JPH06220714A - アクリル系繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】繊維中に蛋白質系天然微粒子が良好にブレンド
され、実用に耐える強度を有し、かつ吸湿性に優れ、新
規な風合いやタッチを有するアクリル系繊維を提供す
る。 【構成】アクリル系ポリマ原液に蛋白質系天然微粒子と
界面活性剤を添加混合後、紡糸する。アクリル系ポリマ
原液に蛋白質系天然微粒子とジスルフィド結合開裂剤を
添加混合後、紡糸する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛋白質系天然微粒子が
良好にブレンドされたアクリル系繊維の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりアクリル繊維は、衣料用、産業
資材用繊維として幅広く用いられているが、一方では羊
毛や絹、木綿等の天然繊維の吸湿性、風合い等に近づけ
ようとするさまざまな改良が行われている。その一つの
改良手段としてアクリル繊維をはじめとする合成繊維に
天然微粒子をブレンドすることが特開平３ー２１３５０
６号公報、特開平３ー２１３５０７号公報で開示されて
いる。しかしながら、蛋白質系天然微粒子、なかでもウ
ール微粒子をはじめとするケラチン蛋白質系天然微粒子
は、ポリマ原液中で塊状で存在するなどのため、アクリ
ル繊維内での分散性が悪く、紡糸時に糸切れしやすい、
繊維化しても強度が弱い等の問題があった。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】本発明は、蛋白質系天
然微粒子の繊維中分散性を向上させ上記の問題点を解決
すると共に、従来のアクリル繊維に対し、優れた吸湿性
を備えると共に、新規な風合いやタッチも有するアクリ
ル繊維を製造する方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は次のいずれかの構成を有する。すなわち、
アクリル系ポリマ原液に蛋白質系天然微粒子とジスルフ
ィド結合開裂剤を添加混合後紡糸することを特徴とする
アクリル系繊維の製造方法、または、アクリル系ポリマ
原液に蛋白質系天然微粒子と界面活性剤を添加混合後紡
糸することを特徴とするアクリル系繊維の製造方法であ
る。

【０００５】本発明で用いられるアクリル系ポリマはポ
リアクリロニトニルの他に、アクリロニトリルにアクリ
ル酸、メタクリル酸及びその低級アクリルエステル類、
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
ニル系化合物の他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、ｐ−スチレンスルホン酸等の
不飽和スルホン酸及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共重合したものでも良く、その場合
は少なくとも８５モル％以上のアクリロニトリル単位を
含有するポリマである。また上記アクリル系ポリマの溶
媒としては該ポリマを溶解するものであればよく、例え
ばジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメ
チルホルムアミドなどの有機溶剤やロダンリチウム、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、過塩素酸塩等の
無機溶剤が使用できる。

【０００６】本発明で用いられる蛋白質系天然微粒子と
は、アルブミン、グロブリン、ヘモグロビン、カゼイ
ン、コラーゲン、エラスチン、ケラチン、フィブロイン
等の天然蛋白質を含有する１種以上の天然物を化学的処
理及び／または機械的処理により粉砕したものである。
なかでもケラチン蛋白質を含有する動物の上皮及び毛、
爪、ヒズメ、ツノ、ウロコ、羽毛等の蛋白質系天然微粒
子は、ジスルフィド結合開裂剤の添加で繊維中の分散性
が著しく向上するので好ましい。また、ケラチン蛋白質
の含有量が少ない蛋白質系天然微粒子は界面活性剤の添
加で繊維中の分散性が向上するので好ましい。

【０００７】該蛋白質系天然微粒子の粒径は、好ましく
は目的とする繊維径の１／１０以下である。また該天然
微粒子の平均粒径をａミクロンとしたとき予め４ａミク
ロン以上のものをろ過等により除いたものを用いること
が好ましい。蛋白質系天然微粒子は、製糸性を損なわな
い範囲で添加することができる。吸湿性、風合いなどを
良好とし、一方、繊維物性低下を防ぐ観点から好ましく
はアクリル系ポリマに対して０．５重量％以上４０重量
％以下、さらに好ましくは５重量％以上３０重量％以下
である。

【０００８】本発明で用いられるジスルフィド結合開裂
剤とは、蛋白質内のジスルフィド結合を化学的に開裂す
るものであり、具体的には過酢酸、過ギ酸、過酸化水素
等の酸化剤または２−メルカプトエタノール、チオグリ
コール酸、硫化ナトリウム、ジチオスレイトール、ジチ
オエリストール等の還元剤等が挙げられ、２種以上を併
用してもよい。なかでもアクリル系ポリマの溶剤との親
和性及び安全性等から２−メルカプトエタノールやチオ
グリコール酸が好ましい。

