アクリル系消臭性繊維およびアクリル系消臭性繊維の製造方法
【課題】優れた消臭効果及び耐洗濯性を有するとともに、アクリル系繊維本来のソフトで嵩高な風合い、鮮明な色沢、十分な染色堅牢度を有し、且つ紡糸操業性も良好なアクリル系消臭性繊維を提供する。
【解決手段】本発明により、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であって、前記鞘部はアクリル系ポリマーからなり、前記芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなり、且つ、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下であることを特徴とするアクリル系消臭性繊維が提供される。
【解決手段】本発明により、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であって、前記鞘部はアクリル系ポリマーからなり、前記芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなり、且つ、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下であることを特徴とするアクリル系消臭性繊維が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日常生活で発生するアンモニア、酢酸などの悪臭に対して良好な消臭性能を有し、また耐洗濯性に優れたアクリル系消臭性繊維およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、アクリル系合成繊維は、ソフトで暖か味のある風合いを有し、また染色鮮明性に優れているため、衣料や建寝装分野等に幅広く用いられている。また近年では、例えばサニタリー分野等において、毛布、モケット、マット、カーペット、靴下、肌着、シーツ、カーテンなどの編織物製品に消臭性を有するものが強く要望されてきている。
【０００３】
従来、悪臭として問題視されている臭気を消すために、繊維製品に消臭効果を付与する手段として以下のような方法が提案されている。例えば、特許文献１及び特許文献２では、合成繊維に酸性基を有するビニルモノマーをグラフト重合させて、繊維に脱臭効果を付与する方法が提案されている。
【０００４】
また、特許文献３には、銅イオン加工糸、銅線、又は銅線を使用した糸を単独または他の繊維と共に編成または織成することにより防臭効果が得られることが開示されている。さらに、特許文献４には、金属フタロシアニン・ポリカルボン酸を担持させた繊維と金属イオン（銅イオン）を担持させた繊維とによって中綿が構成されたキルティング生地であれば、優れた消臭効果が得られるとしている。
【０００５】
またその他にも、例えば繊維表面に各種消臭剤を付与する方法、繊維表面に消臭効果や抗菌・防黴効果のある微粉末を付着させる方法（例えば特許文献５を参照）、さらに、後加工により繊維製品に消臭効果のある溶液を塗布または散布したり、繊維製品を消臭効果のある溶液に浸漬する方法などが知られている。これらの方法を用いることによって、繊維製品に消臭効果を付与させることができる。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の方法では、繊維表面に消臭成分を具備させることによって消臭効果を得ているため、消臭成分によって繊維独自の風合いや色沢が低下するという欠点があった。さらに、上記のようにして消臭効果を付与した繊維または繊維製品に対して水洗やドライクリーニングを施した場合には、繊維表面から消臭成分が脱落して消臭効果の低下を招いてしまうため、耐洗濯性に劣るという問題もあった。
【０００７】
一方、繊維からの消臭成分の脱落を抑制して耐洗濯性の改良を図る方法として、例えば繊維を紡糸するときに、紡糸原液中に予め微粒子状の消臭剤（消臭性微粒子）を分散させておき、繊維内部に消臭剤を練り込む方法が考えられる。しかしながら、このように繊維中に単純に消臭性微粒子を分散させるという方法では、消臭性微粒子の含有量が多いと紡糸操業性に悪影響を与えるため、繊維中に分散させる消臭性微粒子の練り込み量が制限されてしまう。また、繊維内に分散した消臭性微粒子は、繊維を構成するポリマーにより被覆されているため、悪臭に対する接触面積が小さい。そのため、消臭性微粒子が制限された量で練り込まれた繊維は、消臭効果が不十分になる。
【０００８】
また一方、このような消臭性微粒子が被覆されることによる弊害を解決する方法として、例えば特許文献６では、芯鞘の２層構造を有するアクリル系複合繊維において、内層がアクリル系共重合体、外層がアクリル系共重合体を海成分及びセルロース誘導体を島成分とする相分離状態より構成され、且つ該島成分のセルロース誘導対中に消臭剤微粒子を含有するアクリル系複合繊維が提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献６に記載されているようなアクリル系複合繊維の場合、繊維鞘部に異種ポリマーであるセルロース誘導体が相分離状態で混合されることによって、繊維中にマイクロボイドが形成されてしまう。このようなマイクロボイドが形成されたアクリル系繊維は、耐摩耗性や耐熱性などの種々の繊維物性を低下させてしまう。その上、繊維がフィブリル化し易くなり、紡績工程などにおいてフライ発生などのトラブルを発生させる原因となる。また、アクリル系繊維の鞘部に異種ポリマーがブレンドされることにより、アクリル系繊維の特徴である染色鮮明性が低下するといった欠点もあった。さらには、このようなアクリル系複合繊維を製造する場合、アクリル系ポリマーに混合するセルロース誘導体と消臭性微粒子の量によっては、繊維製造工程における紡糸操業性の低下を引き起こすという問題もあった。
【００１０】
またその他に、例えば特許文献７では、アクリル系繊維本来の風合いや染色鮮明性を維持しつつ繊維に消臭性等の機能を付与するために、繊維断面において、機能性物質ｂを含有するＢ成分がＡ成分によって挟み込まれるように配置された３層積層構造をとるアクリル系複合繊維が開示されている。この特許文献７によれば、消臭性等の機能を付与する機能性物質が染色加工性や紡績・編立て加工性に悪影響を及ぼすような物質である場合においては、その機能性物質をＢ成分に含有させ、そのＢ成分をＡ成分によって挟み込んで３層積層構造の中心層に配置することによって、染色・紡績・編立て加工性に優れた機能性アクリル系繊維になるとしている。しかしながら、この特許文献７は、例えばアクリル系繊維に消臭性を付与する場合に、消臭性微粒子を単にＢ成分に含有させるものであるため、消臭性微粒子がＢ成分のポリマーやその両側のＡ成分のポリマーによって被覆されてしまうことに変わりはなく、消臭効果を十分に得ることは難しかった。
【特許文献１】特公平３−７７３０８号公報
【特許文献２】特公平２−５８３９２号公報
【特許文献３】特開昭６１−２３１２０２号公報
【特許文献４】特公平２−１３０６４号公報
【特許文献５】特開昭６１−２５８０７６号公報
【特許文献６】特許第２７０３６２４号公報
【特許文献７】特開２０００−４５１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、優れた消臭効果及び耐洗濯性を有するとともに、アクリル系繊維本来のソフトで嵩高な風合い、鮮明な色沢、十分な染色堅牢度を有し、且つ紡糸操業性も良好なアクリル系消臭性繊維およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のアクリル系消臭性繊維は、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であって、前記鞘部はアクリル系ポリマーからなり、前記芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなることを最も主要な特徴となしている。実施にあたっては、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のアクリル系消臭性繊維において、十分な消臭効果を得るためには、前記消臭性微粒子が、芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されてなることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記セルロース誘導体は、繊維を製造する際の紡糸溶剤への溶解性などを考慮すると、セルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートであることが好ましい。さらにまた、前記消臭性微粒子の分散性や繊維製造時の紡糸操業性を考慮した場合、前記消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記本発明のアクリル系消臭性繊維を製造するために、本発明のアクリル系消臭性繊維の製造方法は、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造する製造方法であって、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を鞘成分の紡糸原液とし、また、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を芯成分の紡糸原液とし、芯鞘型紡糸口金を用いて前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下で、且つ前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行うことを含んでなることを最も主要な特徴となしている。
