JP4483956B2 - Method for producing polylactic acid fiber - Google Patents

Method for producing polylactic acid fiber Download PDF

Info

Publication number
JP4483956B2
JP4483956B2 JP2008055650A JP2008055650A JP4483956B2 JP 4483956 B2 JP4483956 B2 JP 4483956B2 JP 2008055650 A JP2008055650 A JP 2008055650A JP 2008055650 A JP2008055650 A JP 2008055650A JP 4483956 B2 JP4483956 B2 JP 4483956B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polylactic acid
yarn
fiber
elongation
undrawn yarn
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2008055650A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008174898A (en
Inventor
隆志 越智
崇晃 三原
裕平 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2008055650A priority Critical patent/JP4483956B2/en
Publication of JP2008174898A publication Critical patent/JP2008174898A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4483956B2 publication Critical patent/JP4483956B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、25℃での強度ならびに高温力学特性にも優れたポリ乳酸繊維の効率的な製造方法に関するものである。   The present invention relates to an efficient method for producing polylactic acid fibers excellent in strength at 25 ° C. and high-temperature mechanical properties.

最近、地球的規模での環境問題に対して、自然環境の中で分解するポリマー素材の開発が切望されており、脂肪族ポリエステル等、様々なポリマーの研究・開発、また実用化の試みが活発化している。そして、微生物により分解されるポリマー、すなわち生分解性ポリマーに注目が集まっている。   Recently, there has been a strong demand for the development of polymer materials that can be decomposed in the natural environment in response to environmental problems on a global scale, and research and development of various polymers such as aliphatic polyesters and attempts to put them into practical use are active. It has become. Attention has been focused on polymers that are degraded by microorganisms, that is, biodegradable polymers.

一方、従来のポリマーはほとんど石油資源を原料としているが、石油資源が将来的に枯渇するのではないかということ、また石油資源を大量消費することにより、地質時代より地中に蓄えられていた二酸化炭素が大気中に放出され、さらに地球温暖化が深刻化することが懸念されている。しかし、二酸化炭素を大気中から取り込み成長する植物資源を原料としてポリマーが合成できれば、二酸化炭素循環により地球温暖化を抑制できることが期待できるのみならず、資源枯渇の問題も同時に解決できる可能性がある。このため、植物資源を原料とするポリマー、すなわちバイオマス利用ポリマーに注目が集まっている。   On the other hand, most of the conventional polymers are made from petroleum resources, but they have been stored in the ground since the geological era due to the fact that the petroleum resources will be depleted in the future and that they are consumed in large quantities. There is concern that carbon dioxide will be released into the atmosphere and global warming will become more serious. However, if a polymer can be synthesized using plant resources that grow by taking in carbon dioxide from the atmosphere, it is possible not only to suppress global warming by carbon dioxide circulation, but also to solve the problem of resource depletion at the same time. . For this reason, attention has been focused on polymers using plant resources as raw materials, that is, polymers using biomass.

上記2つの点から、バイオマス利用の生分解性ポリマーが大きな注目を集め、石油資源を原料とする従来のポリマーを代替していくことが期待されている。しかしながら、バイオマス利用の生分解性ポリマーは一般に力学特性、耐熱性が低く、また高コストとなるといった課題あった。これらを解決できるバイオマス利用の生分解性ポリマーとして、現在、最も注目されているのはポリ乳酸である。ポリ乳酸は植物から抽出したでんぷんを発酵することにより得られる乳酸を原料としたポリマーであり、バイオマス利用の生分解性ポリマーの中では力学特性、耐熱性、コストのバランスが最も優れている。そして、これを利用した繊維の開発が急ピッチで行われている。   From the above two points, biodegradable polymers using biomass attract great attention and are expected to replace conventional polymers made from petroleum resources. However, biodegradable polymers using biomass generally have problems such as low mechanical properties and heat resistance and high cost. As a biodegradable polymer using biomass that can solve these problems, polylactic acid is currently attracting the most attention. Polylactic acid is a polymer made from lactic acid obtained by fermenting starch extracted from plants. Among biodegradable polymers using biomass, it has the best balance of mechanical properties, heat resistance, and cost. And development of the fiber using this is performed at a rapid pitch.

ポリ乳酸繊維の開発としては、生分解性を活かした農業資材や土木資材等が先行しているが、それに続く大型の用途として衣料用途や産業資材用途が期待されている。特に産業資材用途では高強度ポリ乳酸繊維が要求されるが、その製造方法としては、汎用合成繊維であるポリエチレンテレフタレート(PET)やナイロンの高強度繊維の製造方法をポリ乳酸に適用したものが挙げられる。しかし、この製造方法は多段延伸が前提であり、設備投資額が大きく、また高温で大径のネルソン型のホットローラーを複数個使用するためエネルギー多消費型プロセスとなり、高コストとなるものであった。このため、例えば特許文献1等に記載のように最終熱処理以外には熱板を使う省エネタイプのものも提案されてはいるが、やはりローラー数が多くなるため高効率化や低コスト化は不充分であった。さらに、加熱手段として熱板を用いているため延伸速度を上げると毛羽や糸切れが頻発するという問題があった。一方、一段延伸によっても高強度ポリ乳酸繊維が得られることが特許文献2に記載されているが、未延伸糸の伸度に対し延伸倍率が高すぎるため、無理な変形により糸切れが頻発したり、糸斑が大きくなるといった問題があった。   The development of polylactic acid fiber is preceded by agricultural materials and civil engineering materials that make use of biodegradability, but the use of clothing and industrial materials is expected as the subsequent large-scale applications. In particular, high-strength polylactic acid fibers are required for industrial material applications, and examples of the production method include a method of applying high-strength fibers such as polyethylene terephthalate (PET) and nylon, which are general-purpose synthetic fibers, to polylactic acid. It is done. However, this manufacturing method is premised on multi-stage stretching, and the capital investment is large, and since a plurality of high-temperature, large-diameter Nelson-type hot rollers are used, it becomes an energy-intensive process, resulting in high costs. It was. For this reason, for example, as described in Patent Document 1 and the like, an energy saving type using a hot plate other than the final heat treatment has been proposed. However, since the number of rollers is increased, high efficiency and low cost are not required. It was enough. Further, since a hot plate is used as a heating means, there is a problem that fluff and yarn breakage frequently occur when the drawing speed is increased. On the other hand, Patent Document 2 describes that high-strength polylactic acid fibers can be obtained even by one-stage drawing, but since the draw ratio is too high with respect to the elongation of the undrawn yarn, yarn breakage frequently occurs due to excessive deformation. There was a problem that the thread spots became large.

また、従来の高強度ポリ乳酸繊維の製造方法では、たしかに室温(25℃)での強度は高い物が得られていたが高温力学特性は低いという問題があった。ここで、高温力学特性が悪いとは、ポリ乳酸ポリマーのガラス転移温度(Tg)である60℃を超えると急激に軟化することを指している。実際、温度を変更してポリ乳酸繊維の引っ張り試験を行うと、70℃付近から急激に軟化し、90℃では流動に近い形状を示し、低強度となるばかりか力学的寸法安定性が大きく低下するのである(図5)。一方、従来のポリマーであるナイロン6ではこのような軟化現象は緩やかであり、90℃でも充分な力学特性を発揮している(図5)。   In addition, in the conventional method for producing high-strength polylactic acid fiber, although a product having a high strength at room temperature (25 ° C.) was obtained, there was a problem that the high-temperature mechanical properties were low. Here, the poor high-temperature mechanical properties indicate that the polylactic acid polymer softens rapidly when it exceeds 60 ° C. which is the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid polymer. In fact, when the tensile test of polylactic acid fiber is performed at different temperatures, it softens rapidly from around 70 ° C, shows a shape close to flow at 90 ° C, and not only lowers strength but also greatly reduces mechanical dimensional stability. (FIG. 5). On the other hand, in nylon 6, which is a conventional polymer, such a softening phenomenon is gradual and exhibits sufficient mechanical properties even at 90 ° C. (FIG. 5).

このようにポリ乳酸繊維は高温力学特性が不良であるため、実際に種々の問題が発生している。例えば、織物の経糸に用いるときは、糸の集束性を高め製織性を向上させる目的で糸を糊付けするが、熱風乾燥を行うと経糸をぴんと張るためにかけている張力により、糸が伸びてしまうトラブルが発生してしまう。また、ポリ乳酸繊維に仮撚を施すと、熱板上で糸が急激に軟化するため、糸に撚りがかからず捲縮特性が劣るばかりか、熱板上で糸が破断してしまい、仮撚そのものが困難となる場合もある。さらに、このような熱板上でのトラブルのため、熱板温度はたかだか110℃までしか上げられず、熱セットが不足するため捲縮特性が低いのみならず、沸騰水中での糸の収縮率(沸収)を実用レベルである20%以下まで低下させることも困難である。   Thus, since polylactic acid fibers have poor high-temperature mechanical properties, various problems have actually occurred. For example, when used for warp of a woven fabric, the yarn is glued for the purpose of improving the weaving property of the yarn and improving the weaving property. Will occur. In addition, when false twist is applied to the polylactic acid fiber, the yarn softens rapidly on the hot plate, so the yarn does not twist and the crimp characteristics are inferior, and the yarn breaks on the hot plate, False twisting itself may be difficult. Furthermore, due to such troubles on the hot plate, the hot plate temperature can only be raised up to 110 ° C, and not only the crimping property is low due to insufficient heat setting, but also the shrinkage rate of the yarn in boiling water. It is also difficult to reduce (boiling) to 20% or less, which is a practical level.

