JPH07279042A - セルロース系繊維含有繊維製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強力低下が小さく、防しわ性に優れ、かつ繰
り返し洗濯後も高いＷ／Ｗ性、パッカリング性、保型性
を保持し且つ、褐変の無いセルロース系繊維含有繊維製
品を提供する。 【構成】 セルロースＩ型の結晶構造が全結晶中５０重
量％未満であルセルロース系繊維を含有する繊維製品
に、予め潜在性酸性触媒を均一に付与し、次いでホルム
アルデヒド蒸気によってセルロース系繊維を架橋させる
セルロース系繊維含有繊維製品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】シャツ、スラックス、ブラウス等
の衣料用及び衣料として、好適なセルロース系繊維含有
繊維製品に関するものであり、さらに詳しくは、製品の
強力低下をおさえ、しかも防縮性、Ｗ／Ｗ（ウォッシュ
アンドウェア）性、プリーツ性及びパッカリング性、保
型性を向上させたセルロース系繊維含有繊維製品の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セルロース系繊維のしわになり易い、収
縮し易い等の欠点の改善は、永久的課題であり、縫製品
においては、特に従来よりセルロース系繊維含有繊維製
品のくり返し洗濯による生地と縫い糸又は生地部位間の
伸縮性の差により生ずるパッカリング現象（ひきつれ現
象）や製品形状での保型性の改善が強く望まれている。
この問題点を改善しようとして、製品状態でのホルマリ
ンと二酸化硫黄による気相反応を利用する試みがある
が、セルロース繊維が著しい強力低下をきたすというこ
との外に、錆汚染という新たな問題がクローズアップさ
れ、その解決が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は良好な風合い
を有し、防しわ性に優れ、かつ繰り返し洗濯後のパッカ
リング性、Ｗ／Ｗ性、防縮性、保型性に優れ、同時に気
相ホルマリン処理による強力低下を極力おさえると共
に、錆汚染をも抑えたセルロース系繊維含有繊維製品及
び工業生産性に優れた製造方法を提供しようとするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明らは、上記課題の
解決のために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達し
た。

【０００５】セルロースの結晶構造を変化させることの
できる薬剤で処理し、その結果、セルロースＩ型の結晶
構造が全結晶中５０重量％未満であるセルロース系繊維
含有繊維製品に、予め、潜在性酸性触媒を付与させ、次
いでセルロースを架橋させることのできる薬剤の蒸気
を、該セルロース系繊維内部に浸透せしめてセルロース
と架橋反応させることを特徴とするセルロース系繊維含
有繊維製品の製造方法である。

【０００６】本発明におけるセルロース系繊維とは、木
綿、麻、亜麻、パルプ等の天然セルロース繊維、及びバ
クテリアセルロース繊維などの結晶構造がセルロースＩ
型を示すものである。これらセルロース系繊維の中で、
木綿、麻、亜麻が好ましい。

【０００７】さらに、木綿のうち、膨潤剤で前処理され
て膨潤し、単繊維の断面における短軸／長軸比が０．７
０以上であるものが好ましい。

【０００８】セルロース系含有繊維とは、前記セルロー
ス系繊維単独またはビスコース法レーヨン（ポリノジッ
クを含む）、銅アンモニア法レーヨン、溶剤紡糸法レー
ヨン等の再生セルロースを含む他のセルロース系繊維と
混用された１００％のセルロース系繊維又は前記セルロ
ース系繊維とポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等の合成繊維との混紡、混
織、交撚等で混用した場合の繊維を意味する。混用品の
場合、本発明の効果をよく発揮させるために、セルロー
ス系繊維の含有率は２０重量％以上が好ましく、３０重
量％以上がより好ましい。

【０００９】また、本発明で言う繊維製品とは、前記の
セルロース系繊維や混用繊維を用いた織物、編物等の布
帛及びそれを用いて得られたシャツ、スラックス、ブラ
ウス、帽子、ハンカチ等の縫製品を意味する。

【００１０】本発明で言う結晶構造のセルロースＩ型と
は、Ｘ線回析法により求められるものであり、Ｐ．Ｈ．
Ｈｅｒｍａｎｓ ＆ Ａ．Ｗｅｉｄｉｎｇｅｒ：Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．ｐｈｙｓ．１９ ４９１−５０６（１９４８）
および林ら、北海道大学研究報告、ｐ．８３（１９７
４）によって求められるものである。

