JP2014189934A - Nanofiber - Google Patents

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Yosuke Takatani
Yukinobu Maesaka
行信 前坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nanofiber including scarce gelled impurities within the fiber interior and having an excellent abrasion resistance.SOLUTION: The provided nanofiber is obtained by filtering an already dried chip scheduled to be used for spinning and a body of washing water including a chip powder through a made-of-stainless-steel mesh having apertures commensurate with 50-99% of the chip size so as to separate the chip alone, by separating the chip powder and washing water through a filter having 10 μm apertures so as to manage the chip powder content within the resin chip at 0.01-1% in terms of weight ratio, and by subjecting the resulting thermoplastic resin having an adjusted gel content of 0.1-3.0% to a sea-island-type composite spinning method so as to realize single fiber diameters of 50-1000 nm.

Description

本発明は、繊維内部に含まれるゲル状異物の量が少なく、耐摩耗性に優れたナノファイバーに関するものである。   The present invention relates to a nanofiber having a small amount of gel-like foreign matter contained in a fiber and excellent in wear resistance.

ポリエステルやポリアミドを代表とする合成繊維は、繊維径や形状、物性の原糸設計が容易であり、かつ寸法安定性にも優れていることから、一般衣料のみならず、産業資材用途として広く用いられている。   Synthetic fibers such as polyester and polyamide are widely used not only for general apparel but also for industrial materials because they are easy to design yarns of fiber diameter, shape, and physical properties and are excellent in dimensional stability. It has been.

近年では、保温・発熱衣料やコンプレッションウェアのような機能性衣料や、低圧損高集塵フィルター、電子回路基盤印刷用スクリーン紗など、既存の合成繊維にとって特殊かつ新たな用途へも使用され始めており、高機能繊維の創出・進歩に対する期待は高まりを見せている。   In recent years, it has begun to be used for special and new applications for existing synthetic fibers, such as functional clothing such as heat insulation / heat-generating clothing and compression wear, low pressure loss high dust collection filters, screens for printing on electronic circuit boards, etc. The expectations for the creation and advancement of high-performance fibers are growing.

高機能繊維の一つとして、繊維径1000nm以下の細さを有する超極細繊維(ナノファイバー)の開発が進められている。ナノファイバーの特長としては、繊維径のスケールダウンによる柔軟性(ソフト感)の向上、比表面積の増大、糸条内空隙の微細化が挙げられ、それにより得られる高吸水・高吸湿性、高摩擦特性、良好なワイピング性能を活かして、スポーツ資材・産業用フィルター・ハードディスク用精密研磨布などへの応用展開がなされている。   As one of high-performance fibers, development of ultra-fine fibers (nanofibers) having a fiber diameter of 1000 nm or less is being promoted. Features of nanofibers include increased flexibility (soft feeling) by scaling down the fiber diameter, increased specific surface area, and refined voids in the yarn, resulting in high water absorption and high moisture absorption, high Utilizing its friction characteristics and good wiping performance, it has been applied to sports materials, industrial filters, and precision polishing cloths for hard disks.

ナノファイバーを製造する方法の一つとして、エレクトロスピニング(ESP)法が提案されている。ESP法とは、樹脂を溶質として含有する溶液に電圧を印加しながら電界中に放出することでナノファイバーを取り出す製法(例えば、特許文献1参照)であるが、放出されたナノファイバーは長繊維として採取することが難しいため、用途はフィルター等の不織布に限定されてしまうほか、繊維径や配置の制御も困難であることから、衣料用途には適さないという欠点があった。   An electrospinning (ESP) method has been proposed as one method for producing nanofibers. The ESP method is a production method (see, for example, Patent Document 1) in which nanofibers are extracted by discharging them into an electric field while applying a voltage to a solution containing a resin as a solute. In addition to being limited to non-woven fabrics such as filters, it is also difficult to control the fiber diameter and arrangement, so that it is not suitable for clothing applications.

その他の方法としては、ポリマーブレンド技術とポリマー溶解除去技術の組み合わせによる、バンドル状ナノファイバーの製造方法が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。該特許文献2の技術により製造されるナノファイバー自体は短繊維ではあるが、集合体を成しているため長繊維として織物、編物のような布帛製品とすることも可能である。しかし、ナノファイバーおよび集合体の単糸径制御が困難であることや、短繊維の集合体であるゆえに強度が低く、フィブリル化や脱落により耐磨耗性が低く、布帛製品として実用的でないという問題があった。   As another method, a method for producing a bundle-like nanofiber by combining a polymer blend technique and a polymer dissolution removal technique has been proposed (for example, see Patent Document 2). Although the nanofiber itself manufactured by the technique of Patent Document 2 is a short fiber, it can be made into a fabric product such as a woven fabric or a knitted fabric as a long fiber because it forms an aggregate. However, it is difficult to control the single fiber diameter of nanofibers and aggregates, and because of the aggregates of short fibers, the strength is low, and the abrasion resistance is low due to fibrillation and detachment, making it impractical as a fabric product. There was a problem.

上記の技術で問題となっている耐久性、品質の劣位を克服し、織物、編物にまで適用しうる長繊維ナノファイバー開発の手段として、近年では海島型複合紡糸技術の深化が盛んに行われている(例えば、特許文献3、4参照)。しかしながら、該特許文献3、4に代表される従来技術に例示されている海島型複合繊維の開発は、島成分直径を如何にして細くするかという課題解決にのみ特化したものである。   As a means of developing long-fiber nanofibers that can be applied to woven fabrics and knitted fabrics, overcoming the inferior durability and quality problems that have been a problem with the above technologies, in recent years, the deepening of sea-island type composite spinning technology has been actively conducted. (For example, see Patent Documents 3 and 4). However, the development of sea-island type composite fibers exemplified in the prior art represented by Patent Documents 3 and 4 is specialized only in solving the problem of how to reduce the island component diameter.

溶融紡糸工程においては、高温の溶融ポリマーが配管や紡糸口金内を通過するため、程度の大小はあるがポリマーの熱劣化は避けられない。従来同等の品質管理の下で製造されたナノファイバーは、特に精密性や無埃が望まれる精密機器の研磨布用途には実用性に欠けたものとなってしまう。   In the melt spinning process, since a high-temperature molten polymer passes through a pipe or a spinneret, thermal degradation of the polymer is inevitable although it is large or small. Conventionally, nanofibers manufactured under the same quality control are not practical for use in abrasive cloths for precision instruments that require precision and dust-freeness.

特開2007−303015号公報(特許請求の範囲)JP 2007-303015 (Claims) 特開2004−162244号公報(特許請求の範囲)JP 2004-162244 A (Claims) 特開2007−100243号公報(特許請求の範囲)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-100343 (Claims) 特開2011−208326号公報(特許請求の範囲)JP 2011-208326 A (Claims)

本発明の課題は、上記従来技術の課題を克服し、得られるナノファイバーの溶融紡糸工程の熱履歴を制御し、繊維内部に含まれるゲル状異物の量が少なく、耐摩耗性に優れたナノファイバーを提供することにある。   The object of the present invention is to overcome the problems of the prior art described above, control the thermal history of the melt spinning process of the resulting nanofiber, reduce the amount of gel-like foreign matter contained in the fiber, and have excellent wear resistance. To provide fiber.

