JPH0874129A - 変性でんぷん繊維及びその製造方法 - Google Patents

変性でんぷん繊維及びその製造方法

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JPH0874129A
JPH0874129A JP6107695A JP6107695A JPH0874129A JP H0874129 A JPH0874129 A JP H0874129A JP 6107695 A JP6107695 A JP 6107695A JP 6107695 A JP6107695 A JP 6107695A JP H0874129 A JPH0874129 A JP H0874129A
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JP
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fiber
starch
polymerization
modified starch
solution
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JP6107695A
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Shinichi Okuya
真一 奥谷
Fujio Ueda
富士男 上田
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱水性が良好で、吸湿性に優れた実用的な変
性でんぷん繊維を得る。 【構成】でんぷんとビニル系モノマを重合媒体中で重合
させ、得られた重合反応物を紡糸して得られる強度が
0.5g/d以上の変性でんぷん繊維、及びその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変性でんぷん繊維及び
その製造方法に関するものである。特に衣料用繊維とし
て有用な変性でんぷん繊維及びその製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より天然に豊富に存在するでんぷん
を繊維として利用する試みが行われてきた。例えば特開
昭52−118034号公報ではでんぷんをアンモニウ
ム凝析塩水溶液中で繊維化し、水不溶性の繊維が得られ
ることが述べられている。また、特開平5−23971
9号公報ではヒドロキシプロピルでんぷんに柔軟剤等を
加え、ポリエステル等と混合溶融紡糸することが述べら
れている。しかしながらこれらの繊維は70℃以上の熱
水に対する抵抗性が十分でなく、また低強度であり実用
的な繊維ではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、でんぷんの
改質を行い、上記の問題点を解決すると共に、吸湿性に
優れ、新規質感を有する変性でんぷん繊維及びその製造
方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の変性でんぷん繊維は次の構成を有する。す
なわち、でんぷんとビニル系モノマとの重合反応物から
なり、強度が0.5g/d以上であることを特徴とする
変性でんぷん繊維である。
【0005】また、本発明の変性でんぷん繊維の製造方
法は次の構成を有する。すなわち、でんぷんとビニル系
モノマを重合媒体中でグラフト重合させ、得られた重合
反応物を紡糸延伸することを特徴とする変性でんぷん繊
維の製造方法である。
【0006】本発明で用いられるでんぷんとは、トウモ
ロコシ、コムギ、コメ、ジャガイモ、サツマイモ、タピ
オカ等の植物に含まれている成分であり、特に好ましく
はトウモロコシからなるコーンでんぷんがよい。化学的
にはグルコースを構成単位とする天然高分子であり、通
常アミロースとアミロペクチンの混合物である。アミロ
ースとアミロペクチンの混合比は任意であり、アミロー
ス単独またはアミロペクチン単独であってもよい。
【0007】本発明で用いられるビニル系モノマは、で
んぷんにグラフト重合するものであれば任意であるが、
耐熱水性を効果的に向上させる観点から、比較的疎水性
の高いビニル系モノマが主成分であることが好ましい。
【0008】比較的疎水性の高いビニル系モノマの例と