このため、25℃で高強度でありさらに高温力学特性も優れたポリ乳酸繊維を得るための、高効率で低コストなプロセスが望まれていた。
特開2000−248426号公報 特開平8−226016号公報
For this reason, a high-efficiency and low-cost process for obtaining polylactic acid fibers having high strength at 25 ° C. and excellent high-temperature mechanical properties has been desired.
JP 2000-248426 A Japanese Patent Laid-Open No. 8-222016

本発明は、25℃での強度ならびに優れた高温力学特性を有するポリ乳酸繊維の効率的な製造方法を提供するものである。   The present invention provides an efficient method for producing polylactic acid fibers having strength at 25 ° C. and excellent high-temperature mechanical properties.

上記目的は、結晶サイズが6nm以上のポリ乳酸未延伸糸を延伸するに際し、延伸温度が85℃以上、熱処理温度が120℃以上、延伸倍率(DR)が下記範囲であることを特徴とするポリ乳酸繊維の製造方法、あるいは結晶サイズが6nm未満のポリ乳酸未延伸糸を延伸して、25℃における強度が4.0cN/dtex以上の延伸糸を得るに際し、延伸温度が130℃以上、熱処理温度が120℃以上、延伸倍率(DR)が下記範囲であることを特徴とするポリ乳酸繊維の製造方法により達成される。
0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)
The above object is characterized in that, when a polylactic acid undrawn yarn having a crystal size of 6 nm or more is drawn, the drawing temperature is 85 ° C. or more, the heat treatment temperature is 120 ° C. or more, and the draw ratio (DR) is in the following range. In the production method of lactic acid fibers, or when a polylactic acid undrawn yarn having a crystal size of less than 6 nm is drawn to obtain a drawn yarn having a strength at 25 ° C. of 4.0 cN / dtex or more , the drawing temperature is 130 ° C. or more, the heat treatment temperature Is achieved by a method for producing polylactic acid fibers, characterized in that the stretching ratio (DR) is in the following range.
0.90+ (Undrawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 2.0 + (Undrawn yarn elongation / 100%)

本発明の新規な構造を有するポリ乳酸繊維により、高温力学特性を大幅に向上させることが可能であり、仮撚加工や製織工程での問題点を解決でき、ポリ乳酸繊維の用途展開を大きく拡げることができる。   The polylactic acid fiber having a novel structure of the present invention can greatly improve the high-temperature mechanical properties, solve problems in false twisting and weaving processes, and greatly expand the application development of polylactic acid fiber. be able to.

本発明で言うポリ乳酸とは乳酸を重合したものを言い、L体あるいはD体の光学純度は90%以上であると、融点が高く好ましい。本発明では、L体あるいはD体の光学純度が97%以上のものをホモポリ乳酸と呼ぶ。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、ポリ乳酸以外のポリマーや粒子、難燃剤、帯電防止剤等の添加物を含有していても良い。ただし、バイオマス利用、生分解性の観点から、ポリマーとして乳酸モノマーは50重量%以上とすることが重要である。乳酸モノマーは好ましくは75重量%以上、より好ましくは96重量%以上である。また、ポリ乳酸ポリマーの分子量は、重量平均分子量で5万〜50万であると、力学特性と製糸性のバランスが良く好ましい。   The polylactic acid referred to in the present invention refers to a polymerized lactic acid, and the optical purity of the L-form or D-form is preferably 90% or higher because of its high melting point. In the present invention, L-form or D-form having an optical purity of 97% or more is called homopolylactic acid. Moreover, in the range which does not impair the property of polylactic acid, you may copolymerize components other than lactic acid, or may contain additives, such as a polymer other than polylactic acid, particle | grains, a flame retardant, and an antistatic agent. However, from the viewpoint of biomass utilization and biodegradability, it is important that the lactic acid monomer is 50% by weight or more as a polymer. The lactic acid monomer is preferably 75% by weight or more, more preferably 96% by weight or more. Further, the molecular weight of the polylactic acid polymer is preferably 50,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, because the balance between mechanical properties and yarn-making property is good.

本発明においては、1段延伸・熱処理とすることが設備費やエネルギー消費を抑制する点から好ましいが、必要に応じて多段延伸をすることももちろん可能である。ただし、得られる糸の品質や性能の面から下記の延伸条件を採用することが重要である。   In the present invention, it is preferable to use one-stage stretching / heat treatment from the viewpoint of suppressing equipment costs and energy consumption, but it is of course possible to perform multi-stage stretching as necessary. However, it is important to adopt the following drawing conditions in view of the quality and performance of the yarn obtained.

本発明の第1の方法は、結晶サイズが6nm以上のポリ乳酸未延伸糸を延伸するに際し、延伸温度が85℃以上、熱処理温度が120℃以上、延伸倍率(DR)が0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)の範囲であることを特徴とするポリ乳酸繊維の製造方法である。   In the first method of the present invention, when a polylactic acid undrawn yarn having a crystal size of 6 nm or more is drawn, the drawing temperature is 85 ° C. or more, the heat treatment temperature is 120 ° C. or more, and the draw ratio (DR) is 0.90+ (not yet). A method of producing polylactic acid fibers, characterized in that the range of drawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 2.0 + (undrawn yarn elongation / 100%).

第1の方法では、結晶サイズが6nm以上のポリ乳酸未延伸糸に延伸・熱処理を施すことが重要である。結晶サイズが6nm以上の未延伸糸を用いることによって、後述するような高倍率延伸を行っても糸切れや糸斑を抑制できるのである。未延伸糸の結晶サイズは、好ましくは7nm以上、より好ましくは9nm以上である。さらに未延伸糸の結晶配向度が0.90以上であると、後述するように結晶からの分子鎖の引き抜きが安定して行えるため、高倍率延伸を行っても延伸が安定化し好ましい。そして、このような結晶化した未延伸糸を得るためには、ポリ乳酸を溶融紡糸し、未延伸糸の紡糸速度を4000m/分以上とすることが好ましい。未延伸糸の紡糸速度は、より好ましくは5000m/分以上である。   In the first method, it is important to subject the polylactic acid undrawn yarn having a crystal size of 6 nm or more to drawing and heat treatment. By using undrawn yarn having a crystal size of 6 nm or more, yarn breakage and yarn unevenness can be suppressed even when high-magnification drawing as described later is performed. The crystal size of the undrawn yarn is preferably 7 nm or more, more preferably 9 nm or more. Further, when the crystal orientation degree of the undrawn yarn is 0.90 or more, the molecular chain can be stably drawn from the crystal as will be described later. In order to obtain such a crystallized undrawn yarn, it is preferable to melt-spin polylactic acid and set the spinning speed of the undrawn yarn to 4000 m / min or more. The spinning speed of the undrawn yarn is more preferably 5000 m / min or more.

また、延伸温度を85℃以上とすることが重要であり、これにより高倍率延伸を行っても糸斑を小さくできるのである。延伸温度は好ましくは130℃以上である。ただし、通常のポリ乳酸は融点が170℃程度であるため、延伸温度は160℃以下とすることが好ましい。   In addition, it is important that the stretching temperature is 85 ° C. or higher, so that even if high-strength stretching is performed, the yarn unevenness can be reduced. The stretching temperature is preferably 130 ° C. or higher. However, since ordinary polylactic acid has a melting point of about 170 ° C., the stretching temperature is preferably 160 ° C. or lower.

また、熱処理温度を120℃以上とすることも重要であり、これにより得られる延伸糸の繊維構造を安定化することができ、充分な強度が得られるとともに沸収を低くすることができる。さらに、熱処理温度を高くすることにより、延伸・熱処理が安定化し糸切れや糸斑を抑制することができる。熱処理温度は好ましくは140℃以上である。ただし、通常のポリ乳酸は融点が170℃程度であるため、熱処理温度は165℃以下とすることが好ましい。   In addition, it is important that the heat treatment temperature is 120 ° C. or higher, so that the fiber structure of the drawn yarn obtained can be stabilized, and sufficient strength can be obtained and the yield can be lowered. Furthermore, by increasing the heat treatment temperature, stretching and heat treatment can be stabilized, and yarn breakage and yarn unevenness can be suppressed. The heat treatment temperature is preferably 140 ° C. or higher. However, since normal polylactic acid has a melting point of about 170 ° C., the heat treatment temperature is preferably 165 ° C. or lower.

また、延伸倍率(DR)は0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)とすることが重要であり、0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DRとすることにより、25℃での強度を充分高くできるのみならず、高温力学特性も大幅に向上することができる。一方、DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)とすることにより、繊維の無理な変形を抑制でき、糸切れや糸斑を大幅に抑制することができる。DRは好ましくは0.95+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦1.5+(未延伸糸伸度/100%)、より好ましくは1.1+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦1.4+(未延伸糸伸度/100%)である。   It is important that the draw ratio (DR) is 0.90+ (undrawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 2.0 + (undrawn yarn elongation / 100%). By setting (drawing yarn elongation / 100%) ≦ DR, not only can the strength at 25 ° C. be sufficiently high, but also the high-temperature mechanical properties can be greatly improved. On the other hand, by setting DR ≦ 2.0 + (undrawn yarn elongation / 100%), excessive deformation of the fiber can be suppressed, and yarn breakage and yarn unevenness can be significantly suppressed. DR is preferably 0.95+ (undrawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 1.5 + (undrawn yarn elongation / 100%), more preferably 1.1+ (undrawn yarn elongation / 100%). ≦ DR ≦ 1.4 + (undrawn yarn elongation / 100%).

