(57)【要約】【課題】玄武岩長繊維を必須成分とする繊維構造物を製造する際に懸案となっていたフィラメントの単糸切れに伴う織編加工時のトラブルを解決する複合糸、その複合糸の製造方法、およびその複合糸を用いた高品位の繊維構造物を提供すること。【解決手段】芯成分に鞘成分をカバリング加工してなる芯鞘構造の複合糸であって、該芯成分が玄武岩繊維を含む長繊維で、該鞘成分が水溶性長繊維からなることを特徴とする複合糸。およびその複合糸を織編加工し、水溶性長繊維を溶解、洗浄して除去してなる繊維構造物およびその製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯成分に鞘成分をカバリング加工してなる芯鞘構造の複合糸であって、該芯成分が玄武岩繊維を含む長繊維で、該鞘成分が水溶性長繊維からなることを特徴とする複合糸。
【請求項２】
前記芯成分が、ガラス繊維および／またはシリカ繊維を含むことを特徴とする請求項１記載の複合糸。
【請求項３】
前記玄武岩繊維の単糸径が４〜２０μｍであり、フィラメント繊度が１０〜１２００ｔｅｘの長繊維であることを特徴とする請求項１または２に記載の複合糸。
【請求項４】
前記芯成分中の玄武岩繊維が少なくとも５０質量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合糸。
【請求項５】
前記鞘成分の水溶性長繊維が水溶性ポリビニルアルコール繊維であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合糸。
【請求項６】
前記芯成分が６０〜９８質量％、前記鞘成分が２〜４０質量％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合糸。
【請求項７】
前記芯成分が無撚りであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合糸。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合糸を含む長繊維を含むこと特徴とする繊維構造物。
【請求項９】
玄武岩繊維を含む長繊維からなる芯成分を水溶性長繊維からなる鞘成分を用いてカバリング加工することを特徴とする芯鞘構造を有する複合糸の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の繊維構造物中の水溶性長繊維を溶解、除去して得られることを特徴とする繊維構造物。
【請求項１１】
請求項８に記載の繊維構造物中の水溶性長繊維を溶解、除去してすることを特徴とする繊維構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、毛羽立ちが抑制されて加工性に優れた複合糸に関する。更に詳しくは、芯糸が玄武岩繊維を含む長繊維で、鞘糸が水溶性長繊維からなる芯鞘構造の複合糸、その複合糸の製造方法、および複合糸を含む繊維構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
玄武岩繊維は天然物を原料とする高耐熱性繊維として広範囲の利用が期待されており、特にその長繊維は各種繊維構造物として不燃性、高耐熱性、高強度性を活かした利用がなされようとしている。しかしながら、玄武岩長繊維はその高い剛性のためか織編加工時の治具との接触や折り曲げに際してフィラメント中の単糸切れが起こり易く、折損した単糸の端部がフィラメント束から長いひげ状に飛び出す為に、ともするとこのひげ状の単糸が他のフィラメントに絡み合って織編加工時にトラブルを起こすことも少なくない。
また、作成した繊維構造物の表面に折損した単糸の剛性の高い端部がはみ出すことによってチクチク感を与えることもあり、繊維構造物の品質を低下させることにつながっていた。
【０００３】
水中でも沈降性の良好な魚網用に適した複合糸として、無機繊維と有機合成繊維との複合糸が提案されている（特許文献１）。該発明では有機合成繊維の高比重化の目的で無機繊維が複合されるものであり、有機合成繊維の改質の手段として複合化がなされている。しかし、この方法で提供される複合糸では、有機合成繊維が最終的な繊維構造物の成分として残る為、玄武岩繊維主体の繊維構造物に使用することが出来ない。
【０００４】
一方、高強力単繊維または高耐熱単繊維を繊維構造物とした際に、柔軟性を付与し、また該繊維構造物のチクチク感を解消する為に、有機単繊維を芯成分とし、水溶性繊維を鞘成分とする芯鞘構造の複合糸が提案されている（特許文献２）。この提案の趣旨は、有機単繊維に係わるものであり、玄武岩長繊維の問題解決に求められているものとも異なっている。
