JPH1088467A

JPH1088467A - セルロース繊維のフィブリル化方法及びその装置

Info

Publication number: JPH1088467A
Application number: JP9117129A
Authority: JP
Inventors: Christian Strahm; クリスチャン・シュトラーム
Original assignee: Solipat AG
Current assignee: Solipat AG
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 1998-04-07
Also published as: DE59704221D1; ES2165012T3; EP0806512B1; ATE204038T1; EP0806512A1; US5845355A

Abstract

(57)【要約】【課題】オープン幅の繊維について、ライオセルのよ
うなフィブリル化を許容するセルロース繊維、特に、テ
ンセル繊維を含む平坦な繊維基層のフィブリル化を行う
方法、及びその装置を提案すこと。【解決手段】織地ウェブ３に含まれたセルロース繊維
のフィブリル化方法及びその装置であり、該織地ウェブ
３が織地の貯蔵チャンバ６から引き出され、高速度にて
流動する液体により案内スロットを通じて加速され且つ
反発面１３に対して叩き付けられるようにする。該織地
ウェブは、案内スロット７を通じて両方向に交互に搬送
し且つ第一の反発面１３及び第二の反発面１６に対して
叩き付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維織地ウェブ、
特にライオセル (tencel) 繊維中に含まれるフィブリル
化可能なセルロース繊維のフィブリル化方法及びその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フィブリル化を許容するセルロース繊
維、特に、ライオセル (Lyocell) 繊維（テンセル繊維
(tencel fibers) のような繊維）は、摩耗、及び色に関
し、並びに「感触」に影響を与える複数の仕上げ工程及
び方法の特性に優れるため、益々人気を博している。

【０００３】「ライオセル (Lyocell)」繊維は、溶剤紡
糸工程 (solvent-spinning process) によって製造され
たセルロース繊維であり、その外装部分は、そのフィブ
リルが上記の外装部分の表面から突出するように機械的
な方法で裂かれる。ライオセル繊維の場合、ストランド
(strand)（ハンク (hank)) 処理を行うときにフィブリ
ル化が為されることが普通である。フィブリル化傾向に
影響を与える要因としては、主として、ｐＨ値、温度及
び機械的作用による影響がある。上記のことを別にし
て、フィブリル化を促進するためセルロース酵素を採用
することが多い。セルロース酵素はセルロースを分解す
ることのできるタンパク質である。セルロース酵素は、
複数の異なる酵素成分を含んでいる。その内の４つの最
も重要なものは、内部セルラーゼ (endocellulase)、外
部セルラーゼ (exocellulase)、セローバイオヒドロラ
ーゼ (cellobiohydrolase)、及びセロビアーゼ (cellob
iase)である。外部セルラーゼの作用により、セルロー
スから可溶性のグルコースが直接得られる。他の成分
は、セルロースの鎖を系統的に攻撃して、セロビオース
の形成体を不規則に分解させて、可溶性グルコースにす
る。

【０００４】理論的に、また、ライオセル繊維のフィブ
リル化は、機械的処理のみ、特に、湿り摩擦だけで行わ
せることもできる。酵素を添加することは、その工程を
更に促進し且つ制御する働きをする。上記のことを別に
して、最初のフィブリル化の後、長いフィブリルを弱体
にし且つ除去するため酵素方法が採用されている。この
工程は、「ＩＴＢＶｅｒｅｄｌｕｎｇ」、２／９４、
ｐ．５、１９９４年１１月／１２月のＲ．ブレイナー
（Ｒ．Ｂｒｅｉｅｒ）による「Ｖｅｒｅｄｌｕｎｇｖ
ｏｎＬｙｃｅｌｌＦａｓｅｒｎ，Ｃｈｅｍｉｅｆ
ａｓｅｒｎ／Ｔｅｘｔｉｌｉｎｄｕｓｔｒｉｅ」、４
４．／９６、ｐ．８１２、１９９３年１０月の「Ｌｙｏ
ｃｅｌｌ−Ｆａｓｅｒｎ：Ｈｅｒｓｔｅｌｌｕｎｇ，
Ｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ，Ｅｉｎｓａｔｚｇｅ
ｂｉｅｔｅｉｎＣｈｅｍｉｅｆａｓｅｒｎ／Ｔｅｘ
ｔｉｌｉｎｄｕｓｔｒｉｅ」、４３．／９５、ｐ．７４
５、１９９３年１１月のＩ．マリニ（ＩＭａｒｉｎ
ｉ）による「Ｌｙｏｃｅｌｌ−ＦａｓｅｒｎｉｎＣ
ｈｅｍｉｅｆａｓｅｒｎ／Ｔｅｘｔｉｌｉｎｄｕｓｔｒ
ｉｅ」４３．／９５、ｐ．８７８にそれぞれ記載されて
いる。

