JP4831720B2 - セルロースアセテート複合紡糸繊維及びその製造方法並びにその織編物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱水処理により螺旋状とは異なる微細な捲縮が発現し、新規な風合いを付与することが可能な、セルロースアセテート複合紡糸繊維及びその製造方法並びにその織編物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、衣料用繊維分野においては、消費者ニーズの多様化、高級化の流れにより、各種の天然・化学繊維で様々な改質、改良が行われている。そしてアセテート繊維についても、繊維断面や表面、糸形態を変化させ光沢感や風合いの改良等がなされてきている。特に、アセテート繊維においては、捲縮を形成する手法としては、高速度の仮撚りスピンドル及びヒーターによって連続的に加熱、熱セット、解撚を行うものが主流となっている。しかしながら、仮撚りによる手法では、繊維強度等が限定要因となり、微細な捲縮を形成させるのが困難である。
【０００３】
仮撚り手法以外で捲縮を発現させる方法として、特公昭４３−５２５号公報には、粘度の異なる紡糸原液からなるサイドバイサイドに接合された捲縮発現性アセテート繊維が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭４３−２５９４１号に示されるサイドバイサイド型の複合紡糸繊維による捲縮発現性アセテート繊維は、発現する捲縮形態は大きな螺旋状であり、微細な捲縮を付与することが出来ないため、新規な風合いを発現させる方法としては不十分であった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点を解消し、アセテート繊維に螺旋状とは異なる微細な捲縮を発現させることによって、従来にないドライ感やふくらみ感が得られるものである。
【０００６】
本発明の第１の要旨は、セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）と、該セルロースアセテートより酢酸化された水酸基が１０％以上大きいセルロースアセテート（Ｂ）の紡糸原液を下式（１）〜（２）を満たす条件でサイドバイサイドに乾式紡糸するセルロースアセテート複合紡糸繊維の製造方法によって製造される、セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）と、該セルロースアセテートより酢酸化された水酸基が１０％以上大きいセルロースアセテート（Ｂ）がサイドバイサイドに接合された、断面が繊維軸方向で不規則な複合紡糸繊維であって、熱水処理にて螺旋状とは異なる捲縮が発現することを特徴とするセルロースアセテート複合紡糸繊維にある。
（１）０．１５＜Ｖｆ／Ｖｊ＜０．６０
（２）１０００＜Ｖｊ＜１５００
（式中、Ｖｆは複合紡出糸の引き取り速度（ｍ／分）、Ｖｊは複合紡糸原液の紡糸ノズルからの吐出線速度（ｍ／分）である。また、Ｖｊは（紡糸原液の総吐出量／紡糸口金の総孔面積）である。）
【０００７】
さらに第２の要旨は、セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）と、該セルロースアセテートより酢酸化された水酸基が１０％以上大きいセルロースアセテート（Ｂ）の紡糸原液を下式（１）〜（２）を満たす条件でサイドバイサイドに乾式紡糸するセルロースアセテート複合紡糸繊維の製造方法にある。
【０００８】
（１）０．１５＜Ｖｆ／Ｖｊ＜０．６０
（２）１０００＜Ｖｊ＜１５００
（式中、Ｖｆは複合紡出糸の引き取り速度（ｍ／分）、Ｖｊは複合紡糸原液の紡糸ノズルからの吐出線速度（ｍ／分）である。また、Ｖｊは（紡糸原液の総吐出量／紡糸口金の総孔面積）である。）
さらに第３の要旨は、該セルロースアセテート複合紡糸繊維を５％以上含有した織編物にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について具体的に説明する。
【００１０】
