JP2008163511A - Crimped polylactic acid yarn and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、優れた嵩高性・嵩高回復性と耐熱性をともに有し、かつ風合い・弾力性に富み、洗濯耐久性に優れ、更に良好な制電性および変色防止性を有したポリ乳酸捲縮糸に関するものである。 The present invention is a polylactic acid candy having both excellent bulkiness, bulkiness recovery and heat resistance, excellent texture and elasticity, excellent washing durability, and excellent antistatic and discoloration prevention properties. It relates to shrinking yarn.
ポリエチレンテレフタレートをはじめとする芳香族ポリエステル繊維は、機械的特性や各種堅牢度、ウォッシュアンドウェア性に優れるため、広範囲にわたって利用されている。衣料用途を始め、産業資材用途、衛生材料用途、あるいは布団、クッションに代表される中入れ綿用として近年多量に使用されている。しかしながら、中入れ綿用途において、ポリエチレンテレフタレート繊維からなるポリエステル繊維からなる中入れ綿は、自然の微生物による分解を受けにくく、使用後に一部リサイクルされるが、その大半は焼却等の処理が必要となるため、その廃棄に制限があるという欠点がある。 Aromatic polyester fibers such as polyethylene terephthalate are widely used because of their excellent mechanical properties, various fastnesses, and wash and wear properties. In recent years, it has been used in large quantities for clothing, as well as for industrial materials, sanitary materials, or for cotton inserts such as futons and cushions. However, in the use of filling cotton, filling cotton made of polyester fiber made of polyethylene terephthalate fiber is difficult to be decomposed by natural microorganisms and is partially recycled after use, but most of them require treatment such as incineration. Therefore, there is a drawback that the disposal is limited.
これらの課題を解決するため生分解性ポリマーを用いた繊維が提案されている。 In order to solve these problems, fibers using biodegradable polymers have been proposed.
例えば、熱収縮特性の異なる2種類のポリエステルからなり、一方がポリ乳酸であるサイドバイサイド型複合繊維が提案されているが、自然界に放置された場合、ポリ乳酸以外の成分が分解せず、廃棄の制限の問題点は残ったままである(特許文献1)。また、異なる生分解性脂肪族ポリエステルを偏心的に接合させた自発捲縮複合繊維も提案されており、廃棄の問題は解消されているが、結晶性の低い樹脂を用いているため、耐熱性に問題が有り、風合いも十分ではなかった。また、ポリ乳酸にポリエチレングリコール等を共重合するため重合コストが高く、品質・操業の面での問題があった(特許文献2)。さらに、分子量の異なるポリ乳酸をサイドバイサイドに接合させた複合繊維も提案されているが、一成分に低分子量のポリ乳酸を使うため、やはり耐熱性・風合い共に問題が残った(特許文献3)。さらに中空ポリ乳酸繊維は知られているが、捲縮を別途付与する必要がある(特許文献4)。
本発明の目的は、上述した問題点を解決し、従来技術では達成できなかった、優れた嵩高性・嵩高回復性と耐熱性をともに有し、かつ風合い・弾力性に富み、洗濯耐久性に優れ、更に良好な制電性および変色防止性を有したポリ乳酸捲縮糸に関するものである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and has both excellent bulkiness, bulkiness recovery and heat resistance, which cannot be achieved by the prior art, and also has a high texture and elasticity, and is excellent in washing durability. The present invention relates to a polylactic acid crimped yarn having excellent antistatic properties and discoloration prevention properties.
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に達した。すなわち、本発明は以下の通りである。
1.ポリ乳酸からなり、その繊維断面が偏心中空断面であり、下記要件のすべてを満足することを特徴とするポリ乳酸捲縮糸。
(1)中空率が20〜50%
(2)捲縮率が10〜40%
(3)偏心率が10〜40%
載のポリ乳酸捲縮糸。
2.繊維表面がシリコーン系高分子膜で被覆されており、そのシリコーン系高分子膜が下記[A]および[B]を必須成分として含む1.記載のポリ乳酸捲縮糸。
[A]:アルコキシ末端アミノ変性シリコーンまたはヒドロキシ末端アミノ変性シリコーン
[B]:アミノアルコキシシラン
3.シリコーン系高分子膜が、さらに下記[C]〜[E]の少なくとも1種を副成分として含むことを特徴とする1.または2.記載のポリ乳酸捲縮糸。
[C]:カチオン系界面活性剤
[D]:アニオン系界面活性剤
[E]:ノニオン系界面活性剤
4.シリコーン系高分子膜が、前記[A]〜[E]成分を、下記比率(重量比)で含むことを特徴とする3.記載のポリ乳酸捲縮糸。
([A]+[B])/([C]+[D]+[E])=50/50〜90/10
5.ポリ乳酸溶融ポリマーを口金面から紡出し、紡出された糸条を一方向からのみ流れる冷却風により冷却させることを特徴とする1.記載のポリ乳酸捲縮糸の製造方法。
The inventors of the present invention have reached the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the present invention is as follows.
1. A polylactic acid crimped yarn comprising polylactic acid, the fiber cross section of which is an eccentric hollow cross section, and satisfies all of the following requirements.
