WO2023145820A1 - 防炎性レーヨン繊維、その製造方法、それを用いた紡績糸及び編地 - Google Patents

防炎性レーヨン繊維、その製造方法、それを用いた紡績糸及び編地 Download PDF

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WO2023145820A1
WO2023145820A1 PCT/JP2023/002424 JP2023002424W WO2023145820A1 WO 2023145820 A1 WO2023145820 A1 WO 2023145820A1 JP 2023002424 W JP2023002424 W JP 2023002424W WO 2023145820 A1 WO2023145820 A1 WO 2023145820A1
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flame
spun yarn
less
rayon fiber
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PCT/JP2023/002424
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Inventor
伏谷重雄
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ダイワボウレーヨン株式会社
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    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
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    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
    • D04B1/16—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials synthetic threads

Definitions

  • the present invention relates to a flame-retardant rayon fiber, a method for producing the same, and a spun yarn and knitted fabric using the same.
  • flame-retardant and flame-resistant fibers are used.
  • U.S. Pat. No. 5,900,003 discloses core spun yarns with fiberglass as the core of the flame resistant filament and cotton, polyester, rayon, wool, nylon, acrylic, modacrylic, acetate, or blends thereof as the sheath of the staple fiber.
  • a formed flame resistant textile fabric is disclosed.
  • Patent Document 2 a viscose stock solution obtained by mixing an alkaline solution containing silicon dioxide and viscose is regenerated into cellulose in an acidic bath to obtain cellulose fibers containing silicon dioxide in the form of polysilicic acid, and aluminum
  • a flame retardant viscose rayon is disclosed in which the polysilicic acid contains aluminum silicate sites by treatment with a compound containing
  • Patent Document 3 discloses a flame-retardant cloth woven with yarns based on silicic acid-containing rayon fibers.
  • JP-A-2-269881 Japanese Patent Publication No. 7-506629 JP-A-8-74141
  • the present invention provides a flameproof rayon fiber that has good flameproof performance, high single fiber strength, and is capable of forming a spun yarn having high strength, a method for producing the same, and use thereof. To provide spun yarns and knitted fabrics.
  • the present invention relates to a flame-retardant rayon fiber, wherein the flame-retardant rayon fiber contains silicate in the fiber, and the single fiber fineness of the flame-retardant rayon fiber is 0.5 dtex or more and 2.9 dtex or less. and a flame-retardant rayon fiber, wherein the unevenness of the flame-retardant rayon fiber in its transverse cross section, which is determined by the following formula 1, satisfies at least one of the following requirements (1) and (2).
  • Unevenness L 2 / (4 ⁇ x S) (In the above formula 1, L indicates the perimeter of the cross section, and S indicates the area of the cross section.) (1) The average unevenness is 2.10 or less. (2) 40% or more of the fibers have an unevenness of less than 2.0;
  • a solution containing a silicate is added to a viscose undiluted solution so that the silicate is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the mass of cellulose in terms of SiO 2 to produce silicate-added viscose.
  • the present invention relates to a spun yarn containing 70% by mass or more of the flame-retardant rayon fiber.
  • the present invention relates to a knitted fabric containing the spun yarn.
  • the present invention can provide a flame-retardant rayon fiber that has good flame-retardant performance, high single fiber strength, and can form a spun yarn having high strength.
  • the present invention can also provide a spun yarn having good flame retardancy and excellent single yarn tenacity and a knitted fabric containing the same. According to the production method of the present invention, it is possible to obtain flame-retardant rayon fibers that have good flame-retardant performance, high single fiber strength, and can form spun yarns with high strength.
  • FIG. 1 is a microscopic image of a cross section of the rayon fiber of Example 1.
  • FIG. 4 is a microscopic image of a cross section of the rayon fiber of Comparative Example 1.
  • FIG. 4 is a microscopic image of a cross section of the rayon fiber of Comparative Example 2.
  • FIG. 4 is a microscopic image of a cross section of the rayon fiber of Reference Example 1.
  • FIG. 4 is an image of the side surface of the spun yarn of Example 2 observed with a microscope.
  • 4 is a microscopic image of the side surface of the spun yarn of Comparative Example 3.
  • FIG. 4 is a microscopic image of the side surface of the spun yarn of Comparative Example 4.
  • FIG. 1 is a side view image of a spun yarn illustrating the diameter of the spun yarn.
  • the term "flameproofness” means flame barrier properties, and refers to properties obtained by leaving a vitreous skeleton during combustion. Specifically, it is the ability to have a short afterflame time and a small carbonized area even when a flame is applied. Due to this performance, for example, even if a cigarette falls on the bed while smoking in bed, the cigarette only burns and does not spread. Since the flame-retardant rayon fiber of one or more embodiments of the present invention contains a silicate in the rayon fiber, the silicate-derived vitreous skeleton remains when burned, and exhibits excellent flame-retardant properties.
  • the inventors of the present invention made extensive studies on increasing the single fiber strength of rayon fibers while maintaining flame resistance by incorporating silicates into the rayon fibers. As a result, it was found that the single fiber strength of the rayon fiber is improved by reducing the unevenness of the fiber surface while reducing the single fiber fineness of the rayon fiber.
  • a silicate-added viscose solution obtained by adding a predetermined amount of silicate to a viscose stock solution is extruded from a nozzle into a spinning bath containing sulfuric acid, and spun to a fine fineness, thereby reducing unevenness on the fiber surface.
  • the inventors have found that a rayon fiber with a high density is obtained.
  • the fineness of the single fiber is reduced, the number of fibers constituting the yarn is increased, and the unevenness of the fiber surface is small, so when processed into spun yarn, the convergence of the fibers is improved.
  • the single yarn strength of since the rayon fiber has less unevenness on the fiber surface, the convergence of the fibers in the spun yarn is improved, so that the yarn density tends to increase and the porosity of the yarn tends to decrease.
  • the spun yarn has a high yarn density, that is, the air layer inside the yarn is small, and the amount of air used for combustion tends to be suppressed. Since the density of the layer is also improved, it was found that it is preferable as a material for flameproof fabrics.
  • the flame-retardant rayon fiber is a rayon fiber containing silicate kneaded into the fiber, and is amorphous like ordinary viscose rayon, but ordinary viscose It has a cross section without the fine unevenness seen in rayon.
  • the cross section of the flameproof rayon fiber has an average unevenness of 2.10 or less (requirement 1), and fibers with an unevenness of less than 2.0 account for 40% or more (requirement 2). Satisfy at least one.
  • the unevenness of the cross section of the flameproof rayon fiber is determined by the following formula 1 based on the perimeter (L) and area (S) of the cross section.
  • Requirement 2 can be calculated by randomly selecting 30 or more fibers.
  • the flame-retardant rayon fiber has an average unevenness of 2.10 or less, the convergence of the fibers is improved during spinning, and the resulting spun yarn tends to have a high yarn density and a low porosity.
  • a knitted fabric exhibiting excellent flame resistance can be obtained.
  • the average unevenness of the flameproof rayon fiber is preferably 2.0 or less, more preferably 1.9 or less.
  • the lower limit of the average unevenness of the flame-retardant rayon fiber is not particularly limited, but it may be 1.3 or more because if the unevenness is reduced to a certain extent, the above-mentioned effect cannot be expected to be improved.
  • the proportion of flame-retardant rayon fibers having an unevenness of less than 2.0 is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, still more preferably 70% or more, and even more preferably 75%. % or more.
  • the upper limit of the ratio of fibers having an irregularity of less than 2.0 in the flameproof rayon fibers is not particularly limited, but from the viewpoint of spinnability, it may be 100% or less or 95% or less.
  • the proportion of fibers having an unevenness of less than 1.75 in the flameproof rayon fibers is 5% or more. More preferably, the proportion of fibers with an irregularity of less than 1.75 is 10% or more, and even more preferably, the proportion of fibers with an irregularity of less than 1.75 is 15% or more.
  • the ratio of fibers with a degree of unevenness of less than 1.75 is high, the convergence of the fibers during spinning tends to be improved, and the yarn density of the spun yarn obtained tends to be high and the porosity is low, resulting in excellent flame resistance in the flammability test. It is possible to obtain a knitted fabric exhibiting elasticity.
  • the upper limit of the ratio of fibers having a roughness of less than 1.75 in the flameproof rayon fibers is not particularly limited, but from the viewpoint of spinnability, it may be 50% or less or 45% or less.
  • the ratio of fibers having a degree of unevenness exceeding 3.0 in the flameproof rayon fibers is 3% or less. More preferably, the proportion of fibers with a degree of unevenness exceeding 3.0 is 1% or less, and even more preferably, no fibers with a degree of unevenness exceeding 3.0 are included. If there is a large proportion of fibers with a degree of unevenness exceeding 3.0, the resulting spun yarn tends to have a low yarn density and a high porosity.
  • the flameproof rayon fiber has a single fiber fineness of 0.5 dtex or more and 2.9 dtex or less, preferably 1.0 dtex or more and 2.1 dtex or less, more preferably 1.2 dtex or more and 1.9 dtex or less. If the single fiber fineness is less than 0.5 dtex, the single fiber strength for maintaining the strength of the spun yarn and knitted fabric is insufficient, and if the single fiber fineness exceeds 2.9 dtex, the unevenness of the fiber surface increases and the yarn density decreases. Since it decreases and the porosity increases, it may work against the flammability test. In addition, the reduction in the number of single fibers constituting the spun yarn may reduce the strength of the single yarn.
  • the single fiber fineness of flameproof rayon fibers can be measured according to JIS L 1015:2010.
  • the flameproof rayon fiber preferably has an ash content of 10% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 14% by mass or more and 21% by mass or less.
  • ash is an inorganic matter that remains as a residue after incineration of organic matter at high temperatures, and is correlated with the silicate content. If the ash content is less than 10% by mass, the barrier layer may not be sufficiently formed during combustion, resulting in poor flameproof performance. be. Furthermore, if the ash content exceeds 25% by mass, the unevenness of the fiber surface becomes large, the yarn density tends to decrease, and the porosity tends to increase, which may be disadvantageous in the flammability test.
