JP4053835B2 - 伸縮性紡績糸 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性繊維を用いた伸縮性を有する紡績糸に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の伸縮性紡績糸は、ポリウレタン弾性長繊維を精紡工程で延伸供給して芯糸に用い、スライバーを鞘状に巻き付けたコアヤーンが一般的である。その他には、ポリウレタン弾性糸と紡績糸を合糸して追撚したスパン・ツイストヤーンがあり、弾性長繊維を延伸供給して紡績糸にする方法か、合撚して伸縮性を付与する方法で製造するのが一般的であった。
【０００３】
また、特開平５−３２１０３１号公報には、ウレタンとアクリルのコンジュゲート割繊性ウレタン短繊維の記載があるが、このようなウレタン短繊維は必ずアクリル繊維が混用されているので、使用範囲が著しく制限されるという問題がある。
【０００４】
現在、紡績糸用の弾性短繊維は存在せず、高伸度の弾性長繊維をカットファイバーにして紡績しようとすると、短繊維化する時のカット斑、カーディングや精紡工程等の開繊不良、ドラフト斑を生じ、紡績が出来なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特殊な弾性繊維の短繊維を混合してなる伸縮性紡績糸を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために検討した結果、高伸度の弾性繊維は、そのままでは伸度が高すぎて紡績に用いることが出来ないが、特定の処理をすることによって高伸度を潜在化させることができるということを見出した。即ち、高伸度の弾性繊維の伸度を、一時的に見かけ上、紡績可能な程度にまで低下させた状態で紡績に用い、紡績糸にした後、高伸度を顕在化させることにより、伸縮性紡績糸を得ることができることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００７】
本発明は下記の通りである。
【０００８】
１．弾性繊維の短繊維を１０ｗｔ％以上含有し、１００℃、３０分間の湿熱処理後のストレッチ率が１０％以上である伸縮性紡績糸。
【０００９】
２．弾性繊維が、繊度２〜２０デシテックス、破断伸度２５０％以下で、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１００％以下に潜在化されており、１００℃、３０分間の湿熱処理により顕在化して、破断伸度２６０％以上、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１００％以上を示す弾性繊維であることを特徴とする上記１記載の伸縮性紡績糸。
【００１０】
３．弾性繊維が、原糸の破断伸度に対して４０〜８５％伸長下で、１６０〜２４０℃、０．３秒間以上の乾熱処理を施されて、破断伸度が２５０％以下、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１００％以下に潜在化されており、１００℃、３０分間の湿熱処理により顕在化して、破断伸度２６０％以上、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１００％以上を示す弾性繊維であることを特徴とする上記１又は２記載の伸縮性紡績糸。
【００１１】
４．上記１、２又は３に記載の伸縮性紡績糸を用いて製編織した後、湿熱処理により弾性繊維の弾性を顕在化させることによって得られるエラスティック編織物。
【００１２】
以下、本発明につき詳述する。
【００１３】
本発明の伸縮性紡績糸は、弾性繊維の短繊維を１０ｗｔ％以上含有し、１００℃、３０分間の湿熱処理後のストレッチ率が１０％以上である。
【００１４】
弾性繊維の短繊維の含有率は、可紡績性と紡績糸の湿熱処理後のストレッチ率に関係する。含有率が１０ｗｔ％以上であると、可紡績性が高く、かつ、湿熱処理後の紡績糸のストレッチ率が１０％以上となり、満足出来るエラスティック編織物が得られる。なお、弾性繊維の短繊維の含有率は１００ｗｔ％でもよいが、含有率が高すぎると、紡績糸のストレッチ率は高まるものの、弾性繊維の高い摩擦抵抗によってドラフト斑、ネップ、番手斑、ローラー巻付き等の原因になり可紡績性が阻害されるので、紡績条件、用途等に応じて適宜、含有率の上限を設定することが好ましい。
