(57)【要約】  本発明は、その改善された開繊特性に基づいて羽根、特に羽毛との混合にとりわけ好適であるセルロース系繊維、特にリヨセル繊維を製造する方法、このような詰め綿用繊維ならびに寝具および衣類のための混合物へのこの詰め綿用繊維の使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッファーボックス内で生じた１８クリンプ／１０ｃｍ以上のクリンプ数の捲縮ならびに仕上げ被覆を有することを特徴とする、個々の繊度が０．７〜６．０ｄｔｅｘである、セルロース系詰め綿用繊維。
【請求項２】
１８〜５０クリンプ／１０ｃｍのクリンプ数、好ましくは１８〜４０クリンプ／１０ｃｍのクリンプ数を有する、請求項１に記載の詰め綿用繊維。
【請求項３】
仕上げ加工された繊維の総質量に対して０．３〜３．０重量％の仕上げ被覆を有する、請求項１または２に記載の詰め綿用繊維。
【請求項４】
前記仕上げ剤がアミノ官能化仕上げ剤である、請求項１から３のいずれか一項に記載の詰め綿用繊維。
【請求項５】
前記仕上げ剤がシリコーン油である、請求項１から４のいずれか一項に記載の詰め綿用繊維。
【請求項６】
ステープルファイバー長が６〜２０ｍｍである、請求項１から５のいずれか一項に記載の詰め綿用繊維。
【請求項７】
ブローボックス高さ比が４〜１５、好ましくは６〜１４である、請求項１から６のいずれか一項に記載の詰め綿用繊維。
【請求項８】
個々の繊度が０．７〜６．０ｄｔｅｘであるセルロース系詰め綿用繊維の製造方法であって、
ａ．セルロース含有の紡糸液の製造、
ｂ．繊維トウへの紡糸液の紡糸、
ｃ．洗浄、乾燥、捲縮および仕上げ加工によるトウの後処理、
の工程から成る製造方法において、前記トウを１８クリンプ／１０ｃｍ以上のクリンプ数が得られるまでスタッファーボックスで捲縮させ、次いで切断し、かつ切断した詰め綿用繊維のブローボックス高さ比が４〜１５、好ましくは６〜１４である、製造方法。
【請求項９】
前記仕上げ剤がアミノ官能化仕上げ剤である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記仕上げ剤がシリコーン油である、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記繊維が、仕上げ加工された繊維の総質量に対して０．３〜３．０重量％の仕上げ被覆を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記繊維を乾湿式紡糸法で紡糸する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
寝具および衣類の充填材料としての、スタッファーボックス内で生じた１８クリンプ／１０ｃｍ以上のクリンプ数の捲縮ならびに仕上げ被覆を有する、個々の繊度が０．７〜６．０ｄｔｅｘであるセルロース系詰め綿用繊維の使用。
【請求項１４】
ブローボックス高さ比が４〜１５、好ましくは６〜１４である、請求項１３に記載のセルロース系詰め綿用繊維の使用。
【請求項１５】
羽毛および／または羽根と混合する、請求項１３に記載のセルロース系詰め綿用繊維の使用。
【請求項１６】
ポリエステル、ポリ乳酸、ポリプロピレン、カポックおよび／またはポプラ綿毛から成る繊維と混合する、請求項１３に記載のセルロース系詰め綿用繊維の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その改善された開繊特性に基づいて羽根、特に羽毛、との混合にとりわけ好適であるセルロース系繊維、特にリヨセル繊維、を製造する方法と、このような詰め綿用繊維と、混合物、ならびにこの混合物を充填した寝具および衣類へのこの詰め綿用繊維の使用とに関する。
【背景技術】
【０００２】
羽毛および羽根と混合された詰め綿用繊維として、溶融押出された合成ポリマー、例えばポリエステル、ポリ乳酸等からなるショートカットファイバーが知られており、かつ広く使用されている。
【０００３】