しては、アクリロニトリル、スチレン、メタクリル酸メ
チル、アクリル酸メチル、酢酸ビニルが挙げられ、重合
反応性並びに得られた繊維の物性(強度)の面から、ア
クリロニトリルが特に好ましい。また、染色性等を向上
させる目的でアクリルアミド、スチレンスルホン酸、ア
クリル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、イタ
コン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタ
リルスルホン酸及び該塩などを少量共重合してもよい。
【0009】上記したでんぷん及びビニル系モノマとの
重合を行う媒体としては、でんぷん及びビニル系モノマ
を溶解するものであれば何でもよいが、溶解性が良好な
点でジメチルスルホキシド(以下、DMSOという)が
好ましい。
【0010】本発明は上記した重合媒体中にでんぷんを
撹拌溶解させた後、ビニル系モノマを加え、さらに重合
開始剤を添加してグラフト重合を行う。
【0011】変性の効果を有効に発現させる一方、繊維
の強度が低下するのを防止する観点から、でんぷんが、
重合反応物中に5重量%以上80重量%以下含有するよ
うに両者を混合することが好ましい。
【0012】重合開始剤としては、過硫酸塩、ヒドロパ
ーオキシド、過酸化ベンゾイル等の過酸化物やアゾビス
イソブチロニトリル等のアゾ化合物、金属キレート、レ
ドックス系の開始剤を用いることが好ましく、重合反応
性をより良好なものとし、得られる繊維の強度と吸湿性
をともに高める観点からは、過硫酸塩とアゾ化合物を併
用することがより好ましい。
【0013】重合開始剤として、過硫酸塩とアゾ化合物
を併用する場合、過硫酸塩とアゾ化合物を同時に添加し
て重合させても良いし、過硫酸塩で一定時間重合後、ア
ゾ化合物で追加重合させたり、または、アゾ化合物で一
定時間重合後、過硫酸塩で追加重合させたりしても良
い。
【0014】重合開始剤は、一般的にはビニル系モノマ
に対して0.01重量%以上5重量%以下用いるのが良
い。
【0015】重合反応温度は開始剤にもよるが、5℃以
上80℃以下の範囲で行う。重合は大気中でも可能であ
るが窒素気流下または真空下で行うことが望ましい。ま
た、重合前あるいは重合時にメルカプタン類等の連鎖移
動剤を適宜添加することもできる。
【0016】本発明は上記重合反応によって得られた重
合反応物を紡糸延伸することにより、変性でんぷん繊維
を得る。
【0017】紡糸延伸する手法には公知の紡糸延伸法が
適用できる。紡糸方法としては、紡糸口金から吐出糸条
を凝固浴中へ直接導入(湿式紡糸)してもよいし、口金
を紡糸浴液面上約2〜20mmの位置に設け、その口金
孔から吐出された該紡糸原液を紡糸口金孔と紡糸浴液面
との間の微小空間を走行させた後紡糸浴中に導入する方
法(乾湿式紡糸)でもよい。
【0018】本発明の繊維は強度を0.5g/d以上、
好ましくは0.8g/d以上、特に好ましくは1.0g
/d以上とするものである。強度が0.5g/d未満で
は実用的な繊維性能を有しているとはいえない。
【0019】また、本発明の繊維は70℃以上の熱水中
においても溶断せず、耐熱水性が良好であるという特徴
を有する。アクリロニトリル等のビニル系モノマが、で
んぷんと反応することにより、でんぷんの耐熱水性を改
良するメカニズムは明確ではないが、疎水性の高いビニ
ル系モノマ(ないしはポリマ)がでんぷん分子の水酸基
に隣接する炭素と結合(グラフト重合)することによ
り、該水酸基の親水性を弱めているものと考えている。
【0020】本発明で得られる変性でんぷん繊維に目的
に応じて他のポリマ、着色剤、顔料その他公知の添加剤
を添加することは任意である。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本発明において、でんぷんの反応率(%)と
は、反応液の一部(Ag)を採取し、水中で凝固させた
のち、該凝固物を80℃の熱水中で3時間処理した後、
該熱水中に溶存したポリマ量(Bg)を求め、下記の式
より算出される値をいう。
【0022】{1−Bg/(Ag中に含まれるでんぷん
量[計算量])}×100 また、強度、吸湿率とは、JIS L 1013より測
定される引張強度(g/d)と、温度20±2℃、相対
湿度65±2%における平衡水分率(%)をいう。
