JP5191332B2 - セルロースアセテート繊維の乾式紡糸方法 - Google Patents

Description

本発明は、衣料向け後加工用原糸として強撚加工、高交絡加工、仮撚加工やこれらを組み合わせた複合加工に適した物性とセルロースアセテート繊維特有の光沢感を有するセルロースアセテート繊維の乾式紡糸方法に関する。

セルロースアセテート繊維は主原料が天然パルプであり、半合成繊維といわれ天然繊維の特徴も併せ持つ特徴的な繊維である。即ち、セルロースアセテート繊維は優雅な光沢、深みのある色調、発色性、ドライ感、更には適度な吸湿性等の衣料用繊維として数多くの優れた特性を有することから、他の合成繊維とは異なった高級衣料用素材として位置付けられてきた。

しかしながら、近年のファッショントレンドや消費者ニーズは極めて多様化、高級化しており、消費者の要望に沿った繊維素材を市場に提供するためには、単に原材料であるポリマーの基質に由来する繊維の特性に頼るだけではなく、風合いの改良及び改質や特殊機能の付加などが必要となる。

一方、衣料分野では風合いの改良及び改質の施策として、他素材との複合や後加工による強撚加工、高交絡加工、仮撚加工が一般的に多く用いられている。また、更なる風合い改良を行うため、これらの加工を組み合わせた複合加工も行われている。しかしながら、セルロースアセテート繊維は、他繊維に比べ基本物性が劣ることから、他繊維と複合した後に上述のような高度な後加工を施すと、その物性差から、毛羽等が発生し、高度な複合加工糸を安定的に製造することができなかった。

この問題を解決するため、例えば特開２００５−２４８３４１号公報（特許文献１）には、溶融性のセルロースエステルを主成分とした結晶性セルロースエステル繊維の繊維物性を規定することにより、高次加工性の改良された繊維が提案されている。しかし、溶融性のセルロースエステルを主成分としているため、仮撚加工等の加熱を伴う加工において、その温度条件が制限されるものであった。

また、例えば特開昭６３−５０５１４号公報（特許文献２）では、繊維表面に複雑な凹凸を有するセルロースアセテート繊維の製造方法において、特定の製造条件を採用することにより伸度が高く、良好な加工性を有する繊維が提案されている。しかし、この特許文献２で提案された製造方法により得られるセルロースアセテート繊維は、繊維表面に複雑な凹凸を有するため、セルロースアセテート繊維特有の光沢感とは異質の外観を有するものであった。
特開２００５−２４８３４１号公報 特開昭６３−５０５１４号公報

本発明は、衣料向け後加工用原糸として強撚加工、高交絡加工、仮撚加工やこれらを組み合わせた複合加工に適した物性とセルロースアセテート繊維特有の光沢感とを有するセルロースアセテート繊維を工業的に安定して紡糸できる乾式紡糸方法を提供することを目的とする。

本発明の基本構成は、以下の（１）、（２）、（３）および（４）の要件を満たすセルロースアセテート繊維の乾式紡糸方法であって、紡糸ドラフトを０．４５以上０．６５以下、紡糸ノズルからの吐出線速度を９５０ｍ／分以下とすることを含んでなるセルロースアセテート繊維の乾式紡糸方法にある。

その要件とは、
（１） 乾伸度が３９．６％以上、
（２） ヤング率が５０００Ｎ／ｍｍ ² 以下、
（３） 光沢度が３％以上、
（４） 単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘ〜４．２ｄｔｅｘである。

本発明に係るセルロースアセテート繊維は、乾伸度が高く、ヤング率が低く、かつセルロースアセテート繊維特有の光沢感を有しており、更に詳しくは衣料向け後加工用原糸として高次加工性に優れたセルロースアセテート繊維が効率的に製造でき、このセルロースアセテート繊維を使った織編物は、毛羽の有無、光沢感、フクラミ感、タッチ感に優れたものとなる。

以下に本発明の好適な実施の形態について具体的に説明する。
本発明のセルロースアセテート繊維は乾伸度が３５％以上、ヤング率が５０００Ｎ／ｍｍ² 以下、光沢度が３％以上であることが必要である。