セルロース繊維、特にＢＩＳＦＡ（Ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｂｕｒｅａｕ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｓａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｎ  Ｍａｄｅ  Ｆｉｂｒｅｓ）により一般名リヨセルと名付けられた溶媒紡糸繊維は以前より知られており、数年前より大量生産されている。リヨセル繊維の製造には溶媒として第三アミンオキシド、特にＮ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド（ＮＭＭＯ）が使用される。同様に、溶媒としてはイオン性液体が適当である。
【０００４】
この方法では通常、セルロースの溶液は型を用いて押出成形される。成形された溶液は、例えばいわゆる乾湿式紡糸法によりエアギャップを経て凝固浴中に達し、そこでこの溶液の沈殿によって成形体が得られる。得られた成形体は洗浄され、場合によってはさらなる処理工程を経た後に乾燥される。リヨセル繊維の製造方法は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００５】
リヨセル繊維を詰め綿用繊維としてウェブの形でキルティング掛け布団に使用すること、また小球としてクッションに使用することが既に提案されている。例えば、特許文献２にウェブおよび小球のための適当なタイプの詰め綿用繊維として捲縮リヨセル・ステープルファイバーが記載されている。しかしながら、この刊行物には繊度、繊維のカット長または表面処理についてはまったく記載されていない。繊維の開繊特性およびこれから生じる問題も特許文献２では取り上げられていない。
【０００６】
特許文献３では、羽根および羽毛との混合成分としての繊度６．７ｄｔｅｘおよびカット長１１ｍｍのリヨセル繊維が提案されている。リヨセルと羽根もしくは羽毛の混合は湿式混合方法で行なわれる。しかしながら、リヨセル繊維の開繊特性とこれに関連する問題について特許文献３はまったく指摘していない。
【０００７】
特許文献４には、さらに純粋なリヨセルからなるか、あるいは他の、好ましくは生分解性の合成繊維との混合物からなり、使い捨てキルティング掛け布団のための充填材として使用するための繊度０．７〜８．０ｄｔｅｘおよびカット長５〜１００ｍｍのリヨセル繊維が詳細に記載されている。しかしながら、羽根および羽毛との混合成分としてのリヨセルは付随的に提案されているのみであり、これに関連した加工の問題について詳しく指摘されてもおらず、あるいはこのような問題の解決が開示されてもいない。
【０００８】
特許文献５より、掛け布団、椅子張り、クッション、マットレスのための詰め綿用繊維または布張り家具用のウェブとしての、カット長（ｍｍ）に対する繊度（ｄｔｅｘ）の比が０．１０以上であるリヨセル・ステープルファイバーの使用が知られている。他の種類の繊維、または羽毛および羽根との混合するためのこのような繊維の使用もそこには記載されている。
【０００９】
羽毛混合物のための従来より公知の技術による繊維の製造は、例えば特許文献６に従って行なわれる。この際、紡糸されたフィラメントは紡糸直後に濡れた状態でステープルファイバーの状態に切断され、次いでウェブとして連続的な後処理に供給される。残ったＮＭＭＯを除去するための洗浄および仕上げ加工の後で、繊維は乾燥されかつプレスされて梱に圧縮されるが、その際の圧力は２２０バールにまで達する。繊維の製造、後処理および圧縮のこれらの方法は、後で糸または不織布への適用に用いられる類似の繊維の方法と同じである。圧縮率を小さくすることは、流通上および経済上の理由から不可能である。
【００１０】
しかしながら、一般の羽毛および羽根の加工業者は、繊維製造において通常用いられる補助的な開繊ユニットを所持していない。混合繊維として広く使用される合成繊維、例えばポリエステルは容易に開繊することができるため、このような繊維の加工に強力な開繊ユニットを用いる必要がない。羽毛および羽根の大部分は乾燥状態で加工され、その際に換気機や送風管が開繊、混合および輸送に使用される。ここで、リヨセル繊維が混合成分として使用される場合には、梱内での強い圧縮が原因となって繊維の開繊の不足をきたす。その場合には意図せず硬化した繊維からなる比較的大きな構造体が次に続く加工機械内に達し、加工機械の壊れやすい部分を破壊する可能性がある。羽毛と羽根とを均質に混合することは、この繊維では不可能である。特許文献５もまた、羽毛加工業者の所持する装置を用いた商業上通常の方法でプレスされた繊維梱の開繊可能性の不足という問題を取り上げていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第４，２４６，２２１号明細書
