JPS6297971A - 綿糸紡績用処理剤 - 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、木綿原綿に付与して、その紡績性を改善する
ことができる綿糸紡績用処理剤に関するものである。

（ロ）従来の技術 木綿は、風合が良く、吸湿性に冨み、染色性がすぐれて
いるなどの特長を有し、天然繊維の中で最も多く衣料に
用いられている。そして世界各地で綿花が多量に栽培さ
れているが、これら世界各地の綿花は、品種、産地、生
育環境等の違いにより、又同一産地の同一品種でも生産
年度によっても、その品質叩ち繊維長あるいは繊維表面
のコツトンワックスの質及び量が異なり、同一の紡績方
法で紡績が困難なものも少な（ない。又原綿のなかには
ハネデュと呼ばれる粘着性の物質が付着しているものが
あり、かかる原綿は、紡績の際各工程で繊維がローラに
巻付いて停台する場合が多くさらに混打綿及び梳綿工程
で除塵、開繊が円滑に行われず、梳綿工程後のスライバ
中にネップが多量に発生する場合がある。従来は、この
対策として、それぞれの原綿に適応する機械、温湿度そ
の他の条件調整を行うか、紡績性の悪い原綿に対して良
い原綿を混合する、いわゆる混綿を行って紡績性の向上
をはかっている。しかしながら、上記のごとく、原綿の
種類ごとに機械、温湿度等の条件調整、混綿の組み合わ
せ、比率等を変更することは、調整範囲にも限界があり
、しかも極めて煩雑で、手間がかかるとともに熟練した
技術を要する作１であり、さらに高級品を紡績するのに
適した紡績性の良好な原綿を、必ずしも製造効率が高く
品質の良い紡績糸が得られるとは限らない、紡績性の悪
い原綿と混綿することは、決して得策とはいえず、かか
る問題をより簡便に、効率的かつ合理的に解決しうる手
段の出現が望まれている。

一方短繊維の紡績性を向上させるため、油剤。

界面活性剤その他の助剤などの添加剤を原料繊維に付与
することが、人造繊維あるいは精練羊毛の紡績の際に普
通に行われている。しかし木綿の場合は、最近紡績中の
ダストの発生を抑える目的で油剤を付与する試みがなさ
れているほかは、殆ど行われていない。これは、原綿そ
のままで紡績性に問題の無いものも多く、又木綿繊維の
表面にコツトンワックスが付着していて、改めて上記の
ごとき添加剤を付与する必要が無いと考えられてきたた
めである。

木綿繊維の表面を覆っているコツトンワックスは、高級
脂肪酸エステルを主成分とする疎水性の物質で、繊維−
繊維間の摩擦、繊維−金属間の摩擦、集束性及び電気的
性質等の表面物性を左右しており、従って前記のごとき
ハネデュ等の存在のほかに、コノトンワックスの原綿ご
との質及び量の変動が紡績性に微妙な影口を与える。こ
のコツトンワックスの質、量の変動及びハネデュの存在
が原綿の紡績性に及ぼす影響を何等かの処理剤の添加に
より軽減できれば、紡績性、生産性の向上に大きく寄与
するものと考えられる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、木綿の紡績の際、原綿に付与して、原綿の種
類、ハネデュ等の存在などにかかわりなく紡績性を向上
させ得る綿糸紡績用処理剤を提供しようとするものであ
る。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、ＪＩＳ　Ｋ−２２８３法、３０℃の測定条件
下で動粘性率が０．９〜１５センチストークスの鉱物油
７０〜９０重量％と、下記一般式（Ｉ）で表されるホス
フェート化合物３〜１０重量％と、下記一般式（■）で
表されるエステル化合物３〜１０重量％と、下記一般式
（Ｉ［［）で表されるエーテル化合物４〜１０重量％と
を含有することを特徴とする綿糸紡績用処理剤に係るも
のである。

