JP4217350B2 - 新規なセルロースアセテート太細糸の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なセルロースアセテート太細糸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繊維は、主原料がパルプであることから天然植物繊維の特徴とその製造方法から合成繊維の特徴とを併せ有し、半合成繊維ともいわれ、優雅な光沢、発色性、ドライ感、適度な吸湿性を有し、衣料用繊維として優れた特徴を備えたものである。しかしながら、近年の繊維製品に対する消費者のニーズは極めて多様化、高級化しており、消費者に受け入れられる繊維素材を提供するためには、単にポリマ基質に由来する特徴だけではなく、新規な差別化風合い、特殊機能の付与が必要不可欠となっている。
【０００３】
このような背景より、セルロースアセテート繊維においても要求事項は例外ではなく、特公平３−３１８０２号公報等にて示されるような繊維の断面形態や繊維表面を変化させる等の各種手段を用いて種々の風合いを付与する等の改良がなされている。風合い付与の形態的な手段の一つとして、繊維の長手方向に太細差のある太細糸については、ポリエステル繊維を中心に数多く提案されている。一般にポリエステル繊維において繊維の長手方向に太細差を形成させるには、ポリエステル未延伸糸を特定条件下で不完全な延伸を行い、ネッキング現象を生じせしめることを基本とする技術が用いられ、数多くの提案があり、かつ実用化されている。
【０００４】
しかしながら、セルロースアセテート繊維は紡糸原液を加熱雰囲気中に吐出する乾式紡糸により製造されることから、紡糸ノズルから紡糸原液が吐出されると瞬時に大部分の溶剤が蒸発し、繊維形成がなされるため、ポリエステル繊維等のような未延伸糸という中間体は存在せず、従ってネッキング現象を基本とした技術での太細糸の製造は困難である。これに対し、ネッキング現象を基本とすることなく、セルロースアセテート繊維の乾式紡糸において、溝付きの引き取りローラーを用い引き取り速度を間欠的に低速化して糸の長手方向に太細繊度差のある太細糸を得る方法が特公平３−９２０３号公報で提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、単に糸の長手方向に太細繊度差があるのみではなく、糸の長手方向に太細繊度差を形成させるとともに、繊維表面を変化させることにより、従来のセルロースアセテート太細糸にはない穏やかなスパンシルキー様光沢とドライな感触を有し、かつ糸物性の低下のないセルロースアセテート太細糸を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、セルロースアセテート繊維の乾式紡糸において、吐出後の引き取りにおける引き取り速度を下記条件（１）及び（２）を満足させて間欠的にかつランダムに低速にすることにより太繊度部を形成してセルロースアセテート太細糸を製造する際、下記条件（３）、（４）及び（５）を満足させて吐出、引き取りローラーで引き取って完全な糸形態に形成固定して巻き取ることを特徴とする新規なセルロースアセテート太細糸の製造方法、にある。
（１） Ｖ_０／Ｖ_１＞１．５
（２） Ｔ＜１２０／Ｖ_０
（３） Ｖ_１≦Ｖ_Ｆ≦Ｖ_０
（４） ０．１５＜Ｖ_Ｆ／Ｖ_Ｊ＜０．６
（５） Ｖ_Ｊ＜２４００Ｖ_Ｆ／Ｖ_Ｊ＋６００
（但し、Ｖ_０は高速時の引き取り速度（ｍ／分）、Ｖ_１は低速時の引き取り速度（ｍ／分）、ＴはＶ_１の継続時間（秒）、Ｖ_Ｊは紡糸ノズルでの紡糸原液の吐出線速度（ｍ／分）、Ｖ_Ｆは引き取り速度（ｍ／分）を表す）
【０００７】
【発明の実施の形態】
