特開 2024-106120 芯鞘構造紡績糸とその製造方法及び繊維構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106120

(43)【公開日】2024-08-07

(54)【発明の名称】芯鞘構造紡績糸とその製造方法及び繊維構造物

(51)【国際特許分類】

   D02G 3/36 20060101AFI20240731BHJP

【ＦＩ】

D02G3/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023010243

(22)【出願日】2023-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】000001096

【氏名又は名称】倉敷紡績株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000040

【氏名又は名称】弁理士法人池内アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】吉川 茂範

(72)【発明者】

【氏名】加藤 剛司

(72)【発明者】

【氏名】韮澤 佑多

【テーマコード（参考）】

4L036

【Ｆターム（参考）】

4L036MA09

4L036MA35

4L036MA39

4L036PA21

4L036PA31

4L036PA46

4L036PA47

4L036UA07

(57)【要約】

【課題】リサイクル繊維（反毛ワタ）を紡績糸の外側に配置することで染色工程が不要ないしは軽減し、環境負荷を低減した芯鞘構造紡績糸とその製造方法及び繊維構造物を提供する。
【解決手段】芯成分繊維２と鞘成分繊維３を含む芯鞘構造紡績糸１であって、鞘成分繊維３はリサイクル繊維を芯成分繊維２に比べて相対的に多く含み、芯成分繊維２はバージン繊維を鞘成分繊維３に比べて相対的に多く含む。本発明の芯鞘構造紡績糸の製造方法は、スライバー混法又は精紡交撚法により製造できる。本発明の繊維構造体は、芯鞘構造紡績糸１を含むものである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

芯成分繊維と鞘成分繊維を含む芯鞘構造紡績糸であって、
前記鞘成分繊維はリサイクル繊維を前記芯成分繊維に比べて相対的に多く含み、
前記芯成分繊維はバージン繊維を前記鞘成分繊維に比べて相対的に多く含むことを特徴とする芯鞘構造紡績糸。

【請求項2】

前記リサイクル繊維は、繊維の種類、繊維長及び繊度からなる群から選ばれる少なくとも一つが異なる繊維が混合されている請求項１に記載の芯鞘構造紡績糸。

【請求項3】

前記リサイクル繊維は、前記バージン繊維に比べて相対的に濃色に染色されている請求項１に記載の芯鞘構造紡績糸。

【請求項4】

前記バージン繊維は、セルロース系繊維である請求項１に記載の芯鞘構造紡績糸。

【請求項5】

前記芯成分繊維と前記鞘成分繊維とは、一部が互いに混合している請求項１に記載の芯鞘構造紡績糸。

【請求項6】

前記芯鞘構造紡績糸を１００質量％としたとき、リサイクル繊維は１質量％以上の割合で混合されている請求項１に記載の芯鞘構造紡績糸。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の芯鞘構造紡績糸の製造方法であって、
リサイクル繊維を相対的に多く含むスライバーＡと、バージン繊維を相対的に多く含むスライバーＢを準備し、
その際に、前記スライバーＢの本数より前記スライバーＡの本数を多くする及び／又は前記スライバーＢの繊度より前記スライバーＡの繊度を太くし、
前記スライバーＢを内側に配置し、前記スライバーＡを外側に配置して１本のスライバーＣとし、
前記スライバーＣからなる繊維束を精紡することを特徴とする芯鞘構造紡績糸の製造方法。

【請求項8】

請求項１～６のいずれか１項に記載の芯鞘構造紡績糸を含む繊維構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リサイクル繊維を含む芯鞘構造紡績糸とその製造方法及び繊維構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

大量に生産される繊維製品は廃棄問題を抱えており、現在様々な方法で廃棄繊維製品をリサイクルする方法が検討、開発されている。その中で反毛と呼ばれる、廃棄予定の繊維製品を紡績前のワタの状態に戻す手法が知られている。反毛により得られる反毛ワタには元となる繊維製品由来の色がついており、反毛ワタを使用した紡績糸（反毛糸）は染色せずとも有色の紡績糸となる。反毛ワタは一度紡績された糸をワタ状にもどすため、得られる短繊維の繊維長が短くなる傾向があり、通常のワタを使用した紡績糸よりも製造時に切れやすくなり、糸に強度が出しにくい。そのため、一般的に反毛ワタではない通常のバージンワタと混紡され紡績糸としていた。
特許文献１には、反毛機が提案されている。特許文献２には、布団綿を用いた紡績糸の製造方法において、布団由来の反毛綿に新綿（バージンコットン）を追加してもよいと提案されている(段落[0009])。特許文献３には、反毛綿と原綿を混合使用したパイル糸において、反毛機で再生された反毛綿繊維と原綿が混紡された反毛綿含有綿繊維を用いた払拭体、パイル糸、前記パイル糸でパイルを構成した払拭体とすること、及び反毛綿とコーマ（梳綿）落綿を比較し、反毛綿を使用する方がより強度がでると提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－６０４５０号公報