前記課題を解決するため、本発明は下記の構成からなる。すなわち、
熱可塑性樹脂からなる平均単繊維直径が50〜1000nmかつゲル化率が0.1〜3.0%であることを特徴とするナノファイバー。
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration. That is,
Nanofibers having an average single fiber diameter of 50 to 1000 nm and a gelling rate of 0.1 to 3.0% made of a thermoplastic resin.

本発明によれば、繊維内部に含まれるゲル状異物の量が少なく、耐摩耗性に優れたナノファイバーを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain nanofibers with a small amount of gel-like foreign matter contained in the fiber and excellent wear resistance.

本発明のナノファイバーを構成する熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等の樹脂が挙げられる。例えば、ポリエステル系樹脂としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、更にはテレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸といった芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、アルキレングリコール成分から選ばれた少なくとも一種のグリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルのほか、ポリ乳酸も対象とできる。さらに、上記以外の第3成分が共重合された共重合ポリエステルを使用することもできる。特に、5−ナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合成分としたポリエステルはアルカリ水溶液に対する溶解性や分解性が高いため、ナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維の海成分ポリマーとして用いるのに好適である。   Examples of the thermoplastic resin constituting the nanofiber of the present invention include polyester-based, polyamide-based, and polyolefin-based resins. For example, polyester resins include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. In addition to polyesters containing aromatic dicarboxylic acids such as acids as the main acid component and at least one glycol selected from ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, and alkylene glycol components as the main glycol component, polylactic acid can also be targeted. . Furthermore, a copolyester obtained by copolymerizing a third component other than the above can also be used. In particular, polyesters containing 5-sodium sulfoisophthalic acid or polyethylene glycol as a copolymer component are highly soluble and degradable in an aqueous alkali solution, and are therefore used as sea component polymers for sea-island composite fibers suitable for obtaining nanofibers. It is suitable for.

また、ポリアミド系樹脂としては、6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸やε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタムを主たる原料とするポリアミドのほか、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、またはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン等をジアミン成分とする共重合ポリアミドも対象とできる。さらに、上記以外の第3成分が共重合された変性ポリアミドを使用することもできる。   The polyamide-based resin includes polyamides mainly composed of amino acids such as 6-aminocaproic acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and paraaminomethylbenzoic acid, and lactams such as ε-caprolactam and ω-laurolactam. In addition, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, octadecane The main acid component is aliphatic dicarboxylic acid such as diacid or aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc., tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,5-pentanediamine, 2-methylpenta Methylenediamine, noname Copolymer polyamides containing tylenediamine, undecamethylenediamine, dodecamethylenediamine or the like as a diamine component can also be used. Furthermore, a modified polyamide obtained by copolymerizing a third component other than the above can also be used.

ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンを対象とし、さらにはポリスチレンも熱可塑性樹脂の対象となる。   Polyolefin resins are targeted for polyethylene and polypropylene, and polystyrene is also targeted for thermoplastic resins.

上記の熱可塑性樹脂には、酸化チタンなどの艶消し剤、難燃剤、滑剤、抗酸化剤、耐熱剤、着色顔料等として、無機微粒子や有機化合物、カーボンブラックを必要に応じて添加することができる。   In the above thermoplastic resin, inorganic fine particles, organic compounds, and carbon black may be added as necessary as a matting agent such as titanium oxide, a flame retardant, a lubricant, an antioxidant, a heat-resistant agent, and a color pigment. it can.

本発明のナノファイバーの平均単繊維直径は50〜1000nmである。ナノファイバーの単繊維直径を1000nm以下とすることで、既存の極細繊維(マイクロファイバーを含む)製品では成し得なかったソフト感やスクラッチ性(低攻撃性)が得られ、さらには比表面積増大に伴う高摩擦力や高ワイピング性、空隙率増大に伴う吸着性の向上が達成される。より優れたスクラッチ性・ワイピング効果を得るためには、単繊維直径が900nm以下であることが好ましく、さらに好ましくは800nm以下、一層好ましくは750nm以下である。ナノファイバーの単繊維直径は細いほど好ましいが、細化に伴って破断強度が低下し実使用に不適となってしまうことから、50nm程度が限度である。   The average single fiber diameter of the nanofiber of the present invention is 50 to 1000 nm. By making the nanofiber single fiber diameter 1000 nm or less, softness and scratch properties (low attack) that cannot be achieved with existing ultrafine fiber (including microfiber) products can be obtained, and the specific surface area can be increased. The high frictional force and high wiping property associated with the improvement of the adsorptivity due to the increase in the porosity are achieved. In order to obtain a more excellent scratch property and wiping effect, the single fiber diameter is preferably 900 nm or less, more preferably 800 nm or less, and still more preferably 750 nm or less. The smaller the single fiber diameter of the nanofiber, the better. However, since the breaking strength is reduced with the thinning and becomes unsuitable for actual use, the limit is about 50 nm.

本発明のナノファイバーのゲル化率は0.1〜3.0%である。ゲル化率を3.0%以下とすることで高次加工性および耐摩耗性に優れたナノファイバーを得ることができる。より優れた耐摩耗性を得るためには、ゲル化率が2.0%以下であることが好ましく、さらに好ましくは1.5%以下、一層好ましくは1.0%以下である。ゲル化率は小さいほど好ましいが、溶融紡糸工程においては樹脂の加熱溶融に伴う熱履歴が避けられないため、0.1%程度が限度である。   The gelation rate of the nanofiber of the present invention is 0.1 to 3.0%. By setting the gelation rate to 3.0% or less, nanofibers excellent in high-order workability and wear resistance can be obtained. In order to obtain more excellent wear resistance, the gelation rate is preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and still more preferably 1.0% or less. The smaller the gelation rate, the better. However, in the melt spinning process, the thermal history associated with the heat melting of the resin is unavoidable, so about 0.1% is the limit.

本発明のナノファイバーの製造方法としては、海島型複合紡糸法を適用することが好ましい。海島型複合紡糸法を適用することで、口金単孔当たりのポリマー吐出量を増量することができるため、超極細繊維を紡糸する場合でも製糸性が安定する。海島型複合紡糸に用いる口金は、品質安定的および操業安定的に1000nm以下の極細繊維を紡糸することが可能であれば、公知のいずれの内部構造のものであってもよい。島成分の断面形状も丸断面のほか多角形、中空、Y型、X型、C型、繭型、楕円型など、用途や要求特性に応じて任意に選択・採用することができる。   As a method for producing the nanofiber of the present invention, it is preferable to apply a sea-island type composite spinning method. By applying the sea-island type composite spinning method, the amount of polymer discharged per single hole of the die can be increased, so that the spinning performance is stable even when spinning ultrafine fibers. The base used for the sea-island type composite spinning may have any known internal structure as long as it can spin ultrafine fibers of 1000 nm or less stably in quality and operation. The cross-sectional shape of the island component can be arbitrarily selected and adopted according to the use and required characteristics such as polygonal, hollow, Y-type, X-type, C-type, saddle-type, and elliptical shape in addition to the round cross-section.