【０００５】実際には、フィブリル化は、大部分がスト
ランド（ハンク）処理にて行われ、しかも、断続的に為
される。現在のフィブリル化方法は、長時間に及ぶ処理
を必要とする。これと逆に、テンセル繊維 (tencel fab
ric) の古典的な仕上げ方法（「オープン幅」処理(open
-width treatment)）の場合、フィブリル化が全く生じ
ないと従来から考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、オープン幅
の繊維 (open-width fabric) について、ライオセル (l
ycoell)のようなフィブリル化を許容するセルロース繊
維、特に、テンセル繊維(tencel fibers)を含む平坦な
繊維基層のフィブリル化を行う方法を提案するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この方
法は、オープン幅の繊維ウェブ (open-width fabricwe
b) に高速にて流動する流体流が衝突し、その繊維ウェ
ブが上記流れにより加速され、上記の流体の流れと共
に、反発面に対して叩き付けられ、繊維の表面積が裂け
てフィブリルの形態となる迄、その加速及び叩き付け工
程が十分な回数、繰り返される。

【０００８】フィブリル化は、現在の技術によれば、酵
素処理、温度、及びｐＨ値の調整により影響を与えるこ
とができる。本発明は、織地の最初のフィブリル化のた
めに採用し、例えば、現在の酵素処理法に従って、その
後の酵素処理にて採用し、長いフィブリルを除去するこ
とができる。また、本発明による方法は、第二のフィブ
リル化、最初のフィブリル化に続くフィブリル化工程、
即ち、長いフィブリルを短くする工程にて採用し、更
に、必要であるならば、その他の仕上げ工程にて採用す
ることができる。

【０００９】織地ウェブが、織地の貯蔵チャンバ内に集
められ、液体（高速にて流動する液体）によって上記の
貯蔵チャンバから引き出されるようにすることは、特
に、有利なことである。この織地は、上記の織地貯蔵チ
ャンバ内で緩んだ状態にあるため、高速度にて流動する
液体によって運ばれ、特に、十分に加速される。

【００１０】織地ウェブがその後に、その液体流によっ
て反対方向に運ばれ、反発面に対して叩き付けられるよ
うにすることは、更に有利なことである。このために、
例えば、スロット内を案内されるオープン幅の織地 (op
en-width fabric web) を液体によって運び、その織地
を反発面に対して叩き付け、その織地を貯蔵チャンバ内
に集め、その後に、液体の流動方向を逆にし、その織地
をスロットを通じて反対方向に加速し、その織地をスロ
ットの反対側に配置された反発面に対して叩き付け、そ
の織地を織地の貯蔵チャンバ内に集めることが考えられ
る。この場合、その織地は、案内スロットを通じて「前
方に且つ後方に」交互に搬送することができる。これと
同時に、「前方」への搬送時間がその反対方向への搬送
時間よりも長い場合ならば、その結果として、「前方」
への搬送が行われる。例えば、一方向への搬送は、６秒
とし、その後に搬送方向を切り換えて、反対方向に５秒
間だけ搬送する。その後に、再度、前方向に６秒間、搬
送し、次に、５秒間、後方向に搬送し、その後も同様に
行う。この場合、織地は、約１０個の加速相を経て進
み、その各々にて、反発バッフルに対して叩き付けられ
る。

