JPS5854071A - 寸法安定性の優れた再生セルロ−ス繊維の製造方法 - Google Patents

寸法安定性の優れた再生セルロ−ス繊維の製造方法

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JPS5854071A
JPS5854071A JP14934981A JP14934981A JPS5854071A JP S5854071 A JPS5854071 A JP S5854071A JP 14934981 A JP14934981 A JP 14934981A JP 14934981 A JP14934981 A JP 14934981A JP S5854071 A JPS5854071 A JP S5854071A
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fiber
cellulose fibers
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大谷 成輝
大島 武夫
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、再生セルロース繊維を、液体アンモニアで処
理するに際し、再生セルロース繊維中に、予め、一定量
の水分を存在させておく、ことにより、寸法安定性の極
めて優れた再生セルロース繊myx、製造する方法に関
するものである。
セルロース繊維、特に、天然セルロース繊維を液体アン
モニアで処理することにより、セルロース繊維の性能が
、改善されることは、1897年以来、知られている。
以後、具体的な処理方法については、数多く提案されて
いるが、再生セルロース繊維の、水に対する寸法安定性
!向上させることを目的とした具体的な例はない。これ
までに知られでいる方法によっては、再生セルロース繊
維に十分満足な、水に対する寸法安定性ン与えることは
できない。
?i 体アンモニアによるセルロース繊維の処理法とし
ては、米国特許第1998551号明細書がある。これ
には、セルロース繊維Z、無緊張すいし、極く弱い緊張
下で処理する方法が、記載されているがこの方法で処理
された再生セルロース繊維の、水に対する寸法安定性は
、十分なものではない。
また米国特許第3511591号明細書、同第6647
966号明細書には、繊維の予備収縮法として、液体ア
ンモニア処理法を採用しているが、この方法によって、
再生セルロース繊維の水に対する寸法安定性ケ十分に改
善することはできない。
米国特許第3406006号明細書にはセルロ−ス繊維
の水に対する寸法安定性を向上させる目的で液体アンモ
ニア処理7行う方法が、述べられているが、これも、再
生セルロース繊維の寸法安定性を十分向上させる方法と
はなり得ない。
米国辱許第3560140号明細書、特開昭50−15
7700号公報、同50−48298号公報等にも、セ
ルロース繊維を、液体アンモニアで処理する方法につい
て記載嘔れているが、いづれも、再生セルロース繊維の
水に対する寸法安定性ケ、十分に改善する手段とはなら
ない。
以上の如く、セルロース繊維に液体アンモニアχ含浸さ
せて、セルロース繊維ケ処理する方法は、天然セルロー
ス繊維(木綿)の強度の増加、寸法安定性の向上、光沢
の増加、染色性の向上等を達成する為に有効であるが、
再生セルロース繊維の重大な欠点である水圧対する寸法
安定性の不足を、改善するには、光分彦効果を示さない
従来、セルロース繊維の、性能ン改善する加工技術とし
て知られている方法は、天然セルロース繊維に有効であ
れば、再生セルロース繊維にも■6− 効であると、考えられることが多かった。しかし、゛天
然セルロース繊維ト、再生セルロース繊維ハ、高゛次構
造を比較すると著]〜く異っている。例えば、繊維中の
セルロースの結晶形ケ、xi回折法を利用して、解析す
ると、天然セルロース繊維は、[セルロース(ILIと
呼ばれる結晶形を示すのに対し、再生セルロース繊細の
