JP2623771B2

JP2623771B2 - 高吸湿性繊維

Info

Publication number: JP2623771B2
Application number: JP63237825A
Authority: JP
Inventors: 孝二田中; 智三高橋; 孝義伊藤
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH0291271A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、高吸湿性能を有し、しかもカードがけ等の
加工に耐える実用性能を備えた繊維に関する。

（従来の技術と問題点）従来より、空間中の湿気を除去する手段として、吸湿
剤が用いられてきた。

吸湿後も保形性があり、再使用し得る吸湿剤としてシ
リカゲル、合成ゼオライト、硫酸ナトリウム、活性アル
ミナ、活性炭等が挙げられるが、これらの吸湿剤は吸湿
量が少ない、吸湿速度が遅い、吸湿後の乾燥に高温を要
する等の欠点がある。

また、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシ
ウム、五酸化リン等の吸湿剤は、吸湿量が多く、また吸
湿速度も速いが、これらの吸湿剤は潮解性で、吸湿後液
状化し他を汚染する、取扱いが困難である、成形し難
い、再生が困難である等の欠点がある。

かかる欠点を解決すべく、吸水性樹脂と潮解性塩類と
を混和して用いる特開昭52−107042号公報及び特開昭63
−31522号公報の手段が提案されている。

しかし、上記手段により吸湿剤をシート、不織布等の
形態で使用するには、該吸湿剤をシート、不織布等に散
布し、はさみ込む、包む等の手段を用いるために、該吸
湿剤が脱落し易い、吸湿能力が十分得られない、上記形
態に加工するには繁雑な工程を要する等の問題がある。

また、本出願人の特公昭58−10508号公報を代表例と
する水膨潤性繊維がある程度の吸湿性を備えていること
も知られているが、自重の数倍から数百倍もの吸水膨潤
性能を有しているが故に、形態安定性が求められる用途
に対しては適用が困難であった。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は、吸湿量が多く、吸湿速度が速く、し
かも取扱いが容易で、かつ各種形態に容易に加工し得、
吸湿後の形態保持性が優れており、そのうえ容易に再生
し得る高吸湿性繊維を提供することである。

（課題を解決するための手段）上述した本発明の目的を達成し得る高吸湿性繊維は、
アクリル系繊維のホルマリン、ヒドラジン、ヒドロキシ
ルアミンから選ばれる少くとも１種の架橋剤による架
橋、及びアルカリ金属水酸化物もしくは酸触媒による加
水分解同時処理により2meq/g以上の塩型カルボキシル基
が導入されてなり、しかも水膨潤度が300％未満に押え
られ、1g/d以上の引張強度及び20℃、相対湿度65％にお
いて20％以上の水分率を有するものである。

以下、本発明を順次詳述する。

先ず、出発繊維として用いられるアクリル系繊維を形
成するアクリロニトリル（以下ANという）系重合体とし
ては、ANを40重量％以上、好ましくは50重量％以上含む
重合体が望ましく、AN単独重合体でも良い。共重合モノ
マーとしては塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン
等のハロゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデン類；ア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の
エチレン系不飽和カルボン酸及びこれらの塩類；（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、
（メタ）アクリル酸ブチル等の（メタ）アクリル酸エス
テル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエ
ステル類；ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン
酸、ｐ−スチレンスルホン酸等のエチレン系不飽和スル
ホン酸及びこれらの塩類；（メタ）アクリルアミド、シ
アン化ビニリデン、メタアクリロニトリル等のビニル化
合物類等が挙げられ、中でもエチレン系不飽和カルボン
酸及びこれらの塩類、（メタ）アクリル酸エステル類、
エチレン系不飽和スルホン酸及びこれらの塩類などが加
水分解促進効果や付与される吸湿性能等の点から、また
ビニルエステル類が実用性能と吸湿性能とのバランスか
ら望ましい。