本発明のセルロースアセテート複合紡糸繊維は、セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）と、該セルロースアセテートより酢酸化された水酸基が１０％以上大きいセルロースアセテート（Ｂ）が、サイドバイサイドに接合されていることが必要である。
【００１１】
本発明のセルロースアセテート複合紡糸繊維は、サイドバイサイドに接合されている一方の成分、セルロースアセテート（Ａ）が、熱水処理により繊維軸方向へ伸長すること及び、セルロースアセテート複合紡糸繊維の断面が繊維軸方向で不規則になっていることにより、従来の螺旋状とは異なる繊維軸方向の屈曲による微細な捲縮を発現すると考えられる。なお、本発明で熱水処理とは８０℃以上での処理をいう。
【００１２】
本発明のセルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）は、繊維軸方向の歪みの緩和が大きくなる条件で紡糸することにより、熱水処理で繊維軸方向へ伸長挙動を示す。酢酸化された水酸基が７４％未満では、染色堅牢度が低下し加工安定性が悪化し、９０％を越えると十分な伸長が得られず、サイドバイサイドに接合されているもう一方のセルロースアセテート（Ｂ）との伸長、収縮差が不十分となり、螺旋状とは異なる微細な捲縮が得られない。
【００１３】
また、セルロースアセテート（Ｂ）は、熱水処理により伸長するものでも、収縮するものでも良いが、セルロースアセテート（Ａ）に比べ酢酸化された水酸基が１０％以上大きくないと、セルロースアセテート（Ａ）との伸長、収縮差が不十分となり、螺旋状とは異なる微細な捲縮が得られない。
【００１４】
さらに本発明では、微細な捲縮を充分に発現させるために、セルロースアセテート（Ａ）の複合比率が６０％以上であることが好ましい。
【００１５】
また本発明では、サイドバイサイドに接合された２種類のセルロースアセテートの接合形態が繊維軸方向で不規則となっており、繊維の断面がランダムで複雑に入り組んだ凹凸のある断面となっているため、熱水処理を行った際に、セルロースアセテート（Ａ）の伸長とセルロースアセテート（Ｂ）の伸長、収縮による繊維軸方向の屈曲角度、屈曲方向が不規則となることにより、従来の螺旋状捲縮とは異なる屈曲による微細な捲縮が発現すると考えられる。
【００１６】
次に本発明のセルロースアセテート複合紡糸繊維の製造方法を具体的に説明する。
【００１７】
本発明の複合紡糸繊維は、酢酸化された水酸基の割合が異なる２種類のセルロースアセテートを、塩化メチレンなどの溶剤あるいは塩化メチレンとメタノール等の混合溶剤にそれぞれ溶解し、濃度を１５〜３０重量％、好ましくは１８〜２７重量％の範囲で各々の紡糸原液を調整する。これらの紡糸原液を公知の複合紡糸装置を用いてノズルパックへ供給し、本発明の紡糸条件下でノズルより高温雰囲気中へサイドバイサイド型に両紡糸原液を吐出させることにより得られる。
【００１８】
螺旋状とは異なる微細な捲縮を発現するためには、サイドバイサイドに接合された２種類のセルロースアセテートのうち一方が、熱水処理により繊維軸方向に伸長すること及び、断面が繊維軸方向で不規則になっていることが必要である。
【００１９】
このため本発明では、セルロースの酢酸化された水酸基が７４〜９０％のセルロースアセテート（Ａ）を繊維軸方向の歪みの緩和が大きくなる条件で紡糸することが必要となる。
【００２０】
セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）を繊維軸方向の歪みの緩和が大きくなる条件で紡糸すると、乾燥収縮の過程において、通常の繊維に比べ長手方向に分子鎖が緩和した状態となるため、熱水処理では親水性の水酸基により繊維軸方向に大きく膨潤して分子鎖が長手方向に伸長し、その後の乾燥過程においても、分子鎖が完全に元の緩和した状態に戻らず繊維軸方向への伸長を示すと考えられる。
【００２１】
また、従来の紡糸条件でセルロースアセテート繊維の乾式紡糸を行う場合、小孔径の紡糸口金から紡糸原液を加熱空気中に吐出して、紡糸原液中の溶媒を蒸発させ糸条を形成する際に、極短時間に繊維の表層部分の溶媒が蒸発しスキン層が形成され、更に乾燥が進むにつれて、溶媒がフィラメント内部より拡散し、失われるに伴って内部体積が減少し内圧が負となって繊維表面収縮が生じるが、糸の長手方向には緊張状態のままであり、収縮が繊維軸に垂直の方向に限定されるため、いわゆる”菊型”の断面形状を呈し、長手方向には非常に平滑な繊維となる。
