JP2005090163A - Sandbag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高強度で耐摩耗性等の機械的特性に優れる上に、優れた耐久性と適度な生分解性を有する新規な土嚢袋に関する。 The present invention relates to a novel sandbag having high strength and excellent mechanical properties such as wear resistance, as well as excellent durability and moderate biodegradability.
ポリ乳酸繊維は、生分解性を有し、かつ非石油系原料から得られる繊維であるため、廃棄しても環境負荷の小さい繊維として近年注目され、廣く用途開発が進められている。例えば、水切りごみ袋、育苗マット、植生用防草シ−ト、ティ−バッグ、タオル、手袋、ナプキン等は、将に生分解性および非石油系原料からなるポリ乳酸繊維の特徴を活かした用途である。また、ポリ乳酸繊維は独特の光沢を有し、染色した時の発色性が良く、またさらさらとした触感、風合いを有することから、そのファッション性を活かして、ブラウス、シャツ、スカ−フ、ハンカチーフ、裏地用としても展開が進んでいる。更に、車用オプションマット、家庭用ロ−ルカ−ペットやラグ等、インテリヤ用途でも実用化が図られつつある。 Since polylactic acid fibers are fibers that are biodegradable and obtained from non-petroleum-based raw materials, they have attracted attention in recent years as fibers that have a low environmental impact even when discarded, and are being developed for use. For example, draining garbage bags, seedling mats, herbicidal sheets for vegetation, tea bags, towels, gloves, napkins, etc. are applications that make use of the characteristics of polylactic acid fibers made of biodegradable and non-petroleum materials. It is. In addition, polylactic acid fiber has a unique luster, good color development when dyed, and has a smooth touch and texture, making use of its fashionability to make blouses, shirts, scarves, handkerchiefs Development is also progressing for lining. Furthermore, it is being put to practical use in interior applications such as car option mats, household roll carpets and rugs.
一方、産業資材用途については、確かにポリ乳酸繊維を製品として使用した後は、廃棄処理時の負荷が少ないという生分解性の特徴を活かして多くの用途が提案されてきたが、実用化に成功したものはまだ限られている。産業資材用途、例えば、建築工事用ネット、建築工事用シ−ト、陸上ネット、土嚢袋、テント、タ−ポリン等は、特に高強度、高タフネス、耐摩耗性等が要求され、かつ製品として使用している間の耐久性が要求されるため、従来のポリ乳酸繊維では安全性を保証するリスクが大き過ぎ、躊躇われていたというのが実状である。 On the other hand, for industrial materials, after using polylactic acid fiber as a product, many uses have been proposed by taking advantage of the biodegradable feature that the load at the time of disposal is low. The successes are still limited. Industrial materials, such as building construction nets, building construction sheets, land nets, sandbags, tents, tarpaulins, etc. are particularly required to have high strength, high toughness, wear resistance, etc. Since durability during use is required, the risk of guaranteeing safety with conventional polylactic acid fiber is too great and has been praised.
産業資材用途に安心して適用できるようにするためには、十分実績のあるポリエステル繊維レベルの機械的特性および耐久性を有し、かつ該特性が一定期間保持され、その後該特性が不要となった時点からは生分解するような繊維が理想的である。従来のポリ乳酸繊維は、かかる要求特性に対し、強度や耐摩耗性等の機械的強度がやや劣り、かつ耐久性が不足するという問題があった。 In order to be able to be applied to industrial materials with peace of mind, it has the mechanical properties and durability of the polyester fiber level with a proven track record, and the properties are maintained for a certain period of time, after which the properties are no longer necessary. From the point of view, fibers that are biodegradable are ideal. Conventional polylactic acid fibers have a problem that the mechanical properties such as strength and wear resistance are slightly inferior to the required properties, and the durability is insufficient.
産業資材用途の一つである土嚢袋は、従来ポリエチレンやポリプロピレン繊維またはスリットヤ−ンを袋状に製織して用いられてきた。しかし、これらの非生分解性の繊維またはスリットヤ−ンからなる土嚢袋は、特に回収が不可能なことから、その使用後も自然環境中に放棄され、分解しないまま蓄積されるという問題を有していた。しかるに近年開発されたポリ乳酸繊維やポリ乳酸スリットヤ−ンは、非石油系原料の生分解性ポリマーからなり、かつ改良された機械的特性およびポリマーコストの低減等が進みつつあることから、実用化への期待が高まっている。 Sandbag bags, which are one of industrial material applications, have been used by weaving polyethylene, polypropylene fibers or slit yarns into bags. However, sandbag bags made of these non-biodegradable fibers or slit yarns are particularly unrecoverable, so they are abandoned in the natural environment after use and accumulate without decomposition. Was. However, recently developed polylactic acid fibers and polylactic acid slit yarns are made of non-petroleum raw material biodegradable polymers, and improved mechanical properties and polymer cost reduction are progressing. Expectations are growing.
土嚢袋として利用する技術については、下記特許文献１および特許文献２の提案がある。
Regarding the technology used as a sandbag, there are proposals in Patent Document 1 and
すなわち、特許文献１は、「埋め立て後に消失する土のう袋の提供、同土嚢袋に充填物を詰め込んだ土嚢及び土嚢で埋め立てを行うことにより、埋め立て後の工事に支障を来さないようにし、また埋め立て充填物の一体化を実現する。」ことを課題とし、該課題は、「生分解性プラスチックを用いて土嚢袋を製作する。生分解性プラスチックとしては、微生物生産ポリエステルプラスチックや生物崩壊性プラスチック（例えば、澱粉混入ポリエチレン）が用いられる。該土嚢袋に、例えば硬化性地盤材料を充填物として土嚢を作成し、該土嚢を川岸、海底等に投入・堆積して埋立護岸、消波離岸提築造等の埋立を行う。」によって達成されるとしている。 That is, Patent Document 1 states that “the provision of a sandbag bag that disappears after landfilling, sandbags in which the sandbags are filled, and landfilling with sandbags, so as not to hinder the work after landfilling. The realization of the integration of the landfill fillings is “to produce sandbag bags using biodegradable plastic. Examples of biodegradable plastic include microbially produced polyester plastic and biodegradable plastic. (For example, polyethylene mixed with starch.) A sandbag is made in the sandbag bag, for example, using a curable ground material as a filling, and the sandbag is placed and deposited on the riverbank, seabed, etc. It is said that it will be achieved by landfill such as erection.
また、特許文献２は、「生分解性を有し、引張強度や結節強度などの機械的特性に優れ、経時変化による劣化の程度が小さく、しかも現行の織機において安定した連続製織を行える製織性の良いポリ乳酸系スリットヤ−ンを提供する。」ことを課題とし、該課題は、「ポリ乳酸とガラス転移温度が０℃以下の脂肪族ー芳香族共重合ポリエステルとを主成分としたポリ乳酸系重合体を含有する。ポリ乳酸とガラス転移温度が０℃以下の脂肪族ー芳香族共重合ポリエステルの配合割合を、（ポリ乳酸）／（脂肪族共重合ポリエステル）＝９５／５〜６５／３５（質量％）の範囲とする。」ことに達成されるとしている。
上記特許文献１の技術は、生分解性ポリエステル繊維または澱粉混入ポリエチレン繊維からなる袋状体を土嚢袋として用いること、および該生分解性土嚢袋を埋立に用いる方法について開示したものである。従って、ここで用いられる生分解繊維は従来技術によって製造された生分解性繊維特性をそのまま利用し、その生分解性機能を土嚢袋に活用したものである。従って、生分解性を有し、高強度で耐摩耗性等の機械的特性や耐久性の改良されたポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンを用いた本発明の新規な土嚢袋とは全く相違する技術である。 The technique of Patent Document 1 discloses a method of using a bag-like body made of biodegradable polyester fiber or starch-containing polyethylene fiber as a sandbag, and a method of using the biodegradable sandbag for landfill. Therefore, the biodegradable fiber used here uses the biodegradable fiber characteristic produced by the conventional technology as it is, and uses its biodegradable function for the sandbag. Therefore, it is completely different from the novel sandbag of the present invention using polylactic acid fiber or polylactic acid slit yarn having biodegradability, high strength, improved mechanical properties such as wear resistance and improved durability. Technology.
また、特許文献２の技術は、「土嚢袋やフレキシブルコンテナバッグ等に好適なスリットヤ−ンとして、引張強度や結節強度などの機械的特性に優れ、経時変化による劣化の程度が小さい、ポリ乳酸系スリットヤ−ンを提供する」ことを課題としており、その課題は本発明と共通する部分がある。しかし、その解決手段は、「ポリ乳酸にガラス転移温度が０℃以下の脂肪族ー芳香族共重合ポリエステルを特定の割合で配合した共重合ポリエステルを用いる。」こととしており、後述する本発明の解決手段とは全く異なる。更に、該特許明細書の実施例の記載によれば、引張強度は、最高の値でもそれぞれ、３.２cN/dtexおよび２.６cN/dtexであり、本発明技術のレベルより大幅に低く、この点でも相違する。
Further, the technology of
本発明の課題は、「生分解性を有し、高強度で耐摩耗性等の機械的特性や耐久性の改良されたポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンを用いた新規な土嚢袋を提供すること」であり、そして、その解決手段は、「特定した繊度、および高い引張強度を有し、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを繊維全体に対して０．１〜５ｗｔ％含有するポリ乳酸繊維またはスリットヤ−ンからなる土嚢袋」である。 An object of the present invention is to provide a novel sandbag using a polylactic acid fiber or a polylactic acid slit yarn having biodegradability, high strength, improved mechanical properties such as wear resistance, and improved durability. And the solution is “having a specified fineness and high tensile strength and containing 0.1 to 5 wt% of fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted fatty acid monoamide with respect to the total fiber. It is a sandbag made of polylactic acid fiber or slit yarn.
