JPWO2018123043A1

JPWO2018123043A1 - 吸水性ポリエステル繊維の巻糸体及びその製法

Info

Publication number: JPWO2018123043A1
Application number: JP2018558626A
Authority: JP
Inventors: 裕之木ノ内; 潤子出口
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2019-07-25
Also published as: US20190338448A1; KR20190080946A; EP3564437A1; EP3564437A4; WO2018123043A1; CN110088386A

Abstract

ＪＩＳＬ０２１７：１９９５１０３Ｃ法による洗濯３０回後のＪＩＳＬ１９０７：２０１０滴下法による吸水性が５秒以下である吸水性ポリエステル繊維の巻糸体であって、該吸水性ポリエステル繊維を構成するポリエステルの分解産物である環状オリゴマーを含有する白粉の付着量が０．３ｗｔ％未満であることを特徴とする前記巻糸体、並びにＳ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に、該ポリエステル繊維に対する減量率０．６〜９％でアルカリ減量を施す工程を含む、前記巻糸体の製造方法。

Description

本発明は、吸水性ポリエステル繊維の巻糸体及びその製法に関する。より詳細には、本発明は、吸水加工を施さずに半永久的に吸水性を有し、吸水性に優れる為、着用時の汗をすばやく吸い取ることができ、快適性に優れ、さらに、柔らかく、肌触りも良いために、インナーウエア、スポーツウエア、寝具等に好適に用いることができる吸水性ポリエステル繊維の巻糸体及びその製法に関する。

ポリエステルやポリアミド繊維などの合成繊維は、汎用素材としてインナーウエア、スポーツウエア等に使用されているが、これらの合成繊維は、疎水性繊維であるため、特に肌周りの商品に使用する際には吸水加工が必要であり、洗濯を繰り返すと吸水性が低下するという問題点がある。特に、ユニフォームなどで使用される工業洗濯といわれる高温での洗濯では吸水加工剤の脱落が顕著であり、洗濯耐久性向上が求められている。

ポリエステルの吸水性を改善する方法として種々の検討が進められている。
例えば、以下の特許文献１には、ポリエステル繊維にアルカリ加工を施した後、親水剤を含む処理液で処理することにより、吸水性を有するポリエステル繊維織編物を製造することが記載されている。しかしながら、通常のポリエステルにアルカリ加工及び親水加工したものでは、洗濯繰返しにより性能が低下するため、洗濯耐久性のある吸水性を付与することはできていない。

また、以下の特許文献２には、Ｓ元素を０．００５〜０．５ｗｔ％含有するポリエステル繊維を含む布帛を、また、特許文献３には、エステル形成性スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％で含有するポリエステル繊維を含む布帛を、それぞれ、アルカリ処理することにより、洗濯耐久性のある吸水性を付与することが記載されている。しかしながら、アルカリに対する耐性のない素材を混用した布帛ではアルカリ処理ができず、撥水加工を施した糸を混用した場合、撥水性が低下してしまうという問題点がある。

また、以下の特許文献４には、アルカリ処理の方法としてチーズ染色機を用いる方法が記載されているが、チーズの形態で記載されているアルカリ処理及び水洗を施すと、析出した環状オリゴマーが、フィルタ−現象によりチーズ内部に付着し、白粉となる。この白粉の付着した糸を用いて編立や製織用にワインダーを用いて糸の分割を行うと、ガイドやテンサー等に白粉が付着し蓄積することにより張力が高くなり巻形状が崩れて耳高の形状になってしまったり、糸切れが起こったりするという問題がある。
また、この白粉が付着した糸を使用して製編織する際にも、編機や織機の糸道やガイドに白粉として付着してしまうため、摩擦抵抗値が高くなり編立時の張力変動を起こす要因となり得るという問題もある。また、白粉が編機内に持ち込まれていくと、編針のベラに付着し蓄積していくとベラの動きが悪くなり編目形成を阻害するものとなり、また、白粉が編機の釜の針溝に付着し蓄積していくと編針の動きが悪くなり、針折れやバット折れ等のトラブルが発生する要因となるという問題もある。

特開２００５−２００７９９号公報特開２０１４−１０１５９８号公報特開２０１４−１０１５９９号公報ＷＯ２０１５−０７６４１２号公報

以上の従来技術の問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、吸水加工を施さない場合においても半永久的に吸水し、且つアルカリに対する耐性のない素材や、撥水加工を施した糸等を交編することができる吸水性ポリエステル繊維の巻糸体を提供することであり、巻糸体を使用する際の工程で問題となる白粉の発生を抑制することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究し実験を重ねた結果、特定のポリエステル繊維に特定の方法でアルカリ処理する際に、白粉の元となる環状オリゴマーのポリエステル繊維への再付着を防ぐことによって上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は以下の通りのものである。
［１］ＪＩＳＬ０２１７：１９９５１０３Ｃ法による洗濯３０回後のＪＩＳＬ１９０７：２０１０滴下法による吸水性が５秒以下である吸水性ポリエステル繊維の巻糸体であって、該吸収性ポリエステル繊維を構成するポリエステルの分解産物である環状オリゴマーを含有する白粉の付着量が０．３ｗｔ％未満であることを特徴とする前記巻糸体。
［２］前記吸水性ポリエステル繊維が、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有し、該ポリエステルの繰り返し単位の９５モル％以上がエチレンテレフタレートである、前記［１］に記載の巻糸体。
［３］前記吸水性ポリエステル繊維の表面に、下記式（１）：