一般式（Ｉ）； （但し式中、Ｒは炭素数１２〜２２のアルキル基を表し
、Ｍはアルカリ全屈又はアルカノールアミンの陽イオン
残基を表す。） 一般式（■）； （但し式中、Ｃ２，喝、　Ｃ３，Ｑ、は各々Ｈ又はＲ，
Ｃ０を、Ｒ２は炭素数１１〜１７の脂肪族炭化水素基を
表し、且つＱ（、Ｃ２、Ｃ３＋　Ｑ＠のうち少なくとも
三つはＲ，Ｃ○である。ｋ、ｌ、ｍは各々０又は正の整
数であって、ｋ＋１＋ｍは５〜２０である。）一般式（
■）； 馬０　（Ｃ，Ｈ，Ｏ）、　Ｈ（Ｉｌｌ）（但し式中、Ｒ
２は炭素数１２〜１８の脂肪族炭化水素基を表し、ｎは
５〜２０の整数を表す。）本発明において用いる鉱物油
は、流動パラフィン等の炭化水素油を主成分とするもの
である。そしてその動粘性率はＪＩＳ　Ｋ−２２８３法
、３０℃の測定条件下で０．９〜１５センチストークス
である。動粘性率が０．９未満の場合、常温で揮発が激
しくなり始め、使用上引火等の危険性が生じるので好ま
しくない。又、１５センチストークスを超えると、高粘
度となりスプレー等で噴霧することが困難となるので好
ましくない。

一般式（１）で表されるホスフェート化合物は、陰イオ
ン界面活性剤として知られているアルキルホスフェート
アルカリ金属塩又はアルカノールアミン塩である。本発
明においてホスフェート化合物は、モノエステル、ジエ
ステルの二種が単独で又は混合して用いられ、更にアル
カリ金属塩、アルカノールアミン塩の二種が単独で又は
混合して用いられる。本発明において、ホスフェート化
合物のアルキル基は炭素数１２〜２２のものが採用され
る。アルキル基の炭素数が１２未満の場合、化合物が粘
着性を帯びてきて紡績性が悪くなるため好ましくなく、
又、炭素数が２２を超えると化合物の入手が困難で且つ
高価となるので経済性の面より好ましくない。本発明に
おいてホスフェート化合物はアルカリ金属塩又はアルカ
ノールアミン塩の形で用いられが、鉱物油との相溶性に
優れているアルカノールアミン塩の形で用いる方が好ま
しい。

特にアルカノールアミン塩の中でもモノエタノールアミ
ン塩、ジェタノールアミン塩、モノブチルエタノールア
ミン（ブチルアミノエタノール）塩。

ジブチルエタノールアミン（ジブチルアミノエタノール
）塩は、鉱物油との相溶性がより良好なため好ましい。

本発明において用いるのに好ましいホスフェート化合物
の具体例としては、ラウリルホスフェートモノ又はジェ
タノールアミン塩、セチルホスフェートモノ又はジェタ
ノールアミン塩。

ステアリルホスフェートモノ又はジェタノールアミン塩
、ラウリルホスフェートモノ又はジブチルエタノールア
ミン塩、セチルホスフェートモノ又はジブチルエタノー
ルアミン塩、ステアリルホスフェートモノ又はジブチル
エタノールアミン塩等が挙げられる。また、ホスフェー
ト化合物の代わりに、サルフェート化合物を用いても、
本発明と同様な効果を得ることができるが、ホスフェー
ト化合物の方が、より高い効果を示す。

一般式（ＩＩ）で表されるエステル化合物はポリオキシ
エチレンソルビタン脂肪酸エステルの一種であって、１
，４−ソルビタンから又は１，５−ソルビタンから誘導
されるものである。このエステル化合物は、１．４−若
しくは１．５−ソルビタンにエチレンオキサイドを付加
させた後炭素数１２〜１８の脂肪酸でエステル化させる
ことにより、又は１，４−若しくは１．５−ソルビタン
を炭素数１２〜１８の脂肪酸でエステル化させた後エチ
レンオキサイドを付加させることにより得ることができ
る。１，４−ソルビタンから又は１．５−ソルビタンか
ら誘導される二つのタイプのエステル化合物は本発明に
おいて単独で又は混合して用いられる。

エステ、ル化に用いる脂肪酸としては、炭素数１２〜１
８の脂肪酸を単独で又は混合して用いる。炭素数が１２
未満の場合、即ち一般式（ｎ）におけるＲ１の脂肪族炭
化水素の炭素数が１１未満の場合は、原綿に付与した際
、構成繊維間の摩擦係数が高くなり、紡績中或いは紡績
された糸の品質に悪影響を与え好ましくない。又、脂肪
酸の炭素数が１８を超える場合、即ち一般式（ＩＩ）に
おけるＲ１の炭素数が１７を超える場合は、化合物自体
が高粘度となりスプレー等で付与することが困難となる
と共に化合物が高価となるので好ましくない。好ましい
脂肪酸としては、飽和脂肪酸のうちではラウリン酸。

ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸が挙げられ
、不飽和脂肪酸のうちではオレイン酸が挙げられる。

