JP3364099B2 - 分割性アクリル系合成繊維及びその製造方法 - Google Patents

分割性アクリル系合成繊維及びその製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超極細繊維を使用
した衣料用途及びワイピング用不織布、抄紙用不織布な
どの資材用途として用いることのできる耐熱寸法安定性
良好な分割性アクリル系合成繊維及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、アクリル繊維の繊度を低くするこ
とが盛んに行われている。紡糸口金の口径を微少化する
方法及び延伸倍率を増加させ極細化する方法が検討さ
れ、0.1d程度が達成されている。しかし、両方法共
に紡糸に際し生産性が極めて悪化するほか、口径を小さ
くすると口金汚れが生じやすく、又、紡糸圧力の増大と
共に流動性の低下を引き起こす。延伸倍率の過度の増加
は単糸切れが急増する。更に、加工の面からはこのよう
な極細繊維を加工することは工程通過性を悪化させ非常
な困難を伴う。
【0003】通常、叩解して極細繊維又は不織布その他
これに類似する製品を製造する場合、一般のアクリル合
成繊維は叩解工程を経ても分割しない。この為、極細繊
維又は製品として満足なものは得られていない。そこ
で、特殊な複合口金を用いて多層構造を形成した後、加
工工程で分割する技術(特開平3−69609号公報)
が提案されているが、湿式紡糸の場合溶融紡糸口金と比
較して、孔数が大きいため複合口金が巨大化し実用化さ
れていない。一方、ミクロ相分離を利用する方法ではア
クリル系重合体にポリアルキレングリコール(特開平2
−175915号公報)、塩化ビニル樹脂(特公平4−
78727号公報)、及びメタクリル酸メチル重合体
(特公昭47−47535号公報)を添加し叩解する技
術が提案されている。しかしながら、ポリアルキレング
リコールは水溶性であるためこれを添加した場合湿式紡
糸中に溶出し溶剤回収工程で溶剤回収効率を悪化させる
欠点が認められる。塩化ビニル樹脂は耐熱性に劣る欠点
を有する。メタクリル酸メチル重合体を添加した場合は
延伸性が劣り単糸切れが生じ易い。本発明者らは上記欠
点を改善すべく鋭意研究の結果、本発明を完成したので
ある。
【0004】又、酢酸セルロースを添加した抄紙用アク
リル繊維が特公昭63−24084号公報に記載されて
いる。しかし、酢酸セルローズの分子量に関しては記載
がなく、又膠着、融着紡糸の為、乾燥後に水分を付与し
湿熱、緊張熱処置を行うことが必要とされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、割繊
性が良好でしかも耐熱寸法安定性の良い分割性アクリル
系合成繊維及びその製造方法を、工業的容易に且つ安価
に提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため以下の構成をとる。即ち、本発明は、 少なくとも80重量%以上のアクリロニトリルを含む
アクリル系重合体65〜96重量%及び極限粘度[η]
が0.5〜1.4である酢酸セルローズ4〜35重量%
からなり、沸騰水に於ける収縮率が5%以下であること
を特徴とする分割性アクリル系合成繊維であり、また 少なくとも80重量%以上のアクリロニトリルを含む
アクリル系重合体65〜96重量%及び極限粘度[η]
が0.5〜1.4である酢酸セルローズ4〜35重量%
並びにこれらを溶解する溶剤からなる紡糸原液を湿式紡
糸し、延伸、水洗した後、100〜140℃の湿熱で延
伸し、次いで100〜140℃の湿熱で収縮処理するこ
とを特徴とする分割性アクリル系合成繊維の製造方法を
提供することにある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に使用するアクリル系重合
体は少なくとも80重量%のアクリロニトリルからな
り、好ましいアクリル系重合体は少なくとも80重量%
のアクリロニトリルとスルホン酸基を有する共重合可能
なモノマーを0.3〜1.2重量%含有するものであ
り、19.7重量%未満の共重合可能なモノマー、例え
ばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸
エステル又はメタクリル酸のアルキルエステル類、アク
リルアミド及びメタクリルアミド等のアミド類及びそれ
らのN−モノ置換あるいはN,Nジ置換アミド類、酢酸
ビニルなどを含有しても良い。またスルホン酸基を含有
する共重合可能なモノマーとしては、スチレンスルホン
酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びそれら
の塩であり、それらを0.3〜1.2重量%共重合せし
め湿式紡糸に際し、無数の微少なボイドの発生を抑制す
ることにより緻密な繊維が得られ好ましい。
【0008】アクリル系重合体に酢酸セルローズを適当
な溶媒、例えばジメチルホルムアミド溶媒中で混合すれ
ばアクリル系重合体を海成分とし酢酸セルローズが島成
分となるいわば海島構造に相分離し、該重合体溶液を紡
糸すれば酢酸セルローズが繊維軸方向に筋状に分散した
多孔性アクリル系繊維が得られる。本発明に用いられる
酢酸セルローズのジメチルホルムアミド中で測定した極
限粘度[η]は0.5〜1.4であり、極限粘度[η]
が0.5より小さい場合は繊維軸方向に連続した細長い
空孔が得られず、孤立した空孔となり分割性が低下す
る。また、紡糸原液の海島相分離状態の安定性が良くな
く酢酸セルローズ相の合体が速く粒径が増大する。一
方、極限粘度[η]が1.4を越えると、酢酸セルロー
ズ相の微細化が困難となり粒径が巨大化する為空孔も大
きく分割性は悪化する。酢酸セルローズの添加量は繊維
全体に対して4〜35重量%であり好ましくは5〜20
重量%である。添加量が4重量%より小さい場合は繊維
軸方向に連続した細長い空孔が得られず、孤立した空孔
となり分割性が悪くなる。また、添加量が35重量%を
越えると、湿式紡糸での凝固性が著しく遅くなる傾向に
あり可紡性の悪化をもたらし、また延伸性が減少し単糸
切れが多発し好ましくない。
【0009】本発明で使用されるこのような酢酸セルロ
ーズは低粘度のものである。一般には[η]が1.5〜
2.0程度の酢酸セルローズが生産性が高く、工業的に
も安価で広く利用されている。本発明で使用する[η]
が0.5〜1.4の酢酸セルローズは粒径が微小な為、
生産性が悪くむしろ特殊な酢酸セルローズに属するもの
である。このような本発明に使用する低粘度の酢酸セル
ローズを製造するには、一般的に原料セルローズの加水
分解反応を助長する方法が用いられる。このような低粘
度の酢酸セルローズが本発明において好ましい原因は、
アクリル重合体とは相分離した酢酸セルローズがミクロ
相分離を形成し、しかも相分離が安定しているからであ
ろうと予想される。
【0010】本発明の繊維の沸水に於ける収縮率は5%
以下であることが必要であり、好ましくは2%以下であ
る。収縮率が5%を越える場合不織布製品、または編み
織り製品での割繊後の乾燥工程、熱処理工程などの加工
工程で収縮が生じ好ましくない。また、製品使用中に熱
収縮する場合があり著しく商品価値を損なう。このよう
な繊維は、例えば100〜140℃の湿熱収縮処理を行
うことによって得られる。
【0011】次に本発明の繊維の製造方法について述べ
る。本発明に使用されるアクリル系重合体を溶解する溶
剤としてはジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサ
イド、ジメチルアセトアミドなどの有機溶剤のほか、濃
硝酸塩化亜鉛水溶液、ロダンソーダ水溶液などの無機系
溶剤があるが、有機溶剤が好ましい。また、紡糸原液中
には、紡糸原液がゲル化しない範囲の水分を添加しても
良い。酢酸セルローズの溶剤としてはアクリル系重合体
の溶剤と同じ溶剤が好ましく、特にジメチルホルムアミ
ドが好ましい。湿式紡糸の凝固浴として前記有機溶剤の
水溶液又はイソプロピルアルコール、メチルアルコー
ル、アセトン等の有機溶剤が使用でき、特に重合体の溶
剤は溶剤回収が経済的でしかも取り扱い性の面からジメ
チルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、ジメチル
アセトアミドなどの有機溶剤の水溶液が好ましい。
【0012】アクリル系重合体と酢酸セルローズからな