(1) Hollow ratio is 20 to 50%
(2) Crimp rate of 10-40%
(3) Eccentricity is 10-40%
Polylactic acid crimped yarn listed.
2. 1. The fiber surface is coated with a silicone polymer film, and the silicone polymer film contains the following [A] and [B] as essential components. The polylactic acid crimped yarn described.
[A]: alkoxy-terminated amino-modified silicone or hydroxy-terminated amino-modified silicone [B]:
[C]: Cationic surfactant [D]: Anionic surfactant [E]: Nonionic surfactant 2. The silicone-based polymer film contains the [A] to [E] components in the following ratio (weight ratio). The polylactic acid crimped yarn described.
([A] + [B]) / ([C] + [D] + [E]) = 50/50 to 90/10
5. 1. A polylactic acid melt polymer is spun from a die surface, and the spun yarn is cooled by cooling air flowing only from one direction. The manufacturing method of the polylactic acid crimped yarn of description.
本発明により、優れた嵩高性・嵩高回復性と耐熱性をともに有し、かつ風合い・弾力性に富み、洗濯耐久性に優れ、更に良好な制電性および変色防止性を有したポリ乳酸捲縮糸を提供することができる。 According to the present invention, a polylactic acid basket having both excellent bulkiness, bulkiness recovery and heat resistance, excellent texture and elasticity, excellent washing durability, and excellent antistatic and discoloration prevention properties. A crimped yarn can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明でいうポリ乳酸とは、乳酸やラクチド等の乳酸のオリゴマーを重合したものをいい、L体あるいはD体の光学純度が90%以上であるものが好ましい。L体あるいはD体の光学純度が90%以上であると、融点が高くなる。L体あるいはD体の光学純度はより好ましくは97%以上である。また、ポリ乳酸の性質を損なわない範囲で、乳酸以外の成分を共重合していても良いし、ポリ乳酸以外のポリマーや粒子、難燃剤、耐電防止剤、艶消し剤、消臭剤、抗菌剤、抗酸剤あるいは着色顔料等の添加物を含有していても良い。ポリ乳酸の加水分解抑制や製品の経時による物性低下抑制を目的として、カルボジイミド化合物等の末端封鎖剤を含有していても良い。力学特性と成型性のバランスから、ポリ乳酸ポリマー分子量は重量平均分子量で5万〜50万が好ましい。より好ましくは、10万〜30万である。 The polylactic acid referred to in the present invention refers to a polymer obtained by polymerizing oligomers of lactic acid such as lactic acid or lactide, and those having an optical purity of 90% or more of L-form or D-form are preferred. When the optical purity of the L-form or D-form is 90% or higher, the melting point becomes high. The optical purity of the L-form or D-form is more preferably 97% or more. In addition, components other than lactic acid may be copolymerized as long as the properties of polylactic acid are not impaired, polymers and particles other than polylactic acid, flame retardants, antistatic agents, matting agents, deodorants, antibacterial agents An additive such as an agent, an anti-acid agent or a color pigment may be contained. An end-capping agent such as a carbodiimide compound may be contained for the purpose of suppressing hydrolysis of polylactic acid and suppressing deterioration of physical properties of the product over time. From the balance between mechanical properties and moldability, the polylactic acid polymer molecular weight is preferably 50,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight. More preferably, it is 100,000 to 300,000.
本発明で用いられるポリ乳酸の製造方法は、特に限定されるものではない。具体的には、特開平6−65360号公報に開示されている製造方法がある。すなわち、乳酸を有機溶剤および触媒の存在下、そのまま脱水重合する直接脱水縮合法である。また、特開平7−173266号公報に開示されている少なくとも2種類のホモポリマーを重合触媒存在下、共重合ならびエステル交換反応させる方法がある。さらには、米国特許第2,703,316号明細書に開示されている方法がある。すなわち、乳酸をいったん脱水し、環状二量体とした後に、開環重合する間接重合法である。 The method for producing polylactic acid used in the present invention is not particularly limited. Specifically, there is a manufacturing method disclosed in JP-A-6-65360. That is, a direct dehydration condensation method in which lactic acid is dehydrated and polymerized as it is in the presence of an organic solvent and a catalyst. Further, there is a method in which at least two types of homopolymers disclosed in JP-A-7-173266 are copolymerized and transesterified in the presence of a polymerization catalyst. Furthermore, there is a method disclosed in US Pat. No. 2,703,316. That is, an indirect polymerization method in which lactic acid is once dehydrated to form a cyclic dimer and then subjected to ring-opening polymerization.
本発明に用いられるポリ乳酸は、融点が130℃以上であることが好ましい。融点が130℃より低い場合には、製糸時、特に紡糸時に単糸間の融着が著しくなったり、更に延伸不良など発生するなど製品の品位が損なわれるおそれがある。融点は、好ましくは150℃以上であり、より好ましくは160℃以上である。 The polylactic acid used in the present invention preferably has a melting point of 130 ° C. or higher. When the melting point is lower than 130 ° C., there is a risk that the quality of the product may be impaired, for example, the fusion between single yarns becomes significant during spinning, particularly spinning, and further, such as drawing failure. The melting point is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher.
