JPH0718066B2

JPH0718066B2 - 吸水収縮糸

Info

Publication number: JPH0718066B2
Application number: JP60297942A
Authority: JP
Inventors: 恒夫玄馬; 準一吉中; 慎吾中西
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS62156326A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は吸水により収縮する糸に関する。さらに詳しく
は、吸水により長さ方向に急速に収縮しかつ収縮応力の
発現速度が高く、さらに吸水収縮後においても長時間に
わたり高い強度とゴム状弾性に示す糸に関する。

〈従来の技術〉吸水により収縮する糸又はそれを用いた編物や織物は多
方面の用途に有用である。たとえば使い捨ておむつの長
手方向端縁部に該収縮糸を使用すると、使い捨ておむつ
の使用者が排泄した水分（主として尿、その他下痢便等
の中に含まれる水分）を吸収して収縮することにより、
尿、便等が使い捨ておむつの外に洩れるのを防ぐことが
できる。また各種縛り紐として該収縮糸を使用し、縛り
紐を吸水させれば、吸水時の収縮応力により縛り部の緩
みを防止することもできる。またオフセツト印刷機の水
棒用カバー材として該収縮糸からなる布帛を用いる場合
には、予め芯ローラーよりやや大き目の直径の筒状物を
該布帛で作製し、これを芯ローラーに装着し、そして水
浸することにより芯ローラーに密着させることができ、
装着作業を極めて簡単化することができる。さらに該収
縮糸を目の粗い筒状物又はコード状とし、植物の移植時
の根巻き材として使用すれば、上記オフセツト印刷機の
水棒用カバー材の場合と同様の理由により、植物の根部
分に簡単に装着できることとなる。その他、ハム類のネ
ツト、しめ糸としても有用である。さらに土木工事用布
帛、たとえば一旦吸水収縮処理を行なつた布帛は高伸度
で極めて大きな耐衝撃性を示し、すぐれた護岸基部洗堀
防止シート等として用いることができる。また湿度セン
サーとしても有用である。

これらの用途により明らかなように、吸水収縮糸は、吸
水時の収縮速度および収縮応力発現速度が大きいこと、
かつ吸水収縮後においても長時間にわたり高い強度を維
持し、さらに適度なゴム状弾性を示すこと、以上４つの
特性を共に有していることが肝要である。

従来より吸水により収縮する糸として種々のものが提案
されている。しかしながら、従来の吸水収縮糸は、上記
４つの特性の内の少なくとも１つを欠いており、満足で
きるものではない。たとえば、吸水時の収縮速度および
収縮応力発現速度を高めたものは、繊維を構成するポリ
マーとして親水性のものを用い、かつ繊維内部に水が侵
入しやすいような構造とし、さらに侵入した水により膨
潤した繊維を繊維軸方向の収縮に寄与させるために繊維
構成分子の配向度を高くしたものであるが、このような
繊維は、吸水により自由に膨潤できる構造となつている
ため、吸水により繊維の内部構造がくずれやすく、吸水
収縮後の強度および収縮応力が急激に低下してくる。吸
水収縮後の強度および収縮応力を高めるためには、該繊
維を高撚り数となるように撚り上げて内部構造がくずれ
にくい糸とする方法が考えられるが、このような糸はコ
ンパクトな構造となつているため、糸内へ水が侵入しに
くく、かつ糸を構成している繊維が吸水しても膨潤でき
る自由なスペースが減少する等の理由により、吸水時収
縮速度および吸水時収縮応力発現速度が著しく低下する
こととなる。すなわち従来から知られている吸水収縮糸
は、吸水時の収縮速度、収縮応力発現速度、吸水収縮後
の強度および吸水収縮糸のゴム状弾性のうちの少なくと
も１つを欠いており、前述したような多くの用途に使用
するうえで問題となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉本発明は、前述したような特性、すなわち、吸水時の収
縮速度が高く、かつ収縮応力発現速度も速く、また吸水
収縮後の強度が高く、さらに吸水収縮後においてゴム状
弾性を有していること、以上４つの特性を共に有する吸
水収縮糸を得ることを目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉すなわち本発明は、20℃水中における最大収縮率が30％
以上でかつ吸水により急速に収縮する繊維と、20℃水中
における最大収縮率が30％以上でかつ吸水によりゆっく
り収縮する繊維を混撚または混紡してなる吸水収縮糸で
ある。

