JP5045610B2 - Polyester core-sheath composite partially oriented fiber and cheese-like package and false twisted fiber - Google Patents
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Description
本発明は仮撚加工において、良好な加工性と染めの安定性、ソフト感を併せ持つ大量生産に好適なポリエステル芯鞘複合部分配向繊維およびチーズ状パッケージ、ならびに嵩高性、伸縮性に優れた布帛の製造に好適な仮撚加工繊維に関するものである。 The present invention relates to a polyester core-sheath composite partially oriented fiber and a cheese-like package suitable for mass production having both good processability, dyeing stability and softness, and a fabric excellent in bulkiness and stretchability. The present invention relates to false twisted fibers suitable for production.
ポリトリメチレンテレフタレート(以下PTTと称することがある)は、繊維としたときに、伸長回復性が高く、かつ、初期引張抵抗度が低いのでソフト性に優れるという特徴を持っている。加えてその易染性により、ポリエチレンテレフタレート(以下PETと称することがある)繊維の欠点を補うことのできる魅力あるポリエステル繊維として近年の検討は盛んである。 Polytrimethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PTT) has a feature that when it is made into a fiber, it has a high stretch recovery and a low initial tensile resistance, and therefore has a good softness. In addition, due to its easy dyeability, studies have been actively conducted in recent years as attractive polyester fibers that can compensate for the shortcomings of polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PET) fibers.
このPTT繊維を仮撚加工することにより、さらにソフト性が向上するため、仮撚加工に好ましい部分配向繊維についても検討が盛んにされている。PTT部分配向繊維(以下PTT−POYと称することがある)は、その収縮の大きさのために、経時での物性変化、チーズ状パッケージとしたときにパッケージ形状が悪くなる、仮撚加工性が悪いなどの問題があり、特にこの欠点についての検討が多くされている。 Since the softness is further improved by false twisting the PTT fiber, studies have been actively conducted on partially oriented fibers that are preferable for false twisting. PTT partially oriented fibers (hereinafter sometimes referred to as PTT-POY) have physical properties that change over time due to the size of the shrinkage. There are problems such as badness, and many studies have been made especially on this defect.
例えば、チーズ状パッケージを良好に保ち、仮撚加工性を良くするために、冷却しながら巻取る方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、該方法にてチーズ状パッケージはある程度良好な形状を保てるものの、冷却が必須であるために、パッケージ採取後、室温に放置することで、経時変化が大きくなり、パッケージも徐々に悪化し、実用的には採用できないことが判明した。そこで、部分配向繊維を採取する際に、熱処理を施し、結晶化度を上げ、熱収縮を低下させた後に巻取る方法が提案された(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。この方法によって、飛躍的にパッケージ形状が良化し、仮撚加工性も向上したものの、実用的に考えた場合、長期に室温で保管したときにパッケージ形状が悪化していき、倉庫にて3ヶ月保管すると、仮撚加工性が悪化し、大量生産するには問題であることが判明した。また、部分配向繊維を生産する設備も熱処理設備が必要なことから、従来の熱処理の不要なPET繊維の生産設備を使用できず、大量生産には設備投資が必要である、といった問題もある。
For example, a method of winding while cooling has been proposed in order to keep a cheese-like package good and improve false twisting workability (see, for example, Patent Document 1). However, although the cheese-like package can maintain a good shape to some extent by this method, since cooling is essential, by leaving it at room temperature after collecting the package, the change over time becomes large, and the package gradually deteriorates, It turned out that it could not be used practically. Thus, a method has been proposed in which, when collecting partially oriented fibers, a heat treatment is performed, the degree of crystallinity is increased, and the thermal shrinkage is reduced before winding (see, for example,
一方、ポリ乳酸(以下PLAと称することがある)とポリエステルを複合した繊維について、PTTを鞘成分とした芯鞘複合繊維が提案されている(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、この提案ではPLAの欠点である耐磨耗性、耐湿熱分解性を改善することを目的としており、しかも、PLAを主体とした繊維であり、PTT部分配向繊維の問題を解決することには言及しておらず、さらにソフト性の点で大きく劣る。実施例にてPTTを鞘成分、PLAを芯成分とした芯鞘複合繊維を行っているものの、延伸糸であり、PTT−POY特有の問題である長期保管に関する問題や仮撚加工の問題を解消するものではない。 On the other hand, a core-sheath composite fiber using PTT as a sheath component has been proposed for a fiber in which polylactic acid (hereinafter sometimes referred to as PLA) and polyester are combined (see, for example, Patent Document 4). However, this proposal aims to improve the wear resistance and wet heat decomposition resistance, which are disadvantages of PLA, and is a fiber mainly composed of PLA, which solves the problem of PTT partially oriented fibers. Is not mentioned, and is further inferior in terms of softness. Although the core-sheath composite fiber with PTT as the sheath component and PLA as the core component is used in the examples, it is a drawn yarn, and it solves the problem related to long-term storage and the problem of false twisting, which are unique to PTT-POY. Not what you want.