本発明のポリ乳酸捲縮糸は、その繊維断面が偏心中空断面である。偏心中空断面とすることにより、スパイラル捲縮が付与でき、嵩高性が向上させしている。本発明の偏心中空化ポリ乳酸捲縮糸の中空率は20〜50%、偏心率は10〜40%である。
なお、ここで言う中空率とは、繊維断面の外形から求めた面積に対する中空部分の面積比を百分率で表したものである。また、偏心率とは、繊維断面におけるポリ乳酸繊維の重心位置と中空部分との重心位置との差を百分率で表したものである。
The polylactic acid crimped yarn of the present invention has an eccentric hollow cross section. By setting it as an eccentric hollow cross section, spiral crimp can be provided and the bulkiness is improved. The hollow ratio of the eccentric hollowed polylactic acid crimped yarn of the present invention is 20 to 50%, and the eccentricity is 10 to 40%.
In addition, the hollow ratio said here represents the area ratio of the hollow part with respect to the area calculated | required from the external shape of the fiber cross section in percentage. The eccentricity is a percentage of the difference between the center of gravity of the polylactic acid fiber and the center of gravity of the hollow portion in the fiber cross section.
中空率は見かけ密度を小さくすること、スパイラル捲縮発現性向上の観点から高い方が好ましいが、高すぎる場合には中空部のつぶれやクラックを発生する。好ましい中空率は20%〜35%である。 The hollow ratio is preferably higher from the viewpoint of reducing the apparent density and improving the spiral crimp expression, but if it is too high, the hollow portion is crushed or cracked. A preferable hollow ratio is 20% to 35%.
偏心率はスパイラル捲縮発現性向上の観点から高い方が好ましいが、高すぎる場合には紡糸時に吐出糸条が屈曲し、これが過度に進行した場合、紡糸口金に紡糸糸条が付着し、切断が生じ安定した紡糸を行うことができない。また、中空部のクラックが発生する。好ましい偏心率は20〜30%である。 The eccentricity is preferably higher from the viewpoint of improving the spiral crimp expression, but if it is too high, the discharged yarn bends during spinning, and if this progresses excessively, the spun yarn adheres to the spinneret and is cut. And stable spinning cannot be performed. Moreover, the crack of a hollow part generate | occur | produces. A preferable eccentricity is 20 to 30%.
捲縮率は10〜40%であり、好ましくは15〜30%である。捲縮率が10%未満では嵩高性が十分発生されず、一方、捲縮率が40%を越えると、絡合性が高くなり過ぎ、もつれが生じ、カード通過性が悪くなる。 The crimp rate is 10 to 40%, preferably 15 to 30%. When the crimping rate is less than 10%, the bulkiness is not sufficiently generated. On the other hand, when the crimping rate exceeds 40%, the entanglement becomes too high, resulting in entanglement and poor card passage.
捲縮数については、特に限定されないが、嵩高特性のバランスの観点から3山/25mm〜20山/25mmが良い。捲縮数が低すぎると、軽量感のある良好な風合いが達成されず、20山/25mmを越えるとでは嵩高性が逆に低下してしまうことがある。 The number of crimps is not particularly limited, but is preferably 3/25 mm to 20/25 mm from the viewpoint of balance of bulkiness characteristics. If the number of crimps is too low, a good texture with a light feeling will not be achieved, and if it exceeds 20 peaks / 25 mm, the bulkiness may be reduced.
本発明におけるポリ乳酸捲縮糸は、優れた嵩高反発性を得るため、繊維表面がシリコーン系高分子膜で被覆されることが好ましい。繊維表面がシリコーン系高分子膜で覆われることにより滑り性に優れ、短繊維が非常に解れやすくなる。これによって、短繊維が均一に分散され、綿の粗密性が極めて少ない、高品位な繊維製品を製造することが可能となる。 The polylactic acid crimped yarn in the present invention is preferably coated with a silicone polymer film on the fiber surface in order to obtain excellent bulky resilience. When the fiber surface is covered with the silicone polymer film, the slipperiness is excellent and the short fibers are very easy to unravel. This makes it possible to produce a high-quality fiber product in which the short fibers are uniformly dispersed and the cotton has very little coarseness.
本発明のポリ乳酸捲縮糸はシリコーン系高分子膜により被覆されており、本発明におけるシリコーン系高分子膜は該シリコーン系高分子膜が下記[A]および[B]を必須成分として含むことが好ましい。
[A]:アルコキシ末端アミノ変性シリコーンまたはヒドロキシ末端アミノ変性シリコーン
[B]:アミノアルコキシシラン。
The polylactic acid crimped yarn of the present invention is covered with a silicone polymer film, and the silicone polymer film in the present invention contains the following [A] and [B] as essential components. Is preferred.
[A]: alkoxy-terminated amino-modified silicone or hydroxy-terminated amino-modified silicone [B]: aminoalkoxysilane.
本発明で使用するアルコキシ末端アミノ変形シリコーンまたはヒドロキシ末端アミノ変形シリコーンとしては、下記一般式(1)に示すものが好ましく、アミノ等量が1000〜10000、25℃における粘度が100〜10000Pa・sであると更に好ましい。 As the alkoxy-terminated amino-modified silicone or hydroxy-terminated amino-modified silicone used in the present invention, those represented by the following general formula (1) are preferable, and the amino equivalent is 1000 to 10,000, and the viscosity at 25 ° C. is 100 to 10,000 Pa · s. More preferably.
