JP2023141900A - 生分解性繊維製品 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]単糸繊度が15dtex以上50dtex以下、構成単糸本数が1本以上5本以下、総繊度が15dtex150dtex以下の長繊維フィラメントを経糸および緯糸の少なくとも一方に配する織物である生機を熱処理して構成される生分解性繊維製品であって、
前記長繊維フィラメントは、ポリ乳酸重合体によって構成されており、熱収縮応力測定における最大熱収縮発現温度TSmaxが80℃以上100℃以下であり、最大熱収縮発現温度での最大熱収縮応力値σmaxが0.05cN/dtex以上0.20cN/dtex以下であることを特徴とする生分解性繊維製品。
[2]前記長繊維フィラメントは、融点Tmにおける結晶融解熱量ΔHmが50J/g以上70J/g以下である請求項1に記載の生分解性繊維製品。
[3]前記生機は、織組織が平織または綾織であり、目開き寸法が0.100mm以上0.250mm以下であり、開口率が45%以上75%以下である請求項1または2に記載の生分解性繊維製品。
[4]前記熱処理前および前記熱処理後の前記生機における、下記式(1)によって算出した開口部対角線寸法の変動係数の変化比率CV(b/a)は、2.0以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の生分解性繊維製品。
CV(b/a)=CVb/CVa (1)
(式中、CV(b/a)は熱処理前後の変動係数の変化比率を示し、CVaは熱処理前の生機の対角線寸法の変動係数を示し、CVbは熱処理後の生機の対角線寸法の変動係数を示す。)
<繊度>
2021年度版JIS L-1013 8.3.1に記載のA法に基づき正量繊度を求めた。
カネボウエンジニアリング社製熱収縮応力測定装置KE-2LS型を用い、初期応力0.01cN/dtex、昇温速度1.1℃/秒で生機の熱収縮応力を測定した。得られた応力プロファイルから最大熱収縮発現温度TSmax、およびその時の応力値である最大熱収縮応力値σmaxを求めた。
TAインスツルメンツ社製示差走査熱量計DSC25型を用い、生機の試料量を約1mgとして、窒素雰囲気下で評価した。測定温度条件としては、23℃から200℃まで10℃/分で昇温測定(1st Run)を行い、200℃で10分間キープした上、30℃/分の条件で0℃まで冷却し2分間キープ。再度0℃から200℃まで10℃/分で再昇温測定(2nd Run)を行った。融点Tmは150~200℃付近に存在する吸熱ピーク温度(℃)、結晶融解熱量ΔHm(J/g)はDSCプロファイルにおけるベースラインと融点(Tm)ピークに囲まれた面積で示される。
生機の目開き寸法A(mm)は下記の式(1)を用いて算出する。またその際に使用する生機の線径d(mm)の算出は下記の式(2)に基づく。尚、目開き寸法の算出に使用する生機の織物密度は経糸方向、緯糸方向では異なるため、経緯の平均値をもって目開き寸法の算出に用いた。また、線径を算出する数式2は丸断面糸に限り適用されるものであり、ポリ乳酸の比重SGについては1.25g/cm3の値を用いた。
A(mm)=25.4/(経糸または緯糸密度(本/インチ))-d・・・(1)
d(mm)=[11.91×{(繊度(dtex)÷1.11)/SG}1/2]/1000・・・(2)
生機の開口率ε(%)は下記の式(3)を用いて算出する。開口率についても経方向および緯方向の平均値をもって開口率の算出を行った。
ε(%)={A/(A+d)}2×100・・・(3)
生機の織物生地試料を概ね50cm四方に切り取り、経緯の糸目に沿って200mmの箇所に印をつけた後、98±2℃の熱水で30分間の熱処理(沸水処理)を行う。熱処理後、熱水から取り出し、紙製の濾紙状に拡げて、平面での風乾処理を行った。風乾後に経および緯方向につけた印の長さLmmを測長し、下記の式(4)を用いて経および緯方向の沸水収縮率SHWを評価した。沸水収縮率SHWは、測定5回の平均値をとって、測定値とした。
SHW(%)={(200-L)/200}×100・・・(4)
キーエンス社製デジタルマイクロスコープVHX-5000型を用い、拡大倍率200倍にて生機の表面観察、および開口部の測定を行った。生機の開口部の対角線寸法(mm)の計測は小数第2位まで有効とし、熱処理前および熱処理後の生地に対し、それぞれ任意の箇所を20箇所ずつ計測した。それぞれの変動係数を求め、熱処理前の該対角線寸法の変動係数CVa、熱処理後の該対角線寸法の変動係数CVbを算出し、下記の式(5)を用いて熱処理前後の変動係数の変化比率CV(b/a)を評価した。生地の熱処理の方法は上記の<生地の熱収縮率>記載の方法に基づく。
CV(b/a)=CVb/CVa・・・(5)
式中、CV(b/a)は熱処理前後の変動係数の変化比率を示し、CVaは熱処理前の生機の対角線寸法の変動係数を示し、CVbは熱処理後の生機の対角線寸法の変動係数を示す。
〇・・・品位良好
△・・・品位やや懸念あるも合格
