JPS6346179B2

JPS6346179B2 -

Info

Publication number: JPS6346179B2
Application number: JP56198493A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nakano; Koichi Kitaura
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1988-09-13
Also published as: JPS58104235A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は親水性ポリアクリロニトリル系繊維と
疎水性ポリアクリロニトリル繊維からなる新規な
吸透水性に優れた糸条またはシート状の繊維構造
体に関するものである。元来、木綿、麻、ウール、絹などの天然繊維は
吸湿性や吸水性に優れ、これらの特性が要求され
る衣料分野に多く用いられてきた。衣服の着心地
には人間、環境、材料の各因子に関連する総合的
な性能であるが、水分に関する布の性質として吸
水性、透水性、吸湿性、透湿性があげられ、吸汗
を必要とする肌着やスポーツ衣服では欠かせない
性質である。一方、水分の吸収はもちろん吸収し
た水分を早く放散することも必要な性質である。
これらの天然繊維は吸汗・吸湿性が優れている
が、スポーツ衣料、防寒肌着、ソツクスなどでは
必ずしも着心地のよい衣料とはいいきれない。す
なわち、天然繊維は高親水性繊維であり、水分の
吸収は非常に良好であるが、その反面、水分の離
脱は遅く一旦吸水すると乾燥に非常に長い時間が
かかる。いいかえれば放水性が悪いといえる。こ
のことは吸汗後はいつまでも濡れた状態にあつて
「ベたつき感」や「冷感」を感じ不快であり、さ
らに衣服衛生や身心の健康上からも好ましくな
い。本発明は、着心地、使用快適性、生理衛生機能
性などの観点から、繊維集合構造体での構成要因
を検討した結果、吸水性と水の拡散性および発散
性の総合的な水の運搬機能、すなわち、透水性に
優れた構造を究明したものである本発明は次の構成を有する。すなわち、本発明は、 (1) 含水率が20％以上の下記一般式(2)で示される
化学単位を2.0〜10.0モル％含む親水性ポリア
クリロニトリル系繊維Ａと、ポリエステル系繊
維、ポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリル
系繊維から選ばれた少なくとも１種の含水率が
10％以下の疎水性合成繊維Ｂとからなる糸条ま
たはシート状物であつて、かつ前記両者合成繊
維の構成重量比率と含水率の関係が下式(1)を満
足することを特徴とする吸透水性繊維構造体。 400≦Wa・Ca＋Wb・Cb≦7000 ……(1) ただし、 Wa：親水性ポリアクリロニトリル系繊維Ａ
の含水率（％）。 Ca：親水性ポリアクリロニトリル系繊維Ａ
の重量比率（％）。 Wb：疎水性合成繊維Ｂの含水率（％）。 Cb：疎水性合成繊維Ｂの重量比率（％）。（ただし、Ｍ：アルカリ金属） (2) 親水性ポリアクリロニトリル系繊維Ａが糸条
またはシート状物である繊維構造体の主として
中心層に、疎水性合成繊維Ｂが該構造体の主と
して表面層に配置された特許請求の範囲第１項
記載の吸透水性繊維構造体に関する。以下、本発明を詳細に説明する。本発明でいう繊維構造体とは、繊維集合形態を
有するものであつて、具体的には、混紡糸、混繊
糸、交撚糸などの糸条物、ウエツブ、混綿品、詰
綿体、不織布、織編物、交編織物などのシート状
物の２種を意味するものである。本発明でいう含水率（以下W.Rの略称する）
とは、繊維自身が内部に吸水する（含みうる）水
