JPS636644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

西独国特許出願公開第2554124号によれば、紡
糸溶媒に対して、重合体に対し本質的に非溶媒で
あり、使用した溶媒よりも、より高い沸点をも
ち、そして紡糸溶媒と、またフイラメントを洗浄
するのに適当な液体と易混和性である物質を、溶
媒及び固体に基づいて５〜50重量％添加し、後で
この非溶媒を生成したフイラメントから洗去する
ことによつて、フイラメント形成性の合成重合体
から、親水性のフイラメント類及び繊維類をうる
ことができる。この方法において、好適な非溶媒
は、グリセリン、糖類及びグリコール類のような
多価アルコールである。 このような、例えばアクリロニトリル重合体か
ら紡糸した繊維類は、コア―ジヤケツト構造、及
び少なくとも10％の保水率をもつている。 このたび意外にも、アクリロニトリル重合体固
体対非溶媒の重量比が、多くて約2.0：１、有利
には１：１となるような程度まで、添加する非溶
媒の重量割合を増大させ、そして、水蒸気の付加
的な存在下に紡糸を行うことによつて、問題のタ
イプの親水性フイラメント類又は繊維類の保水率
を、100％をはるかに越して約300％まで増大させ
ることができることを見出した。 したがつて、本発明は、乾式紡糸によつて、疎
水性のフイラメント形成性アクリロニトリル重合
体から、コア―ジヤケツト構造をもつ、親水性の
低密度フイラメント類又は繊維類を製造する方法
を提供するものであり、その場合に、紡糸溶媒に
対して、 (a) 使用した紡糸溶媒よりも、高い沸点をもち、 (b) 紡糸溶媒と、また水と易混和性であり、そし
て (c) 紡糸すべきアクリロニトリル重合体に対し非
溶媒である 物質を添加すること、そしてフイラメントが紡糸
ジエツトを離れるやいなや、又はおそくとも、そ
れらが未だ完全に硬化しない間に、フイラメント
を、水蒸気と、多くて140℃のダクト温度で接触
させること、該アクリロニトリル重合体は少なく
とも50重量％のアクリロニトリル単位を含有する
こと、及びアクリロニトリル重合体固体対非溶媒
の重量比を多くて約２：１とすることを特徴とす
る。 また本発明は、疎水性、フイラメント形成性ア
クリロニトリル重合体の、乾式紡糸した親水性コ
ア―ジヤケツトフイラメント類又は繊維類で、該
アクリロニトリル重合体は少なくとも50重量％の
アクリロニトリル単位を含有し、上記非溶媒を、
アクリロニトリル重合体固体対非溶媒の重量比を
多くて２：１として添加されており、該フイラメ
ントが紡糸ジエツトを離れた後未だ完全に硬化し
ない間に水蒸気と接触させられており、少なくと
も50％の気孔率、少なくとも100％の保水率、及
び多くて0.7ｇ/c.c.の水銀密度をもつものを提供す
るものである。 それらの高い保水率及び気孔率によつて、この
タイプのフイラメント類又は繊維類は、極端に低
い繊維密度をもつている。 普通疎水性であるアクリロニトリル重合体、す
なわち、およそ８％又はそれ以下の水吸収率をも
つアクリロニトリル重合体、好ましくはアクリロ
ニトリル重合体、特に好ましくは、アクリロニト
リル単位を、少なくとも50重量％、特に少なくと
も85重量％含有するアクリロニトリル重合体が、
本発明方法によつて紡糸される。また本発明方法
は、２成分若しくはモドアクリル系繊維類、ホモ
ポリマーの繊維類、原液着色繊維類、又は重合体
ブレンド、例えばアクリロニトリル重合体とポリ
カーボネートとの混合物の繊維類でも、それらの
製造のために利用することができる。本発明によ
れば、例えばｍ―フエニレンジアミンとイソフタ
ル酸とのポリアミドのような、線状の芳香族ポリ
アミド、又は、所望に応じて、例えばベンズイミ
ダゾール類、オキサゾール類若しくはチアゾール
類のような複素環式環系を含有するポリアミド
で、蒸発させるべき溶媒との紡糸液から乾式紡糸
によつてうることができるポリアミドを使用する
ことも可能である。 原則的には、この紡糸方法は、好ましくはジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びジ
メチルスルホキシドのような強度に極性の有機溶
媒からの通常の乾式紡糸方法である。水に加え
て、紡糸したアクリロニトリル重合体のために好
