JP5630932B1 - ビスコースレーヨンの紡績用処理剤及び処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビスコースレーヨンの高速紡績においてスカムの発生を充分に抑え、各紡績工程において優れた工程通過性を付与するビスコースレーヨンの紡績用処理剤及び処理方法を提供する。【解決手段】平滑剤成分として下記のトリグリセライド硫酸エステルを含有して成るものをビスコースレーヨンの紡績用処理剤として用いた。トリグリセライド硫酸エステル：油脂の硫酸エステル、油脂の硫酸エステルのアミン塩及び油脂の硫酸エステルのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上【選択図】なし

Description

本発明は、近年の紡績速度の高速化にも充分に対応しうるビスコースレーヨンの紡績用処理剤及び処理方法に関する。

従来、ビスコースレーヨンの紡績用処理剤として、四級アンモニウム塩及び平滑剤成分を含有するもの（例えば、特許文献１参照）、脂肪族サルフェートや高級アルキルサルフェート等のサルフェート類を主成分として含有するもの（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。しかし、これら従来の処理剤では、近年のビスコースレーヨンの紡績速度の高速化に伴い、ビスコースレーヨンが接触して通過する紡績機材部への脱落物の付着や堆積（以下、スカムという）が大きな問題となっている。かかるスカムは、例えば高速リング精紡の練条工程においてはコイルフォームの乱れやローラー捲き付き等を引き起こし、また高速ローター式オープンエンド紡績の精紡工程、渦流空気精紡工程においては断糸等を引き起こす。

特開昭６２−２８２０７４号公報 特開平１−５２８７５号公報

本発明が解決しようとする課題は、ビスコースレーヨンの高速紡績においてスカムの発生を充分に抑え、各紡績工程において優れた工程通過性を付与するビスコースレーヨンの紡績用処理剤及び処理方法を提供すること処にある。

本発明者らは、前記の課題を解決するべく研究した結果、平滑剤成分として特定の硫酸エステルを含有して成るビスコースレーヨンの紡績用処理剤が正しく好適であることを見出した。

すなわち本発明は、平滑剤成分として下記の硫酸エステルを含有して成ることを特徴とするビスコースレーヨンの紡績用処理剤に係る。また、本発明は、かかるビスコースレーヨンの紡績用処理剤をビスコースレーヨンに付着させるビスコースレーヨンの処理方法に係る。

硫酸エステル：下記の油脂の硫酸エステル、下記の油脂の硫酸エステルのアミン塩及び下記の油脂の硫酸エステルのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上
油脂：ひまし油、ごま油、トール油、大豆油、なたね油、パーム油、豚脂、牛脂及び鯨油から選ばれるもの

先ず、本発明に係るビスコースレーヨンの紡績用処理剤（以下、本発明の処理剤という）について説明する。本発明の処理剤は、平滑剤成分として特定の硫酸エステルを含有して成ることを特徴とするものである。

本発明の処理剤に供する硫酸エステルは、油脂の硫酸エステル、油脂の硫酸エステルのアミン塩及び油脂の硫酸エステルのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上である。油脂は、ひまし油、ごま油、トール油、大豆油、なたね油、パーム油、豚脂、牛脂及び鯨油から選ばれるものであるが、なかでもひまし油、ごま油、トール油、豚脂及び牛脂から選ばれるものが好ましい。かかる油脂の硫酸エステルのアミン塩に供するアミンとしては、１）モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等の脂肪族アミン類、２）モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類、３）アンモニア等が挙げられる。また油脂の硫酸エステルのアルカリ金属塩に供するアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。

具体的に硫酸エステルとしては、１）ひまし油、ごま油、トール油、大豆油、なたね油、パーム油、豚脂、牛脂及び鯨油から選ばれる油脂の硫酸エステル、２）ひまし油、ごま油、トール油、大豆油、なたね油、パーム油、豚脂、牛脂及び鯨油から選ばれる油脂の硫酸エステルのアミン塩、３）ひまし油、ごま油、トール油、大豆油、なたね油、パーム油、豚脂、牛脂及び鯨油から選ばれる油脂の硫酸エステルのアルカリ金属塩が挙げられるが、なかでもひまし油、ごま油、トール油、豚脂及び牛脂から選ばれる油脂の硫酸エステルのナトリウム塩が好ましい。