以上のように、PTTの長所であるソフト性を活かし、短所である経時変化を抑える部分配向繊維および品質の良好な布帛を得るための仮撚加工繊維が望まれており、検討はされていたにもかかわらず、実用的に有効な技術が提案されていなかった。
本発明の目的は、上記の従来の問題点を解決しようとするものであり、実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少なく、仮撚加工が良好で、さらに染めの安定性、ソフト感を併せ持つ大量生産に好適な部分配向繊維およびチーズ状パッケージ、さらには嵩高性、伸縮性に優れた布帛の製造に好適な仮撚加工繊維を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and even after practically necessary long-term warehouse storage, there is little change in package shape over time, false twisting is good, An object of the present invention is to provide a partially oriented fiber and a cheese-like package suitable for mass production having both dyeing stability and softness, and a false twisted fiber suitable for producing a fabric excellent in bulkiness and stretchability.
本発明は、上記の目的を達成するため、以下の構成を採用する。すなわち、本発明のポリエステル芯鞘複合部分配向繊維は、芯成分がポリ乳酸、鞘成分がポリトリメチレンテレフタレートで構成される芯鞘複合繊維であって、伸度が60〜130%、70℃温水収縮率が0.5〜7.0%、初期引張抵抗度が20〜40cN/dtexであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration. That is, the polyester core-sheath composite partially oriented fiber of the present invention is a core-sheath composite fiber in which the core component is polylactic acid and the sheath component is polytrimethylene terephthalate, and has an elongation of 60 to 130% and 70 ° C. hot water. The shrinkage rate is 0.5 to 7.0%, and the initial tensile resistance is 20 to 40 cN / dtex.
上記ポリエステル芯鞘複合繊維において、ポリ乳酸の重量平均分子量は20万〜30万、複合比率は20〜50wt%であることが好ましい。 In the polyester core-sheath composite fiber, it is preferable that the weight average molecular weight of polylactic acid is 200,000 to 300,000, and the composite ratio is 20 to 50 wt%.
また、本発明のチーズ状パッケージは、上記のポリエステル芯鞘複合部分配向繊維が巻き取られてなり、かつ、パッケージ巻取り後、35℃、60%RHの雰囲気にて90日の保管を経た後に測定したチーズ状パッケージのバルジが−5〜5%、サドルが0〜5%であることを特徴とする。 In addition, the cheese-like package of the present invention is obtained by winding the polyester core-sheath composite partially oriented fiber, and after 90 days of storage in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH after winding the package. The measured cheese-like package has a bulge of -5 to 5% and a saddle of 0 to 5%.
さらには、本発明の仮撚加工繊維は、芯成分がポリ乳酸、鞘成分がポリトリメチレンテレフタレートで構成される芯鞘複合仮撚加工繊維であって、長手連続湿熱収縮率のCV%が0〜5%、初期引張抵抗度が20〜40cN/dtex、伸縮復元率が25〜60%であることを特徴とするものである。 Furthermore, the false twisted fiber of the present invention is a core / sheath composite false twisted fiber in which the core component is made of polylactic acid and the sheath component is made of polytrimethylene terephthalate, and CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage is 0. The initial tensile resistance is 20 to 40 cN / dtex, and the expansion / contraction recovery rate is 25 to 60%.
