JPS6297972A - 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、吸湿性に富み、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、その品質即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くない、又原綿のなかには
ハネデエ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
中にネフブ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
技術を要する作業であり、さらに高級品を紡績するのに
通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
表面にコラ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、コツ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響を与える。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
表されるポリオキシエチレンゾルビタン脂肪酸エステル
化合物（以下単に「エステル化合物」という、）３〜１
０重量％と、下記一般式（Ｉ［Ｉ）で表されるポリエチ
レングリコール脂肪酸エステル化合物（以下単に「グリ
コール系化合物」という。

）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）； ＭＯＯＭ （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（■）； ＣＨ，ＯＱ、　　　　（ＩＩ　）　　　　ＣＨ，ＯＱ、
。

（但し式中、ＱＩＩＱ、、Ｑ３１Ｑ４は各々Ｈ又はＲ，
Ｃ０を、Ｒ７は炭素数１１〜１７の脂肪族炭化水素基を
表し、且つＱｚ、Ｑ＞、Ｃ７，Ｃ４のうち少なくとも三
つはＲ，ＧＯである＊に、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（■
）； Ｒ，ＣＯＯ−＋Ｃ，Ｈ，ＯヤＱ、　　　　　　（Ｉ）（
但し、円はＨ又はＲ３Ｃ０を表し、Ｒ，、Ｒ３は各々炭
素数１１〜１７の脂肪族炭化水素を表す。又、ｎは４〜
１９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（Ｉ）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０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０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、モツプチルエタノールア
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０
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−
ト化合物の方が、より高い効果を示す。

一般式（ｎ）で表されるエステル化合物はポリオキシエ
チレンゾ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１２〜１８
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（ＩＩ）におけるＲ２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（■）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、バルミチン酸、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ゾルビタン
トリ脂肪酸エステル又はポリオキシエチレンゾルビタン
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
で適用する。そしてエチレンオキサイドの付加位置はソ
ルビタンの大泣の炭素原子以外、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（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熔解作用
が低下するため好ましくない。

一般式（ＤＩ）で表されるグリコール系化合物は、炭素
数１２〜１８の飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸にエチ
レンオキサイドを４〜１９モル付加重合させて、又は炭
素数１２〜１８の飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸と重
合度４〜１９のポリエチレングリコール（分子量約２０
０〜８００程度）とをエステル化させて得られるもので
ある。エチレンオキサイドの付加やポリエチレングリコ
ールのエステル化は脂肪酸１モルに作用させてモノエス
テルとしてもよいし、脂肪酸２モルに作用させてジエス
テルとしてもよい。

グリコール系化合物を得るのに用いる脂肪酸の炭素数は
１２〜１８、即ち一般式（Ｉ［Ｉ）における脂肪族炭化
水素基の炭素数は１１〜１７である。特に好ましい態様
は、用いる脂肪酸がラウリル酸又はオレイン酸の場合で
ある。これを用いて得たグリコール系化合物は、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。

グリコール系化合物のエチレンオキサイド付加モル数は
４〜１９モル（ポリエチレングリコールを用いる場合は
その重合度が４〜１９（分子量にすると約２００〜８０
０程度）、以下ポリエチレングリコールの場合を含めて
エチレンオキサイドの付加モル数で表現する。）である
。付加モル数が４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１９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％と上記のグリコール系化合物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７０重量％未満
の場合、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溶解
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グリコール系化合物の配合比が４
重量％未滴の場合は、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
ないゆ又、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く吸湿性や粘着
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　Ｌ２２８３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７０〜９０
重量％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。

グリコール系化合物は、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同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℃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ブチル
エタノールアミン塩６重量％と、ポリオキシエチレン（
Ｉ５モル付加）ソルビタントリオレエート６重量％と、
ポリエチレングリコール（６〜７モル付加、ポリエチレ
ングリコールの分子量で言うと３００）モノラウレート
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％０．１＋。

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のラップ状に、
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）、３３０ゲ
レン／６ｙｄのスライバを作製した。線条速度は６０ｍ
／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１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分間の運転におけるローラ巻付き回数
は第一回通しで６回及び第二回通しで７回であった。

実施例２゜ 粘着性物質や夾雑物が多く含まれている原綿に、ＪＩＳ
　Ｋ−２２８３法、３０℃の測定条件下で１０センチス
トークスの鉱物油（以下「化合物（ａ）」という。）８
０重量％と、ラウリルホスフェートジェタノールアミン
塩（以下「化合物中）」という、）６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（以下「化合物（Ｃ）」という。）７重量％と、ポリ
エチレングリコール（８〜１０モル付加、ポリエチレン
グリコールの分子量で言うと４００）モノオレエート７
重量％とを混合して０．４％ＯＪ、ｆ、付与した。これ
を常法により紡績し、６０′Ｓの紡績糸を作成した。

比較例として上記の原綿に、全く何等の処理剤も付与し
ていないもの（比較例１．）、化合物Ｔａ）のみを噴霧
して０．４％ＯＪ、ｆ、付与したちのく比較例２．）、
化合物（ａ）９０重量％と化合物（ｂ）１０重量％とを
混合して調整した処理剤を噴霧しＱ、４％ｏ、ｉ＋。

ｆ、付与したもの（比較例３．）、及び化合物（８１８
５重量％と化合物中）８重量％と化合物（Ｃ）７重量％
とを混合して調整した処理剤を噴霧し０．４％Ｏ，Ｗ、
ｆ。

付与したもの（比較例４．）を実施例２．と同一条件で
紡績し、６０′Ｓの紡績糸を作成した。

実施例２．及び比較例１．〜４．の場合において、梳綿
工程でのダストの発生現象、クラッシュローラへの粘着
性物質の堆積現象及び線条工程でのローラ巻付き現象の
各現象を視覚判定した。更に、精紡工程での糸切れ数（
本／４００錘×時間）。

紡績糸の斑（ＪＩＳ　Ｌ−１００８法によるウースター
値（％））及び平均糸強力（ＪＩＳ　Ｌ−１０７１法に
よる）を測定した。

以上の結果を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 （以下余白） （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１．〜
４．に比べて、紡績糸の平均糸強力を低下させることな
（、梳綿工程でのダストの発生、クラッシュローラへの
粘着性物質の堆積、線条工程でのローラ巻付き及び精紡
工程での糸切れ数を減少させ、それらの結果紡績糸のウ
ースター値を低下させ、良好な品質の紡績糸をもたらし
た。

（Ｉ−）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ンプあるいはスラ
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
溶解して木綿繊維の粘着性を低下させ且つコノトンワッ
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く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、エステル化合物やグ
リコール系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、
品質の良い紡蹟糸を１７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秦するも
のである。

尚、一般式（Ｉ）で表されるホスフェｔ・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全屈
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−１−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（Ｉ）で
表されるホスフェート化合物に限定したものである。

特許出願人　財団法人　口本綿業 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
   ポリオキシエチレンゾルビタン脂肪酸エステル化合物３
   〜１０重量％と、下記一般式（III）で表されるポリエ
   チレングリコール脂肪酸エステル化合物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▼、▲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５〜２
   ０である。） 一般式（III）； Ｒ＿２ＣＯＯ−（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ｎ−Ｑ＿５（III
   ）（但し、Ｑ＿５はＨ又はＲ＿３ＣＯを表し、Ｒ＿２、
   Ｒ＿３は各々炭素数１１〜１７の脂肪族炭化水素を表す
   。又、ｎは４〜１９の整数を表す。）