JPS5915531A - 活性炭素繊維紡績糸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 木ｄ明（，１１、活ｔメＩ炭素繊ＩＭｔ　（以下「ΔＣ
ＦＪという）の紡績糸に関し、訂しくは加工性および吸
と＋　ｉｌｌ　Ｌ（−、ｌｆＪ　ｔｔたΔ０「紡績糸に
関覆るものである。１ ｉｌｌ、　ｎ、’Ｈ１粉、Ｋ（Ｉ状活性炭に代わる吸着
材どして繊肩１状の活ｆ１店、すなわら△ＣＦが開発さ
れ、主とｔ、、　’ｆ〕１ルト、紙、不織布その他の成
形構造体としく使用されている。八Ｃ［は、形態が織組
状Ｃあるからこれを加工して織物にでることが知られて
いる。（アメリカ特許第３，２５６．２０１３号、同第
３，７６９，１４４弓） （）かし、これまで作られ／ｊ△０［−織物は極め（脆
弱であり、また、Δ０１−紡績糸も、狛に△Ｃ１：がレ
ーヨン系又はフェノール系の・場合、伸度が低く脆弱Ｃ
あり、このため加−１−ｉｌｌが悪く、１アＡ７−ンな
どの加］二糸亡織物へ加］−づることが困難てあった。

八〇　Ｆ　ａ／ｊ精糸に゛）いＣ強度＋：　１９れた加
工性のよいものが開発されれば、この６のから加工糸、
織物、編物等への加二１が容易になり、八〇Ｆの応用範
囲が一段と拡大Ｊることが期待されている。

本発明者らは、このＪ：う／ＣＭｉ情にがんかｉノ、　
ＩｆＪ　ｆｌ／ｊｌ／性ど吸着性を右りる△Ｃト紡紡糸
糸開光づべく研究した結果、アクリロ−１−リル系ＩＪ
ｉ　１１から誘導された特定物性、の△ＣＦ　ｌｉ繊紺
からなり、かつ特定な撚り係数を右りるΔＣ［紡績糸が
目的に適合することを児出し、本発明を完成さｉｌｌこ
。

すなわら、本発明は、アクリ１に１−リル系繊軒１１］
臼う誘導される比表面積！ｉ　００へ・　１．！１０（
１０１′　／す仲庶０．！１％１ス」、引張強度１　（
ｌ　Ｉ＋　ｇ　、／　ｍｌ’以［の単繊紹Ｊ５す（１４
成され、撚り係数が３０・−〇〇であるΔ（ユ１紡績糸
（・ある。

このＪ、うｔ「Δ０１紡績糸は、加工性に優れてお繊゛ す、このＩ、二め製糖時の糸の営き戻しのときに、また
、Ｈ，−ｊａ７−ン製造製造日−ラーへの給糸のど＜＼
（３二、糸切れがなく　２．Ｏｍ　／ｓｅａ以上の糸速
財く゛好調にλｌ：糸りることがｒさる。さらに、この
へ〇１゛紡梢糸は吸着性にも優れており、このＩ、：め
このものから加−１しＣ得た織物ｔ９は吸着（Δどしく
り（ｉａ　ｌ＝：使用づることができる。

木５ｉ！　明ニｄｉ　ＩＪ　ルＡ　ＣＩ−４；Ｌ、比表
面積５００　”−１、５０（１ｍ　’　、す、仲１良０
．５％以−１−１引張強度１０ｋｇ／１１１１ｎ’以−
１のｂ　＋７）　ｔ−あり、アクリ［１ニトリル系繊鈴
から酸化おにび賦活処理を経て誘導されたしのｊ−ｄり
る。