【００２２】
しかし本発明では、繊維軸方向への緩和が大きな紡糸条件となっているため、繊維軸方向にも表面収縮が起こり、繊維軸方向で不規則な、ランダムで複雑に入り組んだ凹凸のある断面となる。
【００２３】
繊維軸方向の歪みの緩和を大きくするため、本発明ではドラフト率Ｖｆ／Ｖｊが０．１５より大きく、０．６未満であることが必要である。Ｖｆ／Ｖｊが０．１５以下の場合、ドラフト率が低すぎるため、紡糸口金から吐出された紡糸原液からの溶剤の蒸発による収縮以上に、紡糸口金と引き取りローラー間で糸が緩められるために、乾燥筒内で糸がたるみ、その結果糸切れやケバ等が発生する。
【００２４】
また、Ｖｆ／Ｖｊが０．６以上の場合ドラフト率が高すぎるため、繊維軸方向の歪みの緩和が不十分となるため、熱水処理による繊維軸方向への伸長が不十分となり、繊維の断面形状は繊維軸方向に均一となり、螺旋状とは異なる微細な捲縮が発現しない。
【００２５】
さらに本発明では、吐出線速度Ｖｊが１０００より大きく、１５００未満であることが必要である。Ｖｊが１０００以下では、紡糸原液が紡糸ノズルの微細孔を通過する際に受けるずり応力に対し、ノズル通過後の繊維表層部の緩和に伴う繊維軸方向への応力緩和が不十分となり、繊維軸方向の歪みの緩和が不十分になり、セルロースアセテート（Ａ）の熱水処理による繊維軸方向への伸長が不十分となる。また吐出線速度Ｖｊが１５００以上では紡出された紡糸原液の流動が不安定となり糸切れを生じる。
【００２６】
また本発明のセルロースアセテート複合紡糸繊維からなる織編物は、熱水処理により発現する捲縮形態および新規な風合いを付与するために、該繊維の含有量を５％以上とする必要がある。５％未満の場合は織編物の新規なドライ感やふくらみ感の表現が不十分となる。
【００２７】
さらに本発明では、セルロースアセテート複合紡糸繊維の捲縮が十分に発現できるよう織編物中に配置させると更に好適であり、例えば該繊維をモール調糸として用いたり、該繊維が組織上浮いている織編物やダブルフェイスの織編物が望ましい。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例をあげて本発明を説明する。
【００２９】
なお、各特性値の測定は、以下の方法に従った。
【００３０】
（酢酸化された水酸基の割合）
ＪＩＳ Ｌ１０１３Ａ法に従い測定した。各成分の酢酸化された水酸基の割合は、それぞれ単一成分の繊維を同一条件で紡糸した繊維を用いて行った。
【００３１】
（捲縮発現性）
靴下編地を作成し、１２０℃の熱水で３０分間処理した後、風合いを評価した。屈曲による微細な捲縮発現に伴う風合いの優れたものを○、やや優れたものを△、劣るものを×とした。
【００３２】
（風合い評価）
捲縮発現性セルロースアセテート複合紡糸繊維と３３ｄｔｅｘ／２４ｆのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚加工糸とを１４００Ｔ／Ｍで交撚したのち筒編地を作成し、１２０℃で染色を実施して風合いを評価した。単一成分からなる捲縮発現性のないアセテート糸を用いたものに比べて嵩高性、膨らみ感に優れたものを○、やや優れたものを△、従来と同程度のものを×とした。
【００３３】
（洗濯に対する染色堅牢性）
得られた糸を用いて筒編に編成し、この編地を９５゜℃で３０分常法により精練後、分散染料（協和産業(株)製 テラトップブルー）を用いて、濃度３％（対繊維重量）、浴比１：２０の染浴で、１３０゜Cで３０分の高圧染色を行う。得られた筒編をＪＩＳ Ｌ−０８４４ 洗濯試験Ａ−１号法の条件で洗濯する。得られた筒編を目視で評価し、変化なしを○、やや退色を△、退色ありを×とする。
【００３４】
（酢酸化された水酸基の割合）
ＪＩＳ Ｌ１０１３Ａ法に従い測定した。各成分の酢酸化された水酸基の割合は、それぞれ単一成分の繊維を同一条件で処理した繊維を用いて行った。
【００３５】
（実施例１〜６、比較例１〜６）