本発明の第2の方法は、結晶サイズ6nm未満のポリ乳酸未延伸糸を延伸して、25℃における強度が4.0cN/dtex以上の延伸糸を得るに際し、延伸温度が130℃以上、熱処理温度が120℃以上、延伸倍率(DR)が0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)の範囲であることを特徴とするポリ乳酸繊維の製造方法である。 In the second method of the present invention, when a polylactic acid undrawn yarn having a crystal size of less than 6 nm is drawn to obtain a drawn yarn having a strength at 25 ° C. of 4.0 cN / dtex or higher , the drawing temperature is 130 ° C. or higher. The temperature is 120 ° C. or more, and the draw ratio (DR) is in the range of 0.90+ (undrawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 2.0 + (undrawn yarn elongation / 100%). It is a manufacturing method of a polylactic acid fiber.

第2の方法では、結晶化していない、すなわち非晶、あるいは結晶化が不充分であるポリ乳酸未延伸糸を用いるため、延伸温度の選定が特に重要であり、延伸温度は130℃以上とすることが重要である。これにより、延伸前の予熱により未延伸糸が配向結晶化、さらに結晶が十分成長し、本発明の第1の方法の如く、高倍率延伸を行っても延伸の均一性が良好となる In the second method, since a polylactic acid undrawn yarn that is not crystallized, that is, amorphous or insufficiently crystallized, is used, selection of a drawing temperature is particularly important, and the drawing temperature is set to 130 ° C. or higher. This is very important. As a result, the undrawn yarn is oriented and crystallized by preheating before drawing, and the crystal is sufficiently grown, and the drawing uniformity is improved even when high-magnification drawing is performed as in the first method of the present invention .

また、熱処理温度を120℃以上とすることも重要であり、これにより得られる延伸糸の繊維構造を安定化することができ、充分な強度が得られるとともに沸収を低くすることができるのである。さらに、熱処理温度を高くすることにより、延伸・熱処理が安定化し糸切れや糸斑を抑制することができるのである、熱処理温度は好ましくは140℃以上である。ただし、通常のポリ乳酸は融点が170℃程度であるため、熱処理温度は165℃以下とすることが好ましい。   It is also important to set the heat treatment temperature to 120 ° C. or higher, which can stabilize the fiber structure of the drawn yarn obtained, and can provide sufficient strength and lower boiling yield. . Furthermore, by increasing the heat treatment temperature, the drawing / heat treatment is stabilized and yarn breakage and yarn unevenness can be suppressed. The heat treatment temperature is preferably 140 ° C. or higher. However, since normal polylactic acid has a melting point of about 170 ° C., the heat treatment temperature is preferably 165 ° C. or lower.

また、延伸倍率(DR)は0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)とすることが重要であり、0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DRとすることにより、25℃での強度を充分高くできるのみならず、高温力学特性も大幅に向上することができる。一方、DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)とすることにより、繊維の無理な変形を抑制でき、糸切れや糸斑を大幅に抑制することができる。DRは好ましくは0.95+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦1.5+(未延伸糸伸度/100%)、より好ましくは1.1+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦1.4+(未延伸糸伸度/100%)である。   It is important that the draw ratio (DR) is 0.90+ (undrawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 2.0 + (undrawn yarn elongation / 100%). By setting (drawing yarn elongation / 100%) ≦ DR, not only can the strength at 25 ° C. be sufficiently high, but also the high-temperature mechanical properties can be greatly improved. On the other hand, by setting DR ≦ 2.0 + (undrawn yarn elongation / 100%), excessive deformation of the fiber can be suppressed, and yarn breakage and yarn unevenness can be significantly suppressed. DR is preferably 0.95+ (undrawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 1.5 + (undrawn yarn elongation / 100%), more preferably 1.1+ (undrawn yarn elongation / 100%). ≦ DR ≦ 1.4 + (undrawn yarn elongation / 100%).

なお、本発明でいう未延伸糸とは、上記した延伸条件を採用しても、安定して延伸できる繊維のことをいうものである。このため、未延伸糸の伸度は25%以上であることが好ましい。また、生産効率向上の観点から紡糸したままの糸を用いることが好ましい。   The undrawn yarn in the present invention refers to a fiber that can be stably drawn even when the above-described drawing conditions are adopted. For this reason, the elongation of the undrawn yarn is preferably 25% or more. Moreover, it is preferable to use the yarn as spun from the viewpoint of improving production efficiency.

ところで、得られるポリ乳酸繊維の糸斑が大きいと、繊維製品の品位が劣るばかりか、高次加工工程において毛羽・弛み等を発生しやすく種々の問題が発生してしまう。特に、マルチフィラメントで用いる用途では染色や機能物質を後加工される場合が多いが、糸斑が大きいと染色斑や加工斑が発生し易い。このため、本発明の製造方法で得られるポリ乳酸繊維では糸斑の指標であるウースター斑が2.0%以下とするように、延伸・熱処理条件を決定することが重要である。このため、未延伸糸のウースター斑も小さい方が延伸・熱処理工程が安定化し、得られる繊維の糸斑が抑制でき、好ましい。未延伸糸のウースター斑は好ましくは2.0%以下、より好ましくは1.5%以下、さらに好ましくは1.2%以下である。また、本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維のウースター斑は好ましくは2.0%以下、より好ましくは1.5%以下、さらに好ましくは1.2%以下なるように、延伸温度、延伸倍率等の延伸条件を種々調整することが重要である。   By the way, when the yarn spots of the obtained polylactic acid fiber are large, not only the quality of the fiber product is inferior, but also various problems are likely to occur, such as fluff and looseness in a high-order processing step. In particular, dyeing and functional materials are often post-processed in applications used for multifilaments, but if the thread spots are large, staining spots and processed spots are likely to occur. For this reason, in the polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention, it is important to determine the stretching and heat treatment conditions so that the Wooster spot which is an index of the thread spot is 2.0% or less. For this reason, it is preferable that the Worcester spots of undrawn yarns are also small because the drawing and heat treatment steps are stabilized and the yarn spots of the resulting fibers can be suppressed. The Worcester spot of the undrawn yarn is preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and still more preferably 1.2% or less. In addition, the Worcester spots of the polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention are preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and even more preferably 1.2% or less. It is important to adjust various stretching conditions such as magnification.

なお、ポリ乳酸繊維は摩擦係数が高いため、高速紡糸工程、仮撚加工や流体加工のような糸加工工程、ビーミング、製織、製編のような製布工程での毛羽が発生し易いという問題がある。このため、繊維用油剤としては、ポリエーテル主体のものを避け、脂肪酸エステルや鉱物油等の平滑剤を主体とするものを用いると、ポリ乳酸繊維の摩擦係数を低下させることができ、上記工程での毛羽を大幅に抑制でき、好ましい。   Polylactic acid fibers have a high coefficient of friction, and are therefore prone to fluff during high-speed spinning processes, yarn processing processes such as false twisting and fluid processing, and cloth manufacturing processes such as beaming, weaving, and knitting. There is. For this reason, as a fiber oil agent, avoiding polyether-based ones, and using ones mainly composed of smoothing agents such as fatty acid esters and mineral oils, the friction coefficient of polylactic acid fibers can be reduced, and the above process It is preferable because fluff can be greatly suppressed.

本発明のポリ乳酸製造方法は、生産効率が非常に高いというメリットがあるが、それを以下に述べる。生産効率の指標の一つとして紡糸の際の単位時間当たりの吐出量を用いることができることが特開平8−246247号公報や特開2000−89938号公報に記載されている。すなわち、所望の繊度の繊維を得るまでの紡糸速度と延伸倍率の積が大きいほど単位時間当たりの吐出量が大きく、単位時間当たりの生産効率が高いと言える。この観点から本発明を見ると、本発明の製造方法では従来のポリ乳酸繊維の製造方法に比べ、延伸倍率を高く採ることができるため生産効率が非常に高くなる。例えば、紡糸速度3000m/分の未延伸糸を用いた場合では、本発明では紡糸速度×延伸倍率=6150(実施例7)と従来の製造方法の紡糸速度×延伸倍率=4950(比較例3)に比べ大幅に単位時間当たりの生産性が高い。さらに未延伸糸に高速紡糸繊維を用いた場合は、さらに単位時間当たりの生産性を高くすることが可能であり、実施例4では紡糸速度×延伸倍率=10500にまで達する。   The method for producing polylactic acid according to the present invention has an advantage that the production efficiency is very high, which will be described below. It is described in JP-A-8-246247 and JP-A-2000-89938 that the discharge amount per unit time during spinning can be used as one index of production efficiency. That is, it can be said that the larger the product of the spinning speed and the draw ratio until obtaining a fiber with a desired fineness, the larger the discharge amount per unit time and the higher the production efficiency per unit time. When the present invention is viewed from this point of view, the production method of the present invention has a very high production efficiency because the draw ratio can be increased as compared with the conventional method of producing polylactic acid fibers. For example, in the case of using undrawn yarn with a spinning speed of 3000 m / min, in the present invention, spinning speed × drawing ratio = 6150 (Example 7) and spinning speed of the conventional production method × drawing ratio = 4950 (Comparative Example 3) Compared with, productivity per unit time is significantly high. Further, when a high-speed spinning fiber is used for the undrawn yarn, the productivity per unit time can be further increased. In Example 4, the spinning speed × the draw ratio = 10500.

本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維は、工程通過性や製品の力学的強度を充分高く保つことを考慮すると、高強度であることが好ましく、得られる繊維の25℃での強度は4.0cN/dtex以上である。ポリ乳酸繊維の25℃での強度は、より好ましくは5.5cN/dtex以上である。また、ポリ乳酸繊維の25℃での伸度は15〜70%であると、ポリ乳酸繊維を繊維製品にする際の工程通過性が向上し、好ましい。 The polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention preferably has a high strength in consideration of keeping the process passability and the mechanical strength of the product sufficiently high. The strength of the resulting fiber at 25 ° C. is 4 .0cN / dtex Ru der more. The strength at 25 ° C. of the polylactic acid fiber is more preferably 5.5 cN / dtex or more. Moreover, when the elongation at 25 ° C. of the polylactic acid fiber is 15 to 70%, the process passability when the polylactic acid fiber is made into a fiber product is improved, which is preferable.