【特許文献２】国際公開第９９／１６７０５号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２００４／０７００９３号パンフレット（Ａ２）
【特許文献４】国際公開第２００４／０２３９４３号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００５／００７９４５号パンフレット
【特許文献６】欧州特許出願公開第７９７  ６９６号明細書
【特許文献７】国際公開第９５／２４５２０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、公知の従来技術に対する本発明の課題は、繊維工業で常用される開繊ユニットを使用しなくとも開繊することができ、次いで羽毛および羽根の均質な混合物へと加工することができる繊維を提供することであった。
【００１３】
本発明のさらなる課題は、繊維工業で常用の開繊ユニットを使用しなくとも開繊することができ、次いで羽毛および羽根の均質な混合物へと加工することができる繊維を製造することができる方法を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、スタッファーボックス内で生じた１８クリンプ／１０ｃｍ以上のクリンプ数の捲縮ならびに仕上げ被覆（Ａｖｉｖａｇｅａｕｆｌａｇｅ）を有する、個々の繊度が０．７〜６．０ｄｔｅｘ、好ましくは０．８〜３．０ｄｔｅｘであるセルロース系詰め綿用繊維によって解決することができた。この繊維は、簡単なユニットを用いて強く圧縮した後でも商業上通常の繊維梱の形で卓越した開繊特性を示し、このことは実地の応用に近い、いわゆるブローボックステストで確認することができる。
【００１５】
個々の繊度が０．７ｄｔｅｘより顕著に小さい繊維は、例えば十分な嵩高能力がないため、詰め綿用繊維として使用するには細すぎる。個々の繊度が６．０ｄｔｅｘよりも著しく大きい繊維は過度に太くて硬く、したがって消費者の求める羽毛および／または羽根を含む製品の充填と同様の柔らかい充填が得られない。
【００１６】
スタッファーボックス捲縮は、特許文献７に記載された方法に従って行なった。意外なことに、この繊維が上記ウェブ後処理によって生産されたリヨセル繊維より良好な開繊特性を有することが明らかとなった。スタッファーボックスで捲縮された繊維がウェブ後処理で捲縮された繊維よりもかなり良好に開繊されうることは、特に意外なことであった。
【００１７】
ここで、スタッファーボックスで捲縮された繊維はウェブ後処理で捲縮された繊維とは顕著に異なることが明確に強調されなければならない。例えば、特許文献６に従ってウェブで捲縮された繊維の場合には、持続的な潰れた箇所が存在し、この潰れた箇所は偏光顕微鏡ではっきりと見ることができる。このようなウェブ捲縮された繊維は、ある種のテキスタイルその他への適用に有利である一方で、本発明の分野にとって開繊特性がよくないという欠点を有する。
【００１８】
本発明による詰め綿用繊維は、好ましくは１８〜５０クリンプ／１０ｃｍのクリンプ数、特に好ましくは１８〜４０クリンプ／１０ｃｍのクリンプ数を有する。クリンプ数がこれより小さいと、詰め綿用繊維の嵩高性が低くなりすぎ、一方でクリンプ数がこれより大きいと、開繊特性は再び悪化する。これは、より多くの絡み合いが各繊維間に生じる可能性があるからである。
【００１９】
さらに、詰め綿用繊維は仕上げ加工された繊維の総質量に対して０．３〜３．０重量％の仕上げ被覆を有することが好ましい。仕上げ被覆がこれより少ないと、滑り特性の悪化、ひいては開繊特性の悪化をもたらし、仕上げ被覆がこれより多いと、化学薬品の消費量が増加してコスト高となり、過度に湿ったまたはべたついた繊維の手触りが残り、かつ同様に開繊特性および後加工特性が悪化する。
【００２０】