  • the ash content of flameproof rayon fibers can be measured according to JIS L 1015:2010 8.20.
  • the silicon content of the flameproof rayon fiber is preferably 2% by mass or more and 19% by mass or less, preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less, as measured by fluorescent X-ray analysis. More preferably, it is 4% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the flameproof rayon fiber preferably has a standard tensile strength (dry strength) of 1.3 cN/dtex or more, more preferably 1.4 cN/dtex or more, from the viewpoint of enhancing the barrier function during combustion. It is preferably 1.5 cN/dtex or more, and particularly preferably 1.5 cN/dtex or more.
  • the wet tensile strength (wet strength) is preferably 0.7 cN/dtex or more, more preferably 0.8 cN/dtex or more, and particularly preferably 0.9 cN/dtex or more. .
  • the upper limits of the dry strength and wet strength of the flame-retardant rayon fiber are not particularly limited. The strength may be 1.0 cN/dtex or less.
  • the dry strength and wet strength of flameproof rayon fibers can be measured according to JIS L 1015:2010.
  • the flame-retardant rayon fiber retains the useful physical properties generally possessed by rayon, which is regenerated cellulose, such as biodegradability, water absorption, hygroscopicity, antistatic properties, and thermal stability.
  • Rayon which is the main component of flame-retardant rayon fibers, is biodegradable and is decomposed in 1 to 3 months, for example, when buried in the ground.
  • the other components other than rayon are mainly silicates (for example, sodium silicate), the flameproof rayon fiber is a fiber with less load on the environment.
  • the flame-retardant rayon fibers are not particularly limited, but can be made, for example, as follows.
  • a silicate-containing viscose solution is prepared by adding a solution containing a silicate to a viscose stock solution so that the silicate is 10% by mass or more and 40% by mass or less relative to the mass of cellulose in terms of SiO 2 .
  • the silicate compound-added viscose solution is extruded from a nozzle into a spinning bath containing sulfuric acid, and spun so that the single fiber fineness is 0.5 dtex or more and 2.9 dtex or less, to produce a silicate-containing rayon fiber.
  • a predetermined amount of silicate and adjusting the fiber to a predetermined fineness it is possible to obtain a rayon fiber with reduced irregularities on the fiber surface.
  • viscose stock solution one having a general composition may be prepared, and is not particularly limited.
  • a viscose undiluted solution or the like containing 1% by mass or more and 5% by mass or less of carbon can be used.
  • the spinning bath may be an acidic spinning bath containing sulfuric acid, and is not particularly limited. For example, 110 g/liter or more and 170 g/liter or less of sulfuric acid, 10 g/liter or more and 30 g/liter or less of zinc sulfate, and 150 g/liter of sodium sulfate. A Mueller bath or the like containing more than or equal to 350 g/liter or less can be used. Moreover, the temperature of the spinning bath is not particularly limited, and may be set to, for example, 45° C. or higher and 65° C. or lower.
  • the content of silicate is in the range of 10% by mass to 40% by mass, preferably 15% by mass to 35% by mass, in terms of SiO 2 , based on the mass of cellulose contained in the viscose stock solution.
  • Silicates are assumed to react with sulfuric acid (H 2 SO 4 ) in the spinning bath to convert to SiO 2 (but polymer), so the SiO 2 equivalent was used.
  • silicate for example, a silicate containing an alkali metal can be used, and as a solution containing a silicate, for example, an aqueous solution of a silicate containing an alkali metal can be used.
  • silicates containing alkali metals include sodium silicate.
  • a silicate-added viscose solution is prepared by adding an aqueous solution of sodium silicate to a viscose stock solution so that the sodium silicate is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the mass of cellulose in terms of SiO 2 . be able to.
  • the aqueous solution of sodium silicate may contain sodium hydroxide.
  • the sodium silicate for example, No. 3 sodium silicate (JIS K 1408) can be used.
  • a nozzle having a hole number of 1000 or more and 20000 or less and having a circular hole shape can be used.
  • a normal circular nozzle having a circular hole with a hole diameter of 0.05 mm or more and 0.12 mm or less may be used as the nozzle.
  • the spinning speed is preferably in the range of 30 m/min or more and 80 m/min or less. Further, the stretching rate is preferably 30% or more and 55% or less.
  • the drawing ratio indicates how high the sliver speed after drawing is when the sliver speed before drawing is 100.
  • the magnification is 1 before stretching and 1.30 to 1.55 times after stretching.
  • the value of V2/V1 (hereinafter referred to as “Jet Draft ratio”) is set to 1.20 to 1.80. , preferably 1.25 to 1.60.
  • the Jet Draft rate By setting the Jet Draft rate within the above range, it is possible to reduce unevenness at a given fineness, maintain the strength and texture of the rayon fiber, and produce a rayon fiber with good flame resistance. If the Jet Draft ratio is less than 1.20, the tension applied to the yarn at the exit of the nozzle hole becomes weak, so that the surface is formed with a large fiber diameter, and the subsequent desolvation causes unevenness on the fiber surface. tend to increase. This tendency tends to be remarkable when the fineness is large. On the other hand, when the Jet Draft ratio exceeds 1.80, the diameter of the fiber drawn from the nozzle hole becomes excessively thin, which adversely affects spinnability.
  • the obtained long fiber bundle of rayon fibers may be cut into a predetermined length and scouring treatment may be performed.
  • the scouring step can be carried out in the order of hot water treatment, hydrosulfurization treatment, bleaching and pickling in the usual manner. After that, excess water is removed by a method such as compression rollers or vacuum suction, if necessary.
  • the long fiber bundle of the obtained rayon fiber or the fiber (raw cotton) cut to a predetermined length is treated with a magnesium-containing solution, an aluminum-containing solution, or sodium. It can be treated using at least one solution selected from solutions containing Alternatively, a fiber structure such as a spun yarn or knitted fabric, which will be described later, may be prepared and then treated with the solution. By performing such a treatment, washing durability and flame retardancy can be imparted in addition to flame resistance.
  • the spun yarn is a flame-retardant spun yarn containing 70% by mass or more of flame-retardant rayon fibers. If the content of the flame-retardant rayon fiber is less than 70% by mass, sufficient flame-retardant and flame-retardant performance cannot be obtained. may not be satisfied.
  • the spun yarn may contain other fibers in addition to the flame retardant rayon fibers. Examples of other fibers include cellulosic fibers and synthetic fibers other than the flameproof rayon fibers described above. As other fibers, synthetic fibers such as polyester fibers may be used from the viewpoint of thread strength.
  • the flameproofness it is preferable to use other fibers that have undergone flameproofing or flame-retardant processing.
  • the content of the flame-retardant rayon fiber is high, the biodegradability is high and it is environmentally friendly.
  • the spun yarn preferably has a single filament strength of 1.47 N (150 gf) or more, more preferably 1.57 N (160 gf) or more, and even more preferably 1.62 N (165 gf) or more.
  • the strength of the knitted fabric obtained by using the spun yarn having the single yarn tenacity in the above range is high, and the flame resistance is improved.
  • the upper limit of the single yarn strength of the spun yarn is not particularly limited, it may be 3.23 N (330 gf) or less, for example, considering the productivity of the spun yarn. According to JIS L 1015:2010, it can be measured as described later.
  • the spun yarn preferably has a porosity of 60% or less, more preferably 55% or less. If flameproof rayon fibers whose unevenness does not satisfy requirement 1 or requirement 2 are used to obtain a spun yarn having a porosity of 60% or more, it is necessary to increase the number of twists. Due to insufficient single fiber strength, sufficient single fiber strength cannot be obtained due to single fiber breakage during spinning.
  • the porosity of the spun yarn can be measured as described below.
  • the spun yarn is not particularly limited, it preferably has an elongation of 10.0% or more, more preferably 10.5% or more, from the viewpoint of spinnability.
  • the upper limit of the elongation of the spun yarn is not particularly limited, it may be 15% or less, for example, considering the productivity of the spun yarn.
  • the elongation of the spun yarn can be measured according to JIS L 1015:2010.
  • the count of the spun yarn is preferably 10s or more and 50s or less, more preferably 20s or more and 30s or less, in English cotton count, from the viewpoint of enabling a fiber structure to exhibit flameproof performance in the intended use. is more preferable.
  • the count of the spun yarn can be measured according to JIS L 1015:2010.
  • the fiber length of the flameproof rayon fiber is not particularly limited, but from the viewpoint of practicality, for example, it is preferably 24 mm or more and 76 mm or less, more preferably 28 mm or more and 55 mm or less, and 32 mm or more and 54 mm. More preferably:
  • the method of spinning the spun yarn may be ring spinning or air spinning.
  • spun yarn is obtained by an air spinning machine (open-end type)
  • spun yarn with good single yarn strength can be obtained, so it is not necessary to supplement the yarn strength by blending other materials.
  • spun yarn is obtained by a ring spinning machine
  • high single yarn strength is obtained by blending with other materials, and the spun yarn has high yarn density and low porosity, so it has good flameproof performance. It is preferable in that it can be obtained.
  • the method for obtaining the spun yarn can be appropriately selected from the viewpoint of ensuring the strength of the single yarn, the basis weight of the knitted fabric, and the basis weight corresponding to the combustibility test. Even when flame-retardant rayon fibers are used alone, the spun yarn is preferably an open-end spun yarn from the viewpoint of high single yarn strength.
  • the knitted fabric is a flame retardant knitted fabric comprising a flame retardant rayon fiber-containing spun yarn.
  • the content of the flameproof rayon fiber is preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 100% by mass. Flame and flame retardant properties are improved, making it easier to meet the standards in the flammability test (16 CFR 1633 Mattress and Mattress Pad Flammability Test).
  • the knitted fabric may be single-ply knitted cotton sheeting or slice knitting (also called rib knitting), pique knitting, mesh knitting, and fleece knitting, which are modified single-ply knitting, or double-sided knitting. Smooth knitting, cardboard knitting and waffle knitting may also be used.
  • the basis weight of the knitted fabric is not particularly limited, it is preferably 120 g/m 2 or more and 250 g/m 2 or less, and 160 g/m 2 or more and 220 g/m 2 or less from the viewpoint of flameproof performance (barrier property) and cost. is more preferable.