【特許文献2】特開２０００－２９０８３８号公報

【特許文献3】特開２０２２－１０６８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来技術は既存の繊維製品を反毛したリサイクル繊維（反毛ワタ）の特徴を十分に活用できておらず、さらに高い活用が求められていた。

【0005】

本発明は、前記従来の問題を解決するため、リサイクル繊維（反毛ワタ）を紡績糸の外側に配置することで染色工程が不要ないしは軽減し、環境負荷を低減した芯鞘構造紡績糸とその製造方法及び繊維構造物を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の芯鞘構造紡績糸は、芯成分繊維と鞘成分繊維を含む芯鞘構造紡績糸であって、前記鞘成分繊維はリサイクル繊維を前記芯成分繊維に比べて相対的に多く含み、前記芯成分繊維はバージン繊維を前記鞘成分繊維に比べて相対的に多く含む。

【0007】

本発明の芯鞘構造紡績糸の製造方法は、前記の芯鞘構造紡績糸の製造方法であって、リサイクル繊維を相対的に多く含むスライバーＡと、バージン繊維を相対的に多く含むスライバーＢを準備し、その際に、前記スライバーＡの本数より前記スライバーＢの本数を多くする及び／又は前記スライバーＡの繊度より前記スライバーＢの繊度を太くし、前記スライバーＡを内側に配置し、前記スライバーＢを外側に配置して１本のスライバーＣとし、前記スライバーＣからなる繊維束を精紡することを特徴とする。

【0008】

本発明の繊維構造体は、前記芯鞘構造紡績糸を含むものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明の芯鞘構造紡績糸は、リサイクル繊維（反毛ワタ）を紡績糸の表面側に配置することにより、リサイクル繊維（反毛ワタ）の色調を活用することで染色工程が不要ないしは軽減し、環境負荷を低減した芯鞘構造紡績糸とその製造方法及び繊維構造物を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態における芯鞘構造紡績糸の模式的断面図である。

【図2】図２は、比較例の均一混合紡績糸の模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

反毛により得られるリサイクル繊維（反毛ワタ）には元となる繊維製品由来の色がついており、リサイクル繊維（反毛ワタ）を使用した紡績糸（反毛糸）は染色せずとも有色の紡績糸となる。この紡績糸の色を濃くするためには紡績糸に含まれる反毛ワタの混率を上げる必要があるが、反毛ワタの混率を単に上げると出来上がる紡績糸の強度、品位の観点で問題がある。
そこで本発明は、紡績糸を芯鞘構造として糸外側の反毛ワタの混率を上げることで、反毛ワタが同様の混入率の糸と比較し、濃色の紡績糸とする。また、色合いが反毛綿とバージンワタでムラになるような混率の場合でも、より均一な色の紡績糸を作製することができる。芯鞘構造反毛紡績糸は紡績糸全体の反毛ワタの使用割合は同じであるので強力低下が起こりにくく、反毛ワタの色をより反映した濃色の糸とすることができる。

【0012】

本発明の芯鞘構造紡績糸は、芯成分繊維と鞘成分繊維を含み、鞘成分繊維はリサイクル繊維を芯成分繊維に比べて相対的に多く含み、芯成分繊維はバージン繊維を鞘成分繊維に比べて相対的に多く含む。これにより、リサイクル繊維（反毛ワタ）を紡績糸の外側に相対的に多くなるように配置する。

【0013】

本発明でいうリサイクル繊維（反毛ワタ）は、物理的にリサイクル繊維された繊維をいう。例えばタオル製造時、織編物製造時、衣服製造時等の製造工程中に発生した工程屑、使用済みのタオル、古着などを洗浄し、裁断し、前記特許文献１に記載されているような反毛機により櫛削られて作製される。リサイクル繊維（反毛ワタ）は、作成時に分別することで、繊維の種類、色調を揃えることができる。分別できない場合は、繊維の種類、繊維長、繊度、色調など様々なものが混合されており、均一物ではない。繊維長は紡績機に供給できる程度の長さで供給される。リサイクル繊維（反毛ワタ）の繊維長は、バージン繊維の平均繊維長より短い。繊維の種類に関しては、天然繊維、再生繊維、合成繊維などが混合している。このリサイクル繊維（反毛ワタ）は様々な色調の繊維を含むため、濃色になっているか、あるいは濃色に染色して市場に供給される。

