【発明の詳細な説明】
繊維の製法及びこの製法による繊維
発明の背景
１．発明の属する技術分野
この発明は、永久捲縮を有するリヨセル繊維（溶剤紡糸セルロース繊維とも呼
ばれている）そして、既知のリヨセル繊維に比べて高水準の捲縮を有するリヨセ
ル繊維の製造、並びにこのような捲縮繊維に関する。「永久捲縮」という用語は
、乾燥された捲縮繊維が再湿潤されたとき捲縮がそのまま維持される捲縮をいう
。
２．関係技術の説明
リヨセル繊維は既知の繊維材料であり、その生産方法は、例えば米国特許第４
、２４６、２２１号に記載されている。リヨセル繊維は、市場でコート−ルズ（
ホールデイング）株式会社の商標「テンセル」で入手することができる。リヨセ
ル繊維は、セルロースを有機溶剤に溶解、このようにして形成された溶液を紡糸
口金を経てセルロースを繊維として凝固させる凝固浴に押し出すことにより調製
される。このプロセスは、溶剤紡糸法（Ｓｏｌｖｅｎｔ−ｓｐｉｎｎｉｎｇ）と
もいわれ、そこで、リヨセル繊維は溶剤紡糸繊維ともいわれている。セルロース
原料は、通常、木材パルプである。溶剤は，第３級アミンＮ−オキシド（アミン
オキシド）、好ましくはＮメチルモルホリンＮ−オキシドで、一般に少量比の水
との混合物であり、この場合の凝固浴は、好ましくは水性浴である。リヨセル繊
維は、凝固浴中で凝固後、水洗して乾燥される。凝固したリヨセルは、連続フィ
ラメント形態であって、この連続フィラメントは数千
本からなるトウ形態であることもできる。ある種の最終用途、例えばある種の交
絡布帛の生産では、トウの形態のリヨセル繊維が用いられる。その他の最終用途
、例えば紡績糸の生産では、トウは先ず短い長さに切断されてステープルファイ
バーの形態にされる。リヨセル繊維トウからのステープルファイバーへの変換は
、凝固工程と洗滌工程の間、洗滌工程と乾燥工程の間、又は乾燥後で行うことが
できる。
リング精紡等による紡績糸の製造では、スープルファイバーは、カードにかけ
られ、平行に並べられた繊維のウエブを延伸乃至ドラフト（数段であることがし
ばしばである）、細いロービングを形成してから、このロービングに撚りかけを
適用して紡績糸となる。ウエブとロービングは、繊維の捲縮よって少なくとも形
態が保持されている。
溶剤紡糸法は、例えばヴィスコース法のような、セルロースの化学誘導体の形
成と分解に依存する既知のセルロース繊維の製造方法からは明確に区別される方
法である。一般に、本来のヴィスコースレーヨン繊維は、木綿のような天然繊維
がそうであるように、捲縮をもっているが、リヨセル繊維は捲縮が殆どないかあ
るいは全くないのが普通である。一般に、捲縮は、多くの最終の用途では、繊維
に望まれている性質である。捲縮は、紡績糸又は交絡布帛の加工途上及び加工後
において、繊維間を凝集させている。捲縮繊維は、捲縮のない繊維に比べて嵩高
であるから、繊維材料に対してより好ましい隠蔽性（カバリング性）と吸収材料
製品に高吸収能を付与する。１９９４年１２月８日に刊行された国際特許出願Ｗ
Ｏ９４／２８２２０号は、リヨセル繊維が乾燥リヨセルのトウを押込箱（ｓｔｕ
ｆｆｅｒ ｂｏｘ）に通すことによって捲縮されることについて記載している。
この捲縮付与作用は、押込箱にスチーム好ましくは乾
燥スチームを噴出させることで助長することができる。この捲縮繊維は、１セン
チ当たり約２．０個、又は２．２個、通常１．５から２．２個の一次捲縮を有す
ることができる。この捲縮付与方法は、繊維に充分に高レベルの捲縮を形成させ
ることはできないものと考えられる。この捲縮は永久的な捲縮ではなく、リヨセ
ルのステープルファイバーがカードにかけられたときには、その捲縮はその殆ど
が除去され、その後受けるドラフトの間に完全に除去されてしまう。若しこの捲
縮繊維が再び湿潤されると、全ての捲縮が実質上消失してしまう。
発明の概要
本発明の第一の態様は、湿潤トウ形態のリヨセル繊維を詰固め装置（ｃｏｍｐ
ａｃｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）を通す工程を含む繊維に永久捲縮を形成すること
で特徴づけられるリヨセル繊維の製造方法を提供する。
この第一の態様の方法によって造られる繊維は、１センチ当たり少なくとも１
個の一次捲縮を有する。この第一の態様の方法は、繊維に１時的な捲縮を追加的
に付与する方法であることもできる。詰固め装置は、好ましくは押込箱（ｓｔｕ
ｆｆｅｒ ｂｏｘ）であるが、他の種類の詰固め装置、例えば繊維をローラと静
止刃（ｂｌａｄｅ）間で形成されるニップに、又はローラの間のニップにオーバ
ーフィードして強制的に送り込む装置も用いることができる。
本発明の第一の態様に係る方法は、好ましくは未だ一度も乾燥されたことのな
いトウ（ｎｅｖｅｒ−ｄｒｉｅｄ ｔｏｗ）、更に好ましいのは洗滌され、乾燥
手前の未だ一度も乾燥されたことのないトウで行なう。未だ一度も乾燥されたこ
とのないリヨセル繊維は、通常約６０重量％の水を含んでいる。本発明の方法は
、他に予め乾
燥させられ、その後絞め固め装置への導入に先立って湿潤させたトウに適用する
こともできる。これら他の代替方法は、性質、例えば捲縮角の異なる捲縮を形成
するものであることが理解されよう。
本発明は、第二の態様では、１センチ当たり少なくとも３．０個の一次捲縮を
もっていることで特徴づけられるリヨセル繊維を提供する。本発明の第三の態様
は、１センチ当たり少なくとも１．０個の永久捲縮をもつことで特徴づけられる
リヨセル繊維を提供する。本発明の第二の態様に係るリヨセル繊維は、１センチ
当たり約７．５個までの一次捲縮をもつことができる。１センチ当たり約６．０
個以上のの一次捲縮をもつリヨセル繊維は、汎用の繊維加工機では容易に開繊す
ることができないことが判明した。この繊維は、このような高レベルの捲縮の付
