JPH0768667B2

JPH0768667B2 - 羊毛製品の製法

Info

Publication number: JPH0768667B2
Application number: JP63308536A
Authority: JP
Inventors: 道信改森; 研治北村
Original assignee: 鐘紡株式会社
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: JPH0291269A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、優れた保温性もしくはこれに加えて優れた耐
光堅ろう度を有し、これらの効果が繰り返しの洗濯によ
つて損なわれない羊毛製品およびその製法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

最近、遠赤外線を利用した新技術が各種の分野で開発さ
れており、繊維業界においても、合成繊維や植物繊維か
らなる布帛に遠赤外線放射物質を付与すると保温効果の
高い衣料等が得られることが知られている。しかし、単
に遠赤外線放射物質を繊維に付着させただけでは、洗濯
を重ねるにしたがつて遠赤外線放射物質が脱落して経時
的に保温効果が薄れていく。そこで、上記保温効果に洗
濯耐久性を与える方法として，遠赤外線放射物質を含ん
だ懸濁液もしくは溶液（以下「遠赤外線放射物質含有
液」と略す）にウレタン系，シリコーン系，尿素ホルマ
リン系，グリオキザール系，アクリル系，エポキシ系，
アセタール系等の樹脂を添加してから繊維に付与し、脱
水乾燥後に触媒あるいは熱の作用で樹脂を架橋させて樹
脂膜を形成させ，この樹脂によつて遠赤外線放射物質を
閉じ込めてしまうという方法が実用化されている。この
方法において、用いる樹脂を、アクリル系，特殊シリコ
ーン系，ポリアクリルアミド系，特殊ポリエステル系，
両性界面活性剤系，四級アンモニウム塩系，アルキルホ
スフエート系，カチオン系ポリマー，水溶性ウレタン，
エーテル型非イオン等の中から適宜に選択するようにす
ると、種々の水準の洗濯耐久性を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような保温効果を羊毛繊維に付与することが検討
されている。しかしながら、羊毛繊維は、本来植物性繊
維よりも親水性でありながらその表面が撥水性をもつエ
ピクチクル層で被われているため、親水性，疎水性の両
化学物質に対し親和性が乏しく、水系処理で羊毛表面に
皮膜を形成する物質，樹脂は現在のところ見いだされて
いない。

ただ、皮膜は形成しないが、羊毛表面に塊状に付着し一
部羊毛繊維と化学結合して洗濯に耐久性を示す樹脂がい
くつか見いだされている。例えばSynthappret BAP（シ
ンサプレツトBAP,バイエル社製）等があげられる。これ
らは、布帛にのみ適用されるもので、繊維に付着させ乾
燥後キユワリングすることにより樹脂間での架橋を促進
し塊状化させる。この塊状樹脂によつて羊毛繊維間をボ
ンデイングさせ，これにより羊毛繊維の移動を阻止して
洗濯時のフエルト収縮を防止するために用いられる。こ
のような樹脂に遠赤外線放射物質を混合して用いること
が考えられるが、上記樹脂は、親水性，疎水性の両化学
物質に対し親和性が乏しいという羊毛繊維の特殊な性質
に適合するよう特殊な構造によつて親和性が与えられて
いるため、遠赤外線放射物質を混合すると上記親和性が
損なわれて羊毛繊維への耐久的な付着を示さなくなる。
したがってこれがネツクとなり洗濯耐久性の優れたもの
は実用化できない。

また、羊毛表面を改質して親水性にすると、前記合成繊
維や植物性繊維の場合と同様にして水系のシリコン，ウ
レタン，ポリエステル等の各種樹脂が適応でき，これら
と遠赤外線放射物質を混合して羊毛に付与し、繊維表面
で樹脂皮膜を形成させることにより繊維表面に遠赤外線
放射物質を固定することができるように思われる。しか
し、羊毛繊維はアルカリにも高温にも弱いため、前記合
成繊維や植物性繊維のように強いキユワリング条件を設
定することができず、したがつて樹脂の架橋形成が不充
分になり耐洗濯性の低いものしか得られない。