本発明（使用されるアクリｒＪ二］〜リル系ＩＩｉ帷と
しＵ　ｌ；ｌ、１クリロニｌ−リルを少くとも６０唄吊
％ｇ １メ１、好Ｊ、しくは８０・１．＃車■％を含む重合体
よＩこはＪ（重合体より得られた繊維である。この場合
］ｔツマ−どしては例えＩＪ’　Ｐクリル酸、メククリ
ル酸、スルボン酸まｌＪはこれらの塩ｍ　、、酵り１コ
ライド類、酸ｊ７ミド煩、ヒール））ミドのＩＩビール
ベンげンスルホン酸、ヒニルスルホン酸およびそのアル
カリ土類金属１社等がある。まｌＪ例えば、アクリロニ
］−リル弔合体を一部加水分解して１ｑられた変１１重
合体、１クリ［］二Ｉ〜リル重合体お、」：び其重合体
同志の混合物から得らｔした繊維も使用される。

アクリロニトリル系繊肩１の製造は、伸ノアの有はおよ
び無機溶媒を用い（紡糸されるが、無＋ｊｌｌ溶媒特に
塩化亜鉛１庁溶液を使用した場合、繊維中の残塩化曲鉛
が酸化、および賦活を促進づるＬめ望ましい。

アクリロニ１〜リル系社ｕｆ１の楳１σどし・（は、１
！１１こ制限はないが、０．５〜７ｄ（７’ニール）　
、特ニ０．７・〜３ｄのものが好ましい、、　　０５ｄ
　Ｊ、り細い場合、繊維強力が低く、特に賦活時＃３　
Ｊ、ひ加１．　Ｉ＋、’１Δ（：１糸の切ｒｌＪｉ　Ｊ
ｊ　Ｊ、び毛羽の発生が増大づる。

ＩＪ７（ＩＪ、り人い場合、酸化処理系の紡績加工が、
ｊ、り困テ１１どなイ）。つまり所定の撚り係数の△Ｃ
１糸をｉ！するための酸化処理系が得られない、、イ１
＋どど０に糸の賦活収率および吸着速度が減少する、。

酸化処理は２０＋１−、４（１０’ｃ　ｉ”行われ、最
適温１良は２２！ｉ−・、’３　！ｉ　（１”（’；の
範囲である。

酸化９１！理ＩＬ’ｉ槻絹にりえら１′する張力は、酸
化′ｆｉＡ度（゛のＩＩＶ稲が酸ＩＬ処理中、イの温度
にお（ノる自由収線！ｆ′の７０９（１％にｈるＪ、″
）にりるのが好ましい３．この１１ｒ１が７　（１９Ｇ
未満であると、ｌ−ウが切断し１＼）りく、９　（１％
を越える場合、賦活■稈で繊維の１；ＩＩ低的’ｌｊｉ
　ｆψ１が低トし、脆弱比重る傾向がある。

３°二（Ｔ（白山収縮十と（７１繊絹に１１０（１／＋
Ｉの荷重をか（ノ、　定の温度で熱１１文縮させた時の
供給の熱処理前の１・’、＝　ｒ：　ＩＪ対りる収縮し
た長さの割合ぐある１、 酸化処理（５便用りる媒体どしくは、従来法にお（」イ
１０のと同様のものが使用Ｃきる。ずなわち０．２・〜
・３５容■％、好ましりｔａ　２（ｌへ・２ｊ１容吊％
の酸素おＪ：び窒素、アルゴン、ｌ＼リウ八への不活１
１ガスから４Ｔる混合カスが使用δれる。

酸化処理に要づる時間は、アクリロニ１−リル系Ｉｌｉ
鮒の種類、す４１わＩ−２、−Ｉしノン−の種煩ど吊Ｉ
１３よび酸化処理に使用づる媒体の（φ１（＜により定
（゛ないが、酸化温度か畠い稈１１．１間は知＜　Ｃ’
ｂよい。通常０．５−３０１ｔ！を間、９１′ましく　
＋、１．　　＋、０・・１０１１間Ｃあり、酸素結合量
が１５中川％　Ｌス」に＜ｋ　？ｓ’まで酸化を行イ（
う、、酸素結合量かこの値Ｊ、す１１−（い場合、賦活
１．１切断が牛し賦活収率か低率りるっ酸素結合量はｔ
ＪＩ’ましくけＩＧ、！ｉ％以」−であり、（Ｊぼ２３
へ・２５％程度Ｊ：で高めることが（゛さる。

