(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
JIS L 1015(2010)に準じて測定される水分率が0.15質量%以上である親水性ポリプロピレン系繊維を5質量%以上含む請求項1〜3のいずれかに記載の紡績糸。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の発明者らは、吸水性を有する繊維と、撥水性を有する繊維を併用した紡績糸を用いた布帛の高い吸水速乾性を維持しつつ、抗ピリング性を向上することについて鋭意検討した。その結果、紡績糸にポリプロピレン系繊維及びセルロース系繊維を所定量含ませるとともに、紡績糸の撚り係数及び撚り角度を所定の範囲にすることで、該紡績糸を用いた布帛が高い吸水速乾性及び保温性を有するとともに、抗ピリング性が向上することを見出した。
【0012】
前記セルロース系繊維としては、例えば、コットン、麻、パルプ等の天然繊維、ビスコースレーヨン、キュプラ、溶剤紡糸セルロース繊維、ポリノジック等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維等が挙げられる。中でも、風合い及び耐久性に優れる観点から、コットンが好ましい。コットンの場合、平均繊維長は25〜45mmであることが好ましく、26〜33mmであることがより好ましい。また平均繊度は2.8〜5.5マイクロネア(1.1〜2.2dtex)であることが好ましく、3.5〜4.9マイクロネア(1.3〜1.9dtex)であることがより好ましい。
【0013】
前記ポリプロピレン系繊維としては、特に限定されず、ポリプロピレンを含む繊維を用いればよい。前記ポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体であってもよく、プロピレンの含有量が50モル%を超えている、プロピレン及びそれと共重合可能な成分を含む共重合体であってもよい。プロピレンと共重合可能な成分としては、特に限定されないが、例えば、エチレン、ブテン、メチルペンテン等のオレフィン系モノマーが挙げられる。ポリプロピレンは、好ましくは、プロピレン単独重合体である。前記ポリプロピレンは、一種を単独で用いても良く、二種以上を組み合わせて用いても良い。
【0014】
前記ポリプロピレンは、紡糸性の観点から、メルトマスフローレイト(MFR)が5〜60g/10minであることが好ましく、7〜45g/10minであることがより好ましく、10〜30g/10minであることがさらに好ましい。本明細書において、ポリプロピレンのMFRは、ISO1133に準じて、230℃、2.16kg荷重下で測定する。
【0015】
前記ポリプロピレン系繊維は、常法により製造できる。例えば、紡糸口金を用いてポリプロピレン又はポリプロピレンを含む樹脂組成物を溶融紡糸して未延伸糸とし、得られた未延伸糸を延伸し、繊維処理剤(油剤とも称される。)を付与し、クリンパーで捲縮を付与し、乾燥することによって得ることができる。
【0016】
前記ポリプロピレン系繊維は、ポリプロピレンの単一成分繊維であってもよく、ポリプロピレン同士又はポリプロピレンと他の樹脂との複合繊維であってよい。ポリプロピレン系繊維を着色する場合は、顔料をポリプロピレンに混合するか、染料に染まり易い成分と混合して単一型の形状にしてもよく、染料に染まり易い成分と複合して芯鞘型等の形状にしてもよい。
【0017】
前記ポリプロピレン系繊維の繊維断面形状は特に限定されず、円形又は非円形(いわゆる異形断面)のいずれであってよい。
【0018】
前記繊維処理剤は、親水性油剤であることが好ましい。親水性油剤を付与することにより、静電気が抑えられ、紡績工程での生産性は良くなる傾向にある。
【0019】
前記ポリプロピレン系繊維は、親水性成分を含んでも良い。通常、親水性成分を含まないポリプロピレン系繊維は、水分率が0.15質量%未満であるが、親水性成分を含ませることで、水分率が0.15質量%以上である親水性ポリプロピレン系繊維を得ることができる。ここで、水分率は、JIS L 1015(2010)に準じて測定されるものである。
【0020】
前記親水性成分は、水溶性又は水分散性を有するものであればよく、特に限定されない。水溶性の親水性成分としては、例えば、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等が挙げられるが、なかでも非イオン界面活性剤であることが好ましい。エステル型非イオン界面活性剤としては、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル及びショ糖脂肪酸エステル等が挙げられ、エーテル型非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレン(POE)アルキルエーテル、ポリオキシエチレン(POE)アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等が挙げられる。この中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシアルキレン誘導体(両化合物とも例えば花王社製、商品名“エマルゲン”)が好ましい。
【0021】
前記水溶性の親水性成分は、分子量が200〜5000であることが好ましく、より好ましくは300〜3000である。前記水溶性の親水性成分として親水性の界面活性剤を単独で用いる場合は、親水性の界面活性剤の分子量は1000以下であることが好ましい。
【0022】
水分散性の親水性成分としては、例えば、カオリナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、ベントナイト等の粘土鉱物、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、シリカゲル等の親水性シリカ、タルク、ゼオライト等の多層構造又はアモルファスの無機粒子、セルロース等の天然高分子多糖類、キチン、キトサン等のアミノ系高分子多糖類等が用いられる。高分子多糖類は、ナノファイバーとして添加するとよい。粘土鉱物やナノファイバー等は固体で添加されるので、保水剤としての効果も奏する。無機粒子の平均粒子径はできるだけ細かいものが好ましく、100nm以下であることが好ましい。なお、平均粒子径は、位相ドラップ法粒子径測定装置で測定したものとする。