それは「セルロース〔■〕」と呼ばれる結晶形を示して
いる。また結晶サイダも、天然セルロース繊維では、約
50〜60オングストロームであるのに対し、再生セル
ロース繊維では約40オングストロームである。このよ
うに、天然セルロース繊維と、再生セルロース繊維は、
内部の基本的な、高次構造が異っており当然、その他の
構造、例えを〒、アモルファス部分の構造も異っている
ものど、推定される。
それ故、セルロースN1.紺の高次構造を改質しようと
する場合、天然セルロース繊維と、再生セルロース繊維
を同一条件で処理したのでは、同一の効果、結果を期待
することはできない。セルロース繊維を液体アンモニア
で処理する方法において4− も、同様である。
セルロース繊維ン、液体アンモニアで処理する方法は、
アンモニアにより繊維内部の水素結合を切り、繊維乞膨
潤させ、繊維内部に存在する残留歪Z除去し、次いで、
アンモニアヲ繊維中より除くことにより、歪の無い状態
で、繊維内部に水素結合を再生させ絨維ン安定化させる
方法である。
従って、この処理においては、残留歪が除去される程度
、残留歪ケ除去するに要する時間が重要である。天然セ
ルロース繊維と、再生セルロース繊維とでは、液体アン
モニアにより膨潤させられる程度、膨潤に要する時間が
異っており、液体アンモニアによる繊維の高次構造への
影響が異なることは、明らかである。例えば、天然セル
ロース繊維は、結晶形が、セルロース(I)であるが、
これl液体アンモニアで処理すると、結晶形がセルロー
ス(Ill) −、I K変る。再生セルロースは、結
晶形が、セルロース(II)でおるが、液体アンモニア
で処理すると結晶形がセルロース([)−Hに変る。
更に、これらt、1..00℃の熱湯中で1〜8時間、
処理すると、セルロース(III) −1は、セルロー
ス(1)に房るが、セルロース(In) −IIは、セ
ルロース〔「〕に房らない。このように、天然セルロー
ス繊維と、再生セルロース繊維は、同一の処理を施して
も異った変化を示すことが明らかであり、このような処
理において、同−祝することは、正しくない。
本発明者らは、再生セルロース繊維の、水に対する寸法
安定性ケ、液体アンモニア処理により向上させる方法に
ついて検)44’ t、 7.:。
その結果、再生セルロース繊維ケ、液体アンモニアで処
理するに当り、予め、繊維中に含1れる水分を調整し、
繊維中に水分ケ、積極的に含ませることにより、液体ア
ンモニアによる処理の効果ン、飛躍的に高めるととに成
功【7た。すなわち、本発明は、再生セルロース細維ン
、液体アンモニアで処理するに際して、再生セルロース
繊維ケ液体アンモニアに含浸させる前に、繊維中に、繊
維の絶乾重量に対して5東畦係以上の水分ン、予“め含
ませておくことを、%徴とする寸法安定性の優れた再生
セルロース繊維の製造方法でおる。本発明によれば、「
処理効果の向上」ならびに「処理時間の短縮」が可能と
なる。
本発明によれば、従来知られているセルロース繊維Z液
体アンモニアで処理する技術の長Wr (例えば、処理
による繊維強力の低下、劣化がないこ゛ と、繊維の化
学構造ン変え女いことなど)を損うことなく、再生セル
ロース繊維に、十分な、水に対する寸法安定性を付与で
き、かつ付与に要する時間ケ短縮できる。
すなわち、本発明によれば、得られた再生セルロー潜汁
、再生セルロース繊維の1大な欠点の一つである[水に
対する寸法安定性不足」t、十分に改良されており、か
つ、再生セルロース繊維の持っている優れた性質(吸水
性、吸湿性、制電性、強度、伸度等)が損われることは
ガい。
本発明の特徴は、再生セルロース繊維の水に対する寸法
安定性Y回」−1せる方法として良く知られている従来
技術(樹脂加工法)に比べると、極めて明確である。樹
脂加工法は、セルロース繊維7− の分子間忙架a結合ン作ることにより、分子の動きを止
め、寸法安定性を向上させる方法である。
この方法圧よればセルロース繊維の水に対する寸法安定
性は向上するが繊維は硬くなり、脆くなる為、例えば屈
曲摩耗強度の低下という衣料品としては、好ましからざ
