JP3610145B2

JP3610145B2 - 芯鞘型セルロースアセテート複合繊維

Info

Publication number: JP3610145B2
Application number: JP02201196A
Authority: JP
Inventors: 恭史香村; 孝信竹中; 彰人都志
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2016-01-12
Also published as: JPH09195125A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粒子無機物を繊維表面に突出させてドライ感を十分に発揮させた芯鞘型セルロースアセテート複合繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルロースアセテート繊維は、高級な光沢感と適度な吸湿性に併せて、独特なドライ感があり、ポリエステル繊維等の合成繊維とは異なり、天然繊維に比較的近い素材として婦人衣料分野で広く利用されている。
この優れた特徴をさらに引き出すべく、これまでに多くの試みがなされてきている。
【０００３】
その一つとして、ドライ感の向上を目的とした検討が進められている。
例えば、セルロースアセテート繊維を製糸する際に水蒸気雰囲気中で乾式紡糸を行って繊維表面にボイドを形成する方法（特開昭５４ー６９１８号公報）や、製糸後にアセテート可溶な溶剤に短時間浸漬処理して極表層のみを溶解し凹凸を形成する方法（特開昭５５ー９３８１４号公報）が報告されているが、得られる繊維の強伸度の著しい低下や処理斑等が大きく、実用的には難しい面を備えている。
【０００４】
また、製糸時の繊維形成過程を制御する方法、具体的には紡糸ノズルでの紡糸原液の吐出線速度と巻き取り速度を適当な条件に設定し繊維表面により複雑な凹凸を付与する方法（特公平３ー３６９２８号公報）が検討され、該方法により得られたセルロースアセテート繊維はドライ風合いが向上した素材として上市がなされている。しかし、該方法は製糸速度が極めて遅いために生産性が低いという問題点を有している。
【０００５】
更には、セルロースアセテート繊維に生化学的処理を施して繊維表面に凹凸を形成する方法、具体的にはセルロースアセテート繊維をアルカリ処理して繊維表層をセルロース化した後、セルロース分解酵素でセルロース化部を分解除去する方法（特開平５ー２７０６７号公報）も提案されているが、十分なドライ感を得るには至っていない。
【０００６】
ところで、ナイロンやポリエステル等の合成繊維においては、水や有機溶剤等に可溶な物質を予め紡糸原液に混合して製糸し、その後水や有機溶剤等で処理して凹凸を形成する方法が一般的に実用化されており、さらに最近では微粒子無機物を含有する紡糸原液を用いて製糸し、繊維表面に微粒子無機物を部分的に突出させて微細凹凸を形成する方法（特公平４ー９２０５号公報）等、多くの検討もなされている。
【０００７】
セルロースアセテート繊維の場合においても、本出願人は、予め平均粒径０．０１〜０．３μｍの微粒子無機物を紡糸原液に混合して製糸する方法（特開平７−９７７１３号）を提案した。
【０００８】
しかしながら、微粒子無機物を繊維全体に分散させることにより表面に凹凸を形成させる方法で、十分なドライ感を発揮させるためには、非常に多量の微粒子無機物を繊維内部に含有させる必要があり、そのために元来より他繊維と比較して低い繊維強度がさらに低下すること、及びセルロースアセテート繊維独特の光沢感が著しく低下してしまうといった問題点があり、従って微粒子無機物を単に含有させることでは、ドライ感の向上を達成することが困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決し、微粒子無機物を繊維表面に突出させてドライ感を十分に発揮させつつも、繊維強度、及び光沢感の低下を抑制した、セルロースアセテート繊維を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨は、屈折率が１．３〜１．９である微粒子無機物を５〜８０重量％含有するセルロースアセテート成分を鞘部に、セルロースアセテート成分を芯部に配したことを特徴とする芯鞘型セルロースアセテート複合繊維である。本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維は、繊維表層に微粒子無機物を局在化させて突出させことにより、繊維表面に巾及び高さが０．０５〜１．５μｍの微細凸部が１×１０^ー２ｍｍ^２当たり３００個以上存在させることが可能となり、セルロースアセテート繊維のドライ感を強調させることができる。繊維表面の微細凸部が１×１０^ー２ｍｍ^２当たり３００個未満の場合には十分なドライ感が得られない場合がある。
【００１１】