(式中、R1〜R5は炭素数1〜5のアルキル基、R6〜R7は水素もしくは炭素数1〜5のアルキル基、A1は1〜5個のアミノ基を有する炭素数1〜10のアルキル基、mおよびnは正の整数をそれぞれ表す。) Wherein R1 to R5 are alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, R6 to R7 are hydrogen or alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and A1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms having 1 to 5 amino groups. Group, m and n each represents a positive integer.)
好ましい具体例としては、メトキシ末端アミノ変形シリコーンなどが挙げられる。 Preferable specific examples include methoxy-terminal amino-modified silicone.
本発明で使用するアミノアルコキシシランとしては、下記一般式(2)に示すものが好ましい。 As an amino alkoxysilane used by this invention, what is shown to following General formula (2) is preferable.
(式中、R8〜R10は炭素数1〜5のアルキル基、A2は1〜5個のアミノ基を有する炭素数1〜10のアルキル基をそれぞれ表す。) (In the formula, R8 to R10 each represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and A2 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms having 1 to 5 amino groups.)
好ましい具体例としてはメチルジメトキシジアミノシランなどが挙げられる。 Preferable specific examples include methyldimethoxydiaminosilane.
本発明におけるシリコーン系高分子膜は上記好ましい必須成分の他に副成分として下記[C]〜[E]の少なくとも1種を含むことが好ましい。
[C]:カチオン系界面活性剤
[D]:アニオン系界面活性剤
[E]:ノニオン系界面活性剤
The silicone-based polymer film in the present invention preferably contains at least one of the following [C] to [E] as subcomponents in addition to the above preferable essential components.
[C]: Cationic surfactant [D]: Anionic surfactant [E]: Nonionic surfactant
本発明におけるカチオン系界面活性剤とは、柔軟静電剤であり、第4級アンモニウムサルフェート塩や第4級アンモニウムホスフェート塩が好ましく、一般式(3)に示す第4級アンモニウムホスフェート塩が好ましい。 The cationic surfactant in the present invention is a flexible electrostatic agent, preferably a quaternary ammonium sulfate salt or a quaternary ammonium phosphate salt, and more preferably a quaternary ammonium phosphate salt represented by the general formula (3).
(式中、R11は炭素数6〜22のアルキル基、R12〜R15は水素もしくは炭素数1〜5のアルキル基をそれぞれ示す。) (In the formula, R11 represents an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, and R12 to R15 each represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
好ましい具体例としては、トリメチルラウリルアンモニウムジメチルホスフェートなどが挙げられる。 Preferable specific examples include trimethyl lauryl ammonium dimethyl phosphate.
本発明におけるアニオン系界面活性剤とは、制電平滑剤あるいは必須成分同士の反応触媒であり、炭素数8〜22の金属石鹸が好ましく、炭素数12〜18の金属石鹸が更に好ましい。また金属石鹸の金属としてはアルカリ金属が好ましい。好ましい具体例としては、ラウリン酸カリウムなどが挙げられる。 The anionic surfactant in the present invention is an antistatic smoothing agent or a reaction catalyst between essential components, preferably a metal soap having 8 to 22 carbon atoms, and more preferably a metal soap having 12 to 18 carbon atoms. The metal of the metal soap is preferably an alkali metal. Preferable specific examples include potassium laurate.
本発明におけるノニオン系界面活性剤とは、主成分を乳化できるものであれば特に限定されず、例えばポリオキシアルキレン脂肪族エーテル、ポリオキシアルキレン芳香族エーテル等である。好ましい具体例としては、ポリオキシエチレントリデシルアルコールなどが挙げられる。 The nonionic surfactant in the present invention is not particularly limited as long as the main component can be emulsified, and examples thereof include polyoxyalkylene aliphatic ether and polyoxyalkylene aromatic ether. Preferable specific examples include polyoxyethylene tridecyl alcohol.
本発明のポリ乳酸捲縮糸の繊維表面を被覆するシリコーン系高分子膜は、前記[A]〜[E]成分を、下記の比率(重量比)で含むことが重要である。
([A]+[B])/([C]+[D]+[E])=50/50〜90/10
It is important that the silicone-based polymer film covering the fiber surface of the polylactic acid crimped yarn of the present invention contains the components [A] to [E] in the following ratio (weight ratio).
([A] + [B]) / ([C] + [D] + [E]) = 50/50 to 90/10
すなわち、必須成分と副成分との比率が上記式を満たす範囲内であることが必要であり、好ましくは60/40〜80/20である。[A]+[B]が50未満であると風合いが悪くなり、逆に90を越えると制電性が悪くなり、工程通過不良等の問題が発生する。また、黄変するなど製品として粗悪なものになる。 That is, the ratio between the essential component and the subcomponent must be within the range satisfying the above formula, and is preferably 60/40 to 80/20. If [A] + [B] is less than 50, the texture is poor, and if it exceeds 90, the antistatic property is deteriorated and problems such as poor process passage occur. In addition, the product becomes inferior, such as yellowing.
