JP2005226171A - Blended yarn and fiber product comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ナノサイズで均一に分散したポリマーアロイ繊維とその他の繊維からなる混繊糸またそれを用いた繊維製品、さらにこれから得られる均一なナノ細孔を有するナノポーラスファイバーまたは均一なナノファイバーとその他の繊維からなる混繊糸を用いた繊維製品に関するものである。 The present invention relates to a mixed yarn composed of a polymer alloy fiber uniformly dispersed in nano size and other fibers or a fiber product using the same, and a nanoporous fiber or uniform nanofiber having uniform nanopores obtained therefrom. The present invention relates to a fiber product using a mixed yarn made of other fibers.
ナイロン6(N6)やナイロン66(N66)に代表されるポリアミド繊維やポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)に代表されるポリエステル繊維は力学特性や寸法安定性に優れるため、衣料用途のみならずインテリアや車両内装、産業用途等幅広く利用されている。また、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等に代表されるポリオレフィン繊維は軽さを活かして産業用途に幅広く利用されている。 Polyamide fibers, such as nylon 6 (N6) and nylon 66 (N66), and polyester fibers, such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT), have excellent mechanical properties and dimensional stability. It is widely used for interiors, vehicle interiors, and industrial applications. In addition, polyolefin fibers represented by polyethylene (PE), polypropylene (PP) and the like are widely used for industrial applications by taking advantage of lightness.
しかし、単一のポリマーからなる繊維ではその性能に限界があるため、従来から共重合やポリマーブレンドといったポリマー改質、また複合紡糸や混繊紡糸による機能の複合化が検討されてきた。中でも、ポリマーブレンドは新しくポリマーを設計する必要が無く、しかも単成分紡糸機を用いても製造が可能であることから特に活発な検討が行われてきた。 However, since the performance of a single polymer fiber is limited, conventionally, polymer modification such as copolymerization and polymer blending, and composite functions by composite spinning and mixed fiber spinning have been studied. In particular, polymer blends do not require a new polymer design and can be produced using a single-component spinning machine, and thus have been actively studied.
ところで、繊維に軽量感や吸水性を付与することを目的として、従来からポリマーブレンド繊維を利用した多孔繊維の検討がなされてきた。例えば、特開平2−175965号公報には、N6と親水基共重合PETからなるポリマーブレンド繊維を得、これから共重合PETを溶出することで多孔N6繊維が得られることが記載されている。これにより、サブμmレベルの表面凹凸や細孔が形成されるためパール様光沢が得られるのであるが、逆に発色性は著しく低下してしまう問題があった。これは、細孔サイズが可視光の波長レベルであるため、可視光の散乱が多くなるためである。また、細孔サイズが可視光より小さい細孔を有する例(特許文献1)もあるが、実際にはブレンド繊維中でPETの粗大島が存在し、この粗大島が溶出されサブμm〜1μmレベルの粗大孔となるため、やはり前述の公知技術と同様に発色性低下の問題があった。実際、該文献2ページ目左上下から7行目には「ポリアミド中にポリエステル成分が大部分0.01〜0.1μの太さのすじとして存在し、溶出後もほぼその大きさの空洞が存在している。」と記載されており、逆にPET粗大島の存在が暗示されている。この他にも特開平8−158251号公報や特開平8−296123号公報にはナイロン/PETブレンド繊維を利用した多孔繊維の例が記載されているが、ナイロン中でのPETの分散サイズばらつきが大きく、0.1〜1μm近くまでの分布を持つものであり、粗大孔による発色性低下の問題を解決できなかった。 By the way, for the purpose of imparting a lightweight feeling and water absorption to the fiber, a porous fiber using a polymer blend fiber has been conventionally studied. For example, JP-A-2-175965 describes that a porous N6 fiber can be obtained by obtaining a polymer blend fiber composed of N6 and hydrophilic group copolymerized PET and then eluting the copolymerized PET therefrom. As a result, surface irregularities and pores at the sub-μm level are formed, so that a pearly luster can be obtained. This is because the scattering of visible light increases because the pore size is at the wavelength level of visible light. In addition, there is an example (Patent Document 1) having a pore size smaller than visible light. However, in actuality, there is a coarse PET island in the blended fiber, and this coarse island is eluted to a sub-μm to 1 μm level. In the same manner as in the above-mentioned known technique, there was a problem of color development deterioration. In fact, the 7th line from the top left and right of the second page of the document “Polyester component is present in polyamide as a streak having a thickness of about 0.01 to 0.1 μm, and a cavity of about that size is still present after elution. Exists, "and conversely, the existence of PET coarse islands is implied. In addition, in JP-A-8-158251 and JP-A-8-296123, examples of porous fibers using nylon / PET blend fibers are described. The distribution is large and close to 0.1 to 1 μm, and the problem of color development deterioration due to coarse pores could not be solved.
一方、超極細糸による高機能化も従来から検討されてきており、ここでも多孔繊維の場合と同様にポリマーブレンド繊維が利用されてきた。例えば特開平3−113082号公報や特開平6−272114号公報にN6/PETブレンド繊維からPETを溶出することでN6極細糸が得られることが記載されているが、ここで得られる極細糸の単糸繊度は最も細くとも0.001dtex(直径0.4μm相当)であり、超極細化による高機能化は不十分であった。しかも、ここで得られる超極細糸の単繊維繊度はポリマーブレンド繊維中での島ポリマーの分散状態で決定されるが、該公報で用いられているポリマーブレンド系では島ポリマーの分散が不十分であるため、得られる超極細糸の単繊維繊度ばらつきが大きいものであった。また、静止混練器を利用したポリマーブレンド繊維により超極細糸を得る方法(特許文献2)もあるが、該公報実施例2には、静止混練器の分割数から計算した理論単繊維繊度は1×10-4dtex(直径100nm程度)とナノファイバーが得られることになるが、これから得られる超極細糸の単繊維繊度を実測すると1×10-4dtex〜1×10-2dtex(直径1μm程度)となり、単繊維直径が揃ったナノファイバーを得ることができなかったことが記載されている。これは、ポリマーブレンド繊維中で島ポリマーが合一し、島ポリマーをナノサイズで均一に分散できなかったためと考えられる。このように、これら従来技術で得られる超極細糸の単繊維繊度ばらつきが大きく、製品の性能が太い単繊維群で決定され超極細糸のメリットが十分発揮されないばかりか、品質安定性等にも問題があった。
On the other hand, high functionalization by using super extra fine yarn has been studied, and polymer blend fibers have been used here as well as in the case of porous fibers. For example, JP-A-3-113082 and JP-A-6-272114 describe that N6 extra fine yarn can be obtained by elution of PET from an N6 / PET blend fiber. The fineness of the single yarn is 0.001 dtex (equivalent to a diameter of 0.4 μm) even at the finest, and the high function by ultra-fine thinning is insufficient. In addition, the single fiber fineness of the ultrafine yarn obtained here is determined by the dispersion state of the island polymer in the polymer blend fiber, but the dispersion of the island polymer is insufficient in the polymer blend system used in the publication. For this reason, there was a large variation in single fiber fineness of the obtained ultra-fine yarn. In addition, there is a method (Patent Document 2) for obtaining ultrafine yarns from polymer blend fibers using a static kneader, but in the publication example 2, the theoretical single fiber fineness calculated from the number of divisions of the static kneader is 1 X10 -4 dtex (diameter of about 100 nm) and nanofibers can be obtained. When the single fiber fineness of the ultrafine yarn obtained from this is measured, 1 x 10 -4 dtex to 1 x 10 -2 dtex (
上記公知技術のように、海島構造を持つポリマーブレンド繊維において、島ポリマーをサブμm以下まで超微分散化しようとすると、島ポリマーは本来非相溶であるため熱力学の基本法則に従い表面自由エネルギーを最小にするために、どうしても粗大島を形成しやすくなってしまう。それにより、多孔繊維にした際に発色性が低下したり、超極細糸の単繊維繊度ばらつきが大きくなる問題は避けられないものであった。 As in the above known technology, in a polymer blend fiber having a sea-island structure, if the island polymer is to be microdispersed to sub-μm or less, the island polymer is inherently incompatible, and therefore the surface free energy is in accordance with the basic laws of thermodynamics. In order to minimize this, it is easy to form a coarse island. As a result, problems such as a decrease in color developability and an increase in the single fiber fineness variation of the ultrafine yarn were unavoidable.
さらに、島ポリマーにアルキレングリコール誘導体のような融点や軟化点が100℃以下のものを用い、これが粗大島となると、捲縮や撚糸といった糸加工や布帛加工時の熱によって単繊維間の融着が発生し、断糸、毛羽、品位低下等のトラブルとなってしまう問題もあった。実際、捲縮加工の一種である仮撚り加工ではヒーター温度は160〜220℃程度、布帛加工ではヒートセット温度は160〜180℃程度が採用される場合が多く、島ポリマーに低融点ポリマーを用いた場合には粗大島は致命的な欠点となっていた。 Furthermore, when the island polymer has a melting point or softening point of 100 ° C. or less, such as an alkylene glycol derivative, and this becomes a coarse island, the fusion between single fibers is caused by heat during yarn processing such as crimping and twisting and fabric processing. Has occurred, causing problems such as yarn breakage, fluff, and quality degradation. In fact, a heater temperature of about 160-220 ° C is often used for false twisting, which is a type of crimping, and a heat-set temperature of about 160-180 ° C is often used for fabric processing. In that case, Ooshima became a fatal drawback.
ところで、公知技術のようにポリマーブレンド繊維から減量加工により多孔繊維や超極細糸を得た場合には、織物や編物の目開きが大きくなるため、布帛の形態安定性や力学特性にも制限があった。 By the way, when a porous fiber or ultrafine yarn is obtained from a polymer blend fiber by weight reduction as in the known art, the opening of a woven fabric or a knitted fabric becomes large, so there is a limit to the shape stability and mechanical properties of the fabric. there were.
このように、多孔繊維や超極細糸の前駆体として好適で、糸加工や布帛加工時のトラブルも抑制するための、粗大島をほとんど含まない分散均一性に優れたポリマーアロイ繊維が求められていた。さらに、多孔繊維や超極細糸化した後でも良好な形態安定性や力学特性を保つことができる、ポリマーアロイ繊維が求められていた。
本発明は、多孔繊維とした後も発色性が良好で、または単繊維繊度ばらつきの小さな超極細糸を得ることができ、しかも良好な形態安定性や力学特性を保つことができるポリマーアロイ繊維を提供するものである。 The present invention provides a polymer alloy fiber that is capable of obtaining a super fine yarn that has good color developability even after being made into a porous fiber or that has a small single fiber fineness variation, and that can maintain good shape stability and mechanical properties. It is to provide.
上記目的は、下記繊維Aまたは繊維Bとこれらとは異なる繊維Cとが混繊されていることを特徴とする混繊糸により達成される。
繊維A:
難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーからなる海島構造を示し、易溶解性ポリマーのブレンド比が10〜90重量%であり、直径200nm以上の粗大島の島全体に占める面積比が3%以下であるポリマーアロイ繊維。
繊維B:
難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーからなり、易溶解性ポリマーのブレンド比が10〜90重量%であり、これらが層状構造を示す部分が繊維横断面積あたり50%以上有するポリマーアロイ繊維。
繊維C:
易溶解性ポリマーよりも溶解性が低いポリマーからなる繊維。
The above object is achieved by a mixed yarn characterized in that the following fiber A or fiber B and a fiber C different from these fibers are mixed.
Fiber A:
It shows a sea-island structure composed of a hardly soluble polymer and a readily soluble polymer, the blend ratio of the easily soluble polymer is 10 to 90% by weight, and the area ratio of the coarse island with a diameter of 200 nm or more is 3% or less. A polymer alloy fiber.
Fiber B:
A polymer alloy fiber comprising a hardly soluble polymer and an easily soluble polymer, the blend ratio of the easily soluble polymer is 10 to 90% by weight, and the portion where these layers show a layered structure has 50% or more per fiber cross-sectional area.
Fiber C:
A fiber made of a polymer that is less soluble than a readily soluble polymer.
本発明の新規なポリマーアロイ繊維とその他の繊維からなる混繊糸により、従来問題となっていた、多孔繊維の発色性低下や超極細糸の単繊維繊度ばらつきを抑制することができ、しかも形態安定性や力学特性にも優れた繊維製品を得ることができる。 The blended yarn composed of the novel polymer alloy fiber of the present invention and other fibers can suppress the deterioration of the color developability of the porous fiber and the variation of the single fiber fineness of the ultrafine yarn, which have been problems in the past, and the form A fiber product excellent in stability and mechanical properties can be obtained.
本発明でいうポリマーは、ポリエステルやポリアミド、またポリオレフィンに代表される熱可塑性ポリマーであることが成形性の点から好ましい。中でもポリエステルやポリアミドに代表される重縮合系ポリマーは融点が高いものが多く、より好ましい。ポリマーの融点は165℃以上であると耐熱性が良好であり好ましい。例えば、ポリ乳酸(PLA)は170℃、PETは255℃、N6は220℃である。また、ポリマーには粒子、難燃剤、帯電防止剤等の添加物を含有させていても良い。またポリマーの性質を損なわない範囲で他の成分が共重合されていても良いが、難溶解性ポリマーとしてはポリマー本来の耐熱性や力学特性を保持するためには共重合率は5mol%あるいは5重量%以下であることが好ましい。また、ポリマーの分子量は、繊維形成能や力学特性の点から重量平均分子量で1万〜50万であることが好ましい。特に衣料、インテリア、車両内装等に用いる場合には、難溶解性ポリマーとしては共重合率が5mol%または5重量%以下の相対粘度2以上のナイロン6、ナイロン66、極限粘度0.50以上のPET、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、PLAがより好ましい。ただし、易溶解性ポリマーは後で除去することを考慮すると、本願目的を達成する範囲であれば数平均分子量は3000以上であっても良い。 The polymer referred to in the present invention is preferably a thermoplastic polymer typified by polyester, polyamide or polyolefin, from the viewpoint of moldability. Among them, many polycondensation polymers represented by polyester and polyamide are more preferable because they have a high melting point. The melting point of the polymer is preferably 165 ° C. or higher because the heat resistance is good. For example, polylactic acid (PLA) is 170 ° C, PET is 255 ° C, and N6 is 220 ° C. The polymer may contain additives such as particles, flame retardant, antistatic agent and the like. In addition, other components may be copolymerized as long as the properties of the polymer are not impaired. However, as a hardly soluble polymer, the copolymerization rate is 5 mol% or 5 in order to maintain the inherent heat resistance and mechanical properties of the polymer. It is preferable that it is below wt%. The molecular weight of the polymer is preferably 10,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight from the viewpoint of fiber forming ability and mechanical properties. Particularly when used in clothing, interiors, vehicle interiors, etc., the hardly soluble polymer has a copolymerization rate of 5 mol% or 5 wt% or less, a relative viscosity of 2 or higher nylon 6, nylon 66, an intrinsic viscosity of 0.50 or higher. PET, polytrimethylene terephthalate (PTT), polybutylene terephthalate (PBT), and PLA are more preferable. However, in consideration of removing the easily soluble polymer later, the number average molecular weight may be 3000 or more as long as the object of the present application is achieved.
本発明では難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーが均一にナノサイズで分散したポリマーアロイ繊維(繊維A、繊維B)とこれ以外の繊維Cからなる混繊糸であることが重要である。これは繊維Aまたは繊維Bから易溶解性ポリマーを除去することで多孔繊維や超極細糸を得るのであるが、これだけでは繊維製品の形態安定性や力学強度が不足するため、補強材として繊維Cを混繊するものである。この意味から繊維Cは易溶解性ポリマーよりも溶解性が低いことが重要である。繊維Cは、繊維Aまたは繊維Bから易溶解性ポリマーを除去する際の重量減少率が50%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以下である。 In the present invention, it is important that the mixed yarn is composed of polymer alloy fibers (fiber A, fiber B) in which a hardly soluble polymer and a readily soluble polymer are uniformly dispersed in a nano size, and other fibers C. This is to obtain porous fibers and ultra-fine fibers by removing the easily soluble polymer from the fiber A or fiber B. However, since this is insufficient in the form stability and mechanical strength of the fiber product, the fiber C is used as a reinforcing material. Are mixed. In this sense, it is important that the fiber C has a lower solubility than the easily soluble polymer. The fiber C preferably has a weight reduction rate of 50% or less, more preferably 10% or less, when the easily soluble polymer is removed from the fiber A or fiber B.