一般にセルロースアセテート繊維の乾式紡糸は、セルロースアセテートフレークをアセトン、塩化メチレン／メタノール混合物等の溶剤に溶解して紡糸原液を調製し、この紡糸原液を小孔径の紡糸ノズルから加熱空気中に吐出し、溶剤を蒸発させて糸状体を形成させる工程をとるが、紡糸原液が紡糸ノズルから吐出されると、極く短時間に糸状体の表層のかなりの溶媒が蒸発してスキン層が形成され、更に蒸発が進むにつれて、溶媒が糸状体内部を拡散し、溶媒が糸状体内部から失われるに伴って糸状体の体積が減少し、繊維表面の収縮が生ずる。通常の紡糸領域（図１のＢ領域、Ｖ_Ｆ／Ｖ_Ｊが０．７以上）では、この収縮が半径方向に限定され、得られるセルロースアセテート繊維は、繊維断面がいわゆる菊型の形状を呈し、繊維表面が図６、図７に示すように繊維軸方向に極めて直線的で平滑なものとなる。
【０００８】
本発明のセルロースアセテート太細糸は、糸の長手方向に太繊度部と細繊度部とがランダムに存在するセルロースアセテート太細糸であって、繊維の収縮が半径方向のみならず繊維の長手方向にも及んでおり、繊維表面にほぼ繊維軸方向に沿ってゆるやかな高低のうねりのある畝状隆起部が複数存在し、繊維断面が菊型の形状を呈し、繊維表面が図４、図５に示すように繊維軸方向にゆるやかな高低のうねりのある複数の畝状隆起部により複雑な凹凸のある表面となっていおり、特に図５に示す太繊度部においては屈曲及び高低が顕著なうねりのある畝状隆起部が存在する。
【０００９】
本発明のセルロースアセテート太細糸の太繊度部においては、細繊度部に比べ更に凹凸が顕著となり、かかる繊度差、繊維断面形状及び繊維表面形状により本発明のセルロースアセテート太細糸は、穏やかなスパンシルキー様光沢とさらっとしたドライな感触を有し、かつ糸物性の低下のないものである。
【００１０】
本発明のセルロースアセテート太細糸の基質ポリマーのセルロースアセテートは、酢化度４８．５〜５６．２％のセルロースジアセテートであってもよいし、酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートであってもよく、また、セルロースアセテートには艶消剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００１１】
本発明のセルロースアセテート太細糸は、次のようにして製造することができる。即ちセルロースアセテート繊維の乾式紡糸において、吐出後の引き取り工程での引き取り速度を下記条件（１）及び（２）を満足させ間欠的にかつランダムに低速にすることにより太部を形成させるとともに、下記条件（３）、（４）及び（５）を満足させて紡糸することにより本発明のセルロースアセテート太細糸を得ることができる。
（１） Ｖ_０／Ｖ_１＞１．５
（２） Ｔ＜１２０／Ｖ_０
（３） Ｖ _１ ≦Ｖ _Ｆ ≦Ｖ _０
（４） ０．１５＜Ｖ_Ｆ／Ｖ_Ｊ＜０．６
（５） Ｖ_Ｊ＜２４００Ｖ_Ｆ／Ｖ_Ｊ＋６００
（但し、Ｖ_０、Ｖ_１、Ｔ、Ｖ_Ｊ及びＶ_Ｆは前記と同じ）
【００１２】
条件（１）のＶ_０／Ｖ_１が１．５以下では、明瞭な太繊度部の形成ができず、条件（２）のＴが１２０／Ｖ_０以上では太繊度部が繊維長手方向に長くなり糸物性の低下を招く。また、条件（３）の関係を満たし、かつ条件（４）のＶ_Ｆ／Ｖ_Ｊは通常紡糸ドラフトといわれるが、紡糸ドラフト条件（４）と条件（５）とで囲まれる紡糸領域（図１のＡ領域）にて紡糸する、即ち吐出・引き取りにより、吐出後の繊維形成時の糸状体の体積の減少の過程で、その長手方向の束縛を緩和させ、繊維の収縮が半径方向のみならず繊維の長手方向にも発生し、太繊度部と細繊度部とによる繊度差、繊維の半径方向の収縮による菊型の繊維断面形状及び繊維軸方向のゆるやかな高低のうねりのある複数の畝状隆起部により形成の複雑な凹凸による繊維表面形状が生ずる。
【００１３】
