Rayonの樹脂加工に関する研究(第11報):中間工業規 模に於けるRayon糸又はTowの高度改質的樹脂加工と それ達を用いる最終製品への関連研究(I) : 本樹脂 加工の意義と新規装置の試運転の経過並びに製品の 一二の成績について
著者 斉藤 楢夫, 増永 稔, 斉藤 渥美
雑誌名 福井大学工学部研究報告
巻 7
号 1.2
ページ 10‑25
発行年 1959‑01
URL http://hdl.handle.net/10098/5226
10
Rayon の 樹 指 加 工 に 関 す る 研 究 ( 第 1 1
報) 中間工業的規模に於けるRayoo 糸又は Towの高度改質的
樹脂加工とそれ等を用いる最終製品への関連研究
(1 ) *
一本樹脂加工の意義と新規装置の試運転の経過並びに製品の一二の成績についてー
斉 藤 楢 夫 及 外
00 the Treatment of Rayons with Syothetic Resins by Means of an Improved Method.
(XI)On t h e T r i a l P r o d u c t i
t>ns o f Resin Treated Rayon Yarn and Tow by a Novel Machine on a SemiI n d u s t r i a l S c a l e ， and o f t h e Blends and a l s o o f t h e Carpets and some o t h e r End Products t h e r e f r o m .
Narao SAITO e t a l i i
The p r e s e n t paper i s t h e f i r s t one o u t o f t h o s e e x h a u s t i v e s t u d i e s and d e a l s only with t h e p r e 1 i minary s t e p s
，which have j u s t been s t a r t e d by a newly planned and c o n s t r u c t e d machine f o r p r o c e s s i n g rayon tow o r e n d l e s s f i b e r with s y n t h e t i c r e s i n s on a s e m i ‑ i n d u s t r i a l s c a l e under the p r i n c i p l e o f t h e s o ‑ c o
Iled P r e ‑ h e a t i n g and Quenching" method t h a t we have h e t h e r t o been t r e a t i n g w i t h .
l n t h e f i r s t p l a c e t h e s p e c i f i c f e a t u r e o f t h i s p r o c e s s i n g i s b r i e f l y reviewed ， and t h e i m p o r t o f which i s a l s o given i n c o n n e c t i o n with t h e s p e c i a l i n t e r e s t f o r t h e rayon and t h e s y n t h e t i c f i b e r world ， e s p e c i a
l1y i n t h e p r e s e n t s t a t u s o f t h a t i n d u s t r y .
l n t h e second p l a c e a g e n e r a l development i n mastering t h e n o v e l machine i s s t a t e d t o g e t h e r with some d e t a i l s o f t h e c o n s t r u c t i o n .
Some r e s u l t s o f t h e p r o c e s s i n g v a r i o u s f i b e r s both i n t h e forms o f yarn and tow a r e r e p o r t e d i n t h e 3 r d p l a c e . Some t r i a l end p r o d u c t s o f b l a n k e t s and t u f f t e d c a r p e t s were made with a s u c c e s s through t h e s e new r a t i o n a l i z e d s e s i e s o f c o u r s e o f mannfacture.
A summery and a p r o s p e c t o f t h e p r e s e n t t e s t s a r e l a s t l y g i v e n .
要 ヒ日ー
本報は主題の様な甚だ広汎な研究の最初のものであるが，本研究は昭和28年及30年度の文部省 科学研究費による「試験研究」に続いて
3 1
年度「化学促進」の補助金によって3 1
年度末頃に漸く機 械が出来，種々調整，運転の結果今日まで延数千封度に相当する試料を取扱い32年度末に漸く二三長 日本化学会第11年会講演(昭和33年 4月6日東京)を敷f汗した。本件に関し 3件特許出願中。
掛 福井大学教授， 蝉#増永稔(助手)，斉藤渥美(当時助手)酉康雄〈当時学生・32年度卒業生)江幡修 (同)小川隆一郎(同)中野慎之助(同)
R a y o n
の樹脂加工に関する研究〈第1 1
報) 11の最終製品も出来上る所まで進展し，学会報告も第1報を了った訳であるが本報では大体そのあた りまでについて述べ，以後の発展は後報にゆづる事としたo
本報で行う樹脂加工は所謂「構造改質的樹脂加工」であって工業的に普通に行われているもの とは種々の点で大いに異っているo従って緒言において本報の特質について一応初めから簡単に説 明した方が，好ましいと考えたので要約的に解説を試みた。又現下の繊維事情の下で各種の繊維と 関連して本研究の工業的意義についても述べた。加工機械については要点を説明し，試験経過を報 告し最後に本報の範囲内で明白にし得た事柄を列挙した。
緒 .=. 1::1
永らくなべ底景気を続けて来た横維業界では技術革新を望むこと切なるものがあるように思わ れる。それは今次の不況はーすやそっとの「対策」ではど
5
にもならなかった事，最も強力な革新 的技術のみが結局現状を打破して新生面を開拓し得る最も大きい鍵となりひき金となり得る事を痛 感せざるを得ないからであろうo最近は特に多種多様の合成繊維が次々と登場して来ているo併し乍ら是等の各種の新顔の合成 横維の何れもが，夫々他によって犯されない独特の存在理由を明確に持っているかどうかは幾分疑 問であろ
3 0
従って自然各自品質と価格その他に於いて競合状態に陥る事はさけ難いと思われる。さなきだに，最近は綿，羊毛からは価格の引下げをもって挑戦して来ている。多くの新顔の合成識 維はこの点に於いても今後尚苦難の道を歩まねばならないであろうo
著者はつとに是等の諸事情を察知し，梢もすれば古典的繊維群に追いやられ勝な
Rayon
を高 度改質によって，少くともRayon
のもつ宿命的欠点的性質を改善向上し，それ自身でも新生面を 開拓すると共に，今後尚幾年かは恐らく必然的傾向である合成系との混用による，共存共栄的役割 を増大すべき事を指摘して来た白即ち著者は本報までにj麗t述べて来た様な特殊の樹脂加工法と本報に於いての如き新規の，中 間工業的規模の装置とを用いて高性能の高度改質
Rayon
を得ょうとするものであって，それ等を 単独利用文は，合成系及天然系を含む各種の織維，特に二三の新合成繊維との様々な混用において 実際如何なる新規の，又はより有利な性質が具現せられて来るかを看ょうとするものである。本報 はこの目的の最初のものであるo従ってp 蕊に用いられる特殊の樹脂加工法については前各報に論 述して来た所であるが，先づそれらの本質的特徴等に関して極簡単に要約概説しておいた方が便宜と考える。
本報に於廿る「構遺改質的高度樹脂加工」について
そもそも繊維織物への価値ある樹脂加工は歴史的には
1 9 2 0
年代に始ったT o o t a IBroadhurst
& Lee C o .