本発明のナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維は、溶解剤に対し易溶解性樹脂である海成分と難溶解性樹脂の島成分からなる。島成分と海成分は、溶解剤処理時の溶解速度差ができるだけ大きな組み合わせで製糸することが好ましい。好ましい溶解速度差の範囲は、海成分の溶解速度を島成分に対して5〜300倍である。ただし、島成分ポリマーが溶解剤に全く溶解しない場合はその限りではない。溶解速度差を5〜300倍とすることで、海成分の溶解除去がスムーズに実行され、海島単糸の表面/芯部での島成分溶解剤接触時間差が少なくなるため、繊維径バラツキが小さいナノファイバー群を得ることができる。溶解速度差のより好ましい範囲は20〜280倍である。   A sea-island type composite fiber suitable for obtaining the nanofiber of the present invention comprises a sea component which is a readily soluble resin with respect to a solubilizer and an island component of a hardly soluble resin. It is preferable that the island component and the sea component are produced by a combination having as large a difference in dissolution rate as possible when the dissolving agent is processed. A preferable range of the dissolution rate difference is 5 to 300 times the dissolution rate of the sea component with respect to the island component. However, this is not the case when the island component polymer does not dissolve in the dissolving agent at all. By making the difference in dissolution rate 5 to 300 times, the dissolution and removal of the sea component is executed smoothly, and the difference in the contact time of the island component solubilizer at the surface / core of the sea island single yarn is reduced, so the fiber diameter variation is small. A group of nanofibers can be obtained. A more preferable range of the difference in dissolution rate is 20 to 280 times.

上記海島型複合繊維に用いる島成分および海成分の好ましい組み合わせの一例を以下に列挙する。溶解剤がアルカリ水溶液の場合は、海成分が共重合ポリエステル樹脂かつ島成分がホモポリエステル樹脂、海成分が脂肪族ポリエステル樹脂かつ島成分がポリアミド系樹脂、海成分が脂肪族ポリエステル樹脂かつ島成分が芳香族ジカルボン酸からなるポリエステル樹脂などである。溶解剤が酸水溶液の場合は、海成分がポリアミド系樹脂かつ島成分がポリエステル系樹脂などである。溶解剤がトルエンやトリクロロエチレンのような有機溶媒の場合は、海成分がポリスチレンかつ島成分がポリエステル系樹脂、海成分がポリスチレンかつ島成分がポリアミド系樹脂などである。また、ポリビニルアルコールは熱水に可溶であることから、ナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維の海成分ポリマーとして用いるのに好適である。なお、スムーズな溶解処理を行うため、精錬や別の溶剤による前処理を行ってよい。   Examples of preferred combinations of island components and sea components used for the sea-island type composite fibers are listed below. When the dissolving agent is an alkaline aqueous solution, the sea component is a copolyester resin and the island component is a homopolyester resin, the sea component is an aliphatic polyester resin and the island component is a polyamide resin, and the sea component is an aliphatic polyester resin and the island component. Polyester resin made of aromatic dicarboxylic acid. When the dissolving agent is an acid aqueous solution, the sea component is a polyamide-based resin and the island component is a polyester-based resin. When the dissolving agent is an organic solvent such as toluene or trichlorethylene, the sea component is polystyrene and the island component is a polyester resin, the sea component is polystyrene and the island component is a polyamide resin. In addition, since polyvinyl alcohol is soluble in hot water, it is suitable for use as a sea component polymer of a sea-island composite fiber suitable for obtaining nanofibers. In addition, in order to perform a smooth melting process, you may perform the reprocessing and the pre-process by another solvent.

ナノファイバーを構成する島成分にはブレンドポリマーを使用してもよい。ブレンド成分が溶解剤に可溶である場合には、表面にボイド(窪み)やスリットを有するナノファイバーを得ることもでき、表面積増大による吸着性のさらなる向上に加え、吸水性・保水性の付与も期待できる。   A blend polymer may be used for the island component constituting the nanofiber. If the blend components are soluble in the solubilizer, nanofibers with voids or slits on the surface can be obtained, and in addition to further improving the adsorptivity by increasing the surface area, providing water absorption and water retention Can also be expected.

本発明のナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維は、溶融紡糸法により得ることができるが、島成分ポリマーを溶融する直前の時点において、島成分ポリマーの樹脂チップ中のチップ粉含有率を重量割合で0.01〜1%に管理することが重要となる。   The sea-island type composite fiber suitable for obtaining the nanofiber of the present invention can be obtained by a melt spinning method, but at the time immediately before melting the island component polymer, the chip powder content in the resin chip of the island component polymer It is important to manage the content of 0.01 to 1% by weight.

ここで、チップ粉含有率の測定方法について説明する。まず、紡糸に用いようとする乾燥済みチップ群を溶融直前で適量抜き出し、純水中で洗浄する。チップおよびチップ粉を含む洗浄水をチップサイズの50〜99%の目開きのステンレス製メッシュ等で濾過することでチップのみを分離、さらに目開き10μmのフィルターでチップ粉と洗浄水を分離する。分離したチップの重量(W1)とチップ粉の重量(W2)を測定し、下記の式に代入することでチップ粉含有率を測定した。
チップ粉含有率=(W2×100)/(W1+W2)
W1:チップのみの重量(g)、W2:抜き出したチップから分離したチップ粉の重量(g)
チップ粉は使用する樹脂チップそのものよりも結晶化度が高く、高融点になる傾向がある。そのため、工程内に混入したチップ粉は完全には溶融せず、ゲル状の異物として繊維内に含まれることとなる。ゲル状異物が存在する部分は樹脂のみからなる部分よりも強度が劣るため、糸切れや毛羽立ち、繊維脱落といった繊維磨耗の要因になることから、紡糸工程からチップ粉を排除することが重要となる。加えて、繊維径よりもサイズの大きなチップ粉が混入した場合、繊維中で節のように存在し、繊維長手方向の繊維径均一性が保たれないことから、ワイピングクロスに使用した際の拭き取り性能(以下、ワイピング性と称す)に劣る要因にもなる。チップ粉含有率を1%以下にすることで、耐摩耗性に優れたナノファイバーを得ることができるのだが、より好ましくは0.8%以下、さらに好ましくは0.5%以下である。チップ粉の含有量は少ないほど好ましいが、完全なチップ粉除去は実質的に困難であるため、0.01%が限度である。
Here, the measuring method of chip powder content rate is demonstrated. First, an appropriate amount of the dried chips to be used for spinning is extracted immediately before melting and washed in pure water. Only the chip is separated by filtering the chip and the washing water containing the chip powder with a stainless mesh having an opening of 50 to 99% of the chip size, and further the chip powder and the washing water are separated with a filter having an opening of 10 μm. The weight (W1) of the separated chip and the weight (W2) of the chip powder were measured, and the chip powder content was measured by substituting into the following formula.
Chip powder content = (W2 × 100) / (W1 + W2)
W1: Weight of only chip (g), W2: Weight of chip powder separated from extracted chip (g)
Chip powder has a higher crystallinity than the resin chip itself and tends to have a high melting point. Therefore, the chip powder mixed in the process is not completely melted and is contained in the fiber as a gel-like foreign substance. It is important to eliminate the chip powder from the spinning process because the part where the gel-like foreign material is present is inferior in strength to the part consisting only of the resin, which causes fiber wear such as yarn breakage, fluffing, and fiber loss. . In addition, when chip powder larger than the fiber diameter is mixed, it exists like a node in the fiber, and the fiber diameter uniformity in the fiber longitudinal direction cannot be maintained. It also becomes a factor inferior in performance (hereinafter referred to as wiping property). By making the chip powder content 1% or less, nanofibers excellent in wear resistance can be obtained, but it is more preferably 0.8% or less, and still more preferably 0.5% or less. The smaller the amount of chip powder, the better. However, since complete chip powder removal is substantially difficult, 0.01% is the limit.