【００１１】本発明におけるセルロース系繊維中のセル
ロースＩ型は全結晶中５０重量％未満である。好ましく
は４０重量％未満であり、更に好ましくは３０重量％未
満である。５０重量％以上であると、ホルムアルデヒド
によるセルロースの架橋が不均一となり、強度低下が著
しく好ましくない。

【００１２】一方、セルロース繊維のホルムアルデヒド
による架橋は、通常、ホルムアルデヒド蒸気（ガス）と
二酸化硫黄ガスとを使用するいわゆる気相ホルマリン加
工法により実施されるが、この方法では、繰り返し洗濯
後のパッカリング性、Ｗ／Ｗ性、防縮性、保型性に優れ
るが、縫製工程や気相反応槽から主として発生する鉄元
素を中心にした重金属付着物が、二酸化硫黄から生成す
る強酸により腐蝕・褐変することや、或いは、該強酸そ
のものによるセルロースの酸化分解による褐変などがあ
り、著しく外観を悪くする欠点があった。

【００１３】そこで、本発明では、予め、潜在性酸性触
媒をセルロース系繊維の織・編物に均一に付与した後、
ホルムアルデヒド蒸気を使用する気相ホルマリン加工法
により、繰り返し洗濯後のパッカリング性、Ｗ／Ｗ性、
防縮性、保型性に優れ、強力低下も極力抑え、かつ該織
物の褐変問題を解消することに成功した。

【００１４】本発明のセルロース系繊維含有繊維製品
は、織物の場合、ＪＩＳ Ｌ−１０５９法における乾防
しわ度が２７０°以上であり、湿防しわ度との合計値は
５００°以上が好ましく、５５０°以上がより好まし
い。特に乾防しわ度と湿防しわ度との合計値が高い程、
Ｗ／Ｗ性が高くなり、パッカリング性及び保型性にも優
れる。これらの防しわ性を達成できるように改質された
セルロース系繊維が含まれる縫製品は、ＡＡＴＣＣ１２
４−１９８４法におけるＷ／Ｗ性が３級以上かＪＩＳＬ
−０２１７の１０３法の洗濯５回後のＡＡＴＣＣ法にお
けるパッカリング性が 4級以上の保型性を示す。

【００１５】本発明の製造方法におけるセルロースの結
晶構造を変化させることができる薬剤には、水酸化リチ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、エチルアミ
ン、液体アンモニア、ヒドラジン等のアルカリ、硫酸、
リン酸、硝酸等の酸、塩化亜鉛、塩化カルシウム、硫酸
カルシウム、各種ロダン塩、ヨウ化カリウム等の塩類、
及びこれらの組合わせが挙げられる。セルロース系繊維
が木綿の場合、水酸化ナトリウム、液体アンモニアが好
ましく、染色性の向上と洗濯後の風合いの保持性の点で
水酸化ナトリウム／液体アンモニアの併用系がより好ま
しい。

【００１６】しかしながら、水酸化ナトリウムによるア
ルカリ処理は、セルロースの結晶構造をセルロースＩ型
からセルロースII型へ変態させるが、この結晶変態の効
率は水酸化ナトリウム濃度、アルカリ処理中のセルロー
ス繊維のテンションの受け方及びアルカリ除去温度に大
きく影響される。

【００１７】一方、液体アンモニア処理は結晶構造をセ
ルロースＩ型からセルロース III型へ変態させる。この
際の結晶変態効率は、セルロース中の水分率を少なくす
ることを考慮し、アンモニア除去を乾熱で行う場合はセ
ルロース繊維のテンションの影響は比較的少なく良好で
ある。

【００１８】従って、セルロースＩ型の結晶構造を全結
晶中５０重量％未満にするには、水酸化ナトリウム処理
の場合では比較的高濃度で、テンションを低く、水酸化
ナトリウム除去温度を下げる配慮が必要である。水酸化
ナトリウムの濃度は２０°Ｂｅ’〜３５°Ｂｅ’であ
り、より好ましくは２３°Ｂｅ’〜２８°Ｂｅ’であ
る。水酸化ナトリウム除去時の水温は０〜１００℃であ
るが、好ましくは８０℃以下である。又、織・編物のテ
ンションをゆるやかにするため、予め、液流染色機、ワ
ッシャー、タンブラー、サンフォライズなど物理的・機
械的揉み効果を与えて歪を除いたのちシルケット処理す
ることも結晶変態効率向上に有用である。