【0023】
前記親水性ポリプロピレン系繊維は、ポリプロピレンと、親水性成分を含むマスターバッチ樹脂組成物とを含むポリプロピレン系樹脂組成物を溶融紡糸することで得ることができる。前記ポリプロピレン系樹脂組成物は、ポリプロピレン100質量部に対してマスターバッチ樹脂組成物を1〜10質量部含むことが好ましい。
【0024】
前記マスターバッチ樹脂組成物は、加熱溶融可能なベース樹脂としてのポリプロピレンと、親水性成分を含む。前記マスターバッチ樹脂組成物は、前記親水性成分を1〜10質量%含むことが好ましく、より好ましくは、前記親水性成分を2〜8質量%含む。ベース樹脂としてのポリプロピレンは、前記ポリプロピレン系繊維を構成するポリプロピレンと同様のものであってもよく、異なるものであってもよい。
【0025】
前記マスターバッチ樹脂組成物は、さらに相溶化剤を含むことが好ましい。相溶化剤としては、例えば、エチレン−アクリル酸(エステル)コポリマー、エチレン−アクリル酸(エステル)−マレイン酸コポリマー等の極性基(酸無水基)を含むエチレン系コポリマーが好ましい。極性基を含有するエチレン系コポリマーは、極性基を有することにより、親水性成分との親和性が高くなり、また、ポリプロピレンよりも融点が比較的低いので、混練しやすく、好ましい。相溶化剤の融点(DSC法)は、70〜110℃であることが好ましい。より好ましい融点は、80〜105℃である。
【0026】
前記マスターバッチ樹脂組成物は、さらに前記ベース樹脂のポリプロピレンよりMFRが高い高MFRポリプロピレンを含んでよく、高MFRポリプロピレンのMFRは、前記ベース樹脂のMFRよりも10倍以上高いことが好ましい。例えば、高MFRポリプロピレンはMFRが100〜3000g/10分であることが好ましく、より好ましくは500〜2500g/10分である。高MFRポリプロピレンは、一種を単独で用いても良く、二種以上を組み合わせて用いても良い。
【0027】
前記マスターバッチ樹脂組成物の製造方法は、ベース樹脂のポリプロピレンと、親水性成分を溶融混練し、冷却してチップ化する一次加工工程と、前記チップ化した樹脂組成物に、高MFRポリプロピレンを溶融混練し、冷却してチップ化する二次加工工程を含むことが好ましい。なお、「チップ」を「ペレット」と称する場合がある。
【0028】
前記一次加工工程において、まず押出機を使用し、減圧ラインを備えた混練チャンバーに、押し出し部を連続して接続し、前記混練チャンバー内に、親水性成分(液状)又は必要に応じて水等の溶媒に溶解又は分散された親水性成分と、ベース樹脂のポリプロピレンとを供給し、混合と同時に前記減圧ラインから溶媒を気体の状態で除去し、次いで、押し出し部から樹脂組成物を押し出すことにより、樹脂組成物が得られる。さらに相溶化剤を加えるとベース樹脂と親水性成分の混合が効率的となるため好ましい。また、前記二次加工工程において、場合によっては親水性成分のうち固体の親水性成分として保水剤を加えるのが好ましい。
【0029】
前記親水性ポリプロピレン系繊維は、ポリプロピレンと、親水性成分を含むマスターバッチ樹脂組成物とを含むポリプロピレン系樹脂組成物を用いる以外は、常法により製造できる。例えば、紡糸口金を用いてポリプロピレンと、親水性成分を含むマスターバッチ樹脂組成物とを含むポリプロピレン系樹脂組成物を溶融紡糸して未延伸糸とし、得られた未延伸糸を延伸し、繊維処理剤(油剤)を付与し、クリンパーで捲縮を付与し、乾燥することにより得ることができる。
【0030】
具体的には、下記のように、前記親水性ポリプロピレン系繊維(未延伸糸)を作製することができる。
(1)ベース樹脂のポリプロピレン:親水性成分(例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル):相溶化剤=100:2〜8:2〜8(質量部)にて一次加工する(一次加工樹脂)。
(2)二次加工として、一次加工樹脂:高MFRポリプロピレン=100:5〜15(質量部)の加工をしてマスターバッチ樹脂組成物(二次加工樹脂)とする。
(3)前記マスターバッチ樹脂組成物(二次加工樹脂)を1〜10質量部程度、ポリプロピレン100質量部に混合して得られたポリプロピレン系樹脂組成物を溶融紡糸して、親水性ポリプロピレン系繊維を得る。
【0031】
前記親水性ポリプロピレン系繊維は、ポリプロピレンの単一成分、又はポリプロピレン同士あるいはポリプロピレンと他の樹脂との複合成分であってよい。親水性ポリプロピレン系繊維を着色する場合は、顔料をポリプロピレンに混合するか、染料に染まり易い成分と混合して単一型の形状にしてもよく、染料に染まり易い成分と複合して芯鞘型等の形状にしてもよい。
【0032】
親水性ポリプロピレン系繊維の繊維断面形状は特に限定されず、円形又は非円形(いわゆる異形断面)のいずれであってよい。
【0033】
前記ポリプロピレン系繊維の単繊維強度は1.8〜9.0cN/dtexであることが好ましく、2.0〜8.0cN/dtexであることがより好ましく、3.0〜7.5cN/dtexであることがさらに好ましい。単繊維強度が1.8cN/dtex以上であると、繊維を加工する際の外力(例えば、紡績張力等)を受けても、繊維が切れにくい。また、単繊維強度が9.0cN/dtex以下であると、抗ピリング性がさらによい繊維が得られる。
【0034】
前記ポリプロピレン系繊維の伸度は5〜70%であることが好ましく、10〜40%であることがより好ましい。伸度が5〜70%であると、やわらかな風合いの繊維が得られる。
【0035】
前記紡績糸は、ポリプロピレン系繊維を20〜80質量%、及びセルロース系繊維を20〜80質量%含む。布帛の吸水速乾性及び抗ピリング性を高めることができる。紡績糸の撚り角度をより高めて布帛の抗ピリング性をより高める観点から、前記紡績糸は、好ましくは、ポリプロピレン系繊維を30〜80質量%、及びセルロース系繊維を20〜70質量%含み、より好ましくは、ポリプロピレン系繊維を35〜75質量%、及びセルロース系繊維を25〜65質量%含む。紡績工程での静電気の発生を抑制すること、それに伴い混打綿工程及びカード工程の生産性が向上する観点から、前記紡績糸は、親水性ポリプロピレン系繊維を5質量%以上含むことが好ましい。ポリプロピレン系繊維として親水性ポリプロピレン系繊維のみを用いる場合、親水性ポリプロピレン系繊維を上述した混合率の範囲で用いることができる。