図２は、本発明のセルロースアセテート太細糸を具体的に製造する装置の例の概略図であり、１は紡糸ノズル、２は加熱筒、３は油剤付与装置、４はトラバースガイド、５は引き取りローラー、６は巻き取り装置を表す。紡糸での引き取り速度を間欠的にかつランダムに低速にするためには、引き取りローラー５として図３（イは正面図、ロは側面図）に示すような溝付きの引き取りローラーを用いることが好ましい。図３に示す引き取りローラーは、直径Ｄ_０なるローラーの一部円周方向に深さ（Ｄ_０−Ｄ_１）なる深さの溝を角度θで設けてなる。図２におけるトラバースガイド４は、引き取りローラー５の溝を中心として左右に移動し得るものであり、トラバースガイド４の移動手段はランダムな周期で往復し得るものであれば機械式、電気式等のいずれの方式であってもよい。
【００１４】
図２において、紡糸ノズル１から紡糸原液が（図１の紡糸領域Ａ）にて吐出し、加熱筒２での脱溶剤により形成された糸状体は油剤供給装置３を経て、一定回転数の引き取りローラー５で引き取られ完全な糸形態に形成固定され、更に巻き取り装置６で巻き取られるが、この引き取りローラー５での引き取りの際、トラバースガイド４の左右の移動に対応して、引き取りローラー５上の糸状体の位置が左右にトラバースし、一時的に糸状体が引き取りローラー５の溝に落ち込んだ状態或いは引き取りローラー５の溝のない面にある状態で、引き取られる。
【００１５】
引き取りローラー５はそのローラー回転数が変わらなくとも、ローラーの溝部分での表面速度は溝のない部分よりも低速になるため、糸状体が溝に落ち込んでいる間には太繊度糸が形成されることになり、溝に落ち込んでいない状態では細繊度糸が形成される。また、この溝の深さは、糸の細繊度部と太繊度部との繊度差に明確に対応し、溝が深くなるに従い繊度差は大きくなる。従って、引き取りローラー５における溝の深さと長さによって条件（１）、（２）を満たすように設定することが重要である。
【００１６】
しかしながら、引き取りローラー５の溝が極度に深い場合は、トラバースガイド４の移動にもかかわらず、一旦糸状体が溝の中に落ちると、糸を溝から脱出させることが困難となるため、本発明の場合は、溝は引き取りローラー５の全周に亘ることなく、溝部の一部は必ず溝のないローラー面と同一表面をなすようにすることが重要である。
【００１７】
本発明方法では、以上のようにして、前記条件（１）、（２）により糸の長手方向に太繊度部と細繊度部を形成させ、前記条件（３）、（４）、（５）により繊維表面に繊維軸方向にゆるやかな高低のうねりのある複数の畝状隆起部を形成させ、繊維の側面に複雑な凸凹を持った独特の光沢と感触を有するセルロ−スアセテ−ト太細糸を得るものである。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００１９】
（実施例）
平均酢化度６１．３％のセルロ−ストリアセテ−トフレークを塩化メチレンとメタノールの混合溶剤に溶解し、固形分濃度２１．９重量％に調製した紡糸原液を、乾式紡糸装置にて孔径３０μｍ、孔数２０個の紡糸ノズルから吐出線速度９９０ｍ／分で温度５０℃の加熱雰囲気中に吐出して糸状体とした後、θ＝２７０゜、最大深さ５３ｍｍの溝を有する直径２１２ｍｍの溝付き引き取りローラーにより最大引き取り速度５００ｍ／分から最小引き取り速度２５０ｍ／分（紡糸ドラフト０．５１〜０．２５）の間で、引き取り速度２５０ｍ／分での継続時間０．０２４〜０．１２秒、トラバースガイド移動周期（片道）０．１５〜１．５秒の条件で引き取り、巻き取って８４ｄｔｅｘ／２０ｆの太細糸を得た。
【００２０】
図４及び図５は得られた太細糸の引き取り速度５００ｍ／分のときに形成の細部及び引き取り速度２５０ｍ／分のときに形成の太繊度部の各側面写真で、得られた太細糸の細繊度部及び太繊度部ともにそれらの側面状態は、ほぼ繊維軸方向に沿って繊維表面にゆるやかな高低のうねりのある畝状隆起部が複数存在しており、長さが２０ｃｍ以下、太さが細繊度部の１．９〜２倍の太繊度部と細繊度部とを有しており、特に太繊度部での繊維表面の隆起部間のシワ状の谷間は細繊度部でのそれに比べ更に細かく深くなっていた。得られた太細糸は強度１．３１ｇ／ｄ、伸度２７．０％であり、得られた太細糸の布帛での評価ではドライ感がより強く独特な細かなスラブ状の表面変化や上品な光沢のある製品が得られた。
