香蕉纖維及其製法、使用它的混紡絲以及纖維構造物的製作方法
2023-07-27 05:49:11
專利名稱：香蕉纖維及其製法、使用它的混紡絲以及纖維構造物的製作方法
技術領域：
本發明涉及香蕉纖維及其製法、使用它的混紡絲以及纖維構造物，更詳細地說是涉及可代替由於資源的枯竭而擔心將來的纖維材料、特別是纖維素纖維的麻和棉花，而且是將產業廢棄物的香蕉的莖的纖維作為原料的香蕉纖維、其製法、由該香蕉纖維和其他的纖維構成的混紡絲及用該混紡絲作成的纖維構造物。
而且，本發明的纖維構造物質輕、吸溼性優良、富於膨鬆性、涼爽感等優良，作為內褲、襯衫、或短外套等一般的衣料所利用。
背景技術：
一般纖維的構造物，如果大致區別，則以天然纖維或者合成纖維為原料製作的。大部分合成纖維是起始於石油資源，經過石油化學產品而合成的，另一方面，天然纖維，可分為動物纖維和植物纖維，飼養羊、羊駝等的動物和蠶，或者栽培棉、麻等的農作，獲得羊毛、棉花、蠶絲等，將這些作為原料纖維。
可是這些天然纖維或者合成纖維未必說是可以永遠可以得到的原料，例如對於天然纖維，由於世界人口的增加帶來了糧食危機，作為得到衣料用纖維的手段，通過飼養動物或者進行農業栽培將是變的困難，另一方面，對於合成纖維也是擔心石油資源的枯竭。
由於擔心用於這些以往纖維構造物的纖維原料將來會枯竭，近年來，不只限於以往方法，而且也在積極地開發衣料用的素材。(例如參照專利文獻1。)
專利文獻1日本第234420/2001號發明專利申請公開公報(第2-3頁)製造使用天然纖維的衣料用素材的必要條件，其纖維需要具有一定以上的粗度(0.1dtex～50dtex)、長度(5mm以上)、強度(0.5g/d以上)，從該觀點看， 自古以來愛用棉(棉花)、麻等作為一般衣料用的纖維素材。
可是，香蕉一般幾乎都是供於食用，而且由於一次收穫後二次不結果，所以就將其砍倒，成為一種產業廢物。
而且，作為該產業廢棄物的香蕉莖，由於纖維束粗而剛直，難以直接作為一般的衣料的原料使用，為此，在此以前，還沒有嘗試用香蕉纖維製造一般的編織物。
發明內容
本發明鑑於上述存在的問題，其課題在於提供一種可以代替因資源的枯竭而擔心將來的纖維素材，特別是纖維素纖維的麻或棉花等，而且以產業廢棄物的香蕉莖作為原料的香蕉纖維、其製造方法、由上述香蕉纖維和其他的纖維構成的混紡絲、以及用上述混紡絲製造的質輕、吸溼性優良、富於膨鬆性、涼爽感等上優良的纖維構造物。
本發明者們注意到大量產生香蕉莖作為產業的廢棄物的事實，對於香蕉莖的構造進行研究時，觀察到在香蕉莖的表面上有著色皮層，在莖的中心有圓筒狀的非纖維質的芯，在其周圍有多層彎曲的樹皮互相重合，在接近各樹皮的表面有纖維，纖維以外的成份是液狀成份，發現了可以只取出纖維的特定方法，從而完成了本發明。
即，按照本發明的第1發明，可提供香蕉纖維，其特徵是將供於食用的芭蕉科香蕉屬香蕉的剝了皮的假莖幹燥後，進行裂纖，將平均纖維長度作成10mm～50mm、平均纖細度作成0.5dtex～80dtex。
另外，按照本發明的第2發明，可提供香蕉纖維，其特徵是在第1發明中，平均纖維長度是10～50mm、平均纖細度是1.5～60dtex。
