JPH11350353A - 中空繊維の固形物充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、中空繊維の中空部内に連通孔を介
して導入したゲル形成能を有する液体をゲル化せしめ、
該ゲル中に対繊維付与剤を含有せしめることにより風合
いや品位を損なうことなく高いレベルの機能性を保つこ
とができ、且つ、その耐久性も充分である処理方法を提
案することにある。 【解決手段】 繊維表面から中空部への連通孔を有する
中空繊維の該中空部に導入したゲル形成能を有する液体
をゲル化せしめ、次いで機能性付与剤を含有する液体中
にて該中空繊維に屈曲及び／又は揉み作用を施して中空
部にあるゲル中に固形物（機能性付与剤）を充填せしめ
る方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空繊維の中空部
に固形物を充填する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維表面から中空部への連通孔が
散在する中空繊維の中空部に、機能性付与剤等の物質を
充填する方法に関する提案は、特開平６−１７３７３号
公報や特開平６−１７３１６７号公報などになされてい
るが、そのいずれもが目的とする機能のレベルが不十分
であったり、機能の耐久性が不十分であったり、あるい
は風合いや品位が損なわれるなどの欠点を有していた。

【０００３】このような欠点を解消する方法として、特
開平８−１８８９６７号公報には、重合開始剤を含む水
溶性モノマーに、繊維に対し機能性を付与する剤（以
下、対繊維機能性付与剤という）を含ませておき連通孔
を介して吸引充填した後、該モノマーを重合し、中空繊
維の中空部に非水溶性重合体を形成させる方法が開示さ
れている。この方法は前記の欠点をほぼ解消している
が、風合いに関しては、衣料用途としては未だ不十分な
レベルにあった。

【０００４】さらにこのような問題を解決するため、本
発明者らは先に、対繊維機能性付与剤及び重合開始剤を
含む水溶性モノマーを該連通孔を介して導入した後、該
モノマーを溶解し得る溶媒で該中空繊維を処理して、繊
維表面に付着しているモノマーを実質的に除去すると同
時に、又は、除去した後に、中空部内のモノマーを重合
させ、対繊維機能性付与剤を充填する方法を提案した
（特開平９−７８４６３号公報）。この方法は、狙い通
りに衣料用にも使用可能な風合いに仕上がるが、重合前
に該モノマーを溶解し得る溶媒で該中空繊維を処理する
ために該モノマーの中空部への入り口である連通孔の近
傍で該モノマーの一部が流出し、最終的な中空部内への
ゲル充填量及び対繊維機能性付与剤が少なからず減少す
る問題が残されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、中空繊
維の中空部内に連通孔を介して導入したゲル形成能を有
する液体をゲル化せしめ、該ゲル中に対繊維機能性付与
剤を含有せしめることにより風合いや品位を損なうこと
なく高いレベルの機能性を保つことができ、且つ、その
耐久性も充分である処理方法を提案することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明らは、前記課題解
決のために鋭意検討を重ねた結果、中空繊維の中空部に
ゲル形成能を有する液体を導入し、該中空部内のゲル形
成能を有する液体をゲル化せしめ、しかる後に対繊維機
能性付与剤を含有する液体中で該中空繊維に対して屈曲
及び／又は揉み作用を施すことにより、該対繊維機能性
付与剤が中空部に存在するゲル中に移行・含有せしめら
れることを見出し、これにより中空繊維内の対繊維機能
性付与剤の量を増加させ得ることができ本発明に至った
ものである。

【０００７】すなわち、本発明によれば、繊維表面から
中空部への連通孔を有する中空繊維の該中空部に、該連
通孔を介してゲル形成能を有する液体を導入し、次いで
該ゲル形成能を有する液体を溶解、又は、分散し得る液
体中にて中空繊維を処理して、該中空繊維表面にあるゲ
ル形成能を有する液体を実質的に除去すると同時に、又
は、除去した後に、該中空部内のゲル形成能を有する液
体をゲル化せしめ、次いで機能性付与剤を含有する液体
中にて該中空繊維に屈曲及び／又は揉み作用を施すこと
を特徴とする中空繊維の固形物充填方法にある。ここ
で、ゲル形成能を有する液体が重合開始剤を含むモノマ
ー溶液であるものが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する中空繊維としては、レーヨン、アセテ
ートなどの化学繊維や、ポリエステル、ポリアミドなど
の合成繊維からなるものを適宜挙げることができ、特
に、ポリエステル繊維を用いるものが好ましい。又、こ
れらの繊維は必要に応じて、安定剤、酸化防止剤、難燃
剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、触媒、着色防止剤、耐熱
剤、着色剤、無機粒子等を含有していてもよい。