，の技術者達引による人絹への内部樹脂加工以来の事であるo我国にこの方法が輸入せ られたのは三井氏の特許等に負う所が大きい。1945‑6
年頃まではこの方法は殆んど無批判に行わ れて来た。併し1 9 4 0
年頃堀尾教授による強力スプ続いて捲縮スプが出現して以来樹脂加工も当然新しい方法が出る筈であった訳であるo
著者は
1947‑8
年頃から偶t樹脂加工によるレイヨYの改質の仕事に従事しだしたのであるが この種の樹脂加工に一新構想を導入し，樹脂の性質と共に主として繊維の配列その他の構造的性質 と関連して，樹脂加工を行うべき事を主張して来たへ そこで先づ使用樹脂の原料の配合及熟成度 等を考慮し，P . V . A
， メラミシ等を利用して4)適度の縮合度とl i n e a r
性樹脂を狙として適用し た5¥。 これ等についてはその都度報告して来たが(京大化研報告，及帝人タイムス誌，日本化学会 講演等)結果は従前のものに比し種々の特異な性質が得られていた。それは第1‑3
表及び第1
図12 福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第7巻 第1・2号
第1表 綜 及 単 繊 維 の 加 工 成 績
￨部門
lE1叫 Denier h ‑ h ￨ M E l o n g Fibers(gd/rdy 〕ki￨(g/wde)tkw(d 拓ry)kl ￨(%w〉ektw etl w I (財)w (d)
Untr回tedBemberg yarn 1.15 21. 4 93 1.67 1.09 13.5 20.0 Tr白tedBemberg. 1.39 20.0対 27.5 116 1. 91 1.39 15.1 28.1 Untr回tedCrimped Staple 1.66
一
29.0 5.25 1.03一
16.6一
Tr回tedC. S. 1. 80 16.63 32.8 5.62 1.25
一
18.1一
… 帥MethodS L56
一
30.8 1.35 1. 58一
15.38一
Treated 2・bathM. Staple 1.96 25.63 30.9 1.34 2.08
一
16.7一
(京大化研究報告集vo1.24， March 31， 1951.より〉
第 2表 種 々 の 織 物 の 加 工 成 績
PlastiCc OZlEdiqit. & Degree of Recovery from空of白th31e竺
LI
The increased the condition of the Treated Untreated I Amt. of Recov. I Fabrics of appi1cation叩 Plweft
叶
'aftI
liq. zndIinp c nuzrlne Angle
I
開 〔 ガ 〕 (ガ)I
(%)I
(財) I (財) ISpun Rayon Serge a (A2) 1/2.5 1.5 5 139 77.4 55.5 15.7 22.1 I
H が " 1/3 2 6 ，~ 133.5 74.2 75.0
"
H 12.5 19.5"
H" "
4 6?{ 132 73.4 73.1"
11.9Spun Rayon Mus line (A2) 1/3 2 6~ 148 82.2 84.0 56.0 61. 0 26.2
"
11"
4 6U 145 80.6 85.0" "
24.6 24.0Rayon Crepe " 350' 3 1お
I
75. 5I
70.9I
玖 5I
4札01鉱o
1則 Bemberg Crepe"
4 7 149 L82.71 68.4J 71.11飢 01山￨
8.4(京大化研報告集 vo1.24， March 31， 1951.より
第
3
表 ノ ミ イ ノ レ 織 物 の 加 工 成 績 Applied Pile reωvoefry miynon9 4Y0afrn pilefabric Pile irc ecoof vrearvy t in拓 ofpile fablic of rayon Spun yarn pressure Treated Untreated Treated Untreated
115 g/cmll 78.5 59.0 95.0 55.0 515 " 81. 5 69.0 90.0 54.5 1115 " 69.0 50.0 85.0 50.0 1615 " 57.0 44.5 80.0 48.5
〈京大化研報告集 vol.26， Sep
t .
