JPH07189020A - ビスコースレーヨンフィラメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低ドラフト条件を維持しつつも、毛羽の発生
や切糸の発生を抑えて充実度４５％以上の実質上鋸歯状
断面あるいはそれに近似した断面をもつビスコースレー
ヨンフィラメント繊維の製造方法を提供することにあ
る。 【構成】 充実度４５％以上の断面をもつビスコースレ
ーヨンフィラメントを紡糸するに際し、非円形の紡糸ノ
ズルを使用し、吐出ビスコースの巻上げ速度（ｍ／分）
とビスコースの紡糸ノズルからの吐出速度（ｍ／分）か
ら求められる紡糸ドラフトＤを０．３≦Ｄ≦３．０とし
て紡糸する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、細繊度ビスコースレー
ヨンフィラメントの紡糸に関し、さらに詳しくは、紡糸
調子が良好で、毛羽の少ない細繊度ビスコースレーヨン
フィラメントの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】一般にレーヨンフィラメントには、通常レ
ギュラー糸として単糸デニールが５〜６デニールのもの
からマルチ糸と称される２〜３デニール、さらには最近
では特開平１−１３２８１７号公報に開示されているよ
うにハイマルチ糸として１．３程度のものまで得られて
いる。

【０００３】しかしながら、ビスコース法によるこれら
ハイマルチ糸の紡糸ではフィラメント数、すなわちノズ
ル孔数の増加にともない吐出面積が増加してドラフト上
昇に起因する毛羽や切糸の増加という問題点を内在させ
ていた。というのも紡糸の際に単孔当り吐出されるビス
コースの速度は孔数に反比例し、孔径の自乗に反比例す
るからである。また、フィラメント数の多いハイマルチ
糸の紡糸では必然的にビスコースの吐出線速度は低下し
てドラフトは異常に上昇してしまい、このことは紡糸ノ
ズル吐出直後の延伸工程等の張力下での断糸もしくは毛
羽発生の大きな要因となっていた。

【０００４】安定した紡糸を得るための第一の対策とし
ては、吐出速度の上昇、すなわちドラフトを低下させる
ためにビスコース中のセルロース濃度を一般的な値であ
る７〜８％より低下させる方法がある。しかしながら、
この方法ではビスコースを従来のものと別系統で管理す
る必要があり、さらにそれに伴うバス組成の二系列化を
含めた設備改造が必要になり、生産量によっては工業化
にも限界がある。従って、ドラフトの高いまま不安定な
紡糸を継続せざるをえないのが現状である。

【０００５】また、第二の対策として、従来より紡糸ノ
ズルの孔径を小さくし、ドラフトの上昇を抑えることが
行なわれてきた。しかしながら、その結果は決して満足
のゆくものではなく、紡糸ノズルの閉塞が多発するとい
った別の問題を引き起こした。

【０００６】ここで、ビスコースレーヨンフィラメント
を紡糸する際の紡糸ノズルの閉塞に関して理解を深める
ためにビスコース法におけるセルロースの溶解について
言及する。

【０００７】セルロース分子は水酸基間の強い相互作用
を有するため、加熱による溶解は勿論のこと、その凝集
力を相殺するような溶媒和力を持つ溶剤を見いだすこと
が難しく、アミンオキサイドを溶剤とする唯一の成功例
を除いて、セルロースを溶解することは実用上困難であ
る。

【０００８】したがって、水酸基を化学的に変化させ誘
導体とし凝集力を弱め、新しい置換基に対して強い溶媒
和力をもつ溶剤を用いてこの目的を達しなければならな
い。ビスコースの場合はこのためにキサントゲン酸化が
行なわれ、水に強く溶媒和されて結晶領域は崩壊に至
る。硫化反応の不均一性ないしは不完全性は、生成した
ビスコース内のセルロースの分散状態に決定的な影響を
及ぼし、溶解初期にはミセル上に分散粒子を含むことも
確実であるが、それが紡糸直前の段階において完全なる
分子分散状態に到達するか正確なところは不明である。
一般的には、ビスコース内には多量の結晶領域（ミセ
ル）分散状態のセルロースが含まれていると考える。