  • the knitted fabric preferably has a total amount of heat release (within 10 minutes from the start of the test) of 15 MJ or less, more preferably 10 MJ or less. , 5 MJ or less.
  • the maximum amount of heat generated is preferably 200 kW or less, more preferably 150 kW or less, even more preferably 100 kW or less, and particularly preferably 50 kW or less.
  • spun yarn and knitted fabric are shown as examples of fiber structures, but examples of fiber structures using the flame-retardant rayon fiber of the present invention include nonwoven fabrics and woven fabrics. Laminates or composites with other fiber structures are also included.
  • the flameproof rayon fiber of the present invention is a rayon fiber with good flameproof properties and single fiber strength.
  • the rayon fiber has good texture and is biodegradable.
  • Utilizing the flameproof properties and fiber strength of the flameproof rayon fiber of the present invention it is processed into woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, etc., such as disaster prevention articles, kitchen fan filters, sheets, pillowcases, bedding mats, and bedding. It is useful for applications such as computer covers, fire screens, interior goods (carpets, chair upholstery, curtains, wallpaper base fabric, wall materials, etc.), and vehicle interior materials (mats, lining fabrics, etc.). It is particularly useful for bed mattress covers.
  • Ash content of fiber Ash content was measured according to JIS L 1015:2010 8.20. Specifically, 1 g of fiber was burned in an electric furnace at 850° C. for 2 hours, and the mass of the component remaining was measured to determine the ash content. Note that the ash content is mass % of the mass of the components remaining when burned with respect to the mass of the fiber excluding moisture.
  • Concavity and convexity of cross-section of fiber The cross-section of the fiber was photographed with a microscope ("VHX-500F" manufactured by KEYENCE) to obtain a cross-section image of the fiber (magnification: 2000).
  • Uneven spun yarn (method A) The yarn unevenness was measured according to JIS L 1095:2010 9.20.2A method. The measurement was performed five times using a yarn unevenness tester, and the 100 percent (U%) of the average unevenness deviation was obtained from the average value. (9) Uneven spun yarn (IPI method) The yarn unevenness was measured according to JIS L 1095:2010 9.20.2B method. A yarn unevenness tester with a defect number display device was used for the measurement, and the number of thick unevenness (THIN), thin unevenness (THICK), and nep (Nep) with respect to the average thickness generated per 1000 m of yarn was obtained.
  • THIN thick unevenness
  • THICK thin unevenness
  • Nep nep
  • B is the intersection point of the outermost fiber on the opposite side of the intersection point A across the central axis of the yarn and the perpendicular line Ls.
  • the distance between AB was measured as the warp diameter.
  • Five images of different locations were taken for one sample.
  • Five yarn diameters were determined for each image and used as a representative value for that image.
  • the average value of 5 images was obtained and used as the representative value of the yarn sample.
  • (11) Apparent density of spun yarn The weight per unit length is calculated from the weight of the yarn count (JIS L 1095: 2010 9.4.1 Weight tex and count), and the diameter of the spun yarn measured in (10) was used to calculate the apparent density of the yarn by dividing the weight per unit length by the volume calculated by approximating the cross section of the yarn to a circle.
  • the cross-section of the yarn was photographed with an electron microscope VE-9800 manufactured by KEYENCE at a magnification of 270 times. In order to preserve the cross-sectional shape, it was embedded in epoxy and surfaced with a glass knife using a microtome (Leica EM UC6). Observation was made with an electron microscope VE-9800 manufactured by KEYENCE (magnification: 270 times). (12) Porosity of Spun Yarn The volume Vm of a cylinder having the same specific gravity and the same weight as the fibrous material constituting an arbitrary yarn was calculated.
  • the volume Vy of the spun yarn was calculated by approximating the cross section of the yarn to a circle. Vm was divided by Vy and multiplied by 100 to obtain the ratio of the volume occupied by the fibers in the yarn.
  • the fiber specific gravity described in JIS L 1096:2010 8.11 Apparent specific gravity and pore volume ratio was used for the calculation.
  • (13) Flame resistance Evaluation was made by a 16 CFR 1633 mattress and mattress pad flammability test (hereinafter also simply referred to as "16 CFR 1633 flammability test").
  • Example 1 ⁇ Production of flame-retardant rayon fiber> (1) Production of silicate-added viscose liquid A viscose stock solution containing 8.5% by mass of cellulose, 5.7% by mass of sodium hydroxide and 2.6% by mass of carbon disulfide was prepared. Next, No. 3 sodium silicate and a mixed solution of sodium hydroxide and water are added to the prepared viscose stock solution, and the viscose composition becomes 7.2% by mass of cellulose and 7.4% by mass of sodium hydroxide. A sodium silicate-added viscose liquid was obtained by adjusting as follows. The addition rate of sodium silicate was 30% by mass in terms of SiO 2 with respect to the mass of cellulose.
  • the sodium silicate-added viscose solution was spun by a two-bath tension spinning method at a spinning speed of 50 m/min and a draw ratio of 35% to obtain a fiber having a single fiber fineness of about 1.7 dtex.
  • the composition of the first bath was 115 g/liter of sulfuric acid, 15 g/liter of zinc sulfate and 350 g/liter of sodium sulfate, and the temperature was 50°C.
  • the temperature of the second bath (hot water bath) was 85°C.
  • the sodium silicate-added viscose liquid was extruded from a nozzle into a spinning bath and taken up by a take-up roller to produce a rayon long fiber bundle containing sodium silicate.
  • a nozzle having 8000 holes with a hole diameter of 0.05 mm was used as the nozzle.
  • the Jet Draft rate was 1.37.
  • (3) Scouring The above-mentioned long fiber bundle was cut to a fiber length of 38 mm using a cutter and subjected to a scouring treatment. The scouring process was carried out in the order of hot water treatment, bleaching, pickling and water washing. Excess water was removed with a compression roller, and dried in a constant temperature dryer at 60°C for 7 hours.
  • the physical properties of the obtained rayon fiber are single fiber fineness: 1.78 dtex, dry strength: 1.53 cN/dtex, wet strength: 0.81 cN/dtex, dry elongation: 24.7%, and wet elongation: 29.0%. 1%, ash content: 19.8%.
  • the physical properties of the obtained rayon fiber are single fiber fineness: 2.33 dtex, dry strength: 1.24 cN/dtex, wet strength: 0.66 cN/dtex, dry elongation: 26.3%, wet elongation: 31.0%. 2%, ash content: 30.5%.
  • Example 2 ⁇ Production of spun yarn> 100% by mass of the flame-retardant rayon fiber obtained in Example 1 was weighed with a recovery feeder in the cotton blending process and used as a raw material. .
  • 6 slivers were combined to obtain a sliver of 3.07 g/m, and then in the drawing process (second time), 6 slivers were combined to obtain a sliver of 2.72 g/m. made.
  • Spinning was performed by open-end spinning, and spun yarn was produced under the conditions of a rotor of 28,000 rpm, a set twist number of 20.57 turns/inch, and combing type CM-2.
  • the physical properties of the obtained spun yarn were count: 24.17S and single yarn tenacity: 170.8 gf.
  • Example 3 ⁇ Production of spun yarn> The spun yarn is recovered so that the flame-retardant rayon fiber obtained in Example 1 is 70% by mass and the flame-retardant polyester fiber (single fiber fineness 1.4 dtex, fiber length 38 mm) is 30% by mass in the mixed cotton process. Spinning was carried out under the same conditions as in Example 2 except that the raw material was weighed and mixed with a feeder, and the raw material was received from the recovery feeder in the carding process, and the spinning was performed by ring spinning. A spun yarn blended with flame-retardant polyester fibers was obtained. The physical properties of the obtained flame-retardant rayon/flame-retardant polyester blended yarn were a yarn count of 25.71S and a single filament tenacity of 307.2 gf.
  • Example 4 ⁇ Production of spun yarn> A flameproof rayon/flame-retardant polyester blended yarn was obtained in the same manner as in Example 3, except that the count of the yarn was 21S.
  • the physical properties of the obtained flameproof rayon/flame-retardant polyester blended yarn were a yarn count of 21S and a single filament tenacity of 237.5 gf.
  • Example 5 ⁇ Production of knitted fabric> Using the flameproof rayon/flame-retardant polyester blended yarn obtained in Example 4, a knitted fabric having a knitting structure of 1 ⁇ 1 milling and a basis weight of 200 g/m 2 was produced by a circular knitting machine.
  • the flameproof rayon fiber of Example 1 is superior in single fiber strength to the rayon fiber of Comparative Example 1, and as can be seen from Table 3, each fiber was used under the same conditions.
  • the spun yarn of Example 2 using the flame-retardant rayon fiber of Example 1 exhibited superior single yarn strength to the spun yarn of Comparative Example 3 using the rayon fiber of Comparative Example 1. Indicated.
  • Table 2 and cross-sectional images of rayon fibers in FIGS. % or more and has a cross section that does not have the fine unevenness seen in ordinary viscose rayon in Reference Example 1, whereas in Comparative Example 1, no fibers with an unevenness of less than 2.0 are observed.
  • the flameproof rayon fiber of Comparative Example 2 has a higher single fiber strength than the rayon fiber of Comparative Example 1, but the average unevenness in the cross section is 2.0. Less than 40% of the fibers have a roughness greater than 10 and a roughness of less than 2.0.
  • the flame-retardant rayon fiber of Example 1 is characterized by a small profile unevenness in the cross section of the fiber in the lateral direction.
  • the spun yarn of Example 3 which is a blend of the flame-retardant rayon fiber of Example 1 and a synthetic fiber such as flame-retardant polyester, as shown in Table 3, the strength of the single yarn is improved, but heat generation during combustion Since there is a concern that the amount may increase, the mixing ratio of synthetic fibers is preferably 30% by mass or less.
  • the spun yarn of Comparative Example 3 which was produced by ring spinning using the rayon fiber of Comparative Example 1, has a high yarn density as shown in Table 3, but the single fiber strength is low. As shown in Table 3, the resulting spun yarn exhibits physical properties such as low single yarn strength and low elongation due to the fact that single fibers are cut during spinning, and fabric defects occur frequently when knitting knitted fabrics. bottom.
