JP6877700B2 - 高嵩高発熱持続性繊維、並びに該繊維を含有する繊維構造物、消臭素材及び中綿 - Google Patents
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Description
(1) 架橋構造および1〜10mmol/gのカルボキシル基を有する吸湿繊維において、カルボキシル基の少なくとも一部がMg塩、又は、Ca塩型であって、かつ、1〜4級アンモニウム基のうちの1種類以上を有するアンモニウム基含有化合物が付着しており、さらにアンモニウム基の含有量がカルボキシル基に対して1〜100mol%であることを特徴とする高嵩高発熱持続性繊維。
(2) 架橋構造および1〜10mmol/gのカルボキシル基を有する吸湿繊維において、カルボキシル基の少なくとも一部がMg塩、又は、Ca塩型であって、かつ、1〜4級アンモニウム基のうちの1種類以上を有するアンモニウム基含有化合物が付着しており、前記アンモニウム基含有化合物が1分子中に複数のアンモニウム基を有するものであることを特徴とする高嵩高発熱持続性繊維。
(3) (1)または(2)に記載の高嵩高発熱持続性繊維を含む繊維構造物。
(4) (1)または(2)に記載の高嵩高発熱持続性繊維を含む消臭素材。
(5) (1)または(2)に記載の高嵩高発熱持続性繊維を含む中綿。
繊維試料約1gを、50mlの1mol/l塩酸水溶液に30分間浸漬する。次いで、繊維試料を、浴比1:500で水に浸漬する。15分後、浴pHが4以上であることを確認したら、乾燥させる(浴pHが4未満の場合は、再度水洗する)。次に、十分乾燥させた繊維試料約0.2gを精秤し(W1[g])、100mlの水を加え、さらに、15mlの0.1mol/l水酸化ナトリウム水溶液、0.4gの塩化ナトリウムおよびフェノールフタレインを添加して撹拌する。15分後、濾過によって試料繊維と濾液に分離し、引き続き試料繊維を、フェノールフタレインの呈色がなくなるまで水洗する。このときの水洗水と濾液をあわせたものを、フェノールフタレインの呈色がなくなるまで0.1mol/l塩酸水溶液で滴定し、塩酸水溶液消費量(V1[ml])を求める。得られた測定値から、次式によって全カルボキシル基量を算出する。
カルボキシル基量[mmol/g]=(0.1×15−0.1×V1)/W1
上記のカルボキシル基量の測定方法において、最初の1mol/l塩酸水溶液への浸漬およびそれに続く水洗を実施しないこと以外は同様にして、H型カルボキシル基量を算出する。かかるH型カルボキシル基量を上記の全カルボキシル基量から差し引くことで、塩型カルボキシル基量を算出し、塩型カルボキシル基とH型カルボキシル基の比率を求める。
繊維試料(W2[g])をアンモニウム基含有化合物で処理した後、水洗し、熱風乾燥器で105℃、16時間乾燥して重量を測定する(W3[g])。処理前の繊維試料中のカルボキシル基のカウンターイオンの価数C、カウンターイオンの式量(M1[g/mol]、繊維試料の全カルボキシル基量(A[mmol/g])、アンモニウム基含有化合物の分子量(アンモニウム基含有化合物がポリマーの際はそのポリマーを構成する単量体の分子量)(M2[g/mol])を用いて、次式によって全カルボキシル基に対するアンモニウム基含有量を算出する。
アンモニウム基含有量[mol%]
=[(W3−W2)/{M2−(M1/C)}]×1000/(A×W2)×100
繊維試料約5.0gを、熱風乾燥器で105℃、16時間乾燥して重量を測定する(W4[g])。次に、該繊維試料を、温度20℃、65%RHに調節した恒温恒湿器に24時間入れる。このようにして吸湿した繊維試料の重量を測定する(W5[g])。以上の測定結果から、次式によって20℃×65%RH吸湿率(飽和吸湿率)を算出する。
20℃×65%RH吸湿率[%]=(W5−W4)/W4×100
試料約2.5gを熱風乾燥機で105℃、16時間乾燥して重量を測定する(W6[g])。続いて試料を円筒状メッシュカゴ(直径7.5cm、高さ9.8cm)に入れ、カゴごとすぐに20℃×65%RHに調節した恒温恒湿器に入れる。恒温恒湿器に入れた時点を吸湿開始時点として、10分毎に吸湿した試料の重量を測定する(W7[g])。以上の測定結果から、次式によって各測定時点での吸湿率を算出し、吸湿曲線を求めた。
吸湿率(%)=(W7−W6)/W6×100
なお、吸湿曲線における吸湿速度は、初期の吸湿発熱性と相関があり、吸湿速度をもって初期の吸湿発熱性を評価する。
試料約7.0gを熱風乾燥機で105℃、16時間乾燥する。続いて試料をメッシュ袋(横7.0cm、縦9.5cm)に入れ、このメッシュ袋ごと20℃×40%RHに調節した恒温恒湿器に24時間入れる。その後、試料の入ったメッシュ袋を20℃×90%RHに調節した恒温恒湿器に入れる。20℃×90%RHの恒温恒湿器に入れた時点を吸湿開始時点として、各時間の試料の温度を、温度センサーを用いて測定する。以上の測定結果から、吸湿発熱曲線を求めた。なお、吸湿発熱曲線をもって発熱持続性を評価する。
試料50gを軽く開繊してから、カード機で開繊し、積層する。試験片は10cm×10cmの大きさになるように6個切り出し、バットに入れて恒温恒湿機内に24hr以上放置する。恒温恒湿機から取出し、質量が10.0g〜10.5gになるように積み重ね、作られた試験片を正確に秤量する。試験片に10cm×10cmのアクリル板を載せ、おもり500gを30秒間載せ、次にこのおもりを除き、30秒間放置する。この操作を3回繰り返し、おもり500gを除いて30秒間放置した後、四すみの高さを測定して平均値を求め、次式により嵩高性を算出する。
嵩高性[cm3/g]=10×10×試料の四すみの高さの平均値[mm]/10/試験片の質量[g]