【０００９】このような中空繊維は、従来から公知の方
法によって製造することができる。例えば、実公平２−
４３８７９号公報に記載の方法などが任意に採用でき
る。また、該中空繊維の中空率は、５〜６０％の範囲に
あるものが例示され、さらに好ましくは、２０〜５０％
の範囲にあるものである。これにより、繊維としての必
要な特性を維持し、且つ、充分な量のゲルを充填するこ
とができる。該中空率が５％未満では、充填されるゲル
の量が中空繊維に対して少なくなり、これに含有させる
対繊維機能性付与剤の量が不十分になる場合がある。逆
に、該中空率が６０％を超えると中空繊維の中空部が潰
れやすくなり、また、加工工程中で中空繊維が割れるな
どの不都合が生じる場合があるので好ましくない。

【００１０】また、該中空繊維の繊維表面から中空部へ
の連通孔を形成させる方法としては、例えば、ポリエス
テル繊維の場合には、有機スルホン酸化合物を共重合し
たポリエステルを混合して溶融紡糸し、中空繊維とした
後でアルカリ減量処理することにより多数の連通部（微
細孔）を形成させる方法（特開平１−２０３１９号公報
など）が用いられる。また、有機スルホン酸金属塩を添
加配合せしめたポリエステル中空繊維をアルカリ減量処
理することにより、繊維表面から中空部への多数の連通
部（微細孔）を形成させる方法（特公昭６１−６０１８
８号公報、特公昭６１−３１２３１号公報記載）も採用
することができる。

【００１１】さらに中空率が、２０％以上の中空繊維を
アルカリ減量処理すれば、前記のような有機スルホン酸
塩を使用しなくても、繊維の長手方向に沿った低配向部
及び／又は変形歪集中部の除去痕として多数の連通孔
（マイクログルーブ）を形成することができる（特開平
７−２６４６６号公報参照）。

【００１２】また、芯鞘型複合繊維をアルカリ減量処理
し、芯部ポリマーを分解除去して繊維の長手方向に繊維
表面から中空部に達する連通孔（割裂溝）を有する中空
繊維を得る方法（特開平６−１７３１６７号公報）など
を用いてもよい。

【００１３】次に、本発明に使用するゲル形成能を有す
る液体とは、物理的あるいは化学的刺激を受けて、ある
いは、単に時間を経過することで、その状態から液体が
ゲルへ可逆的、又は、不可逆的に変化し得るものをい
う。

【００１４】具体的には、ポリエチレングリコールジメ
タクリレートと重合開始剤、さらには必要に応じてアク
リル酸、または、そのアルカリ金属塩とを含む水溶液な
どの、重合及び架橋反応によって高分子量化あるいは３
次元網目構造化を起こすことが可能なモノマーを含む液
体、コラーゲン等の天然蛋白質の水溶液などのゾル−ゲ
ル転移をする液体等が例示される。

【００１５】また、該重合開始剤には、例えば、過硫酸
カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、過酸化ベ
ンゾイル等の過酸化物、硫酸第２セリウムアンモニウ
ム、硝酸第２セリウムアンモニウムなどのセリウムアン
モニウム塩、或いはα、α′―アゾビスイソブチロニト
リルなどが挙げることができる。

【００１６】該ゲル形成能を有する液体は、中空繊維の
中空内部に移行する行程中にゲル化が起こるか、若しく
は、粘度が著しく増大するとその時点で実質的に該行程
の進行が止まるので好ましくない。そのためそのような
懸念がある場合には、適宜ゲル化を一時的に停止、又
は、遅延させるような成分を添加することが望ましい。
例えば、前記重合及び架橋反応が可能なモノマーを含む
液体の場合には、一般に知られているように酸素が反応
を遅延させるので酸素発生物質を必要に応じた量だけ添
加することが好ましい。

【００１７】本発明では、かかるゲル形成能を有する液
体を繊維表面から中空部への連通孔を介して導入する
が、この導入方法は、ＰＣＴ ＷＯ９５−１９４６１号
公報や特開平８−１８８９６４号公報に示された方法
や、先に本発明者らが提案した中空繊維をパディング処
理した後、放置して毛細管現象を利用することにより行
う等により行う方法（特開平９−３１０２７８号公報）
などを任意に採用することができる。