さらに本発明の製造方法を用いると、得られるポリ乳酸繊維の高温力学特性を大幅に向上させることも可能である。繊維や繊維製品の工程通過性を考慮すると、ポリ乳酸繊維の90℃での強度は1.0cN/dtex以上であることが好ましい。90℃での強度は、より好ましくは1.3cN/dtex以上、さらに好ましくは1.5cN/dtex以上である。また、本発明の製造方法で得られるポリ乳酸繊維では、90℃で0.7cN/dtex応力下での伸びを15%以下とすることも可能であり、高温時の力学的な寸法安定性を大幅に向上させることも可能である。ここで、90℃で0.7cN/dtex応力下での伸びとは、90℃で繊維の引っ張り試験を行い、強伸度曲線図において、応力0.7cN/dtexでの伸度を読むことにより求めることができる。そして、この90℃で0.7cN/dtex応力下での伸びが15%以下であれば、高温での寸法安定性を向上でき、ポリ乳酸繊維の糊付け乾燥での伸びを抑制し、さらに仮撚での工程通過性、捲縮特性が向上できるのである。90℃で0.7cN/dtex応力下での伸びは、好ましくは10%以下、より好ましくは6%以下である。   Furthermore, when the production method of the present invention is used, it is possible to greatly improve the high-temperature mechanical properties of the resulting polylactic acid fiber. Considering processability of fibers and fiber products, the strength of polylactic acid fibers at 90 ° C. is preferably 1.0 cN / dtex or more. The strength at 90 ° C. is more preferably 1.3 cN / dtex or more, and still more preferably 1.5 cN / dtex or more. Further, in the polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention, the elongation under 0.7 cN / dtex stress at 90 ° C. can be 15% or less, and the mechanical dimensional stability at high temperature can be reduced. It can also be greatly improved. Here, the elongation under 0.7 cN / dtex stress at 90 ° C. means that a fiber tensile test is performed at 90 ° C., and the elongation at a stress of 0.7 cN / dtex is read in the strong elongation curve diagram. Can be sought. If the elongation under 0.7 cN / dtex stress at 90 ° C. is 15% or less, the dimensional stability at high temperature can be improved, the elongation of the polylactic acid fiber by gluing and drying can be suppressed, and the false twist Therefore, process passability and crimping characteristics can be improved. The elongation under 0.7 cN / dtex stress at 90 ° C. is preferably 10% or less, more preferably 6% or less.

本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維では、糸の太さ斑の指標であるウースター斑(U%)は2%以下とすることも可能であり、繊維や繊維製品の品位を向上させることができる。U%は、好ましくは1.5%以下、より好ましくは1.2%以下である。   In the polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention, the Wooster spot (U%), which is an index of the thickness spot of the thread, can be 2% or less, and the quality of the fiber or the fiber product can be improved. Can do. U% is preferably 1.5% or less, more preferably 1.2% or less.

また、本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維は、沸収が0〜20%であれば繊維および繊維製品の寸法安定性が良く好ましい。沸収は好ましくは2〜10%である。   Moreover, the polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention preferably has good dimensional stability of the fiber and the fiber product if the boiling yield is 0 to 20%. The boiling yield is preferably 2 to 10%.

本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維の断面形状については、丸断面、中空断面、三葉断面等の多葉断面、その他の異形断面についても自由に選択することが可能である。また、繊維の形態は、長繊維、短繊維等特に制限は無く、長繊維の場合マルチフィラメントでもモノフィラメントでも良い。   Regarding the cross-sectional shape of the polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention, it is possible to freely select a round cross-section, a hollow cross-section, a multi-leaf cross-section such as a trilobal cross-section, and other irregular cross-sections. The form of the fiber is not particularly limited, such as long fiber or short fiber, and in the case of long fiber, it may be multifilament or monofilament.

本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維において、前記したように高温力学特性が向上する理由はよくわからないが、以下に記載するように通常のポリ乳酸繊維には存在しない、31らせん構造を採る分子鎖が形成されていることによるものと推定される。以下に31らせん構造について詳述する。 In the polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention, the reason why the high-temperature mechanical properties are improved is not well understood as described above. However, as described below, a 3 1 helical structure that does not exist in normal polylactic acid fiber is present. This is presumably due to the formation of the molecular chain to be taken. The 3 1 helical structure is described in detail below.

まず、通常のポリ乳酸繊維中の分子鎖の構造について説明する。ポリ乳酸繊維中では通常、α晶という結晶形が生成しているが、α晶中での分子鎖の形態は103らせん構造を採っていることがJ. Biopolym., vol.6, 299(1968).等に記載されている。ここで、103らせん構造とは、図4に示すように10個のモノマーユニット当たり3回回転するらせん構造を意味している。一方、超高分子量ポリ乳酸(粘度平均分子量56万〜100万)のクロロホルム/トルエン混合溶媒からの溶液紡糸(紡糸速度1〜7m/分)により得られた繊維を融点以上の超高温(204℃)で超高倍率延伸(12〜19倍、延伸速度1.2m/分以下)して得られたポリ乳酸繊維中には、β晶という通常のα晶とは異なる結晶が生成することがMacromolecules, vol.23, 642(1990).等記載されている。ここでβ晶とは、3個のモノマーユニット当たり1回回転するらせん構造(31らせん構造、図4)から形成されていることが該文献等に記載されている。ところで、この31らせん構造は、見方を変えると9個のモノマーユニット当たり3回回転するらせん構造であり、103らせん構造を若干引き伸ばした緊張型の形態と言える。 First, the structure of the molecular chain in a normal polylactic acid fiber will be described. In polylactic acid fiber, a crystal form called α crystal is usually formed, but the molecular chain in α crystal has a 10 3 helical structure. J. Biopolym., Vol. 6, 299 ( 1968). Here, the 10 3 helical structure means a helical structure that rotates 3 times per 10 monomer units as shown in FIG. On the other hand, a fiber obtained by solution spinning (spinning speed: 1 to 7 m / min) of an ultrahigh molecular weight polylactic acid (viscosity average molecular weight of 560,000 to 1,000,000) from a chloroform / toluene mixed solvent is used at an ultrahigh temperature (204 ° C. or higher). ), A polylactic acid fiber obtained by ultrahigh magnification stretching (12 to 19 times, stretching speed of 1.2 m / min or less) produces crystals different from normal α crystals called β crystals. , vol.23, 642 (1990). Here β crystal and the helical structure (3 1 helical structure, Fig. 4) which rotates once per three monomer units that are formed from have been described in the literature. By the way, this 3 1 helical structure is a helical structure that rotates 3 times per 9 monomer units from a different point of view, and can be said to be a tension type form in which the 10 3 helical structure is slightly stretched.

また発明者らの固体13C−NMRによる解析では、従来のポリ乳酸繊維では103らせん構造に対応する170.2ppm付近のピークしか観測されないが、本発明の繊維ではそれより低磁場である171.6ppm付近にピークが観測(図1)されることが分かった。これは、従来ポリ乳酸繊維の103らせん構造とは明らかにコンフォメーション、すなわち構造の異なるらせん構造が生成していると考えられる。そして、これは広角X線回折(WAXD)測定からβ晶類似のパターンが観測された(図3)ことから、31らせん構造が形成されていることが確認された。すなわち、固体13C−NMRにおいて、171.6ppm付近にピークが観測されれば、31らせん構造が生成していることを意味していることを発明者らは発見した。 In addition, in the analysis by the inventors' solid 13 C-NMR, only a peak around 170.2 ppm corresponding to the 10 3 helical structure is observed in the conventional polylactic acid fiber, whereas the fiber of the present invention has a lower magnetic field of 171. It was found that a peak was observed around .6 ppm (Fig. 1). This is considered to be a conformation, that is, a helical structure having a structure different from that of the conventional polylactic acid fiber 10 3 helical structure. Then, a pattern similar to a β crystal was observed from wide-angle X-ray diffraction (WAXD) measurement (FIG. 3), and it was confirmed that a 3 1 helical structure was formed. That is, the inventors have found that if a peak is observed in the vicinity of 171.6 ppm in solid 13 C-NMR, it means that a 3 1 helical structure is formed.

そして、本発明のポリ乳酸繊維では、緊張型である31らせん構造を有しているため引っ張りに対し強い抵抗力を発揮し、室温だけでなく90℃以上の高温下でも充分な力学特性を示すものと考えられる。 The polylactic acid fiber of the present invention has a 3 1 helical structure that is a tension type, and thus exhibits a strong resistance to pulling, and has sufficient mechanical properties not only at room temperature but also at a high temperature of 90 ° C. or higher. It is thought to show.

1らせん構造は繊維中の少なくとも一部に含まれていれば良いが、固体13C−NMRスペクトルにおいて、31らせん構造に対応するピークの面積強度(31比)が165〜175ppmに観測されるピークの面積強度の5%以上であると、90℃での強度を1.0cN/dtex以上とすることができ好ましい。また、31らせん構造は必ずしも結晶化している必要はないが、図3のようにWAXDで確認できるほど結晶化していると90℃での強度を1.5cN/dtex以上とすることもでき好ましい。 The 3 1 helix structure may be contained in at least a part of the fiber, but in the solid 13 C-NMR spectrum, the peak area intensity (3 1 ratio) corresponding to the 3 1 helix structure is observed at 165 to 175 ppm. When the area intensity is 5% or more of the peak area intensity, the intensity at 90 ° C. can be preferably 1.0 cN / dtex or more. In addition, the 3 1 helical structure does not necessarily have to be crystallized, but if it is crystallized so as to be confirmed by WAXD as shown in FIG. 3, the strength at 90 ° C. can be preferably 1.5 cN / dtex or more. .