【０００９】一方、ビスコースレーヨン繊維特有の工程
管理技術である熟成度の管理において熟成が進行するに
つれて、キサントゲン酸基は徐々に分解し、再生した水
酸基が相互に結合して微晶核にまで発達する。この微晶
核はビスコース配管内などで成長して結晶ゲルとなり、
ゲルは紡糸直前のフィルターに補足されず、また、時と
してノズルの部分的な閉塞を起こす。

【００１０】かかるゲルや工程途中で混入する異物等に
よる紡糸ノズルの部分的な閉塞を極力避けるために、通
常のビスコースレーヨンフィラメント用の紡糸ノズルと
しては孔径０．０７mm〜０．０９mmのものが常用され、
特殊な銘柄あるいは特別な条件下のみで０．０７mm未満
の孔径の紡糸ノズルが用いられている。このことは取り
も直さず０．０７mm未満の懸濁物質は濾過でも補足でき
ないことを示唆しているものといえる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低ド
ラフト条件を維持しつつも、毛羽の発生や切糸の発生を
抑えて充実度４５％以上の実質上鋸歯状断面あるいはそ
れに近似した断面をもつビスコースレーヨンフィラメン
トの製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達するために鋭意研究した結果、一般によく知られ
ているビスコースレーヨン特有の鋸歯状断面あるいはそ
れに近似した断面、すなわち充実度４５％以上の断面を
もつビスコースレーヨンフィラメントを紡糸する際し、
非円形の紡糸ノズルを使用することにより到達されるこ
とを見いだした。すなわち、ドラフト低下の手段として
紡糸ノズル単孔当りの面積は減少させて、しかも上述の
ノズルを閉塞させるようなものを通過させうる非円形ノ
ズルを使用する紡糸方法の発明に至った。

【００１３】本発明において、ビスコースレーヨンフィ
ラメントとは溶解パルプを水酸化ナトリウム水溶液で処
理して生じたアルカリセルロースをつくり、ついで二硫
化炭素と反応させてセルロースキサントゲン酸ナトリウ
ムとし、これを希水酸化ナトリウム水溶液に溶解させた
いわゆるビスコースをいわゆるミューラー浴と呼ばれる
硫酸、硫酸亜鉛と硫酸ナトリウムからなる凝固液にて紡
糸された繊維をいい、その紡糸方法は遠心式紡糸法や連
続紡糸方法等いかなる紡糸方法でも構わない。

【００１４】また、二酸化チタンや顔料等一般に使用さ
れるつや消し剤や着色剤等を含有したビスコースの紡糸
においても本発明の効果は損なわれることもなく、その
紡糸調子は従来の紡糸方法よりもはるかに良好なことが
認められる。

【００１５】本発明において得られるビスコースレーヨ
ンフィラメントの単糸繊度は、格別限定されるものでは
なく、通常の１デニール〜３０デニールのものを言う
が、特に、本発明においては２デニール以下のハイマル
チ糸の安定した紡糸に効果的である。

【００１６】本発明においては、紡糸ノズルの断面形状
として非円形のもの使用する点に特徴があるが、決して
異形断面繊維を得ることを目的としているものではな
い。繊維断面は、一般的に知られているビスコースレー
ヨンフィラメント特有の鋸歯状あるいは菊花状であり、
充実度で４５％以上の断面である。通常、充実度は４５
％以上あれば、従来の繊維と同様織物、編物等に使用し
ても何ら問題はなく、充実度は５５％以上が好ましい。
充実度４５％未満の繊維は、光沢、風合い等が麻調とな
り、紡糸ノズルの孔形をＨ型、Ｙ型、Ｉ型等として製造
された異形断面糸（充実度約３０％）と同じになってく
る。

【００１７】本発明における充実度とは、繊維横断面を
顕微鏡で約３００倍以上に拡大して写真撮影し、単糸の
横断面積Ｓ、横断面中の最大幅Ｌを求め、次式で算出さ
れるもので、２０個の測定の平均値で表わしたものであ
る。 充実度（％）＝（４Ｓ／πＬ² ）×１００