このように、微粒子無機物を鞘部だけに含有させることによりことが可能になり、しかも、繊維強度をレギュラーのセルロースアセテートとほぼ同じ程度に維持できる。特に、微粒子無機物を繊維全体に分散させる方法では困難であった繊維強度が１．０ｇ／ｄ以上有する繊維表面に凹凸が形成されたセルロースアセテート繊維を得ることができる。すなわち、繊維全体に微粒子無機物を単純に分散させたセルロースアセテート繊維において、ドライ感を強調するために微粒子無機物を大量に含有させると繊維強度が著しく低下して、混繊、撚糸、製織等の糸加工工程で問題が発生する場合があるのに対して、本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維は工程通過性に問題が生じることが無い。
【００１２】
しかも、微粒子無機物を繊維全体に分散させたセルロースアセテート繊維では、微粒子無機物の存在により、繊維表面が凹凸になるほど、光沢の低下が起こるのに対して、本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維は、繊維表面の凹凸が大きくなっても光沢の低下が少ないという特徴を有する。この理由はよく分からないが、光の反射は、表面だけで起こるものでなく、反射面の内部まで進入してから、起きることによるものと思われる、すなわち、本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維は、繊維表面の凹凸が大きくても、芯部のセルロースアセテート部分により、光散乱が減少することにより光沢感の低下が抑制されたものと思われる。
【００１３】
本発明においては、微粒子無機物として屈折率が１．３〜１．９、好ましくは１．４〜１．７でる無機物を用いる。このような屈折率を有する無機物はセルロースアセテートの屈折率に近似していることにより、光沢感の低下を抑制することが可能となり、屈折率が１．３〜１．９の範囲外では、セルロースアセテート繊維の特徴である光沢感、発色性の良さ等を損ねる。
かかる無機物としては、具体的には、例えば、炭酸バリウム（屈折率１．５３、比重４．４）、硫酸バリウム（屈折率１．６４、比重４．１）、酸化亜鉛（屈折率１．９、比重５．６）等が挙げられる。特に硫酸バリウムは、高比重化及び光沢感、さらに、人体への影響（化学的・物理的安定性）等の面でも非常に好ましい。
【００１４】
また、鞘部成分中へ含有せしめる微粒子無機物の凝集体（集合体）の大きさにより、繊維の物性に差が表れ、紡糸性、後工程通過性等に影響を及ぼすので、含有せしめる微粒子無機物の凝集体としての平均粒径が１．５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは凝集体としての平均粒径１μｍ以下である。これより大きいと繊維物性の低下が著しく、紡糸性、後工程通過性等が非常に悪くなる。
凝集体としての平均粒径が１．５μｍ以下にするためには、添加する微粒子無機物の一次粒径（平均粒径）が０．５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０５μｍである。これより大きいと微粒子無機物の凝集体の平均粒径が大きくなり、繊維物性が極端に悪くなり易い、また、繊維形成上、例えば紡糸工程での糸切れ等のトラブルが多発したする。
【００１５】
鞘部成分中への微粒子無機物の含有量は５〜８０重量％であり、５重量％未満では、繊維表面の凹凸の形成が不十分となり、十分なドライ感を得ることができない。また、８０重量％を超えると、繊維の強度及び伸度の低下が著しく実用上問題となる。
【００１６】
本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維の鞘部を構成する微粒子無機物を含有するセルロースアセテート成分（Ａ成分）と、芯部を構成するセルロースアセテート成分（Ｂ成分）の複合比率は特に限定されるものではなく、目的に応じて設定すればよいが、好ましい複合比率は、（Ａ成分）：（Ｂ成分）＝５０：５０〜５：９５、さらに好ましくは、（Ａ成分）：（Ｂ成分）＝４０：６０〜２０：８０である。前記の複合比率が（Ａ成分）：（Ｂ成分）＝約１００：約０〜５０：５０の条件では、繊維強度が不十分なものとなり、後工程通過性等に問題を生じる。また、光沢感の低下が大きくなる。また、前記の複合比率が（Ａ成分）：（Ｂ成分）＝５：９５〜約０：約１００の範囲では、芯鞘型形成が不十分になる場合がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の詳細を説明する。
本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維を得るには、次のような方法が採られる。本発明のセルロースアセテート複合繊維に用いるセルロースアセテートは、酢化度５６．２％〜６２．５％のセルローストリアセテートでもよく、酢化度４８．８％〜５６．２％のセルロースジアセテートでも良い。
【００１８】