本発明の処理剤において、硫酸エステルの含有割合に特に制限はないが、０．５〜３０質量％の含有割合となるようにしたものが好ましく、１〜２０質量％の含有割合となるようにしたものがより好ましい。

本発明の処理剤としては、前記した硫酸エステルに加え、平滑剤成分として更に下記のアニオン界面活性剤及び下記の油を含有し、また集束剤成分として下記の非イオン界面活性剤を含有するものが好ましい。

アニオン界面活性剤：炭素数８〜２４の脂肪酸の硫酸エステル、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールの硫酸エステル、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを合計で１〜２０モル付加したものの硫酸エステル、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのリン酸エステル、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのスルホン酸エステル及びこれらの塩から選ばれる一つ又は二つ以上

油：いずれも７０℃で液状を呈する、炭化水素系化合物、油脂及びエステルから選ばれる一つ又は二つ以上

非イオン界面活性剤：炭素数８〜２４の脂肪族アルコール及び／又は炭素数８〜２４の脂肪酸にエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを合計で１〜２０モル付加したもの

アニオン界面活性剤としては、１）ひまし油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、ごま油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、トール油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、大豆油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、なたね油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、パーム油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、豚脂脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、牛脂脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、鯨油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩等の、炭素数８〜２４の脂肪酸の硫酸エステルのアルカリ金属塩、２）ラウリル硫酸エステルのナトリウム塩、セチル硫酸エステルのナトリウム塩、オレイル硫酸エステルのナトリウム塩、ステアリル硫酸エステルのナトリウム塩等の、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールの硫酸エステルのアルカリ金属塩、３）ポリオキシエチレン（オキシエチレン単位の数３、以下ｎ＝３とする）ラウリルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩、ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩、ポリオキシエチレン（ｎ＝３）ポリオキシプロピレン（オキシプロピレン単位の数３、以下ｍ＝３とする）ラウリルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩、ポリオキシエチレン（ｎ＝３）オレイルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩、ポリオキシエチレン（ｎ＝５）オレイルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩等の、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを合計で１〜２０モル付加したものの硫酸エステルのアルカリ金属塩、４）ラウリルリン酸エステルのカリウム塩、セチルリン酸エステルのカリウム塩、オレイルリン酸エステルのカリウム塩、ステアリルリン酸エステルのカリウム塩等の、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのリン酸エステルのアルカリ金属塩、５）ラウリルスルホン酸エステルのナトリウム塩、セチルスルホン酸エステルのナトリウム塩、オレイルスルホン酸エステルのナトリウム塩、ステアリルスルホン酸エステルのナトリウム塩等の、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのスルホン酸エステルのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上が挙げられるが、なかでもトール油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩、ポリオキシエチレン（ｎ＝３）オレイルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのスルホン酸エステル、ラウリルリン酸エステルのカリウム塩が好ましい。

油としては、いずれも７０℃で液状を呈する、炭化水素系化合物、油脂及びエステルから選ばれる一つ又は二つ以上であって、鉱物油、パラフィンワックス、ひまし油、ごま油、トール油、豚脂、牛脂、ブチルステアレート、オクチルステアレート、オレイルラウレート、イソトリデシルステアレート、ソルビタンモノオレート、ソルビタントリオレート、ソルビタンモノステアレート等が挙げられるが、なかでも鉱物油、パラフィンワックス、牛脂、ソルビタンモノオレートが好ましい。

非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ラウリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）ラウリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１３）ラウリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ステアリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）ステアリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１３）ステアリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝３）オレイルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）オレイルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１３）オレイルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ドデシルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）トリデシルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝８）ドデシルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１５）トリデシルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）ソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ソルビタンモノオレート、ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ソルビタンモノステアレート等が挙げられるが、なかでもポリオキシエチレン（ｎ＝５）ステアリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）ステアリルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝３）オレイルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）オレイルエステル、ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）ドデシルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝８）ドデシルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ソルビタンモノオレートが好ましい。