【0036】
前記紡績糸においては、ポリプロピレン系繊維として、水分率が0.15質量%未満の通常のポリプロピレン系繊維と、水分率が0.15質量%以上である親水性ポリプロピレン系繊維とを併用してもよい。その場合、紡績糸において、ポリプロピレン系繊維全体に対する親水性ポリプロピレン系繊維の割合は、例えば、5質量%以上であってもよく、特に限定されないが、紡績工程の生産性の観点から、親水性ポリプロピレン系繊維の割合は30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
【0037】
前記紡績糸において、前記ポリプロピレン系繊維及び前記セルロース系繊維は実質的に混綿されていることが好ましい。実質的に混綿されているとは、ポリプロピレン系繊維とセルロース系繊維とが均一に混合されているものだけでなく、ポリプロピレン系繊維又はセルロース系繊維が偏って存在している箇所があっても、糸全体としては所定の含有量を有しているものも含む。
【0038】
前記紡績糸は、ポリプロピレン系繊維及びセルロース系繊維に加えて他の繊維を含んでも良い。他の繊維としては、特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン系繊維以外のポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アセテート繊維、エチレンビニルアルコール繊維及びウレタン系繊維等が挙げられる。前記紡績糸は、用途及び目的等に応じて、適宜他の繊維を20質量%以下含んでもよく、15質量%以下含んでもよく、10質量%以下含んでもよく、5質量%以下含んでもよい。前記紡績糸は、吸水速乾性及び抗ピリング性をより高める観点から、実質的にポリプロピレン系繊維及びセルロース系繊維からなることが特に好ましい。
【0039】
前記ポリプロピレン系繊維及び他の繊維は、特に限定されないが、例えば、単繊維繊度が0.1〜100dtexであってもよい。前記紡績糸を衣料に用いる場合は、前記ポリプロピレン系繊維及び他の繊維は、単繊維繊度が0.4〜5dtexであることが好ましく、0.5〜3.5dtexであることがより好ましく、0.6〜2.5dtexであることがさらに好ましい。
【0040】
前記ポリプロピレン系繊維及び他の繊維は、特に限定されないが、例えば、繊維長が24〜75mmであることが好ましく、28〜65mmであることがより好ましく、32〜54mmであることがさらに好ましく、34〜48mmが特に好ましい。また、ポリプロピレン系繊維とセルロース系繊維の平均繊維長は、ポリプロピレン系繊維の平均繊維長がセルロース系繊維の平均繊維長よりも長いことが好ましい。後述する糸断面の構造が得られやすく、抗ピリング性がよくなる傾向にある。
【0041】
前記紡績糸は、撚り係数が2.4〜6.0であることで、布帛の抗ピリング性が良好になる。布帛の抗ピリング性及び柔らかい風合いの観点から、撚り係数は、2.8〜4.5であることが好ましく、3.0〜4.0であることがより好ましい。
【0042】
前記紡績糸は、撚り角度が21.5°以上、好ましくは22°以上であることで、紡績糸の毛羽数に依ることなく、布帛の抗ピリング性を高めることができる。布帛の抗ピリング性をより高める観点から、撚り角度は23°以上であることがより好ましく、24°以上であることがさらに好ましく、25°以上であることが特に好ましい。なお、前記紡績糸において、撚り角度の上限は、特に限定されないが、例えば、編立性を高める観点から、45°以下であることが好ましい。本明細書において、紡績糸の撚り角度は、後述するとおりに測定することができる。
【0043】
前記紡績糸は、特に限定されないが、例えば、抗ピリング性をより高める観点から、長さ3mm以上の毛羽数が200本/10m以下であることが好ましく、160本/10m以下であることがより好ましく、80本/10m以下であることがさらに好ましい。また、長さ5mm以上の毛羽数が40本/10m以下であることが好ましく、30本/10m以下であることがより好ましく、10本/10m以下であることがさらに好ましい。また、長さ10mm以上の毛羽数が1.5本/10m以下であることが好ましく、1本/10m以下であることがより好ましく、0本/10mであることがさらに好ましい。本明細書において、紡績糸の毛羽数は、後述するとおりに測定することができる。
【0044】
前記紡績糸は、特に限定されないが、例えば、抗ピリング性及び柔らかい風合いの観点から、気孔率が40〜80%であることが好ましく、50〜80%であることがより好ましい。本明細書において、気孔率は、糸の中の空気の占める割合を意味し、後述するように、電子顕微鏡による糸の側面観察から糸直径を算出し、糸の直径、質量及び繊維比重に基づいて算出する。
【0045】
前記紡績糸の番手は、特に限定されないが、英式綿番手で5〜100Sの範囲であってもよく、好ましくは10〜90Sであり、より好ましくは15〜85Sであり、さらに好ましくは20〜80Sである。
【0046】
前記紡績糸は、2本の繊維束からなる撚糸であることが好ましい。2本の繊維束からなる撚糸であることは、紡績糸を加撚方向と逆方向に撚りをかけ解撚したときに、2本の繊維束に解けることにより確認できる場合がある。2本の繊維束からなる撚糸であると、各々の粗糸からドラフトされた繊維束が引き揃えられて撚られるときに、それぞれの繊維束にも甘い撚りがかかるとともに、繊維束が互いに交撚された状態となる。そのため、繊維束と繊維束が互いに絡み合い(繊維束同士の絡みつき)、糸断面での繊維の凝集性が向上し、毛羽を抑える効果及び撚り角度を高めることでき、布帛にしたときの抗ピリング性が著しく向上する。2本の繊維束からなる撚糸は、後述するサイロスピニング又はサイロコンパクトスピニングにより製造できる。前記繊維束は、ポリプロピレン系繊維とセルロース系繊維を混綿したものであることが好ましく、繊維束2本からなる撚糸であることにより、布帛の吸水速乾性がより良好になる。また、糸断面での各繊維の分布において、素材、繊度、繊維長等の調整により、ポリプロピレン系繊維を糸断面のコア付近に比較的多く集中させ、セルロース系繊維、例えばコットンを糸断面の外周付近に比較的多く集中させることができ、抗ピリング性が向上する傾向にあり、好ましい。ポリプロピレン系繊維の繊維長がコットンの繊維長よりも長いこと等により糸断面のコア付近に比較的多く集中するものと推定される。
