JPS5837407B2 - 高い吸湿率と保水能力をもつ合成のフイラメント類及び繊維類 - Google Patents

高い吸湿率と保水能力をもつ合成のフイラメント類及び繊維類

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JPS5837407B2
JPS5837407B2 JP52016321A JP1632177A JPS5837407B2 JP S5837407 B2 JPS5837407 B2 JP S5837407B2 JP 52016321 A JP52016321 A JP 52016321A JP 1632177 A JP1632177 A JP 1632177A JP S5837407 B2 JPS5837407 B2 JP S5837407B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸湿率及び保水能力の各値が、公知の木綿に
ついての値よりはるかに上の値をもつ、合或のフィラメ
ント類及び繊維類に関する。
初期の提案によれば、木綿とほとんど等しい吸湿能力と
相当に高い保水能力をもつ合或のフィラメント類は、好
ましくはアクリロニトリル重合体を乾式紡糸法により紡
糸すること、及びその紡糸用溶媒に対して、該紡糸用溶
媒よりもより高い沸点をもち、紡糸用溶媒及び水と混和
性であり、該重合体に対して非溶媒である物質を添加す
ること、この物質は、後処理の工程中に洗浄により除去
されることによって提供される。
このたび、完全に特殊な性質をもち、再び後処理の工程
中で洗去される物質を含有する溶媒から、カルボキシル
基をもつアクリロニトリル共重合体を乾式紡糸法によっ
て紡糸する場合には、吸湿率及び保水能力は更に改良す
ることができることを見出した。
したがって本発明の目的は、改良された吸湿率をもつア
クリロニトリルのフィラメント類及び繊維類を提供する
にある。
他の目的は、改良された保水能力をもつ、アクリロニト
リルの繊維類及びフィラメント類を提供するにある。
なお別の目的は、改良された吸湿率及び改良された保水
能力をもつアクリロニトリルの繊維類及びフィラメント
類、同様にそれらの製造方法を提供するにある。
以下の説明及び各例から明らかとなるこれら及びその他
の各目的は、少なくとも７多の吸湿率（６５多相対湿度
及び２１℃において入及び少なくとも２５％の保水能力
をもつアクリロニトリルのフィラメント類及び繊維類を
製造する方法によって達威され、それは ａ）重合体の一当り５０ミリバルより多いカルボキシル
基を含有するアクリロニトリル共重合体を下記溶媒から
乾式紡糸する工程、 ｂ）溶媒は、その溶液の総重量に基づいて５〜５０重量
多の化合物を添加したものであり、該化合物は、該紡糸
用溶媒の沸点より高い沸点をもち、水及び紡糸用溶媒と
混和性であり、そして上記共重合体に対して非溶媒であ
るものであり、 Ｃ）この溶媒に添加した化合物を、新らしく紡糸した繊
維類から洗去する工程、及び ｄ）該カルボキシル基を、部分的又は完全に塩の形に転
化させる工程 の各工程を包含することを特徴とする。
これらのフィラメント類及び繊維類は、本発明の別の局
面を構或するものである。
カルボキシル基を含有するこれらアクリロニトリル共重
合体は、アクリロニトリルと、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、ウンデシレン酸又は一般式： の化合物のような、カルボキシル含有コモノマーとの公
知の共重合方法によって調製される。
この共重合体は、コモノマー成分として、スルホネート
基又は窒素をもつ単量体、例えばメタリルスルホネート
又はＮ，Ｎ−ジアルキルーアミノーエチルアクリレート
のようなコモノマーを、塩基性又は酸性染料に対し優れ
た可染性をもつことができる量で含有することができる
。
使用する溶媒は、アクリロニｌ− ＩＪル重合体を乾式
紡糸するための常用の溶媒であってよく、その例には、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルスルホキシド又はＮ−メチルピロリドンがある。
溶媒に添加する物質又はこれら物質の混合物は、該溶媒
の沸点よりも好ましくは約５０℃まで高い沸点をもって
いるべきであり、それらは、水及び該溶媒と、好ましく
はあらゆる割合で混和すべきであり、そしてそれらは、
