JPH09132816A - Polyvinyl alcohol fiber having excellent hot-water resistance and its production - Google Patents
Polyvinyl alcohol fiber having excellent hot-water resistance and its productionInfo
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- JPH09132816A JPH09132816A JP8203461A JP20346196A JPH09132816A JP H09132816 A JPH09132816 A JP H09132816A JP 8203461 A JP8203461 A JP 8203461A JP 20346196 A JP20346196 A JP 20346196A JP H09132816 A JPH09132816 A JP H09132816A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維表面のみなら
ず繊維内部まで十分に架橋されていることにより極めて
優れた耐熱水性を有するポリビニルアルコール(以下P
VAと略す)系繊維に関する。特に本発明の繊維は、繊
維を高温の熱水浴で染色処理した場合や補強繊維として
添加されているセメント製品の強度を高めるために高温
のオートクレーブ中で水蒸気養生を行った場合に、繊維
内部まで十分に架橋されていることにより繊維端面から
のPVAの溶出がほとんど生じることがなく、かつ十分
な強度を有しているPVA系繊維に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as P) which has extremely excellent hot water resistance by being sufficiently cross-linked not only on the surface of the fiber but also inside the fiber.
Abbreviated as VA) type fiber. In particular, the fiber of the present invention has an internal fiber content when the fiber is dyed in a hot water bath at a high temperature or when steam curing is performed in a high temperature autoclave to increase the strength of a cement product added as a reinforcing fiber. The present invention relates to a PVA-based fiber in which the elution of PVA from the fiber end surface hardly occurs due to sufficient cross-linking, and the fiber has sufficient strength.
【0002】[0002]
【従来の技術】PVA系繊維は、汎用繊維の中で最も高
強力高弾性率を有し、かつ接着性や耐アルカリ性が良好
なため、特に石綿代替のセメント補強材として脚光を浴
びている。しかしながらPVA系繊維は耐熱水性(耐湿
熱性とも称す)に乏しく、一般産業資材や衣料用資材と
して用いられるにしても用途が制限されている。たとえ
ばPVA系繊維をセメントの補強材として用いた場合
に、セメント製品を高温条件下でオートクレーブ養生す
ることが不可能であるという問題点を有している。現在
セメント製品の補強繊維としてPVA系繊維が用いられ
た場合には、やむなく室温又は低温加熱条件でのオート
クレーブ養生に頼っており、セメント製品の寸法安定性
や強度が十分でなく、かつ養生日数が長くなるという問
題がある。2. Description of the Related Art PVA-based fibers have the highest strength and high modulus of elasticity among general-purpose fibers, and have excellent adhesiveness and alkali resistance, and are particularly in the spotlight as a cement reinforcing material as a substitute for asbestos. However, PVA-based fibers are poor in hot water resistance (also referred to as moist heat resistance), and their use is limited even if they are used as general industrial materials or clothing materials. For example, when PVA fiber is used as a reinforcing material for cement, there is a problem that it is impossible to cure the cement product under high temperature conditions in an autoclave. Currently, when PVA-based fibers are used as reinforcing fibers for cement products, they are forced to rely on autoclave curing under room temperature or low temperature heating conditions, and the dimensional stability and strength of cement products are not sufficient, and the curing days There is the problem of becoming longer.
【0003】またPVA系繊維をポリエステル系繊維と
の混紡製品に用いた場合には、PVA系繊維の耐熱水性
不良のために、ポリエステル繊維の染色方法として一般
に用いられている分散染料を用いて120℃ないし13
0℃の高温の水溶液中で染色する方法を用いることがで
きず、この点からも衣料用にPVA系繊維を用いること
が大きく制限されていた。一方、高温オートクレーブ養
生に炭素繊維が一部用いられているが、炭素繊維はセメ
ントマトリックスとの接着性が悪く、補強効果に乏し
く、かつ高価であるなどの問題点を有している。When PVA-based fibers are used in a blended product of polyester-based fibers, a disperse dye which is generally used as a dyeing method for polyester fibers is used because of poor hot water resistance of PVA-based fibers. ℃ to 13
Since the method of dyeing in an aqueous solution at a high temperature of 0 ° C. cannot be used, the use of PVA-based fibers for clothing is also greatly restricted in this respect. On the other hand, although some carbon fibers are used for curing in a high temperature autoclave, carbon fibers have problems such as poor adhesion to a cement matrix, poor reinforcing effect, and high cost.
【0004】PVA系繊維の耐熱水性を高める試みは古
くから行われており、例えば特公昭30−7360号公
報や特公昭36−14565号公報には、ホルマリンを
用いて、PVAの水酸基同士をホルマリンにより架橋反
応(ホルマール化)させることにより疎水化すること、
そしてこの方法により得られる繊維は染色や洗濯に耐え
得る耐熱水性を有していることが記載されている。しか
しながらこれらの方法で得られるPVA系繊維は本発明
で必要とするような、すなわち高温オートクレーブ養生
に耐え得るような高度な耐熱水性を有しておらず、さら
に強度も低い。Attempts have been made for a long time to improve the hot water resistance of PVA-based fibers. For example, in JP-B-30-7360 and JP-B-36-14565, formalin is used to form hydroxyl groups of PVA into formalin. To make it hydrophobic by a crosslinking reaction (formalization) with
It is described that the fiber obtained by this method has hot water resistance that can withstand dyeing and washing. However, the PVA-based fibers obtained by these methods do not have the high level of hot water resistance required for the present invention, that is, can withstand high temperature autoclave curing, and also have low strength.
【0005】また特開昭63−120107号公報に
は、高強力PVA系繊維をホルマール化することが記載
されているが、ホルマール化度が5〜15モル%と低
く、PVA系繊維の非晶領域のごく一部がホルマール化
により疎水化されているに過ぎず、耐熱水性は十分では
なく、繰り返し長期間湿熱にさらされる産業資材や高温
オートクレーブ養生されるセメント補強材には到底使用
できるものではない。一方、特開平2−133605号
公報(対応ヨーロッパ特許第351046号、対応米国
特許第5283281号)や特開平1−207435号
公報には、PVA系繊維にアクリル酸系重合体をブレン
ドしてPVAの水酸基を架橋するか、又は繊維表面に有
機系過酸化物やイソシアネート化合物、ウレタン化合
物、エポキシ化合物などで付与してPVAの水酸基を架
橋させて耐熱水性を高める方法が記載されている。しか
しアクリル酸系重合体による架橋はエステル結合である
ため、セメントのアルカリで容易に加水分解してその効
果を失い、また他の架橋剤も繊維表面の架橋であるた
め、オートクレーブ養生中や繰り返し湿熱にさらされる
時に繊維の中心部から膨潤、溶解が起こる等の問題点を
抱えている。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-120107 describes that high-strength PVA-based fibers are formalized, but the degree of formalization is as low as 5 to 15 mol%, and the PVA-based fibers are amorphous. Only a small part of the area is made hydrophobic by formalization, its hot water resistance is not sufficient, and it can not be used at all for industrial materials that are repeatedly exposed to humid heat for a long time and cement reinforcements that are cured by high temperature autoclave. Absent. On the other hand, JP-A-2-133605 (corresponding European patent No. 351046, corresponding US Pat. No. 5,283,281) and JP-A-1-207435 disclose that PVA-based fibers are blended with an acrylic acid-based polymer. There is described a method of increasing the hot water resistance by cross-linking the hydroxyl groups or imparting to the fiber surface with an organic peroxide, an isocyanate compound, a urethane compound, an epoxy compound or the like to cross-link the hydroxyl groups of PVA. However, since the cross-linking by acrylic acid polymer is an ester bond, it easily hydrolyzes with the alkali of cement and loses its effect.Other cross-linking agents also cross-link the fiber surface, so during autoclave curing and repeated moist heat treatment. It has problems such as swelling and dissolution from the center of the fiber when exposed to.
【0006】他に酸を用いて脱水架橋により耐湿熱性を
向上させる方法が特開平2−84587号公報や特開平
4−100912号公報などで公知であるが、本発明者
等が追試したところ、繊維内部まで架橋させようとする
とPVA系繊維の分解が激しく起こり、繊維強度の著し
い低下を招くことが判明した。Other methods for improving the moist heat resistance by dehydration crosslinking using an acid are known in JP-A-2-84587, JP-A-4-100912, etc. It was found that when attempting to crosslink the inside of the fiber, the PVA fiber was severely decomposed, resulting in a significant decrease in fiber strength.
【0007】一方、ジアルデヒド化合物による架橋は特
公昭29−6145号公報や特公昭32−5819号公
報などに明記されているが、ジアルデヒド化合物と反応
触媒である酸の混合浴で後処理するため、繊維分子が高
度に配向結晶化した高強力PVA系繊維ではジアルデヒ
ド化合物が繊維内部まで浸透しずらく繊維内部の架橋が
困難であった。また特開平5−163609号公報に
は、ジアルデヒド化合物を紡糸原糸に付与し、高倍率に
乾熱延伸したあと酸処理により繊維内部に架橋を生じさ
せることが記載されており、そして具体的に記載されて
いるジアルデヒド化合物は、炭素数が6以下の脂肪族ジ
アルデヒド化合物や芳香族系のジアルデヒド化合物であ
る。しかしながら、炭素数が少ない脂肪族ジアルデヒド
の場合には、せっかく原糸に付与したこれらジアルデヒ
ド化合物が乾熱延伸の際に原糸から発散され繊維には十
分には残らず、耐熱水性に有効なPVA系分子間の架橋
(分子間架橋)が少ないという問題がある。一方、芳香
族系のジアルデヒド化合物を用いた場合には、芳香族で
あることよりジアルデヒド化合物が立体障害で内部浸透
が難しく、かつ強度低下が起こりやすいなどの問題点を
有している。したがって上記の方法でも、耐熱水性と高
強度の両方を十分に満足するものではない。なお、この
公報には、反応性が高いジアルデヒド化合物の場合に
は、該ジアルデヒド化合物はアルコールでアセタール化
したものでもよいことが記載されており、その代表例と
してマロンジアルデヒド(炭素数3の脂肪族ジアルデヒ
ド)をメタノールでアセタール化した化合物、すなわち
テトラメトキシプロパンが記載されている。しかしなが
ら反応性の高いジアルデヒド化合物は、一般に炭素数の
少ない、マロンジアルデヒドのようなジアルデヒド化合
物であり、このようなジアルデヒド化合物のアセタール
化物の場合には、上記した脂肪族ジアルデヒド化合物の
場合と同様に、乾熱延伸の際にジアルデヒド化合物のア
セタール化物が発散されやすく、したがって十分な架橋
反応が形成されることがなく、さらに炭素数の少ないジ
アルデヒド化合物の場合、分子内架橋が起こりやすく、
耐熱性向上に必要な分子間架橋が生じにくいという問題
点もある。On the other hand, crosslinking by a dialdehyde compound is specified in Japanese Patent Publication No. 29-6145 and Japanese Patent Publication No. 32-5819, but it is post-treated in a mixed bath of a dialdehyde compound and an acid as a reaction catalyst. Therefore, in a high-strength PVA-based fiber in which the fiber molecules are highly oriented and crystallized, it is difficult for the dialdehyde compound to penetrate into the fiber, and thus it is difficult to crosslink the fiber. Further, JP-A-5-163609 describes that a dialdehyde compound is applied to a spun raw yarn, dry heat drawn at a high ratio, and then acid treatment is carried out to cause cross-linking inside the fiber. The dialdehyde compound described in 1 is an aliphatic dialdehyde compound having 6 or less carbon atoms or an aromatic dialdehyde compound. However, in the case of an aliphatic dialdehyde having a small number of carbon atoms, these dialdehyde compounds applied to the raw yarn are diffused from the raw yarn during dry heat drawing and do not sufficiently remain in the fiber, which is effective for hot water resistance. There is a problem that there is little crosslinking between PVA-based molecules (intermolecular crosslinking). On the other hand, when an aromatic dialdehyde compound is used, there are problems that the dialdehyde compound is sterically hindered due to its aromaticity, internal penetration is difficult, and strength is likely to decrease. Therefore, even the above method does not sufficiently satisfy both hot water resistance and high strength. In this publication, in the case of a highly reactive dialdehyde compound, the dialdehyde compound may be acetalized with alcohol, and as a representative example thereof, malondialdehyde (having 3 carbon atoms) is described. A compound obtained by acetalizing (aliphatic dialdehyde) in methanol with methanol, that is, tetramethoxypropane is described. However, the highly reactive dialdehyde compound is generally a dialdehyde compound having a small number of carbon atoms, such as malondialdehyde, and in the case of an acetalized product of such a dialdehyde compound, the above-mentioned aliphatic dialdehyde compound In the same manner as in the case, the acetalized product of the dialdehyde compound is easily radiated during the dry heat drawing, and thus a sufficient crosslinking reaction is not formed, and in the case of the dialdehyde compound having a smaller number of carbons, the intramolecular crosslinking is Easy to happen,
There is also a problem that intermolecular crosslinking, which is necessary for improving heat resistance, is unlikely to occur.