エステルの生成は、１モルのソルビタンに対して３モル
又は４モルの脂肪酸を作用させて行う。

従って本発明において、ポリオキシエチレンソルビタン
トリ脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンソルビタン
テトラ脂肪酸エステルを単独で又は混合して用いること
ができる。

エチレンオキサイドの付加モル数は５〜２０モルの範囲
で通用する。そしてエチレンオキサイドの付加位置はソ
ルビタンの人泣の炭素原子以外、即ち１．４−ソルビタ
ンの場合は二、三、三位の炭素原子に、１，５−ソルビ
タンの場合は二、三、四位の炭素原子に付加させる。エ
チレンオキサイドの付加モル数が５モル未満の場合には
、化合物自体が粘着性を有してくるため、粘着性低下を
図ることを一目的とする綿糸紡績用処理剤の一成分とし
て用いるのに好ましくない。又２０モルを超える場合に
は、原綿中に含まれるハネデュ等の粘着性物質の分子構
造との相違が顕著となり、粘着性物質に対する溶解作用
が低下するため好ましくない。

一般式（ＩＩＩ）で表されるエーテル化合物は、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレン
アルケニルエーテルの一種であって、炭素数１２〜１８
の脂肪族飽和アルコール又は脂肪族不飽和アルコールに
エチレンオキサイドを５〜２０モル付加重合させて得ら
れるものである。

エーテル化合物を得るのに用いる脂肪族アルコールの炭
素数は１２〜１８、即ち一般式（Ｉｌｌ）における脂肪
族炭化水素基の炭素数は１２〜１８である。特に好まし
い態様は、用いる脂肪族アルコールがラウリルアルコー
ル、オレインアルコール又は炭素数１２〜１３の第二級
アルコール（セカンダリアルコール）の場合である。こ
れを用いて得たエーテル化合物は、常温で液状で且つス
プレー等で噴霧するのに適当な粘度を持つからである。

エーテル化合物のエチレンオキサイド付加モル数は、５
〜２０モルである。付加モル数が５モル未満の場合は、
界面活性作用が低下し、木綿繊維に付着している粘着性
物質の鉱物油による被覆を補助する作用が低下するので
好ましくない。又、付加モル数が２０モルを超える場合
は、化合物の粘度が高くなり、スプレー等で付与するこ
とが困難となるため好ましくない。

上記の鉱物油７０〜９０重量％と上記のホスフェート化
合物３〜１０重量％と上記のエステル化合物３〜１０重
量％と上記のエーテル化合物４〜１０重量％を配合して
本発明に係る綿糸紡績用処理剤を得ることができる。

綿糸紡績用処理剤中の鉱物油の配合比が７００重量％未
満場合、木綿繊維に付着している粘着性物質を被覆する
作用が低下し好ましくない、又、９０重量％を超えて配
合しても粘着性物質を被覆する作用が上限に達し変化し
ないため、超えた分量については綿糸紡績用処理剤中に
他の作用を有する化合物を配合した方が有利である。

綿糸紡績用処理剤中のホスフェート化合物の配合比が３
重量％未満の場合、木綿繊維の摩擦係数を低下させる作
用及び関係湿度４０％ＲＨ以下で帯電防止作用が低下し
好ましくない。又、１０重量％を超えて配合すると、鉱
物油との相溶性が悪くなるため好ましくない、− 綿糸紡績用処理剤中のエステル化合物の配合比が３％未
満の場合は、木綿繊維に付着している粘着性物質を熔解
する作用が低下し好ましくない。

又、１０重量％を超えた場合は上記の鉱物油の配合比が
減少することになり好ましくない。

綿糸紡績用処理剤中のエーテル化合物の配合比が４重量
％未満の場合は、木綿繊維に付着している粘着性物質の
鉱物油による被覆を補助する作用が低下し好ましくない
。又、１０重量％を超えて配合しても前記の補助作用が
上限に達し変化しないため、綿糸紡績用処理剤中に他の
作用を有する化合物を配合した方が有利である。

本発明に係る綿糸紡績用処理剤の原綿に対する付与は、
噴霧状で行えばよく、付与量は原綿の性状にもよるが通
常０．０５〜１．０重量％（対繊維重量・・・以下０．
Ｗ、ｆ、という。）が最も好ましい。

（ホ）作用 鉱物油は、木綿繊維に付着しているコツトンワックスと
相溶性があり且つ関係湿度にかかわりな（吸湿性や粘着
性が無いため、木綿繊維に付着している粘着性物質を被
覆する作用を有する。従って木綿繊維を紡績する際、粘
着性物質と紡績機械のローラやガイドの間に鉱物油が介
在することになり、粘着性物質の紡績機械のローラやガ
イドに対する付着を著しく減少せしめる。又、紡績の際
、木綿繊維を被覆している鉱物油がローラやガイドに移
行してそれらを被覆すると、更に粘着性物質のローラや
ガイドに対する付着を減少せしめる。