の絶対量を示すもので、保水率とも呼ばれるもの
であり、さらに詳しくは後述のASTM―D2402
で規定されている値である。前記関係式において400未満の繊維構造体では
十分な吸水性は得ることはできず、「ムレ」や
「べたつき」を感じ、着心地をよくするに必要な
透水性は満足するものではない。しかし、逆に放
水性は非常に優れており、すみやかに乾燥する。一方、7000を越える繊維構造体にあつては前述
とはまつたく反対の特性を示し吸水性に優れてい
るが、放水性はほとんどなく、いつまでも濡れた
状態にあり、同様に透水性に優れる着心地のよい
ものは得ることができない。本発明の吸透水性繊維構造体は、吸水性と放水
性とのバランスのとれた繊維構造体が透水性に優
れ、「ムレ感」、「べたつき感」、「冷感」のない着
心地のよい繊維構造体である。第１図はＷ・R100％の親水性ポリアクリロニ
トリル系繊維ＡとＷ・R2.0％のポリエステル系
疎水性合成繊維Ｂとの混紡率を種々変えた紡績糸
（40番手）により、フライスニツトに編成して評
価したものである。これらの結果からも明らかな
ように、透水量の大きさは親水性ポリアクリロニ
トリル系繊維Ａと疎水性ポリアクリロニトリル系
繊維Ｂの混防比により左右され、着心地のよい透
水量の高い領域があることがわかる。透水性の優れた透水量としては、一般にスポー
ツまたは他の運動により人体からの発汗が行なわ
れるが、これらの汗を吸収して、かつ吸収した汗
をすみやかに外気に発散させる機能を持つ衣料
（繊維素材）が吸汗衣料として最もよい。これら
の吸汗―発散作用が優れるためには、透水量とし
ては20g／Hr以上、好ましくは30g／Hr以上が必
要となる。本発明の吸透水性繊維は、このような
透水量を満足するとともに、前述したように下記
関係式 400≦Wa・Ca＋Wb・Cb≦7000 の範囲を満足させることが必要である。このよう
に、本発明は親水性ポリアクリロニトリル系繊維
と疎水性ポリアクリロニトリル系繊維との組合せ
により、吸水性と放水性の良好な、いいかえれば
透水性の優れた従来にない着心地のよい繊維構造
体が得られることにある。また、本発明は風合改善やその他の目的で親水
性ポリアクリロニトリル系繊維Ａおよび疎水性ポ
リアクリロニトリル系繊維Ｂ以外に天然繊維もし
くは再生繊維を混綿・混紡・混繊・交撚・交編・
交織などにより混合することもできる。この場
合、天然繊維もしくは再生繊維を50％まで含ませ
ても優れた透水性能を示すが、50％以上になれば
吸水性は向上するものの放水性は大きく低下し
て、着心地をよくする透水性も急激に悪くなる。
また、スリ切れ、破れなどの耐久性、しわの発生
などといつた取扱い性能も十分に発揮できなくな
つてくる。さらに快適性を追求した場合、吸汗により濡れ
た繊維が身体に密着する繊維構造体では「べたつ
き感」、「冷感」を強く感じることになり快適性は
望めない。本発明は、汗を吸収・保水する繊維と
してより顕著な効果を得るため、親水性ポリアク
リロニトリル系繊維Ａを繊維構造体の主として中
心層に、そして疎水性合成繊維Ｂを繊維構造体の
主として表面層に配置させることで、表面層の疎
水性合成繊維Ｂが透水して中心層の親水性ポリア
クリロニトリル系繊維Ａが吸水する作用を奏す
る。したがつて、本発明の吸透水性繊維を使用し
たとき、吸汗による繊維構造体表面の濡れを防
ぎ、「べたつき感」、「冷感」をより軽減させるこ
とができるのでさらに快適性が向上するものであ
る。本発明でいう親水性アクリロニトリル系繊維
は、アクリロニトリルを主成分とするポリアクリ
ロニトリルに

【式】（ただし、Ｍはアルカリ金属）からなる一般式で表わされる化学単
位を2.0〜10.0モル％を含むアクリロニトリル系
