JPS59125963A - 改質再生セルロ−ス繊維の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は柔軟性に富む風合を有する改質された再生セル
ロース繊維の製造方法、更に詳しくは、再生上ルロース
絆（維本来の切断伸度、同布帛の引裂強度及び屈曲摩耗
強さをほとんど低下させることなく、優れた柔軟性、寸
法安定性及び防しわ性を付与する加工方法に関する。

一般にセルロース繊維は吸湿性に優れているが、しわに
なシやすく、水に対する寸法安定性が劣っている。上述
の欠点を改良するｉｔ究は、非常に多〈実施されている
。その１つには、多官能架橋剤で天然セルロース繊維全
架橋反応させる方法がある。確かにこの方法によれば天
然セルロース繊維に水に対する寸法安定性及び防しわ性
を付与することができるものの、架橋反応に伴う切断伸
度、引裂強度、屈曲摩耗強さ等が著しく低下する。

特に、再生セルロース繊維は天然セルロース繊維に比べ
て、結晶化度および平均１合度が小さく、架橋反応に伴
う強度低下は著しく大きかった。

１だ、セルロース繊維を多官能架橋剤で処理し、次いで
水酸化ナトリウムによりシルケット加工する方法がある
。この方法は屈曲摩耗強さの低下を抑制できるが、防し
わ性及び寸法安定性が低下するため、実用上満足できる
ものとは言えない。

本発明の目的は、再生セルロース繊維が本来有する切断
伸度、引裂強度、屈曲摩耗強さをほとんど低下させるこ
となく、再生セルロース繊維ＫｆｌＥれた柔軟性、寸法
安定性防しわ性を付与する方法を提供するにある。

本発明に係る改質セルロース繊維の製造方法は、再生セ
ルロース繊維に多官能架橋剤及びその活性剤を付与して
架橋反応させた後、液体アンモニアを含浸させ、次いで
アンモニアを除去することを特徴とする。

本発明によれば、再生セルロース繊維が本来有する切断
伸度、引裂強度および屈曲摩耗強さをほとんど低下させ
ることなく、優れた柔軟性、寸法安定性及び防しわ性を
付与することができる。このように、再生セルロース繊
維に良好な性能を与える原因は明確ではないが、再生セ
ルロース繊維を多官能架橋剤で架橋反応させることによ
り、繊維の表面が緻密化され、更に液体アンモニアで処
理することにより、液体アンモニアが架橋反応の際に生
じた内部歪を除去して非常に安定な構造が形成されるた
めと思われる。

以下、本発明について具体的に説明する。

本発明で使用する再生セルロース繊維としては、ビヌコ
ーヌ法レーヨン（ポリノジックレーヨンを含む）、およ
び銅アンモニア法レーヨンが挙げられる。また、繊維の
形態に綿状、トウ状、紡績糸状、フィラメント状、布帛
状のいずれでも良く、その形態に依存して本発明の効果
か変動することはない。更にまた、実質的に再生セルロ
ース繊維の特徴を損わない限界内において異種繊維を混
紡、混繊、または交編織したものであっても何ら構わな
い。再生セルロース繊維に混用する異種繊維の許容混用
限界は、側繊維の合計重量に基づき、概して５０重１％
以下である。

上記再生セルローヌ綾、維にセルロースと反応する官能
基を１分子中に２個以上有する多官能架橋剤ｃ以下、「
多官能物質」という。）及びその活性剤を付与し、乾燥
後、加熱する。

セルロースと反応する官能基としては、例えはアルデヒ
ド基、エポキシ基、ビニル基、イソシアナート基、酸ク
ロリド基などがある。アルデヒド基を有する多官能物質
としては、通常、セルロースの樹脂加工剤として使用さ
れている尿素誘導体化合物がある。尿素誘導化合物とし
ては、Ｎ、Ｍ−ジメチロール尿素、Ｎ、Ｎ’−ツメチル
−Ｎ、Ｎ’−ジメチロール尿素、Ｎ、Ｎ’−ジメチロー
ル−ジヒドロキシエチレン尿素、Ｎ、Ｎ’−ジメトキシ
メチル−ジヒドロキシ−メチレン尿素、Ｎ、Ｎ’−ジメ
チル−ジヒドロキシ−エチレン尿素等がある。エポキシ
基を有する多官能物質としては、グリセリンの誘導体が
ある。グリセリンの誘導体としては、グリセリン−ジグ
リシジルエーテル、エチレンジグリシノルエーテル等が
ある。ビニル基を有する多官能物質としては、例えば、
ビス−ベーターヒドロキシ−エチルヌルホンがある。イ
ンシアネート基を有する多官能物質としては、ジフェニ
ル−メタン−ジエチレン尿素、ヘキサメチレン−ジイソ
シアネートがある。酸クロリド基を有する多官能物質と
しては、例えば、塩化シアヌール誘導体がある。