｛式中、ｎ＝３〜１０の整数である。｝で表される末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分が存在し、該末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分のうち、ｎ＝４である末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分が、内部標準換算濃度２〜１５μｇ／ｍｌに相当する量で含まれる、前記［１］又は［２］に記載の巻糸体。
［４］前記吸水性ポリエステル繊維の巻量が、巻糸体１本あたり０．５〜４ｋｇである、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の巻糸体。
［５］前記吸水性ポリエステル繊維が、仮撚糸である、前記［１］〜［４］のいずれかに記載の巻糸体。
［６］前記吸水性ポリエステル繊維が、ニットループ形状の捲縮を有さない、前記［１］〜［５］のいずれかに記載の巻糸体。
［７］前記Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に、該ポリエステル繊維に対する減量率０．６〜９％でアルカリ減量を施す工程を含む、前記［２］〜［６］のいずれかに記載の巻糸体の製造方法。
［８］前記アルカリ減量を施す工程でキレート剤を併用し、ソーピング時及び中和時にオリゴマー分散剤を併用することを特徴とする、前記［７］に記載の方法。

本発明の吸水性ポリエステル繊維の巻糸体は、巻糸の巻き返し工程や編立工程において白粉が発生せず、吸水加工を施さない場合においても半永久的に吸水し、着用時の汗をすばやく吸い取ることができ、快適性に優れ、柔らかく肌触りがよいため、インナーウエア、スポーツウエア等に好適に利用可能である。

白粉付着量の測定を行う際に使用する検尺器の概略図である。 LC/MS測定におけるUVクロマトグラム(240nm)である。図２のUVクロマトグラムの特徴ピークの推定構造を示す図である。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態の巻糸体を構成する吸水性ポリエステル繊維は、該繊維を用いて編物を作りその吸水性を測定するとき、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５１０３Ｃ法による洗濯３０回後の吸水性（ＪＩＳＬ１９０７：２０１０滴下法）が５秒以下である。洗濯３０回後の吸水性は３秒以下が好ましく、２秒以下がより好ましく、１秒以下がさらに好ましい。同法による洗濯１回後の吸水性も５秒以下であることが好ましく、３秒以下がより好ましく、２秒以下が更に好ましく、１秒以下が特に好ましい。本実施形態の巻糸体を構成するポリエステル繊維は、該洗濯回数５０回、１００回後も吸水性を保持することができ、５０回、１００回後も吸水性が５秒以下となるのがさらに好ましい。洗濯時の洗剤は中性洗剤、弱アルカリ性洗剤等通常の洗剤が好適に用いられる。

また、本実施形態の巻糸体を構成する吸水性ポリエステル繊維は、工業洗濯時にも吸水効果が持続する効果にも優れる。工業洗濯とは、作業着、ユニフォームなどの洗濯に適用されている、家庭洗濯よりも厳しい条件での洗濯で、例えば、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０８．３９．５ｂ）２．２．２）Ｆ−２中温ワッシャー法に規定されている方法が挙げられ、通常、洗剤成分の他、過酸化水素や珪酸ソーダなどの助剤が添加される。本実施形態の布帛は、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２による６０℃３０分の洗濯３０回後の吸水性も５秒以下であることが好ましい。

本実施形態の巻糸体において、白粉の付着量は、図１に示す検尺器（株式会社大栄科学精器製作所製、型式ＳＳＤ−３）を用いて測る。検尺器にて巻き取る際に張力を掛けるためのテンサーで糸の表面が擦られることにより、繊維表面に付着している白粉を採取することができる。かかる方法により付着している白粉を糸表面から全て採取することはできないものの、実用上、問題ないレベルかどうかの判断はできる。
図１を参照して説明すると、巻糸体１から引き出された糸２は、スネールガイド３（湯浅糸道工業株式会社製、型番Ａ４０８０６７−Ｒ）、リングテンサー４（株式会社東洋製作所製、型番ＨＲＢ６−１２）、トラバースガイド５（湯浅糸道工業株式会社製、型番Ａ４０８１３２−Ｒ）の順に通した後、糸巻き枠６（巻取枠周１．０ｍ）で巻き取る。
巻糸体１を置く床面からスネールガイド３までの高さを８００ｍｍとし、巻糸体１はスネールガイド３の導糸孔の中心からの垂線が巻糸体１の中心軸と重なるように置いた。スネールガイド３からリングテンサー４の入糸孔までの高さを４００ｍｍとし、スネールガイド３からリングテンサー４の入糸孔に入る糸２の角度は９０度とした。リングテンサー４での荷重は１．２ｇのリングを６本全て使用した。トラバースガイド５の位置はリングテンサー４の出糸孔からの水平距離で２５０ｍｍとし、リングテンサー４の出糸孔の高さより５０ｍｍ低い位置とした。糸巻き枠６の位置はトラバースガイド５の導糸孔の高さと糸巻き枠６の回転軸の中心を同じ高さとし、トラバースガイド５から糸巻き枠６の回転軸の中心までの距離を５３３ｍｍとした。トラバースガイド５の振り幅は５０ｍｍ、トラバース速度は１２０ｍｍ／分、巻き取り速度１２０ｍ／分で、約１０００ｍを糸巻き枠６に巻取る。
糸を巻き取った際にスネールガイド３、リングテンサー４、トラバースガイド５に白粉が付着するが、これらを全て回収することが困難であることと、付着した白粉が糸との摩擦により周囲に飛び散ってしまうため、糸の白粉付着量を巻き取った糸の重量変化を下記式：
白粉付着量（ｗｔ％）＝（Ａ−Ｂ−Ｃ）／Ｃ×１００
｛式中、Ａ：巻糸体の巻き返し前の重量（ｇ）、Ｂ：巻糸体の巻き返し後の重量（ｇ）、そしてＣ：巻き返した糸の重量（ｇ）である。｝により算出した。
白粉の付着量は、０．３ｗｔ％未満であり、好ましくは０．２ｗｔ％未満、より好ましくは０．１ｗｔ％未満である。白粉の付着量が０．３ｗｔ％を超えると解舒性が悪化したり、編機、織機、ワインダー等のガイドや糸道への白粉の付着が酷くなり、白粉が蓄積されることにより張力異常や工程トラブルを引き起こす。