繊維Aは、難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーからなる海島構造を採っていることが重要である。ここで海島構造とは2種以上のポリマーが相分離構造を採り、メジャー成分あるいは低粘度成分がマトリックス、マイナー成分あるいは高粘度成分がドメインとなる構造を言うものである。多孔繊維を狙う場合には易溶解性ポリマーは島、超極細糸を狙う場合には易溶解性ポリマーは海となることが好ましい。ポリマーアロイ繊維中のポリマー種類は溶解性の異なる2種以上であれば良く、必要に応じて難溶解、易溶解性ポリマーの種類を増やすことができ、また相溶化剤を併用することももちろん可能である。また、島は筋状構造を形成していると、紡糸の際の糸細化挙動を安定化させることができ、好ましい。ここで筋状構造とは、島の繊維軸方向の長さと直径の比が4以上のものをいうものである。 It is important that the fiber A has a sea-island structure composed of a hardly soluble polymer and an easily soluble polymer. Here, the sea-island structure means a structure in which two or more kinds of polymers adopt a phase separation structure in which a major component or a low viscosity component is a matrix and a minor component or a high viscosity component is a domain. When aiming at porous fibers, it is preferable that the easily soluble polymer is an island, and when aiming at ultra-fine yarn, the easily soluble polymer is the sea. The polymer type in the polymer alloy fiber may be two or more with different solubility, and the number of difficult-to-dissolve and easily soluble polymers can be increased as needed, and of course a compatibilizer can be used in combination. It is. In addition, it is preferable that the islands have a streak-like structure because the thinning behavior during spinning can be stabilized. Here, the streak structure means that the ratio of the length in the fiber axis direction of the island to the diameter is 4 or more.
また、易溶解性ポリマーのブレンド比は10〜90重量%であることが重要である。易溶解性ポリマーのブレンド比を10重量%とすることにより、多孔繊維の細孔の生成効率を高くすることができるのである。また、90重量%以下とすることにより多孔繊維の過度の強度低下を避け、また超極細糸の生成効率を高くすることができるのである。易溶解性ポリマーのブレンド比は、多孔繊維を狙う場合には好ましくは10〜30重量%、超極細糸を狙う場合には50〜80重量%である。 It is important that the blend ratio of the easily soluble polymer is 10 to 90% by weight. By setting the blend ratio of the easily soluble polymer to 10% by weight, the generation efficiency of the pores of the porous fiber can be increased. Moreover, by setting it as 90 weight% or less, the excessive strength fall of a porous fiber can be avoided and the production | generation efficiency of a super extra fine thread can be made high. The blending ratio of the easily soluble polymer is preferably 10 to 30% by weight when aiming at the porous fiber, and 50 to 80% by weight when aiming at the ultrafine yarn.
さらに、ポリマーアロイ繊維中での直径200nm以上の粗大島の島全体に占める面積比が3%以下とすることで、多孔繊維とした際の粗大細孔による発色性低下を抑制し、さらに超極細糸とした際の単繊維ばらつきを小さくできるのである。これは、可視光の波長は400〜800nm程度であるため、直径200nm以上の島がほとんど存在しないことにより、多孔繊維とした時の細孔での乱反射を著しく低減することができるためである。また、ポリマーアロイ繊維中で島はややひずんだ楕円形状となる場合があり必ずしも真円とは限らないため、直径は島面積から円換算で求めたものとする。また、島全体に対する面積は、繊維断面中に存在する全ての島を合計した面積であり、繊維断面観察やポリマーブレンド比から見積もることができる。直径200nm以上の粗大島の島全体に占める面積比は好ましくは1%以下である。より好ましくは直径100nm以上の島の島全体に占める面積比は3%以下、さらに好ましくは1%以下、最も好ましくは0.1%以下である。
Furthermore, by making the area ratio of the whole of the large islands with a diameter of 200 nm or more in the
また、島の数平均直径が1〜100nmであると、島を除去することにより従来の多孔繊維よりも孔サイズの小さなナノポーラスファイバーが得られるため好ましい。細孔サイズがナノレベルになると、可視光の散乱がほとんど起こらなくなるために発色性が著しく向上するだけでなく、有害な紫外線を大きく散乱するようになり、UVカットという新たな機能が発現する。また、海を除去すると単繊維直径が1〜100nmのナノファイバーが得られるため、好ましい。このようなナノサイズの細孔や繊維では、繊維表面積が飛躍的に増大するために、従来の多孔繊維や超極細糸では予想できなかった優れた吸湿性や吸着性が発現するという大きな利点がある。このように発色性や吸着性の観点からは島の数平均直径は小さい方が有利であるが、過度に小さくなるとポリマー界面が大きくなり過ぎここでの相互作用が大きくなり過ぎ紡糸が細化挙動が不安定化し易い。このため、島の数平均直径は、より好ましくは10〜70nm、さらに好ましくは10〜50nmである。 Moreover, it is preferable for the number average diameter of the islands to be 1 to 100 nm because nanoporous fibers having a smaller pore size than conventional porous fibers can be obtained by removing the islands. When the pore size reaches the nano level, not only visible light scattering hardly occurs, but not only the color developability is remarkably improved, but also harmful ultraviolet rays are greatly scattered, and a new function of UV cut is exhibited. Moreover, since the nanofiber with a single fiber diameter of 1-100 nm is obtained when the sea is removed, it is preferable. With such nano-sized pores and fibers, the fiber surface area dramatically increases, and thus has a great advantage of exhibiting excellent hygroscopicity and adsorptivity that could not be expected with conventional porous fibers and ultrafine fibers. is there. In this way, from the viewpoint of color developability and adsorptivity, it is advantageous that the number average diameter of the island is small, but if it becomes too small, the polymer interface becomes too large and the interaction here becomes too great, and the spinning becomes thinning behavior Tends to destabilize. For this reason, the number average diameter of the island is more preferably 10 to 70 nm, and still more preferably 10 to 50 nm.
また、繊維Bは、難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーからなる層状構造を採っていることが重要である。ここで、層状構造とはブレンドされたポリマー同士が層を形成し互いに入り組み合って存在している状態を言うものである(図2)。このため、異種ポリマー同士の界面が従来の海島構造に比べはるかに大きくなっており、相溶性が海島構造のものに比べると向上しているが、PET/PBTアロイのようないわゆる均一構造のものと比べると低いという極めて特異な構造である。ここで、透過型電子顕微鏡(TEM)のサンプルは金属染色されており、濃い部分が難溶解ポリマー、淡い部分が易溶解ポリマーである。ただし、層に明確な周期性が認められないため、いわゆるスピノーダル分解による変調構造とは区別されるものである。また、層を形成するという点でいわゆる海海構造とも明確に区別されるものである。海海構造はポリマーブレンドにおいて海/島が逆転する近傍のブレンド比で現れる極めて不安定な構造であり、当然この領域では安定紡糸を行うのは極めて困難である。またこの層状構造を示す部分が繊維横断面積あたり50%以上とすることが重要である。これにより、多孔繊維化した際に充分な細孔を有し、吸湿性や吸水性等を向上することができるのである。層状構造を示す部分は好ましくは90%以上である。 It is important that the fiber B has a layered structure composed of a hardly soluble polymer and an easily soluble polymer. Here, the layered structure refers to a state in which the blended polymers form layers and are intermingled with each other (FIG. 2). Therefore, the interface between different polymers is much larger than the conventional sea-island structure, and the compatibility is improved compared to the sea-island structure, but the so-called uniform structure such as PET / PBT alloy. It is a very unique structure that is low compared to. Here, the sample of the transmission electron microscope (TEM) is metal-stained, and the dark portion is a hardly soluble polymer and the light portion is an easily soluble polymer. However, since no clear periodicity is observed in the layer, it is distinguished from a modulation structure by so-called spinodal decomposition. It is also distinct from the so-called sea-sea structure in that it forms a layer. The sea-sea structure is a very unstable structure that appears at a blend ratio in the vicinity of the sea / island reversal in the polymer blend, and naturally it is extremely difficult to perform stable spinning in this region. Further, it is important that the portion showing this layered structure is 50% or more per fiber cross-sectional area. As a result, when it is made into a porous fiber, it has sufficient pores and can improve hygroscopicity, water absorption and the like. The portion showing the layered structure is preferably 90% or more.
また、易溶解性ポリマーのブレンド比は10〜90重量%であることが重要である。易溶解性ポリマーのブレンド比を10重量%とすることにより、多孔繊維の細孔の生成効率を高くすることができるのである。また、90重量%以下とすることにより多孔繊維の過度の強度低下を避けることができるのである。易溶解性ポリマーのブレンド比は、多孔繊維を狙う場合には好ましくは10〜30重量%である。 It is important that the blend ratio of the easily soluble polymer is 10 to 90% by weight. By setting the blend ratio of the easily soluble polymer to 10% by weight, the generation efficiency of the pores of the porous fiber can be increased. Moreover, the excessive strength fall of a porous fiber can be avoided by setting it as 90 weight% or less. The blend ratio of the easily soluble polymer is preferably 10 to 30% by weight when aiming at porous fibers.
また、繊維横断面における易溶解性ポリマーの層の1層の厚みは1〜100nmであれば、易溶解性ポリマーが十分超微分散しており、多孔繊維とした際充分な細孔を形成できる点から好ましい。また、この層は繊維長手方向に筋状構造を形成していると、紡糸の際の糸細化挙動を安定化させることができ、好ましい。 Moreover, if the thickness of one layer of the easily soluble polymer in the cross section of the fiber is 1 to 100 nm, the easily soluble polymer is sufficiently ultra-finely dispersed, and sufficient pores can be formed when the porous fiber is formed. It is preferable from the point. In addition, it is preferable that this layer has a streak structure in the longitudinal direction of the fiber because the thinning behavior during spinning can be stabilized.
上記のように島ポリマーあるいは易溶解性ポリマーが均一にナノサイズで分散化することによって、島ポリマーや易溶解性ポリマーに低融点や低軟化点のポリマーを用いても、高温処理が行われる捲縮加工や撚糸等の糸加工や布帛加工の工程通過性を向上し、さらに得られる製品の品位も向上できるという利点もある。 As described above, the island polymer or the easily soluble polymer is uniformly dispersed in a nano size, so that even when a polymer having a low melting point or a low softening point is used as the island polymer or the easily soluble polymer, the high temperature treatment is performed. There is also an advantage that the processability of yarn processing such as shrinkage processing and twisting and fabric processing can be improved, and the quality of the obtained product can be improved.
繊維Aおよび繊維Bにおいて易溶解性ポリマーはアルカリ易溶解性ポリマーであると、易溶解性ポリマー除去による多孔化、超極細化工程を通常の衣料用繊維の後加工工程であるアルカリ処理工程を利用できるため好ましい。例えば、易溶解性ポリマーとしてポリスチレン等の有機溶媒溶解性ポリマーを用いた場合は防爆設備が必要であることを考えると大きなメリットである。易溶解性ポリマーは熱水可溶性ポリマーであると、繊維の精練工程で島除去できるためさらに好ましい。アルカリ易溶解性ポリマーとしては例えばポリエステルやポリカーボネート等を挙げることができ、熱水可溶性ポリマーとしては親水基を多量に共重合したポリエステル、またアルキレンオキサイドやポリビニルアルコール、またそれらの変性物等を挙げることができる。 In fiber A and fiber B, if the readily soluble polymer is an alkali easily soluble polymer, the porous processing and ultra-thinning process by removing the easily soluble polymer utilizes the alkali treatment process, which is a post-processing process for ordinary clothing fibers. This is preferable because it is possible. For example, when an organic solvent-soluble polymer such as polystyrene is used as the easily soluble polymer, it is a great merit in view of the necessity of explosion-proof equipment. The easily soluble polymer is more preferably a hot water-soluble polymer because islands can be removed in the fiber scouring step. Examples of the alkali-soluble polymer include polyesters and polycarbonates, and examples of the hot water-soluble polymer include polyesters obtained by copolymerizing a large amount of hydrophilic groups, alkylene oxides and polyvinyl alcohols, and modified products thereof. Can do.
また、繊維Aおよび繊維Bは粗大島をほとんど含まないため紡糸が公知のポリマーブレンド紡糸よりも安定化し、糸斑の小さな繊維が得られやすいという特徴を有する。糸斑はウースター斑(U%)で評価することが可能であるが、本発明ではU%を0.1〜5%とすると、アパレルやインテリア、車両内装等の繊維製品にした際、染色斑が小さく品位の高い物が得られ好ましい。U%はより好ましくは0.1〜2%、さらに好ましくは0.1〜1.5%である。また、特にアパレル用途で杢調を出す場合には、U%が3〜10%の太細糸とすることもできる。 Further, since the fiber A and the fiber B do not contain coarse islands, the spinning is more stable than the known polymer blend spinning, and a fiber having small yarn spots is easily obtained. Yarn spots can be evaluated by Wooster spots (U%). In the present invention, if U% is set to 0.1 to 5%, dyeing spots may appear when textile products such as apparel, interior, and vehicle interior are used. A small and high quality product is obtained and preferred. U% is more preferably 0.1 to 2%, and still more preferably 0.1 to 1.5%. In particular, in the case of producing a tone for apparel use, it is also possible to use a thick yarn with U% of 3 to 10%.
本発明で用いる繊維の強度は、2cN/dtex以上とすることで、撚糸や製織・製編工程等での工程通過性を向上することができ好ましい。強度は好ましくは3cN/dtex以上である。特に繊維Cについては補強材という役割から、4cN/dtex以上の強度を有することが特に好ましい。また、伸度は15〜70%であれば、やはり撚糸や製織・製編工程等での工程通過性を向上することができ好ましい。また、複合延伸仮撚り加工の鞘糸用原糸として用いる際は伸度は100〜200%とすることが混繊糸の糸長差を増加させる点から好ましい。 The strength of the fiber used in the present invention is preferably 2 cN / dtex or more, which can improve process passability in twisted yarns, weaving / knitting processes, and the like. The strength is preferably 3 cN / dtex or more. In particular, the fiber C has a strength of 4 cN / dtex or more because of its role as a reinforcing material. Further, if the elongation is 15 to 70%, it is also preferable because the process passability in the twisted yarn, weaving / knitting process and the like can be improved. Further, when used as a raw yarn for sheath yarn of composite stretch false twisting, the elongation is preferably 100 to 200% from the viewpoint of increasing the yarn length difference of the blended yarn.
また、三葉断面、十字断面、中空断面等様々な繊維断面形状を採用することができる。繊度についても制限はなく1〜1000dtex程度の範囲を採用することができる。また、繊維Aまたは繊維Bと繊維Cの繊度バランスも用途に応じて適宜選択可能であるが、繊維Aまたは繊維Bから易溶解性ポリマーを除去する場合は、除去加工後の繊度で2:8〜8:2となるように繊度を合わせることが好ましい。繊維Aまたは繊維Bから易溶解性ポリマーを除去せずポリマーアロイ繊維として用いる場合には、混繊糸中の繊度で2:8〜8:2とすることが好ましい。 Moreover, various fiber cross-sectional shapes, such as a trilobal cross section, a cross section, and a hollow cross section, can be employed. There is no restriction | limiting also about a fineness, The range of about 1-1000 dtex is employable. Further, the fineness balance between the fiber A or fiber B and the fiber C can be appropriately selected according to the use. However, when removing the easily soluble polymer from the fiber A or fiber B, the fineness after removal processing is 2: 8. It is preferable to adjust the fineness so as to be ˜8: 2. When using as a polymer alloy fiber without removing the easily soluble polymer from the fiber A or fiber B, the fineness in the mixed yarn is preferably 2: 8 to 8: 2.