  • the knitted fabric of Example 5 using the spun yarn of Example 4, which is a blend of the flame-retardant rayon fiber of Example 1 and flame-retardant polyester, has a standard value of and exhibited excellent flameproof and flame retardant properties.
  • a flame-retardant rayon fiber comprising: The flameproof rayon fiber contains a silicate in the fiber, The flameproof rayon fiber has a single fiber fineness of 0.5 dtex or more and 2.9 dtex or less, A flame-retardant rayon fiber, in which the cross-section of the flame-retardant rayon fiber satisfies at least one of the following requirements (1) and (2), with a degree of unevenness determined by the following formula 1.
  • Unevenness L 2 / (4 ⁇ x S) (In the above formula 1, L indicates the perimeter of the cross section, and S indicates the area of the cross section.) (1) The average unevenness is 2.10 or less.
  • a silicate-added viscose solution is prepared by adding a solution containing a silicate to a viscose stock solution so that the silicate is 10% by mass or more and 40% by mass or less based on the mass of cellulose in terms of SiO 2 .
  • a step of preparing A spinning step for obtaining a rayon fiber containing a silicate by extruding the viscose solution containing the silicate compound from a nozzle into a spinning bath containing sulfuric acid and spinning such that the single fiber fineness is 0.5 dtex or more and 2.9 dtex or less.
  • the flameproof rayon fiber of the present invention is a rayon fiber with good flameproof properties and single fiber strength.
  • the rayon fiber has good texture and is biodegradable.
  • Utilizing the flameproof properties and fiber strength of the flameproof rayon fiber of the present invention it is processed into woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, etc., such as disaster prevention articles, kitchen fan filters, sheets, pillowcases, bedding mats, and bedding. It is useful for applications such as covers for homes, fire screens, interior goods (carpets, upholstered chairs, curtains, wallpaper base fabrics, wall materials, etc.), and vehicle interior materials (mats, lining fabrics, etc.). It is particularly useful for bed mattress covers.

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Abstract

本発明は、防炎性を有するレーヨン繊維であって、前記レーヨン繊維中に珪酸塩を含み、前記レーヨン繊維の単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下であり、前記レーヨン繊維の横断面において、凹凸度が、（１）平均凹凸度が２．１０以下、及び（２）凹凸度２．０未満の繊維が４０％以上の少なくとも一方の要件を満たす、防炎性レーヨン繊維に関する。

Description

防炎性レーヨン繊維、その製造方法、それを用いた紡績糸及び編地
　本発明は、防炎性レーヨン繊維、その製造方法、それを用いた紡績糸及び編地に関する。
　繊維製品に難燃性を付与するため、防炎性繊維や耐炎性繊維を用いることが行われている。例えば、特許文献１には、耐炎性フィラメントのコアとしてガラス繊維を用い、ステープルファイバーのシースとして綿、ポリエステル、レーヨン、羊毛、ナイロン、アクリル、モダクリル、アセテート又はこれらのブレンドを備えたコアスパンヤーンから形成した耐炎性編織布が開示されている。特許文献２には、二酸化ケイ素を含むアルカリ溶液とビスコースとを混合したビスコース原液を、酸性浴槽中でセルロースに再生し、多ケイ酸の形で二酸化ケイ素を含むセルロース繊維を得て、アルミニウムを含む化合物で処理することにより、多ケイ酸がケイ酸アルミニウム位を含む防炎性ビスコースレーヨンが開示されている。特許文献３には、珪酸含有レーヨン繊維を基材とするヤーンが織成されている難燃クロスが開示されている。
特開平２－２６９８８１号公報 特表平７－５０６６２９号公報 特開平８－７４１４１号公報
　しかし、特許文献１に記載のようなガラスフィラメントをコアにしたコアヤーンを使用する場合、燃焼時にガラスフィラメントが繊維の状態で残るため、生地形状を維持したバリア層を形成し、該バリア層により防炎性能を発揮するが、コアに使用されている一部のガラスフィラメントが紡績糸表面から露出することがあり、肌に直接触れるガラス繊維が痒み等の原因となりうるため、快適性には課題が残る。一方、特許文献２及び３に記載のようなケイ酸を含有する防炎レーヨン繊維を使用する場合、快適性は良好になり、燃焼時には繊維状ケイ酸のバリア層が形成され一定の防炎性能を得ることはできるものの、単繊維強度が低いこともあり、このような繊維を用いた糸の強度が低くなり、ひいては該糸を用いた生地の強度も低くなるという問題があった。
　本発明は、上記従来の問題を解決するため、防炎性能が良好であり、単繊維強度が高く、高い強度を有する紡績糸を形成し得る防炎性レーヨン繊維、その製造方法、それを用いた紡績糸及び編地を提供する。
　本発明は、防炎性レーヨン繊維であって、前記防炎性レーヨン繊維は、繊維中に珪酸塩を含み、前記防炎性レーヨン繊維の単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下であり、前記防炎性レーヨン繊維の横断面において、以下の数式１により求められる凹凸度が下記（１）及び（２）の少なくとも一方の要件を満たす、防炎性レーヨン繊維に関する。
　［数式１］
　凹凸度＝Ｌ2／（４π×Ｓ）
（前記数式１中、Ｌは横断面の周長、Ｓは横断面の面積を示す。）
　（１）平均凹凸度が２．１０以下である。
　（２）凹凸度２．０未満の繊維が４０％以上である。
　本発明は、ビスコース原液中に、珪酸塩を含有する溶液を、珪酸塩がSiO2換算でセルロース質量に対して１０質量％以上４０質量％以下になるように添加して珪酸塩添加ビスコース液を調製する工程と、硫酸を含む紡糸浴に前記珪酸化合物添加ビスコース液をノズルより押し出して、単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下となるように紡糸して、珪酸塩を含むレーヨン繊維を作製する紡糸工程を含み、前記紡糸工程において、ノズル孔の出口における前記珪酸化合物添加ビスコース液の吐出速度をＶ１、引き取りローラーによる繊維束の引き取り速度をＶ２とした場合、Ｖ２／Ｖ１の値が１．２０～１．８０である、、防炎性レーヨン繊維の製造方法に関する。
　本発明は、前記防炎性レーヨン繊維を７０質量％以上含む、紡績糸に関する。
　本発明は、前記紡績糸を含む、編地に関する。
　本発明は、防炎性能が良好であり、単繊維強度が高く、高い強度を有する紡績糸を形成し得る防炎性レーヨン繊維を提供することができる。
　本発明は、また、防炎性能が良好であり、優れた単糸強力を有する紡績糸及びそれを含む編地を提供することができる。
　本発明の製造方法によれば、防炎性能が良好であり、単繊維強度が高く、高い強度を有する紡績糸を形成し得る防炎性レーヨン繊維を得ることができる。
実施例１のレーヨン繊維の横断面を顕微鏡で観察した画像である。 比較例１のレーヨン繊維の横断面を顕微鏡で観察した画像である。 比較例２のレーヨン繊維の横断面を顕微鏡で観察した画像である。 参考例１のレーヨン繊維の横断面を顕微鏡で観察した画像である。 実施例２の紡績糸の側面を顕微鏡で観察した画像である。 比較例３の紡績糸の側面を顕微鏡で観察した画像である。 比較例４の紡績糸の側面を顕微鏡で観察した画像である。 紡績糸の直径を説明する紡績糸の側面画像である。
　本明細書において、防炎性とは、炎バリア性を意味し、燃焼時にガラス質の骨格が残ることで得られる特性をいう。具体的には炎を当てても残炎時間が短く炭化面積も小さい性能のことである。この性能により、例えば寝タバコをしてタバコの火がベッドに落ちても焦げるだけで燃え広がらないことから、寝たばこによる火災防止に有用である。本発明の１以上の実施態様の防炎性レーヨン繊維は、レーヨン繊維中に珪酸塩を含むことから、燃焼時に珪酸塩由来のガラス質の骨格が残り、優れた防炎性を発揮する。