本実施形態の巻糸体を構成するポリエステル繊維は、該繊維表面に、その末端にカルボキシル基を有しているところの直鎖オリゴマー成分（本書中、「末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分」ともいう。）が存在することを特徴としている。表面に末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分が存在することで吸水性の繰り返し洗濯耐久性が発現するものである。ここで、末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分は、例えば、以下の式（１）：

｛式中、ｎ＝３〜１０である。｝で表されるものであることができる。

このような末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分が存在するポリエステル繊維の巻糸体は、優れた吸水性能を有する。
該オリゴマー成分は、以下に記す分析手法によって定性、定量することによってその存在を確認することができる。
かかる末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分のうち、比較的低分子のオリゴマー成分はＴＨＦに溶解し、ＬＣ／ＭＳ（液体クロマトグラフィー質量分析法）で分析することができる。その代表的成分をｎ＝４とすると、繊維表面に存在するｎ＝４のオリゴマー成分は、以下の方法で測定することができる。

２０ｍＬ容量のガラスサンプル瓶（ＡＳＯＮＥラボランパックスクリュー管瓶９−８５２−０７ＮＯ．５）中に、試料として巻糸体から取り出したポリエステル糸１００ｍｇを入れ、ＴＨＦ３ｍｌを添加する。ヤマトマグミキサー形式Ｍ−４１を用いて回転数約８００回／分で６時間撹拌した後、４日間静置し、ＴＨＦ溶液のＬＣ／ＭＳを行うことで試料から抽出した成分の分析を行う。ＴＨＦ溶液のサンプリングに際し、固形分が入らないようにして０．４９５ｍｌの溶液を採取し、内部標準として、Ｍｅｔｈｙｌ
Ｂｅｎｚｏａｔｅ１ｍｇ／ｍｌ溶液を０．００５ｍｌ添加し試料とした。ＬＣ／ＭＳ分析の条件を以下の表１に示す。

図２に、該ＴＨＦ溶液のＵＶクロマトグラム（２４０ｎｍ）のチャート例を示す。また、図３に、図２のUVクロマトグラムの特徴ピークの推定構造を示す。図２において、前記末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分、及び後述する環状オリゴマー成分のピークが多数検出されている。図２におけるピークｘが、式（１）中、ｎ＝３の末端カルボン酸の直鎖オリゴマー成分（分子量７８６．２４）由来ピークである。これは、そのピークのＥＳＩ−質量スペクトル（エレクトロスプレーイオン化、負イオン質量スペクトル）において、質量数（ｍ／ｚ）７８５．１７のイオン（[Ｍ−Ｈ]−）が検出されることにより推定される。他のピークについても同様に、ＥＳＩ−質量スペクトルによって検出されるイオンの質量数から、そのピークが由来するところの成分を推定することができる。

ＵＶクロマトグラムにおいて、前記末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分由来のピークが明確でない場合には、質量数７８５のマスクロマトグラム（縦軸：特定質量数の検出強度、横軸：保持時間）を表示させ、ＵＶスペクトル例から推定される保持時間（図２では約４．５ｍｉｎ．）付近に該質量数の検出強度ピーク（ピークｚとする）が存在するか否かで、該オリゴマーが存在するか否かを判断できる。

式（１）中、ｎ＝３の末端カルボン酸直鎖オリゴマーの量は、ＵＶクロマトグラムのピーク面積値で測定でき、内部標準として添加したＭｅｔｈｙｌＢｅｎｚｏａｔｅのＵＶクロマトグラムのピーク（ピークｃとする）のピーク面積値との比率から濃度換算することができる。内部標準物質ピークｃの位置は、該ピークのＥＳＩ−質量スペクトルにおいて当該質量数のイオンが検出されることにより推定される。ＵＶクロマトグラムにおいてピークｘが他のピークと重なるなどして明確でない場合には、前述の質量数７８５のマスクロマトグラムピークｚの面積を使い、ピークｘとピークzの両方が明確に検出される別のサンプルを同じ条件で測定してｘとｚの強度比を求めておくことで、着目試料のピークｚの面積をピークｘの面積に換算できる。こうして求めた着目試料のピークｘの面積を用いて、ピークｃとの強度比を計算できる。