吸水により急速に収縮する繊維は、吸水時の収縮速度が
速くかつ収縮応力発現速度も高いという特長を有する反
面、吸水収縮後の強度および収縮応力が短時間に低下す
るという欠点を有している。一方吸水によりゆつくり収
縮する繊維は、吸水収縮後の強度および収縮応力は高い
が吸水時の収縮が遅くかつ収縮応力発現も遅いという欠
点を有している。本発明は、このような長所および短所
を有する二種類の繊維を組合せて一体化することによ
り、それぞれの繊維の有している長所をより拡大せし
め、しかも短所が解消できることを見出したものであ
る。本発明において、二種類の繊維を一体化して糸とす
る手段として、混撚または混紡する方法を用いている。
この一体化手段が、個々の繊維の有している長所を拡大
せしめ、かつ短所を解消させる上で好ましい。

次に本発明の吸水収縮糸を、使い捨ておむつの長手方向
端縁部に使用する場合を例に挙げて説明すると、この場
合には特に吸水時の収縮速度および収縮応力発現速度が
速いことが要求される。何故ならば、吸水収縮糸の吸水
時収縮速度または収縮力発現速度が遅いと、使い捨てお
むつの使用者が急激に体液を排泄した場合（例えば、使
用者が激しい下痢便を排泄した時や横向きに寝ていて排
尿した時等）、使い捨ておむつに装着された吸水収縮糸
が十分に機能しないうちに（すなわち使い捨ておむつの
端縁部が使用者の大腿部に十分に密着しないうちに）排
泄物が使い捨ておむつの端縁部から外部に洩れ出てしま
うからである。さらに使い捨ておむつの使用者は通常た
びたび動くので、吸水収縮糸は伸長−収縮を繰り返して
受けることとなるが、使い捨ておむつの端縁部は常に大
腿部に密着していなければならず、さらに異常な形で使
用された場合（例えば使い捨ておむつが正常な形で装着
又は維持されていない状態で使用者が激しく動いたとき
等）に吸水収縮糸が切断を生じるようなことがあつては
ならず、これらを満足するためには、吸水収縮後の繊維
は適度なゴム状弾性および十分な強度を保持しているこ
とが必要である。使い捨ておむつの端縁部に使用する吸
水収縮糸は、使用者の排泄物中の水分を吸収して収縮す
るが、排泄された体液が直ちに吸水収縮糸に到達すると
は限らず、予め排泄物が使い捨ておむつの吸収体に吸収
され温度が下つた状態で新しい排泄物が排泄され混合さ
れた後吸水収縮糸に到達する場合のことも考慮しておけ
なければならない。当然のことながら有機高分子材料の
吸水による収縮率、収縮速度、収縮応力、収縮応力発現
速度、膨潤度、膨潤後の応力緩和等は温度に依存し、温
度が高くなるほど大きくなるわけであるが、材料により
温度依存性は異なる。使いすておむつ端縁部に使用され
る吸水収縮糸は最悪の使用条件を想定しても十分機能を
発揮しうるものでなければならず、従つて（Ａ）吸水時に即座に要求される吸水時の収縮率、収縮
速度、収縮応力、収縮応力発現速度という初期性能は環
境温度を考慮し、体温よりもかなり低い20℃近傍におい
ても機能することが要求され、かつ（Ｂ）吸水収縮後の持続性能（特にゴム状弾性、及び強
度）は体温に近い温度領域においても長時間にわたつて
機能し、顕著な応力緩和がみられてはならない。

以上の点を考慮すると、使いすておむつ端縁部に使用す
る吸水収縮糸は次の代用特性を有していることが望まし
い。

（１）吸水時収縮率:20℃の水中における最大収縮率
（以下吸水時収縮率という）が30％以上で、かつ30％収
縮に達する時間（以下吸水時収縮速度という）が10秒以
下であることが好ましい。吸水時収縮率が30％未満であ
れば、使用者の大腿部に十分密着できない可能性が出て
来る。

（２）吸水時収縮応力：原長状態での20℃水中における
収縮応力（以下吸水時収縮応力という）は使用する糸の
太さ、経済性を加味すると30mg/d以上で、吸水時収縮応
力30mg/dが発現する時間（以下吸水時収縮応力発現速度
という）としては10秒以下が好ましい。吸水時収縮応力
が低い場合には、使い捨ておむつ端縁部を大腿部に密着
させるための力が不足し、端縁部を構成する材料全体が
吸水して柔らかくなつてからでないと収縮できないた
め、収縮が遅れることとなる。使用する糸を太くするこ
とにより収縮応力を高めることは可能であるが、この場
合には収縮糸による凸部が生じ着用感が悪くなり、さら
に経済的にも好ましくない。

