JPH049228B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、柔軟なアクリル系合成繊維の製造方
法に関し、さらに詳しくは、アクリル系合成繊維
の表面をアルカリ金属水酸化物及び／またはその
塩の水溶液で処理する柔軟なアクリル系合成繊維
の製造方法に関するものである。 従来、アクリル系合成繊維を剥離して減量する
方法としては、アクリル系合成繊維の溶剤を用い
て表面層を物理的に溶解して行なう溶剤法が知ら
れている。しかし、この方法では表面層が剥離す
るに従い、溶剤溶液中に溶出されたポリマーが蓄
積され、ポリマーの濃度が0.2％（重量％、以下
全て重量％で示す）をこえると、水洗時にこの溶
解ポリマーが再凝固して繊維に付着し、風合が硬
くなるという欠点があつた。また溶剤法の場合、
充分に剥皮するためには高濃度の溶剤溶液（例え
ば硫酸の場合65〜80％、ジメチルホルムアミドの
場合80〜100％）が必要となり、実用化に際して、
取扱い、耐触性、廃液処理、価格上の問題が多く
なる。 一方、アクリル系合成繊維表面の改質のために
これを苛性ソーダ等の水溶液で処理する方法は古
くから知られている。しかしながら、この方法
は、繊維のごく表面のニトリル基を部分的に加水
分解して繊維表面の化学改質を行なうか、または
特開昭54−138693号公報に記載されるように、高
濃度アルカリ金属水酸化物水溶液で処理して繊維
の外層部を親水架橋化する方法であり、アクリル
系合成繊維の表面層を剥皮するために、アルカリ
水溶液を利用する方法は知られていなかつた。 本発明の目的は、上記従来技術に鑑み、アルカ
リ金属水酸化物及び／またはその塩の水溶液を用
いてアクリル系合成繊維の剥皮処理を行い、柔軟
なアクリル系合成繊維の製造方法を提供すること
にある。 本発明者等は、前述の問題点のない、剥皮され
たアクリル系合成繊維の製造方法の改良について
鋭意研究を行つた結果、アクリル系合成繊維に対
して溶解作用を有するアルカリ金属水酸化物及
び／またはその塩の水溶液をアクリル系合成繊維
に作用させ、この繊維の表面層を溶解除去せしめ
た後、該繊維を多価金属化合物の水溶液で処理し
てその表面に残存する膨潤層を固定することによ
り、柔軟なアクリル系合成繊維が得られることを
見出し、本発明に到達した。 本発明は、アクリル系合成繊維に対して溶解作
用を有するアルカリ金属水酸化物および／または
その塩の水溶液（以下、アルカリ水溶液と称する
ことがある）をアクリル系合成繊維に作用させ、
その表面層を溶解除去するＡ工程と、該Ａ工程で
処理された繊維をさらに多価金属化合物水溶液で
処理するＢ工程とを含むことを特徴とする。 本発明において、前記Ａ工程は、前記アルカリ
水溶液にアクリル系合成繊維を浸漬して該繊維の
表面層を該水溶液中に溶解拡散する方法（浸漬処
理法）、または前記水溶液をアクリル系合成繊維
に付着させた後、スチーミング処理してその水溶
化した表面層を水洗除去する方法（スチーミング
法）によつて行なわれるが、アルカリ水溶液によ
つて繊維表面層を溶解、除去するものであれば、
他の方法でもよい。 上記浸漬処理法は、具体的にはアクリル系合成
繊維をアルカリ水溶液中に適当な条件で浸漬後、
水洗することによて行われ、また、スチーミング
法は、アルカリ水溶液をアクリル系合成繊維に付
着せしめた後、スチーミング処理して、この繊維
表面層のみを水溶化した後、その表面層を水洗除
去することによつて行われる。また上記Ａ、Ｂ工
程には、黄変した繊維表面を酸溶液で処理して元
の色に復元するＣ工程を付加することが好まし
い。 本発明においてアクリル系合成繊維とは、その
成分中に少なくとも40％以上のアクリロニトリル
単位を含むアクリル系合成繊維を指称する。これ
には共重合成分の異なるポリマーからなる複合繊
維、繊維断面が非円形の異形断面糸も当然含まれ
る。また前記で定義されたアクリル繊維からなる
フイラメント、嵩高加工糸、トウ、カツト綿、ス
ライバー、粗糸、紡績糸、繊維ウエツブ、不織
布、編物、織物、および天然繊維、他種のアクリ
ル系繊維との混紡、交織、交撚交編物遠も対象と
なる。 本発明のＡ工程に用いるアルカリ金属水酸化物