与プロセスの過程で物理的な損傷を被り、それによって繊維中に物理的な弱点を
つくってしまう傾向がある。更に、殆ど直角に曲がる屈曲肘形状の鋭角的な１次
捲縮は、このような捲縮プロセスの間に形成され、これらの肘形状屈曲が互いに
絡まる傾向がある。
高レベルの捲縮を有するリヨセル繊維は、凝集し易くて反発性があるので、こ
の種の繊維のリヨセルトウは、例えばタンポンや紙巻き煙草のフィルタといった
吸収材製品の製造に有用である。本発明の第三の態様に係る繊維は、１センチ当
たり約４．０個までの永久一次捲縮をもつ繊維であることができる。
本発明の第四の態様は、以下の工程を含むリヨセル繊維の製造方法を提供する
：
（ａ）セルロースを溶剤に溶解して溶液を形成する工程；
（ｂ）この溶液を紡糸口金を通して凝固浴に押出し連続セルロースフィラメン
ト群を形成する工程、
（ｃ）連続セルロースフィラメント群を水で洗滌して未だ一度も
乾燥されたことのなリヨセル繊維の湿潤トウを形成する工程；
（ｄ）この湿潤トウを詰固め装置に通して、未だ一度も乾燥されたことのない
捲縮をもつリヨセル繊維を形成する工程、及び
（ｅ）未だ一度も乾燥されたことのない捲縮リヨセル繊維を乾燥して、乾燥し
た捲縮リヨセル繊維を製造する工程。
溶剤は、好ましくは第４級アミンのＮ−オキシド、更に好ましくはＮ−メチル
モルホリン Ｎ−オキシドであり、ここで凝固浴は水性の浴であることが好まし
い。この捲縮リヨセル繊維は、通常、永久捲縮性である。
本発明の第四の態様に係る方法は、次の工程を更に付加的に含むこともできる
：
（ｆ）捲縮リヨセル繊維を、乾燥工程（ｅ）の前、又は後にステープルファイ
バーに変換する工程。
トウで乾燥されるリヨセル繊維の製造では、トウはまず例えばドラム乾燥機又
は好ましくはベルト乾燥機で乾燥される。ドラム乾燥機が用いられるとき、トウ
は延ばされた状態で一つ又はそれ以上の孔が開けられた加熱ドラムに通され、そ
してドラムの表面速度は紡糸口金を通る吐出速度とほぼ同等であり、通常これが
最大走行速度、つまり紡糸口金の生産性の限界である。最大走行速度は、より多
くのドラムを用いることで大きくできるが、費用がかかる。更に、延ばされた状
態のトウの乾燥は、少なくともある程度の捲縮を失わせしめることにもなるトウ
に緊張を与えるにもなる。ベルト乾燥機を用いると、熱ガス（通常は空気）が吹
いているメッシュベルト上でトウが拡幅されるか又は折たたまれるので、乾燥機
の線速度は吐出速度の一部になり、それで高い吐出速度の採用が可能になり、紡
糸口金の生産性が高められる。
捲縮されていないリヨセルのトウがベルト乾燥機で乾燥されると
き、トウ中の繊維がひっつき固まる傾向のあることが判明した。その結果、トウ
に熱ガスが容易に浸透せず、トウの乾燥が遅くて不均一になり、ベルト乾燥機の
利点である生産性の妨げとなる。対照的に、本発明による湿潤状態で捲縮された
リヨセルトウは、ベルト乾燥機上で充分に開繊して有利にも良好なガス透過とそ
して急速かつ均一な乾燥させられる。湿潤状態で捲縮を付与されたヨセルトウは
、ベルト上で乾燥するに先立って、ステープルファイバーに切断することもでき
る。捲縮を付与されていないリヨセルのステープルファイバーは、乾燥後には捲
縮が容易に付与されないことが理解されよう。
低レベルの捲縮繊維は、カードがけや精紡のような加工操作を容易にするため
に、通常紡糸集束仕上剤で処理される。一般に、紡糸集束仕上は、繊維に硬い手
触りを与える。繊維の捲縮生成がより少量の紡糸集束仕上剤の使用で可能であっ
て、それでいて望ましい手触りをもつリヨセル繊維を調製できることは、本発明
の利点である。
図面の簡単な説明
以下の添付の図面を参照して、本発明を、実施例により更に詳しく説明する。
第１図は、本発明による捲縮リヨセル繊維の製造の種々の工程の模式的に説明
するものである。
第２図は、リヨセル繊維が押し込み箱を通る本発明による捲縮付与プロセスの
模式的説明図である。
第３図は、押し込み箱にスチームを通す模式的説明である。
第４図は、Ｖｉｃｋｅｒｙの刃を使用する詰固め装置の変形を示す模式的説明
である。
好ましい態様の説明
第１図には、切断されたセルロース及びアミンオキシド水性液がそれぞれ導入
される入り口１１及び１２とを有するミキサ１０が示されている。このセルロー
スは、溶剤中に溶解して溶液となる。熱溶液は、ミキサ１０からポンプにより、
計量ポンプ１３を経て、紡糸口金に到り、口金を通って押出され、繊維の連続ト
ウを形成する。
熱溶液が細い流れ１４ａの状態で紡糸口金１４を離れると、水とアミンオキシ
ドの混合物が再循環させられている凝固浴１６を通過させられる。浴１６は、重
量で約２５％のアミンオキシドを含むことができる。セルロースは、溶液から凝
固して固形のフィラメント１５ａを形成し、フィラメントから溶剤は洗い出され
る。凝固浴１６からは、多数本のセルロースフィラメントがトウ形態でロール１
７を経て水浴１７を通過させられる。水浴を通過するトウは、例えば３０乃至３
５ｃｍ（１２乃至１４インチ）までの幅であることができる。このような浴は一
つ以上用いてもよい。一つ又は複数の水浴中で、残るアミンオキシドがフィラメ
ントから洗い出され、その後はこれら水浴を出てくるトウ１９がリヨセルのトウ
である。トウ状態のフィラントの太さは、例えば１から１０ｄｔｅｘ、多くの場
合１．５から５ｄｔｅｘである。
トウ（ここでは符号１９）は、水性浴１８から当該技術で周知の紡糸仕上剤で
平滑化される仕上工程１９Ａを通過させられる。この湿潤トウは、次いでロール
２１、２２で形成されたニップに導かれ、該ニップから押込箱２３に供給される
。押込箱へは、矢印で一般的に示されるように多数の入り口を通ってスチームが
供給されている。紡糸仕上げ剤は、非仕上げ湿潤トウを押込箱に供給して、そこ