さらに、上記遠赤外線放射物質の中には、ZnO₂,ZnO,Al₂
O₃のように紫外線反射をして日焼け防止に役立つとして
化粧品等に利用されているものがある。そこで、特に、
遠赤外線放射物質であつてかつ紫外線反射効果の高いも
のを羊毛の繊維表面に付与することができれば、羊毛の
弱点である耐光堅ろう度が向上し、染料の褪色や繊維自
体の黄変を防止することができ、鮮美色，パステル色を
実現できると期待されている。しかし、これについても
上記と同様の理由から、実用化されるには至つていな
い。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、保温
性もしくはこれに加えて耐光堅ろう度に優れ、しかもこ
れらの効果が優れた耐洗濯性を示す羊毛製品とその製法
の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、羊毛を塩素およ
び酸素の少なくとも一方で酸化処理することによりその
表面のクチクル層の少なくとも一部を除去してアニオン
基を増加させ、臨界表面張力が55dyne/cm以上となるよ
う改質する工程と、上記羊毛をカチオン変性遠赤外線放
射物質懸濁液もしくはカチオン変性遠赤外線放射物質溶
液で処理する工程と、上記カチオン変性遠赤外線放射物
質懸濁液もしくはカチオン変性遠赤外線放射物質溶液に
よる処理と同時またはその後に上記羊毛をポリアミドエ
ピクロルヒドリン樹脂液で処理する工程とを備えること
を特徴とする。

〔作用〕

すなわち、本発明者らは、羊毛繊維に耐久性ある保温効
果を付与する方法についてさまざまな方向から研究を進
めた結果、羊毛の繊維表面のクチクル層を損傷もしくは
除去して繊維表面に活性なアニオン基を増やし、そこに
カチオン変性遠赤外線放射物質をイオン結合によつて固
定し、さらにその上を、羊毛繊維と共有結合しうるポリ
アミドエピクロルヒドリン樹脂で被覆すると、上記カチ
オン変性遠赤外線放射物質が、繊維表面に均一に分散し
た状態で羊毛繊維のアニオン基とイオン結合して直接固
定され、その状態で、共有結合によつて羊毛繊維と強固
に結合したポリアミドエピクロルヒドリン樹脂皮膜によ
つて被覆されるため、遠赤外線放射物質が繊維表面から
脱落することがなく、優れた耐洗濯性を示すことを見い
だし本発明に到達した。また、上記遠赤外線放射物質の
中でも、特に紫外線反射効果の高いものを用いると、保
温性のみならず、耐光堅ろう度にも優れた羊毛製品が得
られることがわかり、その用途が拡大されることがわか
つた。

つぎに、本発明を詳細に説明する。

本発明の対象とする羊毛製品とは、羊毛繊維によつて形
成されたスライバー，ばら毛，糸，織り地，編み地等の
各種形態の繊維製品を示す。

本発明の羊毛製品は、上記羊毛繊維製品の繊維表面を、
例えばつぎの（１）〜（３）の工程で加工して遠赤外線
放射物質を付与したものである。

（１）羊毛繊維表面の改質塩素もしくは酸素酸化により羊毛繊維表面にアニオンあ
るいはカチオンもしくはその双方を生じさせて親水性を
与える。すなわち、羊毛繊維の表面スケールのうち最外
層であるエピクチクル層を損傷もしくは溶出除去して羊
毛繊維表面の撥水性を除去し、さらに中間層であるエキ
ソクチクル層にも損傷を与えて羊毛繊維表面にアニオ
ン，カチオンを生じさせ、その表面を最内層であるエン
ドクチクル層と同程度の親水性にする。通常、エキソク
チクル層はエンドクチクル層よりも親水性が小さく、こ
の差異に由来するバイメタル作用により水中でクチクル
層がまくれて繊維が絡み合い、フエルト化現象が生じ
る。したがつて、上記のように両層の親水性を同程度に
すると、上記フエルト化が解消し、繊維表面のぬれ性が
大幅に改善されることになる。