【0008】さらに本出願人は、乾熱延伸したPVA繊
維に、上記特開平5−163609号公報に記載のジア
ルデヒド化合物を繊維内部まで浸透させたのち、モノア
ルデヒドと架橋触媒を含有する浴に浸漬して架橋反応を
起こさせることにより、繊維の内部まで架橋された耐熱
水性に優れたPVA系繊維が得られ、この架橋PVA系
繊維は160℃のオートクレーブ養生に耐え得る繊維で
あることを見いだし、特許出願を行い、その出願が特開
平5−263311号として公開されている(対応ヨー
ロッパ特許第520297号、米国特許第538058
8号)。確かにこの方法を用いると繊維内部まで架橋さ
れた耐熱水性に優れたPVA系繊維が得られることとな
るが、この方法では、乾熱延伸が終了した後のいわゆる
結晶配向が完了した後のPVA系繊維にジアルデヒド化
合物を付与していることより、繊維内部までジアルデヒ
ド化合物が十分には浸透せず、したがって得られた繊維
を170℃以上のオートクレーブ養生をすると、繊維が
溶け出すという問題点が生じる。Further, the applicant of the present invention impregnated the dry heat-stretched PVA fiber with the dialdehyde compound described in the above-mentioned JP-A-5-163609 to the inside of the fiber and then added it to a bath containing a monoaldehyde and a crosslinking catalyst. By dipping and causing a crosslinking reaction, a PVA-based fiber excellent in hot water and crosslinked to the inside of the fiber was obtained, and it was found that this crosslinked PVA-based fiber is a fiber that can withstand autoclave curing at 160 ° C. Filed a patent application, and the application was published as Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-263331 (corresponding European Patent No. 520297, US Pat. No. 5,380,58).
No. 8). Certainly, when this method is used, it is possible to obtain a PVA-based fiber which is crosslinked to the inside of the fiber and has excellent hot water resistance. However, in this method, PVA after completion of so-called crystal orientation after completion of dry heat drawing is obtained. Since the dialdehyde compound is added to the base fiber, the dialdehyde compound does not sufficiently penetrate to the inside of the fiber, and therefore, when the obtained fiber is subjected to autoclave curing at 170 ° C. or more, the problem that the fiber melts out Occurs.
【0009】以上要するに、従来公知の、繊維内部まで
架橋剤を浸透させるために、繊維が結晶配向化していな
い乾熱延伸前に架橋剤を繊維に付与する方法の場合に
は、せっかく浸透させた架橋剤が、その後の乾熱延伸の
際に繊維から飛散してしまったり酸化されてしまい、そ
の結果十分な架橋反応が生じず、一方乾熱延伸を行った
後の繊維に架橋剤を付与する場合には、繊維内部まで架
橋剤が浸透しずらく、繊維内部に十分な架橋が形成され
ないという問題点を有している。In summary, in order to permeate the cross-linking agent into the inside of the fiber, which is conventionally known, in the case of applying the cross-linking agent to the fiber before the dry heat drawing in which the fiber is not crystal-oriented, the cross-linking agent is impregnated. The cross-linking agent is scattered or oxidized from the fiber during the subsequent dry hot drawing, and as a result, a sufficient cross-linking reaction does not occur, while the cross-linking agent is added to the fiber after dry hot drawing. In this case, it is difficult for the crosslinking agent to penetrate into the inside of the fiber, and there is a problem that sufficient crosslinking is not formed inside the fiber.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い強度を
維持させ、かつ耐熱水性向上に有効な分子間架橋を繊維
内部まで生じさせ、また架橋剤が乾熱延伸時の熱により
酸化されることがほとんどなく、さらに延伸時に架橋剤
が飛散することが少ない方法およびそれにより得られる
高強力・高耐熱水性を有するPVA系繊維に関するもの
である。本発明者等は、特定のジアルデヒド化合物を架
橋剤として用い、特定の方法で架橋させることにより、
従来技術では得られなかった、耐熱水性及び高い強度を
有するPVA系繊維が得られることを見いだし、本発明
に到達した。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, high strength is maintained and intermolecular crosslinking effective for improving hot water resistance is generated inside the fiber, and the crosslinking agent is oxidized by heat during dry drawing. The present invention relates to a method in which the cross-linking agent hardly scatters during stretching and a PVA-based fiber having high strength and high hot water resistance obtained by the method. The present inventors, by using a specific dialdehyde compound as a crosslinking agent, by crosslinking in a specific method,
The inventors have found that a PVA-based fiber having hot water resistance and high strength, which has not been obtained by the conventional technique, can be obtained, and thus reached the present invention.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、炭素
数6以上の脂肪族ポリアルデヒドのアセタール化物によ
り架橋されており、内部架橋指数(CI)と繊維の引張
強度(DT)が次式(1)〜(3)を満足しているPV
A系繊維である。 CI≧86.5−2×10-6×(DT)5.8 ‥‥(1) CI≧75 ‥‥(2) DT≧5g/d ‥‥(3) また本発明は、PVA系ポリマーの溶液を紡糸し、湿延
伸して得られるPVA系繊維に、炭素数6以上の脂肪族
ポリアルデヒドのアセタール化物を含有させたのち乾熱
延伸して繊維の引張強度10g/d以上とした後、下記
式(4)を満足する硫酸水溶液浴で処理することを特徴
とするPVA系繊維の製造方法である。 137/C0.05−52≦T≦137/C0.05−32 (4) [但し、Cは硫酸水溶液浴の硫酸濃度(g/l)、Tは
処理温度(℃)を意味する。]Means for Solving the Problems In the present invention, an acetalized product of an aliphatic polyaldehyde having 6 or more carbon atoms is crosslinked, and the internal crosslinking index (CI) and the tensile strength (DT) of the fiber are expressed by the following formula ( PV satisfying 1) to (3)
It is an A-based fiber. CI ≧ 86.5-2 × 10 −6 × (DT) 5.8 (1) CI ≧ 75 (2) DT ≧ 5 g / d (3) The present invention also provides a solution of PVA-based polymer. A PVA-based fiber obtained by spinning and wet drawing was made to contain an acetalized product of an aliphatic polyaldehyde having 6 or more carbon atoms and then dry-heat drawn to obtain a tensile strength of 10 g / d or more, and then the following formula A method for producing a PVA fiber, which comprises treating with a sulfuric acid aqueous solution bath satisfying (4). 137 / C 0.05 -52 ≦ T ≦ 137 / C 0.05 -32 (4) [ where, C is meant the concentration of sulfuric acid aqueous sulfuric acid solution bath (g / l), T is the treatment temperature (° C.). ]
【0012】第1図は、本発明で規定する内部架橋指数
(CI)と繊維の引張強度(DT)との関係を示す図で
ある。図中、斜線で示す部分が本発明の範囲である。第
1図には、同時に特開平5−263311号公報(対応
ヨーロッパ特許第520297号、米国特許第5380
588号)の方法により得られている架橋PVA系繊維
の値及び特開平2−133605号公報(対応ヨーロッ
パ特許第351046号、対応米国特許第528328
1号)で得られている架橋PVA系繊維の値も併記す
る。この結果から本発明の繊維が、公知の架橋PVA系
繊維と比べて内部架橋がはるかに高く、耐熱水性に優れ
たものであることが理解できる。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the internal cross-linking index (CI) and the tensile strength (DT) of the fiber defined in the present invention. In the figure, the hatched portion is the scope of the present invention. FIG. 1 also shows Japanese Patent Laid-Open No. 5-263331 (corresponding European Patent No. 520297, US Pat. No. 5380).
588) and the value of the crosslinked PVA-based fiber obtained by the method of JP-A-2-133605 (corresponding European Patent No. 351046, corresponding US Patent No. 528328).
The value of the crosslinked PVA-based fiber obtained in No. 1) is also shown. From this result, it can be understood that the fiber of the present invention has much higher internal cross-linking than the known cross-linked PVA-based fiber and is excellent in hot water resistance.