【００１９】液体アンモニアにより処理する場合、セル
ロース系繊維含有織・編物は液体アンモニアに２〜２０
秒間浸漬後、５〜９０秒、望ましくは５〜２０秒のタイ
ミングを置いて熱又は蒸気によって脱アンモニア処理さ
れる。

【００２０】本発明におけるセルロースを架橋させるこ
とができる薬剤とは、気体、液体、固体、水溶液のいず
れでもよいが、加熱等で容易に蒸気となって、セルロー
ス繊維内部へ浸透できるものであり、ホルムアルデヒド
が好ましい。ホルムアルデヒド蒸気の場合、潜在性酸性
触媒を予め、セルロース系繊維含有織・編物に均一に付
与させることにより、二酸化硫黄ガスを使用することな
くホルムアルデヒドがセルロース中に存在するＯＨ基と
反応し、セルロース分子鎖間の架橋が生成する。

【００２１】本発明で使用できる潜在性酸性触媒には、
その代表例を例示すると、ＮＨ₄ Ｃｌ、ＮＨ₄ Ｂｒ、
（ＮＨ₄ ）₂ ＨＰＯ₄ 、ＮＨ₄ Ｈ₂ ＰＯ₄ （ＮＨ₄ ）₂
ＳＯ₄、ＮＨ₄ ＮＯ₃ などの無機強酸のアンモニウム塩
類、ギ酸アンモン、酢酸アンモン、シュウ酸アンモンな
どの有機酸のアンモニウム塩類、ＺｎＣｌ₂ 、Ｚｎ（Ｎ
Ｏ₃ ）₂ 、Ｚｎ（ＢＦ₄ ）₂ 、ＭｇＣｌ₂ 、ＭｇＨＰＯ
₄ 、ＡｌＣｌ₃ 、Ａｌ（ＮＯ₃ ）₃ 、Ａｌ₂ （ＳＯ₄ ）
₃ 、ＣａＣｌ₂ などの金属の強酸塩類、２−アミノ−２
−メチル・プロパノール塩酸塩などのアルカノールアミ
ンの塩酸塩類、及びこれらの混合触媒系などが挙げられ
る。

【００２２】これら触媒系にＨ₂ ＳＯ₄ 、ＨＮＯ₃ 、Ｈ
Ｃｌ、ギ酸、シュウ酸などの強酸を使用してもさしつか
えない。好ましくは、無機強酸のアンモニウム塩類、金
属の強酸塩類、アルカノールアミン塩類が挙げられる。

【００２３】本発明において、セルロース系繊維は、ホ
ルムアルデヒド等の蒸気に接触させる前に、セルロース
の結晶構造を変化させる薬剤やセルロースの膨潤剤が少
なくとも１度、セルロース繊維内部に、しかもできるだ
け均一に浸透させられると、ホルムアルデヒド等の蒸気
は容易にセルロース繊維内部にまで、しかも均一に浸透
させることができる。したがって、セルロース繊維中
に、局部的な架橋を形成せしめたり、歪をもたらすよう
な架橋を避けることができ、セルロース繊維の強力低下
を防止することができる。

【００２４】気相ホルムアルデヒド処理は、布帛の状態
及び縫製品の状態のいずれでも処理できるが、縫製品に
した後に処理する方が、縫製上の問題発生がなく、縫製
品の形状をも効果的に固定するので、パッカリング法、
保型性が著しく高くなり、好ましい実施態様である。

【００２５】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではな
い。実施例で用いた評価法を以下に示す。 防しわ法；ＪＩＳ Ｌ−１０５９ Ｂ法（モンサント
法）に於ける乾燥時及び湿潤時のしわ回復角度（各々Ｄ
ＣＲ、ＷＣＤで示す）で評価した。 抗張力；ＪＩＳ Ｌ−１０９６ グラブ法（ヨコ方向） 抗張力保持率；加工前の強力に対する加工後の比を百分
率で示した。 Ｗ／Ｗ性；ＡＡＴＣＣ １２４−１９８４ ５段階レプ
リカ法にもとづいて判定を行った。５級（良好）〜 1級
（不良）

【００２６】パッカリング性；ＪＩＳ Ｌ−０２１７
１０３法による洗濯を５回くり返した後、ＡＡＴＣＣ
８８−Ｂ−１９８４法の縫い目５段階レプリカにより評
価した。５級（良好）〜１級（不良）