る新たな欠点が生ずる。
本発明は、再生セルロース繊維中に液体アンモニアケ含
浸させた後、繊維中より、これヶ取り除くことがらガつ
Cいるので、繊細内部に、新たな化学構造が、作られる
ことはない。m糾は、水に対する寸法安定性が、改良さ
れているが、純粋なセルロースのみからなっており、樹
脂加I−gれたもののように、硬くなったり、脆くなっ
たシせず、織物の屈曲摩耗強度の低下もない。
次に、本発明につき、詳細に説明する。。
本発明に使用される再生セルロース繊維は、銅アンモニ
ア法レーヨン、ビスコース法レーヨン(,1?リツジツ
クレーヨンを含む)からなる繊維でおり、繊維の形態を
問わない。丁なわち繊維は、短繊維、長繊維ン問わず、
綿状、トウ状、?vJ績糸、8− フィラメント糸、中空糸、異形断面糸ン問わず、織物、
編物といった布帛の組織も問わない。t′だ、再生セル
ロース繊維と他の繊維(合成繊維、天然繊維)との混用
品(混合綿、混紡糸、混繊糸、交撚糸及びこれらからな
る製品、交織布帛、交編布帛等)であっても良い。なお
、再生セルロース繊維と、他の繊維との混合比率は、再
生セルロース繊維が50m甘チせ上であれば良い。
再生セルロース繊維に、予め含1せる水分は、繊維の絶
乾重量に対して、5N量係以上、好1しくは12重量係
以上である。
本発明においては、再生セルロース綾、維に含ませる水
分により、液体アンモニアによる処理の効果を調整する
ことができる。しかし、再生セルロース繊維中に@まれ
ろ水分が、繊維の絶乾重量に対し5重f%未満では、液
体アンモニアによる処理の効果が十分でないか、又は十
分な効果を得るのに長時間を要し、実用性に乏しい。液
体アンモニアによる処理に、あまり長時間′(!l−要
さず、かつ、十分な効果が得られる為には、繊維中に、
繊維の絶乾重量に対して、51「−チ以」―、好壕しく
は12重量%以上の水分ケ、予め含筐せておくことが必
要である、第1図、第2図に、1j+生セルロース線、
雑巾に含ませる水分と、繊維に液体アンモニアを含浸さ
せておく時間、及び、棒、糾の水に対する寸法安定性(
洗清qy縮率で表示)仝・示す。
第1図から明らかな如く、釦Jアンモニア法レーヨン繊
維からなる織物の洗油収縮率を液体アンモニア処理によ
り減少させる効果は、繊維中に、予め含ませる水分によ
り異る。1L−1繊維中に含1せる水分の量の多少によ
り、十分に、洗濯収縮率ン低下させるに捜する処理時間
(繊維に液体アンモニアを含浸妊せておく時間)が異z
1゜繊維中に含ませる水分が、繊維の絶1ft’ ?l
i量に対して5市量係未満では、再生セルロース練絹υ
)洗m111又縮率ン十分に、低下させるに要する処」
(1!時間は、数百秒と寿る。このような長時間処理i
1.]T業的には実用性に乏しい。繊維中に含1せる水
分が、繊維の絶乾重量に対して5亀幇チ以、ヒ、12重
量係未満では、繊維の洗清収縮率が十分低下1−るに要
する処理時間は、約60秒以下となる。処理時間が約6
0秒というのは実用化乞考慮するとや\長時間である。
しかし、工業的に利用できない範囲ではない。繊維中妬
含ませる水分が繊維の絶乾重量に対して12重i%以−
1=では、処理時間が、約10秒以下で繊維の洗濯収縮
率が、半減しており、実用的に好ま[7い処理時間で、
洗濯収縮率の減少も好ましいものが得られる。繊、細巾
に含1せる水分が、繊維の絶乾重量に対して25重量係
以上では、処理時間1秒前後で、十分な洗濯収縮率の減
少があり、実用ヒ、短い処理時間を必要とする場合に極
めて有効である。
第2図には、ビスシース法レーヨン繊維からなる織物に
関して、繊維中の水分、繊維に液体アンモニアケ宮浸さ
せておく時間(処理時間)、洗濯収縮率の減少を示した
。該図に明らかなように、繊維中の水分が、繊維の絶乾
重量に対して5重量係未満では、再生セルロース繊維の
洗濯収縮率を十分に減少させるに要する処理時間(繊維
に液体アンモニアケ含浸させておく時間)が、数百秒と
なる。このような長時間処理は、工業的には実用性に乏
しい。繊維中の水分が繊維の絶乾重量に対して5ffi