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、その塩としては炭酸ナトリウ
ム、リン酸ナトリウム、ロダン酸ナトリウム、ロ
ダン酸カリウム、その他の強塩基と弱酸の塩など
があげられる。ここに挙げられた物質はその一例
にすぎず、その他にもアクリル系合成繊維に対し
て加水分解性を示す物質はすべて本発明に用いる
ことができる。またこれらの物質の混合物も使用
可能であるが、混合物の場合、後述のように水酸
化ナトリウムを主成分とし、これにロダン酸ナト
リウムまたはロダン酸カリウムを併用したものは
特に剥皮効果が高まることが認められた。 アクリル系合成繊維に対して溶解作用を有する
アルカリ水溶液の濃度範囲は、アルカリ金属水酸
化物およびその塩の種類、水溶液温度により異な
るが、例えば水酸化ナトリウムの場合80〜100℃
において２〜20％、炭酸ナトリウムでは10〜40％
である。該水溶液の温度は80℃以上が好ましい
が、100℃を越えると剥皮量の調節がむずかしく
なる。 本発明の浸漬処理法におけるアルカリ金属水酸
化物およびその塩の濃度と繊維の溶解度は、第１
図に示すような傾向を示すが（図面のａ点は溶解
作用が発現する濃度、ｃ点は溶解作用が失われる
点、ｂ点は溶解速度が最高になる点を示す）、本
発明におけるアルカリ溶液濃度はａ〜ｃ点の範囲
にある必要があり、実用的にはａ〜ｂ点の間にあ
ることが好ましい。上記ａ、ｂ、ｃ点は使用する
アルカリ溶液およびアクリル繊維について実験に
より適宜求めることができる。アルカリ溶液の濃
度がａ点より低い場合、アクリル繊維に対する溶
解作用があまりなく、従つて剥皮効果はほとんど
認められず、またｂ点より高濃度になると溶解速
度が減少し始め、加水分解は進行しても処理溶液
中のポリマーの溶出速度が極端に遅くなり、また
ｃ点をこえると親水架橋繊維が形成され、水膨潤
性の繊維となり、一般の溶剤処理で膨潤層の除去
が不十分であつたときと同様に風合が硬くなつて
しまう。 上術のように浸漬処理法におけるアクリル系繊
維の剥皮加工は、アルカリ水溶液による加水分解
と同時に加水分解されたポリマーが処理溶液中に
溶出することが実用上の必要条件となる。加水分
解されたポリマーが処理溶液中に溶出させること
は条件を選ぶことにより可能であるが、これを
100％溶出させることは再現性の点でかなり難し
い。しかし溶出剥皮後の繊維重量に対して１％以
下に未溶出の加水分解ポリマーを抑えることは比
較的容易であり、風合もかなり柔軟なものが得ら
れる。浸漬処理法では、処理液中にアルカリ水溶
液が過剰に存在するため、加水分解と溶液とが直
線的に進行する。このため、繊維の減量率のコン
トロールは一般的に処理時間よつて行われる。 一方、Ａ工程をスチーミング法で行なう場合、
アルカリ水溶液の濃度範囲は、アルカリ金属水酸
化物およびその塩の種類、スチーミング条件によ
り異なる。例えば水酸化ナトリウムの場合、80〜
120℃のスチーミング温度（飽和蒸気の場合）に
おいて２〜30％、炭酸ナトリウムでは10〜50％で
ある。スチーミングに用いる蒸気としては飽和状
態、加熱蒸気のいずれを使用してもよいが、スチ
ーミング条件は使用する蒸気の種類によつて異な
り、例えば飽和蒸気を用いる場合には、温度は80
℃以上が好ましいが、120℃を越えると、アルカ
リ金属水酸化物および／またはその塩の種類によ
つて異なるが、繊維が親水架橋化して水不溶性の
水膨潤性繊維となる傾向が強くなる。 スチーミング処理方法の場合、スチーミング時
には加水分解のみが起こつて繊維表面層を水溶性
にするだけであり、表面層が溶解剥皮されるの
は、スチーミング処理後の水洗工程においてであ
る（ここまでをスチーミング法においてＡ工程と
称する）。スチーミング処理による方法は、加水
分解と溶解とを同時に行なう前述の浸漬処理法と
は異なり、ある一定時間以上で加水分解反応がピ
ークに達するので、アルカリ水溶液の付着量をコ
ントロールすることによつて容易に減量率管理す
ることができる。すなわち、スチーミング処理の
場合には、浸漬処理法のようにアルカリ水溶液が
周囲に過剰に存在せず、繊維上に有限にしか存在
しないために、それが加水分解反応に消費されて