（３）吸水時収縮後の糸はゴム状弾性を有し、具体的に
は、原長より30％収縮させた状態で20℃水中に16時間浸
漬した時の吸水状態における収縮応力（以下吸水後収縮
応力という）が10mg/d以上であるのが好ましい。また35
℃水中に８時間浸漬した時の吸水状態における収縮応力
（以下35℃吸水後収縮応力という）も10mg/d以上である
のがより好ましい。20℃より体温近傍までの温度領域に
おける吸水後の収縮応力が使用中に低下すると使いすて
おむつの端縁部は使用者の動きに従つて伸長−収縮する
ことができず、大腿部への密着状態が不良となる。吸水
後収縮応力を高めるために使用する糸を太くした場合は
上述（２）と同様の理由で好ましくない結果となる。

（４）吸水収縮後の強度:20℃水中に原長より30％収縮
させた状態で16時間浸漬した後の吸水状態における引張
破断強度（以下吸水後強度と記述する）のことを意味
し、300mg/d以上が好ましい。これは、使い捨ておむつ
の装着状態が正常でない状態で吸水収縮糸が収縮し水に
より膨潤した後に、使用者が激しく動いたことにより糸
が切断するというようなことが生じないよう配慮してお
く必要があるからである。

以上、使い捨ておむつ用吸水収縮糸を例に挙げて要求さ
れる特性を詳述したが、これらの特性は前述した他の用
途等に吸水収縮糸を応用するに際しても有用なものであ
る。たとえば、本発明の吸水収縮糸を縛り紐、根巻き
材、ハム類のネツト又はしめ糸として使用する場合に
も、上述した性能を有する場合には作業能率が大巾に向
上することとなる。またオフセツト印刷機水棒ローラー
用カバー材の素材として用いてもカバー材の交換能率が
著しく向上することとなる。さらに湿度センサーとして
用いる場合は、より感度の高いデーターを得ることがで
きることとなる。

本発明は、前述したように、急速に収縮する繊維とゆつ
くり収縮する繊維にそれぞれの繊維の持つ特長を生かし
かつ拡大せしめた役割を分担させ前記の４特性を高機能
化することに成功したものである、言いかえれば、吸水
による初期性能（吸水時収縮速度および吸水時収縮応力
発現速度）を吸水により急速に収縮する繊維により発現
させ、吸水後の持続性能（吸水後収縮応力、35℃吸水後
収縮力および吸水後強度）を、吸水により急速に収縮す
る繊維より遅れて（通常５分以内）吸水収縮を起こす繊
維に分担させたものである。このことからも明らかなよ
うに、本発明を構成する吸水により急速に収縮する繊維
と吸水によりゆつくり収縮する繊維は、一体化された場
合に、前述したような４つの特性を保持していることが
望ましく、このためには、それぞれの繊維は次の第１表
に示すような性能を有しているのが好ましい。なお表
中、吸水により急速に収縮する繊維の吸水５分後におけ
る30％収縮時収縮応力保持能力は、吸水によりゆつくり
収縮する繊維が収縮応力を発現するまで（通常は約５分
以内）収縮応力を分担するためのものである。また第１
表には、吸水により実質的に収縮しない繊維についても
並記した。

なお、これら性能の測定方法に関しては後述する。

吸水により急速に収縮する繊維およびゆつくり収縮する
繊維としては、上記第１表の特性を有するものが好まし
く、これら繊維を構成するポリマーの例としては、ポリ
ビニルアルコール、カルボキシル基含有変性ポリビニル
アルコール、加水分解ポリアクリロニトリル（ニトリル
基に−COOX:X＝Li,K,Na,NH₄を導入したもの）、セルロ
ースのカルボキシメチル化物、セルロースのアクリル酸
グラフト物等があげられる。

次に、吸水により急速に収縮する繊維および吸水により
ゆつくり収縮する繊維について、ポリビニルアルコール
系繊維を代表例にあげて以下に説明する。

A.吸水により急速に収縮する繊維本発明者らは、急速に収縮する繊維の製造に関し検討
し、ある特殊条件下で作られたポリビニルアルコール
（以下PVAと略す）系繊維が20℃の水に接触した際に極
めて敏感に反応ししかも殆んど溶解することなく大きな
収縮挙動を発現する繊維素材であることを見出し、既に
特許出願している（以下先願特許と称す）。すなわち先
願特許に記載された繊維は、水中収縮性の繊維であつて
吸水時収縮率が30％以上で吸水時収縮速度が10秒以下で
あり、吸水時収縮応力が150mg/d以上で、150mg/dの収縮
応力発現速度が10秒以下でありかつまた原長より30％収
縮させた状態での20℃水中における収縮応力が30mg/d以
上、20℃水中へ分散したときの溶解減量が25％以下を満
足する、水に対して難溶な高速収縮繊維であり、このよ
うな性能を有するPVA繊維を得るためには次の如き製造
方法が適していることが該先願特許に明記されている。