ここで、本発明のポリ乳酸繊維からなる土嚢袋において、該ポリ乳酸繊維に脂肪酸アミド化合物を添加する技術に関して、特許文献３および特許文献４の技術が提案されている。これら従来技術と本発明技術との関係について下記する。
Here, the technique of
特許文献３は、「乳酸を主成分とし、抑制された分解性を有する新規な重合体組成物を提供すること。」を課題とし、該課題は、「乳酸を主成分とするポリ乳酸重合体に対して、(1)分子量１５０以上のパラフィン、(2)分子量５０,０００以下のポリエチレン、(3)分子量５０,０００以下の変性ポリエチレン、(4)１分子中の炭素原子数（以下炭素数と略記）が１０以上の脂肪族アルコ−ル、(5)炭素数１０以上の脂肪族カルボン酸およびその金属塩、(6)炭素数１０以上の脂肪族カルボン酸のアミド、(7)炭素数１０以上の脂肪族カルボン酸のエステル、及び(8)炭素数１０以上の脂肪族アルコ−ルのエステルの群から選ばれた少なくとも１種の化合物を０.１〜４重量％混合してなるポリ乳酸組成物である。」ことによって解決できるとしている。
また、特許文献４は、「脂肪族ポリエステル成形体に、透明性と結晶性を同時に発現せしめること。」を課題とし、該課題は、「脂肪族ポリエステルと脂肪族カルボン酸アミド、脂肪族カルボン酸塩、脂肪族アルコ−ル及び脂肪族カルボン酸エステルからなる４０〜３００℃の融点を有する化合物群から選択された少なくとも一種の透明核剤を含有する脂肪族ポリエステル組成物を形成し、成形時又は成形後に結晶化することを特徴とする、透明性及び結晶性を併有する脂肪族ポリエステル成形体の製造方法。」によって解決できるとしている。
Further,
なお、特許文献３は、脂肪酸アミドを含有したポリ乳酸繊維に関するものであるが、生分解の速度を用途や使用される環境に応じて制御することを目的とし、特定された８タイプの化合物の少なくとも１種をポリ乳酸と混合することによって得られる組成物およびその成型品とすることによって達成されるとしている。その中の１タイプ（(6)）に、「炭素数１０以上の脂肪族カルボン酸アミド」が記載されており、これが本発明の土嚢袋に用いられるポリ乳酸繊維およびまたはポリ乳酸スリットヤ−ンに含有される化合物、即ち脂肪酸アミド化合物と共通しているのである。しかしながら、該従来技術の脂肪酸アミドとは、実質的には脂肪酸モノアミドであり、実施例にも脂肪酸モノアミドについての記載しかない。一方、本発明にかかる脂肪酸アミドは、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドである。従来技術に開示されている脂肪酸モノアミドを用いた場合には本発明効果が得られず、高強度で耐摩耗性等の機械的特性や耐久性の改良されたポリ乳酸繊維を用いた土嚢袋を得ることができない。脂肪酸モノアミドを用いた場合は、モノアミドの反応性が高いために、溶融時にポリ乳酸と反応して、モノアミド化合物のまま繊維中に残存する割合が少なくなるからである。また、該反応によってポリ乳酸の分子量が低下し、繊維物性、特に強度低下を生ずることもある。また、脂肪酸モノアミドは昇華性が高く、紡糸時に昇華物として装置壁内に付着して作業性を悪化させたり、凝集した昇華物が繊維に付着して糸切れや汚れの原因となるなどの障害を起こすこともある。しかるに、本発明に用いる脂肪酸ビスアミドおよびアルキル置換型の脂肪酸モノアミドは、ポリ乳酸との反応性が低く、昇華性も低いため上記障害は起こらない。そして、本発明の脂肪酸アミドを添加したポリ乳酸繊維およびまたはポリ乳酸スリットヤ−ンは、高強度で、特に耐摩耗性が著しく改良され、耐久性に優れているため土嚢袋として好適である。また、上記従来技術には土嚢袋に関しては何ら記述されていない。
In addition, although
また、特許文献４は、脂肪族ポリエステル成形体の透明性と結晶性を同時に発現させるため、ポリ乳酸に結晶化核剤として脂肪族カルボン酸アミドを含有させる技術である。該技術は、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル成形体の透明性と結晶性を同時に満足させる結晶化剤となる化合物として、脂肪族カルボン酸アミド、脂肪族カルボン酸塩、脂肪族アルコ−ル及び脂肪族カルボン酸エステルからなる４０〜３００℃の融点を有する化合物群の少なくとも１種を含有せしめることが効果的であるとしている。
しかるに、本発明のポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンからなる土嚢袋は、高強度に加え、特に優れた耐摩耗性を有するものであり、該効果を顕著に発揮させるためにポリ乳酸繊維に含有させる添加剤として、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを提案するものである。本発明にかかる上記化合物は、脂肪酸アミドに共通して認められる効果ではなく、上記化合物に特有の効果であることから、前記従来技術とは相違する。また、前記従来技術は成型品の品質向上を目的とした技術であり、従ってポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンの特性の改良やそれを用いてなる土嚢袋に関して言及されていない点でも本発明技術とは異なる。
本発明の課題は、上記の問題点を克服し、従来技術では達成できなかった新規なポリ乳酸土嚢袋を提供することにある。即ち、生分解性を有し、高強度で耐摩耗性等の機械的特性に優れたポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンを用いてなる、優れた耐久性と適度な生分解性を有する新規な土嚢袋を提供することである。 An object of the present invention is to overcome the above-described problems and provide a novel polylactic acid sandbag which cannot be achieved by the prior art. In other words, a novel product having excellent durability and moderate biodegradability, which is made of polylactic acid fiber or polylactic acid slit yarn having biodegradability, high strength and excellent mechanical properties such as wear resistance Is to provide a sandbag.
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の土嚢袋は、一つは、少なくとも一部に織布を用いた土嚢袋であって、織布の経糸および／または緯糸が、ポリ乳酸を主体とする繊維であることを特徴とするものであり、また、一つは、少なくとも一部に織布を用いた土嚢袋であって、織布の経糸および／または緯糸が、繊度２５０〜５０００dtex、引張強度３.５〜７.０cN/dtexのポリ乳酸を主体とするスリットヤ−ンであることを特徴とするものである。 The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the sandbag of the present invention is characterized in that one is a sandbag using at least a part of a woven fabric, and the warp and / or weft of the woven fabric is a fiber mainly composed of polylactic acid. Moreover, one is a sandbag bag using a woven fabric at least partially, and the warp and / or weft of the woven fabric has a fineness of 250 to 5000 dtex and a tensile strength of 3.5 to 7. It is a slit yarn mainly composed of 0 cN / dtex polylactic acid.
本発明によれば、高強度で耐摩耗性等の機械的特性に優れる上に、優れた耐久性と適度な生分解性を有する新規な土嚢袋を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is excellent in mechanical characteristics, such as high intensity | strength and abrasion resistance, and also can provide the novel sandbag bag which has the outstanding durability and moderate biodegradability.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の土嚢袋は、磔、土砂、土嚢等を充填物として袋体にいれて、海岸や河川等の護岸、軟弱地盤への埋設、斜面の法面補強、異常排水や危険な液体が漏出した際の防壁、および埋め立て廃棄物の運搬等、永久的に設置したり、あるいは緊急時に応急的に利用する土嚢袋を言う。 The sandbag bag of the present invention is filled with dredging, sand, sandbags, etc. as a packing material, revetment of coasts and rivers, embedding in soft ground, slope slope reinforcement, abnormal drainage and dangerous liquid leaking This refers to sandbags that are permanently installed, such as barriers when transported, and transporting landfill waste, or that are used temporarily in an emergency.
本発明の土嚢袋は、少なくとも一部に織布を用いた土嚢袋であって、他の部分に編物、不織布、フィルム等が用いられることもある。そして、該織布は経糸および緯糸を製織したもので、少なくとも経糸および／または緯糸の一部にポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンが用いられる。最も好ましい態様は、経糸および緯糸の全てがポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンを用いて製織された袋体からなる土嚢袋である。なお、本発明でいう繊維とは、スリットヤーンを除く全ての繊維形態を有する繊維を指す。 The sandbag bag of the present invention is a sandbag bag using a woven fabric at least in part, and a knitted fabric, a nonwoven fabric, a film or the like may be used in other portions. The woven fabric is made by weaving warp and weft, and at least a part of the warp and / or the weft is made of polylactic acid fiber or polylactic acid slit yarn. The most preferred embodiment is a sandbag comprising a bag body in which all of the warp and the weft are woven using polylactic acid fibers or polylactic acid slit yarn. In addition, the fiber as used in the field of this invention refers to the fiber which has all the fiber forms except a slit yarn.
本発明の土嚢袋に用いるポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンの原料とするポリ乳酸ポリマーは、乳酸やラクチド等の乳酸のオリゴマーを重合したものを言い、Ｌ体あるいはＤ体の光学純度は９０％以上であると、融点が高く好ましい。Ｌ体あるいはＤ体の光学純度は、より好ましくは９７％以上である。また、Ｌ体の光学純度９０％以上のポリ乳酸とＤ体の光学純度９０％以上のポリ乳酸を７０／３０〜３０／７０の比率でブレンドしたものは融点がさらに向上するため好ましい。ポリ乳酸ポリマーの分子量は、重量平均分子量で５万〜５０万であると、力学特性と成形性のバランスが良く好ましい。また、ポリ乳酸の性質を損なわない範囲で、乳酸以外の成分を共重合していても良く、また、ポリ乳酸以外のポリマーや粒子、艶消し剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、消臭剤、抗菌剤、抗酸化剤、耐熱剤、耐光剤、紫外線吸収剤、着色顔料等の添加物を必要に応じて含有させても良い。ポリ乳酸以外のポリマーとして、例えば、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、およびポリエチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステルポリマーを可塑剤として用いることもできる。しかし、本発明にかかるポリ乳酸繊維またはスリットヤ−ンは、生分解性および非石油系原料であるという特徴を活かし、廃棄しても環境負荷の小さい製品として用いるため、石油系ポリマーのブレンド、該成分の共重合等は極力避け、また各種添加剤も、重金属化合物や環境ホルモン物質は勿論、現時点でその懸念が予想される化合物の一切を用いないことがより好ましい。 The polylactic acid polymer used as a raw material for the polylactic acid fiber or polylactic acid slit yarn used in the sandbag of the present invention is a polymer obtained by polymerizing a lactic acid oligomer such as lactic acid or lactide, and the optical purity of L-form or D-form is 90. % Or more is preferable because the melting point is high. The optical purity of the L-form or D-form is more preferably 97% or more. A blend of polylactic acid having an optical purity of 90% or higher in the L form and polylactic acid having an optical purity of 90% or higher in the D form at a ratio of 70/30 to 30/70 is preferable because the melting point is further improved. When the molecular weight of the polylactic acid polymer is 50,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, it is preferable that the balance between mechanical properties and moldability is good. In addition, components other than lactic acid may be copolymerized as long as the properties of polylactic acid are not impaired. Polymers and particles other than polylactic acid, matting agents, plasticizers, flame retardants, antistatic agents, Additives such as odorants, antibacterial agents, antioxidants, heat resistance agents, light resistance agents, ultraviolet absorbers, and coloring pigments may be included as necessary. As a polymer other than polylactic acid, for example, an aliphatic polyester polymer such as polycaprolactone, polybutylene succinate, and polyethylene succinate can be used as a plasticizer. However, the polylactic acid fiber or slit yarn according to the present invention is a biodegradable and non-petroleum-based raw material, and is used as a product with a small environmental impact even when discarded. It is more preferable to avoid copolymerization of the components as much as possible, and it is more preferable that various additives are not any heavy metal compound or environmental hormone substance, or any compound that is currently expected to be concerned.