本実施形態の巻糸体は、式（１）中、ｎ＝４の末端カルボン酸直鎖オリゴマーの量は、内部標準換算濃度２〜１５μｇ／ｍｌ相当であることが好ましく、３〜１０μｇ／ｍｌ相当であることがより好ましい。
このように末端カルボン酸直鎖オリゴマーは、吸水性に寄与するが、例えば、以下の式（２）：

｛式中、ｎ＝２〜１０である。｝で表される環状オリゴマーは、吸水性がなく、むしろ吸水性を阻害する。式（２）で表される環状オリゴマーの量も、比較的低分子の環状オリゴマーについてはＴＨＦに溶解し、ＬＣ／ＭＳ（液体クロマトグラフィー質量分析法）で分析することができ、内部標準に対するピーク強度比から、内部標準換算濃度を求めることができる。その代表的成分をｎ＝３とすると、ｎ＝３の環状オリゴマーの量は、内部標準換算濃度８０μｇ／ｍＬ以下相当であることが好ましく、７０μｇ／ｍＬ以下相当であることがより好ましい。

具体的には図２のＵＶクロマトグラム（２４０ｎｍ）のチャートの例において、ピークｂが、式（２）中、ｎ＝３の環状オリゴマー成分のピークである。このピークが該環状オリゴマー成分（分子量５７６．１３）由来であることは、そのピークのＥＳＩ−質量スペクトル（エレクトロスプレーイオン化、正イオン質量スペクトル）において、質量数（ｍ／ｚ）５９４．１６のイオン（[Ｍ＋ＮＨ４]＋）が検出されることにより確認できる。ＵＶクロマトグラムにおいて、前記オリゴマー由来のピークが明確でない場合には、ｎ＝４末端カルボン酸直鎖オリゴマーと同様に、質量数５９４．１６のマスクロマトグラムを表示させ、ＵＶスペクトル例から推定される保持時間（図２では約５．３ｍｉｎ．）付近に該質量数の検出強度ピーク（ピークｗとする）が存在するか否かで、該オリゴマーが存在するか否かを判断できる。該オリゴマー成分の存在量は、ＵＶクロマトグラムのピーク面積値で測定でき、内部標準として添加したＭｅｔｈｙｌＢｅｎｚｏａｔｅのＵＶクロマトグラムのピーク（ピークｃとする）のピーク面積値との比率から濃度換算することができる。

末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分のうち、比較的高分子のオリゴマー成分は、ＴＨＦに溶解しにくいため、上述の方法では検出できない。本実施形態の巻糸体は、前記ＴＨＦに可溶なオリゴマーを抽出した後にも、巻糸体を構成するポリエステル繊維の表面にＴＨＦで抽出されない比較的高分子の末端カルボン酸直鎖オリゴマーを保持していることが好ましい。該末端カルボン酸直鎖オリゴマーは繊維との接着性が高く、繰り返し洗濯後にも、該オリゴマーは脱落しにくいことから、繰り返し洗濯後の吸水性により大きな効果を発揮していると考えられる。

本実施形態の巻糸体は、ＴＨＦ可溶及び不溶の、式（１）中、ｎ＝３〜１０の末端カルボン酸直鎖オリゴマーが存在していることにより、吸水効果が発揮される。該オリゴマーを存在させる方法は特に限定されず、末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分を布帛に塗布等の方法で付与したり、エステルポリマーに混合させたりしてもよいが、特定のポリエステル繊維においては、特定のアルカリ処理を施すことによって、繊維表面付近に付与することができ、好ましい。

本実施形態の巻糸体は、好ましくは、Ｓ元素（硫黄元素）を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を含むことを特徴とする。Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に特定のアルカリ処理を行うことで、吸水効果が得られ、洗濯を繰り返してもその効果がほとんど変わらない糸条となる。Ｓ元素の含有量が０．００５ｗｔ％未満ではアルカリ処理後の吸水性の耐久効果が小さく、また、ポリエステル繊維中にＳ元素を１ｗｔ％以上含む場合には繊維の強度が低下し、紡糸が困難となる。ポリエステル繊維中のＳ元素は０．０１〜０．８ｗ％がより好ましく、０．０１５〜０．７ｗｔ％がさらに好ましい。尚、Ｓ元素を定量する方法としてはＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析装置）を用いる。Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の例としては、例えば、エステル形成性スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％含有するポリエステル繊維が挙げられる。

ポリエステル繊維に０．５〜５モル％含有させるエステル形成性スルホン酸塩化合物の例としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、４−ナトリウムスルホ−２，６−ナフタレンジカルボン酸、２−ナトリウムスルホ−４−ヒドロキシ安息香酸、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸トリブチルメチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、２，６−ジカルボン酸ナフタレン−４−スルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、３，５−ジカルボン酸ベンゼンスルホン酸アンモニウム塩等又はこれらのメチル、ジメチルエステル等のエステル誘導体が挙げられる。これらのメチル、ジメチルエステル等のエステル誘導体はポリマーの白度、重合速度が優れる点で好ましく用いられる。ポリエステル繊維に、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸等金属スルホネート基含有イソフタル酸成分を含有させることが好ましく、中でも５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルは特に好ましい。