酸素結合量は次式ににり求められる。。

Ｔｈ１Ｆｌ総ｆｌｉｆＷ　　　Ｉ大５））ｎｆｉｓ　　
−（、、；ｌｌＮ、−’；ｎ１ｆｆｉ酸素結合吊（中小
％）　　＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｘ　　１００シ（利杖υｐ吊　　　　１大分十串 酸化処理を終了した酸化繊屓１にＸＪ　Ｌ、■ζ記に示
したリン化合物をリンとして　０．００５・〜・　１Φ
帛″６！ＩＩ’　マＬ／　＜　ｌ；Ｌ　Ｏ，０１−０，
２千Ｉｌｌ　９（＋の範四ζ添６♂（４／、、、のが１
ｊい９゜ （のＪ、　）４．’　ｌるど賦活処理におりる賦活収率
を畠めるとどｔ）にＡＣ［の強度、耐摩耗１１、吸着ｆ
１に向１さＵることがｅさる。かかる目的に使用される
リン化合物としてはリン酸、メタリンｒプ、ビ１１リン
酸、亜リン酸等の無機リン化合物亡、）Ｉルー１−ルも
しく　１；１アリールボスホネート、）１］Ｉ小λツマ
−１・、同車スノｊ・イト等の有（幾リン化合物が挙げ
られる。

賦：ｊ’＋　ｊｌ法としくは、連続方式が望ましく、こ
の場合、より＾渇になるほど繊維の導入を、＊、連化・
Ｊるためご４１　ｔｊ二ども４ｒい、酸化繊維の導入か
らの空気のｌＧ＋　：Ｓ込みが生じ、賦活斑を発生ずる
おぞれが（１）る１゜ こ１１／！背１Ｊるため、導入部のスリットの開度の調
整、窒素カスや水蒸気の導人智により、炉内ハイν０，
００２−・２１呪ミｌ／’Ｃ１１ｌ’の範囲に保つのが
好ましい、。

炉内月が（）、旧１２ｋｇ／　ｃｍ’以−トまたは負圧
の場合へしく賦活Ｉ幻を生じ、繊維が灰化し、良好な製
品の生産が不可能とイ「ることがある、。

一方極端に内圧を高くづるど、スリン１一部より低温部
へかりて、水蒸気が凝縮し、これにＪ、リスリッ］・部
が詰り賦活斑が’、Ｌ、　Ｕ　、ｊｌ）　リ＜　＜１−
る。賦活処理にお【プる賦活ガスどしては、例えば水蒸
気、−酸化炭素、炭酸ガス哲の活竹刀スの　１種し ち台くは２種以上の混合カスまた【、１これらと窒素、
ヘリウム、１ルイン等のガスとの混合カスが使用される
。賦活ガス中の活１（［カスの温度は、通常５〜１００
容壱％、りｒましくは２０〜９０容帛％である。

酸化Ｊｌ紺の賦活処理は通１；：１°８０　（１’Ｃ前
後で１１わＪｌるが、ＡＣ［紡績糸を得る場合、９５０
へ・１４００°０の温ｉで高速う、ｎ時間Ｆ　ｒＦＡ　
ｉＬ！ｌヲＩＪ　ウＣ７）　カＪ、い。１！１ｉ、、：
　　１．　＋００〜１２００℃がりｒ　マ’ｌ！イ温Ｆ
Ｊ　”Ｃある。

賦活時間ロー、、賦活温度、賦（、ｒ、媒体の種ヲ「（
、醇（１−繊維の種類、リン化合物等添着物のｆΦ］′
１１ど含有量および製ｆｉするＡＯ［紡績糸の賦活ｊ、
印にも５１゜／ｒ　／７１　、ｌ　ｌ　ｌ　＝　Ｉ・リ
ル＃ｉ　＃１１から誘導された乙ので、ぞの物ｆ目、ｊ
、比表面積が５００−１　、５（１０１＋１　’　／　
＋１、伸庶が＋１　、　！ｉ％１ス上、引張強度が１旧
（（Ｊ、、’１１１ｍ’以上Ｃ＜ＣＩＪれは＜１らイ１
い。八〇Ｆの比表面積が、５゜（団７　、、、、’　ｔ
＋未満のとさｋｌ、吸着性が十分て・なく、１、！ｉｏ
＋１ｍ　’　　′ｇを超えるときは糸の強力が紙上し、
ン、１）繊組化による毛羽発生が多くなり糸の加１１′
１も悪くなる。伸反が０．５％未満のどきは紡績糸の仲
麿が低くなり毛羽発生が多くなる。また引張強度が１　
（ｌ　ｋす／’ｍｎ＋’未満のときは紡績糸の加１．　
ｔ’ｌが悪くなり、毛羽発ｑが多くなり加ｋｌ　１１．
ｉ糸の切断が多光づる。

