JPH02293405A - ビスコースレーヨン繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、斑及び欠点の少い、製品の品位の良好な、特
異な断面形態を有するビスコースレーヨン繊維に関する
． 〔従来の技術〕 ビスコースレーヨン繊維は、特異な凹凸を有する断面形
状を有しているのが一般的であり、その表層部は緻密な
構造を有するスキン層で覆われている．この断面形状は
菊花状あるいは干し柿状と称されるような形態をしてお
り、各単糸間あるいは糸長方向にその断面形状は厳密に
は一定していないが実質的には同一の形状をしているも
のが市販されている゛．かかる断面形状の変異、変動は
糸条の物性や製品（織物、編物等）の光沢や染色加工後
の品位に変化を与えることが多いために、均一化させる
ための工夫が、糸条の製造段階及び後加工工程で種々行
われており、その改善方法も多数提案されている．特に
ビスコースレーヨンにおいては、その製造方法は湿式紡
糸である上に、化学反応を伴った凝固が行われるため、
製造管理が難しく、工程の連続化等により、糸長方向の
斑を少くする工夫が主流となっている． 断面の形状を変えて光沢や風合を変えようとする試みは
古くから多数行われており、いわゆる異型断面糸と称さ
れる糸条はおよそ考えられる形状のものは試みられ、そ
の一部は実際市販されている．ビスコースレーヨン繊維
においてモ、菊花状の丸断面糸が通常であるのに対し、
扁平断面、Ｙ型断面等の形状の糸条も古《から生産され
ている。

また、異る形態の断面形状を有する単糸を同一ヤーン中
に混在させた糸条（たとえば、特開昭６２−１５３２１
号公報等）も提案されており、さらに、他素材との組合
せを原糸製造段階で実施して同様のヤーンを製造して風
合・品位の変化をさせることも一般的に行われている。

　（例えば特開昭６３１２７２８号公報等） 一方、合成繊維を中心として、天然繊維の持つ独得の風
合、光沢、色調を得る目的で、混織、シックアンドシン
、異型断面混合糸、異種ポリマーの混合紡糸等、数多く
の提案がなされ、天然繊維（例えば木綿、ウール等）の
断面の不均一性を求める工夫がなされているが、いずれ
もその断面は一定の規則性を有していたりあるいは、繊
度が同時に変動する等、天然繊維の持つイレギュラー性
あるいはその風合、光沢等とはほど遠いものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のビスコースレーヨン繊維はその構成する各単糸の
断面形状は実質的に糸長方向に同一のものであり、その
同一性を確保するために製造工程後加工工程で種々の改
良・工夫が行われているが均一性を目指すか由に、逆に
断面形状の変動が発生すると、製品の斑・欠点として顕
在化し易いという問題があった。断面形状の変動が製品
の光沢染め斑に与える影啓が顕著であるため、製造工程
、品質管理上も多大の留意を要する問題があった。

本発明は上記の思想とは逆の思想で、製品の斑の発生の
し難いビスコースレーヨンＨａ　’１６　ヲ’１１　供
Ｌ，、かつ製造工程管理上の問題も軽減させることを目
的とする。

さらには、天然繊維の持つその断面形状のイレギュラー
性に帰因すると言われている独特の風合、光沢を持ちな
がら、かつそのイレギュラー性による斑の発生を減少さ
せるという一見矛盾した課題をビスコースレーヨン繊維
において達成することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、複数の繊維からなる糸条であって、糸条
を構成する各単糸はスキン・コア構造を有しており、実
質的に同一の断面積を有し、各単糸の断面形状がそれぞ
れ独立して糸長方向に不規則に変異していることを特徴
とするビスコースレーヨン繊維により達成される。

本発明のビスコースレーヨン繊維は、通常その断面の最
大長／最小長比が１〜５のものを言い、単糸デニールは
１．５〜３０のものを言うが格別限定されるものではな
い。これらの繊維は、織物、編物等に多く使用されてお
り、その製品の構造上、糸長方向の斑、特に断面形状の
変動はその製品品位上の問題からきらわれてきた。その
解決手段として、糸条の糸長方向の均一性を上げる努力
が鋭意続けられている。