1952より，原文に圧がg/mllとあるは glcmllの誤り〉Rayonの 樹 脂 加 工 に 関 す る 研 究 ( 第11報) 13
第 1図 各種繊維の弾性回復(藤野式試験機による測定〕
〈京大化研報告集vol.28March， 1952英文より)
~r ~
treated (dry)
40 40
tr.ated (wet)
30 30
m m w
︹田明
)E CZ
﹃
ミ
:eat吋 (dry10 却 却 10 20 却
日 叩 耳ation(船ー→ Elongation ( 約 一 歩
関 『 50
S. Fibers Crimped Rayon Staple
40
ト
treatcd;dry)30 30
被
〈被
出B ω 20
treated A (wet¥ 同 20
旬。
畠匂B包O 吋 10
2 ω 10
untreated l、N'et)
10 20 却 10 20 30
Elongation ( 剖 ー → Elonga ¥; on (郊)ー一揖
の通りであって要するに (1) 結節強伸度がより大きい事，
(2)弾性回復が向上している 事， (3)撒物として重荷重で も雛回復度が高<，又 (4)パ イノレ織物ではパイノレの圧縮の回 復率がより高いものが得られる 等の事であった。
この種の被樹脂加工機維は 既に高度の改質が行われている のであって，単に樹脂を繊維に 塗ったり，浸ませたりしただけ の も の と は 異 る 事 は 明 白 で あ るo 樹脂は繊維の内部深く入っ ているとい
5
種々の証査がうか ヌわれた。即ちそれはアノレカリ による臨潤抵抗性が高い事G¥ 繊維構造を破壊しなければ出てこない様な窒素が普通のものよ りも多い事7¥及び染色の差等白 から明かになった。
実際是等は従前の樹脂浸漬 法とは異り，所謂「特殊予備加 熱浸漬法」を採用したのであっ て， (初期の研究時代には一時高 周波加熱によったのであるがそ の 後 普 通 の 加 熱 法 に よ っ た 〕 これによって繊維中のc1
0 s e d p o r e
をopen
し繊維芯部により 多く浸達せしめ固定せしめたも のであったれ白この様にして樹脂加工を行われた繊維及びその製品は従前の内部樹脂加工品よりも耐屈曲摩耗 性においても遥かに優れている筈であるo それは今日普通に製せられている紡織用ビスコースレイ
ヨシは， (極最近は少し違った構造のものも試みられてはいるが)主として
s k i n
とc o r e
とのはっ きりとした組織構造のものであり，この種のものに不徹底に内部樹脂を適用しでも，それはVイヨ yを却って本来の外硬的な性質を益々助長するにすぎず，従って結局屈曲に対して益々脆くなりや すくするだけであるo然るに蕊に本法による真の芯部加工に於いてはP 外硬的Vイヨンを相対的に 内硬外柔的組織に改質を行5
から上述の様にならないのである10lo実際この事は新規の万能型屈曲 産耗試験機を試作して証明する事が出来た山(第2
図a
，b
参照〉。又この種芯部樹脂加工即ち「構造改質的樹脂加工」の理論的基礎については一部詳述しその際
「特殊予備加熱浸漬法」が芯部樹脂加工に如何に合理的であり，重要且有効な方法かを述べた凶。
恋に予備加熱浸漬のデi/;/等の一例を示すと温度は
1 2 0
0C
が雛の反接と回復とを考慮して最適であ14 福 井 大 工 学 部 学 研 究 報 告 第7巻 第1・2号
第2図a スブサージむ同一布 での「特浸法」加工と市販 加工とのCyc1e・Load特有 曲線の比較
hu hu hu 内証
‑凧
t za
︐
心 10
∞
‑:>
、主
〉、 ζ，)
10000'
5000
500
200
100
2 O 4 5 loa.d. (lby.'ru:め→
第2図b ポプ !J~ 布での
「特浸法」加工と市販 加工との比較
忽別O
2.00
って，
1 2 0
0Cxca
1.5
分 と い う 事 と(第3，4図参照) ，樹脂液には 予備加熱完了直後投入しそのま L 少くとも1 0
分間浸漬を続ける事が 必要である13¥。この事は本報での加工機械の 設計上の主要点となっているが，
之等は機械の項に於いて述べるo
掠てこの様にして芯部加工を 達成したものは甚しい特徴をもっ て い る 事 は 既 に 述 べ た の で あ る が凶，どうも
w o o l
製品の風合には なかなかなりにくい。処がその後 の研究によって，その理由が可成 明かになって来た。その事情を述 べると次の通りである。従来の「予備加熱法」では二 種の結果即ち，
(a)
軽荷量で、撤回復角が高くて且重荷重でも高いもの，つまりh i g hc r e a s e r e s i s t a n t
でh i g h c r e a s e r e c o v e r y
の も の と (b)
低荷重では高くないが重荷重では比較的撤回復が高い即ち 単にhigh c r e a s e r e c o v e r y
のものとがある事を見出していた1410前者は芯部樹脂と共に何等か の方法で比較的 第 3 図特殊樹脂加工デ V~ の経緯平均の敏 第 4図特殊樹脂加工デνyの経緯平均 回復角に表れたi P r e ‑ h
伺tJ効果とそ の雛回複角に表れたi P r e
・h
回tJ 白温度×時間との関係 効果とその温度×時間との関係 表面に固定した樹脂に帰因する ものではないか と考えていた。
処がこの様な考 が或程度正しい 事が明かとなっ たlへ そ れ は 要 約すると次の通
りであるo
即ち各種の
代 表 的 繊 維 の 圧 縮 弾 性 率 ， 或 は 圧 縮 の 回 復 率 を 測 定 し て み た 処 第5図 の 如 く く1)繊 維 素 系 と
ISO
tO~
，
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函<1':0
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律事事
