JPS59173325A - 寸法安定性に優れた天然セルロ−ス繊維紡績糸の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、寸法安定性と柔軟性に優れた天然セルロース
繊維紡績糸の製造方法に関する。さらに詳しくは、繊維
の切断伸度、柔軟性を実質的に損なうことなく、水に対
する寸法安定性を改良した天然セルロース繊維からなる
紡績糸の製造法に関する。

（ロ）従来技術 天然セルロース繊維は吸湿性に鍍れること、静電気が発
生しにくいこと、汚れが落ち易いこと等の特徴がある反
面、水に対する寸法安定性に劣るため通常の家庭洗濯で
著しく収縮するという欠点を有［２ている。従来、この
欠点を克服し寸法安定性の優れた天然セルロース繊維紡
績糸を得ることは困難とされていた。

本発明者らは、が＼る欠点を防止し水に対する寸法安定
性に優れた天然セルロース繊維紡績糸の製造法について
鋭意検討を重ねた。例えば、天然セルロース繊維の紡績
糸をマーセライズ加工、シルケット加工等に代表される
苛性アルカリ処理、および液体アンモニアによる処理を
単に行なったがいずれも水に対する寸法安定性に効果を
示すものの、その効果はフィラメント糸条や、織物での
処理に比し劣ったものであり、また、柔軟性が著しく損
なわれるという欠陥を有する。

本発明者らは、さらに紡績糸の形態とマーセル化剤の作
用メカニズムの相関について着目し詳細に検討した結果
本発明の完成に至った。

Ｃう　発明の目的 本発明の目的は、天然セルロース繊維の優れた特性を実
質的に損うことなく、水に対する寸法安定性を改良した
天然セルロース繊維紡績糸を製造する方法を提供するに
ある。

に）発明の構成 本発明に係る寸法安定性に優れた天然セルロース繊維紡
績糸の製造法は、天然セルロース繊維束をマーセル化剤
により処理した後、開繊し、紡績することを特徴とする
。

（ホ）奸才しい態様 以下、本発明を具体的に説明する。

本発明の製造方法で使用する天然セルロース繊維束とし
ては木綿、麻および亜麻の繊維束がある。

本発明において「繊維束」とは綿および有限長繊維束か
らなるスライバーを意味する。また実質的に天然セルロ
ース繊維の特徴を損わない限度内において他種繊維が混
在したものであっても何ら構わない。天然セルロース繊
維束に併用する他種繊維の許容限界は両繊維の合計重量
に基づき概して５０重量％以下である。

本発明方法では天然セルロース繊維束をマーセル化剤に
含浸処理し、ついで、該繊維よシマーセル化剤を除去す
る。

本発明で使用するマーセル化剤の例としては、苛性アル
カリ、有機アミン、アンモニア、第４級アンモニウム塩
類の中から選ばれた一種或いは二種以上の混合物が挙げ
られる。マーセル化剤はマーセル化剤による処理の効果
を妨げない範囲であれば他の物質で稀釈されてもよい。

これらマーセル他剤９伏 では１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％の水溶
液、有機アミンでＦｉ２０重量％以上、好ましくは４０
重量％以上の水溶液或いは１００％有機アミン、アンモ
ニアでは４０重量％以上、好ましくは６０重量％以上の
水溶液、或いは１００％アンモニア、第４級アンモニウ
ム塩類では１５〜８５重量％、好ましくは２０〜６０重
量％の水溶液などがある。マーセル化剤は、ガス状でも
液状でも使用出来るが、液状で使用するのが処理が容易
である。

苛性アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、水酸化セシウムなどが挙けられる
。

有機アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、プ
ーロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘプチ
ルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、
ヒドラジンヒドラジドなどがある。

第４級アンモニウム塩類としてはテトラメチルアンモニ
ウム水酸化物、トリメチルエチルアンモニウム水酸化物
、トリメチルベンジルアンモニウム水酸化物、ジメチル
アンモニウム水酸化物などがある。