本発明は従来の技術では成し得なかった実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少なく、仮撚加工が良好で、さらに染めの安定性、ソフト感を併せ持つ大量生産に好適なポリエステル芯鞘複合部分配向繊維およびチーズ状パッケージを提供することができる。さらには、嵩高性、伸縮性、ソフト性に優れ、品質の安定した布帛を製造できる仮撚加工繊維を提供することができる。また、本発明は植物由来原料であるポリ乳酸、その一部が植物由来原料であるPTTを使用することにより環境に配慮したポリエステル芯鞘複合部分配向繊維およびチーズ状パッケージ、ならびに仮撚加工繊維を提供できる。 The present invention has a practically necessary long-term warehouse storage that could not be achieved with the prior art, so that there is little change in package shape over time, false twisting is good, and dyeing stability and softness are combined. Polyester core-sheath composite partially oriented fibers and cheese-like packages suitable for mass production can be provided. Furthermore, it is possible to provide false twisted fibers that are excellent in bulkiness, stretchability, and softness, and that can produce a fabric with stable quality. In addition, the present invention provides a polylactic acid that is a plant-derived material, a polyester core-sheath composite partially oriented fiber and a cheese-like package, and a false twisted fiber that are environmentally friendly by using PTT, a part of which is a plant-derived material. Can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の部分配向繊維は芯鞘複合繊維であり、芯成分がポリ乳酸(PLA)、鞘成分がポリトリメチレンテレフタレート(PTT)からなるものである。そのすべてがPTTからなる部分配向繊維(PTT単独繊維)(以下、PTT単独部分配向繊維と称することがある)と同等の性能を発揮するために、芯鞘複合形態は同心円であることが好ましい。同心円であることで、部分配向繊維は捲縮のない真っすぐな繊維となるために、PTT単独部分配向繊維と同等の取り扱いができる。 The partially oriented fiber of the present invention is a core-sheath composite fiber, and the core component is made of polylactic acid (PLA) and the sheath component is made of polytrimethylene terephthalate (PTT). The core-sheath composite form is preferably a concentric circle in order to exhibit the same performance as partially oriented fibers (PTT single fibers) (hereinafter sometimes referred to as PTT single partially oriented fibers), all of which are made of PTT. Since it is a concentric circle, the partially oriented fiber becomes a straight fiber without crimps, so that it can be handled in the same manner as the PTT single partially oriented fiber.
本発明の部分配向繊維の芯成分はPLAである。本発明で用いるPLAとしては、90モル%以上が−(O−CHCH3−CO)n−を繰り返し単位とするポリマであり、乳酸やそのオリゴマーを重合したものである。 The core component of the partially oriented fiber of the present invention is PLA. The PLA used in the present invention, 90 mol% or more - a polymer to (O-CHCH 3 -CO) n- repeating units is obtained by polymerization of lactic acid and its oligomers.
ただし、10モル%以下の範囲で共重合成分や多官能性化合物などを添加してもよい。共重合成分としては、生物学的に生分解され易い脂肪族化合物、例えばエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオールなどのジオールや、コハク酸、ヒドロキシアルキルカルボン酸、ピバロラクトン、カプロラクトンなどの脂肪族ラクトンが好ましい。多官能性化合物としてはグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメリット酸、ピロメリット酸などを反応させ、ポリマ中に適度な分岐や、弱い架橋を形成したものも利用できる。さらには、二酸化チタンなどの無機粒子を添加しても良いが、芯成分として用いることを考慮すると、二酸化チタンなどの無機粒子は添加しないことが安定的な複合形態を得る上で最も好ましい。 However, a copolymerization component, a polyfunctional compound, etc. may be added in the range of 10 mol% or less. Examples of copolymer components include biologically biodegradable aliphatic compounds such as diols such as ethylene glycol, butanediol, hexanediol, and octanediol, and aliphatic groups such as succinic acid, hydroxyalkylcarboxylic acid, pivalolactone, and caprolactone. Lactones are preferred. As the polyfunctional compound, a polymer obtained by reacting glycerin, pentaerythritol, trimellitic acid, pyromellitic acid or the like to form an appropriate branch or weak crosslink in the polymer can be used. In addition, inorganic particles such as titanium dioxide may be added. However, in view of the use as a core component, it is most preferable not to add inorganic particles such as titanium dioxide in order to obtain a stable composite form.