【0013】以下本発明について詳細に説明する。まず
本発明でいうPVA系ポリマーとは、粘度平均重合度が
1500以上で、ケン化度が98.5モル%以上のも
の、好ましくはケン化度99.0モル%以上のものであ
る。PVA系ポリマーの平均重合度が高いほど結晶間を
連結するタイ分子の数が多く、かつ欠点となる分子末端
数が少なくなるので、高強度、高弾性率、高耐熱水性が
得られやすく好ましく、特に重合度1700以上が好ま
しく、さらにより好ましくは2000以上である。但
し、重合度30000を越えるようなPVA系ポリマー
は一般的に製造が難しく、工業生産ということからは必
ずしも適したものとは言えない。またエチレン、アリル
アルコール、イタコン酸、アクリル酸、無水マレイン酸
とその開環物、アリールスルホン酸、ピバリン酸ビニル
の如き脂肪酸ビニルエステル、ビニルピロリドンや上記
イオン性基の一部又は全量中和物などの変性ユニットに
より変性したPVA系ポリマーも包含される。変性ユニ
ットの量は2モル%以下が好ましく、より好ましくは1
モル%以下である。The present invention will be described in detail below. First, the PVA-based polymer referred to in the present invention is one having a viscosity average polymerization degree of 1500 or more and a saponification degree of 98.5 mol% or more, preferably a saponification degree of 99.0 mol% or more. As the average degree of polymerization of the PVA-based polymer is higher, the number of tie molecules connecting the crystals is larger, and the number of molecular terminals as a defect is smaller, so that high strength, high elastic modulus, and high hot water resistance are easily obtained, which is preferable. In particular, the degree of polymerization is preferably 1700 or more, more preferably 2000 or more. However, a PVA-based polymer having a degree of polymerization of more than 30,000 is generally difficult to manufacture, and is not necessarily suitable from the viewpoint of industrial production. In addition, ethylene, allyl alcohol, itaconic acid, acrylic acid, maleic anhydride and ring-opened products thereof, arylsulfonic acid, fatty acid vinyl esters such as vinyl pivalate, vinylpyrrolidone and neutralized products of some or all of the above ionic groups. Also included are PVA-based polymers modified by the modifying unit of. The amount of the denaturing unit is preferably 2 mol% or less, more preferably 1
Mol% or less.
【0014】PVA系ポリマーを紡糸するためには、ま
ずPVA系ポリマーを溶剤に溶解し、脱泡して紡糸原液
を得る。この際の溶剤としては、例えばグリセリン、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、ブタンジオールなどの多価アルコール類
やジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジエ
チレントリアミン、水およびこれら2種以上の混合溶媒
などが挙げられる。特にジメチルスルホキシドや、グリ
セリン、エチレングリコールなどの多価アルコール類が
凝固浴に投入した際に均一なゲル構造を生成し、その結
果高強度の繊維が得られる点で好ましい。またPVA系
ポリマーを溶剤に溶解した紡糸原液には、ホウ酸、界面
活性剤、分解抑制剤、各種安定剤、染料、顔料などが添
加されていてもよい。ただし紡糸性や延伸性を悪化させ
るようなものは好ましくない。In order to spin the PVA-based polymer, first the PVA-based polymer is dissolved in a solvent and defoamed to obtain a spinning dope. Examples of the solvent at this time include polyhydric alcohols such as glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butanediol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, diethylenetriamine, water, and a mixed solvent of two or more thereof. In particular, dimethylsulfoxide and polyhydric alcohols such as glycerin and ethylene glycol generate a uniform gel structure when charged into a coagulation bath, and as a result, high strength fibers are obtained, which is preferable. In addition, boric acid, a surfactant, a decomposition inhibitor, various stabilizers, dyes, pigments and the like may be added to the spinning dope prepared by dissolving the PVA polymer in a solvent. However, those that deteriorate the spinnability and stretchability are not preferred.
【0015】紡糸原液中のPVA系ポリマー濃度として
は5〜50重量%が好ましく、特に湿式紡糸方法又は乾
湿式紡糸方法を用いる場合には5〜20重量%が、また
乾式紡糸方法を用いる場合には10〜50重量%が好ま
しい。また紡糸原液の温度としては100〜230℃が
一般的である。The concentration of the PVA-based polymer in the spinning dope is preferably 5 to 50% by weight, particularly 5 to 20% by weight when the wet spinning method or the dry-wet spinning method is used, and when the dry spinning method is used. Is preferably 10 to 50% by weight. The temperature of the spinning dope is generally 100 to 230 ° C.
【0016】このようにして得られた紡糸原液を湿式、
乾式、乾湿式のいずれかの紡糸方法により紡糸して固化
する。湿式又は乾湿式紡糸方法では、凝固浴にて固化し
繊維化させるが、その際の凝固浴液としては、メタノー
ル、エタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ア
ルカリ水溶液、アルカリ金属塩水溶液など、あるいはこ
れらの混合液が用いられる。なお凝固における溶剤抽出
をゆっくりと行わせて均一ゲル構造を生成させ、より高
い強度と耐熱水性を得るために、該凝固浴液に紡糸原液
を構成する溶剤を10重量%以上混合させるのが好まし
い。特にメタノールで代表されるアルコールと原液溶媒
との重量比が9/1〜6/4の混合溶媒が好ましい。さ
らに凝固浴液を20℃以下にして、吐出された紡糸原液
を急冷させるのも均一な微結晶構造のゲル、すなわち高
強度繊維を得る上で好ましい。さらに凝固浴温度を10
℃以下にすると凝固糸篠がさらに均質となるので好まし
い。The spinning dope thus obtained is wet,
It is spun and solidified by either a dry method or a dry method. In the wet or dry-wet spinning method, the coagulation bath is solidified to form fibers, and the coagulation bath liquid at that time includes alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and an alkaline aqueous solution. , An alkali metal salt aqueous solution, or a mixed solution thereof is used. In order to slowly perform solvent extraction in coagulation to generate a uniform gel structure and to obtain higher strength and hot water resistance, it is preferable to mix 10% by weight or more of a solvent constituting the spinning dope with the coagulation bath solution. . In particular, a mixed solvent in which the weight ratio of the alcohol represented by methanol and the stock solution solvent is 9/1 to 6/4 is preferable. Furthermore, it is also preferable to rapidly cool the discharged spinning dope by setting the coagulation bath liquid to 20 ° C. or lower in order to obtain a gel having a uniform microcrystalline structure, that is, high-strength fibers. Furthermore, the coagulation bath temperature is 10
It is preferable that the temperature is not higher than 0 ° C. because the coagulated yarn becomes more homogeneous.
【0017】このようにして固化された繊維は、繊維間
の膠着を少なくし、その後の乾熱延伸を容易にするため
に溶剤を含んだ状態で2倍以上の湿延伸を行うのが好ま
しい。なお、凝固浴液がアルカリ水溶液あるいはアルカ
リを含む液の場合には、湿延伸の前に、張力下で中和を
行うのが好ましい。次いで溶剤抽出を行うが、抽出剤と
しては、メタノール、エタノール、プロパノールなどの
第1級アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトンなどの
ケトン類や、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル
などのエーテル類、および水などが使用される。続い
て、必要に応じて油剤などを付与して該抽出繊維を乾燥
させる。乾式紡糸方法の場合には、抽出剤を使用せずに
紡糸時および紡糸後に該溶剤を蒸発させて乾燥糸条を得
る。The fibers thus solidified are preferably wet-stretched twice or more in a solvent-containing state in order to reduce sticking between the fibers and to facilitate dry heat stretching thereafter. When the coagulation bath solution is an aqueous alkali solution or a solution containing an alkali, it is preferable to perform neutralization under tension before wet drawing. Next, solvent extraction is carried out. As the extractant, primary alcohols such as methanol, ethanol, propanol, acetone, methyl ethyl ketone,
Ketones such as methyl propyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as dimethyl ether and methyl ethyl ether, and water are used. Subsequently, if necessary, an oil agent or the like is added to dry the extracted fiber. In the case of the dry spinning method, the solvent is evaporated during and after spinning without using an extractant to obtain a dry yarn.
【0018】本発明の最も大きな特徴点のひとつは、炭
素数6以上の脂肪族ジアルデヒドのアセタール化物を架
橋剤として用いる点にある。そしてこのようなアセター
ル化物を、紡糸から乾燥までの間のいずれかの工程で紡
糸原糸に付与し、紡糸原糸の内部まで該アセタール化物
を浸透させる点にある。炭素数6以上の脂肪族ジアルデ
ヒドのアセタール化物は、繊維を乾熱延伸する際に熱に
より繊維内部から飛散することが少なく、延伸後も繊維
内部に残存し、170〜180℃のオートクレーブ養生
に耐え得る耐熱水性が達成されるに十分な架橋結合をも
たらす。さらにこのようなアセタール化物であっても繊
維を乾燥した後に付与した場合には、該アセタール化合
物の分子量が大きいため、繊維内部まで浸透しずらく、
繊維表面が一方的に架橋されることとなるため耐熱水性
の点で十分満足できるものを得ることが難しい。One of the greatest features of the present invention is that an acetalized product of an aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms is used as a crosslinking agent. Then, such an acetalized product is applied to the spinning raw yarn in any step from spinning to drying, and the acetalized product is permeated into the spinning raw yarn. An acetalized product of an aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms does not easily scatter from the inside of the fiber due to heat during dry heat drawing of the fiber, and remains in the inside of the fiber even after drawing, and is used for autoclave curing at 170 to 180 ° C. It provides sufficient cross-linking to achieve hot water resistance that can be tolerated. Furthermore, even if such an acetalized product is applied after drying the fiber, the acetal compound has a large molecular weight, so that it hardly penetrates into the fiber,
Since the fiber surface is unidirectionally cross-linked, it is difficult to obtain a fiber having sufficient hot water resistance.
【0019】以上のことより、本発明では架橋剤とし
て、従来用いられている架橋剤と比べて分子量が大きい
炭素数6以上の脂肪族ジアルデヒドのアセタール化物を
用い、しかもこのような架橋剤を紡糸から乾燥までの間
のいずれかの工程で紡糸原糸に付与するものであり、そ
の結果、後述する特定に架橋処理条件とあいまって従来
では得ることができなかった170〜180℃のオート
クレーブ養生に耐え得るPVA系繊維が得られたのであ
る。From the above, in the present invention, as the cross-linking agent, an acetalized product of an aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms, which has a larger molecular weight than the cross-linking agents used conventionally, is used. It is applied to the spun raw yarn in any step from spinning to drying, and as a result, it cannot be obtained by conventional autoclave curing at 170 to 180 ° C. in combination with the specific crosslinking treatment condition described later. A PVA-based fiber that can withstand the above is obtained.
【0020】特に本発明において、該アセタール化物の
好ましい付与方法は、抽出浴のアルコールやケトン類な
どに該アセタール化物を添加溶解し、抽出浴を通過中の
膨潤状態の糸条中に該アセタール化物を浸透させる方法
であり、この方法を用いると繊維内部まで容易に該アセ
タール化物が浸透することとなる。したがって本発明に
おいては、紡糸方法として、抽出浴を用いる湿式紡糸方
法又は乾湿式紡糸方法を用いるのが好ましい。Particularly in the present invention, the preferred method of applying the acetal compound is to add and dissolve the acetal compound in alcohols and ketones of the extraction bath, and to dissolve the acetal compound in the swollen yarn while passing through the extraction bath. Is a method of infiltrating into the fiber, and when this method is used, the acetalized product easily penetrates into the inside of the fiber. Therefore, in the present invention, as a spinning method, it is preferable to use a wet spinning method using an extraction bath or a dry wet spinning method.