芯鞘型セルロースアセテート複合繊維を得るに際して、複合紡糸の際に芯部に分配される紡糸原液については、セルローストリアセテート又はセルロースジアセテートのフレークを塩化メチレン、アセトン等の単独溶剤或いは塩化メチレンとメタノール等の混合溶剤に溶解し、溶液濃度を１５〜３０重量％、好ましくは１８〜２７重量％とした紡糸原液を調製する。
【００１９】
一方、複合紡糸の際して、鞘部に分配される、屈折率が１．３〜１．９である微粒子無機物を含有する紡糸原液については、前記セルロースアセテートの溶剤に微粒子無機物を分散させた分散液を、同様の溶剤にセルロースアセテートを溶解させた溶液に添加、混合する、或いは、セルロースアセテートを溶解させた溶液に直接微粒子無機物を添加、混合する等の方法により作製し、濃度を適正な条件範囲に調整する。
【００２０】
ここで、凝集体の平均粒径が大きくならないように、紡糸原液を調製することが肝要である。凝集体の平均粒径を調製する方法として、分散機を用いて行うことが好ましい。例えば、分散機として横型サンドミルを用いる場合、ディスク周速、ビーズ径（０．８〜１．０ｍｍφ）、ビーズ充填率、ベッセル内部での滞在時間などを適宜調整することによって、凝集体の平均粒径が大きくならないようにすることができる。
【００２１】
前記２種の紡糸原液を用いて、ノズルパックへ２種の紡糸原液を供給し、該微粒子無機物を含有する紡糸原液を芯部に、及び他方の紡糸原液を鞘部に分配して複合紡糸用ノズル装置より高温雰囲気中に吐出し、溶剤を揮散させることにより、本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維を得ることができる。なお、乾式紡糸でなく、湿式紡糸を行っても良い。
【００２２】
本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維の繊維形状は、ステープル、フィラメントのいずれであってもよい。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。
なお、実施例、比較例、及び参考例で用いたそれぞれの評価方法を下記に示す。
【００２４】
〈光沢〉：試料の繊維を４ｃｍの幅に隙間無く平行にならべ、繊維と直角で且つ平面に対して４５゜方向から光を当て、入射光に対して直角方向に乱反射する光の強さを測定した。光沢の測定は、デジタル変角光沢計ＶＧ−１０（日本電色工業社製）を用いて測定した。
【００２５】
〈摩擦係数〉：走行速度２２ｍｍ／ｍｉｎ、初期張力（Ｔ１）１５ｇで鏡面クロムの円柱（４０ｍｍφ）状の摩擦抵抗体に接触角度１８０゜で試料を走行させた時の走行張力（Ｔ２）を、東レエンジニアリング（株）製走糸法摩擦測定器ＹＦ−８５０を用いて測定し、摩擦係数を下記式より算出した。
摩擦係数＝（Ｔ２−Ｔ１）／（Ｔ１＋Ｔ２）
【００２６】
〈無機物凝集体の平均粒径〉：原液中の無機物凝集体の平均粒径を、（株）堀場製作所製レーザー回折式粒度分布測定装置ＬＡ−５００形を用い測定した。
【００２７】
（実施例１）
平均酢化度６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノールの混合溶剤に溶解し、濃度２１．９重量％の溶液（Ｂ成分）を調整した。一方、平均粒径０．０５μｍの硫酸バリウムを、塩化メチレン／メタノールの混合溶剤に均一に分散させ分散液を調整した。次にセルロースアセテート溶液と硫酸バリウム分散液を攪拌混合して、全固形分濃度２５．６重量％、セルロースアセテートに対する硫酸バリウム濃度２８．４重量％の紡糸原液（Ａ成分）を作製した。前記２種の紡糸原液を用いて、Ａ成分を鞘部に、及びＢ成分を芯部にして、乾式紡糸法により（Ａ成分）：（Ｂ成分）の複合比率＝２３：７７として、複合紡糸（製糸速度５００ｍ／ｍｉｎ）を行い７５デニール、２０フィラメントの芯鞘型セルローストリアセテート複合繊維を得た。
【００２８】
（実施例２）
実施例１と同様にして作製した紡糸原液を用いて、Ａ成分を鞘部に、及びＢ成分を芯部にして、乾式紡糸法により（Ａ成分）：（Ｂ成分）の複合比率＝３８：６２として、複合紡糸（製糸速度５００ｍ／ｍｉｎ）を行い７５デニール、２０フィラメントの芯鞘型セルローストリアセテート複合繊維を得た。
【００２９】
（実施例３）
実施例１と同様にして作製した紡糸原液を用いて、Ａ成分を鞘部に、及びＢ成分を芯部にして、乾式紡糸法により（Ａ成分）：（Ｂ成分）の複合比率＝５５：４５として、複合紡糸（製糸速度５００ｍ／ｍｉｎ）を行い７５デニール、２０フィラメントの芯鞘型セルローストリアセテート複合繊維を得た。
【００３０】
（比較例１）
平均酢化度６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノールの混合溶剤に溶解し、濃度２１．９重量％の溶液を調整した。一方、平均粒径０．０５μｍの硫酸バリウムを、塩化メチレン／メタノールの混合溶剤に均一に分散させ分散液を調整した。次にセルロースアセテート溶液と硫酸バリウム分散液を攪拌混合して、全固形分濃度２５．６重量％、セルロースアセテートに対する硫酸バリウム濃度２８．４重量％の紡糸原液を作製した。
