JP3134536B2 - 吸水性セルロース系繊維の製造方法 - Google Patents
吸水性セルロース系繊維の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、従来の綿やその他のセ
ルロース系繊維と比べて、吸水性能が高く、しかも風合
は木綿もしくはセルロース系繊維本来の柔らかさを維持
したセルロース系繊維に関するもので、通常の衣服・下
着類の素材としてはもちろん、特に発汗の激しいスポー
ツ用衣服素材、作業服素材、あるいは高吸水性の要求さ
れるおむつや、おむつカバー類、寝たきり老人用ベット
シーツ等に利用できる。
ルロース系繊維と比べて、吸水性能が高く、しかも風合
は木綿もしくはセルロース系繊維本来の柔らかさを維持
したセルロース系繊維に関するもので、通常の衣服・下
着類の素材としてはもちろん、特に発汗の激しいスポー
ツ用衣服素材、作業服素材、あるいは高吸水性の要求さ
れるおむつや、おむつカバー類、寝たきり老人用ベット
シーツ等に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】綿はセルロースからなる天然繊維である
が、同じようにセルロースで構成されている芋麻（ラミ
ー）や亜麻（リネン）などの麻繊維とは異なり、吸水、
吸湿性に富む。これは綿独特の繊維構造に起因する。
が、同じようにセルロースで構成されている芋麻（ラミ
ー）や亜麻（リネン）などの麻繊維とは異なり、吸水、
吸湿性に富む。これは綿独特の繊維構造に起因する。
【０００３】特に繊維内部にルーメンと呼ばれる中空部
が存在するが、このルーメンや組織中の小さな孔を通し
て水分子が吸収され、高い親水性を示すことが知られて
いる。
が存在するが、このルーメンや組織中の小さな孔を通し
て水分子が吸収され、高い親水性を示すことが知られて
いる。
【０００４】このように元々親水性を示すことから、綿
繊維の高親水化に関する研究は比較的少なく、これまで
高吸水性繊維・樹脂、高吸水性不織布、イオン性染料可
染化繊維等の製造に関する研究が行われているに過ぎな
い。
繊維の高親水化に関する研究は比較的少なく、これまで
高吸水性繊維・樹脂、高吸水性不織布、イオン性染料可
染化繊維等の製造に関する研究が行われているに過ぎな
い。
【０００５】又、これまでに高吸水性繊維、樹脂、高吸
水性不織布、イオン性染料可染化繊維等の製造に関する
研究は数多いが、いずれもセルロース繊維の性質を大き
く変化させる物で、セルロース繊維の本来の性質を保持
しつつ、吸水性の向上をめざした研究はいままであまり
報告されていない。
水性不織布、イオン性染料可染化繊維等の製造に関する
研究は数多いが、いずれもセルロース繊維の性質を大き
く変化させる物で、セルロース繊維の本来の性質を保持
しつつ、吸水性の向上をめざした研究はいままであまり
報告されていない。
【０００６】これら親水化のための化学処理としてはた
とえばモノクロル酢酸によるカルボキシメチル化が知ら
れている。
とえばモノクロル酢酸によるカルボキシメチル化が知ら
れている。
【０００７】しかしながら、カルボキシメチル化による
親水化は、高置換度のものが多く、そのためセルロース
系繊維本来の柔らかな風合を犠牲にした方法であった。
親水化は、高置換度のものが多く、そのためセルロース
系繊維本来の柔らかな風合を犠牲にした方法であった。
【０００８】従来、カルボキシメチル化は置換度の高い
もの程高吸水性であると考えられ、置換度を向上させ、
且つ風合を損わないことを目的として研究努力がなされ
ていたが、本発明者は意外なことに低置換度であっても
吸水率が高く、風合が損われないことを見出し、本発明
を完成したものである。
もの程高吸水性であると考えられ、置換度を向上させ、
且つ風合を損わないことを目的として研究努力がなされ
ていたが、本発明者は意外なことに低置換度であっても
吸水率が高く、風合が損われないことを見出し、本発明
を完成したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、外部はセ
ルロース系繊維本来の風合と柔らかな肌触りを維持しつ
つ、繊維性能を損なうことなく、吸水・吸湿性能のみを
向上し、その親水化度を軽度に調節することにより、特
にスポーツ用衣服素材や高吸水性シーツ等への実用性を
持たせることを目的とする。
ルロース系繊維本来の風合と柔らかな肌触りを維持しつ
つ、繊維性能を損なうことなく、吸水・吸湿性能のみを
向上し、その親水化度を軽度に調節することにより、特
にスポーツ用衣服素材や高吸水性シーツ等への実用性を
持たせることを目的とする。
【００１０】本発明で企図する、たとえば高吸水性綿と
は、未処理綿に比べて１０〜９０％程度高い吸水性を示
す繊維のことである。
は、未処理綿に比べて１０〜９０％程度高い吸水性を示
す繊維のことである。
【００１１】これ以上の親水化処理を施すと、物性低下