本発明では繊維Aまたは繊維Bと繊維Cの混繊糸であるが、混繊糸中でのこれらの糸長差は1〜40%であると、布帛にした際の膨らみ感やソフト感が向上するため、好ましい。糸長差はより好ましくは10%以上である。また、この際、繊維Aあるいは繊維Bの方が繊維Cより長い方が、繊維Aあるいは繊維Bが混繊糸の比較的外側に位置し鞘糸となり、吸水性や吸湿性などの特徴を発揮し易いため好ましい。特に繊維Aまたは繊維Bから超極細糸を得る場合には、より優れた風合いとすることができる。 In the present invention, it is a mixed yarn of fiber A or fiber B and fiber C. When the difference in yarn length in the mixed yarn is 1 to 40%, the feeling of swelling and softness when made into a fabric is obtained. Since it improves, it is preferable. The yarn length difference is more preferably 10% or more. At this time, the fiber A or fiber B is longer than the fiber C, and the fiber A or fiber B is located on the relatively outer side of the mixed yarn to become a sheath yarn, and exhibits characteristics such as water absorption and moisture absorption. It is preferable because it is easy to do. In particular, when a super extra fine thread is obtained from the fiber A or the fiber B, a more excellent texture can be obtained.
繊維Aまたは繊維Bと繊維Cの混繊方法は特に限定はなく、紡糸混繊、後混繊(エア混繊、複合仮撚り、合撚、カバリング、引き揃えなど)の公知の方法を適宜採用することができる。ここで、紡糸混繊とは、同一口金あるいは別々の口金から繊維Aまたは繊維Bと繊維Cとを紡糸し、合糸、エア交絡して同時に巻き取る方法である。この方法は低コストで混繊糸が得られる点で優れている。この時は、繊維Aまたは繊維Bと繊維Cを同条件で紡糸するため、用いるポリマーの融点や耐熱性、粘度、また紡糸温度や冷却条件、紡糸速度などを慎重に選択する必要がある。より具体的には、用いるポリマー同士の融点差は40℃以内にすることが好ましく、低融点側のポリマーは熱変性しにくい耐熱性が優れているものを持ちいることが好ましい。また、粘度についてもポリマー同士の差が小さい方が紡糸が安定するため、紡糸温度で1216sec-1での溶融粘度差が300Pa・s以下のものを用いることが好ましい。また、紡糸温度についても高融点側ポリマーの融点+35℃以下とすることが、低融点側ポリマーの耐熱性の点から好ましい。 The method for mixing fiber A or fiber B and fiber C is not particularly limited, and known methods such as spinning and post-mixing (air blending, composite false twisting, combined twisting, covering, drawing, etc.) are appropriately employed. can do. Here, the spinning mixed fiber is a method in which the fiber A or the fiber B and the fiber C are spun from the same nozzle or different nozzles, and are wound together by entanglement and air entanglement. This method is excellent in that a mixed fiber can be obtained at low cost. At this time, since fiber A or fiber B and fiber C are spun under the same conditions, it is necessary to carefully select the melting point, heat resistance, viscosity, spinning temperature, cooling conditions, spinning speed, etc. of the polymer used. More specifically, the melting point difference between the polymers to be used is preferably within 40 ° C., and the polymer on the low melting point side preferably has a heat resistance that is not easily heat-denatured. Also, with respect to the viscosity, the smaller the difference between the polymers, the more stable the spinning. Therefore, it is preferable to use one having a melt viscosity difference of 300 Pa · s or less at 1216 sec −1 at the spinning temperature. Also, the spinning temperature is preferably set to the melting point of the high melting point polymer + 35 ° C. or less from the viewpoint of the heat resistance of the low melting point polymer.
また、後混繊とは繊維Aまたは繊維Bと繊維Cを別々に準備した後、混繊する方法である。これは、繊度や糸質、混繊状態を自由に選択でき、多様な混繊糸が得られる点で優れている。エア混繊には、インターレースノズルによるエア交絡、タスランノズルによる乱流攪乱処理、旋回ノズルによる旋回空気流処理などがある。このうち、混繊糸の集束性と均一性を高め、次工程での取り扱い性を向上させるためにはエア交絡処理を行うことが好ましい。また、混繊糸の嵩高性を向上させるためには乱流攪乱処理を行うことが好ましい。また、ある程度の混繊糸の集束性を得ながらエア交絡の硬さを抑制するためには旋回空気流処理を行うことが好ましい。 The post-mixing is a method in which the fiber A or the fiber B and the fiber C are separately prepared and then mixed. This is excellent in that the fineness, yarn quality, and mixed state can be freely selected, and various mixed yarns can be obtained. Air mixing includes air entanglement using an interlace nozzle, turbulent flow disturbance processing using a Taslan nozzle, and swirling air flow processing using a swirling nozzle. Among these, it is preferable to perform an air entanglement process in order to improve the convergence and uniformity of the blended yarn and to improve the handleability in the next step. In order to improve the bulkiness of the mixed yarn, it is preferable to perform a turbulent flow disturbance treatment. Further, in order to suppress the air entanglement hardness while obtaining a certain degree of blended yarn convergence, it is preferable to perform swirling airflow treatment.
複合仮撚りとは、繊維Aまたは繊維Bと繊維Cを合糸した後、一緒に仮撚りするものであり、繊維Aまたは繊維Bと繊維Cの伸度が50%以上異なる場合には、大きな糸長差による膨らみ感を得ることができる。また、合糸時にエア交絡を併用すると混繊糸の集束性が向上し、毛羽やネップなどの欠点が抑制でき好ましい。また、仮撚り時のヒーター温度は高い方が熱セットが強固になるため捲縮が強くなるが、低融点側ポリマーの熱変成や融着を考慮すると、低融点側のポリマーの融点を超えない範囲とすることが好ましい。また、仮撚りの回転子としてはスピナーピンや摩擦ディスク、ベルトなどを用いることができる。強い仮撚りを与える場合にはスピナーピン、高速仮撚りする場合には摩擦ディスクやベルトが好適である。 The composite false twist is a method in which the fiber A or the fiber B and the fiber C are combined and then false twisted together. When the elongation of the fiber A or the fiber B and the fiber C is different by 50% or more, the composite false twist is large. A feeling of swelling due to a difference in yarn length can be obtained. In addition, it is preferable to use air entanglement together at the time of synthesizing, because the converging property of the mixed yarn is improved, and defects such as fluff and nep can be suppressed. In addition, the higher the temperature of the heater during false twisting, the stronger the heat set, so the crimping becomes stronger. However, in consideration of thermal transformation and fusion of the low melting point polymer, the melting point of the low melting point polymer is not exceeded. It is preferable to be in the range. As the false twist rotor, a spinner pin, a friction disk, a belt, or the like can be used. A spinner pin is suitable for giving a strong false twist, and a friction disk or belt is preferred for a high-speed false twist.
合撚とは、繊維Aまたは繊維Bと繊維Cを引き揃えた後、一緒に撚糸をかけるものであり、混繊糸の集束性を高め、さらに中撚以上では布帛に反発感を与えることができるものである。 Synthetic twisting is a method in which fibers A or B and fibers C are aligned and then twisted together to improve the convergence of the mixed yarn. It can be done.
カバリングとは繊維Cに繊維Aまたは繊維Bを巻き付けていくものであり、ポリウレタン繊維にナイロン繊維をカバリングしてパンストやタイツに用いている例がある。 Covering involves winding the fiber A or fiber B around the fiber C, and there is an example in which nylon fiber is covered with polyurethane fiber and used for pantyhose or tights.
なお、混繊糸あるいは繊維製品中での繊維Aまたは繊維Bと繊維Cとの糸長差を大きくするためには、伸度や熱収縮率の大きく異なる繊維を用いたり、エア混繊や複合仮撚り時に繊維Aまたは繊維Bと繊維Cのオーバーフィード率に差をつけることが効果的である。 In order to increase the yarn length difference between fiber A or fiber B and fiber C in the mixed yarn or fiber product, fibers having greatly different elongation and heat shrinkage ratio, air mixed fiber or composite It is effective to make a difference in the overfeed rate of fiber A or fiber B and fiber C during false twisting.
本発明の混繊糸はポリマーアロイ繊維のままでも使用可能であるが、易溶解性ポリマーが島成分となった繊維Aまたは繊維Bを用いたものでは、易溶解性ポリマーを除去することにより、多孔繊維(繊維D)として利用することができる。ここで、繊維Aおよび繊維B中で易溶解性ポリマーはナノサイズで均一に分散しているため、これを除去すると、従来の多孔繊維のものより細孔径が均一でしかも細孔径が小さなナノレベルの細孔を無数に有するナノポーラスファイバーを得ることができる。ここで、ナノレベルの細孔とはTEMで観察できる細孔直径が100nm以下のものを言うものである。本発明のポリマーアロイ繊維から作製したナノポーラスファイバーの一例を図6(繊維横断面TEM写真)に示すが、ここでは濃い部分は高密度領域、淡い部分は低密度領域を示している。ここで淡い部分が細孔に相当すると考えられる。すなわち、ポリマーアロイ段階での易溶解性ポリマーの分散サイズよりも細孔サイズを小さくすることができるという利点がある。なお、易溶解性ポリマーの除去に伴い細孔だけでなく繊維径自体も収縮をする場合がある。多孔繊維である繊維Dは、直径100nm以下の細孔を有し、繊維横断面全体に占める直径200nm以上の粗大細孔の面積比が1.5%以下であるナノポーラスファイバーであることが重要である。これにより、可視光の乱反射を制御し、発色性低下を抑制でき、高品質の染色布帛を提供することができる。好ましくは、直径100nm以上の細孔の面積比は1.5%以下、より好ましくは0.1%以下である。さらに好ましくは直径50nm以上の細孔の面積比は1.5%以下、最も好ましくは0.1%以下である。なお、細孔面積比とは指定の細孔の繊維横断面全体に対する面積比であり、繊維横断面全体とは、繊維横断面においてポリマーと細孔を足し合わせたものである。また、ナノポーラスファイバーの数平均細孔直径は好ましくは80nm以下、より好ましくは50nm以下である。 The blended yarn of the present invention can be used even with the polymer alloy fiber, but in the case of using the fiber A or fiber B in which the easily soluble polymer is an island component, by removing the easily soluble polymer, It can be used as a porous fiber (fiber D). Here, since the easily soluble polymer is uniformly dispersed in the nano size in the fiber A and the fiber B, when the polymer is removed, the pore size is uniform and smaller than that of the conventional porous fiber. A nanoporous fiber having an infinite number of pores can be obtained. Here, the nano-level pores are those having a pore diameter of 100 nm or less that can be observed by TEM. An example of the nanoporous fiber produced from the polymer alloy fiber of the present invention is shown in FIG. 6 (fiber cross-sectional TEM photograph), where the dark portion indicates the high density region and the light portion indicates the low density region. Here, it is considered that the light portion corresponds to the pore. That is, there is an advantage that the pore size can be made smaller than the dispersion size of the easily soluble polymer in the polymer alloy stage. Note that not only the pores but also the fiber diameter itself may shrink with the removal of the easily soluble polymer. It is important that the fiber D, which is a porous fiber, is a nanoporous fiber having pores having a diameter of 100 nm or less and having an area ratio of coarse pores having a diameter of 200 nm or more occupying the entire fiber cross section of 1.5% or less. is there. Thereby, irregular reflection of visible light can be controlled, a color development fall can be suppressed, and a high-quality dyed fabric can be provided. Preferably, the area ratio of pores having a diameter of 100 nm or more is 1.5% or less, more preferably 0.1% or less. More preferably, the area ratio of pores having a diameter of 50 nm or more is 1.5% or less, most preferably 0.1% or less. The pore area ratio is the area ratio of the designated pore to the entire fiber cross section, and the entire fiber cross section is the sum of the polymer and the pores in the fiber cross section. The number average pore diameter of the nanoporous fiber is preferably 80 nm or less, more preferably 50 nm or less.
このナノポーラスファイバーは無数のナノレベルの細孔により比表面積が増大し、優れた吸湿・吸着性を示すというメリットがある。実際に、N6ナノポーラスファイバーでは吸湿性の指標であるΔMRが4〜6%に達し、綿(ΔMR=4%)以上の優れた吸湿性を示すのである。また、このナノポーラスファイバーは水蒸気だけでなく種々の物質の吸着特性にも優れ、消臭繊維としても有用である。さらに、綿並の吸水性を発揮する場合もあるり、合成繊維でありながら天然繊維の機能を発現することも可能である。 This nanoporous fiber has the merit that the specific surface area is increased by innumerable nano-level pores, and excellent moisture absorption / adsorption is exhibited. In fact, in N6 nanoporous fiber, ΔMR, which is an index of hygroscopicity, reaches 4 to 6%, and exhibits excellent hygroscopicity over cotton (ΔMR = 4%). Moreover, this nanoporous fiber is excellent not only in water vapor but also in the adsorption properties of various substances, and is useful as a deodorizing fiber. Furthermore, it may exhibit water absorbency similar to cotton, or may exhibit the function of a natural fiber while being a synthetic fiber.
また、繊維Dと組み合わせる繊維には特に制限は無いが、繊維Aまたは繊維Bから易溶解性ポリマーを除去する操作で繊維Cが変化しなければ、繊維Cと同一となる。 Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the fiber combined with the fiber D, but if the fiber C does not change by operation which removes an easily soluble polymer from the fiber A or the fiber B, it will become the same as the fiber C.
繊維Dからなる混繊糸においては、繊維Dが混繊糸の比較的外側に位置させ鞘糸とすると、ナノポーラスファイバーである繊維Dの特性が発現しやすく好ましい。一方、繊維Dを混繊糸の比較的内側に配置させ芯糸とすると、摩耗特性が低下する傾向のある多孔繊維が保護されるため、布帛の摩擦耐久性が向上し好ましい。 In the mixed yarn made of the fiber D, it is preferable that the fiber D is positioned on the relatively outer side of the mixed yarn and used as a sheath yarn because the characteristics of the fiber D that is a nanoporous fiber are easily developed. On the other hand, it is preferable to arrange the fiber D relatively on the inner side of the blended yarn and use it as a core yarn, because porous fibers that tend to deteriorate the wear characteristics are protected, and thus the friction durability of the fabric is improved.
一方、易溶解性ポリマーが海成分となった繊維Aを用いたものでは、易溶解性ポリマーを除去することにより超極細糸として利用することができる。ここで、繊維A中で難溶解性ポリマーはナノサイズで均一に分散しているため、これを除去すると、従来の超極細糸より単繊維直径ばらつきが小さく、しかも単繊維直径が200nm以下のナノファイバーを得ることができる。繊維Aから得られる超極細糸は、数平均による単繊維直径が1〜150nmであり、単繊維直径が150nmを超える粗大単繊維の重量比率が30%以下であり、かつ熱可塑性ポリマーからなるナノファイバー集合体とすることが重要である。すなわち、単繊維直径が150nmを超える太い単繊維がほとんど無いため、ナノファイバーの大きな比表面積を有効に活用できるのである。数平均による単繊維直径は好ましくは10〜100nm、より好ましくは30〜80nmである。また、単繊維ばらつきは、好ましくは単繊維直径が100nmを超える単繊維の重量比率が30%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは1%以下である。 On the other hand, in the case of using the fiber A in which the easily soluble polymer is a sea component, it can be used as a super fine yarn by removing the easily soluble polymer. Here, since the hardly soluble polymer is uniformly dispersed in the nano size in the fiber A, when the polymer is removed, the dispersion of the single fiber diameter is smaller than that of the conventional ultrafine yarn, and the single fiber diameter is 200 nm or less. Fiber can be obtained. The ultra-fine yarn obtained from the fiber A has a number average single fiber diameter of 1 to 150 nm, the weight ratio of coarse single fibers having a single fiber diameter of more than 150 nm is 30% or less, and is made of a thermoplastic polymer. It is important to have a fiber assembly. That is, since there is almost no thick single fiber whose single fiber diameter exceeds 150 nm, the large specific surface area of the nanofiber can be effectively utilized. The number average single fiber diameter is preferably 10 to 100 nm, more preferably 30 to 80 nm. The single fiber variation is preferably such that the weight ratio of single fibers having a single fiber diameter exceeding 100 nm is 30% or less, more preferably 5% or less, and even more preferably 1% or less.
