JPH0441728A

JPH0441728A - トウ紡績糸

Info

Publication number: JPH0441728A
Application number: JP14545690A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Senba; 仙波　光雄; Toyohiko Hoshi; 星　豊彦
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1990-06-05
Filing date: 1990-06-05
Publication date: 1992-02-12

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］本発明はトウ紡績系に関する。さらに詳しくはバルキー
性に優れたアクリル紡績糸に関する。

［従来の技術］アクリル繊維は、優れた耐久性、鮮やかな発色性を生か
しニット、ジャーシイ等の衣料分野、毛布等の寝装分野
、インチリヤ分野で広く用いられているが、特に最近は
消費者ニーズの多様化に伴ないバルキー性の向上に対す
る要求が極めて高い。

［発明が解決しようとする課題］本発明の課題は、バルキー性が改良されたアクリル繊維
のトウ紡績系を開発することにある。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、アクリル繊維の優れた耐久性、鮮やかな
発色性を生かし、さらに最近の消費者ニーズの多様化に
伴なうバルキー性の向上に対する要求に応えるべく鋭意
検討の結果、特定のアクリル繊維を用いかつ、トウ紡績
手段を採用することによってバルキー性に優れたトウ紡
績糸を開発したものである。

すなわち、本発明は、トウ紡績糸において、該紡績糸を
構成する繊維が、アクリロニトリル重合体又はアクリロ
ニトリル共重合体から構成されてなる繊維であって、し
かも繊維の表面が幅０．０１〜０．５μｍ、長さ０．０
５〜１０ｕｍの粒子状及び／又はミクロフィブリル状構
造物と、該粒子状及び／又はミクロフィブリル状構造物
の集合体である幅０．１〜ＩＯμｍ、長さ５０μｍ以上
のフィブリル状構造物で構成されたアクリル系繊維であ
るトウ紡績糸、である。

以下本発明を詳述する。

本発明で使用される特定のアクリル繊維及びその製造方
法は、特開昭６１−１１９７０７号公報に詳述されてい
る。すなわち、本発明で用いられるアクリル系繊維は、
アクリロニトリル重合体又はアクリロニトリル共重合体
とその溶剤とから調整されたドープを使用して、湿式紡
糸法で繊維を形成する場合において、ドープをスキン層
形成不能濃度範囲内に設定された溶剤と凝固剤とからな
る延伸浴中で延伸することを特徴とする製法によって得
ることができる。

本発明で用いられるアクリル系繊維は、アクリロニトリ
ル重合体又はアクリロニトリル共重合体から構成されて
なる繊維であって、アクリロニトリル共重合体は重量％
で５０％以上のアクリロニトリルを含有するものであり
、好適には８５％以上含有するものである。共重合可能
な単量体としては、アクリル酸及びそのエステル類、メ
タクリル酸及びそのエステル類、アクリルアミド及びＮ
置換アミド類、塩化ビニル等のビニルハライド類、酢酸
ビニル等のビニルエステル類、イタコン酸、マレイン酸
等のビニルジカルボン酸及びそのエステル類、塩化ビニ
リデン等のビニリデンハライド類、ビニルピリジン及び
そのＮ置換体類、ビニルピロリドン、スチレン、アリル
スルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸
等のスルホン酸化合物及びその塩類が挙げられ、これら
の２種以上を共重合に用いることもできる。

本発明で用いられるアクリル系繊維は、繊維の表面が幅
０．０１〜０．５μｍ、長さ０．０５〜１０　／／　ｍ
の繊維方向に配列した粒子状及び／又はミクロフィブリ
ル状構造物から構成されているのが特徴である。従来の
アクリル系繊維においては、表面には、このような粒子
状及び／又はミクロフィブリル状構造物は存在せず、繊
維軸に比較的平行な筋が観察されるのみである。従来の
アクリル系繊維に見られる筋は、延伸又は熱処理工程に
おいて発生するアクリル系繊維の体積収縮によるしわに
よるもの、又は乾式紡糸繊維においては溶媒の蒸発跡が
延伸によって筋状化したものと解釈される。本発明に用
いるアクリル系繊維の粒子状及び／又はミクロフィブリ
ル状構造物は、凝固時に起こるミクロ相分離によって発
生したゲル粒子が延伸工程で繊維軸方向に引き伸ばされ
て形成された本発明に固有の構造的特徴である。従来の
アクリル系繊維においては、凝固がスキン層形成不能濃
度範囲より低い、スキン層形成濃度の凝固浴で行われる
ため、凝固時に緻密で堅いスキン層が繊維表面に形成さ
れる。また、驚くべきことに、後述する紡糸方法を採用
した場合、凝固、延伸によって、従来の繊維については
凝固、延伸時に存在する、１００〜２０００人程度のボ
イドが全く存在せず本質的に透明な繊維が得られること
が判明した。