【０００９】本発明においてジスルフィド結合開裂剤を
添加する場合のジスルフィド結合開裂剤の添加量は、好
ましくは蛋白質系天然微粒子の添加量に対して０．１重
量％以上３０重量％以下であり、より好ましくは５重量
％以上２０重量％以下である。０．１重量％より少ない
添加量では天然微粒子の繊維中分散性改善効果が小さ
く、また３０重量％より多い添加量では過剰のジスルフ
ィド結合開裂剤が繊維中に残存し強度等の繊維物性が低
下したり、製品となった後でブリードアウトしたりする
場合がある。

【００１０】本発明においてジスルフィド結合開裂剤を
添加する場合は、上記したアクリル系ポリマ原液に、上
記した蛋白質系天然微粒子およびジスルフィド結合開裂
剤を添加混合する。添加混合する時期は、紡糸する前の
任意の時点であればよく、予め蛋白質系天然微粒子及
び、またはジスルフィド結合開裂剤をポリマの溶媒自体
に、または該溶媒で希釈したポリマ原液またはポリマ原
液と混合後、ポリマ原液に添加混合してもよいし、蛋白
質系天然微粒子、ジスルフィド結合開裂剤及びポリマ原
液を同時に混合後紡糸してもよい。混合する装置は、撹
拌翼付き混合装置、静的混合器、管内混合器、ロール、
バンバリミキサー、加圧ニーダー、スクリュウ式混練押
出機、ロータ式混練機等公知のものを用いることができ
る。

【００１１】本発明で用いられる界面活性剤としては、
ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルスルフォン酸ナトリ
ウム、ドデシル−Ｎ−サルコシン酸ナトリウム、コール
酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム等の陰イオ
ン性界面活性剤、セチルトリメチルアンモニウムブロマ
イド、ドデシルピリジニウムクロライド等の陽イオン性
界面活性剤、３−［（コールアミドプロピル）ジメチル
アンモニオ］−１−プロバンスルフォン酸、パルミトイ
ルリゾレシチン、ドデシル−β−アラニン等の両性界面
活性剤、オクチルグリコシド、オクチルチオグリコシ
ド、ヘブチルチオグリコシド、デカノイル−Ｎ−メチル
グルカミド、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポ
リオキシエチレンｉ−オクチルフェニルエーテル、ポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエ
チレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトー
ルエステル等の非イオン性界面活性剤が挙げられるが、
なかでも蛋白質粒子や溶媒等と異物を形成することが少
ない点から非イオン性界面活性剤を用いることが好まし
い。

【００１２】上記した界面活性剤を添加する場合の添加
量は、好ましくは蛋白質系天然微粒子の添加量に対して
０．０５重量％以上１０重量％以下であり、より好まし
くは０．１重量％以上５重量％以下である。０．０５重
量％より少ない添加量では天然微粒子の繊維中分散性改
善効果が小さく、また１０重量％より多い添加量では過
剰の界面活性剤が繊維中に残存し強度等の繊維物性が低
下したり、製品となった後でたブリードアウトしたりす
る場合がある。本発明において界面活性剤を添加する場
合は、上記したアクリル系ポリマ原液に、上記した蛋白
質系天然微粒子および界面活性剤を添加混合する。添加
混合する時期は、紡糸する前の任意の時点であればよ
く、予め蛋白質系天然微粒子及び、または界面活性剤を
ポリマの溶媒自体に、または該溶媒で希釈したポリマ原
液またはポリマ原液と混合後、ポリマ原液に添加混合し
てもよいし、蛋白質系天然微粒子、界面活性剤及びポリ
マ原液を同時に混合後紡糸してもよい。

【００１３】本発明は添加混合した後該ポリマ原液の紡
糸を行い、アクリル系繊維を得る。上記したポリマ原液
を用いた繊維化の手法には公知の紡糸法が適用でき、紡
糸口金から水または前記ポリマ溶媒の１種または２種以
上のものを一部含有する水溶液中へ直接導入（湿式紡
糸）してもよいし、口金を紡糸浴液面上約２〜２０ｍｍ
の位置に設け、その口金孔から吐出された該紡糸原液を
紡糸口金孔と凝固液面との間の微小空間を走行させた後
凝固浴中に導入する、いわゆる乾湿式紡糸法によっても
よい。また紡糸原液を口金孔から押し出し、熱風で溶媒
を蒸発させる乾式紡糸法によってもよい。本発明で得ら
れるアクリル系繊維に着色剤、顔料その他公知の添加剤
を添加することは任意である。

【００１４】ジスルフィド結合開裂剤が蛋白質系天然微
粒子、とりわけケラチン蛋白質を含有する蛋白質系微粒
子の分散性向上に有効な理由は明瞭ではないが、蛋白質
の特定部位に作用し、蛋白質が一部溶媒中に溶解するこ
とにより微粒子間の凝集が防がれ、該微粒子の繊維中分
散性が向上するものと推定される。界面活性剤が蛋白質
系微粒子、とりわけケラチン蛋白質の含有量が少ない蛋
白質系微粒子の分散性向上に有効な理由は明確ではない
が、界面活性剤の疎水性領域が蛋白質の疎水性領域を覆
うことにより、微粒子間の凝集が防がれ、該微粒子の繊
維中分散性が向上するのではないかと推定される。