（以下AN系と略す）繊維である。製造法の一例
として、カルボキシル基を有するビニルモノマを
共重合したAN系重合体より製造できる。カルボ
キシル基を含有するビニルモノマの共重合割合
は、AN系重合体中に2.0〜10.0モル％存在するよ
うに調整する必要があり、好ましくは４〜８モル
％がよい。2.0モル％未満では紡糸性や繊維物性
はよいが、目的とするＷ・Ｒが20％以上のものを
得ることができない。また、10.0モル％を越える
とAN系重合体を紡糸する際に繊維どうしが単糸
間接着を起こしやすく繊維物性も低下し良好な繊
維が得られにくくなる。ここで用いられるAN系重合体としては、アク
リロニトリル70重量％以上と前記したカルボキシ
ル基を含有したビニルモノマを主体とする重合体
が好ましく用いられるが、さらに他のビニルモノ
マ共重合してもよい。カルボキシル基含有ビニルモノマーとしては、
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、エタア
クリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イソクロト
ン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、ブ
テントリカルボン酸などがあげられ、特にアクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸を夫々単独もし
くは併用して使用するのが好ましい。かかる共重合体は常法により水系重合、溶液重
合によつて得ることができ、紡糸は湿式あるいは
乾式で行なわれ、紡糸後、延伸、水洗、乾燥など
の工程を経て、機械ケン縮、熱処理して繊維化さ
れる。このようにして得たカルボキシル基を含有
するAN系繊維を高い親水性ポリアクリロニトリ
ル系繊維にするために炭酸ソーダの如き、アルカ
リ金属の炭酸塩を0.01〜５％を含む水溶液中にて
80〜100℃で１〜60分間処理してAN系繊維中に
含まれるカルボキシル基をカルボン酸アルカリ金
属に置換して親水性ポリアクリロニトリル系繊維
Ａに作り上げることができる。またAN系繊維中
のカルボキシル基をカルボン酸アルカリ金属に置
換する工程としては、まず、カルボン酸基含有の
ビニルモノマを共重合したAN系繊維と疎水性合
成繊維Ｂとからなる繊維構造体を構成したのち、
ウインス、サーキユラーおよびワツシヤー等の染
色Ｍ／Ｃを用いて、炭酸ソーダの如き、アルカリ
金属の炭酸塩を0.01〜５％含む水溶液中にて80〜
100℃で１〜60分処理してAN系繊維を親水性ポ
リアクリロニトリル系繊維Ａに加工することも可
能である。加工コストや加工性の点では繊維構造
体でケン化処理加工したほうが好ましく、本発明
の親水性ポリアクリロニトリル系繊維Ａを繊維構
造体の主として中心層に配置させるためにも有効
である。すなわち、ケン化処理で該AN系繊維は
収縮する性質を有しており、非収縮疎水性合成繊
維Ｂとから構成された繊維構造体において容易に
中心層に配置させることができるからである。以上、該AN系繊維を親水性ポリアクリロニト
リル系繊維にケン化処理するには２つの方法があ
り、目的にあつた方法を選ぶことができる。カルボキシル基をカルボン酸ソーダに置換する
程度すなわちAN系繊維のアルカリケン化程度に
よりＷ・Ｒは変わる。本発明において、Ｗ・R20％以上の親水性繊維
を得るためには、例えば第２図に示したように、
アクリル酸を8.0モル％アクリロニトリルに共重
合したAN系繊維では少なくともケン化度を50％
以上とする必要があり、好ましくは100％がよい。一方、疎水性合成繊維Ｂは国内外で企業生産さ
れているポリエステル系、ポリアミド系、ポリア