で押込箱に注入して付与するか、押込箱から出たトウにスプレーで
適用して付与できることも当然の代替法として理解されるべきである。紡糸仕上
げ剤は、押込箱に導入される前の走行する繊維に対して適用することが捲縮付与
の助けになることが判明したいるので、この方法の採用することが好ましい。押
込箱中で付与される捲縮の度合いは、１ｃｍ当たり１．０乃至７．５個の範囲の
一次捲縮である（１次捲縮３４ａを有する繊維は、第２図で示されるように、真
っ直ぐか若しくは波形のものであり、繊維は当然のことなから２次捲縮３４をも
有している）。繊維が紡織繊維用途に向けられでいる場合には、捲縮の度合いは
、好ましくは、１ｃｍ当たり１次捲縮が約１．５乃至約３．０個の範囲である。
トウが押込箱２３からでると、幅が圧縮されており、次いでトウが乾燥機に通
される間にその幅が広がる。捲縮トウ２５は、次いで高い温度に維持されている
乾燥室２０を通過する。乾燥室は、好ましくは有孔のベルトタイプであるが金属
の円筒体（ｃａｎ）、カレンダ若しくは有孔ドラムをもって代えることができる
。乾燥室の温度は、その設計及び形状的構造によるけれども、一般的には６０乃
至１８０°Ｃの範囲である。
乾燥機２０からでた乾燥捲縮トウ（符号２９で表す）は、ロール２６を経てカ
ッタ２７に到り、そこで切断されステープルファイバーにされる。カッタ２７で
切断されるステープルファイバーの切断長さは、ステープルファイバーの最終用
途に依存する。そこで、例えば、製紙用には３乃至６ｍｍの長さ、不織布用には
６乃至１５ｍｍの長さ、綿紡績タイプの糸用及びカードタイプの不織布用には３
０乃至６０ｍｍの長さ、毛紡績糸用には６０乃至１５０ｍｍの長さが、それぞれ
求められている。一般に、このような違った最終用途は、当該技術分野では周知
のように、異なる太さの繊維が求められる。通常、フィラメントの太さは、１乃
至３０ｄｔｅｘの範囲、綿
紡績タイプの応用分野には１から３ｄｔｅｘの範囲が、毛紡績糸タイプの応用分
野にば２から８ｄｔｅｘが代表的なものである。乾燥された捲縮ステープルファ
イバーは、カートン２８に集められる。乾燥クリンプトウは、切断工程を省いて
、トウ形態で集められこともある。このようなトウは、ある種の吸収性物品、例
えば紙巻き煙草のフィルターの製造に有用である。
図示のように、紡糸口金からでる単一トウであって、例えば２０，０００もの
フィラメントを含み、性量は、例えば３０から６５ｋｔｅｘ，すなわち乾燥後で
３０から６５ｇ／ｍ になるものである。紙巻き煙草のフィルターの製造に用い
られるトウは、５から８ｋｔｅｘの性量を有する。他に、数個の紡糸口金からで
るトウは、詰固め装置に通される前に、一本の大きいトウ、例えば２０万から１
００万のフィラメントを含むトウににまとめることができる。
フィルタの本体がトウ、特にセルロースアセテート繊維のトウからなっている
か若しくは含む紙巻き煙草は、公知である。トウはフィルタ（又は紙巻きタバコ
）の長手軸に非行に配置されている。このような公知フィルタの本体は、このよ
うなトウのみのいわゆる単一構造からなる。このような公知フィルタは、外層に
このようなトウを配置し、内層に圧縮襞付紙からなるフィルタを配置するいわゆ
る２層構造フィルタであることもできる。更に、他に代替構造として外層にこの
ようなトウのフィルタ要素、中層に活性化炭素、そして内層に圧縮襞付紙をそれ
ぞれ配置したいわゆる三重構造といわれる公知フィルタがある。一般に、紙フィ
ルタ要素は、アセテートトウフィルタ要素と比べて高い効率のフィルタ性を有す
るが、喫煙中に圧縮され易く又濡れてべとべとする傾向が強いし、紙巻き煙草に
紙様の不快な味を与えてしまう。
本発明は、加えて、捲縮リヨセルのトウを含むか、トウからなる
フィルタ本体であることを特徴とする紙巻き煙草のフィルタをも提供する。かか
るフィルタは、公知のセルロースアセテートトウフィルタと比べて、高い効率の
フィルタ性能をもっていると考える。このことは、低タールの紙巻き煙草化のト
レンドに鑑みて、利点である。かかるフィルタは、一般にトウフィルタで知られ
ている方法で製造できる。
本発明は、更に、かかるフィルタを含む紙巻き煙草を提供するものである。か
かる方法の捲縮付与工程の詳細は、第２図に示されている。トウ１９は、ロール
２１と２２の間のニップ３０を通過し、ニップ３０から押込箱中へ、押込箱の空
間路３１を充満させるに充分な速度で供給される。押込箱の空間路３１は、板３
２と３３の間で形成されており、ニップ３０の入り口部から押込箱の出口３５へ
と延び、かくしてフィラメントの折り畳み皺若しくは捲縮が形成される。液体は
、ロール２１と２２の圧力作用により、トウから搾液される。捲縮を付与された
トウは、押込箱内で板３２と３３の間で圧縮され、図示のように連続したループ
３４を形成（第２図では、理解し易くする目的で間隔を拡げて図示）して、永久
的に捲縮が付与された形態で出口３４で排出される。スチームは、矢印で示され
ているように、押し込み箱へ噴出されており、板３２、３３中の孔３６を通って
押込箱通路３１に沿って通過する間にトウに接触する。
紡織加工用のために、１ｃｍ当たり約１．０から２．５の一次捲縮を有する繊
維が所望であるなら、ロール２１と２２間の圧力は、約０．３から２．５バール
であるべきである。押し込み箱の上部板３２可動であり、外部からの圧力、好ま
しくは約０．０から０．２バールの圧力で定位置にた保たれる。この板３２への
高い圧力を適用すると高レベルの捲縮が得られる。
第３図で示されるように、３７ａで一般的に示す供給源から、例えば５．７バ
ール（８５ｐ．ｓ．ｉ．）で、スチームが噴出させられ、一連のバッフル板３８
を有する乾燥機３７を通る。次いで、乾燥スチームは、圧力減少弁３９、例えば
単純な減少膜式弁を通って、そこで圧力は、例えば４．３から３バール（それぞ