　本発明の発明者は、レーヨン繊維中に珪酸塩を含有させることで防炎性を保ちつつ、該繊維の単繊維強度を高めることについて検討を重ねた。その結果、レーヨン繊維の単繊維繊度を低減しつつ、繊維表面の凹凸を低減することで、レーヨン繊維の単繊維強度が向上することを見出した。
　また、ビスコース原液に所定量の珪酸塩を添加した珪酸塩添加ビスコース液を、硫酸を含む紡糸浴にノズルより押し出して、細い繊度になるように紡糸することで、繊維表面の凹凸が低下したレーヨン繊維が得られることを見出した。
　また、単繊維の繊度が低減することで糸を構成する繊維の本数が増えること、かつ、繊維表面の凹凸が少ないことから、紡績糸に加工した場合、繊維の収束性が向上し、紡績糸の単糸強力が高まることを見出した。
　また、該レーヨン繊維は、繊維表面の凹凸が少ないことから、紡績糸における繊維の収束性が向上するため糸密度の上昇し、糸の気孔率の低減する傾向がある。紡績糸は、糸密度が高い、すなわち糸内部の空気層が少ない状態であり、燃焼に使用される空気が少ないということから着炎時の燃焼が抑制される傾向であるとともに、形成されるバリア層の密度も向上することから、防炎生地の素材として好ましいことを見出した。
　また、従来の生地では単糸強力の観点から、ガラスフィラメントを紡績糸のコアに使用する必要があったが、本発明の防炎性レーヨン繊維を使用した紡績糸では単糸強力が改善できたため、ガラスフィラメントを使用することなく、防炎性能を向上できる、例えば、米国市場向けマットレスに要求される防炎・難燃基準試験である１６　ＣＦＲ　１６３３に合格できることを見出した。また、紡績糸での単糸強力の向上により、編立工程が安定するとともに、出来上がる編地の物性も向上する。さらに、ガラスフィラメントを使用しないため、皮膚に対するイッチング(痒み)の問題を解消することができ、安全性・快適性が向上する。
　（防炎性レーヨン繊維）
　本発明の１以上の実施態様において、防炎性レーヨン繊維は、繊維中に練り込んだ珪酸塩を含むレーヨン繊維であり、通常のビスコースレーヨンと同様に不定形であるが、通常のビスコースレーヨンで見られる細かな凹凸を有しない横断面を有する。具体的には、防炎性レーヨン繊維の横断面は、平均凹凸度が２．１０以下である（要件１）、及び凹凸度２．０未満の繊維が４０％以上である（要件２）の少なくとも一方を満たす。本明細書において、防炎性レーヨン繊維の横断面の凹凸度は、横断面の周長（Ｌ）及び面積（Ｓ）に基づいて、下記数式１により求める。要件２は、無作為に３０本以上の繊維を選定して算出することができる。横断面の周長（Ｌ）及び面積（Ｓ）は、後述するとおりに測定することができる。
　［数式１］
　凹凸度＝Ｌ2／（４π×Ｓ）
　防炎性レーヨン繊維の平均凹凸度が２．１０以下の範囲にあると、紡績時に繊維の収束性が向上し、得られる紡績糸の糸密度が高く気孔率が低くなる傾向となり、燃焼性試験において優れた防炎性を示す編地を得ることができる。防炎性レーヨン繊維の平均凹凸度は、好ましくは２．０以下であり、より好ましくは１．９以下である。防炎性レーヨン繊維の平均凹凸度の下限は特に限定されないが、ある程度低減した場合には前述の効果の向上が見込まれなくなることから、１．３以上であってもよい。
　防炎性レーヨン繊維における凹凸度が２．０未満の繊維の割合が４０％以上であると、紡績時に繊維の収束性が向上し、得られる紡績糸の糸密度が高く気孔率が低くなる傾向となり、燃焼性試験において優れた防炎性を示す繊維構造物、例えば編地を得ることができる。防炎性レーヨン繊維における凹凸度が２．０未満の繊維の割合は、好ましくは５０％以上であり、より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは７０％以上であり、さらにより好ましくは７５％以上である。防炎性レーヨン繊維における凹凸度が２．０未満の繊維の割合の上限は、特に限定されないが、例えば紡糸性の観点から、１００％以下でもよく、９５％以下でもよい。
　防炎性レーヨン繊維における凹凸度が１．７５未満の繊維の割合が５％以上であることが好ましい。より好ましくは、凹凸度が１．７５未満の繊維の割合が１０％以上であり、さらにより好ましくは、凹凸度が１．７５未満の繊維の割合が１５％以上である。凹凸度が１．７５未満の繊維の割合が多いと、紡績時に繊維の収束性が向上し、得られる紡績糸の糸密度が高く気孔率が低くなる傾向となり、燃焼性試験において優れた防炎性を示す編地を得ることができる。防炎性レーヨン繊維における凹凸度が１．７５未満の繊維の割合の上限は、特に限定されないが、例えば、紡糸性の観点から、５０％以下でもよく、４５％以下でもよい。
　防炎性レーヨン繊維における凹凸度が３．０を超える繊維の割合は３％以下であることが好ましい。より好ましくは、凹凸度が３．０を超える繊維の割合は１％以下であり、さらにより好ましくは、凹凸度が３．０を超える繊維を含んでいないことである。凹凸度が３．０を超える繊維の割合が多いと、得られる紡績糸の糸密度が低く気孔率が高くなる傾向にある。
　防炎性レーヨン繊維は、単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ以上２．９ｄｔｅｘ以下であり、好ましくは１．０ｄｔｅｘ以上２．１ｄｔｅｘ以下であり、より好ましくは１．２ｄｔｅｘ以上１．９ｄｔｅｘ以下である。単繊維繊度が０．５ｄｔｅｘ未満では紡績糸及び編地の強度を維持するための単繊維強力が不足し、単繊維繊度が２．９ｄｔｅｘを超えると、繊維表面の凹凸が大きくなり、糸密度が低下し気孔率が上昇するため、燃焼性試験の際に不利に働く恐れがある。また、紡績糸を構成する単繊維本数が減少することにより単糸強力が低下する場合がある。防炎性レーヨン繊維の単繊維繊度は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０に準じて測定することができる。
　防炎性レーヨン繊維は、灰分が１０質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、１４質量％以上２１質量％以下であることがより好ましい。ここで灰分とは、高温で有機物を焼却し、後に残渣として残る無機物のことであり、珪酸塩の含有量と相関性がある。灰分が１０質量％未満では、燃焼時にバリア層が十分に形成されずに防炎性能が劣る恐れがあり、灰分が２５質量％を超えると、単繊維強力の低下により糸強力が低下する恐れがある。さらに、灰分が２５質量％を超えると、繊維表面の凹凸が大きくなり、糸密度が低下し気孔率が上昇する傾向となるため、燃焼性試験の際に不利に働く恐れがある。防炎性レーヨン繊維の灰分は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０　８．２０に準じて測定することができる。
　前記防炎性レーヨン繊維の珪素の含有量は、蛍光Ｘ線分析で測定した場合に、２質量％以上１９質量％以下であることが好ましく、好ましくは３質量％以上１５質量％以下であり、より好ましくは４質量％以上１０質量％以下である。防炎性レーヨン繊維において、珪素の含有量を前記範囲内にすることによって、レーヨン繊維の強度と風合いが良好になる。
　防炎性レーヨン繊維は、燃焼時のバリア機能を高める観点から、標準時の引張強さ（乾強度）が１．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、１．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましく、１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが特に好ましい。また、湿潤時の引張強さ（湿強度）が０．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、０．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることがより好ましく、０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが特に好ましい。防炎性レーヨン繊維の乾強度、並びに湿強度の上限は特に限定されないが、例えば、防炎性レーヨン繊維の生産性を考慮すると、乾強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であってもよく、湿強度は１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であってもよい。防炎性レーヨン繊維の乾強度及び湿強度は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０に準じて測定することができる。
　防炎性レーヨン繊維は、再生セルロースであるレーヨンが一般的に有する有用な物性、例えば生分解性、吸水性、吸湿性、帯電防止性、熱安定性等を保持している。防炎性レーヨン繊維の主成分であるレーヨンは、生分解性を有し、例えば土中埋設することによって１～３ヶ月で分解される。さらに、レーヨンを除く他成分は、主に珪酸塩（例えば珪酸ナトリウム）であるため、防炎性レーヨン繊維は環境への負荷の少ない繊維である。
　（防炎性レーヨン繊維の製造方法）
　本発明の１以上の実施態様において、防炎性レーヨン繊維は、特に限定されないが、例えば、下記のように作製することができる。ビスコース原液中に、珪酸塩を含有する溶液を、珪酸塩がＳｉＯ2換算でセルロース質量に対して１０質量％以上４０質量％以下になるように添加して珪酸塩添加ビスコース液を調製し、硫酸を含む紡糸浴に前記珪酸化合物添加ビスコース液をノズルより押し出して、単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下となるように紡糸して、珪酸塩を含むレーヨン繊維を作製する。このように、所定量の珪酸塩を用い、所定の繊度とすることで、繊維表面の凹凸が低下したレーヨン繊維が得られる。
　ビスコース原液としては、一般的な組成のものを調製すればよく、特に限定されないが、例えばセルロースを５質量％以上１５質量％以下、水酸化ナトリウムを５質量％以上１０質量％以下、二硫化炭素を１質量％以上５質量％以下含むビスコース原液等を用いることができる。
　紡糸浴は、硫酸を含む酸性紡糸浴を用いればよく、特に限定されないが、例えば硫酸を１１０ｇ／リットル以上１７０ｇ／リットル以下、硫酸亜鉛を１０ｇ／リットル以上３０ｇ／リットル以下及び硫酸ナトリウムを１５０ｇ／リットル以上３５０ｇ／リットル以下含むミューラー浴等を用いることができる。また、紡糸浴の温度は、特に限定されず、例えば４５℃以上６５℃以下に設定してもよい。
