JP3247286B2 - 特殊断面を有するセルロースアセテートマルチフィラメント糸およびその製造方法 - Google Patents

特殊断面を有するセルロースアセテートマルチフィラメント糸およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特殊断面を有する
セルロースアセテートマルチフィラメント糸およびその
製造方法に関する。さらに詳細にはアセテート紡糸原液
中にポリオキシアルキレングリコールを添加し、長方形
の紡糸孔を有する紡糸口金を用い、乾式紡糸することに
より、これまでにない特殊な断面形状を有し、優れた光
沢及び風合いを持つセルロースアセテートマルチフィラ
メント糸およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セルロースアセテート(以下、「アセテ
ート」ともいう)繊維は、優れた発色性と、ドライな風
合を有し、ファッション用素材などとして、その優れた
特性を発揮している。しかしながら、近年、テキスタイ
ルに対する消費者ニーズの高級化および多様化が進み、
そのさらなる改良、向上が望まれている。
【0003】また、糸の断面形状については、アセテー
ト繊維の場合、原料であるアセテートフレークスをアセ
トン、塩化メチレンなどの溶剤に溶解した紡糸原液を紡
糸口金より吐出させ、紡糸筒内で溶剤を蒸発させるとい
う、乾式紡糸であるため、円形の紡糸孔を有する紡糸口
金より紡糸原液を吐出させたとしても、糸となって捲き
取られる段階では、その断面は多数の凹凸のある形状と
なっている。これは、紡糸筒内で糸が乾燥される際、ま
ず糸の外側の部分が乾燥して表皮を形成し、さらに内部
の溶剤が蒸発して除去されるために、その分、先に形成
された表皮が部分的に糸の内側に入り込み、凹凸ができ
ると考えられている。
【0004】従来アセテート繊維の断面形状を変える手
段として、紡糸口金を工夫する方法が取られている。
【0005】例えば、特公昭37―7917号公報で
は、三角や四角の紡糸孔を有する紡糸口金より、紡糸原
液を吐出させることが試みられている。また、特開昭6
0―134012号公報では、特定の断面形状の紡糸孔
を特定の間隔で複数穿設することにより、Y形断面アセ
テート繊維を得ている。さらに、特開平3―59105
号公報では、内管を外側口金の端面より吐出させ、かつ
吐出部の外径、長さを特定範囲に調整した2重管型紡糸
口金を用い、中空断面を有するアセテート繊維を得るこ
とが試みられている。
【0006】しかしながら、これらの先行技術では、溶
剤の乾燥状態を変えることができず、凸部および凹部の
数が揃った糸はでき難く、断面形状が目的とする形から
大きくずれたものが混入していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アセテート
繊維の断面形状の凹凸を減少させ、かつこれまでに紡糸
口金を改良する方法では得られなかった断面形状を持
ち、独自の光沢および風合を有するアセテート繊維を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、セルロースア
セテートフレークスに対して5〜40重量%のポリオキ
シアルキレングリコールを含む紡糸原液を乾式紡糸して
得られたセルロースアセテートマルチフィラメント糸で
あって、該単繊維の断面形状がI字形であり、該断面の
長手方向の長さ比(L1)、巾方向の長さ比(L2)及び
長手方向と巾方向の長さ比(L3)が以下の関係を同時
に満足する単繊維の本数が、全単繊維数の60%以上を
占めることを特徴とする、特殊断面を有するセルロース
アセテートマルチフィラメント糸である。 (L1)中央細部の長さ(a)と長手方向の全長(b)
との比:b/a=1.5〜2.5 (L2)中央細部の巾(c)と、両端太部の内大なる方
の巾(d)との比d/c=1.5〜2.5 (L3)中央細部の巾(c)と長手方向の全長(b)と
の比=b/c=2.5〜8.0 また本発明は、セルロースアセテートフレークス、該セ
ルロースアセテートフレークスに対して5〜40重量%
のポリオキシアルキレングリコール、および該セルロー
スアセテートフレークスとポリオキシアルキレングリコ
ールとを溶解可能な溶剤とを含む紡糸原液を長方形の紡
糸孔を有する紡糸口金より吐出させ、乾式紡糸すること