表１に示すセルロースアセテートを、塩化メチレン９１重量％／メタノール９重量％の混合溶剤に溶解し、紡糸原液を調製した。これらの紡糸原液を用い、乾式紡糸法により、表１に示す条件でサイドバイサイド型に複合されたセルロースアセテート複合紡糸繊維を得た。得られた複合紡糸繊維の評価結果を表１に示す。
【００３６】
比較例１では、Ｖｊが１０００以下のため、セルロースアセテート（Ａ）の熱水処理による繊維軸方向への伸長が不十分となるため、屈曲による微細な捲縮が発現せず、嵩高感、膨らみ感が得られなかった。
【００３７】
比較例２では、Ｖｊが１５００以上のため、紡出された紡糸原液の流動が不安定となり糸切れを生じた。
【００３８】
比較例３では、セルロースの水酸基の７４％未満が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）を用いているため、染色堅牢度が悪化した。
【００３９】
比較例４では、セルロースの水酸基の９０％以上が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）を用いているため、セルロースアセテート（Ｂ）との伸長、収縮差が不十分となり、螺旋状とは異なる屈曲による微細な捲縮が得られず、嵩高感、膨らみ感が得られなかった。
【００４０】
比較例５では、セルロースアセテート（Ｂ）が、セルロースアセテート（Ａ）に比べ酢酸化された水酸基が１０％以上大きくないため、セルロースアセテート（Ａ）との伸長、収縮差が不十分となり、螺旋状とは異なる微細な捲縮が得られず、嵩高感、膨らみ感が得られなかった。
【００４１】
比較例６は、通常のアセテートの紡糸条件で紡糸しているため、Ｖｆ／Ｖｊが高く、Ｖｊが低く、屈曲による微細な捲縮が得られず、嵩高感、膨らみ感が得られなかった。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【発明の効果】
本発明によるセルロースアセテート複合紡糸繊維は熱水処理によって、螺旋状とは異なる屈曲による微細な捲縮を発現し、嵩高感、ふくらみ感などの風合いが改良でき、また従来のアセテート繊維の表面形態とは全く異なる独特の複雑な凹凸形態を有しているため、アセテートとして従来にないドライ感やふくらみ感が得られる。

Claims (4)

1. セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）と、該セルロースアセテートより酢酸化された水酸基が１０％以上大きいセルロースアセテート（Ｂ）の紡糸原液を下式（１）〜（２）を満たす条件でサイドバイサイドに乾式紡糸するセルロースアセテート複合紡糸繊維の製造方法によって製造される、セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）と、該セルロースアセテートより酢酸化された水酸基が１０％以上大きいセルロースアセテート（Ｂ）がサイドバイサイドに接合された、断面が繊維軸方向で不規則な複合紡糸繊維であって、熱水処理にて螺旋状とは異なる捲縮が発現することを特徴とするセルロースアセテート複合紡糸繊維。
   （１）０．１５＜Ｖｆ／Ｖｊ＜０．６０
   （２）１０００＜Ｖｊ＜１５００
   （式中、Ｖｆは複合紡出糸の引き取り速度（ｍ／分）、Ｖｊは複合紡糸原液の紡糸ノズルからの吐出線速度（ｍ／分）である。また、Ｖｊは（紡糸原液の総吐出量／紡糸口金の総孔面積）である。）
2. セルロースアセテート（Ａ）の複合比率が６０％以上である請求項１記載のセルロースアセテート複合紡糸繊維。
3. セルロースの水酸基の７４〜９０％が酢酸化されたセルロースアセテート（Ａ）と、該セルロースアセテートより酢酸化された水酸基が１０％以上大きいセルロースアセテート（Ｂ）の紡糸原液を下式（１）〜（２）を満たす条件でサイドバイサイドに乾式紡糸するセルロースアセテート複合紡糸繊維の製造方法。
   （１）０．１５＜Ｖｆ／Ｖｊ＜０．６０
   （２）１０００＜Ｖｊ＜１５００
   （式中、Ｖｆは複合紡出糸の引き取り速度（ｍ／分）、Ｖｊは複合紡糸原液の紡糸ノズルからの吐出線速度（ｍ／分）である。また、Ｖｊは（紡糸原液の総吐出量／紡糸口金の総孔面積）である。）
4. 請求項１または２記載のセルロースアセテート複合紡糸繊維を５％以上含有した織編物。