另外，按照本發明的第3發明，可提供香蕉纖維，其特徵是在第1發明中，平均纖維寬度是10～70μm。
另外，按照本發明的第4發明，可提供第1～3中的任何一個發明所記載的香蕉纖維的製法，其特徵是由下述的a)～g)的工序構成。
a)切斷香蕉莖的工序b)剝除莖的著色表皮的工序c)用剝皮機或人手剝離構成莖的多數樹皮使皮剝離作成單位樹皮的工序d)將單位樹皮加入到壓榨機中，壓榨除去樹皮中的纖維以外的液狀成份，取出纖維束的工序e)乾燥纖維束的工序f)將乾燥了的纖維束梳理後得到分原纖維化的單纖維g)將分原纖維化的單纖維切成一定的長度，得到短纖維的工序。
另外，按照本發明的第5發明，可提供香蕉纖維混紡絲，其是將在第1～3中的任何一個發明所記載的香蕉纖維和至少一種其他的衣料用纖維進行紡絲構成的。
進而，按照本發明的第6發明，可提供香蕉纖維混紡絲，其特徵是在第5發明中，香蕉纖維的含量對於總量是5％以上。
進而，按照本發明的第7發明，可提供香蕉纖維混紡絲，其特徵是在第5發明中，其他的衣料用纖維是從棉、聚酯或人造絲選出的。
進而，按照本發明的第8發明，可提供香蕉纖維混紡絲，其特徵是在第5發明中，紡出支紗數，以棉支數是3支紗以上40支紗以下。
進而，按照本發明的第9發明，可提供纖維構造物，其是由在第5～8的任何一個發明所記載的香蕉纖維混紡絲構成的。
進而，按照本發明的第10發明，可提供纖維構造物，其特徵是在第9的發明中，是織布或編織物。
按照本發明，可得到以下的效果。
(1)使用以往只能作為產業廢棄物的香蕉莖，可以得到編織物。
(2)可提供對應於資源枯竭化的原料，而且以往供於食用的香蕉不需要增加栽培面積，提供對地球環境優良的衣料用材料。
(3)香蕉纖維及將其混用的編織物的吸溼性比以往的棉花更優良。
(4)香蕉纖維及將其混用的編織物的涼爽感比以往的棉花更大，富於清涼感。
(5)香蕉纖維及將其混用的編織物，如表1所示，富於膨鬆性，作為編織物輕鬆感比以往的棉花更優良。
圖1(A)是表示本發明的香蕉纖維的斷面圖；圖1(B)是表示以往的棉花的斷面圖；圖2(A)是表示本發明的香蕉纖維的側面圖；圖2(B)是表示以往的棉花的側面圖。
具體實施例方式
以下，對於本發明的香蕉纖維、其製法、由上述香蕉纖維和其他的纖維構成的混紡絲、以及用上述混紡絲製成的纖維構造物等的每個項目進行詳細地說明。
1、香蕉纖維在本發明中，所說的香蕉是供於食用的芭蕉科香蕉屬香蕉，香蕉莖是從結成香蕉果實的香蕉樹收穫香蕉後除去香蕉的葉子的幹部，香蕉莖的直徑約10～50cm、長度約1～3m，約1m的可直接利用，但從後工序的生產性的觀點看，最好切斷成大約1m的長度。
在香蕉莖的表面上有著色皮層，在莖的中心有直徑約2～10cm的圓筒狀的非纖維質的芯(水、營養素等的導管)，在其周圍有彎曲的樹皮多層地互相重合，在各樹皮的表面附近有約10％的纖維，纖維以外的成份是水、澱粉、明膠等液態成份。
香蕉莖的纖維，切斷前是長纖維，寬度約1～10mm，由於不能直接加工成紡織絲，所以用後述的本發明的方法作成短纖維，作成混紡絲的原料。
將纖維莖的纖維作為原料的短纖維，由於是取出在香蕉莖的樹皮的表面附近的長纖維，將其製成纖維束，所以是進行梳理作成細的單纖維，切短作成短纖維的，其平均纖維長度是10～50mm，且平均纖細度是0.5～80dtex的範圍。