原料PVA:カルボキシル基を0.5〜10モル％含有し、平均
重合度500〜3000、鹸化度77〜99.9％のもの。なおカル
ボキシル基含有モル％とは、変性ポリビニルアルコール
を構成している原料全モノマー単位、すなわち酢酸ビニ
ルおよびカルボキシル基含有モノマー（例えばイタコン
酸、マレイン酸など）等の合計量における該カルボキシ
ル基含有モノマーのモル割合のことである。

紡糸原液:PVA濃度が35〜60重量％の水溶液紡糸方式：乾式紡糸紡糸後の冷却及び乾燥条件：口金を出た直後、20℃〜70
℃の冷却ゾーンで一旦冷却し、80℃〜170℃の予備乾燥
ゾーンを通過させた後、110℃〜180℃で絶乾。

延伸熱処理条件:190℃〜230℃の温度で４〜７倍に延
伸。

このような方法で得られた繊維は本発明に好ましく用い
ることができるが、もちろんこれ以外の方法でも製造す
ることができる。

B.吸水によりゆつくり収縮する繊維特開昭60−2709号公報において本発明者らは通常のPVA
より成る水中高収縮糸を提案している。その骨子は繊維
内部の分子配向を不均一状態で可能な限り進め、しかも
結晶化を必要最低限におさえ、水と接触した瞬間におけ
るわずかな膨潤作用で繊維内部に潜在する不均一な歪み
を緩和し、この過程で発現する形態変形を吸水収縮糸と
して生かすものである。このものは特開昭60−2709号公
報にも述べられている如く、水温30℃〜40℃で30秒以内
に10％〜60％収縮することを特徴としたものであり、こ
の繊維を20℃水中で測定した場合、吸水時収縮速度は40
秒以上であり、吸水時収縮応力発現速度は45秒以上を要
する。しかし、吸水後収縮応力は約10mg/d、35℃吸水後
収縮応力も約12mg/d、吸水後強度は1.0g/d以上であり、
これら２特性は本発明の要求にマツチするものである。
したがつて、この繊維は、通常本発明に好適に使用でき
るものである。

このような繊維の具体的な製造方法に関しては上記公開
公報に記載されているが、再度記載すると以下の通りで
ある。

原料PVA:重合度1,200〜3,000、鹸化度98.0モル％以上の
通常のPVA 紡糸方法：湿式紡糸紡糸後の延伸・熱処理：繊維が塩類及び水分を含有する
状態で130℃以下で４倍以上延伸し、最大収縮温度が65
〜80℃、最大収縮率50％以上となるように緊張下で熱処
理する。なお最大収縮温度および最大収縮率は延伸倍率
および延伸熱処理温度を変えることにより自由に変える
ことができる。

このような方法で得られた繊維は本発明に好ましく用い
ることができるか、もちろんこれ以外の方法でも製造す
ることができる。

本発明は、このような吸水により急速に収縮する繊維と
ゆつくり収縮する繊維を一体化したものであるが、吸水
により収縮する繊維と吸水により実質的に収縮しない繊
維を混撚した糸は公知である。第１図は、吸水により収
縮する繊維（１）と吸水により実質的に収縮しない繊維
（２）の混撚状態を、また第２図はこの混撚糸を吸水収
縮させた場合の状態を模式的に示したものである。第３
図は本発明による吸水により急速に収縮する繊維（３）
と吸水によりゆつくり収縮する繊維（４）の混撚状態
を、第４図はこの混撚糸を吸水収縮させた場合の状態を
模式的に示したものである。第１図の組合せによる撚り
糸の場合には吸水により収縮して第２図の形となる。す
なわち吸水により収縮する繊維のみが縮んで、吸水によ
り収縮しない繊維は単に前者の周囲に巻き付いた状態と
なつている。吸水収縮して第２図のような形となつた撚
り糸の収縮応力は第２図から明らかなように吸水収縮糸
のみが分担するので、吸水収縮糸が水膨潤により応力緩
和を起すともはや収縮応力がなくなつてしまうこととな
る（すなわち吸水後収縮応力が不足する）。この欠点を
防止するために、前述した如く、一体化に必要な撚数を
大巾に上廻る撚を与え、膨潤を抑制する方法をとること
ができるが、反面吸水時収縮速度、吸水時収縮応力発現
速度が著るしく低下してくる。なお吸水後強度は収縮し
ない繊維により一応保持されている。