本発明において好適な繊維は、繊維表面が幅０．０５〜
０．３μｍ、長さ０．５〜１０μｍの粒子状及び／又は
ミクロフィブリル状構造物で形成されており、長軸が繊
維軸方向に配列している。

この粒子状及び／又はミクロフィブリル状構造物の存在
は、市販の走査型電子顕微鏡（例えば日本電子■製　商
品名ＪＳＭ−３５ＣＦ）によって、加速電圧５〜１５Ｋ
ｖ、倍率３０００〜３００００倍の観察条件で確認する
ことができる。

さらに本発明に用いるアクリル系繊維は、その表面が該
粒子状及び／又はミクロフィブリル状構造物が集合して
形成された幅０．１〜１０μｍ、長さ５０μｍ以上のフ
ィブリル状構造物で構成されることが構造の特徴の一つ
である。フィブリル状構造物はその長軸がほとんど繊維
軸方向に平行に配列している。好適なものは、幅０．１
１−１Ｏａのフィブリル状構造物が、繊維軸方向へ、長
さ１００μｍ以上連続しているのが特徴である。従来の
アクリル系繊維においては、このようなフィブリル状構
造物の存在は確認できないが、前述した、体積収縮によ
るしわ又は溶媒の蒸発跡によって形成されたと思われる
本発明のフィブリル状構遺物に類似した筋が存在するの
が特徴である。しかしながら、この筋の繊維方向への連
続性は、船釣に５０μｍ以下で、通常１〜３０μｍ程度
がほとんどである。

このフィブリル状構造物の存在も、前述の走査型電子顕
微鏡によって確認できる。

本発明に用いるアクリル系繊維は、アクリロニトリル重
合体又はアクリロニトリル共重合体とその溶剤とから調
整されたドープをスキン層形成不能濃度範囲内に設定さ
れた溶剤と強固剤とからなる凝固浴に紡出し、ついでス
キン層形成不能濃度範囲で凝固可能濃度以下に設定され
た溶剤と凝固剤とからなる延伸浴で延伸することによっ
て得られる。

ここでスキン層形成不能濃度範囲は走査型電子顕微鏡に
よって決定することができる。繊維形成に使用されるド
ープを、スライドグラス上に数μｍ〜１μｍ程度の厚さ
に塗布し、これを溶剤と凝固剤とから調整された凝固浴
に浸漬する。凝固浴の温度は繊維形成に使用される温度
に設定する。

凝固浴は溶剤の凝固浴中に占める重量％が１％間隔にな
るように濃度を変化させたものを必要な数だけ用意する
。凝固完了後、水洗し、メタノールで洗浄後、風乾して
フィルム状物を得る。このフィルムの表面を電子顕微鏡
を使用し、加速電圧５〜１５ＫＶ、倍率１０００倍で観
察する。観察に際しては、５０〜５００人の厚さのＡｕ
を表面にコーティングする。この観察によって、スキン
層が形成される場合は、１００００倍の倍率において、
フィルムの表面は平滑で多少の起伏、付着物が観察され
るのみである。スキン層が形成不能濃度範囲に入ると、
表面に０．０５〜数１０μｍの孔や０．０５〜０．５μ
ｍ程度の粒状物が観察されるようになる。この方法によ
ってスキン層形成不能濃度範囲の下限濃度を決定するこ
とができる。