重合体に対して非溶媒であるべきであり、すなわち該共
重合体が、該液体中に、多くてほんの僅か溶解するに過
ぎないものとすべきである。
水中におけるその良好な溶解度が、繊維類の水性後処理
中に、該物質の完全な除去を確保するために、重要なこ
とである。
更に、使用した紡糸用溶媒と共沸混合物を形成せず、そ
の結果、できる限り定量的に回収することができるよう
な化合物を選択することが、有利なことである。
適当なこれら化合物の例には、多価アルコールのモノ置
換又はポリ置換したアルキルエーテル及びエステル、例
えばジエチレングリコールモノメチル又はジメチルエー
テル、ジエチレングリコール七ノエチル又はジエチルエ
ーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、トリフロピレングリコール、トリエチレンクリコー
ル、ジアセテート、テトラエチレングリコール、テトラ
エチレングリコールジメチルエーテル、クリコールエー
テルアセテート、例えば、プチルグリコールアセテート
、高沸点アルコール、例えば、２エチルシクロヘキサノ
ール、エステル或いはケトン、トリメチロールプロパン
、マンニトール、ソルビトール、グルコース又は好まし
くはグリセリン或いはその混合物が含まれる。
前記物質は、溶液に対し、総重量に基づいて、５〜５０
重量多、好ましくは１０〜２０％の量で添加する。
添加することができる量は、その重合体溶液がなお紡糸
することができなければならないという事実によって制
限される。
これに対して、この物質をできるだけ多く添加すること
が望ましく、それは、そのときに、紡糸した繊維類の気
孔率、それ故それらの保水能力も対応してより高くなる
からである。
しかしながら、紡糸シャフト内での乾式紡糸工程中に、
添加した物質の、できるだけ少量が蒸発するか、又は蒸
発する溶媒と一緒に持去られ、その結果、得られたフィ
ラメントがコアとさやの構造をもつことを確保すること
も必要なことである。
フィラメント中になお残存する物質は、繊維類から次の
水若しくはスチーム中での延伸工程中、又は次の洗浄及
び乾燥工程中に完全に除去される。
この後処理の順序の結果として、フィラメントの初めコ
ンパクトなさやが微孔質となる。
この操作が、保水能力について高い数値をもたらし、そ
れに対して、もしこの順序を入れ替えるならば、すなわ
ち、例えばもし洗浄し、それに続いて延伸及び乾燥を行
うならば、コンパクトなさや構造が保存されることとな
り、それは、添加した物質が延伸工程前に洗去され、そ
の結果、得られる空胴が延伸によって閉塞されるからで
ある。
その結果は、より低い保水能力となる。最適の洗浄方法
は、繊維類を、１００℃までの温度において、少なくと
も１０秒の時間、ほんの僅かな張力下に保つにある。
次の後処理は、ドレッシング、けん縮、乾燥及び切断の
ような通常の各段階後に行ってよく、最適の結果は、１
６０℃より高くない、好ましくは１１０〜１４０℃の温
度及びドライヤー中、２〜３分間より越えない短時間を
採用する、温和な乾燥条件を用いて得られる。
上記した方法によって製造した繊維及びフィラメント類
は、コアとさや構造をもち、横断面を観察すると、この
さやの面積は、総横断面積の約３０％に達する。
このコアは常に微孔質である。孔の平均直径は０．５〜
１μである。
このさやは、採用した後処理条件に対応して、微孔質で
あってもよい。
この新規な繊維及びフィラメント類の横断面の形は、乾
式紡糸した繊維類の公知の唖鈴形とは著しく異なる。
紡糸条件及び添加した化合物の量に対応して、不規則で
、三裂状のマシュルーム形、円形又はいんげん豆形の構
造が認められる。
添加した物質の性質と量、及び採用した紡糸と後処理条
件の両方が、本発明によるフィラメント及び繊維類の保
水能力を決定するのに、主要で重要なものであるのに対
して、吸湿能力は、共重合体の化学的組或に決定的に依
存する。
本発明によれば、一当り５０ミリバルより大きい濃度で
側鎖にカルボキシル基をもつアクリロニトリル共重合体
のみが、高い保水能力に加えて、もし遊離のカルボキシ
ル基が部分的又は完全に、相当するカルボキシレートに
転化するならば、約７〜約１５俤の吸湿率値をもつ。
リチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム及びアル