この紡糸原液を用いて乾式紡糸法により７５デニール、２０フィラメントの微粒子無機物含有セルローストリアセテート繊維を得た。
【００３１】
（参考例１）
従来のセルローストリアセテートブライト繊維の製造方法に従って、平均酢化度６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノール混合溶剤に溶解したセルローストリアセテート溶液を紡糸原液として作製した。この紡糸原液を用いて乾式紡糸法により７５デニール、２０フィラメントのセルローストリアセテート繊維を得た。
【００３２】
（参考例２）
特公平３ー３６９２８の製造方法に従って、平均酢化度６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノール混合溶剤に溶解したセルローストリアセテート溶液を紡糸原液として、吐出線速度６６５ｍ／ｍｉｎ、製糸速度２００ｍ／ｍｉｎの紡糸条件で７５デニール、１５フィラメントの繊維表面に複雑な凹凸を有するセルローストリアセテート繊維を得た。なお、製糸速度５００ｍ／ｍｉｎで同様なセルローストリアセテート繊維を得ようとした場合、極めて紡糸圧力が増加して紡糸困難であった。
【００３３】
表１に得られた繊維の繊維強度、光沢値、及び摩擦係数を、また、図１に、実施例１で得られた本発明の芯鞘型セルローストリアセテート複合繊維の繊維側面の電子顕微鏡写真を、図２に参考例１で得られたセルローストリアセテート繊維の繊維側面の電子顕微鏡写真を示した。
本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維は、従来のセルロースアセテート繊維の比較的平滑な繊維表面と異なり、微粒子無機物が繊維表面に露出していることから微細凸部が形成されており、且つ繊維側面には微細凸部が１×１０^ー２ｍｍ^２当たりに８０００〜１００００個形成されていた。
【００３４】
その結果、本発明の芯鞘型セルロースアセテート繊維の摩擦係数は従来のセルローストリアセテート繊維と比較して極めて小さいものとなっており、本発明の芯鞘型セルロースアセテート繊維は極めてドライ感を有する繊維となっている。一方、混合紡糸により得られた微粒子無機物含有セルロースアセテート繊維（比較例１）は、本発明の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維に比べてドライ感が若干低く、しかも、繊維強度や光沢の低下が著しく、糸加工工程通過性や風合いの点で問題が生じる可能性がある。
また、参考例２で得られた繊維表面に複雑な凹凸を有するセルロースアセテート繊維もほぼ同様な摩擦係数であり同様なドライ感を有しているものの、製糸速度は極めて遅く、生産性の点で問題が大きい。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
本発明は、芯鞘型複合紡糸技術を用いることによって、実用的な繊維強度、及び光沢感を有し、且つ従来のセルロースアセテート繊維には無い繊維表面の微細凸部を形成せしめることにより、極めてドライ感の向上したセルロースアセテート繊維を提供しうるものであり、従来のセルロースアセテート繊維では達成できなかった消費者ニーズの多様化、高級化への対応を可能にするものであり、その価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の芯鞘型セルローストリアセテート複合繊維の繊維側面の電子顕微鏡写真である。
【図２】従来のセルローストリアセテート繊維の繊維側面の電子顕微鏡写真である。

Claims

屈折率が１．３〜１．９である微粒子無機物を５〜８０重量％含有するセルロースアセテート成分を鞘部に、セルロースアセテート成分を芯部に配したことを特徴とする芯鞘型セルロースアセテート複合繊維
繊維表面に巾及び高さが０．０５〜１．５μｍの微細凸部が１×１０^ー２ｍｍ^２当たり３００個以上存在することを特徴とする請求項１記載の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維。
繊維強度が１．０ｇ／ｄ以上であることを特徴とする、請求項１又は２記載の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維。
微粒子無機物の凝集体としての平均粒径が１．５μｍ以下である請求項１、２又は３記載の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維。
凝集体を形成する微粒子無機物の平均一次粒径が０．５μｍ以下である請求項１、２、３又は４記載の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維。
微粒子無機物が硫酸バリウムである請求項１、２、３、４又は５記載の芯鞘型セルロースアセテート複合繊維。