れ６５ｐ．ｓ．ｉ又は４５ｐ．ｓ．ｉ）に落とされる。圧力の低下したスチーム
は、次いで、押込箱へ供給され、上述したように板３２と３３の中の孔を通って
押込箱通路３１中で捲縮が付与されたトウと接触する。更に加える柔軟仕上げは
、ソープ石鹸仕上げよりもむしろ合成仕上げ剤の使用が好ましいく、板３２及び
３３の孔を通して注入され、繊維に平滑性を付与することができる。
第４図に、洗浄され、平滑処理されたリヨセル繊維３４が主ロール４２と第１
ロール４３による第１導入ニップ４１を経て供給されている状態を示す。トウ４
０は、主ロール４２の周り約１／４回転通過後、主ロール４２と制御ロール４５
の間の制御ニップ４４を経て前進する。ややあって、トウ４０は、スクレーパ４
６で主ロール４２から剥がされる。スクレーパ４６は、好ましくは、主ロール４
２とその表面を擦る状態で、その表面との角度が７０°近辺の鋭角で配置されて
ニップを形成している。次いで、トウは箱上部片４８及びスクレーパの延長部で
ある底部片４７により形成された箱５０を通過する。主ロール４２、スクレーパ
４６及び箱５０の結合体は、詰固め装置として働く。箱５０の幅は８０ｃｍで、
箱の深さ及び長さは繊維に付与すべき捲縮の所望程度に応じて選択される。トウ
４０は、箱の上部片４８と底部片４７の間から出ると、コンベアベルト４９上に
堆積され、そこから乾燥機（図示されていない）に向けて搬送される。
リヨセル繊維中の一次捲縮数は、以下の方法で測定することがで
きる。長さ１２ー１５ｃｍの繊維束６本を１ｍの乾燥トウ内の無作為の６箇所か
ら採取した。繊維片は、トウの最端部から採取市内ものとする。繊維の繊度が約
１から３ｄｔｅｘであるなら、好ましい繊維束の大きさはある程度繊維の繊度に
よるけれども、繊維束は約１０００から１５００のフィラメントを含んでいなけ
ればならない（概ね２００ｄｔｅｘ）。次いで、繊維束の一端で板にクリップで
固定して、穏やかに引張って全ての捲縮を引っ張って除く。全てのクリンプをひ
っぱって除くことができないなら、サンプルが余りにも太すぎるので、更に少な
いフィラメントを含むサンプルを選ぶ必要がある。次に、引っ張られた形態の繊
維束の前記クリップから１０ｃｍの点に印をつけ、繊維束をリラックスさせてか
ら、クリップと前記マークの間の捲縮数を数える。数えた捲縮の数を引張延ばさ
れたサンプルの長さ（１０ｃｍ）で割算することで、センチメートル当たりの一
次捲縮の数が得られる。６本の繊維束について得られた結果を平均する。Detailed Description of the Invention
Fiber production method and fibers produced by this production method
BACKGROUND OF THE INVENTION
1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
This invention relates to lyocell fibers having permanent crimps (also called solvent-spun cellulose fibers).
And lyoses with a higher level of crimping than known lyocell fibers.
The present invention relates to the production of fiber and the crimped fiber. The term "permanent crimp"
, Refers to crimps that remain crimped when the dried crimped fiber is rewetted
.
2. Description of related technology
Lyocell fiber is a known fiber material, and its production method is described in, for example, US Pat.
No. 246,221. Lyocell fiber is available on the market as Coultre's (
It is available under the trademark "TENCEL" of Holding Co., Ltd. Lyose
The fiber is made by dissolving cellulose in an organic solvent and spinning the solution thus formed.
Prepared by extrusion into a coagulation bath that coagulates cellulose as fibers through a die
Is done. This process is called solvent-spinning.
It is also said that Lyocell fiber is also called solvent-spun fiber. cellulose
The raw material is usually wood pulp. The solvent is a tertiary amine N-oxide (amine
Oxide), preferably N-methylmorpholine N-oxide, generally in a small ratio of water.
And a coagulation bath in this case is preferably an aqueous bath. Lyocell fiber
