JPH01104825A - 捲縮特性の優れたアクリル系複合繊維の製造法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は捲縮特性の優れたアクリル系複合繊維の製造法
、特に共重合組成を異にする２種以上のアクリル系重合
体（以下、アクリル系ポリマという）の多層構造化によ
るアクリル系複合繊維の製造法に関するものでおる。

［従来の技術］ 従来，２種以上のアクリル系ポリマを複合口金によりバ
イメタル状あるいは芯鞘状に接合して得られる複合Ｗ＆
維は、特異かつ優れた構造捲縮発現能を有するために衣
料用や７トン綿用なと種々の分野に広く利用されている
。

しかし、この種の複合繊維はポリマの種類および組成の
相違に基づく染色ムラや，複合ポリマ間の剥離が起り易
い。また高い嵩高性を有する複合繊維を得るためには一
般的に捲縮発現数を増加させる必要があるが、その捲縮
数に比例して捲縮度が増加しないため、糸の風合が硬く
なる傾向があり、これが複合！１ｉｉｆｆｌ製品の欠点
となっていた。

更に紡糸技術上、紡糸口金構造が複雑化するにつれて口
金装置が高価であるため、待に細繊度の複合繊維を生産
性よく製造し難く、更にまた得られる複合繊維の複合状
態が比較的均斉であることが反ってウールの風合とはほ
ど遠いものしが得られない等の問題があった。

このような従来のバイメタル状あるいは芯さや状複合繊
維に対して、特開昭５１−７０３２２号公報や特開昭５
１−７５１５１号公報により、２種以上のアクリル系ポ
リマの紡糸原液を多層化装置に導入して層分割し、しか
る後紡糸口金孔をとおして紡糸する。多層複合繊維が提
案され、それによると得られた多層複合繊維は紡績糸、
あるいはその製品における糸ムラ発生が抑制され、かつ
嵩高性が均斉化すると言われている。

しかし、かかる手段による多層複合１維は、従来の複合
繊維に比して他種繊維との混紡ムラやかさ高性などがあ
る程度改良されるというものの。

Ｉ雑巾には単一成分ボリマ、即ち複合ポリマのうちの一
成分ポリマのみからなる繊維が多量に混在するようにな
る。即ち、２種以上のポリマ成分の層状複合化が充分で
ないため所望の捲縮特性が得難いばかりか、その捲縮特
性が著しく変動するという欠点があった。この傾向は、
特に捲縮特性を向上させるべく複合ポリマ間の共重合組
成差を大きくとればとるほど顕著であった。しかも複合
ポリマ中の一成分ポリマのみからなる単繊維の混入割合
が増大すると、そこには当然捲縮特性のムラや、染めム
ラが発生するという問題があった。

［発明が解決しようとする問題点］ かがる複合成分ポリマの多層構造化による複合繊維の問
題点、特に多層化炭に対して本発明者らは、先の提案に
係るアクリル系繊維の多層化複合技術（特願昭６２−１
７０７４２号）について、さらに検討を加えた結果、前
記の問題点が一挙に解決できることを見出し、本発明に
至ったのでおる。

すなわち、本発明の目的はアクリル系ポリマの多層構造
化における多層化むらを減少させ、工業規模での生産に
おいて品質の安定化をはかり、更には捲縮特性や染色時
の均染性を向上させることにある。また他の目的は複合
繊維の捲縮発現数を増加させるにつれて風合が硬くなる
傾向を改善し、獣毛調でソフトな風合とすることにある
。

［問題点を解決するための手段］ このような本発明の目的は、共重合組成を異にする２種
以上のアクリル系重合体からなり、かつ各重合体溶液間
の粘度差が５０ポイズ／６０℃以下である紡糸原液を多
層化装置にて層分割した後。

目開き１０μ以上のフィルターを介して紡糸口金に導入
して糸条形成させ、次に延伸、水洗、乾燥。

捲縮発現処理、および再延伸処理を施すことによって達
成することができる。

すなわち、本発明におけるアクリル系ポリマとしては、
公知の繊維形成性を有するアクリル系ポリマ、即ち、３
０モル％以上の７クリロニトリル（以下、ＡＮと略称）
を含有するモダクリル系ポリマや、８０モル％以上のＡ
Ｎを含有するアクリル系ポリマおよびそれらのコポリマ
であればよく。

