JPH06330461A - 吸水・速乾性に優れた繊維構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐久性のある吸水・速乾性且つ軽量性に優れ
た繊維構造物を提供する。 【構成】 繊維形成性ポリマーからなり、繊維表面から
中空部まで貫通する貫通溝を有しかつ中空部表面にシル
ク蛋白質が付着している中空繊維を少なくとも一部に用
いることを特徴とする繊維構造物である。シルク蛋白質
としては粒子径が２μｍ以下の改質シルクパウダー、中
空繊維としては芯鞘型複合糸から芯部を溶解又は分解し
て除去したものが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐久性に富んだ吸水・速
乾性を有し且つ軽量である繊維構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル、ポリアミド系などの合成
繊維は親水性、吸水・速乾性に乏しくその改良が望まれ
ている。親水性と吸水性の改善には多くの加工剤或はそ
れらの加工方法が提案されている。その効果に耐久性の
あるものもあるが、十分とは言えず洗濯等によって低下
し易い。

【０００３】吸水性を改善するためには、繊維形成性ポ
リマーからなる、繊維表面から中空部まで貫通する貫通
溝を有する中空繊維が特開昭５６−１６９８１７号公
報、特公昭６０−３７２０３号公報に提案されている。
これらの中空繊維は、吸水性能を有し且つ軽量であるの
で衣料用布帛に用いるのに好適であるが、この繊維であ
っても当然の事ながら速乾性という点では全く改善され
ておらず、且つ吸水性能も十分なものとは言えなかっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】耐久性のある吸水・速
乾性を単に加工剤や或はそれらの加工方法によって改善
することは非常に困難である。本発明者等は、上記の問
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、繊維表面から中
空部まで貫通する貫通溝を有する中空繊維にシルク蛋白
質を固着することにより、驚くことに飛躍的に吸水・速
乾性とその耐久性が向上することを見いだし本発明を完
成した。本発明の目的は耐久性のある吸水・速乾性且つ
軽量性に優れた繊維構造物を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、繊維形成
性ポリマーからなり、繊維表面から中空部まで貫通する
貫通溝を有しかつ中空部表面にシルク蛋白質が付着して
いる中空繊維を少なくともその一部に用いることを特徴
とする繊維構造物である。

【０００６】本発明に用いる貫通溝を有する中空繊維の
製造法の代表例は次のようなものである。先ず図１のよ
うな芯・鞘型複合糸を作り、次いで繊維構造物にした後
芯成分を溶解又は分解除去して図２のような中空繊維と
する。得られる中空繊維の中空率、貫通溝の幅は芯鞘型
複合紡糸の際に調節することができる。

【０００７】複合紡糸に於て芯部に用いる紡糸材は、複
合紡糸可能で、且つ後の芯ポリマー除去工程に便利なも
のであればよく、特に限定されない。除去工程に便利な
ものとしては、水で溶解可能なポリマー、アルカリ水溶
液で分解・溶解可能なポリマー、酸に溶解可能なポリマ
ー、非水系溶媒で溶解可能なポリマーなどがあげられ、
特に水、アルカリ水溶液で溶解又は分解可能なものは有
利である。

【０００８】水で溶解可能なポリマーは多数あるが、例
えばポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシド／ポ
リプロピレンオキシド共重合体、それらの誘導体、他の
重合体セグメント（例えばポリエステル又はポリアミ
ド）のセグメント共重合体などのポリアルキレンオキシ
ド系ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリル酸塩などのポリビニル系ポリマ
ー、ポリビスプロポキシエタンアジバミド、ポリビスプ
ロポキシピペラジンアジバミドなどの水溶性ポリアミド
などがあげられる。

【０００９】アルカリ水溶液で分解・溶解可能なポリマ
ーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンオキシベンゾエート等
の繊維形成性ポリエステル及びそれらの共重合体、変性
体などがあげられる。特に、上記ポリエステルに１〜６
０％（重量）程度、好ましくは２〜３０％、最も好まし
くは５〜２０％ポリアルキレンオキシド類を共重合した
もの又は混合したもの、或いは５−スルホイソフタル酸
ナトリウム塩を３〜１０％共重合したものはアルカリ水
溶液により容易に分解される。同様に、芳香族ポリエス
テルに対して低融点（２００℃以下）の脂肪族ポリエス
テルを５〜５０％程度混合したものも芯成分として極め
て好適である。

【００１０】酸に溶解可能なポリマーの例としては６ナ
イロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロ
ン、１２ナイロン及びそれらの共重合物などのポリアミ
ドがあげられる。

【００１１】非水系溶媒の例としてはトリクレン、パー
クレンなどの塩化物、トルエン、キシレンなどの芳香族
化合物、ジメチルフォルムアミド、アセトン、などがあ
げられ、これらに溶解可能なポリマーの例としてはポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリアクリロニトリル系ポリマーなどがあげられ
る。