が大きく、綿繊維独特の風合も損なわれ、衣料繊維とし
て適さないと考えられるからである。
が大きく、綿繊維独特の風合も損なわれ、衣料繊維とし
て適さないと考えられるからである。
【００１２】事実、未処理綿に比べて１００％以上高い
吸水性を示す試料は外観の形態変化も著しく、綿繊維の
風合も著しく変化する。
吸水性を示す試料は外観の形態変化も著しく、綿繊維の
風合も著しく変化する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成する為
に、本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
に、本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。
【００１４】即ち、本発明は、 （１）セルロース系繊維をアルカリ水溶液（例えばＮａ
ＯＨ）に浸漬する事で得られるアルカリセルロース繊維
を酸浴に浸漬して繊維表面部分のみを中和し、次いでモ
ノクロル酢酸又はその塩を含有する浴中に浸漬して繊維
内部のアルカリセルロース部分をカルボキシメチル化す
ることを特徴とする吸水性能を向上させたセルロース系
繊維の製造方法、
ＯＨ）に浸漬する事で得られるアルカリセルロース繊維
を酸浴に浸漬して繊維表面部分のみを中和し、次いでモ
ノクロル酢酸又はその塩を含有する浴中に浸漬して繊維
内部のアルカリセルロース部分をカルボキシメチル化す
ることを特徴とする吸水性能を向上させたセルロース系
繊維の製造方法、
【００１５】（２）セルロース系繊維のカルボキシメチ
ル基による置換度が０．０１〜０．５で、吸水率が４５
％〜１００％である請求項１記載のセルロース系繊維、
である。
ル基による置換度が０．０１〜０．５で、吸水率が４５
％〜１００％である請求項１記載のセルロース系繊維、
である。
【００１６】
【作用】以下図１に基づいて説明する。図１は本発明実
施例の工程図である。
施例の工程図である。
【００１７】本発明のアルカリセルロース繊維はセルロ
ース系繊維を常法により調整する。
ース系繊維を常法により調整する。
【００１８】本発明でセルロース系繊維とは、単繊維の
他に、これら単繊維を用いた製品も含むものとし、代表
例としては、綿糸、綿混紡糸等が挙げられ、これら糸か
らつくられる綿布、綿スライバー（束）などを包含す
る。
他に、これら単繊維を用いた製品も含むものとし、代表
例としては、綿糸、綿混紡糸等が挙げられ、これら糸か
らつくられる綿布、綿スライバー（束）などを包含す
る。
【００１９】このセルロース系繊維をたとえば７〜２０
ｗｔ％程度のＫＯＨ、ＮａＯＨ等を含んだアルカリ水浴
２に浸漬し、５℃以上〜５０℃で１５〜６０分程度浸漬
することにより、セルロース（Ｃｅｌｌ―ＯＨ）１は、
アルカリセルロース（Ｃｅｌｌ―ＯＮａ）３に変化す
る。
ｗｔ％程度のＫＯＨ、ＮａＯＨ等を含んだアルカリ水浴
２に浸漬し、５℃以上〜５０℃で１５〜６０分程度浸漬
することにより、セルロース（Ｃｅｌｌ―ＯＨ）１は、
アルカリセルロース（Ｃｅｌｌ―ＯＮａ）３に変化す
る。
【００２０】次いでアルカリセルロース系繊維３を絞り
ロール４でアルカリ液を絞った後、酸浴５で繊維表面部
分のみを中和する。
ロール４でアルカリ液を絞った後、酸浴５で繊維表面部
分のみを中和する。
【００２１】酸浴５は酢酸、塩酸、硫酸、モノクロル酢
酸、その他のプロトン酸水溶液を用いる。酸濃度は繊維
表面部分のみを中和するため比較的低濃度が好ましく、
０．５〜３ｗｔ％程度が好ましい。
酸、その他のプロトン酸水溶液を用いる。酸濃度は繊維
表面部分のみを中和するため比較的低濃度が好ましく、
０．５〜３ｗｔ％程度が好ましい。
【００２２】浴温は通常特に限定するものではないが、
モノクロル酢酸を用いる場合はカルボキシメチル化反応
を抑制するため０〜１５℃、好ましくは５℃前後がよ
い。
モノクロル酢酸を用いる場合はカルボキシメチル化反応
を抑制するため０〜１５℃、好ましくは５℃前後がよ
い。
【００２３】繊維表面部分のみを中和させるためには、
所望の風合と吸水率に応じて、酸濃度、浴温と共に、繊
維の浴滞留時間を調整すればよい。予備実験により容易
に定めうる。通常５〜６０秒程度で充分である。
所望の風合と吸水率に応じて、酸濃度、浴温と共に、繊
維の浴滞留時間を調整すればよい。予備実験により容易
に定めうる。通常５〜６０秒程度で充分である。
【００２４】酸浴で中和することにより、表面部分のア
ルカリセルロース（Ｃｅｌｌ―ＯＮａ）は元のセルロー
ス（Ｃｅｌｌ―ＯＨ）に戻る。
ルカリセルロース（Ｃｅｌｌ―ＯＮａ）は元のセルロー
ス（Ｃｅｌｌ―ＯＨ）に戻る。
【００２５】次いで、酸浴５を出た繊維は薬剤浴６に入
る。
る。
【００２６】
【００２７】この反応薬剤は、セルロースの水酸基とは
反応せず、繊維内部に存在するアルコラート基（―ＯＮ
ａ）と反応するので、繊維内部のみがカルボキシメチル
化され、親水化する。