木光明のＡＣ［１／ｊ粕糸１．Ｌ、前記物性を＃ｊ　ｉ
Ｊる△に１甲繊維から構成され、下式で定義される撚り
係数か３　ｔ＋−、、（賛）の、ｂのである。

１ｍ当りの撚り数 撚り、係数　−□□ ＣのΔ０［紡績糸は単糸または双糸以」二の紡績糸（゛
あり、前記撚り係数は単糸の場合はそのものの撚り係数
を表わし、双糸以上の場合は１・撚り係数を表わす。

撚り係数が６０を超えると、糸の強力が高＜＜’ｉるが
、スナールが生じ？＜、加Ｊ竹が悪くなり、３０未満の
ときは、糸の強力が極喘に低［・りるどともに糸ガイド
への糸屑詰Ｊ：りが多くイｆる。

紡績糸が双糸以］の場合に【、１１撚りと一ト撚りの比
は０．５０へ・０．７０とす゛るのが望Ｊ、しい。

本発明４ΔＣ「紡績糸を作るには、後述のＪ、）に、酸
化繊維の段階で紡績し、−での後賦活Ｊるｈ法（よるの
が好ましい。

本発明の八Ｃ［紡績糸（よ、１クリ口ニ１−リル系繊維
から誘導された八Ｃ「からＪＭ成されでいることが必要
であり、このようイｒ紡績糸は、シノーヨン系、〕Ｉノ
ール系の楳ｔ（ｌ　１１：比較しく強度、伸反が高く、
／ｉド［時に毛羽の発生が少く加１１７１に優れ（いる
。

本発明の八〇［紡績糸を作るに当っｌ　ＩＬＬ　、　Ｖ
＋　４ｉ”ｌはアクリロニトリル系繊腑、酸化繊維また
は△ＣＦいＥｌ’ねの段階（゛（ｊうことムｉｉＪ能で
ｉｌ＋＋るが、酸化処理を終了した段階で紡績し酸化繊
卸紡梢糸を賦活りるのが好ましい。

ノ′クリｌｌ−１−リル系繊絹の段階で紡績し、次い（
酸化、賦ｉｉ’＋　ｌるど紡績糸がｌｌ７６弱化しやづ
く１．１、人、賦活後△０［の段階で紡績りると紡績−
１稈（−短繊肩１が牛じやづく１−程歩留りが低下ゴる
ばかりＣ’　＜ｒ　りＮ紡績油剤のためＡＣＦ　Ｉ７ｊ
績糸の吸呑１１が低１・し髪ゝ）４い。

紡績Ｉ）法につい−（は、特に制限はないが、トウ紡績
、万う紡績、相毛紡綿等が採用され、この）”）　ｌｒ
！４強度の＃／ｊ梢糸を得る観点からトつ紡績が最適（
ある、。

