(57)【要約】【課題】既存の設備を利用して、遮熱性を持たせるために、近赤外線を効率よく反射させることができ、かつ、酸化チタンの本来の特性である白色度（隠蔽性）にも配慮した、酸化チタンを使用した遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法を提供すること。【解決手段】結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなる酸化チタンを、分散剤を加えてスラリー化した溶液を、ビスコースに添加、混合し、紡糸する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生セルロース繊維中に、結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなる酸化チタンが分散されてなることを特徴とする遮熱性再生セルロース繊維。
【請求項２】
結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなる酸化チタンを、分散剤を加えてスラリー化した溶液を、ビスコースに添加、混合し、紡糸することを特徴とする遮熱性再生セルロース繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法に関し、特に、酸化チタンが分散されてなる遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、着用した時に人に涼感を付与する素材として、生地が水分を素早く吸収、拡散、蒸散させることによる気化熱の効果を利用した吸水速乾素材、生地への瞬間の熱移動が多く、生地と接触した時に冷たく感じる接触冷感素材、衣服内の熱を外気へ放出することで涼感を与え、通気性の良い素材、衣服と肌の接触面積を減少させることにより涼感を与える立体感を与える素材等がある。
【０００３】
ところで、上記の人に涼感を付与する素材は、いずれも熱移動に着目したものであるが、一方、暑さを感じるのは、太陽光からの熱線を吸収することによるものであることに着目し、熱線自体を遮断すること、すなわち、入熱量を減少させることによって遮熱性を持たせるようにすることが多くの分野で提案され、実用化されている。
【０００４】
そして、熱線自体を遮断するために用いられる遮熱性素材としては、アルミニウムや白色顔料を用いたものが開発されている。
アルミニウムを用いた遮熱性素材としては、素材にアルミニウムを蒸着により付着させる方法が用いられ、また、白色顔料を用いた遮熱性素材としては、素材に白色顔料、特に、酸化チタンを塗布したり、練り込み等により担持させる方法が用いられている（特許文献１〜２参照。）。
【０００５】
ところで、白色顔料として用いられる酸化チタンは、結晶構造にアナターゼ型とルチル型があり、共に形状は球形で、１次粒子径は０．２〜０．５μｍ程度であり、屈折率はアナターゼ型が２．５２、ルチル型が２．７２である。
上記酸化チタンの形状を含む性状は、白色度、隠蔽力を最大限に引き出すために可視光線領域の波長（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）を効率よく反射させるべく設計されており、特に、繊維に用いられる酸化チタンにおいて、入熱量を減少させることによって素材に遮熱性を持たせるために重要となる近赤外線の反射率を高めるために特化して設計がされたものはなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１８９０１８号公報
【特許文献２】特開平６−５７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の遮熱性素材の現状に鑑み、既存の設備を利用して、遮熱性を持たせるために、近赤外線を効率よく反射させることができ、かつ、酸化チタンの本来の特性である白色度（隠蔽性）にも配慮した、酸化チタンを使用した遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法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】
上記目的を達成するため、本発明の遮熱性再生セルロース繊維は、再生セルロース繊維中に、結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなる酸化チタンが分散されてなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の遮熱性再生セルロース繊維の製造方法は、結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなる酸化チタンを、分散剤を加えてスラリー化した溶液を、ビスコースに添加、混合し、紡糸することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の遮熱性再生セルロース繊維によれば、再生セルロース繊維中に、結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなる酸化チタンが分散されてなることにより、酸化チタンの特性である白色度（隠蔽性）に加え、近赤外線を効率よく反射させることによる高い遮熱性を持った再生セルロース繊維を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の遮熱性再生セルロース繊維の製造方法によれば、結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなる酸化チタンを、分散剤を加えてスラリー化した溶液を、ビスコースに添加、混合し、紡糸するようにすることにより、棒状の粒子形状からなる酸化チタンの形状の影響による２次凝集を防止して、棒状の粒子形状からなる酸化チタンを１次粒子の状態でビスコースに均一に混合し、円滑に紡糸することができ、ビスコース法を用いる既存の設備を利用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明は、既存の設備を利用して、遮熱性を持たせるために、近赤外線を効率よく反射させることができ、かつ、酸化チタンの本来の特性である白色度（隠蔽性）にも配慮した、酸化チタンを使用した遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法を提供するものである。
【００１４】
本発明に用いる酸化チタンは、入熱量を減少させることによって素材に遮熱性を持たせるために重要となる近赤外線の反射率を高めるために特化して設計したもので、結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなるものである。
この酸化チタンは、その粒子形状により、一般的な球形の粒子形状からなる酸化チタンと比較して、近赤外線〜赤外線の領域で高い反射率を有する。
【００１５】
ところで、この酸化チタンは、棒状の粒子形状、すなわち、長軸方向に１〜４μｍの大きさがあるため、ビスコース法を用いる既存の設備を利用して、通常の球形の粒子形状からなる酸化チタンを練り込む方法で再生セルロース繊維を製造すると、その形状の影響により２次凝集を起こし、非常に粗大な粒子となり、製造工程における紡糸工程の紡糸口金を詰まらせるトラブルが発生する原因となる。
このため、本発明においては、棒状の粒子形状からなる酸化チタンを、適当な分散剤と共に、適当な分散装置を用いてスラリー化し、このスラリー化した溶液を、製造原液であるビスコースに添加、混合し、紡糸するようにしている。
分散剤としては、種々の公知の分散剤を用いることができるが、陰イオン界面活性剤又は陰イオン界面活性剤と非イオン界面活性剤を組み合せにしたものを好適に用いることができる。
分散装置としては、ビーズミル、高圧ホモジナイザー等の湿式粉砕機を好適に用いることができる。
これにより、棒状の粒子形状からなる酸化チタンを含むスラリー化した溶液を、製造原液であるビスコースに任意の割合で添加し、ビスコース法を用いる既存の設備を利用して、再生セルロース繊維を製造することができる。
【００１６】
ここで、棒状の粒子形状からなる酸化チタンの添加量は、繊維重量に対して２．５％以上添加することが好ましく、これにより、近赤外線に対して高い反射率が得られ、良好な遮熱性が得られる。また、紫外線に対しては良好な吸収性が得られ、紫外線に対する遮蔽性が得られる。
さらに、棒状の粒子形状からなる酸化チタンは、単独でも酸化チタンの本来の特性である白色度（隠蔽性）が得られるが、必要に応じて、白色顔料として用いられる球形の酸化チタンを混合することにより、白色度が向上し、より良好な白色度（隠蔽性）が得られる。
【００１７】
このようにして得られた遮熱性再生セルロース繊維（レーヨン繊維）は、不織布、紡績糸に加工でき、さらに、紡績糸を用いて編物、織物に加工でき、様々な繊維指品を製造することが可能になる。
【実施例】
【００１８】
［試験方法について］
（１）紫外線、可視光線及び近赤外線の反射率の測定方法
積分球付属装置（島津製作所社製、ＩＳＲ−３１００）を搭載した紫外可視近赤外分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用いて、光線が透過しないように試料を３枚重ねて、波長２８０〜２６００ｎｍの紫外線、可視光線及び近赤外線を照射して反射率を測定した。
（２）遮熱性の測定方法
温度センサー（熱電対）を取り付けた黒体に、８×８×０．７ｃｍの窓枠を設けた発泡スチロール製の断熱板を貼り付け、その窓枠に試料を貼り付けて、試料の表面にソーラーライト（セリック社製、人口太陽照明灯ＸＣ−１００ＥＦＳＳ）（照度：約１０万ｌｘ）を照射し、その時の黒体の温度変化を経時的に測定した。
（３）紫外線の遮蔽性
積分球付属装置（島津製作所社製、ＩＳＲ−３１００）を搭載した紫外可視近赤外分光光度計（島津製作所社製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用いて、試料に波長２８０〜４００ｎｍ紫外線を照射して透過率を測定した。
（４）ＵＰＦ値
各波長毎の透過率に所定の係数をかけて算出した数値の比率。