〔乾伸度〕
また、乾伸度が３５％未満であると、後加工で毛羽やループの発生が多くなり、高度な後加工が出来なくなり、狙いとする高次加工に耐えうることが困難となる。

〔ヤング率〕
ヤング率が５０００Ｎ／ｍｍ² 以上であると、後加工で毛羽やループの発生が多くなるため高度な後加工が困難となるという問題がある。また、ヤング率が５０００Ｎ／ｍｍ² 以下にすることにより、柔らかな風合いや加工速度の向上も図れるなどの利点も挙げられる。

〔光沢〕
セルロースアセテート繊維特有の光沢感を有するには、光沢度は３％以上が必要である。
次に本発明の高伸度糸から構成されるセルロースアセテート繊維の製造方法を説明する。

〔紡糸ノズルからの吐出線速度〕
本発明ではセルロースアセテート繊維を乾式紡糸する製造方法において、紡糸ノズルからの吐出線速度を９５０ｍ／分以下とすることが必要である。
吐出線速度が９５０ｍ／分を超えると繊維側面にウネリを有するヒダや繊維長さ方向に直行する方向に微細な凹凸の発現などにより繊維表面形態の変化が大きくなり光沢度の低下に繋がる。

〔紡糸ドラフト〕
紡糸ドラフトは、０．４５以上０．６５以下とすることが必要である。
紡糸ドラフトが０．４５未満であると通常ドラフト糸と比べ繊維側面にウネリを有するヒダや繊維長さ方向に直行する方向に微細な凹凸の発現などにより繊維表面形態の変化が大きくなり光沢度の低下に繋がる。また、紡糸ドラフトが０．６５を超えると、乾伸度３５％以上、ヤング率５０００Ｎ／ｍｍ² 以下の物性を確保することが困難となる。
なお、上記紡糸ドラフトを採用することにより、繊維構造がルーズになるため濃染化効果も得ることができる。

〔単繊維繊度〕
単繊維繊度が０．８０ｄｔｅｘ未満であると構成される織編物がペーパーライク調風合いとなり、４．２ｄｔｅｘを超えると、ソフトなタッチを発現し難くなる。単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘ〜４．２ｄｔｅｘの範囲であると、適度なソフト感を有し、かつ製造上の安定性が得られるため好ましい。

以下、本発明による高伸度糸から構成されるセルロースアセテート繊維について代表的な実施例に基づいて具体的に説明する。表１には、実施例及び比較例における紡糸品種、単繊維繊度、吐出線速度、捲取速度、紡糸ドラフト、乾伸度、ヤング率、光沢度、及び後加工でのエアー加工性、筒編み後のテキスタイル品位( 毛羽の有無、光沢感、フクラミ感、タッチ感) の評価結果を示す。

紡糸ドラフトは、以下に示す計算式にて算出した値を示す。
紡糸ドラフト＝紡出糸の捲取速度Vf（ｍ／分）／紡糸ノズルからの吐出線速度Vj（ｍ／分）乾伸度は、ＪＩＳ Ｌ１０１３法 引張強さ及び伸び率の試験法に準拠して測定した。

ヤング率は、ＪＩＳ Ｌ１０１３法の初期引張抵抗度の試験法に準拠して測定した初期引張抵抗度を用いて下記式より算出した。
ヤング率（Ｎ／ｍｍ² ）＝初期引張抵抗度（Ｎ／ｔｅｘ）×１．３２×１０００

光沢度は、繊維を樹脂板（４０ｍｍ／縦、３００ｍｍ／幅、２ｍｍ／厚さ) に７ｇｆの張力を掛け、糸量６ｇを３８ｍｍ幅で平面状に巻き付け、日本電色工業社製 ＧＬＯＳＳＭＥＴＥＲＶＧＳ−３００Ａを用いてＪＩＳ Ｚ８７４１法の測定方法４に準拠して鏡面光沢度を測定した。なお、入射光は、繊維を巻き付けている方向に対して平行とした。