The fiber is coagulated in a coagulation bath, washed with water and dried. The solidified lyocell is a continuous film.
Lamento form, this continuous filament is in the thousands
It can also be a tow form consisting of a book. Some end uses, such as some
Lyocell fibers in the form of tows are used in the production of entangled fabrics. Other end uses
For example, in the production of spun yarn, the tow is first cut into short lengths and staple fibers are cut.
It is in the form of a bar. Conversion from lyocell fiber tow to staple fiber
May be performed between the coagulation step and the washing step, between the washing step and the drying step, or after drying.
it can.
In the production of spun yarn by ring spinning, etc.
Drawn and drafted webs of fibers arranged in parallel
After forming a thin roving, twist it on this roving.
Applied to spun yarn. The web and roving are at least shaped by the crimping of the fibers.
The state is retained.
Solvent spinning is a form of chemical derivative of cellulose, such as the viscose method.
A clear distinction from known cellulosic fiber manufacturing methods that depend on growth and degradation
Is the law. Generally, the original viscose rayon fiber is a natural fiber such as cotton.
As is the case, the lyocell fiber has almost no crimp.
There is usually no rui. In general, crimp is a fiber in many end uses.
This is the desired property for. Crimping is during and after processing of spun yarn or entangled fabric.
In, the fibers are aggregated. Crimped fibers are bulkier than non-crimped fibers
Therefore, a more preferable hiding property (covering property) and absorption material for the fiber material.
Adds high absorbency to the product. International patent application W published December 8, 1994
In O94 / 28220, lyocell fiber is a dry lyocell tow
It is described that it is crimped by passing it through a fender box).
This crimp-providing action is achieved by steaming the indentation box preferably with steam.
It can be promoted by ejecting dry steam. This crimped fiber is 1
Approximately 2.0, or 2.2, usually 1.5 to 2.2 primary crimps per ch
Can be This crimping method allows the fiber to form a sufficiently high level of crimp.
It is considered impossible to do. This crimp is not a permanent crimp
When the staple fiber of Le is applied to the card, most of the crimp is
Are removed and then completely removed during the incoming draft. Young man winding
When the crimped fibers are re-wetted, virtually all the crimps have disappeared.
