JPH04202808A - ダル調セルロース繊維の製造方法 - 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、実質的にセルロースとアルカリとだけから成
るドープから湿式紡糸法により新規なセルロース繊維を
得る製造方法に係わり、さらに詳しくは、ダル調を呈す
るセルロース繊維の工業的製造法を提供せんとするもの
である。

〔従来の技術〕

セルロース繊維の製造法としては、セルロースザンテー
トのアルカリ水溶液を塩を含む酸系の凝固浴で凝固／成
形せしめてなるビスコースレーヨン法やセルロースの銅
／アンモニア醋体のアンモニア水溶液を水で凝固させた
後、酸で再生せしめてなるキュプラアンモニウムレーヨ
ン法が広く知られている。また、最近では、セルロース
の新しい溶剤として数多くの有機溶媒系溶剤が見い出さ
れ、それらの溶剤に溶解したセルロース溶液から新規な
プロセスでセルロース繊維を製造しようとする試みもな
されている。

これらの製造法により得られるセルロース繊維は、−船
釣にはセルロース特有の光沢性が活かされた“照り”あ
るいは“透明感”のある繊維であり、光沢を無くすには
敢えて酸化チタンなどの分散剤を紡糸原液に分散／混合
させて紡糸しダル調のセルロース繊維を得ているのが現
状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したビスコースレーヨン法やキュプラアンモニウム
レーヨン法などは古典的製造法ではあるが、現在でも繊
維産業のなかで基幹的役割を果たしている。しかし以下
に示すような多くの問題点を抱かえている。即ち、０人
体に悪影響を及ぼす二硫化炭素やアンモニアを使用して
おり、更にこれらは爆発限界を持つこと。■貴金属であ
る銅を含み、また、凝固／再生過程でガス、塩等の副生
成物が生成するため、それらの回収／精製／廃棄処理に
多大のエネルギーや水を要すること。■１■より、必然
的に労働集約型に成らざるを得ないこと。等が上げられ
る。

一方、セルロースの有機溶剤紡糸の場合、その多くは溶
解時に化学反応を伴うため溶解状態でセルロースは誘導
体の形で溶解しており、再生時に副生成物が生成する。

そのため高価な反応性溶剤がロスすると共に主溶剤であ
る溶剤の回収が技術的に難しく経済性が極めて低い。ま
た、Ｎ−アルキルモルホリンＮ−オキノドやヒドラジン
系に於いては、精力的に繊維化のための研究がなされた
が、セルロースの分解性や爆発性が著しく高’）ため、
工業的視点から今や置数されつつある。

一方、これまで商業的に利用されている再生セルロース
繊維は、ビスコースレーヨンやキュプラアンモニウムレ
ーヨンに見られるように汎用衣料用途が大軍であり、要
求性能としては引張強・伸度や結節強度等の力学的性質
が重視されている。

特殊な機能分野への展開としては、中空糸、多孔質繊維
、ブレンド繊維などが上げられるが、本発明セルロース
繊維の如きセルロース繊維自体の凝集構造を制御して光
沢を無くそうとする研究は、本発胡者らの知る限り皆無
に等しい。

〔発明が解決しようとする課題〕・ 本発明は、新規なセルロース繊維を製造するに当たって
、■凝固過程で副生成物が生成せず、溶媒がリサイクル
利用できる。■紡糸プロセス中に廃ガスの発生や爆発の
危険がなく、しかも、廃液、廃ガスなどによる環境汚染
がない。■延いてはクローズドシステムが可能なこと等
、従来のセルロース繊維の製造法には欠けていた点を一
挙に解決したセルロース繊維の製造法を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的はセルロースとアルカリから成るドープか
ら湿式紡糸法でセルロース繊維を製造するに際して、凝
固剤として水を用い、水が流れる流動洛中に前記ドープ
を吐出して凝固／成形させることを特徴とするダル調セ
ルロース繊維の製造方法によって達成される。

前記流動浴として直管又はロート管を用いた流管紡糸筒
を用いるとより好ましい。

本発明の特徴の第１点は、紡糸用ドープにセルロースと
アルカリ水溶液とだけから成る溶液を使用しているため
、基本的に従来法の如き再生過程を必要としない。従っ
て、再生に伴う副生成物の生成は無く、勿論溶媒自体の
爆発性や毒性も全くない利点を有する。第２点は、凝固
剤の選択に於いて溶媒の損失や副生成物の生成を伴わな
い水を使用している点が上げられる。即ち、ドープ中の
溶媒がアルカリ水溶液であるため、酸系の凝固剤を使用
すると再生プロセスは無いものの塩が生成し、溶媒の損
失や塩の回収はまぬがれないが、本発明の方法によれば
これらの問題点は無い。第３点は、凝固／成形時に流動
浴を用いる点にある。

前述したように水を凝固剤に使用するとプロセスアビリ
ティ−が高（なるが、セルロースとアルカリとだけから
成るドープに対する凝固性の観点からは、セルロース繊
維の製造に携わる者なら、該水凝固は必ずしも満足出来
る凝固系ではないと容易に推察できる。当然、本願発明
の系を通常のレーヨン横引きタイプの紡糸方法に採用し
ても凝固速度の遅さから糸条形成能が低く、とても繊維
化を望めるものではない。本願発明の方法ではこの弱点
を克服するために凝固浴を流動浴にすることにより、糸
条形成能を高め可紡性を改善させることに成功した。即
ち、凝固浴を流動層にすることにより、糸条に加わる浴
抵抗を極力抑えながら凝固速度の遅さをカバーさせて凝
固糸条を形成せしめている。