本発明で用いられるアクリル系繊維の湿式紡糸法におい
て使用される凝固浴は、アクリロニトリル重合体又はア
クリロニトリル共重合体を溶解させることが可能な溶剤
と凝固剤とから構成されてなる。溶剤としては、無機系
溶剤としてロダン塩、臭化リチウム、塩化亜鉛、過塩素
酸アルミニウム等の無機塩類の濃厚水溶液、また有機溶
剤としてジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
等のアミド系化合物、ニトリル系化合物、ジメチルスル
ホキシド等のスルホン及びスルホキシド系化合物、チオ
シアネート系化合物、ニトロ系化合物、アミノ系化合物
、リン化合物、カーボネート系化合物及びこれらの混合
物が使用される。また凝固剤としては、水、メタノール
、エタノール、アセトン、酢酸、エチレングリコール、
四塩化炭素、キシレン、ベンゼン等が使用される。工業
的に利用される凝固浴の組成としては、上述の溶剤と水
との岨合わせが一般的であり、回収等の生産性面から、
凝固浴中の溶剤とドープ中の溶剤とは通常同一のものが
使用される。

通常の場合、これらの凝固浴中に占める溶剤の濃度は、
スキン層が形成される濃度範囲が使用される。これは、
工業的な生産性を考慮した場合に、紡糸の安定性、操業
性に優れた条件が選択されるからである。また、スキン
層形成不能濃度範囲では、凝固浴内で凝固した繊維が蛇
行し、得られる繊維が白濁し、透明感を消失すること、
凝固に長時間を要すること等の問題があったからである
。

スキン層形成不能濃度範囲は、凝固浴に使用するアクリ
ロニトリル重合体又はアクリロニトリル共重合体の溶剤
の種類によって異なるが、凝固剤が水の場合は、硝酸で
は３８〜５０重量％、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では６５〜９０重
量％、またロダン塩、塩化亜鉛では２０〜４０重量％の
範囲が好んで使用されるが、温度、第三成分の添加によ
っても多少適正濃度が変化するため、正確な決定は、前
述した走査型電子顕微鏡を利用することによって行うべ
きである。

本発明に用いるアクリル系繊維は、凝固浴から巻き上げ
られた後、さらにスキン層形成不能濃度範囲に設定され
た延伸浴中で延伸される。通常、延伸倍率は２〜２０倍
の範囲内に設定される。好適には５倍以上が利用される
。延伸は室温で行ってもよいが、延伸性を高めるために
温度を上昇させる場合もある。また多段延伸を行う場合
もある。

この延伸によって、本発明で用いられるアクリル系繊維
には、ボイドのない、よく配列されたミクロフィブリル
及びフィブリルが形成される。延伸が好適でない場合に
は、繊維内にボイドが発生し、ミクロフィブリル及びフ
ィブリルの配列が不完全になり、物性の低下をきたす。

本発明で用いられるアクリル系繊維は、通常の水洗処理
を行い、残存溶剤の量を繊維重量に対して０．１％未満
に除去する。さらに、物性例えば強度を増加させるため
に、熱水中又は水蒸気で再延伸する場合もある。

さらに水分を除去するために、無緊張又は緊張下で乾燥
する。ついで、安定性を増すために熱処理を行う。熱処
理の方法としては、加圧水蒸気中、熱風中、熱水中、熱
板上等の加熱雰囲気下を利用する。

本発明に用いるアクリル系繊維は異型度が１．１〜２．
０であることが好ましく、１．３〜１．６であることが
より優れたバルキー性を発揮するのでさらに好ましい。

ここにいう異型度とは下記により定義されるものをいう
。

ここにいう異型度（Ｖ）は下記により定義されるものを
いう。繊維横断面（５００倍拡大写真）の外接円の直径
（ｒ）をデニール（６）で除した値（ｒ／ｄ＝ｖｌ）と
同一デニールにおいて真円と仮定したときの計算上の直
径（ｒＯ）をデニール同で除した値（ｒＯ／　ｄ　＝ｖ
Ｏ）との比、ｖｌ／ｖｏ＝Ｖで表す。

また、本発明に用いるアクリル系繊維は、空孔率が１０
％〜８０％であることが好ましく、２０％〜８０％であ
る多孔質構造のものがより優れたバルキー性を発揮する
のでさらに好ましい。

ここにいう空孔率（ロ）とは下記により定義されるもの
をいう。

繊維横断面（５００倍拡大写真）の外接円の直径（ｒ）
をデニール（ｄ）で除した値（ｒ／ｄ−ｖｌ）と同一デ
ニールにおいて真円と仮定したときの計算上の直径（ｒ
Ｏ）をデニール（イ）で除した値（ｒｏ／　ｄ　＝ｖＯ
）との差を、ｖＯで除した値（ｖｌ−νＯ／ｖＯ）　　
Ｘｌ　００　＝Ｗ（χ）で表す。

