(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部が吸水性短繊維束状物で、鞘部が吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物で構成され、芯部と鞘部の重量比率が９５：５〜２０：８０であって、実質的に無撚である芯鞘型短繊維束状物と、その外周を１００〜３５０Ｔ／ｍで捲回してなり、かつその太さが、前記芯鞘型短繊維束状物の太さの１／２００〜１／２の太さである連続糸状物とからなり、さらに前記芯鞘型短繊維束状物が、吸水性短繊維束状物の粗糸Aおよび吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物の粗糸Ｂとを、粗糸Ｂ、Ａ、Ｂのサンドイッチ状のスライバー列となし、トランペットに急速に収束させることで形成したものである、ことを特徴とする吸水性複合紡績糸。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩耗や捩じれによるせん断応力に対して強度が改善され、後工程での単糸切れや毛羽切れによる粉塵飛散を極小にして脆弱性を改善し、且つその素材の極めて優れた吸水性機能を可能なかぎりそのまま具備した吸水性複合紡績糸に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高吸水性の繊維からなる紡績糸を糸状、紐状、布帛状に加工して、吸水性や膨潤性を生かした用途展開が進んでいる。しかしながら紡績糸とした場合は、糸状の形状と強度を保つために、撚り、結束等の方法を必要とすることから繊維間を拘束し、無拘束状態の繊維の状態よりも吸水倍率が低くなるのが一般的である。具体的には無拘束状態で通常自重の５０〜６０倍の吸水率をもつ繊維束状物が、撚係数９５でリング紡績を行うと７〜８倍の吸水率に低下する。
【０００３】
また、高吸水性を含む繊維束状物を糸状で捲回して作成した高吸水性紡績糸の場合は、高吸水性を含む繊維束状物に拘束が少ないので吸水能力は非常に高く有用であるが、その反面摩耗や捩じれによるせん断応力に対して脆弱である。そのため、施撚や後工程での各種ガイド通過時の擦過作用によって短繊維束状物の損傷や切断が多発し、粉塵飛散が著しくなり操業性の低下を余儀なくされるという問題点があった。
【０００４】
また実撚を挿入した紡績糸の場合、粉塵飛散は改善されるものの本来の素材特徴である高吸水能力が著しく低下するという問題点が生じる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
即ち、本発明の目的とするところは、摩耗や捩じれによるせん断応力に対して強度が改善され、後工程での単糸切れや毛羽切れによる粉塵飛散を極小にして脆弱性を改善し、且つその素材の極めて優れた吸水性機能を可能なかぎりそのまま具備するところの吸水性複合紡績糸を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
吸水性繊維は、水を吸収する際、繊維の長手方向及びその垂直方向に体積膨潤することで大容量の水を吸収するため、糸状を構成する短繊維束状物として出来るだけ拘束を与えない方が良く、芯鞘型短繊維束状物が無撚であって、且つその外周部が連続糸状物で捲回されていることが好ましい。
【０００７】
従って、上述の目的は、芯部が吸水性短繊維束状物で、鞘部が吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物で構成され、芯部と鞘部の重量比率が９５：５〜２０：８０である芯鞘型短繊維束状物と、その外周を１００〜３５０Ｔ／ｍで捲回してなる連続糸状物とからなることを特徴とする吸水性複合紡績糸（請求項１）によって達成される。
【０００８】
また、連続糸状物の太さが、芯鞘型短繊維束状物の太さの１／２００〜１／２の太さであることを特徴とする請求項１の吸水性複合紡績糸（請求項２）によって達成される。
【０００９】
また芯鞘型短繊維束状物が、実質的に無撚であることを特徴とする請求項１および２の吸水性複合紡績糸によって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成の詳細について説明する。
本発明の吸水性複合紡績糸は、芯部に吸水性短繊維束状物を、鞘部に吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物を配してなる芯鞘型短繊維束状物に、更に比較的繊度の高い連続糸状物でその外周を捲回してなる様に構成している。
【００１１】