【００１２】鞘部分に用いるポリマーは、公知の繊維形
成性のポリマーであり、ポリエステル系、ポリアミド
系、ポリアクリロニトリル系、ポリウレタン系等であ
る。

【００１３】本発明に用いる繊維の中空率は使用目的に
応じて任意に選ぶことができる。例えば、通常の吸水力
を得るには中空率は１０〜６０％、特別に大きい吸水率
を得るには４０〜８０％とすることができる。

【００１４】本発明に用いる繊維の吸水性は中空部及び
貫通溝によって得られる。すなわち水は繊維表面から貫
通溝を通じて繊維の中空部に入り、そこに保持される。
また中空部に保持された水は貫通溝を通じて外部に拡散
し蒸発させることができる。又、本発明に用いる繊維の
吸水・速乾性はシルク蛋白質を付着することにより、著
しく向上しかつ耐久性に富んだものになる。

【００１５】貫通溝の幅は大きいほど水の通過は容易と
なるが、過度に貫通溝の幅が大きくなると中空部と外界
との区別が消失し、水の保持力が失われる。従って貫通
溝の幅は、中空部の直径（非円形断面の場合は同面積の
円の直径とする）よりも小さいことが好ましい。貫通溝
の幅は平均的なものであり、通常０．５μｍ以上、好ま
しくは１μｍ以上であり、上限は通常繊維径１／３程度
である。貫通溝の幅があまり小さいとシルク蛋白質加工
液の通過速度が低くなり好ましくない場合がある。

【００１６】本発明に用いることのできる芯・鞘型複合
繊維の横断面は種々の形がある。複合は同心的でも偏心
的でもよい。芯は円形でも非円形でもよく、鞘も同様に
円形でも非円形でもよい。また芯は１個でも複数でもよ
い。

【００１７】本発明の繊維構造物は、上記のような中空
繊維を少なくとも一部に用いたものであって、他の合成
繊維、半合成繊維、天然繊維等と混紡、交織されたもの
でもよい。中空繊維の特徴を発揮させるためには、中空
繊維を通常繊維構造物に少なくとも２０％、好ましくは
３０％以上用いた方がよい。繊維構造物としては、織
物、編物、不織布、植毛布等が挙げられる。

【００１８】シルク蛋白質の固着には、結晶化度を天然
絹糸の１／２以下に改質した、体積平均粒子径が２μｍ
以下である微粉状改質シルクパウダーの水または有機溶
媒分散液或は該分散液に合成樹脂エマルジョンまたは水
溶性高分子重合体を添加した加工液を上記不織布に付与
し、乾熱又は湿熱処理する方法が好ましいが（特開平５
−７８９７９号公報を参照）、この他に絹フィブロイン
水溶液による処理、シルク蛋白質を化学的に固着させる
方法など公知の方法が適用できる。シルク蛋白質の固着
量は、不織布の目付にもよるが、通常不織布に対し０．
１〜５．０重量％である。０．１重量％未満では、目的
とする吸水・速乾性が充分でなく、一方７重量％を超え
ると織編布の柔軟性と風合が低下する。

【００１９】合成樹脂エマルジョンとしては、アクリル
系樹脂エマルジョン、ウレタン系樹脂エマルジョン等が
あげられる。水溶性高分子重合体としては、ポリアルキ
レンオキサイド単位を有する重合体、ポリオールとジイ
ソシアネートとを反応させて得られるウレタンポリマ
ー、エピクロルヒドリンとポリオールとを縮合させて得
られるエポキシ化合物が好ましく、布帛に付与した後熱
処理により硬化状態に移行する。

【００２０】本発明方法において、使用するシルク蛋白
質としては、まゆ，生糸，まゆ屑，生糸屑，ビス，揚り
綿，絹布屑，ブーレット等を常法に従い必要に応じ活性
剤の存在下、温水中で又は酵素の存在下温水中でセリシ
ンを除去し乾燥した精練絹、絹フィブロイン水溶液から
常法に従い製造した再生シルク粗粉体、更に再生シルク
粗粉体を熱処理又は塩析処理して絹フィブロインの結晶
構造の変換及び結晶化促進を行ったもの、絹繊維を酸ま
たはアルカリで処理することで製造した脆化シルク粗粉
体などが挙げられる。また、体積平均粒子径が２μｍ以
下である微粉状改質シルクパウダーは、前記再生シルク
粗粉体又は脆化シルク粗粉体を水又は有機溶媒を分散媒
として高速剪断機で製造する。

