(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】P2024082717
(43)【公開日】2024-06-20
(54)【発明の名称】難燃性紡績糸織物、該難燃性紡績糸織物から紡績糸を製造する方法、および繊維製品
(51)【国際特許分類】
D03D 15/513 20210101AFI20240613BHJP
D02G 3/04 20060101ALI20240613BHJP
D02G 3/26 20060101ALI20240613BHJP
D02J 1/18 20060101ALI20240613BHJP
D03D 15/47 20210101ALI20240613BHJP
D03D 15/283 20210101ALI20240613BHJP
D03D 15/41 20210101ALI20240613BHJP
A41D 31/00 20190101ALI20240613BHJP
A41D 31/08 20190101ALI20240613BHJP
【FI】
D03D15/513
D02G3/04 ZAB
D02G3/26
D02J1/18 D
D03D15/47
D03D15/283
D03D15/41
A41D31/00 502B
A41D31/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022196758
(22)【出願日】2022-12-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003001
【氏名又は名称】帝人株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100169085
【弁理士】
【氏名又は名称】為山 太郎
(72)【発明者】
【氏名】奥家 智裕
【テーマコード(参考)】
4L036
4L048
【Fターム(参考)】
4L036MA04
4L036MA05
4L036MA06
4L036MA39
4L036PA31
4L036PA33
4L036UA25
4L048AA25
4L048AA34
4L048AA46
4L048AA53
4L048AB01
4L048AB05
4L048AB11
4L048AB12
4L048AC14
4L048BA01
4L048CA00
4L048CA06
4L048CA15
4L048DA01
(57)【要約】
【課題】難燃性紡績糸を含む織物であって、リサイクルする際に効率的でかつ十分な開繊が可能な難燃性紡績糸織物、該難燃性紡績糸織物から紡績糸を製造する方法、および該製造方法で得られた紡績糸を含む繊維製品を提供する。
【解決手段】難燃性紡績糸を含む織物であって、撚係数と織物充填密度との積が4.5以下となるようリサイクルに適した難燃性紡績糸織物を得て、必要に応じて、該難燃性紡績糸織物から紡績糸を製造し繊維製品を得る。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
難燃性紡績糸を含む織物であって、下記式(1)を満たすことを特徴とする難燃性紡績糸織物。
撚係数×織物充填密度≦4.5 (1)
【請求項2】
前記難燃性紡績糸において、JIS L1091 E法により測定される限界酸素指数が25以上の難燃性繊維を紡績糸重量対比40重量%以上混紡している、請求項1に記載の難燃性紡績糸織物。
【請求項3】
請求項1に記載の難燃性紡績糸織物、または該織物を用いた繊維製品を開繊することにより得られる難燃性リサイクル繊維を用いて紡績糸を製造する、紡績糸の製造方法。
【請求項4】
前記難燃性リサイクル繊維を、紡績前または紡績時に紡績糸全体の10~90重量%の割合で混合する、請求項3に記載の紡績糸の製造方法。
【請求項5】
繊維長30~200mm、JIS L1091 E法により測定される限界酸素指数が25以上の未使用の難燃性繊維を、紡績前または紡績時に紡績糸全体の10~90重量%の割合で混合する、請求項3に記載の紡績糸の製造方法。
【請求項6】
導電繊維を、紡績前または紡績時に紡績糸全体の0.1~5重量%の割合で混合する、請求項3に記載の紡績糸の製造方法。
【請求項7】
前記の難燃性リサイクル繊維および/または未使用の難燃性繊維が、メタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、炭素繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、難燃レーヨン、モダクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃ビニロン繊維、メラミン繊維、フッ素繊維、難燃ウール、難燃コットンの群から選ばれた1種類以上の繊維である、請求項5に記載の紡績糸の製造方法。