【００１１】この点に関して具体的に奨励し得ること
は、２つの貯蔵チャンバを配置することであり、各場
合、織地は、反発面に対して叩き付けられた後に、その
貯蔵チャンバ内に緩く集められる。適正で且つ所望の量
をその織地の貯蔵チャンバから搬送する一方、その残り
の織地は、更なる処理サイクル、換言すれば、反対方向
への加速に再度、利用可能である。

【００１２】織地を両方向に交互に加速し、また、その
織地を反発面に対して叩き付ける、こうした型式の処理
システムの結果、特に優れた感触特性が得られる。しか
しながら、勿論、織地を一方向にのみ搬送し、次に、所
望の量の織地を処理した後に、反対方向への工程を繰り
返すような配置とすることも考えられる。

【００１３】少なくとも８ｍ／秒の速度、好ましくは９
ｍ／秒乃至１５ｍ／秒の速度で織地ウェブを加速するな
らば、特に優れた効果が得られる。

【００１４】このことは、搬送スロット内の液体ジェッ
ト（好ましくはジェット水）の速度は約１２乃至２０ｍ
／秒、好ましくは、約１５ｍ／秒の場合に、主として実
現することができる。

【００１５】繊維ウェブ、特にライオセル (lyocell)
繊維（テンセル (tencel) 繊維のような繊維）に含まれ
たセルロース繊維のフィブリル化を行う、本発明の方法
は、次のような装置を使用すれば、特に有利に実行する
ことができる。即ち、オープン幅 (open-width) にて案
内される織地ウェブが案内スロット内で加速され、該案
内スロットには、液体が流動し、案内スロットが少なく
とも１つの側部にてノズル要素と境を設定している場
合、そのノズル要素が液体に対する供給通路を有し、両
側部にて、案内スロットに向けて狭小となる出口スロッ
トを有し、また、その出口スロットの一方を選択的に閉
じる弁要素を備える、装置である。

【００１６】案内スロットの両側面に液体に対する出口
スロットを形成し、その上側部及びその下側部の双方に
てその織地が、液体により加速されるようにするなら
ば、特に均一で且つ最適な加速値を得ることができる。

【００１７】液体に対する１つの出口スロットを設ける
ことに代えて、流れの観点から有利な値が得られるなら
ば、複数の出口ポートを形成することも当然に可能であ
る。実際には、各出口スロットが案内スロットに向けて
テーパーが付けられ、また、その出口スロットの流動軸
線が、案内スロットの面に対して約１０°乃至２０°、
好ましくは約１５°の角度αにて傾斜しているならば、
特に効果的であることが確認されている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、図面に関して本発明の実
施の形態をより詳細に説明する。

【００１９】図１にはフィブリル２が突出するテンセル
(tencel) 繊維１の概略図が図示されている。このテン
セル繊維１は、本明細書では詳細には図示しない織物
(weave) の１つの要素であり、本発明の処理が施される
繊維である。

【００２０】図２に概略図で図示するように、織地ウェ
ブ３は、本明細書にて詳細には図示しない搬送装置によ
って、搬送ローラ５を介してフィブリル化装置４に供給
される。この搬送ローラ５は、織地ウェブを織地の貯蔵
チャンバ６内に連続的に搬送する。織地ウェブ３は、こ
の貯蔵チャンバから加速装置８の案内スロット７を貫通
して進む。

【００２１】案内スロット７は、上方及び下方案内路９
ａ、９ｂによりその境界が形成されている。該下方案内
路には、２つの出口スロット１０が形成されており、そ
の何れの場合でも、一方のスロットは弁手段１１により
閉鎖することができる。図２による実施の形態の場合、
出口スロット１０ａは、出口スロット１０ｂが開放して
いる間に閉鎖される一方、図３による実施の形態の場
合、出口スロット１０ｂは開いた状態で示してある。給
水管１２により供給される水は約１５ｍ／秒の速度にて
出口スロットから出る。出口スロット１０ｂから流れ出
る水は、織地ウェブ３を運んで、そのウェブを加速し、
そして反発面１３に叩き付けて、この手段により、織地
ウェブ３、及び該織地ウェブ３を構成する繊維は、機械
的な荷重を受ける。織地ウェブは、反発面１３から織地
の貯蔵チャンバ１７内に下方に落下し、該ウェブは、該
貯蔵チャンバから搬送ローラ１４、１５により搬送する
ことができる。

