JP2002339257A - Ultrafine polyester drawn fiber for papermaking - Google Patents
Ultrafine polyester drawn fiber for papermakingInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、抄紙工程での水中
分散性に優れた細い繊度の抄紙用ポリエステル延伸繊維
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drawn polyester fiber having a fineness and excellent dispersibility in water in a papermaking process.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、抄紙用の合成繊維としてビニロン
繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリプロピレン繊
維、ポリエステル繊維などが使用されている。近年、機
械的特性、電気的特性、耐熱性、寸法安定性等に優れ、
かつコスト優位性の高いポリエステル繊維を抄紙用原料
の一部または全部に使用することが多くなっている。ま
た、最近は、感熱孔版印刷用原紙やフィルター等に向け
た単糸繊度が1デシテックスを下回るようなポリエステ
ル繊維が多く使用されるようになって来ている。2. Description of the Related Art Conventionally, vinylon fibers, polyacrylonitrile fibers, polypropylene fibers, polyester fibers and the like have been used as synthetic fibers for papermaking. In recent years, mechanical properties, electrical properties, heat resistance, excellent dimensional stability, etc.,
In addition, polyester fibers having high cost advantage are often used for a part or all of papermaking raw materials. In recent years, polyester fibers having a single-fiber fineness of less than 1 dtex for heat-sensitive stencil printing base paper, filters and the like have been increasingly used.
【0003】疎水性であるポリエステル繊維は抄紙時の
水中分散性が悪く、品位の良いポリエステル繊維紙を製
造するためには様々な水中分散性向上方策が必要であ
る。例えば特公平1−35120号公報には、ポリエス
テル・ポリエーテルブロック共重合体を繊維重量に対し
0.02〜2%付着させポリエステル繊維の水中分散性
を向上する方法が提案されている。しかしながら、単糸
繊度が1デシテックスを下回るような極細ポリエステル
延伸繊維の単糸は極めて柔軟で、単糸同士が絡み易く、
単にポリエステル・ポリエーテルブロック共重合体を付
与したのみでは、繊維の水中分散性は向上しない。[0003] Polyester fibers that are hydrophobic have poor dispersibility in water during papermaking, and various measures for improving the dispersibility in water are necessary to produce high quality polyester fiber paper. For example, Japanese Patent Publication No. 1-35120 proposes a method of improving the dispersibility of polyester fibers in water by attaching a polyester / polyether block copolymer in an amount of 0.02 to 2% based on the weight of the fibers. However, the single yarn of the ultrafine polyester stretched fiber whose single yarn fineness is less than 1 dtex is extremely flexible, and the single yarns are easily entangled with each other.
Simply adding the polyester / polyether block copolymer does not improve the dispersibility of the fiber in water.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、極細であり
ながら、抄紙工程での繊維の水中分散性に優れたポリエ
ステル延伸繊維を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drawn polyester fiber which is extremely fine and has excellent water dispersibility in a papermaking process.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意検討を重ねた結果、繊度が0.5デ
シテックス以下および繊維長が2〜20mmのポリエス
テル延伸繊維であって、該繊維表面には繊維重量を基準
としてポリエーテル・ポリエステル共重合体が0.03
重量%以上付着していると共に、水分保持率が5重量%
以上であるポリエステル延伸繊維によって達成できるこ
とを見出した。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, it has been found that the drawn polyester fiber has a fineness of 0.5 decitex or less and a fiber length of 2 to 20 mm, On the fiber surface, 0.03% of a polyether / polyester copolymer based on the fiber weight was used.
5% by weight with moisture retention of more than 5% by weight
It has been found that the above can be achieved by the drawn polyester fiber.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。本発明の抄紙用ポリエステル延伸繊維
を構成するポリエステルは、全繰り返し単位の85モル
%以上、好ましくは95モル%以上がエチレンテレフタ
レートからなるポリエステルである。テレフタル酸成分
およびエチレングリコール成分以外の成分を少量(通常
は、テレフタル酸成分に対して15モル%以下)共重合
したものであってもよい。なお、これらのポリエステル
には、公知の添加剤、例えば、顔料、染料、艶消し剤、
防汚剤、抗菌剤、消臭剤、蛍光増白剤、難燃剤、安定
剤、紫外線吸収剤、滑剤等を含んでもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The polyester constituting the drawn polyester fiber for papermaking of the present invention is a polyester in which 85 mol% or more, preferably 95 mol% or more of all repeating units are composed of ethylene terephthalate. A small amount (usually 15 mol% or less based on the terephthalic acid component) of a component other than the terephthalic acid component and the ethylene glycol component may be copolymerized. Incidentally, these polyesters, known additives, for example, pigments, dyes, matting agents,
It may contain an antifouling agent, an antibacterial agent, a deodorant, a fluorescent whitening agent, a flame retardant, a stabilizer, an ultraviolet absorber, a lubricant and the like.