チップ粉含有率を1%以下に管理するための手法について以下に記載する。   The technique for managing the chip powder content to 1% or less is described below.

まず初めに、未乾燥チップを純水で洗浄し、チップ製造工程で発生したチップカット屑を除去する工程を経る。使用する純水の量が少なすぎるとチップ同士が擦れて新たな粉の発生源になることから、純水の量はチップの見かけ体積に対して等量以上とすることが好ましい。また、超音波処理は微細なチップ屑まで効果的に除去することが可能であるため、洗浄工程に導入するのが好ましい。   First, an undried chip is washed with pure water, and a process of removing chip cut waste generated in the chip manufacturing process is performed. If the amount of pure water used is too small, the chips rub against each other and become a source of new powder, so the amount of pure water is preferably equal to or greater than the apparent volume of the chips. In addition, since ultrasonic treatment can effectively remove even fine chip waste, it is preferably introduced into the cleaning process.

続いて、チップを含んだ洗浄水をフィルターで濾過し、チップのみを掬い上げる作業を行う。フィルターの目開きは、チップを捕捉できる程度の大きさであればよく、チップサイズの50〜99%の目開きのステンレス製メッシュ等が好ましく用いられる。50%以上とすることで未乾燥チップに付着していた屑まで捕捉されることを防止することができ、99%以下とすることでチップ自体がフィルターを通過するのを防ぐことができる。   Subsequently, the cleaning water containing the chips is filtered through a filter, and only the chips are scooped up. The opening of the filter is not limited as long as the chip can be captured, and a stainless steel mesh having an opening of 50 to 99% of the chip size is preferably used. By setting it to 50% or more, it is possible to prevent even the waste adhering to the undried chip from being trapped, and by setting it to 99% or less, it is possible to prevent the chip itself from passing through the filter.

上記の方法で水洗した未乾燥チップは、静置式乾燥機で乾燥を行うのがよい。静置式乾燥機で乾燥することで、チップ同士の擦れや乾燥機内壁への接触に起因するチップ粉の発生を抑制することができる。適用する乾燥条件はそのポリマー特性に適した既知の技術を用いて行う。   The undried chips washed with the above method are preferably dried with a stationary drier. By drying with a stationary drier, it is possible to suppress the generation of chip powder due to friction between chips and contact with the inner wall of the dryer. The drying conditions to be applied are performed using known techniques suitable for the polymer characteristics.

上記の方法で得られた乾燥チップを紡糸機に供給するに当たり、チップ同士の擦れや管壁との接触を最小化するべく、チップ供給部から溶融紡糸機に至るまでの経路(配管長)は極力短くするのが好ましい。具体的には、プレッシャーメルター型溶融紡糸機の場合は、熱板から配管長で5m以内の位置からチップを供給し、エクストルーダー型溶融紡糸機の場合は、スクリューへのチップ導入部から配管長で5m以内の位置からチップを供給する。以上の手法により、溶融する直前時点での樹脂チップ中のチップ粉含有率を1%以下に管理することが可能となる。   When supplying the dry chips obtained by the above method to the spinning machine, the path (pipe length) from the chip supply unit to the melt spinning machine is to minimize friction between the chips and contact with the tube wall. It is preferable to make it as short as possible. Specifically, in the case of a pressure melter type melt spinning machine, the tip is supplied from a position within 5 m of the pipe length from the hot plate, and in the case of an extruder type melt spinning machine, the length of the pipe is introduced from the tip introduction part to the screw. The chip is supplied from within 5m. By the above method, it becomes possible to manage the chip powder content in the resin chip at the time immediately before melting to 1% or less.

本発明においては、海島型複合繊維の海/島複合比(体積比)を10/90〜50/50の範囲にすることが好ましい。海成分を10%以上とすることで、島成分同士の融着を防ぐことができるため、脱海性に優れ、実使用に耐えうる強度のナノファイバーを得ることができる。また、海成分を50%以下とすれば、海成分溶解除去時間を短縮することが可能である上、海島複合繊維の過度な体積減量を抑制することができる。海/島複合比のより好ましい範囲は、15/85〜40/60である。   In the present invention, the sea / island composite ratio (volume ratio) of the sea-island type composite fiber is preferably in the range of 10/90 to 50/50. By setting the sea component to 10% or more, it is possible to prevent the island components from being fused to each other. Therefore, it is possible to obtain nanofibers that have excellent seawater removal properties and can withstand actual use. Further, when the sea component is 50% or less, it is possible to shorten the sea component dissolution and removal time, and it is possible to suppress an excessive volume loss of the sea-island composite fiber. A more preferable range of the sea / island composite ratio is 15/85 to 40/60.

本発明のナノファイバーを得るのに好適な海島型複合繊維は、例えば以下の方法により製造することができる。すなわち、前記の方法で得られた、十分にチップ粉が除去された島成分と海成分の各溶融ポリマーを用い、海島型複合紡糸用口金を通じて吐出された複合ポリマーを冷却固化し、巻き取ることで繊維化する。   A sea-island type composite fiber suitable for obtaining the nanofiber of the present invention can be produced, for example, by the following method. That is, using the island component and the sea component melted polymer obtained by the above method, from which the chip powder has been sufficiently removed, the composite polymer discharged through the sea-island type composite spinning die is cooled and solidified and wound up. To fiberize.

紡糸温度は高融点側のポリマー融点よりも+10〜+40℃の範囲で設定する。高融点側のポリマー融点よりも+10℃以上とすることで、ポリマーが紡糸機配管内で固化して閉塞することを防止し、+40℃以下にすることでポリマーの過度な熱劣化を抑制することができる。また、島成分ポリマーの溶融から口金吐出までの紡糸機内滞留時間は30分以内にすることが好ましい。   The spinning temperature is set in the range of +10 to + 40 ° C. from the polymer melting point on the high melting point side. By setting the polymer melting point to + 10 ° C or higher than the polymer melting point on the high melting point side, the polymer is prevented from solidifying and clogging in the spinning pipe, and by suppressing it to + 40 ° C or lower, excessive thermal deterioration of the polymer is suppressed. Can do. The residence time in the spinning machine from the melting of the island component polymer to the discharge of the die is preferably within 30 minutes.