本発明の前述の３点の特徴により従来の方法によるビス
コース繊維の製造時における諸問題を一挙に解決するこ
とができた。

以下本発明を具体的に説明する。

本発明の方法に使用できるセルロースは、低温下でアル
カリ水溶液に溶解可能な、いわゆるアルカリ可溶セルロ
ースであり、例えば特開昭６０−４２４０１号や特開昭
６２−１１６６０１号に開示されたセルロースが好適に
用いられる。セルロース濃度はセルロースの重合度や溶
媒組成によって決定すべき問題であるが、経済的観点や
得られる繊維物性から３重量％以上含有することを要す
。溶媒であるアルカリ水溶液は、水酸化ナトリウム、水
酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等が用
いられる。この場合アルカリ水酸化物の濃度は５〜１５
％で種類に応じて好適濃度が変わるが、水酸化す）　Ｉ
Ｊウムの場合７〜１０重量％が好適に用いられる。溶解
は１６℃以下、好ましくは一１０℃以上１０℃以下の低
温下で行われる。

かかる方法によって得られるセルロース／アルカリ系ド
ープは、凝固剤として水を用いて、流動浴下で凝固／成
形せしめることにより繊維化できる。凝固剤である水の
温度は０〜４０℃であり、特に２０℃以下が好適に用い
られる。

流動浴としては直管又はロート管を用いた流管紡糸筒を
用いるとより好ましい。

流管紡糸筒は、材質的には特に限定されないが、走行中
の糸条が見えるガラスやプラスチックが好適に用し）ら
れる。直管あるいはロート管のサイズ（直径、長さ）は
、紡口のサイズ、凝固剤の流速、吐出線速度、浴温度な
どのバランスで決まるものであり、一義的に決まるもの
ではないが、例えば、１２ミリ直径の紡口を用いた場合
は、直管あるいはロート管の直径は２〜２０ミリ、管長
は５〜１０００ミリのものが好適に使用できる。

流動浴の水の流速は、吐出線速度の巻き取り速度の範囲
内が好適に利用される。また、流管紡糸筒の配置は、縦
型、横型の何れであってもよし）。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を詳述する。

重合度１３００の針葉樹バルブ（アラスカパルプ）１０
０部を１０００部の水に３時間浸漬後、脱水機て脱水し
２２０部の含水セルロースを得た。この含水セルロース
を爆砕処理装置（日本化学機械製）を用いて２３５℃で
２０秒間スチーム処理して重合度３９０のアルカリ水溶
液に可溶なセルロースを得た。

前記セルロース２０グラムを８重量％の水酸化ナトリウ
ム水溶液３８０グラムに５℃下で溶解させ均一溶液を得
た。かかる溶液を遠心分ｎ機により脱泡し紡糸原液とし
た。この溶液をプランジャー型の押出機を用いて、０．
１　ミ’Ｊ直径の孔が５０個空いた紡口を３．９　ミ！
Ｊ直径の穴のあいたガラス管（６０ｃｍ）を縦型に配し
た流管紡糸筒にセットした。１０℃の水をガラス管内の
流速が１４ｍになるように流量を調節しながら、ドープ
を吐出線速度８．２５ｍ／分で押し出し、流管紡糸筒か
ら出た凝固糸条を２０ｍ／分（周速度）で回転するロー
ルからネット上に振出した。然る後、水洗過程、油剤処
理過程、乾燥過程を経てセルロース繊維を得た。得られ
た繊維の糸物性は、以下の通りであり、衣料用分野への
展開が充分可能なものであった。

引張強度：１．５グラム／デニ一ル 引張伸度：２１％ Ｘ線配向度；８０％ 結晶化度：６９％ 一方、染料ダイレクトスカイブルーを対セルロース重量
当たり１．５％含む浴で該繊維を染色して、染料吸着率
曲線を求ぬたところ、図−１に示すように、市販レーヨ
ン（ケーク、７５デニール／２６フイラメント）に較べ
て本願発明繊維は平衡吸着率、吸着速度とも高い値を示
した。

ここで、引張強伸度は、東洋ボールドウィン製引張試験
機“テンシロン”を用いた。Ｘ線配向度、結晶化度は理
学電気製のＸ線回折装置を用い、以下の式で算出した。

Ｘ線配向度＝（１８０−Ｈ）　／　１８０Ｘ１００Ｈ：
０．０２面のピークの半値巾（ラジアン）結晶化度−（
Ｉ　（００２）　−Ｉ　（ａｍ））　／　Ｉ　（００２
）１（００２）　　：　　（００２）面の回折度１（ａ
ｍ）：回折角１６度の強度 〔発明の効果〕 本発明は、新規なセルロース繊維を製造するに当たって
、実質的にセルロースとアルカリと水とから成るドープ
を極めてシンプルな水のみで凝固／成形せしめているた
め、■凝固過程で副生成物が生成せず、溶媒がリサイク
ル利用でき、■紡糸プロセス中に廃ガスの発生や爆発の
危険がなく、しかも、廃液、廃ガスなどによる環境汚染
がなく、■延いてはクローズドシステムが可能なこと等
、従来のセルロース繊維の製造方法には欠けていた点を
一挙に解決したセルロース繊維の製造方法である。更に
は、ダル調のセルロース繊維を従来の製造方法の如き分
散剤を使用することなく作ることができ、しかも、得ら
れた繊維は多孔性の構造履歴を持っているので既存の再
生セルロース繊維より染着速度が速く、染着量も多いと
いう染色性の高いセルロース繊維となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の方法によって得られた繊維と市販レ
ーヨンの染料（ダイレクトスカイブルー）吸着率曲線を
示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セルロースとアルカリから成るドープから湿式紡糸
   法でセルロース繊維を製造するに際して、凝固剤として
   水を用い、水が流れる流動浴中に前記ドープを吐出して
   凝固／成形させることを特徴とするダル調セルロース繊
   維の製造方法。