乳酸にはD−乳酸とL−乳酸の2種類の光学異性体が存在するため、その重合体もD体のみからなるポリ(D−乳酸)とL体のみからなるポリ(L−乳酸)および両者からなるポリ乳酸がある。ポリ乳酸中のD−乳酸、あるいはL−乳酸の光学純度は、低くなるとともに結晶性が低下し、融点降下が大きくなる。そのため、耐熱性を高めるために光学純度は90%以上であることが好ましい。より好ましい光学純度は93%以上、さらに好ましい光学純度は97%以上である。なお、光学純度は前記したように融点と強い相関が認められ、光学純度90%程度で融点が約150℃、光学純度93%で融点が約160℃、光学純度97%で融点が約170℃となる。 Since lactic acid has two types of optical isomers, D-lactic acid and L-lactic acid, the polymer is poly (D-lactic acid) consisting only of D isomer and poly (L-lactic acid) consisting only of L isomer, and There is polylactic acid consisting of both. The optical purity of D-lactic acid or L-lactic acid in polylactic acid is lowered, the crystallinity is lowered, and the melting point drop is increased. Therefore, the optical purity is preferably 90% or more in order to improve heat resistance. A more preferable optical purity is 93% or more, and a still more preferable optical purity is 97% or more. The optical purity has a strong correlation with the melting point as described above. The optical purity is about 90%, the melting point is about 150 ° C., the optical purity is 93%, the melting point is about 160 ° C., the optical purity is 97%, and the melting point is about 170 ° C. It becomes.
また、上記のように2種類の光学異性体が単純に混合している系とは別に、前記2種類の光学異性体をブレンドして繊維に成型した後、140℃以上の高温熱処理を施してラセミ結晶を形成させたステレオコンプレックスにすると、融点を飛躍的に高めることができ、より好ましい。 In addition to the system in which two types of optical isomers are simply mixed as described above, the two types of optical isomers are blended and formed into a fiber, and then subjected to high-temperature heat treatment at 140 ° C. or higher. A stereo complex in which a racemic crystal is formed is more preferable because the melting point can be dramatically increased.
また、重量平均分子量10万〜30万のものを使用することができるが、重量平均分子量と得られる部分配向繊維の経時変化には関係があり、20万以上のPLAを使用することで経時変化の抑制効果が高くなるため好ましい。また、30万以下とすることでソフト性を確保でき好ましいと言える。 Moreover, although those having a weight average molecular weight of 100,000 to 300,000 can be used, there is a relationship between the weight average molecular weight and the change over time of the partially oriented fiber obtained, and the change over time by using PLA of 200,000 or more. Since the suppression effect of this becomes high, it is preferable. Moreover, it can be said that it is preferable that the softness is ensured by setting it to 300,000 or less.
ポリ乳酸を芯成分として採用することで、部分配向繊維の収縮を抑え、経時変化が極めて少なく、従来のPTT単独部分配向繊維の欠点であった、経時後の仮撚加工性の悪化を抑えることができる。従来の技術である熱処理後の巻き取りにより得られるPTT部分配向繊維では、確かにある程度の収縮を抑制することが可能であるが、実用を考慮した経時変化については抑制することができず、経時後のパッケージフォームが悪化し、仮撚加工糸の品位が低下するなどの問題を解決できなかった。しかし、PLA単体、PTT単体では決して低くならない収縮特性がPLAとPTTの複合によって大幅に収縮を抑制できることを見出した点で本発明の意義は大きい。さらには、ポリ乳酸はトウモロコシに代表される植物から糖を発酵させて得られる乳酸からつくられるポリマであり、石油を原料としていないため、カーボンニュートラルの考え方に合致する大変好ましいポリマである。このポリ乳酸を複合させることの意義は大きい。 By adopting polylactic acid as a core component, the shrinkage of partially oriented fibers is suppressed, the change with time is extremely small, and the deterioration of false twisting after time, which was a drawback of conventional partially oriented fibers with only PTT, is suppressed. Can do. In the PTT partially oriented fiber obtained by winding after heat treatment, which is a conventional technique, it is possible to surely suppress a certain amount of shrinkage, but it is not possible to suppress a change with time in consideration of practical use. Later package foam deteriorated, and problems such as deterioration of false twisted yarn quality could not be solved. However, the present invention is significant in that it has been found that the shrinkage characteristics that are never lowered by PLA and PTT alone can be significantly suppressed by the combination of PLA and PTT. Furthermore, polylactic acid is a polymer made from lactic acid obtained by fermenting sugar from a plant represented by corn, and since it does not use petroleum as a raw material, it is a very preferable polymer that meets the concept of carbon neutral. The significance of combining this polylactic acid is great.