ミニウムの金属陽イオン又はアンモニウム陽イオンも、
この点で特に有効であることが判明している。
もし２価又はより多価の陽イオンを使用するならば、フ
ィラメントは、更に架橋して、高い軟化温度と増大した
けん縮能力をもつ。
遊離のカルボキシル基の塩類への転化は、後処理工程中
のある段階で、又はこの方法の終りに適当に行われ、少
なくとも１種の適当な金属又はアンモニウム塩の好まし
くは１〜１５多水溶液を用い、６より高いｐＨで繊維類
を処理することからなる。
この繊維類の処理時間は、所望の中和度に従って調節さ
れて、１〜３０分間の範囲内にある。
浴温は、１０〜１００℃の範囲内であってよい。
この工程段階と、次の洗浄工程は、好適には第１の洗浄
工程に続けて行う。
この中和工程によって、好ましく少なくとも１０％のカ
ルボキシル基が中和される。
高い引張強さ、引裂時伸び及び染別吸収能力のような、
良好なフィラメント特性に加えて、本発明によるフィラ
メント類は、高い保水能力と高い吸湿率との従来未知の
結合を示す。
本発明方法によって、木綿よりもはるかに優れた、結合
した各性質をもつ型のフィラメント類をうろことが可能
である。
これは実用上の重要性として犬なるものであり、それは
、これら２つの因子は、衣類において使用する織物につ
いて重要な物理的性質であるからである。
木綿フィラメントに比較して本発明によるフィラメント
の１つの利点は、大量の水を吸収した木綿が湿った感じ
をもつのに対して、この新規なフィラメントは、その多
孔質のコアとさや構造、及びそれらの親水特性によって
、その水をコア中に拡散させ、その結果、皮膚の上に着
用した織物が、ひどい発汗条件下でも比較的乾いた感じ
を与え、快適な着用性がある点にある。
吸湿率（ＦＡ）の決定 フィラメントの乾燥重量に基づく吸湿率は、重量分析で
決定される。
試刺を、２１℃及び６５饅相対湿度の雰囲気に２４時間
露出する。
その乾燥重量を決定するために、ついで該試訓を１０５
℃で一定の重量となるまで乾燥する。
重量多で表わした吸湿率（ＦＡ）は、下式によって算出
される：ここで ｍｆ＝２１℃及び６５多相対湿度におけるフィラメント
の水分の重量、そして ｍ１，＝フィラメントの乾燥重量 保水能力（ ＷＲ ）の決定 保水能力は、ＤＩＮ明細書５３８１４に従って決定され
る〔メリアンド テクステイールベリヒテ（Ｍｅｌｌｉ
ａｎｄ Ｔｅｘｔｉｌｂｅｒｉｃｈｔｅ） ４ １９７
３，Ｐ３５０参照〕 フィラメント試料を、０．１％の湿潤剤を含有する水中
に２時間浸漬する。
ついでそれらを、１０，０００ｙｘ／秒２の加速度で１
０分間遠心分離し、各フィラメントの中及びその間に保
有されている水の量を重量分析で決定する。
その乾燥重量を決定するために、フィラメントを、一定
の水分含量となるまで１０５℃で乾燥する。
重量多で表わした保水能力（ ＷＲ ）は、下記式によ
って算出される：ここで ｍｆ＝湿ったフィラメント製品の重量、そしてｒＴｌ
ｔｒ ””乾燥フィラメント製品の重量本発明を限定す
る意味でなく、更に例証するためにある以下の各例にお
いて、引用した部及び多は重量に基づく。
例１ ９０％のアクリロニトリルと１０多のアクリル酸とから
なるアクリロニトリル／アクリル酸共重合体（ ｋｇ当
り１３９ミリバルのカルボキシル基）の２．８５ｋｇＩ
を、１０．００−のジメチルホルムアミドと２．１５−
のグリセリンとの混合物中に８０℃で１時間溶解し、枦
過して、公知方法により、１６０℃のシャフト温度で乾
式紡糸する。
この溶液の粘度は、８２落下秒である〔落球法によって
粘度を決定する方法は、Ｋ．ジョスト（Ｋ． Ｊｏｓ
ｔ ）レオロジカ アクタ（Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａ Ａ
ｃｔａ ） １巻２−３号（１９５８）Ｐ３０３参照〕
。
紡糸品をスプール上に集め、合糸して、なお１３．９％
のグリセリンを含有するケーブルを形成させる。
ついでこのケーブルを、沸騰水中、１：３．６の比で延
伸し、沸騰水中、僅かな張力下、３分間洗浄し、その後
直ちに、約１０重量多の炭酸ナトリウムを含有する２５
℃における水性浴中を、軽い張力下５分間通し、最後に
再び沸騰水中で３分間洗浄する。
ついで帯電防止ドレッシングを適用し、ついでこのケー
ブルを、ふるいドラムドライヤー中、２０多収縮を許容
する条件下、１３０℃の最大温度で乾燥し、ついで長さ