【0023】(実施例1)コーンでんぷん100gをD
MSO900gに60℃で撹拌溶解し、10重量%溶液
を調製した。この溶液1000gに、予めアクリロニト
リル100gをジメチルスルホキシド900gで溶解し
た溶液1000gを添加混合する。このようにして得ら
れたでんぷん−アクリロニトリル混合溶液にn−ドデシ
ルメルカプタン4g及び過硫酸アンモニウム2gを添加
し、50℃で6時間反応を行った(反応率90%)。得
られた重合反応物のDMSO溶液を用いて、湿式紡糸お
よび延伸を行い、単糸繊度3デニールの変性でんぷん繊
維を得た。該繊維は沸騰水中で30分間処理しても、溶
断することはなかった。また、該繊維の強度は1.8g
/d、吸湿率は8%であった。さらに、該繊維は柔らか
く、従来の衣料用繊維にはない新規な質感を有してい
た。
【0024】(比較例1)でんぷんの10重量%水溶液
を用いて、アンモニウム塩水溶液中で湿式紡糸並びに延
伸により繊維を得た。該繊維の吸湿率は14%と高い
が、強度は0.3g/dと低く、沸騰水中で溶断した。
【0025】(比較例2)でんぷんの10重量%DMS
O溶液を用いて、メチルアルコール中で湿式紡糸並びに
延伸により繊維を得た。該繊維の吸湿率は14%と高い
が、強度は0.2g/dと低く、沸騰水中で溶断した。
【0026】(実施例2〜6)ビニル系モノマの種類及
び組成を変更したこと以外は実施例1と同様に変性でん
ぷん繊維を得た。結果を表1に示す。いずれの繊維も強
度並びに吸湿率は良好であり、沸騰水中で処理しても溶
断することはなかった。さらに従来の衣料用繊維にはな
い新規な質感を有していた。
【0027】
【表1】 (実施例7〜12)重合反応物中のでんぷん含有率を変
更したこと以外は実施例1と同様に変性でんぷん繊維を
得た。結果を表2に示す。いずれの繊維も強度並びに吸
湿率は良好であり、沸騰水中で処理しても溶断すること
はなかった。さらに従来の衣料用繊維にはない新規な質
感を有していた。
【0028】
【表2】 (実施例13)コーンでんぷん100gをDMSO90
0gに60℃で撹拌溶解し、10重量%溶液を調製し
た。この溶液1000gに、予めアクリロニトリル10
0gをDMSO900gで溶解した溶液1000gのう
ち、500gを添加混合した。このようにして得られた
でんぷん−アクリロニトリル混合溶液にn−ドデシルメ
ルカプタン1g及び過硫酸アンモニウム0.5gを添加
し、50℃で8時間反応を行った。その後、残りのアク
リロニトリル/DMSO溶液500gを追加添加した
後、アゾビスイソブチロニトリル0.2gを添加し、6
0℃で8時間反応を行った(反応率92%)。得られた
重合反応物のDMSO溶液を用いて、湿式紡糸および延
伸を行い、単糸繊度3デニールの変性でんぷん繊維を得
た。該繊維は沸騰水中で30分間処理しても、溶断する
ことはなかった。また、該繊維の強度は2.2g/d、
吸湿率は8%であった。さらに、該繊維は柔らかく、従
来の衣料用繊維にはない新規な質感を有していた。
【0029】(実施例14)コーンでんぷん100gを
DMSO900gに60℃で撹拌溶解し、10重量%溶
液を調製した。この溶液1000gに、予めアクリロニ
トリル100gをDMSO900gで溶解した溶液10
00gを添加混合した。このようにして得られたでんぷ
ん−アクリロニトリル混合溶液にn−ドデシルメルカプ
タン1g及び過硫酸アンモニウム0.5g及びアゾビス
イソブチロニトリル0.2gを添加し、60℃で10時
間反応を行った(反応率92%)。得られた重合反応物
のDMSO溶液を用いて、湿式紡糸および延伸を行い、
単糸繊度3デニールの変性でんぷん繊維を得た。該繊維
は沸騰水中で30分間処理しても、溶断することはなか
った。また、該繊維の強度は2.1g/d、吸湿率は8
%であった。さらに、該繊維は柔らかく、従来の衣料用
繊維にはない新規な質感を有していた。
【0030】(実施例15)コーンでんぷん100gを
DMSO900gに60℃で撹拌溶解し、10重量%溶
液を調製した。この溶液1000gに、予めアクリロニ
トリル100gをDMSO900gで溶解した溶液10
00gのうち、500gを添加混合した。このようにし
て得られたでんぷん−アクリロニトリル混合溶液に、ア
ゾビスイソブチロニトリル0.2gを添加し、60℃で