【0014】

リサイクル繊維（反毛ワタ）は、反毛機を使用する前に分別することで繊維の種類、繊維長、色調が揃ったリサイクル繊維とすることができる。また、リサイクル繊維（反毛ワタ）は、使用済みのタオル、古着など消費者に出回ったものを回収し原料として作製することができるほか、消費者に出回らずデッドストックとなった繊維製品や、繊維製品を製造する過程で排出される端切れなども原料とすることができる。

【0015】

バージン繊維はセルロース系繊維であることが好ましい。セルロース系繊維は、天然セルロース繊維系繊維、再生セルロース系繊維が好ましい。またセルロース系繊維と合成繊維との混紡であってもよい。天然セルロース繊維系繊維はコットン、麻などがある。とくにコットンは肌触りが良いことから好ましい。再生セルロース系繊維は普通レーヨン、キュプラ、溶剤系レーヨンなどがある。合成繊維は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル系繊維などがある。

【0016】

芯成分繊維と鞘成分繊維とは、一部が互いに混合していてもよい。すなわち、必ずしも芯成分の繊維と鞘成分の繊維が画然と分離されている必要はなく、鞘部分に芯成分の繊維が一部混合していてもよいし、逆に芯部分に鞘成分の繊維が一部混合していてもよい。

【0017】

前記芯鞘構造紡績糸を１００質量％としたとき、リサイクル繊維は１質量％以上、より好ましくは５質量％以上の割合で混合されていれば本発明を実施することができる。繊維を再利用する観点では、リサイクル繊維は１０質量％以上混合されるのが好ましく、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましく、４０質量％以上がよりさらに好ましい。また、リサイクル繊維は９０質量％以下で混合されているのが好ましく、８０質量％以下で混合されているのがより好ましく、さらに好ましくは７０質量％以下である。実用的には１～７０質量％が好ましい。リサイクル繊維の割合が高い芯鞘構造紡績糸とした場合、紡績操作の難易度が上昇し、単なる混紡紡績糸と比較し本発明の効果も発揮されにくくなる。

【0018】

本発明の芯鞘構造紡績糸の製造方法は、いわゆる「スライバー混」といわれる方法である。この方法は次の工程を含む。
（１）リサイクル繊維を相対的に多く含むスライバーＡと、バージン繊維を相対的に多く含むスライバーＢを準備する工程。その際に、スライバーＢの本数よりスライバーＡの本数を多くする及び／又はスライバーＢの繊度よりスライバーＡの繊度を太くする。
（２）スライバーＢを内側に配置し、スライバーＡを外側に配置して１本のスライバーＣとする。
（３）スライバーＣからなる繊維束を精紡して芯鞘構造紡績糸を製造する。

【0019】

本発明の別の芯鞘構造紡績糸の製造方法は、いわゆる「精紡交撚」といわれる方法である。この方法は次の工程を含む。
（１）リサイクル繊維を相対的に多く含むスライバーＡと、バージン繊維を相対的に多く含むスライバーＢを準備する。
（２）スライバーＡを鞘成分繊維とし、スライバーＢを芯成分繊維として精紡交撚して芯鞘構造紡績糸を製造する。

【0020】

前記リサイクル繊維を相対的に多く含むスライバーＡは、一例としてリサイクル繊維とバージン繊維を原綿の段階で混ぜ合わせた後スライバーを作製することで得られる。また、リサイクル繊維のスライバーとバージン繊維のスライバーを個別に作製し、それらのスライバーを混ぜ合わせることでも得られる。前記バージン繊維を相対的に多く含むスライバーＢも前述の方法で得ることができる。

【0021】

本発明の繊維構造体は、前記の芯鞘構造紡績糸を含む。前記繊維構造物は編み物又は織物が好ましい。とくに編み物は伸縮性があり、柔軟でインナー衣類に好適である。編み物は、丸編、緯編、経編（トリコット編、ラッセル編を含む）、パイル編等を含み、平編、天竺編、リブ編、スムース編（両面編）、ゴム編、パール編、デンビー組織、コード組織、アトラス組織、鎖組織、挿入組織、及びこれらを組み合わせた織物等いずれの織組織でもよい。編地を作製するには種々の交編方法が用いられる。交編編地は、経編みでも緯編みでもよく、例えば、トリコット、ラッセル、丸編み等が挙げられる。また編組織は、ハーフ編み、逆ハーフ編み、ダブルアトラス編み、ダブルデンビー編み、及びこれらを組み合わせた編み物等いずれの編組織でもよい。織物組織としては、平織、斜文織、朱子織、変化平織、変化斜文織、変化朱子織、変わり織、紋織、片重ね織、二重組織、多重組織、経パイル織、緯パイル織、絡み織、またはこれらを組み合わせた組織がある。この中でも丸編みを含む緯編み生地、又は経編み生地が好ましい。