このような単繊維直径やそのばらつきは以下のようにして求めることができる。すなわち、ナノファイバー集合体の横断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察し、同一横断面内で無作為抽出した300本以上の単繊維直径を測定することで求めることができる。本発明のナノファイバーの繊維横断面写真の一例を図7に示す。次に、単繊維直径の平均値は以下のようにして求める。すなわち、測定した単繊維直径の単純な平均値を求め、これを「数平均による単繊維直径」とする。また、ナノファイバーの単繊維直径ばらつきは、以下のようにして評価する。すなわち、ナノファイバーそれぞれの単繊維直径から単繊維繊度を計算し、これをdtiとする。そして、それらの総和を総繊度(dt1+dt2+…+dtn)とする。また、同じ単繊維繊度(単繊維直径)を持つナノファイバーの頻度(個数)を数え、その積を総繊度で割ったものをその単繊維繊度(単繊維直径)の重量比率とする。これは全体(ナノファイバー集合体)に対する各単繊維直径成分の重量分率(体積分率)に相当し、これが大きい単繊維直径成分がナノファイバー集合体の性質に対する寄与が大きいことになる。 Such single fiber diameters and variations thereof can be determined as follows. That is, it can be determined by observing the cross section of the nanofiber assembly with a transmission electron microscope (TEM) and measuring the diameter of 300 or more single fibers randomly extracted within the same cross section. An example of a fiber cross-sectional photograph of the nanofiber of the present invention is shown in FIG. Next, the average value of the single fiber diameter is determined as follows. That is, a simple average value of the measured single fiber diameters is obtained, and this is defined as “number average single fiber diameter”. Moreover, the single fiber diameter variation of a nanofiber is evaluated as follows. That is, the single fiber fineness is calculated from the single fiber diameter of each nanofiber, and this is defined as dt i . Then, the total sum thereof is defined as the total fineness (dt 1 + dt 2 +... + Dt n ). The frequency (number) of nanofibers having the same single fiber fineness (single fiber diameter) is counted, and the product divided by the total fineness is defined as the weight ratio of the single fiber fineness (single fiber diameter). This corresponds to the weight fraction (volume fraction) of each single fiber diameter component with respect to the whole (nanofiber aggregate), and a single fiber diameter component having a large value contributes greatly to the properties of the nanofiber aggregate.
また、ナノファイバーと組み合わせる繊維Fは、単繊維繊度0.1dtex以上のものとすることが重要であり、これにより充分なナノファイバー補強効果が得られるのである。繊維Fの単繊維繊度は好ましくは1〜10dtexとすると、さらに補強効果が向上するだけでなく、布帛のソフト性も損なわれることが無く、風合いの良い繊維製品とすることができる。 In addition, it is important that the fiber F combined with the nanofibers has a single fiber fineness of 0.1 dtex or more, thereby obtaining a sufficient nanofiber reinforcing effect. When the single fiber fineness of the fiber F is preferably 1 to 10 dtex, not only the reinforcing effect is further improved, but the softness of the fabric is not impaired, and a fiber product having a good texture can be obtained.
また、ナノファイバーと繊維Fの混繊糸においては、ナノファイバーが繊維Fの表面を覆うように配置されていると、ナノファイバーの特性が発現しやすく好ましい。一方、繊維Eを混繊糸の比較的内側に配置させると、摩耗特性が低下する傾向のあるナノファイバーが保護されるため、布帛の摩擦耐久性が向上し好ましい。 Moreover, in the mixed fiber of nanofibers and fibers F, it is preferable that the nanofibers are arranged so as to cover the surface of the fibers F because the characteristics of the nanofibers are easily developed. On the other hand, it is preferable to place the fiber E on the relatively inner side of the blended yarn because the nanofibers having a tendency to deteriorate the wear characteristics are protected, so that the friction durability of the fabric is improved.
本発明のポリマーアロイ繊維を含む混繊糸またはナノポーラスファイバーを含む混繊糸またはナノファイバーを含む混繊糸は、織物、編物、不織布、人工皮革、熱成形体など様々な繊維製品形態を採ることができる。特に、繊維製品の形態安定性や力学特性をさらに向上させるため、繊維製品の表面にだけ該混繊糸が浮き出るようにしていることが好ましい。このため、例えば織物では経糸あるいは緯糸のどちらかに該混繊糸を用い、ツイルやサテンなどの表裏のある組織を採用することが好ましい。 The blended yarn containing the polymer alloy fiber of the present invention or the blended yarn containing the nanoporous fiber or the blended yarn containing the nanofiber takes various fiber product forms such as woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, artificial leather, and thermoformed body. Can do. In particular, in order to further improve the shape stability and mechanical properties of the fiber product, it is preferable that the mixed yarn is raised only on the surface of the fiber product. For this reason, for example, in a woven fabric, it is preferable to use the mixed yarn as either a warp or a weft and to employ a structure with front and back surfaces such as twill and satin.
また、繊維製品中でもナノポーラスファイバーあるいはナノファイバーは他方の繊維との糸長差が1〜40%であると繊維製品が良好な嵩高性を示し、好ましい。 Further, among the fiber products, the nanoporous fiber or nanofiber is preferably 1 to 40% in yarn length difference from the other fiber because the fiber product exhibits good bulkiness.
また、ポリマーアロイ繊維(繊維A、繊維B)を含む繊維製品から、ナノポーラスファイバー(繊維D)あるいはナノファイバー(繊維E)を含む繊維製品を得るには、先の繊維製品から易溶解性ポリマーを除去すれば良いが、ナノファイバーを含む繊維製品の場合には繊維A単独糸を含む繊維製品から易溶解性ポリマーの除去を途中で止めることでも得ることができる。しかし、この中途減量の際は易溶解性ポリマーの除去速度をゆっくりにして除去率をコントロールし、除去率の単繊維間での均一性を保つようにすることが好ましい。 In order to obtain a fiber product containing nanoporous fiber (fiber D) or nanofiber (fiber E) from a fiber product containing polymer alloy fibers (fiber A, fiber B), an easily soluble polymer is obtained from the previous fiber product. However, in the case of a fiber product containing nanofibers, it can also be obtained by stopping the removal of the readily soluble polymer from the fiber product containing fiber A alone. However, when the amount is reduced halfway, it is preferable to control the removal rate by slowing the removal rate of the easily soluble polymer so as to maintain the uniformity of the removal rate between the single fibers.
また、このようにして得られた中間製品は、シャツやブルゾン、パンツ、コートといった快適衣料用途のみならず、カップやパッド等の衣料資材用途、カーテンやカーペット、マット、家具等のインテリア用途、さらにフィルター等の産業資材用途、車両内装用途にも好適に用いることができる。さらに機能性分子の吸着により燃料電池の電極や血球分離といったIT、メディカル関係のような最先端材料としても利用することができる。 The intermediate products obtained in this way are not only used for comfortable clothing such as shirts, blousons, pants and coats, but also used for clothing materials such as cups and pads, interiors such as curtains, carpets, mats and furniture, It can also be suitably used for industrial material applications such as filters and vehicle interior applications. Furthermore, it can be used as a state-of-the-art material for IT and medical applications such as fuel cell electrodes and blood cell separation by adsorption of functional molecules.
本発明で用いるポリマーアロイ繊維(繊維A、繊維B)の製造方法は特に制限されるものではないが、例えば下記のような方法を採用することができる。 Although the manufacturing method of the polymer alloy fiber (fiber A, fiber B) used by this invention is not restrict | limited in particular, For example, the following methods are employable.
すなわち、難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーを溶融混練し、難溶解性ポリマー/易溶解性ポリマーからなるポリマーアロイを得る。この際、混練押出機や静止混練器等によって高混練することが好ましい。なお、単純なチップブレンド(例えば特開平6−272114号公報)では混練が不足するため、本発明のような数十nmサイズで島を分散させることは困難である。 That is, the hardly soluble polymer and the easily soluble polymer are melt-kneaded to obtain a polymer alloy composed of the hardly soluble polymer / the easily soluble polymer. At this time, it is preferable to perform high kneading with a kneading extruder or a stationary kneader. Note that kneading is insufficient with a simple chip blend (for example, JP-A-6-272114), and thus it is difficult to disperse islands with a size of several tens of nm as in the present invention.
具体的に混練を行う際の目安としては、組み合わせるポリマーにもよるが、混練押出機を用いる場合は、二軸押出混練機を用いることが好ましく、静止混練器を用いる場合は、その分割数は100万以上とすることが好ましい。また、ブレンド斑や経時的なブレンド比率の変動を避けるため、それぞれのポリマーを独立に計量し、独立にポリマーを混練装置に供給することが好ましい。このとき、ポリマーはペレットとして別々に供給しても良く、あるいは、溶融状態で別々に供給しても良い。また、2種以上のポリマーを押出混練機の根本に供給しても良いし、あるいは、一成分を押出混練機の途中から供給するサイドフィードとしても良い。 Specifically, as a guide when kneading, depending on the polymer to be combined, when using a kneading extruder, it is preferable to use a twin-screw extrusion kneader, and when using a static kneader, the number of divisions is It is preferable to set it to 1 million or more. Moreover, in order to avoid blend spots and fluctuations in the blend ratio over time, it is preferable to measure each polymer independently and supply the polymers to the kneading apparatus independently. At this time, the polymer may be supplied separately as pellets, or may be supplied separately in a molten state. Two or more kinds of polymers may be supplied to the root of the extrusion kneader, or may be a side feed that supplies one component from the middle of the extrusion kneader.
混練装置として二軸押出混練機を使用する場合には、高度の混練とポリマー滞留時間の抑制を両立させることが好ましい。スクリューは、送り部と混練部から構成されているが、混練部長さをスクリュー有効長さの20%以上とすることで高混練とすることができ好ましい。また、混練部長さがスクリュー有効長さの40%以下とすることで、過度の剪断応力を避け、しかも滞留時間を短くすることができ、ポリマーの熱劣化やゲル化を抑制することができる。また、混練部はなるべく二軸押出機の吐出側に位置させることで、混練後の滞留時間を短くし、島ポリマーの再凝集を抑制することができる。加えて、混練を強化する場合は、押出混練機中でポリマーを逆方向に送るバックフロー機能のあるスクリューを設けることもできる。 When a twin screw extrusion kneader is used as the kneading apparatus, it is preferable to achieve both high kneading and suppression of the polymer residence time. The screw is composed of a feeding part and a kneading part, but it is preferable that the kneading part length is 20% or more of the effective screw length, so that high kneading can be achieved. Moreover, when the kneading part length is 40% or less of the effective screw length, excessive shear stress can be avoided and the residence time can be shortened, and thermal degradation and gelation of the polymer can be suppressed. Further, the kneading part is positioned as close as possible to the discharge side of the twin-screw extruder, so that the residence time after kneading can be shortened and re-aggregation of the island polymer can be suppressed. In addition, when strengthening kneading, it is possible to provide a screw having a backflow function for sending the polymer in the reverse direction in an extrusion kneader.
さらに、ベント式として混練時の分解ガスを吸引したり、ポリマー中の水分を減じることによってポリマーの加水分解を抑制し、ポリマー中の末端基を抑制することができる。 Furthermore, the hydrolysis of a polymer can be suppressed by sucking the decomposition gas at the time of kneading as a vent type, or reducing the water in the polymer, and the terminal group in the polymer can be suppressed.
また、島をナノサイズで均一に分散させるには、ポリマーの組み合わせも重要である。 In addition, a combination of polymers is also important in order to uniformly disperse the islands in the nano size.
特にナノファイバーを狙う場合には、島ドメイン(ナノファイバー断面)を円形に近づけるためには、島ポリマーと海ポリマーは非相溶であることが好ましい。しかしながら、単なる非相溶ポリマーの組み合わせでは島ポリマーが充分超微分散化し難い。このため、組み合わせるポリマーの相溶性を最適化することが好ましいが、このための指標の一つが溶解度パラメータ(SP値)である。SP値とは(蒸発エネルギー/モル容積)1/2で定義される物質の凝集力を反映するパラメータであり、SP値が近い物同士では相溶性が良いポリマーアロイが得られる可能性がある。SP値は種々のポリマーで知られているが、例えば「プラスチック・データブック」旭化成アミダス株式会社/プラスチック編集部共編、189ページ等に記載されている。2つのポリマーのSP値の差が1〜9(MJ/m3)1/2であると、非相溶化による島ドメインの円形化と超微分散化が両立させやすく好ましい。例えばN6とPETはSP値の差が6(MJ/m3)1/2程度であり好ましい例であるが、N6とPEはSP値の差が11(MJ/m3)1/2程度であり好ましくない例として挙げられる。 In particular, when aiming at nanofibers, it is preferable that the island polymer and the sea polymer are incompatible with each other in order to make the island domain (cross section of the nanofiber) close to a circle. However, it is difficult for the island polymer to be sufficiently finely dispersed by a simple combination of incompatible polymers. For this reason, it is preferable to optimize the compatibility of the polymer to be combined, but one index for this purpose is the solubility parameter (SP value). The SP value is a parameter reflecting the cohesive strength of a substance defined by (evaporation energy / molar volume) 1/2 , and a polymer alloy having good compatibility may be obtained between materials having close SP values. The SP value is known for various polymers, and is described, for example, in “Plastic Data Book”, edited by Asahi Kasei Amidus Corporation / Plastics Editorial Department, page 189. It is preferable that the difference between the SP values of the two polymers is 1 to 9 (MJ / m 3 ) 1/2 because it is easy to achieve both circularization of island domains and ultrafine dispersion due to incompatibility. For example, the difference in SP value between N6 and PET is about 6 (MJ / m 3 ) 1/2, which is a preferable example. The difference between N6 and PE is about 11 (MJ / m 3 ) 1/2 in SP value. There are some unfavorable examples.
また、ポリマー同士の融点差が20℃以下であると、特に押出混練機を用いた混練の際、押出混練機中での融解状況に差を生じにくいため高効率混練しやすく、好ましい。 Further, it is preferable that the difference in melting point between polymers is 20 ° C. or less because kneading with an extrusion kneader makes it difficult to produce a difference in the melting state in the extrusion kneader, so that high-efficiency kneading is easy.
また、熱分解や熱劣化し易いポリマーを1成分に用いる際は、混練や紡糸温度を低く抑える必要があるが、これにも有利となるのである。ここで、非晶性ポリマーの場合は融点が存在しないためガラス転移温度あるいはビカット軟化温度あるいは熱変形温度でこれに代える。 In addition, when a polymer which is easily decomposed or thermally deteriorated is used as one component, it is necessary to keep the kneading and spinning temperature low, which is also advantageous. Here, in the case of an amorphous polymer, since there is no melting point, it is replaced by the glass transition temperature, Vicat softening temperature or heat distortion temperature.
上記したような製造法の特徴により、粗大島の生成が抑制されるため、公知技術に比べ、ポリマーアロイの粘弾性バランスが崩れにくく紡糸吐出が安定し、曳糸性や糸斑を著しく向上できるという利点もある。さらに、口金孔径としては通常よりも大きい物を用いると、口金孔でのポリマーアロイへの剪断応力を低減し粘弾性バランスを保つことができるため、紡糸安定性が向上する。具体的にはポリマアロイの口金での吐出線速度を15m/分以下できる口金を用いることが好ましい。加えて、糸条の冷却も重要であり、口金から積極的な冷却開始位置までの距離は1〜15cmとすることで、伸長流動が不安定化しやすいポリマーアロイを迅速に固化させることで紡糸を安定化することができるのである。 Due to the characteristics of the production method as described above, since the formation of coarse islands is suppressed, the viscoelastic balance of the polymer alloy is less likely to be disrupted, and the spinning discharge is stable, and the spinnability and yarn unevenness can be remarkably improved. There are also advantages. Further, when a diameter larger than usual is used as the diameter of the die hole, the shear stress to the polymer alloy at the die hole can be reduced and the viscoelastic balance can be maintained, so that the spinning stability is improved. Specifically, it is preferable to use a die capable of a discharge linear velocity of 15 m / min or less at the polymer alloy die. In addition, the cooling of the yarn is also important. By setting the distance from the base to the active cooling start position to 1 to 15 cm, the polymer alloy that tends to destabilize the elongational flow can be quickly solidified to spin the yarn. It can be stabilized.