【００１５】
本発明においては、弾性繊維は短繊維として紡績に用いられ、短繊維の長さは１００ｍｍ以下であることが好ましい。繊維長は混用する相手素材、紡績方法等によって適宜調整できる。例えば、一般的な綿紡績の場合は３０〜３８ｍｍ、スフ紡績には５１ｍｍ、合成繊維紡績式や羊毛紡績式の場合は７０〜７８ｍｍが良い。その他、特殊な長繊維紡績式には１００ｍｍ以上のものが使用されるが、多くの場合は１００ｍｍ以下であり、この範囲に制限されるものではない。また、短繊維にカットする方法は、例えば、ナイフの刃、熱、高周波等によるカット方法があるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００１６】
本発明においては、紡績に用いられる際の弾性繊維の単糸繊度は、フリーの状態に放置した時の繊度が２〜２０デシテックスであることが好ましい。単糸繊度は、混用する他の繊維に応じて好適な繊度を選択すればよいが、上記の範囲であると、一般の多くの繊維に対応できる。
【００１７】
本発明においては、紡績に用いられる際の弾性繊維は、破断伸度が２５０％以下で、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１００％以下である。伸度が高すぎると、短繊維化する時のカット斑、カーディングや精紡工程等での開繊不良、ドラフト斑を生じたり、紡績機に掛けた時、塊、ネップ、ドラフト・ロール巻付き等のトラブルが生じて紡績が出来ない。しかし、破断伸度、及び、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が上記のような範囲であると、紡績を良好に行うことができる。なお、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度は、紡績工程において単繊維に加わる応力に相当するものであり、可紡績性に関する重要な物性である。
【００１８】
紡績に用いられた弾性繊維は、紡績糸になった後、１００℃、３０分間の湿熱処理により、伸度が顕在化して、破断伸度２６０％以上、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下におけるが伸度１００％以上を示す弾性繊維となる。このような伸度となることで、優れた伸縮性を有する紡績糸が得られる。
【００１９】
本発明において、紡績に用いることが出来る上記のような弾性繊維を得るための好ましい方法としては、以下のような方法が挙げられる。
【００２０】
通常の弾性繊維、例えば、破断伸度４００〜９００％を示す弾性繊維を、破断伸度に対して４０〜８５％伸長下で、１６０〜２４０℃、０．３秒間以上の乾熱処理を施す。乾熱処理は、より好ましくは０．３〜１．０秒間であり、非接触ヒーターで行うことが好ましい。上記のような条件で乾熱処理することにより、高伸度が潜在化して見かけ上低伸度の弾性繊維となり、紡績に用いることが出来るようになる。
【００２１】
例えば、４４デシテックス、破断伸度５３０％の弾性繊維ロイカ（Ｌｏｔ．１３３：旭化成（株）製）を、４５０％伸長下（破断伸度の８５％に相当）で、乾熱２１０℃、０．４５秒間、非接触ヒーターにて熱処理すると、破断伸度が２３０％に潜在化した。次いで、これを１００℃、３０分間で湿熱処理すると、破断伸度が２７０％に顕在化した。しかし、同じ弾性繊維ロイカを、２８０％伸長下（破断伸度の３５％に相当）で、乾熱１６０℃、０．２８秒間、非接触ヒーターにて熱処理した場合は、破断伸度が４００％と高く、潜在化が不十分であり、紡績するには不適切な物性であった。なお、これを１００℃、３０分間の湿熱処理しても、破断伸度は４５０％であった。
【００２２】
本発明においては、前記のような弾性繊維の短繊維（好ましくは、繊維長１００ｍｍ以下）を１０ｗｔ％以上混合して紡績糸を得る。混合する他の繊維としては、特に限定されず、綿、羊毛などの天然繊維、レーヨンなどの人造繊維、ポリアミド、ポリエステル、アクリルなどの合成繊維等を用いることができる。また、紡績方法は特に限定されず、非弾性繊維の一般的紡績条件に準じて生産することができる。
【００２３】