×・・・品位悪く不合格
ポリ乳酸樹脂としてトタル・コービオン社製ポリ乳酸樹脂Luminy(登録商標)L-130タイプ[L体(L-isomer)混率>99%]を用い、雰囲気温度110℃に設定した真空乾燥機を使用し、原料樹脂ペレットを24時間真空乾燥した後、公知の溶融紡糸法により溶融押出機設定温度210℃、紡糸ヘッド温度230℃、紡糸速度1000m/分の条件でポリ乳酸長繊維マルチフィラメント未延伸糸を得た。該未延伸糸をオフラインにて延伸機に導入し2段熱延伸、定率弛緩熱処理を施した後、分繊機を用いて1本ずつのモノフィラメントに分繊し、ポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。因みに延伸予熱ローラーの表面温度は70℃、延伸温度を140℃、延伸後の弛緩熱処理域のローラー温度を130℃、総延伸比は10.0倍、弛緩域の過供給比を3.5%と設定し、33dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。
ポリ乳酸樹脂として実施例1と同様、トタル・コービオン社製ポリ乳酸樹脂Luminy(登録商標)L-130タイプ[L体(L-isomer)混率>99%]を用い、雰囲気温度110℃に設定した真空乾燥機を使用し、原料樹脂ペレットを24時間真空乾燥した後、公知の溶融紡糸法により溶融押出機設定温度210℃、紡糸ヘッド温度230℃、紡糸速度800m/分の条件でポリ乳酸長繊維マルチフィラメント未延伸糸を得た。該未延伸糸をオフラインにて延伸機に導入し2段熱延伸、定率弛緩熱処理を施した後、分繊機を用いて1本ずつのモノフィラメントに分繊し、ポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。因みに延伸予熱ローラーの表面温度は70℃、延伸温度を140℃、延伸後の弛緩熱処理域のローラー温度を140℃、総延伸比は10.0倍、弛緩域の過供給比を4.0%と設定し、22dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。
実施例2で得た22dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを経糸に、実施例1で得た33dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを緯糸に用いて2/2綾織に製織した以外は実施例1、2同様の方法で生地を得た。各特性値を表1に示す。得られた生地は熱処理後の生地寸法、目開きや開口率の変化も少なく、食品用の濾過布、フィルター、ストレーナ、スクリーン向けに適した生地となった。
ポリ乳酸樹脂として実施例1同様トタル・コービオン社ポリ乳酸樹脂Luminy(登録商標)L-130タイプ[L体(L-isomer)混率>99%]を用い、雰囲気温度110℃に設定した真空乾燥機を使用し、原料樹脂ペレットを24時間真空乾燥した後、公知の溶融紡糸法により溶融押出機設定温度210℃、紡糸ヘッド温度230℃、紡糸速度800m/分の条件でポリ乳酸長繊維マルチフィラメント未延伸糸を得た。該未延伸糸をオフラインにて延伸機に導入し2段熱延伸、定率弛緩熱処理を施した後、分繊機を用いて1本ずつのモノフィラメントに分繊し、ポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。因みに延伸予熱ローラーの表面温度は70℃、延伸温度を140℃、延伸後の弛緩熱処理域のローラー温度を140℃、総延伸比は5.0倍、弛緩域の過供給比を2.0%と設定し、44dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。当該ポリ乳酸長繊維モノフィラメントを経緯双方に用いて平織に製織した以外は実施例1~3同様の方法で生地を得た。各特性値を表1に示す。得られた生地は熱処理後の生地寸法、目開きや開口率の変化も少なく、食品用の濾過布、フィルター、ストレーナ、スクリーン向けに適した生地となった。
ポリ乳酸樹脂としてトタル・コービオン社製ポリ乳酸樹脂Luminy(登録商標)L-130タイプ[L体(L-isomer)混率>99%]を用い、雰囲気温度110℃に設定した真空乾燥機を使用し、原料樹脂ペレットを24時間真空乾燥した後、公知の溶融紡糸法により溶融押出機設定温度210℃、紡糸ヘッド温度230℃、紡糸速度600m/分の条件でポリ乳酸長繊維マルチフィラメント未延伸糸を得た。該未延伸糸をオフラインにて延伸機に導入し2段熱延伸を施した後、分繊機を用いて1本ずつのモノフィラメントに分繊し、ポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。因みに延伸予熱ローラーの表面温度は70℃、延伸温度を140℃、総延伸比は5.0倍とし、弛緩熱処理を施さず、33dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。