【００２２】織地ウェブ３に対して上記の処理を繰り返
して行い得るようにするため、弁手段を横方向に偏位さ
せ、出口スロット１０ａ、又は出口スロット１０ｂが交
互に閉塞されるようにすることができる。何れ一方の出
口スロットから液体が高速度にて流れ出るかにより、織
地ウェブ３は反発面１３又は反発面１６の何れか一方に
叩き付けられる。この交互の叩き付け動作により、特に
均一に処理することができ、また織地の感触のために、
織地ウェブを機械的に効果的に処理することが可能とな
る。

【００２３】図３には、織地ウェブ３の上側部及び下側
部の双方にて案内スロット７には出口スロット１０ａ、
１０ｂが形成された、一つの実施の形態が図示されてい
る。従って、２つの弁手段１１も提供されており、これ
らの弁手段は、図示した作動モードのとき、出口スロッ
ト１０ｂを閉じ、液体が出口１０ａに供給されて、織地
が矢印ｘ方向に搬送され且つ加速されるようにする。

【００２４】図４には、図３による案内スロット７の詳
細図が図示されており、織地ウェブは、高速度にて供給
される水によりこの案内スロットを通じて搬送される。
これと共に、出口スロット１０ａ、１０ｂは、両側部に
点線で示してある（上述したように、図２の実施の形態
の場合、出口スロット１０ａは、案内スロット７の下側
部にしか形成されていない）。

【００２５】処理ステップ（繊維ウェブを反発面に叩き
付けるステップ）の回数、反発速度の制御、一側部又は
両側部の処理の何れかにより、本発明によるフィブリル
化の程度に影響を与えることができ、また、織地の表面
性質及び感触に影響を与えることができる。フィブリル
化に更に影響を与えるべく、予備的及び／又は事後的な
酵素処理ステップを行うことができる。

【００２６】主として、図３による配置の場合にあって
は、案内スロット７の上側部のみならず、案内スロット
７の下側部にも、液体に対する出口スロット１０ａ、１
０ｂが形成され、また、「オープン幅」の織地のみなら
ず、所望である限り、筒状の織地の処理を行うことも可
能である。その結果、特に経済的な結果が得られる。そ
の内面が反発面と直接接触していない場合でも筒状の織
地の内部にて表面処理が為されることは特筆に値する。
この処理は、全体として、（１）織地の反発バッフル
と、（２）織地−水と、（３）織地−織地という３つの
構成要素から成っている。

【００２７】湿った織地が反発面に対して叩き付けられ
るときの力は、当然に、搬送液体の速度のみならず、加
速距離の長さ、及び各種のブレーキ作用及び反発瞬間に
おける湿った織地の質量にも依存する。典型的に、反発
時には、織地幅１ｃｍ当たり２．５乃至９ニュートン／
ｃｍの力が生じる。好ましくは、その値は、５乃至９ニ
ュートン／ｃｍの範囲となるようにする。これは、特に
有利なフィブリル化の結果へとつながる。

【００２８】本発明は、ライオセル繊維（特に、テンセ
ル繊維のような繊維）を１００％フィブリル化すること
が可能なセルロース繊維を含む織物 (weave) と共に使
用するのに特に効果的である。しかしながら、本発明
は、混合した繊維又は混合した織物 (weave) から成る
織地を処理することも可能である。

【００２９】本発明の改変例及び変形例が可能である限
り、上記の説明及び添付図面は本発明を限定するものと
は見なさず、本発明は特許請求の範囲及びその各種の組
み合わせにより限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィブリル化されたセルロース繊維の一例とし
てのフィブリル化したテンセル繊維を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の特徴を備える繊維の走行状態を示す概
略図である。