そしてこのような作用は、紡績工程中に発生するダスト
を抑制するという二次的な作用をも惹起する。更に、本
発明に用いる鉱物油は、動粘性率が０．９〜１５センチ
ストークス（ＪＩＳ　Ｋ−２２８３法、３０℃）と低粘
度であり且つその配合比が綿糸紡績用処理剤中７０〜９
０ｆｆ量％と高率であるため、綿糸紡績用処理剤自体を
液状で取り扱えるという作用をも有する。

ホスフェート化合物は、コツトンワックスと同程度の摩
擦係数を示すため、それを原綿に付与すると木綿繊維表
面に付着しているコツトンワックスの量や分布に変動が
ある場合であっても、コツトンワックスの持つ性能を木
綿繊維表面全域に均一化することができ、開繊性や夾雑
物の除去性を向上させるという作用を有する。又、木綿
繊維の帯電を防止する作用をも有する。

エステル化合物は、木綿繊維に付着している粘着性物質
と類似の分子構造を有するため、この粘着性物質を容易
に溶解せしめる作用を有する。又、木綿繊維相互の集束
性を向上させる作用をも有する。

エーテル化合物は、非イオン界面活性剤の一種で、木綿
繊維に付着している粘着性物質の鉱物油による被覆を補
助する作用を有する。又、エステル化合物と同様に木綿
繊維の集束性を向上させるという作用をも有する。

（へ）実施例 実施例１゜ スーダン産の６０′Ｓ原綿に、ＪＩＳ　Ｋ−２２８３法
、　３０°Ｃの測定条件下で動粘性率が１０センチスト
ークスの鉱物油８２重量％と、ラウリルホスフェートジ
プチルエタノールアミン塩５重量％と、ポリオキシエチ
レン（２０モル付加）ソルビタントリオレエート５重量
％と、ポリオキシエチレン（５モル付加）セカンダリア
ルキル（炭素数１２〜１３）エーテル８重量％とを混合
して調整した綿糸紡績用処理剤を噴霧して０．５％Ｏ，
Ｗ、ｆ、付与した。これを、混打綿、梳綿、線条の各工
程に通した。混打綿工程では１３ｏｚ／ｙｄのランプ状
に、梳綿工程では３２０ゲレン／６ｙｄのスライバ状に
、線条工程ではカードスライバを６本供給して６．４倍
ドラフトしく第一回通し）、得られたスライバを更に６
本供給して５．５倍ドラフトして（第二回通し）、３３
０ゲレン／６ｙｄのスライバを作製した。線条速度は６
０ｍ／分で行い、３０分間の運転におけるローラ巻付き
回数は、前記第一回通しで２回及び第二回通しでも２回
であった。

これに対し比較例として、実施例１．と同じ原綿を用い
、そのまま即ち本発明に係る綿糸紡績用処理剤を付与す
ることなく、実施例１．と全く同じ条件で混打綿、梳綿
、線条の各工程を通した。

線条工程での３０分間の運転辷おけるローラ巻付き回数
は第一回通しで９回及び第二回通しで８回であった。

実施例２゜ 実施例１．で用いた原綿とは産地の異なる粘着性物質付
着原綿に、ＪＩＳ　Ｋ−２２８３法、　３０℃の測定条
件下で動粘性率が９センチストークスの鉱物油８０重量
％と、ラウリルホスフェートジェタノールアミン塩７重
量％と、ポリオキシエチレン（２０モル付加）ソルビタ
ントリラウレート５重量％と、ポリオキシエチレン（７
モル付加）セカンダリアルキル（炭素数１２〜１３）エ
ーテル８重量％とを混合して調整した綿糸紡績用処理剤
を噴霧して０．５％０、Ｗ、ｆ、付与した。これを温湿
度が各々２９℃×７０％ＲＨ，２８℃×６０％ＲＨ，２
８℃×５０％ＲＨ，２７℃×４０％ＲＨに調整された紡
績室で紡績し、その際梳綿工程中のダストの発生現象及
び線条工程でのローラ巻付き現象を視覚判定した。これ
に対し比較例として、実施例２．と同じ原綿を用い、そ
のまま即ち本発明に係る綿糸紡績用処理剤を付与するこ
となく、実施例２．と全く同じ条件で紡績した。