次に木光明を実施例ににつで説明する。

実施例 〔紡績糸の製）１５Ｊ ノＪクリ１にトリル ｆル６，０由酪９６の１を重合体から得られた繊＠ｔ　
７’）１ｆ）イｒイ）３０ツノｊ゛ニール（（１）の１
〜つ（単ｍ　Ｉｌｌ　１　、　５（１）へ空気中Ｃ２３
０℃、２時間、さらに２５０°Ｃ１２　ｆｔ．！１　ｌ
！’＋ｌ　ｌ。わｌ，Ｘり自山収縮宇の７５へ２８０％
になるＪ−う＜ｒ張力上で酸化処Ｊル１し，（酸化繊組
を（’；４　１＝　、　を二のものは酸素結合量１　７
　、　９　９ｆｌ、−」〕′十３７％（あった（−」ア
率はＳ絹断面槓に対りるＪ１１ｍ部介断面積の比である
。）に の酸化繊組を１−ウリンｌクターにかり粗紡、Ｌ”ｒ紡
し、１７５０ｄのそれぞれト表Ｎｏ■〜■に示づ撚り係
数の異なる３種の酸化繊組紡績糸（双糸）を作成し、こ
れらを炉内１ｆＯ．００！ｉＪ／　ｃｍ’　、賦活温度
１１００°Ｃ．賦活ノＪスｌ＋２０．Ｎ７容串比２／′
１の条件下で賦活して八〇　ｒ’　Ｉ７ｊ績糸（双糸）
を１７だ。得られた各△Ｃ　Ｉ’紡績糸を（−４成して
いるＡＣ［１１１繊頼はいり“れも次の物１りをイ１し
てい）Ｊ０比表面積１　０　０　（１±！ｉ０ｍ　ｆｆ
　、ｚ，　、ｐ１＋１夏　１．４％、引張強度４７ｋｇ
／ｍｍ’。なお、このもののヘンげン吸着能（　Ｊ　Ｉ
　Ｓ　　Ｋ−１ｉ／ｌｌＪＪ、る）は４９９６であった
。

得られたへＣ１紡キ？１糸は十人Ｎ　Ｏ■−（４）に承
りようにそれぞれ３０、４４、５１の撚り係数のｂ　Ｏ
）　’Ｃある。例えばＮｏ■の場合酸化繊組の１ｍ当り
撚り数２０８、ター１ール番手４８番で撚り係数は３０
でｉｈイ・１。

１ｍ当１）の撚り係数はＡＣ［−双糸の下撚り数であ（
′）、この場合１撚，／下撚は０　、　６　２である。

比較の！、め、前記Ｉｊ法に卑じて撚り係数２２、６５
、７　９　１７、１各八〇［紡績糸を作−）たつ〔υ）
紬糸の１ノ１能〕 １１１ら４゛１．　／；：名△０１−紡績糸についＣ下
記のとおり・目（止調査４行）た。

（１）強電（ｇ，（１）および伸度（％）通過し！、＝
ＡＣ［−紡績糸の重量（す）（　　、’ｉ）　：、ｌノ
′Ｘ・−ン加］Ｌ時の糸切れ数△（’，　Ｆ　＃／ｉ粕
糸（双糸）とポリニスフルヤーン（　３＋１０（＋　）
どｌ）＋　Ｉろ糸速　１００１１１　／分−（加工糸」
）′Ｖ−ノを一作成し、（１成１１．’ｌの、（（）分
間当りの糸切れ数を調べる。

（４）吸着甲衡簡間 Ａ　Ｃ　Ｐ　ＩＦ／ｊ　ｔｔｎ　糸２ｇヲｉａ　径２ｃ
ｍ　ａ）吸着↑（入に層℃）までの時間を調べる。

これらの項目の調査結束ＬＬ手表のとｉｌｊっである。

注　■、■、■　：　本発明例 １、５、６　：　比較例 この結果から明らかなＪ、うに、本５１明の△（ンＦ　
ｉｆ／ｊ梢糸は強度、伸度が高く、毛羽発生が少・（糸
切れが殆んどなく加工性に侵れて、１タリ、吸着↑１１
も良りｆ′Ｃ・ある。

７１１図１「ＩＩの曲中４１説明 第　１図は本弁明紡績糸（双糸）の側面図出　１幀　人
　　東邦ベスロン林式会社代理人弁即Ｅ　　十　居　三
　部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｊ′クリ］１−トリル系繊絹から誘導された比表面積５
   ００へ・１，５００＋ｎ’　、／す、伸度０．５％以上
   、引張強１ｉ　１　（ｌ　ｋ　ｇ　、、’　ｍ　ｍ　’
   以上、の単繊維より構成され、撚り係数が３０−・６０
   である活性炭素繊維紡績糸。