JPS6234846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はセルロースアセテート系繊維集合体の
製造法に関する。更に詳しくは酢化度54％以上の
セルロースアセテートから湿式紡糸法により、機
械的性質の優れた単繊維繊度が実質的に0.5デニ
ール以下の極細繊維集合体を有利に製造する方法
に関する。 近年、種々の重合体から極細繊維の製造技術の
提案がなされている。しかもこれらの繊維素材の
有する極めて柔軟な風合特性あるいはその大きな
表面積を利用した製品の製品化の検討が試みら
れ、有用な材料として新規な用途が開拓されつつ
ある。 本発明者等はセルロースアセテートの元来有す
る優れた風合又は吸湿・吸水性をかかる極細繊維
の状態で活かすべくその製造研究をすすめてき
た。 一般に繊維形成性重合体から紡糸・延伸過程を
経て直接極細繊維を製造する方法としては、通常
湿式紡糸が有利でありこれを前提に紡糸ノズルの
孔径を小さくしかつ紡糸ドラフト、又は延伸倍率
を高める方法が採用される。しかしながら本発明
の出発重合体であるセルロースアセテートは剛直
な分子構造を有し又分子間相互作用に起因する結
晶化の容易なことが、紡糸過程における分子のモ
ビリテイーを制約する結果となり、その紡糸性並
びに延伸性が極めて小さくなり、上記したような
糸長方向への引張りによる細デニール化が困難で
あると同時に、この引張りのうち特に糸条に過大
な張力が作用する条件での引張りは糸欠陥点の発
生を誘起し、得られる繊維のタフネスの低下、と
りわけ結節強伸度の大巾な低下を招く事を明らか
とした。この現象を糸製造プロセス組立の観点か
らみると、まず第１に湿式紡糸・洗浄された糸条
を乾燥する際に緊張下に行なうと上記物性低下が
著しい点、第２に紡糸の実効ドラフト、即ちドラ
フト限界に対する採用ドラフトの比率が大きくな
るに伴なつて傾向的に同様の問題が惹起される。 そこで本発明者等はかかる問題点を解消し機械
的性質の良好なセルロースアセテート系極細繊維
の製造を目的に広範な検討をすすめ、工業的に、
しかも繊維集合体として有利に製造する特定条件
を見出し本発明に到達した。 酢化度54％以上のセルロースアセテートをジメ
チルホルムアミド又はジメチルアセトアミドに溶
解し重合体濃度13重量％以下の紡糸原液を調整
し、温度―15〜20℃の範囲に保持されたジメチル
ホルムアミド又はジメチルアセトアミドを含む水
系凝固浴中に20℃を越えない吐出温度で孔径20〜
40μのノズルから吐出し１〜20ｍ／分の速度で引
き取る湿式紡糸を行ない、ついで脱溶剤したのち
必要によりケン化処理し、次いで無緊張下に乾燥
することを特徴とする、単繊維の繊度が実質的に
0.5デニール以下のセルロースアセテート系繊維
集合体の製造法にあり、このケン化処理すること
によつて一部又は全部を再生セルロースに転化せ
しめた繊維とすることができる。 本発明を実施するに際して用いる出発重合体は
酢化度54％以上の通常用いられる繊維形成用セル
ロースジアセテートあるいはセルロースアセテー
トを用いることができ、その重合度は一般に150
〜400程度のものが選ばれ、原料の選択には特別
の制約を受けない。 一旦、これを溶媒に溶解し、十分に過、脱泡
を行なつて紡糸原液とする。本発明では凝固力が
大で取扱いの容易な水を主凝固剤とするため、該
溶媒は水溶性のものが好ましく、具体的にはジメ
チルホルムアミド（DMF）、ジメチルアセトアミ
ド（DMAC）及びそれらの混合物あるいはその
他少量のアルコール類、水、無機化合物等の添加
剤を加えた系が採用される。 紡糸原液中の重合体濃度は13重量％以下、好ま