【００２１】
（比較例）
実施例で用いたと同じ紡糸原液を、乾式紡糸装置にて孔径３８μｍ、孔数２０個の紡糸ノズルから吐出線速度６１７ｍ／分で温度５０℃の加熱雰囲気中に吐出して糸状体とした後、実施例で用いたと同じ溝付き引き取りローラーにより最大引き取り速度５００ｍ／分から最小引き取り速度２５０ｍ／分（紡糸ドラフト０．８１〜０．４１）の間で、引き取り速度２５０ｍ／分での継続時間０．０２４〜０．１２秒、トラバースガイド移動周期（片道）０．１５〜１．５秒の条件で引き取り、巻き取って８４ｄｔｅｘ／２０ｆの太細糸を得た。
【００２２】
図６及び図７は得られた太細糸の引き取り速度５００ｍ／分のときに形成の細繊度部及び引き取り速度２５０ｍ／分のときに形成の太繊度部の各側面写真で、得られた太細糸の太繊度部の側面状態は、ほぼ繊維軸方向に沿って繊維表面に微かに屈曲のある畝状隆起部が複数存在しているが、細繊度部の側面状態は、繊維軸方向に沿って畝状隆起部が平滑にかつ直線的に存在しており、得られた太細糸は強度１．２６ｇ／ｄ、伸度２９．３％であり、長さが５〜２０ｃｍ、太さが細繊度部の１．９〜２倍の太繊度部と細繊度部を有していたが、布帛での評価ではドライ感、光沢が実施例によるものに比べ劣るものであった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のセルロースアセテート太細糸は、糸の長手方向の繊度差、繊維断面形状及び繊維表面形状により穏やかなスパンシルキー様光沢とさらっとしたドライな感触を有し、かつ糸物性の低下のないものであることから、布帛としたときに繊細なスラブ状の外観を呈し、織物、編物素材として衣料用途に好適なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 セルロースアセテート繊維の乾式紡糸における紡糸条件領域を示すグラフである。
【図２】 本発明のセルロースアセテート太細糸を具体的に製造する装置の例の概略図である。
【図３】 図２における引き取りローラーの概略図であって、イは正面図、ロは側面図である。
【図４】実施例で得られた太細糸の引き取り速度が５００ｍ／分のときに形成の細繊度部の側面写真（倍率８００倍）である。
【図５】実施例で得られた太細糸の引き取り速度が２５０ｍ／分のときに形成の太繊度部の側面写真（倍率８００倍）である。
【図６】比較例で得られた太細糸の引き取り速度が５００ｍ／分のときに形成の細繊度部の側面写真（倍率８００倍）である。
【図７】比較例で得られた太細糸の引き取り速度が２５０ｍ／分のときに形成の太繊度部の側面写真（倍率８００倍）である。
【符号の説明】
Ａ 本発明での紡糸領域
Ｂ 通常の紡糸領域
１ 紡糸ノズル
２ 加熱筒
３ 油剤供給装置
４ トラバースガイド
５ 引き取りローラー
６ 巻き取り装置

Claims (1)

1. セルロースアセテート繊維の乾式紡糸において、吐出後の引き取りにおける引き取り速度を下記条件（１）及び（２）を満足させて間欠的にかつランダムに低速にすることにより太繊度部を形成してセルロースアセテート太細糸を製造する際、下記条件（３）、（４）及び（５）を満足させて吐出、引き取りローラーで引き取って完全な糸形態に形成固定して巻き取ることを特徴とする新規なセルロースアセテート太細糸の製造方法。
   （１） Ｖ_０／Ｖ_１＞１．５
   （２） Ｔ＜１２０／Ｖ_０
   （３） Ｖ_１≦Ｖ_Ｆ≦Ｖ_０
   （４） ０．１５＜Ｖ_Ｆ／Ｖ_Ｊ＜０．６
   （５） Ｖ_Ｊ＜２４００Ｖ_Ｆ／Ｖ_Ｊ＋６００
   （但し、Ｖ_０は高速時の引き取り速度（ｍ／分）、Ｖ_１は低速時の引き取り速度（ｍ／分）、ＴはＶ_１の継続時間（秒）、Ｖ_Ｊは紡糸ノズルでの紡糸原液の吐出線速度（ｍ／分）、Ｖ_Ｆは引き取り速度（ｍ／分）を表す）

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