【請求項8】
得られた紡績糸の撚係数が2.5~6.0である、請求項3に記載の紡績糸の製造方法。
【請求項9】
請求項3~8のいずれかに記載の製造方法で得られた紡績糸を含む繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、難燃性紡績糸を含みリサイクルに好適な難燃性紡績糸織物、該難燃性紡績糸織物をリサイクルすることにより紡績糸を製造する方法、および該製造方法で得られた紡績糸を含む繊維製品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、難燃性繊維は耐熱性および耐炎性に優れているため、難燃布帛とした後、消防、電力、化学会社など火炎に晒されるおそれのある作業用の作業服などに用いられている。難燃布帛は、全芳香族ポリアミド繊維などの難燃性繊維を用いているが、使用に伴って性能が低下し、汚れ、こすれ、破れ、ほつれ等により使えなくなり、最終的には廃棄される。また、難燃布帛を製造する各段階および難燃布帛を用いて作業服を縫製する場合にも裁断屑が発生し、これらの各工程で発生する屑および使用済み製品が廃棄物として大量に生じている。かかる工程屑および使用済み製品は、汎用繊維(ポリエステル繊維や綿など)からなる製品とは異なり、再利用はほとんど行われておらず、その大部分が焼却処分または埋め立て処分されている。
【0003】
一方で、近年、資源の消費を抑制し、環境に対する負荷を軽減するため、循環型社会の形成が求められている。具体的には、汎用繊維の使用済み製品については、従来から古着などのボロや屑繊維などの故繊維と呼ばれている物について、再利用が行われている。例えば、反毛市場においては、故繊維をマテリアルリサイクル材料として用い、綿や糸に加工して、フェルトや作業用手袋などの繊維製品が作られている。
【0004】
難燃布帛の各工程屑および使用済み製品についても、汎用繊維の製品と同様の再利用方法を適用することが考えられる。しかしながら、難燃性繊維は汎用繊維に比べ耐熱性、難燃性に優れ、また引張強度や耐切創性も大きいため、通常の開繊機を、汎用繊維製品の場合と同様の条件で用いると、不具合が生じて、効率的でかつ十分な開繊・リサイクルが行えないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006-233409号公報
【特許文献2】特開2005-105491号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、難燃性紡績糸を含む織物であって、リサイクルする際に効率的でかつ十分な開繊が可能な難燃性紡績糸織物、該難燃性紡績糸織物から紡績糸を製造する方法、および該製造方法で得られた紡績糸を含む繊維製品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】
【0007】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。かくして、以下の発明が提供される。
【0008】
1.難燃性紡績糸を含む織物であって、下記式(1)を満たすことを特徴とする難燃性紡績糸織物。
撚係数×織物充填密度≦4.5 (1)
2.前記難燃性紡績糸において、JIS L1091 E法により測定される限界酸素指数が25以上の難燃性繊維を紡績糸重量対比40重量%以上混紡している、上記1に記載の難燃性紡績糸織物。
3.上記1または2に記載の難燃性紡績糸織物、または該織物を用いた繊維製品を開繊することにより得られる難燃性リサイクル繊維を用いて紡績糸を製造する、紡績糸の製造方法。
4.前記難燃性リサイクル繊維を、紡績前または紡績時に紡績糸全体の10~90重量%の割合で混合する、上記3に記載の紡績糸の製造方法。
5.繊維長30~200mm、JIS L1091 E法により測定される限界酸素指数が25以上の未使用の難燃性繊維を、紡績前または紡績時に紡績糸全体の10~90重量%の割合で混合する、上記3または4に記載の紡績糸の製造方法。
6.導電繊維を、紡績前または紡績時に紡績糸全体の0.1~5重量%の割合で混合する、上記3~5のいずれかに記載の紡績糸の製造方法。
7.前記の難燃性リサイクル繊維および/または未使用の難燃性繊維が、メタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、炭素繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、難燃レーヨン、モダクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃ビニロン繊維、メラミン繊維、フッ素繊維、難燃ウール、難燃コットンの群から選ばれた1種類以上の繊維である、上記5または6に記載の紡績糸の製造方法。