優選的是，其平均纖維長度是10～50mm，且平均纖細度是1.5～60dtex的範圍。另外，平均纖維寬度，優選的是10～70μm。
若香蕉纖維的平均纖維長度不足10mm或超過50mm時，由於過度偏離衣料用纖維的平均纖維長度38mm，造成混紡困難，所以是不理想的。
香蕉纖維的平均纖細度超過80dtex的，由於太粗難以成為衣料用纖維，而且也難以與其他衣料纖維進行混紡。另外，平均纖細度不足0.5dtex的，由於成為單纖維或接近它的狀態，所以得不到作為目的的纖維長度。
在本發明中，將上述的短纖維記載為香蕉纖維。
另外，香蕉纖維的斷面圖及側面圖如圖1(A)及圖2(A)所示。
2、香蕉纖維的製法對於以香蕉莖的纖維作為原料的香蕉纖維(短纖維)的製法，在以下的各工序中進行說明。
a)切斷香蕉莖的工序將收穫香蕉果實後的香蕉莖切斷成約1m的長度。長度不一定限定為約1m，但長度約1m的莖在後工序中在人手或機械移動時操作性好，另外，纖維長度一定，可得到均質的短纖維，所以是理想的。
b)剝離莖的著色表皮的工序若殘留莖的著色表皮，則纖維著色，不理想。
c)用剝皮機或人手剝去構成莖的多數樹皮使皮剝離作成單位樹皮的工序樹皮根據莖的大小而不同，是寬度約3～30cm，長度約1m的彎曲的厚度約1～2cm的板狀物，用人手可從莖上容易地一枚一枚地剝離。
另外，可用剝離機一枚一枚地剝離，也可以剝離成一定厚度的片。
d)用壓榨機壓榨除去單位樹皮中纖維以外的液狀成份取出纖維束的工序單位樹皮(在上述的c工序剝離了的一枚樹皮)在接近各樹皮的表面有約10％的纖維，纖維以外的成份是水份、澱粉、明膠等液狀成份，加入到由2個輥構成的壓榨機中，壓榨除去纖維以外的水份、澱粉、明膠等液狀成份，只取出纖維。
e)乾燥纖維束的工序在上述工序中取出的纖維，由於還含有水份，所以必須進行乾燥。
在乾燥前，優選的是用水洗滌，除去色素、水溶性的低分子化合物。例如，優選的是採用通過浸水洗鍊(浸漬)進行洗鍊，在洗鍊品中加入水和油使其軟化，通常用所謂的破碎機設備除去夾雜物分離纖維的糾纏的方法。
f)將乾燥了的纖維束進行梳理得到分原纖維化的單纖維的工序在上述工序中乾燥的纖維由約1～5mm寬的纖維束構成，直接地將其作為紡絲的原料過大，所以使用開松設備梳理，除去絲頭(細毛球)、短纖維、夾雜物的同時，提高纖維的排列度，將纖維束進行分原纖維化，作成平均纖細度0.5dtex～80dtex的短纖維(單纖維或短纖維的束)。
另外，作為其他方法，有作為梳纖機主要使用延輾機，梳理香蕉纖維作成梳條的方法。一般，梳條通過軋輥成形裝置捲曲成螺旋狀，然後，用所謂的針梳鏈條機反覆地重合和牽伸數次後，經過粗紡、精紡製作單纖維(束)。
g)將分原纖維化的單纖維切成一定長度得到短纖維的工序用纖維用切斷機將由上述工序得到的單纖維(束)切成一定長度，得到平均纖維長度10mm～50mm、優選的是15mm～45mm的短纖維。
作為纖維用切斷機，可以使用旋轉切斷機、裁切機等的機械，但最好使用可切斷成均一長度的機械。為了與其他的衣料用纖維混紡，在進行切斷前，香蕉纖維束也可以通過麻紡織用煉條機。通過該操作，在香蕉纖維中加上波紋，提高紡織後的絲的質量。