【図３】織地ウェブを加速させる、本発明の特徴を備え
る案内スロットの概略図である。

【図４】図３の方向を「Ａ」から見たときの、図３の案
内スロットの詳細図である。

【符号の説明】

１テンセル繊維２フィブリル３織地ウェブ４フィブリル化装
置５搬送ローラ６織地貯蔵チャン
バ７案内スロット８加速装置９ａ上方案内路９ｂ下方案内路１０ａ、１０ｂ出口スロット１１弁手段１２給水管１３、１６反発面１４、１５搬送ローラ１７織地の貯蔵チ
ャンバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維織地ウェブ（３）、特にライオセル
繊維中に含まれるフィブリル化可能なセルロース繊維の
フィブリル化方法にして、オープン幅の織地ウェブに高
速度で流動する液体流が衝突し、該ウェブが加速され、
該加速された織地ウェブが前記液体流により反発面（１
３、１６）に対して叩き付けられ、前記繊維の表面積が
裂けてフィブリル形態となる迄、前記加速及び叩き付け
工程が十分に長時間、繰り返して行われることを特徴と
する方法。
【請求項２】請求項１に記載のフィブリル化方法にし
て、前記繊維ウェブ（３）が、織地の貯蔵チャンバ
（６）内に集められ且つその後に前記液体流に供給され
ることを特徴とする方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載のフィブリ
ル化方法にして、前記織地ウェブ（３）が、前記反発面
（１３）から第二の織地の貯蔵チャンバ（１７）に供給
され且つ該貯蔵チャンバ内に集められ、その後に、前記
織地ウェブが、反対方向に流動する液体流により前記第
二の織地の貯蔵チャンバ（１７）から引き出され且つ前
記第一の織地の貯蔵チャンバ（６）内に搬送して戻さ
れ、前記織地ウェブ（３）が、高速度で流動する液体流
により加速され且つ第二の反発面（１６）に対して叩き
付けられることを特徴とする方法。
【請求項４】請求項２又は請求項３に記載のフィブリ
ル化方法にして、前記織地ウェブ（３）が、前記両織地
の貯蔵チャンバ（６、１７）間で交互に両方向に流れる
液体流により前後に搬送され、各場合、各ウェブが、反
発面（１３、１６）に対して叩き付けられるようにした
ことを特徴とする方法。
【請求項５】請求項４に記載のフィブリル化方法にし
て、前記第一の織地の貯蔵チャンバ（６）に織地（３）
が連続的に供給され、該織地が、前記第二の織地の貯蔵
チャンバ（１７）から連続的に搬送され、その後、反対
方向への加速工程中に前記第一の織地の貯蔵チャンバ
（６）内に搬送して戻されるウェブよりもむしろ長い繊
維ウェブ（３）が所定の搬送及び加速ステップにより、
前記第二の織地の貯蔵チャンバ（１７）内に搬送される
ことを特徴とする方法。
【請求項６】請求項１乃至請求項５の何れかに記載の
フィブリル化方法にして、前記織地ウェブが、少なくと
も８ｍ／秒、好ましくは、９ｍ／秒乃至１５ｍ／秒の速
度まで加速されることを特徴とする方法。
【請求項７】繊維織地ウェブ、特に、テンセル繊維に
含まれるフィブリル化可能なセルロース繊維のフィブリ
ル化装置にして、フィブリル化すべき繊維（１）を含む
織地ウェブ（３）が案内スロット（７）内にて加速さ
れ、該案内スロット内を液体流が貫通して流動し、該案
内スロット（７）がその少なくともその一側部にてノズ
ル要素（９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ）とその境界が設
定され、該ノズル要素が、液体に対する供給通路（１
２）を有し、該ノズル要素には、その両側部にて、該案
内スロット（７）に向けてテーパーが付けられたノズル
型式の出口スロット（１０ａ、１０ｂ）と、該出口スロ
ット（１０ａ、１０ｂ）の一方を交互に閉鎖する弁要素
（１１）とが設けられることを特徴とする装置。
【請求項８】請求項７に記載のフィブリル化装置にし
て、前記案内スロット（７）の両側部に前記出口スロッ
ト（１０ａ、１０ｂ）が設けられることを特徴とする装
置。
【請求項９】請求項７又は請求項８に記載のフィブリ
ル化装置にして、前記出口スロット（１０ａ、１０ｂ）
が、前記案内スロット（７）の面に対して１０°乃至２
５°、好ましくは１５°乃至２０°の角度αにて傾斜し
ていることを特徴とする装置。