また、本発明の製造方法により、上記した繊維構造(31らせん構造)が発現する理由は以下のように推定される。 Further, the production method of the present invention, the reason why the above-mentioned fiber structure (3 1 helical structure) is expressed is estimated as follows.

本発明ではポリ乳酸未延伸糸を通常の延伸に比べ高倍率延伸するものであるが、これによりポリ乳酸分子鎖が引き抜かれ、さらに分子鎖に高応力がかかることにより103らせん構造から31らせん構造へ転移するものと考えられる。そして、熱処理によりこの構造が安定化されるものと考えられる。すなわち、未延伸糸の繊維構造を延伸により破壊しながら再構築することで、従来のポリ乳酸繊維とも未延伸糸とも異なる構造が発現していると考えられる。 In the present invention is to a high draw ratio than the polylactic acid undrawn yarn to normal stretching, thereby polylactic acid chains are pulled out, 3 1 to 10 3 helical structure by high stress is applied to more molecular chains It is thought that the transition to the helical structure. And it is thought that this structure is stabilized by heat treatment. That is, it is considered that a structure different from that of the conventional polylactic acid fiber and the undrawn yarn is expressed by restructuring the fiber structure of the undrawn yarn while being broken by drawing.

なお、通常のポリ乳酸繊維の延伸倍率は、衣料用途で0.75+(未延伸糸伸度/100%)以下(比較例2、3)であり、産業用途であっても、例えば特開2000−248426号公報では1段目の延伸倍率は0.75+(未延伸糸伸度/100%)以下であり、本発明の0.90+(未延伸糸伸度/100%)に比べればはるかに低倍率延伸なのである。このため、これらの製造方法で得られたポリ乳酸繊維には31らせん構造は形成されておらず、高温力学特性が低いものであった。 The draw ratio of ordinary polylactic acid fibers is 0.75+ (undrawn yarn elongation / 100%) or less (Comparative Examples 2 and 3) for clothing use, and even for industrial use, for example, In No. 248426, the draw ratio in the first stage is 0.75+ (undrawn yarn elongation / 100%) or less, much more than 0.90+ (undrawn yarn elongation / 100%) of the present invention. It is a low magnification stretching. For this reason, the polylactic acid fibers obtained by these production methods did not have a 3 1 helical structure, and had low high-temperature mechanical properties.

このように、本発明では高倍率延伸によりはじめて31らせん構造が形成できるのであるが、延伸前にポリ乳酸分子鎖を引き揃えて並べておくと、高倍率延伸であっても均一な延伸が可能となり、繊維の白化や延伸斑が発生することを抑制できる。そして、延伸前にポリ乳酸分子鎖を引き揃えて並べる具体的方法として、本発明の第1の方法のように、高速紡糸による配向結晶化構造を利用すると予備延伸や予備熱処理のようなプロセスを付加することが不要であり、高効率で、しかも低コスト化を達成することができるのである。なお、本発明の第2の方法のように、紡糸速度3000m/分付近で得られる未延伸糸は、ある程度分子配向が進んでいるが結晶化には至らず非晶の場合が多いが、延伸温度を110℃以上に高温化することで、第1ホットローラー等の予熱部分で充分配向結晶化し、高倍率延伸が可能となる。 Thus, although the present invention is the first time 3 1 helical structure by high magnification stretching can be formed, the previously arranged aligned drawn polylactic acid chains prior to stretching, can be uniformly stretched even at high magnification stretching Thus, it is possible to suppress the occurrence of whitening of fibers and stretched spots. As a specific method of aligning and arranging polylactic acid molecular chains before stretching, processes such as pre-stretching and pre-heat treatment can be performed using an oriented crystallization structure by high-speed spinning as in the first method of the present invention. There is no need to add, high efficiency and low cost can be achieved. In addition, as in the second method of the present invention, the undrawn yarn obtained at a spinning speed of about 3000 m / min has a molecular orientation that has progressed to some extent, but is often non-crystallized. By increasing the temperature to 110 ° C. or higher, orientation crystallization is sufficiently performed at a preheated portion such as the first hot roller, and high-stretching is possible.

本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維は、織物、編物、不織布、カップ等の成形品等の様々な繊維製品の形態を採ることができる。   The polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention can take various forms of fiber products such as woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, molded articles such as cups and the like.

本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維は、仮撚加工等の捲縮加工用の原糸、シャツやブルゾン、パンツといった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や車両内装用途、ベルト、ネット、ロープ、重布、袋類、縫い糸等の産業資材用途、この他フェルト、不織布、フィルター、人工芝等にも好適に用いることができる。また、本発明の製造方法により得られるポリ乳酸繊維をさらに延伸・熱処理することにより、超高強度ポリ乳酸繊維を得ることも可能である。   The polylactic acid fiber obtained by the production method of the present invention is not only used for crimped yarns such as false twisting, but for clothing such as shirts, blousons and pants, as well as for clothing materials such as cups and pads, curtains and carpets. , Mats, furniture and other interior uses, vehicle interior uses, belts, nets, ropes, heavy cloth, bags, sewing materials, and other industrial materials, as well as felt, non-woven fabrics, filters, artificial turf, etc. it can. It is also possible to obtain ultrahigh strength polylactic acid fibers by further stretching and heat-treating the polylactic acid fibers obtained by the production method of the present invention.

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.ポリ乳酸の重量平均分子量
試料のクロロホルム溶液にTHF(テトロヒト゛ロフラン)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。
A. Weight average molecular weight of polylactic acid A chloroform solution of a sample was mixed with THF (tetrohithrofuran) to obtain a measurement solution. This was measured at 25 ° C. using water permeation chromatography (GPC) Waters 2690 manufactured by Waters, and the weight average molecular weight was determined in terms of polystyrene.

B.25℃での強度および伸度
室温(25℃)で、初期試料長=200mm、引っ張り速度=200mm/分とし、JISL1013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。
B. Strength and elongation at 25 ° C. At room temperature (25 ° C.), an initial sample length = 200 mm, a pulling rate = 200 mm / min, and a load-elongation curve was obtained under the conditions shown in JISL1013. 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.

C.90℃での強度
測定温度90℃で、上記Cと同様に強伸度曲線を求め、荷重値を初期の繊度で割り90℃での強度とした。
C. Strength at 90 ° C. At a measurement temperature of 90 ° C., a strong elongation curve was obtained in the same manner as C, and the load value was divided by the initial fineness to obtain the strength at 90 ° C.

D.90℃で0.7cN/dtex応力下での伸び
上記Dで求めた90℃での強伸度曲線において、0.7cN/dtex応力下での伸度を読み、90℃で0.7cN/dtex応力下での伸びとした。
D. Elongation at 90 ° C. under 0.7 cN / dtex stress In the strong elongation curve at 90 ° C. obtained in D above, the elongation under 0.7 cN / dtex stress is read, and 0.7 cN at 90 ° C. / Elongation under dtex stress.

E.沸収
糸をかせ取りし、沸騰水中で処理し、その前後の寸法変化から下記式により沸収を求めた。
沸収(%)=[(L0−L1)/L0)]×100(%)
L0:延伸糸をかせ取りし初荷重0.09cN/dtex下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
E. Boiling yield The yarn was scraped and treated in boiling water, and the boiling yield was obtained from the following formula from the dimensional change before and after that.
Boiling yield (%) = [(L0−L1) / L0)] × 100 (%)
L0: Original length of skein measured under initial load 0.09cN / dtex after skein of drawn yarn L1: Skein measured L0 was treated in boiling water for 15 minutes in a substantially load-free state, and after initial drying after air drying Skein length under 0.09cN / dtex

F.ウースター斑(U%)
zellweger uster社製USTER TESTER 4を用いて給糸速度200m/分、ノーマルモードで測定した。
F. Worcester spots (U%)
Using a USTER TESTER 4 manufactured by zellweger uster, measurement was performed in a normal mode at a yarn feeding speed of 200 m / min.

G.固体13C−NMR
Chemagnetics社製CMX-300 infinity型NMR装置を用い、以下の条件により13C核のCP/MAS NMRスペクトルを測定し、エステル結合のカルボニル炭素部分の解析を行った。そして、カーブフィッティングにより、103らせん構造に帰属される170.2ppm付近のピークと31らせん構造に帰属される171.6ppm付近のピークとをピーク分割し、165〜175ppmに観測されるピークの面積強度全体に対する171.6ppm付近のピークの面積強度比(31比)を求めた。
装置 : Chemagnetics社製CMX-300 infinity
測定温度 : 室温
基準物質 : Siゴム(内部基準:1.56ppm)
測定核 : 75.1910MHz
パルス幅 : 4.0μsec
パルス繰り返し時間 : ACQTM=0.06826sec PD=5sec
データ点 : POINT=8192 SAMPO=2048
スペクトル幅 : 30.003kHz
パルスモード : 緩和時間測定モード
コンタクトタイム: 5000μsec
G. Solid 13 C-NMR
A CP / MAS NMR spectrum of 13 C nuclei was measured using a CMX-300 infinity type NMR apparatus manufactured by Chemagnetics under the following conditions, and the carbonyl carbon portion of the ester bond was analyzed. Then, by curve fitting, the peak near 170.2 ppm attributed to the 10 3 helical structure and the peak near 171.6 ppm attributed to the 3 1 helical structure are divided into peaks, and the peak observed at 165 to 175 ppm is divided. The area intensity ratio (3 1 ratio) of the peak near 171.6 ppm relative to the entire area intensity was determined.
Equipment: CMX-300 infinity manufactured by Chemagnetics
Measurement temperature: Room temperature reference material: Si rubber (internal reference: 1.56 ppm)
Measurement nucleus: 75.1910 MHz
Pulse width: 4.0 μsec
Pulse repetition time: ACQTM = 0.06826sec PD = 5sec
Data points: POINT = 8192 SAMPO = 2048
Spectral width: 30.003 kHz
Pulse mode: Relaxation time measurement mode Contact time: 5000 μsec