本発明の土嚢袋を構成する織布の経糸および／またはに用いられるポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンは、繊度が２５０〜５０００dtex、引張強度が３.５〜７.０cN/dtexである。より好ましい引張強度は、４．５〜７.０cN/dtexである。繊度が２５０dtex未満および５０００dtexを越えても、本発明土嚢袋の基本的な性能は維持されるが、生産効率を上げ低コストで供給するために、２５０dtex未満の繊度では不利であり、一方、５０００dtexを越える繊維又はスリットヤ−ンは取扱いにくく、上記繊度範囲が適切である。引張強度は３.５cN/dtex未満では土嚢袋としての強度が十分でなく、高荷重下で繰り返し使用した場合には、強度低下や破断が生じる等、土嚢袋の耐久性が不十分となる。また、７.０cN/dtexを越えるポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンは、現状技術では工業的に生産することが困難である。 The polylactic acid fiber or polylactic acid slit yarn used for the warp and / or the woven fabric constituting the sandbag of the present invention has a fineness of 250 to 5000 dtex and a tensile strength of 3.5 to 7.0 cN / dtex. A more preferable tensile strength is 4.5 to 7.0 cN / dtex. Even if the fineness is less than 250 dtex and exceeds 5000 dtex, the basic performance of the sandbag of the present invention is maintained, but in order to increase the production efficiency and supply at low cost, the fineness of less than 250 dtex is disadvantageous, whereas 5000 dtex. Fibers or slit yarns exceeding 1 are difficult to handle, and the fineness range is appropriate. When the tensile strength is less than 3.5 cN / dtex, the strength as a sandbag is not sufficient, and when it is repeatedly used under a high load, the durability of the sandbag is insufficient, such as a decrease in strength or breakage. Also, polylactic acid fibers or polylactic acid slit yarns exceeding 7.0 cN / dtex are difficult to produce industrially with the current technology.
本発明にかかるポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンは、従来のものに比べ高強度であり、特に、耐摩耗性が著しく改善されていることが特徴である。この優れた特性は、本発明にかかる脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドをポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンに含有せしめることによって達成される。 The polylactic acid fiber or polylactic acid slit yarn according to the present invention has a higher strength than conventional ones, and is particularly characterized in that the wear resistance is remarkably improved. This excellent characteristic is achieved by incorporating the fatty acid bisamide and / or the alkyl-substituted fatty acid monoamide according to the present invention into the polylactic acid fiber or the polylactic acid slit yarn.
本発明にかかる脂肪酸ビスアミドとは、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、芳香族系ビスアミド等の１分子中にアミド結合を２つ有する化合物を指し、例えば、メチレンビスカプリル酸アミド、メチレンビスカプリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスイソステアリン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスカプリル酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘニン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスエルカ酸アミド、ｍ−キシリレンビスステアリン酸アミド、ｍ−キシリレンビス−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ｐ−キシリレンビスステアリン酸アミド、ｐ−フェニレンビスステアリン酸アミド、ｐ−フェニレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルテレフタル酸アミド、メチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ブチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド等である。 The fatty acid bisamide according to the present invention refers to a compound having two amide bonds in one molecule such as saturated fatty acid bisamide, unsaturated fatty acid bisamide, aromatic bisamide, etc., for example, methylene biscaprylic acid amide, methylene biscapric acid. Amide, Methylenebislauric acid amide, Methylenebismyristic acid amide, Methylenebispalmitic acid amide, Methylene bisstearic acid amide, Methylene bisisostearic acid amide, Methylene bisbehenic acid amide, Methylene bisoleic acid amide, Methylene biserucic acid Amides, ethylene biscaprylic amides, ethylene biscapric amides, ethylene bislauric acid amides, ethylene bismyristic acid amides, ethylene bispalmitic acid amides, ethylene bisstearic acid amides, ethylene bis Sostearic acid amide, ethylene bis behenic acid amide, ethylene bis oleic acid amide, ethylene bis erucic acid amide, butylene bis stearic acid amide, butylene bis behenic acid amide, butylene bis oleic acid amide, butylene bis erucic acid amide , Hexamethylene bis stearic acid amide, hexamethylene bis behenic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, hexamethylene bis erucic acid amide, m-xylylene bis stearic acid amide, m-xylylene bis-12-hydroxy stearic acid amide P-xylylene bis-stearic acid amide, p-phenylene bis-stearic acid amide, p-phenylene bis-stearic acid amide, N, N′-distearyl adipic acid amide, N, N′-distearyl sebacic acid amide, N N'-dioleyl adipic acid amide, N, N'-dioleyl sebacic acid amide, N, N'-distearyl isophthalic acid amide, N, N'-distearyl terephthalic acid amide, methylenebishydroxystearic acid amide, ethylene Examples thereof include bishydroxystearic acid amide, butylene bishydroxystearic acid amide, and hexamethylene bishydroxystearic acid amide.
また、本発明でいうアルキル置換型の脂肪酸モノアミドとは、飽和脂肪酸モノアミドや不飽和脂肪酸モノアミド等のアミド水素をアルキル基で置き換えた構造の化合物を指し、例えば、Ｎ−ラウリルラウリン酸アミド、Ｎ−パルミチルパルミチン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ベヘニルベヘニン酸アミド、Ｎ−オレイルオレイン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ−オレイルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ−オレイルパルミチン酸アミド等が挙げられる。該アルキル基は、その構造中にヒドロキシル基等の置換基が導入されていても良く、例えば、メチロールステアリン酸アミド、メチロールベヘニン酸アミド、Ｎ−ステアリル−１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ−オレイル１２ヒドロキシステアリン酸アミド等も本発明のアルキル置換型の脂肪酸モノアミドに含むものとする。
The alkyl-substituted fatty acid monoamide referred to in the present invention refers to a compound having a structure in which an amide hydrogen such as a saturated fatty acid monoamide or an unsaturated fatty acid monoamide is replaced with an alkyl group, such as N-lauryl lauric acid amide, N- Palmityl palmitic acid amide, N-stearyl stearic acid amide, N-behenyl behenic acid amide, N-oleyl oleic acid amide, N-stearyl oleic acid amide, N-oleyl stearic acid amide, N-stearyl erucic acid amide, N-oleyl And palmitic acid amide. The alkyl group may have a substituent such as a hydroxyl group introduced into its structure. For example, methylol stearamide, methylol behenic acid amide, N-stearyl-12-hydroxystearic acid amide, N-
本発明では脂肪酸ビスアミドやアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを用いるが、これらの化合物は、通常の脂肪酸モノアミドに比べてアミドの反応性が低く、溶融成形時においてポリ乳酸との反応が起こりにくい。また、高分子量のものが多いため、一般に耐熱性が良く、昇華しにくいという特徴がある。特に、脂肪酸ビスアミドは、アミドの反応性がさらに低いためポリ乳酸と反応しにくく、また、高分子量であるため耐熱性が良く、昇華しにくいことから、より好ましく用いることができる。 In the present invention, fatty acid bisamides and alkyl-substituted fatty acid monoamides are used, but these compounds have lower amide reactivity than ordinary fatty acid monoamides, and are less likely to react with polylactic acid during melt molding. In addition, since many of them have a high molecular weight, they generally have good heat resistance and are difficult to sublimate. In particular, fatty acid bisamides can be more preferably used because they are less reactive with polylactic acid due to the lower reactivity of amides, and are high in heat resistance and difficult to sublime due to their high molecular weight.
本発明にかかるポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンには、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを０．１〜５重量％含有させることが重要である。好ましくは０．５〜３ｗｔ％である。０.１％未満では本発明効果が十分に得られず、一方、５重量％を越えると、またポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンの強度が低下し、また生産収率が低下するため好ましくない。脂肪酸アミドの含有量を上記範囲とすることで、繊維表面の滑り性が向上し、土嚢袋用織布として要求される引張強度および耐摩耗性と繰り返し使用での耐久性を付与することができる。
上記脂肪酸アミドを単一で添加しても良いし、また複数の成分を混合して用いても良い。混合して用いる場合も、その混合物全体として０．１〜５重量％含有させれば良い。
It is important that the polylactic acid fiber or the polylactic acid slit yarn according to the present invention contains 0.1 to 5% by weight of fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted fatty acid monoamide. Preferably it is 0.5-3 wt%. If the amount is less than 0.1%, the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, the strength of the polylactic acid fiber or the polylactic acid slit yarn is decreased, and the production yield is also decreased. Absent. By making the content of the fatty acid amide within the above range, the slipperiness of the fiber surface can be improved, and the tensile strength and abrasion resistance required as a sandbag woven fabric and durability in repeated use can be imparted. .
The fatty acid amide may be added alone, or a plurality of components may be mixed and used. Even when mixed and used, the entire mixture may be contained in an amount of 0.1 to 5% by weight.