適な非溶媒には、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、トリプロピレングリコール、
テトラエチレングリコール、及びグリコールエー
テルアセテート類のような、多価アルコール、及
びそれらのモノ置換及び多置換したアルキルエー
テル及びエステルがある。他の適当な非溶媒に
は、グリセリンのようなアルコール、エステル若
しくはケトン、又は砂糖、尿素、塩類若しくは有
機酸のような固体さえもある。 重合体フイラメント上に水蒸気を吹込む点及び
その強度に対応して、また紡糸ダクト中に普及し
ている熱状態に対応して、横断面の構造、またジ
ヤケツト面の幅、及び親水特性の両者、それ故、
孔容積とフイラメントの密度を制御することが可
能である。 紡糸を、多くて140℃の低いダクト温度で行う
場合には、100％より大きい保水率、及び0.7ｇ/
c.c.より低い繊維密度をもつコア―ジヤケツト繊維
が常に得られることを見出した。 紡糸ダクト内における水蒸気及び溶媒混合物の
過度の凝縮を避けるためには、100℃以上、好ま
しくは105〜125℃の範囲内のダクト温度が最適で
あると判明した。 より高い、特に160℃以上のダクト温度を適用
する場合には、約20〜60％という明白により低い
保水率値、及び普通0.7ｇ/c.c.より大となる、より
高い繊維密度が得られる。 使用する水蒸気の量における増加は、すべて、
繊維類の親水特性における増加、及びそれらの密
度における低下を生じる（表参照）。 これらコア―ジヤケツト繊維の横断面構造は、
電子顕微鏡を使用して撮つた写真から決定した。 本発明方法において、水蒸気は、紡糸ジエツト
上に、気流とフイラメント移送の方向で吹込むの
が好ましい。しかしながら、もし過度の乱流を発
生させないような方法ならば、紡糸ジエツト下、
フイラメントに交差して吹込んでもよい。 原則的には水蒸気は、フイラメント物質がなお
軟質である、すなわち完全に硬化しない限り、フ
イラメント物質と接触させておいてよい。例え
ば、フイラメント群が紡糸ダクトから離れた直後
における、ジエツトによる水蒸気の作用も、極端
に親水性で多孔質のコア―ジヤケツト繊維をもた
らす。 しかしながら、紡糸工程を、純粋な水蒸気雰囲
気中で行うのが好適である。100％より大きい保
水率をもつ親水性のコア―ジヤケツト繊維を生成
させるために必要な、吹込む水蒸気の最小限の量
は、22.5重量％の濃度をもつポリアクリロニトリ
ル紡糸液において、約1.3：１の重合体対非溶媒
の混合比から出発し、105℃のダクト温度におい
ては、紡糸した物質のKg当り大約1.5Kgに達する。
紡糸中、水蒸気と空気の混合物を使用する場合に
は、高い保水率、それ故、0.7ｇ/c.c.より小さい低
い密度をうるために、水蒸気の量を相応して増加
させなければならず、それは空気を添加すること
によつて、蒸気媒体が、それに対応して比較的希
釈された形でフイラメントと接触することになる
からである。しかしながら、いつたんコア―ジヤ
ケツト構造の形成が、初期段階を越えて進行した
ならば、もちろん紡糸空気を、紡糸工程中に、例
えば紡糸ダクト中、紡糸ジエツト下に導入しても
よく、それがフイラメントの気孔率に、いかなる
重大な変化も生じさせない。 アクリル系繊維の場合、添加した非溶媒の重量
に対応して、また添加する水蒸気の量と強度に対
応して、例えば0.5ｇ/c.c.より小さい密度が得られ
るが、それに対して、通常のアクリル系繊維は、
この少なくとも２倍程度高い密度値をもつてい
る。 本発明方法によつて得られるフイラメント類又
は繊維類は、木綿ウール様の外観と、バルキーな
風合いをもつている。これらは自己吸収性材料及
びタンポンの製造において使用するのに著しく適
当なものであり、また、例えば、衛生物品用に、
及びごみ捨て場から液体汚染物を除去するために
利用することができる。これらフイラメント類又
は繊維類は、リント及び包帯用にも適当なもので
ある。それらの低い密度と共に、その高い親水特
性によつて、問題のタイプの繊維類及びフイラメ
ント類は、軽量であると共に、快適な着用性を必
要とする場合、例えば宇宙及び空中旅行における
被服用のような各種応用面においても相当興味の