【００１８】次いで、該ゲル形成能を有する液体を溶
解、又は、分散し得る液体中にて、ゲル形成能を有する
液体のゲル化開始温度以上の温度にして該中空繊維を処
理（洗浄）して、繊維表面に付着しているゲル形成能を
有する液体を実質的に除去する。そして該洗浄除去と同
時に、又は、除去した後に、中空部内のゲル形成能を有
する液体をゲル化せしめる。この方法では、化学的な操
作で繊維表面に付着しているゲル、又は、その前駆体を
溶解、あるいは、分解せしめて除去するよりも選択性が
高く、且つ、中空部内のゲル形成能を有する液体を確実
にゲル化させることができ、また、処理後に繊維の劣化
や色調等の変化もない。

【００１９】該洗浄除去に使用する液体は、中空繊維内
に導入したモノマーを溶解し得るものであり、しかも、
中空繊維内に導入されたモノマーの重合を阻害するもの
ではなく、中空繊維内に導入されたモノマーを溶出して
しまうほどの高い浸透性を有するものでない限り、任意
のものを用いることができる。

【００２０】具体的には、例えば、水、アセトン、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ベンゼン、
トルエンなどが用いられる。特に、安価で取扱いが容易
であることから、水を用いるのが好ましい。

【００２１】しかる後に本発明では、該中空繊維を対繊
維機能性付与剤を含有する液体中で該中空繊維に対して
屈曲及び／又は揉み作用を施すことによって、該対繊維
機能性付与剤を中空部に存在するゲル中に移行・含有せ
しめることができる。このような屈曲及び／または揉み
作用をするには、繊維の弾性限界内応力の範囲内で行え
ばよく、これにより中空繊維内に残っている空間の空気
が押し出され対繊維機能性付与剤を含有する液体が中空
繊維内部に速やかに、且つ、多量に導入される。

【００２２】しかもこのような処理は、布帛（生地）の
形態に加工された中空繊維に対して容易に行うことがで
きる。すなわち、水流の反転がある渦巻き式の洗濯槽で
生地を回転させたり、一般の染色加工場に数多く設置さ
れている高圧、または常圧の液流あるいは気流で生地を
循環させる染色装置で処理するか、あるいは液流のある
連続精練槽で処理することが可能である。この処理にお
いては、中空部に存在するゲルの除去が進むことは全く
なく、必要なゲルの量が維持されるので好ましい。

【００２３】また、本発明で用いる対繊維機能性付与剤
としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、低
分子量のポリエチレングリコール、アクリル酸塩、メタ
クリル酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩等
の吸水性、吸湿性、保水性を有する物質、アロエ、カッ
コン、ニンニクなどの薬効、植物香を有する物質（植物
エキス、植物蛋白質）、コラーゲン、ケラチン、セリシ
ンなどの細菌培養、傷治療用等の医学的、生理学的機能
付与物質（動物蛋白質）、酸化チタン、シリカ、アルミ
ナ、ゼオライトなどの導電体用、磁性体用等の電気的機
能付与物質（セラミック微粒子）、オクタカルボ鉄フタ
ロシアニン、フタル酸ジメチル、有機シリコン系第４ア
ンモニウム、有機窒素化合物などの抗菌性、消臭性を有
する物質、各種着香料（フレーバー、フレグランス）、
パーフルオロアルキル基を有する化合物などの撥水性、
撥油性物質などを適宜挙げることができる。また、固着
量を著しく増加させるために、これらの一部をあらかじ
めゲル形成能を有する液体と同時に導入してもよい。