また、本発明にかかるポリ乳酸繊維には、平滑剤を主成分とし、界面活性剤、制電剤、極圧剤成分等を含む油剤が付与されていることが好ましい。好ましい油剤組成は、例えば、平滑剤としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤である。該油剤の付与によって、ポリ乳酸繊維の表面摩擦係数が低減し、土嚢袋において更なる耐摩耗性の向上が可能となる。 Moreover, it is preferable that the polylactic acid fiber concerning this invention is provided with the oil agent which has a smoothing agent as a main component and contains surfactant, an antistatic agent, an extreme pressure agent component, etc. A preferred oil agent composition is, for example, a non-aqueous oil agent obtained by diluting an alkyl ether ester as a smoothing agent, an alkylene oxide adduct of a higher alcohol as a surfactant, and an organic phosphate salt as an extreme pressure agent with mineral oil. By applying the oil agent, the surface friction coefficient of the polylactic acid fiber is reduced, and the wear resistance of the sandbag bag can be further improved.
本発明の土嚢袋を構成する織布としては、耐摩耗性に優れているものが好ましく使用されるが、かかる耐摩耗性は下記手法により評価される。 As the woven fabric constituting the sandbag of the present invention, those having excellent wear resistance are preferably used, and such wear resistance is evaluated by the following method.
即ち、土嚢袋から直径１２０ｍｍの試験片を切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ１１７５に規定されるテーバー摩耗試験機に取り付け、摩耗輪ＣＳ♯１０、荷重５００ｇとして、５００回転摩耗を行った。その後、この試験片の表面摩耗状態を観察し、次の指標で耐摩耗性を評価したものである。かかる評価の内、◎、○、△が合格である。
That is, a test piece having a diameter of 120 mm was cut out from the sandbag and attached to a Taber abrasion tester specified in ASTM D1175, and subjected to 500 rotation wear with a wear
◎：殆ど摩耗していない
○：少し摩耗している
△：かなり摩耗しているが、破れはない
×：著しく摩耗しており、破れも目立つ
以上の通り、本発明の土嚢袋は、ポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンを織布の経糸および／または緯糸の一部に用いてなる土嚢袋であって、該ポリ乳酸繊維およびまたはポリ乳酸スリットヤ−ンが、高い引張強度と優れた耐摩耗性を有するため、本発明の土嚢袋に磔、土砂、土嚢等を入れて異常排水や危険な液体が漏出した際の防壁、および埋め立て廃棄物の運搬等、繰り返し使用する場合は耐久性を有し、一方、海岸や河川等の護岸、軟弱地盤への埋設、斜面の法面補強等、永久に埋設した場合には、一定期間の後生分解され最終的には消滅するため、いずれの用途にも土嚢袋として有用することができる。
◎: Almost worn ○: Slightly worn △: Quite worn, but not torn ×: Remarkably worn, torn out as above As described above, the sandbag of the present invention is made of polylactic acid A sandbag comprising fibers or polylactic acid slit yarn as a part of warp and / or weft of a woven fabric, wherein the polylactic acid fiber and / or polylactic acid slit yarn has high tensile strength and excellent wear resistance. Therefore, it is durable when it is used repeatedly, such as when a bag, sand, sandbag, etc. is put into the sandbag bag of the present invention and the abnormal drainage or dangerous liquid leaks, and when transporting landfill waste. On the other hand, if it is permanently embedded, such as coastal or river revetment, embedding on soft ground, slope reinforcement, etc., it will be biodegraded after a certain period and eventually disappear, so it can be used for any purpose. Can also be useful as a sandbag That.
本発明にかかるポリ乳酸繊維またはポリ乳酸スリットヤ−ンの最も好ましい製造方法を以下に例示する。 The most preferable production method of the polylactic acid fiber or the polylactic acid slit yarn according to the present invention is exemplified below.
本発明にかかるポリ乳酸は公知の方法を用いて合成できるが、ポリ乳酸自体の色調が良好で、しかもラクチド等の残存オリゴマーやモノマーを減じるようにすることが好ましい。具体的手法は例えば特表平７−５０４９３９号公報記載のように、金属不活性化剤や酸化防止剤等を使用したり、重合温度の低温化、触媒添加率の抑制を行うことが好ましい。また、ポリマーを減圧処理したり、クロロホルム等で抽出することにより、残存オリゴマー、モノマー量を大幅に低減することもできる。 The polylactic acid according to the present invention can be synthesized using a known method, but it is preferable that the polylactic acid itself has a good color tone and that residual oligomers and monomers such as lactide are reduced. As a specific method, for example, as described in JP-A-7-504939, it is preferable to use a metal deactivator, an antioxidant, or the like, to lower the polymerization temperature, and to suppress the catalyst addition rate. Moreover, the amount of residual oligomers and monomers can be greatly reduced by subjecting the polymer to reduced pressure treatment or extraction with chloroform or the like.
本発明にかかるポリ乳酸繊維又はスリットヤーンの製造に用いるポリ乳酸ポリマーは、相対粘度が２．５〜５の高粘度ポリマーを用いる。好ましくは、３．５〜４．５の範囲である。相対粘度が２．５未満のポリマーを用いた場合は、本発明の高強度で耐摩耗性に優れたポリ乳酸繊維又はスリットヤーンを安定して得ることができないことがある。一方、相対粘度が５を越える高粘度のポリマーを用いると、安定した製糸又は製膜が困難であり、均一性に優れたポリ乳酸繊維又はスリットヤーンが得られないことがある。 As the polylactic acid polymer used for producing the polylactic acid fiber or slit yarn according to the present invention, a high viscosity polymer having a relative viscosity of 2.5 to 5 is used. Preferably, it is the range of 3.5-4.5. When a polymer having a relative viscosity of less than 2.5 is used, the polylactic acid fiber or slit yarn having high strength and excellent wear resistance according to the present invention may not be stably obtained. On the other hand, when a high viscosity polymer having a relative viscosity exceeding 5 is used, it is difficult to produce a stable yarn or film, and a polylactic acid fiber or slit yarn excellent in uniformity may not be obtained.
本発明にかかるポリ乳酸繊維又はスリットヤーンに脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを含有させる方法は、特に限定されないが、例えば以下の方法が挙げられる。まず、混練工程として、ポリ乳酸と脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを乾燥した後、窒素シールされた混練用エクストル−ダに供給して混練チップを作製する。次に、この混練チップをエクストル−ダに供することによって溶融紡糸又は溶融押出を行う。混練工程では、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを高比率で含有した混練チップを作製し（マスターチップ化）、これを紡糸機又は押出機に供する際に脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドが所望の含有量になるように通常のポリ乳酸チップをブレンドして希釈する方法を用いることができる。また、溶融紡糸又は溶融押出工程では、エクストル−ダとパックの間、またはパック内に静止混練器を設置することにより、ポリ乳酸と脂肪酸アミドをさらに微細に混練させることも可能である。脂肪酸アミドの凝集や、繊維表面へのブリードアウトはガイド類やローラーの汚れによる操業性の低下を引き起こしたり、繊維製品の物性斑や染色斑を引き起こすため、混練工程や溶融紡糸又は溶融押出工程では、脂肪酸アミドをポリ乳酸に微分散させることが好ましい。 The method of incorporating the fatty acid bisamide and / or the alkyl-substituted fatty acid monoamide into the polylactic acid fiber or slit yarn according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include the following methods. First, as a kneading step, polylactic acid and fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted fatty acid monoamide are dried and then supplied to a nitrogen-sealed kneading extruder to produce a kneading chip. Next, melt spinning or melt extrusion is performed by subjecting the kneading chip to an extruder. In the kneading step, a kneaded chip containing a high ratio of fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted fatty acid monoamide is prepared (master chip formation), and when this is used in a spinning machine or an extruder, fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted A method of blending and diluting ordinary polylactic acid chips so that the desired fatty acid monoamide content can be used. In the melt spinning or melt extrusion process, it is also possible to knead the polylactic acid and the fatty acid amide more finely by installing a static kneader between the extruder and the pack or in the pack. Aggregation of fatty acid amides and bleed-out to the fiber surface may cause deterioration of operability due to soiling of guides and rollers, and also cause physical and dyeing spots on the fiber product. Therefore, in the kneading process, melt spinning or melt extrusion process, The fatty acid amide is preferably finely dispersed in polylactic acid.
また、混練と溶融紡糸又は溶融押出を同一工程で行っても良く、例えば次のような方法を用いることもできる。第１の方法は、ポリ乳酸と脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを乾燥した後、窒素でシールされたエクストル−ダに供給し、エクストル−ダにより混練されたポリ乳酸と脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドの混練ポリマー融液を、静止混練器によりさらに微細に混練し、吐出孔から吐出し溶融紡糸又は溶融押出する方法である。また、第２の方法は、ポリ乳酸と脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを別々に溶融し、融液を静止混練器により微細に混練し、吐出孔から吐出し溶融紡糸又は溶融押出する方法である。 Further, kneading and melt spinning or melt extrusion may be performed in the same step, and for example, the following method may be used. In the first method, polylactic acid and fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted fatty acid monoamide are dried and then supplied to an extruder sealed with nitrogen, and the polylactic acid and fatty acid bisamide kneaded by the extruder and This is a method in which a kneaded polymer melt of an alkyl-substituted fatty acid monoamide is further finely kneaded by a static kneader and discharged from a discharge hole to be melt spun or melt extruded. In the second method, polylactic acid and fatty acid bisamide and / or alkyl-substituted fatty acid monoamide are melted separately, the melt is finely kneaded by a static kneader, and discharged from a discharge hole to be melt-spun or melt-extruded. It is a method to do.
脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドは、ブレンドポリマーの全量に対して０．１〜５重量％含有させれば良い。該脂肪酸アミドの含有量を０．１ｗｔ％以上とすることで、繊維又はスリットヤーンの表面摩擦係数が低減し、布帛の加工工程での裁断カッターや高速のミシン針による布帛の融着を抑制し、工程通過性を向上できる。また、該脂肪酸アミドの含有量を５ｗｔ％以下とすることで、混練や紡糸、押出の際に、過剰の脂肪酸アミドが溶融ポリマーからブリードアウトし、これが昇華或いは分解して発煙を引き起こすといった作業環境の悪化や、過剰の脂肪酸アミドの昇華物あるいは分解物によって押し出し混練機や溶融紡糸機、溶融押出機が汚れる等の操業性の低下を防ぐことができる。また、該脂肪酸アミドの含有量が５ｗｔ％以下であれば、紡糸又は押出工程で、脂肪酸アミドの溶融ポリマーからのブリードアウトが抑制されることによって、吐出孔からのポリマーの吐出が安定し、均一な物性の繊維又はスリットヤーンが得られるため好ましい。該脂肪酸アミドの含有量は、好ましくは０．５〜３ｗｔ％である。なお、本発明では、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを用いるが、これらは従来技術の脂肪酸モノアミドに比べて、昇華しにくく、また耐熱性に優れるため、好ましい滑剤である。特に、脂肪酸ビスアミドは、アミドの反応性がさらに低いためポリ乳酸と反応しにくく、また、高分子量であるため耐熱性が良く、昇華しにくいこと好ましく用いることができる。 The fatty acid bisamide and / or the alkyl-substituted fatty acid monoamide may be contained in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total amount of the blend polymer. By setting the content of the fatty acid amide to 0.1 wt% or more, the surface friction coefficient of the fiber or slit yarn is reduced, and the fusion of the fabric by a cutting cutter or a high-speed sewing needle in the fabric processing step is suppressed. , Process passability can be improved. In addition, by setting the content of the fatty acid amide to 5 wt% or less, a working environment in which excess fatty acid amide bleeds out from the molten polymer during kneading, spinning, or extrusion, causing sublimation or decomposition to cause smoke generation. It is possible to prevent deterioration of operability such as deterioration of the quality and contamination of the extrusion kneader, melt spinning machine and melt extruder due to excessive sublimates or decomposition products of fatty acid amides. Further, if the content of the fatty acid amide is 5 wt% or less, in the spinning or extruding process, the fatty acid amide is prevented from bleeding out from the molten polymer, so that the discharge of the polymer from the discharge holes is stable and uniform. Since a fiber or slit yarn having excellent physical properties is obtained, it is preferable. The content of the fatty acid amide is preferably 0.5 to 3 wt%. In the present invention, fatty acid bisamides and / or alkyl-substituted fatty acid monoamides are used. However, these are preferable lubricants because they are less likely to sublimate and have better heat resistance than prior art fatty acid monoamides. In particular, fatty acid bisamides can be preferably used because they are less reactive with polylactic acid due to the lower reactivity of amides, and are high in heat resistance and difficult to sublimate due to their high molecular weight.
本発明にかかるポリ乳酸繊維を溶融紡糸法によって製造するに際して、紡糸温度は、１９０〜２５０℃、好ましくは２００〜２４０℃である。紡糸口金の直下は、口金面より０〜１５ｃｍを上端とし、その上端から５〜１００ｃｍの範囲を加熱筒および／または断熱筒で囲み、紡出糸条を２００〜２８０℃の高温雰囲気中を通過させることが好ましい。紡出した糸条を直ちに冷却せず、上記加熱筒および／または断熱筒で囲まれた高温雰囲気中を通して徐冷することにより、紡出されたフィラメントの配向が緩和され、かつフィラメント間の均一性を高めることができ、高強度のポリ乳酸繊維が得られる。 When the polylactic acid fiber according to the present invention is produced by the melt spinning method, the spinning temperature is 190 to 250 ° C, preferably 200 to 240 ° C. Immediately below the spinneret, the upper end is 0 to 15 cm from the base, and the range from 5 to 100 cm from the upper end is surrounded by a heating tube and / or a heat insulating tube, and the spun yarn passes through a high temperature atmosphere of 200 to 280 ° C. It is preferable to make it. The spinning filament is not cooled immediately, but is gradually cooled through a high-temperature atmosphere surrounded by the heating tube and / or the heat insulating tube, thereby relaxing the orientation of the spun filament and uniformity among the filaments. And a high-strength polylactic acid fiber can be obtained.
高温雰囲気中を通過した未延伸フィラメントは、次いで１０〜５０℃、好ましくは１５〜３０℃の風を吹きつけられ冷却固化される。空冷装置は横吹き出しタイプでも良いし、環状型吹きだしタイプを用いても良い。 The unstretched filament that has passed through the high-temperature atmosphere is then cooled and solidified by blowing air at 10 to 50 ° C., preferably 15 to 30 ° C. The air cooling device may be a horizontal blowing type or an annular blowing type.
冷却固化された未延伸フィラメントは、次いで油剤が付与される。油剤は、平滑剤を主成分とし、界面活性剤、制電剤、極圧剤成分等を含むが、ポリ乳酸繊維に活性な成分を除いた油剤組成とすることが必要である。好ましい油剤組成は、例えば、平滑剤としてアルキルエーテルエステル、界面活性剤として高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物、極圧剤として有機ホスフェート塩等を鉱物油で希釈した非水系油剤である。 The unstretched filament that has been cooled and solidified is then applied with an oil agent. The oil agent contains a smoothing agent as a main component and includes a surfactant, an antistatic agent, an extreme pressure agent component, and the like, but it is necessary to have an oil agent composition excluding components active on polylactic acid fibers. A preferred oil agent composition is, for example, a non-aqueous oil agent obtained by diluting an alkyl ether ester as a smoothing agent, an alkylene oxide adduct of a higher alcohol as a surfactant, and an organic phosphate salt as an extreme pressure agent with mineral oil.
油剤を付与された未延伸フィラメント糸条は、引き取りロ−ル（１ＦＲ）に捲回して引き取る。引き取りロ−ルの速度、即ち紡糸速度は３００〜３０００ｍ／分である。３００ｍ／分未満の紡糸速度でも本発明ポリ乳酸繊維の物性は得られるが、生産効率が低いため、工業的には採用し難い。一方、３０００ｍ／分を越える紡糸速度では、本発明にかかる高強度のポリ乳酸繊維は安定して得られない。 The unstretched filament yarn provided with the oil agent is wound around a take-up roll (1FR) and taken up. The speed of the take-up roll, that is, the spinning speed is 300 to 3000 m / min. Although the physical properties of the polylactic acid fiber of the present invention can be obtained even at a spinning speed of less than 300 m / min, it is difficult to employ industrially because the production efficiency is low. On the other hand, at a spinning speed exceeding 3000 m / min, the high-strength polylactic acid fiber according to the present invention cannot be stably obtained.
上記紡糸速度で引き取られた未延伸糸は一旦巻き取られることなく連続して延伸する。引き取りロ−ル（１ＦＲ）と同様に、２個のロ−ルを１ユニットとするネルソン型ロ−ルを、給糸ロ−ル（２ＦＲ）、第１延伸ロ−ル（１ＤＲ）、第２延伸ロ−ル（２ＤＲ）、第３延伸ロール（３ＤＲ）および弛緩ロ−ル（ＲＲ）と並べて配置し、順次糸条を捲回して延伸熱処理を行う。通常、１ＦＲと２ＦＲ間では０．５〜１０％、好ましくは１〜５％程度のストレッチを行い糸条を集束させる。１ＦＲは５０〜８０℃、好ましくは５５〜７０℃に加熱して、引き取り糸条を予熱して次の延伸工程に送る。１ＤＲと２ＤＲ間で１段目の延伸を行うが、この時ドロ−ポイント、即ちネッキングポイントは１ＤＲのロ−ル上で、ロ−ルから離れる直前数cm以内に安定して位置するように、２ＦＲと１ＤＲの温度および１段めの延伸倍率を設定する。但しこれらの条件は、未延伸糸の配向の程度を考慮して変化させる必要がある。通常、２ＦＲの温度は８０〜１２０℃、好ましくは９０〜１１０℃とし、１ＤＲの温度を９０〜１３０℃、好ましくは１００〜１２０℃とし、かつ１段目の延伸倍率を、総合延伸倍率の１０〜７０％、好ましくは２０〜５０％に設定する。上記条件の範囲でドロ−ポイントが２ＦＲのロ−ル上出口近傍に位置するように設定する。更に、ドロ−ポイントを２ＦＲのロ−ル上出口に位置するように設定するためには該ロ−ルは摩擦の低い梨地ロ−ルであることが好ましい。 The undrawn yarn taken up at the spinning speed is drawn continuously without being wound once. Similar to the take-up roll (1FR), a Nelson-type roll having two rolls as one unit is divided into a yarn supply roll (2FR), a first draw roll (1DR), and a second roll. The drawing roll (2DR), the third drawing roll (3DR), and the relaxation roll (RR) are arranged side by side, and the yarn is sequentially wound to perform drawing heat treatment. Usually, between 1FR and 2FR, a stretch of 0.5 to 10%, preferably about 1 to 5% is performed to converge the yarn. 1FR is heated to 50 to 80 ° C., preferably 55 to 70 ° C., and the take-up yarn is preheated and sent to the next drawing step. The first stage of stretching is performed between 1DR and 2DR. At this time, the draw point, that is, the necking point, is positioned on the 1DR roll within a few centimeters immediately before leaving the roll. Set the temperature of 2FR and 1DR and the draw ratio of the first step. However, these conditions need to be changed in consideration of the degree of orientation of the undrawn yarn. Usually, the temperature of 2FR is 80 to 120 ° C., preferably 90 to 110 ° C., the temperature of 1DR is 90 to 130 ° C., preferably 100 to 120 ° C., and the first stage draw ratio is 10 of the total draw ratio. It is set to ˜70%, preferably 20 to 50%. Within the range of the above conditions, the draw point is set so as to be located in the vicinity of the 2FR roll upper exit. Further, in order to set the draw point so as to be positioned at the upper outlet of the 2FR roll, it is preferable that the roll is a satin finish roll with low friction.