上述の多官能物質は、例示であり、これらに限定される
ものではなく、セルロースと反応し、セルロースの樹脂
加工剤として通常使用されるものであれば、何れであっ
ても良い。

多官能物質と併用する活性剤（以下「触媒」という。）
としては、アルデヒド基を有する多官能物質に対しては
塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の金
属の酸性化合物がある。エポキシ基ヲ有する多官能物質
に対してはホウ弗化亜鉛、ホウ弗化マグネシウム叫のホ
ウ弗化化合物と、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、
第３Ｒアミン等のアルカリ性無機化合物及びアルカリ性
有機化合物がある。ビニル基を有する多官能物質に対し
ては水酸化ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ性無
機化合物がある。インシアネート基を廟する多官能物η
に対してはトリメチルアミン、トリエチルアミン等の第
３級アミン類がある。酸クロリド基ｋＴ４する多官能物
備に対しては、水酸化ナトリウム、炭酸水累ナトリウム
等のアルカリ性無機化合物がある。

多官能物質と触媒はそれらを含む処理液として適用する
。処理液は水溶液の形態が好ましいが、水板外の溶媒、
例えば、アルコール類、脂肪族または芳香族炭化水素類
、エステル類であっても甘たけこれらと水との混用であ
っても、本発明の目的を妨げないものであれば倒ら差し
つかえない。

処理液における多官能物質及び融媒の濃度は処理液を繊
維に付着させる方法及び繊維に＋１着させる多官能物質
及び触媒の量により決まる。

繊維に付着させる多官能物質の量は、アルデヒド基を有
する多官能物質にあっては、繊維の絶乾型ｉｔ（以下単
に「繊維重量」という。）に対して１〜１２チ、好まし
くは、１〜６チを使用する。

エポキシ基を有する多官能物質にあっては、繊維重量に
対して１〜１６％、好ましくは、１〜８％を使用する。

ビニル基を有する多官能基を有する物質にあっては、繊
維重量に対して１〜１０係、好ましくけ、１〜５％、￥
使用する。インシアネート基を有する多官能物質にあっ
ては、繊維重量に対して１〜１６％、好着しくに、１〜
８チを使用する。酸クロリド基を有する多官能物質にあ
っては、繊維Ｍ量に対して１〜１６係、好ましくは１〜
８優を使用する。

また、上記多官能物質に対して使用する触媒の量は、上
記多官能物質の重量に対して２０〜５０係が望ましい。

使用量が過少では上記多官能物質の効果が減少し、逆に
過多では繊維の脆化の原因となる。

処理液を繊維に付着させる方法は、特に規定されるもの
ではない。処理液に繊維を浸漬した後、引き上げ、絞液
あるいは吸引あるいけ噴射等により余剰に付着した液を
除去する。または、処理液を繊維上に噴霧又はコーティ
ングする。このようにして処理液を付与された繊維全加
熱乾燥する。

乾燥は通常行われている方法は、倒れも採用できる。熱
風乾燥が一般的であるが、マイクロ波による加熱、ある
いは接触加熱であっても良い。加熱温度は、特に限定さ
れないが、処理液から水ないし溶剤が気化し除去される
温度であれば良い。通報、熱風乾燥の場合は、１００〜
１５０℃が適当である。乾燥時間は、乾燥方法、加熱温
度により異なる。通常、３０〜１８０秒が適当であるが
、これに限定されるものではない。

次いで、繊維と多官能物質とを架橋反応させるべく、加
熱処理を行う。加熱温度は通常１４０〜２００℃である
が、使用する多官能物質により異なる。温度が低すぎる
と十分に反応しないか反応に時間が長くかかり、温度が
高すぎると反応に要する時間は短いが、繊維の黄変、脆
化等を伴う。