マーセル化剤を天然セルロース繊維中に含浸させる方法
としてはスプレー法、コーティング法、浸漬法等の常用
される方法があるが、いずれであってもよい。含浸させ
るマーセル化剤の量は繊維重量に対して苛性アルカリで
１０〜１５０重量％、有機アミンで２０〜１５０重量％
アンモニアで４０〜１５０重量％、第４級アンモニウム
塩類で１５〜１５０重量％である。マーセル化剤を含浸
させておく時間はマーセル化剤の使用形態に依存して異
なシ一般に規定できガいが、１秒以上が適当であシ、好
ましくは２秒以上である。繊維に含浸させるマーセル化
剤の温度は苛性アルカリ水溶液で一り０℃〜ｌＯＯ℃、
有機アミンでは有機アミンの氷点〜１００℃、アンモニ
アでは一７７℃〜１００℃、第４級アンモニウム塩類で
は一１０℃〜１００℃の範囲である。

含浸させたマーセル化剤を繊維よシ除去するのに適当な
方法は、マーセル化剤の種類により相異するが、一般に
は、塩酸、硫酸等の強酸、酢酸、乳酸、コハク酸等の弱
酸で中和するか、或いは８０〜１００℃の温水のみで洗
浄するか、或いはマーセル化剤の沸点以上に加熱する方
法などが採られる。本発明の効果を妨げない限シ、これ
らの方法を組み合せてもよいし、これらに他の方法を組
合せてもよい。マーセル化剤の除去処理に要する時間は
、要するに繊維中のマーセル化剤が実質的に除去される
に十分であればよく、格別限定されガい。

本発明の方法においては、天然セルロース繊維束に、マ
ーセル化剤を含浸する前、及び、含浸せしめて後ある程
度のマーセル化剤が繊維中に残存した状態もしくは除去
された状態で単繊維間に位相差を生じさせ、単繊維表層
部の相互飾光を防止あるいは解除せしめる。ここでいう
ある程度のマーセル化剤を繊維中に残存させた状態とは
、天然セルロース繊維の絶乾重量に対して４０重量％未
満残存することを意味し、除去した状態とは歿存七が０
重量％であることを意味する。好１しくけ、天然セルロ
ース繊維中のマーセル他剤光がその絶乾重量に対して３
０重量％未満の状態で単繊維間に位相差を生せしめる。

々お、本明細籠、ニおいで、「絶乾繊維重量」とは、日
本工業規格ＪＩＳＬ−１０１５に述べられている方法、
すなわち、温度】０５±　２℃の加熱空気中にて乾燥さ
せ、恒量となった状態となったものの重量である。

天然セルロース繊維束の単糸間に位相差を生じせしめる
開繊方法としては、繊維束の長さ方向、バイアス方向、
経方向のいずれかに位相差を生じせしめる方法、あるい
は、これらの方法を２つ以上組み合わせて単糸間に位相
差を生じさせる方法がある。開繊方法の具体例としては
、針で梳る方法（カーディング法）、圧搾された空気流
による方法、圧搾された液体流による方法、このような
流体中において揉み効果番付与する方法、あるいは１つ
以上のニップ点を有する設備を用い、ずれ変形を起させ
る方法などがある。これらの方法を２つ以上組み合わせ
、連続的または非連続的に処理することも該繊維束の開
繊性を向上させるのに有効である。

本発明者らは、数多くの開繊方法の中から極めて効果的
で、実用的な方法として次の様な方法が特に好ましいこ
とを見゛い出した。

すなわち、繊維束が綿状の場合のよシ好ましい開繊方法
としては、マーセル他剤処理後の綿を水溶液中に投入し
膨潤させた状態で物理的な揉み効果を付与し単糸間に位
相差を生じさせる。この時に使用する水溶液は水１００
％であっても良いし、マーセル化剤の処理効果が損なわ
れ彦い範囲であれば他成分を含む水溶液でおっても構わ
ない。水溶液の温度は氷点〜シト点の範囲であれば良い
。物理的な揉み効果を与える方法としては、水溶液中で
連続的または非連続的に綿を移動させる方法、或いは、
水溶液に連続的または非連続的に流れを生じせしめ、流
れによって生じた力によシ綿に衝撃を与える方法がある
。このときの該綿の移動速度、液流速度、移動速度、液
流速度及び該綿の移動方向と流体の接触角はマーセル化
剤の処理効果を損なわずに揉み効果を付与する方法であ
れは、いずれの方法であってもよい。揉みを行う時間は
揉み方法、水溶液温度、水溶液成分、繊維のｌ〔によっ
て異なるために特定の範囲を規定で＠力いがこれらの要
因を考慮して適宜設定することかできる。このように水
＾で揉み効果を付与した綿を弛緩された状態で乾燥を行
なうと、さらに、−繊性が向上するので好ましい。また
、上記揉みを行った後、柔軟なシート状物の上に該綿を
乗せ、金属ローラー、ゴムローラー間に通し圧力を加え
ドラフトをかけたシ、または上下ローラーを逆回転させ
て、さらに揉むと、！：は、開繊性をなお一層向上出来
るので好ましい。このように開繊された該＄Ｓは、通常
用いられている紡績方法にょシ容易に紡績糸を製造する
ことが出来る。