【0007】上記ポリエステルからなる本発明の延伸繊
維は、複屈折が0.05以上となるように延伸されたも
のを対象とし、その繊度は0.5デシテックス以下であ
る。繊度が0.5デシテックスを超えると、感熱孔版印
刷用原紙、高性能フィルターあるいは人工皮革基材用の
ポリエステル繊維紙としての性能が充分発現しないので
好ましくない。なお、繊度の下限は特に限定する必要が
ないが、あまりに低くしすぎると、製造コストが上がっ
て高価なものとなるので、0.1デシテックス以上とす
るのが好ましい。The drawn fiber of the present invention comprising the above-mentioned polyester is intended to be drawn so that the birefringence becomes 0.05 or more, and its fineness is 0.5 decitex or less. If the fineness exceeds 0.5 decitex, the performance as a base paper for heat-sensitive stencil printing, a high-performance filter or a polyester fiber paper for an artificial leather substrate is not sufficiently exhibited, which is not preferable. Note that the lower limit of the fineness does not need to be particularly limited, but if it is too low, the production cost increases and the cost becomes high. Therefore, it is preferable that the fineness be 0.1 decitex or more.
【0008】上記繊度が0.5デシテックス以下のポリ
エステル延伸繊維(以下極細ポリエステル延伸繊維と称
する)は、抄紙用として使用するためにその繊維長を2
〜20mm、好ましくは2〜10mmとする必要があ
る。繊維長が2mmより短くなると、切断抵抗が大きく
なり、繊維同士の絡みが起こり易く、繊維の品質斑が発
生する。一方、繊維長が20mmを超えて長くなると、
抄紙時、繊維の水中分散性が悪化するので好ましくな
い。なお、通常の抄紙用ポリエステル延伸繊維の繊維長
の上限は30mmと言われているが、極細繊維は断面2
次モーメントが低く、繊維同士の水中での絡みが起こり
易くなるため、上限の繊維長が短くなると推定してい
る。The above drawn polyester fiber having a fineness of 0.5 decitex or less (hereinafter referred to as an ultrafine drawn polyester fiber) has a fiber length of 2 to be used for papermaking.
2020 mm, preferably 2-10 mm. If the fiber length is shorter than 2 mm, the cutting resistance increases, the fibers tend to be entangled with each other, and quality irregularities of the fibers occur. On the other hand, when the fiber length is longer than 20 mm,
At the time of papermaking, the dispersibility of the fibers in water deteriorates, which is not preferable. The upper limit of the fiber length of ordinary drawn polyester fiber for papermaking is said to be 30 mm.
It is estimated that the upper limit fiber length becomes short because the next moment is low and the fibers tend to be entangled in water.
【0009】本発明の極細ポリエステル延伸繊維は、そ
の繊維表面に繊維重量を基準としてポリエーテル・ポリ
エステル共重合体が0.03重量%以上、好ましくは
0.05重量%以上付着している必要がある。該付着量
が0.03重量%未満の場合には、抄紙工程での水中へ
の繊維の分散が不十分となる。なお、付着量があまりに
多くなりすぎると、繊維間の接着性が阻害される傾向が
あるだけでなく、多量のポリエーテル・ポリエステル共
重合体は抄紙工程循環水への水質負荷を増大するので、
1.5重量%以下とするのが好ましい。The drawn ultrafine polyester fiber of the present invention must have a polyether / polyester copolymer adhered to the fiber surface at 0.03% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, based on the fiber weight. is there. If the amount is less than 0.03% by weight, dispersion of the fibers in water in the papermaking process becomes insufficient. If the amount of adhesion is too large, not only does the adhesiveness between fibers tend to be impaired, but also a large amount of polyether / polyester copolymer increases the water quality load on the circulating water in the papermaking process,
It is preferable that the content be 1.5% by weight or less.