【0021】本発明で言う炭素数6以上の脂肪族ジアル
デヒドのアセタール化物としては、例えば、ヘキサンジ
アール、ヘプタンジアール、オクタンジアール、ノナン
ジアール、デカンジアール、2,4−ジメチルヘキサン
ジアール、5−メチルヘプタンジアール、4−メチルオ
クタンジアールなどの炭素数6以上のジアルデヒド類
と、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの
アルコール類を反応させて、両末端又は片末端をアセタ
ール化した化合物であり、好ましくは沸点が230℃以
上、より好ましくは260℃以上のものである。なお炭
素数が14を越える脂肪族ジアルデヒドの場合には、架
橋反応が起こりずらくかつ分子配向を阻害して高強度が
得難く好ましくない。一方炭素数が5以下の脂肪族ジア
ルデヒドの場合には、乾熱延伸時にアセタール化物が飛
散して十分な量のアセタール化物が繊維内部に残存せ
ず、その結果十分な耐熱水性を有するPVA系繊維が得
られず、さらにアセタール化物が乾熱延伸時に酸化され
て酸となり、それがPVAを分解させたり、あるいはそ
れが架橋反応の触媒として働き乾熱延伸時に架橋反応が
起こり、延伸されずらくなり、十分な強度が得られず本
発明の目的を達成することができない。Examples of acetalized aliphatic dialdehydes having 6 or more carbon atoms in the present invention include, for example, hexanediar, heptanedial, octanedial, nonanedial, decanedial, 2,4-dimethylhexanedial, 5 -A dialdehyde having 6 or more carbon atoms such as methylheptanedial and 4-methyloctanedial is reacted with an alcohol such as methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol, and propylene glycol to prepare both terminals or one end. It is a compound in which the terminal is acetalized, and preferably has a boiling point of 230 ° C. or higher, more preferably 260 ° C. or higher. In the case of an aliphatic dialdehyde having more than 14 carbon atoms, a crosslinking reaction is difficult to occur and molecular orientation is hindered, and high strength is difficult to obtain, which is not preferable. On the other hand, in the case of an aliphatic dialdehyde having a carbon number of 5 or less, the acetalized product is scattered during dry heat drawing and a sufficient amount of the acetalized product does not remain inside the fiber, and as a result, a PVA system having sufficient hot water resistance is obtained. Fiber is not obtained, and further, the acetalized product is oxidized during dry drawing to become an acid, which decomposes PVA, or it acts as a catalyst for the cross-linking reaction to cause a cross-linking reaction during the dry-heat drawing, which makes it difficult to draw. As a result, sufficient strength cannot be obtained and the object of the present invention cannot be achieved.
【0022】また脂肪族以外のジアルデヒド化物、例え
ば芳香族ジアルデヒドのアセタール化物である場合に
は、立体障害により繊維内部へアセタール化物が浸透し
にくく、かつ強度低下が起こりやすいため、本発明の目
的を達成できない。さらにアセタール化物でない場合、
すなわちジアルデヒドそのものを用いる場合にも、上記
の場合と同様に、熱延伸時にジアルデヒドが酸化されて
カルボン酸となり、それがPVAを分解させたり、延伸
時に架橋反応が起こり、高倍率延伸を行うことが難しく
なり、高強度の繊維を得ることが難しい。さらに乾熱延
伸時に、該ジアルデヒドが飛散しやすく臭気の点でも問
題を有している。In the case of a non-aliphatic dialdehyde compound, for example, an acetal compound of an aromatic dialdehyde, the acetal compound is less likely to penetrate into the fiber due to steric hindrance, and the strength is likely to decrease. I cannot achieve my purpose. Furthermore, if it is not an acetal compound,
That is, when the dialdehyde itself is used, as in the above case, the dialdehyde is oxidized into a carboxylic acid during hot stretching, which decomposes PVA or causes a cross-linking reaction during stretching to perform high-strength stretching. It is difficult to obtain high strength fiber. Further, during dry heat drawing, the dialdehyde tends to scatter and has a problem of odor.
【0023】このように、脂肪族ジアルデヒドの場合に
は、乾熱延伸条件で熱と酸素により酸化されてカルボン
酸に換わり、延伸時に一部の架橋が起こり、PVA分子
間を固定し、所望の延伸倍率が得られず、高強力繊維が
得られず、さらに乾熱延伸時に分解による発煙や分解ガ
ス等により作業環境の汚染という問題点も生じることと
なるが、末端がアセタール化されている場合には、乾熱
延伸時にもほとんど酸化されず、上記のような問題を生
じることもない。特に炭素数6以上の脂肪族ジアルデヒ
ドのアセタール化物の場合には、熱的に特に安定であ
り、さらに前述したように乾熱延伸の際に飛散すること
もほとんどない。架橋剤として炭素数6以上の脂肪族ジ
アルデヒドを用いた場合と比べてそのアセタール化物を
用いた場合には、得られる繊維の引張強度は、PVA系
ポリマーの重合度にもよるが、いずれも1g/d以上高
い高強度繊維となる。特に好ましい炭素数6以上の脂肪
族ジアルデヒドのアセタール化物の具体例としては、
1,9−ノナンジアールとメタノールが反応して得られ
る1,1,9,9−テトラメトキシノナン、1,9−ノナン
ジアールとエチレングリコールが反応して得られる1,
9−ノナンジアール−ビスエチレンアセタールなどが挙
げられ、これらのアセタール化物は繊維の強度低下を抑
え、耐熱水性に有効な分子間架橋を生成させる点におい
て極めて優れている。さらにこれら化合物で、その両末
端がともにアセタール化された化合物は熱に極めて安定
であり、特に好ましい。As described above, in the case of an aliphatic dialdehyde, it is oxidized by heat and oxygen under dry heat stretching conditions to be converted into a carboxylic acid, and some cross-linking occurs during stretching to fix the PVA molecules to each other. No stretch ratio can be obtained, high-strength fiber cannot be obtained, and there is a problem that the working environment is contaminated by smoke and decomposition gas caused by decomposition during dry heat drawing, but the end is acetalized. In this case, it is hardly oxidized even during the dry heat drawing, and the above problems do not occur. Particularly, in the case of an acetalized product of an aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms, it is particularly thermally stable, and as described above, it hardly scatters during dry heat drawing. When the acetalized product is used as compared with the case where an aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms is used as the cross-linking agent, the tensile strength of the obtained fiber depends on the degree of polymerization of the PVA-based polymer. A high strength fiber having a high strength of 1 g / d or more is obtained. Specific examples of particularly preferable acetalized products of aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms include:
1,9,9-Tetramethoxynonane obtained by reacting 1,9-nonanediol with methanol 1,1,9-nonanediol obtained by reacting ethylene glycol
9-nonanediar-bisethylene acetal and the like are mentioned, and these acetalized products are extremely excellent in suppressing reduction in strength of the fiber and generating intermolecular crosslinks effective for hot water resistance. Further, among these compounds, compounds in which both terminals are acetalized are extremely stable to heat, and are particularly preferable.
【0024】本発明における該アセタール化物の付着量
としては、乾熱延伸糸に対して0.3〜10重量%であ
り、好ましくは0.7〜6重量%である。付着量が0.3
重量%未満では架橋密度が少ないため耐熱水性が不十分
となり、10重量%を越えると分子配向を乱したり、P
VA系ポリマーの分解が促進されて、強度低下を招きや
すい。The amount of the acetalized product in the present invention is 0.3 to 10% by weight, preferably 0.7 to 6% by weight, based on the dry heat drawn yarn. Adhesion amount is 0.3
If it is less than 10% by weight, the hot water resistance is insufficient, and if it exceeds 10% by weight, the molecular orientation is disturbed or P
The decomposition of the VA-based polymer is promoted, and the strength is likely to be reduced.
【0025】次いで高温養生FRCの補強繊維として使
用する場合は、高強度を維持する為に、該アセタール化
物を含有する乾燥処理後の紡糸原糸を220℃以上26
0℃以下、好ましくは240℃以上で255℃以下で全
延伸倍率が15倍以上、好ましくは17倍以上の乾熱延
伸を行う。ここで言う全延伸倍率とは、乾燥処理前に行
った湿延伸の延伸倍率と乾熱延伸の延伸倍率の積で表さ
れる値である。全延伸倍率が15倍未満の場合には、本
発明が目的とする高強力繊維が得られない。好ましくは
湿延伸倍率2〜5倍で乾熱延伸倍率3〜10倍の延伸で
ある。Next, when it is used as a reinforcing fiber for high temperature curing FRC, in order to maintain high strength, the spun raw yarn containing the acetalized product after the drying treatment has a temperature of 220 ° C. or higher 26
Dry heat stretching is performed at 0 ° C or lower, preferably at 240 ° C or higher and 255 ° C or lower at a total stretching ratio of 15 times or more, preferably 17 times or more. The total draw ratio referred to here is a value represented by the product of the draw ratio of wet drawing performed before the drying treatment and the draw ratio of dry heat drawing. If the total draw ratio is less than 15 times, the high tenacity fiber aimed at by the present invention cannot be obtained. Preferable is a wet draw ratio of 2 to 5 times and a dry heat draw ratio of 3 to 10 times.
【0026】なお乾熱延伸温度としては、PVA系ポリ
マーが高重合度であるほど高くするのが好ましいが、2
60℃を越えるとPVA系ポリマーの溶融や分解が起こ
り好ましくない。衣料に使用する場合は、FRCほどの
高強度は必要ないが、より架橋度を高め、フリーな状態
(すなわち繊維が自由に収縮できるような状態)での高
温染色に耐えるだけの耐熱水性が必要になる。この場合
は、延伸温度を前記より5〜10℃低くし、それに伴っ
て全延伸倍率も低めになり、分子の配向と結晶化を抑え
ることにより架橋が進行し易く、耐熱水性が極めて高い
ものとなる。The dry heat drawing temperature is preferably higher as the degree of polymerization of the PVA polymer is higher.
If it exceeds 60 ° C, the PVA-based polymer is unfavorably melted or decomposed. When used for clothing, it does not require as high a strength as FRC, but it requires a higher degree of crosslinking and hot water resistance to withstand high temperature dyeing in a free state (that is, a state in which fibers can freely shrink). become. In this case, the stretching temperature is lowered by 5 to 10 ° C. from the above, the total stretching ratio is accordingly lowered, and crosslinking is easily promoted by suppressing the orientation and crystallization of molecules, and the hot water resistance is extremely high. Become.