を特徴とする特殊断面を有するセルロースアセテートマ
ルチフィラメント糸の製造方法である。
【0009】本発明の対象となるセルロースアセテート
は、セルロースの繰り返し単位中に存在する3個の水酸
基のうち平均1〜3個の水酸基が酢酸エステルとなった
ものであり、特に平均1.9〜2.8個がエステル化さ
れたもの(酢化度47〜60%)が好ましい。
【0010】本発明のアセテートマルチフィラメント糸
を以下図面にて説明する。図1は、本発明の特殊断面を
有するアセテートマルチフィラメント糸を構成する単繊
維の断面形状の拡大模式図である。図2は、本発明の特
殊断面を有するアセテートマルチフィラメント糸の断面
図であり、図3は、図2と同様な紡糸口金を用いた従来
のアセテートマルチフィラメント糸の断面図である。こ
こで、A及びCは、I字形断面の両端太部、Bは中央細
部である。
【0011】本発明のアセテートマルチフィラメント糸
を構成する単繊維断面形状は、両端にある2つの太部
(A及びC)と、中央の細部(B)からなるI字形の断
面形状で、その中央細部の長さaと長手方向全長bとの
比(b/a)が1.5〜2.5であり、また中央細部の
巾cと両端太部の内大なる方の巾dとの比(d/c)が
1.5〜2.5、さらに中央細部の巾cと長手方向全長
bとの比(b/c)が2.5〜8.0であることが必要
である。
【0012】中央細部の長さaと長手方向全長bとの比
(b/a)および中央細部の巾cと両端太部の内大なる
方の巾dとの比(d/c)、さらに中央細部の巾cと長
手方向全長bとの比(b/c)が上記の値を同時に満足
しないと、これまでにない独自の光沢および風合を有す
るアセテートマルチフィラメント糸が得られない。
【0013】また、本発明のアセテートマルチフィラメ
ント糸は、上記の断面形状を有する単繊維の本数が全単
繊維数の60%以上、好ましくは70%以上であること
が必要である。この割合が60%未満では布帛の光沢お
よび風合がよくならない。
【0014】一般にアセテート繊維は、アセテートフレ
ークスをアセトンや塩化メチレンなどの溶剤に溶解して
紡糸原液とし、これを円形の紡糸孔を有する紡糸口金よ
り吐出して、乾式紡糸することによって得られる。この
乾式紡糸においては、紡糸口金より紡糸原液が吐出され
ると同時に溶剤が蒸発していき硬化していくが、その
際、まず初めに外側が硬化して、表皮が形成し、これが
内部の溶剤が抜けていく際に部分的に内側に入り込み、
凹凸が出来上がる。通常の紡糸原液を用いた場合、この
度合いが大きく、凹部の深さは6〜10μmの凹凸形状
となる。
【0015】本発明のアセテートマルチフィラメント糸
は、紡糸原液中にポリオキシアルキレングリコールを添
加し、この紡糸原液を長方形の紡糸孔を有する紡糸口金
から吐出し、乾式紡糸することにより得られる。
【0016】ここで、ポリオキシアルキレングリコール
の添加により、いかにして断面形状がI字形になり、か
つ均一になるかは、次のように考えられる。
【0017】すなわち、アセテート繊維の場合、紡糸口
金より紡糸原液が吐出されると同時に溶剤が蒸発してい
き硬化していく。その際、まず初めに外側が硬化して、
表皮を形成し、これが内部の溶剤が抜けていく際に部分
的に内側に入り込み、凹凸が出来上がる。紡糸原液が長
方形の紡糸孔を有する紡糸口金から吐出された直後は、
断面形状は長方形であるが、表皮が形成した後は上記の
機構により、長方形の4辺の内、長辺の2辺が内側へ入
り込み、I字形が形成されるものと考えられる。しかし
ながら、通常の紡糸原液を用いた場合、この変形が大き
く、長方形の短辺部分も凹み、断面形状は大きく崩れた
ものとなる。これに対し、ポリオキシアルキレングリコ
ールを添加すると、表皮形成が遅れ、内部の溶剤がより
多く除去されてから硬化するため、表皮が糸の内側に入
り込む度合いが低くなり、形状の変化が低く抑えられる
ため、I字形を保持した断面が形成されると考えられ
る。
【0018】上記アセテート中に含有せしめるポリオキ
シアルキレングリコールは、エチレンオキサイドおよび
/またはプロピレンオキサイドからなる重合体、あるい
はこれらの混合物を用いることができる。具体的には、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム共
重合体などを例示できる。又その分子量は特に限定され
ないが、紡糸原液との相溶性の点で、好ましくは25,