【００２４】

【発明の効果】かくして本発明によれば、中空繊維内に
連通孔を介して導入したゲル形成能を有する液体をゲル
化させ、該ゲル中に対繊維機能性付与剤を多量に、且
つ、速やかに固定することができ、これにより風合いや
品位を損なうことなく、所望の機能性のレベルを満足
し、且つ、該機能の耐久性を充分に維持できる布帛を得
ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２６】（１）被加工布の準備 固有粘度が０．６１のポリエチレンテレフタレートを溶
融し、中空繊維紡糸口金を用いて、中空率：４０％の中
空繊維の未延伸糸を得た。該未延伸糸を延伸して断面が
丸中空のポリエステルマルチフィラメント糸（５０デニ
ール／２０フィラメント、酸チタン量：０．３重量％）
を得た。電子顕微鏡により断面撮影を行い、中空繊維の
内半径を測定したところ、平均で８μｍであった。該ポ
リエステルマルチフィラメント糸を常法に従って、丸編
地に編成し、次いで、精練、プレセットを行った。これ
を高圧液流染色機を用いて、０．５ｇ／リットルの炭酸
ソーダを含む緩衝液中で１３０℃の温度で３０分間処理
して、連通孔を有する中空繊維からなる編地を得た。

【００２７】（２）ゲル形成能を有する液体の準備 下記の処方にて準備した。この液体の粘度は温度：１０
℃で７センチポイズ、２０℃で４センチポイズ、４０℃
で２センチポイズであった。なお、この液体は０℃以上
では凝固せず、２０℃以下では少なくとも１０日はゲル
化せず、８０℃以上では２分以内にゲル化した。 アクリル酸［１５重量部］ （メトキノン２００ｐｐｍ含有品；株式会社日本触媒
製） 水酸化ナトリウム［６．２５重量部］ （試薬１級；和光純薬工業株式会社製） ブレンマーＰＤＥ−４００[１０重量部］ （ＰＥＧ４００ジメタクリレート；日本油脂株式会社
製） 過硫酸カリウム［０．５重量部］ （試薬１級；和光純薬工業株式会社製） 水［６８．２５重量部］ なお、液体の粘度（単位センチポイズ；ｃｐｓ）は山一
電機株式会社製の振動式粘度計モデルＭＶ−１００−Ｌ
にて測定した。

【００２８】（３）加工手順； 前記（２）で準備した液体中に（１）で準備した編地
（幅：１２０ｃｍ、長さ：２０ｍ）を浸漬し、該液体の
付着量が編地に対して１００％となるように圧絞して巻
き取り、ポリエチレン製の袋で覆い。温度：２０℃に保
った雰囲気下で７日間放置して繊維間に存在する該液体
の一部を中空内部に移行させて加工布を得た。

【００２９】（４）評価 ｉ）固形分保持率（単位：％）は、加工前と加工後の布
帛重量：Ｖ₀、Ｖ₁をそれぞれ測定し下記式により算出し
た。 固形分保持率（％）＝［（Ｖ₁−Ｖ₀）／Ｖ₀］×１００ ii)吸湿率は、試料を５０℃の温度で２時間予備乾燥し
た後、１０５℃の温度で２時間絶乾した(この時の重量
をＷ₀とする）。次に、２０℃×９０％ＲＨの恒温恒湿
機中に３日間入れた後、重量：Ｗ₁を測定して下記式で
吸湿率を算出した。 吸湿率（％）＝［（Ｗ₁−Ｗ₀）／Ｗ₀］×１００ iii）洗濯は、ＪＩＳ Ｌ−１０１８−７７ ６．３
６、Ｈ法に準拠した方法で２０回繰り返すことで行っ
た。

【００３０】［実施例１］前記（３）により準備した加
工布を９５℃の湯の中に１０分間滞留させ繊維表面に付
着している液体を除去し、同時に中空内部の液体はゲル
化させた。この時点での固形分保持率は１３％、吸湿率
は７．６％であった。さらに該加工布を反転渦巻き式の
洗濯槽内でドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（試
薬１級、和光純薬工業株式会社製）を０．５ｇ／リット
ルを含む水で揉み効果を与えながら処理すると固形分保
持率：１４．０％、吸湿率：１１．６％となった。な
お、この処理布を前記（４）iii）の方法により洗濯し
た後に再度測定した結果、固形分保持率は１３．６％、
吸湿率は１０．０％となり、良好な機能耐久性を示し
た。

【００３１】［比較例１］前記（３）により準備した加
工布を実施例１と同様にして、９５℃の湯の中で処理
し、同時に中空部内の液体のみゲル化させた。この時点
での固形分保持率は１２％、吸湿率は７．５％であっ
た。さらにこの加工布を反転渦巻き式の洗濯槽内で揉み
効果を与えながら水のみで処理すると固形分保持率は１
１．７％、吸湿率は、７．３％となった。