２段目の延伸は１ＤＲと２ＤＲ間で行うが、２ＤＲは１１０〜１５０℃、好ましくは１１５〜１４５℃である。２段延伸の場合は総合延伸倍率に対し、１段目の延伸倍率の残りの延伸をこの間で行う。３段延伸の場合は、残りの延伸倍率を２段に分けて行う。３段延伸を行う場合の３ＤＲの温度は１２０〜１５０℃、好ましくは１２５〜１４５℃である。２段延伸または３段延伸を終った糸条はＲＲとの間で０．５〜１０％、好ましくは１〜７％の弛緩処理を行い、熱延伸によって生じた歪みを取るだけで無く、延伸によって達成された高配向構造を固定したり、非晶領域の配向を緩和させ熱収縮率を下げたりすることができる。ＲＲは無加熱ロ−ルまたは、１５０℃以下に加熱したロ−ルを用いる。通常、熱延伸時に加熱された糸条の持ち込む熱によって、ＲＲは加熱の有無にかかわらず９０〜１５０℃の温度となる。 The second stage stretching is performed between 1DR and 2DR, and 2DR is 110 to 150 ° C, preferably 115 to 145 ° C. In the case of two-stage stretching, the remaining stretching of the first-stage stretching ratio is performed between the total stretching ratios. In the case of three-stage stretching, the remaining stretching ratio is divided into two stages. The temperature of 3DR when performing three-stage stretching is 120 to 150 ° C, preferably 125 to 145 ° C. The yarn that has finished the two-stage drawing or the three-stage drawing is subjected to a relaxation treatment of 0.5 to 10%, preferably 1 to 7% with the RR, not only to remove the distortion caused by the hot drawing, but also to the drawing. It is possible to fix the highly oriented structure achieved by the above, or to relax the orientation of the amorphous region and lower the thermal shrinkage rate. As the RR, an unheated roll or a roll heated to 150 ° C. or lower is used. Usually, RR becomes a temperature of 90 to 150 ° C. regardless of the presence or absence of heating due to the heat brought in by the yarn heated at the time of hot drawing.
また、本発明のポリ乳酸繊維の製造方法において、延伸段数は２〜５段、好ましくは３〜５段の多段延伸とすることが好ましい。延伸段数が１段の場合には高倍率に延伸することができないため、高強度の繊維が得られにくい。また、延伸段数が５段以上となる場合には設備の大型化や製造工程が複雑化するため好ましくない。 Moreover, in the manufacturing method of the polylactic acid fiber of this invention, it is preferable to set it as multistage extending | stretching of 2 to 5 steps, preferably 3 to 5 steps. When the number of drawing stages is one, high-strength fibers are difficult to obtain because it cannot be drawn at a high magnification. Further, when the number of stretching stages is 5 or more, it is not preferable because the equipment is enlarged and the manufacturing process becomes complicated.
かくして、本発明にかかるポリ乳酸繊維が得られる。 Thus, the polylactic acid fiber according to the present invention is obtained.
また、本発明にかかるポリ乳酸スリットヤーンをＴダイ法やインフレーション法等の溶融押出法によって製造するに際して、押出温度は、１９０〜２５０℃、好ましくは２００〜２４０℃である。押出温度が１９０℃未満であるとフィルム成形が不安定となり、また、押出温度が２５０℃より高いとポリ乳酸が分解して得られるフィルムの強度が低下したり、着色する等の問題が発生するため、いずれも好ましくない。吐出孔より吐出された未延伸フィルムは、引き続く工程で延伸及びスリット処理を施すことによって土嚢袋に必要な機械的物性が付与されたスリットヤーンを得ることが可能となる。延伸とスリット処理の順番は、延伸後スリット処理でも、スリット処理後延伸でもどちらでも良い。また、延伸処理は、１軸延伸とすることが好ましい。２軸延伸を行うと、得られたフィルムはポリ乳酸分子鎖がフィルムの経緯の両方向に配向しているため、スリットヤーンに形成する際、及びスリットヤーンを製織する際に、フィルムの緯方向が容易に破断してしまい好ましくない。１段延伸する場合には、経方向の延伸倍率を３〜１０倍とすることが好ましい。延伸倍率が３倍未満であると、延伸斑を生じやすく、また高強度のスリットヤーンが得られない。また、延伸倍率が１０倍を越えるとフィルム破れやフィブリルが発生しやすくなるため好ましくない。延伸温度は、５０〜１４０℃の範囲が好ましく、７０〜１３０℃の範囲がより好ましい。延伸温度が５０℃未満であると高倍率延伸ができず、高強度のスリットヤーンが得られない。また延伸温度が１４０℃を越えるとフィルム破れの融着が生じやすいため好ましくない。また、スリットヤーンに耐熱性及び寸法安定性を付与するには、延伸後、緊張下８０〜１５０℃の範囲で熱処理を行っても良い。スリット幅は、特に限定されず所望の幅を採用できるが、繊度が２５０〜５０００ｄｔｅｘとなるようなスリット幅であれば、製織の際の工程通過性や土嚢袋の耐摩耗性、耐久性が優れるためより好ましい。また、得られたスリットヤーンには、撚りや仮撚り等の糸加工を施しても良い。また、スリットヤーンを２本以上撚り合わせたもの使用しても何ら差し支えなく、この場合は、撚り合わせた後の繊度が２５０〜５０００ｄｔｅｘとなっていれば良い。 Moreover, when manufacturing the polylactic acid slit yarn concerning this invention by melt extrusion methods, such as a T-die method and an inflation method, extrusion temperature is 190-250 degreeC, Preferably it is 200-240 degreeC. If the extrusion temperature is less than 190 ° C, film forming becomes unstable, and if the extrusion temperature is higher than 250 ° C, problems such as reduction in the strength of the film obtained by decomposition of polylactic acid and coloring occur. Therefore, neither is preferable. The unstretched film discharged from the discharge holes can be subjected to stretching and slit processing in subsequent steps to obtain a slit yarn having mechanical properties necessary for the sandbag. The order of stretching and slitting may be either slitting after stretching or stretching after slitting. The stretching process is preferably uniaxial stretching. When biaxial stretching is performed, the resulting film has polylactic acid molecular chains oriented in both directions of the film, so that when the film is formed into a slit yarn and when the slit yarn is woven, the film has a weft direction. It breaks easily and is not preferable. In the case of one-stage stretching, the stretching ratio in the warp direction is preferably 3 to 10 times. If the draw ratio is less than 3, stretch spots are likely to occur, and a high-strength slit yarn cannot be obtained. Moreover, since it will become easy to generate | occur | produce a film tear and a fibril when a draw ratio exceeds 10 times, it is unpreferable. The stretching temperature is preferably in the range of 50 to 140 ° C, more preferably in the range of 70 to 130 ° C. If the stretching temperature is less than 50 ° C., high-strength stretching cannot be performed, and a high-strength slit yarn cannot be obtained. On the other hand, if the stretching temperature exceeds 140 ° C., it is not preferable because the film is easily melted and fused. Moreover, in order to give heat resistance and dimensional stability to a slit yarn, you may heat-process in the range of 80-150 degreeC under tension | tensile_strength after extending | stretching. The slit width is not particularly limited, and a desired width can be adopted. However, if the slit width is such that the fineness is 250 to 5000 dtex, the processability during weaving and the abrasion resistance and durability of the sandbag are excellent. Therefore, it is more preferable. The obtained slit yarn may be subjected to yarn processing such as twisting or false twisting. Further, it is possible to use two or more slit yarns twisted together. In this case, the fineness after twisting may be 250 to 5000 dtex.
かくして、本発明にかかるポリ乳酸スリットヤーンが得られる。 Thus, the polylactic acid slit yarn according to the present invention is obtained.
以上のようにして得られたポリ乳酸繊維又はスリットヤーンを、経糸および／または緯糸とし、従来公知の方法で製織して織布とし、これを袋体に縫製することによって、本発明の土嚢袋が得られる。 The polylactic acid fiber or slit yarn obtained as described above is used as a warp and / or a weft and is woven by a conventionally known method to form a woven fabric, which is then sewn into a bag body, whereby the sandbag bag of the present invention. Is obtained.
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、本文および実施例中に記述した特性の定義およびの測定方法は以下の通りである。
Ａ．相対粘度
０．５ｇのサンプルに対し２５ｍＬのクロロホルムを加え、５時間かけて攪拌してポリマーを溶解させた後、クロロホルムを加えて５０ｍＬに希釈した。希釈溶液を試験温度３０℃でＳｃｈｏｔｔ ＡＶＳ５００ａｕｔｏ ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒを用いて測定し、下記式に基づいて相対粘度ηｒを求めた。測定は３回行い、その平均値とした。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The characteristic definitions and measurement methods described in the text and examples are as follows.
A. 25 mL of chloroform was added to a sample having a relative viscosity of 0.5 g, and the mixture was stirred for 5 hours to dissolve the polymer. Then, chloroform was added to dilute to 50 mL. The diluted solution was measured using a Schott AVS500 auto viscometer at a test temperature of 30 ° C., and the relative viscosity ηr was determined based on the following formula. The measurement was performed 3 times, and the average value was taken.
ηｒ＝ｔ／ｔ0
ｔ：溶液の流下秒数
ｔ0：溶媒（クロロホルムのみ）の流下秒数
Ｂ．繊度
ＪＩＳ Ｌ１０９０に準じて測定した。
Ｃ．強度、伸度
ＪＩＳ Ｌ１０１３に準じて測定した。オリエンテック社製テンシロン引張り試験機を用い、試長２５０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件で強力を測定した。強度は強力を測定した試料の総繊度で除した値である。
Ｄ．乾熱収縮率
ＪＩＳ Ｌ１０１３に準じて、１２０℃で測定した。同一試料から３検体採取して測定し、その平均値を求めた。
Ｅ．土嚢袋の耐摩耗性
土嚢袋から直径１２０ｍｍの試験片を切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ１１７５に規定されるテーバー摩耗試験機に取り付け、摩耗輪ＣＳ＃１０、荷重５００ｇとして、５００回転摩耗を行った。その後、この試験片の表面摩耗状態を観察し、次の指標で耐摩耗性を評価した。
ηr = t / t 0
t: number of seconds during which the solution flows
t 0 : Number of seconds during which the solvent (chloroform only) flows down. Fineness Measured according to JIS L1090.