本発明の処理剤において、硫酸エステル、アニオン界面活性剤、油及び非イオン界面活性剤の含有割合に特に制限はないが、下記の数１で求められる平滑剤比率が３０〜７０質量％となるようにしたものが好ましく、４０〜６０質量％となるようにしたものがより好ましい。

数１において、
平滑剤の質量：硫酸エステルの質量、アニオン界面活性剤の質量及び油の質量の合計
集束剤の質量：非イオン界面活性剤の質量

本発明の処理剤において、硫酸エステル、アニオン界面活性剤、油及び非イオン界面活性剤の含有割合に特に制限はないが、硫酸エステルを１〜２０質量％、アニオン界面活性剤を１〜２０質量％、油を２０〜６０質量％及び非イオン界面活性剤を３０〜７０質量％（合計１００質量％）となるようにしたものが好ましい。

次に、本発明に係るビスコースレーヨンの処理方法（以下、本発明の処理方法という）について説明する。本発明の処理方法は、本発明の処理剤をビスコースレーヨンに対して０．１〜０．７質量％となるよう付着させることを特徴とする方法である。付着方法としては、浸漬法、スプレー法、ローラー法等公知の方法が適用でき、付着させる工程としては、精錬工程の後、紡績工程等が挙げられる。

以上説明した本発明によると、ビスコースレーヨンの高速紡績において、ビスコースレーヨンが接触して通過する紡績機材部への脱落物によるスカム発生が抑制され、その結果として、例えば高速リング精紡の練条工程においてはコイルフォームの乱れやローラー捲き付き等を改善することができ、また高速ローター式オープンエンド紡績の精紡工程や渦流空気精紡工程においては断糸を改善することができるという効果がある。

以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、実施例等を挙げるが、本発明がこれらの実施例に限定されるというものではない。尚、以下の実施例等において、部は質量部を、また％は質量％を意味する。

試験区分１（ビスコースレーヨンの紡績用処理剤の調製）
・実施例１
豚脂硫酸エステルのナトリウム塩９％、トール油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩３％、ポリオキシエチレン（ｎ＝３）オレイルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩３％、２０℃の粘度が１０ｃｓｔの鉱物油１５％、牛脂２１％、ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ステアリルエステル９％及びポリオキシエチレン（ｎ＝１０）オレイルエステル４０％（合計１００％）となるように混合したビスコースレーヨンの紡績用処理剤１００部に水９００部を加え、５０℃で撹拌して、紡績用処理剤（実施例１）を１０％含有する水性液を調製した。

・実施例２〜１１及び比較例１〜３
実施例１のビスコースレーヨンの紡績用処理剤の水性液と同様にして、実施例２〜１１及び比較例１〜３のビスコースレーヨンの紡績用処理剤（実施例２〜１１及び比較例１〜３）を１０％含有する水性液を調製した。以上で調製した各水性液中における各ビスコースレーヨンの紡績用処理剤の内容を表１にまとめて示した。

表１において、
平滑剤比率：前記の数１で求めた平滑剤比率
Ａ−１：豚脂硫酸エステルのナトリウム塩
Ａ−２：牛脂硫酸エステルのナトリウム塩
Ａ−３：ひまし油硫酸エステルのナトリウム塩
Ａ−４：ごま油硫酸エステルのナトリウム塩
Ａ−５：トール油硫酸エステルのナトリウム塩
Ｂ−１：トール油脂肪酸の硫酸エステルのナトリウム塩
Ｂ−２：ポリオキシエチレン（ｎ＝３）オレイルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩
Ｂ−３：ラウリルスルホネートのナトリウム塩
Ｂ−４：ラウリルホスフェートのカリウム塩
Ｂ−５：ラウリル硫酸エステルのナトリウム塩
Ｂ−６：ポリオキシエチレン（ｎ＝３）ラウリルエーテルの硫酸エステルのナトリウム塩
Ｃ−１：２０℃の粘度が１０ｃｓｔの鉱物油（７０℃で液状）
Ｃ−２：牛脂（７０℃で液状）
Ｃ−３：２０℃の粘度が３１ｃｓｔの鉱物油（７０℃で液状）
Ｃ−４：ソルビタンモノオレート（７０℃で液状）
Ｃ−５：パラフィンワックス（７０℃で液状）
Ｄ−１：ポリオキシエチレン（ｎ＝５）ステアリルエステル
Ｄ−２：ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）オレイルエステル
Ｄ−３：ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）ステアリルエステル
Ｄ−４：ポリオキシエチレン（ｎ＝３）オレイルエステル
Ｄ−５：ポリオキシエチレン（ｎ＝１３）オレイルエステル
Ｄ−６：ポリオキシエチレン（ｎ＝１０）ドデシルエーテル
Ｄ−７：ポリオキシエチレン（ｎ＝８）ドデシルエーテル
Ｄ−８ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）ソルビタンモノオレート