8.得られた紡績糸の撚係数が2.5~6.0である、上記3~7のいずれかに記載の紡績糸の製造方法。
9.上記3~8のいずれかに記載の製造方法で得られた紡績糸を含む繊維製品。
【発明の効果】
【0009】
難燃性繊維を用いた紡績糸織物は、使用により、汚れたり破れたり損傷したりして使えなくなる。廃棄する製品、製造の各工程で発生する屑であっても、その性能は消滅するものではない。本発明の難燃性紡績糸織物によれば、例えば、洗浄、油剤付与、解砕処理、従来の開繊機を用いた開繊を行うことにより、容易に難燃性リサイクル繊維を得ることができる。さらに、未使用の短繊維を適量混合することにより、所要の用途に適用し得る性能にまで容易に回復させることがでる。その結果、循環社会での環境への適用に貢献することができる。
【0010】
また、本発明にかかる再生(リサイクル)方法においては、好ましくは短繊維の長さを元々の紡績糸の長さに近い状態で保ちつつ紡績糸を形成する。また、所望により、未使用の短繊維を混入する。その結果、本発明にかかる難燃性リサイクル紡績糸は、引張強度の回復が高いという利点を有する。それにより、難燃性リサイクル紡績糸の付加価値が向上し、利用用途も広がり、用途の拡大が当該紡績糸の拡大を招き、リサイクルコストを吸収することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明のリサイクルに好適な難燃性紡績糸織物は、織物を構成する紡績糸の撚数と番手より算出される撚係数と、織物の織物組織、および紡績糸の番手などから算出される織物充填密度により下記式(1)により表される。
撚係数×織物充填密度≦4.5 (1)
【0012】
ここで、撚係数は、K=T/√nで算出することができ、Kは撚係数、Tは1インチ(2.54cm)あたりの撚数、nは英式綿番手である。かかる撚係数Kは織物の物性および柔軟性の点から2.5~6.0の範囲であることが好ましい。特に、単糸の場合2.5~4.5、双糸の場合3.0~6.0であることが好ましい。紡績糸は単糸であってもよいし双糸であってもよく、最終糸の撚数から撚係数を算出する。単糸織物(単糸紡績糸からなる織物)の場合は、単糸の下撚数より求めた撚係数、双糸織物(双糸紡績糸からなる織物)の場合は、双糸の上撚数より求めた撚係数である。
【0013】
また、織物充填密度は、次により求められる。
T=(ta1+ta2)/(tm1+tm2)
ここで、Tは織物の充填度、ta1は経方向における一完全組織内に実際に糸が占める量であり、1cmあたりの経密度(本/cm)である。同様に、ta2は緯方向における一完全組織内に実際に糸が占める量であり、1cmあたりの横密度(本/cm)である。tm1は経方向における一完全組織内に理論的に最大糸が占める量、tm2は緯方向における一完全組織内に理論的に最大糸が占める量である。tmは次式で表すことができる。
tm=e/((e-i)×3.14×d/4+2id)
【0014】
ここで、eはtm1の場合は一完全組織の経方向(tm2の場合は緯方向)の糸の数であり、iはtm1の場合は一完全組織の経方向(tm2の場合は緯方向)の交錯の数である。表2に各種完全組織(平織、1/2斜文織、2/2斜文織、3/1斜文織、3/3斜文織、4/4斜文織、5枚2飛朱子)のeとiを例示する。本発明においてこれらの組織に限定されないことはいうまでもない。なお、表2に記載の各種完全組織において、eとiは経方向と緯方向とで値が同じである。本発明において、eとiは経方向と緯方向とで値が同じであることが好ましいが異なっていてもよい。
【0015】
また、dは糸の直径であり次式で表すことができる。
d(cm)=0.00357×√((tex/(φ×ρf))
ここで、texは紡績糸番手をtexに換算した数値、φは糸の充填率、ρfは繊維の比重である。糸の充填率φは、本願では簡便にするため1として計算している。
【0016】
紡績糸の撚数が高くなると解砕処理および反毛処理で開繊がし難くなるそれがある。また、織物充填密度が大きすぎると、同様に解砕処理および反毛処理で開繊がし難くなるおそれがある。撚係数と織物充填密度との積が4.5以下である場合、解砕処理および反毛処理での開繊が容易となる。
【0017】