【0010】本発明で用いられる上記ポリエーテル・ポ
リエステル共重合体は、テレフタル酸および/またはイ
ソフタル酸、低級アルキレングリコール並びにポリアル
キレングリコールおよび/またはそのモノエーテルから
なる。好ましく用いられる低級アルキレングリコールと
しては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、テトラメチレングリコールがあげられる。一方、
ポリアルキレングリコールとしては、平均分子量が60
0〜6000のポリエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール・ポリプロピレングリコール共重合体、ポリ
プロピレングリコールが例示できる。さらにポリアルキ
レングリコールのモノエーテルとしては、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール等のモノメチル
エーテル、モノエチルエーテル、モノフェニルエーテル
等があげられる。なお、該共重合体はテレフタレート単
位とイソフタレート単位のモル比が95:5〜40:6
0の範囲内が水中分散性の点から好ましいが、アルカリ
金属塩スルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等
を少量共重合していてもよい。以上の成分からなるポリ
エーテル・ポリエステル共重合体の平均分子量は、使用
するポリアルキレングリコールの分子量にもよるが、通
常1000〜20000、好ましくは3000〜150
00である。平均分子量が1000未満では水中分散性
の向上効果が十分でなく、一方20000を越えると該
重合体の乳化分散が難しくなる。The above-mentioned polyether / polyester copolymer used in the present invention comprises terephthalic acid and / or isophthalic acid, lower alkylene glycol and polyalkylene glycol and / or monoether thereof. Preferred examples of the lower alkylene glycol include ethylene glycol, propylene glycol, and tetramethylene glycol. on the other hand,
The polyalkylene glycol has an average molecular weight of 60
Examples thereof include polyethylene glycol of 0 to 6000, a polyethylene glycol / polypropylene glycol copolymer, and polypropylene glycol. Further, examples of the monoether of polyalkylene glycol include monomethyl ether such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, monoethyl ether, and monophenyl ether. The copolymer had a molar ratio of terephthalate unit to isophthalate unit of 95: 5 to 40: 6.
A range of 0 is preferable from the viewpoint of dispersibility in water, but a small amount of an alkali metal salt sulfoisophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, or the like may be copolymerized. The average molecular weight of the polyether / polyester copolymer composed of the above components depends on the molecular weight of the polyalkylene glycol used, but is usually from 1,000 to 20,000, preferably from 3,000 to 150.
00. If the average molecular weight is less than 1,000, the effect of improving dispersibility in water is not sufficient, while if it exceeds 20,000, emulsification and dispersion of the polymer become difficult.
【0011】このようなポリエーテル・ポリエステル共
重合体は、通常水分散液として繊維表面に付着させる
が、該共重合体は比較的容易に水中へ分散させることが
できる。なお、得られる水性分散液の安定性をより向上
させるため、界面活性剤や有機溶媒を少量添加してもよ
く、また油剤等の各種処理剤を混合使用しても何ら差し
つかえない。付着方法はディップ、スプレー、ローラー
タッチ等の通常の方法が採用されるが、均一に付着させ
るためにはディップによる方法が適している。Such a polyether / polyester copolymer is usually attached to the fiber surface as an aqueous dispersion, but the copolymer can be relatively easily dispersed in water. In order to further improve the stability of the obtained aqueous dispersion, a small amount of a surfactant or an organic solvent may be added, or various kinds of treating agents such as oils may be mixed and used. An ordinary method such as dipping, spraying, or roller touching is adopted as the attaching method, but a dip method is suitable for uniform attachment.
【0012】ポリエーテル・ポリエステル共重合体が付
与された本発明の極細ポリエステル延伸繊維は、上記の
要件に加えて水分の保持率が5重量%以上必要である。
該水分保持率が5重量%未満の場合には、抄紙工程での
水中への繊維の分散が不十分となる。また、繊維を前記
繊維長に切断する時、繊維の飛散が激しくなる。なお、
水分保持率があまりにも多くなると、切断時の水の飛散
が多くなって安定に切断することが困難となるだけでな
く、輸送コストの観点からも不経済となるので、水分保
持率は40%以下とするのが好ましい。The drawn ultrafine polyester fiber of the present invention to which the polyether / polyester copolymer has been imparted must have a water retention of 5% by weight or more in addition to the above requirements.
If the water retention is less than 5% by weight, the dispersion of the fibers in water in the papermaking process becomes insufficient. Further, when the fiber is cut to the fiber length, scattering of the fiber becomes severe. In addition,
If the water retention rate is too large, the water is scattered at the time of cutting, which makes it difficult not only to cut stably, but also becomes uneconomical in terms of transportation costs. It is preferable to set the following.