なお、上記塩素もしくは酸素酸化を行う方法としては、
例えば公知のクロイ加工機を用いて塩素酸化（通常「塩
素化」と称している）する方法をあげることができる。
この方法は、塩素ガスや次亜塩素酸（NaOCl）等を用い
て羊毛繊維の表面スケールのシスチンやペプチド結合を
破壊してイオンを生じさせるもので、羊毛製品の防縮加
工法としてよく知られている。本発明において、上記塩
素酸化を行う場合、その有効塩素量を１〜６％owf（繊
維重量に対する重量、以下同じ）に設定することが好適
である。なお、このような酸化反応によつて生じる羊毛
繊維表面の化学的な変化について示しておく。

このような改質処理により、羊毛繊維表面にはアニオン
基およびカチオン基が生じ、イオン結合能力が増大する
とともに、ぬれ性が向上する。ちなみに、通常の羊毛繊
維の臨界表面張力は40〜45dyne/cmであるが、上記改質
によつて臨界表面張力を55dyne/cm以上に高めることが
できる。したがつて、この発明では、後述する樹脂皮膜
形成時に、臨界表面張力が上記の値以下の特殊な樹脂を
用い、樹脂を羊毛表面に充分に拡散させることにより、
均一かつ強固な樹脂皮膜を形成することができるのであ
り、これがこの発明の大きな特長である。

なお、この改質処理は、スライバー，ばら毛，糸，織り
地，編み地等、どのような形態の羊毛製品に対しても行
うことができる。

（２）カチオン変性遠赤外線放射物質の羊毛繊維表面
への結合上記のようにして改質された羊毛に、カチオン変性した
遠赤外線放射物質を供給し、羊毛繊維表面のアニオン基
にカチオン変性遠赤外線放射物質をイオン結合させる。
これによつて、カチオン変性遠赤外線放射物質は、繊維
表面に、直接、かつ強固に固定される。しかも、繊維表
面のアニオン基があるところに、遠赤外線放射物質が均
一に分散した状態で結合するため、結合したシリカ粒子
の分布が偏らない。これが、本発明の大きな特長であ
る。この結合反応は、例えばスライバー等の羊毛製品を
パツケージ染色するのと同様の要領でカチオン変性遠赤
外線放射物質含有液を反応させることにより行うことが
できる。上記カチオン変性遠赤外線放射物質含有液と
は、カチオン変性された遠赤外線放射物質が、水等の分
散媒に懸濁状態もしくはゾル状態で分散する分散液もし
くは水溶液である。このようなカチオン変性遠赤外線放
射物質含有液としては、例えば市販されているカチオン
変性酸化ジルコニア溶液（PCY−1,日興化学研究社製）
やカチオン変性酸化アルミニウム溶液（PCY−2,日興化
学研究社製）等があげられる。なお、カチオン変性遠赤
外線放射物質とは、TiO₂,SiO₂,ZnO₂,ZnO,ZrO₂,Al₂O₃,Sn
O₂等の遠赤外線放射物質をカチオン変性させたもので、
特に製品の耐光堅ろう度を向上させたい場合には、これ
らの中でも紫外線反射効果の高いZnO₂,ZnO,ZrO₂等を用
いることが好適である。これらは１種を単独で用いても
２種以上を併用してもよい。また、種類の異なるカチオ
ン変性遠赤外線放射物質含有液自体を混合使用するよう
にしてもよい。