【００２１】本発明において、微粉体状改質シルクパウ
ダーなどシルク蛋白質の水または有機溶媒分散液或は合
成樹脂エマルジョンを添加した液の布帛に対する付与方
法は、特に限定されないが、パット法、スプレー法、及
びローラ法等を適用することができる。シルク蛋白質を
付与した布帛は乾燥し、更に乾熱又は湿熱処理を行うこ
とにより強固な皮膜を形成することができる。そして乾
熱処理は１２０℃以上好ましくは１５０〜２００℃で、
湿熱処理は９０℃以上好ましくは１１０℃以上で実施す
る。その後、必要に応じて温水で洗浄してもよい。洗浄
によって適度の揉み作用が加わり、繊維間の接着性の緩
和が行われ、ソフトに仕上り風合が向上する。

【００２２】本発明の繊維構造物においては、これを構
成する繊維表面から中空部まで貫通する貫通溝を有する
中空繊維の中空部表面にシルク蛋白質が付着しているこ
とが必要である。本発明者らは、耐久性の改善について
鋭意研究の結果、上記中空繊維の中空部表面に付着した
シルク蛋白質は洗濯等に対して驚くべき耐久性を有する
ことを見いだし本発明に至ったのである。加工後のシル
ク蛋白質は、繊維外部表面及び繊維中空部表面に付着し
ているが、洗濯によって繊維外部表面の制電剤は脱落し
易い。本発明に言う、中空部表面とは図２に示すＤ部で
あり、繊維外部表面とは同じくＥ部である。シルク蛋白
質の付着の状態は、加工剤或は加工方法によって異なる
が、例えば薄膜状、粒子状或は水滴状等である。

【００２３】本発明における吸水・速乾性と耐久性は以
下の方法によって測定、評価される。 保水率 精練風乾した繊維布を室温の水に６０分間浸漬し、家庭
用洗濯機の脱水機にて３分間脱水した後の重量増加を百
分率で表わしたものである。 吸水性 水の拡散性を示す、「水の吸い上高」をバイレックス法
に準じて測定した（但し、５分後の測定値を示す）。 速乾性 保水率の測定に用いた脱水後の布を２２℃６５％ＲＨの
雰囲気中に１０分間吊した後、布重量を測定する。重量
の減少率が大きいほど速乾性が良好であることを示す。 耐久性 ＪＩＳ Ｌ−０２１７ １０３法に準じて洗濯を１０回
実施し、上記吸水・速乾性を測定した。本発明において
は、糸の構成、布の目付や組織にもよるが、６５％以上
の保水率、１１０ｍｍ以上の吸水性、８５％以上の速乾
性を有することが好ましい。

【００２４】

【発明の効果】本発明の繊維構造物は、耐久性に優れた
吸水・速乾性を有し、しかも軽量性、保温性に富むとい
う数多くの特長を持っており、インナー、シャツ、ブラ
ウス、スポーツウエア、タイツ、ストッキング、パジャ
マ等に応用するのに好適である。

【００２５】

【実施例】

実施例１ 平均分子量３０００のポリエチレングリコールを共重合
して得た、１７％のポリエーテルセグメントを含む共重
合ポリエチレンテレフタレート（以下共重合ＰＥＴと記
す）を芯とし、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥ
Ｔと記す）を鞘として、接合比率（重量）ＰＥＴ：共重
合ＰＥＴ＝２：１で溶融複合紡糸を行い、３．６倍に延
伸して７５デニール／２４フィラメントの複合糸Ｆ１を
得た。次いで、該複合糸Ｆ１を経糸及び緯糸に用いて平
織物を製織し、織物１とした。得られた織物１を水酸化
ナトリウム４％、８０℃のアルカリ水溶液で６０分間処
理し、複合糸Ｆ１の芯部の共重合ＰＥＴを除去した。処
理後の糸の横断面は図２に示すようなものであった。

【００２６】また、比較例１としてＰＥＴ単独の７５デ
ニール／２４フィラメントの糸を紡糸・延伸し、これを
経糸及び緯糸に用いて同様に平織物を製織し、織物２を
得、精練処理を行った。織物１及び２の処理後の密度
は、いずれも経１０５本／インチ、緯８７本／インチで
あった。