また、本発明の難燃性紡績糸織物は、難燃性紡績糸を含む織物であり、難燃性紡績糸は難燃性繊維を含む。ここで、難燃性繊維とは、JIS L1091-1999 E法により測定される限界酸素指数が25以上の難燃性繊維である。かかる難燃性繊維としては、メタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、炭素繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、難燃レーヨン、モダアクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃ビニロン繊維、メラミン繊維、フッ素繊維、難燃ウール、難燃コットンなどが例示される。これらの難燃性繊維を1種または2種以上用いることができる。
【0018】
なかでも、優れた限界酸素指数を示しかつ優れた機械的物性の点から、メタ系アラミド繊維すなわちメタフェニレンイソフタルアミド繊維(市販品では、帝人株式会社製「テイジンコーネックス」「テイジンコーネックスネオ」(商標名)、デュポン社製「ノーメックス」(商標名)など)は有用である。さらには、パラ系アラミド繊維すなわちパラフェニレンテレフタルアミド繊維(市販品では、帝人株式会社製「トワロン」(商標名)、東レ・デュポン株式会社製「ケブラー」(商標名)など)、コパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(市販品では、帝人株式会社製「テクノーラ」(商標名)など)を混合させることも好ましい。
【0019】
これらの難燃性繊維は、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの添加剤を含有してもよい。
【0020】
前記難燃性紡績糸は、前記の難燃性繊維のみからなることが好ましいが、非難燃性繊維(JIS L1091-1999 E法により測定される限界酸素指数が25未満の繊維)を含ませてもよい。この場合、難燃性繊維の含有量が、紡績糸全体の40重量%以上混紡されていることが好ましい。その際、非難燃性繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリノジック繊維、リヨセル繊維、アクリル系繊維、ビニロン繊維、コットン、麻、ウールなどが例示される。これらの非難燃性繊維を1種または2種以上用いることができる。
【0021】
これらの非難燃性繊維は、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子、導電粒子などの添加剤を含有してもよい。
【0022】
本発明の難燃性紡績糸織物は前記の構成を有するので、リサイクルする際に効率的でかつ十分な開繊が可能となる。
なお、本発明の難燃性紡績糸織物は、未使用の難燃性紡績糸織物はもちろん、使用済みの難燃性紡績糸織物、織物を製造する際に発生する工程屑、縫製する際に発生する縫製屑などであってもよい。
【0023】
次に、本発明の紡績糸の製造方法は、前記難燃性紡績糸織物または該織物を用いた繊維製品(以下、まとめて「難燃性紡績糸製品」ということもある。)から得られた難燃性リサイクル繊維(単に「リサイクル繊維」ということもある。)を用いて紡績糸を再生(リサイクル)することを特徴とする。
【0024】
その際、前記難燃性紡績糸織物や該織物を用いた繊維製品は、所望により予め洗浄し、ついで所望により油剤を付与した後に解砕処理を行い、得られた解砕物を開繊して綿状物とし、かかる綿状物を紡績して紡績糸を再生してもよい。
【0025】
ここで、前記繊維製品は、前記の難燃性紡績糸織物を含む製品であれば特に限定されない。具体的には、難燃性紡績糸を含む難燃作業着、消防服、作業用手袋、安全工業資材(織物など)等が挙げられる。かかる難燃性紡績糸製品には、前記難燃性紡績糸が単独で使用されていることが好ましい。ただし、難燃性紡績糸以外の糸(好ましくは紡績糸)を含んでいてもよい。この場合、前記難燃性紡績糸の含有量が、繊維製品全体の50重量%以上であることが好ましい。本発明において、使用済み難燃性紡績糸製品としては、前記難燃性紡績糸製品の使用済み製品はもちろん、難燃性紡績糸製品を製造する過程で生じる繊維屑や半端品などを含んでいてもよい。以下、各工程について詳細に説明する。
【0026】
まず、前記の難燃性紡績糸製品を予め洗浄するのが好ましい。この洗浄処理によって、使用済み難燃性紡績糸製品に付着した汚れのほか、プラスチックや金属粉等の挟雑物や油分などが除去され、その結果、機器のトラブルの発生を抑え、効率的な再生処理を行うことができる。とくに、作業用手袋については、金属片やプラスチック片を含んでいたり、油が付着していたりするため、十分に洗浄を行うことが好ましい。また、洗浄処理を行うことは再生品の品質を向上する点からも好ましい。また、原料となる難燃性紡績糸製品がリサイクルできるかできないかをチェックし、前記製品中にボルトなど機械部品や種々の雑他物が含まれていないかをチェックすることができる。前記洗浄方法は特に限定されず、公知の手段を用いてよい。
【0027】