本発明の思想は、ビスコースレーヨン繊維を用いた製品
（例えば礒物、編物等）で断面の異常な部位が存在する
ときに発生する欠点や斑を防ぐことを目的として、糸条
に要請される要件を詳しく研究した結果、従来より普通
に行われている糸条の断面形状の糸長方向の均一性を上
げる方向でなく、全く逆のアプローチ、つまり糸長方向
に独立に不規則に変異をさせた単糸をつくり、それら単
糸を複数本合わせることにより、実用上の欠点、斑の発
現を防止できることを見出した。

つまり、本発明の繊維は単糸１本１本について厳密に観
察すればその断面形状は糸長方向にバラバラであり、当
業者の従来の常識からみれば、異常糸である。しかし、
かかる単糸がその変異が独立して起っているため、その
複数本が集合したヤーン、およびそれらのヤーンがさら
に集合もしくは並べられた織物、編物等の製品にはそれ
らのミクロな形状の相違点は肉眼で判別されることはな
く、巨視的には極めて均一なものが得られる。

本発明の繊維を特徴づける断面の形状は、繊維の横断面
を顕微鏡で約３００倍以上に拡大して写真撮影すること
によって容易に観察できるものである。

本発明に言う「スキン・コア構造」は、繊維横断面ある
いは縦断面（もしくはそのレプリカ）を透過型電子ｗ４
微鏡で約１０００倍以上にて写真撮影することや、より
簡易的には、染料の選択によってスキン層部分のみを染
めることによって、光学顕微鏡でその横断面を写真撮影
することで容易に観察できる。

本発明に言う「実質的に同一」とは学問的に言われる同
一ではなく、実用上の問題とならない程度の変動の幅内
で同一という意味であり、本発明では同一単糸の１００
ｍｍ間隔の任意の２点の断面においてその断面積の相違
量が概ね１０％以下のものをいう。

断面積の相違量は通常の生産で管理されているものにつ
いても数％の変動がある。これは製造上の管理あるいは
設備・機器の精度に依るものもあり、全く同一にするこ
とは困難である。しかし、１０％を超える変動を有する
糸条は一般的に光沢や染色後の斑を発生させるために通
常用途にはもはや使用に耐えないものとされてきた。

本発明に言う「断面形状の変異」とは、後述する方法に
おいて測定した３種類の断面形状を特徴づける指標（指
標Ａ．Ｂ，Ｃ）のいずれか１つもしくはそれ以上が異る
ものを言う。上記「異る」とは、指標Ａ，Ｂについては
１０％以上、Ｃについては１以上差のある場合を言う。

本発明の繊維が成る糸条は、その構成する各単糸が糸長
方向に、その断面形状が変異しており、かつ各単糸は独
立した変異をするために、ヤーンの各位置の断面は単糸
毎に異ったものが混在している。短い距離の間でその断
面形状が変異しているため、いずれのヤーンの位置にお
いても、さまざまな形状の単糸が自ずと混在することに
なり、全単糸が同一の形状に揃う確率は極めて小さく、
仮にある地点で全単糸の形状が揃ったとしても、位置が
少しずれた地点では、さらに形状が変異するため、長い
距離にいたって同一断面形状が継続するということが起
りにくい。このことによって、特に同一ヤーンが連続し
て並べられた構造の平織物や編物に用いられた場合には
、断面の変動による光沢・染色斑等が判別し難いものと
なる。

上述のような各単糸が実質的に不規則に変異した断面形
状を有することは、本発明の糸条の一部の断面形状を拡
大したものをトレースして示す第１図〜第３・図に明瞭
に示されている。同図に示されるように、本発明のビス
コースレーヨン繊維は、１本の単糸がその糸長方向に無
作意に断面形状が変異し、かつ各車糸が独立にその断面
形状が変異する。その結果、任意の地点で観察した複数
本から成るヤーンの断面には、さまざまな形をした断面
形状の単糸が混在する。