ただし、用いる遠赤外線放射物質の粒子径は、100mμ
（ミリミクロン）以下、特に５〜50mμ程度に設定する
ことが好適である。すなわち、粒子径が小さすぎると羊
毛への吸着の安定性に問題があり、逆に50mμより大き
いものでは粗剛感が強くなるとともに遠赤外線放射物質
が羊毛繊維表面から離脱しやすくなる傾向が見られるか
らである。また、羊毛繊維に対する遠赤外線放射物質の
配合量は、0.1〜0.3％owf、特に0.4〜2.0％owfに設定す
ることが好適である。この範囲内で、特に好ましい保温
効果あるいは優れた耐光堅ろう度が得られる。

（３）樹脂によるカチオン変性遠赤外線放射物質の充
填固定上記のようにしてカチオン変性遠赤外線放射物質が結合
された羊毛に、親水性が改質された羊毛繊維と共有結合
しうるポリアミドエピクロルヒドリン樹脂を供給し、上
記遠赤外線放射物質ごと羊毛繊維表面を被覆する樹脂皮
膜を形成させて、遠赤外線放射物質の外側を被覆して羊
毛繊維表面に固定させる。上記樹脂皮膜は、共有結合に
よつて繊維表面と強く一体化されているため、上記遠赤
外線放射物質は強固に固定される。なお、形成させる樹
脂皮膜の厚みは15〜150mμ、特に100mμ前後にすること
が好適である。上記厚みを実現するためには、用いるポ
リアミドエピクロルヒドリン樹脂の配合量を、0.3〜3.0
％owf、特に0.6〜2.0％owfに設定することが好適であ
る。

上記ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂は、アゼチジニ
ウムカチオンを有し、かつ水膨潤性を備えている。

上記アゼチジニウムカチオンとは、下記に示すような四
級アンモニウムカチオンで、アニオン基と共有結合を形
成しやすい構造を有している。

このようなアゼチジニウムカチオンを有し、かつ水膨潤
性を備えるポリアミドエピクロルヒドリン樹脂として
は、ハーコセツト57（デイツク・ハーキユレス社製、分
子量6000〜10000）やポーラミンＥ−125,ポーラミン300
XC（ともに東邦化学社製、分子量8000〜11000）等があ
げられる。これらの樹脂の臨界表面張力は50〜54dyne/c
m程度であり、前記改質された羊毛繊維（臨界表面張力
が55dyne/cm以上）とのなじみ性がよい。そして、これ
らの樹脂の構造中に存在するアゼチジニウムカチオンが
前記改質された羊毛繊維のスルホン酸基（-SO₃ ），カ
ルボキシル基（-COO）等と強力な共有結合を形成して
耐久性の高い樹脂皮膜を形成する。したがつて、前記カ
チオン変性遠赤外線放射物質はこの樹脂皮膜に包みこま
れて容易に羊毛繊維表面から脱落することがなく、洗濯
等を繰り返してもその特性が変化することがない。さら
に、樹脂自体が高度に水膨潤性に富んでいるため、洗濯
時には樹脂が吸水して膨潤し、水系で羊毛繊維が充分に
柔軟性を示すようになる。したがつて、遠赤外線放射物
質の固定部分に無理な荷重がかからない。

なお、上記カチオン変性遠赤外線放射物質の結合とポリ
アミドエピクロルヒドリン樹脂による遠赤外線放射物質
の固定は、上記のように別工程で行つてもよいが、同時
に行つても何ら差し支えない。

このようにして得られた羊毛製品は、遠赤外線放射物質
の固定によつて通常の羊毛製品では得られない保温効果
を有し、その保温効果が洗濯を繰り返しても損なわれる
ことがないという特長を有する。したがつて、本来羊毛
製品は水洗いに不向きとされていたが、この羊毛製品は
水洗いが可能であり、取り扱いが容易である。また、上
記遠赤外線放射物質として紫外線反射効果の高いものを
用いると、上記保温性が加味されるのみならず、従来の
羊毛製品では得られない優れた耐光堅ろう度が付与され
る。すなわち、従来の羊毛製品の染色加工品は、鮮美
色，パステル色について耐光堅ろう度基準３級確保が限
界であつたが、ZnO₂,ZnO,ZrO₂等を本発明の方法で付与
したものは、耐光堅ろう度が向上し、堅ろう度基準４級
を確保することができる。したがつて、より鮮明な色を
長期にわたつて維持することができフアツシヨン性の高
い外衣品となりうる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〕まず、羊毛スライバーに下記の条件で塩素処理を施し
た。