量係以」−12重量係未満では、繊維の洗濯収縮率が、
十分に低下する重要する処理時間は、15秒前後から、
30秒以上となる。処理時間が、60秒前後であると、
実用」二は、や\長時間であるが、工業的に利用できな
い範囲ではない。繊維中の水分が、繊維の絶乾11f量
に対して12重量係以」二では、処理時間が約15秒以
下で、洗濯収縮率が半減しており、実用−に利用し易い
処理時間となる。また、洗濯収縮率の減少も好まし7い
ものが得られる。繊維中の水分が、繊維の絶乾重量に対
して80重重量子は、処理時間1秒前後で、十分な洗廟
収縮率の減少があり、実用」−1短い処理時間乞必要と
する場合に、極めて有効である。
第1.2図より、町生セルロース繊維の、水に対する寸
法安定性向−にに与える液体アンモニアの効果、液体ア
ンモニアの効果に及ぼす、繊維中の水分の影譬が明らか
である。゛ 本発明の主旨は、[種牛セルロース繊維の水に対する寸
法安定性を向上させる為、繊維に液体アンモニアヶ含浸
させ処理する方法において、繊維に予め水分を含ませて
おくことにより、処理の効果ン高めることにある。従っ
て、繊維中に含ませる水分の量ビ一定の範囲に調整する
ことに重要な意味があるのであり、繊維中に水分を含捷
せる方法、繊維に液体アンモニアを含1せる方法、液体
アンモニアの純度、液体アンモニアの温度、液体アンモ
ニアケ含浸させておく時間、繊維よりアンモニアを除去
する方法、繊維に液体アンモニアが含浸している間に繊
維に与えられる緊張、弛緩の程度などにより規制される
ものではない。これらの方法のいかんY問わず、再生セ
ルロース繊維を液体アンモニアで処理するに当り、予め
、繊維中に水分を、一定量以上含ませ1こものと、一定
量以下含ませたものでは、明らかに、水分を一定量以上
含ませたものの方が、水に対する寸法安定性の優れた再
生セルロース繊維となるのである。
再生セルロース繊維に水分ヶ含ませる方法としては、繊
維中の水分が、一定量になるような雰囲気中に、繊維を
置く方法、繊維に、水音噴霧する方法、繊維にスチーム
を吹きつける方法、軛維ン水を含むベルト状物質と接触
させる方法、水音コーティングする方法、繊維馨水苓・
含む浴に浸漬する方法、あるいは、以−に方法の後、一
部の水分乞繊維より除去し、繊維中の水分を一定にする
方法等があるが、いづれであっても良い。
繊維に液体アンモニアを含浸させる方法としては、繊維
乞液体アンモニア浴中に浸漬する方法、繊維に液体アン
モニアを11ハ霧又はシャワー状に降らせる方法、繊維
に液体アンモニアンコーティングする方法、繊Mli 
Y、液体アンモニアを含む°ベルト状物質と接触させる
方法などがあるが、いづれであっても良い。
繊維に含浸てせる液体アンモニアの温度は、通常、はソ
1気圧下では、−33,4℃以下、−77°C以上であ
るが、1気圧以下、1気圧以上の場合は、その気圧下で
、液体アンモニアの沸点以下、氷点以上であれば良い。
また、繊維に含浸させる液体アンモニアの量は、繊維の
絶乾重量に対して、40重量係以上、好ましくは、60
重量%以上である。
液体アンモニアは、液体アンモニアの本発明における効
果を妨げない程度の量であれば、他の物質により希釈さ
れていても良い。その際の液体アンモニアの濃度は、5
0屯量係以上、好ましくは、60軍量係以上である。
再生セルロース繊維に含浸させた液体アンモニアを、繊
維より除去する為には、繊維ン液体アンモニアの沸点以
上に加熱することが望まし2い。沸点以下でも、除々に
、繊維より液体アンモニアが気化、離散するが、沸点具
−ヒであることが、除去ケ、容易に、かつ、確実にする
。通常、1気圧下では、液体アンモニアの沸点は、−3
−3,4℃であるが、1気圧以上、1気圧以下の場合は
、気圧に応じた沸点以上の温度に繊維を加熱することが
望ましい。更に、繊維ケより高い温度に加熱した方が繊
維よりのアンモニアの除去が一短時間で行われる。しか
し、加熱温度が200℃を越えると、繊維の黄変、脆化
が生ずるので、黄変、脆化することを好まない場合は、
200°CY越えないことが、望ましい。寸た、繊維を