本発明においては、湿度や時候などを鑑みて必要に応じて、後述する解砕処理前または解砕処理時に、リサイクル原料となる難燃性紡績糸製品に油剤を付与してもよい。この油剤の付与は、解砕処理前または解砕処理時に限らず、開繊前または開繊時に解砕物に対して行ってもよいし、紡績前または紡績時に綿状物に対して行ってもよい。このように油剤を付与することにより、解砕処理、開繊工程および紡績工程での静電気の発生を抑制することができ、前記処理を円滑に行うことができるという利点がある。前記油剤としては、通常の紡績に使用される油剤が主成分である油剤であれば特に限定されない。例えば、前記油剤としては、動植物油あるいは鉱物油、アルキルリン酸エステルカリウム塩等の平滑剤に、界面活性剤(アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤または非イオン系界面活性剤)を組み合わせた油剤、さらにこれらに高粘度の高分子物質、コロイダルシリカを配合した油剤などが挙げられる。前記油剤を付与する量は特に限定されないが、使用済み難燃性紡績糸製品の重量に対して2重量%程度以下であることが好ましい。
【0028】
ついで、難燃性紡績糸製品を解砕処理する。この解砕処理によって使用済み難燃性紡績糸製品が糸や断片や綿状にまで機械的に分解、分離されるため、前記製品を直接開繊するよりも、開繊処理がやりやすく、綿状化を促進することができる。本発明における解砕処理は、前記目的を達成できれば特に限定されず、公知の手段を用いてよい。本発明は、難燃性紡績糸製品を特に紡績糸としてリサイクルすることを目的としており、後の開繊処理で得られる綿状物の短繊維の長さは、元の長さに近いものが多いほど、引張強度の回復が高い紡績糸に再生することができる。それゆえ、本発明における解砕処理においては、できるだけ元の長さに近い短繊維の含有割合が多くなるような処理が好ましい。
【0029】
また、前記解砕処理は、難燃性紡績糸製品を粗く切断する裁断処理を含むものであってもよい。この場合、前記製品の形態に応じて、できるだけ元の長さに近い短繊維の含有割合が多くなるよう、切断する間隔を長くするのが好ましい。例えば、難燃性紡績糸製品において使用されている紡績糸の短繊維の長さ以上の間隔で切断(カット)する。また、前記製品を噛み込み、引き裂き、引き抜くように引きちぎり、解砕することも好ましい。さらに、掻き取り、掻き削ることにより、後述する開繊処理まで一工程で行ってもよい。
【0030】
開繊処理の条件は、難燃性紡績糸製品の形状、前記製品に使用されている難燃性繊維の種類、または開繊機の種類などにより異なり、原料の難燃性紡績糸製品に応じて適宜試験を行い、適当な条件を決定することができる。ただし、開繊処理により得られた綿状物が長さ20mm以上の短繊維を50重量%以上含むよう、開繊条件を選択することが好ましい。また、元の製品に使用されている紡績糸の短繊維長の40重量%以上の長さを有する短繊維を50重量%以上含むよう、開繊条件を選択することも好ましい。上述したように、長さが長い、言い換えれば元の繊維長に近い長さを有する短繊維が多いほど、再生された紡績糸の引張強度の回復(市販紡績糸の引張強度に対する再生難燃性紡績糸の引張強度の割合)を大きくすることができるからである。なお、繊維長の分布は、「JIS L 1015-2010 8.4.1 A法」にしたがって、ステープルダイヤグラムにより容易に測定することができる。なお、開繊は公知の反毛機や開繊機などで行うことができる。
【0031】
ついで、上記開繊処理により得られた綿状物を紡績して紡績糸を再生する。本発明においては、紡績する前に、解砕物を開繊して得られる綿状物に未使用の短繊維を全体の90重量%以下、好ましくは10~90重量%、より好ましくは10~70重量%の割合で混合してもよい。未使用の短繊維を混合することにより、再生難燃性紡績糸の引張強度をより効果的に回復することができるという利点がある。前記未使用の短繊維としては、クリンプのついた短繊維が好ましい。クリンプがあることによって、ストランドまたはトウ状の繊維がより開繊しやすくなるためである。また、長さが30mm以上、より好ましくは30~200mm程度の短繊維が好ましい。未使用の短繊維の長さが長ければ、本発明で得られる綿状物がより多く、より長く絡まり、つなぎ効果が高まることにより、引張強度がより回復された再生難燃性紡績糸を得ることができる。
【0032】
本発明において使用する未使用の短繊維としては、(a)市販されている難燃性繊維のステープル、または(b)難燃性繊維の長繊維もしくは前記長繊維からなる製品を製造する過程で生じる繊維屑や半端品から得た短繊維も含まれる。これらは、長さが約30~200mm程度、開繊しやすいクリンプのあるもののほうが好ましい。(b)の短繊維は、難燃性繊維の長繊維もしくは前記長繊維からなる製品を製造する過程で生じる繊維屑や半端品をカットすることにより得ることができる。