加工性は、複合加工糸に毛羽がなく、問題なく加工できるものを○、単繊維切れが生じ、毛羽が発生しているものを△、糸切れなどにより加工が出来ないものを×で示した。

筒編地評価は、作成した筒編地の表面状態を目視にて判定し、表面に毛羽があるものは×、ないものは○で示した。光沢感は、セルロースアセテート特有の優雅な光沢感を呈しているものを○、そうでないものを×で示した。フクラミ感やタッチ感は、編地での感触で判断した結果で、良好なものを○、そうでないものを×で示した。

（実施例１）
水酸基の９７％が酢酸化されているセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノールの混合溶剤に溶解した紡糸原液を丸型孔を有する紡糸口金より、吐出線速度（Ｖｊ）６５２ｍ／分で吐出し、乾式紡糸法により繊維状に固化した後、捲取速度（Ｖｆ）３００ｍ／分で巻き取り、８４ｄｔｅｘ、２０フィラメントのセルローストリアセテート繊維を得た。このときのドラフト（Vf／Vj）は０．４６であった。

得られたセルローストリアセテート繊維は、単繊維繊度が４．１ｄｔｅｘ、乾伸度が４１．５％、ヤング率が４７７５Ｎ／ｍｍ² 、光沢度が３．４６％であった。

得られたセルローストリアセテート繊維とポリエステルマルチフィラメント（ブライト１１ｄｔｅｘ／４フィラメント）を交絡エアノズルを用いて交絡数５０個／ｍの複合糸を得た。次いで、この複合糸を加工速度１００ｍ／分、仮撚数２０００Ｔ／ｍ（Ｚ撚）、オーバーフィード率−２％、仮撚温度１６０℃の条件で仮撚加工を施した後、弛緩オーバーフィード率４％、熱セット温度２５℃にて弛緩熱セットを行い、複合加工糸を得た。

得られた加工糸を３０ゲージで編成した８ｃｍ巾の筒編地は、毛羽がなく、適度なフクラミ感やソフトなタッチ及び適度な光沢感を有していた。

（実施例２）
実施例１と同様な原液を用いて、吐出線速度（Ｖｊ）８７０ｍ／分で吐出し、乾式紡糸法により繊維状に固化した後、捲取速度（Ｖｆ）４００ｍ／分で巻き取り、８４ｄｔｅｘ、２０フィラメントのセルローストリアセテート繊維を得た以外は、実施例１と同様の方法にて筒編地を得た。得られた筒編地は、毛羽がなく、適度なフクラミ感やソフトなタッチ及び適度な光沢感を有していた。

（比較例１〜３）
紡糸条件（吐出線速度、捲取速度、ドラフト）を種々変更した以外は、実施例１と同様の方法にて筒編地を得た。
実施例１、２及び比較例１〜３の、それぞれの紡糸条件及び筒編地の評価を表１に示した。

表１から理解できるように、比較例１では得られたセルロースアセテート繊維の乾伸度及びヤング率はいずれも本発明の要件（１）の乾伸度と要件（２）のヤング率を満足しているにも関わらず、要件（３）の光沢度が著しく低くなっている。これは吐出線速度（Ｖｊ）が１５００（ｍ／分）と極めて高く、しかも紡糸ドラフトが０．４５を大きく下回っていることによる。

比較例２及び３について見ると、いずれも紡糸ドラフト（Ｖｆ／Ｖｊ）が本発明の規定値（０．４６以上０．６５以下）から大きく外れており、そのためヤング率が５０００（Ｎ／ｍｍ² ）を大きく越え、後加工性で毛羽やループの発生が見られ、実施例１及び２と比較して、繊維の表面状態、光沢感、フクラミ感、タッチ感の全てにおいて高品質の繊維が得られない。

Claims (1)

1. 以下の（１）、（２）、（３）および（４）の要件を満たすセルロースアセテート繊維の乾式紡糸方法であって、紡糸ドラフトを０．４５以上０．６５以下、紡糸ノズルからの吐出線速度を９５０ｍ／分以下とすることを含んでなるセルロースアセテート繊維の乾式紡糸方法。
   （１） 乾伸度が３９．６％以上、
   （２） ヤング率が５０００Ｎ／ｍｍ² 以下、
   （３） 光沢度が３％以上、
   （４） 単繊維繊度が０．８ｄｔｅｘ〜４．２ｄｔｅｘ。