Summary of the Invention
A first aspect of the present invention is a compaction device (comp) for lyocell fibers in the form of a wet tow.
forming a permanent crimp in a fiber including the step of passing an action device)
A method for producing lyocell fiber characterized by the above.
The fibers made by the method of this first aspect have at least 1 per centimeter.
Have primary crimps. The method of this first aspect additionally adds a temporary crimp to the fiber.
It can also be a method of giving to. The compaction device is preferably a push box (stu).
but other types of compaction devices, such as fibers and rollers.
Over the nip formed between the blades or between the rollers.
It is also possible to use a device that feeds and forcibly feeds.
The method according to the first aspect of the present invention preferably has never been dried.
Never-dried tow, more preferably washed and dried
Perform with a tow that has never been dried in the foreground. This has never been dried
The lyocell fiber without is usually containing about 60% by weight of water. The method of the present invention is
, Other pre-dry
Apply to tow that has been dried and then wet prior to introduction into the compaction device
You can also. These other alternative methods produce crimps with different properties, such as crimp angle.
It will be understood that it does.
The invention in a second aspect provides at least 3.0 primary crimps per centimeter.
Provide lyocell fiber characterized by having. Third aspect of the invention
Is characterized by having at least 1.0 permanent crimp per centimeter
Providing lyocell fiber. The lyocell fiber according to the second aspect of the present invention has a size of 1 cm.
It is possible to have up to about 7.5 primary crimps per hit. About 6.0 per centimeter
Lyocell fibers with more than one primary crimp can be easily opened with a general-purpose fiber processing machine.
Turned out to be impossible. This fiber has such a high level of crimp
It suffers physical damage in the course of the feeding process, thereby creating physical weaknesses in the fiber.
I tend to make it. In addition, a bent elbow-shaped sharp primary that bends almost at right angles.
The crimps are formed during such a crimping process so that these elbow-shaped bends are
Tend to be entangled.
Lyocell fibers with a high level of crimping tend to agglomerate and rebound, so
Lyocertow, a fiber of this kind, is used for example in tampon and cigarette filters.
Useful for manufacturing absorbent products. The fiber according to the third aspect of the present invention has a diameter of 1 cm.
It can be a fiber with up to about 4.0 permanent primary crimps.
A fourth aspect of the present invention provides a method for producing lyocell fiber, which comprises the steps of:
:
(A) a step of dissolving cellulose in a solvent to form a solution;
(B) This solution is extruded through a spinneret into a coagulation bath to form continuous cellulose filaments.
Forming a group of
(C) The continuous cellulose filament group was washed with water even once.
Forming a wet tow of lyocell fibers that have not been dried;
(D) The wet tow has been passed through a compaction device and has never been dried.
Forming lyocell fibers with crimps, and
(E) The crimped Lyocell fiber which has never been dried is dried and dried.
Process for producing crimped lyocell fiber.
The solvent is preferably a quaternary amine N-oxide, more preferably N-methyl.
Morpholine N-oxide, where the coagulation bath is preferably an aqueous bath.
Yes. The crimped lyocell fiber is usually permanent crimpable.
The method according to the fourth aspect of the present invention may further include the following steps.
:
(F) The crimped Lyocell fiber is stapled before or after the drying step (e).
The process of converting to bars.
In the production of lyocell fibers that are dried with a tow, the tow first comes from a drum dryer or
Are preferably dried in a belt dryer. When a drum dryer is used, the tow
The strip is passed through a heated drum with one or more holes in it,
The surface speed of the drum is almost the same as the discharge speed through the spinneret.
It is the maximum running speed, that is, the spinneret productivity limit. Maximum running speed is higher
It can be made large by using a lot of drums, but it is expensive. Furthermore, the extended state
Drying the tow in the dry state also causes at least some crimp loss.
It will also give you tension. A belt dryer blows hot gas (usually air)
Since the tow is widened or folded on the mesh belt that is running,
The linear velocity of the ink becomes a part of the discharge speed, which makes it possible to use a high discharge speed.
The productivity of the spinneret is increased.
When the uncrimped Lyocell tow is dried in a belt dryer
It was found that the fibers in the tow tended to stick and harden. As a result, tow
The hot gas does not easily penetrate into the tow, causing the tow to dry slowly and unevenly.
It hinders productivity, which is an advantage. In contrast, crimped in the wet state according to the invention
Lyocell tow can be opened sufficiently on a belt dryer and advantageously has good gas permeation and
It is dried rapidly and uniformly. Yoseltow crimped in the wet state
Can also be cut into staple fibers prior to drying on the belt
You. Lyocell staple fibers that are not crimped are crimped after drying.
It will be appreciated that crimping is not easily provided.
Low level crimped fibers facilitate processing operations such as carding and spinning.
First, it is usually treated with a spin-focusing finishing agent. In general, the spin-focusing finish is done by hand
Give it a touch. Fiber crimp formation is possible with the use of smaller amounts of spin bundling finish.
The ability to prepare lyocell fibers that yet have a desirable feel is a feature of the present invention.
Is the advantage of.
Brief description of the drawings
The present invention will be described in more detail by way of examples with reference to the accompanying drawings below.