しまうとそれ以上反応は進行しなくなり、このた
め付着量のコントロールのみで減量率をコントロ
ールすることが可能となる。なお、スチーミング
法によつても、Ａ工程終了後は浸漬処理法と同程
度の膨潤層が残存する。 浸漬処理法によるＡ工程において、溶解、拡散
させる繊維の量（減量率）は最初の繊維重量に対
して好ましくは２〜50％、より好ましくは５〜30
％である。この溶解拡散の程度はアルカリ金属水
酸化物の種類、濃度、時間により適宜実験的に定
めることができる。溶解、拡散の方法は、溶液中
で繊維を静置しておいてもよいし、振とうしても
よい。また溶液自体を撹拌してもよい。スチーミ
ング法においても好ましい減量率の範囲は、浸漬
処理法と同じく２〜50％である、好ましくは５〜
30％である。 前記Ａ工程が処理された繊維は、その表面に未
溶出の加水分解ポリマー（膨潤層）を有し、表面
が粘着性を有しているが、本発明はこれを除去す
るため、Ｂ工程、すなわち繊維表面を多価金属化
合物の水溶液で処理する工程が行われる。この多
価金属化合物により、繊維表面のカルボキシル基
を有するポリマー間に金属架橋が生成し、ポリマ
ー表面が非粘着性となり、安定化される。 このＢ工程の方法としては、多価金属化合物の
水溶液中に繊維を浸漬処理するか、該水溶液を繊
維にスプレーする方法が好ましく用いられる。処
理温度は室温付近が好ましく、あまり高温で処理
すると、多価金属化合物に処理した後染色する場
合には、多価金属イオンは、繊維中の染着座席で
ある酸性基とも結合してしまい、処理後染色を行
なう場合にカチオン染料の染色性を低下させる。 本発明で使用する多価金属化合物としては、水
溶液中で２価以上の多価金属イオンを生ずるもの
であればよく、好ましくはカルシウム、マグネシ
ウム、バリウム、アルミニウムの塩化物、硫酸
塩、硝酸塩、燐酸塩、硼酸塩等が用いられる。多
価金属化合物の使用料は、理論的には繊維表面に
わずかに残つている加水分解ポリマー中のカルボ
キシル基量の当量以上使用すればよいが、実用的
にはこれより多くすることが好ましい。 本発明において、前記Ａ工程のアルカリ水溶液
による処理は通常、繊維の黄変を伴うため、本発
明においては剥皮処理後、酸溶液と接触させて元
の色に戻すＣ工程を行なうことが好ましい。この
黄変除去に用いる酸は、硫酸、塩酸、硝酸、燐酸
等の無機酸、ギ酸、酢酸、リンゴ酸、蓚酸、コハ
ク酸等の有機酸があるが、これらの酸に限定され
るものではなく、PHを好ましくは3.5以下にコン
トロールできる酸であれば何でもよい。また処理
温度は通常50℃以上、好ましくは80〜100℃であ
る。PH3.5以上で処理する場合には黄変除去に要
する時間が長くなる。適正PHは酸の種類、処理温
度、時間によつて異なるが、概ね0.5〜３が良好
であり、より好ましくは1.5〜2.5である。 Ｂ工程とＣ工程の順序は、染色を行なう場合に
は、酸溶液と接触させるＣ工程を行なつた後に染
色を行い、その後Ｂ工程を行なうことが好ましい
が、多価金属化合物で処理した後、染色すること
も可能である。 なお、本発明方法においては、精練条件、ヒー
トセツト条件、使用油剤、糊剤など処理されるべ
き繊維の履歴、付着物によつても剥皮可能濃度領
域が異なり、また剥皮により得られる効果の程度
が異なることはいうまでもない。 以上のように、アクリル系合成繊維を本発明方
法で処理することにより、極めて柔軟な手ざわり
と、優雅な光沢を有する合成繊維を得ることがで
きる。また本発明法によれば、繊維の均染性が向
上し、染斑が改善される。 本発明は、すべてのアクリル系合成繊維に適用
されるが、特にアクリルフイラメントの場合に有
効である。すなわち、アクリルフイラメント製品
は手触りが硬く、染色で染斑が発生しやすい欠点
があるが、これらの欠点は本法を適用することに
より解決されて、絹様の風合と光沢が得られる。 このような優れた改質効果は、繊維表層部分が
剥皮されることにより、繊維表面が平滑化するこ
と、および繊維物性が変化することによるもので
ある。さらに繊維製品を構成する繊維の剥皮によ
り、組織にほど良い空隙が生成され、風合、ドレ
ープ性が改良されるためと考えられる。 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