本発明の繊維は、その構成する各単糸を任意の１００ｍ
ｍ間隔で採った２個の断面の形状が実質的に同一か否か
を判定し、その形状が異る度合が３０％以上であればよ
いが、それ未満であっても目的とする効果が全く失われ
るわけではない。本発明の効果をより発揮するためには
、上記度合が高ければ一層良いことは自ずと理解されよ
う。また、構成する単糸数が増加すれば一層良好になる
ことも自然に理解されよう．さらに、本発明では１００
閣間隔の２点を評価単位としているが、この評価の単位
を小さくすればさらに厳密な評価ができるが、本発明者
らは多数の断面の評価及び製品への影響を研究した結果
、１００ｍｍ間隔の評価で充分なことを見出したが、こ
の間隔を変更することは差つかえない。

本発明の繊維はその構成する各単糸が糸長方向に独立で
不規則に変異していることから、当然の結果として任意
の位置で採取したヤーンの各単糸の形状はその断面形状
が一定しておらず、一見バラバラな断面形状をした単糸
の集合体として観察される。この複数本の中に同一形状
の断面をした単糸が複数本あるいは極めてまれには全部
存在している場合もあるが、そのことが本発明を何ら制
限するものではない。

本発明は単糸の断面形状の異る度合が３０％以上であれ
ばその効果は充分に発揮されるが、好ましくは、５０％
以上であることがよい。それは、製造工程の揺らぎ、機
器精度のバラツキ等の変動要因に対する糸条・製品の変
動を吸収する幅が拡がることからより容易な生産・管理
が可能となるからである。

断面形状を特徴づける指標について以下に説明する。本
発明の繊維の断面形状はさまざまな形状をとるためにそ
の形状の特定化、定義が難しく、単一指標で特定するこ
とが困難なことから、以下に述べる３つの指標と、それ
らの変化の度合を用いていて判定する。

指標Ａ・・・・・・丸さの度合を表す尺度として次の数
式で表した Ｌ：単糸断面の同上の任意の２点間の最大長さ Ｓ：断面の面積 指標Ｂ・・・・・・凹凸の度合を表す尺度として次の数
式で表した 指標Ｃ・・・・・・凹凸の度合を表す尺度として、断面
の形状を第４図に例示してあるよう に形状を直線で代表して示した場合 の構成する直線１１の本数で表した もの 上記の指標ＡおよびＢにおけるＳ（断面積）、Ｌ（最大
長さ）、Ｍ（周長）等は、断面の拡大写真を画像処理技
術を応用して画面に点の集合として移し、各点を座標に
変換して、データを処理することで容易に定量化し測定
できる。かかる処理技術は既に、例えば細川粉体工学研
究所発行技術雑誌「粉砕」Ｎα３３．ｐｐ９〜１６（１
９８９）等で報告されるごとく近年急速に進歩し、一般
に用いられている。

１本の単糸の任意の地点Ｐｎで測定した八の値をＡ　（
Ｐｎ）、Ｐｎから１００＋ｎｍ離れた地点Ｐｎ’で測定
したＡの値をＡ（Ｐｎ’）とし、その比の百分率、Ｍ：
断面の周長 Ｓ：断面の面積 を指標八の変化率とする。この値が９０以下もしくは１
１０以上の場合は変化したと判定する。９０を超え、１
１０未満の値の場合は変化していないと判定する。

同様に指標Ｂについても上記と同一の基準で判定する。

次に指標Ｃについても同様に観察し、その構成直線の数
の差の絶対値が１以上異っている場合に変化したと判定
し、同じ数であった場合は変化していないと判定する。

次に、３つの指標（Ａ，Ｂ，Ｃ）がいずれも変化してい
ないと判定したものを断面形状が変異していないと判定
し、それ以外のものを断面形状が変異したと判定する。

この操作を複数地点について測定し、その結果測定点数
に対して、断面形状が変異したと判定．された点数の比
率を求め、その百分率の値で、断面形状の変異の度合を
評価する． 上記の指標Ａ．Ｂについては、製造上の機器の精度、工
程管理条件の変動等によっても変化するが、工業上数パ
ーセントの変動は発生することもある。また実際にこの
指標値単独では官能的に明らかに形状が異っているもの
も同じ値になる場合が幾何学的にあり得るため、変異の
度合を過小に評価する場合もありうる。また本発明で定
義した断面形状の変異の評価と官能評価による変異の評
価は８０％以上の率で良く一致するものであった。

