説明

ナイロン11捲縮加工糸及びその製造方法

【課題】植物由来のポリマーを原料とし、織編物に対して張り腰感ある風合いを与えることのできる、新規なナイロン捲縮加工糸と、その加工糸を効率よく製造するための方法とを提供すること。
【解決手段】ナイロン11のモノマー量が0.35%未満であるナイロン11捲縮加工糸であって、初期弾性率が18.0〜40.0cN/dtexであり、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比が0.6〜0.9であり、かつ、伸長回復率が50%以上であるナイロン11捲縮加工糸。及びナイロン11のモノマー量が0.35%未満であるナイロン11マルチフィラメント糸を、仮撚係数25000〜32000、ヒーター温度130〜150℃、オーバーフィード率−5〜+5%なる条件で仮撚加工する上記ナイロン11捲縮加工糸の製造方法

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ナイロン11捲縮加工糸とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
古くからナイロン捲縮加工糸を使用した織編物が知られ、発色性に加えしなやかな風合いを発現することから、主にインナー衣料に多用されている。
【0003】
例えば、特許文献1、2には、ナイロンマルチフィラメント糸を延伸仮撚りして得ることのできるストッキング用ナイロン仮撚加工糸が開示されている。
【特許文献1】特開昭61−89342号公報
【特許文献2】特公平2−32374号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
アウター衣料にとって、発色性の良好な織編物を使用することは、ファッション性を高める上で好都合である。しかし、風合いの点では、張り腰感ある織編物が好適とされ、ナイロン捲縮加工糸使いの織編物が有するするしなやかな風合いは、インナー衣料用途に好適であるものの、アウター用途を求める消費者ニーズにはあわないという問題があり、改善が望まれている。
【0005】
一方で、近年、石油資源の減少や地球環境の温暖化が問題視されており、世界的規模で環境問題に対する取り組みが行われている。そこで、地球温暖化を抑制する観点から、化石燃料を原料とする従来の合成繊維に代わる繊維が衣料分野全般において望まれている。
【0006】
しかしながら、引用文献1記載のナイロンマルチフィラメント糸はいうまでもなく、化石燃料を原料とする従来の合成繊維であり、かかる点からも改善の余地が残されている。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するものであり、植物由来のポリマーを原料とし、織編物に対して張り腰感ある風合いを与えることのできる、新規なナイロン捲縮加工糸と、その加工糸を効率よく製造するための方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、植物由来のポリマーを原料として使用する糸条のうち、織編物に対し、ナイロン繊維特有の発色性に加え、かつ張り腰感ある風合いを与えることができる糸条として、ナイロン11を原料とする捲縮加工糸が最も有効であることを見出し、本発明に到達した。
【0009】
すなわち、第一の発明は、ナイロン11のモノマー量が0.35%未満であるナイロン11捲縮加工糸であって、初期弾性率が18.0〜40.0cN/dtexであり、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比が0.6〜0.9であり、かつ、伸長回復率が50%以上であることを特徴とするナイロン11捲縮加工糸を要旨とするものである。
【0010】
そして、第二の発明は、ナイロン11のモノマー量が0.35%未満であるナイロン11マルチフィラメント糸を、仮撚係数25000〜32000、ヒーター温度130〜150℃、オーバーフィード率−5〜+5%なる条件で仮撚加工することを特徴とする上記ナイロン11捲縮加工糸の製造方法を要旨とするものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、織編物に鮮明な発色性と張り腰感ある風合いを付与できるナイロン11捲縮加工糸が提供でき、当該加工糸は、アウター衣料へ好適に使用できる。また、かかる加工糸は、ナイロン11を原料として使用しており、ナイロン11は植物由来成分からなるポリマーであるから、地球環境の保護に役立つともいえる。
【0012】
さらに、本発明の製造方法によれば、上記の特性を具備する加工糸を効率良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0014】