詰め綿用繊維用の仕上げ剤（Ａｖｉｖａｇｅ）としては、アミノ官能化仕上げ剤が特に好ましい。仕上げ剤中のアミノ基は、本発明による詰め綿用繊維にとって重要である、良好な開繊特性および必要な嵩高を可能にする滑り特性の調整に本質的に寄与する。官能化の種類は、仕上げ剤の基礎物質と比べて滑り特性に対しより大きな影響を有する。
【００２１】
仕上げ剤の基礎物質としては、この目的で使用する公知のあらゆる化合物が考えられ、例えばシリコーン油または脂肪酸を基礎とする仕上げ剤が挙げられるが、本発明においてはシリコーン油が好ましい。これは、シリコーン油が最良の持続性を有するからである。本明細書において、持続性とはできるだけ長く、例えば数回の洗浄過程後でも、繊維上に残留する能力のことと理解する。
【００２２】
本発明による詰め綿用繊維の良好な開繊能力および加工能力に大きく影響するのは、カット長とも呼ばれるステープルファイバー長である。意外なことに、ステープルファイバー長６〜２０ｍｍを有する本発明による詰め綿用繊維が最良の特性を示すことが明らかとなった。ステープルファイバー長が長すぎると、多くの絡み合いが生じ、ひいては開繊特性の悪化をもたらす。スタッファーボックスで捲縮された繊維トウは、延伸された状態、即ち応力下でカット長を予め固定的に調整する商業上常用される切断機によって切断される。
【００２３】
意外なことに、繊維が良好な開繊特性を有する詰め綿用繊維としての使用に好適であるか否かをいわゆるブローボックステストによって確認できることが明らかとなった。このことは製品の品質を保証する際に非常に重要である。不良な開繊特性は顧客の苦情をまねく。これは上述のとおり、顧客の所持するユニットを用いて繊維梱をまったく開繊できないか、あるいは不十分にしか開繊できず、したがって提供された不良な開繊特性を有する繊維を加工することができないからである。不十分に開繊された繊維は、詰め綿用繊維加工業者の所持する壊れやすい後加工機械の損傷、ひいては繊維製造業者に対する補償請求をももたらす可能性がある。
【００２４】
ブローボックス高さ比が大きければ大きいほど、繊維を詰め綿用繊維加工業者の通常所持するユニットを用いて開繊することが容易になる。したがって、本発明による詰め綿用繊維は、好ましくはブローボックス高さ比が４〜１５、特に好ましくは６〜１４である。
【００２５】
本発明のさらなる課題は、
ａ．セルロース含有の紡糸液の製造、
ｂ．繊維トウへの紡糸液の紡糸、
ｃ．洗浄、乾燥、捲縮および仕上げ加工によるトウの後処理、
の工程から成る、個々の繊度が０．７〜６．０ｄｔｅｘ、好ましくは０．８〜３．０ｄｔｅｘであるセルロース系詰め綿用繊維の製造方法において、上記トウを１８クリンプ／１０ｃｍ以上のクリンプ数が得られるまでスタッファーボックスで捲縮させ、次いで切断し、かつその切断した詰め綿用繊維がブローボックス高さ比４〜１５、好ましくは６〜１４を有する製造方法によって解決される。
【００２６】
本発明による方法には、好ましくはアミノ官能化仕上げ剤が使用される。
本発明による方法で使用されるアミノ官能化仕上げ剤は、好ましくはシリコーン油である。
詰め綿用繊維の開繊特性および後加工特性にとって、詰め綿用繊維の仕上げ被覆も重要である。仕上げ被覆は、仕上げ加工された繊維の総質量に対して０．３〜３．０重量％であることが好ましい。
好ましくは、繊維は乾湿式紡糸法、例えば水性酸化アミンまたはイオン性液体をセルロース用の溶剤として用いた公知のリヨセル法で紡糸される。
【００２７】
この課題は、スタッファーボックス内で生じた１８クリンプ／１０ｃｍ以上のクリンプ数の捲縮ならびに仕上げ被覆を有する、個々の繊度が０．７〜６．０ｄｔｅｘ、好ましくは０．８〜３．０ｄｔｅｘであるセルロース系詰め綿用繊維の寝具および衣類の充填材料としての使用によって同様に解決される。
【００２８】
これに使用されるセルロース系詰め綿用繊維は、ブローボックス高さ比が４〜１５、好ましくは６〜１４であることが好ましい。
【００２９】
詰め綿用繊維は羽毛および／または羽根と混合して使用するか、またはポリエステル、ポリ乳酸および／またはポリプロピレンと混合して使用することもできる。天然繊維、例えばカポックまたはポプラ綿毛と混合しての使用も可能である。
【００３０】
クリンプ数の測定：
クリンプ数は、特許文献７に記載された方法で測定される。
【００３１】
ブローボックステスト：