本発明の繊維は、特別な異種ポリマーを用いず、本質的
に従来のビスコースレーヨン繊維とその組成が変らない
ものが得られるため、後加工工程において特別の処理や
留意を新たに必要とすることがな《、さらに従来のビス
コースレーヨン繊維の優れた特性である吸温性、発色性
を初めとする諸特性が何ら損われることがない。

本発明において、糸条を構成する各単糸がスキンコア構
造を有していることは、本発明の繊維が従来のビスコー
スレーヨン繊維と同等の機械物性を示すことに関して、
大きな影響を与えているものと考えられる。スキンーコ
ア構造の不均一化やスキン層の部分的に欠損した繊維を
つくることによってもその２層間の収縮のし方が異るた
めにその断面形状をいびつにすることも可能ではあるが
、かかる繊維は機械物性の低下を余義なくされ、もはや
通常の用途分野の使用には耐え得ぬものしか得られない
。

本発明でいうビスコースレーヨン繊維とは、セルロース
をザンテート誘導体として水酸化ナトリウム水溶液に溶
解して、いわゆるビスコース液とし、これを紡糸し、凝
固一再生して繊維化する再生セルロース繊維を指し、得
られた繊維はフィラメント、ステープルのいずれであっ
てもよい。

また、二酸化チタンや顔料等の一般に常用される艶消し
剤や着色剤等を含有したビスコースレーヨン繊維におい
ても本発明の効果は損なわれることはなく、用途に合せ
て組合せて使われてよい。

繊維の重合度、配向度等は特に限定されるものではなく
、通常のビスコースレーヨン糸の一般的な平均重合度（
約３００程度のものが多い）でもよく、また配向度等の
繊維の全体の物性値についても特に限定されるものでな
く、製造方法に合せて選択されるとよい。

次に本発明のビスコースレーヨン繊維の製造方法の１例
について説明する。

本発明の断面形状の変化するビスコースレーヨン繊維は
、例えば２種類の再生一凝固性能が異るビスコースを用
いて紡糸することにより得られる。

この場合は本発明者らは本発明の発現原理も次のように
推測している。つまり、単糸の断面において、一部に収
縮力もしくは脱水率等がその他の部分に比較して異る部
分が偏心して存在すると、断面の形状は変異する。かか
る部分が複数個存在すれば、その断面形状はさらに複雑
なものとなり、単糸毎に独立した変異を行せることが可
能となる。

上記の性質の異る部分の大きさを不均一化して分散させ
ることで糸長方向に不規則な断面の変異が発生する．さ
らにビスコースレーヨンの製造方法に特徴的なスキンー
コア２層構造を発現させる紡糸条件を選択して紡糸する
ことによって、先に述べたように、スキン層（表層部分
）とコア層（内層部分）の収縮の挙動の違いが加わり、
この両方を併せ持った製造方法を選択することで一層複
雑な断面形状の変異が起る。このようにして製造された
ものは、もはやその断面の形状は、規則性や作意性は見
出し得ない程ランダムに変異する、と考えている。

かかる作用をさせると考えられるビスコース液の条件は
種ｈあり、例えばセルロース濃度、熟成度（凝固性能）
、粘度、性質を変化させるための添加剤例えば凝固能力
を上るための塩類や、再生を遅延させるためのアミン類
等を慎重に選定することによっても得られる．また、性
質の異る原液の分散の度合が与える影響も大きく、分散
が極端に悪い場合には糸切れ等により製造上の困難性が
増し、逆に分散が良過ぎると均一性が増加し、本発明の
目的が得られなくなってしまうこともある．この分散の
程度については用いる原液の性質、凝固液の条件に合せ
て、慎重に選定することが肝要である。分散の手段とし
ては通常のミキサー、スタティックミキサー、整流網等
を適宜に組合せて各製造条件に合せて選択されてよい。

分散の度合の確認には、ｔｉ料等を混合したビスコース
を一方の原液に用いて試験的に紡糸して得られた糸条の
断面を観察すれば容易に点検することができる。

ビスコースの紡糸方法は紡糸原液や凝固液の性質に合せ
て慎重に条件を設定することが肝要である。なお、后処
理方法（精練、乾燥等）は適宜に選択されてよい。

紡糸される原液中の異種原液の混合の度合は、１０〜５
０％のものが好ましく、ｌＯ％未満では製造上、厳しい
条件管理が要求されるようになり、好ましくない。また
片方の異種原液は単糸の２０％以上を占めるように分散
して配置されていると好適である。しかし、ある任意の
断面の中で必ず検出される必要性はなく、確率的に３０
％程度以上分布しておれば充分であり、本発明の繊維は
得られる。