【０００５】
一般に無撚りのフィラメントの織編加工性を向上する為の手段としては、フィラメント中の単糸同士を適当な有機バインダーで集束することで繊維がバラバラになることを抑制する手段が採られることが多いが、玄武岩繊維の場合には集束剤を使用することはフィラメント中の単糸同士の動きを拘束することになる為か、フィラメントが強ばり結果として織編加工性が劣り、満足できる集束剤が無いのが現状である。
【０００６】
フィラメント中の折損した単糸がフィラメント束から飛び出して織編加工性を阻害することを防ぐ為には、フィラメントにある程度の撚りをかけて撚糸加工することも試みられてはいるが、比較的脆い玄武岩繊維の場合にはかかる手段はともすると単糸切れを誘発し、撚り糸から短いひげ状の端糸をはみ出させて織編加工した繊維構造物の品質を低下させることになっていた。
【０００７】
玄武岩繊維を含有する繊維構造物では、撚りをかけない長繊維フィラメントを用いた場合に、玄武岩繊維由来の独特の外観で意匠性を発現することが多い。かかる良好な意匠性を発現できる無撚りのあるいは撚りの少ない玄武岩長繊維を含有する長繊維の織編加工性を向上させ、かつそれらから得られる繊維構造物の品質を向上させることが求められていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２５１９６７号公報
【特許文献２】特開２００１−１３１８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、玄武岩長繊維を必須成分とする繊維構造物を製造する際に懸案となっていたフィラメントの単糸切れに伴う織編加工時のトラブルを解決する複合糸およびその複合糸の製造方法を提供することが第一の目的である。該複合糸を使用することによりチクチク感を軽減し、織編加工性の高い、高品位の繊維構造物を提供することが第二の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、次の様な手段を提供するものである。すなわち、本発明の複合糸は、芯成分に鞘成分をカバリング加工してなる芯鞘構造複合糸であって、該芯成分が玄武岩繊維を含む長繊維であり、該鞘成分が水溶性長繊維からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、毛羽の出易い玄武岩長繊維含有の長繊維からなる繊維構造物の製造を容易にするだけでなく、カバリング繊維を洗浄除去することで、毛羽立ちが抑制された高品位の繊維構造物を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、芯鞘構造複合糸であって、芯成分が玄武岩繊維を必須成分とし、さらにガラス繊維および／またはシリカ繊維を含んでもよい。そして、本発明の鞘成分は水溶性繊維で芯成分をカバリング加工してなる。
【００１３】
この様にして得られる複合糸を用いることにより、スムーズな織編加工等を行なって繊維構造物を加工することが可能となるが、その後にカバリング加工した水溶性繊維を溶解し、洗浄除去することでチクチク感の無い高品位の玄武岩繊維含有繊維構造物を得ることが可能となる。
【００１４】
本発明において用いられる芯成分として用いられる玄武岩繊維としては、例えばカメニーベック社（Kamenny Vek；ロシア）やエヌ・ピー・ケイ・テルム社（NPK Therm；ロシア）が生産・販売するバサルトファイバーを使用することが出来るが、特にメーカーに限定されるものではない。
【００１５】
単糸径は４〜２０μｍを使用することが出来るが、９〜１７μｍが好ましい。単糸径４μｍ未満の糸は単糸切れが多くなる場合があり好ましくない。また２０μｍを越える単糸径のものは剛直性が増し、繊維構造物としての加工がし難くなる場合がある。
【００１６】
玄武岩繊維の長繊維繊度は１０〜１，２００ｔｅｘであるが、５０〜６００ｔｅｘが好ましく、より好ましくは６５〜３００ｔｅｘである。１０ｔｅｘ未満の繊度ではフィラメントの安定した取扱が難しい。また１，２００ｔｅｘを越える繊度になると複合糸の加工が難しい。
【００１７】
本発明の芯成分としては玄武岩繊維を含む長繊維である。さらにその長繊維はガラス繊維および／またはシリカ繊維を含んでもよい。またそれ以外でも、炭素繊維、PBO繊維、アラミド繊維の耐熱性繊維を必要に応じて併用することも出来る。これらの併用される長繊維は、既に公知の製品で市場から随時調達することが出来るものであり、複合糸を加工して得られる繊維構造物の使用目的に応じて選択することが出来る。
【００１８】