なお、繊維直径としては、表面積（或は吸湿速度）の
点からはできるだけ細いものが好ましいが、繊維物性等
との兼ね合いから概ね３〜100μ、好ましくは５〜50μ
のものが推奨される。また、繊維の断面形状としては、
丸、扁平、三角など限定されることなく用いることがで
き、更に形態についても短繊維、長繊維、糸、不織布、
編織物など任意のものを使用することができる。

該アクリル系繊維を出発繊維として使用し、目的とす
る高吸湿性繊維を作製するためには、架橋、加水分解同
時処理することが必要である。本発明においては、架橋
処理と加水分解とを同時に行なうことが重要であること
を除き、架橋剤としてはホルマリン、ヒドラジン、ヒド
ロキシルアミンから選ばれる少くとも１種の架橋剤が使
用でき、また加水分解処理用触媒としては、酸もしくは
アルカリ金属水酸化物のいずれを採用しても良いが、目
的とする高吸湿性繊維を工業的有利に製造する上で下記
の手段が推奨される。

即ち、ヒドラジンとアルカリ金属水酸化物とを共存さ
せた水性溶液を、繊維の乾燥重量に対し、アルカリ金属
水酸化物（NaOH換算）が、10〜50％、好ましくは15〜45
％、ヒドラジン（N₂H₄純分換算）が１〜10％、好ましく
は1.5〜９％の範囲内になるように付着させた繊維を調
整し、該繊維を80℃以上の温度で５〜120分間加熱、好
ましくは100〜150℃の湿熱雰囲気下で10〜80分間加熱す
る手段を採用することが望ましい。なお、水性溶液を作
製する溶媒としては、工業上は水が好ましいが、アルコ
ール、アセトン、ジメチルホルムアミド等の水混和性有
機溶媒と水との混合溶媒でも良い。

このようにして、出発アクリル系繊維の外層部に2meq
/g以上、好ましくは3meq/g以上、更に好ましくは4meq/g
以上の塩型カルボキシル基が導入され、しかも1g/d以
上、好ましくは1.5g/d以上、更に好ましくは2g/d以上の
引張強度及び15〜60％の伸度を有し、更に300％未満に
押えられた水膨潤度を有し、20℃、相対湿度65％におい
て20％以上、好ましくは30％以上の水分率を備えた高吸
湿性繊維を提供することができる。

ここで、塩型カルボキシル基の量（meq/g）は、十分
乾燥した試料約0.25gを精秤（Xg）し、これに100mlの水
と0.5gの塩化ナトリウムを加えた後、1N塩酸水溶液を添
加してpH2にし、次いで0.1N苛性ソーダ水溶液で常法に
従って滴定曲線を求め、該滴定曲線からカルボキシル基
に消費された苛性ソーダ水溶液消費量（Yml）を求め、
また約0.25gを精秤した試料（X₁g）に100mlの水と0.5g
の塩化ナトリウムを加えた後、0.1N苛性ソーダ水溶液で
上記と同様に滴定して苛性ソーダ水溶液消費量（Y₁ml）
を求め、以上の測定結果から、次式によって算出した。

なお、塩型カルボキシル基の種類としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属；ジ−又は
トリエチルアミン、モノ−、ジ−又はトリプロピルアミ
ン、ブチルアミン等のアミン；アンモニア、テトラメチ
ルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムなどの塩が
挙げられ、塩型カルボキシル基の導入法としては、酸型
カルボキシル基含有繊維をアルカリ金属水酸化物、炭酸
水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の塩基性塩、アミ
ン、アンモニア等の水溶液で処理したり、アンモニア、
低級アミン等のガスで処理する手段が挙げられる。な
お、塩型カルボキシル基の量が前記範囲を満たしている
限り、酸型カルボキシル基が共存していても差し支えな
い。また、水膨潤度（％）は、試料約0.5gを25℃の純水
300ml中に30分間浸漬した後、遠心脱水（300G×３分、
但しＧは重力加速度）して調整した試料の重量を測定
（W₁g）し、次に該試料を80℃の真空乾燥機中で恒量に
なるまで乾燥した繊維の重量を測定（W₂g）し、次式に
よって算出した。