また、有限長繊維束のスライバーでは、金属ローラー、
ゴムローラー間に該スライバーを通し圧力を加えドラフ
トをかけたシ、また、上下ローラーを逆回転させ揉む方
法などがある。とれらを組み合わせて揉むととＩ′ｉ開
繊性をなお一層向上させるので好ましい。なお、ドラフ
ト率は１．５倍〜５倍の範囲で設定するのが好ましい。

このように開繊されたスライバーは、通常用いられてい
る紡績方法によシ容易に紡績糸とすることが出来る。

本発明においては、天然セルロース繊維束ヲマーセル化
剤で含浸処理する前に繊維含有水分を調整することによ
って処理効果を一層促進することが望せしい。含ませる
水分の量は、繊維絶乾重量に対して３％以上好ましくは
７％以上、特に好ましくは１２％以上である。水分を含
ませる方法には恒温恒湿槽中で調整する方法、水を噴霧
する方法、スチームを吹きつける方法等がある。

（へ）発明の効果 本発明方法によシ得られた紡績糸は柔軟で、且つ、極め
て水に対する寸法安定性に優る。また、本発明方法によ
り得られた紡績糸、或いはこの紡績糸を用いた布帛に天
然′セルロース繊維の後加工（例えばマーセル化樹脂加
工、柔軟加工等の風合加工、その他）として知られてい
る通常の後加工を行なうことは全く自由である。後加工
により本発明の効果が損なわれることは力く、また本発
明方法によυ後加工の効果が損なわれるとともない。

（ト）実施例 以下実施例をもって本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明は以下の実施例にょシ制限されるものではない
。

繊維の諸物性は以下のように測定した。なお、諸物性を
測定する前に予め温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気
下に４８時間以上放置して調湿し供試試料とした。

膨潤度： 膨潤度を次の式で表わした。

（（Ｂ−Ａ）／Ａ：ｌＸ１００　＝膨潤度　（灼Ａ：供
試試斜の絶乾重量 Ｂ：供試試料を常温の水中に３０分間浸漬し、ついで、
直径２３ｃｒｎの遠心分離機を用い回転数３５０Ｏｒ、
ｐ、ｍ、で５分間脱水し繊維表面上の付着水を取り除い
た後の繊維重量 引張シ強伸度： ＪＩＳＬ−１０７にて測定した。

水に対する寸法安定性： 水に対する寸法安定性は次式で評価した。

ＩＡ−Ｂｌ−水に対する寸法安定性　（支））Ａ：湿潤
時収縮率（イ） 温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気下で７０ｃｒｎの
紡績糸の端に、ＪＩＳＬ−１０９５に従い該紡績糸に初
荷重をかけ端から１０ｃｍ、６０ｃｍの所にしるしをつ
ける。ついで、との試料から初荷重を取シ除き、常温の
水中に該紡績糸を３０分間浸漬する。次に、該湿潤した
紡績糸を水中よシ取シ出し、前述の初荷重をかけ、しる
し間の長さを測定しａとする。次式で湿潤時収縮率を算
出する− Ａ（（５）＝２Ｘ（５０−ａ） 但し、ａはセンナメートル表示とする。

Ｂ：乾燥時収縮率（％） Ａの測定を終了した後、初荷重を取り除き、温度２０℃
、相対湿度６５％の雰囲気下に２４時間放置後、再び初
荷重をかけ、しるし間の長さを測定し、ｂとする。次式
で乾燥時収縮率とする。

Ｂ（％）＝２（５０−ｂ） 但し、ｂはセンナメートル表示とする。

実施例　ｌ 単糸繊度２．ｓｄ、繊維長２．５　ｃｍの木綿を２０℃
、相対湿度６５％で２４時間調湿した。水分率は繊維の
絶乾重量に対して８％でありだ。該繊維を次の３方法に
よりマーセル化を打力った。