しくは12〜８重量％の範囲とするのがよい。重合
体濃度が低い程紡糸ドラフト限界が増大し繊維の
細デニール化の点より好ましいのであるが、余り
低くすぎると湿式紡糸で認められる凝固糸条中へ
のボイドの発生が顕著となり、繊維は失透しかつ
脆くなるので好ましくない。 この失透現象を解消し、実効ドラフト率を上げ
ずにできるだけ採用ドラフト率は向上せしめるに
は、紡糸原液中の重合体濃度を十分に低くし、か
つ、凝固浴に於けるその凝固温度を十分に低くす
るのがよい方法である。即ち、該溶媒種の如何に
かかわらず凝固浴温度を20℃以下に保持すること
によつて凝固糸中への凝固剤である水の過剰な拡
散が抑制でき、ゆつくりと糸の凝固を進行せしめ
得た結果、脱溶剤工程に伴う、糸条の体積収縮速
度と脱溶剤速度とをうまくバランスせしめること
ができ、糸条中へのボイドの発生を抑止し得たの
である。糸の透明性を更に向上せしめるには、凝
固浴の温度を、好ましくは15℃以下とするのがよ
いが、この効果も−15℃付近で飽和すると共に逆
に紡糸操作性に難点も出てくるので凝固浴の温度
は−15〜20℃の範囲とするのがよい。 かくして通常の方法により湿式紡糸を行なうの
であるが、この際紡糸ノズルから吐出される原液
の温度、即ち吐出温度が繊維とりわけ繊維集合体
の物性に大きく影響する。即ち吐出温度が20℃を
越えると、凝固浴の循環を強化してもノズルから
吐出される糸条集合体のうちその中心部の凝固が
該吐出温度により強く支配される結果、その部分
の糸条の透明性が極端に低下し、いいかえればボ
イドの発生量が多くなり、結果として発色性が低
下し染色斑の原因となる。トウ状態で染色した場
合これは強い筋斑となつて表われる。 この理由から吐出温度は20℃を越えない温度に
維持され、好ましくは両者のギヤツプをなくし同
等の温度とするのがよい。なお上記したように紡
糸原液中の重合体濃度が13重量％以下の低濃度で
あることから、原液吐出温度が仮に０℃付近とい
つた低温に於ても原液はゲル化する事なく安定で
あり、その粘度は普通湿式紡糸に好適な50〜500
ポイズといつた範囲に調節でき紡糸操作上好まし
い。 以上述べた基本的条件下に於て、極細デニール
紡糸に適する孔径20〜40μのノズルから紡糸し連
続的に引き取る。引き取り速度は紡糸安定性及び
生産性の面から１〜20ｍ／分が妥当である。 ついで熱水中で洗浄して脱溶剤を行なうが、こ
の過程は緊張下でも特に差支えないが、過度の延
伸の適用は前記したタフネスの低下あるいは毛羽
の発生を伴なうので避けた方がよい。この段階で
糸条中の残存溶剤量は重量でほぼ１％以下とす
る。 次に適当な油剤を付与したのち無緊張下に温度
100〜200℃、通常は120〜170℃の条件下で乾燥す
る。かかる乾燥は連続的にあるいはバツチ処理の
いずれも処理も可能であるが、とりわけ紡糸脱溶
剤を行なつた糸条を連続して、無端の処理コンベ
ア―上にオーバーフイードし熱風、赤外線ヒータ
ー等による加熱雰囲気中に導く方法が好ましい。
なお乾燥過程で湿潤糸条は長さ方向に約５〜10％
収縮するのでオーバーフイード率は少くともこの
値を越える水準に設定する。 乾燥后の繊維はこのまま、あるいはついで捲縮
を付与し必要ならば熱処理を行なつてトウとして
又は切断されステープルとなる。 以上の本発明の成型上の基本要素に対し、本発
明のセルロースアセテート重合体に反応処理を導
入し親水性等の機能性を付与すると共に重量減少
に対応した細デニール化を計ることができる。即
ち、上記脱溶剤された湿潤糸条を、好ましくは予
めニツプローラー等で表面付着水を絞つて脱水し
たのち、ケン化処理を施し、アセテート基を部分
的にあるいは完全に水酸基に転換せしめ、ついで