【0027】このようにして得られた、炭素数6以上の
脂肪族ジアルデヒドのアセタール化物を含有した延伸繊
維は引張強度10g/d以上を有している。引張強度が
10g/d未満の場合には、その後に行う架橋処理によ
り繊維の引張強度が大きく低下するため好ましくない。
より好ましくは12g/d以上の引張強度を有している
場合である。The stretched fiber containing the acetalized aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms has a tensile strength of 10 g / d or more. When the tensile strength is less than 10 g / d, the tensile strength of the fiber is greatly reduced by the subsequent crosslinking treatment, which is not preferable.
More preferably, it has a tensile strength of 12 g / d or more.
【0028】具体的な架橋処理としては、硫酸を含有す
る水溶液浴中に前記炭素数6以上の脂肪族ジアルデヒド
のアセタール化物を含有した延伸繊維を5〜120分間
浸漬する方法が用いられ、その方法によりPVA系ポリ
マーの水酸基と該アセタール化合物との間で反応が起こ
り、分子間架橋が生じることとなる。なお、この際の、
浴中の硫酸濃度(g/l)と処理温度(浴温度)との関
係が下記の式(4)を満足している必要がある。 137/C0.05−52≦T≦137/C0.05−32 ‥‥(4) [但し、Cは硫酸水溶液浴の硫酸濃度(g/l)、Tは
処理温度(℃)を意味する。]As a specific cross-linking treatment, there is used a method of immersing the drawn fiber containing the acetalized product of the aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms for 5 to 120 minutes in an aqueous solution containing sulfuric acid. Depending on the method, a reaction occurs between the hydroxyl group of the PVA-based polymer and the acetal compound, resulting in intermolecular crosslinking. In addition, at this time,
The relationship between the sulfuric acid concentration (g / l) in the bath and the treatment temperature (bath temperature) must satisfy the following formula (4). 137 / C 0.05 −52 ≦ T ≦ 137 / C 0.05 −32 (4) [where C means the sulfuric acid concentration (g / l) in the sulfuric acid aqueous solution bath, and T means the treatment temperature (° C.). ]
【0029】処理温度(T)が137/C0.05−52よ
り低い場合には架橋が十分に進まなく、一方137/C
0.05−32より高い場合には強度低下が大きくなる。よ
り好ましくは下記式(5)を満足している場合である。 137/C0.05−48≦T≦137/C0.05−35 ‥‥(5)When the treatment temperature (T) is lower than 137 / C 0.05 -52, crosslinking does not proceed sufficiently, while 137 / C.
Strength reduction is increased to higher than 0.05 -32. More preferably, the following formula (5) is satisfied. 137 / C 0.05 -48 ≦ T ≦ 137 / C 0.05 -35 ‥‥ (5)
【0030】上記(4)で規定する硫酸濃度と処理温度
の関係式は、従来工業的にPVA繊維のアセタール化に
採用されている一般的条件と比べて硫酸濃度が低いか或
いは処理温度が低い。本発明方法では、このように従来
採用されている条件とは相違する条件を採用しており、
このような条件を採用し、かつ前記したような特殊な架
橋剤を用いることにより、繊維の内部まで十分に架橋反
応が進行し、170℃以上のオートクレーブ養生にも耐
え得る驚くべき耐熱水性が得られるのである。さらには
(4)の範囲で高温低濃度硫酸処理により、フリーの状
態での120℃の染色にも耐える繊維が得られる。な
お、架橋処理の際には、硫酸とともにホルマリンを添加
し、ホルマール化を同時に起こさせてもよい。さらには
少量の塩化亜鉛や界面活性剤などを添加し架橋を促進さ
せてもよい。The relational expression between the sulfuric acid concentration and the treatment temperature defined in the above (4) shows that the sulfuric acid concentration is lower or the treatment temperature is lower than the general conditions conventionally used for acetalization of PVA fibers in the industry. . In the method of the present invention, such conditions that are different from the conditions conventionally used are adopted,
By adopting such conditions and using the above-mentioned special cross-linking agent, the cross-linking reaction sufficiently progresses to the inside of the fiber, and the surprisingly hot water resistance that can withstand autoclave curing at 170 ° C or higher is obtained. Be done. Further, by treatment with high temperature and low concentration sulfuric acid in the range of (4), a fiber which can withstand dyeing at 120 ° C. in a free state can be obtained. During the cross-linking treatment, formalin may be added together with sulfuric acid to cause formalization at the same time. Further, a small amount of zinc chloride or a surfactant may be added to promote crosslinking.
【0031】本発明において、上記架橋処理は、繊維を
所定の長さ、例えば繊維がステープルとして利用される
場合には15〜100mm長に、またセメント補強用繊
維等のショートカット繊維として用いられる場合には、
2〜15mm長にカットした後に行うのが繊維の耐熱水
性を高める上で好ましい。架橋した後に繊維をカットす
ると、カットした断面は繊維周面と比べて架橋の程度が
低く、苛酷な湿熱条件ではカットした断面からPVAが
溶出するという問題が生じるが、カットした後に架橋処
理を行うと、カットした断面も繊維周面と同様に十分に
架橋が行われているため、苛酷な湿熱条件でもカットし
た断面からPVAが溶出することがない。In the present invention, the above-mentioned cross-linking treatment is carried out when the fibers have a predetermined length, for example, a length of 15 to 100 mm when the fibers are used as staples, and a short-cut fiber such as a fiber for cement reinforcement. Is
It is preferable to carry out after cutting to a length of 2 to 15 mm in order to improve the hot water resistance of the fiber. When the fiber is cut after cross-linking, the cut cross-section has a lower degree of cross-linking than the fiber peripheral surface, and PVA elutes from the cut cross-section under severe wet heat conditions, but the cross-linking treatment is performed after cutting. Since the cut cross section is sufficiently cross-linked like the fiber peripheral surface, PVA does not elute from the cut cross section even under severe wet heat conditions.
【0032】このような方法により得られるPVA系繊
維は、下記式(1)〜(3)を同時に満足している。 CI≧86.5−2×10-6×(DT)5.8 ‥‥(1) CI≧75 ‥‥(2) DT≧5g/d ‥‥(3) 上記式中、CIは内部架橋指数、DTは繊維の引張強度
を表す。The PVA fiber obtained by such a method simultaneously satisfies the following expressions (1) to (3). CI ≧ 86.5-2 × 10 −6 × (DT) 5.8 (1) CI ≧ 75 (2) DT ≧ 5 g / d (3) In the above formula, CI is the internal crosslinking index, DT Represents the tensile strength of the fiber.
【0033】上記式(1)及び(2)を満足できない場
合には、170℃以上のオートクレーブ養生や120℃
のフリーの状態での染色処理に耐えることが難しく、ま
た上記式(3)を満足できない場合には、強度が要求さ
れるセメント補強は勿論のこと、衣料用でもPVA繊維
の特徴が減少し、利用価値のないものになる。より好ま
しくは下記式(6)〜(8)を満足する場合である。 CI≧90−2×10-6×(DT)5.8 ‥‥(6) CI≧80 ‥‥(7) DT≧5g/d ‥‥(8)When the above equations (1) and (2) cannot be satisfied, autoclave curing at 170 ° C. or higher or 120 ° C.
When it is difficult to withstand the dyeing treatment in the free state, and when the above formula (3) is not satisfied, not only the cement reinforcement that requires strength but also the characteristics of PVA fiber for clothing are reduced, It becomes useless. More preferably, the following formulas (6) to (8) are satisfied. CI ≧ 90-2 × 10 −6 × (DT) 5.8 (6) CI ≧ 80 (7) DT ≧ 5 g / d (8)
【0034】特にPVA系繊維は、フリーな状態での染
色処理で収縮や溶解が起こり易く、CI≧90が好まし
い。一方オートクレーブの如くセメント中で繊維が固定
されている場合は、CI≧80でDT≧14g/dと高
強度であるのが好ましい。但し CI>99でDT>2
5g/dを満足する繊維は工業的に製造することが難し
い。本発明で得られるPVA系繊維は、高温養生FRC
や耐水性の必要な一般産業資材或いは高温染色が可能な
衣料に用いられる。Particularly, PVA-based fibers are likely to shrink or dissolve in the dyeing treatment in a free state, and CI ≧ 90 is preferable. On the other hand, when the fibers are fixed in cement as in an autoclave, it is preferable that CI ≧ 80 and DT ≧ 14 g / d, which are high in strength. However, CI> 99 and DT> 2
Fibers satisfying 5 g / d are difficult to manufacture industrially. The PVA-based fiber obtained in the present invention is a high temperature curing FRC.
It is used for general industrial materials that require water resistance and clothing that can be dyed at high temperatures.
【0035】[0035]
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により詳細に
説明する。実施例及び比較例において%や部は特にこと
わりがない場合は重量に基ずく値を意味する。なお、本
発明における各種の物性値は以下の方法により測定され
る値である。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples and Comparative Examples. In Examples and Comparative Examples,% and parts mean values based on weight unless otherwise specified. In addition, various physical property values in the present invention are values measured by the following methods.
【0036】1.PVA系ポリマーの粘度平均重合度
(P) JISK−6726に基づき、30℃におけるPVA系
ポリマーの希薄水溶液の比粘度(ηsp)を5点測定
し、次式(9)により極限粘度[η]を求め、さらに下
記式(10)により粘度平均重合度Pを算出した。なお
試料の未架橋延伸繊維を1〜10g/lの濃度になるよ
うに、140℃以上の水に加圧溶解するが、完全溶解で
きないゲル物が少量生成した場合は、そのゲル物を5μ
mガラスフィルターで濾過して、その濾過液の粘度を測
定した。またその時の水溶液濃度は、残渣のゲル物重量
を試料重量より引いた補正値を用いて算出した。 [η]=lim(c→0)ηsp/c ‥‥(9) P =([η]×104/8.29)1.613 ‥‥(10)1. Viscosity average degree of polymerization (P) of PVA-based polymer Based on JISK-6726, the specific viscosity (ηsp) of a dilute aqueous solution of PVA-based polymer at 30 ° C was measured at 5 points, and the intrinsic viscosity [η] was calculated by the following formula (9). The viscosity average polymerization degree P was calculated by the following equation (10). The uncrosslinked stretched fiber of the sample was dissolved in water at 140 ° C or higher under pressure so that the concentration of the uncrosslinked stretched fiber was 1 to 10 g / l.