【００２７】絹フィブロイン原料として絹紡績屑を用い
て、これの１００ｇｒ．をマルセル石けん３０ｇｒ．、
水３０００ｇｒ．の溶液で９５〜９８℃において３時間
攪拌精練し、残膠を０．１％以下にまで減少させ、水洗
後８０℃で熱風乾燥した。塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂
・２Ｈ₂ Ｏ）１００ｇｒ．に水１００ｇｒ．を混合して
３８重量％塩化カルシウム水溶液２００ｇｒ．を調製し
て１１０℃に加熱した。これに精練ずみの絹紡屑４０ｇ
ｒ．をニーダを用いて５分間で攪拌しながら投入後、さ
らに３０分間攪拌し完全に溶解させた。次に、内径２０
０μ，膜厚２０μ，長さ５００ｍｍの再生セルロース系
中空糸を２０００本束ね、これの両端を中空穴を閉塞す
ることなく収束固定（シール）したホローファイバー型
の透析装置を用いて、前記溶解液を０．１ l／時間の割
合で流入させて脱イオン水を用いて透析し、フィブロイ
ン水溶液を得た。該フィブロイン水溶液のフィブロイン
濃度は６．５％で、残留塩化カルシウムは０．００１％
であった。得られたフィブロイン水溶液５００ｇｒ．を
１００／ｓｅｃ以上のずり変形速度を与えるように攪拌
羽根で高速で攪拌した。攪拌を２〜３時間続けると、次
に絹フィブロイン粒子が析出し、ついには全体が小さな
ゲル粒子（結晶化度１５％、β構造率５８％）の集合体
として固まり水と分離し絹フィブロインはほぼ１００％
の収率で再生する。さらに高速攪拌を続け、次いで３０
％の濃厚硫安水溶液を約４０ｇｒ．混合し、さらに１時
間攪拌し絹フィブロイン結晶のα→β化処理を行った結
果、ゲル体は小さな粒子状に解砕された。次いで、ゲル
体を濾別し、水洗後１０５℃で２時間乾燥した結果３２
ｇｒ．の再生シルク粗砕体が得られた（結晶化度４９
％、β構造率１００％）。該粗粉体３０ｇｒ．を水また
は有機溶媒２７０ｇｒ．に混合し、高速剪断機で（ロー
タ約５０００ｒｐｍ、剪断力約４５〜６０万／秒）で湿
式粉砕した。粉砕で得られた微粉体状改質シルクパウダ
ーの水分散液は白色のエマルジョン状で非常になめらか
な感触であった。これを遠心沈降式粒度分布測定装置
（島津製作所ＳＡ−ＣＰ３形）で測定した結果粒度分布
は０．３〜２．７μｍであり、平均粒子径は１．１μｍ
であった。このものは、この１０％分散液をメスシリン
ダーに取り１週間静置したが、水層とパウダー層の分離
が全く認められず分散状態は非常に安定であった。

【００２８】上記改質シルクパウダーの１０％水分散液
１０部、ウレタン系樹脂エマルジョンとして大日本イン
キ（株）製ボンディック１６１０（固形分４０％含有）
２部を水に分散させ全量が１００部になるよう調製した
処理液に織物１および２を浸漬しピックアップ率８０％
に絞り、１２０℃で予備乾燥しＨＴスチマーで温度１１
０℃，蒸気量０．５ｋｇ／ｃｍ² で１０分間処理を行っ
た。尚、上記アルカリ処理した織物１でシルク蛋白固着
しないものを比較例２とする。

【００２９】実施例２ 平均分子量４０００のポリエチレングリコールを８％
と、５−スルホイソフタル酸ナトリウムを４．３モル％
とを共重合して得られた共重合ＰＥＴを芯とし、実施例
１のＰＥＴを鞘として接合比率共重合ＰＥＴ：ＰＥＴ＝
１：１で溶融紡糸を行い、３．８倍に延伸して７５デニ
ール／２４フィラメントの複合糸を得た。得られた複合
糸の横断面は図１のようなものであり、これを複合糸Ｆ
２とした。以下実施例１と同様に、該複合糸Ｆ２を経糸
及び緯糸に用いて平織物を製織し（織物３）、複合糸Ｆ
２の芯部の共重合ＰＥＴを除去し（処理後の織物３の密
度は経１０７本／インチ、緯８６本／インチであっ
た）、次いで改質シルクパウダーを固着した。

【００３０】実施例３ 鞘をナイロン６に変更する以外実施例１と同様にして、
複合糸Ｆ４を得、２本合糸しながら仮撚加工した後丸編
物（編物１）とし、芯部の共重合ＰＥＴを除去し、次い
で改質シルクパウダーを固着した。

【００３１】また、比較例３としてナイロン６単独の５
０デニール／２４フィラメントの糸を用いて丸編物を製
編し（編物２）、次いで改質シルクパウダーを固着し
た。

【００３２】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いることができる芯鞘型複合繊維の
横断面の例であり、Ｃ部が溶解除去成分である。

【図２】本発明に用いる貫通溝を有する中空繊維の例で
あり、Ａは繊維形成性ポリマー部を、Ｂは中空部を、Ｄ
は中空部表面を、Ｅは繊維外部表面を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維形成性ポリマーからなり、繊維表面
   から中空部まで貫通する貫通溝を有しかつ中空部表面に
   シルク蛋白質が付着している中空繊維を少なくとも一部
   に用いたことを特徴とする繊維構造物。
2. 【請求項２】 シルク蛋白質が２μｍ以下の改質シルク
   蛋白質のパウダーである請求項１記載の繊維構造物。