【0013】[0013]
【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、実施例における各項目は次の方法で測定し
た。 (a)固有粘度 オルソクロロフェノールを溶媒として、35℃の温度で
ウベローデ粘度管にて測定した。 (b)複屈折率(Δn) 市販の偏光顕微鏡によって、光源にナトリウムランプを
用い、試料をα−ブロムナフタリンに浸漬した状態下で
Berekコンペンセータ法からレターデーションを求
めて計算した。 (c)水分率 水分を含んだ約100gの極細ポリエステル延伸繊維を
120℃の熱風循環式の乾燥機中で絶乾になるまで乾燥
する。乾燥前の試料の重量W0と乾燥後の試料の重量W1
から、次式によって求めた。 水分率(%)=[(W0−W1)/W1]×100Next, the present invention will be described specifically with reference to examples. Each item in the examples was measured by the following method. (A) Intrinsic viscosity Using orthochlorophenol as a solvent, the viscosity was measured with an Ubbelohde viscosity tube at a temperature of 35 ° C. (B) Birefringence (Δn) Using a commercially available polarizing microscope, a sodium lamp was used as a light source, and the retardation was calculated from the Berk compensator method while the sample was immersed in α-bromonaphthalene. (C) Moisture content About 100 g of water-containing ultrafine polyester drawn fiber is dried in a hot air circulation type dryer at 120 ° C. until it is completely dried. The weight W 0 of the sample before drying and the weight W 1 of the sample after drying
From the following equation. Moisture percentage (%) = [(W 0 −W 1 ) / W 1 ] × 100
【0014】(d)水中分散性 1000mLのメスシリンダーに500mLの水道水を
入れ、この中に正味0.1gのポリエステル延伸繊維を
投入する。繊維がメスシリンダーの底に達したならば、
メスシリンダーの開口部に蓋をし、上下を両手で持ち、
メスシリンダーを1回反転させて繊維を分散させ、次の
基準で水中分散性の良否を判定する。 極めて良:未分散の繊維束がなく、単繊維1本1本が水
中にきれいに広がっている状態 良:未分散の繊維束は殆どない。単繊維同士の絡みが若
干認められるが許容範囲 不良:未分散の繊維束が数本以上あり、単繊維同士の絡
みも多い状態。(D) Dispersibility in water 500 mL of tap water is put into a 1000 mL measuring cylinder, and net 0.1 g of drawn polyester fiber is put therein. When the fiber reaches the bottom of the graduated cylinder,
Cover the opening of the measuring cylinder, hold the top and bottom with both hands,
The measuring cylinder is inverted once to disperse the fibers, and the quality of the underwater dispersibility is determined based on the following criteria. Very good: no undispersed fiber bundles, and each single fiber is spread beautifully in water. Good: almost no undispersed fiber bundles. Slight entanglement between single fibers is observed but acceptable range is bad. There are several or more undispersed fiber bundles and many entanglements between single fibers.
【0015】[実施例1〜3、比較例1]固有粘度0.
43のポリエチレンテレフタレートチップを乾燥後、3
00℃で溶融し、孔数が1192の紡糸口金を通して、
160g/分で吐出し、1300m/分の速度で引取
り、未延伸糸を得た。該未延伸糸を約50万デシテック
スの未延伸トウとなし、延伸速度70m/分の速度で全
延伸倍率が3.3倍となるように温水中で2段延伸し
た。[Examples 1 to 3, Comparative Example 1]
After drying the 43 polyethylene terephthalate chips, 3
Melted at 00 ° C and passed through a spinneret with 1192 holes
It was discharged at a rate of 160 g / min and was taken off at a speed of 1300 m / min to obtain an undrawn yarn. The undrawn yarn was made into an undrawn tow of about 500,000 dtex, and drawn in warm water at two stages at a drawing speed of 70 m / min so that the total drawing ratio was 3.3 times.
【0016】この延伸トウを、テレフタル酸80モル
%、イソフタル酸20モル%の酸成分と平均分子量30
00のポリエチレングリコール70重量%、エチレング
リコール30重量%のグリコ−ル成分とからなる平均分
子量約10000のポリエーテル・ポリエステル共重合
体の水性分散液中を通過させ、一対のローラーでトウの
水分率が15重量%となるように絞った。The stretched tow is prepared by mixing an acid component of terephthalic acid 80 mol% and isophthalic acid 20 mol% with an average molecular weight of 30.
And a glycol component of 70% by weight of polyethylene glycol and 30% by weight of ethylene glycol, and passed through an aqueous dispersion of a polyether / polyester copolymer having an average molecular weight of about 10,000. Was reduced to 15% by weight.