羽毛および羽根と混合された詰め綿用繊維としての使用について実践に関連する開繊特性は、後述の実験室規模の方法、いわゆるブローボックステストで試験することができる。ブローボックスは、下面は開放されており上面は通気性のあるスクリーンで覆われている長方形の金属容器である。ブローボックスの寸法は２０×１５×２０ｃｍ（長さ×幅×高さ、即ち容量６ｌ）である。上面にメッシュサイズ約０．８ｍｍの通気性のある金属スクリーンが存在する。
【００３２】
スクリーンを通してノズルで一定の気流が送り込まれ、この気流が繊維を舞い上がらせる。過剰な空気は、同じくこのスクリーンを通じて漏れ出る。
開繊特性の確定は次のように実施し、その際、信頼できる結果の確定のために常に平均値がそれぞれ２回の試行から形成される：
【００３３】
初期高さの測定：
プレスされた梱から手で取り出された、つまり機械で開繊されていない繊維５ｇを、先ずＢＩＳＦＡ規定（ＢＩＳＦＡブックレット“Ｔｅｓｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｖｉｓｃｏｓｅ，  ｍｏｄａｌ，  ｌｙｏｃｅｌｌ  ａｎｄ  ａｃｅｔａｔｅ，  ｓｔａｐｌｅ  ｆｉｂｒｅｓ  ａｎｄ  ｔｏｗｓ”，２００４年版）に従って標準大気（２０℃、相対湿度６５％）中で調製する。その後、この繊維を慎重に直径１４．５ｃｍ、３０００ｍｌのビーカーに移し、充填高さを測定する。
【００３４】
この繊維を引き続きブローボックスに入れる。ノズルヘッドが４５度傾けられて、右端から６ｃｍ離されてブローボックス中央に向かって当てがわれた、口径４ｍｍのノズル（図２）を介して、１ｃｍの距離をおいてスクリーン越しに空気が吹き込まれ、それによって繊維が舞い上がりかつ開繊される。圧縮空気流量は８．４Ｎｍ３／ｈに調整される。ノズル口径は４ｍｍでなければならない。吹き込み時間は１回につき６０秒である。
【００３５】
ブローボックス高さの計算：
あらかじめブローボックスを用いて開繊された繊維を引き続き慎重に再度直径１４．５ｃｍの３０００ｍｌのビーカーに移し、充填高さをあらためて測定する（図３）。
【００３６】
ブローボックス高さ比の計算：
ブローボックス高さ比はブローボックス高さと初期高さの比である。
補助的に、繊維の開繊品質を次の評点に従って視覚的に判定する。
評点１：開繊なし
評点５：繊維の半分が開繊される
評点１０：全ての繊維が開繊される
図４は、開繊品質について評点９が付された繊維を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
実施例１（比較）：
個々の繊度が１．７ｄｔｅｘであるリヨセル繊維を、公知の方法に従って水性酸化アミン中でセルロース溶液から押出形成し、乾湿式紡糸法で凝固させ、かつ従来技術によるウェブ後処理で切断し、洗浄し、乾燥させ、かつリヨセル繊維が仕上げ被覆０．８〜１．２重量％を有するようシリコーン油で仕上げ加工した。個々の値をこのパラメータについて記載することはできない。これは、仕上げ剤を入念に付与した場合でさえ、繊維ウェブ内の被覆が一定範囲内で変動するからである。繊維を市販のＡｕｔｅｆａ社梱包機で生産規模にてプレスして梱とした。試料を引き続き上記方法に従って取り出した。
【００３８】
本発明による実施例２および３：
個々の繊度が１．７ｄｔｅｘであるリヨセル繊維を、公知の方法に従って水性酸化アミン中でセルロース溶液から押出形成し、乾湿式紡糸法で凝固させ、トウ後処理で洗浄し、乾燥させ、スタッファーボックス捲縮で捲縮し、リヨセル繊維が仕上げ被覆０．７〜０．９重量％を有するようにワッカーフィニッシュ（Ｗａｃｋｅｒ  ｆｉｎｉｓｈ）ＣＴ９６Ｅ型のアミノ官能化シリコーン油で仕上げ加工した。その後、トウを切断した。繊維を市販のＡｕｔｅｆａ社梱包機で生産規模にてプレスして梱とした。試料を引き続き上記方法に従って取り出した。
【００３９】
本発明による方法によって製造された繊維は、従来技術の繊維より著しく改善された開繊特性を示す。
【００４０】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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