なお、本発明の繊維の製造法、発現原理については、す
べてが明らかにされた訳ではなく、上記以外の方法によ
っても提供できることが予想される。

〔発明の作用〕

本発明の繊維は、その構成する単糸１本が糸長方向に、
その断面が変異しており、かつ各単糸は独立した変異を
するために、ヤーンの各位置の断面は単糸毎に異ったも
のが混在しており、短い距離の間でその断面形状が変異
しているため、いずれのヤーンの位置においても、さま
ざまな形状の単糸が混在することになり、全単糸が同一
の形状に揃う確率は極めて小さく、仮にある地点で全単
糸の形状が揃ったとしても、位置が少しずれた地点では
、さらに形状が変異するため、長い距離にわたって同一
断面形状が継続するということが起りにくい。このこと
によって、特に同一ヤーンが連続して並べられた構造の
織物や編物に用いられた場合には、断面の変動による光
沢・染色斑等が判別し難いものとなる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を記載して、本発明をさらに詳
細に説明する。しかしながら、以下の実施例は本発明の
理解を容易にするためにに記載するものであって、本発
明を制限するものではない。

実施例の説明に先立ち、本発明に記載された各物性の測
定方法について以下に説明する。

（１）引張り強伸度 ＪＳＬ−１０１３　（１９８１年）に従って糸長２５ｃ
ｍ、引っ張り速度２０ｃｍ／分にて測定し引張り強伸度
として表示する。

（２）斑の評価法■ 斑の評価は織物を試作して行った。経糸には市販のビス
コースレーヨン繊維（５０Ｄ／２０）ｌｉい、緯糸に本
発明の繊維を用い、経糸密度１６０本／ｉｎｃｈ，緯糸
密度１１０本／ｉｎｃｈの平織物を試作し斑の官能試験
を行った。すなわち次に示すように５段階の評価をそれ
ぞれ１０人で実施し、その平均値で評価した。

点数　　斑評価 ５　全くみられない。極めて良好 ４　かすかに見える程度だが問題は全くない３　普通、
実用上は問題ない ２　ややはっきり見える、場所用途によっては問題 １　明瞭にみえる。使用に耐えない （３）斑の評価法■ 斑の評価を他の断面形態を有する単糸を混入させて認状
として行った。本発明の繊維に第５図に示した異型ノズ
ル４を用いて常法により製造された糸長方向に断面形状
の変異が実質上ない単糸を約１割の数混入し（本発明の
繊維の単糸３３本に対して４本の割合）、７０回／ｍの
加撚を行ったものを認状となし斑の発生程度を斑の評価
法（１）と同様の評価基準で評価した。

実新ｌ吐上 実施例１に用いるビスコース液として通常に用いられる
ビスコースの製造法により次のように２種類の原液を用
意した。

第１の原液は、セルロース濃度８．５重量％、苛性ソー
ダ濃度６．０重量％、Ｔ価４０、粘度５０秒、第２の原
液はセルロース濃度８．０重量％、苛性ソ？ダ濃度７．
２重量％、炭酸ソーダ１．　８重債％、γ価４０、粘度
６０秒のものを製作した。次いで第１の原液と第２の原
液を７対３の比率で撹拌機を用いて混合し、第２の原液
を第１の原液に分散させた。分散の度合が平均直径とし
て概そ２０声、最大のものが６０一以下になる程度に調
整して混合分散させた。次いでこの混合分散された原液
を金一白金合金製の０　．　０　７　＋＋ｕ＋＋φの孔
が３３個穿孔されているノズルを用いて凝固液中に押出
した。紡糸装置は第６図にその模式図を示したようなも
のを用いて第１番目に接触する凝固液７は１１■Ｓｏ，
　１２０ｇ　／　ｌ　，　ＮａｚＳＯ４２６０　ｇ　／
　ｌ−、ＺｎＳ０４１５　ｇ　／　１、６０゜Ｃのもの
を用い、次いで第２番目の凝固浴８へ導いた。第２４１
固液としてｌ１■Ｓｏ．　１５０ｇ／　（２５０゜Ｃの
ものを用いて１２０ｍ／ｍｉｎの速度で紡糸した。． その後常法に従い精練を行い油剤を付与した後乾燥して
７５デニールのビスコースレーヨン繊維を得た。