本発明は、ナイロン11捲縮加工糸と、その加工糸を効率良く製造するための方法とに関するものである。ナイロン11捲縮加工糸とはナイロン11マルチフィラメント糸を仮撚加工して得られるもので、加工糸は捲縮を有している。
【0015】
本発明におけるナイロン11は、11−アミノウンデカン酸を重縮合することにより得られるものである。11−アミノウンデカン酸は、ヒマ(トウゴマ)の種子から抽出されたひまし油を元に生成されるものであるため、植物由来成分からなるものである。
【0016】
本発明で使用するナイロン11の中には、少量であればε−カプロラクタムやヘキサメチレンジアンモニウムアジペートなどの他のポリアミド形成単量体が、共重合成分として含まれていてもよく、ナイロン6やナイロン66などの他のポリアミドポリマーをブレンドしたものでもよい。さらには、ナイロン11中には、効果を損なわない範囲であれば、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、艶消剤、無機充填剤、補強剤、耐熱剤、着色剤、顔料などの各種添加剤を含有していてもよい。
【0017】
さらに、本発明におけるナイロン11は、モノマー量を0.35%未満に抑える必要がある。これは、モノマー量を0.35%未満とすることにより、公知の溶融紡糸、延伸条件で操業性よく得ることができ、結果として、仮撚加工に供すべきナイロン11マルチフィラメント糸の強度、伸度を仮撚加工に耐えうるだけのものとなすことができるからである。また、繊維中から溶出されるモノマー量が微量となる点でも好ましい。
【0018】
なお、本発明では、ナイロン11のモノマー量をナイロン11マルチフィラメント糸のモノマー量、もしくはナイロン11捲縮加工糸のモノマー量と言いかえることがあるが、意味するところは何れも同じである。
【0019】
かかるモノマー量の測定方法は、以下に準ずるものとする。すなわち、ナイロン11チップを凍結粉砕して1mm角以下になるようにし、これを0.5g分精秤し、純水10mlを添加して、60℃のウォーターバス中で2時間抽出する。0.45μmのフィルターでろ過し、GC/MS測定用試料とし、以下に示す条件でGC/MSの測定を行う。
【0020】
装置:GC:アジレント 6890N、MS:アジレント 5975C
カラム:5%−ジフェニル−95%−ジメチルポリシロキサン
カラム温度:50℃、昇温測定 20℃/分
キャリアガス:ヘリウム
注入口温度:250℃、注入量1μリットル、スプリット比 10:1
検出器温度:280℃
【0021】
ナイロン11のモノマー量を0.35%未満に調整する方法としては、チップとイオン交換水を向流で接触させ、浴比(チップ/イオン交換水=1/10〜1/4)、97℃で8〜16時間抽出処理する方法があげられる。
【0022】
上記ナイロン11で形成されるナイロン11繊維の断面形状としては、丸断面の他、三角、四角、六角、中空など目的に応じて適宜選択できる。例えば、織編物に光沢感を付与したいときは、三角断面の繊維を採用するのがよい。また、単糸繊度としては、0.8〜3.0が好ましく、1.0〜2.0がより好ましい。
【0023】
本発明の加工糸は、従来のナイロン捲縮加工糸と異なり、アウター衣料へ好適に使用できる。このため、従来のナイロン捲縮加工糸とは異なる特性を有する。
【0024】
アウター衣料に好適とされる織編物の一つに羊毛織編物があり、同織編物は、ふくらみ感や柔軟性に富み、張り腰感にも優れている点に特徴がある。本発明の加工糸を使用すると、驚くべきことに、この羊毛織編物に近い風合いを有する織編物を得ることができる。
【0025】
織編物にこのような風合いを付与することは、加工糸において、初期弾性率並びに初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比を特定範囲とすることにより可能である。これは、初期変形時に抵抗が強く、手で強く握った場合、変形が増加すると、その抵抗の増す度合いが小さくなり、織編物に引き締まった感じと柔軟な感じを同時に与えるもので、羊毛繊維の初期変形時(5〜10%伸度近傍)における応力の増加割合が減少することと相関させることができるからである。
【0026】
具体的に、加工糸の初期弾性率としては18.0〜40.0cN/dtexの範囲を満足する必要があり、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比としては0.6〜0.9の範囲を満足する必要がある。
【0027】
初期弾性率が18.0cN/dtex未満となると、織編物の風合いにおいてしなやかさが過度に強くなる傾向にあり、アウター衣料へ適用し難くなる。一方、40.0cN/dtexを超えると、織編物の風合いが硬いものとなる傾向にある。また、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比が0.6未満の場合は、羊毛繊維の蝕感ではなく、腰が抜けた風合いとなる。また、0.9を超えると羊毛繊維の柔軟な感じを与えることができない。