FIG. 1 is a schematic illustration of various steps in the production of crimped lyocell fiber according to the present invention.
Is what you do.
FIG. 2 shows a crimping process according to the invention in which lyocell fibers pass through a push-in box.
It is a schematic explanatory view.
FIG. 3 is a schematic illustration of passing steam through a push-in box.
FIG. 4 is a schematic illustration showing a modification of the compaction device using a Vickery blade.
It is.
Description of the preferred embodiment
In Fig. 1, cleaved cellulose and aqueous amine oxide liquid are introduced respectively.
A mixer 10 is shown having inlets 11 and 12 that are opened. This cellulo
The solution is dissolved in a solvent to form a solution. The hot solution is pumped from the mixer 10
Through the metering pump 13, it reaches the spinneret, is extruded through the spinneret,
C to form.
When the hot solution leaves the spinneret 14 in a thin stream 14a, water and amine
The mixture of gases is passed through the coagulation bath 16 which is being recirculated. Bath 16 is heavy
It may comprise about 25% amine oxide in amount. Cellulose coagulates from solution.
When solidified to form a solid filament 15a, the solvent is washed out from the filament.
You. From the coagulation bath 16, a large number of cellulose filaments in the form of a tow roll 1
A water bath 17 is passed through 7. Tow that passes through the water bath is, for example, 30 to 3
It can be up to 5 cm (12 to 14 inches) wide. One such bath
You may use one or more. In one or more water baths, the remaining amine oxides are
The tow 19 that comes out of these baths after being washed out from the
It is. The thickness of the towed fillant is, for example, 1 to 10 dtex, and in many cases
The total is 1.5 to 5 dtex.
Tow (here number 19) is a spin finish known from the art from aqueous bath 18.
It is passed through a finishing step 19A to be smoothed. This moist tow is then rolled
It is guided to the nip formed by 21 and 22, and is supplied to the pushing box 23 from the nip.
. Steam is routed through the multiple entrances to the indentation box, as generally indicated by the arrows.
Is being supplied. The spin finish supplies the unfinished wet tow to the indenter box where
Inject it into the push-in box and apply it, or spray it on the tow that comes out of the push-in box.
It should be understood that it can be applied and given as a natural alternative. Spin finish
The bark may be applied to the running fibers before they are introduced into the indentation box.
This method is preferred because it has been found to help. Push
The degree of crimp applied in the packing box is in the range of 1.0 to 7.5 pieces per cm.
It is a primary crimp (a fiber having a primary crimp 34a is a true crimp, as shown in FIG.
Since the fiber is straight or corrugated, and the fiber is naturally a secondary crimp 34,
Have). If the fiber is intended for textile applications, the degree of crimp will be
, Preferably about 1.5 to about 3.0 primary crimps per cm.
When the tow comes out of the push box 23, the width is compressed and then the tow passes through the dryer.
The width widens during the period. The crimp tow 25 is then maintained at the higher temperature
It passes through the drying chamber 20. The drying chamber is preferably a perforated belt type but metal
Can be replaced by a can, a calendar or a perforated drum
. The temperature of the drying chamber depends on its design and geometrical structure, but is generally 60 degrees.
It is in the range of 180 ° C.
The dry crimped tow (represented by reference numeral 29) discharged from the dryer 20 is passed through a roll 26 and covered with
It reaches the cutter 27 where it is cut into staple fibers. With the cutter 27
The cut length of staple fiber to be cut is the final length of staple fiber.
Depends on the way. So, for example, for papermaking, the length is 3 to 6 mm, and for non-woven fabric,
6 to 15 mm length, 3 for cotton spinning type yarn and card type non-woven fabric
0-60mm length, 60-150mm length for wool spun yarn, respectively
It has been demanded. Generally, such different end uses are well known in the art.
, Fibers of different thickness are required. Usually, the thickness of the filament is 1
Range of up to 30 dtex, cotton
In the spinning type application field, the range of 1 to 3 dtex is applied to the wool spun yarn type application area.
A typical Noiba 2 to 8 dtex. Dried crimp stapler
Iber is collected in cartons 28. Dried crimp tow eliminates the cutting step
, Sometimes collected in tow form. Such tows may be found in some absorbent articles, eg
For example, it is useful in the manufacture of cigarette filters.
As shown, a single tow from the spinneret, for example 20,000
It contains filaments and has a mass of eg 30 to 65 ktex, ie after drying
It is 30 to 65 g / m 2. Used in the manufacture of cigarette filters
The tow taken has a sex of 5 to 8 ktex. Besides, from several spinnerets
The tow is a large tow, for example 200,000 to 1
It can be put together in a tow containing million filaments.
The body of the filter is made of tow, especially tow of cellulose acetate fiber
Cigarettes containing or containing are known. Tow is a filter (or cigarette)
) Is arranged in a row in the longitudinal axis. The body of such a known filter is
It consists of a so-called single structure consisting only of eels. Such a known filter has an outer layer
Place such tow, and place a filter made of compressed fold paper on the inner layer.