巻取り方法に関しては、吐出されたポリマーを未延伸糸として一旦巻き取った後に延伸する二工程法のほか、紡糸および延伸工程を連続して行う直接紡糸延伸法や高速製糸法など、いずれのプロセスにおいても製造できる。半延伸糸として巻き取った後に延伸する工程でもよいが、いずれの場合においても、下記式で表される紡糸ドラフトを50〜400の範囲にすることが好ましい。
紡糸ドラフト=Vs/V0
Vs:紡糸速度(m/分)、V0:単孔吐出線速度(m/分)
紡糸ドラフトを50以上とすることで、口金孔から吐出されたポリマー流が長時間口金直下に留まることを防止し、口金面汚れを抑制することができることから、製糸性が安定する。また、紡糸ドラフトを400以下とすることで過張力による糸切れを抑制することが可能となり、操業安定的に海島型複合繊維を製糸できる。紡糸ドラフトのより好ましい範囲は、100〜350である。
Regarding the winding method, in addition to the two-step method in which the discharged polymer is once wound as an undrawn yarn and then drawn, any process such as the direct spinning drawing method or the high-speed spinning method in which spinning and drawing steps are continuously performed is used. Can also be manufactured. Although it may be a step of drawing after winding as a semi-drawn yarn, in any case, the spinning draft represented by the following formula is preferably in the range of 50 to 400.
Spinning draft = Vs / V0
Vs: Spinning speed (m / min), V0: Single hole discharge linear speed (m / min)
By setting the spinning draft to 50 or more, it is possible to prevent the polymer flow discharged from the die hole from staying directly under the die for a long time and to suppress the contamination of the die surface. Further, by setting the spinning draft to 400 or less, it becomes possible to suppress yarn breakage due to over tension, and sea-island type composite fibers can be produced stably in operation. A more preferable range of the spinning draft is 100 to 350.

上記の方法により得られた海島型複合繊維に対し、海成分・島成分ポリマーの組み合わせに適した溶解剤を用いて海成分ポリマーを溶出させることで本発明のナノファイバーを得ることができる。   The nanofibers of the present invention can be obtained by eluting the sea component polymer from the sea-island type composite fiber obtained by the above method using a solubilizer suitable for the combination of the sea component and the island component polymer.

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の各特性値は次の方法を用いた。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the following method was used for each characteristic value in an Example.

(1)ポリエステルの固有粘度(IV)
定義式のηrは、純度98%以上のO−クロロフェノール(OCP)10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、25℃の温度にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下記の式により求め、固有粘度(IV)を算出した。
ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
固有粘度(IV)=0.0242ηr+0.2634
η:ポリマー溶液の粘度
η0:OCPの粘度
t:溶液の落下時間(秒)
d:溶液の密度(g/cm
t0:OCPの落下時間(秒)
d0:OCPの密度(g/cm) 。
(1) Intrinsic viscosity of polyester (IV)
Ηr of the definition formula is obtained by dissolving 0.8 g of a sample polymer in 10 mL of O-chlorophenol (OCP) having a purity of 98% or more, and obtaining the relative viscosity ηr by the following formula using an Ostwald viscometer at a temperature of 25 ° C. The intrinsic viscosity (IV) was calculated.
ηr = η / η0 = (t × d) / (t0 × d0)
Intrinsic viscosity (IV) = 0.0242 ηr + 0.2634
η: viscosity of polymer solution η0: viscosity of OCP t: drop time of solution (seconds)
d: density of the solution (g / cm 3 )
t0: OCP fall time (seconds)
d0: OCP density (g / cm 3 ).

(2)ポリアミドの相対粘度(ηr)
ポリアミド系樹脂については、98%濃硫酸100mL中に試料ポリマーを1g溶かし、25℃の温度にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下記の式により求めた。
ηr=T1/T2
T1:溶液の落下時間(秒)、T2:濃硫酸の落下時間(秒) 。
(2) Relative viscosity of polyamide (ηr)
For the polyamide-based resin, 1 g of the sample polymer was dissolved in 100 mL of 98% concentrated sulfuric acid, and the relative viscosity ηr was determined by the following equation using an Ostwald viscometer at a temperature of 25 ° C.
ηr = T1 / T2
T1: Fall time (second) of solution, T2: Fall time (second) of concentrated sulfuric acid.

(3)メルトマスフローレート(MFR)
ポリスチレンのMFR(g/10分)は、JIS K 7210(1999)に従い測定した。
(3) Melt mass flow rate (MFR)
The MFR (g / 10 min) of polystyrene was measured according to JIS K 7210 (1999).

(4)平均単繊維直径
繊維群を走査型電子顕微鏡(SEM:日立社製S−3000N)にて観察した。糸条から単繊維50本をランダムに選出し、それらの測定値から平均繊維直径を算出した。
(4) Average single fiber diameter The fiber group was observed with a scanning electron microscope (SEM: Hitachi-S-3000N). 50 single fibers were randomly selected from the yarn, and the average fiber diameter was calculated from the measured values.

(5)ゲル化率測定
ナノファイバーを構成する樹脂に対する溶解剤を適宜選定し、その溶解剤中でナノファイバーを完全に溶解させる。続いて溶液を目開き10μmのフィルターにて濾過し、フィルター上の捕捉物量を秤量する。下式で表される値をゲル化率とした。
(5) Gelation rate measurement A solubilizer for the resin constituting the nanofiber is appropriately selected, and the nanofiber is completely dissolved in the solubilizer. Subsequently, the solution is filtered through a filter having an opening of 10 μm, and the amount of captured matter on the filter is weighed. The value represented by the following formula was defined as the gelation rate.

ゲル化率=(捕捉物の重量(g)/溶解処理前の繊維重量(g))×100
(6)繊度(dtex)
海島型複合繊維の場合、糸条を100mかせ取り、かせの質量(g)に100を乗じた値を繊度とした。ナノファイバーの繊度については、下式で表される値を用いて繊度とした。
海島型複合繊維の繊度(dtex)×(100−減量率(%))/100
(7)強度(cN/dtex)
ナノファイバーの強度について、JIS L 1013(2010)に従い、オリエンテック製テンシロンUCT−100にて測定を行った。3回連続して測定を行い、その平均値を強度とした。
Gelation rate = (weight of captured matter (g) / fiber weight before dissolution treatment (g)) × 100
(6) Fineness (dtex)
In the case of a sea-island type composite fiber, a value obtained by scraping 100 m of the yarn and multiplying the mass (g) of the skein by 100 was defined as the fineness. About the fineness of the nanofiber, it was set as the fineness using the value represented by the following formula.
Fineness (dtex) of sea-island type composite fiber × (100−weight loss rate (%)) / 100
(7) Strength (cN / dtex)
The strength of the nanofiber was measured with Tensilon UCT-100 manufactured by Orientec in accordance with JIS L 1013 (2010). Measurement was performed three times in succession, and the average value was defined as the intensity.