本発明のシリコーン系高分子膜は、シリコーン系油剤として捲縮糸に付与することにより付着せしめ、皮膜形成を行うことができる。油剤のポリ乳酸捲縮糸への付着量は、特に限定されないが、一般的に捲縮糸重量対比0.01〜10重量%が好ましく、初期嵩高性を考慮すると、より好ましくは、0.1〜1重量%が良い。 The silicone polymer film of the present invention can be attached to a crimped yarn as a silicone oil to form a film. The amount of the oil agent attached to the polylactic acid crimped yarn is not particularly limited, but is generally preferably 0.01 to 10% by weight relative to the weight of the crimped yarn, and more preferably 0.1% in view of the initial bulkiness. ~ 1% by weight is good.
本発明のポリ乳酸捲縮糸は、例えば次のようにして製造することができる。 The polylactic acid crimped yarn of the present invention can be produced, for example, as follows.
ポリ乳酸ポリマーを通常の紡糸機を用いて溶融・紡糸する。この時、中空偏心断面とするために、例えば吐出孔形状を4スリットからなる中空口金とし、該スリットの構造・配置を調節することで中空率・偏心率を変更し、調整する。ポリ乳酸溶融ポリマーを口金面から紡出し、紡出された糸条を一方向からのみ流れる冷却風により冷却させることが好ましい。特に紡糸直後の冷却を20℃の冷却空気を強く吹き付けて行い、巻き取った後、液浴延伸後に軽度の機械捲縮を付与する。次いで、油剤を付与した後、リラックス状態で高温熱処理して、スパイラル形状の捲縮を発現させることにより、本発明の繊維を得ることができる。 Polylactic acid polymer is melted and spun using a normal spinning machine. At this time, in order to obtain a hollow eccentric cross section, for example, the shape of the discharge hole is a hollow base made of four slits, and the hollowness and eccentricity are changed and adjusted by adjusting the structure and arrangement of the slits. It is preferable that the polylactic acid melt polymer is spun from the die surface, and the spun yarn is cooled by cooling air flowing only from one direction. In particular, cooling immediately after spinning is performed by strongly blowing 20 ° C. cooling air, and after winding, a slight mechanical crimp is imparted after liquid bath stretching. Next, after the oil agent is applied, the fiber of the present invention can be obtained by high-temperature heat treatment in a relaxed state to develop a spiral-shaped crimp.
以下に実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.
(1)繊度:
JIS L−1015に示される方法により繊度(dtex)の測定を行った。
(1) Fineness:
The fineness (dtex) was measured by the method shown in JIS L-1015.
(2)捲縮数:
JIS L−1015に示される方法により捲縮数(山/25mm)の測定を行った。
(2) Number of crimps:
The number of crimps (mountain / 25 mm) was measured by the method shown in JIS L-1015.
(3)熱黄変度:
試料綿1gを170℃の温度下で24時間静置する前とした後の繊維サンプルを、各々開繊して繊維が平行になるように引きそろえた繊維サンプルをスガ社製「カラーコンピューター;型式SM−3」を用いてb値を測定した。静置後のb値から静置前のb値を差し引いたΔb値を熱黄変度とし、1以下を◎とした。
(3) Thermal yellowing degree:
Each fiber sample after 1 g of sample cotton was allowed to stand at 170 ° C. for 24 hours was opened and each fiber sample was aligned so that the fibers were parallel to each other. The b value was measured using “SM-3”. The Δb value obtained by subtracting the b value before standing from the b value after standing was defined as the degree of thermal yellowing, and 1 or less was marked as ◎.
(4)耐電圧:
試料綿を温度30℃、相対湿度40%の条件下で12時間静置した後、スライバーの目付が4.3g/mとなるように試料綿を投入する。カード機として豊田自動織機製作所(株)製「TOYODA CK−7D」を使用し、該カード工程において、該温湿度条件50m/分の速度で走行している幅30cmとしたウェッブ上10cmの帯電圧[V]を測定した。該測定を5回繰り返し行い、その値の平均値が−500〜500[V]を望ましいものとした。
(4) Withstand voltage:
The sample cotton is allowed to stand for 12 hours under the conditions of a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 40%, and then the sample cotton is introduced so that the sliver basis weight is 4.3 g / m. Using a TOYODA CK-7D manufactured by Toyota Industries Corporation as a card machine, in the card process, 10 cm on the web with a width of 30 cm running at a temperature and humidity of 50 m / min. [V] was measured. This measurement was repeated 5 times, and the average value of the values was desired to be −500 to 500 [V].
(5)風合い耐久性
側地25cm×25cm(40番/40番:T120本/L120本(インチ))のダウンプルーフに目付0.04g/cm2の開繊した試料綿を詰め込み、JIS 1096−1990 6.23のA法に示される方法により10回洗濯後、その風合いを触感により3段階で判定し、羽毛調の滑り性のあるものを○とした。
(5) Durability of texture Side cotton 25 cm × 25 cm (No. 40 / No. 40: T120 pieces / L120 pieces (inch)) is stuffed with open sample cotton having a basis weight of 0.04 g / cm 2 and JIS 1096 After washing 10 times by the method shown in Method A of 6.2.1990, the texture was judged in three stages based on tactile sensation.