　珪酸塩は、ビスコース原液に含まれるセルロースの質量に対し、ＳｉＯ2換算で１０質量％以上４０質量％以下の範囲であり、好ましくは１５質量％以上３５質量％以下の範囲である。珪酸塩は、紡糸浴中の硫酸（Ｈ2ＳＯ4）と反応してＳｉＯ2（但しポリマー）に変換されるものとみなされるので、ＳｉＯ2換算とした。珪酸塩の添加量を上述した範囲にすることによって、繊維の繊度及び凹凸度を低減し、レーヨン繊維の強度と風合いを保つとともに、防炎性が良好なレーヨン繊維を製造できる。
　珪酸塩としては、例えばアルカリ金属を含む珪酸塩を用いることができ、珪酸塩を含む溶液としては、例えば、アルカリ金属を含む珪酸塩の水溶液を用いることができる。アルカリ金属を含む珪酸塩としては、例えば珪酸ソーダ等が挙げられる。例えば、ビスコース原液中に、珪酸ソーダの水溶液を、珪酸ソーダがＳｉＯ2換算でセルロース質量に対して１０質量％以上４０質量％以下になるように添加して珪酸塩添加ビスコース液を調製することができる。珪酸ソーダの水溶液は、水酸化ナトリウムを含んでもよい。前記珪酸ソーダとしては、例えば、３号珪酸ソーダ（ＪＩＳ　Ｋ　１４０８）等を使用することができる。
　ノズルとしては、例えば、孔数が１０００以上２００００以下であり、孔の形状が円形のノズルを用いることができ、生産性や均一な繊維が得られやすい観点から、孔数が３０００以上１２０００以下であることが好ましい。また、ノズルは、孔径０．０５ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下の円形の孔を有する通常の円形ノズルを用いてもよい。
　紡糸速度は３０ｍ／分以上８０ｍ／分以下の範囲が好ましい。また、延伸率は３０％以上５５％以下が好ましい。ここで延伸率とは、延伸前のスライバー速度を１００としたとき、延伸後のスライバー速度をどこまで速くしたかを示すものである。倍率で示すと、延伸前が１、延伸後は１．３０倍以上１．５５倍以下となる。
　本発明の１以上の実施態様の製造方法の紡糸工程において、前記珪酸化合物添加ビスコース液をノズルから押し出し、形成した繊維束を引き取りローラーにて引き取る際、ノズルに配されたノズル孔の出口における珪酸化合物添加ビスコースの吐出速度をＶ１、引き取りローラーによる繊維束の引き取り速度をＶ２とした場合、Ｖ２／Ｖ１の値（以下、「Jet Draft率」という。）を１．２０～１．８０にして引き取りを実施し、特に好ましくは１．２５～１．６０にして引き取りを実施する。Jet Draft率を上記範囲とすることで、所定の繊度において凹凸度を低減し、レーヨン繊維の強度と風合いを保つとともに、防炎性が良好なレーヨン繊維を製造することができる。Jet Draft率が１．２０未満であると、ノズル孔の出口において糸条に加わる張力が弱くなることにより、繊維径が太い状態で表面形成され、続いて生じる脱溶媒による繊維表面の凹凸形成が増加する傾向にある。この傾向は繊度が大きい場合に顕著となる傾向にある。一方、Jet Draft率が１．８０を超えると、ノズル孔から引き取られる繊維径が過剰に細くなり、紡糸性に悪影響を及ぼす。
　得られたレーヨン繊維の長繊維束を所定の長さにカットし、精練処理を行ってもよい。精練工程は、通常の方法で、熱水処理、水硫化処理、漂白、酸洗いの順で行うことができる。その後、必要に応じて圧縮ローラーや真空吸引等の方法で余分な水分を除去する。
　また、必要に応じて、得られたレーヨン繊維の長繊維束又は所定の長さにカットした繊維（原綿）に対して、精練工程又は後加工工程においてマグネシウムを含む溶液、アルミニウムを含む溶液、ナトリウムを含む溶液から選ばれる少なくとも一つの溶液を用いて処理することができる。あるいは、後述する紡績糸又は編地等の繊維構造物を作製した後、前記溶液を用いて処理してもよい。このような処理を行うことにより、防炎性に加えて、洗濯耐久性や難燃性を付与することができる。
　（紡績糸）
　本発明の１以上の実施態様において、紡績糸は、防炎性レーヨン繊維を７０質量％以上含む防炎性紡績糸である。防炎性レーヨン繊維の含有量が７０質量％未満であると、十分な防炎・難燃性能が得られず、例えば、燃焼性試験（１６　ＣＦＲ　１６３３　マットレス及びマットレスパッドの燃焼性試験）における要求を満たせなくなる恐れがある。紡績糸は、防炎性レーヨン繊維に加えて他の繊維を含んでもよい。他の繊維としては、上述した防炎性レーヨン繊維以外のセルロース系繊維や合成繊維等が挙げられる。他の繊維としては、糸強度の観点から、例えば、ポリエステル繊維などの合成繊維を用いてもよい。防炎性の観点から、他の繊維として防炎加工や難燃加工を施したものを用いることがよい。防炎性を高める、特にマットレスの燃焼性試験における総発熱量を低減する観点から、防炎性レーヨン繊維の配合量を高めることが好ましく、具体的には、紡績糸は、防炎性レーヨン繊維を８０質量％以上含むことが好ましく、９０質量％以上含むことがより好ましく、１００質量％からなることが特に好ましい。また、防炎性レーヨン繊維の配合量が高いと、生分解性が高く、環境にもやさしい。
　紡績糸は、単糸強力が１．４７Ｎ（１５０ｇｆ）以上であることが好ましく、１．５７Ｎ（１６０ｇｆ）以上であることがより好ましく、１．６２Ｎ（１６５ｇｆ）以上であることがさらに好ましい。単糸強力が上述した範囲の紡績糸を用いることで得られた編地の強度が高く、防炎性が向上する。紡績糸の単糸強力の上限は特に限定されないが、例えば、紡績糸の生産性を考慮すると、３．２３Ｎ（３３０ｇｆ）以下であってもよい。ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０に準じ、後述するとおりに測定することができる。
　紡績糸は、気孔率が６０％以下であることが好ましく、５５％以下であることがより好ましい。なお、凹凸度が要件１又は要件２を満たさない防炎性レーヨン繊維を使用して気孔率が６０％以上の紡績糸を得ようとすると、撚り数を高くする必要があるが、その場合は単繊維強度が不足しているため、紡績時に単繊維が破断するなどにより十分な単糸強力が得られない。紡績糸の気孔率は、後述するとおりに測定することができる。
　紡績糸は、特に限定されないが、紡績性の観点から、伸度が１０．０％以上であることが好ましく、１０．５％以上であることがより好ましい。紡績糸の伸度の上限は特に限定されないが、例えば、紡績糸の生産性を考慮すると、１５％以下であってもよい。紡績糸の伸度は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０に準じて測定することができる。
　紡績糸の番手は、目的とする用途で防炎性能を発揮するための繊維構造物を可能とする観点から、英式綿番手で１０Ｓ以上５０ｓ以下であることが好ましく、２０ｓ以上３０ｓ以下であることがより好ましい。紡績糸の番手は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０に準じて測定することができる。
　紡績糸において、防炎性レーヨン繊維の繊維長は特に限定されないが、実用性の観点から、例えば、２４ｍｍ以上７６ｍｍ以下であることが好ましく、２８ｍｍ以上５５ｍｍ以下であることがより好ましく、３２ｍｍ以上５４ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
　紡績糸の紡績方法は、リング精紡でもよく、空気精紡でもよい。空気精紡機（オープンエンド式）により紡績糸を得る場合は、単繊維強度が小さい場合でも良好な単糸強力を有する紡績糸が得られるため、他素材の混綿による糸強度の補完が不要である点で好ましく、リング精紡機により紡績糸を得る場合は、他素材との混綿により高い単糸強力を得るとともに、糸密度が高く、気孔率が低い紡績糸となるため、良好な防炎性能が得ることができる点で好ましい。紡績糸を得る方法は、単糸強力の確保、編地の目付、燃焼性試験に対応する目付を実現する観点から適宜選択することができる。防炎性レーヨン繊維のみを用いた場合でも、単糸強力が高い観点から、紡績糸はオープンエンド紡績糸であることが好ましい。
　（編地）
　本発明の１以上の実施態様において、編地は防炎性レーヨン繊維含有紡績糸を含む防炎性編地である。編地において、防炎性レーヨン繊維の含有量は７０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であることがさらに好ましい。防炎性及び難燃性が良好になり、燃焼性試験（１６　ＣＦＲ　１６３３　マットレス及びマットレスパッドの燃焼性試験）における基準を満たしやすくなる。
　編地は、単面編みの天竺編やスライス編（リブ編でも称される）でもよく、単面編みの変形編みである鹿の子編み、メッシュ編み及び裏毛編みであってもよく、両面編のスムース編み、ダンボール編み及びワッフル編みでもよい。
　編地の目付は、特に限定されないが、防炎性能（バリア性）及びコストの観点から、１２０ｇ/ｍ2以上２５０ｇ/ｍ2以下であることが好ましく、１６０ｇ/ｍ2以上２２０ｇ/ｍ2以下であることがより好ましい。
　編地は、燃焼性試験（１６　ＣＦＲ　１６３３　マットレス及びマットレスパッドの燃焼性試験）において、総熱発生量（試験開始１０分以内）が１５ＭＪ以下であることが好ましく、１０ＭＪ以下であることがより好ましく、５ＭＪ以下であることがさらに好ましい。また、最大発生熱量（試験開始３０分以内）が２００ｋＷ以下であることが好ましく、１５０ｋＷ以下であることがより好ましく、１００ｋＷ以下であることがさらに好ましく、５０ｋＷ以下であることが特に好ましい。
　なお、上述では繊維構造物の一例として紡績糸および編地を示したが、本発明の防炎性レーヨン繊維を用いた繊維構造物としては、例えば、不織布、織物なども挙げられ、これらとの積層体あるいは他の繊維構造物との複合体も挙げられる。
　本発明の防炎性レーヨン繊維は、防炎性及び単繊維強度の良好なレーヨン繊維である。また、風合いがよく、生分解性を有するレーヨン繊維となる。本発明の防炎性レーヨン繊維の防炎性及び繊維強度を生かして、織物、編物、不織布等に加工して、例えば、防災物品、台所用ファンフィルター、シーツ、枕カバー、寝具用マット、寝具用カバー、防火スクリーン、インテリア用品（カーペット、椅子張り、カーテン、壁紙基布、壁材等）、車両の内装材（マット、内張布等）等の用途に有用である。特には、ベッドマットレスのカバーに有用である。
　以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
　実施例及び比較例で用いた測定評価方法を説明する。
　（１）繊維の単繊維繊度
　ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０に準じて測定した。
　（２）繊維の引張強さ及び伸び率
　ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０　８．７（引張強さ及び伸び率）に準じて、定速緊張形試験機を用いて、つかみ間隔２０ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で、標準時試験で得られた単繊維の引張強さ及び伸び率を乾強度、乾伸度とし、湿潤時試験で得られた単繊維の引張強さ及び伸び率を湿強度、湿伸度として測定した。
　（３）繊維の灰分
　灰分は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５：２０１０　８．２０に準じて測定した。具体的には、質量１ｇの繊維を、８５０℃の電気炉で２時間燃焼させたときに残る成分の質量を測定し、灰分を求めた。なお、灰分は、前記繊維の質量から水分を除いた質量に対して、燃焼させたときに残る成分の質量の質量％である。
　（４）繊維の横断面の凹凸度
　繊維の横断面をマイクロスコープ（ＫＥＹＥＮＣＥ製「ＶＨＸ－５００Ｆ」）で撮影し、繊維の横断面画像（倍率２０００倍）を得た。画像処理ソフトウェア（Ｉｍａｇｅ　Ｊ　１．５１ｋ）を用いて、繊維の横断面画像データ上の繊維断面輪郭の範囲指定を行った後に断面積（Ｓ）及び周長（Ｌ）を測定し、下記数式１に従って凹凸度を算出した。測定は繊維の横断面を撮影した画像データ上から無作為に３０本以上の繊維を選定して実施した。
　［数式１］
　凹凸度＝Ｌ2／（４π×Ｓ）
　（５）紡績糸の英式綿番手
　ＪＩＳ　Ｌ　１０９５：２０１０　９．４．１の一般紡績糸の正量テックス・番手測定の綿番手測定方法に準じて測定した。
　（６）紡績糸の単糸引張強さ及び伸び率
　ＪＩＳ　Ｌ　１０９５：２０１０　９．５．１に準じて紡績糸の単糸引張強さ及び伸び率を測定した。具体的には、測定には定速緊張形引張試験機を用い、試料のつかみ間隔を５０ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／ｍｉｎとして測定を行い、紡績糸切断時の最大荷重値及び伸びを測定し、それぞれ単糸引張強さ及び伸び率とした。測定は、管糸を５本採取し、各管糸に対し４回測定を行うことで計２０回の測定を行い、単糸引張強さの平均値を単糸強力、単糸伸び率の平均値を単糸伸度とした。
　（７）紡績糸の撚り数
　ＪＩＳ　Ｌ　１０９５：２０１０　９．１５．１Ａ法に準じて撚り数を測定した。
　（８）紡績糸のむら（Ａ法）
　糸のむらをＪＩＳ　Ｌ　１０９５：２０１０　９．２０．２Ａ法に準じて測定した。測定には糸むら試験機を用いて５回行い、その平均値から平均むら偏差の１００分率（Ｕ％）を求めた。
　（９）紡績糸のむら（ＩＰＩ法）
　糸のむらをＪＩＳ　Ｌ　１０９５：２０１０　９．２０．２Ｂ法に準じて測定した。測定には欠点個数表示装置付糸むら試験機を使用し、糸１０００ｍあたりに発生する平均太さに対する太むら（ＴＨＩＮ）、細むら（ＴＨＩＣＫ）、ネップ（Ｎｅｐ）の個数を求めた。
　（１０）紡績糸の直径
　走査型電子顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ製「ＶＥ－９８００」）により張力のない状態の糸の側面を撮影し、側面画像（倍率４０倍から１００倍）を得た。図８に示されているように、糸の任意の箇所の糸の最も外側の繊維（以後、最外端繊維）に対して糸の長手方向へ接線Ｌｔをひき、その接線Ｌｔに対する垂線Ｌｓを糸の中心軸（長手方向）に対して垂直に下ろした。その垂線Ｌｓと糸を構成する最外端繊維の交点をＡとした。さらに、糸の中心軸を挟み交点Ａの反対側の最外端繊維と垂線Ｌｓの交点をＢとした。ＡＢ間の距離を測定したて糸の直径とした。１つのサンプルに対して異なる箇所の画像５枚を撮影した。各画像について５箇所の糸直径を求め、その画像の代表値とした。さらに画像５枚の平均値を求め、その糸サンプルの代表値とした。
　（１１）紡績糸の見掛け密度
　単位長さあたりの重さを正量番手（ＪＩＳ　Ｌ　１０９５：２０１０　９．４．１正量テックス及び番手）から算出し、（１０）で測定した紡績糸の直径を用いて、糸の断面を円に近似することで算出した体積で、単位長さあたりの重さを除算して糸の見掛け密度を算出した。見掛け密度が小さいほど糸の単位長さあたりの嵩が大きい。
　糸の断面は、ＫＥＹＥＮＣＥ製電子顕微鏡ＶＥ－９８００により倍率２７０倍にて撮影した。断面形状を保存するためにエポキシで包埋しミクロトーム（Ｌｅｉｃａ　ＥＭ　ＵＣ６）を用いてガラスナイフで面出しした。ＫＥＹＥＮＣＥ製電子顕微鏡ＶＥ－９８００により（倍率２７０倍）にて観察した。
　（１２）紡績糸の気孔率
　任意の糸を構成する繊維素材と同じ比重で、かつその糸と同じ重さになる円柱の体積Ｖｍを算出した。さらに（１０）で測定した紡績糸の直径を用いて、糸の断面を円に近似することで紡績糸の体積Ｖｙを算出した。ＶｍをＶｙで除算し１００倍すると糸の中に繊維が占める体積の割合を得、これを１００から引算することで糸内の空気の占める割合である気孔率を算出した。ただし算出にはＪＩＳ　Ｌ　１０９６：２０１０　８．１１　見掛け比重及び気孔容積率に記載される繊維比重を用いた。
　（１３）防炎性
　１６　ＣＦＲ　１６３３　マットレス及びマットレスパッドの燃焼性試験（以下において、単に「１６　ＣＦＲ　１６３３　燃焼性試験」とも記す）にて評価した。
　（実施例１）
　＜防炎性レーヨン繊維の作製＞
（１）珪酸塩添加ビスコース液の製造
　セルロースを８．５質量％、水酸化ナトリウムを５．７質量％及び二硫化炭素を２．６質量％含むビスコース原液を作製した。次いで、作製したビスコース原液中に、３号珪酸ソーダ、及び水酸化ナトリウムと水の混合溶液を添加し、ビスコースの組成がセルロース７．２質量％、水酸化ナトリウム７．４質量％になるように調整して、珪酸ソーダ添加ビスコース液を得た。珪酸ソーダの添加率はＳｉＯ2に換算して、セルロース質量に対して３０質量％であった。
（２）紡糸
　前記珪酸ソーダ添加ビスコース液を、二浴緊張紡糸法により紡糸速度５０ｍ／ｍｉｎ、延伸率３５％で紡糸して、単繊維繊度が約１．７ｄｔｅｘの繊維を得た。第一浴（紡糸浴）の組成は、硫酸１１５ｇ／リットル、硫酸亜鉛１５ｇ／リットル、及び硫酸ナトリウム３５０ｇ／リットルであり、温度は５０℃とした。第二浴（熱水浴）の温度は８５℃とした。前記珪酸ソーダ添加ビスコース液をノズルより紡糸浴中に押し出して、引き取りローラーにて引き取って、珪酸ソーダを含むレーヨン長繊維束を作製した。ノズルとしては、孔径０．０５ｍｍのホールを８０００個有するノズルを用いた。Jet Draft率は１．３７であった。
（３）精練
　前記長繊維束を、カッターを用いて繊維長３８ｍｍにカッテングして精練処理を行った。精練工程は、熱水処理、漂白、酸洗い、水洗の順で実施した。圧縮ローラーで余分な水分を除いて、６０℃の恒温乾燥機で７時間乾燥させた。
　得られたレーヨン繊維の物性は、単繊維繊度：１．７８ｄｔｅｘ、乾強度：１．５３ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿強度：０．８１ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾伸度：２４．７％、湿伸度：２９．１％、灰分：１９．８％であった。
　（比較例１）
　＜レーヨン繊維の作製＞
　（１）ビスコース液の製造
　珪酸ソーダの添加率をＳｉＯ2換算でセルロース質量に対して５０質量％とした以外は、実施例１と同様に珪酸塩添加ビスコース液の調整を行った。
　（２）紡糸
　単繊維繊度が約２．２ｄｔｅｘとなるようにし、Jet Draft率１．２８で紡糸した以外は、実施例１と同様の条件で珪酸ソーダを含むレーヨン長繊維束を得た。
　（３）精練
　実施例１と同様の条件で繊維を精練・乾燥処理を行った。
　得られたレーヨン繊維の物性は、単繊維繊度：２．３３ｄｔｅｘ、乾強度：１．２４ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿強度：０．６６ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾伸度：２６．３％、湿伸度：３１．２％、灰分：３０．５％であった。
　（比較例２）
　＜レーヨン繊維の作製＞
　（１）ビスコース液の製造
　実施例１と同様にして珪酸塩添加ビスコース液を得た。
　（２）紡糸
　単繊維繊度が約２．２ｄｔｅｘとなるようにし、Jet Draft率１．１５で紡糸した以外は、実施例１と同様の条件で珪酸ソーダを含むレーヨン長繊維束を得た。
　（３）精練
　実施例１と同様の条件で繊維を精練・乾燥処理を行った。
　得られたレーヨン繊維の物性は、単繊維繊度：２．１３ｄｔｅｘ、乾強度：１．５１ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿強度：０．７４ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾伸度：２３．８％、湿伸度：２７．８％、灰分：１８．１％であった。
　（参考例１）
　セルロースを８．５質量％、水酸化ナトリウムを５．７質量％及び二硫化炭素を２．６質量％含むビスコース原液を用い、Jet Draft率１．１５で紡糸した以外は実施例１と同様の条件で紡糸及び精錬を行い、レーヨン繊維を得た。
　（実施例２）
　＜紡績糸の作製＞
　実施例１で得た防炎性レーヨン繊維１００質量％を混打綿工程においてリカバリーフィーダーで計量して原料とし、梳綿工程においてリカバリーフィーダーから原料を受け、３．５４ｇ／ｍのスライバーを得た。練条工程（１回目）において、スライバーを６本併合し３．０７ｇ／ｍのスライバーを得たのちに、練条工程（２回目）においてスライバーを６本併合し２．７２ｇ／ｍのスライバーを作製した。精紡は、オープンエンド紡績にて行い、精紡工程はローター２８，０００ｒｐｍ、設定撚り数２０．５７回／インチ、コーミングタイプＣＭ－２の条件で紡績糸を作製した。
　得られた紡績糸の物性は、番手：２４．１７Ｓ、単糸強力：１７０．８ｇｆであった。
　（実施例３）
　＜紡績糸の作製＞
　紡績糸は、混打綿工程において実施例１で得た防炎性レーヨン繊維が７０質量％、難燃ポリエステル繊維（単繊維繊度１．４ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍ）が３０質量％になるようにリカバリーフィーダーで計量混綿して原料とし、梳綿工程においてリカバリーフィーダーから原料を受けたこと、精紡をリング紡績により行ったこと以外は、実施例２と同様の条件で紡績し、防炎性レーヨンと難燃ポリエステル繊維が混綿された紡績糸を得た。