(8)耐摩耗性(強制擦過試験)
総繊度が約200dtexとなるよう適宜合糸したナノファイバー群に対し、屈曲各35°となるようにφ3mmの梨地金属棒(ステンレス製)を当て、梨地金属棒から340mmの所で糸張力2.0g/dtexとして把持し、ストローク長30mm、速度600回/分で5分間の往復運動を与えた。その後、糸条の表面状態を肉眼およびデジタルマイクロスコープ(KEYENCE製VHX−100)で観察し、下記の基準に従ってナノファイバーの耐摩耗性評価を行い、4点以上を合格とした。
5点:擦過による毛羽は発生していない。
4点:擦過による毛羽はあるが、肉眼では確認できない。
3点:肉眼で確認できる程度の毛羽がある。
2点:糸条が破断していないものの、部分的な断線が確認できる。
1点:糸条が破断した。
(8) Abrasion resistance (forced abrasion test)
A nanofiber group appropriately combined to have a total fineness of about 200 dtex is applied with a 3 mm diameter satin metal rod (made of stainless steel) so that each bend is 35 °, and the yarn tension is 340 mm from the satin metal rod. Grasping was performed at 0 g / dtex, and a reciprocating motion of 5 minutes was given at a stroke length of 30 mm and a speed of 600 times / min. Thereafter, the surface condition of the yarn was observed with the naked eye and a digital microscope (VHX-100 manufactured by KEYENCE), and the abrasion resistance of the nanofiber was evaluated according to the following criteria, and four or more points were accepted.
5 points: No fluff due to abrasion.
4 points: Fluff due to rubbing, but cannot be confirmed with the naked eye.
3 points: There is fluff that can be confirmed with the naked eye.
2 points: Although the yarn is not broken, a partial disconnection can be confirmed.
1 point: The yarn was broken.

(9)ピリング性
総繊度が約200dtexとなるように適宜合糸したナノファイバー群を用いて経密度92本/2.54cm、緯密度79本/2.54cmのゾッキ織物を作製し、試験布とした。JIS L 1076(2012)に記載のA法を準用し、上記試験布のピリング性を測定した。
(9) Pilling property Using a group of nanofibers appropriately combined so that the total fineness is about 200 dtex, a warp density of 92 / 2.54 cm and a weft density of 79 / 2.54 cm were prepared as test cloths. It was. The method A described in JIS L 1076 (2012) was applied mutatis mutandis, and the pilling property of the test cloth was measured.

(10)スクラッチ性
前記(9)と同様の方法に従って準備した試験布を幅4cmのテープとし、ダイヤモンド砥粒スラリーを滴下したアルミニウム基板上を、走行速度5cm/分の条件で20秒間研磨した。研磨後の基板表面に関し、光学表面分析計を用いて深さ3nm以上の溝をスクラッチとした。基板5枚の両面についてスクラッチを計測し、その個数の平均値でスクラッチ性を3段階評価した。なお、スクラッチ性は値が小さいほうが優れている。
○○:40点未満
○ :40点以上80点未満
× :80点以上 。
(10) Scratch property A test cloth prepared according to the same method as in (9) above was used as a tape having a width of 4 cm, and the aluminum substrate on which the diamond abrasive slurry was dropped was polished for 20 seconds at a running speed of 5 cm / min. With respect to the polished substrate surface, a groove having a depth of 3 nm or more was scratched using an optical surface analyzer. Scratches were measured on both surfaces of five substrates, and the scratch property was evaluated in three stages based on the average value of the numbers. The scratch property is better when the value is smaller.
◯: Less than 40 points ◯: 40 points or more and less than 80 points X: 80 points or more

(11)ワイピング性
10重量%のカーボンブラックを混合した流動パラフィンをガラス板上に均一に塗布したものを拭取り試料とし、前記(9)と同様の方法により得られた試験布を摩擦子に貼り付け、面圧を20g/cm、走行速度を10cm/分としてスライドさせることで流動パラフィンを拭取った。流動パラフィン塗布部を含む2cm×2cm視野を解析範囲として拭き取り前後での流動パラフィンの残存率(下式)を測定し、残存率15%以下のものを合格とした。
残存率(%)=(拭取り後の残存流動パラフィン面積(cm)/4cm)×100
実施例1
島成分ポリマーとして、二酸化チタンを0.1wt%含むIV=0.71、融点253℃のポリエチレンテレフタレートと、海成分ポリマーとして、ポリエチレンテレフタレート全量に対して5−ナトリウムスルホイソフタル酸7.3wt%を共重合成分として含むIV=0.55のアルカリ易溶解性共重合ポリエチレンテレフタレートをそれぞれチップ状で得た。両ポリマーのアルカリ水溶液に対する溶解速度の差は、40倍であった。紡糸の前段階として、島成分チップの見かけ体積に対して2当量の純水を加えた容器中で島成分チップの洗浄を実施し、引き続いて島成分チップサイズの90%の目開きを有するステンレス製メッシュを通過させ、島成分チップのみを採取し、チップ屑を除去した。次に、未乾燥の島成分チップを静置式乾燥機内で既知の方法で乾燥し、得られた乾燥チップはプレッシャーメルター熱板の4m上方から供給した。得られた乾燥チップのチップ粉含有率は0.4%であった。
(11) Wiping property A sample obtained by uniformly applying liquid paraffin mixed with 10% by weight of carbon black on a glass plate is used as a wiping sample, and a test cloth obtained by the same method as in the above (9) is used as a friction element. The liquid paraffin was wiped by pasting and sliding at a surface pressure of 20 g / cm 2 and a running speed of 10 cm / min. Using a 2 cm × 2 cm field of view including the liquid paraffin coating part as an analysis range, the residual ratio of liquid paraffin before and after wiping (the following formula) was measured, and a residual ratio of 15% or less was accepted.
Residual rate (%) = (residual liquid paraffin area after wiping (cm 2 ) / 4 cm 2 ) × 100
Example 1
As an island component polymer, IV = 0.71 containing 0.1% by weight of titanium dioxide, polyethylene terephthalate having a melting point of 253 ° C., and as a sea component polymer, 7.3 wt% of 5-sodium sulfoisophthalic acid was co-used with respect to the total amount of polyethylene terephthalate. The alkali-soluble copolymer polyethylene terephthalate having IV = 0.55 contained as a polymerization component was obtained in the form of chips. The difference between the dissolution rates of both polymers in the aqueous alkali solution was 40 times. As a pre-spinning stage, the island component chips were washed in a container to which 2 equivalents of pure water was added to the apparent volume of the island component chips, and subsequently stainless steel having an opening of 90% of the island component chip size. The mesh was passed through, and only the island component chips were collected to remove chip waste. Next, the undried island component chips were dried by a known method in a stationary dryer, and the obtained dried chips were supplied from 4 m above the pressure melter hot plate. The chip powder content of the obtained dry chip was 0.4%.

