JPH0291271A - 高吸湿性繊維 - 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】 （産業上の利用分野ン 本発明は、高吸湿性能を有し、しかもカードかけ等の加
工に耐える実用性能を備えだ繊維に関する。

（従来の技術と問題点ン 従来より、空間中の湿気を除去する手段として、吸湿剤
が用いられてきた。

吸湿後も保形性があり、再使用し得る吸湿剤としてシリ
カゲル、合成ゼオライト、硫酸ナトリウム、活性アルミ
ナ、活性炭等が挙げられるが、これらの吸湿剤は吸湿量
が少ない、吸湿速度が遅い、吸湿後の乾燥に高温を要す
る等の欠点がある。

また、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、五酸化リン等の吸湿剤は、吸湿量が多く、また吸湿
速度も速いが、これらの吸湿剤は潮解性で、吸湿後液状
化し他を汚染する、取扱いが困難である、成形し矯い、
再生が困難である等の欠点がある。

かかる欠点を解決すべく、吸水性樹脂と潮解性塩類とを
混和して用いる特開昭５２−１０７０４２号公報及び特
開昭６８−３１５２２号公報の手段が提案されている。

しかし、上記手段により吸湿剤をシート、不織布等の形
態で使用するには、該吸湿剤をシート、不織布等に散布
し、はさみ込む、包む等の手段を用いるために、該吸湿
剤が脱落し易い、吸湿能力が十分得られない、上記形態
に加工するには繁雑な工程を要する等の問題がある。

また、本出願人の特公昭５８−１０５０８ｉ公報を代表
例とする水膨潤性繊維がある程度の吸湿性を備えている
ことも知られているが、自重の数倍から数百倍もの吸水
膨潤性能を有しているが故に、形態安定性が求められる
用途に対しては適用が困難であった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、吸湿量が多く、吸湿速度が速く、しか
も取扱いが容易で、かつ各種形態に容易に加工し得、吸
湿後の形態保持性が優れており、そのうえ容易に再生し
得る高吸湿性繊維を提供することである。

（課題を解決するための手段） 上述した本発明の目的を達成し得る高吸湿性繊維は、ア
クリル系繊維の架橋、加水分解同時処理によシ２　ｍｅ
ｑ　／　９以上の塩型カルボキシル基が導入されてなシ
、しかもＬｆ／ｄ以上の引張強度及び２０℃、相対湿度
６５％において２０％以上の水分率を有するものである
。

以下、本発明を順次詳述する。

先ず、出発繊維として用いられるアクリル系繊維を形成
するアクリロニトリル（以下ＡＮという）系重合体とし
ては、ＡＮを４０重量％以上、好ましくは５０重量％以
上含む重合体が望ましく、ＡＮ単独重合体でも良い。共
重合上ツマ−としては塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビ
ニリデン等のハロゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデ
ン類；アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコ
ン酸等のエチレン系不飽和カルボン酸及びこれらの塩類
；　（メタ）アクリルｍメチル、（メタンアクリル酸エ
チル、（メタンアクリル酸ブチル等の（メタルアクリル
酸エヌテルｍ　；　酢ｅビニル、プロピオン酸ビニル等
のピニルエヌテル類；ビニルスルホン酸、（メタ）アリ
ルヌルホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸等のエチレン系
不飽和スルホン酸及びこれらの塩類；　（メタンアクリ
ルアミド、シアン化ビニリデン、メタアクリロニトリル
等のビニル化合物類等が挙げられ、中でもエチレン系不
飽和カルボン酸及びこれらの塩類、（メタンアクリル酸
エステル類、エチレン系不飽和スルホン酸及ヒこれらの
塩類などが加水分解促進効果や付与される吸湿性能等の
点から、またビニルエステル類が実用性能と吸湿性能と
のバランスから望ましい。

なお、繊維直径としては、表面積（或は吸湿速度ンの点
からはできるだけ細いものが好ましいが、繊維物性等と
の兼ね合いから概ね３〜１００、ｕ、好ましくは５〜５
０μのものが推奨される。また、繊維の断面形状として
は、丸、扁平、三角など限定されることなく用いること
ができ、更に形態についても短繊維、長繊維、糸、不織
布、編織物など任意のものを使用することができる。

