[发明专利]交联的丙烯酸系吸湿性纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及能可逆并反复地进行吸湿、放湿的交联丙烯酸系吸湿性纤维。更详细地说涉及通过使用含有1重量％以上的酸性共聚用单体的丙烯酸系纤维作为原料丙烯酸系纤维而有效地得到有高质量的交联丙烯酸系吸湿性纤维的方法，以及利用该方法得到的交联丙烯酸系吸湿性纤维。

背景技术

丙烯酸系纤维是最常用的合成纤维之一，通常的市售的丙烯酸系纤维的吸湿率为1-2％左右，低于棉花及羊毛等天然纤维。这种丙烯酸系纤维能够反复进行吸湿、放湿，有望成为一种适用于衣料、睡衣领域的纤维材料。

特开平2-91271号公报、或特开平5-132858号公报等中提出，为了使丙烯酸系纤维具有吸湿放湿性，利用肼交联处理丙烯酸系纤维，之后，利用碱金属氢氧化物水解残存于该纤维中的腈基，转换成羧基或羧基金属盐，由此制成具有吸湿放湿性的交联丙烯酸系纤维。

上述已有的交联丙烯酸系吸湿性纤维在20℃、65％RH下的饱和吸湿率达25-50％、水溶胀性达50-300％的高值。

众所周知，丙烯酸系纤维一般地是以丙烯腈为主要成分，和作为另一共聚用单体成分共聚合而得到，另一共聚用单体成分如：乙酸乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯等的乙烯单体、苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺等中性共聚用单体，或者(甲基)烯丙基磺酸、p-苯乙烯磺酸等含有磺酸的共聚用单体及其盐类、(甲基)丙烯酸、衣康酸等含有羧酸的共聚用单体及其盐类等的酸性共聚用单体，或者乙烯基吡啶、甲基乙烯基吡啶等的碱性共聚用单体。

在丙烯酸系纤维中使用的这种共聚用单体，目的在于改良制造丙烯酸系纤维时的纺丝性、改良制品的特性。在这些共聚用单体内具有酸性的共聚用单体及其盐类、特别是含有磺酸共聚用单体及其盐类，一般地使用目的在于改善丙烯酸系纤维的染色性等，通常以不足1重量％的比例共聚合。

迄今为止，含有这种酸性基的共聚用单体成分一般用于提高染色性，但是，即使含有1重量％以上，染色性也不能再提高。为此，一般的衣料用丙烯酸系纤维使用含有80重量％以上的丙烯腈成分、含有1重量％以下的改良染色性的共聚用单体(即含有酸性基的共聚用单体)和中性共聚用单体的共聚物。

根据所述现有方法进行的交联处理，由于将通常使用的丙烯酸系纤维作为处理对象，所以含有酸性基的共聚用单体含有量通常少至不足1重量％。在对于这样的常用的丙烯酸系纤维进行交联处理时，需要使用的肼浓度为相对于被处理纤维的0.5-3倍的水溶液、即5-30重量％水溶液(浴比1∶10)，例如在98℃的高温条件下进行3-10小时的长时间的处理。

这样使所述现有的吸湿·放湿性的交联丙烯酸系吸湿性纤维，存在有交联处理及水解处理的反应条件剧烈、即在高温度处理的条件下处理时间长这样的剧烈反应条件的问题，而且存在的问题还有，使用试剂(肼和碱金属氢氧化物)的量大、必须将反应过量的试剂供于纤维，得到的纤维成本高。

另外上述现有的有吸湿·放湿性的交联丙烯酸系吸湿性纤维，存在有因如所述水溶胀性高(从150～300％)、故吸湿后(或吸水后)的形态保持性差的明显问题，难于使用于要求形态稳定性的应用中。

另外，如特开平2-91271号公报所知，同时进行交联和水解反应，由此能够缩短用于进行吸湿·放湿性的处理时间。

但是，同时进行交联和水解反应的现有的方法中，由于交联的反应速度慢所以交联反应成为速率决定反应。例如为了得到氮的增加量=0.6％的交联度，需要使用2％的肼浓度(浴比1∶10)进行5小时(98℃)的交联反应。

这样，当用于交联处理的肼的浓度为低浓度时(例如约2％)，为了使交联度达到目的范围则需要比较长的时间，而水解也必要更深地进行，结果由于碱金属氢氧化物的反应剧烈，存在有得到的吸湿性纤维的溶胀性增大、强度降低的问题。

为了避免这样的问题，有如下方法，通过提高肼浓度(例如5％以上)、或提高处理温度(例如98℃以上)、缩短交联处理时间(2小时左右)可以提高交联度。但是该方法存在有增大交联处理及水解处理所用的试剂(肼和碳酸钠等)的量、及提高处理温度所需要的能量的问题。

因此，本发明的目的在于，通过使用特定的原料纤维，减少用于交联处理及水解处理的试剂(肼和碳酸钠等)量，缩短处理时间而提供能够廉价地得到具有充分地吸湿·放湿性能的交联丙烯酸系吸湿性纤维的制造方法及交联丙烯酸系吸湿性纤维。

发明的公开