以上の結果を第１表に示す。

第１表 （注）視覚判定は次の５段階で行った。

５・・・各現象が激しく認められた。

４・・・各現象がかなり認められた。

３・・・各現象が時々認められた。

２・・・各現象がまれに認められた。

１・・・各現象が全く認められなかった。

第１表に示す結果より明らかな如く、実施例２゜の配合
による綿糸紡績用処理剤を付与した原綿は、比較例に比
べて、広範囲にわたる関係湿度下で梳綿工程でのダスト
の発生が少なく、線条工程での　　　　　・ローラ巻付
きも少なかった。

（ト）発明の効果 本発明に係る綿糸紡績用処理剤は液状で取り扱えるので
、それを紡績前の原綿又は紡績中のラップあるいはスラ
イバに噴霧等の手段により付与すれば、原綿等に付着し
ている粘着性物質を綿糸紡績用処理剤が被覆すると共に
熔解して木綿繊維の粘着性を低下させ且つコツトンワッ
クスの量や分布が不均一であっても木綿繊維表面の状態
を均一化することができるので、紡績各工程でのローラ
巻付き及びネップの発生を減少させることができ、更に
原綿中の夾雑物を良（除去できるという効果を奏する。

更に、本発明に係る綿糸紡績用処理剤を原綿に付与して
紡績を続けると、木綿繊維の表面はもとより紡績機械の
ローラやガイドの表面をも綿糸紡績用処理剤が被覆する
ので、紡績工程でのダストの発生を防止することができ
、紡績工場における作業環境の悪化を防止しうるという
効果をも奏する。

又、本発明に係る綿糸紡績用処理剤は制電性が良好であ
るので、低湿時の静電気トラブル（綿紡績では、通常の
温湿度では静電気トラブルはあまり見られないが、関係
湿度が４０％以下になると、化合繊紡績と同様に静電気
発生によるトラブルが生じる。）を減少させることがで
きるという効果をも奏する。更に、エステル化合物やエ
ーテル化合物は木綿繊維の集束性を向上させるので、本
発明に係る綿糸紡績用処理剤を原綿に付与すれば、品質
の良い紡績糸を得ることができる。

従って、本発明に係る綿糸紡績用処理剤を用いれば、原
綿の種類、ハネデュ等の存在にかかわらず、各種の紡績
性を改良することができるという格別の効果を奏するも
のである。

尚、一般式（１）で表されるホスフェート化合物、即ち
アルキルホスフェートアルカリ金属塩又はアルカノール
アミン塩に代えて、アルキルサルフェートアルカリ金属
塩又はアルカノールアミン塩を用いても本発明における
と同等の効果を奏するが、アルキルホスフェートアルカ
リ金属塩又はアルカノールアミン塩の方がより程度の高
い効果を奏するので本発明においては一般式（１）で表
されるホスフェート化合物に雨足したものである。

特許出願人　財団法人　日本綿業 技術・経済研究所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＪＩＳ　Ｋ−２２８３法、３０℃の測定条件下で動粘性
   率が０．９〜１５センチストークスの鉱物油７０〜９０
   重量％と、下記一般式（ I ）で表されるホスフェート
   化合物３〜１０重量％と、下記一般式（II）で表される
   エステル化合物３〜１０重量％と、下記一般式（III）
   で表されるエーテル化合物４〜１０重量％とを含有する
   ことを特徴とする綿糸紡績用処理剤。 一般式（ I ）； ▲数式、化学式、表等があります▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し式中、Ｒは炭素数１２〜２２のアルキル基を表し
   、Ｍはアルカリ金属又はアルカノールアミンの陽イオン
   残基を表す。） 一般式（II）； ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
   、表等があります▼（II） （但し式中、Ｑ＿１、Ｑ＿２、Ｑ＿３、Ｑ＿４、は各々
   Ｈ又はＲ＿１ＣＯを、Ｒ＿１は炭素数１１〜１７の脂肪
   族炭化水素基を表し、且つＱ＿１、Ｑ＿２、Ｑ＿３、Ｑ
   ＿４のうち少なくとも三つはＲ＿１ＣＯである。ｋ、ｌ
   、ｍは各々０又は正の整数であって、ｋ＋ｌ＋ｍは５〜
   ２０である。） 一般式（III）； Ｒ＿２Ｏ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ｎＨ（III） （但し式中、Ｒ＿２は炭素数１２〜１８の脂肪族炭化水
   素基を表し、ｎは５〜２０の整数を表す、）