繊維試料0.5gをテドラーバッグに入れ密封し、空気を1.5l注入する。次に、規定濃度(アンモニアの場合は100ppm、酢酸の場合は50ppm、イソ吉草酸の場合は40ppm、アセトアルデヒドの場合は14ppm)の臭気になるように、テドラーバッグ内に臭気を注入し、室温で120分放置後にテドラーバッグ内の臭気濃度(P1)を測定する。なお、測定は、イソ吉草酸およびノネナールについてはガスクロマトグラフを用いて、それ以外の臭気については北川式検知管を用いて実施する。また、試料を入れないブランクも同濃度で作成し、120分後に臭気濃度(P2)を測定し、空試験とする。以上の結果から、次式に従って、消臭率を算出する。
消臭率[%]=(P2−P1)/P2×100
なお、一般社団法人繊維評価技術協議会の認証基準によれば、アンモニア除去率70%以上、酢酸除去率80%以上、イソ吉草酸除去率85%以上をすべて満たす場合に、汗臭消臭効果を有すると認定される。
JIS−L−0213の103法(家庭用洗濯機用)に従って10回洗濯した繊維試料を用いて、上記の消臭性測定と同様の測定を行い、洗濯を10回した後の消臭性を求める。
アクリロニトリル90%及びアクリル酸メチル10%のアクリロニトリル系重合体を48%のロダンソーダ水溶液で溶解して、紡糸原液を調製した。この紡糸原液を、常法に従って紡糸、水洗、延伸、捲縮、熱処理をして、原料繊維を得た。この原料繊維1kgに、30重量%の水加ヒドラジン5kgを加え、115℃で2時間架橋処理した。該架橋繊維を水洗後、更に4.3重量%の水酸化ナトリウム水溶液5kgを加え、95℃で1時間加水分解した。次いで、硝酸水溶液で処理して、カルボキシル基をH型に変換し、水洗後、水酸化ナトリウム水溶液でpHを9.5に調整した。次に硫酸マグネシウム0.8kgを加え、70℃で1時間マグネシウム処理した。得られた吸湿繊維のカルボキシル基量、および塩型カルボキシル基とH型カルボキシル基の比率を表1に示す。次いで、該繊維をポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)(平均分子量30000)の1%水溶液に浸漬して70℃×3時間処理した。その後水洗、乾燥処理を行い、高嵩高発熱持続性繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1のポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)(平均分子量30000)の濃度を0.25%水溶液に変更した以外は、実施例1と同じ処理を行い、高嵩高発熱持続性繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1のポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)(平均分子量30000)の濃度を3%水溶液に変更した以外は、実施例1と同じ処理を行い、高嵩高発熱持続性繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1の硫酸マグネシウムを硫酸カルシウムに変更した以外は、実施例1と同じ処理を行い、高嵩高発熱持続性繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1のポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)(平均分子量30000)をポリ(ジメチルアミノエチルメタクリレートクロライド)(平均分子量30000)に変更した以外は、実施例1と同じ処理を行い、高嵩高発熱持続性繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1の加水分解時間を4時間に変更した以外は、実施例1と同じ処理を行い、高嵩高発熱持続性繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1の加水分解時間を15分に変更した以外は、実施例1と同じ処理を行い、高嵩高発熱持続性繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1においてポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)(平均分子量30000)による処理を実施しなかったこと以外は、実施例1と同じ処理を行い、比較例1の繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1において硫酸マグネシウムによる処理を実施しなかったこと以外は、実施例1と同じ処理を行い、比較例2の繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
実施例1のポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)(平均分子量30000)をポリエチレンイミン(平均分子量70000)に変更した以外は、実施例1と同じ処理を行い、比較例3の繊維を得た。該繊維を評価した結果を表1に示す。
Claims (5)
- 架橋構造および1〜10mmol/gのカルボキシル基を有する吸湿繊維において、カルボキシル基の少なくとも一部がMg塩、又は、Ca塩型であって、かつ、1〜4級アンモニウム基のうちの1種類以上を有するアンモニウム基含有化合物が付着しており、さらにアンモニウム基の含有量がカルボキシル基に対して1〜100mol%であることを特徴とする高嵩高発熱持続性繊維。
- 架橋構造および1〜10mmol/gのカルボキシル基を有する吸湿繊維において、カルボキシル基の少なくとも一部がMg塩、又は、Ca塩型であって、かつ、1〜4級アンモニウム基のうちの1種類以上を有するアンモニウム基含有化合物が付着しており、前記アンモニウム基含有化合物が1分子中に複数のアンモニウム基を有するものであることを特徴とする高嵩高発熱持続性繊維。
- 請求項1または2に記載の高嵩高発熱持続性繊維を含む繊維構造物。
- 請求項1または2に記載の高嵩高発熱持続性繊維を含む消臭素材。
- 請求項1または2に記載の高嵩高発熱持続性繊維を含む中綿。
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