あるものである。 前記の各物理的数値は、以下に記載のようにし
て決定した。これらの各方法は、染色及びブラン
ク染色した、油剤処理をしない繊維、糸又はシー
ト形織物に関するものである。 各方法： 水銀密度決定（ρHg） 試料を、50℃の温度で真空中（10^-2ミリバー
ル）加熱した後、10バールの過圧下、水銀中で容
積測定することによつて、水銀密度（平均見掛け
密度）を決定する。 ヘリウム密度決定（ρHe） 試料を、50℃の温度で真空中（10^-2バール）加
熱した後、ガス比較比重びんを用いて、ヘリウム
中で容積測定することによつて、ヘリウム密度
（真密度）を決定する。 気孔率の定義（Ｐ） Ｐ＝〔１−（ρHg／ρHe）〕・100％ 保水率の決定（WR） 保水率は、DIN53814に従つて決定する〔メリ
アント テクステイールベリヒテ（Melliand
Textilberichte）４、1973、p350参照〕 繊維試料を、湿潤剤を0.1％含有する水中に２
時間浸漬する。ついで、これら繊維を、10000m/
ｓｅｃ^２の加速度で10分間遠心分離し、各繊維の中及
び間に保持された水の量を、重量分析で決定す
る。それらの乾燥重量を決定するために、これら
繊維を、恒量となるまで、105℃で乾燥する。重
量％で表わした保水率（WR）は、下記のとおり
である。 WR＝m_f−m_tr／m_tr×100 m_f＝湿つた繊維の重量 m_tr＝乾燥した繊維の重量 本発明を下記の各例によつて例証するが、引用
した部及び％は、特に断わらない限り重量によ
る。 例 １ 容器中、60Kgのジメチルホルムアミドを、17.5
Kgのテトラエチレングリコールと室温で混合し
た。ついで、22.5Kgのアクリロニトリル共重合体
をかきまぜながら添加した（該アクリロニトリル
重合体の化学的組成：93.6％のアクリロニトリ
ル、57％のアクリル酸メチル及び0.7％のメタリ
ルスルホン酸ナトリウム）。重合体固体対非溶媒
の重量比は、1.3：１に達した。22.5重量％の重
合体固体含量をもつこの懸濁液を、歯車ポンプに
よつて加熱ユニツトへ送出し、そこで130℃に加
熱した。この加熱ユニツト中での滞留時間は、３
分間に達した。ついで、この紡糸液を過し、
380光紡糸ジエツトへ直接に送出した。40Kg/hの
飽和水蒸気を、紡糸ジエツト上の紡糸ダクト中に
吹込んだ。このダクト温度は、105℃であつた。
生成した紡糸物質のKg当り、水約6.5Kgの水蒸気
が消費された。2280dtexの全繊度をもつこれら
フイラメントをボビン上に集め、合同して、
285000の繊度をもつトウを造つた。ついで、この
トウを、沸騰水中、１：4.0の比で延伸し、洗浄
し、帯電防止剤で処理し、120℃で乾燥し、けん
縮して、60mm長さのステーブルフアイバーにカツ
トした。この個別繊維は、2.2dtexの最終繊度、
及びDIN53814に従つて192％の保水率をもつて
いた。これら繊維は、卵形の横断面をもつ、はつ
きりとしたコア―ジヤケツト構造をもつていた。 この個別繊維は、1.18ｇ/c.c.のヘリウム密度、
及び0.407ｇ/c.c.の水銀密度をもつていた。それら
の気孔率は65.5％に達した。 他の各例を、下記の表に要約する。各紡糸液
を、例１に記載したのと同じ仕方で、2.2dtexの
最終繊度をもつコア―ジヤケツト繊維に紡糸し
て、後処理をした。使用する水蒸気及び空気の
量、そして紡糸工程中に普及する空気及びダクト
温度を変化させた。前記した重合体を、指示した
重量比で、固体として使用した。非溶媒として、
テトラエチレングリコールを使用した。

【表】

【表】 例 ９ 容器中、53.8Kgのジメチルホルムアミドを、
20.2Kgのグリセリンと室温で混合した。その後、
例１におけると同じ化学的組成をもつアクリロニ
トリル共重合体26.0Kgをかきまぜながら添加し、
得られた懸濁液を、溶解し、過して、例１に記
載したのと同じ仕方で乾式紡糸した。重合体固体
対非溶媒の重量比は、1.3：１に達した。30Kg／
時の飽和水蒸気を、紡糸ジエツト上の紡糸ダクト
中に吹込んだ。ダクト温度は105℃であつた。生
成した紡糸物質のKg当り、大約4.8Kgの水蒸気が
消費された。2280dtexの全繊度をもつこれらの
フイラメントを、例１におけると同じ仕方で後処
理をして、2.2dtexの最終個別繊度をもつ繊維を