【0028】
さらに、見映えのよいアウター衣料を得るという観点から、織編物は抗シワ性を有していることが好ましい。このため、加工糸は伸長回復性に優れていることが好ましく、具体的には、伸長回復率として50%以上の範囲を満足する必要がある。
【0029】
そして、同じく見映えの観点から、織編物は寸法安定性に優れていることが好ましい。この点、染色時における織編物の寸法変化を抑制することにより、優れた寸法安定性が具現できることから、加工糸の熱水収縮率は6.0%以下が好ましい。特に、5.0%以下になると、寸法安定性だけでなく、ソフト感に富む風合いも具現できるのでより好ましい。
【0030】
本発明の加工糸は、このように所定の、初期弾性率、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比、及び伸長回復率を具備する必要があり、これらの特性は、ナイロン11マルチフィラメント糸を特定条件で仮撚加工することにより達成できる。
【0031】
仮撚加工のための装置としては、基本装備として供給ローラ、加熱装置(ヒーター)、撚り掛け装置、引き取りローラ、巻き取り装置を備えた仮撚機であればよく、目的に応じその他を追加装備した仮撚機も使用できる。
【0032】
ここで、基本装備のうち、撚り掛け装置としては、スピナー方式、フリクション方式、ベルトニップ方式など、任意の方式のものが採用できる。撚り掛け装置は、糸の加撚・解撚に関わるものであるが、各方式で加撚・解撚機構が異なるため、適用できる加工速度の範囲も異なる。例えば、スピナー方式は比較的低速での仮撚りに適しており、フリクション方式では低速から高速まで広い範囲の仮撚りが可能である。
【0033】
仮撚加工の条件(仮撚条件)としては、上述のように加工糸に所望の特性を付する観点から、特定の条件を採用する。
【0034】
具体的には、仮撚係数を25000〜32000に設定する。仮撚係数とは、K=T×D1/2(K:仮撚係数、T:仮撚数(T/M)、D:撚り掛け装置通過時の糸のトータル繊度(dtex))なる式で算出されるものである。仮撚係数が25000未満になると、得られる加工糸の捲縮が粗くなると共に、トルクが強く発現し、製織編性などを低減させてしまう。一方、32000を超えると、加工糸表面に多くの毛羽が発生したり、加工糸の強度が低下し糸切れする場合などがある。
【0035】
また、ヒーター温度は130〜150℃に設定する。これは、温度が130℃未満になると、得られる加工糸の捲縮が十分に固定されないことがあり、一方、150℃を超えると、繊維が融着又は溶断したり、糸切れすることがあるためである。
【0036】
同じナイロンマルチフィラメント糸の場合でも、例えばナイロン6マルチフィラメント糸では、ヒーター温度を通常180〜200℃に、同じくナイロン66マルチフィラメント糸の場合では通常190〜220℃に設定する。これに対し、本発明では、ヒーター温度としてこれらよりも低い範囲を採用するから、加工糸の初期弾性率を適度に高めることができ、結果、織編物に所望の張り腰感を付与することができると考えている。
【0037】
さらに、本発明では、オーバーフィード率を−5〜+5%に設定する。ここでいうオーバーフィード率とは、いうまでもなく撚り掛け装置通過時を対象とし、供給側ローラ速度と引取側ローラ速度との差を引取側ローラ速度で除して百分率で表した値をいう。オーバーフィード率が−5%を下回ると、糸に過度の張力が負荷される結果、織編物の風合を所望のものとなすことが困難となる。一方、+5%を上回ると、糸が緩んでヒーターへの接触が多くなり、糸切れが多発することがある。
【0038】
このように、本発明の加工糸は、ナイロン11のモノマー量が特定量未満のマルチフィラメント糸を特定条件で仮撚加工することにより、効率良く製造することができる。本発明の製造方法では、このように仮撚条件に特徴がある一方で、仮撚加工の対象自体にも特徴がある。つまり、ナイロン11は、ナイロン6やナイロン66に比べ、隣接分子鎖のアミド基間に形成される水素結合の数が少ないこともこの原因の一つではないかと考えている。
【実施例】
【0039】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、加工糸の熱水収縮率は、JIS1013に準じて測定し、初期弾性率、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比、応力増加特性及び伸長回復率については下記手段に準じて測定した。なお、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比については、以下単に応力増加特性と言い換えることがある。