【0017】ここで、ポリエーテル・ポリエステル共重
合体の水性分散液の濃度を種々変更することにより付着
量を変えた。さらに該延伸トウを110℃の雰囲気中で
弛緩熱処理後、ローラータッチの水付与装置で水分率が
17重量%となるように水を付与し、ドラム式カッター
に供給して5mmの長さに切断した。得られた極細ポリ
エステル延伸繊維の繊度は0.35デシテックス、複屈
折率(Δn)は0.173であった。表1に、ポリエー
テル・ポリエステル共重合体の付着量と水中分散性の関
係を示す。Here, the amount of adhesion was changed by variously changing the concentration of the aqueous dispersion of the polyether / polyester copolymer. Further, after the stretched tow is subjected to relaxation heat treatment in an atmosphere of 110 ° C., water is applied by a roller-applied water application device so that the water content becomes 17% by weight, supplied to a drum type cutter, and cut into a length of 5 mm. did. The fineness of the obtained ultrafine polyester drawn fiber was 0.35 dtex, and the birefringence (Δn) was 0.173. Table 1 shows the relationship between the adhesion amount of the polyether / polyester copolymer and the dispersibility in water.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】[実施例4〜6、比較例2]固有粘度0.
47のポリエチレンテレフタレートチップを乾燥後、3
00℃で溶融し、孔数が1192の口金を通して、20
0g/分で吐出し、500m/分の速度で引取り未延伸
糸を得た。該未延伸糸を約200万デシテックスの未延
伸トウとなし、90℃の温水中で5.2倍の第1段延伸
を行い、引続いて、70℃の温水中で2.9倍の第2段
延伸を行った。[Examples 4 to 6, Comparative Example 2]
After drying the polyethylene terephthalate chip of No. 47, 3
Melted at 00 ° C and passed through a die with 1192 holes,
Discharge was performed at 0 g / min, and a drawn undrawn yarn was obtained at a speed of 500 m / min. The undrawn yarn was made into an undrawn tow of about 2,000,000 dtex, and the first-stage drawing was performed 5.2 times in hot water at 90 ° C., followed by 2.9 times the drawing in hot water at 70 ° C. Two-stage stretching was performed.
【0020】該未延伸トウを実施例1〜3と同じポリエ
ーテル・ポリエステル共重合体の水分散液中を通過さ
せ、絞り率及び絞った後の乾燥の程度を種々変更し、カ
ッターに供給するトウの水分率を変化させ、3mmの長
さに切断した。尚、得られた極細ポリエステル延伸繊維
の繊度は0.23デシテックス,複屈折率(Δn)は
0.152であった。またポリエーテル・ポリエステル
共重合体の付着量は0.3〜0.5重量%の範囲になる
よう調整した。得られた結果を表2に示す。The unstretched tow is passed through the same aqueous dispersion of the polyether / polyester copolymer as in Examples 1 to 3, and the squeezing rate and the degree of drying after squeezing are changed in various ways, and the resulting tow is supplied to the cutter. The tow was changed in moisture content and cut into 3 mm lengths. The fineness of the obtained drawn polyester fiber was 0.23 dtex, and the birefringence (Δn) was 0.152. The amount of the polyether / polyester copolymer was adjusted so as to be in the range of 0.3 to 0.5% by weight. Table 2 shows the obtained results.
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明の抄紙用極細ポリエステル延伸繊
維によれば、抄紙工程での繊維の水中分散性が良好とな
り、品位の良い極細ポリエステル繊維紙を得ることがで
きる。According to the drawn ultrafine polyester fiber for papermaking of the present invention, the dispersibility of the fiber in water during the papermaking process is improved, and a fine polyester fiber paper of high quality can be obtained.
Claims (1)
維長が2〜20mmのポリエステル延伸繊維であって、
該繊維表面には繊維重量を基準としてポリエーテル・ポ
リエステル共重合体が0.03重量%以上付着している
と共に、水分保持率が5重量%以上であることを特徴と
する抄紙用極細ポリエステル延伸繊維。A polyester stretched fiber having a fineness of 0.5 decitex or less and a fiber length of 2 to 20 mm,
A polyether / polyester copolymer adhered to the fiber surface by 0.03% by weight or more based on the fiber weight, and a water retention rate of 5% by weight or more, fiber.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001148882A JP2002339257A (en) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | Ultrafine polyester drawn fiber for papermaking |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011195978A (en) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Teijin Fibers Ltd | Heat-bonding composite fiber for producing wet nonwoven fabric, and method of producing the same |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001148882A patent/JP2002339257A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011195978A (en) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Teijin Fibers Ltd | Heat-bonding composite fiber for producing wet nonwoven fabric, and method of producing the same |
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