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2. a 4 6 6 7 U乱 (lb?(~) ー
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坤 吋 起 Mh 恕曽
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F， ， ，. 二 と 斗 5 ・
~ 0 Q $ 五S 1.0'且S" J.O NO・P.dw.t
m
暗号ho:r...特殊予備加熱時間〔分〉一→
100 j
，
(/.$ lS 孟ol..$ J，O 0・，，.../1.量t.~~~_~_"'~.~ ̲̲ ̲
耐喝事bよ特殊予備加熱時間(分)ー→
(2)合成系と (3)羊 毛 と に つ い て は 三 者 が 大 体 各 自 の 特 徴 に よ っ て 大 別 け に 分 類 出 来 る 事 が わ かった。即ち図中 (1)の曲線は荷重と共に尻下りになり(
1
型)， (2) の は 尻 上 り と な り (][)，(3)は特異的であって軽荷重でも遥かに高く，重荷重ででも余り甚しくは下らない (JJI)。種々の 繊維の
5
ち羊毛のみがこの型であるとい5
事は，この事実が羊毛の可成本質的の特徴と密接な関係 がある事がわかる。レイヨyに効果的に芯部加工を施すと元来のI
型からE
型に改質される事が明 かとなったくこれはナイロン型或は練絹型になった事である)0 処 がν
ィョγに拙い樹脂加工(主 として外部加工〉を行5
とI型の特徴的傾向が益々助長されたもの，即ち軽荷重はで圧縮の反接は 高いが荷重増加と共に急に反接が下り回復も著しく低下する事になる。今この型を便宜上1
Iと名Rayonの樹脂加工に関する研究(第11報〕 15
K O
JO
ー‑‑'"
A 第E型 羊 毛 押
印 卵 白 刊
4l
圧 縮 回 復 率 円 台 車
第E型 テ ，‑νy
0 ・20 仰 '0 10 10D
荷 重(gfαnりー→
第5図 各種織維の圧縮の弾性回復
付 け る と す る と 一 般 に 表 面 樹 脂 加 工 だ け で は
I
型はI
型に， ][型はE
型になるだけであ るo処が羊毛に表面加工を施すとE
型が変じ て 1I十Eとなる。つまり 1Iの部分と Eの 部分とがそれぞれの荷重範囲でその特徴が出 て来ている事によるとみるべきであるo即ち これは羊毛に拙い表面加工を行う事によって 羊毛自身の表面状態がこわされ 1I型が表わ れてきたが，或程度以上の荷重からは1
'の 効果よりも羊毛自身の芯部構造に帰国した現 象に基きEの効果がはっきりとよりつよく表 われてきたと考えられる。即ちE
型の特徴は E型に加うるに羊毛自身の特異な表面構造に 帰因する x型をもっている事ではなかろ5
か。 そこでレイヨンを改質してI
→E
とするだけ では羊毛化には不充分であった理由がわかっ たわけであるo 羊毛型のためには E型を失わずにより高いEとなし更に或程度の表面加工処理に よって軽荷重部の回復を高め，斯くして皿型(羊毛型)に近づける事が可能である事が推論せられ た。(詳細は福井大学工研報，承前斎藤第九報，特に第1 1
，1 2
，1 3
図参照特許出願中)。加 工 設 備 に つ い て
以上述べた様にして，どうすればより高い羊毛様機能をもっ改質νイヨンが作り得るかという 一応の改質理論がわかった訳であるロこの事を工業的に達成させるための中間試験設備が本研究に 用いた設備である。市も，同じくレイヨYを改質するにしても，今日の繊維界の一般的趨勢からし でも最も興味ある工業的に新規な一連の方法によって以上の改質を達成しょ
5
とする第1段の装置 であるo本機械設備による樹指加工の現下に於ける工業的意義
先にも言及した通り今日の様な合成系のブーム時代には必然的に競合となり，それ等の機能的 特性と共に価格も又重大である。従ってその両者を考慮した繊維の混用は今後の最も重要且興味あ る課題であろ)0羊毛が混紡用として相当の役割を演ずるであろう事は考えられようが，我国とし ては寧ろレイヨシを有効に混用すべきであって，これには当然改質加工が必須となる口然るに従来 の様に混紡後の染色並びに樹脂加工ではとかく問題が多く，種々の目的に対しては混用成分の両者 に共に最適な条件での加工は不可能な場合が多い。従ってこの様な事情では一種の妥協的条件で加 工が行われるだけであって混用による充分の効果は挙げ難いのが常であるo
然るに我々は本機械設備を用い，上記に対して，混紡前にVイョγの充分な「構造改質的樹脂 加工」を行い，被加工繊維の機能的性質を遥かに高めておく事を狙とするものであって，而も又繊 維の
tow
状或は連続糸状でこの特殊加工を行おうとするものである1へ 従 っ てtow
状でν
ィョγを 高度に改賀しておいてから之に任意の合成系を混紡して，ゴYパーター又は牽切紡糸方式で慌毛糸 を作ると甚しく効果的であるロ同時に又切断して紡毛糸を作ることも可能である。然るときは先 づ混紡した合成系ースブ綜を後から樹脂加工する場合よりも遥かにより高度に改質する事が可能で あるo 特に， 比較的低融点の合成系繊維との混用の際は本方法は絶対的に優位にある事は勿論で16 福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第7巻 第 卜2号
ある1610 例えばテピロン等に於いて然る事が考えられるが之等は後に別報で取扱う事とするo以上 混用の場合を述べたが，固より改質レイヨシのみにても優れた効果が期待出来るのであって本報で は先づそれ等について述べる事とするo
tow
式「構造改質的樹脂加工J
装置 第6
図に示した様に主要部はh e a t i n g zone
と2つの浸漬槽と 2つ の 絞 り 機 及 巻 良しと巻取り機であるoheating zone