該アクリル系繊維を出発繊維として使用し、目的とする
高吸湿性繊維を作製するためには、架橋、加水分解同時
処理することが必要である。

本発明においては、架橋処理と加水分解とを同時に行な
うことが重要であることを除き、架橋剤としてはホルマ
リン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン等公知のものが
使用でき、また加水分解処理も酸、アルカリのいずれで
行なっても良いが、目的とする高吸湿性繊維を工業的有
利に製造する上で下記の手段が推奨される。

即ち、ヒドラジンとアルカリ金属水酸化物とを共存させ
た水性溶液を、繊維の乾燥重量に対し、アルカリ金属水
酸化物（Ｎａ　ＯＨ換算ンが、１０〜５０％、好ましく
は１５〜４５％、ヒドラジン（Ｎ２　Ｈ４純分換算）が
１−１０％、好ましくは［，５〜９％の範囲内になるよ
うに付着させた繊維を調整１該繊維を８０°Ｃ以上の温
度で５〜１２０分間加熱、好ましくは１００〜１５０′
ｃの湿熱雰囲気下で１０〜８０分間加熱する手段を採用
することが望ましい。なお、水性溶液を作製する溶媒と
しては、工業上は水が好ましいが、アルコール、アセト
ン、ジメチルホルムアミド等の水混和性有機溶媒と水と
の混合溶媒でも良い。

このようにして、出発アクリル系繊維の外層部に２　ｍ
ｅ　ｑ　／　９以上、好ましくは３　ｍｅｑ　／　９以
上、更に好ましくは４　ｍｅｑ　／　９以上の塩型カル
ボキシル基が導入され、しかも１１１７６以上、好まし
くは１．５ｆ／ｄ以上、更に好ましくは２ｆ／ｄ以上の
引張強度及び１５〜６０％の伸度を有し、好ましくは４
００％以下、更に好ましくは８００％以下の水膨潤度を
有し、２０℃、相対湿度６５％において２０％以上、好
ましくは８０％以上の水分率を備えた高吸湿性繊維を提
供することができる。

ここで、塩型カルボキシル基のｆＡ　（ｍｅｑ／ｆ／　
）は、十分乾燥した試料約０．２５　ｆを精秤（ＸＩ）
Ｉ、、これに１０（１＋／の水と０．５Ｆの塩化ナトリ
ウムを加えた後、ＩＮ塩酸水溶液を添加してｐＨ２にし
、次いで０．　Ｉ　Ｎ苛性ソーダ水溶液で常法に従って
滴定曲線を求め、該滴定曲線からカルボキシル基に消費
された苛性ソーダ水溶液消費量（Ｙｍ／　）を求め、ま
た約０．２５Ｆを精秤した試料（ＸｌＦ）に１ｏｏｓ＋
／の水と０．５１の塩化ナトリウムを加えた後、０、　
Ｉ　Ｎ苛性ソーダ水溶液で上記と同様に滴定して苛性ソ
ーダ水溶液消費量（Ｙｌｍｌ）を求め、以上の測定結果
から、次式によって算出した。

塩型カルボキシル　　　全カルボキシル（基のｍ　：　
ｍｅｑ／ｇ　）＝　（基の量：　ｍｅｑ／ｆ／’−（琵
七ユｚ〉７） ＝　０．１Ｙ／ｘ−０，ＩＹｌ／＋Ｘｔなお、塩型カル
−ホキシル基の種類としては、リチウム、ナトリウム、
カリウム等のアルカリ金属；ジー又はトリエチルアミン
、七ノー、ジー又はトリプロピルアミン、グチルアミン
等の７ン ミン；ア鷲モニア、テトラメチフレアンモニウム、テト
フブチルアンモニウムなどの塩が挙げられ、塩型カルボ
キシル基の導入法としては、酸型カルポキンル基含有繊
維をアルカリ金属水酸化物、炭酸水素ナトリウム、炭酸
ナトリウム等の塩基性塩、アミン、アンモニア等の水溶
液で処理したシ、アンモニア、低級アミン等のガヌで処
理する手段が挙げられる。なお、塩型カルボキシル基の
量が前記範囲を満たしている限シ、酸型カルボキシル基
が共存していても差し支えない。

また、水膨潤度（％）は、試料約０．５ｙを２５′ｃの
純水８００ｇ／中に８０分間浸漬した後、遠心脱水（８
００ＧＸａ分、但しＧは重力加速度りして調整した試料
の重量を測定（Ｗｌｙ）Ｌ、次に該試料を８０°Ｃの真
空乾燥機中で慨世になるまで乾燥した繊維の重量を測定
（Ｗ２ｆ／）し、次式によって算出ｌ−た。