試験区分２（ビスコースレーヨン繊維へのビスコースレーヨン紡績用処理剤の付着とその評価）
・ビスコースレーヨン繊維へのビスコースレーヨン紡績用処理剤の付着
表１に記載したビスコースレーヨンの紡績用処理剤の水性液を希釈してビスコースレーヨンの紡績用処理剤の１％水性エマルジョンを調製した。各水性エマルジョンを、繊度１．３×１０^−４ｇ／ｍ（１．２デニール）で繊維長３８ｍｍのビスコースレーヨン繊維にスプレー給油で付着させ、８０℃の熱風乾燥機で２時間乾燥した後、２５℃×４０％ＲＨの雰囲気下に一夜調湿して、ビスコースレーヨンの紡績用処理剤を付着させた処理済みビスコースレーヨン繊維を得た。

・付着量の測定
前記で得た処理済みビスコースレーヨン繊維に付着している処理剤を、ソックスレー抽出器を用いてメタノール／キシレン（５０／５０容量比）混合溶剤で抽出する方法で測定した。結果を表２にまとめて示した。

・高速カード工程におけるウェブ均一性の評価
前記で得た処理済みビスコースレーヨン繊維１０ｋｇを用い、３０℃×７０％ＲＨの雰囲気下でフラットカード（豊和工業社製）に供し、紡出速度＝１４０ｍ／分の条件で通過させた。紡出されたカードウェブの均一性を以下の基準で判定し、結果を表２にまとめて示した。

ウェブの均一性の評価基準
◎：斑が全くなく、優れて均一である
○：僅かな斑が認められるが、問題にならない
△：斑が少し確認でき、やや問題である
×：斑が多く確認でき、問題である

・高速リング紡績の練条工程におけるローラー捲きつき回数、スカム防止性及びコイルフォームの評価
前記で得た処理済みビスコースレーヨン繊維１０ｋｇを用い、フラットカード（豊和工業社製）に供してカードスライバーを得た。得られたカードスライバーを３０℃×７０％ＲＨの雰囲気下でＰＤＦ型練条機（石川製作所社製）に供し、紡出速度＝２５０ｍ／分の条件で５回繰り返して通過させた。ＰＤＦ型練条機のゴムローラーへの捲付き回数、及びゴムローラー、レジューサー及びトランペットの各部分におけるスカムの程度、及びカードスライバーのコイルフォームを以下の基準で肉眼判定し、結果を表２にまとめて示した。

ゴムローラー捲きつき回数の評価基準
◎：０〜４回
○：５〜９回
△：１０〜１４回
×：１５回以上

スカム防止性の評価基準
◎：スカムがほとんど認められない
○：スカムが少し認められる
△：スカムが多く認められる
×：スカムが著しく多く認められる

コイルフォームの評価基準
◎：優れている
○：良好である
△：不良である
×：著しく不良である

・高速ローター式オープンエンド紡績工程におけるスカム防止性の評価
前記で得た処理済みビスコースレーヨン繊維１０ｋｇを用い、フラットカード（豊和工業社製）に供してカードスライバーを得た。得られたカードスライバーをＰＤＦ型練条機（石川製作所製）に供して練条スライバーを得た。得られた練条スライバーを用い、高速ローター式オープンエンド紡績機（シュラホースト社製）に供して、２５℃×６５％ＲＨの雰囲気下、ローター回転数=４００００−１３００００ｒｐｍ、紡出速度＝１６０ｍ／分の条件で１時間運転し通過させた。オープンエンド紡績機のローター内のスカム堆積を以下の基準で肉眼判定し、結果を表２にまとめて示した。