通常、熱風加熱の場合、温度は１４０〜１７０℃であり
、時間は３０〜１８０秒が適当であるが、これに限定さ
れるものではない。加熱方法は、乾燥と同様、熱風加熱
の他に、接触加熱、マイクロ波加熱等がある。倒れの方
法例あっても、加熱により繊維が１４０〜２００℃に加
熱され、反応に必要な時間が保たれるべきである。

次に、上記の如く多官能物質で架橋反応した再生セルロ
ース繊維を液体アンモニアで処理するが、処理前に水分
を含ませる方が好ましい。含ませる水分の量は、繊維重
量に対して５係以上、好ましくは１２係以上に調整する
。５係未満では、液体アンモニアによる処理効果が十分
に発揮されるには長時間を要するため、実用上やや問題
がある。

再生セルロース繊維に水分を含捷せる方法としては、繊
維中の水分が一定量になる様な雰囲気中に繊維を置く方
法、繊維に水を噴霧する方法、繊維に水をコーティング
する方法、水を含む浴に繊維を浸漬する方法、あるいは
、以上の方法の後、一部の水分を繊維より除去し、繊維
中の水分を一定にする方法があるが、何れであっても良
い。

再生セルローヌ繊維に液体アンモニアを含浸させる方法
としては、繊維に液体アンモニアを噴霧またはシャワー
状に降らせる方法、繊維に液体アンモニアをコーティン
グする方法、繊維を液体アンモニアを含むベルト状物質
と接触させる方法等があるが、何れであっても良い。

繊維に含浸させる液体アンモニアの温度は、通常、はぼ
１気圧下では、−３３，４℃以下、−７７℃以上である
が、１気圧以丁、１気圧以上の場合は、その気圧下で、
液体アンモニアの沸臓以下、氷点以上であれば良い。ま
た、粒維に含浸させる液体アンモニアの１は、繊維重量
に対して、５０重邦係以上、好壕しくに、６０重量係以
上でるる。

液体アンモニアは、本発明における踏体アンモニアの効
果を妨げない範囲であれは、他の物質、例えは、水、有
機溶剤（アルコール類、ケトン類、アミン類、及びその
他の液体アンモニアと相溶性のｔ・る物質）、無機及び
有ａ’ＱＪｉ（アンモニウム塩類、ロダン地類、ハロゲ
ン化塩類及びその他の液体アンモニアと相溶性のある物
質）など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、５０重重量板上、好ましくは６０重
量係以上である。

再生セルローヌ繊維に含浸させた液体アンモニアを繊維
より除去するには、繊維を液体アンモニアの沸点ｖ上に
加熱することが望ましい。沸点以下でも、徐々に繊維よ
り液体アンモニアが気化、拡散するが、沸点以上である
事が除去を容易に、力、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、−３３，４℃である
が、１気圧以上、１気圧以下の場合は、その気圧に応じ
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、繊維をより高温で加熱した方が繊維よシのアンモ
ニアの除去が、短時間で行なわれる。しかし、加熱温度
が２００℃を越えると、繊維の黄変、脆化を伴うので、
温度ｒｒｉ２００℃を越ないことが望ましい。また、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
ても異る。加熱方法は、ピンテンター型の装置、ドラム
加熱方法、あるいは、液体アンモニアを含浸した繊維を
液状物質中に浸漬し、力１・熱する方法、繊維を熱線に
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、本発明の効果を、妨げない方法であれは、何れで
あっても良い。加熱時間は、加熱方法、加熱温度、加熱
させる繊維の形態によって異るため、特定の範囲を規定
することはできない。要するに、繊維中のアンモニアを
除去するに必要な時間以上であれば良い。

なお、本発明においては、再生セルローヌ繊維に液体ア
ンモニアを含浸した状態で伸長し、次いで伸長した状態
でアンモニアを除去することが望ましい。寸法安定性が
をらに向上するからである。

ここで液体アンモニアを含浸した状態とは、再生セルロ
ース繊維重量に対して５０％以上の液体アンモニアが付
着したことをいい、好ましくは、０．５秒以上存在する
ことにより十分に再生セルローヌ繊維が可塑化した状態
をいう。

本発明では、液体アンモニアを含浸した状態で液体アン
モニアを含浸する前の寸法（以下「原寸」という。）に
対して、糸条形態においては糸長方向に１係以上、布帛
形態においては経方向及び／又は緯方向に１係以上伸長
することが望ましい。