また、島ポリマーを微細化する観点からは紡糸ドラフトは100以上とすることが好ましい。さらに未延伸糸の寸法や物性の経時変化を抑制するためには紡糸速度は2500m/分以上として繊維構造を発達させることが好ましい。 Further, from the viewpoint of miniaturizing the island polymer, the spinning draft is preferably 100 or more. Furthermore, in order to suppress the time-dependent change in the dimensions and physical properties of the undrawn yarn, it is preferable to develop the fiber structure with a spinning speed of 2500 m / min or more.
以上のように、本発明の新規なポリマーアロイ繊維とその他の繊維からなる混繊糸により、従来問題となっていた、多孔繊維の発色性低下や超極細糸の単繊維繊度ばらつきを抑制することができ、しかも形態安定性や力学特性にも優れた繊維製品を得ることができる。 As described above, the mixed yarn composed of the novel polymer alloy fiber of the present invention and other fibers suppresses the deterioration of the color developability of the porous fibers and the variation of the single fiber fineness of the ultrafine yarn, which have been problems in the past. In addition, it is possible to obtain a fiber product having excellent shape stability and mechanical properties.
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, the measuring method in an Example used the following method.
A.ポリマーの溶融粘度
東洋精機製キャピログラフ1Bにより、ポリマーの溶融粘度を測定した。なお、サンプル投入から測定開始までのポリマーの貯留時間は10分とした。
A. Polymer melt viscosity The polymer melt viscosity was measured with a Capillograph 1B manufactured by Toyo Seiki. The polymer storage time from sample introduction to measurement start was 10 minutes.
B.ポリマーの融点
Perkin Elmaer DSC−7を用いて、2nd runでポリマーの融解を示すピークトップ温度をポリマーの融点とした。このときの昇温速度は16℃/分、サンプル量は10mgとした。
B. Polymer Melting Point Using Perkin Elmaer DSC-7, the peak top temperature showing the melting of the polymer at 2nd run was taken as the melting point of the polymer. At this time, the rate of temperature increase was 16 ° C./min, and the sample amount was 10 mg.
C.繊維の力学特性
室温(25℃)で、引っ張り速度=100%/分とし、JIS L1013に示される条件で荷重−伸長曲線を求めた。次に破断時の荷重値を初期の繊度で割り、それを強度とし、破断時の伸びを初期試料長で割り伸度として強伸度曲線を求めた。
C. Mechanical properties of fiber A load-elongation curve was obtained under the conditions shown in JIS L1013 at room temperature (25 ° C.) with a pulling rate of 100% / min. Next, the load value at break was divided by the initial fineness, which was used as the strength, and the elongation at break was divided by the initial sample length to obtain a strong elongation curve.
D.繊維のウースター斑(U%)
ツェルベガーウスター株式会社製USTER TESTER 4を用いて給糸速度200m/分でノーマルモードで測定を行った。
D. Worcester spots on fibers (U%)
Measurement was performed in the normal mode at a yarn feeding speed of 200 m / min using a
E.繊維の熱収縮率
熱収縮率(%)=[(L0−L1)/L0)]×100(%)
L0:糸をかせ取りし初荷重0.09cN/dtexで測定したかせの原長
L1:L0を測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で15分間処理し、風乾後初荷重0.09cN/dtex下でのかせ長
F.TEMによる繊維横断面観察
繊維の横断面方向に超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡(TEM)で繊維横断面を観察した。また、必要に応じて金属染色を施した。
E. Thermal contraction rate of fiber Thermal contraction rate (%) = [(L0−L1) / L0)] × 100 (%)
L0: Original length of skein measured after skeining yarn and initial load of 0.09 cN / dtex L1: Skein measured with L0 was treated in boiling water for 15 minutes in a substantially load-free state, and initial load was 0 after air drying Skein length under .09 cN / dtex Fiber cross-sectional observation by TEM Ultra-thin sections were cut in the cross-sectional direction of the fiber, and the fiber cross-section was observed with a transmission electron microscope (TEM). Moreover, the metal dyeing | staining was given as needed.
TEM装置 : 日立社製H−7100FA型
G.島および細孔および単繊維の数平均直径
ポリマーアロイ中の島の直径および超極細糸の単繊維直径は以下のようにして解析する。すなわち、TEMによる繊維横断面写真を画像処理ソフト(WINROOF)を用いて島直径の円換算による直径を求めた。なお、島が微細すぎたり形状が複雑でWINROOFでの解析が難しい場合は、目視と手作業により解析を行った。平均直径は、それらの単純な数平均値を求めた。この時、平均に用いる島数は同一横断面内で無作為抽出した300個以上を測定した。ただし、TEM観察用のサンプルは超薄切片とするため、サンプルに破れや穴あきが発生しやすい。このため、直径解析時にはサンプルの状況と照らし合わせながら慎重に行った。多孔繊維中の細孔直径や超極細糸の単繊維直径は上記した島直径解析に準じた。
TEM apparatus: H-7100FA type manufactured by Hitachi, Ltd. Number average diameter of islands and pores and single fibers The diameter of the islands in the polymer alloy and the single fiber diameter of the superfine yarn are analyzed as follows. That is, the diameter of the island diameter in terms of a circle was determined from a fiber cross-sectional photograph by TEM using image processing software (WINROOF). In addition, when the island was too fine or the shape was complicated and analysis by WINROOF was difficult, the analysis was performed by visual inspection and manual work. The average diameter was determined by their simple number average value. At this time, the average number of islands used was 300 or more randomly selected in the same cross section. However, since the sample for TEM observation is an ultrathin section, the sample is easily broken or perforated. For this reason, the diameter analysis was carried out carefully against the sample conditions. The pore diameter in the porous fiber and the single fiber diameter of the super extra fine thread conformed to the above-mentioned island diameter analysis.
H.ポリマーアロイ繊維中の島直径ばらつき
島の直径ばらつきは、以下のようにして評価した。すなわち、上記数平均直径を求める際に使用したデータを用い、島ドメインそれぞれの横断面面積をSiとしその総和を総面積(S1+S2+…+Sn)とする。また、同じ直径(面積)を持つ島ドメインの頻度(個数)を数え、その積を総面積で割ったものをその島ドメインの面積比率とする。
H. Island diameter variation in polymer alloy fiber The island diameter variation was evaluated as follows. That is, using the data used when obtaining the number average diameter, the cross-sectional area of each island domain is S i and the sum is the total area (S 1 + S 2 +... + S n ). Further, the frequency (number) of island domains having the same diameter (area) is counted, and the product of the product divided by the total area is defined as the area ratio of the island domains.
I.多孔繊維中の細孔直径ばらつき
細孔の直径ばらつきは、以下のようにして評価した。すなわち、上記数平均直径を求める際に使用したデータを用い、同じ直径(面積)を持つ細孔の頻度(個数)を数え、その面積と頻度の積を繊維横断面の面積で割ったものをその細孔の面積比率とする。なお、無機微粒子やこれの周りのボイドは、ここでは細孔に含めなかった。
I. Pore Diameter Variation in Porous Fiber Pore diameter variation was evaluated as follows. That is, using the data used to determine the number average diameter, count the frequency (number) of pores with the same diameter (area), and divide the product of the area and frequency by the area of the fiber cross section The area ratio of the pores. Here, inorganic fine particles and voids around them were not included in the pores.
J.超極細糸の単繊維直径ばらつき
超極細糸の単繊維繊度ばらつきは、以下のようにして評価する。すなわち、上記数平均による単繊維直径を求める際に使用したデータを用い、これから超極細糸それぞれの単繊維繊度(dti)を計算する。そして、その総和を総繊度(dt1+dt2+…+dtn)とする。また、同じ単繊維繊度を持つ超極細糸の頻度(個数)を数え、その積を総繊度で割ったものをその単繊維直径の重量比率とする。
J. et al. Single fiber diameter variation of ultrafine yarn The single fiber fineness variation of superfine yarn is evaluated as follows. That is, the single fiber fineness (dt i ) of each of the super extra fine yarns is calculated from the data used when obtaining the single fiber diameter by the number average. Then, the sum is defined as a total fineness (dt 1 + dt 2 +... + Dt n ). Further, the frequency (number) of super fine yarns having the same single fiber fineness is counted, and the product divided by the total fineness is defined as the weight ratio of the single fiber diameter.
K.発色性評価
得られたサンプルを常法にしたがい染色し、同条件で染色した比較サンプルとの発色性を比較した。比較サンプルはナノポーラスファイバーまたはナノファイバーを構成するポリマーを常法により製糸したものを用いた。より具体的には以下の方法を用いた。
K. Evaluation of coloring property The obtained sample was dyed according to a conventional method, and the coloring property was compared with a comparative sample dyed under the same conditions. As a comparative sample, a nanoporous fiber or a polymer constituting the nanofiber was used to produce a yarn by a conventional method. More specifically, the following method was used.
ナイロンの場合は、染料にクラリアントジャパン株式会社製“Nylosan Blue N−GFL”を用い、この染料を繊維製品の0.8重量%、pHを5に調整した染色液で浴比100倍、90℃×40分処理した。 In the case of nylon, “Nylosan Blue N-GFL” manufactured by Clariant Japan Co., Ltd. is used as the dye, and the dye is adjusted to 0.8% by weight of the fiber product and the pH is adjusted to 5. The bath ratio is 100 times, 90 ° C. Processed for 40 minutes.
ポリエステルの場合は、染料にクラリアントジャパン株式会社製“Foron Navy S−2GL”を用い、この染料を繊維製品の0.8重量%、pHを5に調整した染色液で浴比1:100、130℃で40分処理した。 In the case of polyester, “Foron Navy S-2GL” manufactured by Clariant Japan Co., Ltd. is used as the dye, and the dye is adjusted to 0.8% by weight of the fiber product and the pH is adjusted to 5, and the bath ratio is 1: 100, 130. Treated for 40 minutes at ° C.
目視判定で、比較以上またはほぼ同等の発色性が得られたもの(○)を合格とし。それよりも劣るものを(△、×)不合格とした。 A product with a color development that is equal to or higher than that of visual comparison (○) is accepted. Those that were inferior to this were considered as (Δ, ×) rejected.
L.吸湿性(ΔMR)
サンプルを秤量瓶に1〜2g程度はかり取り、110℃に2時間保ち乾燥させ重量を測定し(W0)、次に対象物質を20℃、相対湿度65%に24時間保持した後重量を測定する(W65)。そして、これを30℃、相対湿度90%に24時間保持した後重量を測定する(W90)。そして、以下の式にしたがい計算を行う。
L. Hygroscopicity (ΔMR)
The sample is weighed in a weighing bottle of about 1 to 2 g, dried at 110 ° C. for 2 hours, dried, and weighed (W0). Next, the target substance is held at 20 ° C. and relative humidity 65% for 24 hours and then weighed. (W65). And this is hold | maintained at 30 degreeC and relative humidity 90% for 24 hours, Then, a weight is measured (W90). The calculation is performed according to the following formula.
MR65=[(W65−W0)/W0]×100% ・・・・・ (1)
MR90=[(W90−W0)/W0]×100% ・・・・・ (2)
ΔMR=MR90−MR65 ・・・・・・・・・・・・ (3)
M.糸長差
混繊糸または繊維製品中から抜き出した混繊糸を30cmサンプリングし、それぞれの繊維に慎重に分け、それぞれの糸長を測定することで糸長差を求めた。
MR65 = [(W65−W0) / W0] × 100% (1)
MR90 = [(W90−W0) / W0] × 100% (2)
ΔMR = MR90−MR65 (3)
M.M.
参考例1
溶融粘度31Pa・s(275℃、剪断速度1216sec-1)、融点220℃のホモN6を80重量%と溶融粘度200Pa・s(275℃、剪断速度1216sec-1の融点250℃の5−ナトリウムスルホイソフタル酸5mol%共重合し酸化チタンを0.05重量%含む共重合PET(co−PET1)を20重量%とを二軸押出混練機で260℃で溶融混練してポリマーアロイペレットを得た。この時の混練条件は以下のとおりである。
Reference example 1
80% by weight of homo-N6 having a melt viscosity of 31 Pa · s (275 ° C., shear rate of 1216 sec −1 ) and a melting point of 220 ° C. and 5-sodium sulfone having a melt viscosity of 200 Pa · s (275 ° C., shear rate of 1216 sec −1 and a melting point of 250 ° C. 20% by weight of copolymerized PET (co-PET1) containing 5% by weight of isophthalic acid and 0.05% by weight of titanium oxide was melt-kneaded at 260 ° C. with a twin-screw extruder kneader to obtain polymer alloy pellets. The kneading conditions at this time are as follows.
型式 同方向完全噛合型 2条ネジ
スクリュー 直径37mm、有効長1670mm、L/D=45.1
混練部長はスクリュー有効長の28%
途中3個所のバックフロー部有り
ポリマー供給 N6と共重合PETを別々に計量し、別々に混練機に供給した。
Model Same direction complete meshing type Double screw Screw diameter 37mm, effective length 1670mm, L / D = 45.1
The kneading section head is 28% of the effective screw length
There are three backflow parts on the way. Polymer supply N6 and copolymerized PET were weighed separately and supplied separately to the kneader.
温度 260℃
滞留時間 2分
ベント 2個所
そして、このポリマーアロイペレットを270℃の溶融部2で溶融し、紡糸温度275℃のスピンブロックに導いた。そして、限界濾過径15μmの金属不織布でポリマーアロイ溶融体を濾過した後、溶融紡糸した(図9)。吐出孔径が0.2mmの口金を用い、口金下面から冷却開始点(チムニー6の上端部)までの距離は5cmであった。また、口金直下にはナイロンのモノマー吸引装置5を設置した。吐出された糸条は20℃の冷却風で1mにわたって冷却固化され、口金4から1.8m下方に設置した給油ガイド8で給油された後、非加熱の第1引き取りローラー9および第2引き取りローラー10の周速を3000m/分としてワインダー周速2950m/分で巻き取り、55dtex、48フィラメント、強度2.7cN/dtex、伸度130%、U%1.2%の高配向未延伸糸を得た。この時の紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。また、ナイロンで問題となる巻き取りパッケージの経時膨潤によるパッケージ崩れも無く、優れた取り扱い性であった。
260 ° C
得られたポリマーアロイ高配向未延伸糸の繊維横断面をTEMで観察した結果(図1)、粗大島を含まず、直径が200nm以上の島の島全体に対する面積比は0.1%以下、直径100nm以上の面積比も0.1%以下であった。島の数平均直径は30nmと充分小さいものであった。また、繊維縦断面TEM写真から島は筋状構造をしていることがわかった。 As a result of observing the fiber cross section of the obtained polymer alloy highly oriented unstretched yarn with TEM (FIG. 1), the area ratio of the island having a diameter of 200 nm or more to the whole island is 0.1% or less, not including the coarse island. The area ratio of 100 nm or more in diameter was also 0.1% or less. The number average diameter of the islands was as small as 30 nm. Moreover, it was found from the fiber longitudinal section TEM photograph that the island has a streak structure.
