JPS59173326A - 寸法安定性に優れた再生セルロ−ス繊維紡績糸の製造法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、寸法安定性と柔軟性に優れた再生セルロース
繊維紡績糸の製造方法に関する。さらに詳しくは、繊維
の切断伸度、柔軟性を実質的に損々うことなく、水に対
する寸法安定性を改良した再生セルロース繊維紡績糸の
製造法に関する、７（ロ）従来技術 再生セルロース繊維は吸湿性に優れること、静電気が発
生しにくいこと、汚れが落ち易いこと等の特徴がある反
面、水に対する寸法安定性に劣るため通常の家庭洗濯で
著しく収縮するという欠点を有している。従来、この欠
点を克服し寸法安定性の優れた再生セルロース繊維紡績
糸を得ることは困難とされていた。

本発明者らは、かかる欠点を防止し水に対する寸法安定
性に優れた再生セルロース繊維紡績糸の製造法について
鋭意検討を重ねだ。例えば、再生セルロース繊維の紡績
糸をマーセライズ加工、シルケット加工等に代表される
苛性アルカリ処理、および液体アンモニアによる処理を
単に行なったがいずれも水に対する寸法安定性に効果を
示すものの、その効果はフィラメント糸条や、織物での
処理に比し劣ったものであシ、寸だ、柔軟性が著しく損
なわれるという欠陥を有する。

本発明者らは、さらに紡績糸の形態とマーセル化剤の作
用メカニズムの相関について着目し詳細に検討した結果
本発明の完成に至った。

０う　発明の目的 本発明の目的は、再生セルロースｍ維の優れた特性を実
質的に損うことなく、水に対する寸法安定性を改良した
再生セルロース繊維紡績糸を製造する方法を提供するに
ある。

に）発明の構成 本発明に係る寸法安定性に優れた再生セルロース繊維紡
績糸の製造法は、再生セルロース繊維束をマーセル化剤
によ多処理した後、開繊し、紡績することを特徴とする
。

（ホ）好ましい態様 以下、本発明を具体的に説明する。

本発明の製造方法で使用する再生セルロース繊維束とし
ては、ビスコース法レーヨン（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の繊維束がある。

本発明において「繊維束」とは綿、有限長繊維束からな
るスライバー、および連続長繊維からなる繊維束トウを
意味する。また、実質的に再生セルロース繊維の特徴を
損わない限度内において他種繊維が混在したものであっ
ても何ら構わ々い。再生セルロース繊維束に併用する他
種繊維の許容限界は両繊維の合計重量に基づき概して５
０重量％以下である。

本発明方法では再生セルロース繊維束をマーセル化剤に
含浸し、ついで、該繊維よシマーセル化剤を除去する。

本発明で使用するマーセル化剤の例としては苛性アルカ
リ、有機アミン、第４級アンモニウム塩類の中から選ば
れた一種或いは二種以上の混合物が挙けられる。マーセ
ル化剤はマーセル化剤による処理の効果を妨げない範囲
であれば他の物質で稀釈されてもよい。これらマーセル
化剤の代表的使用形態としては、苛性アルカリでは１〜
６０重量％、好首しくけ３〜４０重量％の水溶液、有機
アミンでは２０重量％以上、打首しくけ４０重量％以上
の水溶液或いは１００％有機アミン、第４級アンモニウ
ム塩類では１５〜８５重量％、好ましくは２０〜６０重
量％の水溶液などがある。マーセル化剤は、ガス状でも
液状でも使用出来るが、液状で使用するのが処理が容易
である。

苛性アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、水酸化セシウムなどが挙げられる
。

有機アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、グ
ロビルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘプチル
アミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ヒ
ドラジンヒドラジドなどがある。

第４級アンモニウム塩類としてはテトラメチルアンモニ
ウム水酸化物、トリメチルエチルアンモニウム水酸化物
、トリメチルベンジルアンモニウム水酸化物、ジメチル
アンモニウム水酸化物などがある。