　得られた防炎レーヨン／難燃ポリエステル混紡糸の物性は、番手：２５．７１Ｓ、単糸強力：３０７．２ｇｆであった。
　（実施例４）
　＜紡績糸の作製＞
　糸の番手を２１Ｓとした以外は、実施例３と同様の方法で、防炎レーヨン／難燃ポリエステル混紡糸を得た。
　得られた防炎レーヨン／難燃ポリエステル混紡糸の物性は、番手：２１Ｓ、単糸強力：２３７．５ｇｆであった。
　（実施例５）
　＜編地の作製＞
　実施例４で得られた防炎レーヨン／難燃ポリエステル混紡糸を用い、丸編み機にて、編み組織が１×１フライスであり、目付が２００ｇ/ｍ2である編地を作製した。
　（比較例３）
　＜紡績糸の作製＞
　比較例１で得られたレーヨン繊維を用いた以外は、実施例２と同様の条件により紡績糸を得た。得られた紡績糸の物性は、番手：２４．２２Ｓ、単糸強力：１１９．１ｇｆであった。
　（比較例４）
　＜紡績糸の作製＞
　比較例１で得られたレーヨン繊維を用い、精紡をリング紡績により行ったこと以外は、実施例２と同様の条件により紡績糸を得た。得られた紡績糸の物性は、番手：２３．９８Ｓ、単糸強力：１２０．９ｇｆであった。
　実施例１、比較例１、２及び参考例１のレーヨン繊維の繊維物性及び凹凸度を上述したとおりに測定算出し、その結果を下記表１及び表２に示した。また、実施例１、比較例１、２及び参考例１のレーヨン繊維のそれぞれの横断面画像を図１～４のそれぞれに示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例２～４及び比較例３～４の紡績糸の物性を上述したとおりに測定算出し、その結果を下記表３に示した。また、実施例２、比較例３～４の紡績糸のそれぞれの側面画像を図５～７のそれぞれに示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例５の編地の防炎性を上述したとおりに測定評価し、その結果を下記表４に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表１から分かるように、実施例１の防炎性レーヨン繊維は、比較例１のレーヨン繊維に対して単繊維強度に優れており、表３から分かるように、それぞれの繊維を用いて同条件で作製した紡績糸において、実施例１の防炎性レーヨン繊維を用いた実施例２の紡績糸の方が比較例１のレーヨン繊維を用いた比較例３の紡績糸より優れた単糸強力を示した。
　また、表２、及び図１～４のレーヨン繊維の横断面画像から、実施例１の防炎性レーヨン繊維は、平均凹凸度が２．１０以下、或いは凹凸度２．０未満の繊維が４０％以上であり、参考例１の通常のビスコースレーヨンで見られる細かな凹凸を有しない横断面を有するのに対し、比較例１では、凹凸度２．０未満の繊維は認められず、参考例１の通常のビスコースレーヨンの細かな凹凸はないが、多肢形状に近い形状であり凹凸度が高いことが分かる。また、比較例２の防炎レーヨン繊維は表１、表２、及び図３から分かるように、比較例１のレーヨン繊維に対して単繊維強度が大きいが、横断面における平均凹凸度は２．１０よりも大きく、凹凸度２．０未満の繊維が４０％未満であり、参考例１の通常のビスコースレーヨンで見られる細かな凹凸を有していることが分かる。
　上述したように、実施例１の防炎性レーヨン繊維は、横方向の繊維断面において輪郭形状の凹凸度が小さい特徴を有する。この形状により、紡績時の収束性が向上することで、実施例１の防炎性レーヨン繊維を用いた実施例２の紡績糸において、表３に示すように糸密度が向上し気孔率が低減する傾向を示すと推定される。糸密度が高く、気孔率が低いということは、糸内部の空気層が少なく、燃焼に使用される空気量が少ないことを示す。また、燃焼時に形成されるバリア層の密度が向上することから、防炎生地の素材としてより好ましい効果が期待される。また、実施例１の防炎性レーヨン繊維と、合成繊維、例えば難燃ポリエステルの混綿した実施例３の紡績糸の場合、表３に示すように単糸強力は向上するが、燃焼時の発熱量が増加する懸念があることから、合成繊維の混率は３０質量％以下とすることが好ましい。
　なお、比較例1のレーヨン繊維を使用してリング精紡により作製した比較例３の紡績糸は、表３に示すように、糸密度が高い特徴を有しているものの、単繊維の強度が低いため、紡績時に単繊維が切断されるなどにより、得られる紡績糸は、表３に示すように、単糸強力が低く伸度が低い物性を示し、ニット生地の編立時に生地欠点が多発した。
　表４から分かるように、実施例１の防炎性レーヨン繊維及び難燃ポリエステルの混綿した実施例４の紡績糸を用いた実施例５の編地は、16　CFR  1633  燃焼性試験において、基準値を満たしており、優れた防炎性・難燃性を発揮していた。
　本発明は、特に限定されないが、例えば、下記の実施態様を含んでもよい。
［１］　防炎性レーヨン繊維であって、
　前記防炎性レーヨン繊維は、繊維中に珪酸塩を含み、
　前記防炎性レーヨン繊維の単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下であり、
　前記防炎性レーヨン繊維の横断面において、下記数式１により求められる凹凸度が下記（１）及び（２）の少なくとも一方の要件を満たす、防炎性レーヨン繊維。
　［数式１］
　凹凸度＝Ｌ2／（４π×Ｓ）
（前記数式１中、Ｌは横断面の周長、Ｓは横断面の面積を示す。）
　（１）平均凹凸度が２．１０以下である。
　（２）凹凸度２．０未満の繊維が４０％以上である。
［２］　前記防炎性レーヨン繊維における凹凸度が３．０を超える繊維が３％以下である、［１］に記載の防炎性レーヨン繊維。
［３］　前記防炎性レーヨン繊維の灰分は１０質量％以上２５質量％以下である、［１］又は［２］に記載の防炎性レーヨン繊維。
［４］　前記防炎性レーヨン繊維は、乾強度が１．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、湿強度が０．８０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の防炎性レーヨン繊維。
［５］　ビスコース原液中に、珪酸塩を含有する溶液を、珪酸塩がＳｉＯ2換算でセルロース質量に対して１０質量％以上４０質量％以下になるように添加して珪酸塩添加ビスコース液を調製する工程と、
　硫酸を含む紡糸浴に前記珪酸化合物添加ビスコース液をノズルより押し出し、単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下となるように紡糸して、珪酸塩を含むレーヨン繊維を得る紡糸工程を含み、
　前記紡糸工程において、ノズル孔の出口における前記ビスコース液の吐出速度をＶ１、引き取りローラーによる繊維束の引き取り速度をＶ２とした場合、Ｖ２／Ｖ１の値が１．２０～１．８０である、防炎性レーヨン繊維の製造方法。
［６］　［１］～［４］のいずれか１項に記載の防炎性レーヨン繊維を７０質量％以上含む、紡績糸。
［７］　前記紡績糸における単糸強力が１．４７Ｎ（１５０ｇｆ）以上である、［６］に記載の紡績糸。
［８］　前記紡績糸における気孔率が５５％以下である、［６］又は［７］に記載の紡績糸。
［９］　前記紡績糸は、オープンエンド紡績糸である、［６］～［８］のいずれか１項に記載の紡績糸。
［１０］［６］～［９］のいずれか1項に記載の紡績糸を含む、編地。
　本発明の防炎性レーヨン繊維は、防炎性及び単繊維強度の良好なレーヨン繊維である。また、風合いがよく、生分解性を有するレーヨン繊維となる。本発明の防炎性レーヨン繊維の防炎性及び繊維強度を生かして、織物、編物、不織布等に加工して、例えば、防災物品、台所用ファンフィルター、シーツ、枕カバー、寝具用マット、寝具用カバー、防火スクリーン、インテリア用品（カーペット、椅子張り、カーテン、壁紙基布、壁材等）、車両の内装材（マット、内張布等）等の用途に有用である。特には、ベッドマットレスのカバーに有用である。

Claims (10)

  1. 　防炎性レーヨン繊維であって、
    　前記防炎性レーヨン繊維は、繊維中に珪酸塩を含み、
    　前記防炎性レーヨン繊維の単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下であり、
    　前記防炎性レーヨン繊維の横断面において、下記数式１により求められる凹凸度が下記（１）及び（２）の少なくとも一方の要件を満たす、防炎性レーヨン繊維。
    　［数式１］
    　凹凸度＝Ｌ2／（４π×Ｓ）
    （前記数式１中、Ｌは横断面の周長、Ｓは横断面の面積を示す。）
    　（１）平均凹凸度が２．１０以下である。
    　（２）凹凸度２．０未満の繊維が４０％以上である。
  2. 　前記防炎性レーヨン繊維における凹凸度が３．０を超える繊維が３％以下である、請求項１に記載の防炎性レーヨン繊維。
  3. 　前記防炎性レーヨン繊維の灰分は１０質量％以上２５質量％以下である、請求項１又は２に記載の防炎性レーヨン繊維。
  4. 　前記防炎性レーヨン繊維は、乾強度が１．３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、湿強度が０．８０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の防炎性レーヨン繊維。
  5. 　ビスコース原液中に、珪酸塩を含有する溶液を、珪酸塩がＳｉＯ2換算でセルロース質量に対して１０質量％以上４０質量％以下になるように添加して珪酸塩添加ビスコース液を調製する工程と、
    　硫酸を含む紡糸浴に前記珪酸化合物添加ビスコース液をノズルより押し出し、単繊維繊度が０．５dtex以上２．９dtex以下となるように紡糸して、珪酸塩を含むレーヨン繊維を得る紡糸工程を含み、
    　前記紡糸工程において、ノズル孔の出口における前記ビスコース液の吐出速度をＶ１、引き取りローラーによる繊維束の引き取り速度をＶ２とした場合、Ｖ２／Ｖ１の値が１．２０～１．８０である、防炎性レーヨン繊維の製造方法。
  6. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の防炎性レーヨン繊維を７０質量％以上含む、紡績糸。
  7. 　前記紡績糸における単糸強力が１．４７Ｎ（１５０ｇｆ）以上である、請求項６に記載の紡績糸。
  8. 　前記紡績糸における気孔率が５５％以下である、請求項６又は７に記載の紡績糸。
  9. 　前記紡績糸は、オープンエンド紡績糸である、請求項６～８のいずれか１項に記載の紡績糸。
  10. 　請求項６～９のいずれか1項に記載の紡績糸を含む、編地。
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