参考例2
実施例1で用いたN6とco−PET1を図10の装置を用いてそれぞれ270℃、290℃で溶融した後、パック3内に設置した静止混練器12(東レエンジニアリング社製“ハイミキサー”10段)により104万分割して混合した。そして、これを絶対濾過径20μmの金属不織布フィルターで濾過した後、孔径0.35mmの口金孔から吐出した。この時、紡糸温度は280℃、口金5からチムニー6の上端までの距離は7cmとした。これを紡糸速度900m/分で引き取り、第2引き取りローラー10を介して巻き取った。24時間の紡糸を行ったが、紡糸での糸切れは皆無であり、良好な紡糸性を示した。これを図11の装置を用いて延伸・熱処理した。この時、延伸倍率は3.2倍、第1ホットローラー15温度は70℃、第2ホットローラー16温度は130℃とした。延伸・熱処理での糸切れは皆無であり、良好な延伸性を示した。
Reference example 2
N6 and co-PET1 used in Example 1 were melted at 270 ° C. and 290 ° C. using the apparatus shown in FIG. 10, respectively, and then the stationary kneader 12 (“High Mixer” 10 manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. 10) was installed. ) And divided and mixed. And after filtering this with the metal nonwoven fabric filter with an absolute filtration diameter of 20 micrometers, it discharged from the nozzle | cap | die hole with a hole diameter of 0.35 mm. At this time, the spinning temperature was 280 ° C., and the distance from the
これにより56dtex、12フィラメントのポリマーアロイ繊維を得たが、U%は1.5%と充分糸斑の小さなものであった。また、これの繊維横断面をTEMで観察したところ、金属染色により濃く染まったN6部分と淡いPET部分が特殊な層状構造を形成しており、PET層部分の厚みは概ね20nm程度であった(図2)。また、この繊維は繊維表層から150nm程度までは特殊な層状構造が崩れ海島構造となっていたが、特殊な層状構造部分の面積を見積もったところ、繊維横断面全体に対して98%であり、繊維断面のほとんどが特殊な層状構造を形成していた(図3)。また、このポリマーアロイ繊維の縦断面をTEMで観察したところ層が筋状になっていた。 As a result, a polymer alloy fiber of 56 dtex and 12 filaments was obtained, but the U% was 1.5%, which was sufficiently small. Moreover, when the fiber cross section of this was observed with TEM, the N6 part dyed deep by metal dyeing and the light PET part formed a special layered structure, and the thickness of the PET layer part was about 20 nm ( Figure 2). In addition, this fiber had a sea-island structure with a special layer structure collapsed from the fiber surface layer to about 150 nm, but when the area of the special layer structure part was estimated, it was 98% with respect to the entire fiber cross section, Most of the fiber cross section formed a special layered structure (FIG. 3). Moreover, when the longitudinal cross section of this polymer alloy fiber was observed with TEM, the layer became a streak shape.
参考例3
co−PET1の代わりにポリアルキレンオキサイド誘導体の熱水可溶性ポリマーである溶融粘度114Pa・s(275℃、1216sec-1)第一工業製薬株式会社製“パオゲンPP−15”とし、混練温度を275℃として参考例1と同様に溶融混練を行いポリマーアロイペレットを得た。これを用いて、単孔あたりの吐出量と口金孔数を変更、紡糸速度を4000m/分、延伸倍率を1.2倍、第1ホットローラー19の温度を40℃、第2ホットローラー20の温度を130℃として、図12の装置を用い紡糸直接延伸を行い55dtex、68フィラメントのポリマーアロイ繊維を得た。紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。得られたポリマーアロイ繊維の繊維横断面をTEMで観察結果、直径が200nm以上の粗大島の島全体に対する面積比は1.3%であった。
Reference example 3
Instead of co-PET1, a melt viscosity of 114 Pa · s (275 ° C., 1216 sec −1 ), which is a hot water soluble polymer of a polyalkylene oxide derivative, is “Paogen PP-15” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and the kneading temperature is 275 ° C. As in Reference Example 1, melt kneading was performed to obtain polymer alloy pellets. Using this, the discharge amount per single hole and the number of nozzle holes were changed, the spinning speed was 4000 m / min, the draw ratio was 1.2 times, the temperature of the first
参考例4
融点255℃、極限粘度0.63、溶融粘度130Pa・s(280℃、1216sec-1)のホモPETを80重量%、参考例3で用いた熱水可溶性ポリマーを20重量%として275℃で参考例1と同様に二軸押出混練機を用いて溶融混練を行った。これを溶融部2の温度を280℃、紡糸温度を280℃とし、単孔吐出量と口金孔数を変更して参考例1と同様に溶融紡糸を行ったところ、紡糸性は良好で24時間の連続紡糸の間の糸切れはゼロであった。そして、第1ホットローラー温度15を90℃として、参考例2と同様に延伸・熱処理を行い、90dtex、36フラメント、強度3.3cN/dtex、伸度40%、U%1.5%、熱収縮率7%のポリマーアロイ繊維を得た。得られたポリマーアロイ繊維の繊維横断面をTEMで観察した結果(図4)、粗大島を含まず、直径が200nm以上の島の島全体に対する面積比は0.1%以下、直径100nm以上の面積比も0.1%以下であった。ここで、濃い部分がPET、薄い部分が熱水可溶性ポリマーである。また、繊維縦断面TEM観察から島は筋状構造をしていることがわかった。
Reference example 4
Reference at 275 ° C. with a homo-PET having a melting point of 255 ° C., an intrinsic viscosity of 0.63, and a melt viscosity of 130 Pa · s (280 ° C., 1216 sec −1 ) at 80% by weight and the hot water-soluble polymer used in Reference Example 3 at 20% by weight. In the same manner as in Example 1, melt kneading was performed using a twin screw extrusion kneader. When the melt temperature was 280 ° C. and the spinning temperature was 280 ° C., and the melt spinning was performed in the same manner as in Reference Example 1 by changing the single-hole discharge amount and the number of nozzle holes, the spinning property was good and 24 hours. The yarn breakage during the continuous spinning was zero. Then, the first
参考例5
参考例1で用いたN6と、20重量%と溶融粘度130Pa・s(280℃、1216sec-1)、融点225℃のイソフタル酸を8mol%、ビスフェノールAを4mol%共重合した融点225℃の共重合PET(co−PET2)を80重量%と参考例1と同様にで260℃で混練してポリマーアロイチップを得た。なお、このco−PET2の262℃、1216sec-1での溶融粘度は180Pa・sであった。次に、このポリマーアロイチップを参考例4と同様に紡糸し、ポリマーアロイ繊維を得た。この時の口金下面から冷却開始点(チムニー6の上端部)までの距離は9cmであった。この時の紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸の間の糸切れは0回であった。そして、参考例4と同様に、第1ホットローラー15の温度を90℃、第2ホットローラー16の温度を130℃とした。第1ホットローラー15と第2ホットローラー16間の延伸倍率を3.2倍とした。得られたポリマーアロイ繊維は120dtex、36フィラメント、強度4.0cN/dtex、伸度35%、U%=1.7%、熱収縮率11%の優れた特性を示した。また、得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEMで観察したところ、共重合PET(薄い部分)が海、N6(濃い部分)が島の海島構造を示し(図5)、N6島ドメインの数平均による直径は53nmであり、N6がナノサイズで均一に分散化したポリマーアロイ繊維が得られた。
Reference Example 5
N6 used in Reference Example 1, 20 wt%, melt viscosity 130 Pa · s (280 ° C., 1216 sec −1 ), melting point 225 ° C.,
参考例6
溶融粘度250Pa・s(240℃、1216sec-1)のN6を40重量%と重量平均分子量12万、溶融粘度35Pa・s(240℃、1216sec-1)、融点170℃のポリL乳酸(光学純度99.5%以上)を60重量%を混練温度を235℃として参考例1と同様に溶融混練し、ポリマーアロイペレットを得た。なお、ポリ乳酸の重量平均分子量は以下のようにして求めた。試料のクロロホルム溶液にテトラヒドロフラン(THF)を混合し測定溶液とした。これをWaters社製ゲルパーミテーションクロマトグラフィー(GPC)Waters2690を用いて25℃で測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量を求めた。
Reference Example 6
Poly L-lactic acid (optical purity) having a melt viscosity of 250 Pa · s (240 ° C., 1216 sec −1 ) and 40% by weight of N6, a weight average molecular weight of 120,000, a melt viscosity of 35 Pa · s (240 ° C., 1216 sec −1 ), and a melting point of 170 ° C. 99.5% or more) was melt kneaded in the same manner as in Reference Example 1 at a kneading temperature of 235 ° C. to obtain polymer alloy pellets. The weight average molecular weight of polylactic acid was determined as follows. Tetrahydrofuran (THF) was mixed with the sample chloroform solution to obtain a measurement solution. This was measured at 25 ° C. using Waters 2690 gel permeation chromatography (GPC) Waters 2690, and the weight average molecular weight was calculated in terms of polystyrene.
これを溶融温度240℃、紡糸温度240℃、紡糸速度3000m/分で参考例1と同様に溶融紡糸を行った。この時、口金として口金孔径0.3mmの口金を使用した。紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸で糸切れは0回であった。これにより、92dtex、36フィラメントの高配向未延伸糸を得たが、これの強度は2.4cN/dtex、伸度90%、U%=1.5%と高配向未延伸糸として極めて優れたものであった。 This was melt-spun in the same manner as in Reference Example 1 at a melting temperature of 240 ° C., a spinning temperature of 240 ° C., and a spinning speed of 3000 m / min. At this time, a die having a die hole diameter of 0.3 mm was used as the die. The spinnability was good and the yarn breakage was zero in 24 hours of continuous spinning. As a result, a highly oriented undrawn yarn of 92 dtex and 36 filaments was obtained, and the strength thereof was extremely excellent as a highly oriented undrawn yarn of 2.4 cN / dtex, elongation of 90%, and U% = 1.5%. It was a thing.
この高配向未延伸糸を延伸温度90℃、延伸倍率1.39倍、熱セット温度130℃として参考例1と同様に延伸熱処理した。得られた延伸糸は67dtex、36フィラメントであり、強度3.6cN/dtex、伸度40%、熱収縮率9%、U%=1.5%の優れた特性を示した。 This highly oriented undrawn yarn was drawn and heat treated in the same manner as in Reference Example 1 at a drawing temperature of 90 ° C., a draw ratio of 1.39 times, and a heat setting temperature of 130 ° C. The obtained drawn yarn was 67 dtex, 36 filaments, and exhibited excellent properties of a strength of 3.6 cN / dtex, an elongation of 40%, a heat shrinkage of 9%, and U% = 1.5%.
得られたポリマーアロイ繊維の横断面をTEMで観察したところ、PLAが海(薄い部分)、N6が島(濃い部分)の海島構造を示し、直径200nm以上の粗大島は0.1%以下、島N6の数平均による直径は65nmであり、N6がナノサイズで均一分散化したポリマーアロイ繊維が得られた。 When the cross section of the obtained polymer alloy fiber was observed with TEM, PLA showed a sea-island structure of the sea (thin part), N6 was an island (dense part), and coarse islands with a diameter of 200 nm or more were 0.1% or less, The number average diameter of the island N6 was 65 nm, and a polymer alloy fiber in which N6 was nano-sized and uniformly dispersed was obtained.
参考例7
溶融粘度220Pa・s(250℃、1216sec-1)、融点225℃のポリトリメチレンテレフタレート(PTT)と参考例6で用いたPLAを混練温度を245℃として参考例1と同様に溶融混練し、ポリマーアロイペレットを得た。
Reference Example 7
A melt viscosity of 220 Pa · s (250 ° C., 1216 sec −1 ), polytrimethylene terephthalate (PTT) having a melting point of 225 ° C. and PLA used in Reference Example 6 were melt-kneaded in the same manner as in Reference Example 1 at a kneading temperature of 245 ° C. Polymer alloy pellets were obtained.
これを溶融温度245℃、紡糸温度250℃、紡糸速度1200m/分で参考例1と同様に溶融紡糸を行った。この時、口金として図13に示すように吐出孔上部に直径0.23mmの計量部22を備えた、吐出孔径24が2mm、吐出孔長23が3mmの紡糸口金を使用した。紡糸性は良好であり、24時間の連続紡糸で糸切れは1回であった。そして、得られた未延伸糸を参考例2と同様に延伸熱処理した。この時、第1ホットローラー15の温度を90℃、第2ホットローラー16の温度を130℃とした。第1ホットローラー15と第2ホットローラー16間の延伸倍率を3.5倍とした。得られたポリマーアロイ繊維は120dtex、36フィラメント、強度2.5cN/dtex、伸度45%、U%=1.7%、熱収縮率11%の優れた特性を示した。
This was melt-spun in the same manner as in Reference Example 1 at a melting temperature of 245 ° C., a spinning temperature of 250 ° C., and a spinning speed of 1200 m / min. At this time, as shown in FIG. 13, a spinneret having a measuring
また、この延伸糸の横断面をTEMで観察したところ、PLAが海、PTTが島の海島構造を示し、径200nm以上の粗大島は0.1%以下、PTTの数平均による直径は70nmであり、PTTがナノサイズで均一分散化したポリマーアロイ繊維が得られた。 Further, when the cross section of this drawn yarn was observed with a TEM, it showed a sea-island structure in which PLA was the sea and PTT was the island. Coarse islands having a diameter of 200 nm or more were 0.1% or less, and the diameter by the number average of PTT was 70 nm. In addition, a polymer alloy fiber in which PTT was nano-sized and uniformly dispersed was obtained.
参考例8
参考例5で用いたN6とco−PET2の重量比を80重量%/20重量%として参考例5と同様に溶融混練、溶融紡糸、延伸・熱処理を行った。得られたポリマーアロイ繊維は50dtex、12フィラメントであり、繊維横断面をTEMで観察結果を図8に示すが、島の数平均直径は180nmであり、粗大島の島全体に対する面積比は32%であった。また、繊維縦断面TEM観察から島は筋状構造をしていることがわかった。
Reference Example 8
Melt kneading, melt spinning, stretching and heat treatment were carried out in the same manner as in Reference Example 5 with the weight ratio of N6 and co-PET2 used in Reference Example 5 being 80% by weight / 20% by weight. The obtained polymer alloy fiber is 50 dtex, 12 filaments, and the observation result of the cross section of the fiber with TEM is shown in FIG. 8, but the number average diameter of the island is 180 nm, and the area ratio of the coarse island to the whole island is 32%. Met. Moreover, it was found from the fiber longitudinal section TEM observation that the island has a streak structure.
参考例9
参考例6で用いたN6を77重量%、参考例4で用いたホモPETを20重量%、相溶化剤としてブロックポリエーテルポリアミド(ポリエチレングリコール部分45重量%+ポリ−ε−カプロラクタム部分55重量%)を3重量%を単純にチップブレンドして図9の装置を用い、参考例1と同様に溶融紡糸を行った。しかし、紡糸中のポリマーの吐出が安定せず、紡糸性は劣悪であり紡糸中に糸切れが頻発し、安定して糸を巻き取ることができなかった。そこで、紡糸速度を600m/分まで落として紡糸を行ったが、糸切れが頻発した。わずかに得た未延伸糸を用いて参考例2と同様に延伸・熱処理した。これにより、77dtex、24フィラメントのポリマーアロイ繊維を得た。これの横断面をTEMで観察したところ、ブレンド斑が大きく、粗大島が散見され、直径が200nm以上の島の島全体に対する面積比は14%であった。
Reference Example 9
N6 used in Reference Example 6 was 77% by weight, homo-PET used in Reference Example 4 was 20% by weight, and block polyether polyamide (polyethylene glycol part 45% by weight + poly-ε-caprolactam part 55% by weight) as a compatibilizing agent. 9) was simply subjected to chip blending and melt spinning was carried out in the same manner as in Reference Example 1 using the apparatus shown in FIG. However, the discharge of the polymer during spinning was not stable, the spinnability was poor, yarn breakage occurred frequently during spinning, and the yarn could not be wound stably. Therefore, spinning was carried out at a spinning speed of 600 m / min, but yarn breakage occurred frequently. Using slightly obtained undrawn yarn, it was drawn and heat-treated in the same manner as in Reference Example 2. As a result, 77 dtex, 24 filament polymer alloy fiber was obtained. When the cross section of this was observed by TEM, the blend spots were large, coarse islands were scattered, and the area ratio of the islands having a diameter of 200 nm or more to the whole islands was 14%.
参考例10
N6を単独で用い、紡糸速度を3000m/分として参考例1と同様に溶融紡糸を行ったが、巻き取り開始後20分で糸が膨潤し巻き取りパッケージの形状が崩れ、巻き取り不能となった。
Reference Example 10
N6 was used alone and melt spinning was carried out in the same manner as in Reference Example 1 at a spinning speed of 3000 m / min. However, the yarn swelled 20 minutes after the start of winding, and the shape of the winding package collapsed, making winding impossible. It was.