加熱する時間は、加熱する温度により変えるべきであり
、繊維の形態:によっても異る。更に、加熱方法によっ
ても轡る。
加熱方法は、ピンテンター型の装置、ドラム加熱方法(
接触加熱の代表例。)、あるいは、液体アンモニアケ含
浸した繊維ケ液状物質中Kf漬し、加熱する方法、繊維
ケ熱純により加熱する方法、マイクロ波による加熱方法
などがあるが、本発明の効果乞、妨けない方法であれば
、いづれであっても良い。加熱時聞け、加熱方法、加熱
温度、加熱される繊維の形態によって異る為、特定の範
囲を規定することはできない。要するに、繊細中のアン
モニアケ除去するに必要な時間以十であれば良い。
また、繊維中に、液体アンモニアが含浸している間及び
、繊維中より液体アンモニアン除去する際に、繊維の寸
法は、特に固定されない。すなわち、繊維は、液体アン
モニアを繊維に@浸させるイ0歳 前の寸法(以下、原寸という)より、収縮[また状態で
あっても良いし、原寸より伸ばされた状態であっても良
い。繊維の形態によっても異るので特定できないが、敢
えて例を上げれば、銅アンモニア法レーヨンフィラメン
ト糸では、液体アンモニアがフィラメント糸に含浸した
状態、及び、フィラメント糸よりアンモニアを除去する
咋、フィラメント糸の長さは一原寸に対して、最大10
チ前後収縮していても良いし、最大15チ程度、伸長さ
れていても良い。とにかく、繊維の緊張、弛緩の程度に
より繊維中に、予め含ませた水分の効果が減じられるも
のではない。
なお、本文中に述べた、絶乾繊維重量とは、日本工業規
格JIS L−10’l 5  に述べられている方法
、すなわち、温度105土2℃の加熱空気中にて乾燥さ
せ、恒量となった状態となったものの重量である。
次に、本発明ケ実施例により具体的に説明する。
実施例 1゜ 水分率が、糸の絶乾重量に対して、O係、5%、12チ
、3.−0係である銅アンモニア法レーヨンフィラメン
ト糸(120デニール、66フイラメント)馨、−40
℃の液体アンモニア中に浸漬した。
次いで、これを、1〔〕0℃の加熱ロールに、30秒間
接触せしめ、糸Φのアンモニア馨除去した。
処理工程中、糸の長さは、処理前と同一寸法とした。結
果は、次表の通りであった。
υ71、’I:、S二臼) 1、温水収縮率:40℃の温水中に30分間浸漬した後
乾燥したものが、温水処理前に比べて収縮した率(10
0分率)。
銅アンモニア法レーヨン糸(75デニール)からなる織
物(タフタ)¥、恒温・恒湿槽に入れ、織物に含まれる
水分が、織物の絶乾M′ft1l′に対して0チ、5チ
、12チ、20%、80%のもの得た。
これを、−38℃の液体アンモニア浴中圧浸漬した後、
浴から引き」二げ、直ちに、120 ”Oの熱風7当て
、織物中のアンモニアヶ除去した。これケ、40℃の水
で洗濯し、洗濯による収縮率(織物のタテ方向とヨコ方
向の収縮率ケ加えた値)′(r−測定した結果を図示す
ると、第1図のようになる。図に明らかな如く、織物中
に予め水分を含ませたもの(織物中水分率5%、12係
、25係、8o係)と、水分0チのものでは、洗濯収縮
率に大きな差がある。
洗濯収縮率: JIS L〜1042による方法但し、
図1には、練物のタテ方向、 ヨコ方向の収縮率の合計ケ示した。
織物密度:経120本/インチ 緯 85本/インチ 実施例 6゜ ビスコースレーヨンフィラメント糸かラナル織物(タフ
タ、タテ糸120デニール、ヨコ糸75デニール)ン笑
施例2.と同様な条件で処理した。
結果は、図2に示す通りである。
練物密度:経105本/インチ、緯70本/インチ 実施例2.と同様、明らかに、水分の影響が大きい。
実施例 4゜ 銅アンモニア法し−ヨンフイラメン)糸(120デニー
ル、ろ6フイラメント)に含まれる水分が、0チ、15
係(対糸の乾燥重量)としたものケ−50℃の液体アン
モニア中に60秒間浸漬した後、150℃の加熱金属ロ
ールに20秒間接触せしめ、系中のアンモニアを除去し
た。液体アンモニア中浸漬工程、アンモニア除去工程(
両工程を処理工程という)における糸の張力は表中に示