【００２７】保型性；ＪＩＳ Ｌ−１０４２ ＦII法に
よる洗濯、タンブル乾燥（Ｉ−２条件）を５回くり返し
た後、視覚で５段階に判定した。 ５（級）：非常に良好 ４ 〃 ：良好 ３ 〃 ：普通 ２ 〃 ：やや不良 １ 〃 ：非常に不良

【００２８】褐変度；視覚で５段階に判定した。 ５（級）：非常に良好 ４ 〃 ：良好 ３ 〃 ：普通 ２ 〃 ：やや不良 １ 〃 ：非常に不良

【００２９】セルロースＩ型結晶の含有率（％）：セル
ロース単繊維を織編物から取り出し、Ｘ線回析法により
測定した。セルロースＩ、セルロースII、セルロースII
I の含有量は、Ｐ．Ｈ．Ｈｅｒｍａｎｓ ＆ Ａ．Ｗｅ
ｉｄｉｎｇｅｒ：Ｊ．Ａｐｐｌ．ｐｈｙｓ．１９ ４９
１ -５０６ (１９４８ )および林ら、北海道大学研究報
告、ｐ．８３ (１９７４ )の方法によった。

【００３０】実施例１ 木綿（スライバー状）を２５°Ｂｅ’水酸化ナトリウム
に室温で２０分間浸漬し、次いで、２０℃の水で充分洗
浄した後、１重量％酢酸水溶液で中和、次いで水洗し乾
燥した。こうして得たマーセル化木綿を常法により紡績
し次いで織物（５０×５０／１４５×７５、１１２ｇ／
ｍ² ）を作成し、通常の糊抜・精練・漂白した。次い
で、０．２重量％の塩化アンモン水溶液に浸漬、絞り率
７５％になるように絞り、１２０℃×３分間乾燥し布帛
（Ａ）を得た。この布帛（Ａ）を使ってシャツを縫製し
た。このシャツの１０Ｋｇを気相反応処理槽にセット
し、３７％ホルマリン水溶液５リットルを蒸気と共に霧
状に均一に注入した。その後、気相反応槽の温度を１５
０℃まで昇温し、この温度で２分間保った。しかるの
ち、水蒸気により、脱ホルマリン処理を施した。得られ
たシャツの評価結果を表１に示した。

【００３１】実施例２ 木綿織物（９０／２×９０／２／１４２×７６、１１１
ｇ／ｍ² ）の精練・漂白布を２５°Ｂｅ’水酸化ナトリ
ウムにて常法によるシルケット処理を２回繰り返し、次
いで液体アンモニアに２秒浸漬後、７０％の絞り率で搾
液し、１０秒のタイミングをおいた後、９０℃で１分間
乾燥した。次いで、０．２５重量％の塩化アンモン水溶
液に浸漬、絞り率７５％になるように絞り、１２０℃×
３分間乾燥し布帛（Ｂ）を得た。この布帛（Ｂ）を使っ
て、シャツを縫製し、実施例１と同様にホルマリンによ
る気相処理を実施した。得られたシャツの評価結果を表
１に示した。

【００３２】実施例３ 木綿織物（９０／２×９０／２／１４２×７６、１１１
ｇ／ｍ² ）の精練・漂白上がりを３２°Ｂｅ’水酸化ナ
トリウムを使いシルケット加工した後、次いで実施例２
と同様に液体アンモニア処理を行った。更に０．２重量
％の塩化アンモン水溶液に浸漬し絞り率７５％になるよ
うに絞り、次いで１２０℃×３分間乾燥し布帛（Ｃ）を
得た。この布帛（Ｃ）を使って、シャツを縫製し、実施
例１と同様にホルマリンによる気相処理を実施した。得
られたシャツの評価結果を表 1に示した。

【００３３】実施例４ 木綿織物（９０／２×９０／２／１４２×７６、１１１
ｇ／ｍ² ）の精練・漂白上がりを実施例２と同様の液体
アンモニア処理を行ない、次いで１重量％のＭｇＣｌ₂
・６Ｈ₂ Ｏと０．５重量％のＮＨ₄ Ｈ₂ ＰＯ₄ 水溶液に
浸漬し、７０％の絞り率になるように絞り、１２０℃×
３分間乾燥し布帛（Ｄ）を得た。この布帛（Ｄ）を使っ
て、シャツを縫製し、実施例１と同様のホルマリンによ
る気相処理をおこなった。得られた結果を表 1に示し
た。