特開昭57−11231号公報には吸水により収縮する繊維と
吸水により実質的に収縮しない繊維を撚り合せた混撚糸
について述べられている。我々のトレース実験によると
該混撚糸は吸水後収縮応力が12mg/dであり、一見満足な
機能を有するように見受けられるが、水温が高くなると
急激に応力緩和を起しやすくなる。例えば35℃吸水収縮
応力は4mg/d以下まで緩和し（原長より30％収縮させて3
5℃水中に２時間浸漬しただけでも5mg/dになる）ゴム状
弾性を示さなくなる。また該混撚糸の吸水時収縮応力発
現速度は20秒であり、使いすておむつ用吸水収縮糸とし
て必ずしも十分な性能を有しているとは言い難いもので
ある。

一方本発明による撚り糸（第３図）は、吸水収縮のごく
初期（第１表に示した如く通常10秒〜５分）には一時的
に第２図に似た形となるが、それ以後はゆつくり収縮す
る繊維が追随して収縮するため、第４図の如き形態とな
る。第４図から明らかな如く、本発明による吸水収縮糸
は急速に収縮する繊維およびゆつくり収縮する繊維が共
に収縮応力を分担し、かつ長時間経過後、急速に収縮す
る繊維が膨潤して収縮応力を失つた後においてもゆつく
り収縮する繊維が収縮応力を分担し、高い吸水後収縮応
力及び35℃吸水後収縮応力を示すこととなる。しかも吸
水後収縮応力および35℃吸水後収縮応力は前述のように
吸水により急速に収縮するヤーン及び吸水によりゆつく
り収縮するヤーンのそれぞれの吸水後収縮応力または35
℃吸水後収縮応力を加えた値よりはるかに高いものとな
る。さらに吸水後強度も十分に高い。

吸水により急速に収縮する繊維と吸水によりゆつくり収
縮する繊維を単に組合せるだけでは、本発明の特性は得
られない。すなわちこれら繊維を混撚または混紡により
一体化することが必要であり、さらに吸水により急速に
収縮する繊維を用いて、この繊維が備えている吸水時収
縮速度及び吸水時収縮応力発現速度をそのまま生かすた
めには吸水によりゆつくり収縮する繊維と組合せた場合
の撚数が問題となる。つまり撚数が高いと糸の吸水時収
縮速度および吸水時収縮応力発現速度が低下することと
なる。本発明者らは適正な撚数について検討した結果、
急速に収縮する繊維が吸水収縮糸の長手方向と成す角θ
（以下撚角度θと表わし、その求め方は後述する）を18
°以下にすることが本発明に合致した性能を有する糸を
得る上で好ましいことを見出した。従つて本発明による
吸水収縮糸は撚角度18°より甘い撚数で、糸を一体化す
るに足りる撚をかけて用いるのが好ましいこととなる。
撚数を高くすると、上述したような欠点の他、以下に述
べるような問題点も生じることとなる。

A:撚り糸状でスナールが発生し、使い捨ておむつ端縁部
に撚り糸を組入れる製造工程あるいは製織工程、製編工
程で糸切れ等によるトラブルが発生し、製造工程の稼動
率が下る。

B:吸水収縮した場合、糸がキンクした状態となり、均一
な収縮が得られない。

なお撚角度θは、上述の如く吸水収縮糸を構成する成分
のうち急速に収縮する繊維の単繊維が吸水収縮糸の長さ
方向と成す角θを示すが、その値は下記の計算式により
求めた値を用いるものとする。第５図は、吸水収縮糸５
（糸半径rcm,撚りピツチdcm）の中で急速に収縮する繊
維成分６が撚角度θで撚糸されている状態を示す模式図
であり、第６図はその展開図である。第５図および第６
図から容易に理解できるように、撚角度θは次の如く求
める。ここでは糸は完全な円柱であると仮定し、単繊維
間の空隙は無視する。

撚りピツチd:2.54/T（cm）（T:t/inで表わした撚数） dr:吸水収縮糸の正量繊度 ρ：吸水収縮糸の密度（異種繊維が混紡又は混撚されて
いる場合は加重平均してρを算出する） ρの値として、ビニロン＝1.26 綿糸＝1.54 レイヨン
＝1.50 アクリロニトリル＝1.15を用いる。

