JP5385085B2 - 消臭機能剤含有極細繊維およびその製造方法 - Google Patents
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Description
下記要件を満足することを特徴とする消臭機能剤含有極細マルチフィラメント。
a)極細単糸繊維の平均直径が200〜2000nmであること。
b)消臭機能剤が銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属イオン、及び/又は酸化銀、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物、及び/又は四価金属のリン酸塩、及び/又は二価金属の水酸化物、を主たる成分とし、日機装株式会社製 動的光散乱式粒度分布測定装置 MICROTRAC UPA(model:9340−UPA150)により測定した平均2次粒子径が0.1〜2μmであること。
c)極細単糸繊維直径以上の2次粒子径を有する消臭機能剤を含み、該消臭機能剤のうち繊維ポリマーに被覆されることなく繊維表面に露出している部分が存在するものの個数が5〜25ケ/25μm2であること。
海成分と島成分からなる海島型複合繊維から海成分を除去し島成分からなる極細マルチフィラメントとする極細マルチフィラメントの製造方法において、下記要件を満足することを特徴とする消臭機能剤含有極細マルチフィラメントの製造方法。
a)島成分からなる極細単糸繊維の平均直径が200〜2000nmであること。
b)島成分に極細単糸繊維直径以上の2次粒子径を有し、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属イオン、及び/又は酸化銀、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物、及び/又は四価金属のリン酸塩、及び/又は二価金属の水酸化物、を主たる成分とする消臭機能剤を含むこと。
c)海島型複合繊維が溶融紡糸し、一旦巻き取ることなく直接延伸することにより得られ
たものであること。
が提供される。
そこで本発明の消臭機能剤含有極細マルチフィラメントにおいては、極細単糸繊維の平均直径よりも大きな2次粒子径を有する消臭機能剤を少なくとも含有し、且つ該極細単糸繊維の平均直径よりも大きな2次粒子径を有する消臭機能剤が繊維ポリマーにより被覆されない部分が存在することが特徴であり、その結果消臭効率が飛躍的に向上する。
しかしながら、本発明においては、海島複合繊維の島成分に消臭機能剤を含有させ、海成分を除去して島成分からなる極細繊維とする方法を採用することにより上記繊維が製造可能であることを見出したものである。すなわち海島複合繊維においては島成分が脆い繊維(2次粒子径が単糸繊維直径よりも大きいものを含むような繊維、従って強度の低い繊維)であったとしても海成分により紡糸延伸上の強度保持が可能となる。又海成分を除去した極細化後であってもマルチフィラメントであることにより強度を保持することが可能となる。
1.島成分ポリマーの重合時または重合直後に消臭機能剤を添加含有させる方法、2.島成分ポリマーをベースとする消臭機能剤を含有するマスターバッチを作製しておき、それを使用する方法、3.紡糸するまでの任意の段階(例えば、ポリマーのペレットの作製段階、溶融紡糸段階など)で消臭機能剤を添加させる方法などを挙げることができるが、重合時の触媒活性による副反応の防止などの観点からマスターバッチ添加法が好ましく用いられる。
また、本発明の消臭機能剤含有極細繊維マルチフィラメントにおいては触媒性能を向上させるために、上記消臭機能剤を複数併用しても良い。
消臭性繊維の消臭性能は下記の測定法により消臭率で評価した。
臭気成分の初期濃度をアンモニア100ppmとした総量3リットル分を、試料量1gの筒網状試料と共にテドラーバッグ内に封入し、消臭機能剤として光触媒を用いた場合のみ紫外線ランプを1.2mW/cm2・hrの強度で照射し、24hr後の容器中の臭気成分の残存濃度を検知管を用いて測定して求めた。空試験として試料を入れないで同様の測定を実施し、以下の式にて消臭率を算出した。
消臭率(%)=100×(C0−C1)/C0
C0:空試験の24時間後濃度
C1:試料を入れたテドラーバッグの24時間後濃度
引き揃えた延伸糸の側面を走査型電子顕微鏡にて5000倍にて撮影し、繊維表面が裂けて粒子が剥き出しになっている部分の個数を数え、25μm2当たりの個数としてn=10にて測定し、平均値として算出した。
露出している粒子の個数と同様に、写真から平均単糸径より明らかに太くなっている部分の個数を数え、25μm2当たりの個数としてn=10にて測定し、平均値として算出した。
消臭機能剤の平均2次粒子径は、動的光散乱式粒度分布測定装置によって測定することができ、この動的光散乱式粒度分布測定装置としては、日機装株式会社製 MICROTRAC UPA(model:9340−UPA150)が挙げられる。
20℃、65%RHの雰囲気下で、引張試験機により、試料長20cm、速度20cm/分の条件で破断時の強度を測定した。測定数は10とし、その平均をそれぞれの強度とした。
固有粘度0.64(35℃、オルソクロロフェノール中)のポリエチレンテレフタレートに対し、このポリマーをベースポリマーとし、吸着剤である水澤化学製“ミズカナイトHF”(平均2次粒子径:2.7μm)をセイシン企業製 ジェットミル(model:STJ−200)で粉砕し、日機装株式会社製 MICROTRACUPA(model:9340−UPA150)を用いて測定した平均2次粒子径が1.4μmの消臭機能剤10重量部を用いて作成したマスターバッチを、上記ベースポリマーに対して10重量%チップブレンドした後、溶融温度285℃で押出機にて溶融した。