特に限定されるものではないが、複合繊維の成分ポリマ
として捲縮特性および染色性の面から２種以上のポリマ
を選択するとき、ポリマ間の共重合成分量の差が約１〜
１０モル％、好ましくは１〜５モル％のものが望ましい
。この共重合量の差が１モル％未満であると、潮水中で
の捲縮発現性が低下し易く、一方、１０モル％を越える
と繊維の均染性や発色性が低下したり、また製品のソフ
トな獣毛調風合に適合した捲縮発現特性が得がたい傾向
がおる。

また、このアクリル系ポリマの共重合成分には、例えば
、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの低級アルキ
ルエステル類、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、塩化ビ
ニリデン等のビニル系化合物の外に、ビニルスルホン酸
、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、叶スチレン
スルホン酸等の不飽和スルホン酸およびそれらの塩類な
どの酸性モノマ類の同種または異種を用いることができ
る。

ざらに該アクリル系ポリマには、アクリロニトリル−ス
チレンコポリマ、酢酸セルロースおよびメタクリル酸メ
チル系ポリマなどを仝ポリマに対して約１〜１０重量％
厘、好ましくは２〜５重徂％量共存させておくと、繊維
の微多孔質化に基づく吸水性能の備わった複合繊維とす
ることができる。

上記アクリル系ポリマは、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルスルホキシド（以下、０８
３０と略称）などや、ロダンリチウム。

ロダンカリウム、ロダンナトリウムなどのアルカリ金属
のロダン塩、ロダンアンモン、塩化亜鉛。

過塩素酸塩などの有機溶剤や無機溶剤に適宜溶解し、ポ
リマ濃度が約１０〜２５重量％の紡糸原液とする。その
複合されるべき二種以上のポリマの紡糸原液は多層化装
置に供給して層分割し、しかる後２通常の円形孔を有す
るの紡糸口金孔から凝固浴に導入する。所謂、湿式紡糸
法、あるいは該紡糸口金から一旦空気または不活性雰囲
気中に吐出した後、凝固浴に導入する。所謂、乾湿式紡
糸するためのフローシートである。図中、Ａ、Ｂは複合
ポリマの紡糸原液、１は複合ポリマの紡糸原液を個別に
流入させるための案内装置、２は多層化装置、３はフィ
ルター、４は紡糸口金、５は繊維糸条の捲縮発現装置、
６は捲縮発現装置５により発現させた捲縮を一旦除去す
るための再延伸装置である。

この本発明方法において特に留意すべきことは、先ず複
合ポリマの紡糸原液を該多層化装置によって十分、かつ
安定に層分割し、−度形成させた多層化状態を紡糸口金
孔に至るまで安定に維持することである。

すなわち、多層化装置内で充分に多層化するには、単糸
中理論層数で３以上、好ましくは４〜１５、さらに好ま
しくは５〜１２の範囲に層分割した後、紡糸口金へ導入
することでおる。

この単糸中理論層数は、多層化装置内の構造、即ち、多
層化エレメントの積層段数と配列、ねじり羽根のねじり
角度２通路管数、並びに紡糸口金のホール数などで適宜
制御すればよい。

ここでいう単糸中理論層数とは、紡糸口金の紡糸孔当り
の統計的平均流入原液層数を表わし、完全層流域では理
論的に単繊維中に入り得ると考えられる層数の理論値で
１次式により求めることができる。

式中、Ｋは紡糸口金の外郭形態により定まる定数でおり
、方形状口金ではＫの値は１でおり、円形状の口金では
Ｋの値は１．１になる。

次に、複合ポリマの紡糸原液を多層化装置内で安定に多
層化するには、この紡糸原液間の粘度差を６０℃におい
て５０ポイズ以下、望ましくは６０°Ｃにおいて２０ポ
イズ以下とする必要がある。