ローターへのスカム堆積の評価基準
◎：スカム堆積が殆ど認められない
○：僅かなスカム堆積が認められるが、問題にならない
△：スカム堆積が認められ、やや問題である
×：スカム堆積が多く認められ、問題である

・渦流空気精紡における操業性の評価
前記で得た処理済みビスコースレーヨン繊維１０ｋｇを用い、フラットカード（豊和工業社製）に供してカードスライバーを得た。得られたカードスライバーをＰＤＦ型練条機に供して練条スライバーを得た。得られた練条スライバーを渦流空気精紡機（村田機械社製）に供し、紡出速度４００ｍ/分で２時間操業し、断糸回数を測定して、以下の基準で操業性を評価した。結果を表２にまとめて示した。

渦流空気精紡における操業性の評価基準
◎：断糸回数が０回
○：断糸回数が１−３回
△：断糸回数が４−６回
×：断糸回数が６回以上

表１に対応する表２の結果からも明らかなように、各実施例によると、ビスコースレーヨンの高速紡績においてスカムの発生を充分に抑え、各紡績工程において優れた工程通過性を付与することができる。

Claims (7)

1. 平滑剤成分として下記の硫酸エステルを含有して成ることを特徴とするビスコースレーヨンの紡績用処理剤。
   硫酸エステル：下記の油脂の硫酸エステル、下記の油脂の硫酸エステルのアミン塩及び下記の油脂の硫酸エステルのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上
   油脂：ひまし油、ごま油、トール油、大豆油、なたね油、パーム油、豚脂、牛脂及び鯨油から選ばれるもの
2. 油脂が、ひまし油、ごま油、トール油、豚脂及び牛脂から選ばれるものである請求項１記載のビスコースレーヨンの紡績用処理剤。
3. 平滑剤成分として更に下記のアニオン界面活性剤及び下記の油を含有し、また集束剤成分として下記の非イオン界面活性剤を含有する請求項１又は２記載のビスコースレーヨンの紡績用処理剤。
   アニオン界面活性剤：炭素数８〜２４の脂肪酸の硫酸エステルのアルカリ金属塩、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールの硫酸エステルのアルカリ金属塩、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールにエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを合計で１〜２０モル付加したものの硫酸エステルのアルカリ金属塩、炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのリン酸エステルのアルカリ金属塩及び炭素数８〜２４の脂肪族アルコールのスルホン酸エステルのアルカリ金属塩から選ばれる一つ又は二つ以上
   油：いずれも７０℃で液状を呈する、炭化水素系化合物、油脂及びエステルから選ばれる一つ又は二つ以上
   非イオン界面活性剤：炭素数８〜２４の脂肪族アルコール及び／又は炭素数８〜２４の脂肪酸にエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを合計で１〜２０モル付加したもの
4. 下記の数１で求められる平滑剤比率が３０〜７０質量％である請求項３記載のビスコースレーヨンの紡績用処理剤。
   

   

   （数１において、
   平滑剤の質量：硫酸エステルの質量、アニオン界面活性剤の質量及び油の質量の合計
   集束剤の質量：非イオン界面活性剤の質量）
5. 平滑剤比率が４０〜６０質量％である請求項４記載のビスコースレーヨンの紡績用処理剤。
6. 硫酸エステルを１〜２０質量％、アニオン界面活性剤を１〜２０質量％、油を２０〜６０質量％及び非イオン界面活性剤を３０〜７０質量％（合計１００質量％）の割合で含有する請求項３〜５のいずれか一つの項記載のビスコースレーヨンの紡績用処理剤。
7. 請求項１〜６のいずれか一つの項記載のビスコースレーヨンの紡績用処理剤をビスコースレーヨンに対して０．１〜０．７質量％となるよう付着させることを特徴とするビスコースレーヨンの処理方法。