【００１６】
この場合、製造するアクリル系消臭性繊維に十分な消臭効果を具備させるために、前記消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に攪拌混合して、芯成分の紡糸原液に均一分散化させてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のアクリル系消臭性繊維において、主要な特徴の一つは、芯部に消臭性微粒子とセルロース誘導体とを併用することにある。従来では、アクリル系繊維中に消臭性微粒子を練り込んだ場合、前述のように消臭性微粒子がアクリル系ポリマーにより被覆されるため、消臭性微粒子の消臭性能を有効に発現させられず、十分な消臭効果が得られなかった。そこで、本発明者等は、繊維に優れた消臭効果を付与するために消臭性微粒子と他のポリマー（特に天然物由来のポリマー）との複合化を検討する中で、セルロース誘導体と消臭性微粒子とを組み合わせて使用すること、すなわち、繊維中にセルロース誘導体と消臭性微粒子とを混在させることにより、消臭性能の発現が飛躍的に促されることを見出し、さらに鋭意実験及び検討を重ねることにより本発明を完成させるに至った。
【００１８】
更に、本発明のアクリル系消臭性繊維は、アクリル系ポリマーからなる鞘部と、消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなる芯部とを有する芯鞘複合型繊維であり、且つ、繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量およびセルロース誘導体の含有量がそれぞれ所定の範囲内に設定されるものである。本発明のアクリル系消臭性繊維は、このような特徴を有することにより、優れた消臭効果及び耐洗濯性を有するとともに、アクリル系繊維が本来有するソフトで嵩高な風合い、鮮明な色沢、染色堅牢度が損なわれることなく、また紡糸操業性にも優れた高品質のアクリル系消臭性繊維となる。アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下であることが、確実に消臭性を付与でき、しかも紡糸操業性の安定化につながる。
【００１９】
特に、本発明のアクリル系消臭性繊維は、消臭性微粒子が芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されてなることにより、非常に優れた消臭効果を得ることができる。
【００２０】
また、本発明のアクリル系消臭性繊維において、セルロース誘導体がセルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートであることにより、繊維を製造する際にセルロース誘導体の紡糸溶剤への溶解が良好となる。このため、安定した繊維製造を行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明では、消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ以上であることにより、消臭性微粒子を芯部に均一に分散化させることができる。一方、消臭性微粒子の平均粒径は１０μｍ以下であることが好ましく、これにより、繊維製造の紡糸時に濾過圧の上昇やノズル孔詰まりを防止できるため、紡糸操業性に非常に優れたアクリル系消臭性繊維となる。
【００２２】
次に、本発明のアクリル系消臭性繊維の製造方法は、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を鞘成分の紡糸原液とし、また、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を芯成分の紡糸原液とし、芯鞘型紡糸口金を用いてアクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下で、且つアクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行うものである。
【００２３】
上記のようにして芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造することにより、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりを防止して優れた紡糸操業性で繊維製造を行うことができる。しかも、アクリル系消臭性繊維に、繊維本来の物性を損なわさせずに、優れた消臭効果と耐洗濯性を付与することができる。
【００２４】
また、上記本発明の製造方法において、消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に攪拌混合して、芯成分の紡糸原液に均一分散化させてなることにより、アクリル系消臭性繊維に非常に優れた消臭効果を安定して付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明におけるアクリル系消臭性繊維の好適な実施の形態について詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係るアクリル系異形断面繊維は、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であり、鞘部はアクリル系ポリマーからなるものである。
【００２６】
上記アクリル系消臭性繊維において、鞘部を構成するアクリル系ポリマーとしては、従来のアクリル系繊維に一般的に使用されているポリマーを用いることができるものであり、その材質は特に限定されない。例えば、このようなアクリル系ポリマーとしては、主成分としてアクリロニトリルを５０重量％以上含有し、繊維形成能を有するポリマーを好適に用いることができる。
【００２７】
具体的には、アクリロニトリルが５０重量％以上、他のビニルモノマーが５０重量％以下の割合で共重合したアクリル系ポリマーを用いることが好ましく、特に、アクリロニトリルが８５〜９８重量％、他のビニルモノマーが１５〜２重量％の割合で共重合したアクリル系ポリマーを用いることがより好ましい。この場合、アクリロニトリルと共重合するビニルモノマーとしては、例えばアクリル酸およびアクリル酸エステル類、メタクリル酸およびメタクリル酸エステル類、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどを用いることができる。
【００２８】
このようなアクリル系ポリマーを鞘部に用いることにより、本実施形態のアクリル系消臭性繊維は、ソフトで嵩高な風合いを有し、また、優れた発色性などのアクリル系繊維本来の特徴的な物性を十分に具備するものとなる。また、このように鞘部がアクリル系ポリマーからなることにより、繊維製造時において特に優れた紡糸操業性を得ることができる。さらに、前記特許文献６のような繊維のフィブリル化が生じないため紡績工程などを、トラブルを発生させずに安定して行うことができる。
【００２９】
また、上記本実施形態のアクリル系消臭性繊維において、芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなる。
【００３０】
このとき、芯部を構成するセルロース誘導体は、セルロースアセテート、アセチルプロピルセルロース、アセチルブチルセルロースなどであれば良い。特に、繊維製造面において芯成分の紡糸原液を調整する際の溶剤への溶解性などを考慮した場合、上記セルロース誘導体は、セルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートであることが好ましい。
【００３１】
なお、芯部が消臭性微粒子を含むセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなる場合、芯部の一部を構成するアクリル系ポリマーは特に限定されず、従来と同様のポリマー、例えば上記鞘部と同じように、主成分としてアクリロニトリルを５０重量％以上含有し、繊維形成能を有するポリマーを好適に用いることができる。具体的には、アクリロニトリルが５０重量％以上、他のビニルモノマーが５０重量％以下の割合で共重合したアクリル系ポリマー、特に、アクリロニトリルが８５〜９８重量％、他のビニルモノマーが１５〜２重量％の割合で共重合したアクリル系ポリマーを用いることが好ましい。なお、この芯部に用いられるアクリル系ポリマーは、上記鞘部を構成するアクリル系ポリマーと同一であっても、相違するものであっても良い。
【００３２】
また、上記芯部に含有する消臭性微粒子としては、Ｔｉ、Ｚｎ、ＡＩ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｚｒ等の金属酸化物、これら金属及び／または金属酸化物を含む無機化合物を主成分とする微粉末、及び水に難溶性の固体酸の微粒子などを用いることができ、特に限定されない。