島成分チップと海成分チップをいずれもプレッシャーメルターを用いて290℃にて溶融後、ポンプによる計量を行い、両成分とも紡糸温度290℃を保持したまま口金に流入させた。複合比は海/島=30/70とした。島数127島、ホール数112の海島型複合用紡糸口金(島数×単糸数=14224)に流入させた各ポリマーは、口金内部で合流し、海成分ポリマー中に島成分ポリマーが包含された複合形態を形成し、口金から吐出させた。島成分ポリマーの溶融〜吐出までの滞留時間は、10分とした。口金から吐出された糸条は、空冷装置により冷却、油剤付与後、ワインダーにより紡糸ドラフトが219になるように1500m/分の速度で巻き取り、192dtex−112フィラメントの未延伸糸として巻き取った。このプロセスで得られた未延伸糸の顕微鏡観察では、島成分の融着は見られなかった。   Both the island component chip and the sea component chip were melted at 290 ° C. using a pressure melter and weighed with a pump. Both components were allowed to flow into the die while maintaining the spinning temperature at 290 ° C. The composite ratio was sea / island = 30/70. Each polymer flowed into the sea island type composite spinneret with 127 islands and holes 112 (number of islands × number of single yarns = 14224) was merged inside the base, and the island component polymer was included in the sea component polymer. A composite form was formed and discharged from the die. The residence time from melting to discharging of the island component polymer was 10 minutes. The yarn discharged from the die was cooled by an air-cooling device, applied with an oil agent, wound by a winder at a speed of 1500 m / min so that the spinning draft was 219, and wound as an undrawn yarn of 192 dtex-112 filament. In the microscopic observation of the undrawn yarn obtained by this process, the island component was not fused.

続いて、得られた未延伸糸を300m/分の速度で延伸装置に送糸し、延伸温度92℃、残留伸度20〜40%程度となるように延伸した後、130℃で熱セットし、延伸工程を通じて製糸安定的に75dtex−112フィラメントの延伸糸を得た。   Subsequently, the obtained undrawn yarn is fed to a drawing device at a speed of 300 m / min, drawn to a drawing temperature of 92 ° C. and a residual elongation of about 20 to 40%, and then heat-set at 130 ° C. The drawn yarn of 75 dtex-112 filament was obtained stably through the drawing process.

得られた海島型複合繊維を120℃の1g/Lのマレイン酸水溶液に30分浸漬して前処理した後、80℃の1%水酸化ナトリウム水溶液にて減量率30%となるように海成分ポリマーを溶解除去した。得られたナノファイバーの平均単繊維径は580nmであり、ゲル化率は1.0%であった。   The obtained sea-island type composite fiber was pretreated by immersing it in a 1 g / L maleic acid aqueous solution at 120 ° C. for 30 minutes, and then the sea component was adjusted so that the weight loss rate was 30% with a 1% sodium hydroxide aqueous solution at 80 ° C. The polymer was dissolved and removed. The obtained nanofibers had an average single fiber diameter of 580 nm and a gelation rate of 1.0%.

得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。該ナノファイバーの強度は3.5cN/dtexと、実用に十分な強度を有しており、該ナノファイバーからなる布帛は耐摩耗性、ピリング性、スクラッチ性、ワイピング性がいずれも優れていた。   Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. The strength of the nanofiber was 3.5 cN / dtex, which was sufficient for practical use, and the fabric made of the nanofiber was excellent in wear resistance, pilling property, scratch property, and wiping property.

実施例2
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維において、島成分ポリマーをηr=2.8のナイロン66、海成分ポリマーをMFR=5.5g/10分のポリスチレン(東洋スチレン社製“トーヨースチロール”H−45)に変更した以外は実施例1と同様の方法により、ナノファイバーを得た。実施例2で得られたナノファイバーのゲル化率は1.2%であった。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果は表1に示すとおりであり、実施例1と同様に優れた耐摩耗性、ピリング性、ワイピング性が得られた。
Example 2
In the sea-island composite fiber for obtaining nanofibers, the island component polymer is nylon 66 with ηr = 2.8, the sea component polymer is MFR = 5.5 g / 10 min polystyrene (“Toyostyrene” H- Nanofibers were obtained by the same method as in Example 1 except that the procedure was changed to 45). The gelation rate of the nanofiber obtained in Example 2 was 1.2%. The evaluation results obtained using the obtained nanofibers are as shown in Table 1. As in Example 1, excellent wear resistance, pilling properties, and wiping properties were obtained.

実施例3
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維において、島成分ポリマーをIV=0.59のポリ−L−乳酸、海成分ポリマーをηr=2.8のナイロン66に変更した以外は、実施例1と同様の方法により、ナノファイバーを得た。実施例3で得られたナノファイバーのゲル化率は2.0%であった。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。ポリエステルと比較して熱劣化しやすいポリ乳酸であるが、ゲル化率を2.0%に抑制した結果、耐摩耗性やピリング性、ワイピング性の点において実施例1に一歩譲る以外は良好な特性を有するナノファイバーとなった。
Example 3
In the sea-island type composite fiber for obtaining the nanofiber, Example 1 was changed except that the island component polymer was changed to poly-L-lactic acid with IV = 0.59 and the sea component polymer was changed to nylon 66 with ηr = 2.8. Nanofibers were obtained by the same method. The gelation rate of the nanofiber obtained in Example 3 was 2.0%. Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. Polylactic acid that is easily thermally deteriorated compared to polyester, but as a result of suppressing the gelation rate to 2.0%, it is good except that it gives a step to Example 1 in terms of wear resistance, pilling properties, and wiping properties. It became the nanofiber which has a characteristic.

実施例4
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維において、複合比を海/島=60/40と変更した以外は、実施例1と同様の方法により、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。実施例4では、島成分ポリマーの吐出量を少なくした分、紡糸機内での滞留時間が若干長くなり、ゲル化率が増加したため、ナノファイバーの耐摩耗性やピリング性の点で実施例1に一歩譲るものであったが、それ以外の項目では良好な特性を有していた。
Example 4
In the sea-island type composite fiber for obtaining nanofibers, nanofibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite ratio was changed to sea / island = 60/40. Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. In Example 4, since the discharge amount of the island component polymer was reduced, the residence time in the spinning machine was slightly increased, and the gelation rate was increased. Therefore, in Example 1 in terms of wear resistance and pilling properties of the nanofiber, It was a step away, but the other items had good characteristics.

実施例5
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維の製糸において、島数2048島、ホール数20の海島型複合用紡糸口金(島数×単糸数=40960)を用い、複合比が海/島=40/60、延伸糸の繊度構成が33dtex−20フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は、実施例1と同様の方法により、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。実施例5で得られたナノファイバーの平均単繊維直径は210nmと実施例1よりも細いことから、耐摩耗性やピリング性の点で実施例1に一歩譲るものであったが、それ以外の項目では良好な特性を有していた。
Example 5
In the production of sea-island composite fibers for obtaining nanofibers, a sea-island composite spinneret (number of islands × number of single yarns = 40960) having 2048 islands and 20 holes was used, and the composite ratio was sea / island = 40 / 60. Nanofibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer discharge amount was changed so that the fineness configuration of the drawn yarn was 33 dtex-20 filament. Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. Since the average single fiber diameter of the nanofiber obtained in Example 5 was 210 nm, which was thinner than Example 1, it was one step away from Example 1 in terms of wear resistance and pilling properties. The item had good characteristics.