実施例1
参考例2、3、5で作製したポリマーアロイ繊維と通常N6繊維(44dtex、12フィラメント)をインターレースノズルを用いて交絡圧力0.4MPaでエア交絡した(図14)。この時、繊維をオーバーフィードさせてインターレースノズルに供給し、交絡を行った。加工性に問題はなく、糸切れ、毛羽等は無かった。この時、ポリマーアロイ繊維側を通常N6繊維より高オーバーフィードしたものでは、混繊糸中でポリマーアロイ繊維を混繊糸の比較的外層側に位置させ、通常N6繊維よりも糸長が長くすることができ、鞘糸化することができた(表2)。
Example 1
The polymer alloy fibers prepared in Reference Examples 2, 3, and 5 and normal N6 fibers (44 dtex, 12 filaments) were air entangled with an interlace nozzle at an entanglement pressure of 0.4 MPa (FIG. 14). At this time, the fibers were over-fed and supplied to the interlace nozzle, and entangled. There was no problem in processability, and there were no yarn breakage, fluff, etc. At this time, in the case where the polymer alloy fiber side is over-fed higher than the normal N6 fiber, the polymer alloy fiber is positioned relatively on the outer layer side of the mixed fiber, and the yarn length is longer than that of the normal N6 fiber. It was possible to form a scabbard (Table 2).
次にこの混繊糸を経糸および緯糸に用いて平織りを作製し、加水分解促進剤として0.1重量%の4級アンモニウム塩を含む3重量%、95℃の水酸化ナトリウム水溶液でアルカリ処理を1時間行い、易溶解性ポリマーの99%以上を除去して、ナノポーラスファイバーまたはナノファイバーが比較的織物表面に出た織物を得た。この時の通常N6繊維の減量率は1%以下であった。この織物の密度は参考例2、3を用いたものでは経糸が120本/インチ(2.54cm)、緯糸が90本/インチ(2.54cm)、参考例5を用いたものでは経糸が100本/インチ(2.54cm)、緯糸が83本/インチ(2.54cm)であった。 Next, a plain weave is prepared using the mixed yarn as a warp and a weft, and an alkali treatment is performed with a 3% by weight, 95 ° C. sodium hydroxide aqueous solution containing 0.1% by weight of a quaternary ammonium salt as a hydrolysis accelerator. After 1 hour, 99% or more of the easily soluble polymer was removed to obtain a nanoporous fiber or a woven fabric in which the nanofiber was relatively exposed on the surface of the woven fabric. The weight loss rate of normal N6 fiber at this time was 1% or less. The density of this woven fabric is 120 warps / inch (2.54 cm) for the reference examples 2 and 3 and 90 wefts / inch (2.54 cm) for the weft, 100 warps for the reference example 5. The inch was 2.54 cm, and the number of wefts was 83 / inch (2.54 cm).
得られた織物から、ナノポーラスファイバーまたはナノファイバーを含む部分をサンプリングし、TEM観察により細孔または単繊維直径解析を行った結果、参考例2、3の繊維を用いた物はいずれも均一なナノ細孔を有するナノポーラスファイバーとなり、参考例5を用いた物はナノレベルで均一な単繊維直径を有するナノファイバーとなっていた(表2)。いずれも通常N6繊維と混繊してあることにより、ナノポーラスファイバーあるいはナノファイバー単独のもの(比較例1)より目ズレが無く、良好な布帛の形態安定性を有していた。また、織物の引き裂き強力をJIS L1096(一般織物試験方法)のD法に準じて測定したところ、参考例2、3を用いた物ではタテ方向で22N、23Nであり、参考例5を用いた物では16Nとナノポーラスファイバーあるいはナノファイバー単独のもの(比較例1)の10N以下より力学特性が向上していた。さらに、吸湿率(ΔMR)もそれぞれ3.5%、3.4%、3.0%と通常N6繊維織物の値(比較例2)よりも高く、快適性が向上した物であった。さらに、参考例2、3の繊維を用いたナノポーラスファイバーを含む織物の発色性は良好であった。特に参考例3を用いたものはナノポーラスファイバーの単糸繊度が0.7dtex程度と細いため、参考例2を用いたものに比べ、よりソフトな優れた風合いとなった。 As a result of sampling the nanoporous fiber or the part containing the nanofiber from the obtained woven fabric and analyzing the pore or single fiber diameter by TEM observation, all of the articles using the fibers of Reference Examples 2 and 3 are uniform nano. Nanoporous fibers having pores were obtained, and those using Reference Example 5 were nanofibers having a uniform single fiber diameter at the nano level (Table 2). In either case, the fibers were usually mixed with N6 fibers, so that there was no misalignment compared to the nanoporous fiber or the nanofiber alone (Comparative Example 1), and the fabric had good shape stability. Further, when the tear strength of the woven fabric was measured in accordance with D method of JIS L1096 (general woven fabric testing method), the products using Reference Examples 2 and 3 were 22N and 23N in the vertical direction, and Reference Example 5 was used. Among these, the mechanical properties were improved from 16N and 10N or less of nanoporous fiber or nanofiber alone (Comparative Example 1). Further, the moisture absorption rate (ΔMR) was 3.5%, 3.4%, and 3.0%, respectively, which were higher than those of the normal N6 fiber fabric (Comparative Example 2), and the comfort was improved. Furthermore, the color developability of the woven fabric containing nanoporous fibers using the fibers of Reference Examples 2 and 3 was good. In particular, the one using Reference Example 3 had a fine texture of softer than the one using Reference Example 2 because the single-fiber fineness of the nanoporous fiber was as thin as about 0.7 dtex.
実施例2
参考例6で作製したポリマーアロイ繊維と熱収縮率16%の高収縮PET繊維(33dtex、6フィラメント)をインターレースノズルを用いて実施例1と同様にエア交絡した。加工性に問題はなく、糸切れ、毛羽等は無かった。得られた混繊糸はポリマーアロイ繊維が混繊糸の比較的外層側に位置し鞘糸となり、高収縮PET繊維よりも糸長が長くなっていた(表1)。
Example 2
The polymer alloy fiber produced in Reference Example 6 and the high-shrinkage PET fiber (33 dtex, 6 filaments) having a heat shrinkage of 16% were air entangled in the same manner as in Example 1 using an interlace nozzle. There was no problem in processability, and there were no yarn breakage, fluff, etc. In the obtained blended yarn, the polymer alloy fiber was positioned on the relatively outer layer side of the blended yarn to form a sheath yarn, and the yarn length was longer than that of the high-shrinkage PET fiber (Table 1).
次にこの混繊糸を用いて丸編みを作製し、まず130℃で熱水処理を40分間行い、PLAを充分加水分解させた。その後、3重量%、60℃の水酸化ナトリウム水溶液でアルカリ処理を30分間行い、易溶解性ポリマーであるPLAを除去して、ナノファイバーが比較的織物表面に出た編物を得た。この時の高収縮PETの減量率は5%以下であった。この編物の密度はウエルスが48本/インチ(2.54cm)、コースが50本/インチ(2.54cm)であった。 Next, a circular knitting was produced using the mixed yarn, and first, hydrothermal treatment was performed at 130 ° C. for 40 minutes to sufficiently hydrolyze PLA. Thereafter, alkali treatment was performed for 30 minutes with a 3 wt% sodium hydroxide aqueous solution at 60 ° C. to remove PLA, which is a readily soluble polymer, to obtain a knitted fabric in which nanofibers appeared on the surface of the fabric relatively. At this time, the weight loss rate of the high shrinkage PET was 5% or less. The density of this knitted fabric was 48 pieces / inch (2.54 cm) for wealth and 50 pieces / inch (2.54 cm) for course.
得られた編物から、ナノファイバーを含む部分をサンプリングし、TEM観察により細孔または単繊維直径解析を行った結果、ナノレベルで均一な単繊維直径を有するナノファイバーとなっていた(表3)。また、N6ナノポーラスファイバー単独からなる編物(比較例1)は、吸水すると著しく膨潤し布帛としての形態安定性が不良であるが、本実施例で得た混繊糸からなる編物はPET繊維が支持体となるため、N6ナノファイバーが膨潤しても布帛としての形態安定性が良好であった。また、丸編みの破裂強力をJIS L1018(ニット生地試験方法)に準じて測定したところ900kPaと、N6ナノポーラスファイバー単独からなる編物(比較例1)の400kPaに比べ力学特性が向上していた。 From the obtained knitted fabric, a portion containing nanofibers was sampled, and pore or single fiber diameter analysis was performed by TEM observation. As a result, nanofibers having a uniform single fiber diameter at the nano level were obtained (Table 3). . In addition, the knitted fabric made of N6 nanoporous fiber alone (Comparative Example 1) swells remarkably when it absorbs water, and the shape stability as a fabric is poor, but the knitted fabric made of the mixed yarn obtained in this example is supported by PET fiber. Therefore, even if the N6 nanofibers swell, the shape stability as a fabric was good. Further, when the bursting strength of the circular knitting was measured according to JIS L1018 (Knit Fabric Testing Method), the mechanical properties were improved compared to 900 kPa and 400 kPa of the knitted fabric (Comparative Example 1) made of N6 nanoporous fiber alone.
さらに、高収縮PETが大きく収縮して芯糸を形成し、その周囲をナノファイバーが覆うことにより、ナノファイバーが表面に浮き出た構造となっていた。このため、ナノファイバーによる拭き取り効果をフルに活用することができ、ワイピングクロスや研磨布として好適な物であった。 Further, the high-shrinkage PET is greatly shrunk to form a core yarn, and the nanofibers are covered with the nanofibers so that the nanofibers are raised on the surface. For this reason, the wiping effect by the nanofiber can be fully utilized, and it is a suitable material as a wiping cloth or polishing cloth.
実施例3
参考例4で作製したポリマーアロイ繊維と実施例2で用いた高収縮PET繊維(33dtex、6フィラメント)をを用いて実施例2と同様にエア交絡した。加工性に問題はなく、糸切れ、毛羽等は無かった。
Example 3
Using the polymer alloy fiber produced in Reference Example 4 and the high-shrinkage PET fiber (33 dtex, 6 filaments) used in Example 2, air entanglement was performed in the same manner as in Example 2. There was no problem in processability, and there were no yarn breakage, fluff, etc.
次にこの混繊糸に400ターン/mの撚糸を施して経糸に用い、通常のPET繊維(78detex、24フィラメント)に1500ターン/mの撚糸を施して緯糸に用いて2/1ツイルを製織し、常法により90℃で精練を30分間行い、易溶解性ポリマーの99%以上を除去して、PETナノポーラスファイバーが比較的織物表面に出た織物を得た。 Next, a twisted yarn of 400 turns / m is applied to the blended yarn to be used for warp, and a normal PET fiber (78 detex, 24 filaments) is applied to a twist of 1500 turns / m to be used for weft to weave 2/1 twill. Then, scouring was performed at 90 ° C. for 30 minutes by a conventional method to remove 99% or more of the easily soluble polymer, and a woven fabric in which PET nanoporous fibers appeared relatively on the surface of the woven fabric was obtained.
得られた織物から、ナノポーラスファイバーを含む部分をサンプリングし、TEM観察により細孔または単繊維直径解析を行った結果、均一なナノ細孔を有するナノポーラスファイバーとなった(表3)。また、PET繊維と混繊してあることにより、良好な布帛の形態安定性と力学特性を有していた。また、織物の発色性は良好であった。 From the obtained woven fabric, a portion containing nanoporous fibers was sampled, and pore or single fiber diameter analysis was performed by TEM observation. As a result, nanoporous fibers having uniform nanopores were obtained (Table 3). Further, since it was mixed with PET fiber, it had good fabric shape stability and mechanical properties. Further, the color developability of the fabric was good.
実施例4
参考例7で作製したポリマーアロイ繊維と実施例2で用いた高収縮PET繊維を用いて実施例1と同様にエア交絡し、混繊糸を得た(表1)。加工性に問題はなく、糸切れ、毛羽等は無かった。
Example 4
Using the polymer alloy fiber produced in Reference Example 7 and the high-shrinkage PET fiber used in Example 2, air entangled in the same manner as in Example 1 to obtain a mixed yarn (Table 1). There was no problem in processability, and there were no yarn breakage, fluff, etc.
次にこの混繊糸を用いて丸編みを作製し、まず130℃で熱水処理を40分間行い、PLAを充分加水分解させた。その後、3重量%、60℃の水酸化ナトリウム水溶液でアルカリ処理を30分間行い、易溶解性ポリマーであるPLAを除去して、ナノファイバーが比較的編物表面に出た編物を得た。得られた編物から、ナノファイバーを含む部分をサンプリングし、TEM観察により単繊維直径解析を行った結果、均一な単繊維直径を有するナノファイバー集合体であることがわかった(表3)。 Next, a circular knitting was produced using the mixed yarn, and first, hydrothermal treatment was performed at 130 ° C. for 40 minutes to sufficiently hydrolyze PLA. Thereafter, alkali treatment was performed for 30 minutes with a 3 wt% sodium hydroxide aqueous solution at 60 ° C. to remove PLA, which is an easily soluble polymer, to obtain a knitted fabric in which nanofibers appeared relatively on the knitted surface. From the obtained knitted fabric, a portion containing nanofibers was sampled, and a single fiber diameter analysis was performed by TEM observation. As a result, it was found that the nanofiber aggregate had a uniform single fiber diameter (Table 3).
これは、PET繊維と混繊してあることにより、良好な布帛の形態安定性と力学特性を有していた。さらに、高収縮PETが大きく収縮して芯糸を形成し、その周囲をナノファイバーが覆うことにより、ナノファイバーが表面に浮き出た構造となっていた。このため、ナノファイバーによる拭き取り効果をフルに活用することができ、ワイピングクロスや研磨布として好適な物であった。 This had good shape stability and mechanical properties of the fabric because it was mixed with PET fiber. Further, the high-shrinkage PET is greatly shrunk to form a core yarn, and the nanofibers are covered with the nanofibers so that the nanofibers are raised on the surface. For this reason, the wiping effect by the nanofiber can be fully utilized, and it is a suitable material as a wiping cloth or polishing cloth.
比較例1
参考例2、5で作製したポリマーアロイ繊維を2本用いて実施例1と同様にエア交絡した。そして、これを用いて実施例1と同様に平織りを作製し、易溶解性ポリマーの99%以上を除去してナノポーラスファイバーまたはナノファイバーのみからなる織物を得た(表3)。しかし、これらは織物の形態安定性が悪く、容易に目ズレしただけでなく、引き裂き強力や破裂強力が低いものであった。
Comparative Example 1
Using two polymer alloy fibers prepared in Reference Examples 2 and 5, air entangled in the same manner as in Example 1. Using this, a plain weave was produced in the same manner as in Example 1, and 99% or more of the easily soluble polymer was removed to obtain a nanoporous fiber or a woven fabric composed only of nanofibers (Table 3). However, these were poor in morphological stability of the fabric and not only easily shifted, but also had low tear strength and burst strength.
比較例2
参考例8、9で得た繊維および通常N6繊維(78dtex、34フィラメント)を実施例1と同様に通常N6繊維とエア交絡した(表2)。これらを用い、実施例1と同様に平織りを作製した。この後、やはり実施例1と同様にアルカリ処理を行い、多孔繊維が比較的織物表面に出た織物を得た。しかし、参考例8、9の繊維を用いたものでは粗大細孔が多いため、散乱光が多いため白っぽくなり、発色性の悪いものであった(表3)。また、布帛の吸湿率(ΔMR)はそれぞれ2.4%、2.3%、2.0%と低く、従来のN6繊維織物の範疇でであった。
Comparative Example 2
The fibers obtained in Reference Examples 8 and 9 and normal N6 fibers (78 dtex, 34 filaments) were entangled with normal N6 fibers in the same manner as in Example 1 (Table 2). Using these, a plain weave was produced in the same manner as in Example 1. Thereafter, alkali treatment was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a woven fabric in which porous fibers were relatively exposed on the surface of the woven fabric. However, the fibers using the fibers of Reference Examples 8 and 9 had many coarse pores, so that the amount of scattered light was so white that they were whitish and poor in color developability (Table 3). Further, the moisture absorption rate (ΔMR) of the fabric was as low as 2.4%, 2.3%, and 2.0%, respectively, which was in the category of conventional N6 fiber fabrics.