この粘度差を５０ボイス以下とすることで、多層化装置
内で流線が乱れ難く２層状に分割された多層状態がより
安定化するのである。

また該紡糸原液を多層化装置に供給するに際しては、多
層化させる紡糸原液を一旦合流した後に。

多層化装置へ供給するのではなく、複合させる２種以上
の各紡糸原液が互いに混合されないよう。

第２図に示すように多層化装置の流入口に設けた原液案
内装置（流入口）にて個別に流入させることが望ましい
。このような紡糸原液の流入手段は、単に多層化エレメ
ントを１個減少させた効果とは全く異なり、多層化装置
内での多層化を確実かつ化エレメントのピッチ（Ｌ／Ｄ
）を０．８〜２．５゜特に１．４〜２．０の範囲内とす
るのが望ましい。

このピッチが０．８〜２．５から外れると該多層化装置
内で多層化された紡糸原液の流線が乱れて混合され易く
、多層化状態が不安定になり勝ちとなる。

ここに用いる多層化装置には、例えば、東し（株）製の
″“ハイミキサー″、ノリタケ（株）製の″゛スタテイ
ツクミキサーパ桜製作所（株）製の゛スケヤミキサー″
、特殊化工機械（株）製の“ロスＩＳＯミキサー″など
を挙げることができる。これらの多層化装置の中でも構
成エレメントが複雑でなく、紡糸原液の流動抵抗が比較
的小さく、しかも紡糸原液流路における有効断面積の変
化が少ない、換言すれば、装置内で紡糸原液の異常滞留
が生じ難い“スタティックミキサー″。

“′スケヤミキサー″が好ましく使用される。

上記多層化装置で所定範囲に層分割された紡糸原液は、
通常の単一紡糸口金に導くが、本発明においては多層化
装置と紡糸口金との間に特定のフィルターを介在させる
ことが必要である。すなわち、このフィルターには目開
きが１０μ以上、好ましくは２０〜５０μのものが用い
られる。このフィルターは目開きが小さくなればなる程
、紡糸原液のフィルター効果ないし紡糸性は向上するが
、その反面、紡糸原液はフィルターでの混合あるいは攪
乱効果により先の多層化装置による層分割が保持できな
くなる。従って、フィルターの目開きを１０μ以上とす
るのである。

このフィルターの濾材として、ポリエステル。

ポリアミドなどの紗織物や、ステンレス類の金網などの
格子状物が好ましく採択されるのも主に上述した層分割
後の混合ないし攪乱防止のためである。

フィルターを通った上記紡糸原液は、単一紡糸口金孔に
分配され、該紡糸口金孔から直接前記有機溶媒または無
機溶媒の水溶液を凝固剤とする凝固浴に吐出するか、あ
るいは−旦空気または不活性雰囲気中に吐出した後、該
凝固浴に導入して凝固糸条とする。

凝固浴より導出された凝固糸条は、水洗または水洗と同
時に延伸、延伸後水洗、または水洗後延伸などの処理を
施した後、乾燥緻密化させるが、本発明においてはこの
乾燥緻密化後に捲縮発現処理および再延伸処理を施すこ
とが特に必要となる。

すなわち、捲縮発現処理は蒸熱下、弛緩状態で行なうが
、その際の蒸熱処理温度は１０５°Ｃ以上。

特に１０８〜１２５℃とし、この弛緩状態下での蒸熱処
理によって繊維糸条の潜在捲縮が十分に発現できるので
ある。また、再延伸処理は先の捲縮発現処理によって十
分発現させた捲縮を再び潜在化させるために行なうもの
であるが、この再延伸条件としては前記捲縮発現処理時
における熱処理温度よりも低温で再延伸し、通常、８０
〜１１５℃の湿熱または蒸熱下、延伸倍率１．０５〜１
゜２５倍の範囲とするのである。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