有効塩素量:2％owf 処理機：クロイ加工機処理温度:10℃ 上記処理によつて得られた羊毛スライバーは、その特性
が処理前に比べて下記の第１表のように改質された。

つぎに、上記羊毛スライバーを紡績して2/48の梳毛糸と
したのち、通常のパツケージ染色を行つた。そして、染
色に用いたパツケージ染色機を利用し、ひき続いて下記
の条件で羊毛繊維表面にカチオン変性遠赤外線放射物質
を結合させると同時に樹脂皮膜を形成させた。

処理液：カチオン変性酸化ジルコニア溶液（PCY−1,日興化学研究所製）固形分換算2.0％owf ポリアミドエピクロルヒドリン系樹脂液（ハーコセツト57,デイツク・ハーキユレス社製）固形分換算1.0％owf シリコーン系柔軟剤固形分換算0.5％owf 処理温度:20〜25℃ 処理時間:20分 pH:弱酸性（pH5.5〜5.8）で開始し、最終的に中性〜弱
アルカリ性（pH7.0〜7.5）で終了そして、上記処理終了後、ブロワー脱水を行い、ついで
熱風乾燥機を使用（90℃,60分間）して目的とする梳毛
糸を得た。

〔実施例２〕カチオン変性遠赤外線放射物質溶液として、カチオン変
性酸化アルミニウム溶液（PCY−2,日興化学研究所製、
固形分換算2.0％owf）を用い、ポリアミドエピクロルヒ
ドリン系樹脂液を、固形分換算1.5％owfのものに代え
た。そして、遠心脱水（4500rpm,1分間）後の乾燥工程
において、熱風乾燥機ではなく高周波真空乾燥機（65
℃,45分間）を使用した。それ以外は実施例１と同様に
して目的とする梳毛糸を得た。

このようにして得られた２種類の羊毛の梳毛糸と、未処
理の羊毛糸（ウール番手2/48），を用い、それぞれ同一
編機で同一仕様の編地（組織：両面スムース，目付:350
g/m²）に仕立てた。そして、これらについて実用洗濯試
験（JIS 0217,104法）を行い、実用洗濯後の保温効果と
風合いを評価した。なお、保温効果の評価試験は下記の
ようにして行つた。

〈保温効果試験〉サーモラボII型（加藤鉄工所製）を用い、プレート温度
を36.5℃に保つてヒータの消費電力を測定した。環境は
20℃×65％RH,無風状態とした。したがつて、保温効果
の高いものほど小さい値となる。

また、実施例１の編地について、上記実用洗濯試験の前
後でジルコン量を原子吸光法により測定した。

一方、上記各梳毛糸をそれぞれカバーフアクター0.41で
天竺に編み、これらについてIWS TM 185法（180分、合
格基準:10％未満）に従い洗濯収縮率を測定した。

これらの結果を下記の第２表に示す。

上記の結果から、実施例品は洗濯を繰り返しても収縮，
風合いのいずれも問題がなく、保温効果も洗濯耐久性を
有していることがわかる。

〔実施例３〕まず、羊毛スライバーに下記の条件で塩素処理を施し
た。

有効塩素処理量:5％owf 処理機：クロイ加工機処理温度:10℃ 上記処理によつて得られた羊毛スライバーは、その特性
が処理前に比べて下記の第３表のように改質された。