他方、海成分として285℃での溶融粘度が1600poiseである平均分子量4000のポリエチレングリコール(PEG)4wt%、5−ナトリウムスルホイソフタル酸(SIP)を8mol%共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを別の押出機にて溶融した。
得られた延伸糸を用いて筒編みを作成し2.5%NaOH水溶液で55℃にて30%減量した。繊維断面を観察したところ、均一な極細繊維群を形成しており、極細単糸繊維の平均直径は690nmであった。また、繊維側面においては繊維直径より大きな消臭機能剤による太細部分が確認され、また一方では繊維直径より小さな消臭機能剤が繊維表面の裂け目から直接観測される状態で存在していた。この筒編を用いて消臭性を評価したところ、100%の消臭率を示した。結果を表1に示す。
実施例1において、吐出量を変更して極細単糸繊維の平均直径を385nmとした以外は同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、消臭機能剤マスターバッチを添加せずに作成した以外は同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、紡糸時に異なる口金を用い、極細単糸繊維の平均直径を2510nmとした以外は同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、吐出量を大きく減少させて、極細単糸繊維の平均直径を153nmとしたが、紡糸および延伸時の単糸切れがかなり大きく、消臭性を測ることのできる試料作成までには至らなかった。結果を表1に示す。
実施例1において、消臭機能剤をライオン製“ライオナイトPC”(平均2次粒子径:3μm)に変更し、セイシン企業製 ジェットミル(model:STJ−200)で粉砕し、平均粒子径を1.9μmとしたものを用いた以外は同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、水澤化学製“ミズカナイトHF”(平均2次粒子径:2.7μm)を粉砕しないで用いた以外は同様に行ったが、紡糸および延伸時の単糸切れがかなり大きく、消臭性を測ることのできる試料作成までには至らなかった。結果を表1に示す。
実施例3において、ライオン製“ライオナイトPC”(平均2次粒子径:3μm)を粉砕しないで用いた以外は同様に行ったが、紡糸および延伸時の単糸切れがかなり大きく、消臭性を測ることのできる試料作成までには至らなかった。結果を表1に示す。
実施例1において、消臭性機能剤を東亞合成製“ケスモンNS−10”(平均2次粒子径:0.9μm)に変更したものを用いた以外は同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、消臭機能剤を抗菌剤である東亞合成製“ノバロンAG300”(平均2次粒子径:0.9μm)に変更したものを用いた以外は同様に行った。結果を表1に示す。
2:島成分分配用パイプ
3:海成分導入孔
4:分配前海成分ポリマー溜め部分
5:個別海/島構造形成部
6:海島全体合流絞り部
Claims (3)
- 下記要件を満足することを特徴とする消臭機能剤含有極細マルチフィラメント。
a)極細単糸繊維の平均直径が200〜2000nmであること。
b)消臭機能剤が銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属イオン、及び/又は酸化銀、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物、及び/又は四価金属のリン酸塩、及び/又は二価金属の水酸化物、を主たる成分とし、日機装株式会社製 動的光散乱式粒度分布測定装置 MICROTRAC UPA(model:9340−UPA150)により測定した平均2次粒子径が0.1〜2μmであること。
c)極細単糸繊維直径以上の2次粒子径を有する消臭機能剤を含み、該消臭機能剤のうち繊維ポリマーに被覆されることなく繊維表面に露出している部分が存在するものの個数が5〜25ケ/25μm2であること。 - 繊維を構成するポリマーがポリエステル系ポリマーである請求項1に記載の消臭機能剤含有極細マルチフィラメント。
- 海成分と島成分からなる海島型複合繊維から海成分を除去し島成分からなる極細マルチフィラメントとする極細マルチフィラメントの製造方法において、下記要件を満足することを特徴とする消臭機能剤含有極細マルチフィラメントの製造方法。
a)島成分からなる極細単糸繊維の平均直径が200〜2000nmであること。
b)島成分に極細単糸繊維直径以上の2次粒子径を有し、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属イオン、及び/又は酸化銀、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物、及び/又は四価金属のリン酸塩、及び/又は二価金属の水酸化物、を主たる成分とする消臭機能剤を含むこと。
c)海島型複合繊維が溶融紡糸し、一旦巻き取ることなく直接延伸することにより得られ
たものであること。
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