反応せず、繊維内部に存在するアルコラート基（―ＯＮ
ａ）と反応するので、繊維内部のみがカルボキシメチル
化され、親水化する。
【００２８】表面部分は通常のセルロースと同じなので
風合は通常のセルロースと同様に保たれソフトである。
風合は通常のセルロースと同様に保たれソフトである。
【００２９】反応薬剤の浴濃度は１０〜５０ｗｔ％程
度、好ましくは３０〜４５ｗｔ％である。
度、好ましくは３０〜４５ｗｔ％である。
【００３０】下限は反応し易さから、上限は水への溶解
性から定めればよい。浴温は１５〜３０℃程度で充分で
ある。
性から定めればよい。浴温は１５〜３０℃程度で充分で
ある。
【００３１】これにより、実験によるカルボキシメチル
基への置換度は０．０１〜０．５と極めて低いにも拘ら
ず、吸水率は４５〜１００％と未処理綿に比して高いも
のであった。
基への置換度は０．０１〜０．５と極めて低いにも拘ら
ず、吸水率は４５〜１００％と未処理綿に比して高いも
のであった。
【００３２】この後、繊維は熱処理炉７で熱キュアされ
る。キュア（硬化）は、たとえば５０〜７５℃、１〜２
時間で充分であるが、さらに高温短時間、たとえば１４
０〜２００℃、１０秒〜５分程度で行うこともできる。
製造ラインの状況に応じて適宜定める。
る。キュア（硬化）は、たとえば５０〜７５℃、１〜２
時間で充分であるが、さらに高温短時間、たとえば１４
０〜２００℃、１０秒〜５分程度で行うこともできる。
製造ラインの状況に応じて適宜定める。
【００３３】以下に具体的な実施例をあげる。ここで云
う吸水率の測定方法は、試料を蒸留水に約２時間浸漬
し、遠心分離器に入れ４０００ｒｐｍで４分間脱水後秤
量し、次式によって計算した。
う吸水率の測定方法は、試料を蒸留水に約２時間浸漬
し、遠心分離器に入れ４０００ｒｐｍで４分間脱水後秤
量し、次式によって計算した。
【００３４】
【数１】
【００３５】Ｗ1：遠心脱水後の試料の重量 Ｗ0：絶乾重量
【００３６】
【実施例１、比較例１】未処理綿布（３５×２２ｃｍ）
をステンレス製の枠に取り付け緊張下に置き、所定濃度
の水酸化ナトリウム水溶液１５００ｍｌ中に３０分間浸
漬する。
をステンレス製の枠に取り付け緊張下に置き、所定濃度
の水酸化ナトリウム水溶液１５００ｍｌ中に３０分間浸
漬する。
【００３７】絞り率２５０（％）に絞った後、５℃以下
に冷却した２％モノクロル酢酸水溶液５００ｍｌ中に水
酸化ナトリウム水溶液中から取り出した試料を１０秒間
浸漬し、綿布表面を中和する。
に冷却した２％モノクロル酢酸水溶液５００ｍｌ中に水
酸化ナトリウム水溶液中から取り出した試料を１０秒間
浸漬し、綿布表面を中和する。
【００３８】４５％モノクロル酢酸ナトリウム水溶液に
浸漬後取り出し、７５℃の乾燥機中に２時間処理を行
う。反応終了後、水洗乾燥する。
浸漬後取り出し、７５℃の乾燥機中に２時間処理を行
う。反応終了後、水洗乾燥する。
【００３９】未処理綿布、全体親水化処理綿布（以上比
較例）と共に、本発明の処理綿布の吸水率を第１表に示
す。
較例）と共に、本発明の処理綿布の吸水率を第１表に示
す。
【００４０】未処理綿布よりも高い吸水率を有する処理
綿ができた。この処理綿布の触感による風合いは未処理
綿布と何ら変わらないものであった。
綿ができた。この処理綿布の触感による風合いは未処理
綿布と何ら変わらないものであった。
【００４１】これらを数値化するためにＫＥＳ方式の純
曲げ試験機を用いて評価した結果を第２表に示す。
曲げ試験機を用いて評価した結果を第２表に示す。
【００４２】この結果より、所望の吸水率を有する処理
綿布は未処理と比べて少し硬い程度の値を示し、同じ吸
水率を有する試料において内部親水化処理綿布の方が全
体親水化処理に比べて柔らかいという結果が得られた。
綿布は未処理と比べて少し硬い程度の値を示し、同じ吸
水率を有する試料において内部親水化処理綿布の方が全
体親水化処理に比べて柔らかいという結果が得られた。
【００４３】これらの処理綿布の物理的性質についての
結果を第３表に示す。
結果を第３表に示す。
【００４４】引裂・引張強度は吸水率が向上しているに
もかかわらず、未処理綿と大差なく、処理による物性に
変化がないことが明らかになった。
もかかわらず、未処理綿と大差なく、処理による物性に
変化がないことが明らかになった。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【実施例２】実施例１において、水酸化ナトリウムの浴
濃度を２０％、浸漬時間１５分、温度４０℃、中和にお
ける中和剤（酢酸）の濃度を２〜４％、浸漬時間を１０
〜６０秒とした以外は、実施例１と同様の実験を行い、
中和条件と吸水率の関係を求め第４表に示した。
濃度を２０％、浸漬時間１５分、温度４０℃、中和にお
ける中和剤（酢酸）の濃度を２〜４％、浸漬時間を１０
〜６０秒とした以外は、実施例１と同様の実験を行い、
中和条件と吸水率の関係を求め第４表に示した。
【００４９】