クリロニトリル系繊維を何ら加工することなく使
用することができ、それぞれＷ・Ｒはすべて10％
以下を示すものである。本発明の吸透水性繊維構造体は、肌着、スポー
ツ用衣服、ソツクスをはじめとして、シーツ、タ
オル、バスマツト、詰綿などの用途に適している
ほか、産業用資材としても数数の用途に向けるこ
とができる。以下、実施例、比較例をあげてより詳細に本発
明を説明する。実施例および比較例のＷ・Ｒと透
水性の測定は次の方法により行なつた。Ｗ・Ｒの測定 ASTM―D2402に準じ、常温水に十分に浸漬
吸収させた試料を1000Gで１時間遠心脱水した後
の吸水量を求め、次式により算出した。 Water・Retention（％）＝Ｗ―W₀／W₀×100 Ｗ：遠心脱水後の繊維重量（ｇ） W₀：絶乾後の繊維重量（ｇ）透水性の測定第３図に示すように秤量ビン１の中に蒸留水２
を入れ、この中に幅３cm×長さ15cmの試料３の一
端を秤量ビン１の内壁面４に接触することなく浸
漬させる。また他方の端は秤量ビン１の外壁面５
に接触することなくたらす。蒸留水２に浸漬させ
た試料３の一端より吸水を開始して親水性繊維の
吸水や繊維間の毛細管現像により蒸留水２は試料
３の内部を移動して他方の端より水滴６として落
下する。この水滴６を別の秤量ビン７により採集
して重さを計り、単位時間あたりの透水量（ｇ／
Hr）を求める。Ａの距離：２cm Ｂの距離：３cm Ｃの距離：４cm 実施例１カルボキシル基を含有するアクリル酸を8.0モ
ル％アクリロニトリルに共重合したアクリロニト
リル系繊維2.0d×51mmを20％とＷ・Ｒが2.0％の
ポリエステル系疎水性合成繊維2.0d×51mmを80％
混紡して、通常の紡績工程を通して40番手、撚係
数3.5の混紡糸を得た。この紡績糸を18ゲージ、
フライス編機にかけて編地とした。次にこの編地
を1.5g/の炭酸ソーダ水溶液で98℃×20min間
の処理を行ない、その後、十分に湯洗いした。ア
クリロニトリル系繊維内に含有しているカルボキ
シル基をすべてカルボン酸ソーダに置換し、Ｗ・
R207％のアクリロニトリル系親水性繊維Ａを含
む編物を得た。この処理においてアクリロニトリ
ル系繊維は収縮を起こし、主として編地の中心層
に位置した。このようにして得られた編地の
Wa・Ca＋Wb・Cbは4300であつて、本発明を満
足した透水量が48g/Hrある透水性に優れた編地
が得られた。比較例１実施例１のアクリロニトリル系繊維2.0d×51mm
を50％にＷ・R2.0％のポリエステル系疎水性繊
維を50％の混紡率にした以外は実施例１と同様な
編地をつくり、それを炭酸ソーダ水溶液処理し、
Ｗ・R207％のアクリロニトリル系親水性繊維Ａ
を含む編物を得た。この編物におけるWa・Ca＋
Wb・Cbは10450と高く、吸水性は非常によかつ
たが、水分移行性は悪く、着心地をよくするに十
分な透水性は得られなかつた。比較例２カルボキシル基を含有するアクリル酸を4.0モ
ル％アクリロニトリルに共重合したアクリロニト
リル系繊維2.0d／51mmを5.0％にＷ・R2.0％ポリ
エステル系疎水性繊維2.0d×51mmを95.0％混紡し
て、実施例１と同様な紡積糸をつくり、編地とし
て、実施例１に従い炭酸ソーダ水溶液処理をして
Ｗ・R37.0％のアクリロニトリル系親水性繊維Ａ
を含む編物を得た。この編物におけるWa・Ca＋
Wb・Cbは375であつて吸水性は悪く、透水量は
非常に小さく透水性の非常に悪い編地であつた。実施例２カルボキシル基を含有するアクリル酸を8.0モ
ル％アクリロニトリルに共重合したアクリロニト
リル系繊維3.0d×64mmの原綿をまず1.5g/の炭
酸ソーダ水溶液で98℃×20min間処理を行ない十