また、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の例として、エステル非形成性スルホン酸塩化合物を含有するポリエステル繊維も挙げられる。エステル非形成性スルホン酸塩化合物とはスルホン酸塩化合物がポリエステルと直接エステル化反応し、重縮合してポリエステルを形成することなく、スルホン酸塩化合物を含有しているポリエステル繊維であり、スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％練り込んだマスターチップと通常のエチレンテレフタレート成分が９５モル％以上のポリエステルチップを混合する方法で得られるポリエステル繊維や重合時に直接、スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％を添加して得られるポリエステル繊維などが挙げられる。

エステル非形成性スルホン酸塩化合物の例としては、例えば、アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩又はアルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩が挙げられる。アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩の例としては、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ウンデシルスルホン酸ナトリウム、テトラデシルスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。また、アルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属塩の例としてはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ウンデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テトラデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。加工安定性の観点からドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが特に好ましい。

吸水性ポリエステル繊維の総繊度は約８〜約１６７デシテックス（ｄｔｅｘ）が好ましく、約２２〜約１１０ｄｔｅｘがより好ましい。単糸繊度も特に限定されないが、約０．５〜約２．５ｄｔｅｘが、肌触りや風合いの観点から、好ましい。
吸水性ポリエステル繊維には、二酸化チタン等の艶消剤、リン酸等の安定剤、ヒドロキシベンゾフェノン誘導体等の紫外線吸収剤、タルク等の結晶化核剤、フェームドシリカ等の易滑剤、ヒンダードフェノール誘導体等の抗酸化剤、難燃剤、制電剤、顔料、蛍光増白剤、赤外線吸収剤、消泡剤等が含有されていてもよい。

吸水性ポリエステル繊維は仮撚糸であることが好ましい。仮撚糸の捲縮は、捲縮伸長率が３０〜１５０％であることが好ましい。尚、仮撚糸の捲縮伸長率は、下記条件にて測定したものである。
捲縮糸の上端を固定し、下端に１．７７×１０-３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、３０秒後の長さ（Ａ）を測定する。次いで、１．７７×１０-３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重を取り外し、０．０８８ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけ、３０秒後の長さ（Ｂ）を測定し、下記式（３）：
捲縮伸長率（％）＝｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×１００．．．（３）
により捲縮伸長率を求める：

本実施形態の巻糸体は、吸水性ポリエステル繊維の巻糸体の状態でアルカリ処理することで好適に得られる。また、アルカリ処理はチーズ染色機を使って行うことができる。
チーズ染色機でのアルカリ処理の場合、捲縮のない糸をチーズ染色用のチューブに巻きつけた場合、巻崩れが発生しやすく、また、熱収縮によって巻締りが発生することで液通り性が悪くなり減量率に斑が発生してしまうおそれがあり好ましくない。

本実施形態の巻糸体は、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に、該ポリエステル繊維に対する減量率０．６〜９％でアルカリ減量を施す工程を含む方法により製造することができる。また、前記アルカリ減量を施す工程でキレート剤を併用し、さらにソーピング時及び中和時にオリゴマー分散剤を併用することが好ましい。
ポリエステル繊維表面のポリマーをアルカリ処理（加水分解）すると、直鎖オリゴマーを生成させることができる。特定の理論に拘束されるものではないが、白粉成分である環状オリゴマーは、アルカリ処理（加水分解）によりいきなり生成されるのではなく、まず、直鎖オリゴマーが、ポリエステル繊維表面のポリマーが繊維表面で加水分解されることで（繊維表面に付いたまま）生成されると推測され、直鎖オリゴマーが繊維表面から遊離した後に、脱水縮合反応することで環状オリゴマーになるのではないかと推測される。繊維表面で観察される環状オリゴマーは基本的に再付着したもの。環状オリゴマーが高温のアルカリ水溶液に溶けている際、金属イオンの影響でキレート化すると考えられており、それを防止するためにアルカリ減量中にキレート剤を併用する。それでも繊維に付着して残っているアルカリ水溶液に存在する環状オリゴマーはピングや水洗、中和の際に常温の水を注水し低温になったため析出し、繊維表面に付着してくる。そのため、ソーピング時及び中和時にオリゴマー分散剤を併用することで付着したオリゴマーを落としている。

［減量率］
吸水性を発現させるために、アルカリ処理の条件としてはポリエステル繊維の減量率を好ましくは０．６〜９％、より好ましくは１〜８％、さらに好ましくは１．５〜７％にすることが好ましい。減量率はアルカリ処理前後のポリエステル糸の重量から算出できる。減量率が０．６％未満の場合にはアルカリ処理による吸水性が発現しないため好ましくなく、減量率が９％より大きいとアルカリ減量が進みすぎるため、吸水性の耐久性に劣るため好ましくない。
エステル形成性スルホン酸塩化合物を０．５〜５モル％含有するポリエステル繊維は、通常のポリエステル繊維に比べアルカリ減量の速度が速いため、アルカリを低濃度に調整し、処理することが好ましい。