【0040】
まず、定速伸長型引張試験機に試料を仕掛け、初荷重0.088cN/dtex、つかみ間隔20cm、引張速度20cm/分なる条件で試料を引っ張る。このとき、試料の応力/歪み曲線を記録し、この記録から、5%伸長時の応力(A値とする)、10%伸長時の応力(B値とする)をそれぞれ読み取り、初期弾性率を、初期弾性率(cN/dtex)=A×20なる式で、応力増加特性を、応力増加特性=(B−A)/Bなる式でそれぞれ算出する。また、同じ条件にて試料を引張り、3%伸長したときそのままの状態で10秒間放置し、その後、つかみ間隔を元の20cmに戻す。このとき、上記と同じく試料の応力/歪み曲線を記録し、この記録から、歪み量(C値とする)を読み取り、伸長回復率を、伸長回復率(%)=(20.6−C)/20.6×100なる式で算出する。
【0041】
(実施例1〜3)
相対粘度(96%硫酸を触媒として、濃度1g/dL、温度25℃で測定)が2.01、モノマー量が0.25%のナイロン11チップを用い、このチップの水分率を0.05質量%に調整した後、エクストルーダー型溶融押出機に供給し、紡糸温度230℃で溶融した。そして、所定の紡糸口金よりナイロン11を吐出させ、4000m/分で巻き取ることにより、130dtex120fのナイロン11マルチフィラメント糸を得た。また、別の紡糸口金より同じくナイロン11を吐出させ、1000m/分で巻き取った後、延伸することで、90dtex66fのナイロン11マルチフィラメント糸を得た。
【0042】
次に、帝人製機(株)製仮撚機「FSJ(商品名)」を用いて、上記130dtex120fのナイロン11マルチフィラメント糸を、仮撚係数29987(仮撚数2630T/M)、ヒーター温度140℃、オーバーフィード率0%、加工速度140m/分なる条件(実施例1)で、同じく上記90dtex66fのナイロン11マルチフィラメント糸を、仮撚係数30146(仮撚数3162T/M)、ヒーター温度135℃、オーバーフィード率+1%、加工速度120m/分なる条件(実施例2)でそれぞれ仮撚加工し、2種のナイロン11捲縮加工糸を得た。
【0043】
また、帝人製機(株)製仮撚機「SDS8(商品名)」を用いて、上記130dtex120fのナイロン11マルチフィラメント糸を、仮撚係数29500(仮撚数2587T/M)、ヒーター温度140℃、オーバーフィード率0%、D/Yは1.312、K値(解撚領域の張力/加撚領域の張力の比)が0.9加工速度600m/分なる条件で仮撚加工し、ナイロン11捲縮加工糸を得た(実施例3)。
【0044】
得られた捲縮加工糸の特性値を下記表1に示す。
【0045】
また、織編物の風合いを確認すべく、下記手段にて織編物を得た。すなわち、実施例1、3にかかる加工糸については、まずそれぞれをS800T/Mで加撚した後、経緯糸に用いて、経糸密度120本/2.54cm、緯糸密度95本/2.54cmなる織物密度で2/2綾組織の生機2種を製織し、それぞれを精練、染色、仕上げセットすることで、目的の織物2種を得た。得られた織物を手に取り風合いを確認したところ、これらの織物は張り腰感ある、羊毛織物に近い風合いを発することが確認できた。
【0046】
一方、実施例2にかかる加工糸については、まず(株)福原精機製作所製ダブル丸編機「V−LEC728G(商品名)」を用いて、ジャガート組織の生機を製編した後、これを精練、染色、仕上げセットし、目的の編物を得た。この編物についても、上記と同様に手に取って風合いを確認したところ、張り腰感ある羊毛編物に近い風合いを発することが確認できた。
【0047】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ナイロン11のモノマー量が0.35%未満であるナイロン11捲縮加工糸であって、初期弾性率が18.0〜40.0cN/dtexであり、初期変形時(5〜10%伸長時)の応力増加分/微小変形時(0〜5%伸長時)の応力増加分の比が0.6〜0.9であり、かつ、伸長回復率が50%以上であることを特徴とするナイロン11捲縮加工糸。
【請求項2】
ナイロン11のモノマー量が0.35%未満であるナイロン11マルチフィラメント糸を、仮撚係数25000〜32000、ヒーター温度130〜150℃、オーバーフィード率−5〜+5%なる条件で仮撚加工することを特徴とする請求項1記載のナイロン11捲縮加工糸の製造方法。


【公開番号】特開2010−18896(P2010−18896A)
【公開日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−178053(P2008−178053)
【出願日】平成20年7月8日(2008.7.8)
【出願人】(399065497)ユニチカファイバー株式会社 (190)
【Fターム(参考)】