【0047】
前記紡績糸の紡績方法は、特に限定されないが、リング法において、精紡を下記のような工程で行うことで作製することができる。予め、二本の粗糸の全質量を100質量%とした場合、二本の粗糸におけるポリプロピレン系繊維の含有量が20〜80質量%、及びセルロース系繊維の含有量が20〜80質量%になるように二本の粗糸を準備し、前記二本の粗糸をドラフトゾーンに供給しドラフトした後、引き揃えながら撚糸ゾーンに供給し、撚糸することで紡績糸を得ることができる。該紡績方法は、サイロスピニングと称されるものであり、該紡績方法で得られた紡績糸は、サイロ糸とも称される。毛羽数を低減する観点から、予め、二本の粗糸の全質量を100質量%とした場合、二本の粗糸におけるポリプロピレン系繊維の含有量が20〜80質量%、及びセルロース系繊維の含有量が20〜80質量%になるように二本の粗糸を準備し、前記二本の粗糸をドラフトゾーンに供給しドラフトした後、引き揃えながら撚糸ゾーンに供給し、前記撚糸ゾーンに供給された直後の二本の粗糸を空気で粗糸の進行方向に吸引して繊維を収束させた後に撚糸することで紡績糸を得ることもできる。該紡績方法は、サイロスピニングとコンパクトスピニングを併用した方法であり、サイロコンパクトスピニングとも称されており、該紡績方法で得られた紡績糸は、サイロコンパクト糸、又は、コンパクトサイロ糸とも称される。
【0048】
サイロスピニング又はサイロコンパクトスピニングにおいて、撚り係数を2.4〜6.0の範囲に調整することで、撚り角度が21.5°以上、好ましくは22°以上の紡績糸が得られやすく、布帛の抗ピリング性を高めることができる。布帛の抗ピリング性及び柔らかい風合いを高める観点から、撚り係数は、2.8〜4.5であることが好ましく、3.0〜4.0であることがより好ましい。
【0049】
二本の粗糸において、二本の粗糸の全質量に対するポリプロピレン系繊維及びセルロース系繊維のそれぞれの繊維の含有量が上述した範囲を満たせばよく、それぞれの粗糸における各繊維の含有量は、同じであってもよく、異なってもよい。例えば、二本の粗糸においてそれぞれの繊維の含有量が上述した範囲を満たすのであれば、一本の粗糸をポリプロピレン系繊維100質量%とし、もう一本の粗糸をセルロース系繊維100質量%として用いることも可能である。好ましくは、二本の粗糸ともにポリプロピレン系繊維とセルロース系繊維を混綿した粗糸を用いることであり、より好ましくは、いずれの粗糸も、ポリプロピレン系繊維を20〜80質量%、及びセルロース系繊維を20〜80質量%含み、さらに好ましくは、ポリプロピレン系繊維を30〜80質量%、及びセルロース系繊維を20〜70質量%含み、さらにより好ましくは、ポリプロピレン系繊維を35〜75質量%、及びセルロース系繊維を25〜65質量%含む。二本の粗糸ともポリプロピレン系繊維とセルロース系繊維を混綿したほうが、所定の撚り角度を得やすい傾向にある。
【0050】
本発明の1以上の実施形態において、布帛は、上述した紡績糸を含む。布帛は、編物であってもよく、織物であってもよい。前記布帛は、抗ピリング性を高める観点から、前記紡績糸を50質量%以上含むことが好ましく、75質量%以上含むことがより好ましく、85質量%以上含むことがさらに好ましく、95質量%以上含むことがさらにより好ましく、100質量%からなることが特に好ましい。前記布帛は、本発明の効果を阻害しない範囲において、前記紡績糸に加えて、他の糸、例えば他の紡績糸及び/又はフィラメント糸を含んでも良い。なお、前記布帛は、単層構造であってもよく、二層以上の層を含んでもよい。
【0051】
編物の場合、単面編みの天竺編みでもよく、単面編みの変形編みである鹿の子編み、メッシュ編み、裏毛編みであってもよく、両面編でのスムース編み、ダンボール編み、ワッフル編みでもよい。両面編みの場合、前記紡績糸は表面層及び/又は裏面層に用いることができる。表面層及び裏面層のいずれにも前記紡績糸を用いることで、より吸水速乾性及び保温性が向上する。
【0052】
織物の場合、平織、綾織、朱子織等の一重織でもよく、二重織でもよい。
【0053】
前記布帛は、精錬工程の後に染色加工してもよく、仕上げ加工時に吸水加工、SR(Soil release)加工、抗菌加工、帯電防止加工等を併用してもよい。
【0054】
前記布帛は、JIS L 1076 A法に基づき、ICI形試験機を使用して測定したピリングが3級以上であることが好ましく、3.5級以上であることがより好ましく、4級以上であることがさらに好ましい。
【0055】
前記布帛は、吸水速乾性が高い観点から、蒸散性(II)試験(ボーケン規格BQE A 028準拠)における蒸散率が試験開始20分後で25%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましい。また、前記布帛は、特に限定されないが、保湿性等の観点から、蒸散性(II)試験(ボーケン規格BQE A 028準拠)における蒸散率が試験開始20分後で70%以下であることが好ましい。蒸散性(II)試験は、吸水性と速乾性の両方を複合的に評価する試験であり、蒸散率は、具体的には後述するとおりに測定する。
【0056】
前記布帛は、保温性が高い観点から、カトーテック社製のサーモラボ2を用いてドライコンタクト法で測定した保温率が22.0%以上であることが好ましく、25.0%以上であることがより好ましい。保温率の具体的な測定方法は後述のとおりである。また、前記布帛は、特に限定されないが、例えば、通気性の確保の観点から、保温率が80.0%以下であることが好ましい。
【0057】
前記布帛は編物の場合、例えば、蒸れ感を低減する観点から、通気抵抗が0.210kPa・s/m以下であることが好ましく、0.200kPa・s/m以下であることがより好ましく、0.150kPa・s/m以下であることがより好ましい。また、前記布帛は、特に限定されないが、例えば、保温性の観点から、通気抵抗が0.120kPa・s/m以上であることが好ましい。