【００１８】本発明に用いられる紡糸口金の非円形は、
異形断面用に使用される紡糸口金の形状ではなく、紡糸
口金にあけられた孔一個一個が楕円形あるいは長円形と
いった形状のものである。ここで、楕円形と長円形とは
図−１に表わされた孔形である。さらに、この孔形で重
要なことは長軸と短軸を有し、しかも長軸は０．０６mm
以上、短軸は０．０３mm以上であることが好ましい。長
軸と短軸の比を変えることは紡糸されて得られたビスコ
ースレーヨンフィラメントの断面形状に影響を及ぼさな
い限り差し支えないが、長軸／短軸で表わされる値が１
を超え３以下の範囲が好ましい。特に好ましくは１．２
以上１．８以下である。１とは、真円であり従来の孔形
であり何ら意味を成さない。また、３を超えると本発明
の特徴である低ドラフト条件を維持しつつ、毛羽の発生
や切糸の発生を抑えきれなくなるので好ましくない。

【００１９】本発明における紡糸ドラフトＤとは、吐出
されるビスコースの巻上げ速度Vm（ｍ／分）、つまり引
き取り速度をビスコースの紡糸ノズルからの吐出速度Vt
（ｍ／分）で割ったものをいう。ビスコースの紡糸ノズ
ルからの吐出速度すなわち吐出線速度とは、ビスコース
の吐出量を紡糸ノズル孔総面積で割ったものをいう。

【００２０】本発明においる紡糸ドラフトの適正範囲は
０．３以上３．０以下である。０．３未満あるいは３．
０を超えると紡糸不可能になるかもしくは得られた繊維
は毛羽特に金板付近で発生する糸脈の通じていない切断
面に達するほど太くなっているいわゆる紡糸毛羽が多発
してもはや製品として使用不可能なものである。より好
ましい紡糸ドラフトの範囲は０．５以上２以下の範囲で
あり、更に紡糸調子が安定で毛羽の少ない好ましい範囲
は０．７以上１．７以下の範囲である。

【００２１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はそれらに限定されるものではない。ま
た、実施例の中の％は特にことわりがない限りは重量％
である。

【００２２】実施例１ ビスコースレーヨンフィラメントの製法として従来より
一般的に用いられている遠心式紡糸方法おいて、セルロ
ース８．０％、アルカリ６．０％のビスコースを楕円孔
形で長径０．０６mm、短径０．０４mmで孔数５０ホール
の紡糸口金を使用して、硫酸１３０ｇ／ｌ、硫酸亜鉛１
５ｇ／ｌ、硫酸ナトリウム２５０ｇ／ｌ、温度５２℃の
凝固浴中に、吐出量１０．１５ｃｃ／分で紡出し、延伸
倍率１．１２倍とし、１２０ｍ／分の速度で紡糸した。
このときのドラフトＤは表−１に示すように１．００で
あり、Ｖｍは１０７．１ｍ／分、Ｖｔは１０７．１ｍ／
分である。

【００２３】

【表１】

【００２４】その後、常法に従い精練を行ない油剤を糸
条に対して０．５％付与した後、乾燥して７５デニール
／５０フィラメントのビスコースレーヨンフィラメント
を得た。得られた繊維の断面を顕微鏡で拡大観察したと
ころ、非円形の紡糸ノズルを使用しているにもかかわら
ず、断面充実度は８１であり通常の円形ノズルにより得
られるものと実質的に同一の断面形状を有していた。ま
た、糸物性も通常のビスコースレーヨンフィラメントと
同じレベルであった。紡糸調子は、表−１に見られるよ
うに、極めて良好なものであった。