伸長率の範囲は、繊維の破断伸度壕でであるが、引裂強
度が低下する恐れがあるため、糸条でＦｉ１〜５係、織
物では３〜１０チ、編物では３〜２０係の範囲が好まし
い。

ここで布帛形態の再生セルロース繊維の伸長は、経方向
、緯方向のいずれか一方を伸長してもよいし、経方向お
よび緯方向をともに伸長してもよい。

経方向および緯方向のいずれか一方を伸長するときは直
交する方向は自由に収縮させても原寸に固定してもよい
が、自由収縮よりも原寸固定の方が軽重しい。さらに経
及び線内方向共に伸長する方が寸法安定性の面から好ま
しい。

経および緯方向の伸長は、はぼ同時に伸長してもよいが
、工業的には逐次伸長する方法が有利である。逐次伸長
において、１段目の伸長（例えば経方向）に際し、直交
する方向は拘束していてもよいし、自由に収縮させても
よい。次いで、２段目の伸長（例えば緯方向）に際し、
直交する方向は１段目の伸長率を保持してもよいし、ま
たは１段目の伸長の効果を損わない範囲でリラックスさ
せてもよい。糸条の糸長方向や布帛の経方向及び／又は
緯方向に伸長した後、伸長の効果を損わない範囲で糸条
方向や経及び／又は緯方向にリラックスさせてもよい。

リラックスの程度は伸長率に応じて通常５係の範囲で適
宜決定すれはよい。

伸長する方法としては、２組みの押えローラーの表面速
度比を利用するいわゆるロール延伸法やピンテンター、
クリッゾテンター等ヲ利用する方法を適宜採用すればよ
い。

このように、液体アンモニア？含浸した状態で伸長され
た再生セルローヌ繊維から、伸長された状態でアンモニ
アを除去するが、アンモニアを除去した後の栴生セルロ
ース繊維の寸法が原寸に対して１％以上、特に糸条の場
合糸長方向に１〜５係、布帛の場合経方向及び／又は緯
方向に１〜１０係伸長されていることが軽重しい。１％
未満では、寸法安定性の向上がみられにくく、また、伸
長の程度が大きすぎると引裂強度が低下する恐れがあり
好ましくない。従って、アンモニアを除去するに際し、
液体アンモニアを付与した状態の伸長率を保持してもよ
いし、伸長の効果を損わない範囲で、糸長方向や経方向
及び／又は緯方向に伸長率に応じて通常５係以下の範囲
でリラックスしてもよいが、新たに伸長することは、繊
維内部構造歪を増加させ、本発明の目的を妨げることに
なるので好ましくない。

なお、本文中に述べた、絶乾繊維重量−とけ、日本工業
規格ＪＩＳ　Ｌ　−１０１５に述べられている方法、す
なわち、温度１０５±２℃の加熱空気中にて乾燥芒せ、
恒量となった状態となったものの重量である。

〈測定試料の調湿〉 本発明では、繊維、布帛の諸物性を測定する前に予め、
温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気下に４８時間以上
放置して調湿し、供試試料とした。

〈柔軟性〉 Ｊｌｓ−Ｌ−１０７９Ａ法（４５°カンチレバー法）の
剛軟度試駆法で評価し、剛軟度として表わした。剛軟度
は経方向と緯方向との平均値で表示した。

〈屈曲摩耗強さ〉 ＪＩＳ　−Ｌ　−１０７９法を用いた。

〈引裂強度〉 ＪＩＳ−Ｌ−１０７９Ｃ法を用いた。

〈防しわ度〉 ＪＩＳ　−Ｌ　−１０７９Ａ法を用いた。

〈洗濯収縮率〉 ＪＩＳ　−Ｃ−９６０６法を用いた。

〈摩擦堅牢度〉 ＪＩＳ−Ｌ−８４９法を用いた。

以下、実施例をもって、本発明を更に具体的に説明する
が、本発明は以下の実施例により制限されるものではな
い。

実施例１ 経、緯共７５デニール／３６フイラメントの銅アンモニ
ア法レーヨン糸からなる平織布（経密度１２０本／イン
チ、緯密度９０本／インチ）の染色布（カラーインデッ
クス拳リアクティブ・ブルー＆２７．３％ｏ、ｗ、ｆ染
色布）ｉＮ、Ｎ’ジメチロール・ソヒドロキシエテレン
尿素４％、塩化マグネシウム２％、ステアリル酸メチロ
ールアマイド１係からなる水溶液の入ったパッディング
槽に浸漬し、マングルにて処理液を数取した。ピックア
ップ率は７５％であった。次に、シ、−）ループテンタ
ーを用いて、１００℃で３０秒乾燥した。