一方、鞘成分はPTTである。本発明で用いるPTTとしては、テレフタル酸を主たる酸成分とし、1,3−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。PTTは、90モル%以上がトリメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなることが好ましい。 On the other hand, the sheath component is PTT. The PTT used in the present invention is a polyester obtained using terephthalic acid as the main acid component and 1,3-propanediol as the main glycol component. It is preferable that 90 mol% or more of PTT consists of a repeating unit of trimethylene terephthalate.
ただし、10モル%以下の割合で他の共重合成分を含むものであってもよい。共重合可能な化合物としては、例えばイソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、必要に応じて、艶消し剤として二酸化チタン、滑剤としてシリカ微粒子やアルミナ微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。また、PTTの極限粘度は0.8〜1.2であると繊維化が容易であり好ましいといえる。 However, it may contain other copolymer components in a proportion of 10 mol% or less. Examples of the copolymerizable compound include dicarboxylic acids such as isophthalic acid, succinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, dimer acid, sebacic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, ethylene glycol, diethylene glycol, butanediol, and neopentyl glycol. And diols such as cyclohexanedimethanol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol, but are not limited thereto. Further, if necessary, titanium dioxide as a matting agent, silica fine particles or alumina fine particles as a lubricant, hindered phenol derivatives, coloring pigments as an antioxidant may be added. Moreover, it can be said that the intrinsic viscosity of PTT is 0.8 to 1.2 because fiberization is easy.
次に、本発明の部分配向繊維の物性について説明する。まず、伸度は60〜130%である。伸度が60%以上であることで、製糸工程で熱処理を施すことなく収縮を抑えることが可能となり、仮撚加工性が良くなる。好ましい伸度は65%以上、より好ましい伸度は80%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。また、130%以下とすることで、経時変化を抑えることができ、長期に保管しても良好な仮撚加工性が維持できる。好ましくは125%以下、さらに好ましくは120%以下である。伸度は部分配向繊維の場合、延伸を伴わないことから、紡糸速度により調整可能である。使用するポリマにより同一紡糸速度であっても伸度は異なるが、紡糸速度は2600m/分以上3700m/分以下とすることで本発明の伸度を得ることが容易となる。 Next, the physical properties of the partially oriented fiber of the present invention will be described. First, the elongation is 60 to 130%. When the elongation is 60% or more, shrinkage can be suppressed without performing heat treatment in the yarn forming process, and false twisting processability is improved. The preferred elongation is 65% or more, the more preferred elongation is 80% or more, and more preferably 90% or more. Moreover, by setting it as 130% or less, a time-dependent change can be suppressed and favorable false twist workability can be maintained even if it stores for a long time. Preferably it is 125% or less, More preferably, it is 120% or less. In the case of partially oriented fibers, the elongation is not accompanied by stretching and can be adjusted by the spinning speed. Although the elongation varies depending on the polymer used even at the same spinning speed, the elongation of the present invention can be easily obtained by setting the spinning speed to 2600 m / min or more and 3700 m / min or less.