６０山のステーブルファイバーに切断する。
３．３ｄｔｅｘの繊度をもつ個別フィラメントは、９．
２％の吸湿能力と９２多の保水能力、１．８ｐ／ｄｔｅ
ｘ の極限引張強さ及び２ ５． ９ ％の引裂時伸び
（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｅａｒｉｎｇ）をも
っている。
光学顕微鏡下、各繊維は、不規則な横断面の、明白なコ
アとさや構造を示す。
各フィラメント中に残存する溶媒の割合は０．２％より
少なく、また各フィラメント中になお残存するグリセリ
ンの割合は０．６％より少ない。
これらフィラメントは、下記構造をもつ青色染料によっ
て濃色に染色することができる二 例２ ９０％のアクリロニトリルと１０％のイタコン酸とのア
クリロニトリル／イタコン酸共重合体（一当り１ ５
４ ミＩＪバルのカルボキシル基）の６．０ｋｇを、例
１におけるように、１６．５ｋｇのジメチルホルムアミ
ドと３．５ｋｇのジエチレングリコールとの混合物中に
溶解し（粘度二６９落下秒）、紡糸して後処理するが、
唯一の差は、初めの３分間の洗浄工程後、ケーブルを、
約５重量係の水酸化リチウムを含有する浴中な、軽い張
力下、２５℃で５分間通す点にある。
３．３ｄｔｅｘの極限濃度をもつ各フィラメントは、三
裂状の横断面をもつ、はっきりしたコアとさや構造を示
した。
吸湿率は１１．２％で、保水能力は１０８％であった。
例３ ８２優のアクリロニトリル、３多のアクリル酸メチル及
び１５俤の１０−ウンデセンカルボン酸（ｋ９当り８２
ミリバルのカルボキシル基）の４．２ｋｇを、８． ６
ｋｙのジメチルホルムアミドと２．１７ｋｇのグリセ
リンとの混合物中に溶解したものを、例１に記載した同
じ仕方で繊維に加工する。
３．３ｄｔｅｘの繊度をもつ個別フィラメントは、８．
６％の吸湿能力、５６．５％の保水能力、及び不規則な
横断面のコアとさや構造をもっている。
例４ ８５多のアクリロニトリルと、１５％の下記式：のＮ−
メタリロイル−３−アミノサリチル酸とのアクリロニト
リル共重合体の５． １ １Ｖ （ １＃当り６８ミＩ
Ｊバルのカルボキシル基）を、１９．９ｋｇジメチルホ
ルムアミドと４．８′ｋｇのグリセリンとの混合物中に
溶解し、そして例１に記載のように、３．３ｄｔｅｘの
繊度と、不規則な横断面のコアとさや構造とをもつフィ
ラメントに加工する。
吸湿率は８．１％で、保水能力は６３．８％であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ．ａ）重合体の一当り５０ミリバルより多いカル
    ボキシル基を含有するアクリロニトリル共重合体を、下
    記溶媒から乾式紡糸する工程、ｂ）溶媒は、その溶液の
    総重量に基づいて５〜５０重量係の化合物を添加したも
    のであり、該化合物は、該紡糸用溶媒の沸点より高い沸
    点をもち、水及び紡糸用溶媒と混和性であり、そして上
    記共重合体に対して非溶媒であるものであり、 Ｃ）この溶媒に添加した化合物を、新らしく紡糸した繊
    維類から洗去する工程、及び ｄ）該カルボキシル基を、部分的又は完全に塩の形に転
    化させる工程 の各工程を包含することを特徴とする、少なくとも７多
    の吸湿率（６５条相対湿度及び２１℃において）、及び
    少なくとも２５条の保水能力をもつ、アクリロニトリル
    のフィラメント類及び繊維類を製造する方法。 ２ 該カルボキシル基を、リチウム、カリウム、ナトリ
    ウム、カルシウム、アルミニウム及びアンモニウム塩よ
    りなる群から選択した塩に転化させる、特許請求の範囲
    第１項に記載の方法。 ３ 共重合体の一当り５０ミリバルより多いカルボキシ
    ル及びカルボキシレート基をもち、少なくとも７％の吸
    湿能力（６５％相対湿度及び２ＦＣにおいて）、及び少
    なくとも２５饅の保水能力をもつ、繊維形或性のアクリ
    ロニトリル共重合体からのコアとさや構造をもつ、乾式
    紡糸したフィラメント又は繊維。
JP52016321A 1976-02-21 1977-02-18 高い吸湿率と保水能力をもつ合成のフイラメント類及び繊維類 Expired JPS5837407B2 (ja)

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