【0058】
前記布帛は、編物の場合、例えば、保温性の観点から、厚みが0.50mm以上であることが好ましく、0.70mm以上であることがより好ましい。また、前記布帛は、特に限定されないが、例えば、着用感の観点から、厚みが4.0mm以下であることが好ましい。
【0059】
前記布帛は、編物の場合、例えば、軽量性の観点から、嵩密度が0.200g/cm
3以下であることが好ましく、0.195g/cm
3以下であることがより好ましく、0.170g/cm
3以下であることがさらに好ましい。また、前記布帛は、特に限定されないが、例えば、保温性の確保の観点から、嵩密度が0.050g/cm
3以上であることが好ましい。
【0060】
前記布帛は、編物の場合、軽量性等の着用性の観点から、例えば、目付が450g/m
2以下であることが好ましく、400g/m
2以下であることがより好ましく、300g/m
2以下であることがさらに好ましく、200g/m
2以下であることが特に好ましい。また、前記布帛は、特に限定されないが、保温性等の観点から、目付が50g/m
2以上であることが好ましい。
【0061】
前記布帛は、衣料や産業基材等に用いることができる。衣料としては、例えば、肌着、下着、シャツ、ジャンパー、セーター、パンツ、トレーニングウエア、タイツ、腹巻、マフラー、帽子、手袋、靴下、耳あて等が挙げられる。産業基材としては、例えば、カーペット、寝具、家具等が挙げられる。
【0063】
図1は本発明の一実施態様で使用する一例のリング精紡機(サイロスピニング用)の部分的斜視図である。二本の粗糸1a、1bを、ガイドバー101及びトランペット102を介して、バックローラ103、ミドルローラ104、エプロン105及びフロントローラ106からなるドラフトゾーンに並列に供給し、並行してドラフトしながら撚糸ゾーンに供給する。撚糸ゾーンに供給された粗糸2a、2bを、スネイルワイヤー111、トラベラー112及びリング113を介して撚糸して紡績糸(サイロ糸)10を得る。
【0064】
図2は本発明の他の一実施態様で使用する一例のリング精紡機(サイロコンパクトスピニング用)の部分的斜視図である。二本の粗糸11a、11bを、ガイドバー201及びトランペット202を介して、バックローラ203、ミドルローラ204、エプロン205及びフロントローラ206からなるドラフトゾーンに並列に供給し、並行してドラフトしながら撚糸ゾーンに供給する。撚糸ゾーンに供給された直後の二本のドラフトされた粗糸(繊維束)12a、12bを、空気吸引部207、通気エプロン208、回転ローラ209、補助ローラ210からなる集束装置を用いて、空気で粗糸の進行方向に吸引して繊維を収束させた後に、スネイルワイヤー211、トラベラー212及びリング213を介して撚糸して紡績糸(サイロコンパクト糸)20を得る。
【0065】
図3は本発明の一実施態様で使用する押出機の模式的説明図である。この押出機301は、原料供給口302と、樹脂溶融部303と、混練分散部304と、減圧ライン305と、押し出し部306と、取り出し部307で構成されている。まず、樹脂溶融部303の原料供給口302からポリマー(加熱溶融可能なベース樹脂)と、親水性成分(液状)又は必要に応じて水に溶解させた親水性成分を供給する。供給前に両者を混合しておいても良い。次に混練分散部304に送り、混練分散部304では複数枚の混練プレートが回転しており、ここでポリマーと水に溶解させた親水性成分は均一混合される。次いで減圧ライン305から水分が水蒸気の状態で除去される。次いで押し出し部306から樹脂組成物が押し出され、冷却して取り出し部307から取り出され、冷却後カットすればペレット状の樹脂組成物(一次加工樹脂)となる。
【実施例】
【0066】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
【0067】
(測定方法)
(1)メルトマスフローレイト(MFR)
ISO1133に準じて、230℃、2.16kg荷重下で測定した。
(2)水分率
JIS L 1015(2010)に準じ、温度20℃、相対湿度65%の標準状態下で測定した。
(3)毛羽数
JIS L 1095(2010) 9.22.2 B法に準じて測定した。毛羽試験機としてF−INDEX TESTER(敷島紡績株式会社)を用い、試験条件は、糸速30m/分、試験長10m、N=30とした。
(4)英式綿番手
JIS L 1095(2010) 9.4.1の一般紡績糸の正量テックス・番手測定の綿番手測定方法に準じて測定した。
(5)撚り係数
JIS L 1095(2010) 9.15.1A法に準じて撚り数を測定し、下記式にて撚り係数を算出した。
撚り係数=糸長1インチあたりの撚り数/√番手
(6)撚り角度
(a)糸を水平方向に置いて、KEYENCE製電子顕微鏡VE-9800を用いて、糸の側面の画像(100倍)を取得した。
(b)取得した糸の側面画像の左端と右端でそれぞれ糸の断面方向の中点を得て、2点間を直線で結び糸軸を得た。得られた糸軸を基準線とした。例えば、
図4において、C及びDは、それぞれ、糸の側面画像の左端と右端の糸の断面方向の中点であり、Lbは基準線である。
(c)基準線と撚られた糸表面の繊維のなす鋭角を測定して撚り角度とした。例えば、
図4において、基準線Lbと糸表面の繊維のなす鋭角αが撚り角度となる。任意に選択した5箇所において、撚り角度を求め、それらの平均値を求めた。
(7)気孔率、見掛け密度
(I)糸の側面観察からの紡績糸直径の算出
糸の側面は、KEYENCE製電子顕微鏡VE-9800により(倍率40倍から100倍にて)張力のない状態の糸の側面を撮影した。例えば
図5に示されているように、糸の任意の箇所の糸の最も外側の繊維(以後、最外端繊維)に対して糸の長手方向へ接線をひき、その接線に対する垂線を糸の中心軸(長手方向)に対して垂直に下ろした。その垂線と糸を構成する最外端繊維の交点Aとした。さらに糸の中心軸を挟み交点Aの反対側の最外端繊維の交点Bとした。AB間の距離から糸の直径を測定した。1つのサンプルに対して異なる箇所の画像5枚を撮影した。各画像について5箇所の糸直径を求め、その画像の代表値とした。さらに画像5枚の平均値を求め、その糸サンプルの代表値とした。