【００２５】実施例２ 紡糸、精練、乾燥、巻取りを連続的に行なう連続紡糸方
法において、セルロース８．０％、アルカリ６．０％の
ビスコースを楕円孔形で長径０．０７mm、短径０．０５
mmで孔数７５ホールの紡糸口金を使用して、硫酸１３０
ｇ／ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／ｌ、硫酸ナトリウム２５０ｇ
／ｌ、温度５２℃の凝固浴中に、吐出量１１．２７ｃｃ
／分で紡出し、延伸倍率１．１２倍とし、１００ｍ／分
の速度で１００デニール／７５フィラメントのビスコー
スレーヨンフィラメントを紡糸した。このときのドラフ
トＤは表−１に示すように１．６３であり、Ｖｍは８
９．３ｍ／分、Ｖｔは５４．８ｍ／分である。得られた
繊維の断面または物性は、実施例１の場合と同様、通常
のビスコースレーヨンフィラメントと変わらないもので
あった。また、紡糸調子も極めて良好なものであった。

【００２６】実施例３ 紡糸、精練、乾燥、巻取りを連続的に行なう連続紡糸方
法において、セルロース８．０％、アルカリ６．０％
で、セルロースに対して１．２％の二酸化チタンを含有
するビスコースを楕円孔形で長径０．０６mm、短径０．
０４mmで孔数５０ホールの紡糸口金を使用して、硫酸１
３０ｇ／ｌ、硫酸亜鉛１５ｇ／ｌ、硫酸ナトリウム２５
０ｇ／ｌ、温度５２℃の凝固浴中に、吐出量５．６４ｃ
ｃ／分で紡出し、延伸倍率１．１２倍とし、１００ｍ／
分の速度で５０デニール／５０フィラメントのビスコー
スレーヨンフィラメントを紡糸した。このときのドラフ
トＤは表−１に示すように１．４９であり、Ｖｍは８
９．３ｍ／分、Ｖｔは６０．０ｍ／分である。得られた
繊維の断面または物性は、通常のビスコースレーヨンフ
ィラメントと変わらないものであった。また、紡糸調子
は極めて良好なものであった。

【００２７】比較例１ 真円孔形で孔径０．０６５mmで孔数５０ホールの紡糸口
金を使用した以外は実施例１と同様にして７５デニール
／５０フィラメントのビスコースレーヨンフィラメント
と繊維を得たが、表−１に示したように、毛羽、切糸及
び金板取換え率ともに極めて不良であった。

【００２８】比較例２ 真円孔形で孔径０．０６mmで孔数５０ホールの紡糸口金
を使用した以外は実施例１と同様にして７５デニール／
５０フィラメントのビスコースレーヨンフィラメントを
得たが、表−１に示したように毛羽、切糸及び金板取換
え率ともに極めて不良であった。

【００２９】比較例３ 真円孔形で孔径０．０５mmで孔数５０ホールの紡糸口金
を使用した以外は実施例２と同様にして７５デニール／
５０フィラメントのビスコースレーヨンフィラメントを
得たが、表−１に示したように毛羽、切糸及び金板取換
え率ともに極めて不良であった。

【００３０】比較例４ 真円孔形で孔径０．０６５mmで孔数５０ホールの紡糸口
金を使用した以外は実施例３と同様にして５０デニール
／５０フィラメントのビスコースレーヨンフィラメント
を得たが、表−１に示したように毛羽、切糸及び金板取
換え率ともに極めて不良であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用される紡糸ノズルの断面形状を示
す。

【符号の説明】

１：ノズル孔形（楕円形孔形） ２：ノズル孔形（長円形孔形）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充実度が４５％以上の断面をもつビスコ
   ースレーヨンフィラメントを紡糸するに際し、非円形の
   紡糸ノズルを使用して下式に示される紡糸ドラフトＤを
   与えて紡糸することを特徴とするビスコースレーヨンフ
   ィラメントの製造方法。 ０．３≦Ｄ≦３．０ ここで、Ｄ＝Ｖｍ／Ｖｔ Ｖｍ： 吐出ビスコースの巻上げ速度
   （ｍ／分） Ｖｔ： ビスコースの紡糸ノズルからの吐出速度
   （ｍ／分）
2. 【請求項２】 ノズル形状が楕円または長円形である請
   求項１に記載の製造方法。
3. 【請求項３】 楕円形または長円形の長軸と短軸との比
   が下式の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の
   製造方法。 １＜Ｘ≦３ ここで、Ｘ＝長軸／短軸