よりθ（°）を求める。

ただし単繊維は糸の外周上を通るのではなく、の場所を通るとして扱う。

吸水収縮糸のうちで急速に収縮する成分が諸撚糸となる
ように構成されている場合は、下撚糸における撚角度θ
_１と上撚糸撚角度θ_２を上式により別々に算出し、下撚
と上撚が同一方向の場合（第７図参照）は、θ＝θ_１＋
θ_２で、下撚と上撚が逆方向の場合は、θ＝θ_１−θ_２
として求める。

また理由は明らかでないが、吸水により急速に収縮する
繊維と吸水によりゆつくり収縮する繊維を撚り合せた場
合、撚り糸の吸水後収縮応力および35℃吸水後収縮応力
は、それぞれのもとのヤーンの有する吸水後収縮応力又
は35℃吸水後収縮応力を合せた値より２倍以上になると
いう特異な現象も確認されている。

吸水により急速に収縮する繊維とゆつくり収縮する繊維
を一体化する際のそれぞれの繊維の形態は、フイラメン
ト＋フイラメント、フイラメント＋紡績糸、紡績糸＋フ
イラメント、紡績糸＋紡績糸のいずれでもよく、前述し
たように通常撚角度18°以下の撚をかけて用いられる。
また紡績時両者を混合しても良く、綿状又はスライバー
状での混合、紡績時の混合（いわゆるコアーヤーンとす
る）も可能である。

もちろん、この吸水収縮糸は、使用目的によりコード状
でそのまま使用してもよく、また織物や編物等の形状に
加工して使用してもよい。

次に、吸水収縮糸および吸水により急速に収縮する繊維
さらに吸水によりゆつくり収縮する繊維等の性能測定に
ついて詳述する。なお測定に供する繊維および糸（以
下、両者を代表して繊維と称す）は、予め標準状態（20
℃±２℃、相対湿度65±２％）の雰囲気中に放置し、水
分平衡に至らせた後、標準状態下で測定を行なう。

1.吸水時収縮率および吸水時収縮速度繊維に水中で1mg/dの荷重がかかるようにし20±１℃の
水中に繊維を浸漬して、浸漬時間（秒）と収縮率（元長
に対する収縮率）を測定する。そしてその際の収縮率30
％に達する時間（秒）を吸水時収縮速度、水浸５分以下
における最大収縮率を吸水時収縮率とする。

2.吸水時収縮応力および吸水時収縮応力発現速度繊維に5mg/dの張力をかけて定速伸長型引張り試験機に
つかみ間隔10cmとして取り付け、次いで繊維を20±１℃
の水中に浸漬してつかみ間隔不変の状態で収縮応力と浸
漬時間（秒）の関係を測定する。そしてその際の水浸５
分以内の最大収縮応力を吸水時収縮応力（単位:mg/d）
とし、また試料がヤーンの場合収縮応力が150mg/dまた
は50mg/d、試料がコードの場合収縮応力が30mg/dに到達
するまでに要する時間（秒）を吸水時収縮応力発現速度
とする。

3.吸水時30％収縮時収縮応力、同保持能力繊維を元長に対して30％弛ませた状態で定速伸長型引張
り試験機につかみ間隔10cmにして取り付け、次いで繊維
を20±１℃の水中に浸漬して、つかみ間隔不変の状態で
収縮応力と浸漬時間（秒）の関係を測定する。そしてそ
の際の、水浸５分以内の最大収縮応力値を吸水時30％収
縮時収縮応力（単位:mg/d）とし、水浸５分後の時点で
の収縮応力を吸水時30％収縮時収縮応力保持能力（単
位:mg/d）とする。

4.吸水後収縮応力吸水時30％収縮時収縮応力測定法と同一の方法により、
16時間浸漬した時の収縮応力を吸水後収縮応力（単位:m
g/d）とする。

5.35℃吸水後収縮応力水温を35±１℃とし、浸漬時間を８時間とする以外は吸
水後収縮応力と同一の方法で測定した時の収縮応力を35
℃吸水後収縮応力（単位:mg/d）とする。

6.吸水後強度吸水時30％収縮時収縮応力測定法と同一の方法により、
16時間浸漬したサンプルを水を含んだ状態のままで定速
伸長型引張り試験機を用いて引張り破断強さを測定す
る。チヤツク部への取り付け時は5mg/dの初荷重をかけ
る。

以下、本発明を実施例により説明する。

実施例および比較例（１）急速に収縮する繊維の製造イタコン酸２モル％変性PVA（平均重合度1800,鹸化度97
モル％）を使用して、PVA水溶液濃度50％の原液とし、
口金から空気中に吐出した紡糸原糸を下記条件により冷
却、予備乾燥、乾燥を行つた。