本例中、均染度、製水処理後の捲縮数、捲縮度。

捲縮数変動率、および風合は次のようにして求めた。

均染度： 標準繊維と試験繊維をパッケージ染色機を用いて、次に
示す染着速度の異なる３種の染料で１００℃×６０分間
、同浴染めを行なう。

染色条件： Ａｓｔｒａｚｏｎ　Ｇｏｌｄｅｎ　Ｙｅｌｆｏｗ　ＧＬ
　　　１．０％ｏｗｆ）１ａｘｉｌｏｎ　Ｒｅｄ　　　
　　　　　　　　Ｏ，５％ｏｗｆ）ｆａｌａｃｈｉｔｅ
　Ｇｒｅｅｎ　　　　　　　　Ｏ，２２％ｏｗｆ力チオ
ーゲン　Ｌ　　　　　　　Ｏ，５％ｏｗｆ酢酸ソーダ　
　　　　　　　　０．５％ｏｗｆｐＨ＝　　４ 得られた染色後の繊維束各部をそれぞれ２ｇ採取し、１
０２ｍｍにカット後、開綿した原綿の色調差および濃度
差をデーライト下で０．２刻みで視感判定し、色調およ
び濃度の最大値と最小値の染着を均染度として評価する
。染着なしのものが最゛　良であり、２．０以上になる
と繊維束内の染色ムラがはっきりとわかり、実用上では
不良品扱いとなる。

ここでの標準繊維とは、共重合組成の異なる複合ポリマ
をほぼ完全に単一ポリマー様に混合して得た紡糸原液を
本発明繊維と同様の製糸条件のもとで得られた繊維であ
る。

清水処理後の捲縮数および捲縮度： ＪＩＳ−１１０１５に準する。

なお、捲縮数のバラツキを表わす捲縮数変動率（％）は
次式で求める。

捲縮数変動率（％）＝−Ｔ−Ｘ１００ 但し、σ：標準偏差 ×；平均値 風合： 試験繊維から４番手の紡績粗糸を作製した。この粗糸を
スチーム中（１００℃ＸＩＯ分）でバルキー出しを行な
い、乾燥後に官能で嵩高性およびソフト性を評価した。

これを紡績糸における染色後の嵩高性（拘束下での捲縮
発現性）とソフト性の目安とした。

◎：非常に優れている Ｑ；良好 △；やや良い Ｘ；不良 ＸＸ；非常に劣る 実施例１ ＡＮ９４．２モル％、アクリル酸メチル５．５モル％お
よびメタリルスルホン酸ソーダ０．３モル％をＤＭＳＯ
中で溶液重合し、溶液粘度１３０ポイズ／６０℃、濃度
２２．５重量％の紡糸原液（Ａ）を作製した。

他方、ＡＮ９１．７モル％、アクリル酸メチル８．０モ
ル％およびメタリルスルホン酸ソーダ０゜３モル％を同
様に溶液重合し、溶液粘度が１２７ポイズ／６０℃、ポ
リマ濃度２２，３重量％の紡糸原液（Ｂ）を作製した。

上記（Ａ）、（Ｂ）　２種の紡糸原液の等量を第２図に
示すような原液流入口案内装置１を備えた″′スタティ
ックミキサー″（多層化エレメントのピッチ径Ｌ／Ｄ　
　１．５）に導き、層分割したのち、紡糸口金直近に備
えたポリエステル紗織物製フィルター（目開き：約３０
μ）をとおして、孔径０．０６５ｍｍφの方形状単一紡
糸口金より、５５重辺％のＤＭＳＯ水溶液を凝固液とす
る凝固浴中に吐出・凝固糸条とした。このとき、多層化
エレメントの積層段数および方形状単一紡糸口金のホー
ル数を制、御して第１表に示すような単糸中理論層数と
した。

また紡糸ドラフトは０．５、凝固糸条の引取速度（紡糸
速度）は１０ｍ／分とした。

凝固糸条は、９８℃の熱水中で６．５倍に延伸し、その
延伸糸条を温水で充分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密
化した。

この乾燥緻密化糸条を引続き１１４℃の蒸熱中。

弛緩状態で捲縮発現処理した。

次に、この捲縮発現処理後の糸条を蒸熱温度１０２℃下
で、１．１７倍の倍率で再延伸して捲縮を消失させ、更
に押込式捲縮機にて約１１山／２５ｍｍの機械捲縮を付
与し、７０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度が３デニール
のアクリル系複合繊維を得た。

得られた繊維の清水処理後の捲縮数、捲縮度。

捲縮数変動率、均染度、および風合を調べて第１表に示
した。

この結果が示すように、本発明方法によるアクリル系複
合繊維は、発現捲縮の均斉性がよく、風合（嵩高性やソ
フト感）に優れ、また染色時の均染性も良好であること
がわかる。