得られた繊維の断面を顕微鏡で拡大して写真撮影したも
のを１−レースした図を第１図に示す。またこの繊維を
構成している単糸（第１図の１および２）を糸長方向に
１００ｍｍ間隔で同様に観察した結果を第３図に示す。

各車糸は糸長方向に、それぞれ独立してその断面形状が
変異していることが明瞭に判る。

この繊維を構成する単糸の任意の点を、先に詳述した断
面形状を判定する指標Ａ，Ｂ．Ｃについてそれぞれ１０
点を測定した結果を第１表に示す．その結果、本実施例
の繊維の断面形状が変異した比率は４０％であった． この繊維の物性を測定し、その結果を第２表に示す。ま
−た、斑を評価した結果を第２表に示す。

本実施例の繊維は通常のビスコースレーヨン繊維と比較
して、斑の見え難いものであった。

北較拠土 ビスコースレーヨン繊維の製法として従来より一般的に
用いられているセントル方式紡糸法により製造された市
販の旭化成工業■製ビスコースレーヨン糸（７５ＭＢ／
３３）を用いて実施例１と同様の？法で断面形状の変異
の度合を観察した。この糸の断面は第１図の３に示した
如く、その形状の変化はないものであった。物性、斑の
評価は第２表に示す。

実焦１ニエ 以下に記載の項目の外は実施例１と同様にしてビスコー
スレーヨン繊維ｊｒ．　製造シタ。

実施例２・・・２つの原液の混合比率を５＝５の割合に
した。

実施例３・・・第２番目の凝固液の組成をｌ１■ＳＯ．
１００ｇ／ｆにした。

実施例４・・・Ｎａ２ＣＯｉの混合比率を２．５％とし
、第１番目の凝固液の温度を５０゜Ｃとした。

実施例５・・・原液の分散の度合を、平均直径１０μ、
最大のものが４０一程度となるように分散混合した。

これらの断面の変異の度合を観察した結果および、物性
・斑の評価をした結果を第２表に示す。

なお、断面の変異の度合、物性・斑の評価の方法は実施
例ｌと同様の方法で行った。

この結果から、断面の変異の度合が３０％を超えるもの
は、斑を見え難くする効果が一層大きいことが判る。

１」ＬＬ 〔発明の効果〕 本発明の繊維によれば、従来のビスコースレーヨン繊維
と同様の機械物性のために、全く同様の条件、織編加工
他の加工が可能であり、かつ従来のビスコースレーヨン
繊維製造工程での断面形状均一化管理が大巾に容易とな
り官用である。

また部分的な断面形状の変異が見立たなくなり実用上の
品位はかえって向上し、従来の均一な繊維によるものと
同様かそれ以上の品位を与えて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のビスコースレーヨン繊維の断面の形状
を拡大してトレースした図、第２図は従来のビスコース
レーヨン繊維の断面の形状ヲ拡大してトレースした図、
第３図は単糸の糸長方向の変異を示す図、第４図は断面
の変異を判定する指標Ｃの構成本数を例示した図、第５
図は異型ノズルを用いて常用の製法で得られた単糸の１
断面を拡大してトレースした図、第６図は本発明の製造
のために供した装置の模式図である。 １，２，３．４・・・単糸、 ５・・・原液一送液パイプ、６・・・ノズル、７．８・
・・凝固液槽、　　９・・・糸条、１０・・・巻取機、 １１・・・繊維の断面形状を代表して示すための直線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の単糸からなる糸条であって、糸条を構成する各単
   糸はスキン・コア構造を有しており、実質的に同一の断
   面積を有し、各単糸の断面形状がそれぞれ独立して糸長
   方向に不規則に変異していることを特徴とするビスコー
   スレーヨン繊維。