Ｗｌ　−Ｗ２ （水膨潤度：％）＝　　　　　Ｘ１００また、水分率（
％ンは、約２ｖの試料を、２０′ｃ、所定（ＤＪ’ｌｔ
ｉ度（８２，４５，６５，９５１に調整した内容積５１
のガラス製デシケータに３週間放置したのち秤量（Ｗ３
ｆ）　Ｌ、次に該試料を１０５°Ｃで恒量になるまで乾
燥したのち秤量（Ｗ４ｆ）　Ｌ、次式によって算出した
。

Ｗａ　−Ｗ４ （水分率二％）＝−Ｘ１００ なお、使用時におけるへたり、目詰り等の一層の改善や
、カードかけ等の加工性などの諸点から捲縮を有する繊
維を出発アクリル系繊維として使用し、最終的に概ね捲
縮数５〜１５個７２５騎、捲縮度５〜２５％の範囲内の
捲縮特性を備えた高吸湿性繊維を形製させることが望ま
しい。

また、実用上問題のない繊維物性を維持し、かつ水膨潤
度も可及的に抑えながら高吸湿性能を付与するという二
律背反した課題を同時に満たす本発明の繊維を提供する
ためには、特に下記特性を備えた出発アクリル系繊維を
採択することが望ましい。

即ち、繊維を形成するＡＮ系重合体分子が十分に配向し
ておりコンゴーレッドｌｔ下ｃＲ，！：いうン二色性比
が０．４５以上、更に好ましくは０．５以上のアクリル
系繊維を採択することが望ましい。なお、ＣＲ二色性比
は、高分子科学２Ｂ　（２５２）１９３　（１９６６）
記載の方法に従って求めた。

なお、かかるアクリル系繊維の製造手段に限定はなく、
上記ＣＲ二色性比が満たされる限シ、適宜公知の手段を
用いることができるが、中でも全延伸倍率を６倍以上、
好ましくは８倍以上とし、かつ工程収縮率を３０％以下
、好ましくは２０％以下とする手段の採用によシ工業的
有利に所望のアクリル系繊維を作製することができる。

なお、出発繊維として短繊維を使用した場合には、得ら
れた高吸湿性繊維を最終使用形態に鳩 応じて適宜糸、不織布、Ｎ織物等に加工することができ
る。特に寸法安定性が求められる使途においては、本発
明高吸湿性繊維と熱接着性繊維（好ましくは１０〜８０
％の混用率ンとからなる不織布が推奨される。なお、熱
接着性繊維としては、熱接着性を備えている限り使用で
き、例えば低融点−高融点成分が、ポリエチレン（ＰＥ
）−ポリプロピレン（ＰＰ）　、ＰＥ−ポリエステｔｖ
　（Ｐ　Ｅ　Ｓ　）　、Ｐ　Ｅ　Ｓ　−Ｐ　Ｅ　Ｓ等で
形成される繊維などが挙げられる。

（発明の効果） このようにして得られた本発明の高吸湿性繊維は、実用
上問題のない繊維物性を維持し、かつ水膨潤度も一定水
準以下に抑えられておシ、繊維本来の高吸湿速度、形態
自由度等の利点を発揮し得ると共に、使用時におけるへ
たり、形くずれ等を惹起しないことから、吸湿−放湿の
繰シ返し使用を可能にするものであシ、ががるｕｊｊ、
、ｍを提供し得た点が本発明の特筆すべき効果である。

かかる高吸湿性繊維は、任意の使用形態で、除湿乃至調
湿の求められる用途分野、例えば菓子、のり、コーヒー
豆等の食品類や薬品類等の保管、押入、下駄箱等の生活
用品類、家屋の結露防止等々の多岐に亘る分野で広く使
用される。

（実施例） 以下、実施例によυ本発明を具体的に説明する。実施例
中の部又は百分率は、断シのない限り重量基準で示す。

実施例　ｌ ＡＮｇ　□％及びアクリル酸メチル（以下ＭＡという）
１０％からなるＡＮ系重合体（３０°Ｃジメチルホルム
アミド中での極限粘度〔η〕：１．２）１０部を４８％
のロダンソーダ水溶液９０部に溶解した紡糸原液を、常
法に従って紡糸、延伸（全延伸倍率：１０倍）した後、
軟球／湿球＝１２０°’Ｃ／　６　Ｑ’ｃ　ノ３囲９に
、　下テ乾ｆｉ　（工ａ収縮率１４％）し、機械捲縮付
与後、カット（繊維長５１Ｈ）ｌ、て原料繊維ｔ（ＣＲ
二色性比０．５８）を得た。