【0033】
未使用の短繊維を綿状物に混合する方法は、特に限定されず、例えば、綿とポリエチレンテレフタレート繊維との混紡方法など公知の混合方法を用いればよい。また、未使用の短繊維を混合するのは、紡績時、好ましくは混打綿工程において行ってもよい。また、導電繊維を、紡績前または紡績時に紡績糸全体の0.1~5重量%の割合で混合してもよい。
【0034】
綿状物または綿状物と未使用の短繊維との混合物から紡績糸を作製する方法(以下、単に紡績方法という)は、当技術分野で十分に確立されているので、それに従えばよい。紡績方法として具体的には、綿紡式、梳毛式、紡毛式、麻紡式、絹紡式またはトウ紡績式などの方法が挙げられる。また、これらの方法を適宜組み合わせてもよい。なかでも、本発明においては、綿紡式、梳毛式、紡毛式の紡績方法を用いることが好ましい。
【0035】
上記紡績方法として、より具体的には、混打綿工程、カード工程、前紡工程および精紡工程からなる紡績方法が好適な例として挙げられる。以下に、綿紡式紡績方法の各工程について説明する。
【0036】
カード工程は、前記開繊処理でかさ密度の低くなった綿状物を、最終的に1本1本の繊維に分離して、棒ひも状の無限に長い繊維の集合体であるスライバー(sliver)を製造する工程である。かかるカード工程は、公知のカード機を用いて行うことができる。なかでも、本発明においては、フラットカードを用いてカード工程を行うことが好ましい。本発明において得られるスライバーは、長さ20mm以上の短繊維を50重量%以上含むこと、および/または、難燃性紡績糸製品に用いられている紡績糸の短繊維長の40重量%以上の長さを有する短繊維を50重量%以上含むことが好ましい。なお、繊維長の分布は、JIS L 1015-2010 8.4.1 A法」にしたがって、ステープルダイヤグラムにより容易に測定することができる。
【0037】
前紡工程とは、カード工程で製造されたスライバーを精紡工程に供給するため、適当な繊維配列および太さにする中間的調整工程で、通常数組のトップ、ボトムローラの組み合わせおよびその他の装置を付属させて、スライバーを延伸し繊維を配列させる(これをドラフティング(drafting)工程である。前紡工程は、さらに練条工程と粗紡工程に分けられる。カード工程直後の繊維配列性の悪いスライバーを主として配列向上を中心にドラフティングする操作を行う工程を練条工程といい、通常複数回繰り返される。その後、スライバーの太さを順次適当に細くする操作を行う工程を粗紡工程という。精紡工程とは、粗紡工程で得られた粗糸を供給して最終的に所望の太さ(番手)にし、所望により撚りを加えて巻き取る操作を行う工程を言う。通常、この工程では、加撚と巻取が同時に行われる。
【0038】
以上のようにして得られる再生難燃性紡績糸において、紡績糸の撚係数は2.5~6.0であることが好ましい。特に、最終糸が単糸の場合2.5~4.5、双糸の場合3.0~6.0であることが好ましい。また、長さ20mm以上の短繊維を20重量%以上含むことが好ましい。上述したように、長さの長い短繊維を多く含むほど、引張強度の回復を高めることができるからである。なお、繊維長の分布は、JIS L 1015-2010 8.4.1 A法にしたがって、ステープルダイヤグラムにより容易に測定することができる。
【0039】
長さ20mm以上の短繊維を20重量%以上、好ましくは35重量%以上、より好ましくは50重量%以上含む再生難燃性紡績糸は、未使用の難燃性紡績糸の引張強度に対する再生難燃性紡績糸の引張強度の割合が高いという効果を奏し、その結果より広い用途に利用することができるという利点がある。具体的には、前記再生難燃性紡績糸は、その引張強度が未使用の難燃性紡績糸の引張強度に対して15~100%、好ましくは35~100%、より好ましくは60~100%である。紡績糸の引張強さは、「JIS L 1095:2010 9.5」にしたがって測定する。さらに、前記再生難燃性紡績糸は、より細い糸にすることができ、柔らかく風合いがよいなどの利点も有する。
【0040】
ここで、再生難燃性紡績糸とは、難燃性紡績糸製品を再生することにより得られる紡績糸をいい、難燃性紡績糸製品としては上述のとおりである。また、繊維長の分布は、「JIS L 1015:2010 8.4.1 A法」にしたがって、ステープルダイヤグラムにより容易に測定することができる。
【0041】
