JP2002004133A - 回収ペットボトル原料からなる色原着ポリエステル繊維およびそれを用いた繊維製品 - Google Patents

回収ペットボトル原料からなる色原着ポリエステル繊維およびそれを用いた繊維製品

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JP2002004133A
JP2002004133A JP2000185130A JP2000185130A JP2002004133A JP 2002004133 A JP2002004133 A JP 2002004133A JP 2000185130 A JP2000185130 A JP 2000185130A JP 2000185130 A JP2000185130 A JP 2000185130A JP 2002004133 A JP2002004133 A JP 2002004133A
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polyester
polyester fiber
pet bottle
spun
weight
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Masaki Tanimoto
雅樹 谷本
Masahisa Matsuda
全央 松田
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回収ポリエステル繊維からなる繊維製品特有
の染色斑の問題を解決し、従来の衣料用ポリエステル繊
維製品並までに染色斑を低減した回収ペットボトルから
なる色原着ポリエステル繊維を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 主として回収ペットボトルを出発原料に
用いて、紡糸、延伸されたポリエステルフィラメントで
あり、0.5〜10重量%の原液着色顔料を含有するこ
とを特徴とする色原着ポリエステル繊維。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回収されたペット
ボトルからの再生ポリエステルを原料として紡糸して得
られたポリエステルフィラメントに関し、特に染色斑を
抑制すべく原液着色顔料を含有せしめた原着ポリエステ
ル繊維およびそれを用いた繊維製品に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートを主成分と
するポリエステルは、力学的特性、耐熱性、成形性等に
優れており、繊維、フィルム、成型品等の分野において
極めて広い用途を有している。しかしながら、一方でこ
れらポリエステル製品は、使用後廃棄、回収され処分さ
れるが、その際、燃焼しようとすると高熱を発し、通常
の仕様の焼却炉では焼却炉が損傷し易いなどの問題が生
じ、そのため高温耐久性の良い焼却炉が必要になるなど
の課題がある。また、燃焼されずに廃棄された場合に
は、金属の様に腐食しないために永久的に屑として残存
するために、それを野生動物が誤飲して死亡するなどの
問題が生じており、環境保護の観点からも大きな社会問
題となっている。
【0003】さらに、最近ではポリ塩化ビニルのように
組成中に塩素原子を含有する高分子は言うまでもなく、
塩素原子を組成中に含有しない高分子でも燃焼時の温度
条件によっては空気中のごく微量の塩素と反応して内分
泌撹乱化学物質(所謂、環境ホルモン)の1種である猛
毒のダイオキシンを発生するとの報告もあり、人体に影
響を与えるこのような物質の発生を抑制すべく早急な対
策が望まれている。そこで、資源の再利用、環境保護の
観点から、廃棄されたポリマー製品を回収し、再利用す
ることが必要であり、その中でも特に使用量が多く、今
後も使用量の増大が見込まれるポリエチレンテレフタレ
ートを使用した食用液体用ボトルは回収再利用する価値
のある製品であり、実際に再利用され再製品化する試み
が始まっている。(特開平5−279921号公報参
照)
【0004】これら回収されたポリエステルを粉砕後、
製糸して繊維化する際、該ポリエステル中に含有される
添加物、異物等の不純物、さらには回収時に分別されず
に混入する金属等により、紡糸時においてノズルの背圧
が上昇し長期の操業が困難である。そこで、その対策と
してフィルターの孔サイズを大きくすると、紡糸或いは
延伸工程において糸切れが多発し操業性が著しく低下す
るといった問題が発生し、回収されたポリエステルから
汎用性のある衣料用マルチフィラメントを製糸すること
は困難であった。
【0005】上記問題点を克服すべく、ポリエステル成
型品を回収、再溶融してチップ化する際に、異物含有量
を低減するとともに分子量のバラツキを特定の範囲に留
めることにより、衣料用ポリエステル繊維製品を安価に
得る方法(特開平10−72725公報)が提案されて
いるが、染色斑の観点からは通常の衣料用ポリエステル
繊維製品に対して劣ることは避けられない問題であっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題点すなわち回収ポリエステル繊維からなる繊維製品特
有の染色斑の問題を解決し、従来の衣料用ポリエステル
繊維製品並までに染色斑を低減した回収ペットボトルか