次いで、ピンテンターを用いて１５５℃で３分間キーア
リングを行い架橋反応を完遂させ、続いて、該布帛を調
湿して、繊維の絶乾重量に対して１１係の水分を付与し
、−４０℃の液体アンモニアの入った処理液に３０秒間
浸漬し、液体アンモニア中で、ピンテンターにより緯方
向に２チ伸長し、経方向に１チオ−／Ｊ−フィードをか
けた。次にマングルにて織物表面上の過剰液体アンモニ
ア全数取した。続いて、１００℃の熱風乾燥機で３０秒
間乾燥し、アンモニアを繊維から除去した。

比較例としては、実施例同様に架橋反応のみさせたもの
（比較例１）を調製した。別の比較例として、架橋反応
させた織物を、１５重量係の水酸化す）　ＩＪウム水溶
液（５℃）に２分間浸漬し、水酸化ナトリウム水溶液中
で、ピンテンターにより緯方向に２係伸長し、経方向に
１係オー・ぐ−フィードをかけた。次に水洗し、酢酸水
溶液にて中和し、マングルで絞液して、１００℃の熱風
乾燥機で３０秒間乾燥した（比較例２）。結果を表１に
示す・　　　　　　　　　　　　　　　　　　以下余白
表■に明らかなように、本発明法によれは引裂強度、屈
曲摩耗強さをほとんど低下させることなく、柔軟性に富
む風合を有し、寸法安定性及び防しわ性に優れ、湿摩擦
堅牢度の良好な與品が提供できる。

実施例２ Ｍ、ｍ＃ＡＯ番手／−のビスコース法レーヨンからなる
平織布（経密度９０本／インチ、緯密度７５本／インチ
）の染色布（カラーインデックヌφリアクティブ・レッ
ドＡ２９．３　％　ｏ、ｗ、ｆ　染色布）ｉ、Ｎ、Ｎ’
−ジメトキシメチル−ジヒドロキシ−メチレン尿素６係
、塩化亜鉛１．５％、ステアリル酸メチロールアマイド
２チからなる水溶液の入ったパッディング槽に浸漬し、
マングルにて処理液を絞取した。ピックアップ率は８０
係であった。

次にピンテンターを用いて、１００℃で３０秒乾燥した
。次いで、ピンテンターを用いて１５５℃で３分間キー
アリングを行ない架橋反応を完遂させ、続いて、該布帛
を調湿して、繊維の絶乾重量に対して８％の水分を付与
し、−５０℃の液体アンモニアの入った処理液に３０秒
間浸漬し、液体アンモニアを付与した状態で、ピンテン
ターにより緯方向に３％伸長し、経方向に２係オーバー
２イードをかけた。次に、マングルにて織物表面の遜剰
液体アンモニアを絞取した。続いて、１００℃の熱風乾
燥機で３０秒間乾燥し、アンモニアを繊維から除去した
・ 比較例としては、架橋反応のみさせたもの（比較例３）
全調製した。別の比較例として架橋反応させた織物全２
０重量係の水酸化す）　ＩＪウム水溶液（７℃）に１分
間浸漬し、水酸化す）　ＩＪウム水溶液全付与した状態
で、ピンテンターにより緯方向に３係伸長し、経方向に
２ｑｂオーバーフイードをかけた。次に水洗し、酢酸水
溶液にて中和し、マングルで絞液して、１００℃の熱風
乾燥機で３０秒間乾燥した（比較例４）。結果を表Ｈに
示“°　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以下余
白表Ｈに明らかなように、本発明によれば引裂強度及び
屈曲摩耗強さをほとんど低下させることなく、柔軟性に
富む風合を有し、寸法安定性、防しわ性、湿摩擦堅牢度
のすぐれた製品を提供できる。

特許出願人 旭化成工栗株式会社 特許出願代理人 弁理士　官　　木　　　　　朗 弁理士　西　　舘　　和　　之 弁理士　内　　１）　幸　　男 弁理士　山　　口　　昭　　之 ４２９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 再生セルロース繊維に多官能架橋剤及びその活性剤を付
   与して架橋反応させた後、液体アンモニアを含浸感せ、
   次いでアンモニアを除去することを特徴とする改質再生
   セルロース繊維の製造方法。