に は2ケづLのドラムがあってこれに巻きつ けたtow
がドラム内に吸引せられる熱風に よって加熱せられるようになっているo又 樹脂浸漬槽は高性能の熱交換器が附随して いるD これはステyレス製の渦巻型のもの であるo試料は図の左から矢の方向に進み A，B，C，の各zone
を 経 て 第2浸 漬 槽 に 入り樹脂を吸収するo
中間乾燥も
Cure
も夫々の温度速度に於 い て こ の 同 ー の 装 置 を 兼 用 す る 事 が 出 来 るD 尤も必要に応じて浸漬槽は通さない。各部の詳細については写真を示した。
第 6 図
?-'~・7，，-~
加者埼槽 A』JVBAox B 8.~
M
県
t t
量遺憾機械の運転調製については未だオートメ
‑v
ヨyになっていないので，特に最初は大勢の学生 の子をかつて殆ど人海策戦的に処理しなければならなかったがその後段々に予算措置を得たので少 しづ、つ手がかLらなくなって来た。温度を適当に保つという事も大きい装置になると計器類なしでは必しも簡単ではなかった。従 ってこれも段々に計器をふやして行った。常に少しづ.つ改善して行く事によって漸く使用に堪える 様にする事に成功したo
蕊で一番主要な事で問題になったのは
tow
の十分間浸漬を連続装置で行う事であるoかりに毎 分 30mで通すと 300mのtow
を楽に浸漬させる槽を要し，そして10分間動き乍ら浸漬している 聞にtow
を乱さない様に一様に流す事が必要である。この事は最初よりこの機械の最もむつかしい と考えられていた部分であった。それで、当初最も有効と推定せられた方法は階段的の振動棚であっ たのであるが之は実験の結果種々の理由で不合格であった。そこで第2案としては，三ヶ月型或は舟型の槽であった。これは成功した。この種の槽もステ ンレスのもの及びビニーノレのもの等二三改作を試長た。(第6図参照)
次に最も重要な事は出来るだけ低い張力の下で
tow
を送る事であるo最初はーすした不備の点 でガイドなしではtow
を送れなかったので特別なガイドをつけて運転したのであるがその結果加工 効果には却って悪いことも予想せられたので漸次修正し今日では，当初の設計の通り，この様な特 別なガイドなしでtow
を通す事が出来るよ5
になったロ (第7
図C参照)ドラムそのものについても最初のものを改作し支えを作り表面はステγ Vスの金網とし之に綿 布を巻いて使用する事としたo
2ケの電気的水分担.u定機もとりつけた。
Rayonの 樹 脂 加 工 に 関 す る 研 究 ( 第11報〉
第7凶 tow 状加工装 ~"lta出口側，樹脂浸潰槽及熱交換器
を示す
C ガイドなしでtowを送る ドラム
c'一時使用したガイド
b 装置の tow入口側 計器等を示す
17
18
b' tow状加コー装置の入口側
福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第7巻第ト2号
実 験 結 果
ヴモ e
機械を使いならすため又操 作者が機械の運転になれるため にも多くの予備的な試験を行う 必要があったo これ等について は誌では省略したが市販のtow を大量に使用した。夫々の試料 に刈する「予備i加熱条件」を見 出すため夫々予備実験を必要と
した。 トワよりも糸の}Jが通し やすいので先づ糸から行った。
1. 毛布用糸に対する予 備試験 (小型機使用)
(a) 樹脂被 濃 度 変 化 の 影 響 (b)熱処理時間変化の影響 (C)試料紙の本数変化の影響等を 調べるために小型の 「予備加熱試験機」を用いて処理し， T.N.S.万能型屈曲摩耗試験機111，13)で
i f l H
屈曲摩耗性を測定して)JII工状態の良否のー判定子段とした。 (d)更に外部樹脂の種類とその濃度 変化による影響をも調べた口それ等のデータは第4表の通りであるo
この研究巾の樹脂原液は前報に準じて調製した。加工条件としては樹脂濃度は 5，10， 15， 20
9 6 ;
触媒は樹脂に対して3%の D.A.P.;予備加熱は 1300Cx 3分45秒;浸漬時聞は10分;逆転速度 は15米/分;中間乾燥は 800Cx3分45秒 Cureは 1300Cにおいて夫々 7分30秒，11分15秒，15分 及18分45秒;S::>apingは0.3%の石鹸溶液で浴比 1/100，600C x 20分;洗樵は600Cの温水 で4固と後樹脂を種々の濃度の液で施し ￨加 工 統 京 の 称 の 本 数 I 10 たものについて耐屈曲摩耗性を
l I
切断までの屈曲__，.，，~ . ~， " j，挙粍因数，̲，̲，̲ ~~II
158 調べて み た 。 こ の際 Bedafine I~-一一一一一一 一 :
l 樹脂 量(~;;) I 6.3
は風乾後1100Cで5分間加熱し 1"J
いう訳であるが，この上に外部 樹脂を施して屈曲強度を試験し たo それ等の結果先づ外部樹脂 を施さないものについて (a)， (b)， (c) の影響を屈曲摩耗回 数と樹脂量とについてみると第
4表 a，b，cの通りであるo
次に外部樹脂による影響の 1例としてポリゾーノレC ‑4，S
‑5， SR‑3及 Bedafine2101 の4種について予備加熱2分，
樹脂液濃度 10%，Cure 1300C x 7分30秒 の 条 件 で 得 た 試 料 及予備加熱なしで向上条件のも の，及び未処理のものの3種に
第4表 a iPre‑heatJ及CureI時間， 本数を一定とし た時の濃度の影響
b iPre‑heatJ時間を一定とし樹脂液濃度10必 とし本数を40本とした時のCureの時間の影響
C Cure時間を7分30秒とし樹脂濃度を10%と した時の紙の本数の影響
19 Rayonの 樹 脂 加 工 に 閣 す る 研 究 ( 第11報)
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‑fI'司同ー.