るが本発明はこれによりその範囲を限定されもの
ではない。なお、実施例の説明中の％はすべて重
量％である。 実施例１〜８、比較例１〜11 ピューロン（旭化成工業(株)製アクリル系長繊維
商品名）75d／38f使いの平織物を第１表に記載の
濃度の水酸化ナトリウム水溶液（98℃）中に15分
間浸漬した後、水洗した。この試料を98℃に保た
れた0.5％燐酸水溶液中に15分間浸漬した後、水
洗し、常法によりカチオン染料を用い、100℃で
60分間染色した。この染色物を第１表に記載した
濃度の塩化アルミニウムに浴比１／20、30℃で20
分間浸漬処理した後、水洗および乾燥した。 以上の処理により得られた結果を第１表に示
す。第１表から明らかなように、実施例１、２、
３、４、５、６、７、８の試料が特に絹に似た光
沢と風合を有し、染色斑がほとんど発生しなかつ
た。またこれらの試料に粘着性、接着性は認めら
れなかつた。

【表】

【表】 実施例９〜20、比較例12〜18 実施例１で用いたものと同様の平織物を第２表
に記載した濃度の水酸化ナトリウムに浸漬し、マ
ングルで含液率120％で絞液した後、105℃で10分
間蒸熱処理を行つた。この処理布を80℃で温湯に
て充分水洗して表面を溶解除去した。水洗後の試
料は黄色に着色していた。この試料を脱水後、98
℃に保たれた１％硫酸水溶液中に10分間浸漬し、
その後水洗乾燥した。この酸処理により試料は未
処理布の白度と同等の白度に復元した。この試料
を常法にてカチオン染料を用いて、100℃で60分
間染色した。得られた染色物を第２表に記載した
濃度の塩化カルシウム水溶液（浴比１／20）に30
℃で20分間浸漬処理した後、水洗および乾燥を行
つた。 以上の処理により得られた結果を第２表に示
す。 第２表の結果から、実施例９〜20の試料が特に
絹に似た光沢と風合を有し、染色斑がほとんど発
生しなかつた。またこれらの試料には粘着性、接
着性は認められなかつた。実施例の中で、実施例
18〜20は減量率が大きいのにかかわらず柔軟性が
◎でないのは、NaOH濃度が高すぎて加水分解
されたポリマーが溶解除去されず一部膨潤繊維と
して残るためと考えられる。これは、比較例17と
18を比較しても分かる。すなわち比較例18は比較
例17と比較して減量率が高いのに柔軟性が劣つて
いるがこれも、比較例18においては膨潤層が生じ
ているためである。また比較例17は減量率が30％
と大きいため、ブランクの比較例12と比べて柔軟
であるが、同一アルカリ処理で塩化カルシウム処
理をした実施例11、12、13、と比べると柔軟性は
劣つている。

【表】 上記柔軟性、重量減少率の判定は実施例１と同
じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、浸漬法におけるアルカリ水溶液濃度
と、アクリル系合成繊維の溶解速度の関係を示す
模式図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクリル系合成繊維に対して溶解作用を有す
   るアルカリ金属水酸化物及び／またはその塩の水
   溶液をアクリル系合成繊維に作用させ、その表面
   層を溶解除去するＡ工程と、該Ａ工程で処理され
   た繊維をさらに多値金属化合物水溶液で処理する
   Ｂ工程とを含むことを特徴とする柔軟なアクリル
   系合成繊維の製造方法。 ２ 特許請求の範囲１において、前記Ａ工程は、
   前記水溶液にアクリル系合成繊維を浸漬して該繊
   維の表面層を該水溶液中に溶解拡散させるもので
   あることを特徴とする柔軟なアクリル系合成繊維
   の製造方法。 ３ 特許請求の範囲１において、前記Ａ工程は、
   前記水溶液をアクリル系合成繊維に付着させた
   後、スチーミング処理してその水溶化した表面層
   を水洗除去するものであることを特徴とする柔軟
   なアクリル系合成繊維の製造方法。 ４ 特許請求の範囲１ないし３のいずれかにおい
   て、前記工程にさらに黄変した繊維表面を酸溶液
   で処理して元の色に復元するＣ工程を加えたこと
   を特徴とする柔軟なアクリル系合成繊維の製造方
   法。