H.広角X線回折(WAXD)
理学電機社製4036A2型X線回折装置を用い、以下の条件でWAXDプレート写真を撮影した。
X線源 : Cu−Kα線(Niフィルター)
出力 : 40kV×20mA
スリット : 1mmφピンホールコリメータ
カメラ半径 : 40mm
露出時間 : 8分間
フィルム : Kodak DEF−5
H. Wide-angle X-ray diffraction (WAXD)
Using a 4036A2 type X-ray diffractometer manufactured by Rigaku Corporation, a WAXD plate photograph was taken under the following conditions.
X-ray source: Cu-Kα ray (Ni filter)
Output: 40kV x 20mA
Slit: 1mmφ pinhole collimator Camera radius: 40mm
Exposure time: 8 minutes Film: Kodak DEF-5

I.結晶サイズ
理学電機社製4036A2型X線回折装置を用い、以下の条件で赤道線方向の回折強度を測定した。
X線源 : Cu−Kα線(Niフィルター)
出力 : 40kV×20mA
スリット : 2mmφ−1゜−1゜
検出器 : シンチレーションカウンター
計数記録装置 : 理学電機社製RAD−C型
ステップスキャン : 0.05゜ステップ
積算時間 : 2秒
(200)面方向結晶サイズLは下記Scherrerの式を用いて計算した。
L=Kλ/(β0cosθB)
L : 結晶サイズ(nm)
K : 定数=1.0
λ : X線の波長=0.15418nm
θB : ブラッグ角
β0=(βE2−βI2)1/2
βE : 見かけの半値幅(測定値)
βI : 装置定数=1.046×10-2rad.
I. Crystal Size Using a 4036A2 type X-ray diffractometer manufactured by Rigaku Corporation, the diffraction intensity in the equator direction was measured under the following conditions.
X-ray source: Cu-Kα ray (Ni filter)
Output: 40kV x 20mA
Slit: 2mmφ-1 ° -1 ° Detector: Scintillation counter counting recording device: RAD-C type step scan manufactured by Rigaku Corporation: 0.05 ° step integration time: 2 seconds
The (200) plane direction crystal size L was calculated using the following Scherrer equation.
L = Kλ / (β0 cos θB)
L: Crystal size (nm)
K: Constant = 1.0
λ: X-ray wavelength = 0.15418 nm
θB: Bragg angle β0 = (βE2-βI2) 1/2
βE: Apparent half width (measured value)
βI: device constant = 1.046 × 10 −2 rad.

J.結晶配向度
(200)面方向結晶配向度は下記のようにして求めた。
(200)面に対応するピークを円周方向にスキャンして得られる強度分布の半値幅から下記式により計算した。
結晶配向度(π)=(180−H)/180
H:半値幅(deg.)
測定範囲 : 0〜180°
ステップスキャン : 0.5゜ステップ
積算時間 : 2秒
J. Crystal orientation
The degree of crystal orientation in the (200) plane direction was determined as follows.
The peak corresponding to the (200) plane was calculated from the half value width of the intensity distribution obtained by scanning in the circumferential direction by the following formula.
Crystal orientation degree (π) = (180−H) / 180
H: Half width (deg.)
Measurement range: 0 to 180 °
Step scan: 0.5 ° Step integration time: 2 seconds

K.仮撚加工糸の捲縮特性、CR値
仮撚加工糸をかせ取りし、実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中15分間処理し、24時間風乾した。このサンプルに0.088cN/dtex(0.1gf/d)相当の荷重をかけ水中に浸漬し、2分後のかせ長L’0を測定した。次に、水中で0.088cN/dtex相当のかせを除き0.0018cN/dtex(2mgf/d)相当の微荷重に交換し、2分後のかせ長L’1を測定した。そして下式によりCR値を計算した。
CR(%)=[(L’0−L’1)/L’0]×100(%)
K. Crimp characteristics of false twisted yarn, CR value The false twisted yarn was scraped, treated in boiling water for 15 minutes in a substantially load-free state, and air-dried for 24 hours. The sample was immersed in water under a load equivalent to 0.088 cN / dtex (0.1 gf / d), and the skein length L′ 0 after 2 minutes was measured. Next, the skein length corresponding to 0.088 cN / dtex was removed in water and replaced with a fine load equivalent to 0.0019 cN / dtex (2 mgf / d), and the skein length L′ 1 after 2 minutes was measured. And CR value was calculated by the following formula.
CR (%) = [(L′ 0−L′1) / L′ 0] × 100 (%)

参考例1、2
光学純度99.5%のL乳酸から製造したラクチドを、ビス(2−エチルヘキサノエート)スズ触媒(ラクチド対触媒モル比=10000:1)存在させてチッソ雰囲気下180℃で180分間重合を行った。得られたホモポリL乳酸の重量平均分子量は19万、光学純度は99%L乳酸であった。これを240℃で溶融紡糸し、チムニー4により25℃の冷却風で糸を冷却固化させた後、集束給油ガイド6により脂肪酸エステルを主体とする繊維用油剤を付与し、交絡ガイド7により糸に交絡を付与した(図7)。その後、周速5000m/分(紡糸速度5000m/分)の非加熱の第1引き取りローラー8で引き取った後、非加熱の第2引き取りローラー9を介し未延伸糸10を巻き取った。巻き取ったホモポリL乳酸未延伸糸の(200)面方向の結晶サイズは9.2nm、結晶配向度は0.96、伸度は56%、U%は0.8%であった。この未延伸糸10に図8の装置を用い、延伸速度(第2ホットローラー13の周速)800m/分、表1に示す条件で1段延伸・熱処理を施し、84dtex、12フィラメント、丸断面の延伸糸を得た。紡糸、延伸での糸切れは発生せず、工程安定性も良好であった。
Reference examples 1 and 2
Polymerization of lactide produced from L-lactic acid with an optical purity of 99.5% in the presence of bis (2-ethylhexanoate) tin catalyst (lactide to catalyst molar ratio = 10000: 1) at 180 ° C. for 180 minutes in a nitrogen atmosphere. went. The resulting homopoly L lactic acid had a weight average molecular weight of 190,000 and an optical purity of 99% L lactic acid. This was melt-spun at 240 ° C., and the yarn was cooled and solidified by a chimney 4 with a cooling air of 25 ° C., then a fiber oil agent mainly composed of a fatty acid ester was applied by the converged oil supply guide 6, and the yarn was formed by the entanglement guide 7. Confounding was applied (FIG. 7). Thereafter, the undrawn yarn 10 was wound up through the non-heated second take-up roller 9 after being taken up by the non-heated first take-up roller 8 having a peripheral speed of 5000 m / min (spinning speed 5000 m / min). The homopoly L-lactic acid undrawn yarn wound up had a crystal size in the (200) plane direction of 9.2 nm, a crystal orientation degree of 0.96, an elongation of 56%, and U% of 0.8%. The undrawn yarn 10 is subjected to one-stage drawing and heat treatment under the conditions shown in Table 1 at a drawing speed (peripheral speed of the second hot roller 13) of 800 m / min using the apparatus shown in FIG. Of drawn yarn was obtained. No yarn breakage occurred during spinning and drawing, and the process stability was good.

これらの延伸糸の固体NMRスペクトルを図1に示すが、参考例1の繊維では31らせん構造に帰属される171.6ppm付近のピークがはっきり観測され、参考例2の繊維ではショルダーピークとして観測された。そして、これらのピーク分割を行い、171.6ppm付近のピークの面積強度比(31比)を求めたところ、参考例1で29%、参考例2で17%であった(図2)。また、WAXD測定を行ったところ参考例1の繊維では、Macromolecules, vol.23, 642(1990).記載のβ晶類似のパターンが得られ、31らせん構造を持つ結晶が生成していることが確認された(図3)。一方、参考例2の繊維では、31らせん構造からなる結晶のWAXDパターンとはならなかった。参考例1の90℃での強伸度曲線を図6、物性値を表2に示すが、従来の高強度ポリ乳酸繊維(比較例1)に比べ、90℃での力学特性が大幅に向上していた。 Although a solid state NMR spectra of these drawn yarn 1, the fibers of Example 1 are observed peak near 171.6ppm attributed to 3 1 helical structure clearly observed as a shoulder peak in the reference example 2 Fiber It was done. Then, make these peaks division were determined in the peak area intensity ratio of around 171.6ppm the (3 1 ratio), 29% in Reference Example 1, was 17% in Reference Example 2 (Figure 2). Further, the fibers of Reference Example 1 was subjected to WAXD measurement, Macromolecules, vol.23, 642 (1990 ). Β crystal similar pattern was obtained according, the crystal having a 3 1 helical structure is generated Was confirmed (FIG. 3). On the other hand, the fiber of Reference Example 2 did not have a WAXD pattern of crystals having a 3 1 helical structure. The strong elongation curve at 90 ° C. of Reference Example 1 is shown in FIG. 6 and the physical properties are shown in Table 2. Mechanical properties at 90 ° C. are greatly improved as compared with the conventional high strength polylactic acid fiber (Comparative Example 1). Was.