It was filtered with a m glass filter and the viscosity of the filtrate was measured. Further, the concentration of the aqueous solution at that time was calculated using a correction value obtained by subtracting the weight of the gel substance of the residue from the weight of the sample. [Η] = lim (c → 0) ηsp / c (9) P = ([η] × 10 4 /8.29) 1.613 (10)
【0037】2.脂肪族ジアルデヒドのアセタール化物
の含有量 未架橋延伸糸を140℃以上の重水素化したジメチルス
ルホキシドに溶解せしめ、NMRによりPVA系ポリマ
ーのCH2基ピークに対するアセタール化物のピーク面
積比を算出し含有量を求めた。 3.内部架橋指数(CI) 試料約1g/を6mmにカットして重量W1を精秤し、
人工セメント水溶液(KOHを3.5g/lとNaOH
を0.9g/lとCa(OH)2を0.4g/l溶解した水
溶液)100ccと共に、耐圧ステンレスポットに入れ
て密栓した後、150℃で2時間処理する。次いで残渣
を濾紙で濾過した後、乾燥して残渣重量W2を測定し、
次式によりCIを算出する。 CI=W2/W1×1002. Content of acetalization product of aliphatic dialdehyde Dissolving uncrosslinked drawn yarn in deuterated dimethylsulfoxide at 140 ° C or higher, and calculating peak area ratio of acetalization product to CH 2 group peak of PVA polymer by NMR The amount was calculated. 3. Internal cross-linking index (CI) About 1 g / sample was cut into 6 mm and the weight W 1 was precisely weighed.
Artificial cement aqueous solution (KOH 3.5g / l and NaOH
0.9 g / l and an aqueous solution (0.4 g / l of Ca (OH) 2 dissolved in 100 cc) were placed in a pressure-resistant stainless steel pot and sealed, and then treated at 150 ° C. for 2 hours. The residue is then filtered through filter paper, dried and the residue weight W 2 is measured,
CI is calculated by the following formula. CI = W 2 / W 1 × 100
【0038】4.結晶融解熱:ΔH(ジュール/g) 試料約10mgを精秤してフリーの状態で開放型容器に
入れ、パーキンエルマー社製DSC−2C型を用い、窒
素ガス雰囲気下で昇温速度10℃/分にて室温から28
0℃まで測定し、結晶融解吸熱ピークの面積からΔH
(ジュール/試料1g)を求めた。 5.繊維の引張強度(グラム/デニール:g/d) JISL−1015に準じ、予め調湿された単繊維を試
長10cmになるように台紙に貼り、25℃×60%R
Hに12時間以上放置し、次いでインストロン1122
で2kg用チャックを用い、初荷重1/20g/d、引
張速度50%/分にて破断強度(すなわち引張強度)を
求め、n≧10の平均値を採用した。デニール(d)
は、1/20g/d、荷重下で30cm長にカットし、
重量法によりn≧10の平均値で示した。なおデニール
測定後の単繊維を用いて引張強度を測定し、1本ずつデ
ニールと対応させた。また、繊維長が短く試長10cm
を取ることができない場合には、最大長さを試料長とし
て、上記測定条件にしたがって測定した。4. Heat of fusion of crystal: ΔH (joule / g) About 10 mg of a sample was precisely weighed and placed in an open container in a free state, and using DSC-2C type manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd., a heating rate of 10 ° C./in a nitrogen gas atmosphere. 28 minutes from room temperature
Measured up to 0 ° C and calculated from the area of the crystal melting endotherm ΔH
(Joule / sample 1 g) was determined. 5. Tensile strength of fiber (gram / denier: g / d) According to JISL-1015, pre-conditioned humidity monofilament is pasted on a mount so that the test length is 10 cm, and 25 ° C x 60% R
Leave in H for 12 hours or more, then Instron 1122
Using a 2 kg chuck, the breaking strength (that is, the tensile strength) was determined at an initial load of 1/20 g / d and a tensile speed of 50% / min, and an average value of n ≧ 10 was adopted. Denier (d)
Is 1/20 g / d, cut into a length of 30 cm under load,
The average value of n ≧ 10 was shown by the gravimetric method. The tensile strength was measured using the single fiber after the denier measurement, and one fiber was made to correspond to the denier. Also, the fiber length is short and the test length is 10 cm.
When it was not possible to measure, the maximum length was used as the sample length, and measurement was performed according to the above measurement conditions.
【0039】6.耐オートクレーブ性(スレート板の湿
潤曲げ強度WBS) 4〜8mmの長さに切断したPVA系合成繊維を、ハチ
ェックマシンで該繊維2重量部、パルプ3重量部、シリ
カ38重量部、セメント57重量部の配合で湿式抄造
し、50℃で12時間一時養生したのち、150℃×2
0時間、160℃×15時間、170℃×15時間、1
80℃×10時間のいずれかの条件でオートクレーブ養
生し、スレート板を作製したあと、JISK−6911
に準じて1日水中に浸漬したあと、濡れている状態で曲
げ強度を測定した。 7.熱水安定温度(℃) 無緊張下で架橋繊維又は布帛約1gと水約200ccを
ミニカラー染色機(テクサム技研製)に入れ、30分で
110℃まで昇温し、そして110〜130℃まで5℃
間隔で各40分間処理したあと繊維状態を肉眼判定し、
収縮や膠着のない最高温度を熱水安定温度とした。6. Autoclave resistance (wet bending strength of slate plate WBS) PVA-based synthetic fibers cut to a length of 4 to 8 mm are 2 parts by weight of the fiber, 3 parts by weight of pulp, 38 parts by weight of silica, and 57 parts by weight of cement with a Hascheck machine. Wet papermaking with 1 part blending, and curing at 50 ℃ for 12 hours, then 150 ℃ × 2
0 hours, 160 ° C x 15 hours, 170 ° C x 15 hours, 1
After autoclaving at 80 ° C for 10 hours to prepare a slate plate, JISK-6911
After soaking in water for 1 day, the bending strength was measured in a wet state. 7. Hot water stability temperature (° C) About 1 g of crosslinked fiber or cloth and about 200 cc of water are put into a mini color dyeing machine (made by Texum Giken) without tension, heated to 110 ° C in 30 minutes, and up to 110 to 130 ° C. 5 ° C
After processing for 40 minutes each at intervals, the fiber condition is visually judged,
The maximum temperature without shrinkage or sticking was defined as the hot water stable temperature.
【0040】実施例1、2及び比較例1、2 粘度平均重合度が1700(実施例1)と3500(実
施例2)で、ケン化度がいずれも99.5モル%のPV
Aをそれぞれ濃度15重量%(実施例1)と11重量%
(実施例2)になるようにジメチルスルホキシド(DM
SO)に110℃で溶解し、得られた各溶液を1000
ホールのノズルより吐出させ、メタノール/ジメチルス
ルホキシド=6/4(重量比)からなる、7℃の凝固浴
で湿式紡糸した。さらに40℃のメタノール浴で4倍に
湿延伸したあと、メタノールで該溶媒をほとんど全部除
去した。最後のメタノール抽出浴に、1,9−ノナンジ
アールの両末端アルデヒドをメトキシ化した沸点が約3
00℃の1,1,9,9−テトラメトキシノナンを4重量
%含むように添加して均一溶液としたあとで、繊維を
1.5分間滞留させてメタノール含有繊維の内部及び表
面に該アセタール化合物を含有させ、120℃にて乾燥
した。得られた繊維原糸を、実施例1では170℃、2
00℃および230℃の3セクションからなる熱風炉で
全延伸倍率17.2倍の乾熱延伸を行い、実施例2で
は、170℃、210℃及び240℃の3セクションか
らなる熱風炉で全延伸倍率17.5倍の乾熱延伸を行
い、約1800デニール/1000フィラメントのマル
チフィラメントを得た。次いで両延伸糸を硫酸20g/
lの70℃水溶液に30分間浸漬して架橋反応を起こさ
せた(C=20g/lでT=70℃の時137/C0.05
=117.9℃)。この実施例1及び2において、乾熱
延伸時の発煙及び臭気はほとんど感じられず、作業環境
上の問題は全くなかった。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 PV having a viscosity average degree of polymerization of 1700 (Example 1) and 3500 (Example 2) and a saponification degree of 99.5 mol%.
A of 15% by weight (Example 1) and 11% by weight, respectively
(Example 2) Dimethyl sulfoxide (DM
SO) at 110 ° C. and the resulting solutions were added to 1000
It was discharged from the nozzle of the hole and wet-spun in a coagulation bath of methanol / dimethyl sulfoxide = 6/4 (weight ratio) at 7 ° C. Further, the film was wet stretched 4 times in a methanol bath at 40 ° C., and then the solvent was almost completely removed with methanol. In the final methanol extraction bath, the boiling point of methoxylated both terminal aldehydes of 1,9-nonanedial was about 3
After adding 1,1,9,9-tetramethoxynonane at 00 ° C. so as to contain 4% by weight to form a uniform solution, the fibers were allowed to stay for 1.5 minutes and the acetal was formed inside and on the surface of the methanol-containing fiber. The compound was included and dried at 120 ° C. In Example 1, the obtained fiber raw yarn was 170 ° C. and 2
Dry hot drawing with a total draw ratio of 17.2 was carried out in a hot-air stove consisting of three sections of 00 ° C. and 230 ° C. In Example 2, the total drawing was carried out in a hot-air stove consisting of three sections of 170 ° C., 210 ° C. and 240 ° C. Dry drawing was performed at a magnification of 17.5 times to obtain a multifilament of about 1800 denier / 1000 filaments. Next, both drawn yarns were mixed with sulfuric acid 20 g /
1 was immersed in an aqueous solution of 70 ° C. for 30 minutes to cause a cross-linking reaction (137 / C 0.05 when C = 20 g / l and T = 70 ° C.).
= 117.9 ° C). In Examples 1 and 2, smoke and odor were hardly felt during dry heat stretching, and there was no problem in working environment.
【0041】比較例1として、実施例1の方法において
1,1,9,9−テトラメトキシノナンの代わりに、沸点
が約240℃の1,9−ノナンジアールを用い延伸した
が、延伸時に1,9−ノナンジアールの一部が酸化され
てカルボン酸になり、酸性となったためか、全延伸倍率
は16.5倍に低下した。また延伸の際に発煙と臭気が
あり、作業環境上の問題があった。また比較例2とし
て、実施例2の方法において1,1,9,9−テトラメト
キシノナンを含有していない延伸糸(全延伸倍率17.
5倍)を用いホルマリン100g/l+硫酸80g/l
の水溶液で80℃×60分間浸漬してホルマール化反応
を起こさせた。スレート板評価の場合は各架橋糸を6m
mにカットして使用した。以上の実施例及び比較例で得
られた繊維の平均重合度や物性等を表1に示す。As Comparative Example 1, 1,9-nonanedial having a boiling point of about 240 ° C. was used in place of 1,1,9,9-tetramethoxynonane in the method of Example 1, and was stretched. The total draw ratio was reduced to 16.5 times, probably because part of 9-nonanedial was oxidized to carboxylic acid and became acidic. In addition, there was smoke and odor during stretching, which was a problem in the working environment. Also, as Comparative Example 2, a drawn yarn containing no 1,1,9,9-tetramethoxynonane in the method of Example 2 (total draw ratio: 17.