【００３２】［比較例２］実施例１において、反転渦巻
き式の洗濯槽内で処理する代わりにドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウムを０．５ｇ／リットル含む水に１日
間浸漬しておいたのみとしたものでは、固形分保持率
は、１１．５％、吸湿率は、７．４％であった。

【００３３】［実施例２］実施例１において反転渦巻き
式の洗濯槽内でドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
を０．５ｇ／リットルを含む水で処理する代わりに、液
流染色機を用いて１３０℃の温度で、１０分間ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．７ｇ／リットル含
む水中で加工布を揉み、及び、屈曲させながら処理を行
う以外は実施例１と同様にして処理した。得られた処理
布の固形分保持率は、１２．９％、吸湿率は、１０．９
％であった。

【００３４】［実施例３］実施例１の洗濯槽内でドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウムを使用して処理をする
代わりに、編地の上下から水流を吹き付ける装置のつい
た連続精練槽を用いて９０℃の温度で、滞留時間が７分
間となるようにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
を０．６ｇ／リットル含む水中で屈曲させながら処理を
行う以外は実施例１と同様にして処理を行った。得られ
た処理布は固形分保持率は、１３．４％、吸湿率は１
０．６％であった。

【００３５】［実施例４］前記（２）のゲル形成能を有
する液体を使用する代わりに、下記の処方に従い準備し
た液体を使用し、それ以外は、実施例１と同様にして処
理した。 アクリル酸［１５重量部］ （メトキノン２００ｐｐｍ含有品；株式会社日本触媒
製） 水酸化ナトリウム［６．２５重量部］ （試薬１級；和光純薬工業株式会社製） ブレンマーＰＤＥ−４００[１０重量部］ （ＰＥＧ４００ジメタクリレート；日本油脂株式会社
製） ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム［５重量部］ 過硫酸カリウム［０．５重量部］ （試薬１級；和光純薬工業株式会社製） 水［６３．２５重量部］ この液体の粘度は温度：１０℃で８センチポイズ、２０
℃で４センチポイズ、４０℃で２．５センチポイズであ
った。なお、この液体は０℃以上では凝固せず、２０℃
以下では少なくとも１０日はゲル化せず、８０℃以上で
は２分以内にゲル化した。得られた処理布は、固形分保
持率が、１５．３％、吸湿率は１３％であった。

【００３６】［実施例５］実施例１においてドデシルベ
ンゼン硫酸ナトリウムを用いる代わりに、平均分子量：
２６００のポリアクリル酸ソーダ｛平均分子量：２００
０のポリアクリル酸（試薬１級；和光純薬工業株式会社
製）を所定量の水酸化ナトリウムで処理したもの｝：
０．６ｇ／リットルを含む水を用いて処理した。得られ
た処理布の固形分保持率は、１２．５％、吸湿率は１
０．８％であった。

【００３７】［実施例６］実施例１においてドデシルベ
ンゼン硫酸ナトリウムを用いる代わりに、水溶性コラー
ゲン：１ｇ／リットルを含む水を用いる以外は、実施例
１と同様にして処理した。得られた処理布の固形分保持
率は、１２．８％、吸湿率は１０．４％であった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維表面から中空部への連通孔を有する
   中空繊維の該中空部に、該連通孔を介してゲル形成能を
   有する液体を導入し、次いで該ゲル形成能を有する液体
   を溶解、又は、分散し得る液体中にて該中空繊維を処理
   して、該中空繊維表面にあるゲル形成能を有する液体を
   実質的に除去すると同時に、又は、除去した後に、該中
   空部内のゲル形成能を有する液体をゲル化せしめ、次い
   で機能性付与剤を含有する液体中にて該中空繊維に屈曲
   及び／又は揉み作用を施すことを特徴とする中空繊維の
   固形物充填方法。
2. 【請求項２】 ゲル形成能を有する液体が重合開始剤を
   含むモノマー溶液である請求項１に記載された中空繊維
   の固形物充填方法。
3. 【請求項３】 屈曲及び／又は揉み作用を洗濯槽にて行
   う請求項１、又は、請求項２に記載された中空繊維の固
   形物充填方法。
4. 【請求項４】 屈曲及び／又は揉み作用を液流染色槽に
   て行う請求項１、又は、請求項２に記載された中空繊維
   の固形物充填方法。
5. 【請求項５】 屈曲及び／又は揉み作用を連続精練槽に
   て行う請求項１、又は、請求項２に記載された中空繊維
   の固形物充填方法。