尚、芯鞘型短繊維束状物に位置する芯部とは、芯鞘型短繊維束状物を横断的にカットした場合、芯部の短繊維束状物が必ずしも中心部分のみに位置しなければならないということではなく、それを取り巻く鞘部の短繊維束状物の辺縁部に片寄って位置しても良く、またその芯部の短繊維束状物が鞘部の短繊維束状物から部分的に表面露出しても良いことを意味する。
【００１２】
本発明の芯部に配される吸水性短繊維状束状物に使用される吸水繊維としては、例えば架橋アクリル酸塩系繊維、特開２００１−４０５７６号公報に挙げられている様にアクリル繊維を基体として後加工により加水分解させて得られた繊維などの比較的脆弱な繊維が挙げられ、これらの吸水性繊維を混用して用いることもできる。
【００１３】
上記架橋アクリル酸塩系繊維としては、特開平１１−８１１３０号公報や特開平２０００−３１４０８２号公報に挙げられている様にアクリル繊維を原料にし、ポリマー改質をして分子を親水化・高架橋化した繊維や、架橋アクリル酸塩系繊維等が挙げられるが、アクリル酸ナトリウム塩を主成分とする高吸収繊維が高吸水性の点で好ましい。
【００１４】
このような架橋アクリル酸塩系繊維の好適な市販品としては、具体的には鐘紡株式会社製のベルオアシス、東洋紡績糸製のＮ３８およびディスメルなどを挙げることができる。尚、ベルオアシスの場合、自重の約８０倍の水、自重の約１.５倍の湿気を吸収できる能力を持っている。
【００１５】
また、前記架橋アクリル酸塩系繊維、アクリル繊維を基体として後加工により加水分解させて得られた繊維など比較的脆弱な吸水性繊維またはそれらの吸水性繊維を混用した繊維に他の吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維として、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維、半合成繊維および天然繊維などが部分的に含まれても良い。
【００１６】
その場合、吸水性繊維と吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維の混用割合としては、１００：０〜２０：８０が好ましい。
【００１７】
次に鞘部の短繊維束状物に使用される短繊維としては、前記吸水性繊維以外の一般的な短繊維で良く、例えばポリエステル、ポリアミド等の合成繊維、半合成繊維および天然繊維などが挙げられる。尚、それらの繊維断面形状等についてはなんら制約されるものではない。
【００１８】
芯部と鞘部との短繊維束状物の重量割合としては、９５：５〜２０：８０が必要であり、芯部と鞘部の重量比が７０：３０〜４０：６０が脆弱性改善と吸水性能特に吸水速度を保持する上で特に好ましい。特に、芯鞘部の重量比が芯部２０：鞘部８０を越える場合、各種ガイド通過時の擦過作用により切断されるは大幅に改善されるが、逆に吸水量と吸水速度（複合糸の吸引力）が大幅低下する。また、逆に芯鞘部の重量比が芯部９５：鞘部５を下回る場合、複合糸の脆弱性を改善することが困難である。
【００１９】
また、芯鞘型短繊維束状物が実質的に無撚であることが、吸水性能、特に吸水速度を保持する上で好ましい。
【００２０】
本発明に用いられる連続糸状物としては、フィラメント糸、モノフィラメント糸、紡績糸などが挙げられる。尚、それらの繊維断面形状および伸縮特性などに何ら制約されるものではない。
具体的な連続糸状物の糸としては、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維、半合成繊維および天然繊維などから紡糸されたもの，あるいはポリエステル、ポリアミド、ウレタンなどのフィラメントが挙げられる。
【００２１】
本発明に用いられる連続糸状物の太さとしては、通常繁用されている太さのもので良いが、芯鞘型短繊維束状物の太さの１／２００〜１／２の太さが、芯鞘型短繊維束状物の吸水性を損なわず、芯鞘型短繊維束状物の強度を保持するのに好ましい。
【００２２】
本発明に用いられる連続糸状物の撚数としては、１００〜３５０Ｔ（トルク）／ｍが必要である。１００Ｔ／ｍ未満の場合、連続糸状物の内側に存在する短繊維束状物の拘束力が低くなり吸水性が増加する反面、擦過による切断が生じやすくなり、更には吸水性繊維の脱落が起りやすくなる。また逆に３５０Ｔ／ｍ以上の場合内側に存在する短繊維束状物を拘束させ、本来の特徴である吸収性を損ないやすくなる。
【００２３】
本発明の吸水性複合紡績糸の製造方法としては、例えば次のような方法が挙げられる。通常の紡績法で芯成分としての吸水性短繊維束状物の粗糸Ａおよび鞘成分としての吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物の粗糸Ｂを得る。更に該短繊維束状物の粗糸ＡおよびＢを用いた吸水性複合紡績糸は、具体的には図１および２、または図３に示した工程によって得ることができる。