マーセル化剤を再生セルロース繊維中に含浸させる方法
としてはスプレー法、コーティング法、浸漬法等の常用
される方法があるが、いずれであってもよい。含浸させ
るマーセル化剤の量は繊維重量に対して苛性アルカリで
１０〜１５０重量％、有機アミンで２０〜１５０重量％
、第４級アンモニウム塩類で１５〜１５０重景％である
。マーセル化剤を含浸させておく時間はマーセル化剤の
使用形態に依存して異なシ一般に規定できないが、１秒
以上が適当であシ、好ましくは２秒以上である。

繊維に含浸させるマーセル化剤の温度は苛性アルカリ水
溶液で一１０℃〜１００℃、有機アミンでは、有機アミ
ンの氷点〜１００℃、第４級アンモニウム塩類では一１
０℃〜１００℃の範囲である。含浸させたマーセル化剤
を繊維より除去するのに適当な方法は、マーセル化剤の
種類によシ相異するが、一般には塩酸、硫酸等の強酸、
酢酸、乳酸、コハク酸等の弱酸で中和するか、或いは８
０〜１００℃の温水のみで洗浄するか、或いはマーセル
化剤の沸点以上に加熱する方法などが採られる。本発明
の効果を妨げない限シ、これらの方法を組み合せてもよ
いし、これらに他の方法を組合せてもよい。

マーセル化剤の除去処理に要する時間は、要するに繊維
中のマーセル化剤が実質的に除去されるに十分であれば
よく、格別限定されない。

本発明の方法においては、再生セルロース繊維束に、マ
ーセル化剤を含浸する前、及び、含浸せしめて後ある程
度のマーセル化剤が繊維中に残存した状態もしくは除去
された状態で単繊維間に位相差を生じさせ、単繊維表層
部の相互癒着を防止あるいは解除せしめる。ここでいう
ある程度のマーセル化剤を繊維中に残存させた状態とは
、再生セルロース繊維の絶乾重量に対して４０重量％未
満残存することを意味し、除去した状態とは残存量が０
重量％であることを意味する２、好ましくは、再生セル
ロース繊維中のマーセル他剤月−がその絶乾重量に対し
て３０重量％未満の状態で単繊維間に位相差を生じせし
め開繊を行なう。

なお、本明細書において、「絶乾繊維重量」とは、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させ
、恒量となった状態となったものの重量である。

再生セルロース繊維束の単糸間に位相差を生じせしめる
開繊方法としては、繊維束の長さ方向、バイアス方向、
経方向のいずれかに位相差を生せしめる方法、あるいは
、これらの方法を２つ以上組み合わせて単糸間に位相差
を生じさせる方法がある。開繊方法の具体例としては針
で梳る方法（カーティング法）圧搾された空気流による
方法、圧搾された液体流による方法、このような流体中
において揉み効果を付与する方法、あるいは１つ以上の
ニップ点を有する設備を用い、ずれ変形を起させる方法
々とがある。これらの方法を２つ以上組み合わせ、連続
的または非連続的に処理するととも該繊維束の開繊性を
向上させるのに有効である。

本発明者らは、数多くの開繊方法の中から極めて効果的
で、実用的な方法として次の様な方法が特に好ましいこ
とを見い出した。

すなわち、繊維束が綿状の場合のよシ好ましい開繊方法
としては、マーセル北側処理後の綿を水溶液中に投入し
膨潤させた状態で物理的な揉み効果を付与し単糸間に位
相差を生じさせる。この時に使用する水溶液は水１００
％であっても良いし、マーセル化剤の処理効果が損なわ
れない範囲であれは他成分を含む水溶液であっても構わ
ない。水溶液の温度はその気圧下における氷点〜沸点の
範囲であれば良い。物理的な揉み効果を与える方法とし
ては、水溶液中で連続的または非連続的に綿を移動させ
る方法、或いは、水溶液に連続的または非連続的に流れ
を生じせしめ、流れによって生じた力によシ綿に侑撃を
与える方法がある、このときの該綿の移動速度、液流速
度、移動速度、液流速度及び該綿の移動方向と流体の接
触角はマーセル化剤の処理効果を損なわずに揉み効果を
付与する方法であれば、いずれの方法であってもよい。