ポリゾール
点 脚
加
切 断 ま で の 屈 曲 摩 耗 回 数 小
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I捌
c
・4ト;r.リゾ・Jレ
2. f
原 被 に 対 す る 温 度 ( % ) ー →
s
.2.，.際 液 に 対 す る 濃 度 ( % ) ー +
た。結果は第
8 ‑
11図 の 通 り で あるo
図からみると
SR‑3
原被の8%
のものが最も高い 耐屈曲摩耗性を示 してはいるがこの ものは子触が硬い ので寧ろ低濃度で 手触もよく屈曲に つよい
Bedafine
(1 %)を採用す る事としたo
第1次 予 備 的 加 工 試 験 元来本機はト ワを使用する事を 目的としたもので はあるが，最初か らトワは取扱いに くく，毛布用の様 な太い耕、ならば少 しでも操作の点で
楽であろうとの見解もあって着手した。 Iのデータから とりあへず一応加工条件を選定したo固より最初から万 全の結果は期待出来ない事は明白であった。というのは 最適の条件を決定するには余りにも因子が多く，多大の 労力と時間とを要する訳であるからであるロたYこの試 験ではどの程度の均一な処理が可能であろうかとか，樹 脂液をどの程度継続して使用可能かとか，実際に大量試 験の際どの様な予期しない事に遭遇したり，或はどの程
度期待が満足されるか等，その他一般的成績を観察するに在った。
結果の成積の一部は第5表に示したo この表から明かな様に C‑1‑A， D‑1， D‑2は何 れも未処理のものよりも屈曲摩耗が強いロこれは紡績純であるから上手に加工すれば当然の事であ るl7ho又D‑l，D‑2の結果から継続加工が可能である事がわかる。毛布の起毛等の都合上少くと も35封度を要するので50封度を処理加工した白別に手芸的に加工糸で組織を試作しハyドカードで 起毛試験を行ってみた。
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未処理
1 2 ~
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原 被 に 対 す る 濃 度 ( % ) 一 宇
第 1 1 園 9 図 第 図
ィ'('7.('./ 2(0
，
第 8
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抑 制
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切 断 ま で の 屈 曲 摩 耗 回 数4 1
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国ーーーー・‑圃‑‑‑‑‑"‑ー，‑‑‑‑‑一一;"・"‑
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切 断 ま で の 屈 曲 摩 耗 回 数 +
￨
l[.毛布用スフ綿 の本機による中 間試験
1.
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0.ZS' fJ. S
原政に対する戯度(%)ー→
$00
。
図 第 1調沼趨
2
日 福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第7巻 第 ト2号第
5
表 毛 布 用 ス ア 糸 の 第1
次 大 量 加 工 成 績 の 一 端 と 加 工 条 件1 cー は D‑l
I
D一 日I
D‑2 I未 処 理 試 料 記 号 ￨ C‑lT樹る.切N断
. s
ま.万で能の脂型屈試曲験摩機耗巨回量数よ 211 7.4 樹 脂 原 液使 用 濃 度
従来通自家調製(熟成100Cx18‑19時間〉
11沿 岸 (C‑1，C‑I‑A) 10拓 (D‑l，D‑2， D‑I‑A)
3拓
第1，及2室 130士20C 第3室 120士20C
3
分52秒10分; 加工綿の流速 15米/:分
(80士20C)x3分52秒 (C‑1，C‑1‑A)
( N ) x 4分35秒 (D‑1，C‑1‑A， D‑2) (120+20C) x7分44秒， 流速 15米/分 0.3%石 鹸
(80‑750C) x 10分 (C‑1，C‑1‑AJ 600Cx20分 (D‑l，D‑1‑A， D‑2J 問。Cで1回+冷水1回(C‑l，C‑1‑A) 400で1回十冷水2回(D‑1，D‑I‑A， D‑2) 後処理による外部樹脂 (A記号のついているもののみ) ポYプール SR‑34%液;浸漬5分
紋り 80が; 乾燥800C; 加工中ドラムへの試料の巻回数は 18; D‑2は D‑1の後継 続加工。
触 媒 D.A. P. 予 備 加 熱 温 度
1/ 時 間
央お三とヨ 漬 時 間 中 間 乾 燥 温 度 時 間 Cure，
S朗.ping，
温 度 時 問
洗 糠
1/
又実際N社 の お 骨 折 で 是 等 の 試 料 を 織 込 ん だ も の を 起 毛 試 験 を 行 い 我 々 も 立 会 っ た 。 そ れ 等 一 連 の 成 績 の 詳 細 に 関 し て は 別 報 の 価 値 あ り と 考 え ら れ る の で 他 日 に 譲 る が ， そ の 大 要 に つ い て は 第
2
，3
次の試験結果と共に後章に於いて要約した。2 .