本発明にかかる再生難燃性紡績糸は、難燃性繊維を含むので、かかる繊維の特性を生かした種々の用途に応用することができる。例えば、前記再生難燃性紡績糸を織ったり編んだりして布帛を作製することができる。かかる織布は、難燃性に優れているので、難燃性シートとして種々の用途に用いられうる。また、かかる布帛を利用して、衣類などの繊維製品を作製することもできる。特に、本発明にかかる再生難燃性紡績糸を防護衣料用途に利用することが好ましい。防護衣料用途としては、装着している人の身体を保護する目的の衣類であれば特に限定されないが、難燃作業着や消防服、アウトドアおよびスポーツ用衣服などが挙げられる。また、本発明の再生難燃性紡績糸を使用して製編織することができ、防護衣料や手袋、資材用途に使用することができる。
【実施例0042】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は示されたこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
【0043】
(1)撚係数
K=T/√nで撚係数を算出した。ただし、Kは撚係数、Tは1インチ(2.54cm)あたりの撚数、nは英式綿番手、である。
【0044】
(2)織物充填密度
次式により織物充填密度を算出した。
T=(ta1+ta2)/(tm1+tm2)
ここで、Tは織物の充填度、ta1は経方向における一完全組織内に実際に糸が占める量であり、1cmあたりの経密度(本/cm)である。同様に、ta2は緯方向における一完全組織内に実際に糸が占める量であり、1cmあたりの横密度(本/cm)である。tm1は経方向における一完全組織内に理論的に最大糸が占める量、tm2は緯方向における一完全組織内に理論的に最大糸が占める量である。tmは次式で算出した。
tm=e/((e-i)×3.14×d/4+2id)
ここで、eは一完全組織の経方向(または緯方向)の糸の数であり、iは一完全組織の経方向(または緯方向)交錯の数である。dは糸の直径であり次式で算出した。
d(cm)=0.00357×√((tex/(φ×ρf))
ここで、texは紡績糸番手をtexに換算した数値、φは糸の充填率、ρfは繊維の比重である。糸の充填率φは簡便にするため1として計算した。
【0045】
(3)繊維長の分布
繊維長の分布は、JIS L1015-2010 8.4.1 A法にしたがって、ステープルダイヤグラムを測定した。
【0046】
(4)難燃性
JIS L1091-1999 E法(酸素指数法試験)により限界酸素指数(LOI)を測定し、難燃性の指標とした。
【0047】
(5)リサイクル繊維の開繊性
◎:特に優れる、○:優れる、△:普通、×:劣る、の4段階に評価した。
【0048】
(6)紡績工程への投入の可否
○:優れる、×:劣る、の2段階に評価した。
【0049】
[実施例1]
リサイクルに供する難燃性紡績糸製品として、作業服用のメタ系アラミド繊維が95重量%、パラ系アラミド繊維が5重量%からなる難燃性作業着用織物を用いた。かかる織物は、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テイジンコーネックス」(商標名))が95重量%、コパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テクノーラ」(商標名))が5重量%からなる難燃紡績糸40番手/双糸からなり、上撚数は19.8回/インチ(S撚)であった。織物組織は、綾織(2/2)であり、経密度が86本/インチで緯密度が75本/インチの織物である。織物充填密度に必要な各パラメータは、e=4、i=2、d=0.0165であった。この織物の撚係数は4.43、織物の充填密度は0.73、撚係数×織物充填密度は3.23であった。前記織物を約5cm角に裁断し、洗濯・乾燥の洗浄処理と帯電防止の油剤付与を行った。その後、裁断された難燃性織物に対し、解砕処理を行った後に、反毛機にて開繊処理を行った。得られたリサイクル繊維(開繊が不十分な糸状物を含む。)の開繊性は良好であり、この繊維を全体の30重量%と繊度が1.7dtexで繊維長51mmの未使用のポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テイジンコーネックス」(商標名))70重量%を混合し、カード工程、練条工程、粗紡工程に付し、本発明にかかる難燃性紡績糸20番手/単糸を製造した。得られたリサイクル繊維の開繊性、および繊維長20mm以上の比率、紡績糸の物性を表1に示す。参考として、繊維長51mmの未使用のポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テイジンコーネックス」(商標名))を100重量%使用して、カード工程、練条工程、粗紡工程に付し、難燃性紡績糸20番手/単糸を製造した。その紡績糸物性を参考として表1に示す。
【0050】
[実施例2]