3、混紡絲對於本發明的混紡絲進行以下說明。
香蕉纖維與棉花等以往的纖維素材不同，由於在纖細度、纖維長度、強度上偏差大，所以用100％的作成細絲是有限度的，一般優選的是與現有素材的棉花或人造絲進行混用。
因此，本發明的混紡絲由香蕉纖維作為原料的短纖維和香蕉纖維以外的短纖維構成，前者含有5％以上。
作為香蕉纖維以外的纖維，可舉出木棉、吉貝等的種子毛纖維、紙漿等的天然纖維素纖維、粘膠人造絲、銅氨法人造絲、粘液絲等的再生纖維素纖維、Tencel等的精製纖維素等的纖維素纖維、羊毛、絲綢等的動物性纖維、聚醯胺、聚酯、聚丙烯酸等的合成纖維等，特別優選的是由棉花短纖維、聚酯短纖維或人造絲短纖維選出的一種以上的纖維。
混紡絲的粗度，優選的是以棉支紗，是3支紗以上50支紗以下。
混紡絲可通過將上述的香蕉纖維和其他纖維構成的混合短纖維用棉紡織的一般的製造工序作成絲狀而製造的。
4、纖維構造物所說的本發明的纖維構造物是將本發明的混紡絲作為原料製作的織物或編物，從這些，例如可製造襯衫、針織衫、茄克、外套、短外套、裙子、褲子、連衣裙、毛衣、開襟羊毛衫、西服、工作服、制服、學生服、辦公用工作服、運動服等。針織衫、毛衣等是編織混紡絲直接作成製品的。
使用此混紡絲，用織、編物的方法作成布不是很困難，可以用與一般的紡絲相同的處理方法。
對於染色加工，為了防止強度降低，優選的是溫和的條件，不需要設定特別的配方，按照人造絲短纖維的加工方法的條件就足夠了。
使用該香蕉纖維的織、編物，在構成它的纖細度、纖維長度上有一定的幅度，可得到吸溼性優良、富於膨鬆性，爽快感優良的衣料用的布。
實施例以下，表示實施例及比較例，以此具體地說明本發明，但本發明不受以下實施例的限制。
實施例1用自動給棉機(大鳥制-LVSB-AFC-MPM-LVS/BE-SC-DO-FAN)等量地將香蕉纖維(平均纖維長度25mm)和棉花纖維(平均纖維長度35mm)進行混紡，以圓筒220rpm、落紗機8.0rpm，通過梳理機得到250格令(grain)的梳條。
另外，上述的香蕉纖維的斷面圖及側面圖表示在圖1(A)及圖2(A)中，另外，棉花纖維的斷面圖及側面圖表示在圖1(B)及圖2(B)中。
接著，用連條二頭通機作成300格令，將其用辛姆編織機(SPX)作成250格令1.3T/英寸的粗條。
將此粗條用一般的環錠精紡機以主軸轉速9600rpm紡織，作成紡出支紗10支紗、捻數12.6T/英寸的線條。
接著，在通常的漿紗、整經工序作紡織此線的準備，以經線100支/英寸、緯線50支/英寸、3/1斜紋組織的規格用劍杆紡織機(皮卡爾GTM)作成短褲用途的織物。
該織物的染色加工是極一般的棉花加工條件。
由該條件得到的短褲用的織物，如下表表示富於涼爽的快感，吸溼性、膨鬆性也比一般的100％棉織物優良。
比較例1將100％棉花纖維(平均纖維長度35mm)通過自動給棉機(大鳥制-LVSB-AFC-MPM-LVS/BE-SC-DO-FAN)後，以圓筒220rpm、落紗機8.0rpm，通過梳理機得到250格令(grain)的梳條。