分な湯洗後、乾燥を行ない、0.3％owfのノニオ
ン系紡績油剤を塗布してW.R207％のアクリロニ
トリル系親水性繊維とした。この原綿をカード
Ｍ／Ｃに掛け、目付100g/m²のウエブ状親水性シ
ートに加工した。これとは別にＷ・R2.0％のポ
リエステル系疎水性合成繊維3.0d×64mm原綿もカ
ードＭ／Ｃに掛け、目付250g/m²のウエブ状疎水
性シートに加工した。次に親水性シートを中央に
両側を疎水性シートを重ね合わせ、軽くカレンダ
ー加工して目付350g/m²のシートを得た。このシ
ートの混紡率はアクリロニトリル系親水性繊維約
30％、ポリエステル系疎水性繊維約70％でWa・
Ca＋Wb・Cbは6350で透水量42g／Hrあり、表面
の「濡れ感」はなく良好な吸透水性繊維構造体で
あつた。本実施例でも明らかなようにアクリロニ
トリル系繊維内に含有しているカルボキシル基を
カルボン酸ソーダに置き換える一つの方法を示す
ものであり、原綿処理したアクリロニトリル系親
水性繊維を用いた繊維構造体においても良好な透
水性能が得られ、均一混紡でも変わりない性能を
示す。風合改善や他の目的で天然繊維や再生繊維
の混紡も可能であり、これらの混紡した繊維構造
体においても透水性に優れている。実施例３カルボキシル基を含有するアクリル酸を8.0モ
ル％アクリロニトリルに共重合したアクリロニト
リル系繊維2.0d×51mmを50％とＷ・R2.0％のポリ
エステル系疎水性合成繊維2.0d×51mmを50％混紡
して実施例１と同様な編地を得た。この編地を
0.1g/の炭酸ソーダ水溶液で98℃×12min間の
処理を行ない、その後、十分に湯洗いした。アク
リロニトリル系繊維内に含有しているカルボキシ
ル基を約60％カルボン酸ソーダに置換して、W.
R48％のアクリロニトリル系親水性繊維を含む編
物とした。この処理における編地の収縮は実施例
１に比べ比較的軽度であり、編地中心層に位置す
るアクリロニトリル系繊維は少なかつたが、この
編地のWa・Ca＋Wb・Cbは2500で、本発明を満
足した透水量32g／Hrある透水性に優れたもので
あつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はＷ・R100％の親水性ポリアクリロニ
トリル系繊維ＡおよびＷ・R2.0％の疎水性合成
繊維Ｂとの混紡率と透水量との関係、第２図は
AN系繊維のアルカリケン化度とＷ・Ｒとの関
係、第３図は透水量の測定器を示す。１，７：秤量ビン、２：蒸留水、３：試料、
４：内壁面、５：外壁面、６：水滴。

Claims

【特許請求の範囲】１含水率が20％以上の下記一般式(2)で示される
化学単位を2.0〜10.0モル％含む親水性ポリアク
リロニトリル系繊維Ａと、ポリエステル系繊維、
ポリアミド系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維
から選ばれた少なくとも１種の含水率が10％以下
の疎水性合成繊維Ｂとからなる糸条またはシート
状物であつて、かつ前記両者合成繊維の構成重量
比率と含水率の関係が下式(1)を満足することを特
徴とする吸透水性繊維構造体。 400≦Wa・Ca＋Wb・Cb≦7000 ……(1) ただし、 Wa：親水性ポリアクリロニトリル系繊維Ａの
含水率（％）。 Ca：親水性ポリアクリロニトリル系繊維Ａの
重量比率（％）。 Wb：疎水性合成繊維Ｂの含水率（％）。 Cb：疎水性合成繊維Ｂの重量比率（％）。（ただし、Ｍ：アルカリ金属）２親水性ポリアクリロニトリル系繊維Ａが、糸
条またはシート状物である繊維構造体の主として
中心層に、疎水性合成繊維Ｂが該繊維構造体の主
として表面層に配置された特許請求の範囲第１項
記載の吸透水性繊維構造体。