実施例6
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維の製糸において、複合比を海/島=20/80、延伸糸の繊度構成が185dtex−112フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は、実施例1と同様の方法によりナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。実施例6で得られたナノファイバーの平均単繊維直径は980nmと実施例1よりも太いことから、スクラッチ性やワイピング性の点で実施例1に一歩譲るものであったが、それ以外の項目では良好な特性を有していた。
Example 6
In the production of sea-island type composite fibers for obtaining nanofibers, the example is except that the polymer discharge rate was changed so that the composite ratio was sea / island = 20/80 and the fineness configuration of the drawn yarn was 185 dtex-112 filaments Nanofibers were obtained by the same method as in 1. Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. Since the average single fiber diameter of the nanofibers obtained in Example 6 was 980 nm, which was thicker than Example 1, it was one step away from Example 1 in terms of scratch properties and wiping properties. Had good characteristics.

実施例7
ゲル化率が2.9%である以外は実施例1と同様のナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。ナノファイバーのゲル化率が高く、耐摩耗性やピリング性の点において実施例1に一歩譲るものであったが、良好なスクラッチ性を有していた。
Example 7
Table 1 shows the evaluation results obtained using the same nanofiber as in Example 1 except that the gelation rate is 2.9%. Although the gelation rate of the nanofiber was high and it was a step over to Example 1 in terms of wear resistance and pilling properties, it had good scratch properties.

比較例1
ナノファイバーを得るための海島型複合繊維の製糸において、複合比を海/島=20/80、延伸糸の繊度構成が205dtex−112フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は、実施例1と同様の方法によりナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。比較例1で得られたナノファイバーの平均単繊維直径は1,030nmと実施例1よりも太いことから、スクラッチ性やワイピング性の点で劣る結果であった。
Comparative Example 1
In the production of sea-island type composite fibers for obtaining nanofibers, the examples are except that the polymer discharge rate was changed so that the composite ratio was sea / island = 20/80 and the fineness configuration of the drawn yarn was 205 dtex-112 filaments. Nanofibers were obtained by the same method as in 1. Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. Since the average single fiber diameter of the nanofiber obtained in Comparative Example 1 was 1,030 nm, which was larger than that of Example 1, it was inferior in terms of scratch properties and wiping properties.

比較例2
島数70島、ホール数9の海島型複合用紡糸口金(島数×海島単糸数=630)を用い、複合比を海/島=20/80、延伸糸の繊度構成が44dtex−9フィラメントとなるようにポリマー吐出量を変更した以外は実施例1と同様の方法にて、極細繊維を得た。評価結果を表1に示す。比較例2から得られたナノファイバーの平均単繊維直径は2,240nmと実施例1、さらには比較例1よりも太めであったことから、スクラッチ性やワイピング性の点で大きく劣る結果であった。
Comparative Example 2
A sea-island composite spinneret with 70 islands and 9 holes (number of islands × number of sea-island single yarns = 630) was used, the composite ratio was sea / island = 20/80, and the fineness of the drawn yarn was 44 dtex-9 filaments. In the same manner as in Example 1 except that the polymer discharge amount was changed, ultrafine fibers were obtained. The evaluation results are shown in Table 1. Since the average single fiber diameter of the nanofiber obtained from Comparative Example 2 was 2,240 nm, which was larger than that of Example 1 and Comparative Example 1, the results were greatly inferior in terms of scratch properties and wiping properties. It was.

比較例3
紡糸前のチップ粉洗浄を簡略化し、チップ粉含有率2.4%の乾燥チップを使用した以外は実施例1と同様の方法にて、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。比較例3で得られたナノファイバーはゲル化率が3.1%と実施例1よりもゲル化率が大きく、耐摩耗性やピリング性の点で劣るものであった。
Comparative Example 3
Nanofibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that chip powder washing before spinning was simplified and dry chips having a chip powder content of 2.4% were used. Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. The nanofiber obtained in Comparative Example 3 had a gelation rate of 3.1%, which was higher than that of Example 1, and was inferior in terms of wear resistance and pilling property.

比較例4
紡糸前のチップ粉洗浄を実施していない乾燥チップを使用した以外は実施例1と同様の方法にて、ナノファイバーを得た。得られたナノファイバーを用いて行った評価結果を表1に示す。比較例4で得られたナノファイバーはゲル化率が4.7%と実施例1、さらには比較例3よりもゲル化率が大きく、耐摩耗性やピリング性の点で大きく劣るものであった。
Comparative Example 4
Nanofibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that dry chips that were not washed with chip powder before spinning were used. Table 1 shows the evaluation results obtained using the obtained nanofibers. The nanofiber obtained in Comparative Example 4 had a gelation rate of 4.7%, which was higher than that of Example 1 and Comparative Example 3, and was inferior in terms of wear resistance and pilling properties. It was.

Figure 2014189934
Figure 2014189934

Claims (4)

熱可塑性樹脂からなる平均単繊維直径が50〜1000nmかつゲル化率が0.1〜3.0%であることを特徴とするナノファイバー。   Nanofibers having an average single fiber diameter of 50 to 1000 nm and a gelling rate of 0.1 to 3.0% made of a thermoplastic resin. 熱可塑性樹脂がポリエステルである請求項1に記載のナノファイバー。   The nanofiber according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is polyester. 熱可塑性樹脂がポリアミドである請求項1に記載のナノファイバー。   The nanofiber according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is polyamide. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のナノファイバーを用いてなる織編物。   A woven or knitted fabric using the nanofiber according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018100464A (en) * 2016-12-21 2018-06-28 帝人株式会社 Nanofiber
CN115667599A (en) * 2020-05-29 2023-01-31 住友化学株式会社 Heat-accumulating composition

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02104755A (en) * 1989-07-27 1990-04-17 Asahi Chem Ind Co Ltd Ultrafine fiber web of polyester
JPH05140870A (en) * 1991-11-21 1993-06-08 Teijin Ltd Polyester fiber for industrial material
JP2003293215A (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Toray Ind Inc Method for producing thermoplastic fiber
JP2009001669A (en) * 2007-06-21 2009-01-08 Toray Ind Inc Method for producing polyester
JP2011208326A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Toray Ind Inc Sea-island composite fiber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02104755A (en) * 1989-07-27 1990-04-17 Asahi Chem Ind Co Ltd Ultrafine fiber web of polyester
JPH05140870A (en) * 1991-11-21 1993-06-08 Teijin Ltd Polyester fiber for industrial material
JP2003293215A (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Toray Ind Inc Method for producing thermoplastic fiber
JP2009001669A (en) * 2007-06-21 2009-01-08 Toray Ind Inc Method for producing polyester
JP2011208326A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Toray Ind Inc Sea-island composite fiber

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018100464A (en) * 2016-12-21 2018-06-28 帝人株式会社 Nanofiber
CN115667599A (en) * 2020-05-29 2023-01-31 住友化学株式会社 Heat-accumulating composition

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