000以下、さらに好ましくは20,000以下であ
る。25,000を超えると、紡糸原液との相溶性が悪
くなり、紡糸調子が悪くなりやすい。
【0019】ポリオキシアルキレングリコールの添加量
は、アセテートに対し5〜40重量%、好ましくは10
〜30重量%である。5重量%未満では、本発明の特殊
断面形状が得られず、一方40重量%を超えると、紡糸
原液粘度が著しく低下し、乾式紡糸の際の糸切れの原因
となり好ましくない。
【0020】また、本発明において用いられる紡糸口金
の孔形として、長方形であることが必要である。長方形
の面積や孔数は特に限定されるものではないが、紡糸調
子の点からドラフト率すなわち、紡糸原液の紡糸口金か
らの吐出線速度Vj(m/分)と紡糸捲取速度Vf(m
/分)との比Vf/Vjが1.1〜1.4に設定される
ようにするのが好ましい。具体的には、長方形の紡糸孔
の一辺の長さは240μm以下が好ましく、30〜10
0μmとするのが特に好ましい。また、長方形の短辺と
長辺の長さの比は、1.4〜4.0とするのが好まし
く、1.8〜3.6とするのが特に好ましい。また紡糸
捲取速度は650m/分以上とするのが好ましい。
【0021】特に本発明において、特殊断面を得るため
の紡糸条件として、紡糸捲取速度を650m/分以上と
高速生産を維持できるのは、次のごとく考えられる。通
常の紡糸原液を用いた場合、紡糸筒内での表皮の形成が
早いため、紡糸張力は、口金直下の短い部分にかかると
考えられる。このことは、表皮形成時に縦方向にかかる
力が大きく、またさらに、前述した横方向の力、すなわ
ち内側に入り込む度合いも大きいために歪が大きくな
り、断面が歪んで不均一になりやすい。したがって、断
面を均一に得るためには、紡糸速度を低下し、張力を下
げて、かかる歪みを低く抑える必要がある。一方ポリオ
キシアルキレングリコールを添加した場合には、表皮形
成が遅れ、張力が、口金下の長い部分にかかるため、そ
の力が分散し、低下する。さらに、表皮が内側へ入り込
む度合いも小さくなるため、歪みが小さく、均一な断面
が得られると考えられるので、高紡速化が可能になり、
高生産効率に結びつくのである。
【0022】本発明において、ポリオキシアルキレング
リコールが含まれるアセテート紡糸原液を用いて乾式紡
糸する際、紡糸口金から吐出される際の紡糸原液温度
は、ポリオキシアルキレングリコールを添加しないアセ
テート紡糸原液を紡糸する際の温度と実質的に同じレベ
ルに設定してよいが、好ましくは若干低め即ち62〜5
5℃に設定した方が本発明で特定する異形性を高めるこ
とができるので、望ましい。
【0023】ポリオキシアルキレングリコールをアセテ
ート紡糸原液に添加するには、例えばセルロースアセテ
ートをアセトン、塩化メチレンなどの溶剤に溶解する
際、すなわちアセテート紡糸原液を調整する際に加える
方法、あるいは、ポリオキシアルキレングリコールに熱
をかけて溶融しておき、これを所望の含有量となる割合
でアセテート紡糸原液と混合しながら紡糸機に送り、乾
式紡糸する方法など挙げられる。
【0024】なお、添加したポリオキシアルキレングリ
コールは、布帛形成後の精練の際に溶出するが、繊維の
断面形状はこれにより変化することはない。
【0025】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。
【0026】なお、実施例中における各種の評価は、次
のようにして測定した。
【0027】断面率 図1に見られるような、I字形を有し、断面の長手方向
において、その中央細部の長さと長手方向全長との比が
1.5〜2.5であり、また中央細部の巾と両端太部の
内大なる方の巾との比が1.5〜2.5、さらに中央細
部の巾と長手方向全長の比が2.5〜8.0である単繊
維数のアセテートマルチフィラメント糸中における割合
を%で示した。
【0028】光沢 得られたアセテートマルチフィラメント糸を用いて、筒
編物を作製し、精練により油剤およびポリオキシアルキ
レングリコールを除去したのちの光沢を目視により評価
した。なお、比較例6を標準(良)、これより良好なも
のを極めて良いと判定した。
【0029】風合 光沢評価と同様の処理をした筒編物を手触りで評価し
た。なお、比較例6を標準(良)、これよりドライタッ
チで嵩高性が良好なものを極めて良いと判定した。
【0030】[実施例1〜10、比較例1〜4]平均酢