紡糸筒温度（冷却ゾーン） :30℃ 〃（予備乾燥ゾーン）:110℃ 冷却ゾーン長さ :0.25m 予備乾燥ゾーン長さ :2.35m 乾燥温度 :125℃ 乾燥した紡糸原糸の水分率は0.1％以下であつた。この
紡糸原糸を200℃の延伸炉を通して5.5倍に延伸し、650d
/72fのヤーンを得た。この繊維をＡヤーンとし、性能を
第２表に示す。

（２）ゆつくり収縮する繊維の製造重合度1700、ケン化度99.9モル％のPVA水溶液を飽和Na₂
SO₄水溶液中で湿式紡糸後、40℃の空気中及び90℃の飽
和Na₂SO₄水溶液中で4.5倍に延伸し、そのままの定長状
態において絶乾するまで130℃の熱風乾燥と170℃の熱処
理を行つた。この繊維は水による著るしい膨潤と収縮を
ともなうため、定長を維持するに十分な張力を与えた状
態で繊維付着Na₂SO₄除去を目的とする30℃の水洗、給油
等の湿潤処理を施し、更に対繊維水分率が40％に到達す
るまでは80℃、次に120℃の熱風により緊張下で乾燥し
た。得られた単繊維デニール1.5drの糸篠を用い、パー
ロツク方式で索切後、リング精紡機で綿番手10′s/1、
撚数6.8t/in（Ｚ）の紡績糸を得た。この紡績糸をＢヤ
ーンとし、性能を第２表に示した。

（３）吸水により実質的に収縮しない繊維市販の綿糸10′s/1を（Ｃヤーンと称す）用いた。その
性能を第２表に示した。

（４）吸水収縮糸の作製上記（１）、（２）および（３）で得られたヤーンを用
いて下記の如き構成の撚り糸を作製した。

実施例１〜４急速に収縮するヤーン650d/72f 1本とゆつくり収縮する
繊維10′s/1 2本をリング撚糸機によりＳ方向に撚数＝
5,8,10.5,14t/in（急速に収縮する繊維の撚角度はそれ
ぞれ8.1°,12.8°,16.9°,22.4°となる）に合撚糸し、
得られた糸をそれぞれ実施例1,2,3,4とした。

実施例５上記実施例１〜４と同一のヤーン構成とし、撚数5t/in
（急速に収縮する繊維の撚角度は8.0°となる）として
紡績糸と同一方向の撚り（Ｚ方向）をかけた。

比較例１ゆつくり収縮するヤーン10′s/1のみを３本用いて、リ
ング撚糸機で撚数4.8t/in（Ｓ方向）に加撚した。

比較例２急速に収縮するヤーン650d/72fのみを３本用いて、リン
グ撚糸機でＳ方向に撚数4.6t/in（急速に収縮する繊維
の撚角度は7.6°）に加撚した。

比較例３急速に収縮するヤーン650d/72f/1×２の諸撚コードを下
撚数14t/in^(s)×上撚数５t/in^(s)に撚糸した。急速に収
縮する繊維の撚角度は20.7°である。同一撚方向に撚糸
した理由は、撚り糸の形状をコンパクトにし、吸水後強
度を高めるためである。

比較例４急速に収縮するヤーン650d/72f 1本と実質的に収縮しな
いヤーン（綿糸）10′s/1 2本をリング撚糸機によりＳ
方向に5t/inに加撚した。急速に収縮する繊維の撚角度
は7.4°である。以上の実施例１〜５および比較例１〜
４で得られた糸の諸性能を第３表に示す。

これらの結果より、実施例1,2,3および５は、本発明で
いう吸水により急速に収縮する繊維とゆつくり収縮する
繊維を組み合せ、かつ撚角度θを18°以下に撚糸した場
合であり、この場合には本発明でいう吸水収縮糸の好適
特性をすべて満足していることは明らかである。なお撚
方向を変えても吸水収縮糸の特性は殆んど変わらない
（実施例５）。また実施例４は、吸水により急速に収縮
する繊維とゆつくり収縮する繊維を組み合せた場合であ
るが、撚角度を高くして糸をコンパクトにしたものであ
る。この場合には、吸水時収縮速度および吸水時収縮応
力発現速度が若干低下し、本発明の好適要求を満たさな
いことを示しているが、このような性能であつても吸水
収縮糸としてなお多くの用途に使用することができる。