実施例5
参考例4で作製した繊維を、ヒーター温度180℃、回転子をスピナーピンとして仮撚りを行い、33dtex、12フィラメントの実施例2で用いた高収縮PET繊維とインターレスノズルを用いてエア交絡処理をし、混繊糸を得た(図15)。この時のスピナーピンの回転数は1700ターン/m、インターレースノズルへのオーバーフィード率はポリマーアロイ繊維を13%、高収縮PET繊維を4%とし、交絡圧力は0.3MPa、加工速度130m/分とした。加工性に問題はなく、糸切れ、未解撚、毛羽等は無かった。
Example 5
The fiber produced in Reference Example 4 is pre-twisted using a heater temperature of 180 ° C. and a rotor as a spinner pin, and air entangled using the high-shrinkage PET fiber used in Example 2 of 33 dtex and 12 filaments and an interlace nozzle. The mixed fiber was obtained (FIG. 15). At this time, the rotation speed of the spinner pin was 1700 turns / m, the overfeed rate to the interlace nozzle was 13% for the polymer alloy fiber, 4% for the high shrinkage PET fiber, the entanglement pressure was 0.3 MPa, and the processing speed was 130 m / min. It was. There was no problem in workability, and there were no yarn breakage, untwisting, fluff, etc.
得られた混繊糸中でポリマーアロイ繊維は鞘糸を形成し、芯糸である高収縮PET繊維との糸長差は8%であった。 In the obtained mixed fiber, the polymer alloy fiber formed a sheath yarn, and the yarn length difference from the high-shrinkage PET fiber as the core yarn was 8%.
さらにこの混繊糸に400ターン/mの撚糸を施して経糸に用い、通常のPET繊維(78detex、36フィラメント)に1500ターン/mの撚糸を施して緯糸に用いて、5枚サテンを製織した。 Furthermore, a 400-turn / m twisted yarn was applied to the blended yarn for use as a warp, and a normal PET fiber (78 detex, 36 filaments) was applied with a 1500-turn / m twisted yarn for use as a weft. .
そして、常法により90℃で精練を30分間行い、易溶解性ポリマーの99%以上を除去して、PETナノポーラスファイバーが比較的織物表面に出た織物を得た。 Then, scouring was performed at 90 ° C. for 30 minutes by a conventional method, and 99% or more of the easily soluble polymer was removed to obtain a woven fabric in which PET nanoporous fibers appeared relatively on the surface of the woven fabric.
得られた織物から、ナノポーラスファイバーを含む部分をサンプリングし、TEM観察により細孔解析を行った結果、平均細孔径は30nm、直径50nm以上細孔の面積比は0.1%以下であり、均一なナノ細孔を有するナノポーラスファイバーとなった。また、PETナノポーラスファイバーと高収縮PET繊維との糸長差は20%であった。また、PET繊維と混繊してあることにより、良好な布帛の形態安定性と力学特性を有していた。また、織物の発色性は良好であり、美しい光沢と色調を持った婦人用アウター衣料に好適なサテン織物であった。 As a result of sampling the portion containing the nanoporous fiber from the obtained woven fabric and conducting pore analysis by TEM observation, the average pore diameter is 30 nm, the area ratio of pores is 50 nm or more and 0.1% or less, and uniform. It became a nanoporous fiber having a nanopore. The yarn length difference between the PET nanoporous fiber and the high shrinkage PET fiber was 20%. Further, since it was mixed with PET fiber, it had good fabric shape stability and mechanical properties. Moreover, the color development property of the woven fabric was good, and it was a satin woven fabric suitable for women's outer garments having beautiful luster and color tone.
実施例6
参考例5で作製した繊維を、ヒーター温度150℃とし、混繊する繊維を実施例1で用いた通常N6繊維として実施例5と同様に混繊した。加工性に問題はなく、糸切れ、未解撚、毛羽等は無かった。
Example 6
The fiber prepared in Reference Example 5 was mixed at the heater temperature of 150 ° C., and the mixed fiber was mixed as in Example 5 as the normal N6 fiber used in Example 1. There was no problem in workability, and there were no yarn breakage, untwisting, fluff, etc.
この混繊糸を緯糸に、通常PET繊維(33dtex、12フィラメント)を経糸に用いて5枚バックサテンを製織した。 Five back satins were woven using the mixed yarn as the weft and the normal PET fiber (33 dtex, 12 filaments) as the warp.
そして、実施例4と同様にPLAを除去し、PTTナノファイバーが布帛表面に浮き出た織物を得た。 And PLA was removed like Example 4, and the textile fabric from which the PTT nanofiber rose on the fabric surface was obtained.
得られた織物から、ナノファイバーを含む部分をサンプリングし、TEM観察により単繊維直径解析を行った結果、数平均単繊維直径は60nm、直径100nmより大きい単繊維の重量比は1%であり、均一な直径を有するナノァイバーであった。また、PETナノファイバーと高収縮PET繊維とを分けることが難しかったが、これらの糸長差は15%以上であった。また、PET繊維と混繊してあることにより、良好な布帛の形態安定性と力学特性を有していた。これはワイピングクロスや研磨布に好適な物であった。 As a result of sampling the part containing nanofibers from the resulting woven fabric and analyzing the single fiber diameter by TEM observation, the number average single fiber diameter is 60 nm, and the weight ratio of single fibers larger than 100 nm is 1%. It was a nanofiber with a uniform diameter. Moreover, although it was difficult to separate PET nanofibers and high-shrinkage PET fibers, the difference in yarn length between these was 15% or more. Further, since it was mixed with PET fiber, it had good fabric shape stability and mechanical properties. This was suitable for wiping cloths and polishing cloths.
実施例7
参考例1で得た繊維と通常N6繊維(55dtex、12フィラメント)をインターレースノズルでエア交絡して合糸して、延伸倍率1.15倍、ヒーター温度165℃、摩擦ディスクを回転子とし、加工速度400m/分て複合仮撚りを行った(図16)。この時、仮撚り前のエア交絡時の繊維のオーバーフィード率は5%、交絡圧力は0.5MPaとし、加撚応力0.29cN/dtex、解撚応力は0.19cN/dtexとした。加工性に問題はなく、糸切れ、未解撚、毛羽等は無かった。ここで得られた混繊糸は、ポリマーアロイ繊維が通常N6繊維にからみついたいわゆる芯鞘構造の混繊糸となっていた。この時の糸長差は18%であった。
Example 7
The fibers obtained in Reference Example 1 and normal N6 fibers (55 dtex, 12 filaments) are entangled with air through an interlace nozzle and combined to form a drawing ratio of 1.15 times, a heater temperature of 165 ° C., and a friction disk as a rotor. Composite false twisting was performed at a speed of 400 m / min (FIG. 16). At this time, the fiber overfeed rate during air entanglement before false twisting was 5%, the entanglement pressure was 0.5 MPa, the twisting stress was 0.29 cN / dtex, and the untwisting stress was 0.19 cN / dtex. There was no problem in workability, and there were no yarn breakage, untwisting, fluff, etc. The blended yarn obtained here was a blended yarn having a so-called core-sheath structure in which polymer alloy fibers are usually entangled with N6 fibers. The yarn length difference at this time was 18%.
この混繊糸に400T/mの撚糸を施し、これを経糸に、通常N6繊維(78dtex、34フィラメント)を緯糸に用いて2/1ツイルを製織し、生機を得た。これを常法にしたがい、精練、中間セットした後、染色を施した。さらに仕上げセットを施した。ここで得られた織物から混繊糸を抜き取り糸長差を測定したところ22%であった。この織物は従来のナイロン織物にはない豊かな膨らみ感と張り腰を有しており、従来のナイロン織物とは一線を画す優れた風合いを示した。 A 400 T / m twisted yarn was applied to the blended yarn, and 2/1 twill was woven using normal N6 fibers (78 dtex, 34 filaments) as a weft to obtain a living machine. In accordance with a conventional method, scouring and intermediate setting were performed, followed by dyeing. Furthermore, a finishing set was applied. The mixed yarn was extracted from the woven fabric obtained here and the difference in yarn length was measured to be 22%. This woven fabric has a rich swell and tension that is not found in conventional nylon fabrics, and exhibits an excellent texture that is different from conventional nylon fabrics.
また、前記生機に実施例1と同様にアルカリ処理を施し、易溶解性ポリマーの99%以上を除去し、ナノポーラスファイバーを含む織物を得た。得られた織物から、ナノポーラスファイバーを含む部分をサンプリングし、TEM観察により細孔解析を行った結果、数平均細孔直径は30nm、直径50nm以上の細孔の面積比は0.1%以下と均一なナノ細孔を有するナノポーラスファイバーであった。また、通常N6繊維と混繊してあることにより、ナノポーラスファイバー単独のもの(比較例1)より目ズレが無く、良好な布帛の形態安定性を有していた。さらに、これを染色したところ、良好な発色性を示した。 Further, the raw machine was subjected to an alkali treatment in the same manner as in Example 1 to remove 99% or more of the easily soluble polymer to obtain a woven fabric containing nanoporous fibers. As a result of sampling the portion containing the nanoporous fiber from the obtained woven fabric and conducting pore analysis by TEM observation, the number average pore diameter is 30 nm, and the area ratio of pores having a diameter of 50 nm or more is 0.1% or less. It was a nanoporous fiber having uniform nanopores. Further, since the fibers were usually mixed with N6 fibers, there was no misalignment as compared with the nanoporous fibers alone (Comparative Example 1), and the fabric had good shape stability. Furthermore, when this was dye | stained, the favorable color development was shown.
比較例4
参考例1で得た繊維の代わりに実施例7の混繊で用いた通常のN6繊維を用い、実施例7と同様に複合仮撚りを行い、混繊糸を得た。これの糸長差は1%であった。これを用いて実施例5と同様に2/1ツイルを製織し、さらに仕上げセットまで施した。しかし、得られた布帛の風合いは従来のナイロン織物の範疇であり、実施例5のものより劣っていた。
Comparative Example 4
Instead of the fiber obtained in Reference Example 1, normal N6 fiber used in the mixed fiber of Example 7 was used, and composite false twisting was performed in the same manner as in Example 7 to obtain a mixed fiber. The yarn length difference was 1%. Using this, 2/1 twill was woven in the same manner as in Example 5, and further finished to a finishing set. However, the texture of the obtained fabric was in the category of conventional nylon fabric and was inferior to that of Example 5.
比較例5
参考例8で得た繊維を用いて実施例7と同様に複合仮撚りを行ったが、参考例8の繊維が粗大島を有するため、摩擦ディスク上で糸が安定して走行せず、加撚張力/解撚張力の変動が大きくなった。このため、糸切れが頻発し、加工安定性に劣るものであった。また、得られた混繊糸にも毛羽や未解撚といった欠点が多くなってしまった。
Comparative Example 5
Composite false twisting was performed in the same manner as in Example 7 using the fiber obtained in Reference Example 8. However, since the fiber of Reference Example 8 had a coarse island, the yarn did not run stably on the friction disk, and Variations in twisting / untwisting tension increased. For this reason, thread breakage frequently occurred and the processing stability was poor. Also, the obtained mixed yarn has many defects such as fuzz and untwisting.
実施例8
参考例7で用いたポリマーアロイペレットと融点225℃の低融点PET(イソフタル酸7mol%、ビスフェノールA3mol%共重合)を用い、同一口金からの混繊紡糸を参考例7と同様に行った(図17)。そして、参考例7と同様に延伸熱処理し、ポリマーアロイ繊維側が120dtex、36フィラメント、低融点PET側が30dtex、12フィラメントの混繊糸を得た。
Example 8
Using the polymer alloy pellets used in Reference Example 7 and a low melting point PET having a melting point of 225 ° C. (copolymerization of 7 mol% isophthalic acid and 3 mol% bisphenol A), mixed fiber spinning from the same die was performed in the same manner as in Reference Example 7 (FIG. 17). And the drawing heat treatment was performed in the same manner as in Reference Example 7 to obtain a mixed yarn of 120 dtex and 36 filaments on the polymer alloy fiber side and 30 dtex and 12 filaments on the low melting point PET side.
そして得られた混繊糸の島直径解析を行ったところ、島の数平均直径は72nm、直径200nmを以上の粗大島の面積比は0.1%以下、直径100nm以上の島の面積比は0.8%であった。 And when the island diameter analysis of the obtained mixed fiber yarn was performed, the number average diameter of the island was 72 nm, the area ratio of the coarser island having a diameter of 200 nm or more was 0.1% or less, and the area ratio of the island having a diameter of 100 nm or more was It was 0.8%.
1:ホッパー
2:溶融部
3:紡糸パック
4:口金
5:モノマー吸引装置
6:チムニー
7:糸条
8:集束給油ガイド
9:第1引き取りローラー
10:第2引き取りローラー
11:巻き取り糸
12:静止混練器
13:未延伸糸
14:フィードローラー
15:第1ホットローラー
16:第2ホットローラー
17:デリバリーローラー(室温)
18:延伸糸
19:第1ホットローラー
20:第2ホットローラー
21:巻き取り糸
22:計量部
23:吐出孔長
24:吐出孔径
25:供給糸
26:供給糸
27:フィードローラー
28:インターレースノズル
29:デリバリーローラー
30:混繊糸
31:ヒーター
32:冷却板
33:回転子
1: Hopper 2: Melting part 3: Spinning pack 4: Base 5: Monomer suction device 6: Chimney 7: Yarn 8: Converging oiling guide 9: First take-up roller 10: Second take-up roller 11: Winding yarn 12: Static kneader 13: Undrawn yarn 14: Feed roller 15: First hot roller 16: Second hot roller 17: Delivery roller (room temperature)
18: drawn yarn 19: first hot roller 20: second hot roller 21: take-up yarn 22: measuring section 23: discharge hole length 24: discharge hole diameter 25: supply yarn 26: supply yarn 27: feed roller 28: interlace nozzle 29: Delivery roller 30: Mixed yarn 31: Heater 32: Cooling plate 33: Rotor
Claims (11)
繊維A:
難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーからなる海島構造を示し、易溶解性ポリマーのブレンド比が10〜90重量%であり、直径200nm以上の粗大島の島全体に占める面積比が3%以下であるポリマーアロイ繊維。
繊維B:
難溶解性ポリマーと易溶解性ポリマーからなり、易溶解性ポリマーのブレンド比が10〜90重量%であり、これらが層状構造を示す部分が繊維横断面積あたり50%以上有するポリマーアロイ繊維。
繊維C:
易溶解性ポリマーよりも溶解性が低いポリマーからなる繊維。 A mixed yarn comprising the following fiber A or fiber B and a fiber C different from these fibers:
Fiber A:
It shows a sea-island structure composed of a hardly soluble polymer and a readily soluble polymer, the blend ratio of the easily soluble polymer is 10 to 90% by weight, and the area ratio of the coarse island with a diameter of 200 nm or more is 3% or less. A polymer alloy fiber.
Fiber B:
A polymer alloy fiber comprising a hardly soluble polymer and an easily soluble polymer, the blend ratio of the easily soluble polymer being 10 to 90% by weight, and the portion where these layers show a layered structure has 50% or more per fiber cross-sectional area.
Fiber C:
A fiber made of a polymer that is less soluble than a readily soluble polymer.
繊維D:
直径100nm以下の細孔を有するナノポーラスファイバーであって、繊維横断面全体に占める直径200nm以上の粗大細孔の面積比が1.5%以下であるナノポーラスファイバー。 A fiber product having at least a part of a mixed yarn comprising the following fiber D.
Fiber D:
A nanoporous fiber having pores having a diameter of 100 nm or less, wherein the area ratio of coarse pores having a diameter of 200 nm or more occupying the entire cross section of the fiber is 1.5% or less.
繊維E:
数平均による単繊維直径が1〜150nmであり、単繊維直径が150nmを超える粗大単繊維の重量比率が30%以下であり、かつ、熱可塑性ポリマーからなるナノファイバー集合体。
繊維F:
単繊維繊度が0.1dtex以上である繊維。 A fiber product having at least a part of a mixed yarn composed of the following fiber E and a different fiber F.
Fiber E:
A nanofiber assembly comprising a thermoplastic polymer having a number average single fiber diameter of 1 to 150 nm, a weight ratio of coarse single fibers having a single fiber diameter exceeding 150 nm, and 30% or less.
Fiber F:
A fiber having a single fiber fineness of 0.1 dtex or more.
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