(II)紡績糸の見掛け密度の算出
単位長さあたりの重さを正量番手(JIS L 1095 9.4.1 正量テックス及び番手)から算出した(I)で測定した紡績糸直径を用いて、糸の断面を円に近似させることで算出した体積で、単位長さあたりの重さを除算することで糸の見掛け密度を定義した。見掛け密度が小さいほど糸の単位長さあたりの嵩が大きい。
糸の断面は、断面形状を保存するためにエポキシで包埋した後にミクロトーム(Leica EM UC6)を用いてガラスナイフで面出しし、KEYENCE製電子顕微鏡VE-9800(倍率270倍)にて撮影した。
(III)気孔率の算出方法
任意の糸を構成する繊維素材と同じ比重で、かつその糸と同じ重さになる円柱の体積Vmを算出した。さらに(I)で測定した糸直径を用いて、その糸の断面を円に近似させて糸の体積Vyを算出した。VmをVyで除算し100倍すると糸の中に繊維が占める体積の割合が得られる。これを100から引算することで糸内の空気の占める割合である気孔率が導出される。ただし算出にはJIS L 1096:2010 8.11 見掛け比重及び気孔容積率に記載される繊維比重を用いた。
(8)ピリング試験
JIS L 1076 A法に基づき、ICI形試験機を使用してピリング試験を行い、ピリングの発生の程度を確認した。
(9)繊維物性
JIS L 1015に準じて、単繊維強度及び伸度を測定した。
(10)目付、厚み及び嵩密度
目付及び厚みは、JIS L 1096(2010)に準じて測定した。嵩密度は、目付及び厚みに基づいて算出した。
(11)紡績工程の生産性
紡績工程内の各工程((I)混打綿、(II)カード、(III)練条、(IV)粗紡、(V)精紡、(VI)巻糸)における生産性を以下の5段階基準で評価し、その平均点を総合評価点とした。
5:良好
4:概ね良好
3:普通
2:トラブル多い
1:生産不可
(12)布帛の編立性
布帛作製時の編立性を以下の5段階基準で評価した。
5:良好
4:概ね良好
3:普通
2:トラブル多い
1:生産不可
(13)吸水速乾性
一般財団法人ボーケン品質評価機構の蒸散性(II)試験(ボーケン規格BQE A 028)に準じて、20分後の蒸散率を求めた。ボーケン一般製品基準は30%以上である。蒸散率は、具体的には以下の方法で測定・算出した。
(a)直径約9cmの試験片とシャーレの質量(W)を測定した。
(b)シャーレに水0.1mLを滴下し、その上に試験片を載せ、合計質量(W0)を測定した。
(c)標準状態(20℃,65%RH)下に放置して所定時間ごとの合計質量(Wt)を測定し、20分後の蒸散率(%)を算出した。
蒸散率(%)=[(W0−Wt)/(W0−W)]×100
(14)保温性
カトーテック社製のサーモラボ2を用いてドライコンタクト法で保温率を測定し、保温性を評価した。具体的には、一定の空気流れ(30cm/s)において、環境温度+10℃に設定した熱板から試験片(20×20cm)を介して放熱する熱放散速度(消費電力)を測定し保温率を求めた。保温率の数字が大きいほど保温性が高いと判定している。
(15)通気抵抗
カトーテック(株)製のKES−F8通気性試験機を用いて、シリンダーのピストン運動によって定流量空気を試料に送り、大気中へ試料を通して放出、吸引する機構で、10秒以内に試料による圧力損失を、半導体差圧ゲージを用いて測定した。
【0068】
<マスターバッチ樹脂組成物の製造例1>
[一次加工樹脂]
(1)水溶性の親水性成分として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(花王(株)製、エマルゲン1108、有効成分100質量%、分子量473)を準備した。
(2)ベース樹脂として、ポリプロピレン(MFR20g/10分)のペレット(直径2mm、高さ2mmの円柱形)を準備した。
(3)
図3に示す押出機の原料供給口302からベース樹脂ペレット80質量部と、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを4質量%含むポリプロピレン(MFR800g/10分)12.5質量部、親水性成分2.5質量部と、相溶化剤(エチレン−アクリル酸−マレイン酸共重合体(MFR80g/10分(190℃、2.16kg)、融点(DSC法)98℃)5質量部を供給した。
(4)押出機内における加工温度を170〜190℃に設定した。樹脂溶融部303では回転軸に沿って供給物を前に送り、混練分散部304では複数枚の混練プレートが回転しており、ここでベース樹脂と親水性成分は均一混合され、次いで減圧ライン305を真空(負圧)にすることで同時に水分を取り除いた。
(5)次いで、押し出し部306から樹脂組成物を押出、冷却して取り出し口307から取り出した。
(6)ペレタイザーに導き、ペレット化(一次加工樹脂)した。(一次加工工程)
[二次加工樹脂]
(1)前記押出機を用いて、一次工程で得られたペレット化した樹脂組成物(一次加工樹脂)100質量部に、高MFRプロピレンとしてMFR2000g/10分の低立体規則性ポリプロピレン(商品名「エルモーデュ」S400、出光興産(株)製)を10質量部混合して原料供給口302から供給した。
(2)溶融混練して、冷却して、ペレタイザーでペレット化して、直径2mm、高さ2mmの円柱形のポリプロピレン系マスターバッチ樹脂組成物(二次加工樹脂)を得た。
【0069】
<繊維の製造例1>
ポリプロピレン(MFR20g/10分)のペレット(直径2mm、高さ2mmの円柱形)100質量部を溶融紡糸用の押出機の原料供給口から供給し、常法の溶融紡糸機を用いて、押出機で溶融混練した後、溶融紡糸した。その後、公知の延伸機を用いて延伸、常用の親水性の繊維処理剤を付着量が0.15質量%となるように付与し、クリンパーで捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が約1.24dtex、繊維長が38mmのポリプロピレン系繊維(以下において、PP繊維aとも記す。)を作製した。
【0070】
<繊維の製造例2>