【００１９】
［酸化チタンについて］
結晶構造がルチル型で、１次粒子径が長軸方向：１〜４μｍ、短軸方向：０．２〜０．５μｍの棒状の粒子形状からなり、表面をアルミナで被覆した酸化チタン（石原産業社製、商品名：タイペークＰＦＲ４０４）を、界面活性剤を用いて湿式粉砕処理を行ってスラリー化し、分散安定性のある水分散溶液を得た。
【００２０】
［再生セルロース繊維の製造方法について］
原料パルプを、約１８％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、圧搾、粉砕によりアルカリセルロースを得た。これを老成し、その後、二硫化炭素と反応させてセルロースザンテートとし、これを希苛性ソーダ溶液に溶解させてビスコース（溶液）を調製した。このビスコースは、セルロース含有率９％、アルカリ含有率５％で、粘度が５０秒（落球粘度）であった。
上記ビスコースに、上記棒状の粒子形状からなる酸化チタン（Ａ）の水分散溶液を、ビスコースのセルロース重量に対して、２．５、５．０、７．５、１０重量％となるようにそれぞれを均一に混合して紡糸原液４種類を調製した。
得られた４種類の紡糸原液を、ノズル径０．０６ｍｍ、孔数１３，０００ホールのノズルから、紡糸速度６０ｍ／分にて凝固浴中へ紡糸し、次いで延伸、切断を行い、繊度１．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのレーヨン繊維を得た。凝固浴は、硫酸９５ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウム３５０ｇ／Ｌ、硫酸亜鉛１２．５ｇ／Ｌを含有したもので、温度は４７℃にした。
さらに、上記ビスコースに、上記棒状の粒子形状からなる酸化チタン（Ａ）を、ビスコースのセルロース重量に対して、５．０、７．５重量％と、白色顔料として用いられる通常の球形の粒子形状からなる酸化チタン（富士チタン社製、商品名：ＴＡ−３００）（Ｂ）を５．０重量％となるように、水分散溶液として、それぞれを均一に混合して紡糸原液２種類を調製した。
得られた２種類の紡糸原液を、上記と同様の方法で紡糸し、繊度１．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのレーヨン繊維を得た。
得られた各試料について、融着ポリエステル繊維と混綿機を用いて均一に混合し、熱プレスを行い、シートを作製した。
比較例として酸化チタンを添加せずに上記と同様の方法で紡糸した、繊度１．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのレーヨン繊維を、融着ポリエスエル繊維と混綿機を用いて均一に混合し、熱プレスを行い、シートを作製した。
その各試料について、紫外線、可視光線及び近赤外線の反射率と遮熱性試験を実施した。
その結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１の結果より、以下の点を確認した。
（１）棒状の粒子形状からなる酸化チタン（Ａ）が分散されてなるレーヨン繊維は、それを含まないレーヨン繊維と比較して、近赤外線反射率が酸化チタン（Ａ）の添加量に比例して向上する傾向にあり、それに伴い表面温度は、酸化チタン（Ａ）の添加量に比例して低下する傾向にある。
（２）紫外線遮蔽性は、酸化チタン（Ａ）の添加量に比例して向上する。
（３）酸化チタン（Ｂ）を添加すると、近赤外線反射率及び紫外線遮蔽性を維持しつつ、可視光線の反射率が向上し、隠蔽性の効果も表れる。
【００２３】
ところで、本発明の遮熱性再生セルロース繊維は、上記ビスコース法以外の銅アンモニア法、溶剤法等の公知の再生セルロースの製造方法によっても製造することができる。
具体的には、銅アンモニア法による場合は、棒状の粒子形状からなる酸化チタンを、銅アンモニア法による再生セルロース紡糸原液に加え、さらに必要に応じて水で希釈して、適当な濃度及び粘度を有する紡糸原液を調製する。次に、銅アンモニア法を用いる既存の設備を利用して、キュプラ繊維の製造において公知の紡糸方法を用い、紡糸することにより遮熱性キュプラ繊維が得られる。
また、溶剤法による場合は、棒状の粒子形状からなる酸化チタンを、第３級アミンオキシド水溶液中にセルロースを含有する紡糸原液に加え、紡糸原液を調製する。次に、溶剤法を用いる既存の設備を利用して、リヨセル繊維の製造において公知の紡糸方法を用い、紡糸することにより遮熱性リヨセル繊維が得られる。
【００２４】
以上、本発明の遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法について、その実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法は、既存の設備を利用して、遮熱性を持たせるために、近赤外線を効率よく反射させることができ、かつ、酸化チタンの本来の特性である白色度（隠蔽性）にも配慮した、酸化チタンを使用した遮熱性再生セルロース繊維及びその製造方法を提供するものであることから、遮熱性再生セルロース繊維及びその製造の用途に好適に用いることができる。