芯成分として玄武岩繊維以外の長繊維を併用する際には、玄武岩繊維の独特の意匠性を発現させる為には、引き揃えで無撚りで使用することが好ましいが、合撚して使用することも出来る。合撚する場合には、ターン数は低めにすることが好ましい。ターン数を高くすることは剛直な玄武岩繊維の単糸切れの原因となり易い為、ターン数は好ましくは１００Ｔ／ｍ以下、より好ましくは５０Ｔ／ｍ以下である。
【００１９】
複合糸を含む繊維構造物に加工した後にカバリングしている水溶性繊維を洗浄除去した際に、芯成分は無撚りの方が、単糸端部が表面に現れることが少なく感触に優れた高品位な製品が得られるだけでなく、玄武岩繊維の独特の光沢が発現された繊維構造物を得ることが出来る。
【００２０】
芯成分として併用してもよいガラス繊維、シリカ繊維は、本発明の複合糸の加工をより容易に出来るという効果を奏する。これらの繊維を併用した繊維構造物を洗浄することで水溶性繊維を除去して得られる高品位繊維構造物は玄武岩繊維が持っている不燃性が保持された繊維構造物となる。
【００２１】
芯成分として炭素繊維、PBO繊維、アラミド繊維を併用した場合、複合糸を加工して繊維構造物とし、さらに水溶性繊維を洗浄除去すると、得られる繊維構造物には玄武岩繊維で作成した繊維構造物に比べて高強度化、軽量化が可能となり、かつ耐熱性、難燃性の高品位繊維構造物とすることが出来る。
【００２２】
場合によっては、カバリング加工性を向上させる為に芯成分として水溶性繊維を併用することが可能である。その様に芯成分としては併用された水溶性繊維は、繊維構造物作製後にカバリングに使用した水溶性繊維を洗浄除去する際に洗浄除去することが可能であるので、最終の玄武岩繊維を用いた繊維構造物には残存しない。
【００２３】
本発明で鞘成分として使用する水溶性長繊維は、ポリビニルアルコール繊維、水溶性ナイロン繊維が挙げられるが、ポリビニルアルコール繊維が好ましい。ポリビニルアルコール繊維の一例としては、“ソルブロン(登録商標）”（商品名；（株）ニチビ製）が挙げられる。複合糸を用いて繊維構造物に加工した後に鞘成分を溶解洗浄することを考慮すると、鞘成分の水への溶解温度は低い方が洗浄除去性がよく、２０〜６０℃の溶解点を有する水溶性長繊維が好ましい。このような特徴を有するソルブロンを使用することが好ましい。
【００２４】
水溶性長繊維の繊度に関しては、特別に制限はないが、３０〜３３０ｄＴｅｘ程度が好ましく、より好ましくは３１〜１１０ｄＴｅｘである。３０ｄＴｅｘ未満の繊度では取り扱いが難しく、３３０ｄＴｅｘを越える繊度では複合糸の織編加工性が劣る。低繊度の水溶性長繊維は、これを用いて芯成分の表面被覆率を高くする為にはカバリングターン数を高くすることが必要となるが、複合糸の柔軟性を確保する為には有用である。
【００２５】
鞘成分の芯成分被覆率は、２０〜９０％が好ましく、３０〜６０％がより好ましい。２０％未満ではカバリング効果が低くなり、毛羽を抑え切れない。９０％を越えても効果が特に向上することが無い為、鞘成分の浪費になるだけでなく複合糸のしなやかさが劣る。
芯成分と鞘成分の質量比は、６０〜９８質量％／２〜４０質量％程度が好ましい。
【００２６】
本発明によって得られる複合糸は、それ単独を使用して織編加工してもよいが、他の長繊維を併用して繊維構造物にしてもよい。併用できる他の長繊維に特に制限は無いが、代表的な長繊維としては、ガラス繊維、シリカ繊維、炭素繊維、PBO繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等が挙げられる。これらの中でも、ガラス繊維、シリカ繊維、炭素繊維、PBO繊維、アラミド繊維が好ましい。
併用するに際しては、予め二種以上の長繊維を引き揃えて使用してもよいし、例えば平織りの際に経糸と緯糸とを使い分ける様な併用でもよい。
【００２７】
本発明の複合糸は、玄武岩繊維を含む長繊維を芯成分として、水溶性長繊維を鞘成分として、通常用いられるカバリング加工機によりカバリング加工されて、本発明の複合糸を得る。
さらに、この複合糸を通常の方法で織編加工して、繊維構造物を得る。その後、鞘成分である水溶性長繊維を水で洗浄し、適度に乾燥させて、最終的な目的物である繊維構造物を得る。この時、洗浄する水の温度は、水溶性長繊維の溶解点により定められるが、一般に、３０℃〜９５℃である。
なお、このようにして得られた繊維構造物は、防火シート、防炎シート、不燃シート、耐熱保護具、防炎保護具または断熱材等として使用することができる。またその独特の光沢を活かした意匠部品としても利用することが出来る。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の評価は以下の様にして判定した。