【００３３】
この場合、消臭性微粒子は、芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されていることが好ましい。このように消臭性微粒子が芯部に均一分散化されていることにより、繊維に対して非常に優れた消臭効果を与えることができる。
【００３４】
また、消臭性微粒子の平均粒径は、粒度分布にもよるが、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、特に１μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましい。消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ未満の場合では、微粒子の凝集が起こりやすいため、芯部に消臭性微粒子を均一に分散させる際に特殊な分散装置、分散剤を用いる必要が生じる。一方、消臭性微粒子の平均粒径が１０μｍを超えると、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりに起因する糸切れ等が発生する恐れがあり、紡糸操業上好ましくない。
【００３５】
さらに本実施形態において、上記消臭性微粒子及びセルロース誘導体の含有量は繊維の消臭性能を大きく左右するため、非常に重要である。したがって、上記アクリル系消臭性繊維では、繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下、好ましくは５重量％以上１０重量％以下であるものとする。アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％未満の場合、繊維が十分な消臭効果を得ることができない。一方、消臭性微粒子の含有量が１５重量％を超える場合、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりに起因する糸切れなどが発生し、紡糸操業性が低下する原因となる。
【００３６】
また、セルロース誘導体に関しては、上記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下、好ましくは１５重量％以上４０重量％以下であるものとする。セルロース誘導体の含有量が１０重量％未満の場合には、繊維の消臭効果が不十分となる。一方、セルロース誘導体の含有量が５０重量％を超える場合には、糸切れなどが発生し、紡糸操業性を低下させる。
【００３７】
したがって、以上のような本実施形態のアクリル系消臭性繊維であれば、優れた消臭効果を確実に有する。また同時に、消臭性微粒子とセルロース誘導体を含有する芯部がアクリル系ポリマーからなる鞘部で保護されているため、優れた耐洗濯性を有するものとなる。さらに、このような芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維は、上記のようにアクリル系繊維が本来有するソフトで嵩高な風合いや、鮮明な色沢、十分な染色堅牢度を有し、その上、紡糸操業性、並びに紡績、編み立て加工性、染色加工性にも非常に優れた高品質のアクリル系消臭性繊維となる。
【００３８】
なお、本実施形態のアクリル系消臭性繊維が上記のような優れた消臭効果を奏する要因については未だ明確ではないが、以下のように推察することができる。すなわち、一般にセルロース誘導体は、酢酸やアンモニア等の臭気に対する消臭能力がアクリルなどの合成繊維に比較して高いものである。これは、言い換えれば、セルロース誘導体が臭気との親和性を有することであり、例えば、上記アクリル系消臭性繊維の芯部にこのセルロース誘導体と消臭性微粒子とを拡散化させることにより、繊維の臭気との親和性を高めることができる。その結果として、芯部に存在する消臭性微粒子と臭気との接触が促進され、優れた消臭効果が得られると考えられる。
【００３９】
次に、本発明に係るアクリル系消臭性繊維の製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本実施形態におけるアクリル系消臭性繊維の製造方法では、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造するために、先ず鞘成分の紡糸原液として、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を準備する。また一方で、芯成分の紡糸原液として、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を準備する。このとき用いるアクリル系ポリマー、セルロース誘導体、消臭性微粒子については、上記で説明したものを好適に使用することができる。
【００４０】
このとき準備する鞘成分及び芯成分の紡糸原液において、それぞれの紡糸原液における固形分濃度や温度、またポリマーを溶解する溶剤の種類については特に限定されず、必要に応じて適宜変更して紡糸原液の調整を行うことができる。具体的には、紡糸原液における固形分濃度については、芯鞘複合状態の安定化、紡糸性、生産性などを考慮し、例えば１５〜３５重量％程度の適切な濃度に設定することができる。また、紡糸原液に使用する溶剤については、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、アセトン、ジメチルスルホキシド等の有機溶剤や、ロダン塩、硝酸などの無機溶剤、その他アクリル系繊維の紡糸で一般的に用いられる溶剤の何れの溶剤でも使用することができるが、回収の容易さを考慮すると有機溶剤を用いることが好ましい。
【００４１】
また、芯成分の紡糸原液については、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体・アクリル系ポリマーの混合体に混合させる際に、消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体・アクリル系ポリマーの混合体に攪拌混合することが好ましい。これにより、芯成分の紡糸原液に消臭性微粒子とセルロース誘導体とを均一分散化させることができ、アクリル系消臭性繊維により優れた消臭効果を安定して付与することができる。
【００４２】
次に、上記のように準備した鞘成分及び芯成分の紡糸原液を、芯鞘型紡糸口金を用いてアクリル系繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下、好ましくは５重量％以上１０重量％以下で、且つセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下、好ましくは１５重量％以上４０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行う。紡糸を行う際に、繊維中に含まれる消臭性微粒子及び／またはセルロース誘導体の含有量が上記範囲を下回ると、製造するアクリル系消臭性繊維に十分な消臭効果を付与することができない。一方、それらの含有量が上記範囲を上回ると、紡糸時に濾過圧の上昇やノズル孔詰まりが生じて繊維の糸切れなどを引き起こし、紡糸操業性を低下させるという問題が生じる。
【００４３】
なお本実施形態において、紡糸を行う方法に関しては、溶液紡糸であれば特に制限されず、湿式紡糸法、乾湿式紡糸法、乾式紡糸法のいずれの方法でも用いることができる。例えば、湿式紡糸法により紡糸を行う場合は、鞘成分及び芯成分の紡糸原液を芯鞘型紡糸口金から有機溶剤と水からなる凝固液中に吐出し、凝固液中にて凝固糸を形成することができる。
【００４４】
そして、上記紡糸によって得られた凝固糸は、その後、延伸、脱溶剤、油剤付与等の各処理が施された後、乾燥緻密化を施すといった従来と同様の工程を行うことができる。さらにその後、必要に応じて、例えば加圧水蒸気下で繊維を熱収縮させる熱収縮処理を行うこともできる。
【００４５】
以上のようにしてアクリル系消臭性繊維を製造することにより、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりを防止して優れた紡糸操業性で繊維製造を行うことができる。また、アクリル系繊維が本来有する優れた物性を損なわせることなく、アクリル系消臭性繊維に優れた消臭効果と耐洗濯性を付与することができる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明に係るアクリル系消臭性繊維のより具体的な実施形態として、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において、アンモニア消臭率の測定、酢酸消臭率の測定、及び耐摩耗性の評価については以下の方法にて実施した。
【００４７】
（アンモニア消臭率の測定法）
温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下で２４時間静置した繊維試料０．７ｇを１０００ｍＬの三角フラスコ（パイレックス（登録商標）の中に封入した。次に、フラスコ内にアンモニアガスを導入し、アンモニアガス濃度が１００ｐｐｍとなるように調整した。その状態で２時間放置した後に、検知管（北川式ガス検知器）にてフラスコ内のアンモニアガス濃度を測定した。また基準として、三角フラスコ内に繊維試料が未封入であること以外は上記と同様の測定を行い、アンモニアガスの導入から２時間放置後のフラスコ内のアンモニアガス濃度を求めた。そして、基準として求めたアンモニアガス濃度に対し、繊維試料を封入した場合のアンモニアガス濃度の減少率からアンモニアガスの消臭率を算出した。算出したアンモニアガス消臭率に基づいて、消臭率が７０％以上であれば○（消臭性良好）、７０％未満であれば×（消臭性不良）として、各繊維試料のアンモニアに対する消臭性能を評価した。
【００４８】
（酢酸消臭率の測定法）
温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下で２４時間静置した繊維試料０．７ｇを１０００ｍＬの三角フラスコ（パイレックス（登録商標）の中に封入した。次に、フラスコ内に酢酸ガスを導入し、酢酸ガス濃度が５０ｐｐｍとなるように調整した。その状態で２時間放置した後に、検知管（北川式ガス検知器）にてフラスコ内の酢酸ガス濃度を測定した。また基準として、三角フラスコ内に繊維試料が未封入であること以外は上記と同様の測定を行い、酢酸ガスの導入から２時間放置後のフラスコ内の酢酸ガス濃度を求めた。そして、基準として求めた酢酸ガス濃度に対し、繊維試料を封入した場合の酢酸ガス濃度の減少率から酢酸ガスの消臭率を算出した。算出した酢酸ガス消臭率に基づいて、消臭率が７０％以上であれば○（消臭性良好）、７０％未満であれば×（消臭性不良）として、各繊維試料の酢酸に対する消臭性能を評価した。
【００４９】
（耐摩耗性の評価法）
繊維試料の耐摩耗性評価は、ディスクリファイナーによる叩解処理前後の濾水度を測定することにより行った。具体的には、先ず、下記の実施例１〜６及び比較例１〜８にて得られたトウ状繊維を長さ３ｍｍのフロック状にした後、そのフロック状繊維を固形分濃度が６重量％となるように水中に分散させた。そして、叩解処理を行う前に、繊維を分散させた溶液の濾水度（Ｒ０）をＪＩＳ Ｐ８１２１のカナダ標準ろ水度試験方法に準じて測定した。次に、繊維を分散させた溶液に、ディスクリファイナー装置（熊谷理機工業（株）製ＫＲＫ高濃度ディスクリファイナーＮｏ２５００−Ｉ型）を用いて、ディスククリアランス０．０５ｍｍ、ディスク回転数５０００ｒｐｍの叩解処理を行った。このディスクリファイナーによる叩解処理を５回繰り返し行った後、叩解処理後の溶液の濾水度（Ｒ１）を上記と同様にカナダ標準ろ水度試験方法に準じて測定し、叩解処理前後の溶液の濾水度差ΔＲ（＝Ｒ０−Ｒ１）を求めた。このΔＲの数値が大きい程、繊維が所謂割繊しやすく、耐摩耗性に劣ると判断することができる。
【００５０】
（実施例１〜６及び比較例１〜４）
アクリロニトリル９４重量％と、アクリル酸メチル５．５重量％と、メタリルスルホン酸ナトリウム０．５重量％とからなるアクリル系ポリマーを固形分濃度が２０重量％となるようにジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に溶解して、鞘成分の紡糸原液Ａを調整した。
【００５１】
また一方で、消臭性微粒子として商品名ケスモンＮＳ−１０（東亜合成株式会社製、平均粒径２μｍ）をＤＭＡｃ溶液中にビーズミルにて均一分散してマスターバッチを調整した。そのケスモンを含有するマスターバッチと、セルロースジアセテート（ダイセル社製）と、アクリル系ポリマー（アクリロニトリル９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、メタリルスルホン酸ナトリウム０．５重量％）のＤＭＡｃ溶液とを、各成分が以下の表１に示す種々の比率となるようにホモミキサーにて十分に攪拌混合し、芯成分の紡糸原液Ｂを調整した。
【００５２】
上記で調整した鞘成分の紡糸原液Ａと芯成分の紡糸原液Ｂとを用いて、孔数５０００で孔径φ０．０７ｍｍの芯鞘型紡糸口金により、アクリル系消臭性繊維中のセルロースジアセテート及び消臭性微粒子（ケスモン）の含有量がそれぞれ表１に示す割合となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定し、４０℃、５５重量％のジメチルアセトアミド水溶液中に吐出し凝固させた。この凝固糸に、９５℃の熱水中での延伸（延伸倍率：５倍）、脱溶剤、油剤付与、乾燥緻密化の各処理を施した。その後、繊維を熱収縮処理にて加圧水蒸気下１２０℃で熱収縮させることにより、単繊維繊度が４．０ｄｔｅｘで芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
（比較例５〜８）
前記で調整したケスモンを含有するマスターバッチと、セルロースジアセテート（ダイセル社製）と、アクリル系ポリマー（アクリロニトリル９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、メタリルスルホン酸ナトリウム０．５重量％）のＤＭＡｃ溶液とを、各成分が以下の表２に示す種々の比率となるようにホモミキサーにて攪拌混合し、紡糸原液Ｃを調整した。得られた紡糸原液Ｃを、孔数２０００で孔径φ０．０７ｍｍの紡糸口金を用いて、４０℃、５５重量％のジメチルアセトアミド水溶液中に吐出し凝固させた。この凝固糸に、９５℃の熱水中での延伸（延伸倍率：５倍）、脱溶剤、油剤付与、乾燥緻密化の各処理を施した。その後、繊維を熱収縮処理にて加圧水蒸気下１２０℃で熱収縮させることにより、単繊維繊度が４．０ｄｔｅｘで芯鞘型ではないアクリル系繊維を製造した。
【００５５】
【表２】
【００５６】
そして、上記で製造した実施例１〜６及び比較例１〜８の各アクリル系繊維を、アンモニア及び酢酸の消臭性能、耐摩耗性について上記で説明した方法に従って評価した。さらに、アクリル系繊維における糸切れの発生具合などから、繊維製造時の紡糸操業性についても評価を行った。その評価結果を以下の表３に示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３から明らかなように、実施例１〜６の各アクリル系消臭性繊維は、アンモニア及び酢酸の両方の消臭性能に優れており、また、ΔＲの数値が小さいことから繊維の耐摩耗性も優れていると判断できる。さらに、実施例１〜６の繊維には糸切れが生じておらず、紡糸操業性も極めて良好であることが確認された。
【００５９】
一方、ケスモンの含有量が本発明の範囲よりも少ない比較例１、２のアクリル系繊維は、アンモニアの消臭性能が非常に低いことがわかった。一方、セルロースジアセテートの含有量が本発明の範囲よりも少ない比較例３、４の繊維では、アンモニア及び酢酸の両方の消臭性能がともに低いことがわかった。また、芯鞘型繊維ではない比較例５、６については、アンモニア及び酢酸の消臭性能が低く、また紡糸操業性も不良であった。さらに、芯鞘型繊維ではない比較例７、８については、アンモニア及び酢酸の消臭性能は良好であるものの、紡糸操業性が不良であり、また耐摩耗性にも劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のアクリル系消臭性繊維は、アンモニアや酢酸などの悪臭に対して良好な消臭性能が求められる繊維製品に好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日常生活で発生するアンモニア、酢酸などの悪臭に対して良好な消臭性能を有し、また耐洗濯性に優れたアクリル系消臭性繊維およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、アクリル系合成繊維は、ソフトで暖か味のある風合いを有し、また染色鮮明性に優れているため、衣料や建寝装分野等に幅広く用いられている。また近年では、例えばサニタリー分野等において、毛布、モケット、マット、カーペット、靴下、肌着、シーツ、カーテンなどの編織物製品に消臭性を有するものが強く要望されてきている。
【０００３】
従来、悪臭として問題視されている臭気を消すために、繊維製品に消臭効果を付与する手段として以下のような方法が提案されている。例えば、特許文献１及び特許文献２では、合成繊維に酸性基を有するビニルモノマーをグラフト重合させて、繊維に脱臭効果を付与する方法が提案されている。
【０００４】
また、特許文献３には、銅イオン加工糸、銅線、又は銅線を使用した糸を単独または他の繊維と共に編成または織成することにより防臭効果が得られることが開示されている。さらに、特許文献４には、金属フタロシアニン・ポリカルボン酸を担持させた繊維と金属イオン（銅イオン）を担持させた繊維とによって中綿が構成されたキルティング生地であれば、優れた消臭効果が得られるとしている。
【０００５】
またその他にも、例えば繊維表面に各種消臭剤を付与する方法、繊維表面に消臭効果や抗菌・防黴効果のある微粉末を付着させる方法（例えば特許文献５を参照）、さらに、後加工により繊維製品に消臭効果のある溶液を塗布または散布したり、繊維製品を消臭効果のある溶液に浸漬する方法などが知られている。これらの方法を用いることによって、繊維製品に消臭効果を付与させることができる。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の方法では、繊維表面に消臭成分を具備させることによって消臭効果を得ているため、消臭成分によって繊維独自の風合いや色沢が低下するという欠点があった。さらに、上記のようにして消臭効果を付与した繊維または繊維製品に対して水洗やドライクリーニングを施した場合には、繊維表面から消臭成分が脱落して消臭効果の低下を招いてしまうため、耐洗濯性に劣るという問題もあった。
【０００７】
一方、繊維からの消臭成分の脱落を抑制して耐洗濯性の改良を図る方法として、例えば繊維を紡糸するときに、紡糸原液中に予め微粒子状の消臭剤（消臭性微粒子）を分散させておき、繊維内部に消臭剤を練り込む方法が考えられる。しかしながら、このように繊維中に単純に消臭性微粒子を分散させるという方法では、消臭性微粒子の含有量が多いと紡糸操業性に悪影響を与えるため、繊維中に分散させる消臭性微粒子の練り込み量が制限されてしまう。また、繊維内に分散した消臭性微粒子は、繊維を構成するポリマーにより被覆されているため、悪臭に対する接触面積が小さい。そのため、消臭性微粒子が制限された量で練り込まれた繊維は、消臭効果が不十分になる。
【０００８】
また一方、このような消臭性微粒子が被覆されることによる弊害を解決する方法として、例えば特許文献６では、芯鞘の２層構造を有するアクリル系複合繊維において、内層がアクリル系共重合体、外層がアクリル系共重合体を海成分及びセルロース誘導体を島成分とする相分離状態より構成され、且つ該島成分のセルロース誘導対中に消臭剤微粒子を含有するアクリル系複合繊維が提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献６に記載されているようなアクリル系複合繊維の場合、繊維鞘部に異種ポリマーであるセルロース誘導体が相分離状態で混合されることによって、繊維中にマイクロボイドが形成されてしまう。このようなマイクロボイドが形成されたアクリル系繊維は、耐摩耗性や耐熱性などの種々の繊維物性を低下させてしまう。その上、繊維がフィブリル化し易くなり、紡績工程などにおいてフライ発生などのトラブルを発生させる原因となる。また、アクリル系繊維の鞘部に異種ポリマーがブレンドされることにより、アクリル系繊維の特徴である染色鮮明性が低下するといった欠点もあった。さらには、このようなアクリル系複合繊維を製造する場合、アクリル系ポリマーに混合するセルロース誘導体と消臭性微粒子の量によっては、繊維製造工程における紡糸操業性の低下を引き起こすという問題もあった。
【００１０】
またその他に、例えば特許文献７では、アクリル系繊維本来の風合いや染色鮮明性を維持しつつ繊維に消臭性等の機能を付与するために、繊維断面において、機能性物質ｂを含有するＢ成分がＡ成分によって挟み込まれるように配置された３層積層構造をとるアクリル系複合繊維が開示されている。この特許文献７によれば、消臭性等の機能を付与する機能性物質が染色加工性や紡績・編立て加工性に悪影響を及ぼすような物質である場合においては、その機能性物質をＢ成分に含有させ、そのＢ成分をＡ成分によって挟み込んで３層積層構造の中心層に配置することによって、染色・紡績・編立て加工性に優れた機能性アクリル系繊維になるとしている。しかしながら、この特許文献７は、例えばアクリル系繊維に消臭性を付与する場合に、消臭性微粒子を単にＢ成分に含有させるものであるため、消臭性微粒子がＢ成分のポリマーやその両側のＡ成分のポリマーによって被覆されてしまうことに変わりはなく、消臭効果を十分に得ることは難しかった。
【特許文献１】特公平３−７７３０８号公報
【特許文献２】特公平２−５８３９２号公報
【特許文献３】特開昭６１−２３１２０２号公報
【特許文献４】特公平２−１３０６４号公報
【特許文献５】特開昭６１−２５８０７６号公報
【特許文献６】特許第２７０３６２４号公報
【特許文献７】特開２０００−４５１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、優れた消臭効果及び耐洗濯性を有するとともに、アクリル系繊維本来のソフトで嵩高な風合い、鮮明な色沢、十分な染色堅牢度を有し、且つ紡糸操業性も良好なアクリル系消臭性繊維およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のアクリル系消臭性繊維は、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であって、前記鞘部はアクリル系ポリマーからなり、前記芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなることを最も主要な特徴となしている。実施にあたっては、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のアクリル系消臭性繊維において、十分な消臭効果を得るためには、前記消臭性微粒子が、芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されてなることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記セルロース誘導体は、繊維を製造する際の紡糸溶剤への溶解性などを考慮すると、セルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートであることが好ましい。さらにまた、前記消臭性微粒子の分散性や繊維製造時の紡糸操業性を考慮した場合、前記消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記本発明のアクリル系消臭性繊維を製造するために、本発明のアクリル系消臭性繊維の製造方法は、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造する製造方法であって、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を鞘成分の紡糸原液とし、また、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を芯成分の紡糸原液とし、芯鞘型紡糸口金を用いて前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下で、且つ前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行うことを含んでなることを最も主要な特徴となしている。
【００１６】
この場合、製造するアクリル系消臭性繊維に十分な消臭効果を具備させるために、前記消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に攪拌混合して、芯成分の紡糸原液に均一分散化させてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のアクリル系消臭性繊維において、主要な特徴の一つは、芯部に消臭性微粒子とセルロース誘導体とを併用することにある。従来では、アクリル系繊維中に消臭性微粒子を練り込んだ場合、前述のように消臭性微粒子がアクリル系ポリマーにより被覆されるため、消臭性微粒子の消臭性能を有効に発現させられず、十分な消臭効果が得られなかった。そこで、本発明者等は、繊維に優れた消臭効果を付与するために消臭性微粒子と他のポリマー（特に天然物由来のポリマー）との複合化を検討する中で、セルロース誘導体と消臭性微粒子とを組み合わせて使用すること、すなわち、繊維中にセルロース誘導体と消臭性微粒子とを混在させることにより、消臭性能の発現が飛躍的に促されることを見出し、さらに鋭意実験及び検討を重ねることにより本発明を完成させるに至った。
【００１８】
更に、本発明のアクリル系消臭性繊維は、アクリル系ポリマーからなる鞘部と、消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなる芯部とを有する芯鞘複合型繊維であり、且つ、繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量およびセルロース誘導体の含有量がそれぞれ所定の範囲内に設定されるものである。本発明のアクリル系消臭性繊維は、このような特徴を有することにより、優れた消臭効果及び耐洗濯性を有するとともに、アクリル系繊維が本来有するソフトで嵩高な風合い、鮮明な色沢、染色堅牢度が損なわれることなく、また紡糸操業性にも優れた高品質のアクリル系消臭性繊維となる。アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下であることが、確実に消臭性を付与でき、しかも紡糸操業性の安定化につながる。
【００１９】
特に、本発明のアクリル系消臭性繊維は、消臭性微粒子が芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されてなることにより、非常に優れた消臭効果を得ることができる。
【００２０】
また、本発明のアクリル系消臭性繊維において、セルロース誘導体がセルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートであることにより、繊維を製造する際にセルロース誘導体の紡糸溶剤への溶解が良好となる。このため、安定した繊維製造を行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明では、消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ以上であることにより、消臭性微粒子を芯部に均一に分散化させることができる。一方、消臭性微粒子の平均粒径は１０μｍ以下であることが好ましく、これにより、繊維製造の紡糸時に濾過圧の上昇やノズル孔詰まりを防止できるため、紡糸操業性に非常に優れたアクリル系消臭性繊維となる。
【００２２】
次に、本発明のアクリル系消臭性繊維の製造方法は、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を鞘成分の紡糸原液とし、また、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を芯成分の紡糸原液とし、芯鞘型紡糸口金を用いてアクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下で、且つアクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行うものである。
【００２３】
上記のようにして芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造することにより、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりを防止して優れた紡糸操業性で繊維製造を行うことができる。しかも、アクリル系消臭性繊維に、繊維本来の物性を損なわさせずに、優れた消臭効果と耐洗濯性を付与することができる。
【００２４】
また、上記本発明の製造方法において、消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に攪拌混合して、芯成分の紡糸原液に均一分散化させてなることにより、アクリル系消臭性繊維に非常に優れた消臭効果を安定して付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明におけるアクリル系消臭性繊維の好適な実施の形態について詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係るアクリル系異形断面繊維は、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であり、鞘部はアクリル系ポリマーからなるものである。
【００２６】
上記アクリル系消臭性繊維において、鞘部を構成するアクリル系ポリマーとしては、従来のアクリル系繊維に一般的に使用されているポリマーを用いることができるものであり、その材質は特に限定されない。例えば、このようなアクリル系ポリマーとしては、主成分としてアクリロニトリルを５０重量％以上含有し、繊維形成能を有するポリマーを好適に用いることができる。
【００２７】
具体的には、アクリロニトリルが５０重量％以上、他のビニルモノマーが５０重量％以下の割合で共重合したアクリル系ポリマーを用いることが好ましく、特に、アクリロニトリルが８５〜９８重量％、他のビニルモノマーが１５〜２重量％の割合で共重合したアクリル系ポリマーを用いることがより好ましい。この場合、アクリロニトリルと共重合するビニルモノマーとしては、例えばアクリル酸およびアクリル酸エステル類、メタクリル酸およびメタクリル酸エステル類、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどを用いることができる。
【００２８】
このようなアクリル系ポリマーを鞘部に用いることにより、本実施形態のアクリル系消臭性繊維は、ソフトで嵩高な風合いを有し、また、優れた発色性などのアクリル系繊維本来の特徴的な物性を十分に具備するものとなる。また、このように鞘部がアクリル系ポリマーからなることにより、繊維製造時において特に優れた紡糸操業性を得ることができる。さらに、前記特許文献６のような繊維のフィブリル化が生じないため紡績工程などを、トラブルを発生させずに安定して行うことができる。
【００２９】
また、上記本実施形態のアクリル系消臭性繊維において、芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなる。
【００３０】
このとき、芯部を構成するセルロース誘導体は、セルロースアセテート、アセチルプロピルセルロース、アセチルブチルセルロースなどであれば良い。特に、繊維製造面において芯成分の紡糸原液を調整する際の溶剤への溶解性などを考慮した場合、上記セルロース誘導体は、セルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートであることが好ましい。
【００３１】
なお、芯部が消臭性微粒子を含むセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなる場合、芯部の一部を構成するアクリル系ポリマーは特に限定されず、従来と同様のポリマー、例えば上記鞘部と同じように、主成分としてアクリロニトリルを５０重量％以上含有し、繊維形成能を有するポリマーを好適に用いることができる。具体的には、アクリロニトリルが５０重量％以上、他のビニルモノマーが５０重量％以下の割合で共重合したアクリル系ポリマー、特に、アクリロニトリルが８５〜９８重量％、他のビニルモノマーが１５〜２重量％の割合で共重合したアクリル系ポリマーを用いることが好ましい。なお、この芯部に用いられるアクリル系ポリマーは、上記鞘部を構成するアクリル系ポリマーと同一であっても、相違するものであっても良い。
【００３２】
また、上記芯部に含有する消臭性微粒子としては、Ｔｉ、Ｚｎ、ＡＩ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｚｒ等の金属酸化物、これら金属及び／または金属酸化物を含む無機化合物を主成分とする微粉末、及び水に難溶性の固体酸の微粒子などを用いることができ、特に限定されない。
【００３３】
この場合、消臭性微粒子は、芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されていることが好ましい。このように消臭性微粒子が芯部に均一分散化されていることにより、繊維に対して非常に優れた消臭効果を与えることができる。
【００３４】
また、消臭性微粒子の平均粒径は、粒度分布にもよるが、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、特に１μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましい。消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ未満の場合では、微粒子の凝集が起こりやすいため、芯部に消臭性微粒子を均一に分散させる際に特殊な分散装置、分散剤を用いる必要が生じる。一方、消臭性微粒子の平均粒径が１０μｍを超えると、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりに起因する糸切れ等が発生する恐れがあり、紡糸操業上好ましくない。
【００３５】
さらに本実施形態において、上記消臭性微粒子及びセルロース誘導体の含有量は繊維の消臭性能を大きく左右するため、非常に重要である。したがって、上記アクリル系消臭性繊維では、繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下、好ましくは５重量％以上１０重量％以下であるものとする。アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％未満の場合、繊維が十分な消臭効果を得ることができない。一方、消臭性微粒子の含有量が１５重量％を超える場合、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりに起因する糸切れなどが発生し、紡糸操業性が低下する原因となる。
【００３６】
また、セルロース誘導体に関しては、上記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下、好ましくは１５重量％以上４０重量％以下であるものとする。セルロース誘導体の含有量が１０重量％未満の場合には、繊維の消臭効果が不十分となる。一方、セルロース誘導体の含有量が５０重量％を超える場合には、糸切れなどが発生し、紡糸操業性を低下させる。
【００３７】
したがって、以上のような本実施形態のアクリル系消臭性繊維であれば、優れた消臭効果を確実に有する。また同時に、消臭性微粒子とセルロース誘導体を含有する芯部がアクリル系ポリマーからなる鞘部で保護されているため、優れた耐洗濯性を有するものとなる。さらに、このような芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維は、上記のようにアクリル系繊維が本来有するソフトで嵩高な風合いや、鮮明な色沢、十分な染色堅牢度を有し、その上、紡糸操業性、並びに紡績、編み立て加工性、染色加工性にも非常に優れた高品質のアクリル系消臭性繊維となる。
【００３８】
なお、本実施形態のアクリル系消臭性繊維が上記のような優れた消臭効果を奏する要因については未だ明確ではないが、以下のように推察することができる。すなわち、一般にセルロース誘導体は、酢酸やアンモニア等の臭気に対する消臭能力がアクリルなどの合成繊維に比較して高いものである。これは、言い換えれば、セルロース誘導体が臭気との親和性を有することであり、例えば、上記アクリル系消臭性繊維の芯部にこのセルロース誘導体と消臭性微粒子とを拡散化させることにより、繊維の臭気との親和性を高めることができる。その結果として、芯部に存在する消臭性微粒子と臭気との接触が促進され、優れた消臭効果が得られると考えられる。
【００３９】
次に、本発明に係るアクリル系消臭性繊維の製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本実施形態におけるアクリル系消臭性繊維の製造方法では、鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造するために、先ず鞘成分の紡糸原液として、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を準備する。また一方で、芯成分の紡糸原液として、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を準備する。このとき用いるアクリル系ポリマー、セルロース誘導体、消臭性微粒子については、上記で説明したものを好適に使用することができる。
【００４０】
このとき準備する鞘成分及び芯成分の紡糸原液において、それぞれの紡糸原液における固形分濃度や温度、またポリマーを溶解する溶剤の種類については特に限定されず、必要に応じて適宜変更して紡糸原液の調整を行うことができる。具体的には、紡糸原液における固形分濃度については、芯鞘複合状態の安定化、紡糸性、生産性などを考慮し、例えば１５〜３５重量％程度の適切な濃度に設定することができる。また、紡糸原液に使用する溶剤については、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、アセトン、ジメチルスルホキシド等の有機溶剤や、ロダン塩、硝酸などの無機溶剤、その他アクリル系繊維の紡糸で一般的に用いられる溶剤の何れの溶剤でも使用することができるが、回収の容易さを考慮すると有機溶剤を用いることが好ましい。
【００４１】
また、芯成分の紡糸原液については、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体・アクリル系ポリマーの混合体に混合させる際に、消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体・アクリル系ポリマーの混合体に攪拌混合することが好ましい。これにより、芯成分の紡糸原液に消臭性微粒子とセルロース誘導体とを均一分散化させることができ、アクリル系消臭性繊維により優れた消臭効果を安定して付与することができる。
【００４２】
次に、上記のように準備した鞘成分及び芯成分の紡糸原液を、芯鞘型紡糸口金を用いてアクリル系繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下、好ましくは５重量％以上１０重量％以下で、且つセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下、好ましくは１５重量％以上４０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行う。紡糸を行う際に、繊維中に含まれる消臭性微粒子及び／またはセルロース誘導体の含有量が上記範囲を下回ると、製造するアクリル系消臭性繊維に十分な消臭効果を付与することができない。一方、それらの含有量が上記範囲を上回ると、紡糸時に濾過圧の上昇やノズル孔詰まりが生じて繊維の糸切れなどを引き起こし、紡糸操業性を低下させるという問題が生じる。
【００４３】
なお本実施形態において、紡糸を行う方法に関しては、溶液紡糸であれば特に制限されず、湿式紡糸法、乾湿式紡糸法、乾式紡糸法のいずれの方法でも用いることができる。例えば、湿式紡糸法により紡糸を行う場合は、鞘成分及び芯成分の紡糸原液を芯鞘型紡糸口金から有機溶剤と水からなる凝固液中に吐出し、凝固液中にて凝固糸を形成することができる。
【００４４】
そして、上記紡糸によって得られた凝固糸は、その後、延伸、脱溶剤、油剤付与等の各処理が施された後、乾燥緻密化を施すといった従来と同様の工程を行うことができる。さらにその後、必要に応じて、例えば加圧水蒸気下で繊維を熱収縮させる熱収縮処理を行うこともできる。
【００４５】
以上のようにしてアクリル系消臭性繊維を製造することにより、紡糸時の濾過圧上昇やノズル孔詰まりを防止して優れた紡糸操業性で繊維製造を行うことができる。また、アクリル系繊維が本来有する優れた物性を損なわせることなく、アクリル系消臭性繊維に優れた消臭効果と耐洗濯性を付与することができる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明に係るアクリル系消臭性繊維のより具体的な実施形態として、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において、アンモニア消臭率の測定、酢酸消臭率の測定、及び耐摩耗性の評価については以下の方法にて実施した。
【００４７】
（アンモニア消臭率の測定法）
温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下で２４時間静置した繊維試料０．７ｇを１０００ｍＬの三角フラスコ（パイレックス（登録商標）の中に封入した。次に、フラスコ内にアンモニアガスを導入し、アンモニアガス濃度が１００ｐｐｍとなるように調整した。その状態で２時間放置した後に、検知管（北川式ガス検知器）にてフラスコ内のアンモニアガス濃度を測定した。また基準として、三角フラスコ内に繊維試料が未封入であること以外は上記と同様の測定を行い、アンモニアガスの導入から２時間放置後のフラスコ内のアンモニアガス濃度を求めた。そして、基準として求めたアンモニアガス濃度に対し、繊維試料を封入した場合のアンモニアガス濃度の減少率からアンモニアガスの消臭率を算出した。算出したアンモニアガス消臭率に基づいて、消臭率が７０％以上であれば○（消臭性良好）、７０％未満であれば×（消臭性不良）として、各繊維試料のアンモニアに対する消臭性能を評価した。
【００４８】
（酢酸消臭率の測定法）
温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下で２４時間静置した繊維試料０．７ｇを１０００ｍＬの三角フラスコ（パイレックス（登録商標）の中に封入した。次に、フラスコ内に酢酸ガスを導入し、酢酸ガス濃度が５０ｐｐｍとなるように調整した。その状態で２時間放置した後に、検知管（北川式ガス検知器）にてフラスコ内の酢酸ガス濃度を測定した。また基準として、三角フラスコ内に繊維試料が未封入であること以外は上記と同様の測定を行い、酢酸ガスの導入から２時間放置後のフラスコ内の酢酸ガス濃度を求めた。そして、基準として求めた酢酸ガス濃度に対し、繊維試料を封入した場合の酢酸ガス濃度の減少率から酢酸ガスの消臭率を算出した。算出した酢酸ガス消臭率に基づいて、消臭率が７０％以上であれば○（消臭性良好）、７０％未満であれば×（消臭性不良）として、各繊維試料の酢酸に対する消臭性能を評価した。
【００４９】
（耐摩耗性の評価法）
繊維試料の耐摩耗性評価は、ディスクリファイナーによる叩解処理前後の濾水度を測定することにより行った。具体的には、先ず、下記の実施例１〜６及び比較例１〜８にて得られたトウ状繊維を長さ３ｍｍのフロック状にした後、そのフロック状繊維を固形分濃度が６重量％となるように水中に分散させた。そして、叩解処理を行う前に、繊維を分散させた溶液の濾水度（Ｒ０）をＪＩＳ Ｐ８１２１のカナダ標準ろ水度試験方法に準じて測定した。次に、繊維を分散させた溶液に、ディスクリファイナー装置（熊谷理機工業（株）製ＫＲＫ高濃度ディスクリファイナーＮｏ２５００−Ｉ型）を用いて、ディスククリアランス０．０５ｍｍ、ディスク回転数５０００ｒｐｍの叩解処理を行った。このディスクリファイナーによる叩解処理を５回繰り返し行った後、叩解処理後の溶液の濾水度（Ｒ１）を上記と同様にカナダ標準ろ水度試験方法に準じて測定し、叩解処理前後の溶液の濾水度差ΔＲ（＝Ｒ０−Ｒ１）を求めた。このΔＲの数値が大きい程、繊維が所謂割繊しやすく、耐摩耗性に劣ると判断することができる。
【００５０】
（実施例１〜６及び比較例１〜４）
アクリロニトリル９４重量％と、アクリル酸メチル５．５重量％と、メタリルスルホン酸ナトリウム０．５重量％とからなるアクリル系ポリマーを固形分濃度が２０重量％となるようにジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に溶解して、鞘成分の紡糸原液Ａを調整した。
【００５１】
また一方で、消臭性微粒子として商品名ケスモンＮＳ−１０（東亜合成株式会社製、平均粒径２μｍ）をＤＭＡｃ溶液中にビーズミルにて均一分散してマスターバッチを調整した。そのケスモンを含有するマスターバッチと、セルロースジアセテート（ダイセル社製）と、アクリル系ポリマー（アクリロニトリル９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、メタリルスルホン酸ナトリウム０．５重量％）のＤＭＡｃ溶液とを、各成分が以下の表１に示す種々の比率となるようにホモミキサーにて十分に攪拌混合し、芯成分の紡糸原液Ｂを調整した。
【００５２】
上記で調整した鞘成分の紡糸原液Ａと芯成分の紡糸原液Ｂとを用いて、孔数５０００で孔径φ０．０７ｍｍの芯鞘型紡糸口金により、アクリル系消臭性繊維中のセルロースジアセテート及び消臭性微粒子（ケスモン）の含有量がそれぞれ表１に示す割合となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定し、４０℃、５５重量％のジメチルアセトアミド水溶液中に吐出し凝固させた。この凝固糸に、９５℃の熱水中での延伸（延伸倍率：５倍）、脱溶剤、油剤付与、乾燥緻密化の各処理を施した。その後、繊維を熱収縮処理にて加圧水蒸気下１２０℃で熱収縮させることにより、単繊維繊度が４．０ｄｔｅｘで芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
（比較例５〜８）
前記で調整したケスモンを含有するマスターバッチと、セルロースジアセテート（ダイセル社製）と、アクリル系ポリマー（アクリロニトリル９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、メタリルスルホン酸ナトリウム０．５重量％）のＤＭＡｃ溶液とを、各成分が以下の表２に示す種々の比率となるようにホモミキサーにて攪拌混合し、紡糸原液Ｃを調整した。得られた紡糸原液Ｃを、孔数２０００で孔径φ０．０７ｍｍの紡糸口金を用いて、４０℃、５５重量％のジメチルアセトアミド水溶液中に吐出し凝固させた。この凝固糸に、９５℃の熱水中での延伸（延伸倍率：５倍）、脱溶剤、油剤付与、乾燥緻密化の各処理を施した。その後、繊維を熱収縮処理にて加圧水蒸気下１２０℃で熱収縮させることにより、単繊維繊度が４．０ｄｔｅｘで芯鞘型ではないアクリル系繊維を製造した。
【００５５】
【表２】
【００５６】
そして、上記で製造した実施例１〜６及び比較例１〜８の各アクリル系繊維を、アンモニア及び酢酸の消臭性能、耐摩耗性について上記で説明した方法に従って評価した。さらに、アクリル系繊維における糸切れの発生具合などから、繊維製造時の紡糸操業性についても評価を行った。その評価結果を以下の表３に示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３から明らかなように、実施例１〜６の各アクリル系消臭性繊維は、アンモニア及び酢酸の両方の消臭性能に優れており、また、ΔＲの数値が小さいことから繊維の耐摩耗性も優れていると判断できる。さらに、実施例１〜６の繊維には糸切れが生じておらず、紡糸操業性も極めて良好であることが確認された。
【００５９】
一方、ケスモンの含有量が本発明の範囲よりも少ない比較例１、２のアクリル系繊維は、アンモニアの消臭性能が非常に低いことがわかった。一方、セルロースジアセテートの含有量が本発明の範囲よりも少ない比較例３、４の繊維では、アンモニア及び酢酸の両方の消臭性能がともに低いことがわかった。また、芯鞘型繊維ではない比較例５、６については、アンモニア及び酢酸の消臭性能が低く、また紡糸操業性も不良であった。さらに、芯鞘型繊維ではない比較例７、８については、アンモニア及び酢酸の消臭性能は良好であるものの、紡糸操業性が不良であり、また耐摩耗性にも劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のアクリル系消臭性繊維は、アンモニアや酢酸などの悪臭に対して良好な消臭性能が求められる繊維製品に好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であって、前記鞘部はアクリル系ポリマーからなり、前記芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなることを特徴とするアクリル系消臭性繊維。
【請求項２】
前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下である請求項１に記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項３】
前記消臭性微粒子が、芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されてなる請求項１又は２に記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項４】
前記セルロース誘導体は、セルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートである請求項１〜３のいずれかに記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項５】
前記消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である請求項１ないし４のいずれかに記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項６】
鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造する製造方法であって、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を鞘成分の紡糸原液とし、また、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を芯成分の紡糸原液とし、芯鞘型紡糸口金を用いて前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下で、且つ前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行うことを含んでなることを特徴とするアクリル系消臭性繊維の製造方法。
【請求項７】
前記消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に攪拌混合して、芯成分の紡糸原液に均一分散化させてなる請求項６に記載のアクリル系消臭性繊維の製造方法。
【請求項１】
鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維であって、前記鞘部はアクリル系ポリマーからなり、前記芯部は消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体、または消臭性微粒子を含有するセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体からなることを特徴とするアクリル系消臭性繊維。
【請求項２】
前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下であり、前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下である請求項１に記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項３】
前記消臭性微粒子が、芯部においてセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に均一分散化されてなる請求項１又は２に記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項４】
前記セルロース誘導体は、セルロースジアセテートあるいはセルローストリアセテートである請求項１〜３のいずれかに記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項５】
前記消臭性微粒子の平均粒径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である請求項１ないし４のいずれかに記載のアクリル系消臭性繊維。
【請求項６】
鞘部と芯部とを有する芯鞘複合型のアクリル系消臭性繊維を製造する製造方法であって、アクリル系ポリマーを溶剤に溶解した溶液を鞘成分の紡糸原液とし、また、消臭性微粒子をセルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に混合させて溶剤に溶解した溶液を芯成分の紡糸原液とし、芯鞘型紡糸口金を用いて前記アクリル系消臭性繊維中に含まれる消臭性微粒子の含有量が３重量％以上１５重量％以下で、且つ前記アクリル系消臭性繊維中に含まれるセルロース誘導体の含有量が１０重量％以上５０重量％以下となるように鞘成分及び芯成分の紡糸原液比率を設定して紡糸を行うことを含んでなることを特徴とするアクリル系消臭性繊維の製造方法。
【請求項７】
前記消臭性微粒子を、セルロース誘導体またはセルロース誘導体とアクリル系ポリマーとの混合体に攪拌混合して、芯成分の紡糸原液に均一分散化させてなる請求項６に記載のアクリル系消臭性繊維の製造方法。
【公開番号】特開２００６−１５２４７５（Ｐ２００６−１５２４７５Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４３４５２（Ｐ２００４−３４３４５２）
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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