揉みを行う時間は揉み方法、水溶液温度、水済液成分、
繊維の量によって異なるために特定の範囲を規定できな
いが、これらの要因を考慮して適宜設定することができ
る。このように水溶中で揉み効果を付与した綿を弛緩さ
れた状態で乾燥を行なうと、さらに、開繊性が向上する
ので好ましい。

１だ、上記揉みを行った後、柔軟なシート状物の上に該
綿を乗セ、金属ローラー、ゴムローラー間に通し圧力を
加えドラフトをかけたシ、または、上下ローラーを逆回
転させて、さらに揉むことは、開繊性をなお、−急向上
出来るので好ましい。このように開繊された該綿は、通
常用いられている紡績方法によシ容易に紡績糸を製造す
ることが出来る。

また、有限長繊維束のスライバーでは、金属ローラー、
ゴムローラー間に該スライバーを通し圧力を加えドラフ
ト表かけたシ、また、上下ローラーの回転を逆回転など
させ揉む方法などがある。

又、これらを組み合わせて揉むことは開繊性を尚一層内
上させるので好ましい。なお、ドラフト率は１．５倍〜
５倍の範囲で設定するのが好ましい。

このように開繊された該スライバーは、通常用いられて
いる紡績方法によシ容易に紡績糸とすることが出来る。

また、連続長繊維からなる繊維束のトウの場合には、マ
ーセル化剤で処理後のトウを水溶液中に投入し、膨潤さ
せた状態で物理的な揉み効果を付与し単糸間に位相差を
生じさせる。この時に使用する水溶液は水１００％であ
っても良いし、改質された再生セルロース繊維の性能を
本質的に損なわない範囲であれば他成分を含む水溶液で
あっても構わない。水溶液の温度は、その気圧下におけ
る氷点〜沸点の範囲であれば良い。物理的な揉み効果を
与える方法としては、水溶液中で連続的または非連続的
に該トウを移動させる。また、水溶液に連続的オたは非
連続的に流れを生じせしめ、流れによって生じた力によ
シ該トウに衝撃を与える方法がある。このときの該トウ
の移動速度、液流速度及び該トウの移動方向と流体の接
触角は、改質された再生セルローストウの性能を本質的
に担々わす、揉み効果を付与する方法であれはいかなる
方法でも良い。揉みを行なう時間は揉み方法、水溶液温
度、水溶液成分、繊維の邪によって久たるため特定の範
囲を規定することはできないが、これらの要因を考慮し
て適宜設定すれはよい。このように水溶液中で揉み効果
を付与したトウを弛緩させた状態で乾燥を行なうと、な
お一層開繊性に優れた改質された再生セルロース繊維ト
ウが得られる。このトウから、一般的な紡績方法によシ
容易に紡績糸を製造することができる。

さらに開繊性を向上させるのに好ましい方法として、上
述の改質された再生セルロー・ス繊維トウの長さ方向に
２つ以上のニップ点をつくることのできる設備を用い、
トウにドラフトをかけ単繊維間にせん断力を生じせしめ
る方法がある。この方法によれは飛躍的に開繊性が向上
する。このときのドラフトは１．５倍〜１０倍の範囲で
設定する事が好ましい。

また、上述の水溶液中で揉み効果を付与した後の乾燥と
ドラフトをかけ開繊する方法を連続的に行なうとなお一
層開繊性が向上するので好オしい。

本発明においては再生セルロース繊維束をマーセル化剤
で含浸処理する前に繊維含有水分を調整することによっ
て処理効果を一層促進することが望ましい。含ませる水
分の量は、繊維絶乾重量に対して５％以上、好ましくは
１２％以上である。

水分を含ませる方法ＫＦｉ恒温恒湿槽中で調整する法、
水を噴霧する方法、スチームを吹きつける方法等がある
。

本発明方法においては、マーセル化剤を含浸するに先立
って、再生セルロース繊維束表面にマーセル化剤に難溶
性でかつ、再生セルロース繊維に吸着しうる液体、また
は、マーセル化剤に難溶性でかつ再生セルロース繊維表
面にフィルムを形成する能力をもつ物質を付与すること
が望ましい。