接著，用連條二頭通機作成300格令，將其用辛姆編織機(SPX)作成250格令1.3T/英寸的粗條。將此粗條用一般的環錠精紡機以主軸轉速9600rpm紡織，作成紡出支紗10支紗、捻數12.6T/英寸的線條。
接著，在通常的漿紗、整經工序作紡織此線的準備，以經線100支/英寸、緯線50支/英寸、3/1斜紋組織的規格用劍杆紡織機(皮卡爾GTM)作成短褲用途的織物。
該織物的染色加工是極一般的棉花加工條件。
該織物與50％混紡香蕉纖維的短褲用織物的比較，如表1所示，採用香蕉纖維的織物的涼爽感好，吸溼性、膨鬆性也比一般的100％棉花織物優良。
香蕉纖維和棉花的比較
權利要求
1.一種香蕉纖維，其特徵是將供於食用的芭蕉科香蕉屬香蕉的剝了皮的假莖幹燥後，進行裂纖，將平均纖維長度作成10mm～50mm、平均纖細度作成0.5dtex～80dtex。
2.根據權利要求1所述的香蕉纖維，其特徵是平均纖維長度是10～50mm、平均纖細度是1.5～60dtex。
3.根據權利要求1所述的香蕉纖維，其特徵是平均纖維寬度是10～70μm。
4.權利要求1～3中任何一項所述的香蕉纖維的製法，其特徵是由下述的a)～g)的工序構成，a)切斷供於食用的芭蕉科香蕉屬香蕉的莖的工序；b)剝除莖的著色表皮的工序；c)用剝皮機或人手剝離構成莖的多數樹皮使皮剝離作成單位樹皮的工序；d)將單位樹皮加入到壓榨機中，壓榨除去樹皮中的纖維以外的液狀成份，取出纖維束的工序；e)乾燥纖維束的工序；f)將乾燥了的纖維束梳理後得到分原纖維化的單纖維；g)將分原纖維化的單纖維切成一定的長度，得到短纖維的工序。
5.一種香蕉纖維混紡絲，其是將權利要求1～3中的任何一項所述的香蕉纖維和至少一種其他的衣料用纖維進行紡絲構成的。
6.根據權利要求5所述的香蕉纖維混紡絲，其特徵是香蕉纖維的含量對於總量是5％以上。
7.根據權利要求5所述的香蕉纖維混紡絲，其特徵是其他的衣料用纖維是從棉、聚酯或人造絲選出的。
8.根據權利要求5所述的香蕉纖維混紡絲，其特徵是紡出支紗數，以棉支紗數是3支紗以上40支紗以下。
9.一種纖維構造物，其是由權利要求5～8的任何一項所述的香蕉纖維混紡絲構成的。
10.根據權利要求9所述的纖維構造物，其特徵是織布或編織物。
全文摘要
本發明提供一種將產業廢棄物的香蕉莖作為原料的香蕉纖維、其製法、上述香蕉纖維和其他纖維的短纖維構成的混紡絲、以及用上述混紡絲製造的纖維構造物。其中香蕉纖維的特徵在於將香蕉莖剝了皮的假莖幹燥後，進行裂纖，將平均纖維長度作成10mm～50mm、平均纖細度作成0.5dtex～80dtex，香蕉纖維的製法由以下工序構成，a)切斷香蕉莖的工序；b)剝除莖的著色表皮的工序；c)用剝皮機或人手剝離構成莖的多數樹皮作成單位樹皮的工序；d)將單位樹皮加入到壓榨機中，取出纖維束的工序；e)乾燥纖維束的工序；f)從乾燥了的纖維束中得到單纖維的工序；g)將單纖維切成一定的長度，得到短纖維的工序。
文檔編號D01B1/14GK1472372SQ0315013
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月18日 優先權日2002年7月22日
發明者丹羽由樹, 小野秀 申請人:日清紡績株式會社