【００２４】
図１は、トランペット２により収束力を利用した芯鞘型短繊維束状物（＝芯鞘型２層粗糸）の製造方法である。前記短繊維束状物の粗糸ＡおよびＢを用い、図１の様に粗糸Ｂ、Ａ、Ｂ成分とサンドイッチ状のスライバー列１を作成し、該スライバー列をトランペット２に急速に収束させることで、吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物の粗糸Ｂ成分がトランペットの収束力に抗しきれなくなり、盛り上って芯鞘型短繊維束状物（＝芯鞘型２層粗糸）が形成され、次にコイラー３によってケンス４に収容される。更に該芯鞘型２層粗糸は図２の様に、ドラフトゾーン５にて所要の太さまでドラフトされ、中空スピンドル６の先端で連続糸状物７により螺旋状に巻き付けられて吸水性複合紡績糸が形成される。
【００２５】
また、図３は、２種の短繊維束状物・粗糸ＡおよびＢの送出し量を変え、一方の粗糸に他一方の粗糸をこより状に包み込む方法で作成した吸水性複合糸の製造方法である。
前記短繊維束状物の粗糸ＡおよびＢをそれぞれバックローラー８に供給し、エプロンローラー９を経てテーパーフロントローラー１０の送り出し量の高い側へ通して得た吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物の粗糸Ｂと、送り出し量の低い側へ通して得られた吸水性短繊維束状物の粗糸Ａとを同時に精紡し、吸水性短繊維状物の粗糸Ａを中心に吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物の粗糸Ｂを捲回させることにより、吸水性短繊維束状物の粗糸Ａをこより状に包みこむ状態で芯鞘型短繊維束状物１１が形成される。更に該芯鞘型短繊維束状物は、中空スピンドル６の先端で連続糸状物７により螺旋状に巻き付けられて吸水性複合紡績糸が得られる。
【００２６】
本発明の吸水性複合紡績糸の用途としては、吸水性、吸湿性を必要とする織編物全般に用いることができ、例えば衣料全般、下着類、マット類、油中混入水の水取りフィルターや除湿用フィルターなどの各種フィルター、通信ケーブル用遮水材または水走り防止材、農業用保水材などに利用することができる。
【００２７】
【実施例】
本発明を以下の比較例および実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００２８】
実施例１
本発明における吸水性複合紡績糸の製造方法の一例を示す。図１および２に実施例１の工程概略図を示す。
芯成分としてポリアクリル酸部分ナトリウム塩を直接紡糸し得られたポリアクリレート系繊維（繊度９ｄ［デニール］）と、ポリエステル繊維（繊度３ｄ）を６０：４０の割合で混合し、通常の紡績法で吸水性短繊維束状物の粗糸Ａを得た（芯成分の吸水性短繊維束状物Ａ）。また鞘成分としてポリエステル短繊維（繊度２ｄ）１００％を短繊維束として、通常の紡績法で、吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物Ｂの粗糸Ｂを得た（鞘成分の吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物Ｂ）。
【００２９】
各々の短繊維束状物の粗糸、鞘成分の吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物Ｂと芯成分の吸水性短繊維束状物Ａは、図１の様に各粗糸Ｂ、Ａ、Ｂ成分とサンドイッチ状になるようにし、かつ短繊維束状物Ｂ、Ａ、Ｂの比率が２０／６０／２０（粗糸Ａ，Ｂの芯鞘比率は６０／４０）になるようにしてスライバー列１を作り、該スライバー列をローラーでドラフトし，トランペット２に急速に収束させることで実質的に無撚の芯鞘型短繊維束状物（芯鞘型２層粗糸）を得た。
更に該芯鞘型２層粗糸を図２の様に、ドラフトゾーン５にドラフトすることにより太さ４，５００ｄの芯鞘型短繊維束状物１１を得た。該芯鞘型短繊維束状物１１を中空スピンドル６の先端で連続糸状物７（ポリエステルフィラメント、太さ２５０ｄ）により螺旋状に巻き付け（撚数１８０Ｔ／ｍ）吸水性複合紡績糸を得た。
【００３０】
実施例２
実施例１と同様にして粗糸Ａ（芯成分の吸水性短繊維束状物Ａ）、粗糸Ｂ（鞘成分の吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物Ｂ）を得た。