マーセル処理に伴う単糸間の癒着を防止できるからであ
る。再生セルロース繊維に吸着し得る液体としては、脂
肪族および芳香族炭化水素、油脂ならびに界面活性剤な
どがあ如、これらの中でも常温で液状をなすものが好ま
しい。ここで「マーセル化剤に難溶性である」とは、処
理温度での溶解度がマーセル化剤ｉｏｏｇに対して１０
ｇ以下の溶解度を示すものをいう。また、「再生セルロ
ース桟雑に吸着しうる」とは液体と再生セルロース繊維
によって作られる接触角が１１０度以下のものを倉味す
る。上記液体の付着量は繊維重量に対して５〜１５重景
％の範囲が好ましい。フィルム成形能を有する物質とし
ては、分子届が１万以上のものが望ましく、また、付着
量は繊維重量に対して０．５〜１０重童％の範囲が望ま
しい。フィルム成形能のある高分子には水溶性高分子及
び水分散性高分子がある。

本発明においては、トウの再生セルロース繊維束にマー
セル化剤を付与した状態で伸長し、次いで伸長した状態
でマーセル化剤を除去するのが好ましい。

ここでマーセル化剤を含浸した状態とは再生セルロース
繊維束の絶乾重量に対して５０％以上のマーセル化剤が
付着したことをいい、好ましくは、０．５秒以上存在す
ることによシ十分に再生セルロース繊維束が可塑化した
状態をいう。

本発明方法ではマーセル化剤を含浸した状態でトウを１
〜１５％の範囲で伸長するのが好ましい。

このように、マーセル化剤を含浸した状態で伸長された
再生セルロース繊維束から、次いで、伸長された状態で
マーセル化剤を除去する。マーセル化剤を除去した後の
再生セルロース繊維の寸法が原寸に対して１％以上好ま
しくは１〜１０％伸長されているのが好ましい。１％未
満では十分なる寸法安定性が得難く、逆に、伸長の程度
が大きすぎると切断伸度が低下する恐れがあシ好ましく
ない。マーセル化剤を除去するに際し、マーセル化剤を
付与した状態の伸長率を保持してもよいし、伸長の効果
を損わない範囲で伸長率に応じて通常１０％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。

（へ）発明の効果 本発明方法によシ得られた再生セルロース繊維紡績糸は
柔軟で且つ極めて水に対する寸法安定性に優る。

寸だ、本発明方法によって裂られた紡績糸、あるいはこ
の紡績糸を用いた布帛に再生セルロースｆａ＃の後加工
（例えばマーセル化、樹脂加工、柔軟加工等の風合加工
、その他）として知られている通常の後加工を行々うこ
とは全く自由である。

後加工によシ本発明の効果が損々われることはなく、１
だ本発明によシ後加工の効果が損なわれることも々い。

（ト）実施例 以下実施例をもって本発明をさらに具体的に説明するが
本発明は以下の実施例によシ制限されるものではない。

繊維の諸物性は以下のように測定した。壕だ、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。

膨潤度： 膨潤度を次の式で表わした。

［（Ｂ　−ｆｉ−）ＩＡ　）　Ｘ　１００　＝膨潤度（
％）Ａ；供試試料の絶乾重量 Ｂ：供試試料を常温の水中に３０分間浸漬し、ついで、
直径２３ａ＋＋の遠心分離機を用い回転数３５０　Ｏｒ
、Ｉ）−ｍ−で５分間脱水し繊維表面上の付着水を取シ
除いた後の繊維重量 引張シ強伸度： ＪＩＳＬ−１０７１にて測定した。