（以下、余白） 実施例２ 実施例１において、紡糸原液作製時における重合時間お
よびポリマー濃度を制御し、紡糸原液（Ａ）と（Ｂ）と
の溶液粘度差を第２表に示すとおり変更した。それ以外
は実施例１と同様にして単繊維繊度３デニールの複合繊
維を得たく但し、この場合の単糸中理論層数は５．６と
した）。

得られた繊維の清水処理後の捲縮数、捲縮度。

捲縮数変動率、均染度、および風合を調べて第２表に示
した。

（以下、余白） 実施例３ 実施例１において、ステンレス金網製フィルターの目開
きを第３表に示すとおり変更した。それ以外は実施例１
と同様にして単繊維繊度３デニールの複合繊維を得た（
但し、この場合の単糸中理論層数は５．６とした）。

この場合の紡糸性（可紡性）、ならびに得られた繊維の
清水処理後の捲縮数、捲縮度、捲縮数変動率、均染度、
および風合を調べて第３表に示した。

（以下、余白） 実施例４ 実施例１において、乾燥緻密化糸条に対する捲縮発現処
理条件を第４表に示すとおり変更した。

それ以外は、実施例１と同様にして単繊維繊度３デニー
ルの複合繊維を得たく但し、この場合の単糸中理論層数
は５．６とした）。

得られた繊維の清水処理後の捲縮数、捲縮度。

捲縮数変動率、均染度、および風合を調べて第４表に示
した。

（以下、余白） 実施例５ 実施例１において、乾燥緻密化糸条に対する捲縮発現処
理後の再延伸条件を第５表に示すとおり変更した。それ
以外は、実施例１と同様にして単繊維繊度３デニールの
複合繊維を得たく但し、この場合の単糸中理論層数は５
，６とした）。

得られた繊維の清水処理後の捲縮数、捲縮度。

捲縮数変動率、均染度、および風合を調べて第５表に示
した。

（以下、余白） ［発明の効果］ 以上の如き本発明方法によればミ特にアクリル系ポリマ
の多層構造化時の紡糸原液の溶液粘度。

および多層化後のフィルターの目開きを限定したことで
、成分ポリマの多層化むらが大巾に減少し、もって複合
繊維の捲縮特性や染色時の均染性が改善され、ざらに複
合繊維の特性とも言える捲縮発現数を増加させるにつれ
て風合が硬くなる傾向が改良され、製品風合が獣毛調で
ソフト化する等という顕著な効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアクリル系複合繊維の横断面写真
、第２図は本発明方法における製糸段階での工程要件を
説明するフローシート、第３図は第２図における多層化
装置の多層化エレメントの概略図である。 Ａ、Ｂ：多層化ポリマの紡糸原液 １：多層化ポリマの案内装置 ２：多層化装置、２′：多層化エレメント３：フィルタ
ー ４：紡糸口金 ５：ｌ！維糸条の捲縮発現装置 ６：捲縮発現繊維の再延伸装置 Ｄ：多層化エレメントの直径 ［：多層化エレメント１ケの長さ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）共重合組成を異にする２種以上のアクリル系重合
   体からなり、かつ各重合体溶液間の粘度差が５０ポイズ
   ／６０℃以下である紡糸原液を多層化装置にて層分割し
   た後、目開き１０μ以上のフィルターを介して紡糸口金
   に導入して糸条形成させ、次に延伸、水洗、乾燥、捲縮
   発現処理、および再延伸処理を施すことを特徴とする捲
   縮特性の優れたアクリル系複合繊維の製造法。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、目開き１０
   μ以上のフィルターが格子状の網目構造である捲縮特性
   の優れたアクリル系複合繊維の製造法。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項において、捲縮発現処
   理が１０５℃以上の蒸熱下、弛緩状態で行なう加熱処理
   であり、再延伸処理が８０℃以上、かつ捲縮発現処理温
   度より低温の湿熱または蒸熱下、１．０５〜１．２５倍
   の延伸処理である捲縮特性の優れたアクリル系複合繊維
   の製造法。