(6)中空率
日本光学社製光学顕微鏡により糸断面写真を撮影し、図1に示すように、糸(中空断面短繊維)1の中空部を含む外形から求められる面積(A)および中空断面の中空部2の面積(B)を求め、次式より算出し、測定回数を20回として、その値の平均値を中空率とした。
中空率(%)=(B/A)×100。
(6) Hollow ratio An area (A) and a hollow cross section obtained from an outer shape including a hollow portion of a thread (hollow cross section short fiber) 1 as shown in FIG. The area (B) of the
Hollow ratio (%) = (B / A) × 100.
(7)偏心率
日本光学社製光学顕微鏡により糸断面写真を撮影し、図1に示すように、糸(中空断面短繊維)1の重心位置(C)、中空部分の重心位置(D)および繊維半径を求め、次式より算出し、測定回数を20回として、その値の平均値を偏心率とした。
偏心率(%)=(C−D)間の距離/繊維半径×100。
(7) Eccentricity Taken a cross-sectional photograph of the yarn with an optical microscope manufactured by Nippon Optical Co., Ltd., as shown in FIG. 1, the center of gravity (C) of the yarn (hollow cross-section short fiber) 1, the center of gravity (D) of the hollow portion and The fiber radius was obtained and calculated from the following formula. The number of measurements was set to 20 times, and the average of the values was defined as the eccentricity.
Eccentricity (%) = distance between (C−D) / fiber radius × 100.
(8)生分解性
得られた繊維10gの試料を土中に埋没し、6ヶ月後に取り出した。この繊維の強力が埋没前の強力初期値に対して50%以下に低下している場合、生分解性が良好で(○)であるとし、強力が埋没前の強力に対し50%を越える場合には生分解性不良(×)であると評価した。繊維の強力はJIS L−1015記載の方法に準じて引張強力(cN)を求めた。
(8) Biodegradability A sample of 10 g of the obtained fiber was buried in the soil and taken out after 6 months. When the strength of this fiber is less than 50% of the initial strength before burying, the biodegradability is good (○), and the strength exceeds 50% of the strength before burying. Was evaluated as having poor biodegradability (×). Tensile strength (cN) was determined in accordance with the method described in JIS L-1015.
(9)耐熱性評価(融点)
パーキンエルマ製示差走査型熱量計DSC−7型を用い、昇温速度は10℃/分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線においてピークを与える温度を融点とした。
(9) Heat resistance evaluation (melting point)
A differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elma was used, and the rate of temperature increase was measured under the condition of 10 ° C./min. The temperature at which a peak was obtained in the obtained endothermic curve was taken as the melting point.
実施例1
融点170℃であるポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス社;グレード6201D)を、100℃に設定した熱風乾燥機で10時間乾燥した。乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡糸機にて、メルター温度240℃にて溶融紡糸し、紡糸温度240℃として溶融パックへ導入して、スリット幅0.13mm、スリット直径1.2mm、孔長0.30mmの細孔を180ホール有する偏心中空紡糸口金から紡出した。この紡糸糸条を20℃、160m/分のチムニー風により非対称冷却を行った。冷却後、油剤を付与・収束した後、1200m/分で引き取って、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を就職して70万dtexとして、90℃の液浴中で3.0倍に延伸した後、スタッファーボックスで機械捲縮を付与し、76mmに切断し、中空率30%、偏心率20%のポリ乳酸短繊維を得た(SF−1)。該繊維に表2−(1)に示す油剤をスプレー方式にて繊維に対し0.5重量%となるように給油付与し、145℃×10分間熱処理を施した。得られた綿についての評価結果を表1示す。ポリ乳酸特有のキシミ感・熱処理による黄変もなく、また構造差捲縮による優れた嵩高性を有していた。
Example 1
A polylactic acid chip (Nature Works, grade 6201D) having a melting point of 170 ° C. was dried with a hot air dryer set at 100 ° C. for 10 hours. The dried chip was melt-spun with a pressure melter type spinning machine at a melter temperature of 240 ° C. and introduced into the melt pack at a spinning temperature of 240 ° C., and the slit width was 0.13 mm, the slit diameter was 1.2 mm, the hole length was 0. Spinning was performed from an eccentric hollow spinneret having 180 holes with 30 mm pores. The spun yarn was asymmetrically cooled by a chimney wind at 20 ° C. and 160 m / min. After cooling, the oil agent was applied and converged, and then taken out at 1200 m / min to obtain an undrawn yarn. The obtained undrawn yarn was employed and was drawn up to 700,000 dtex, 3.0 times in a 90 ° C. liquid bath, then mechanically crimped with a stuffer box, cut to 76 mm, and a hollow ratio of 30% A short polylactic acid fiber having an eccentricity of 20% was obtained (SF-1). Oil was given to the fiber so that the oil agent shown in Table 2- (1) was 0.5% by weight with respect to the fiber by a spray method, and heat treatment was performed at 145 ° C. for 10 minutes. Table 1 shows the evaluation results for the obtained cotton. There was no discoloration due to polylactic acid, no yellowing due to heat treatment, and excellent bulkiness due to structural difference crimp.