［実　施　例コ実施例中の％は全で重量％である。なお、本発明では、
バルキー性はＪＩＳ　　Ｌ−１０９５のかさ高測定法に
従い測定した。

ハＪＬ／キー性（ｃｄ／ｇ）＝４０ｘＳｘＨ／ＮＳはメ
ートル番手、Ｈは高さ、Ｎは糸本数である。

実施例１、比較例１〜２アクリロニトリル９１．５％、アクリル酸メチル８％、
メタリルスルホン酸ソーダ０．５％の共重合体をＯ″Ｃ
１６７％硝酸水溶液に溶解し、１６％の紡糸原液を調整
した。ついでこの原液を孔径０．４ａｎ、孔数１０００
０のノズルを使用して、凝固浴中へ押し出した。このと
き、凝固浴は４２％硝酸水溶液で、温度は５　’Ｃであ
った。引き続き、硝酸濃度４２％、浴温度７０’Ｃの延
伸浴で１０倍に延伸した。延伸を完了した繊維は、水洗
後１３０°Ｃの熱風中で十分乾燥し、１２０°Ｃの水蒸
気中で熱弛緩処理を行い、単糸繊度２デニール及び３デ
ニールの繊維を得た。得られた繊維を走査型電子顕微鏡
で観察した結果、繊維の表面に［０，１−０，２μｍ、
長さ０．５〜３μｍのミクロフィブリル状構造物が繊維
軸方向に配列しているのが認められた。また、このミク
ロフィブリル状構造物が集合して、幅０．５〜５μｍ繊
維軸方向への長さが少なくとも１００．ｙｍ、長いもの
は３５０ｕｍ以上のフィブリル状構造物が形成されてい
るのが観察された。この繊維の引掛強伸度積は２８４で
、一般アクリル系繊維（旭化成工業■製　商品名　カシ
ミロン）の１３１に比較して、高い値を示した。

このようにして得られた、２デニール及び３デニールの
アクリル系繊維及び比較例として一般アクリル系繊維（
旭化成工業■製　商品名　カシミロン）について、トウ
紡績を実施し、スフ紡績糸と比較した。

スフ紡績糸は、２デニールＸ５１ミリを通常のリング精
紡機で紡出した１１５２メートル番手の糸である。また
、トウ紡績糸は、３デニールトウをトウリアクターで牽
切し、２０％収縮率を付与したスライバー４０％と３デ
ニール×■（パイヤスカット）の非収縮綿を６０％で混
紡した２／３４メートル番手の梳毛糸である。これらト
ウ紡績糸とスフ紡績糸とを染色した後、ノ＜ルーキー性
を測定評価した。その結果を第１表Ｇこ示す。

（以下余白）実施例２〜４、比較例３〜６実施例１と同様のアクリル系繊維を紡口形状のみ変化さ
せて第２表に示すような異型断面の繊維を製造し、実施
例１と同様に評価した。その結果を第２表に示す。

（以下余白）実施例５〜７、比較例７〜１０紡糸原液に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ドが重量比で８０：２０〜２０：８０のランダム型共重
合体で、その数平均分子量が１００００のポリアルキレ
ングリコールを５〜２０％添加した以外は実施例１と同
様にして第３表に示すような多孔質の繊維を製造した。

得られた繊維は、長さ方間に沿って筋状（ストロ−状）
の空隙をもつ多孔質のものであった。評価結果を第３表
に示す。

（以下余白）Ｃ発明の効果〕本発明のトウ紡績系は、従来にない優れたバルキー性を
有するアクリル紡績糸である。

特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、トウ紡績糸において、該紡績糸を構成する繊維が、
アクリロニトリル重合体又はアクリロニトリル共重合体
から構成されてなる繊維であって、しかも繊維の表面が
、幅０．０１〜０．５μｍ、長さ０．０５〜１０μｍの
粒子状及び／又はミクロフィブリル状構造物と、該粒子
状及び／又はミクロフィブリル状構造物の集合体である
幅０．１〜１０μｍ、長さ５０μｍ以上のフィブリル状
構造物で構成されたアクリル系繊維であるトウ紡績糸。