化度54.7%のセルロースアセテートフレークスとポ
リエチレングリコール(PEG)を表1に示す割合で合
わせて31重量部、アセトン68重量部、水1重量部を
混合し、脱泡して均一な紡糸原液を調製した。
【0031】この紡糸原液を、表1に示す条件で、乾式
紡糸装置にて、短辺40μm、長辺80μmの長方形を
有する、孔数20個の紡糸口金を用いて、吐出の際の紡
糸原液温度を59℃に調整しながら、所望の紡糸捲取速
度にて乾式紡糸し、100デニール/20フィラメント
のアセテートマルチフィラメントを得た。結果を表1に
示す。
【0032】[比較例5〜6]平均酢化度54.7%の
セルロースアセテートフレークス24重量部、アセトン
75重量部、水1重量部を混合し、脱泡して均一な紡糸
原液を調製した。
【0033】この紡糸原液を、表1に示す条件で、乾式
紡糸装置にて、短辺40μm、長辺80μmの長方形の
紡糸孔を20個有する紡糸口金を用いて、吐出の際の紡
糸原液温度を65℃に調整しながら、実施例1と同様の
乾式紡糸条件で乾式紡糸し、100デニール/20フィ
ラメントのアセテートマルチフィラメントを得た。結果
を表1に示す。
【0034】なお、実施例3、比較例5により得られた
アセテートマルチフィラメント糸の断面形状の顕微鏡写
真(倍率400倍)をそれぞれ図2、図3に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】本発明により、これまでに得られなかっ
た均一かつ特殊断面を有するアセテートマルチフィラメ
ント糸を得ることができ、優れた光沢および風合を有す
るアセテート布帛を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特殊断面を有するアセテートマルチフ
ィラメント糸を構成する単繊維の断面の拡大模式図であ
る。
【図2】実施例3により得られたアセテートマルチフィ
ラメント糸の断面の顕微鏡写真(倍率400倍)であ
る。
【図3】比較例5により得られたアセテートマルチフィ
ラメント糸の断面の顕微鏡写真(倍率400倍)であ
る。
【符号の説明】
A及びC:I字形単繊維断面の両端太部 B:I字形単繊維断面の中央細部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−199832(JP,A) 特開 平6−306721(JP,A) 特開 平7−292517(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 2/00 - 2/30 D01D 5/00 - 5/42 D02G 1/00 - 3/48 D02J 1/00 - 13/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セルロースアセテートフレークスに対し
    て5〜40重量%のポリオキシアルキレングリコールを
    含む紡糸原液を乾式紡糸して得られたセルロースアセテ
    ートマルチフィラメント糸であって、該単繊維の断面形
    状がI字形であり、該断面の長手方向の長さ比
    (L1)、巾方向の長さ比(L2)及び長手方向と巾方向
    の長さ比(L3)が以下の関係を同時に満足する単繊維
    の本数が、全単繊維数の60%以上を占めることを特徴
    とする、特殊断面を有するセルロースアセテートマルチ
    フィラメント糸。 (L1)中央細部の長さ(a)と長手方向の全長(b)
    との比:b/a=1.5〜2.5 (L2)中央細部の巾(c)と、両端太部の内大なる方
    の巾(d)との比d/c=1.5〜2.5 (L3)中央細部の巾(c)と長手方向の全長(b)と
    の比=b/c=2.5〜8.0
  2. 【請求項2】 セルロースアセテートフレークス、該セ
    ルロースアセテートフレークスに対して5〜40重量%
    のポリオキシアルキレングリコール、および該セルロー
    スアセテートフレークスとポリオキシアルキレングリコ
    ールとを溶解可能な溶剤とを含む紡糸原液を長方形の紡
    糸孔を有する紡糸口金より吐出させ、乾式紡糸すること
    を特徴とする特殊断面を有するセルロースアセテートマ
    ルチフィラメント糸の製造方法。
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