らなる色原着ポリエステル繊維を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段、即ち本発明の第1は、主として回収ペットボト
ルを出発原料に用いて、紡糸、延伸されたポリエステル
フィラメントであり、0.5〜10重量%の原液着色顔
料を含有することを特徴とする色原着ポリエステル繊維
であり、
【0008】その第2は、回収ペットボトルからの再生
ポリエステルの含有量が30重量%以上である請求項1
記載の色原着ポリエステル繊維であり、
【0009】その第3は、回収ペットボトルが、有機お
よび/または無機不純物を多くとも5重量%含有する食
用液体用ペットボトルである請求項1または2のいずれ
かに記載の色原着ポリエステル繊維であり、
【0010】その第4は、請求項1または3のいずれか
に記載の色原着ポリエステル繊維からなるポリエステル
繊維製品である。
【0011】以下本発明について詳細に説明する。本発
明における回収ポリエステルとは、主に食用液体用のボ
トルを原料とする回収ポリエステルを対象としている。
一般のボトル用ポリエステルは耐久強度の要求から、一
般衣料繊維用樹脂に比べ、重合度が高く繊維に再生する
ときに加熱溶融しても衣料用繊維として要求される重合
度を十分維持できることからボトル用ポリエステルを用
いることが有利である。
【0012】繊維性能を維持し、工業的生産を可能にす
るためには、ポリエステル以外の不純物を多くとも5重
量%含有してなることが必須であり(理想的には0重量
%にすることが最も望ましく)、分別して回収されたポ
リエステルボトルを原料とする必要がある。しかしなが
ら、食用液体用のボトルは加熱滅菌された液体を封入す
るため、ボトル口栓部分にはある程度の耐熱性が要求さ
れる。このため、ポリエステルボトルの口栓部分は異素
材を用いることが多く、ポリエステルボトルを原料とす
る以上、これらの異素材を除去することは困難である。
さらに、ボトルには金属性のキャップが使用されている
ものもあり、分別されずに回収された場合に、フレーク
中に混入することもある。しかしながら、回収ポリエス
テルをチップ化する際にフィルターを通すことでこれら
の異素材の量は5重量%以下することが可能であり、さ
らにその製糸方法を工夫すれば衣料用繊維としては十分
に要求性能は満足される。
【0013】本発明の回収ポリエステルとしては有機お
よび/または無機不純物を多くとも5重量%含有する飲
食液体用ポリエステルボトルの回収品を原料として用い
る。
【0014】ここで言う有機不純物とは、ポリアミド、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポ
リ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、スチレンブタジエンゴ
ム、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンおよびこれ
らの熱分解物さらには副生成物であり、無機不純物とは
Si、Ca、Na、Fe、Al、Sb、Co、K、C
r、Ti等の元素を含む無機物である。
【0015】
【発明の実施形態】本発明においては、主成分である回
収ポリエステルを含有するポリエステル原料に対し、
0.5〜10重量%の原液着色顔料を含有せしめる。
【0016】ここで言う原液着色顔料とは、カーボンブ
ラック、アントラキン系、ジオキサジン系、フタロシア
ニン系、ペリレン系、ペリノン系、縮合アゾ系、チオイ
ンジコ系、二酸化チタン・酸化鉄系などである。また原
着顔料は原料乾燥から製糸までの任意の段階で添加する
ことが出来る。
【0017】原着顔料は0.5〜10重量%の範囲で回
収ポリエステル樹脂と混合希釈される。ここで0.5%
以下の場合は原着糸の糸斑の原因となり、10%以上で
は経済的に不利であることは無論、製糸操業性が著しく
悪化する。さらに好ましくは1.0〜5.0%である。
【0018】また、原料となるポリエステルの30重量
%以上は回収されたポリエステルであることが必要であ
り、30重量%未満であると再利用の効率が低下し、本
発明の目的を達し得ない。
【0019】本発明によると、回収ポリエステルを積極
的に利用することにより、地球環境に配慮すると共に、
従来なら製品欠点の原因となる、広い分子量分布を持ち
ながらも従来のポリエステル繊維と同等並の染色品位を
有する回収ポリエステル製品を経済的かつ効率的に得る
ことができる。
【0020】また、回収ポリエステルを用いて紡糸、延
伸された糸の断面形状は丸断面だけでなく三角断面、中
空断面あるいはその他の異形断面としても構わない。さ
らには、使用するポリマー中には抗菌性、難燃性、吸湿
性、吸水性等の機能性を有する種々の機能剤および共重
合物さらには艶消し剤等が複数含有されていてもよい。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。な
お、本発明の評価における測定値は以下の方法で測定し
た。
【0022】(有機不純物含有量)赤外吸収スペクトル
法により成分分析を行い有機不純物を同定すると共に核
磁気共鳴法(1H−NMR)により含有量を測定した。
【0023】(無機不純物含有量)X線マイクロアナラ
イザー(堀場製EMAX−2770)を用いて無機元素
分析を行った。
【0024】(製糸操業性)製糸操業性の評価は操業が
困難なものを×、操業可能だが糸切れが多いものを△、