【００１５】以下、本発明を実施例により説明する。な
お、実施例中の原料構成％は重量％を意味する。得られ
た繊維中の粒子分散性については、平均粒径ａミクロン
の蛋白質系天然微粒子を添加した際に、繊維中に存在す
る全粒子のうち４ａミクロン以上の粒径をもつ粒子数の
割合（％）を繊維断面の顕微鏡観察により行った。該割
合が高いと繊維中の粒子分散性が悪いと判定する。ま
た、繊維の強度、吸湿率はＪＩＳ−Ｌ−１０１３に従
い、それぞれ引張り強度（ｇ／ｄ）、温度２０±２℃、
相対湿度６５±２％の平衡水分率（％）を求めた。

【００１６】

【実施例１】アクリロニトリル９１．２％／メチルアク
リレート８．０％／メタリルスルホン酸ソーダ０．８％
のポリマをジメチルスルホキシドに溶解したポリマ原液
１０００ｇ（ポリマ濃度２５％、４５℃における粘度２
２０ポイズ）に、予めジメチルスルホキシド５０ｇ、ウ
ール微粒子（平均粒径０．５ミクロン、２ミクロン以上
のものを除去してある。）２５ｇ及び２−メルカプトエ
タノール２．５ｇを混合しておいたものを添加混合す
る。湿式紡糸装置により紡糸及び伸延を行い、単繊維繊
度５デニールのアクリル系繊維を得た。得られた繊維中
に２ミクロン以上の粒子は観察されなかった。強度は
３．０ｇ／ｄ、吸湿率は４．０％であった。また、該繊
維は従来のアクリル繊維にはないソフトな風合い及びタ
ッチを有していた。

【００１７】〔比較例１〕ウール微粒子及び２−メルカ
プトエタノールを添加しなかったこと以外は実施例１と
同様に行い、単繊維繊度５デニールの繊維を得た。強度
は３．８ｇ／ｄと高いが吸湿率は１．６％と低かった。 〔比較例２〕２−メルカプトエタノールを添加しなかっ
たこと以外は実施例１と同様に行い、単繊維繊度５デニ
ールの繊維を得た。紡糸中に糸切れが多発し、得られた
繊維中の粒子分散性は、２ミクロン以上が２５％と悪
く、また強度も０．８ｇ／ｄと低かった。

【００１８】

【実施例２】ウール微粒子の代わりにコラーゲン微粒子
（平均粒径０．５ミクロン、２ミクロン以上のものを除
去してある。）を用いたこと以外は実施例１と同様に行
い、単繊維繊度７デニールの繊維を得た。得られた繊維
中に２ミクロン以上の粒子は観察されなかった。強度は
３．０ｇ／ｄ、吸湿率は４．２％であった。また、該繊
維は従来のアクリル繊維にはないソフトな風合い及びタ
ッチを有していた。

【００１９】

【実施例３〜８】ウール微粒子の添加量を変更したこと
以外は実施例１と同様に行い、単繊維繊度５デニールの
繊維を得た。得られた繊維の粒子分散性、強度、吸湿性
を表１にまとめた。

【００２０】

【実施例９】２−メルカプトエタノールの代わりにチオ
グリコール酸を用いたこと以外は、実施例１と同様に行
い、単繊維繊度５デニールの繊維を得た。得られた繊維
中に２ミクロン以上の粒子は観察されなかった。強度は
３．０ｇ／ｄ、吸湿率は４．０％であった。また、該繊
維は従来のアクリル繊維にはないソフトな風合い及びタ
ッチを有していた。

【００２１】

【実施例１０〜１５】２−メルカプトエタノールの添加
量を変更したこと以外は実施例１と同様に行い、単繊維
繊度５デニールの繊維を得た。得られた繊維の粒子分散
性、強度、吸湿性を表２にまとめた。

【００２２】

【実施例１６】アクリロニトリル９１．２％／メチルア
クリレート８．０％／メタリルスルホン酸ソーダ０．８
％のポリマをジメチルスルホキシドに溶解したポリマ原
液１０００ｇ（ポリマ濃度２５％、４５℃における粘度
２２０ポイズ）に、予めジメチルスルホキシド５０ｇ、
シルク微粒子（平均粒径０．５ミクロン、２ミクロン以
上のものを除去してある。）２５ｇ及びポリオキシエチ
レンｉ−オクチルフェニルエーテル０．２５ｇを混合し
ておいたものを添加混合する。湿式紡糸装置により紡糸
及び伸延を行い、単繊維繊度５デニールのアクリル系繊
維を得た。得られた繊維中に２ミクロン以上の粒子は観
察されなかった。強度は３．０ｇ／ｄ、吸湿率は４．０
％であった。また、該繊維は従来のアクリル繊維にはな
いソフトな風合い及びタッチを有していた。