つぎに、上記羊毛スライバーを紡績し、実施例１と同様
にしてバツケージ染色を行つた。そして、染色に用いた
パツケージ染色機を利用し、ひき続いて下記の条件で羊
毛繊維表面にカチオン変性遠赤外線放射物質を結合させ
た。

処理液：カチオン変性酸化ジルコニア溶液（PCY−1,日興化学研究所製）固形分換算2.0％owf 80重量％ギ酸 1.0％owf 処理条件:30℃×20分つぎに、下記の条件で樹脂加工を施した。

処理液：ポリアミドエピクロルヒドリン系樹脂液（ハーコセツト57,デイツク・ハーキユレス社製）固形分換算2.0％owf 処理条件:pH5.5〜5.8で30℃×20分処理し、pH調整によ
つてpH7.0〜7.5としてからひき続き30℃×15分処理し
た。

そして、上記処理終了後、ブロワー脱水を行い、ついで
熱風乾燥機を使用（90℃,60分間）して目的とする梳毛
糸を得た。

〔実施例４〕塩素処理における有効塩素量を２％owfとした。それ以
外は上記実施例３と同様にして目的とする梳毛糸を得
た。なお、この実施例において、塩素処理を施した段階
での羊毛スライバーの改質の程度は、下記の第４表に示
す通りである。

〔比較例１〕上記実施例３と同様にして羊毛スライバーの改質を行
い、カチオン変性遠赤外線放射物質を付与することな
く、そのまま実施例３と同様にして樹脂加工を行つた。

〔比較例２〕上記実施例４と同様にして羊毛スライバーの改質を行
い、カチオン変性遠赤外線放射物質を付与することな
く、そのまま実施例３と同様にして樹脂加工を行つた。

上記実施例3,4品および比較例1,2品、そして遠赤外線放
射物質付与も樹脂加工も行わない未処理品とを用い、ブ
ランク染色品と、赤色，青色に染色した染色品とした。

赤色:Lanasol Red 3G 0.05％owf 青色:Polar Brill.Blue GAW 0.05％owf （以上、チバガイギー社製）これらの染色品の耐光堅ろう度を、JIS LO842法にもと
づいて測定した。また、IWS試験法のTM185（180分）に
もとづき、洗濯時フエルト収縮率を求めた。これらの結
果を下記の第５表にまとめて示す。

上記の結果から、実施例品は比較例品，未処理品に比べ
耐光堅ろう度に優れており、赤や青の鮮明色相におい
て、従来の羊毛製品では達成困難とされていた４級の耐
光堅ろう度を実現している。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の製法による羊毛製品は、カチオ
ン変性遠赤外線放射物質が、臨界表面張力55dyne/cm以
上に改質された羊毛繊維表面にイオン結合によつて結合
され、その状態で、臨界表面張力が上記羊毛繊維の値以
下で繊維に対するなじみ性がよく、しかも繊維と共有結
合によつて強固に一体化する特殊な樹脂で被覆され固定
されているため、洗濯によつて脱落することがない。し
たがつて、洗濯を繰り返しても遠赤外線放射物質に由来
する優れた保温効果、あるいは紫外線反射特性に由来す
る優れた耐光堅ろう度が長く維持されるという、従来実
現できなかつた効果を実現するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】羊毛を塩素および酸素の少なくとも一方で
酸化処理することによりその表面のクチクル層の少なく
とも一部を除去してアニオン基を増加させ、臨界表面張
力が55dyne/cm以上となるよう改質する工程と、上記羊
毛をカチオン変性遠赤外線放射物質懸濁液もしくはカチ
オン変性遠赤外線放射物質溶液で処理する工程と、上記
カチオン変性遠赤外線放射物質懸濁液もしくはカチオン
変性遠赤外線放射物質溶液による処理と同時またはその
後に上記羊毛をポリアミドエピクロルヒドリン樹脂液で
処理する工程とを備えることを特徴とする羊毛製品の製
法。