る紡糸原液を調整する方法については、特に限定されな
いが、例えばアクリル系重合体の有機溶剤溶液に酢酸セ
ルローズの有機溶剤溶液を別々に調整しバッチ添加し混
合する方法、連続添加し混合する方法、又はスタティッ
クミキサーでインライン混合する方法等が挙げられる。
その際、必要に応じて酸化チタンなどの添加剤を適宜添
加しても差し支えない。
【0013】紡糸は通常のアクリル系合成繊維と同様な
条件で行えば良い。即ち数段の浴槽を通し脱溶媒と順次
延伸を行い、水洗、乾燥を行う。乾燥工程は必ずしも必
要ではなく、繊維の緻密化が不十分でミクロボイドの影
響で繊維の強度が低下する場合は適宜乾燥を行う。乾燥
工程を通す場合は繊維の膠着防止のためにオイリングを
行う。水洗、乾燥工程を出たトウは100〜140℃の
湿熱工程で延伸を行い、更に100〜140℃で湿熱収
縮処理を行うことも本発明の必須条件である。延伸倍率
は大きいほど分割性が向上するが高々3倍程度である。
残存収縮率を抑えるには、湿熱収縮工程を行い十分に収
縮させ潜在収縮率を消去すれば耐熱性の良い原繊が得ら
れる。湿熱収縮したトウはオイリング、クリンプ付与後
乾燥を行う。その後必要に応じて適宜クリンプセット、
カットを行う。
【0014】原繊はそのまま割繊処理する方法の他に、
不織布にしてから割繊する方法、紡績糸にしてから編
布、織布に一旦成形し、その後割繊処理を施し分割する
方法等が挙げられる。割繊処理は各種ミキサーあるいは
ウオータージェットなどを用いることが出来る。
【0015】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。尚、実施例中の%は、特に断りのない限り「重量
%」を表す。
【0016】[極限粘度]酢酸セルローズの極限粘度
[η]は、ジメチルホルムアミド(以下DMFと略称)
を溶媒として、0.2gを50mlに溶解し、30℃で
オストワルド粘度計にて測定し、下式により計算した。
尚、tは溶液の流下秒数、t0 は溶媒の流下秒数および
cは濃度(g/dl)である。
【数1】ηrel =t/t0
【数2】[η]=(ηrel −1)/c
【0017】[割繊性]繊維製品の分割能の評価は、原
糸を約5mm長に切断し、原糸0.1gに対して水10
0mlを加え、ホモデスーパー(特殊機化工業社製)に
て8000rpm×15分で割繊処理し、光学顕微鏡で
割繊状態を観察し3段階評価した。
【0018】[沸水収縮率]原糸をフリー状態にて沸騰
水に5分間浸漬し、収縮率を測定した。
【0019】実施例1 アクリロニトリル:アクリル酸メチル:メタリルスルホ
ン酸ソーダ=91.04:8.40:0.56の組成を
もつアクリル系重合体(100−X)部と極限粘度
[η]1.02の酢酸セルローズX部を、第1表の如く
混合し重合体濃度24%のDMF溶液を紡糸原液としD
MF:水=60:40(%)で凝固浴中に0.05mm
φの口金を用い、紡出し紡糸後延伸を6倍で行い水洗後
油剤を付着させ110℃の熱ローラー型乾燥機にて1次
乾燥を行い、次いで117℃の湿熱で1.55倍に延伸
後、125℃の湿熱で0.85倍に収縮させ、その後ク
リンプ付与、2次乾燥し表1に示す約1.5dの原糸を
得た。結果を表1に示す。実施例1−1〜1−4の操業
性、強伸度、沸水収縮、割繊性は良好であった。
【0020】比較例1 実施例1のアクリル系重合体(100−X)部と極限粘
度[η]1.02の酢酸セルローズX部を使用し、1表
の如く混合し実施例1と同様にして約1.5dの原糸を
得た。結果を表1に示す。比較例1−1では割繊性は不
良であり、比較例1−2では操業性で延伸切れが多発し
た。
【0021】
【表1】
【0022】実施例2 実施例1のアクリル系重合体80部と表2に示す極限粘
度[η]0.65〜1.28の酢酸セルローズ20部
を、実施例1と同様にして製造し、表2に示す約1.5
dの原糸を得た。結果を表2に示す。実施例2−1〜2
−3の操業性、強伸度、沸水収縮、割繊性は良好であっ
た。
【0023】比較例2 実施例1のアクリル系重合体80部と表2に示す極限粘
度[η]0.43、1.60、1.97の酢酸セルロー
ズ20部を使用し、実施例1と同様にして製造し約1.