本発明の伸縮性紡績糸は、製編織して編織物とした後、湿熱処理することにより、弾性繊維の伸張特性が顕在化して、優れたエラスティック編織物が得られる。
【００２４】
本発明に用いられる弾性繊維は、代表例として、有機ジイソシアナートと実質的に線状の高分子ジオールとで調製されたイソシアナート末端のプレポリマーに、多官能性活性水素原子を有する鎖伸長剤および単官能性活性水素原子を有する末端封鎖剤を反応せしめて得られる、分子内にウレタン基を有する弾性高分子重合体を乾式紡糸、湿式紡糸又は溶融紡糸して得られる弾性繊維が挙げられる。
【００２５】
上記の弾性高分子重合体には、所望により、公知のポリウレタン重合体組成物に使用される特定の化学構造を有する有機または無機の配合剤、例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線吸収剤、ヒンダードフェノール系化合物等の酸化防止剤、酸化亜鉛、酸化チタン、ハイドロサルサイト等のような無機微粒子、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ポリテトラフルオロエチレン、オルガノポリシロキサン等の粘着防止剤等を適宜配合することもできる。
【００２６】
上記の弾性高分子重合体を紡糸して弾性繊維を製造するに際しては、弾性繊維の単繊維が接着することなく単独に存在させ、かつ紡糸油剤を殆ど付与せずに紡糸し、短繊維にカットした後で、紡績に必要な平滑性、静電防止性のための油剤を付与することが好ましい。こうすることにより、紡績する際のカーディングを円滑にし、精紡工程等の開繊不良、ドラフト斑などを回避することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
なお、測定法は下記の通りである。
【００２９】
（ストレッチ率）
０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下での試料の長さをＬ_０とし、０．０１ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重下での試料の長さをＬ_１としたとき、下記式にて求めた。
【００３０】
ストレッチ率（％）＝｛（Ｌ_１−Ｌ_０）／Ｌ_０｝×１００
〔実施例１〕
ジメチルアセトアミドを溶媒とするポリマー濃度３４ｗｔ％のポリウレタン溶液を用いて、単繊維が接着することなく単独に存在し、且つ油剤を付与せずに乾式紡糸して、４４デシテックス／３フィラメント、破断伸度が５３０％の弾性繊維を得た。
【００３１】
この弾性繊維を４５０％伸長下（破断伸度５３０％の８５％に相当）で、２１０℃、０．４５秒間、非接触ヒーターにて乾熱処理した結果、繊度７デシテックス、破断伸度が２３０％、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が８８％に潜在化した弾性繊維を得た。この弾性繊維は、１００℃、３０分間の湿熱処理で、破断伸度が２７０％、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１３０％に顕在化する特殊な弾性繊維であった。
【００３２】
得られた弾性繊維（７デシテックス）を３８ｍｍにカットし、紡績するに必要な平滑性、静電防止を考慮した油剤を３．０ｗｔ％付与した後、綿繊維と、弾性繊維／綿＝３／７（ｗｔ比）で混用して、一般的な綿紡績工程、および条件で綿番手３０番、撚係数が４．０の紡績糸を得た。この紡績糸は、１００℃、３０分間の湿熱処理後のストレッチ率は２５％であった。
【００３３】
次に、経糸に綿糸３０番、緯糸にこの紡績糸を用いて、経密度２６本／ｃｍ、緯密度２１本／ｃｍの平織物を作り、通常の染色工程（毛焼き→糊抜き→水洗→過酸化水素晒し→水洗→染色→仕上げ→サンフォライズ）で、経密度３５本／ｃｍ、緯密度２２．５本／ｃｍに仕上げた。
【００３４】
得られた平織物は、緯方向のストレッチ率は１０％、回復率７６％の良好なエラスティック織物であった。
【００３５】
〔実施例２〕
実施例１と同様にして実施した。
【００３６】