ポリプロピレン(MFR20g/10分)のペレット(直径2mm、高さ2mmの円柱形)100質量部を溶融紡糸用の押出機の原料供給口から供給し、常法の溶融紡糸機を用いて、押出機で溶融混練した後、溶融紡糸した。その後、公知の延伸機を用いて延伸、製造例1と同じ親水性の繊維処理剤を付着量が0.15質量%となるように付与し、クリンパーで捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が約1.30dtex、繊維長が38mmのポリプロピレン系繊維(以下において、PP繊維bとも記す。)を作製した。
【0071】
<繊維の製造例3>
ポリプロピレン(MFR20g/10分)のペレット(直径2mm、高さ2mmの円柱形)100質量部を溶融紡糸用の押出機の原料供給口から供給し、常法の溶融紡糸機を用いて、押出機で溶融混練した後、溶融紡糸した。その後、公知の延伸機を用いて延伸、製造例1と同じ親水性の繊維処理剤を付着量が0.15質量%となるように付与し、クリンパーで捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が約1.69dtex、繊維長が38mmのポリプロピレン系繊維(以下において、PP繊維cとも記す。)を作製した。
【0072】
<繊維の製造例4>
(1)ポリプロピレン(MFR20g/10分)のペレット(直径2mm、高さ2mmの円柱形)100質量部と、マスターバッチ樹脂組成物の製造例1で得られたマスターバッチ樹脂組成物2質量部と、カーボンブラック2質量部を混合した。
(2)(1)の混合した樹脂組成物(ペレット)を溶融紡糸用の押出機の原料供給口から供給し、常法の溶融紡糸機を用いて、押出機で溶融混練した後、溶融紡糸した。その後、公知の延伸機を用いて延伸、常用の親水性の繊維処理剤を付着量が0.15質量%となるように付与し、クリンパーで捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が約1.97dtex、繊維長が38mmの親水性ポリプロピレン系繊維(以下において、親水性PP繊維dとも記す。)を作製した。
【0073】
<繊維の製造例5>
(1)ポリプロピレン(MFR20g/10分)のペレット(直径2mm、高さ2mmの円柱形)100質量部と、マスターバッチ樹脂組成物の製造例1で得られたマスターバッチ樹脂組成物2質量部と、カーボンブラック0.4質量部、フタロシアニンブルー2.0質量部を混合した。
(2)(1)の混合した樹脂組成物(ペレット)を溶融紡糸用の押出機の原料供給口から供給し、常法の溶融紡糸機を用いて、押出機で溶融混練した後、溶融紡糸した。その後、公知の延伸機を用いて延伸、常用の親水性の繊維処理剤を付着量が0.15質量%となるように付与し、クリンパーで捲縮を付与し、カットして、単繊維繊度が約1.78dtex、繊維長が38mmの親水性ポリプロピレン系繊維(以下において、親水性PP繊維eとも記す。)を作製した。
【0074】
(実施例1)
繊維の製造例1で得られたポリプロピレン系繊維40質量部とコットン(オーストラリア綿)60質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、60ゲレン/12ydの粗糸を得た。次に、得られたポリプロピレン系繊維40質量%及びコットン60質量%からなる粗糸を2本用い、リング精紡機にて、36倍のドラフトを付与し、撚り係数3.39で撚糸し、英式綿番手30sの紡績糸(サイロ糸)を作製した。具体的には、
図1に示すように、二本のポリプロピレン系繊維40質量%及びコットン60質量%からなる粗糸1a、1bを、ガイドバー101及びトランペット102を介して、バックローラ103、ミドルローラ104、エプロン105及びフロントローラ106からなるドラフトゾーンに並列に供給し、並行してドラフトしながら撚糸ゾーンに供給し、スネイルワイヤー111、トラベラー112及びリング113を介して撚糸して、2本の繊維束が引き揃えられ撚られた紡績糸(サイロ糸)10を得た。
【0075】
上記で得られた紡績糸を用いて、28ゲージの丸編機を用いて目付が約143g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0076】
(実施例2)
繊維の製造例2で得られたポリプロピレン系繊維40質量部とコットン(オーストラリア綿)60質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、60ゲレン/12ydの粗糸を得た。次に、得られたポリプロピレン系繊維40質量%及びコットン60質量%からなる粗糸を2本用い、コンパクトスピニングシステムを導入したリング精紡機にて、36倍のドラフトを付与し、空気で粗糸の進行方向に吸引して繊維を収束させた後に、撚り係数3.41で撚糸し、英式綿番手30sの紡績糸(サイロコンパクト糸)を作製した。具体的には、
図2に示すように、二本のポリプロピレン系繊維40質量%及びコットン60質量%からなる粗糸11a、11bを、ガイドバー201及びトランペット202を介して、バックローラ203、ミドルローラ204、エプロン205及びフロントローラ206からなるドラフトゾーンに並列に供給し、並行してドラフトしながら撚糸ゾーンに供給し、撚糸ゾーンに供給された直後の二本のドラフトされた粗糸(繊維束)12a、12bを、空気吸引部207、通気エプロン208、回転ローラ209、補助ローラ210からなる集束装置を用いて、空気で粗糸の進行方向に吸引して繊維を収束させた後に、スネイルワイヤー211、トラベラー212及びリング213を介して撚糸して、2本の繊維束が引き揃えられ撚られた紡績糸(サイロコンパクト糸)20を得た。
【0077】
上記で得られた紡績糸を用いて、24ゲージの丸編機を用いて目付が約154g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0078】
(実施例3)
繊維の製造例3で得られたポリプロピレン系繊維32質量部、繊維の製造例4で得られた親水性ポリプロピレン系繊維8質量部とコットン(オーストラリア綿)60質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、60ゲレン/12ydの粗糸を得た。得られた粗糸を2本用いた以外は、実施例1と同様にして紡績糸(サイロ糸)を得た。
【0079】
上記で得られた紡績糸を用いて、28ゲージの丸編機を用いて目付が約148g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0080】