5dの原糸を得た。結果を表2に示す。比較例2−1、
2−2及び2−3の割繊性は不良であった。
【0024】
【表2】
【0025】実施例3 アクリロニトリル:アクリル酸メチル:メタリルスルホ
ン酸ソーダ=91.72:7.70:0.58の組成を
もつアクリル系重合体80部と極限粘度[η]=0.9
2の酢酸セルローズ20部を、表2の如く混合し重合体
濃度24%のDMF溶液を紡糸原液としDMF:水=6
0:40(%)で凝固浴中に0.05mmφの口金を用
い、紡出し紡糸後延伸を6倍で行い水洗後油剤を付着さ
せ110℃の熱ローラー型乾燥機にて1次乾燥を行い、
次いで表2に示す条件にて117℃の湿熱で延伸後、1
25℃の湿熱で収縮させ、その後クリンプ付与、2次乾
燥し各種原糸を得た。結果を表3に示す。実施例3−1
〜3−3の操業性、強伸度、沸水収縮、割繊性は良好で
あった。
【0026】比較例3 実施例3のアクリル系重合体80部と酢酸セルローズ2
0部を混合し実施例3と同様にして各種原糸を得た。結
果を表3に示す。比較例3−1、は沸水収縮率が高く耐
熱寸法安定性が不良であり、比較例3−2では沸水収縮
率が高く耐熱寸法安定性が不良であると共に割繊性が不
良であった。
【0027】
【表3】
【0028】
【発明の効果】本発明により、衣料用途及び資材用途と
して用いることのできる耐熱寸法安定性良好な分割性ア
クリル系合成繊維及びその製造方法を提供することがで
きる。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも80重量%以上のアクリロニト
    リルを含むアクリル系重合体65〜96重量%及び極限
    粘度[η]が0.5〜1.4である酢酸セルローズ4〜
    35重量%からなり、沸騰水に於ける収縮率が5%以下
    であることを特徴とする分割性アクリル系合成繊維。
  2. 【請求項2】少なくとも80重量%以上のアクリロニト
    リルを含むアクリル系重合体65〜96重量%及び極限
    粘度[η]が0.5〜1.4である酢酸セルローズ4〜
    35重量%並びにこれらを溶解する溶剤からなる紡糸原
    液を湿式紡糸し、延伸、水洗した後、100〜140℃
    の湿熱で延伸し、次いで100〜140℃の湿熱で収縮
    処理することを特徴とする分割性アクリル系合成繊維の
    製造方法。
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WO2006038452A1 (ja) * 2004-10-04 2006-04-13 Japan Exlan Company Limited 光触媒活性を有する機能性繊維及びかかる繊維を含む繊維構造物
JP5283823B2 (ja) * 2006-01-05 2013-09-04 三菱レイヨン株式会社 アクリロニトリル系重合体とセルロース系重合体が均一に混合された繊維及びこれを含有する不織布、ならびにアクリロニトリル系重合体とセルロース系重合体が均一に混合された繊維の製造方法。
CN104294479B (zh) * 2014-09-05 2018-03-30 上海工程技术大学 一种天然纤维素/聚丙烯腈纳米抗菌纤维膜及其制备方法

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