【００２９】
（１）製織性：得られた複合糸を用いて平織りを行ない、製織時の製織走行性を判定した。自動製織上特に問題は認められないケースを○、経糸と緯糸とが絡んで走行トラブルがみとめられるケースを×と判定した。
【００３０】
（２）繊維構造物品質：複合糸を用いて平織りを実施し、得られた繊維構造物を手のひらで触った際の触感で判定した。チクチク感が感じられないケースを○、チクチク感があるものを×として判定した。
【００３１】
実施例１
玄武岩繊維（Kamenny Vek社製ロービング、65tex）を芯糸とし、水溶性長繊維（（株）ニチビ製“ソルブロン登録商標” SF62T/15F、62dTex）を鞘糸として、カバリング加工機にかけて芯鞘構造の複合糸（「複合糸１」と略称する）を加工した。毛羽の無い複合糸が得られた。結果を表１に示した。
【００３２】
実施例２
玄武岩繊維（Kamenny Vek社製ロービング、300tex）を芯糸とし、水溶性長繊維（（株）ニチビ製“ソルブロン(登録商標)” SF62T/15F、62dTex）を鞘糸として、カバリング加工機にかけて芯鞘構造の複合糸（「複合糸２」と略称する）を加工した。毛羽の無い複合糸が得られた。結果を表１に示した。
【００３３】
実施例３
玄武岩繊維（Kamenny Vek社製ロービング、65tex）とガラス繊維（日東紡（株）製ヤーン、ECD900 1/0、56dTex）とを引き揃えて芯糸とし、水溶性長繊維（（株）ニチビ製“ソルブロン（登録商標）” SF62T/15F、62dTex）を鞘糸として、カバリング加工機にかけて芯鞘構造の複合糸を加工した。毛羽の無い複合糸（「複合糸３」と略称する）が得られた。結果を表１に示した。
【００３４】
実施例４
玄武岩繊維（Kamenny Vek社製ロービング、65tex）と水溶性長繊維（（株）ニチビ製“ソルブロン（登録商標）” SF62T/15F、62dTex）とを引き揃えて芯糸とし、水溶性長繊維（（株）ニチビ製“ソルブロン（登録商標）” SF62T/15F、62dTex）を鞘糸として、カバリング加工機にかけて芯鞘構造の複合糸を加工した。毛羽の無い複合糸(「複合糸４」と略称する)が得られた。結果を表１に示した。
【００３５】
実施例５
複合糸１を経糸、緯糸として、平織りを実施して繊維構造物を得た。良好な製織性であった。この繊維構造物を７０℃３０分の温水洗浄を行なって、水溶性繊維を除去した後、１５０℃１時間熱風乾燥して玄武岩繊維からなる繊維構造物を得た。得られた繊維構造物は毛羽の殆どないチクチク感も感じられない高品位の繊維構造物であった。結果を表２に示した。
【００３６】
（実施例６、実施例７、実施例８）
実施例５において用いた複合糸１の代わりにそれぞれ複合糸２、３および４を用いたほかは、実施例５と同様に製織し、更に同様な条件で温水洗浄し、熱風乾燥して高品位の繊維構造物を得た。結果を表２に示した。
【００３７】
実施例９
ガラス繊維（日東紡（株）製ECDE75 1/0、67.5tex）を経糸とし、複合糸１を緯糸として、実施例５と同様にして製織し、更に同様な条件で温水洗浄、熱風乾燥を行なって高品位の繊維構造物を得た。結果を表２に示した。
【００３８】
実施例１０
アラミド繊維（Kamenskvolokno社製準パラ型アラミドロービング、58.8tex）を経糸とし、複合糸１を緯糸として、実施例５と同様にして製織し、更に同様な条件で温水洗浄、熱風乾燥を行なって高品位の繊維構造物を得た。結果を表２に示した。
【００３９】
比較例１
玄武岩繊維（Kamenny Vek社製ロービング、65tex）を経糸、緯糸として使用して、平織りを実施した。製織中に経糸同士が擦れて単糸切れが発生し、長いひげ状の単糸がフィラメント束から飛び出し、緯糸の走行を妨げる現象が時々発生し長時間の安定した製織が妨げられた。得られた繊維構造物の表面状態は毛羽立ちが多く、チクチク感があり、満足すべき表面性状ではなかった。
【００４０】
比較例２
玄武岩繊維（Kamenny Vek社製ロービング、65tex）にターン数50T/Mの撚りをかけて撚糸（「撚糸１」と略称する）とした。実施例５において用いた複合糸１の代わりに撚糸１を用いたほかは実施例５と同様の製織を行なった。製織は大きなトラブルも無く走行したが、得られた繊維構造物の表面には毛羽立ちが多く、チクチク感のある繊維構造物であった。
【００４１】
実施例１〜４ ＜複合糸＞
【表１】
2008069475.tif 000002
【００４２】
実施例５〜１０
【表２】
2008069475.tif 000003