(実施例4)
繊維の製造例4で得られた親水性ポリプロピレン系繊維40質量部とコットン(オーストラリア綿)60質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、60ゲレン/12ydの粗糸を得た。得られた粗糸を2本用いた以外は、実施例1と同様にして紡績糸(サイロ糸)を得た。
【0081】
上記で得られた紡績糸を用いて、28ゲージの丸編機を用いて目付が約147g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0082】
(実施例5)
繊維の製造例5で得られた親水性ポリプロピレン系繊維40質量部とコットン(オーストラリア綿)60質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、60ゲレン/12ydの粗糸を得た。得られた粗糸を2本用いた以外は、実施例1と同様にして紡績糸(サイロ糸)を得た。
【0083】
上記で得られた紡績糸を用いて、28ゲージの丸編機を用いて目付が約148g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0084】
(比較例1)
繊維の製造例1で得られたポリプロピレン系繊維に代えて、市販のレギュラーポリエチレンテレフタレート系繊維(単繊維繊度1.32dtex、繊維長38mm)を用いた以外は、実施例1と同様にして、ポリエチレンテレフタレート系繊維40質量%及びコットン60質量%からなる紡績糸(サイロ糸)を作製した。
【0085】
上記で得られた紡績糸を用いて、24ゲージの丸編機を用いて目付が約137g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0086】
(比較例2)
繊維の製造例2で得られたポリプロピレン系繊維75質量部とコットン(オーストラリア綿)25質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、90ゲレン/12ydの粗糸を得た。次に、得られたポリプロピレン系繊維75質量%及びコットン25質量%からなる粗糸を1本用い、リング精紡機にて、41.4倍のドラフトを付与し、撚り係数3.47で撚糸し、英式綿番手約46sの紡績糸(リング糸)を作製した。
【0087】
上記で得られた紡績糸を用いて、18ゲージの丸編機を用いて目付が約135g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0088】
(比較例3)
繊維の製造例2で得られたポリプロピレン系繊維50質量部とコットン(オーストラリア綿)50質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、90ゲレン/12ydの粗糸を得た。次に、得られたポリプロピレン系繊維50質量%及びコットン50質量%からなる粗糸を1本用い、リング精紡機にて、39.6倍のドラフトを付与し、撚り係数3.80で撚糸し、英式綿番手約44sの紡績糸(リング糸)を作製した。
【0089】
上記で得られた紡績糸を用いて、18ゲージの丸編機を用いて目付が約133g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0090】
(比較例4)
繊維の製造例2で得られたポリプロピレン系繊維25質量部とコットン(オーストラリア綿)75質量部を混打綿工程、カード工程、練条工程、粗紡工程に順次投入し、90ゲレン/12ydの粗糸を得た。次に、得られたポリプロピレン系繊維25質量%及びコットン75質量%からなる粗糸を1本用い、リング精紡機にて、40.5倍のドラフトを付与し、撚り係数3.38で撚糸し、英式綿番手約45sの紡績糸(リング糸)を作製した。
【0091】
上記で得られた紡績糸を用いて、18ゲージの丸編機を用いて目付が約124g/m
2の天竺組織の編物を編成した。
【0092】
実施例及び比較例の編物を用いて上述したとおりにピリング試験を行い、その結果を下記表1に示した。実施例及び比較例の編物の保温性、吸水速乾性、通気抵抗、厚み及び嵩密度を上述したとおりに評価し、その結果を下記表1に示した。下記表1には、上述したとおりに測定した繊維の単繊維繊度及び水分率、紡績糸の英式綿番手、撚り係数、撚り角度、毛羽数、見かけ密度及び気孔率の結果も示した。
図6に実施例1で得られた紡績糸の側面写真(倍率100倍)を示し、
図7に同紡績糸の断面写真(倍率270倍)を示した。実施例1の糸断面での各繊維の分布において、糸断面のコア付近にポリプロピレン系繊維が比較的多く集中しており、糸断面の外周付近にコットンが比較的多く集中していることが確認できた。下記表1には、紡績工程の生産性及び布帛の編立性の結果も併せて示した。下記表1において、PETはポリエチレンテレフタレート系繊維を意味し、「−」は未測定を意味する。
【0093】
【表1】
【0094】
上記表1の結果から分かるように、実施例の紡績糸を用いた布帛は、ピリングが3級以上であり、抗ピリング性が良好であった。一方、撚り角度が21.5°未満である比較例1のサイロ糸、及び比較例2〜4のリング糸を用いた布帛は、ピリングが1.5級であり、抗ピリング性が劣っていた。また、実施例の紡績糸を用いた布帛は、吸水速乾性及び保温性も良好であった。
本発明は、ポリプロピレン系繊維及びセルロース系繊維を含む紡績糸であって、前記紡績糸は、ポリプロピレン系繊維を20〜80質量%、及びセルロース系繊維を20〜80質量%含み、前記紡績糸は、撚り係数が2.4〜6.0であり、かつ撚り角度が21.5°以上である紡績糸に関する。前記紡績糸は、リング精紡において、二本の粗糸の全質量を100質量%とした場合、二本の粗糸におけるポリプロピレン系繊維の含有量が20〜80質量%、及びセルロース系繊維の含有量が20〜80質量%になるように二本の粗糸を準備し、ドラフトゾーンに前記二本の粗糸を供給しドラフトした後、引き揃えながら撚糸ゾーンに供給し、かつ、撚糸することで作製することができる。これにより、吸水速乾性が高く、抗ピリング性を向上した布帛が得られる紡績糸、その製造方法及びそれを含む布帛を提供することができる。