水に対する寸法安定性 水に対する寸法安定性は次式で評価した。

ＩＡ−Ｂｌ−水に対する寸法安定性（％）Ａ：湿潤時収
縮率（％） 温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気下で７０ｏｎの紡
績糸の端に、ＪＩＳ　Ｌ　−１０９５に従い該紡績糸に
初荷重をかけ端から１０ｍ、６０ｃｎ１の所にしるしを
つける。ついで、この試料から初荷重を取力除き常温の
水中に該紡績糸を３０分間浸漬する。次に、該湿潤］−
だ紡績糸を水中よシ取シ出し、前述の初荷重をかけ、シ
、るし間の長さを測定しａとする。次式で湿潤時収縮率
を算出する。

Ａ（灼＝２Ｘ　（５０−ａ） 但し、ａはセンナメートル表示とする。

Ｂ：乾燥時収縮率（％） Ａの測定を終了した後、初荷重を取り除き、温度２０℃
、相対湿度６５％の雰囲気下に２４時間放置後、再び初
荷重をかけ、しるし間の長さを測定し、ｂとする。次式
で乾燥時収縮率とする。

Ｂ（％）＝２　（５０−ｂ） 但し、ｂはセンナメートル表示とする。

実施例　１ マーセル化剤に難溶性で、且つ再生セルロース繊維に吸
着しうる液体として高級アルコール硫酸化油、ジアルキ
ルメチルベタイン、脂肪酸モノグリセライド、樹脂酸ノ
混合液を７００００ａ／２８０００　ｆのビスコースレ
ーヨンフィラメント糸からなるトウに浸漬法によシ付着
させた。１００℃で１０分間熱風乾燥機で乾燥した。付
着量は繊維重量に対して１．５％であった。

次いで、この試料を２０℃、相対湿度６５％に２４時間
放置し、訓１湿した。水分率は絶乾重量に対して１２％
であった。

該繊維を次の３方法によシマーセル化を行なった。

マーセル化方法（１）　：　］、　５℃の水酸化ナトリ
ウム１０％水溶液の処理槽に畝線を１０秒間浸漬し、次
いで、９０℃の温水で水酸化ナトリウムを除去した後１
２０℃の熱風で３分間乾燥した。

マーセル化方法（２）　：　２０℃のエチレンジアミン
に３０秒間浸漬し、次いで１５０℃の熱風で６０秒間乾
燥しエチレンジアミンを除去した。

マーセル化方法（３）　：　４０重量％テトラメチルア
ンモニウム水溶液２５℃に３０秒浸漬し次いで９０℃の
温水でテトラメチルアンモニウムを除去した後１２０℃
の熱風で３分間乾燥した。

次に、下記（１）〜（３）の方法により該トウの開繊を
行なった。

開繊方法（１）：表面に凹凸模様を有する１対の金属ロ
ーラ間に該繊維トウを通し金属ローラ間に圧力を加えて
トウをニップし、次に互いに異方向に金属ローラーを回
転させ連続的にトウの開繊を行なった。

開繊方法（２）　：　８０℃の温水を含むウィンス染色
機に該繊維トウを投入しウィンス染色機のリールの回転
により湿水中に滞留したトウを連続的に移動させ開繊さ
せた仮乾燥を行なった。

開繊方法（３）：開繊方法（２）の処理を行なった後３
対のゴムロール間にトウを通してニップし各々のニップ
ローラ間の表面速度を変えて６倍のドラフトにした状態
で連続的にトウを開繊した。

この様な方法によシ開繊したトウを牽切方法により紡績
して得た４０／−の紡績糸を供試試料とした。

比較例（１）としては上記の方法中マーセル化処理を施
さないトウを紡績し紡績糸とした。

比較例（２）としては、ビスコースレーヨン紡績糸４０
／−に上述と同様の再生セルロース繊維に吸着しうる液
体を付着させ乾燥させた後、マーセル化方法伐）によシ
処理した。得られた紡績糸の特性を表１に示す。

以下金白 表１にみられるとおり、再生セルロース繊維のトウをマ
ーセル化処理し、しかる後開繊して得られた紡績糸は、
実質的に切断伸度を損うことなく水に対する寸法安定性
に優れていることが判る。