操業に問題ないものを○として判定した。
【0025】(繊維内染斑判定;DYU)筒編地を作製
し、グレースケール基準にて染斑の最も少ないものを1
級、最も多いものを4級として4段階で判定した。比較
例に表した顔料を含まないものは筒編地を分散染料で染
色した後同様の判定を行った。
【0026】(実施例1)回収されたポリエチレンテレ
フタレート製食用液体用ボトルをフレーク状に粉砕し、
溶融した後、フィルターを通過させチップ化したポリマ
ーにカーボンブラックを混練させ20重量%のカーボン
ブラックを含有する固有粘度0.60マスターチップを
作成した。このマスターチップをカーボンブラック含有
量が2.0重量%となる割合で添加混合し、溶融押出紡
糸機を使用して、0.4mmの孔径を有する吐出孔を持
つ紡糸口金から紡糸温度280℃、引取り速度3000
m/分で溶融紡糸し、引き続き80℃に加熱されたホット
ローラーおよび120℃に加熱されたホットプレートを
通過させ1.69倍の延伸倍率で延伸して75デニール
24フィラメント延伸糸を得た。得られた延伸糸を筒編
地にして150℃、3分の乾熱リラックスを行い、精練
の後ファイナルセットして仕上げ布を得た。良好な染色
斑の結果が得られた。
【0027】(実施例2)20重量%のカーボンブラッ
クを含有するマスターチップをカーボンブラック含有量
が0.5%となる割合で添加混合した以外は実施例1と
同一の条件で布帛を得た。実施例1には劣るもののほぼ
良好な染色斑の結果を得た。
【0028】(実施例3)20重量%のカーボンブラッ
クを含有するマスターチップをカーボンブラック含有量
が10%となる割合で添加混合した以外は実施例1と同
一の条件で布帛を得た。実施例1には紡糸操業性がやや
劣るものの極めて良好な染色斑の結果を得た。
【0029】(比較例1)20重量%のカーボンブラッ
クを含有するマスターチップをカーボンブラック含有量
が0.3%となる割合で添加混合した以外は実施例1と
同一の条件で布帛を得た。得られた布帛は染色斑が多く
発生した。
【0030】(比較例2)20重量%のカーボンブラッ
クを含有するマスターチップを全量使用した以外は実施
例1と同一の条件で布帛を得た。紡糸、延伸工程および
製織時における糸切れが多く、操業性に劣るものであっ
た。染色斑に関しては良好な結果を得た。
【0031】(比較例3)回収されたポリエチレンテレ
フタレート製食用液体用ボトルをフレーク状に粉砕し、
溶融した後、フィルターを通過させチップ化したポリマ
ーをそのまま、溶融押出紡糸機を使用して、0.4mm
の孔径を有する吐出孔を持つ紡糸口金から紡糸温度28
0℃、引取り速度3000m/分で溶融紡糸し、引き続き
80℃に加熱されたホットローラーおよび120℃に加
熱されたホットプレートを通過させ1.69倍の延伸倍
率で延伸して75デニール24フィラメント延伸糸を得
た。得られた延伸糸を筒編地にして150℃、3分の乾
熱リラックスを行い、精練の後に分散染料にて染色後フ
ァイナルセットして仕上げ布を得た。従来知見同様得ら
れた布帛は染斑が多く発生した。
【0032】(比較例4)衣料用ポリエチレンテレフタ
レートもにを原料として使用した以外は実施例3と全く
同様にして仕上げ布を得た。既存のポリエステル製品と
何ら変わらない布帛であった。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、上記具体例に見られる
とおり、回収ポリエステル繊維からなる繊維製品特有の
染色斑の問題が安定的に解決され、従来の衣料用ポリエ
ステル繊維製品並までに染色斑を低減した回収ペットボ
トルからなる色原着ポリエステル繊維を提供することが
できる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主として回収ペットボトルを出発原料に
    用いて、紡糸、延伸されたポリエステルフィラメントで
    あり、0.5〜10重量%の原液着色顔料を含有するこ
    とを特徴とする色原着ポリエステル繊維。
  2. 【請求項2】 回収ペットボトルからの再生ポリエステ
    ルの含有量が30重量%以上である請求項1記載の色原
    着ポリエステル繊維。
  3. 【請求項3】 回収ペットボトルが、有機および/また
    は無機不純物を多くとも5重量%含有する食用液体用ペ
    ットボトルである請求項1または2のいずれかに記載の
    色原着ポリエステル繊維。
  4. 【請求項4】請求項1または3のいずれかに記載の色原
    着ポリエステル繊維からなるポリエステル繊維製品。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003247146A (ja) * 2002-02-20 2003-09-05 Komatsu Seiren Co Ltd 難燃性ポリエステエル繊維布帛
CN112095196A (zh) * 2019-06-18 2020-12-18 森林株式会社 聚酯纱线、使用该聚酯纱线的机织物或针织物、以及使用该机织物或针织物的制服
CN115717278A (zh) * 2022-10-24 2023-02-28 桐乡市励志特种纤维股份有限公司 一种原液着色再生三角形异形涤纶长纤维及其制备方法

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