【００２３】〔比較例３〕シルク微粒子及びポリオキシ
エチレンｉ−オクチルフェニルエーテルを添加しなかっ
たこと以外は実施例１６と同様に行い、単繊維繊度５デ
ニールの繊維を得た。強度は３．８ｇ／ｄと高いが吸湿
率は１．６％と低かった。 〔比較例４〕ポリオキシエチレンｉ−オクチルフェニル
エーテルを添加しなかったこと以外は実施例１６と同様
に行い、単繊維繊度５デニールの繊維を得た。紡糸中に
糸切れが多発し、得られた繊維中の粒子分散性は、２ミ
クロン以上が２５％と悪く、また強度も０．８ｇ／ｄと
低かった。

【００２４】

【実施例１７】シルク微粒子の代わりにコラーゲン微粒
子（平均粒径０．５ミクロン、２ミクロン以上のものを
除去してある。）を用いたこと以外は、実施例１６と同
様に行い、単繊維繊度７デニールの繊維を得た。得られ
た繊維中に２ミクロン以上の粒子は観察されなかった。
強度は３．０ｇ／ｄ、吸湿率は４．０％であった。ま
た、該繊維は従来のアクリル繊維にはないソフトな風合
い及びタッチを有していた。

【００２５】

【実施例１８〜２３】シルク微粒子の添加量を変更した
こと以外は実施例１６と同様に行い、単繊維繊度５デニ
ールの繊維を得た。得られた繊維の粒子分散性、強度、
吸湿性を表３にまとめた。

【００２６】

【実施例２４〜２７】界面活性剤の種類を変更したこと
以外は実施例１６と同様に行い、単繊維繊度５デニール
の繊維を得た。得られた繊維の粒子分散性、強度、吸湿
性を表４にまとめた。

【００２７】

【実施例２８〜３３】ポリオキシエチレンｉ−オクチル
フェニルエーテルの添加量を変更したこと以外は実施例
１６と同様に行い、単繊維繊度５デニールの繊維を得
た。得られた繊維の粒子分散性、強度、吸湿性を表５に
まとめた。

【００２８】

【発明の効果】上述の実施例から明らかなように、本発
明によればアクリル系繊維中に蛋白質系天然微粒子が良
好に分散することにより、糸切れが少なく、かつ強度等
繊維物性の低下が小さく、また吸湿性に優れ、従来のア
クリル繊維にない新規な風合い及びタッチを有するアク
リル系繊維が得られる。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】 注 （Ａ）：ドデシル硫酸ナトリウム （Ｂ）：セチルトリメチルアンモニウムブロマイド （Ｃ）：バルミトイルリゾレシチン （Ｄ）：ポリオキシエチレンソルビトールエーテル

【００３３】

【表５】

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクリル系ポリマ原液に蛋白質系天然微粒
   子とジスルフィド結合開裂剤を添加混合後紡糸すること
   を特徴とするアクリル系繊維の製造方法。
2. 【請求項２】蛋白質系天然微粒子がケラチン蛋白質を含
   有する蛋白質系天然微粒子である請求項１記載のアクリ
   ル系繊維の製造方法。
3. 【請求項３】蛋白質系天然微粒子の添加量がアクリル系
   ポリマに対して０．５重量％以上４０重量％以下である
   請求項１記載のアクリル系繊維の製造方法。
4. 【請求項４】ジスルフィド結合開裂剤が、２−メルカプ
   トエタノールまたはチオグリコール酸である請求項１記
   載のアクリル系繊維の製造方法。
5. 【請求項５】ジスルフィド結合開裂剤の添加量が蛋白質
   系天然微粒子に対して０．１重量％以上３０重量％以下
   である請求項１記載のアクリル系繊維の製造方法。
6. 【請求項６】アクリル系ポリマ原液に蛋白質系天然微粒
   子と界面活性剤を添加混合後紡糸することを特徴とする
   アクリル系繊維の製造方法。
7. 【請求項７】蛋白質系天然微粒子の添加量がアクリル系
   ポリマに対して０．５重量％以上４０重量％以下である
   請求項６記載のアクリル系繊維の製造方法。
8. 【請求項８】界面活性剤が非イオン性界面活性剤である
   請求項６記載のアクリル系繊維の製造方法。
9. 【請求項９】界面活性剤の添加量が蛋白質系天然微粒子
   に対して０．０５重量％以上１０重量％以下である請求
   項６記載のアクリル系繊維の製造方法。