また、水分率（％）は、約2gの試料を、20℃、所定の
相対湿度（32、45、65、95％）に調整した内容積５の
ガラス製デシケータに３週間放置したのち秤量（W₃g）
し、次に該試料を105℃で恒量になるまで乾燥したのち
秤量（W₄g）し、次式によって算出した。

なお、使用時におけるへたり、目詰り等の一層の改善
や、カードがけ等の加工性などの諸点から捲縮を有する
繊維を出発アクリル系繊維として使用し、最終的に概ね
捲縮数５〜15個/25mm、捲縮度５〜25％の範囲内の捲縮
特性を備えた高吸湿性繊維を形製させることが望まし
い。

また、実用上問題のない繊維物性を維持し、かつ水膨
潤度も可及的に抑えながら高吸湿性能を付与するという
二律背反した課題を同時に満たす本発明の繊維を提供す
るためには、特に下記特性を備えた出発アクリル系繊維
を採択することが望ましい。

即ち、繊維を形成するAN系重合体分子が十分に配向し
ておりコンゴーレッド（以下CRという）二色性比が0.45
以上、更に好ましくは0.5以上のアクリル系繊維を採択
することが望ましい。なお、CR二色性比は、高分子科学
23（252）193（1966）記載の方法に従って求めた。

なお、かかるアクリル系繊維の製造手段に限定はな
く、上記CR二色性比が満たされる限り、適宜公知の手段
を用いることができるが、中でも全延伸倍率を６倍以
上、好ましくは８倍以上とし、かつ工程収縮率を30％以
下、好ましくは20％以下とする手段の採用により工業的
有利に所望のアクリル系繊維を作製することができる。

なお、出発繊維として短繊維を使用した場合には、得
られた高吸湿性繊維を最終使用形態に応じて適宜糸、不
織布、編織物等に加工することができる。特に寸法安定
性が求められる使途においては、本発明高吸湿性繊維と
熱接着性繊維（好ましくは10〜80％の混用率）とからな
る不織布が推奨される。なお、熱接着性繊維としては、
熱接着性を備えている限り使用でき、例えば低融点−高
融点成分が、ポリエチレン（PE）−ポリプロピレン（P
P）、PE−ポリエステル（PES）、PES−PES等で形成され
る繊維などが挙げられる。

（発明の効果）このようにして得られた本発明の高吸湿性繊維は、実
用上問題のない繊維物性を維持し、かつ水膨潤度も一定
水準以下に抑えられており、繊維本来の高吸湿速度、形
態自由度等の利点を発揮し得ると共に、使用時における
へたり、形くずれ等を惹起しないことから、吸湿−放湿
の繰り返し使用を可能にするものであり、かかる繊維を
提供し得た点が本発明の特筆すべき効果である。

かかる高吸湿性繊維は、任意の使用形態で、除湿乃至
調湿の求められる用途分野、例えば菓子、のり、コーヒ
ー豆等の食品類や薬品類等の保管、押入、下駄箱等の生
活用品類、家屋の結露防止等々の多岐に亘る分野で広く
使用される。

（実施例）以下、実施例により本発明を具体的に説明する。実施
例中の部又は百分率は、断りのない限り重量基準で示
す。

実施例１ AN90％及びアクリル酸メチル（以下MAという）10％か
らなるAN系重合体（30℃ジメチルホルムアミド中での極
限粘度〔η〕:1.2）10部を48％のロダンソーダ水溶液90
部に溶解した紡糸原液を、常法に従って紡糸、延伸（全
延伸倍率:10倍）した後、乾球／湿球＝120℃/60℃の雰
囲気下で乾燥（工程収縮率14％）し、機械捲縮付与後、
カット（繊維長51mm）して原料繊維１（CR二色性比0.5
8）を得た。

