JP4774558B2 - 機能性異型再生ポリエチレンテレフタレート繊維およびその製造方法 - Google Patents
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さらに、本発明の機能性異型再生PET繊維は直接染色により、2色性等の特性も発揮することが可能である。
また、本発明の機能性異型再生PET繊維は、吸水性、保温性、吸音性にも優れている。
さらに、本発明によると、機能剤をバインダーを用いることなく再生PET繊維に固着させることが出来る。
ここで、撥水撥油剤としては、フッ素系、シリコン系、ポリオレフィン系の高分子有機化合物、
抗菌剤および消臭剤としては、光触媒の酸化チタン、銀、酸化銀、酸化亜鉛、ゼオライト、木炭など、およびそれらを酸化ケイ素やリン酸カルシウムなどで表面処理した無機化合物、あるいは抗菌防カビ剤として効果のあるトリアジン系化合物、フェノール系化合物、キチンやキトサンなどの糖質系化合物、アルキルジグリシンや脂肪酸モノグリセライドなどの界面活性剤などの有機化合物、さらに抗菌性のキトサンや消臭性の木炭などの天然化合物、
防汚剤としては、アクリル系化合物、シリコン系化合物、フルオロアクリレート、フッ素系化合物などの有機化合物、
防ダニ剤としては、カルボン酸エステル系化合物、テルペノイド系化合物などの有機化合物、あるいは酸化ケイ素と酸化ホウ素が主体の無機化合物、
帯電防止剤および吸水剤としては、アニオン系やカチオン系の界面活性剤、PEG系化合物、ポリグリシジル化合物などの有機化合物、あるいは吸水・吸湿性を有するシリカゲルや酸化リンなどの無機化合物、
吸発熱剤としては、水分を吸放出する親水性アクリル化合物、あるいは室温付近で固体と液体の相変化を示すポリエチレングリコール(PEG)やパラフィンワックスなどの有機化合物、
遠赤保温剤としては、遠赤外線を放射する酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、およびそれらをシリコン系化合物やフッ素系化合物で表面処理した無機化合物、
アレルゲン不活化剤としては、花粉やダニのアレルゲンと反応して不活化するアミノ酸系化合物、フェノール系化合物、タンニン酸、カテキンなどの有機化合物、あるいはアレルゲンを分解する銅フタロシアニン系化合物や光触媒の酸化チタンなどの無機化合物、
難燃剤としては、リン系化合物やハロゲン系化合物などの有機化合物、あるいは硫酸アンモニウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、ケイ酸ナトリウムなどの無機化合物、
がそれぞれ挙げられる。
また、凸部の形状は、図1(1)、(2)および(3)のように丸みを帯びたものであってもよいし、図1(4)および(5)のように四角形状や、図1(6)のように三角形状でもよい。
また、凸部を2以上有する場合は、図1(7)および(8)のように、異なる形状の凸部を組み合わせて有していてもよい。
また、図1(1)〜(10)のように、C字型の内側や外側に1個以上の凸部を有しているものが含まれる。
再生PETの原料は、上記のように、再生PETとして市販されているもの、液体飲食品用PETボトルなどの使用後のPET製品を、切断し、フレーク状にしたもの、使用後のPET製品を破砕溶解した後固化させ、これをペレット状にしたものなどいずれであってもよい。
上記のように、所望により機能剤および/または抽出剤とともに、溶融した再生PETを、従来公知のPETの溶融紡糸方法のいずれかにより紡糸する。好ましい紡糸条件としては、例えば、溶融温度280〜300℃、紡糸口金表面温度270〜310℃、紡糸速度500〜2000m/分が挙げられるが、紡糸条件は特に限定されない。
本発明の再生PET繊維の製造においては、溶融紡糸に次いで、延伸を行う。
延伸方式には、熱水浴延伸や熱ローラや熱プレートによる乾熱延伸などがある。本発明において、熱水により抽出される抽出剤を練り込んでいる場合は、特に延伸と同時に抽出が起こる熱水浴延伸が好ましい。この場合の温度は、抽出促進の観点から80〜98℃の高温が好ましい。
熱アルカリ処理法を用いる場合、延伸中または延伸後の繊維を、熱アルカリ水溶液に浸漬することにより、熱アルカリ処理を行う。
例えば、NaOH水溶液を用いる場合、10〜40w/v%水溶液が好ましく、10〜30w/v%水溶液がさらに好ましく、20〜30w/v%水溶液が特に好ましい。アルカリ濃度が高すぎる場合、作業環境に悪影響を及ぼすため好ましくない。
抽出剤法を用いる場合、延伸中または延伸後の繊維に対して抽出処理を行う。
例えば、NaOH水溶液を用いる場合、10〜40重量%水溶液が好ましく、10〜30重量%水溶液がさらに好ましく、20〜30重量%水溶液が特に好ましい。アルカリ濃度が高すぎる場合、作業環境に悪影響を及ぼすため好ましくない。