［アルカリ処理方法］
アルカリ処理の方法としてはＳ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を糸の状態で０．６〜９％の減量率になるようにチーズ染色機を用いる方法などでアルカリ処理を施し、該ポリエステル繊維を一部に用いて布帛を形成する方法が好適に用いられる。
チーズ染色機を用いてアルカリ処理を行う場合、チーズ染色用の穴開きチューブにポリエステル繊維を巻きつける必要がある。
この時、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の巻量は、０．５〜４ｋｇが好ましく、より好ましくは１〜３．５ｋｇ、更に好ましくは２〜３ｋｇである。巻量が０．５ｋｇ未満であると生産性に劣り好ましくない。巻量が４ｋｇを超えるとチーズ染色機でアルカリ処理を行う際の液通りが悪くなり減量率にバラツキが出やすくなるとともに、巻径も大きくなり取扱い性が悪くなる。

［巻密度］
Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維の巻密度は、０．１超１．２ｇ／ｃｍ^３未満が好ましく、より好ましくは０．２超１．０ｇ／ｃｍ^３未満、更に好ましくは０．３超０．８ｇ／ｃｍ^３未満、特に好ましくは０．４超０．６ｇ／ｃｍ^３未満である。巻密度が０．１ｇ／ｃｍ３以下であるとチーズ染色機でのアルカリ処理時に巻形態が崩れ、編立時に解舒不良が生じる。また、巻密度が１．２ｇ／ｃｍ^３以上であるとアルカリ処理時の液通り性が悪く均一な処理ができずに吸水性に斑ができる。

［ニットデニット］
また、ニットデニットの手法を用いてＳ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を一旦編地にし、アルカリ処理を施した後、改編し巻糸体とする手法も挙げられるが、該ポリエステル繊維にニットループ形状の捲縮が付与されてしまう。ここで言うニットループとは、編地にした際に形成される編目が熱処理によって固定され、編地を改編した際に糸に付与されているループ状のクリンプのことであり、この糸を用いて編地や織物とした際に独特の風合いとなるためあまり好ましくない。

［綛処理］
Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維を綛にして噴射式染色機等でアルカリ処理を施した後、ワインダーで巻き返して巻糸体とする手法も挙げられるが、綛揚工程と巻き返し工程で人手が掛かり高コストとなるだけでなく、綛がアルカリ処理液を含むことで自重により仮撚糸の捲縮が伸びてしまうため、好ましくない。

［アルカリ減量条件］
チーズ染色機でのアルカリ処理の場合、内外層斑が発生しやすいため、低濃度での長時間の処理が好ましく、減量率を０．６〜９％にするには、例えば、水酸化ナトリウムを０．１ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの濃度で９０℃〜１００℃で４０分〜１００分処理することが好ましく、さらに好ましくは水酸化ナトリウムを５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの濃度で９０〜９５℃で５０分〜８０分処理することである。

通常、アルカリ処理の後には酸で中和し、水洗するが、チーズ染色機でのアルカリ処理の場合、析出した環状オリゴマーがチーズ内部に付着し、巻糸体を使用して製編織する際に解舒性が悪くなる問題や、編機や織機の糸道やガイドに白粉として付着する問題が発生し易い。これを解決するためには白粉の原因となるオリゴマーを析出させないこと、ポリエステル繊維表面に付着させないこと、付着した環状オリゴマーをアルカリ処理後の洗浄を強化しできるだけ取り除く必要がある。

前記したように、アルカリ減量によりポリエステル繊維が加水分解される際に白粉の原因となる環状オリゴマーが発生する。環状オリゴマーは、アルカリ処理時の水溶液中の金属イオンの影響を受けやすく、キレート化することでより繊維表面に付着しやすくなるため、キレート剤を添加することが好ましい。キレート剤としては特定するものではないが、キレート剤としては、例えば、ポリカルボン酸、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロトリメチレンホスホン酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸（ＮＴＭＰ）、ホスホン酸、グルタミン酸二酢酸、それらの塩等が挙げられる。キレート剤はアルカリ処理時の水溶液中に０．５〜２．０ｇ／Ｌ添加することが好ましい。

アルカリ水溶液中の環状オリゴマーは液温が高温の場合は溶解しているが、液温が９０℃より低くなった場合に析出してくる。このことから、アルカリ処理後に９０〜９５℃の高温で排液することで、環状オリゴマーの析出及び付着を抑制することができる。

［ソーピング］
排液後の巻糸体にはアルカリ溶液が残っているため、洗浄を行う必要がある。排液後、チーズ染色機に注水を行い、ハイドロサルファイトナトリウムを０．５〜２．０ｇ／L、オリゴマー分散剤を添加し８０℃で１０分間の洗浄を行った後、４０〜６０℃の温水で１０分間の湯洗を２回以上行った後に常温にて水洗することが好ましい。
使用するオリゴマー分散剤としては、特に限定されるものでないが、アミン系ノニオン化合物、脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物、多環系ノニオン化合物、アルキルスルホネート、多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸のアルキレンオキサイド付加物、芳香族系ポリエステル樹脂、カルボン酸塩、ポリアミノカルボン酸塩等の成分を単独で又は併用して使用することができる。アルカリ性及び酸性のいずれにおいてもオリゴマーの付着を防止し、付着したオリゴマーを除去するため、両性界面活性剤が好ましく用いられる。オリゴマー分散剤はソーピング時に０．５〜３．０ｇ／Ｌ添加することが好ましい。０．５ｇ／Ｌ未満であるとオリゴマーの付着防止効果、オリゴマーの除去効果に劣り白粉付着量を減らすことができない。また、オリゴマー分散剤の添加量が３．０ｇ／Ｌを超えると白粉付着量を減らすことはできるが、吸水性に寄与する直鎖オリゴマーも繊維表面から除去してしまうため吸水性が悪化してしまう。