次に、原料繊維１に苛性ソーダ２５％及びヒドラジン７
％を含む水溶液を１００％付着させた後、１１０°Ｃの
スチーム中で３０分間処理して繊維１　（繊維直径５ｔ
ｙ）を作製した。

緒特性を評価した結果を、第１表に示す。

第１表 第１表より明らかなように、本発明に係る繊維１は、実
用上問題のないｍ維持性を維持したまま、優れた吸湿性
能を備えていることが理解される。

一方、比較例として、原料繊維ｌを３％ヒドラジン水溶
液に浸漬し、１００’ｃで３時間処理した後、５％及び
２５％苛性ソーダ水溶Ｒ１ｊ、中で各々３０分間煮沸し
たところ、いずれの場合も繊維ｌは殆ど繊維形態を維持
し得なかった。

実施例　２ ＭＡに変えて酢酸ビニルを使用する外は実施例１と同様
にして原料繊維２（工程収縮率１６％、ＣＲ二色性比０
．５６　）を得、次いで実施例１と同様の処方に従って
供試繊維（１）（繊維直径３２μ）を作製した。

緒特性の評価結果を第２表に示す。

第　　　　　２　　　　　表 と同様にして３種類のｍ維１−１を作製した。

評価結果を第３表に併記する。

第　　　　　３　　　　　表 第２表よシ、本発明によシ総金的に優れた緒特性を備え
た高吸湿性繊維を提供し得ることが理解される。

実施例　３ 苛性ソーダ又はヒドラジンの付着量（純分）を、第３表
に示す様に変化させる外は実施例２第３表から、苛性ソ
ーダやヒドラジンの付着量を変化させることにより、所
望の水分率、水膨潤度及び繊維物性を備えたＲ維を作製
し得ることが理解される。

実施例　４ 原料繊維ｌにおいて、乾燥後に１３０’ｃのスチーム中
で緩和熱処理を施し、工程収縮率を第４表に示す様に変
化させる外は実施例１と同様にして４種類の繊維Ｗ〜■
を作製した。

評価結果を第４表に併記する。

第４表 上表から、ＣＲ二色性比を制御することによシ、繊維物
性を損うことなく高吸湿性能を付与し得る事実が理解さ
れる。

実施例　５ 実施例１で作製したＲａ１７０％と熱接Ｍ性繊維（低密
度ＰＥ、結晶性ＰＰ−１，１、単繊維繊度３ｄ１繊維長
５１ｍ）８０％とをカードがけして１００ｙ／−のウェ
ブを形成させ、次いで１４５ｃＸ５秒間熱風処理して不
織布を作製した。

カードかけ等問題なく不織布を作製することができ、水
膨潤度１８５％、ＲＨ６５％での水分率は８２％で、良
好な寸法安定性を備えていた。

実施例　６ 実施例１で作製した繊ａ１を、ｐＨ２の塩酸水溶液に常
温で３０分間浸漬してＮａ塩型カルボキシル基を酸型に
変えて繊維Ｘを、また！Ｒ維Ｘを水酸化リチウム水溶液
で処理して酸型カルボキシル基をＬｉ　塩型に変えて繊
ａＸ工を作製した。

評価結果を第５表に示す。

第　　　　　５　　　　　表 実施例　７ 実施例１の繊維１及び市販の乾燥したシリカゲル（直径
２〜５ＭＭ）各５ｙを、温度２０℃、ＲＨ７５％の室内
に放置し、所定時間経過後の水分率を測定した。

結果を第６表に示す。

第　　　　　６　　　　　表 上表より、本発明品はシリカゲルと比べ、吸水速度、水
分率共に非常に大きい事実が理解される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　アクリル系繊維の架橋、加水分解同時処理により
   ２ｍｅｑ／ｇ以上の塩型カルボキシル基が導入されてな
   り、しかも１ｇ／ｄ以上の引張強度及び２０℃、相対湿
   度６５％において２０％以上の水分率を有する高吸湿性
   繊維。
2. ２．　請求項１記載の高吸湿性繊維と熱接着性繊維とか
   らなる高吸湿性シート。