第2
次毛布持、の大量加工試験第1次 の 試 験 結 果 を 考 慮 し て 更 に50封 度 加 工 を 行 う 事 と し た ロ 今 回 は 鯨 を 総 状 で 染 色 し て か ら 樹 脂 加 工 処 理 を 施 し た 。 加 工 速 度 は 元 来 出 来 れ ば 大 き い 程 よ い 訳 で あ る が ， 樹 脂 浴 そ の 他 二 三 の 点
第6表 毛 布 用 ス ブ 糸 の 第2次 加 工 条 件
や i
樹液 濃%度脂l
触 媒i
予 備 加 熱 ￨ り実
/ z k c度 lzg‑熱 処 理
。
/0/ 温OC度
I
時分，秒間 温。C度 1 時分，秒間SC‑2 スミテ45
ッ
0クス ]0 130 10 15 90 3，45 130 11，15 従自前10家10拓通 製りFB‑1 庁 130 2， 7 10 15 100 3， 15 /1
FB‑2 10 11 2，11 10 15 100 3，16 // 9，48 FC‑1 11.4 11 2，14 5 15 100 3，14 〆/ 9，42 FC‑2 11.4 1/ // 1，45 5 20 100 3，14 1/ 9，42 FC‑3 7 N
"
1，45 5 20 100 3，14"
1 9，i
Rayonの樹脂加工に関する研究(第11報) 21
でむやみに上げられないD 機械としては現状では
4 0
米/分も可能であるが，実際上高速で試料を流 すためには尚幾分熟練を要する訳でもあり，機械も部分的に改作する必要もあった。そこでとりあ へ ず2 3
米/分で行ってみた。加工条件及結果は第6
，7
表に示したo第
7
表 第2
次加工毛布用糸の耐屈曲摩耗性 加 工 樹脂量 ( 切 断 ま で の 屈 曲 摩 耗 回 数工
加yzイ7 l!￨ u . n q山E荷1 重 (kg) 記 号
~~
1~ ~
I O. 25 O. 5 O. 75 I 1. 0 I 1. 25無有 ￨l
m
腕64 52 234 I 114 68 56
FB‑l I 4.90 一一十一一一ー一一一一
425 I 203 I 153 I 97
l 制 I-~お 11
FB‑2 I 4.44
277 I 162 I 97 I 85
FC‑l I 9.39 一一一一一一一一一一一十一一一一一一一一 160 105 i 63 I 52
割
128 I 165 82 I 59 未処理
o
I I 1523 I 459 207 I 126 I 116 I フックラヅグに試作した。4 .
試作毛布の成績について表からも
FB‑l
が良い様 であるが，実際毛布組織に子で 編んでハシドカードによる起毛 試験にも良い結果が得られた口 前同様毛布の試作を行った白更 にこれら加工糸でブックラツグ CHooked rug)を試作してみた が，甚だ優秀なゴム弾性の感じ のものを得たD3 .
第3
次毛布用糸加工試験 前周様先染糸50封度を加工 した。これはガイドなしに糸を 通して加工した。4 0
本の糸束か ら各一本づふに分離する工程は 装置も作って行ったのであるが 甚しく手数を要し驚くほど長い 日数を要したo文張力がかiる のを避けられなかったので，幾 分やせた糸になって仕舞ったロこの事は
1
次2
次の場合も同様 であった口一部は毛布に一部は3
次に亘る試験結果の祖囲内では未だ完成品とは言えないが，多くの特徴ある様相を呈してお り，今後の完成に対して甚だ興味ある示唆を得た。今是等について要約するとa. 比較のための未加工(スプ糸のま λ〉の毛布はその繊維だけの場合の如く荷重と共に圧縮の 回復率は低下している(1型)0
b .
純毛毛布の圧縮回復率は却Og/cm
2イ立の荷重までは荷重の増加と共に上昇している (][型) (但し以後は徐々に低下している)0c .
我々の試作毛布中FC‑3
のものは上とほぼ同一範囲内の荷重では純毛品の如くE
型になっ ているoその他の記号のものも荷重増加によっても殆ど下らないか，造かに緩徐に下るod .
純毛品は同ーの荷重に対して圧縮率が我々のものより低い，つまりより密度が高いか，より 硬いかである。e .
試作品は圧縮率は高いが，圧縮の回復率も相当大きい。つまり一種の弾力と柔かさを感じ るo併し密度が小さいので一定の外圧で雛になりやすい。特に第3
次のものがそ5
であるo併 しC‑I‑A
のものはそうでなくE
型に近い。密度を補正して純毛品程度に補正するとなると 比較試料に使った純毛品より高く相当素晴しいデータになりそ5
である事が推察出来た。f . 一般的に言えば起毛中の布の収縮が不充分であるので生地が充分厚くならない。この点方策
22 福 井 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第7巻 第 ト2号
を考えねばならぬo
g. 毛布用としては，便宜上今回は総状加工を行ったが，やはりトク状(又は綿状)加工の方が 望ましい。(綿状用加工装置も建設中である)
h .