［中和］
中和で使用する酸にはシュウ酸や酢酸が好ましく用いられる。その際にもオリゴマー分散剤を併用することで酸性になった際にオリゴマーの析出及び付着を抑制することができる。
中和の際に使用するオリゴマー分散剤としては、特に限定されるものでないが、アルカリ性及び酸性のいずれにおいてもオリゴマーの付着を防止するため、両性界面活性剤が好ましく用いられる。

［チーズ染色］
本実施形態の巻糸体には染色を施してもよい。先染糸として使用する場合は、チーズ染色機でアルカリ処理後を行った後、そのままチーズ染色を行ってもよい。

［仕上剤］
本実施形態の巻糸体には風合いを柔らかくするための柔軟剤処理や糸の解舒性、ニットの編成性を向上させるためにオイリング処理を浴中で行ってもよいが、カチオン性の柔軟剤やシリコンオイルなど吸水性を阻害するものを使用することは好ましくない。

［巻き返し］
また、本実施形態の巻糸体はチーズ染色機でのアルカリ処理を施した後、ワインダーで巻き返して巻糸体としたものでもよい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。無論、本発明はこれらに限定されるものではない。
尚、実施例で得た巻糸体を、以下の方法で評価した。
（１）白粉付着量
上述の方法を用いた。

（２）ｎ＝４の末端カルボン酸の直鎖オリゴマーの定量（ＴＨＦ可溶成分）
上述の方法を用いた。

（３）吸水性
巻糸体から糸を引き出して筒編地を作製し、得られた筒編地を常法にて精練、乾燥した後、得られた筒編地の吸水性を、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５１０３Ｃ法による洗濯３０回後のＪＩＳＬ１９０７：２０１０滴下法を用いて測定した。本明細書中、得られた吸水性を、「吸収性ポリエステル繊維の」吸水性とした。

（４）洗濯処理
巻糸体から糸を引き出して筒編地を作製し、得られた筒編地を常法にて精練、乾燥した後、得られた筒編地をＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法により、洗剤は弱アルカリ性洗剤（商品名花王(株) アタック）を使用して洗濯処理した。

（５）工業洗濯処理
巻糸体から糸を引き出して筒編地を作製し、得られた筒編地を常法にて精練、乾燥した後、得られた筒編地を工業洗濯試験を想定し、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０８．３９．５ｂ）２．２．２）Ｆ−２中温ワッシャー法の条件で洗浄剤として石鹸０．８％ｏｗｆ、過酸化水素０．８％ｏｗｆ、珪酸ソーダ０．８％ｏｗｆを使用して洗濯処理した。

（６）ニットループの有無
巻糸体から糸を引き出し、荷重を掛けない状態で糸の形態を観察した。その際に編地由来のループ状のクリンプが存在するか確認した。

［実施例１］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸（Ｓ元素含有率０．１４ｗｔ％）をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度０．５ｇ／ｃｍ^３、巻量３．０ｋｇで巻き付けた。
チーズ染色機に糸を巻いたチューブをセットし、水酸化ナトリウムを１０ｇ／Ｌ、キレート剤としてマーポンＡ−４７（松本油脂製薬（株）製、ポリカルボン酸配合品）を２ｇ／Ｌ使用したアルカリ水溶液を２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、液温９５℃で６０分間アルカリ処理を施した。
アルカリ処理後、液温９５℃で直ちに排水を行った後、注水を行い、ハイドロサルファイトナトリウムを１ｇ／Ｌ、オリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７（松本油脂製薬（株）製、両性界面活性剤配合品）を２ｇ／Ｌを使用し、液温８０℃で１５分間ソーピングを行った後、排水し、液温６０℃で３分間の湯洗を２回行った。
湯洗後、排水し、再度給水した後、オリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７を１ｇ／Ｌ使用した後、酢酸を用いて中和を行い、水洗した。
排水後に、チーズ染色機から糸を巻いたチューブを取り出し、遠心脱水機にて脱水後、チーズ乾燥機にて乾燥を行い、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は、１秒未満、ＪＩＳ
Ｌ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は２秒であった。白粉の付着量は０．１０ｗｔ％であった。

［実施例２］
アルカリ処理時にキレート剤としてマーポンＡ−４７を１ｇ／Ｌ使用し、ソーピング時にオリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７を１ｇ／Ｌを使用し、中和時にオリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７を０．５ｇ／Ｌ使用した以外は実施例１と同様の方法で処理を行い、巻糸体を得た。得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は1秒未満、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は２秒であった。白粉の付着量は０．２３ｗｔ％であった。

［実施例３］
中和時にオリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７を２ｇ／Ｌ使用した以外は実施例１と同様の方法で処理を行い、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は４秒、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は１５秒であった。白粉の付着量は０．０５ｗｔ％であった。