8時間反応を行った。その後、残りのアクリロニトリル
/DMSO溶液500gを追加添加した後、n−ドデシ
ルメルカプタン1g及び過硫酸アンモニウム0.5gを
添加し、50℃で8時間反応を行った(反応率94
%)。得られた重合反応物のDMSO溶液を用いて、湿
式紡糸および延伸を行い、単糸繊度3デニールの変性で
んぷん繊維を得た。該繊維は沸騰水中で30分間処理し
ても、溶断することはなかった。また、該繊維の強度は
2.3g/d、吸湿率は8%であった。さらに、該繊維
は柔らかく、従来の衣料用繊維にはない新規な質感を有
していた。
【0031】(実施例16)コーンでんぷん100gを
DMSO900gに60℃で撹拌溶解し、10重量%溶
液を調製した。この溶液1000gに、予めアクリロニ
トリル100gをDMSO900gで溶解した溶液10
00gを添加混合した。このようにして得られたでんぷ
ん−アクリロニトリル混合溶液にアゾビスイソブチロニ
トリル0.4gを添加し、60℃で12時間反応を行っ
た(反応率75%)。得られた重合反応物のDMSO溶
液を用いて、湿式紡糸および延伸を行い、単糸繊度3デ
ニールの変性でんぷん繊維を得た。該繊維は沸騰水中で
30分間処理しても、溶断することはなかった。また、
該繊維の強度は0.9g/d、吸湿率は8%であった。
さらに、該繊維は柔らかく、従来の衣料用繊維にはない
新規な質感を有していた。
【0032】(実施例17)アゾビスイソブチロニトリ
ル0.4gの代わりに硝酸第二セリウムアンモニウム2
gを用い、反応条件を40℃で12時間としたこと以外
は、実施例15と同様に行った。反応率は70%であ
り、得られた繊維は沸騰水中で30分間処理しても、溶
断することはなかった。また、該繊維の強度は0.9g
/d、吸湿率は8%であった。さらに、該繊維は柔らか
く、従来の衣料用繊維にはない新規な質感を有してい
た。
【0033】(実施例18)アゾビスイソブチロニトリ
ル0.2gの代わりに硝酸第二セリウムアンモニウム1
gを用い、該触媒使用時の反応条件を40℃で12時間
としたこと以外は、実施例12と同様に行った。反応率
は75%であり、得られた繊維は沸騰水中で30分間処
理しても、溶断することはなかった。また、該繊維の強
度は0.95g/d、吸湿率は8%であった。さらに、
該繊維は柔らかく、従来の衣料用繊維にはない新規な質
感を有していた。
【0034】(実施例19)アゾビスイソブチロニトリ
ル0.4gの代わりに過硫酸アンモニウム1gと亜硫酸
水素ナトリウム1gを用い、反応条件を20℃で8時間
としたこと以外は、実施例15と同様に行った。反応率
は68%であり、得られた繊維は沸騰水中で30分間処
理しても、溶断することはなかった。また、該繊維の強
度は0.8g/d、吸湿率は8%であった。さらに、該
繊維は柔らかく、従来の衣料用繊維にはない新規な質感
を有していた。
【0035】
【発明の効果】耐熱水性が良好で、吸湿性に優れ、実用
的な繊維性能を有する変性でんぷん繊維を提供できる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】でんぷんとビニル系モノマとの重合反応物
    からなり、強度が0.5g/d以上であることを特徴と
    する変性でんぷん繊維。
  2. 【請求項2】重合反応物中におけるでんぷんの含有率が
    5重量%以上80重量%以下であることを特徴とする請
    求項1記載の変性でんぷん繊維。
  3. 【請求項3】でんぷんとビニル系モノマを重合媒体中で
    グラフト重合させ、得られた重合反応物を紡糸延伸する
    ことを特徴とする変性でんぷん繊維の製造方法。
  4. 【請求項4】重合媒体がジメチルスルホキシドであるこ
    とを特徴とする請求項3記載の変性でんぷん繊維の製造
    方法。
  5. 【請求項5】重合開始剤として、過硫酸塩、過酸化物、
    アゾ化合物または金属キレートを用いてグラフト重合さ
    せることを特徴とする請求項3記載の変性でんぷん繊維
    の製造方法。
  6. 【請求項6】重合開始剤として、過硫酸塩およびアゾ化
    合物を用いてグラフト重合させることを特徴とする請求
    項3記載の変性でんぷん繊維の製造方法。
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