次に、原料繊維１に苛性ソーダ25％及びヒドラジン７
％を含む水溶液を100％付着させた後、110℃のスチーム
中で30分間処理して繊維Ｉ（繊維直径31μ）を作製し
た。

諸特性を評価した結果を、第１表に示す。

第１表より明らかなように、本発明に係る繊維Ｉは、
実用上問題のない繊維特性を維持したまま、優れた吸湿
性能を備えていることが理解される。

一方、比較例として、原料繊維１を３％ヒドラジン水
溶液に浸漬し、100℃で３時間処理した後、５％及び25
％苛性ソーダ水溶液中で各々30分間煮沸したところ、い
ずれの場合も繊維１は殆ど繊維形態を維持し得なかっ
た。

実施例２ MAに変えて酢酸ビニルを使用する外は実施例１と同様
にして原料繊維２（工程収縮率16％、CR二色性比0.56）
を得、次いで実施例１と同様の処方に従って供試繊維
（II）（繊維直径32μ）を作製した。

諸特性の評価結果を第２表に示す。

第２表より、本発明により総合的に優れた諸特性を備
えた高吸湿性繊維を提供し得ることが理解される。

実施例３苛性ソーダ又はヒドラジンの付着量（純分）を、第３
表に示す様に変化させる外は実施例２と同様にして３種
類の繊維III〜Ｖを作製した。

評価結果を第３表に併記する。

第３表から、苛性ソーダやヒドラジンの付着量を変化
させることにより、所望の水分率、水膨潤度及び繊維物
性を備えた繊維を作製し得ることが理解される。

実施例４原料繊維１において、乾燥後に130℃のスチーム中で
緩和熱処理を施し、工程収縮率を第４表に示す様に変化
させる外は実施例１と同様にして４種類の繊維VI〜IXを
作製した。

評価結果を第４表に併記する。

上表から、CR二色性比を制御することにより、繊維物
性を損うことなく高吸湿性能を付与し得る事実が理解さ
れる。

実施例５実施例１で作製した繊維170％と熱接着性繊維（低密
度PE:結晶性PP＝1:1、単繊維繊度3d、繊維長51mm）30％
とをカードがけして100g/m²のウェブを形成させ、次い
で145℃×５秒間熱風処理して不織布を作製した。

カードがけ等問題なく不織布を作製することができ、
水膨潤度185％、RH65％での水分率は32％で、良好な寸
法安定性を備えていた。

実施例６実施例１で作製した繊維Ｉを、pH2の塩酸水溶液に常
温で30分間浸漬してNa塩型カルボキシル基を酸型に変え
て繊維Ｘを、また繊維Ｘを水酸化リチウム水溶液で処理
して酸型カルボキシル基をLi塩型に変えて繊維XIを作製
した。

評価結果を第５表に示す。

実施例７実施例１の繊維Ｉ及び市販の乾燥したシリカゲル（直
径２〜5mm）各5gを、温度20℃、RH75％の室内に放置
し、所定時間経過後の水分率を測定した。

結果を第６表に示す。

上表より、本発明品はシリカゲルと比べ、吸水速度、
水分率共に非常に大きい事実が理解される。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル系繊維のホルマリン、ヒドラジ
ン、ヒドロキシルアミンから選ばれる少くとも１種の架
橋剤による架橋、及びアルカリ金属水酸化物もしくは酸
触媒による加水分解同時処理により2meq/g以上の塩型カ
ルボキシル基が導入されてなり、しかも水膨潤度が300
％未満に押えられ、1g/d以上の引張強度及び20℃、相対
湿度65％において20％以上の水分率を有する高吸湿性繊
維。
【請求項２】請求項１記載の高吸湿性繊維と熱接着性繊
維とからなる高吸湿性シート。