実施例2
融点170℃であるポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス社;グレード6201D)を、100℃に設定した熱風乾燥機で10時間乾燥した。乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡糸機にて、メルター温度240℃にて溶融紡糸し、紡糸温度240℃として溶融パックへ導入して、スリット幅0.13mm、スリット直径1.2mm、孔長0.30mmの細孔を180ホール有する偏心中空紡糸口金から紡出した。この紡糸糸条を20℃、100m/分のチムニー風により非対称冷却を行った。冷却後、油剤を付与・収束した後、1200m/分で引き取って、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を就職して70万dtexとして、90℃の液浴中で3.0倍に延伸した後、スタッファーボックスで機械捲縮を付与し、76mmに切断し、中空率30%、偏心率20%のポリ乳酸短繊維を得た(SF−2)。該繊維に表2−1に示す油剤をスプレー方式にて繊維に対し0.5重量%となるように給油付与し、145℃×10分間熱処理を施した。得られた綿についての評価結果を表1示す。ポリ乳酸特有のキシミ感・熱処理による黄変もなく、また構造差捲縮による優れた嵩高性を有していた。
Example 2
A polylactic acid chip (Nature Works, grade 6201D) having a melting point of 170 ° C. was dried with a hot air dryer set at 100 ° C. for 10 hours. The dried chip was melt-spun with a pressure melter type spinning machine at a melter temperature of 240 ° C. and introduced into the melt pack at a spinning temperature of 240 ° C., and the slit width was 0.13 mm, the slit diameter was 1.2 mm, the hole length was 0. Spinning was performed from an eccentric hollow spinneret having 180 holes with 30 mm pores. The spun yarn was asymmetrically cooled by a chimney wind at 20 ° C. and 100 m / min. After cooling, the oil agent was applied and converged, and then taken out at 1200 m / min to obtain an undrawn yarn. The obtained undrawn yarn was employed and was drawn up to 700,000 dtex, 3.0 times in a 90 ° C. liquid bath, then mechanically crimped with a stuffer box, cut to 76 mm, and a hollow ratio of 30% A short polylactic acid fiber having an eccentricity of 20% was obtained (SF-2). The oil agent shown in Table 2-1 was applied to the fiber by spraying so as to be 0.5% by weight with respect to the fiber, followed by heat treatment at 145 ° C. for 10 minutes. Table 1 shows the evaluation results for the obtained cotton. There was no discoloration due to polylactic acid, no yellowing due to heat treatment, and excellent bulkiness due to structural difference crimp.
比較例1
融点170℃であるポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス社;グレード6201D)ならび融点150℃であるポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス社;グレード6751D)をそれぞれ100℃に設定した熱風乾燥機で10時間乾燥した。複合紡糸機にて、メルター温度240℃にて溶融紡糸し、紡糸温度240℃として溶融パックへ導入して、スリット幅0.13mm、スリット直径1.2mm、孔長0.30mmの細孔を180ホール有する紡糸口金から紡出しサイドバイサイド型複合糸を得た。その後、油剤を付与・収束した後、1200m/分で引き取って、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を就職して70万dtexとして、90℃の液浴中で3.0倍に延伸した後、スタッファーボックスで機械捲縮を付与し、76mmに切断し、ポリ乳酸短繊維を得た。該繊維に表2−1に示す油剤をスプレー方式にて繊維に対し0.5重量%となるように給油付与し、145℃×10分間熱処理を施した。得られた綿についての評価結果を表1示す。得られた原綿は嵩高性・風合いに優れるものの低融点ポリマーを使用しているため熱処理による黄変・耐熱性に劣るものであった。
Comparative Example 1
Polylactic acid chips having a melting point of 170 ° C. (Nature Works; grade 6201D) and polylactic acid chips having a melting point of 150 ° C. (Nature Works; grade 6751D) were each dried for 10 hours with a hot air drier set at 100 ° C. In a compound spinning machine, melt spinning at a melter temperature of 240 ° C., introducing the melt into a melt pack at a spinning temperature of 240 ° C., and 180 pores having a slit width of 0.13 mm, a slit diameter of 1.2 mm, and a pore length of 0.30 mm are provided. A side-by-side type composite yarn was obtained by spinning from a spinneret having holes. Then, after giving and converging the oil, it was taken up at 1200 m / min to obtain an undrawn yarn. The obtained undrawn yarn is employed and is drawn to 700,000 dtex, and is drawn 3.0 times in a 90 ° C liquid bath, then mechanically crimped with a stuffer box, cut to 76 mm, and polylactic acid short fiber Got. The oil agent shown in Table 2-1 was applied to the fiber by spraying so as to be 0.5% by weight with respect to the fiber, followed by heat treatment at 145 ° C. for 10 minutes. Table 1 shows the evaluation results for the obtained cotton. Although the obtained raw cotton was excellent in bulkiness and texture, it was inferior in yellowing and heat resistance due to heat treatment since a low melting point polymer was used.