各々の粗糸、鞘成分の吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物Ｂと芯成分の吸水性短繊維束状物Ａはそれぞれ図３に示したバックローラー８に供給され、エプロンローラー９を経てテーパーフロントローラー１０に送られる。このとき、エプロンドラフト後の吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物Ｂは送り出し量の高い側（ローラー径の大きい方）へ通し、エプロンドラフト後の吸水性短繊維束状物Ａは送り出し量の低い側（ローラー径の低い方）へ通して精紡し、短繊維束状物Ａ、Ｂの芯鞘比率が、６０／４０になる様に紡糸した。テーパーフロントローラー１０を通過後芯成分の吸水性短繊維束状物Ａに鞘成分の吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物Ｂが被覆されて、両短繊維束状物ＡおよびＢは実質的に無撚の芯鞘型短繊維束状物１１（太さ４，５００ｄ）を形成する。次いで、該芯鞘型短繊維束状物に、中空スピンドル６の先端で連続糸状物７（ポリエステルフィラメント、太さ２５０ｄ）を螺旋状に巻き付け（撚数１８０Ｔ／ｍ）て吸水性複合紡績糸を得た。
【００３１】
実施例３
短繊維束状物Ａ、Ｂの芯鞘比率が、９０／１０になる様にした以外の方法は実施例１と同様にして吸水性複合紡績糸を得た。
【００３２】
比較例１
短繊維束状物Ａ、Ｂの比率が、１００／０になる様にした以外の方法は実施例１と同様にして吸水性複合紡績糸を得た。
【００３３】
比較例２
短繊維束状物Ａ、Ｂの比率が、１０／９０になる様にした以外の方法は実施例１と同様にして吸水性複合紡績糸を得た。
【００３４】
比較例３
捲回繊維の撚数を９５Ｔ／ｍにした以外の方法は実施例１と同様にして吸水性複合紡績糸を得た。
【００３５】
比較例４
捲回繊維の撚数を３８０Ｔ／ｍにした以外の方法は実施例１と同様にして吸水性複合紡績糸を得た。
【００３６】
実施例および比較例中の各測定値は、以下の方法により測定し、得られた値である。
（１）吸水倍率
長さ５０ｃｍの試験片を、ビーカー中で純水に浸漬させ、その後該試験片を取出し、３分吊下げ水切りを行う。水切り後の吸水糸の質量を吸水後重量とし、吸水前後の重量から吸水倍率を算出した。尚、表１は通信用ケーブルの遮水材として用いる場合の評価結果を示し、吸水倍率が２０倍を下回る場合、遮水効果が不充分で、水走りによる被害が生じかねないのに対し、２０倍以上の場合は、吸水性機能が優れていると評価される。
【００３７】
（２）脆弱性
長さ１００ｍの試料を、非ローラー式の金属固定ガイド（金属棒）に擦過する様に強制的に糸道を設け４００ｍ／ｍｉｎの速度で巻取りを実施した。なお、金属固定ガイド下部に吸引装置及びその先端にフィルタ−を設け、フィルター部で落綿を捕集した。下式から、それぞれの試料のＦＲＹ率（落綿率）を算出した。
（落綿の総重量）／（巻取った糸の総重量）×１００＝ＦＲＹ率（％）
尚、表１は通信用ケーブルの遮水材として用いる場合の評価結果を示し、ＦＲＹ率が０．４０％を越えると、通信用ケーブル作製時、工程中粉塵飛散が生じ易くなり作業性が低下するのに対し、０．４０％以下の場合は脆弱性が改善されたと評価される。
【００３８】
【表１】
0004576078.tif 000002
【００３９】
比較例１および３では脆弱性が認められ、比較例２および４では吸水性能が不充分なのに対して、実施例１〜３は、脆弱性に優れると共に吸水性能にも充分な効果を示した。
【００４０】
【発明の効果】
如上の如く、本発明によれば、摩耗や捩じれによるせん断応力に対して強度が改善され、後工程での単糸切れや毛羽切れによる粉塵飛散を極小にして脆弱性を改善し、且つその素材の極めて優れた吸水性機能を可能なかぎりそのまま具備した吸水性複合紡績糸が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸水性複合紡績糸の製造方法において、トランペット２により収束力を利用した芯鞘型短繊維束状物（芯鞘型２層粗糸）の製造を示す前半工程の概略図である。
【図２】図１の工程に続き、中空スピンドル６を利用した吸水性複合紡績糸の製造を示す後半工程の概略図である。
【図３】テーパーフロントローラー１０により、２種の短繊維束状物の送出し量を変え、一方の粗糸に他方の粗糸をこより状に包み込む方法で芯鞘型短繊維束状物（芯鞘型２層粗糸）を製造して、吸水性複合紡績糸を製造する工程図である。
【符号の説明】
Ａ：吸水性短繊維束状物・粗糸Ａ
Ｂ：吸水性繊維以外の繊維からなる短繊維束状物・粗糸Ｂ
１：スライバー列
２：トランペット
３：コイラー
４：ケンス
５：ドラフトゾーン
６：中空スピンドル
７：連続糸状物
８：バックローラー
９：エプロンドラフト
１０（１０ａおよび１０ｂ）：テーパーフロントローラー
１１：芯鞘型短繊維束状物
１２：吸水性複合紡績糸
【図１】
0004576078.tif 000003
【図２】
0004576078.tif 000004
【図３】
0004576078.tif 000005