5 times) formalin 100 g / l + sulfuric acid 80 g / l
The solution was immersed in the aqueous solution of 80 ° C. for 60 minutes to cause a formalization reaction. In case of slate board evaluation, each cross-linked yarn is 6m
It was cut into m and used. Table 1 shows the average degree of polymerization and physical properties of the fibers obtained in the above Examples and Comparative Examples.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】実施例3及び比較例3 粘度平均重合度が8000でケン化度が99.9モル%
のPVA系ポリマーを濃度8重量%になるように170
℃でエチレングリコールに溶解した。得られた溶液を4
00ホールのノズルより吐出させ、乾湿式紡糸方法によ
りメタノール/エチレングリコール=7/3からなる0
℃の凝固浴で急冷ゲル化させた。さらに40℃メタノー
ル浴で4倍湿延伸したあと、メタノールで該溶媒をほと
んど全部除去した。最後のメタノール抽出浴に1,9−
ノナンジアールの両末端アルデヒドをエチレングリコー
ルでアセタール化して得られる沸点が約330℃の1,
9−ノナンジアール−ビスエチレンアセタールを8重量
%/浴となるように添加し、均一溶液とした後、繊維を
2分間滞留させて繊維の内部および表面に該アセタール
化合物を含有させ130℃にて乾燥した。得られた紡糸
原糸を180℃と248℃の2セクションからなる輻射
炉で全延伸倍率19.4倍になるように延伸し、粘度平
均重合度8200、該アセタール化合物含有量3.7%
の1000d/400フィラメントからなるマルチフィ
ラメントを得た。次いで延伸糸を6mmにカットしたの
ち硫酸を10g/lの濃度で含む75℃水溶液中(13
7/C0.05=122.1)に30分浸漬して架橋反応を
進めた。得られた架橋繊維は、内部架橋指数85.6、
引張強度19.5g/d[(DT)5.8=30.4×1
06]を有し、180℃オートクレーブ処理でもWBS
は295kg/cm2と非常に優れた性能を有してい
た。また上記熱延伸処理時にも、発煙や臭気等の問題が
一切なく、作業環境が汚染されることは全くなかった。Example 3 and Comparative Example 3 Viscosity average degree of polymerization is 8000 and saponification degree is 99.9 mol%.
170% of PVA-based polymer to a concentration of 8% by weight
Dissolved in ethylene glycol at ° C. The resulting solution is
It is discharged from a nozzle of 00 hole and is composed of methanol / ethylene glycol = 7/3 by dry-wet spinning method.
Quenched and gelled in a coagulation bath at ℃. Further, the film was wet-stretched 4 times in a 40 ° C. methanol bath, and then almost all of the solvent was removed with methanol. The final methanol extraction bath is 1,9-
Boiling point of about 330 ℃ obtained by acetalizing nonanedial both terminal aldehyde with ethylene glycol, 1.
After adding 9-nonanediar-bisethylene acetal so as to be 8% by weight / bath to form a uniform solution, the fibers are allowed to stay for 2 minutes to contain the acetal compound inside and on the surface of the fibers and dried at 130 ° C. did. The obtained spun raw yarn was drawn in a radiant furnace consisting of two sections at 180 ° C. and 248 ° C. so that the total draw ratio was 19.4 times, the viscosity average degree of polymerization was 8200, and the acetal compound content was 3.7%.
A multifilament consisting of 1000d / 400 filaments was obtained. Then, the drawn yarn was cut into 6 mm, and then in a 75 ° C. aqueous solution containing sulfuric acid at a concentration of 10 g / l (13
7 / C 0.05 = 122.1) for 30 minutes to proceed the crosslinking reaction. The obtained crosslinked fiber has an internal crosslinking index of 85.6,
Tensile strength 19.5 g / d [(DT) 5.8 = 30.4 × 1
0 6 ] and WBS even at 180 ° C autoclave
Had a very excellent performance of 295 kg / cm 2 . Further, even during the hot stretching treatment, there were no problems such as smoking or odor, and the working environment was never contaminated.
【0044】比較例3として、1,9−ノナンジアール
−ビスエチレンアセタールの代わりに、リン酸を0.0
5重量%/浴添加して、実施例3と同様に乾熱延伸して
酸架橋のみの繊維を得たが、内部架橋指数47.8、繊
維引張強度は16.9g/dと実施例3の結果よりかな
り劣っていた。As Comparative Example 3, phosphoric acid was added to 0.0 instead of 1,9-nonanedial-bisethylene acetal.
5% by weight / bath was added and dry heat drawing was carried out in the same manner as in Example 3 to obtain a fiber having only acid crosslinking. The internal crosslinking index was 47.8 and the fiber tensile strength was 16.9 g / d. Was considerably inferior to the result.
【0045】実施例4 比較例4〜5 上記実施例2において、1,1,9,9−テトラメトキシ
ノナンの代わりに、1,6−ヘキサンジアールの両末端
アルデヒドをメタノールでアセタール化して得られる
1,1,6,6−テトラメトキシヘキサン(沸点約350
℃)を5重量%用いる以外は同様の方法により、架橋P
VA繊維を得た(実施例4)。この実施例においても乾
熱延伸時の発煙及び臭気はほとんど感じられず、作業環
境上の問題は全くなかった。また上記実施例2におい
て、1,1,9,9−テトラメトキシノナンの代わりに、
マロンアルデヒドの両末端アルデヒドをメタノールでア
セタール化して得られる1,1,3,3−テトラメトキシ
プロパン(沸点約185℃)を5重量%用いる以外は同
様の方法により、架橋PVA繊維を得た(比較例4)。Example 4 Comparative Examples 4 to 5 Obtained by acetalizing both terminal aldehydes of 1,6-hexanedial with methanol in place of 1,1,9,9-tetramethoxynonane in Example 2 above. 1,1,6,6-tetramethoxyhexane (boiling point about 350
Cross-linked P by the same method except that 5% by weight) is used.
VA fiber was obtained (Example 4). In this example as well, smoke and odor were hardly felt during dry heat drawing, and there was no problem in working environment. In Example 2 above, instead of 1,1,9,9-tetramethoxynonane,
A crosslinked PVA fiber was obtained by the same method except that 5% by weight of 1,1,3,3-tetramethoxypropane (boiling point: about 185 ° C.) obtained by acetalizing both terminal aldehydes of malonaldehyde with methanol was obtained ( Comparative example 4).
【0046】また上記実施例2において、1,1,9,9
−テトラメトキシノナンの代わりに、グルタルアルデヒ
ドの両末端をメタノールでアセタール化して得られる
1,1,5,5−テトラメトキシペンタン(沸点約250
℃)を5重量%用いる以外は同様の方法により、架橋P
VA繊維を得た(比較例5)。 これら実施例及び比較
例により得られた繊維の物性値を下記表2に示す。In the second embodiment, 1,1,9,9
-Instead of tetramethoxynonane, 1,1,5,5-tetramethoxypentane obtained by acetalizing both ends of glutaraldehyde with methanol (boiling point about 250
Cross-linked P by the same method except that 5% by weight) is used.
A VA fiber was obtained (Comparative Example 5). The physical properties of the fibers obtained in these Examples and Comparative Examples are shown in Table 2 below.
【0047】[0047]
【表2】 [Table 2]
【0048】実施例5 粘度平均重合度が4000の完全ケン化PVAを濃度1
2%になるようにDMSOに溶解し、得られた溶液を4
00ホールのノズルより吐出させメタノール/DMSO
=7/3(重量比)からなる7℃の凝固浴に湿式紡糸し
た。さらにメタノール浴で4倍湿延伸したあと、メタノ
ールで該溶媒をほとんど全部除去した。最後のメタノー
ル抽出浴に、1,1,9,9−テトラメトキシノナンを5
重量%含むように添加し、繊維の内部及び表面に該アセ
タール化物を含有させ、120℃で乾燥した。得られた
紡糸原糸を170℃、200℃及び235℃の3セクシ
ョンからなる熱風炉で全延伸倍率16.0倍の乾熱延伸
を行い、1500デニール/400フィラメントからな
るマルチフィラメントを得た。延伸糸の引張強度は1
7.2g/d、テトラメトキシノナン含有量3.9重量%
であった。次いで該延伸糸を8mmにカットし、硫酸8
0g/l[(80)0.05=1.245]で70℃×20
分処理して架橋反応を起こさせた。得られた架橋糸は、
内部架橋指数が88.4、引張強度が14.1g/dを有
し[(DT)5.8=4.63×106]、180℃オート
クレーブ処理後のWBSは256kg/cm2と耐湿熱
性のある高強度PVA系繊維となった。この実施例にお
いても乾熱延伸時の発煙及び臭気はほとんど感じられ
ず、作業環境上の問題は全くなかった。Example 5 A completely saponified PVA having a viscosity average degree of polymerization of 4000 was concentrated to 1
Dissolve the resulting solution in DMSO to 2% and add 4
Discharge from the 00 hole nozzle and methanol / DMSO
= 7/3 (weight ratio) wet spinning was performed in a coagulation bath at 7 ° C. Further, the film was wet-stretched 4 times in a methanol bath, and then the solvent was almost completely removed with methanol. Add 1,1,9,9-tetramethoxynonane to the final methanol extraction bath.
The content of the acetalized product was added to the inside and the surface of the fiber, and the product was dried at 120 ° C. The obtained spun raw yarn was subjected to dry heat drawing with a total draw ratio of 16.0 times in a hot air oven consisting of three sections of 170 ° C., 200 ° C. and 235 ° C. to obtain a multifilament consisting of 1500 denier / 400 filaments. Tensile strength of drawn yarn is 1
7.2 g / d, tetramethoxynonane content 3.9% by weight
Met. Then, the drawn yarn was cut into 8 mm, and sulfuric acid 8
70g x 20 at 0g / l [(80) 0.05 = 1.245]
It was subjected to a minute treatment to cause a crosslinking reaction. The crosslinked yarn obtained is
It has an internal cross-linking index of 88.4, a tensile strength of 14.1 g / d [(DT) 5.8 = 4.63 × 10 6 ], and has a WBS of 256 kg / cm 2 after 180 ° C. autoclave treatment, which is heat and moisture resistant. It became a high-strength PVA fiber. In this example as well, smoke and odor were hardly felt during dry heat drawing, and there was no problem in working environment.