再洗浄したのち無緊張下に乾燥することにある。
ケン化率の増大とともに親水性の向上した吸水、
吸湿性の高い有用な繊維となる。 該ケン化処理は苛性カリ等のアルカリ水溶液及
びそれら酢酸ソーダ等の塩との併用系もしくは硫
酸等の酸性水溶液中温度40〜90といつた比較的高
温下に時間数秒から数分の範囲で行なわれる。反
応は糸条表面から内部に向つて進行るするが、極
細デニールでかつ乾燥前であるためケン化率はほ
ぼ100％のセルロース化も短時間で達成できるの
で、紡糸との連続プロセスの適応性も十分高い。 以上本発明の条件を説明したが、これらの条件
以外に本発明の主旨を損なわない限り他の公知の
種々の手法を導入しうる。例えば本発明のセルロ
ースアセテートとその他の重合体のブレンド紡
糸、高圧スチーム延伸等の導入による細デニール
化等の併用が挙げられる。 以下本発明を実施例を挙げて更に詳しく説明す
る。 実施例 １ 酢化度61.5％のセルローストリアテート（平均
重合度300）を溶媒DMACに85℃で溶解して重合
体濃度10％の溶液を調製し、過・脱泡して40℃
に保温した。この紡糸原液を冷却し吐出温度５℃
（粘度度150ポイズ）で、孔径25μφ、孔数1000の
ノズルから温度−５℃に保持した30％のDMAC
水溶液中に吐出し５ｍ／分の速度でひき取つた。 連続的に沸水中に洗浄したのち油剤を付与しつ
いで、無端のネツトコンベア―上に振り込み無緊
張下130℃の熱風雰囲気中で乾燥を行つて水分率
3.2％の糸条とした。この際約９％の収縮を許し
単繊維の繊度0.3デニールの繊維を得た（実験No.
１）。 比較のために同様のプロセスに於て、第１表に
示す如く(1)吐出温度の変更、(2)凝固浴温度の変
更、(3)緊張乾燥（所定の表面温度を有する熱ロー
ル上で定長乾燥）の条件を検討し、原糸物性に関
し第１表に示す結果を得た。

【表】

【表】 実施例 ２ 酢化度55％のセルロースジアセテートをDMF
に溶解し濃度８％の紡糸原液を調製した。この紡
糸原液を孔径25μ、孔数10000のノズルから吐出
温度０℃に、０℃に保持されたDMF40％水溶液
中に吐出して８ｍ／分の速度でひき取り、ついで
85℃の熱水中脱溶剤しながら1.5倍の延伸を適用
して油剤を付与し、ネツトコンベヤー上に振り込
み150℃の熱風中で無緊張下に乾燥して、単繊維
の繊度0.15デニールの繊維集合体を得た。 一方、同様に紡糸・脱溶剤された定長下に90℃
に保持されたNaOH7ｇ／水溶液槽へ導き処理
時間30秒間、ケン化処理を施し、ついで熱水中で
洗浄したたのち、同様に無緊張下に乾燥を行なつ
た。 以上のケン化処理有無の繊維の物性を第２表に
示す。但し上記ケン化浴のアルカリ濃度を変更し
てケン化率を変更した繊維の物性も含む。

【表】 なお、第２表No.11は比較のために乾燥を熱ロー
ルで緊張下に行なつた場合の実施例である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酢化度54％以上のセルロースアセテートをジ
   メチルホルムアミド又はジメチルアセトアミドに
   溶解し重合体濃度13重量％以下の紡糸原液を調整
   し、温度−15〜20℃の範囲に保持されたジメチル
   ホルムアミド又はジメチルアセトアミドを含む水
   系凝固浴中に20℃を越えない吐出温度で孔径20〜
   40μのノズルから吐出し１〜20ｍ／分の速度で引
   き取る湿式紡糸を行ない、ついで脱溶剤したの
   ち、必要によりケン化処理し、次いで無緊張下に
   乾燥することを特徴とする、単繊維の繊維が実質
   的に0.5デニール以下であるセルロースアセテー
   ト系繊維集合体の製造法。