実施例1で得られた33dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを長繊維撚糸用シリンダーにリワインドし、雰囲気温度100℃で20分間の湿熱アニーリング処理を実施した。シリンダーリワインドの際、シリンダー内側に片面段ボールを装着し、巻締めを防止した上で処理を行ったが、糸条の内外層差が大きく、残留収縮が大きくなる内層側の糸を排除した上で、実施例1同様の方法で生地を得た。熱処理前後の寸法安定性や目開き、開口率も殆ど差異がなく、安定なものであったが、風合いが粗硬であり、尚且つトータルの糸ロスも大きくなり、コストを含めた総合的な評価としてはあまり好ましいものではなかった。
ポリ乳酸樹脂としてトタル・コービオン社製ポリ乳酸樹脂Luminy(登録商標)LX-530タイプ[L体(L-isomer)混率>98%]を用い、雰囲気温度110℃に設定した真空乾燥機を使用し、原料樹脂ペレットを24時間真空乾燥した後、公知の溶融紡糸法により溶融押出機設定温度200℃、紡糸ヘッド温度210℃、紡糸速度800m/分の条件でポリ乳酸長繊維マルチフィラメント未延伸糸を得た。該未延伸糸をオフラインにて延伸機に導入し2段熱延伸、定率弛緩熱処理を施した後、分繊機を用いて1本ずつのモノフィラメントに分繊し、ポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。因みに延伸予熱ローラーの表面温度は70℃、延伸温度を110℃、延伸後の弛緩熱処理域のローラー温度を120℃、総延伸比は8.0倍、弛緩域の過供給比を3.5%と設定し、33dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。それ以外は実施例1同様の方法で生地を得た。各特性値を表1に示す。得られた生地は熱処理後の寸法変化が著しく、三次元的に凹凸状の収縮が見られ、風合いも粗硬なものとなった。目開きや開口率の変化も大きく不均一となり、濾過布、フィルター、ストレーナ、スクリーン向けには好ましいものにはならなかった。
ポリ乳酸樹脂としてトタル・コービオン社製ポリ乳酸樹脂Luminy(登録商標)LX-930タイプ[L体(L-isomer)混率>90%]を用い、雰囲気温度90℃に設定した真空乾燥機を使用し、原料樹脂ペレットを24時間真空乾燥した後、公知の溶融紡糸法により溶融押出機設定温度160℃、紡糸ヘッド温度150℃、紡糸速度500m/分の条件でポリ乳酸長繊維マルチフィラメント未延伸糸を得た。該未延伸糸をオフラインにて延伸機に導入し2段熱延伸、定率弛緩熱処理を施した後、分繊機を用いて1本ずつのモノフィラメントに分繊し、ポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。因みに延伸予熱ローラーの表面温度は70℃、延伸温度を100℃、延伸後の弛緩熱処理域のローラー温度を100℃、総延伸比は8.0倍、弛緩域の過供給比を3.5%と設定し、33dtexのポリ乳酸長繊維モノフィラメントを得た。それ以外は実施例1同様の方法で生地を得た。各特性値を表1に示す。得られた生地は熱処理後の寸法変化が著しく、三次元的に凹凸状の収縮が見られ、風合いも粗硬なものとなった。目開きや開口率の変化も大きく不均一となり、濾過布、フィルター、ストレーナ、スクリーン向けには好ましいものにはならなかった。
Claims (4)
- 単糸繊度が15dtex以上50dtex以下、構成単糸本数が1本以上5本以下、総繊度が15dtex150dtex以下の長繊維フィラメントを経糸および緯糸の少なくとも一方に配する織物である生機を熱処理して構成される生分解性繊維製品であって、
前記長繊維フィラメントは、ポリ乳酸重合体によって構成されており、熱収縮応力測定における最大熱収縮発現温度TSmaxが80℃以上100℃以下であり、最大熱収縮発現温度での最大熱収縮応力値σmaxが0.05cN/dtex以上0.20cN/dtex以下であることを特徴とする生分解性繊維製品。 - 前記長繊維フィラメントは、融点Tmにおける結晶融解熱量ΔHmが50J/g以上70J/g以下である請求項1に記載の生分解性繊維製品。
- 前記生機は、織組織が平織または綾織であり、目開き寸法が0.100mm以上0.250mm以下であり、開口率が45%以上75%以下である請求項1または2に記載の生分解性繊維製品。
- 前記熱処理前および前記熱処理後の前記生機における、下記式(1)によって算出した開口部対角線寸法の変動係数の変化比率CV(b/a)は、2.0以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の生分解性繊維製品。
CV(b/a)=CVb/CVa (1)
(式中、CV(b/a)は熱処理前後の変動係数の変化比率を示し、CVaは熱処理前の生機の対角線寸法の変動係数を示し、CVbは熱処理後の生機の対角線寸法の変動係数を示す。)
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