【００３４】比較例１ 木綿織物（９０／２×９０／２／１４２×７６、１１１
ｇ／ｍ² ）の精練・漂白上がりを２５゜Ｂｅ’水酸化ナ
トリウムで通常シルケット加工をし、布帛（Ｅ）を得
た。この布帛（Ｅ）を使って、シャツを縫製した。この
シャツ１０Ｋｇを気相反応処理槽にセットし、３７％ホ
ルマリン水溶液５リットルを蒸気と共に霧状に均一に注
入し、次いで二酸化硫黄ガス２００ｇを注入した。その
後、気相反応槽の温度を１２８℃まで昇温し、この温度
で２分間保った。しかるのち、アンモニア水と水蒸気に
より、脱ホルマリン処理を施した。得られた結果を表 1
に示した。

【００３５】

【比較例２】木綿織物（９０／２×９０／２／１４２×
７６、１１１ｇ／ｍ² ）の精練・漂白上がりを３２゜Ｂ
ｅ’水酸化ナトリウムでシルケット加工をし、次いで
０．２重量％の塩化アンモン水溶液に浸漬し絞り率 7 5
％になるように絞り、１２０℃×３分間乾燥し布帛
（Ｆ）を得た。この布帛（Ｆ）を使って、シャツを縫製
し、実施例１と同様にホルマリンによる気相処理を実施
した。得られた結果を表 1に示した。

【００３６】比較例３ 比較例１で使った布帛（Ｅ）を加工剤組成（Ｉ）液に浸
漬し、絞り率７２％になるように絞り、１２０℃で２．
５分間、中間乾燥したのち、１５０℃で３分間キュアー
した。この加工布を用いて、常法によりシャツを縫製し
た。得られたシャツの評価結果を表 1に示した。 （Ｉ）浴組成： ベッカミンＢ４２５（大日本インキ化学工業社製、 グリオキザール樹脂） ５部 キャタリストＧ（大日本インキ化学工業社製、架橋触媒） ０．６部 ファインテックスＰＥＮ（大日本インキ化学工業社製、 ポリエチレン・エマルジョン） ２部 シリコーンソフナーＥＰ１０１０（日華化学工業社製、 シリコーンソフナー） ２部 水 ９０．４部

【００３７】比較例４ 木綿織物（９０／２×９０／２／１４２×７６、１１１
ｇ／ｍ² ）の精練・漂白上がりを実施例２同様に２５゜
Ｂｅ’水酸化ナトリウムでシルケット加工を２回繰り返
し、次いで液体アンモニア処理を実施し布帛（Ｂ’）を
得た。この布帛（Ｂ’）を使って、シャツを縫製し、次
いで比較例１と同様にホルマリンによる気相処理を実施
した。得られた結果を表 1に示した。

【００３８】

【表１】 本発明のシャツは、風合いが粗硬化せず防しわ性が高
く、抗張力の低下が小さく、Ｗ／Ｗ性に優れ、著しくパ
ッカリング性、保型性に優れ、しかも鉄さびなどの重金
属酸化物の付与やセルロースの酸化分解による褐変がな
い。

【００３９】

【発明の効果】水酸化ナトリウム、液体アンモニア等の
セルロース系繊維の結晶構造を変化させる薬剤によっ
て、本来のセルロースＩ型の結晶構造を他の結晶構造へ
大幅に結晶変態せしめることにより、繊維全体を均一に
膨潤せしめ、次いで予め潜在性酸性触媒を均一に付与し
たのち、ホルムアルデヒド蒸気で均一に架橋せしめて固
定し、架橋による歪の発生を極力抑えたセルロース系繊
維を含有する繊維製品は、風合いが良好で、強力低下が
少なく、防しわ性高く、繰り返し洗濯後も優れたＷ／Ｗ
性、防縮性、保型性を示し、且つ、鉄さびなどの重金属
酸化物の付与やセルロースの酸化分解による褐変がな
い。

フロントページの続き (72)発明者 新庄 昌也 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 永良 哲庸 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 岩田 功 大阪市北区堂島浜二丁目２番８号 東洋紡 績株式会社本社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルロースの結晶構造を変化させること
   のできる薬剤で前処理されて、セルロースＩ型の結晶構
   造が全結晶中５０重量％未満であるセルロース系繊維を
   含有する繊維製品に、予め潜在性酸性触媒を付与し、次
   いでセルロースを架橋させることのできる薬剤の蒸気
   を、前記セルロース系繊維内部に浸透せしめてセルロー
   スと架橋反応させることを特徴とするセルロース系繊維
   含有繊維製品の製造方法。