実施例1
紡糸速度3000m/分として参考例1と同様に表1に示す条件で紡糸、延伸を行い84dtex、24フィラメントの延伸糸を得た。未延伸糸の物性は表1に示すが、参考例1、2で用いた未延伸糸とは異なりWAXDで結晶性のパターンが得られず、非晶性であった。このため、問題となるほどではないが、第1ホットローラー上での糸揺れがやや大きいものであった。
Example 1
Spinning and drawing were performed under the conditions shown in Table 1 in the same manner as in Reference Example 1 at a spinning speed of 3000 m / min to obtain a drawn yarn of 84 dtex and 24 filaments. The physical properties of the undrawn yarn are shown in Table 1. Unlike the undrawn yarn used in Reference Examples 1 and 2, a crystalline pattern was not obtained with WAXD, and the yarn was amorphous. For this reason, although it does not become a problem, the yarn swing on the 1st hot roller was a little large.

この延伸糸の固体NMRスペクトルから31らせん構造の生成を確認できた。また、物性値を表2に示すが、従来の高強度ポリ乳酸繊維(比較例1)に比べ、90℃での力学特性が大幅に向上していた。 From solid state NMR spectrum of the stretched filament it was confirmed the formation of 3 1 helical structure. The physical property values are shown in Table 2. The mechanical properties at 90 ° C. were greatly improved as compared with the conventional high-strength polylactic acid fiber (Comparative Example 1).

比較例1
光学純度99.5%のL乳酸から製造したラクチドを、ビス(2−エチルヘキサノエート)スズ触媒(ラクチド対触媒モル比=10000:1)存在させてチッソ雰囲気下180℃で140分間重合を行った。得られたホモポリL乳酸の重量平均分子量は15万、光学純度は99%L乳酸であった。これを用い、特開2000−248426号公報実施例9に準じて3段延伸・熱処理により高強度ポリ乳酸繊維を得た。この時、未延伸糸紡糸速度は2200m/分、1段目延伸温度は82℃、2段目の延伸温度は130℃、3段目の延伸温度は160℃、1段目延伸倍率は1.53倍、2段目の延伸倍率は1.55倍、3段目の延伸倍率は1.55倍、最終熱処理温度は155℃とした。
Comparative Example 1
Polymerization of lactide prepared from L-lactic acid having an optical purity of 99.5% in the presence of bis (2-ethylhexanoate) tin catalyst (lactide to catalyst molar ratio = 10000: 1) at 180 ° C. for 140 minutes in a nitrogen atmosphere. went. The resulting homopoly L lactic acid had a weight average molecular weight of 150,000 and an optical purity of 99% L lactic acid. Using this, high-strength polylactic acid fibers were obtained by three-stage stretching and heat treatment according to Example 9 of JP 2000-248426 A. At this time, the undrawn yarn spinning speed is 2200 m / min, the first stage stretching temperature is 82 ° C., the second stage stretching temperature is 130 ° C., the third stage stretching temperature is 160 ° C., and the first stage stretching ratio is 1. The draw ratio of 53 times and the second stage was 1.55 times, the draw ratio of the third stage was 1.55 times, and the final heat treatment temperature was 155 ° C.

これの固体NMRを測定したところ、171.6ppm付近の31らせん構造に対応するピークは観測されなかった(図1)。また、WAXD測定も行ったところ、高度に結晶化していたものの通常のα晶(103らせん構造)に対応するパターンしか得られなかった。さらに、物性を表2に示すが、室温での強度は高いが、90℃での力学特性は低いものであった。 When solid-state NMR was measured, no peak corresponding to the 3 1 helical structure in the vicinity of 171.6 ppm was observed (FIG. 1). Further, when WAXD measurement was performed, only a pattern corresponding to a normal α crystal (10 3 helical structure) was obtained although it was highly crystallized. Further, the physical properties are shown in Table 2. The strength at room temperature was high, but the mechanical properties at 90 ° C. were low.

なお、延伸倍率を全て1.0、熱板温度、熱処理温度を室温として、紡糸速度2200m/分の未延伸糸を巻き取り物性を測定したところ、この未延伸糸は結晶化しておらず、伸度は120%であった。これより、本比較例における1段延伸目の延伸倍率は0.33+(未延伸糸伸度/100%)であった。   When all the draw ratios were 1.0, the hot plate temperature, and the heat treatment temperature were room temperature, the undrawn yarn was measured for winding properties of a spinning speed of 2200 m / min. The undrawn yarn was not crystallized and stretched. The degree was 120%. From this, the draw ratio of the first-stage drawing in this comparative example was 0.33+ (undrawn yarn elongation / 100%).

比較例2、3
表1に示す紡糸速度として参考例1と同様にポリ乳酸未延伸糸を得た。得られた未延伸糸は非晶であり、結晶サイズは測定できなかった。この未延伸糸に表1の条件で参考例1と同様に延伸・熱処理を施し84dtex、24フィラメント、丸断面の延伸糸を得た。
Comparative Examples 2 and 3
Polylactic acid undrawn yarn was obtained in the same manner as in Reference Example 1 as the spinning speed shown in Table 1. The obtained undrawn yarn was amorphous, and the crystal size could not be measured. The undrawn yarn was drawn and heat-treated in the same manner as in Reference Example 1 under the conditions shown in Table 1 to obtain a drawn yarn having 84 dtex, 24 filaments and a round cross section.

これの固体NMRを測定したところ、171.6ppm付近の31らせん構造に対応するピークは観測されなかった。また、WAXD測定も行ったところ、高度に結晶化していたもののα晶(103らせん構造)に対応するパターンしか得られなかった。さらに、物性を表2に示すが、90℃での力学特性は低いものであった。 When solid-state NMR of this was measured, no peak corresponding to the 3 1 helical structure in the vicinity of 171.6 ppm was observed. Further, when WAXD measurement was performed, only a pattern corresponding to the α crystal (10 3 helical structure) was obtained although it was highly crystallized. Further, the physical properties are shown in Table 2. The mechanical properties at 90 ° C. were low.

Figure 0004483956
Figure 0004483956

Figure 0004483956
Figure 0004483956

参考例3
参考例1および2で得たポリ乳酸繊維に図9に示す装置で、表3に示す条件で延伸仮撚を施した。なお、延伸ローラー20の速度である加工速度は400m/分とし、セカンドヒーター21は使用しなかった。仮撚回転子19としては3軸ツイスターを用いた。これの糸物性は表3に示すが、CR≧25%と充分な捲縮特性を示す仮撚加工糸を得た。また、沸収も20%以下と充分なものであった。
Reference example 3
The polylactic acid fibers obtained in Reference Examples 1 and 2 were stretched false twisted under the conditions shown in Table 3 using the apparatus shown in FIG. The processing speed, which is the speed of the stretching roller 20, was 400 m / min, and the second heater 21 was not used. A triaxial twister was used as the false twist rotor 19. The yarn physical properties are shown in Table 3, and a false twisted yarn exhibiting sufficient crimp characteristics of CR ≧ 25% was obtained. Further, the boiling point was 20% or less, which was sufficient.

参考例4
参考例2の未延伸糸を用い、セカンドヒーター21の温度を150℃、延伸ローラー20とデリバリーローラー22の間のリラックス率を8%とし、仮撚加工糸を得た。これの糸物性は表3に示すが、セカンドヒーターの効果により、沸収を4%と低収縮化することができた。
Reference example 4
Using the undrawn yarn of Reference Example 2, the temperature of the second heater 21 was 150 ° C., the relaxation rate between the drawing roller 20 and the delivery roller 22 was 8%, and false twisted yarn was obtained. The yarn physical properties are shown in Table 3. The yield of the boiling point was reduced to 4% by the effect of the second heater.

比較例4
比較例3で得た従来ポリ乳酸繊維に、延伸倍率1.35倍、ヒーター温度130℃として参考例3と同様にフリクションディスク仮撚加工を施したが、熱板上で糸切れが発生し糸かけ不能であった。次に、ヒーター温度を110℃に下げて加工を施したところ、やはり糸かけに問題があったが、糸を巻き取ることは可能であった。捲縮特性の指標であるCR値は20%であったが、ヒーター温度が低すぎるため沸収が25%と高すぎるものであった。
Comparative Example 4
The conventional polylactic acid fiber obtained in Comparative Example 3 was subjected to a friction disk false twisting process in the same manner as in Reference Example 3 at a draw ratio of 1.35 times and a heater temperature of 130 ° C. It was impossible to apply. Next, when the heater temperature was lowered to 110 ° C. and processing was performed, there was still a problem with threading, but it was possible to wind the thread. The CR value, which is an index of crimp characteristics, was 20%, but the boiling point was too high at 25% because the heater temperature was too low.

比較例5
比較例3で得た従来ポリ乳酸繊維に、セカンドヒーター21の温度を150℃、延伸ローラー20とデリバリーローラー22の間のリラックス率を8%とし、比較例4と同様に仮撚加工糸を得た。これの糸物性は表3に示すが、セカンドヒーターの効果により沸収を8%と低収縮化することができたが、CR値が3%とほとんど捲縮の無いものになってしまった。
Comparative Example 5
In the conventional polylactic acid fiber obtained in Comparative Example 3, the temperature of the second heater 21 is 150 ° C., the relaxation rate between the drawing roller 20 and the delivery roller 22 is 8%, and false twisted yarn is obtained in the same manner as in Comparative Example 4. It was. The yarn physical properties are shown in Table 3. Although the yield was reduced by 8% due to the effect of the second heater, the CR value was 3% and almost no crimp.

Figure 0004483956
Figure 0004483956

参考例5
参考例1で得られた糸を経糸および緯糸に用い、平織りを作製した。経糸の糊付け乾燥を110℃で行ったが、毛羽の発生や糸が伸びるトラブルは発生しなかった。得られた平織りを常法にしたがい60℃で精練した後、140℃で中間セットを施した。さらに常法にしたがい110℃で染色した。得られた布帛は、きしみ感、ソフト感があり、衣料用として優れた風合いを有していた。
Reference Example 5
A plain weave was prepared by using the yarn obtained in Reference Example 1 as a warp and a weft. Although warp sizing and drying were performed at 110 ° C., there was no occurrence of fluff or trouble of yarn elongation. The obtained plain weave was scoured at 60 ° C. according to a conventional method, and then an intermediate set was applied at 140 ° C. Furthermore, it dye | stained at 110 degreeC according to the conventional method. The obtained fabric had a squeaky feeling and a soft feeling, and had an excellent texture for clothing.

参考例2、実施例1で得られた糸も同様にして製織、布帛評価を行ったが、毛羽の発生や糸が伸びるトラブルも発生せず、得られた布帛は、きしみ感、ソフト感があり、衣料用として優れた風合いを有していた。   Weaving and fabric evaluation of the yarns obtained in Reference Example 2 and Example 1 were conducted in the same manner. However, the occurrence of fluff and the trouble of yarn elongation did not occur, and the obtained fabric had a squeaky feeling and a soft feeling. There was an excellent texture for clothing.

比較例6
比較例3で得られた糸を経糸および緯糸に用い、参考例5と同様に平織りを作製した。経糸の糊付け乾燥を110℃で行ったが、糸が伸びてしまい乾燥が不可能であった。そこで、比較例3で得られた糸を用い、筒編みを作製し、常法にしたがい110℃で染色を施したが染色斑が大きく品位に劣るものであった。
Comparative Example 6
A plain weave was prepared in the same manner as in Reference Example 5 using the yarn obtained in Comparative Example 3 as warp and weft. The warp paste was dried at 110 ° C., but the yarn was stretched and could not be dried. Therefore, a tubular knitting was produced using the yarn obtained in Comparative Example 3 and dyed at 110 ° C. according to a conventional method, but the dyeing spots were large and the quality was poor.

参考例6
参考例2で得られたポリ乳酸繊維に図8の装置を用い、延伸温度150℃、延伸倍率1.15倍、熱処理温度155℃として再延伸・熱処理を施した。得られたポリ乳酸繊維は室温強度8.0cN/dtex、室温伸度15%、90℃強度3.0cN/dtex、90℃、0.7cN/dtexでの伸び3%、沸収2%、U%=1.2%の高強度ポリ乳酸繊維であった。また、固体NMRスペクトルから31らせん構造の生成を確認できた。
Reference Example 6
The polylactic acid fiber obtained in Reference Example 2 was subjected to redrawing and heat treatment at a drawing temperature of 150 ° C., a draw ratio of 1.15 times, and a heat treatment temperature of 155 ° C. The resulting polylactic acid fiber has a room temperature strength of 8.0 cN / dtex, a room temperature elongation of 15%, a 90 ° C. strength of 3.0 cN / dtex, a 90 ° C., an elongation of 0.7 cN / dtex of 3%, a boiling yield of 2%, U % = 1.2% high-strength polylactic acid fiber. Moreover, the production | generation of 3 1 helical structure was confirmed from the solid state NMR spectrum.

本発明および従来高強度ポリ乳酸繊維の固体NMRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the solid NMR spectrum of this invention and the conventional high intensity | strength polylactic acid fiber. 固体NMRスペクトルのピーク分割を示す図である。It is a figure which shows the peak splitting of a solid state NMR spectrum. 参考例1の広角X線回折パターンを示す図である。6 is a diagram showing a wide-angle X-ray diffraction pattern of Reference Example 1. FIG. ポリ乳酸分子鎖のらせん構造を示す図である。It is a figure which shows the helical structure of a polylactic acid molecular chain. 従来ポリ乳酸繊維(比較例3)およびナイロン6繊維の強伸度曲線を示す図である。It is a figure which shows the strong elongation curve of the conventional polylactic acid fiber (comparative example 3) and nylon 6 fiber. 参考例1および従来高強度ポリ乳酸繊維(比較例1)の90℃での強伸度曲線を示す図である。It is a figure which shows the strong elongation curve in 90 degreeC of the reference example 1 and the conventional high intensity | strength polylactic acid fiber (comparative example 1). 紡糸装置を示す図である。It is a figure which shows a spinning apparatus. 延伸装置を示す図である。It is a figure which shows an extending | stretching apparatus. 延伸仮撚装置を示す図である。It is a figure which shows an extending | stretching false twist apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1:スピンブロック
2:紡糸パック
3:口金
4:チムニー
5:糸条
6:集束給油ガイド
7:交絡ガイド
8:第1引き取りローラー
9:第2引き取りローラー
10:未延伸糸
11:フィードローラー
12:第1ホットローラー
13:第2ホットローラー
14:第3ローラー(室温)
15:延伸糸
16:フィードローラー
17:ヒーター
18:冷却板
19:仮撚回転子
20:延伸ローラー
21:セカンドヒーター
22:デリバリーローラー
23:仮撚加工糸
1: Spin block 2: Spin pack 3: Base 4: Chimney 5: Yarn 6: Converging oiling guide 7: Entangling guide 8: First take-up roller 9: Second take-up roller 10: Undrawn yarn 11: Feed roller 12: 1st hot roller 13: 2nd hot roller 14: 3rd roller (room temperature)
15: drawn yarn 16: feed roller 17: heater 18: cooling plate 19: false twist rotor 20: drawn roller 21: second heater 22: delivery roller 23: false twisted yarn

Claims (3)

結晶サイズが6nm未満のポリ乳酸未延伸糸を延伸して、25℃における強度が4.0cN/dtex以上の延伸糸を得るに際し、延伸温度が130℃以上、熱処理温度が120℃以上、延伸倍率(DR)が下記範囲であることを特徴とするポリ乳酸繊維の製造方法。
0.90+(未延伸糸伸度/100%)≦DR≦2.0+(未延伸糸伸度/100%)
When a polylactic acid undrawn yarn having a crystal size of less than 6 nm is drawn to obtain a drawn yarn having a strength at 25 ° C. of 4.0 cN / dtex or more , the drawing temperature is 130 ° C. or more, the heat treatment temperature is 120 ° C. or more, and the draw ratio (DR) is the following range, The manufacturing method of the polylactic acid fiber characterized by the above-mentioned.
0.90+ (Undrawn yarn elongation / 100%) ≦ DR ≦ 2.0 + (Undrawn yarn elongation / 100%)
ポリ乳酸未延伸糸のウースター斑が2.0%以下であることを特徴とする請求項1記載のポリ乳酸繊維の製造方法。   2. The method for producing polylactic acid fiber according to claim 1, wherein Worcester spots of the polylactic acid undrawn yarn are 2.0% or less. 延伸が1段延伸であることを特徴とする請求項1または2記載のポリ乳酸繊維の製造方法。   The method for producing a polylactic acid fiber according to claim 1 or 2, wherein the drawing is one-stage drawing.
JP2008055650A 2008-03-06 2008-03-06 Method for producing polylactic acid fiber Expired - Lifetime JP4483956B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008055650A JP4483956B2 (en) 2008-03-06 2008-03-06 Method for producing polylactic acid fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008055650A JP4483956B2 (en) 2008-03-06 2008-03-06 Method for producing polylactic acid fiber

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002096925A Division JP4151295B2 (en) 2002-03-29 2002-03-29 Method for producing polylactic acid fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008174898A JP2008174898A (en) 2008-07-31
JP4483956B2 true JP4483956B2 (en) 2010-06-16

Family

ID=39702104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008055650A Expired - Lifetime JP4483956B2 (en) 2008-03-06 2008-03-06 Method for producing polylactic acid fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4483956B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5662932B2 (en) 2009-06-08 2015-02-04 株式会社クレハ Method for producing polyglycolic acid fiber

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008174898A (en) 2008-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100901325B1 (en) Polylatic acid fiber
EP3011086B1 (en) Process for the preparation of a fiber, a fiber and a yarn made from such a fiber
US7943071B2 (en) Polyethylene terephthalate filament having high tenacity for industrial use
WO2000078839A1 (en) Polylactic acid resin, textile products obtained therefrom, and processes for producing textile products
JP6127969B2 (en) Polyamide fiber and method for producing the same
JP3893995B2 (en) Resin composition and molded body
JP3966043B2 (en) Production method of polylactic acid fiber excellent in heat resistance
TWI294926B (en) Polyester fine false twisting textured yarn, and methods for producing the same
JP3982305B2 (en) Polylactic acid fiber with excellent hydrolysis resistance
US6495254B1 (en) Poly(trimethylene terephthalate) fiber
JP4151295B2 (en) Method for producing polylactic acid fiber
JPH0433887B2 (en)
JP4483956B2 (en) Method for producing polylactic acid fiber
JP4487973B2 (en) Polyester resin composition
JP2003527497A (en) Manufacture of poly (trimethylene) terephthalate woven staples
KR100448008B1 (en) A high-strength and low-shrinkage polyester yarn and process for its preparation
JP4003506B2 (en) Polylactic acid fiber having 31 helical structure
JP4604797B2 (en) Polylactic acid fiber package and manufacturing method
JP4729819B2 (en) Polylactic acid fiber with excellent high-temperature mechanical properties
TW201734273A (en) Core-sheath composite cross-section fiber having excellent moisture absorbency and wrinkle prevention
JP3925275B2 (en) Polylactic acid crimped yarn excellent in heat resistance and method for producing the same
JP4729832B2 (en) Polylactic acid crimped yarn with excellent high-temperature mechanical properties
JPH09228138A (en) Production of thermoplastic fiber and apparatus therefor
JP3303798B2 (en) Polyester fiber
JPH0819565B2 (en) Method for producing fine denier polyester fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100302

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100315

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4483956

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402

Year of fee payment: 4