【表４】
【００５０】
【発明の効果】本発明により、セルロース系繊維独特の
自然の風合を損うことなく、より吸水性に富む繊維を得
ることができる。
自然の風合を損うことなく、より吸水性に富む繊維を得
ることができる。
【図１】本発明実施例の工程図である。
【符号の説明】 １ セルロール系繊維 ２ アルカリ浴 ３ アルカリセルロース ４ 絞りロール ５ 酸浴（中和） ６ 薬剤浴 ７ 熱処理炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−293427（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−279471（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−185773（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−24415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−17637（ＪＰ，Ａ) 特公 昭39−23814（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D06M 13/00 - 13/535
Claims (2)
- 【請求項１】 セルロース系繊維を水酸化ナトリウム水
溶液等に浸漬する事によって得られるアルカリセルロー
ス繊維を酸浴に浸漬して繊維表面部分のみを中和し、次
いでモノクロル酢酸又はその塩を含有する浴中に浸漬し
て繊維内部のアルカリセルロース部分をカルボキシメチ
ル化することを特徴とする吸水性能を向上させたセルロ
ース系繊維の製造方法。 - 【請求項２】 セルロース系繊維のカルボキシメチル基
による置換度が０．０１〜０．５で、吸水率が４５％〜
１００％である請求項１記載のセルロース系繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24144692A JP3134536B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 吸水性セルロース系繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24144692A JP3134536B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 吸水性セルロース系繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665862A JPH0665862A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3134536B2 true JP3134536B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=17074432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24144692A Expired - Fee Related JP3134536B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 吸水性セルロース系繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134536B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010100017A (ko) * | 1998-12-30 | 2001-11-09 | 로날드 디. 맥크레이 | 화학물질을 첨가하는 증기 폭발 처리 |
| KR20020025564A (ko) * | 2000-09-29 | 2002-04-04 | 신재균 | 수용성 부직포 및 그 제조방법 |
| JP4877685B2 (ja) * | 2001-06-11 | 2012-02-15 | 東海染工株式会社 | 染色された消臭性セルロース系布帛類の製造方法 |
| KR101856656B1 (ko) * | 2016-09-19 | 2018-06-19 | 재단법인대구경북과학기술원 | 형태 안정성이 우수한 고흡수성 셀룰로오스계 섬유 소재의 제조 방법 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP24144692A patent/JP3134536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665862A (ja) | 1994-03-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |