アクリル系繊維を含んだ紡績糸およびそれを用いた編地
【課題】単糸繊度の小さいアクリル系繊維を用いてなる高強力で、加工通過性が良好で、品位に優れた紡績糸ならびにそれを用いた編地を提供する。
【解決手段】以下の要件を満たすアクリル系繊維を含む紡績糸。単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、引張強さが２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、面積比（Ｓ１／Ｓ）が０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０を満足し、繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸を有するアクリル系繊維を含んだ紡績糸。
【解決手段】以下の要件を満たすアクリル系繊維を含む紡績糸。単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、引張強さが２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、面積比（Ｓ１／Ｓ）が０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０を満足し、繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸を有するアクリル系繊維を含んだ紡績糸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単糸繊度の小さいアクリル系繊維を用いてなる高強力で、加工通過性が良好で、品位に優れた紡績糸ならびにそれを用いた編地に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクリル系繊維は、保温性と肌触りの良さからインナー用素材として広く使用されているが、近年は生地を薄くして柔らかさを追及した製品が開発されている。生地を薄くするためには細番手の糸が選定されるが、糸強力が低下することから紡績や編立等の加工通過性が悪化したり、編地にしたときの生地表面が毛羽立つことで品位が低下する問題があった。さらに、インナー用途では吸湿性を上げるため再生セルロースを混綿することが多いが、他素材と混ぜあわせることで糸強力が一層低下するという問題があった。
一方でアクリル系繊維と再生セルロース繊維から製造した紡績糸は、従来から種々の方法で提案されている。
例えば、熱可塑性合成繊維とリヨセル繊維を混用する紡績糸がある（特許文献１）。しかしながら、熱可塑性合成繊維に対して沸水収縮率が０．４〜４％であることしか規定しておらず細番手の紡績糸の生産には問題があった。
また、抗ピリング性を有するアクリル系繊維と再生セルロース繊維を複合してなる紡績糸がある（特許文献２）。しかしながら、アクリル系繊維の形状について触れられておらず、繊維間摩擦が考慮されないことから細番手の紡績糸の加工通過性や品位が低下するといった問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２５６３２号公報
【特許文献２】特開２００４−４４００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では、生地を薄くするために、細番手の糸が選定したときの生地表面が毛羽立ちによる品位低下や、インナー用途では吸湿性を上げるため再生セルロースを混綿した場合、糸強力が一層低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のとおりである。
（１） 単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、
引張強さが２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、
繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、
面積比（Ｓ１／Ｓ）が０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０を満足し、
繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、
繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸を有するアクリル系繊維を含んだ紡績糸。
（２） （１）記載の紡績糸がアクリル系繊維を４０〜９０質量％、
単糸繊度０．５〜２．０ｄｔｅｘの再生セルロース繊維を１０〜６０質量％で構成される紡績糸。
（３） （２）記載の紡績糸を含む編地。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、以上のような実情を鑑み、単糸繊度の小さいアクリル系繊維を用いてなる高強力で、加工通過性が良好で、品位に優れた紡績糸ならびにそれを用いた編地を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明におけるアクリル系繊維とは、アクリロニトリルとアクリロニトリルに共重合可能な不飽和単量体からなる短繊維である。ここで、アクリロニトリルに共重合可能な不飽和単量体とは、特に限定されないが、例えばアクリル酸、メタクリル酸およびこれらの誘導体、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、メタクリルスルホン酸ソーダ、アクリルアミドメチルスルホン酸ソーダ、ビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、メタクリルスルホン酸ソーダ、アクリルアミドメチルスルホン酸ソーダが挙げられる。
【０００７】
本発明のアクリル系繊維は、単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、好ましくは０．５〜１．０ｄｔｅｘである。単糸繊度が１．７ｄｔｅｘを超えると繊維製品にソフトな風合いを与えることができず、０．３ｄｔｅｘ未満では、紡績加工が難しいため、好ましくない。
また本発明のアクリル系繊維の引張強さは、紡績工程通過等の実用性に耐えうるために２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要である。
【０００８】
本発明のアクリル系繊維の繊維断面形状が丸、楕円、亜鈴、多葉または扁平であり、かつ繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂの積で表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、面積比（Ｓ１／Ｓ）（以下、断面パラメータと略す）が ０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０ となることが必要である。断面パラメータが ０．２０以下であると、断面形状から繊維の曲げ剛性が大きくなり、風合いが硬くなることから好ましくない。一方、断面パラメータが ０．９０以上であると、繊維断面にエッジが存在することになりソフトな風合いを与えることが出来ずシャリ感が増加するので好ましくない。
【０００９】
また本発明のアクリル系繊維の繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比（以下、アスペクト比と略す）が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、好ましくは、３．０×１０３〜４．５×１０３である。アスペクト比が２．５×１０３未満であると、繊維間の抱合性が低く、紡績糸にしたときに満足な糸強力が得られないので好ましくない。アスペクト比が５．５×１０３を超えると、紡績工程でスライバーにドラフトをかけて繊維を引き揃えながら紡績糸を作っていくときに、繊維間の摩擦が大きすぎて繊維に張力がかかり切断することになるので好ましくない。
【００１０】
また本発明のアクリル系繊維は、繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸（以下、凹凸と略す）を有する必要がある。凹凸が０．３μｍ未満であると、繊維間の接触点が大きく、紡績工程で繊維間の摩擦が大きくなり繊維に張力がかかり切断することになるので好ましくない。
凹凸が３．０μｍを超えると、編地にしたときのドライ感が増し、ソフトな風合いを与えることが出来ないので好ましくない。さらに繊維間の接触点が小さく紡績糸の強力が上がらない。
【００１１】
また本発明の紡績糸の構成としては、前記のアクリル系繊維が４０〜９０質量％、単糸繊度０．５〜２．０ｄｔｅｘの再生セルロース繊維が１０〜６０質量％からなることが好ましい。本発明における再生セルロース繊維としては、レーヨンやリヨセル等セルロースを溶解して再生した繊維なら何れでも良い。単糸繊度が２．０ｄｔｅｘを超えると繊維製品にソフトな風合いを与えることができず、０．５ｄｔｅｘ未満では、紡績加工が難しいため、好ましくない。
【００１２】
紡績する繊維の断面積が均一であることが好ましいので、アクリル系繊維と再生セルロース繊維は繊度が近いものが選ばれるが、再生セルロースの方がアクリル系繊維よりも比重が大きいことから、アクリル系繊維よりも再生セルロースの繊度が大きいことが多い。
再生セルロース繊維が６０質量％を超えると、風合いに堅くなりソフト感が損なわれることから好ましくない。再生セルロースが１０質量％未満では、吸水性能が低下するので好ましくない。
アクリル系繊維の製造に使用されるアクリロニトリル系重合体の溶剤としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドの有機溶剤、硝酸、ロダン酸ソーダ、塩化亜鉛の無機塩濃厚水溶液が挙げられるが、繊維の断面形状を容易に制御できることから、有機溶剤を使用することが望ましい。
【００１３】
紡糸方法は、湿式紡糸法や乾湿式紡糸法があるが、繊維断面形状を制御する点で、湿式紡糸法が望ましい。アクリル系ポリマーを有機溶剤で溶解して、１５〜３０質量％の紡糸原液を調整する。１５質量％未満であると引張強さが低下する。一方３０質量％を超えると曳糸性を損ねて紡糸糸切れが多発する。
本発明では、紡糸原液を紡糸口金から水と有機溶剤が混合された紡浴中へ押出して、凝固し繊維化する。有機溶剤水溶液の濃度は２０〜７０質量％、有機溶剤水溶液の温度は２５〜６０℃とし、好ましくは、有機溶剤水溶液の濃度は２５〜６０質量％、有機溶剤水溶液の温度は３０〜５０℃である。有機溶剤水溶液の濃度が２０質量％未満であると、均一な凝固が進行せず繊維の断面制御が困難になる。７０質量％を超えると凝固が遅くなり繊維間で接着が発生する。有機溶剤水溶液の温度が２５℃未満になると曳糸性が低下し紡糸糸切れが多発する。有機溶剤水溶液の温度が６０℃を超えると凝固が速くなり繊維の引張強さが低下する。
【００１４】
また、紡浴から繊維をローラーで引き取るときの引取り速度を、紡糸原液を紡糸口金から紡浴へ押出した時の吐出速度で割り返したノズル延伸倍率が０．４〜１．７で設定され、好ましくは０．６〜１．５である。
ノズル延伸倍率が１．７を超えると、ノズル面で紡糸された繊維の切断が多発するので好ましくない。ノズル延伸倍率が０．４未満の場合、繊維断面の制御が困難となる。
さらにアクリル系繊維の断面パラメータが ０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０ であるためには、凝固浴の溶剤濃度は２０〜７０質量％、溶剤温度は２５〜６０℃、ノズル延伸倍率は０．４〜１．７に設定することが好ましい。
凝固浴にて紡糸され繊維化された糸条は、７０℃以上の熱水が循環している槽の中へ連続的に供給することで溶剤を除去しながら通過させる。このとき熱水槽の前後に配置したローラーの回転速度を変えることで糸条を延伸（以下、熱水延伸と略す）しながら通過させる。
【００１５】
熱水延伸の延伸倍率である熱水延伸倍率とノズル延伸倍率の比率は、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３〜１２とし、好ましくは熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３〜７である。熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３未満の場合は、繊維の引張強さが低く、さらに繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸が０．３μｍ未満になるので好ましくない。熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が１２を超える場合は、繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸が３．０μｍを超えるので好ましくない。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、各特性値の測定は、以下の方法に従った。
（単糸繊度および引張強さ）
ＪＩＳ Ｌ １０１５ に記載されている方法に基づいて実施した。
（断面パラメータ：面積比（Ｓ１／Ｓ））
任意に１００本サンプリングした繊維の断面を、走査電子顕微鏡（Ｐｈｉｌｉｐｓ製 ＸＬシリーズ）を用いてそれぞれ撮影し、画像解析ソフト（Ｗｉｎ ｒｏｏｆ）で繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたときのＳとＳ１を計測し、それぞれ（Ｓ１／Ｓ）を計算した平均値を、面積比（Ｓ１／Ｓ）とした。
【００１７】
（アスペクト比）
任意に１００本サンプリングした繊維の断面を、（Ｐｈｉｌｉｐｓ製 ＸＬシリーズ）を用いてそれぞれ撮影し、画像解析ソフト（Ｗｉｎ ｒｏｏｆ）で繊維自体の断面積Ｓ１を計測し、断面積Ｓ１をもとに円換算したときの直径を計算して、それぞれの平均値を直径Ｄとした。ＪＩＳ Ｌ １０１５ に記載されている方法に基づいて繊維長Ｌを測定した。繊維長Ｌを繊維径Ｄで割り返した値をアスペクト比とした。
【００１８】
（繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸）
任意に１００本サンプリングした繊維の斜視図を、（Ｐｈｉｌｉｐｓ製 ＸＬシリーズ）を用いてそれぞれ撮影し、画像解析ソフト（Ｗｉｎ ｒｏｏｆ）で繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸の最大値を求めた。
【００１９】
（紡績通過性）
糸欠点検知機（ＩＰＩ）で測定されたネップ数から判断した。
○ ： ネップ数が５０ケ／１０００ｍ未満 × ： ネップ数が５０ケ／１０００ｍ以上
【００２０】
（風合い）
紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｗｆを用いて１００℃、６０分で染色した生地を、１０名の判定員により繊維表面を手で触ったときの感触からソフトで良好かガサガサで不良かを判断した。
○ ： 判定員全員が良好と判断
× ： 判定員の内１名以上が不良と判断
【００２１】
（吸水性）
紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃、６０分で染色した生地を、ＪＩＳ Ｌ １９０７（（ａ）滴下法）に記載されている方法に基づいて、水滴を吸収するまでの時間を測定した。
○ ： ５秒未満
× ： ５秒以上
（総合評価）
紡績通過性、風合い、吸水性の評価結果で○が付いた数を足し合せた。
【００２２】
（実施例１）
アクリルニトリルを主成分とする共重合体を２５質量％になるようにジメチルアセトアミドに溶解した紡糸原液を丸孔形の吐出孔から、ジメチルアセトアミド水溶液を入れた紡浴中へ押出して凝固し繊維化した。ジメチルアセトアミド水溶液の濃度は５５質量％、ジメチルアセトアミド水溶液の温度は４０℃とした。凝固し繊維化した糸条は、熱水槽へ供給して洗浄しながら、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が４．５になるように延伸した後、湿式紡糸法で通常行われる方法で、油剤付与、乾燥、捲縮付与、蒸気緩和処理を行った後、繊維をカットした。得られたアクリル繊維６０質量％と改質レーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２３】
（実施例２）
実施例１で得られたアクリル繊維を、アクリル繊維７０質量％とレーヨン繊維３０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２４】
（実施例３）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を６．５になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維６０質量％とレーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２５】
（実施例４）
アクリルニトリルを主成分とする共重合体を２５質量％になるようにジメチルアセトアミドに溶解した紡糸原液を三角孔形の吐出孔から、ジメチルアセトアミド水溶液を入れた紡浴中へ押出して凝固し繊維化した。ジメチルアセトアミド水溶液の濃度は３０質量％、ジメチルアセトアミド水溶液の温度は３０℃とした。凝固し繊維化した糸条は、熱水槽へ供給して洗浄しながら、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３．２になるように延伸した後、湿式紡糸法で通常行われる方法で、油剤付与、乾燥、捲縮付与、蒸気緩和処理を行った後、繊維をカットした。得られたアクリル繊維６０質量％とレーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２６】
（比較例１）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を６．３になるように延伸した以外は、実施例３と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維６０質量％とレーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２７】
（比較例２）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を４．５になるように延伸した以外は、実施例４と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維５０質量％とレーヨン繊維５０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２８】
（比較例３）
アクリルニトリルを主成分とする共重合体を２０質量％とし、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を５．７になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維９５質量％と改質レーヨン繊維５質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２９】
（比較例４）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を４．５になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維７０質量％とレーヨン繊維３０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００３０】
（比較例５）
ジメチルアセトアミド水溶液の温度は６５℃とし、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を４．５になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維１０質量％とレーヨン繊維９０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００３１】
（比較例６）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を１５．０になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維９５質量％とレーヨン繊維５質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００３２】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単糸繊度の小さいアクリル系繊維を用いてなる高強力で、加工通過性が良好で、品位に優れた紡績糸ならびにそれを用いた編地に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクリル系繊維は、保温性と肌触りの良さからインナー用素材として広く使用されているが、近年は生地を薄くして柔らかさを追及した製品が開発されている。生地を薄くするためには細番手の糸が選定されるが、糸強力が低下することから紡績や編立等の加工通過性が悪化したり、編地にしたときの生地表面が毛羽立つことで品位が低下する問題があった。さらに、インナー用途では吸湿性を上げるため再生セルロースを混綿することが多いが、他素材と混ぜあわせることで糸強力が一層低下するという問題があった。
一方でアクリル系繊維と再生セルロース繊維から製造した紡績糸は、従来から種々の方法で提案されている。
例えば、熱可塑性合成繊維とリヨセル繊維を混用する紡績糸がある（特許文献１）。しかしながら、熱可塑性合成繊維に対して沸水収縮率が０．４〜４％であることしか規定しておらず細番手の紡績糸の生産には問題があった。
また、抗ピリング性を有するアクリル系繊維と再生セルロース繊維を複合してなる紡績糸がある（特許文献２）。しかしながら、アクリル系繊維の形状について触れられておらず、繊維間摩擦が考慮されないことから細番手の紡績糸の加工通過性や品位が低下するといった問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２５６３２号公報
【特許文献２】特開２００４−４４００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では、生地を薄くするために、細番手の糸が選定したときの生地表面が毛羽立ちによる品位低下や、インナー用途では吸湿性を上げるため再生セルロースを混綿した場合、糸強力が一層低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のとおりである。
（１） 単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、
引張強さが２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、
繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、
面積比（Ｓ１／Ｓ）が０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０を満足し、
繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、
繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸を有するアクリル系繊維を含んだ紡績糸。
（２） （１）記載の紡績糸がアクリル系繊維を４０〜９０質量％、
単糸繊度０．５〜２．０ｄｔｅｘの再生セルロース繊維を１０〜６０質量％で構成される紡績糸。
（３） （２）記載の紡績糸を含む編地。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、以上のような実情を鑑み、単糸繊度の小さいアクリル系繊維を用いてなる高強力で、加工通過性が良好で、品位に優れた紡績糸ならびにそれを用いた編地を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明におけるアクリル系繊維とは、アクリロニトリルとアクリロニトリルに共重合可能な不飽和単量体からなる短繊維である。ここで、アクリロニトリルに共重合可能な不飽和単量体とは、特に限定されないが、例えばアクリル酸、メタクリル酸およびこれらの誘導体、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、メタクリルスルホン酸ソーダ、アクリルアミドメチルスルホン酸ソーダ、ビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、メタクリルスルホン酸ソーダ、アクリルアミドメチルスルホン酸ソーダが挙げられる。
【０００７】
本発明のアクリル系繊維は、単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、好ましくは０．５〜１．０ｄｔｅｘである。単糸繊度が１．７ｄｔｅｘを超えると繊維製品にソフトな風合いを与えることができず、０．３ｄｔｅｘ未満では、紡績加工が難しいため、好ましくない。
また本発明のアクリル系繊維の引張強さは、紡績工程通過等の実用性に耐えうるために２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要である。
【０００８】
本発明のアクリル系繊維の繊維断面形状が丸、楕円、亜鈴、多葉または扁平であり、かつ繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂの積で表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、面積比（Ｓ１／Ｓ）（以下、断面パラメータと略す）が ０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０ となることが必要である。断面パラメータが ０．２０以下であると、断面形状から繊維の曲げ剛性が大きくなり、風合いが硬くなることから好ましくない。一方、断面パラメータが ０．９０以上であると、繊維断面にエッジが存在することになりソフトな風合いを与えることが出来ずシャリ感が増加するので好ましくない。
【０００９】
また本発明のアクリル系繊維の繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比（以下、アスペクト比と略す）が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、好ましくは、３．０×１０３〜４．５×１０３である。アスペクト比が２．５×１０３未満であると、繊維間の抱合性が低く、紡績糸にしたときに満足な糸強力が得られないので好ましくない。アスペクト比が５．５×１０３を超えると、紡績工程でスライバーにドラフトをかけて繊維を引き揃えながら紡績糸を作っていくときに、繊維間の摩擦が大きすぎて繊維に張力がかかり切断することになるので好ましくない。
【００１０】
また本発明のアクリル系繊維は、繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸（以下、凹凸と略す）を有する必要がある。凹凸が０．３μｍ未満であると、繊維間の接触点が大きく、紡績工程で繊維間の摩擦が大きくなり繊維に張力がかかり切断することになるので好ましくない。
凹凸が３．０μｍを超えると、編地にしたときのドライ感が増し、ソフトな風合いを与えることが出来ないので好ましくない。さらに繊維間の接触点が小さく紡績糸の強力が上がらない。
【００１１】
また本発明の紡績糸の構成としては、前記のアクリル系繊維が４０〜９０質量％、単糸繊度０．５〜２．０ｄｔｅｘの再生セルロース繊維が１０〜６０質量％からなることが好ましい。本発明における再生セルロース繊維としては、レーヨンやリヨセル等セルロースを溶解して再生した繊維なら何れでも良い。単糸繊度が２．０ｄｔｅｘを超えると繊維製品にソフトな風合いを与えることができず、０．５ｄｔｅｘ未満では、紡績加工が難しいため、好ましくない。
【００１２】
紡績する繊維の断面積が均一であることが好ましいので、アクリル系繊維と再生セルロース繊維は繊度が近いものが選ばれるが、再生セルロースの方がアクリル系繊維よりも比重が大きいことから、アクリル系繊維よりも再生セルロースの繊度が大きいことが多い。
再生セルロース繊維が６０質量％を超えると、風合いに堅くなりソフト感が損なわれることから好ましくない。再生セルロースが１０質量％未満では、吸水性能が低下するので好ましくない。
アクリル系繊維の製造に使用されるアクリロニトリル系重合体の溶剤としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドの有機溶剤、硝酸、ロダン酸ソーダ、塩化亜鉛の無機塩濃厚水溶液が挙げられるが、繊維の断面形状を容易に制御できることから、有機溶剤を使用することが望ましい。
【００１３】
紡糸方法は、湿式紡糸法や乾湿式紡糸法があるが、繊維断面形状を制御する点で、湿式紡糸法が望ましい。アクリル系ポリマーを有機溶剤で溶解して、１５〜３０質量％の紡糸原液を調整する。１５質量％未満であると引張強さが低下する。一方３０質量％を超えると曳糸性を損ねて紡糸糸切れが多発する。
本発明では、紡糸原液を紡糸口金から水と有機溶剤が混合された紡浴中へ押出して、凝固し繊維化する。有機溶剤水溶液の濃度は２０〜７０質量％、有機溶剤水溶液の温度は２５〜６０℃とし、好ましくは、有機溶剤水溶液の濃度は２５〜６０質量％、有機溶剤水溶液の温度は３０〜５０℃である。有機溶剤水溶液の濃度が２０質量％未満であると、均一な凝固が進行せず繊維の断面制御が困難になる。７０質量％を超えると凝固が遅くなり繊維間で接着が発生する。有機溶剤水溶液の温度が２５℃未満になると曳糸性が低下し紡糸糸切れが多発する。有機溶剤水溶液の温度が６０℃を超えると凝固が速くなり繊維の引張強さが低下する。
【００１４】
また、紡浴から繊維をローラーで引き取るときの引取り速度を、紡糸原液を紡糸口金から紡浴へ押出した時の吐出速度で割り返したノズル延伸倍率が０．４〜１．７で設定され、好ましくは０．６〜１．５である。
ノズル延伸倍率が１．７を超えると、ノズル面で紡糸された繊維の切断が多発するので好ましくない。ノズル延伸倍率が０．４未満の場合、繊維断面の制御が困難となる。
さらにアクリル系繊維の断面パラメータが ０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０ であるためには、凝固浴の溶剤濃度は２０〜７０質量％、溶剤温度は２５〜６０℃、ノズル延伸倍率は０．４〜１．７に設定することが好ましい。
凝固浴にて紡糸され繊維化された糸条は、７０℃以上の熱水が循環している槽の中へ連続的に供給することで溶剤を除去しながら通過させる。このとき熱水槽の前後に配置したローラーの回転速度を変えることで糸条を延伸（以下、熱水延伸と略す）しながら通過させる。
【００１５】
熱水延伸の延伸倍率である熱水延伸倍率とノズル延伸倍率の比率は、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３〜１２とし、好ましくは熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３〜７である。熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３未満の場合は、繊維の引張強さが低く、さらに繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸が０．３μｍ未満になるので好ましくない。熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が１２を超える場合は、繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸が３．０μｍを超えるので好ましくない。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、各特性値の測定は、以下の方法に従った。
（単糸繊度および引張強さ）
ＪＩＳ Ｌ １０１５ に記載されている方法に基づいて実施した。
（断面パラメータ：面積比（Ｓ１／Ｓ））
任意に１００本サンプリングした繊維の断面を、走査電子顕微鏡（Ｐｈｉｌｉｐｓ製 ＸＬシリーズ）を用いてそれぞれ撮影し、画像解析ソフト（Ｗｉｎ ｒｏｏｆ）で繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたときのＳとＳ１を計測し、それぞれ（Ｓ１／Ｓ）を計算した平均値を、面積比（Ｓ１／Ｓ）とした。
【００１７】
（アスペクト比）
任意に１００本サンプリングした繊維の断面を、（Ｐｈｉｌｉｐｓ製 ＸＬシリーズ）を用いてそれぞれ撮影し、画像解析ソフト（Ｗｉｎ ｒｏｏｆ）で繊維自体の断面積Ｓ１を計測し、断面積Ｓ１をもとに円換算したときの直径を計算して、それぞれの平均値を直径Ｄとした。ＪＩＳ Ｌ １０１５ に記載されている方法に基づいて繊維長Ｌを測定した。繊維長Ｌを繊維径Ｄで割り返した値をアスペクト比とした。
【００１８】
（繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸）
任意に１００本サンプリングした繊維の斜視図を、（Ｐｈｉｌｉｐｓ製 ＸＬシリーズ）を用いてそれぞれ撮影し、画像解析ソフト（Ｗｉｎ ｒｏｏｆ）で繊維表面の繊維軸と垂直方向の凹凸の最大値を求めた。
【００１９】
（紡績通過性）
糸欠点検知機（ＩＰＩ）で測定されたネップ数から判断した。
○ ： ネップ数が５０ケ／１０００ｍ未満 × ： ネップ数が５０ケ／１０００ｍ以上
【００２０】
（風合い）
紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｗｆを用いて１００℃、６０分で染色した生地を、１０名の判定員により繊維表面を手で触ったときの感触からソフトで良好かガサガサで不良かを判断した。
○ ： 判定員全員が良好と判断
× ： 判定員の内１名以上が不良と判断
【００２１】
（吸水性）
紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃、６０分で染色した生地を、ＪＩＳ Ｌ １９０７（（ａ）滴下法）に記載されている方法に基づいて、水滴を吸収するまでの時間を測定した。
○ ： ５秒未満
× ： ５秒以上
（総合評価）
紡績通過性、風合い、吸水性の評価結果で○が付いた数を足し合せた。
【００２２】
（実施例１）
アクリルニトリルを主成分とする共重合体を２５質量％になるようにジメチルアセトアミドに溶解した紡糸原液を丸孔形の吐出孔から、ジメチルアセトアミド水溶液を入れた紡浴中へ押出して凝固し繊維化した。ジメチルアセトアミド水溶液の濃度は５５質量％、ジメチルアセトアミド水溶液の温度は４０℃とした。凝固し繊維化した糸条は、熱水槽へ供給して洗浄しながら、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が４．５になるように延伸した後、湿式紡糸法で通常行われる方法で、油剤付与、乾燥、捲縮付与、蒸気緩和処理を行った後、繊維をカットした。得られたアクリル繊維６０質量％と改質レーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２３】
（実施例２）
実施例１で得られたアクリル繊維を、アクリル繊維７０質量％とレーヨン繊維３０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２４】
（実施例３）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を６．５になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維６０質量％とレーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２５】
（実施例４）
アクリルニトリルを主成分とする共重合体を２５質量％になるようにジメチルアセトアミドに溶解した紡糸原液を三角孔形の吐出孔から、ジメチルアセトアミド水溶液を入れた紡浴中へ押出して凝固し繊維化した。ジメチルアセトアミド水溶液の濃度は３０質量％、ジメチルアセトアミド水溶液の温度は３０℃とした。凝固し繊維化した糸条は、熱水槽へ供給して洗浄しながら、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率が３．２になるように延伸した後、湿式紡糸法で通常行われる方法で、油剤付与、乾燥、捲縮付与、蒸気緩和処理を行った後、繊維をカットした。得られたアクリル繊維６０質量％とレーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２６】
（比較例１）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を６．３になるように延伸した以外は、実施例３と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維６０質量％とレーヨン繊維４０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２７】
（比較例２）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を４．５になるように延伸した以外は、実施例４と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維５０質量％とレーヨン繊維５０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２８】
（比較例３）
アクリルニトリルを主成分とする共重合体を２０質量％とし、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を５．７になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維９５質量％と改質レーヨン繊維５質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００２９】
（比較例４）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を４．５になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維７０質量％とレーヨン繊維３０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００３０】
（比較例５）
ジメチルアセトアミド水溶液の温度は６５℃とし、熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を４．５になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維１０質量％とレーヨン繊維９０質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００３１】
（比較例６）
熱水延伸倍率／ノズル延伸倍率を１５．０になるように延伸した以外は、実施例１と同じ方法でアクリル繊維を得た。得られたアクリル繊維９５質量％とレーヨン繊維５質量％からなる、綿番手で７５／１になるよう加工した紡績糸を作製し、あわせて紡績通過性を評価した。紡績糸を、スムース編、２２ゲージで編み立て、カチオン染料の１０％ｏｍｆを用いて１００℃６０分で染色した生地を用いて、風合いと吸水性を評価した。
【００３２】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、
引張強さが２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、
繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、
面積比（Ｓ１／Ｓ）が０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０を満足し、
繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸を有するアクリル系繊維を含んだ紡績糸。
【請求項２】
請求項１記載の紡績糸がアクリル系繊維を４０〜９０質量％、単糸繊度０．５〜２．０ｄｔｅｘの再生セルロース繊維を１０〜６０質量％で構成される紡績糸。
【請求項３】
請求項２記載の紡績糸を含む編地。
【請求項１】
単糸繊度が０．３〜１．７ｄｔｅｘ、
引張強さが２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、
繊維断面における長軸の最大値Ａと短軸の最大値Ｂで表される長方形の断面積をＳ、繊維自体の断面積をＳ１としたとき、
面積比（Ｓ１／Ｓ）が０．２０＜（Ｓ１／Ｓ）＜０．９０を満足し、
繊維長を繊維径で割り返したアスペクト比が２．５×１０３〜５．５×１０３であり、繊維表面の繊維軸と垂直方向に最大０．３〜３．０μｍの凹凸を有するアクリル系繊維を含んだ紡績糸。
【請求項２】
請求項１記載の紡績糸がアクリル系繊維を４０〜９０質量％、単糸繊度０．５〜２．０ｄｔｅｘの再生セルロース繊維を１０〜６０質量％で構成される紡績糸。
【請求項３】
請求項２記載の紡績糸を含む編地。
【公開番号】特開２０１０−２４２２６４（Ｐ２０１０−２４２２６４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３５４６（Ｐ２００９−９３５４６）
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【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２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月８日（２００９．４．８）
【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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