トウ状加工を行い適当な合成系と混用する事によって遥かに上質のものが得られる事が期待 出来るo1 . Viscose Rayon
のTow
状加工以上
E
の場合の本機操作の経験と単糸1.5d
の5 5
万d
の市販トワを使用しての予備試験の後愈 本試験のトワ加工に従事した。試料はT
社の研究所で試作願った1 5
，8
，3
， 1.5 d
の各種で総デニ ーノレは7‑8
万のものであった。但しこ Lでは前2
種のものについてのみ報告するo先づ染色を行
5
必要があったのであるが適当な設備を有していなかったのでジツガ一様のもの で行った。従って相当張力がかふりおよそ望しくない条件の下ではあったが，さし当りそんな方法 を採用する外なかったo何れは適当な設備を準備するつもりであった九夫々の試料について使用した染料は次の通りであるo
試料記号 染 料 名
FA‑1 FA‑2
SA‑l
S i r i u s Green BB ， S i r i u s Yellow GK
1/ 11 1/ 1/ 1/ 11
S i r i u s Rubin ， S i r i u s Black K SB‑l S i r i u s Green BB
SC‑l
1/未処理 (8d)
S i r i u s Black K
11
( 1 5 d ) S i r i u s Rubin
是等先染トヲの加工条件は第8表の通りであるo
第
8
表 先 染 ト ワ の 樹 脂 加 工 条 件 試 料 ￨ 予 備 加 熱 条 件 ￨ 中 間 乾 燥 条 件及び
￨
試料￨
番 号 ￨ 温 度 ・ 時 間 流 速 ( 温 度 ・ 時 間 疏 速
。
C 分(米/分)Io c
分(米/分〉C u r e
の 条 件 ￨ 温 度 ・ 時 間 流 速 ￨。
C 分〔米/分〉樹 脂 原 液 組 成 及 び 使 用 濃 度
SA‑l
(8d) 130
x
2巧 14.5 I 80x
4労 12 130x
12( S u m i t e x C r
伺m45020kg 10，
1¥c c e l e r a t e r
10.5 I ~:; 0 ) .{ " 1¥C
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2 kg{ 7.1<.を加えて全容を120lに
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12対 12向上の液を用い 10ガ 90 x 4%0 15 130 x 11% 11
S u m i t e x
s;;tt~~~~ H使 用
同 上 波 15ガ
し 間 判
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Rayonの 樹 脂 加 工 に 関 す る 研 究 ( 第11報) 23
加 工
tow
の 性 質 試 験 1. 強力伸度及結節強力その他第9表には加工トクの二三の性質を示したD 表から明かな様に強力は加工を行ったものの方が 一般によくなっているo文結節強力は市販の樹
脂を用いた物よりも本法の自家調製のものの方 がより良好である白本報の試験範囲では充分な 最適条件は未だよく出ていないのでトワ自身の 性質は今後尚より良好なものが当然期待される のであるが一応更に先への試験行をう事とした。
第 9表 加工トワの二三の性質
試 料 及 記 号
乾 強 力 吋 ー 全 樹
H同(g) 1 (財) 1 (g) 1 (財) 8d FA‑1 22.5 18. 9 3.2 4.4
11 FA‑1b 21.3 13.4 3.8
2 .
摩耗試験我々は最終製品として械たん等を一つの目 的としていたので先づ加工トヲの摩耗試験を行 う事としたロ夫々の試料で最終製品を試作前に 予 め 性 質 を 判 定 し 得 た 方 が 望 ま し か っ た の で 一 つ の 試 み と し て 試 料 を 電 着 に よ っ て 布 に つ け，かくして出来たもののパイルの摩耗試験を 行う事としたo このために試料を
5m/m
長 に 切断し之を電着によって布に植える事を試みた11 11 11 11 M λr
15d
11
8d 15d
FA‑‑2 FA‑2b SA‑1 SA‑1b
SB‑1 SB‑1b
SC .1 SC‑1b 未 処 理 未 処 理
24.2 16.3 3̲4 4.6 22.9 16.4 2.6 21.4 16.0 2.2 7.8 22.0 12.2 2.4
23.5 13.4 2.0 9.6 22.5 12.8 2.4
46.8 18.1 6.6 3.9 46.0 17.2 9.2
一
20.0 19.2 7.2 45.2 21.0 10.4
が， これは成功した(締の状態で電着出来れば唱尚良かったが
5
まく出来なかった)。摩耗試験とし ては T.N.S万能型屈曲摩耗試験機を用い， 500g及lkgの荷重で丸型摩耗子山に試料を固定し一 定の木綿布で 摩擦試験を行った。結果のデータは第10表の通りである。文試料の写真は第12図の通第10表 電着パイノレの摩擦による脱落率 試 料 記 号 I 荷回摩重e5擦イ削ノしレg脱た5で後落01i￨ 荷回白摩重パ擦イ1kしルg脱でた5後落0
率 ( 財 ) 率 ( ガ ) 8d， FA‑1 1. 20 1.町
11 FA‑1‑b 1.18 1.67
/1 FA‑2 O. 78 1.39
11 FA‑2‑b 1.11 1.25
11 SA‑1 1.66 2.37
〆/ SA‑1‑b 1.54 2.33
11 SB‑1
〆/ SB‑1‑b 一
15d SC‑1 1.47 1.60
11 SC‑1‑b 1.83 2.39 8d 未処理 1.23 1.30 15d 未処理 1.32 1.44 (T.N.S万能型屈摩耗試験機丸型摩耗子使用)
りである白脱落したノtイノレは全部根本からである口 この事はパイノレが途中から折れたのではない事を示 している白但し接着の樹脂との関係もあるであろう から，実際械たんにした時の摩耗の強さを示すもの ではなし、かも知れないが脱落率が夫々の試料によっ て異る点からみると，何等かの加工成績の指標には なると考えられ，紋たんにした時の耐摩耗性の或程 度の相対的指標にはなるのではないかと思われるo
3 .
電着パイノレの圧縮弾性の測定次にこの電着パイノレの圧縮弾性の測定を試み たo こiで一寸問題になるのは電着されたパイルの 一様性という事であって，パイノレの平面密度が一定 である事が望ましい。併し