【0022】

前記生地の単位面積当たりの質量は８０～３００ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは９０～２５０ｇ／ｍ²であり、さらに好ましくは１００～２００ｇ／ｍ²である。

【0023】

本発明の生地は、精練・漂白、中和ソーピングなどの処理をしてもよい。染色はしなくてもよいが、する場合は、表面のリサイクル繊維が濃色であることから、軽度な染色で済む。
なお、本発明の芯鞘構造紡績糸は、芯成分繊維も鞘成分繊維も短繊維である。芯成分繊維の平均繊維長は３８～５４ｍｍ程度が好ましく、鞘成分繊維は前記芯成分繊維の平均繊維長よりも短いことが好ましい。

【0024】

以下図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態における芯鞘構造紡績糸１の模式的断面図である。この芯鞘構造紡績糸１は、芯成分繊維２と鞘成分繊維３を含み、鞘成分繊維３はリサイクル繊維を芯成分繊維２に比べて相対的に多く含み、芯成分繊維２はバージン繊維を鞘成分繊維３に比べて相対的に多く含む。
図２は、比較例の均一混合紡績糸４の模式的断面図である。この均一混合紡績糸４は、リサイクル繊維とバージン繊維が均一混合されている。

【実施例0025】

以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。なお本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
本発明の実施例、比較例における測定方法はＪＩＳ又は業界規格にしたがって測定した。

【0026】

（実施例１）
＜反毛ワタの製造＞
青色に着色されたタオル生地を裁断機により５０ｍｍ程度の短冊状に裁断した。当該裁断片を反毛機に投入し着色反毛ワタを得た。
＜スライバーの製造＞
芯成分としてバージンコットン繊維１００質量％のスライバー（１８．５５ｇ／６ｙｄ）を製造した。バージンコットン繊維を混打綿工程、梳綿工程（カード）工程を通過させバージンワタのスライバーを得た。
鞘成分としてバージンコットン繊維２５質量％、着色反毛繊維７５質量％を混合した混綿繊維のスライバー（３１．１ｇ／６ｙｄ）を製造した。反毛ワタとバージンワタを混打綿工程で混綿し、梳綿（カード）工程を通過させ混綿のスライバーを得た。
芯成分の前記バージンワタのスライバーと鞘成分の前記混綿のスライバーを練条工程にて所定の混率になるように且つ、芯鞘構造となるように配列した。
＜紡績糸の製造＞
芯成分のスライバーと鞘成分のスライバーを２０：８０（質量比） の割合で用いて、粗紡工程、精紡工程を経て芯鞘型着色紡績糸を得た。
＜糸作製の流れ＞
糸作製の流れは次のとおりである。
反毛－混打綿（反毛ワタとバージンコットンを混綿）－梳綿(カード)－練条－粗紡－精紡
練条工程においてバージンコットン繊維１００％のスライバーと混合した。
＜紡績糸の評価＞
得られた紡績糸は英式番手で１６．２番手、単糸強力５２３．６ｇであった。この紡績糸は反毛ワタが６０質量％であり、バージンコットン繊維は４０質量％であった。また、実測撚り数は１９．０１／インチであり、撚り係数Ｋは４．８であった。ここで撚り係数Ｋは、Ｋ＝ｔ／√Ｓ、但しＳは英式番手、ｔは１インチ当たりの撚り数である。
条件及び結果を表１に示す。

【0027】

【表1】

【0028】

得られた芯鞘型着色紡績糸は青色の紡績糸であり、芯部分が白色であった。繊維の表面に白色は露出しておらず、深い青色となっており、染色なしで編み物生地及び織物生地に使用可能であった。

【0029】

（比較例１）
バージンコットン繊維４０質量％、着色反毛繊維６０質量％を均一混合した混綿繊維のスライバーを作製し、精紡した以外は実施例１と同様に実施した。得られた均一混合紡績糸は薄青色であり、染色なしでは編み物生地又は織物生地には向かなかった。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明の芯鞘構造紡績糸は、編み物生地及び織物生地に好適であるほか、組み物にも適用できる。また、編み物生地及び織物生地は、インナーウエア、ミドルウエア、アウターウェア、帽子、マフラー、手袋、寝具、インテリア製品などとして有用である。

【符号の説明】

【0031】

１ 芯鞘構造紡績糸
２ 芯成分繊維
３ 鞘成分繊維
４ 均一混合紡績糸

【図1】

【図2】