C. Strength and elongation Measured according to JIS L1013. The strength was measured using a Tensilon tensile tester manufactured by Orientec Corp. under the conditions of a test length of 250 mm and a tensile speed of 300 mm / min. The strength is a value obtained by dividing the strength by the total fineness of the sample.
D. Dry heat shrinkage rate Measured at 120 ° C. according to JIS L1013. Three samples were collected from the same sample and measured, and the average value was obtained.
E. Abrasion resistance of sandbag bag A test piece having a diameter of 120 mm was cut out from the sandbag bag and attached to a Taber abrasion tester defined in ASTM D1175, and subjected to 500 rotation wear as a wear
◎：殆ど摩耗していない
○：少し摩耗している
△：かなり摩耗しているが、破れはない
×：著しく摩耗しており、破れも目立つ
Ｆ．土嚢袋の耐久性
土嚢袋を埋め立て廃棄物の運搬用として１年間使用した後、この土嚢袋の破れ状態を観察し、次の指標で評価した。
◎: Almost no wear ○: Slightly worn △: Very worn but not torn ×: Significantly worn and torn out Durability of sandbags After sandbags were used for 1 year for transporting landfill waste, the sandbags were observed for tearing and evaluated using the following indicators.
◎：破れ箇所が全くない
○：破れ箇所が殆どない
△：破れ箇所が少しあるが、実用上問題ない
×：破れ箇所が多く、これ以上の使用は不可能
Ｇ．土嚢袋の生分解性
土嚢袋に土砂を詰めた状態で土中（地表からの深さ５０ｃｍ）に埋め、２年後に掘り起こして、土嚢袋の状態を観察した。
A: There are no torn parts. O: There are almost no torn parts. Δ: There are a few torn parts, but there is no problem in practical use. X: There are many torn parts, and further use is impossible. Biodegradability of the sandbag bag The sandbag bag was filled with soil and sand, buried in the soil (depth 50 cm from the ground surface), dug up two years later, and the state of the sandbag bag was observed.
◎：かなり分解が進行しており、大きく穴の空いた箇所多く存在する。 (Double-circle): Decomposition | disassembly has progressed considerably and there exist many locations with a large hole.
○：分解が進行しており、穴の空いた箇所が少し存在する。 ○: Decomposition is in progress and there are some holes.
△：穴の空いた箇所はないが、部分的に織布が薄くなり始めている。 Δ: There are no holes, but the woven fabric starts to become partially thinner.
×：埋め立て前と殆ど変わりない。
［製造例１］（ポリ乳酸の製造）
光学純度９９．５％のＬ乳酸から製造したラクチドを、ビス（２−エチルヘキサノエート）スズ触媒（ラクチド対触媒モル比＝１００００：１）存在させてチッソ雰囲気下１８０℃で２００分間重合を行いポリ乳酸Ｐ１を得た。得られたポリ乳酸の相対粘度は４．０であった。
［製造例２］（ＥＢＡを４ｗｔ％含有したポリ乳酸の製造）
Ｐ１とエチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＡ）［日本油脂社製「アルフローＨ−５０Ｓ」］を乾燥した後、Ｐ１：ＥＢＡ＝９６：４（重量比）となるようにＥＢＡを計量して連続的にＰ１に添加しながらシリンダー温度２２０℃の２軸混練押し出し機に供することで、ＥＢＡを４ｗｔ％含有したポリ乳酸Ｐ２を得た。
［製造例３］（ＳＳを４ｗｔ％含有したポリ乳酸の製造）
ＥＢＡをアルキル置換型モノアミドのＮ−ステアリルステアリン酸アミド（ＳＳ）［日本化成社製「ニッカアマイドＳ」］に変える以外は製造例２と同様にして、ＳＳを４ｗｔ％含有したポリ乳酸Ｐ３を得た。
［製造例４］（ＳＡを４ｗｔ％含有したポリ乳酸の製造）
ＥＢＡをモノアミドのステアリン酸アミド（ＳＡ）［日本油脂社製「アルフローＳ−１０」］に変える以外は製造例２と同様にして、ＳＡを４ｗｔ％含有したポリ乳酸Ｐ４を得た。
X: Almost the same as before landfill.
[Production Example 1] (Production of polylactic acid)
Polymerization of lactide prepared from L-lactic acid with an optical purity of 99.5% in the presence of bis (2-ethylhexanoate) tin catalyst (lactide to catalyst molar ratio = 10000: 1) at 180 ° C. for 200 minutes in a nitrogen atmosphere. Polylactic acid P1 was obtained. The relative viscosity of the obtained polylactic acid was 4.0.
[Production Example 2] (Production of polylactic acid containing 4 wt% EBA)
After drying P1 and ethylene bis-stearic acid amide (EBA) [“Alfro H-50S” manufactured by NOF Corporation], EBA was continuously metered so that P1: EBA = 96: 4 (weight ratio). Polylactic acid P2 containing 4 wt% EBA was obtained by using a biaxial kneading extruder with a cylinder temperature of 220 ° C. while adding to P1.
[Production Example 3] (Production of polylactic acid containing 4 wt% SS)
Polylactic acid P3 containing 4 wt% SS was obtained in the same manner as in Production Example 2 except that EBA was changed to N-stearyl stearamide (SS) [Nikka Amide S, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd.], which is an alkyl-substituted monoamide. It was.
[Production Example 4] (Production of polylactic acid containing 4 wt% SA)
Polylactic acid P4 containing 4 wt% of SA was obtained in the same manner as in Production Example 2 except that EBA was changed to monoamide stearamide (SA) [“Alfro S-10” manufactured by NOF Corporation].
実施例１
重量比でＰ１：Ｐ２＝３：１となるようにチップブレンド（ＥＢＡ１ｗｔ％）しホッパーに仕込み、このチップをエクストルーダーで２２０℃で溶融した後、２２０℃に加熱されたスピンブロックに設置された紡糸パックに溶融ポリマーを導き、孔径０．６ｍｍで１９２ホ−ルの口金から紡出した。
Example 1
Chip blend (EBA 1 wt%) was made so that the weight ratio was P1: P2 = 3: 1, charged into a hopper, melted at 220 ° C. with an extruder, and then placed on a spin block heated to 220 ° C. The molten polymer was introduced into a spinning pack and spun from a 192 hole die with a hole diameter of 0.6 mm.
口金直下には３０ｃｍの加熱筒を取り付け、筒内雰囲気温度が２５０℃となるように加熱した。ここで筒内雰囲気温度とは、加熱筒長の中央部で、内壁から１ｃｍ離れた部分の空気層温度である。 A heating cylinder of 30 cm was attached just below the base and heated so that the temperature in the cylinder was 250 ° C. Here, the in-cylinder atmosphere temperature is an air layer temperature in a central portion of the heating cylinder length and a portion 1 cm away from the inner wall.
加熱筒の直下には環状吹き出し型チムニーを取付け、糸条に３０℃の冷風を３０ｍ／分の速度で吹き付け冷却固化した後、油剤を付与した。油剤は、イソＣ２４アルコール／チオジプロピオン酸エステル（４０ｗｔ％）、Ｃ１１〜１５アルコールＡＯＡ／チオジプロピオン酸エステル（３０ｗｔ％）、トリメチロールプロパンＡＯＡジステアレート（１０ｗｔ％）、Ｃ８アルコールＡＯＡ（１０ｗｔ％）、硬化ヒマシ油（７ｗｔ％）、ステアリルアミンＥＯ１５（３ｗｔ％）を鉱物油で２０ｗｔ％に希釈した非水系油剤を用いた。 An annular blow-off chimney was attached immediately below the heating cylinder, and cold oil at 30 ° C. was blown onto the yarn at a rate of 30 m / min to cool and solidify, and then an oil was applied. Oils include iso-C24 alcohol / thiodipropionate (40 wt%), C11-15 alcohol AOA / thiodipropionate (30 wt%), trimethylolpropane AOA distearate (10 wt%), C8 alcohol AOA (10 wt%) , Hydrogenated castor oil (7 wt%) and stearylamine EO15 (3 wt%) diluted with mineral oil to 20 wt% were used.
油剤を付与された未延伸糸条は、５００ｍ／分の速度で回転する引き取りロ−ル（１ＦＲ）に捲回して引取った。次いで、引取り糸条は一旦巻き取ることなく連続して該引取りロ−ルと給糸ロ−ル（２ＦＲ）との間で１．５％のストレッチをかけた後、引き続いて３段熱延伸を行った後、１．５％の弛緩を与えてから巻き取った（図１）。１ＦＲは６０℃、、２ＦＲは１００℃、第１延伸ロ−ル（１ＤＲ）は１１５℃、第２延伸ロール（２ＤＲ）は１４０℃、第３延伸ロール（３ＤＲ）は１４０℃とし、弛緩ロ−ル（ＲＲ）は非加熱とした。 The unstretched yarn provided with the oil was wound around a take-up roll (1FR) rotating at a speed of 500 m / min. Next, the take-up yarn is continuously wound without being wound once, and stretched 1.5% between the take-up roll and the yarn supply roll (2FR), and then the three-stage heat is applied. After stretching, the film was wound after giving 1.5% relaxation (FIG. 1). 1FR is 60 ° C, 2FR is 100 ° C, the first stretching roll (1DR) is 115 ° C, the second stretching roll (2DR) is 140 ° C, and the third stretching roll (3DR) is 140 ° C. Lu (RR) was not heated.
なお、弛緩ロールと巻き取り機の間には交絡ノズルを取り付け、０．２ＭＰａの圧空を噴射することによって繊維に交絡を付与した。１段目の延伸倍率は、総合延伸倍率の３４％、２段目、３段目の延伸倍率はともに３３％に設定して延伸した。かくして、１１００ｄｔｅｘ−１９２ｆｉｌのポリ乳酸繊維を得た。得られた繊維は、強度５．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３１．１％、乾熱収縮率６．８％と良好な糸物性を示した。 In addition, the entanglement nozzle was attached between the relaxation roll and the winder, and the entanglement was imparted to the fiber by injecting 0.2 MPa of compressed air. The first stage draw ratio was set to 34% of the total draw ratio, and the second stage and third stage draw ratios were both set to 33%. Thus, 1100 dtex-192 fil polylactic acid fiber was obtained. The obtained fiber exhibited good yarn properties such as a strength of 5.6 cN / dtex, an elongation of 31.1%, and a dry heat shrinkage of 6.8%.