形成させた。これらの繊維は、225％の保水率を
もつていた。それらは、再び、卵形〜三裂状の横
断面をもつ、はつきりとしたコア―ジヤケツト構
造を示した。各個別繊維は、1.18ｇ/c.c.のヘリウ
ム密度及び0.438ｇ/c.c.の水銀密度をもつていた。
それらの気孔率は、62.9％に達した。 重合体固体対非溶媒の重量比を変えた他の各例
を、以下の表に要約する。これら紡糸液を紡糸
して、2.2dtexの最終繊度をもつコア―ジヤケツ
ト繊維を形成させ、それを、例１に記載したのと
同じ仕方で後処理した。重合体固体としては、例
１に記載したアクリロニトリル共重合体を使用し
た。40Kg/hの飽和水蒸気を、紡糸ジエツト上の
紡糸ダクト中に吹込んだ。

【表】 上記の表から明らかなように、重合体固体対非
溶媒の比が、多くて２：１になる場合に、100％
より大きい保水率値、及び0.7ｇ/c.c.より小さい密
度値が得られる。 例 15 容器中、41.2Kgのジメチルホルムアミドを、
8.4KgのDL―ソルボースと室温で混合した。つい
で、例１におけると同じ化学的組成をもつアクリ
ロニトリル共重合体10.6Kgを、かきまぜながら添
加し、そして得られた懸濁液を、例１におけると
同じ仕方で、溶解し、過して乾式紡糸した。重
合体固体対非溶媒の重量比は、1.3：１に達した。
40Kg/hの飽和水蒸気を、紡糸ジエツト上の紡糸
ダクト中に吹込んだ。ダクト温度は105℃に達し
た。生成した紡糸物質のKg当り、大約6.5Kgの水
蒸気を使用した。2280dtexの全繊度をもつこれ
らフイラメントを、例１に記載したのと同じ仕方
で後処理して、2.2dtexの最終個別繊度をもつ繊
維を形成させた。これら繊維は、2.13％の保水率
をもつていた。これらは、ほとんど丸い横断面を
もつ、はつきりとしたコア―ジヤケツト構造をも
つていた。これら個別繊維は、1.18ｇ/c.c.のヘリ
ウム密度、及び0.477ｇ/c.c.の水銀密度をもつてい
た。木綿ウール様の、ひどくもつれたこれら繊維
の気孔率は、59.6％に達した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 疎水性、フイラメント形成性アクリロニトリ
   ル重合体の、乾式紡糸した親水性コア―ジヤケツ
   トフイラメント類又は繊維類であつて、該アクリ
   ロニトリル重合体は少なくとも50重量％のアクリ
   ロニトリル単位を含有し、紡糸溶媒に対して、 (a) 使用した紡糸溶媒よりも、より高い沸点をも
   ち、 (b) 該紡糸溶媒と、また水と易混和性であり、そ
   して (c) 紡糸すべきアクリロニトリル重合体に対し非
   溶媒である、 物質を、アクリロニトリル重合体固体対非溶媒の
   重量比を多くて２：１として添加されており、該
   フイラメントが紡糸ジエツトを離れた後末だ完全
   に硬化しない間に水蒸気と接触させられており、
   少なくとも50％の気孔率、少なくとも100％の保
   水率、及び多くて0.7ｇ/c.c.の水銀密度をもつこと
   を特徴とする、上記のフイラメント類又は繊維
   類。 ２ 疎水性、フイラメント形成性アクリロニトリ
   ル重合体の、親水性コア―ジヤケツト低密度フイ
   ラメント類又は繊維類を製造する方法において、
   該重合体を乾式紡糸すること、その場合、紡糸溶
   媒に対して、 (a) 使用した紡糸溶媒よりも、より高い沸点をも
   ち、 (b) 該紡糸溶媒と、また水と易混和性であり、そ
   して (c) 紡糸すべきアクリロニトリル重合体に対し非
   溶媒である、 物質を添加すること、アクリロニトリル重合体固
   体対非溶媒の重量比は多くて２：１にすること、
   該アクリロニトリル重合体は少なくとも50重量％
   のアクリロニトリル単位を含有すること、及びフ
   イラメントが紡糸ジエツトを離れるやいなや、又
   はおそくとも、それらが末だ完全に硬化しない間
   に、該フイラメントを、多くて140℃のダクト温
   度において、該フイラメントを水蒸気と接触させ
   ることを特徴とする、上記の製造方法。 ３ 該水蒸気を、紡糸ジエツト上、紡糸方向にお
   いて紡糸ダクト中に吹込む、特許請求の範囲第２
   項に記載の方法。