比較例2
実施例2で得られた(SF2)に表2に示す2の油剤をスプレー方式にて繊維に対して0.5重量%となるように給油付与し、145℃×10分の熱処理を施した。得られた繊維は、表1に示す通り、制電性が悪く熱処理による変色をした。また、洗濯後のキシミ感が強くなり滑り性に劣るものであった。
Comparative Example 2
(SF2) obtained in Example 2 was supplied with oil of 2 shown in Table 2 by spraying so as to be 0.5% by weight with respect to the fiber, and was subjected to heat treatment at 145 ° C. for 10 minutes. . As shown in Table 1, the obtained fibers had poor antistatic properties and were discolored by heat treatment. Moreover, the feeling of squeaking after washing became strong and the slipperiness was poor.
比較例3
融点170℃であるポリ乳酸チップ(ネイチャーワークス社;グレード6201D)を、100℃に設定した熱風乾燥機で10時間乾燥した。乾燥したチップをプレッシャーメルター型紡糸機にて、メルター温度240℃にて溶融紡糸し、紡糸温度240℃として溶融パックへ導入して、スリット幅0.13mm、スリット直径1.2mm、孔長0.30mmの細孔を180ホール有する中空紡糸口金から紡出した。この紡糸糸条を20℃、100m/分のチムニー風により非対称冷却を行った。冷却後、油剤を付与・収束した後、1200m/分で引き取って、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を就職して70万dtexとして、90℃の液浴中で3.0倍に延伸した後、スタッファーボックスで機械捲縮を付与し、76mmに切断し、ポリ乳酸短繊維を得た。該繊維に表2−2に示す油剤をスプレー方式にて繊維に対し0.5重量%となるように給油付与し、145℃×10分間熱処理を施した。得られた綿についての評価結果を表1示す。得られた繊維は、制電性が悪く熱処理による変色をした。また、洗濯後のキシミ感が強くなり滑り性に劣るものであり、構造差捲縮による捲縮が発現せず、十分な嵩高性を得られなかった。
Comparative Example 3
A polylactic acid chip (Nature Works, grade 6201D) having a melting point of 170 ° C. was dried with a hot air dryer set at 100 ° C. for 10 hours. The dried chip was melt-spun with a pressure melter type spinning machine at a melter temperature of 240 ° C. and introduced into the melt pack at a spinning temperature of 240 ° C., and the slit width was 0.13 mm, the slit diameter was 1.2 mm, the hole length was 0. Spinning was performed from a hollow spinneret having 180 holes with 30 mm pores. The spun yarn was asymmetrically cooled by a chimney wind at 20 ° C. and 100 m / min. After cooling, the oil agent was applied and converged, and then taken out at 1200 m / min to obtain an undrawn yarn. The obtained undrawn yarn is employed and is drawn to 700,000 dtex, and is drawn 3.0 times in a 90 ° C liquid bath, then mechanically crimped with a stuffer box, cut to 76 mm, and polylactic acid short fiber Got. The oil agent shown in Table 2-2 was applied to the fiber by spraying so that the amount of oil was 0.5% by weight with respect to the fiber, and heat treatment was performed at 145 ° C. for 10 minutes. Table 1 shows the evaluation results for the obtained cotton. The obtained fiber was poor in antistatic property and discolored by heat treatment. Further, the feeling of squeezing after washing was strong and the slipperiness was poor, and crimping due to structural difference crimping did not occur, and sufficient bulkiness could not be obtained.
1:偏心中空繊維の断面(断面積:A)
2:偏心中空部(中空部面積:B)
3:繊維重心位置:C
4:中空部重心位置:D
1: Cross section of eccentric hollow fiber (cross section: A)
2: Eccentric hollow part (hollow part area: B)
3: Fiber center of gravity position: C
4: Center of gravity of hollow part: D
Claims (5)
(1)中空率が20〜50%
(2)捲縮率が10〜40%
(3)偏心率が10〜40% A polylactic acid crimped yarn comprising polylactic acid, the fiber cross section of which is an eccentric hollow cross section, and satisfies all of the following requirements.
(1) Hollow ratio is 20 to 50%
(2) Crimp rate of 10-40%
(3) Eccentricity is 10-40%
[A]:アルコキシ末端アミノ変性シリコーンまたはヒドロキシ末端アミノ変性シリコーン
[B]:アミノアルコキシシラン The polylactic acid crimped yarn according to claim 1, wherein the fiber surface is coated with a silicone polymer film, and the silicone polymer film contains the following [A] and [B] as essential components.
[A]: alkoxy-terminated amino-modified silicone or hydroxy-terminated amino-modified silicone [B]: aminoalkoxysilane
[C]:カチオン系界面活性剤
[D]:アニオン系界面活性剤
[E]:ノニオン系界面活性剤 The polylactic acid crimped yarn according to claim 1 or 2, wherein the silicone-based polymer film further contains at least one of the following [C] to [E] as a subcomponent.
[C]: Cationic surfactant [D]: Anionic surfactant [E]: Nonionic surfactant
([A]+[B])/([C]+[D]+[E])=50/50〜90/10 The polylactic acid crimped yarn according to claim 3, wherein the silicone-based polymer film contains the components [A] to [E] in the following ratio (weight ratio).
([A] + [B]) / ([C] + [D] + [E]) = 50/50 to 90/10
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