上記のようにして得られる、所望により機能剤を練り込まれた繊維は、所望により捲縮処理を施した後、表面に、機能剤を付着させる。機能剤の付着方法は、特に限定されず、繊維を機能剤を含有する溶液に浸漬させてもよいし、機能剤を含有する溶液または懸濁液を繊維に噴霧してもよい。
ゼラチンとキトサンは異なる染色特性を示すため、深みのある中間色の繊維が得られる。
染色のための染料としては、PETを染色可能な公知の染料を使用できる。中でも、好ましい染料は分散染料である。分散染料とは、水に難溶性で水中に分散した系から疎水性繊維の染色に用いられる染料をいい、例えば、ベンゼンアゾ系、複素環アゾ系、アントラキノン形、縮合系などが挙げられる。
使用済みPETボトルを粉砕・洗浄・乾燥して得られたフレークを、260℃〜280℃で溶融押出して再生ポリエステルペレットを生産した。
市販のPETボトルから得た再生PETのペレット100重量部に、難燃剤である、トリス(トリブロムネオペンチル)ホスフェートを5重量部添加して、275〜290℃で溶融混練した後、図1(3)の断面を有する400ホールのノズル8個を並べて720m/minの速度で紡糸し、約10万dtexの紡糸原糸トウを得た。
PETボトルからの再生ポリエステルペレット100重量部に、酸化ケイ素で表面処理した光触媒である酸化チタン(平均粒径0.08μm)を4重量部添加して260〜280℃で溶融混練した後、図2(15)の断面を有する68ホールのノズル3枚から吐出させた後、80℃と150℃の2対のローラ間で4倍延伸し、200℃のクリンパーを通して800dtex/204fのバルキーヤーンを得た。
得られたフィラメントは、田の字の中空断面であり、側面に5μm以下の凹凸が無数に存在していた。
実施例1の記載と同様にして、再生ポリエステルのペレットを溶融して、図2(12)の断面を有するノズルにより吐出させ、紡糸・延伸・捲縮した後に、抗菌剤のキトサン3%水溶液をシャワー方式で付着させ、6dtexの130バイアスカットの原綿を得た。
実施例3の記載と同様にして、再生ポリエステルペレット100重量部に対して、融点が200℃と低い共重合ポリエステルを5〜10重量部用い、光触媒である酸化チタンの代わりに室温付近で固体と液体の相変化を示す、分子量1000のポリエチレングリコール(PEG)を5重量部添加して、200〜250℃で溶融混練した後、図2(15)の断面を有する72ホールのノズルより75dtex/72fのバルキーヤーンを製造した。
実施例1の記載と同様にして、PEG共重合ポリエステルを添加せず、図2(15)の断面を有する6dx64mmの異型原綿を生産した。なお、撥水剤であるフッ素化合物は実施例1と同様にして付着させた。
再生PET繊維の製造方法
使用済みPETボトルを粉砕・洗浄・乾燥して得られたフレークを、260〜280℃で溶融押出して再生ポリエステルペレットを生産した。
次いで、30%NaOH水溶液で90℃で5分間処理した再生PET繊維を、キトサン(甲陽ケミカル/FM分子量100,000)酢酸塩水溶液(0.5重量%)に、90℃で10分間浸漬し、水洗してから室温で乾燥し、常法に従ってニンヒドリン染色を行った。
Claims (4)
- 再生ポリエチレンテレフタレートと機能剤を主原料とし、繊維断面がC字型の少なくとも内側に、1個または相互に離れた2個以上の凸部を有する形状であって、機能剤がそのC字型の少なくとも内側の繊維表面に付着しているか、または機能剤が繊維中に練り込まれ、かつ、そのC字型の少なくとも内側の繊維表面に付着しているかのいずれかである、機能性異型再生ポリエチレンテレフタレート繊維。
- さらに表面に微細な凹凸構造を有している、請求項1記載の機能性異型再生ポリエチレンテレフタレート繊維。
- 再生ポリエチレンテレフタレートを含む原料を溶融し、断面形状がC字型の少なくとも内側に、1個または相互に離れた2個以上の凸部を有する形状である紡糸口金を介して紡糸し、延伸することを含む再生ポリエチレンテレフタレート繊維の製造方法において、機能剤を繊維断面のC字型の少なくとも内側の繊維表面に付着させる工程、または機能剤を繊維中に練り込み、かつ、繊維断面のC字型の少なくとも内側の繊維表面に付着させる工程を含めることにより繊維に機能性を付与することを含む、機能性異型再生ポリエチレンテレフタレート繊維の製造方法。
- 再生ポリエチレンテレフタレートを含む原料を溶融し、断面形状がC字型の少なくとも内側に、1個または相互に離れた2個以上の凸部を有する形状である紡糸口金を介して紡糸し、延伸することを含む再生ポリエチレンテレフタレート繊維の製造方法において、熱水で抽出される抽出剤のみまたは該抽出剤および機能剤を再生ポリエチレンテレフタレートに添加後に溶融し、紡糸後、延伸中または延伸後に、該抽出剤の一部を抽出して、繊維表面に微細な凹凸構造を付与し、機能剤を繊維表面に付着させる工程を含めることにより繊維に機能性を付与することを含む、機能性異型再生ポリエチレンテレフタレート繊維の製造方法。
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