［比較例１］
ナトリウムイソフタル酸ジメチル−５−スルホン酸を２モル％含有する８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸断面のポリエステル仮撚糸（Ｓ元素含有率０．１４ｗｔ％）をチーズ染色用穴開きチューブに巻密度０．５ｇ／ｃｍ^３、巻量３．０ｋｇで巻き付けた。
アルカリ処理はチーズ染色機を用い、水酸化ナトリウムを１０ｇ／Ｌ使用したアルカリ水溶液を２℃／ｍｉｎの条件で昇温し、液温９５℃で６０分間アルカリ処理を施した。
アルカリ処理後、９５℃で直ちに排水を行った後、注水を行い、液温８０℃で１５分間ソーピングを行った後、排水し、液温６０℃で３分間の湯洗を２回行った。
湯洗後、排水し、再度給水した後、酢酸を用いて中和を行い、水洗した。
排水後に、チーズ染色機から取り出し、遠心脱水機にて脱水後、チーズ乾燥機にて乾燥を行い、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は１５秒、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は１５秒であった。白粉の付着量は０．７３ｗｔ％であった。

［比較例２］
ソーピング時にオリゴマー分散剤としてマーポンＡ−４７を２ｇ／Ｌを使用した以外は比較例１と同様の処理を施し、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は１秒未満、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は２秒であった。白粉の付着量は０．６４ｗｔ％であった。

［比較例３］
ソーピング時にオリゴマー分散剤としてマーポンＡ−４７を２ｇ／Ｌ使用し、中和時のオリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７を１ｇ／Ｌ使用した以外は比較例１と同様の処理を施し、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は１秒未満、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は２秒であった。白粉の付着量は０．５２ｗｔ％であった。

［比較例４］
アルカリ処理時にオリゴマー分散剤としてマーポンＡ−４７を２ｇ／Ｌ使用した以外は比較例１と同様の処理を施し、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は１秒未満、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は２秒であった。白粉の付着量は０．４７ｗｔ％であった。

［比較例５］
アルカリ減量後の排液温度を７０℃とした以外は実施例１と同様の処理を施し、巻糸体を得た。
得られた巻糸値の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は６秒、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は１３秒であった。白粉の付着量は０．８２ｗｔ％であった。

［比較例６］
中和時にオリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７を６ｇ／Ｌ使用した以外は実施例１と同様の処理を施し、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は７秒、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は１５秒であった。白粉の付着量は０．０３ｗｔ％であった。

［比較例７］
ソーピング時にオリゴマー分散剤としてマーポンＰＳ−Ｋ７を６ｇ／Ｌ使用した以外は実施例１と同様の処理を施し、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維の減量率は６．０％であり、ＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は８秒、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は１５秒であった。白粉の付着量は０．０３ｗｔ％であった。

［比較例８］
スルホン酸を含有しないレギュラーポリエステルの８４ｄｔｅｘ／３６ｆ丸型断面ポリエステル仮撚糸を使用した以外は実施例１と同様の処理を施し、巻糸体を得た。
得られた巻糸体の吸水性ポリエステル繊維のＪＩＳＬ０２１７：１９９５付表１の１０３Ｃ法での洗濯３０回後の吸水性は１８０秒以上、ＪＩＳＬ１０９６：２０１０
Ｆ−２中温ワッシャー法での洗濯３０回後の吸水性は１８０秒以上であった。白粉の付着量は０．０２ｗｔ％であった。

上記実施例１〜３、及び比較例１〜８で得られたポリエステル巻糸体の製造条件、物性値等を以下の表２に纏める。

１巻糸体
２糸
３スネールガイド
４リングテンサー
５トラバースガイド
６糸巻き枠

Claims

ＪＩＳＬ０２１７：１９９５１０３Ｃ法による洗濯３０回後のＪＩＳＬ１９０７：２０１０滴下法による吸水性が５秒以下である吸水性ポリエステル繊維の巻糸体であって、該吸収性ポリエステル繊維を構成するポリエステルの分解産物である環状オリゴマーを含有する白粉の付着量が０．３ｗｔ％未満であることを特徴とする前記巻糸体。
前記吸水性ポリエステル繊維が、Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有し、該ポリエステルの繰り返し単位の９５モル％以上がエチレンテレフタレートである、請求項１に記載の巻糸体。
前記吸水性ポリエステル繊維の表面に、下記式（１）：

｛式中、ｎ＝３〜１０の整数である。｝で表される末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分が存在し、該末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分のうち、ｎ＝４である末端カルボン酸直鎖オリゴマー成分が、内部標準換算濃度２〜１５μｇ／ｍｌに相当する量で含まれる、請求項１又は２に記載の巻糸体。
前記吸水性ポリエステル繊維の巻量が、巻糸体１本あたり０．５〜４ｋｇである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻糸体。
前記吸水性ポリエステル繊維が、仮撚糸である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻糸体。
前記吸水性ポリエステル繊維が、ニットループ形状の捲縮を有さない、請求項１〜５のいずれか１項に記載の巻糸体。
前記Ｓ元素を０．００５〜１ｗｔ％含有するポリエステル繊維に、該ポリエステル繊維に対する減量率０．６〜９％でアルカリ減量を施す工程を含む、請求項２〜６のいずれか１項に記載の巻糸体の製造方法。
前記アルカリ減量を施す工程でキレート剤を併用し、さらにソーピング時及び中和時にオリゴマー分散剤を併用する、請求項７に記載の方法。