す。
結果は表の通りであった。系中の水分が15チのものは
、処理中の張力が高くても、温水113/m率(実施例
1.に同じ)が低いことが明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は銅アンモニア法レーヨン糸からなる織物の水分
率、液体アンモニア中への浸漬時間と洗濯収縮率との関
係?示す図、第2図はビスコース法レーヨン糸からなる
織物についての第1図と同様の図である。 未g!!’FJF2151)([?slh4−mn )
  $痰腰イ埋坏井(堅1h7j−rr1口)J手続補
正書(自発) 昭和57年6月停日 特許庁長官島 1)春 樹 殿 1 事件の表示   昭和56年特許願第149349
 号2 発明の名称 寸法安定性の優れた再生セルロース繊維の製造方法 a 補正をする者 事件との関係   特許出願人 大阪府大阪市北区堂島浜1丁目2番6号生 補正の対象 5、補正の内容 ill  明細書第8頁第5行「屈曲摩耗強度」を「屈
曲摩耗強さ」と訂正する。 (2)  同第8頁第14行「屈曲摩れ強度」を「屈曲
摩耗強さ」と訂正する。 (3)  明細書第8頁第14行[低下もない。」の後
に、次の文を挿入する。 [また、本発明により得られた再生セルロース繊維に、
再生セルロース繊維に対して通常行われ”Cいる樹脂加
工に代表される、いわゆる後加工を行うことは、自由で
あり、後7JII工により、本発明の効果が損われるこ
とはない。例えば、本発明により得られた再生セルロー
ス繊維は、本発明による処理を行っていない通常の再生
セルロース繊維に比べ、樹脂加工剤による防縮性、防し
わ性吟の性能向上を受は易い秀れた性質を持っている。 従って、通常の再生セルロース繊維からなる織物の、防
縮性、防しわ性等の性能を実用上はV十分な範囲にまで
向上せしめるのに必要な樹脂加工剤を100部とすれば
、」二記と同じ練物に、本発明によ(1) る処理を行ったものは、上記と同じ樹脂加工剤、約25
部〜50部を使用し、樹脂加工することにより、上記と
はy同一水準の防縮性、防しわ性等の性能を示し、屈曲
摩礼強さくJIS  I、−1079A−2法による)
においては、むしろ、上記のものより優れている。 (4)明細書の発明の詳細な説明の欄を下記の通り訂正
する。 (5)同第20頁第9〜lO行「40℃の水でf′濯し
、−一一一一収縮率を加えた値)」を削除し次の文を挿
入する。 「80℃の温水中に浸漬し、寸法安定性(収縮率)」。 (6)  同第20頁14行F洗濯」を削除する。 (7)  同第20頁第16〜18行目の[洗濯収縮率
−−−−一示した。」を削除し、次の文を挿入する。 [収縮率:アンモニアを除去した後の織物を、8()℃
の温水中に浸漬し、:40分間軽く攪拌する。次いで、
遠心脱水機にて、繊維表面に付着している水分を除去し
、室温(約20℃)にて、無緊張1で、水平に置き乾燥
する。温水処理前後の乾燥状態での織物の寸法変化を“
収縮率”とする。収縮率は、次のように定める。 アンモニア除去後、温水処理前の織物の寸法をタテ方向
なA、ヨコ方向なりとする。 温水処理、乾燥後の寸法を同様に、タテ方向なa、ヨコ
方向なりとする。 収量率(%)=(=へ:」十計」) X lo 。 AB         J (8)図面を添付の通り補正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 再生セルロース繊維馨、液体アンモニアで、処′fDi
    するに際して、再生セルロース繊維を液体アンモニアに
    含浸でせる前に、繊維中に、繊維の絶乾重量圧対して5
    重量係以上の水分ン、予め含1せておくことを、特徴と
    する寸法安定性の優れた再生セルロース繊維の製造方法
JP14934981A 1981-09-24 1981-09-24 寸法安定性の優れた再生セルロ−ス繊維の製造方法 Pending JPS5854071A (ja)

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