It can also be a two-layer filter. Furthermore, as an alternative structure,
Such as a tow filter element, activated carbon in the middle layer, and compression folds in the inner layer
There is a known filter having a so-called triple structure arranged in each case. Generally, paper
Filter elements have a higher efficiency of filterability than acetate tow filter elements.
However, it is easy to be compressed during smoking and has a strong tendency to get wet and sticky, making it a cigarette.
It gives a paper-like unpleasant taste.
The present invention additionally comprises or consists of crimped lyocell tow
Also provided is a cigarette filter characterized by being a filter body. Scarecrow
The filter has a higher efficiency than the known cellulose acetate tow filter.
I think that it has filter performance. This is due to the low tar
This is an advantage in view of the lend. Such filters are commonly known as tow filters.
Can be manufactured by the same method.
The present invention further provides a cigarette containing such a filter. Or
Details of the crimping step of the method are shown in FIG. Tow 19 roll
It passes through the nip 30 between 21 and 22, and from the nip 30 into the push box, the empty push box
It is supplied at a rate sufficient to fill the path 31. The space path 31 of the pushing box is the plate 3
It is formed between 2 and 33 and goes from the inlet of the nip 30 to the outlet 35 of the push box.
And thus folds or crimps of the filament are formed. Liquid is
By the pressure action of the rolls 21 and 22, the liquid is squeezed from the tow. Crimped
The tow is compressed between the plates 32 and 33 in the pusher box and in a continuous loop as shown.
34 (shown in FIG. 2 spaced apart for ease of understanding) to make them permanent.
It is discharged at the outlet 34 with the crimped form. Steam is indicated by an arrow
Is ejected into the push-in box, passing through the holes 36 in the plates 32, 33.
It contacts the tow while passing along the push box passage 31.
Fibers with about 1.0 to 2.5 primary crimps per cm for textile processing
If fiber is desired, the pressure between rolls 21 and 22 should be about 0.3 to 2.5 bar.
Should be. The upper plate 32 of the push-in box is movable, and pressure from the outside,
Preferably it is held in place at a pressure of about 0.0 to 0.2 bar. To this board 32
The application of high pressure results in a high level of crimp.
As shown in FIG. 3, from the source generally indicated at 37a, for example, 5.7 bar.
Steam (85 p.s.i.), steam was ejected and a series of baffle plates 38
Through a dryer 37 having a. The dry steam is then fed to a pressure reducing valve 39, for example
Through a simple reduction membrane valve, where the pressure is, for example, 4.3 to 3 bar (each
65 p. s. i or 45 p. s. i). Steam with reduced pressure
Is then fed to the push box and through the holes in plates 32 and 33 as described above.
It contacts the crimped tow in the pushing box passage 31. The additional soft finish
, The use of synthetic finishes rather than soap soap finishes is preferred, board 32 and
It can be injected through 33 holes to impart smoothness to the fibers.
In FIG. 4, the cleaned and smoothed Lyocell fibers 34 are separated from the main roll 42 and the first roll 42.
The state of being supplied through the first introduction nip 41 by the roll 43 is shown. Tow 4
0 is about 1/4 rotation around the main roll 42, and then the main roll 42 and the control roll 45
Advance through the control nip 44 between. Slightly, tow 40 is scraper 4
6 is peeled off from the main roll 42. The scraper 46 is preferably the main roll 4
2 and the surface is rubbed, the angle with the surface is arranged at an acute angle of around 70 °
Forming a nip. Then the tow is at the top of the box 48 and the extension of the scraper.
It passes through a box 50 formed by a bottom piece 47. Main roll 42, scraper
The combination of 46 and box 50 acts as a compaction device. The width of the box 50 is 80 cm,
The depth and length of the box are selected according to the desired degree of crimp to be applied to the fibers. Tow
When the 40 comes out between the top piece 48 and the bottom piece 47 of the box, it is placed on the conveyor belt 49.
It is deposited and transported from there to a dryer (not shown).
The number of primary crimps in Lyocell fiber can be measured by the following method.
Wear. 6 fiber bundles with a length of 12-15 cm at 6 random locations in a 1 m dry tow
Collected from The fiber pieces shall be collected from the end of the tow and collected in the city. The fineness of the fiber is about
If it is 1 to 3 dtex, the preferred fiber bundle size is to some extent the fiber fineness.
However, the fiber bundle must contain about 1000 to 1500 filaments.
It is not necessary (approximately 200 dtex). Then clip it to the board at one end of the fiber bundle.
Fix and gently pull to remove all crimps. Remove all crimps
If it can't be removed at all, the sample is too thick
It is necessary to select a sample that contains a large filament. Next, the fiber in the pulled form
Mark the 10 cm point from the clip of the fiber bundle to relax the fiber bundle.
Count the number of crimps between the clip and the mark. Tensile extension of the number of crimps counted
Divide by the length of the sample (10 cm)
The number of subsequent crimps is obtained. The results obtained for the 6 fiber bundles are averaged.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 セラース，アラン
イギリス国，サウス ハンバーサイド デ
ィーエヌ19 ７エヌエヌ，ゴックスヒル,
トリニティー／クローズ ２────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Cellars, Alan
United Kingdom, South Humberside De
GN 19 7 N, Goxhill,
Trinity / Close 2