この繊維を用いて、織密度：経３３×緯３３本／インチで平織りの織布を作り、該織布を用いて経５０×緯５０ｃｍの土嚢袋を縫製した。得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性に優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。 Using this fiber, a plain woven fabric was produced at a weaving density of warp 33 × weft 33 / inch, and a sandbag bag of warp 50 × weft 50 cm was sewn using the woven fabric. The obtained sandbag was excellent in wear resistance and durability, and had moderate biodegradability in the soil.
実施例２
Ｐ２のみ（ＥＢＡは４ｗｔ％）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性に極めて優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
Example 2
A polylactic acid fiber and a sandbag comprising the same were obtained in the same manner as in Example 1 except that only P2 (EBA was 4 wt%) was used. The obtained sandbag was extremely excellent in wear resistance and durability, and had moderate biodegradability in the soil.
実施例３
Ｐ１とＰ２の仕込み比を重量比で１２．３：１（ＥＢＡは０．３ｗｔ％）にしたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性に優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
Example 3
A polylactic acid fiber and a sandbag made of the same were obtained in the same manner as in Example 1 except that the charging ratio of P1 and P2 was 12.3: 1 by weight (EBA was 0.3 wt%). The obtained sandbag was excellent in wear resistance and durability, and had moderate biodegradability in the soil.
実施例４
Ｐ２の代わりにＰ３を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性に優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
Example 4
A polylactic acid fiber and a sandbag comprising the same were obtained in the same manner as in Example 1 except that P3 was used instead of P2. The obtained sandbag was excellent in wear resistance and durability, and had moderate biodegradability in the soil.
実施例５
Ｐ２の代わりにＰ４を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた繊維は強度がやや低かったが、まずまずの耐摩耗性と耐久性を有するものであった。
Example 5
A polylactic acid fiber and a sandbag comprising the same were obtained in the same manner as in Example 1 except that P4 was used instead of P2. The resulting fiber was somewhat low in strength, but had reasonable wear resistance and durability.
実施例６
Ｐ１のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸繊維及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた土嚢袋は、まずまずの耐摩耗性と耐久性を有するものであった。
Example 6
Except having used only P1, it carried out similarly to Example 1, and obtained the polylactic acid fiber and the sandbag bag consisting thereof. The obtained sandbag had moderate wear resistance and durability.
比較例１
３−ヒドロキシブチレートと３−ヒドロキシバリレートのランダム共重合体のみを用いたこと以外は実施例１とほぼ同様にして、繊維及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた土嚢袋は、耐久性が極めて悪く、また生分解性が良すぎるものであった。よって、土嚢袋としては長期間の使用や土中での使用に制約があることがわかった。
Comparative Example 1
A fiber and a sandbag made of the same were obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that only a random copolymer of 3-hydroxybutyrate and 3-hydroxyvalerate was used. The obtained sandbag was extremely poor in durability and was too biodegradable. Therefore, it was found that sandbags have restrictions on long-term use and use in the soil.
比較例２
澱粉混入ポリエチレンを用いたこと以外は実施例１とほぼ同様にして、繊維及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた土嚢袋は、耐摩耗性や耐久性については問題なかったが、生分解性が極めて悪いものであった。よって、生分解性の土嚢袋とは言えないことがわかった。
Comparative Example 2
Fibers and sandbags made of them were obtained in substantially the same manner as in Example 1 except that starch-containing polyethylene was used. The obtained sandbag had no problem in terms of wear resistance and durability, but was extremely poor in biodegradability. Therefore, it turned out that it cannot be called a biodegradable sandbag.
重量比でＰ１：Ｐ２＝３：１となるようにチップブレンド（ＥＢＡ１ｗｔ％）しホッパーに仕込み、このチップをエクストルーダーで２１０℃で溶融した後、丸ダイが装着された押出機を用いてインフレーション法にてフィルムを成形した。このフィルムをスリットした後、ロール法によって１２０℃で７倍に１軸延伸した。かくして、繊度１１００ｄｅｔｅｘのポリ乳酸スリットヤーンを得た。得られたスリットヤーンは強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３５．２％、乾熱収縮率８．８％と良好な物性を示した。
Chip blend (EBA 1wt%) so that the weight ratio is P1: P2 = 3: 1, charged into a hopper, melted at 210 ° C with an extruder, then blown using an extruder equipped with a round die A film was formed by the method. After slitting this film, it was uniaxially stretched seven times at 120 ° C. by a roll method. Thus, a polylactic acid slit yarn having a fineness of 1100 detex was obtained. The obtained slit yarn showed good physical properties such as a strength of 4.2 cN / dtex, an elongation of 35.2%, and a dry heat shrinkage of 8.8%.
このスリットヤーンを用いて、織密度：経３３×緯３３本／インチで平織りの織布を作り、該織布を用いて経５０×緯５０ｃｍの土嚢袋を縫製した。得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性に優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。 Using this slit yarn, a plain woven fabric was produced at a weaving density of warp 33 × weft 33 / inch, and a sandbag bag having a warp 50 × 50 cm was sewed using the woven fabric. The obtained sandbag was excellent in wear resistance and durability, and had moderate biodegradability in the soil.
実施例８
Ｐ２のみ（ＥＢＡは４ｗｔ％）を用いたこと以外は実施例７と同様にして、ポリ乳酸スリットヤーン及びそれからなる土嚢袋を得た。得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性に極めて優れており、また、土中において程良い生分解性を有するものであった。
Example 8
A polylactic acid slit yarn and a sandbag comprising the same were obtained in the same manner as in Example 7 except that only P2 (EBA was 4 wt%) was used. The obtained sandbag was extremely excellent in wear resistance and durability, and had moderate biodegradability in the soil.
比較例３
重量比でＰ１：Ｐ２：脂肪族−芳香族共重合ポリエステル［ＢＡＳＦ社製「エコフレックスＦ」］＝４６：２５：２９（ＥＢＡは１ｗｔ％）を用いたこと以外は、実施例７とほぼ同様にして、スリットヤーン及びそれからなる土嚢袋を得た。得られたスリットヤーンは強度に劣るものであった。また、得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性は優れていたが、土中における生分解性が不十分であり、生分解性用途には使いにくいものであった。
Comparative Example 3
P1: P2 by weight ratio: Aliphatic-aromatic copolymer polyester [“Ecoflex F” manufactured by BASF Corporation] = 46: 25: 29 (EBA is 1 wt%). Thus, a slit yarn and a sandbag comprising the slit yarn were obtained. The obtained slit yarn was inferior in strength. Further, the obtained sandbag was excellent in abrasion resistance and durability, but was insufficient in biodegradability in the soil and was difficult to use for biodegradable purposes.
比較例４
重量比でＰ１：脂肪族−芳香族共重合ポリエステル［ＢＡＳＦ社製「エコフレックスＦ」］＝７０：３０を用いたこと以外は実施例７とほぼ同様にして、スリットヤーン及びそれからなる土嚢袋を得た。得られたスリットヤーンは強度に劣るものであった。得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性は優れていたが、土中における生分解性が不十分であり、生分解性用途には使いにくいものであった。
Comparative Example 4
In substantially the same manner as in Example 7 except that P1: aliphatic-aromatic copolymerized polyester (“Ecoflex F” manufactured by BASF) = 70: 30 was used in a weight ratio, a slit yarn and a sandbag comprising the same were used. Obtained. The obtained slit yarn was inferior in strength. The obtained sandbag was excellent in wear resistance and durability, but was insufficiently biodegradable in the soil and was difficult to use for biodegradable purposes.
比較例５
重量比でＰ１：エルカ酸アミド（ＥＡ）：シリカ＝９９：０．５：０．５を用いたこと以外は実施例７と同様にして、スリットヤーン及びそれからなる土嚢袋を得た。得られたスリットヤーンは強度が非常に低いものであった。また、得られた土嚢袋は、耐摩耗性と耐久性が悪く、土嚢袋の要求特性を十分に満足するものではなかった。得られたスリットヤーンの相対粘度は２．３まで低下していることから、これらの特性不良は、脂肪酸モノアミドであるエルカ酸アミドによるポリ乳酸の分子量低下に起因するものと示唆される。
Comparative Example 5
A slit yarn and a sandbag comprising the same were obtained in the same manner as in Example 7 except that P1: erucamide (EA): silica = 99: 0.5: 0.5 was used in a weight ratio. The resulting slit yarn was very low in strength. Further, the obtained sandbag was poor in wear resistance and durability, and did not sufficiently satisfy the required characteristics of the sandbag. Since the relative viscosity of the obtained slit yarn has decreased to 2.3, it is suggested that these poor characteristics are caused by a decrease in the molecular weight of polylactic acid due to erucic acid amide, which is a fatty acid monoamide.
１：ホッパー
２：押出混練機（エクストルーダー）
３：スピンブロック
４：紡糸パック
５：口金
６：加熱筒
７：チムニー
８：給油装置（オイリングローラー）
９：引き取りロ−ル（１ＦＲ）
１０：給糸ロ−ル（２ＦＲ）
１１：第１延伸ロ−ル（１ＤＲ）
１２：第２延伸ロール（２ＤＲ）
１３：第３延伸ロール（３ＤＲ）
１４：弛緩ロ−ル（ＲＲ）
１５：交絡ノズル
１６：巻き取り機
1: Hopper 2: Extrusion kneader (Extruder)
3: Spin block 4: Spin pack 5: Base 6: Heating cylinder 7: Chimney 8: Oiling device (oiling roller)
9: Take-up roll (1FR)
10: Yarn supply roll (2FR)
11: First stretching roll (1DR)
12: Second stretching roll (2DR)
13: Third stretching roll (3DR)
14: Relaxation roll (RR)
15: Entangling nozzle 16: Winder
Claims (6)
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| JP2003327620A JP2005090163A (en) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | Sandbag |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011074627A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Unitika Ltd | Bag for civil engineering work |
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2003
- 2003-09-19 JP JP2003327620A patent/JP2005090163A/en not_active Withdrawn
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