極細繊維の表面構造と力学特性・吸湿性

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極細ナイロン6繊維の吸湿特性を、(1)重量法による平衡水分吸着量の面からと、(2)固定相にナイロン極細繊維を使用したインバースガスクロマトグラフ法によって検討した。(1)では、測定温度25℃、相対水蒸気圧下0から0.8での断面直径が異なるナイロン-6繊維4種の水分収着量を測定した。平衡水分収着量について、単位重量当たりの表面積と非晶化度で基準化した値を求めた。平衡水分収着量は、試料の内部構造つまり非結晶質の体積と試料繊維表面積に依存することを明らかにした。水分率を多分子層吸着理論に適用し、試料内部の水分体積分率はFlory-Huggins溶解理論に対応していると考えられた。試料表面の水分吸着収量は試料全体の10-3%程度であり、試料ナイロン-6繊維の平衡水分収着量は試料内部の吸収量によることが確認された。断面直径が異なるナイロン-6繊維4種水分収着速度について、拡散方程式に従うことが明らかになった。その結果、ナイロン-6普通繊維、極細繊維の水分拡散時間は、単繊維断面半径の2乗に反比例することを実験で確認した。以上の結果は、繊維学会に投稿し同誌2001年3月号に掲載される予定である。(2)では、BET吸着のII型を示し、水分子はナイロン6極細繊維上に局在化して吸着していることが分かった。吸着座席数は60℃以下では一定であり60℃以上では減少した。また、第一層の吸着熱は60℃に変曲点を持った。このことは60℃にナイロン極細繊維のガラス転移点に対応しているものと考えられた。以上の結果は、聖徳栄養短大紀要No.31(2001年3月発行)に掲載予定である。