実施例　２ エチレンジアミンに難溶性で、且つ再生セルロース繊維
に吸着し得る液体として高級硫酸化油を、単糸繊度２．
５ｄ、繊維長５ｃｒｎからなるビスコース綿に浸漬法に
よシ付着させ１００℃で１０分間熱風乾燥機で乾燥した
。付着量は繊維重量に対して２％であった。次いで、こ
の綿を２０℃、相対湿度６５％に２４時間調湿した。水
分率は繊維の絶乾重量に対して１３％であった。次に、
２０℃のエチレンジアミンに３０秒間浸漬し、次いで１
５０℃の一熱風で６０秒間乾燥しエチレンジアミンを除
去した。次いで、次の２方法により畝線の開繊を行なっ
た。

開繊方法（１）　：　８０℃の温水を含む円柱の槽に畝
線を入れ、撹拌機によシ１００　ｒ、ｐ、ｍで３０分間
撹拌することによシ水中で揉み効果を与えた。なお、浴
比（試料重量／水の重量′）は１１５０であった。

次に浴中柔軟剤（ポリオキシエチレンが主成分、分子量
約５０００）を２？／を入れ１０分間浸漬した後、脱水
し、乾燥した。

開繊方法（２）：開繊方法（１）の如く水中揉み、浴中
柔軟剤を付与した後、畝線を厚み０．２篩の木綿製のメ
ツシュ上に約５０ｒ／ｍ２の密度で乗せ１００℃で５分
間乾燥した。該試料を表面に凹凸模様を有する１対の金
属ローラー間に通し、金属ローラー間に５　Ｋｇ　／　
ｃｍ　２の圧力を加えローラーを互いに異方向に回転さ
せ開繊した。

との様な方法で開繊した綿を通常の綿紡式スフ紡績を用
い、混綿機、葉打機、仕上打綿機、Ｃｏｒｄ線条機、始
紡機、間紡機、精紡機を通し、４０／−の紡績糸を得た
。

比較例としては、上記（ｘ）、　（２）の開繊を用いず
に上記と同様な方法で紡績した紡績糸を用いた。

その結果を表２に示す。

表　　２ 表２にみられるとおシ、本発明（Ａｌ、Ａ２）の如くマ
ーセル化後開繊し、得られた紡績糸は非常に水に対する
寸法安定性が良い。

実施例　３ エチレンジアミンに難溶性で、且つ再生セルロース繊維
に吸着しうる液体として高級硫酸化油を、単糸繊度２．
５　／　ａのビスコースレーヨンスライバーにスプレー
法によ多繊維重量に対して２．０％付着し、１００℃の
熱風乾燥機で５分間乾燥した。次いで該スライバーを２
０℃相対湿度８０％に１２時間放置し肌湿した。水分率
は繊維の絶乾重量に対して１５％であった。

次に、２０℃のエチレンジアミンに３０秒間浸漬し、次
いで１５０℃の熱風で６０秒間乾燥しエチレンジアミン
を除法した。次いで、次の２方法により該スライバーの
開繊を行なった。

開繊方法（１）：実施例１の開繊方法（１）の方法に従
い連続的にスライバーを開繊した。なお、ローラー間圧
力は５■ぐｙ　／　ｃｍ　”であった。

開絆［方法（２）　：　３対のゴムロール間にスライバ
ーを通しニップし、各々ニップローラー間の表面速度を
変えて４倍のドラフトをかけた状態で連続的にスライバ
ーを開繊した。

この様な方法で開繊したスライバーを通常の綿紡績を用
い、線条機、前紡機、精紡機を通し、４０／−の紡績糸
を得た。

比較例としては、上記（１）　、　（２）の開繊を用い
ずに上記と同様な方法で紡績した紡績糸を用いた１、そ
の結果を表３に示す。

以下余白 表　　３ 表３にみられるとおり、本発明（ｍｌ、４２）の如くマ
ーセル化後開繊し、得られた紡績糸は水に対して非常に
寸法安定性が艮い。

特許出願人 旭化成工業株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　内　１）宰　男 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 再生セルロース繊維束をマーセル化剤によシ処理した後
   、開繊し紡績することを特徴とする寸法安定性に優れた
   再生セルロース繊維紡績糸の製造法。