一方、比較例１は、吸水によりゆつくり収縮する繊維の
みからなる糸の場合であるが、この場合には吸水時収縮
速度および吸水時収縮応力発現速度が著しく低い。また
比較例２は、吸水により急速に収縮する繊維のみからな
る場合であるが、この場合には吸水後強度が全くなく、
吸水後収縮応力および35℃吸水後収縮応力も満足できる
ものではない。また比較例３は、吸水により急速に収縮
するヤーンのみを用いてコードをコンパクトにし、吸水
後強度を高くした場合であるが、この場合にも吸水時収
縮速度が低下し、吸水時収縮応力発現速度が極度に低下
する。さらに比較例４は、吸水により急速に収縮するヤ
ーンと吸水により実質的に収縮しないヤーンを組合せた
場合であり、吸水後収縮応力および35℃吸水後収縮応力
が低すぎることを示している。さらに、第３表に示した
糸を使いすておむつの長手方向端縁部に（一方の端縁部
に同じ糸２本を平行に引きそろえて）用いて試作した使
いすておむつを生後12カ月の乳児に着用させて実用テス
トを行つた結果、下記の通りで、本発明による吸水収縮
糸が良好な結果を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸水により収縮する繊維（１）と実質的に収縮
しない繊維（２）を撚り合せた糸の模式図、第２図は第
１図の糸を収縮させた場合の糸の模式図、第３図は吸水
により急速に収縮する繊維（３）と吸水によりゆつくり
収縮する繊維（４）を撚り合せた糸の模式図、第４図は
第３図の糸を収縮させた場合の糸の模式図である。第５
図は吸水収縮糸（５）の中における急速に収縮する繊維
の単繊維（６）の状態を模式的に示したもので、図中ｒ
は吸水収縮糸の半径、ｄは撚りピツチ、θは撚角度を示
す。第６図は第５図の展開図である。第７図は吸水収縮
糸が、下撚、上撚が同一方向に撚糸され諸撚とされた場
合における急速に収縮する繊維の単繊維の状態を模式的
に示したもので、図中７は下撚糸を、６は急速に収縮す
る繊維の単繊維を、θ_１は下撚糸における急速に収縮す
る繊維の単繊維の撚角度を、θ_２は上撚糸における下撚
糸の撚角度を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】20℃水中における最大収縮率が30％以上で
かつ吸水により急速に収縮する繊維と、20℃水中におけ
る最大収縮率が30％以上でかつ吸水によりゆっくり収縮
する繊維を混撚または混紡してなる吸水収縮糸。
【請求項２】20℃水中における最大収縮率が30％以上
で、30％収縮に達する時間が10秒以下であり、原長状態
での20℃水中における収縮応力が30mg/d以上で、30mg/d
の収縮応力発現までの時間が10秒以下であり、かつ原長
より30％収縮させた状態で20℃水中に16時間浸漬した時
の吸水状態における収縮応力が10mg/d以上で、この状態
における強度が300mg/d以上である特許請求の範囲第１
項記載の吸水収縮糸。
【請求項３】急速に収縮する繊維の撚角度が18°以下に
撚糸されている特許請求の範囲第１項または第２項記載
の吸水収縮糸。
【請求項４】吸水により急速に収縮する繊維が20℃の水
中において、最大収縮率が30％以上で、30％収縮率に達
する所得時間10秒以下であり、原長状態での20℃水中に
おける収縮応力が150mg/d以上で、150mg/d収縮応力発現
までの時間が10秒以下であり、かつ原長より30％収縮さ
せた状態での20℃水中における収縮応力が30mg/d以上
で、この状態で５分間放置した時の収縮応力が20mg/d以
上である特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の
吸水収縮糸。
【請求項５】吸水によりゆっくり収縮する繊維が、20℃
水中において、最大収縮率が30％以上で、30％収縮率に
達する所要時間が10秒〜５分であり、原長状態での20℃
水中における収縮応力が50mg/d以上で、50mg/dの収縮応
力発現までの時間が10秒〜５分であり、かつ原長より30
％収縮させた状態で20℃水中に16時間浸漬した時の吸水
状態における収縮応力が5mg/d以上であり、この状態に
おける強度が500mg/d以上である特許請求の範囲第１〜
３項のいずれかに記載の吸水収縮糸。
【請求項６】吸水により急速に収縮する繊維がカルボキ
シル基含有変性ポリビニルアルコールからなり吸水によ
りゆっくり収縮する繊維が未変性ポリビニルアルコール
からなる特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに記載の
吸水収縮糸。