リサイクルに供する難燃性織物として、作業服用のメタ系アラミド繊維が95重量%、パラ系アラミド繊維が5重量%からなる難燃性作業着用織物を用いた。かかる織物は、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テイジンコーネックス」(商標名))が95重量%、コパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テクノーラ」(商標名))が5重量%からなる難燃紡績糸36番手/双糸からなり、上撚数は19.8回/インチ(S撚)であった。織物組織は、平織であり、経密度が60本/インチで緯密度が49本/インチの織物である。織物充填密度に必要な各パラメータは、e=2、i=2、d=0.0174であった。この織物の双糸の撚係数は4.66、織物の充填密度は0.75、撚係数×織物充填密度は3.48であった。前記織物の処理は実施例1と同様に行い、本発明にかかる難燃性紡績糸20番手/単糸を製造した。得られたリサイクル繊維の開繊性、および繊維長20mm以上の比率、紡績糸の物性を表1に示す。
【0051】
[実施例3]
リサイクルに供する難燃性織物として、作業服用のメタ系アラミド繊維が95重量%、パラ系アラミド繊維が5重量%からなる難燃性作業着用織物を用いた。かかる織物は、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テイジンコーネックス」(商標名))が95重量%、コパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テクノーラ」(商標名))が5重量%からなる難燃紡績糸40番手/単糸からなり、下撚数は24.0回/インチ(Z撚)であった。織物組織は、平織であり、経密度が53本/インチで緯密度が53本/インチの織物である。織物充填密度に必要な各パラメータは、e=2、i=2、d=0.0117であった。この織物の単糸の撚係数は3.79、織物の充填密度は0.49、撚係数×織物充填密度は1.85であった。前記織物の処理は実施例1と同様に行い、本発明にかかる難燃性紡績糸20番手/単糸を製造した。得られたリサイクル繊維の開繊性、および繊維長20mm以上の比率、紡績糸の物性を表1に示す。
【0052】
[比較例1]
リサイクルに供する難燃性織物として、作業服用のメタ系アラミド繊維が95重量%、パラ系アラミド繊維が5重量%からなる難燃性作業着用織物を用いた。かかる織物は、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テイジンコーネックス」(商標名))が95重量%、コパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テクノーラ」(商標名))が5重量%からなる難燃紡績糸35番手/双糸からなり、上撚数は23.6回/インチ(S撚)であった。織物組織は、平織であり、経密度が65本/インチで緯密度が55本/インチの織物である。織物充填密度に必要な各パラメータは、e=2、i=2、d=0.0177であった。この織物の双糸の撚係数は5.63、織物の充填密度は0.84、撚係数×織物充填密度は4.70であった。前記織物の処理は実施例1と同様に行ったが、開繊は殆どされずリサイクル繊維として投入することができなかった。
【0053】
[比較例2]
リサイクルに供する難燃性織物として、作業服用のメタ系アラミド繊維が95重量%、パラ系アラミド繊維が5重量%からなる難燃性作業着用織物を用いた。かかる織物は、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テイジンコーネックス」(商標名))が95重量%、コパラフェニレン・3、4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人株式会社製「テクノーラ」(商標名))が5重量%からなる難燃紡績糸35番手/双糸からなり、上撚数は25.8回/インチ(S撚)であった。織物組織は、綾織(2/1)であり、経密度が95本/インチで緯密度が54本/インチの織物である。織物充填密度に必要な各パラメータは、e=3、i=2、d=0.0177であった。この織物の双糸の撚係数は6.17、織物の充填度は0.83、撚係数×織物充填密度は5.09であった。前記織物の処理は実施例1と同様に行ったが、開繊はあまりされずリサイクル繊維として投入することができなかった。
【0054】
【0055】
【0056】
本発明によれば、難燃性紡績糸を含む織物であって、リサイクルする際に効率的でかつ十分な開繊が可能な難燃性紡績糸織物、該難燃性紡績糸織物から紡績糸を製造する方法、および該製造方法で得られた紡績糸を含む繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。