【0049】実施例6及び比較例6〜7 粘度平均重合度が1700でケン化度が99.5モル%
のPVAを濃度17重量%となるようにDMSOに10
0℃で溶解し、得られた溶液を0.12φ×60ホール
のノズルより吐出させ、メタノール/DMSO=7/3
重量比、10℃の凝固浴で湿式紡糸した。さらに40℃
メタノール浴で3.5倍湿延伸したあと、最後のメタノ
ール抽出浴に1,1,9,9−テトラメトキシノナンを2
重量%になるように添加し、120℃で乾燥した。得ら
れた紡糸原糸を170℃及び200℃の2セクションか
らなる輻射炉で総延伸倍率10倍になるように延伸し、
195デニール/60フィラメントのマルチフィラメン
トを得た。延伸糸の引張強度は12.6g/d、テトラ
メトキシノナン含有量は1.3重量%であった。次いで
該延伸糸に80T/mの撚をかけ、綛状にして、テトラ
メトキシノナン5g/l+硫酸1.5g/l+ドデシル
ベンゼンスルホン酸ソーダ0.5g/lの水分散液に浴
比1:50になるようにミニカラー染色機に入れた
[(1.5)0.05=1.02]。60℃より1時間かけて
98℃にし、この温度で30分間架橋処理したあと、水
洗し、60℃乾燥した。架橋糸のCIは91.8と繊維
内部まで架橋が進んでいることを示していた。繊維引張
強度は9.1g/d[(DT)5.8=0.365×106]
と低くなったが無緊張下の熱水安定温度は120℃で、
衣料用繊維として使用できることが判った。この実施例
においても乾熱延伸時の発煙及び臭気はほとんど感じら
れず、作業環境上の問題は全くなかった。Example 6 and Comparative Examples 6 to 7 Viscosity average degree of polymerization is 1700 and degree of saponification is 99.5 mol%.
10% PVA in DMSO to a concentration of 17% by weight.
Dissolve at 0 ° C., discharge the obtained solution from a nozzle having 0.12φ × 60 holes, and methanol / DMSO = 7/3
Wet spinning was performed in a coagulation bath with a weight ratio of 10 ° C. 40 ° C
After 3.5 times wet drawing in a methanol bath, 1,2,9,9-tetramethoxynonane was added to the final methanol extraction bath.
It was added so that it would be wt%, and dried at 120 ° C. The obtained spun raw yarn was drawn in a radiation furnace consisting of two sections at 170 ° C. and 200 ° C. so that the total draw ratio was 10 times,
A multifilament of 195 denier / 60 filaments was obtained. The drawn yarn had a tensile strength of 12.6 g / d and a tetramethoxynonane content of 1.3% by weight. Next, the drawn yarn is twisted at 80 T / m to form a pellicle shape, and a bath ratio of 1:50 is added to an aqueous dispersion of tetramethoxynonane 5 g / l + sulfuric acid 1.5 g / l + sodium dodecylbenzenesulfonate 0.5 g / l. It was put in a mini color dyeing machine [(1.5) 0.05 = 1.02]. The temperature was raised from 60 ° C. to 98 ° C. over 1 hour, crosslinked at this temperature for 30 minutes, washed with water, and dried at 60 ° C. The CI of the crosslinked yarn was 91.8, indicating that the crosslinking had proceeded to the inside of the fiber. Fiber tensile strength is 9.1 g / d [(DT) 5.8 = 0.365 × 10 6 ].
However, the stable temperature of hot water without tension is 120 ° C,
It has been found that it can be used as a fiber for clothing. In this example as well, smoke and odor were hardly felt during dry heat drawing, and there was no problem in working environment.
【0050】比較例6〜7は、実施例5において架橋処
理条件として硫酸濃度を20g/l(137/200.05
=117.9)で処理浴温度を98℃に変更した場合
(比較例6)及び硫酸濃度を10g/l(137/10
0.05=122.1)で処理浴温度を110℃に変更した
場合(比較例7)である。この比較例6の場合には、処
理浴温度の割りには硫酸濃度が高いため、繊維物性は、
CIが94.1、引張強度(DT)が4.5g/dであっ
た。一方比較例7の繊維の場合には、硫酸濃度の割りに
は処理浴温度が高いため得られた繊維物性は、CIが9
5.2、引張強度(DT)が3.8g/dであった。In Comparative Examples 6 to 7, the sulfuric acid concentration was 20 g / l (137/20 0.05) as the crosslinking treatment condition in Example 5.
= 117.9) and the treatment bath temperature was changed to 98 ° C (Comparative Example 6), and the sulfuric acid concentration was 10 g / l (137/10).
0.05 = 122.1) and the treatment bath temperature was changed to 110 ° C. (Comparative Example 7). In the case of Comparative Example 6, since the sulfuric acid concentration is high relative to the treatment bath temperature, the fiber physical properties are
The CI was 94.1 and the tensile strength (DT) was 4.5 g / d. On the other hand, in the case of the fiber of Comparative Example 7, the fiber physical property obtained was CI 9 because the treatment bath temperature was high for the sulfuric acid concentration.
The tensile strength (DT) was 5.2 and was 3.8 g / d.
【0051】[0051]
【発明の効果】本発明において、アセタール化剤として
使用する、炭素数6以上の脂肪族ジアルデヒドのアセタ
ール化物は高沸点であることより、熱延伸時に飛散や臭
気、熱分解がなく、熱延伸前に繊維内部まで該アセター
ル化剤を繊維内部に浸透させ熱延伸後に比較的温和な架
橋処理条件下で分子間架橋を生じさせることより、従来
にない高強力で耐湿熱性に優れたPVA系繊維が得られ
る。本発明の繊維は、ロープ、漁網、テント、土木シー
トなどの一般産業資材はもちろんのこと、高温オートク
レーブ養生が行われるオートクレーブ養生セメント補強
材の分野に、さらにはポリエステル繊維と混紡して分散
染料等で高温染色が行われる衣料の素材などの分野等に
幅広く利用できる。INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, since the acetalization product of the aliphatic dialdehyde having 6 or more carbon atoms, which is used as the acetalizing agent, has a high boiling point, there is no scattering, odor, or thermal decomposition during hot stretching, The PVA-based fiber, which has not been hitherto high strength and is excellent in moist heat resistance, is obtained by infiltrating the acetalizing agent to the inside of the fiber before the inside of the fiber and causing intermolecular crosslinking under a relatively mild crosslinking treatment condition after hot drawing. Is obtained. The fiber of the present invention is used in general industrial materials such as ropes, fishing nets, tents, and civil engineering sheets, as well as in the field of autoclave curing cement reinforcements where high temperature autoclave curing is performed, and further, it is mixed with polyester fiber to disperse dyes and the like. It can be widely used in fields such as clothing materials where high temperature dyeing is performed.
【図1】本発明で規定する内部架橋指数(CI)と繊維
の引張強度(DT)との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between an internal cross-linking index (CI) and a tensile strength (DT) of a fiber defined in the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 人見 祥徳 岡山市海岸通1丁目2番1号 株式会社ク ラレ内 (72)発明者 清水 映 岡山県倉敷市酒津2045番地の1 株式会社 クラレ内 (72)発明者 安藤 由典 岡山県倉敷市酒津2045番地の1 株式会社 クラレ内 (72)発明者 洲村 弘志 岡山県倉敷市酒津2045番地の1 株式会社 クラレ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshinori Hitomi 1-2-1, Kaigandori, Okayama-shi, Kuraray Co., Ltd. (72) Inventor Shimizu Akira, 2045 Sakata, Kurashiki-shi, Okayama, Kuraray Co., Ltd. (72) Inventor, Yoshinori Ando, Kuraray Co., Ltd., 2045, Satsuki, Kurashiki, Okayama Prefecture (72) Inventor, Hiroshi Sumura, 145, 2045, Satsuki, Kurashiki, Okayama, Kuraray Co., Ltd.
Claims (5)
アセタール化物により架橋されており、内部架橋指数
(CI)と繊維の引張強度(DT)が次式(1)〜
(3)を満足しているポリビニルアルコール系繊維。 CI≧86.5−2×10-6×(DT)5.8 ‥‥(1) CI≧75 ‥‥(2) DT≧5g/d ‥‥(3)1. Crosslinked with an acetalized product of an aliphatic polyaldehyde having 6 or more carbon atoms, and the internal crosslinking index (CI) and the tensile strength (DT) of the fiber are expressed by the following formulas (1) to (1).
Polyvinyl alcohol fiber satisfying (3). CI ≥ 86.5-2 x 10 -6 x (DT) 5.8 ... (1) CI ≥ 75 ... (2) DT ≥ 5 g / d ... (3)
アセタール化物が、ノナンジアールのアセタール化物で
ある請求項1に記載のポリビニルアルコール系繊維。2. The polyvinyl alcohol fiber according to claim 1, wherein the acetalized product of an aliphatic polyaldehyde having 6 or more carbon atoms is a nonanedial acetalized product.
を紡糸し、湿延伸して得られるポリビニルアルコール系
繊維に、炭素数6以上の脂肪族ポリアルデヒドのアセタ
ール化物を含有させたのち乾熱延伸して繊維の引張強度
10g/d以上とした後、下記式(4)を満足する硫酸
水溶液浴で処理することを特徴とするポリビニルアルコ
ール系繊維の製造方法。 137/C0.05−52≦T≦137/C0.05−32 ‥‥(4) [但し、Cは硫酸水溶液浴の硫酸濃度(g/l)、Tは
処理温度(℃)を意味する。]3. A polyvinyl alcohol fiber obtained by spinning a solution of a polyvinyl alcohol polymer and wet drawing, containing an acetalized product of an aliphatic polyaldehyde having 6 or more carbon atoms, and then dry-heat drawing the fiber. And a tensile strength of 10 g / d or more, followed by treatment with a sulfuric acid aqueous solution bath satisfying the following formula (4). 137 / C 0.05 −52 ≦ T ≦ 137 / C 0.05 −32 (4) [where C means the sulfuric acid concentration (g / l) in the sulfuric acid aqueous solution bath, and T means the treatment temperature (° C.). ]
アセタール化物が、ノナンジアールのアセタール化物で
ある請求項3に記載のポリビニルアルコール系繊維の製
造方法。4. The method for producing a polyvinyl alcohol fiber according to claim 3, wherein the acetalized product of an aliphatic polyaldehyde having 6 or more carbon atoms is a nonanediacetalized product.
し、その後に硫酸含有浴で処理する請求項3に記載のポ
リビニルアルコール系繊維の製造方法。5. The method for producing a polyvinyl alcohol fiber according to claim 3, wherein the dry-heat drawn fiber is used as a cut fiber and then treated with a sulfuric acid-containing bath.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8203461A JPH09132816A (en) | 1995-09-05 | 1996-08-01 | Polyvinyl alcohol fiber having excellent hot-water resistance and its production |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-227921 | 1995-09-05 | ||
JP22792195 | 1995-09-05 | ||
JP8203461A JPH09132816A (en) | 1995-09-05 | 1996-08-01 | Polyvinyl alcohol fiber having excellent hot-water resistance and its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09132816A true JPH09132816A (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=26513931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8203461A Pending JPH09132816A (en) | 1995-09-05 | 1996-08-01 | Polyvinyl alcohol fiber having excellent hot-water resistance and its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09132816A (en) |
-
1996
- 1996-08-01 JP JP8203461A patent/JPH09132816A/en active Pending
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