破断伸度が５３０％の弾性繊維を、３００％伸長下（破断伸度の５５％に相当）で、１８０℃、０．３０秒間、非接触ヒーターにて乾熱処理した結果、繊度１０デシテックス、破断伸度が１８０％、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が９８％に潜在化した弾性繊維を得た。この弾性繊維は、１００℃、３０分間の湿熱処理後の破断伸度が３００％、初期応力下の伸度が１９０％に顕在化する特殊な弾性繊維であった。
【００３７】
この弾性繊維（１０デシテックス）を７８ｍｍにカットし、羊毛紡績式に必要な平滑性、静電防止、を考慮した油剤を３．５ｗｔ％付与した後、羊毛ステープル（品質番手６４番手、平均繊維長８５ｍｍ）と、弾性繊維／羊毛ステープル＝５／５（ｗｔ比）で混用して、通常の梳毛式紡績工程（カーディング→ギリング→コーミング→再洗→前紡→精紡）および条件で、梳毛番手２／６０（下撚数６６０Ｔ／ｍ、上撚数６２０Ｔ／ｍ）の紡績糸を得た。この紡績糸は、１００℃、３０分間の湿熱処理後のストレッチ率は３０％であった。
【００３８】
次に、この紡績糸を緯糸に、経糸に通常の梳毛番手２／６０を用いて、経密度４１本／ｃｍ、緯密度２３本／ｃｍの２／２綾織物を作り、通常の染色工程（毛焼→煮絨→水洗→煮絨→染色→乾燥→中間検査→剪毛→蒸絨→仕上げ）で、経密度５３．５本／ｃｍ、緯密度２６．５本／ｃｍの伸縮性ギャバジンに仕上げた。
【００３９】
得られた織物は、緯方向のストレッチ率は１８％、回復率８２％の良好なエラスティック織物であった。
【００４０】
〔比較例１〕
実施例１と同様にして、ジメチルアセトアミドを溶媒とするポリマー濃度３４ｗｔ％のポリウレタン溶液を用いて、単繊維が接着する方法で、油剤を５ｗｔ％付与して乾式紡糸し、４４デシテックス／３フィラメント、破断伸度が５３０％の長繊維弾性繊維を紙管上に巻き取った。
【００４１】
この弾性繊維を、２８０％伸長下（破断伸度の３５％に相当）で、１６０℃、０．３０秒間、非接触ヒーターにて乾熱処理した結果、繊度１７デシテックス、破断伸度が３８０％、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が２００％に潜在化した弾性繊維を得た。この弾性繊維は、１００℃、３０分間の湿熱処理後の破断伸度が４００％、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が２５０％に顕在化する特殊な弾性繊維であった。
【００４２】
この弾性繊維（１７デシテックス）を３８ｍｍにカットし、紡績するに必要な平滑性、静電防止を考慮した油剤を３．０ｗｔ％追加付与した後、綿繊維と、弾性繊維／綿＝３／７（ｗｔ比）で混用し、一般的な綿紡績工程、および条件で綿番手３０番、撚係数が４．０の紡績糸を試作しようとした。しかし、単繊維が接着する方法で紡糸し、原糸油剤５．０ｗｔ％と紡績油剤３．０ｗｔ％を付与したために、油剤過多になってことと、破断伸度、および初期応力下の伸度が高いために、カーディング工程において開繊不良で繊維塊になり、紡績糸が得られなかった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、高伸度の弾性繊維を、特定の処理を施して高伸度を潜在化させ、見かけ上低伸度にすることにより、紡績糸に用いることを可能にしたものである。本発明により、これ迄得られなかったような優れた伸縮性紡績糸が得られ、この紡績糸を用いた編織物は、染色処理時の湿熱処理により優れたエラスティック編織物となる。

Claims (3)

1. 原糸の破断伸度に対して４０〜８５％伸長下で、１６０〜２４０℃、０．３秒間以上の乾熱処理を施されて、破断伸度が２５０％以下、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１００％以下に潜在化されており、１００℃、３０分間の湿熱処理により顕在化して、破断伸度２６０％以上、０．１ｃＮ／デシテックスの初期応力下における伸度が１００％以上を示すポリウレタン弾性繊維の短繊維を１０ｗｔ％以上含有し、１００℃、３０分間の湿熱処理後のストレッチ率が１０％以上である伸縮性紡績糸。
2. ポリウレタン弾性繊維が、繊度２〜２０デシテックスであることを特徴とする請求項１記載の伸縮性紡績糸。
3. 請求項１又は２に記載の伸縮性紡績糸を用いて製編織した後、湿熱処理によりポリウレタン弾性繊維の弾性を顕在化させることによって得られるエラスティック編織物。