マーセル化方法（１）　：　１５℃の水酸化ナトリウム
１０％水溶液の処理槽に該綿を１０秒間浸漬し、次いで
、９０℃の温水で水酸化ナトリウムを除去した後１２０
℃の熱風で３分間乾燥した。

マーセル化方法（２）　：　２０℃のエチレンジアミン
に３０秒間浸漬し、次いで、１５０℃の熱風で６０秒間
乾燥しエチレンジアミンを除去した。

マーセル化方法（３）　：　４０重量％テトラメチルア
ンモニウム水溶液２５℃に３０秒浸漬し、次いで、９０
℃の温水でテトラメチルアンモニウムを除去した後１２
０℃の熱風で３分間乾燥した。

次いで、次の２方法によシ該綿の開繊を行なった。

開繊方法（１）　？　８０℃の温水を含む円柱の槽に該
綿を入れ、撹拌機によｐ　１００　ｒ、ｐ、ｍで３０分
間撹拌することによシ水中で揉み効果を与えた。なお、
浴比（試料重量／水の重量）は１１５０であった。

次に、浴中柔軟剤（ポリオキシエチレンが主成分、分子
量約５０００７を２１／を入れ、１０分間浸漬した後、
脱水し、乾燥した。

開繊方法（２）：開繊方法（１）の如く水中揉み、浴中
柔軟剤を付与した後、該綜を厚み０．２ｍｍの木綿製の
メツシュ上に約５（１／ｍ２の密度で乗せ１００℃で５
分間乾燥した。、該試料を表面に凹凸模様を有する１対
の金属ローラー間に通し、金属ローラー間に５Ｋｇ／ｃ
Ｉｎ２の圧力を加えローラーを互いに異方向に回転させ
開繊した。

上述の杵な方法で開繊した綿を通常の綿紡式スフ紡績を
用い、混綿機、葉打機、仕上打綿機、（：ｏｒｄ線条機
、始紡機、間紡機、精紡機を通し、４０／−の紡績糸を
荘だ。

比較例としては、上記（１）　、　（２）の開帳を用い
ずに上記と同様な方法で紡績した紡績糸を調製した。

得られた紡績糸の特性を表１に示す。、ネ】にみられる
とおシ、本発明（Ａ　Ｉ　＝　Ａ　２　、扁３．Ａ４．
。

Ａ５−Ａ６）の如くマーセル化後開繊して得た紡績糸は
非常に水に対する寸法安定性が良い。

、舐丁余Ｐ 実施例　２ 単糸繊度２．５ｄＸ繊維長２５ｃｆｎの木綿を２０℃、
相対湿度６５％で２４時間調湿した。水分率は繊維の絶
乾重量に対して８％であった。該繊維を次ノ方法により
マーセル化を行なった。

マーセル化方法ニー３６℃の液体アンモニアに３０秒間
浸漬し、次いで、１２０℃の熱風で３分間乾燥しアンモ
ニアを除去した。

次いで次の２方法により該綿の開繊を行なった。

開繊方法（１）： ８０℃の温水を含む円柱の槽に該綿を入れ、撹拌機によ
ｐ　ｌ　００　ｒ、ｐ、ｍで３０分間撹拌することに゛
　より水中で揉み効果を与えた。なお、浴比（試料重量
／水の重量）は１１５０であった。次に、浴中柔軟剤（
ポリオキシエチレンが主成分、分子量約５０００）を２
２／Ｌ入れ１０分間浸漬した後、脱水し、乾燥した。

開繊方法（２）：開繊方法（１）の如く水中揉み、浴中
柔軟剤を付与した後、該綿を厚み０．２’＋ｍｎの木綿
製のメソシュ上に約５０　ｐ／ｍｕの密度で息せ１００
℃で５分間乾燥した。該試料を表面に凹凸模様を有する
１対の金属ローラー間に通し、金属ローラー間に５胸／
α２の圧力を加えローラーを互いに異方向に回転させ開
繊した。

上述の様な方法で開繊した綿を通常の綿紡式スフ紡棺を
用い、混綿機、葉打機、仕上打綿機、（：ｏｒｄ線条桜
、始紡機、間紡機、精紡機を通し、４０／−の紡績糸を
得た。

比較例としては、上記（１）、（２）の開繊を用いず同
様な方法で紡績した紡績糸を用いた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 天然セルロース繊維束をマーセル化剤によ多処理した後
   、開繊し結線することを特徴とする寸法安定性に佼れた
   天然セルロース繊維紡績糸の製造法。