次に、70℃温水収縮率は0.5〜7%である。70℃温水収縮率が0.5%以上であると、熱を付与したときに、伸長せずに明確に収縮するため、PET繊維と同様に取り扱うことができる。また、7%以下であると倉庫での長期保管を経てもパッケージの悪化が抑えられ、仮撚加工の際の加工性も良好となる。より好ましい70℃温水収縮率は6%以下、さらに好ましくは3%以下である。70℃温水収縮率は紡糸速度、芯ポリマであるPLAの複合比率、熱処理の有無によって主に決定される。紡糸速度は規定の伸度を得るため、前述の2600m/分以上3700m/分以下が好ましいが、紡糸速度が高くなると70℃温水収縮率が高くなる傾向である。PTT単独部分配向繊維では紡糸速度を低く設定した場合でも70℃温水収縮率は40%以上と高くなる。このため、従来技術では部分配向繊維を得る際に熱処理を施し収縮率を下げている。しかし、この方法では既述のように長期保管後の仮撚加工性が悪化する。 Next, a 70 degreeC warm water shrinkage rate is 0.5 to 7%. When the heat shrinkage ratio at 70 ° C. is 0.5% or more, when heat is applied, it contracts clearly without stretching, and can be handled in the same manner as PET fibers. Further, if it is 7% or less, deterioration of the package is suppressed even after long-term storage in a warehouse, and the workability during false twisting is also improved. A more preferable 70 degreeC warm water shrinkage rate is 6% or less, More preferably, it is 3% or less. The 70 ° C. hot water shrinkage is mainly determined by the spinning speed, the composite ratio of PLA as the core polymer, and the presence or absence of heat treatment. The spinning speed is preferably 2600 m / min or more and 3700 m / min or less in order to obtain a specified elongation. However, as the spinning speed increases, the 70 ° C. hot water shrinkage tends to increase. In the case of the PTT single partially oriented fiber, the 70 ° C. hot water shrinkage rate is as high as 40% or more even when the spinning speed is set low. For this reason, in the prior art, when obtaining a partially oriented fiber, heat treatment is performed to reduce the shrinkage rate. However, this method deteriorates false twisting workability after long-term storage as described above.
したがって、本発明ではPTTを鞘成分、PLAを芯成分とした芯鞘複合部分配向繊維とすることが重要である。PLAを芯成分として複合することにより、長期保管後でも安定した仮撚加工が可能となるほか、部分配向繊維を得る際の熱処理も不要となり、従来のPET単独部分配向繊維の設備を流用できるため、大量生産には好適である。 Therefore, in the present invention, it is important to use a core-sheath composite partially oriented fiber having PTT as a sheath component and PLA as a core component. By combining PLA as a core component, stable false twisting is possible even after long-term storage, and heat treatment for obtaining partially oriented fibers is no longer necessary, and the equipment of conventional PET single partially oriented fibers can be diverted. Suitable for mass production.
PLAの複合比率は大きいほど70℃温水収縮率を下げることができる。20wt%以上の複合比率であれば、収縮率を下げることが容易となり好ましい。より好ましいPLAの複合比率は30wt%以上である。ただし、PLAの複合比率には注意が必要である。本発明の芯鞘複合部分配向繊維はPTT単独部分配向繊維と同等の性能、取り扱いが可能で置き換えることが可能であることが重要であるため、PTTの大きな特性であるソフト性を保つ必要がある。PTTのソフト性は初期引張抵抗度で表すことができ、次項で説明するが、このソフト性を保つためにPLAの複合比率は50wt%以下が好ましく、より好ましくは45wt%以下、最も好ましくは40wt%以下である。 The larger the PLA composite ratio, the lower the 70 ° C. hot water shrinkage rate. A composite ratio of 20 wt% or more is preferable because the shrinkage rate can be easily reduced. A more preferable composite ratio of PLA is 30 wt% or more. However, attention should be paid to the composite ratio of PLA. Since it is important that the core-sheath composite partially oriented fiber of the present invention has the same performance and handling as the PTT single partially oriented fiber, and it is important to be able to replace it, it is necessary to maintain softness, which is a major characteristic of PTT. . The soft property of PTT can be expressed by the initial tensile resistance, and will be described in the next section. In order to maintain this soft property, the composite ratio of PLA is preferably 50 wt% or less, more preferably 45 wt% or less, most preferably 40 wt%. % Or less.
本発明の部分配向繊維の初期引張抵抗度は20〜40cN/dtexである。前述のように、PTT単独部分配向繊維と同様に使用できることが重要であり、PTTの重要な特性であるソフト性を兼ね備える必要がある。PET単独部分配向繊維の初期引張抵抗度は90cN/dtex程度であるのに対し、PTT単独部分配向繊維は20〜40cN/dtexであり、40cN/dtex以下であると布帛としたときに十分なソフト性を発揮できる。初期引張抵抗度はPTT単独部分配向繊維であれば達成することができるが、既述のとおり、長期保管後の仮撚加工性の問題があるため、好ましくない。PLAを芯成分とした芯鞘複合部分配向繊維では、PLAの複合比率を50wt%以下とすることで初期引張抵抗度を40cN/dtex以下することが容易となる。鞘成分はPTTを用いることでPTT単独部分配向繊維と同様のソフト性を達成できる。好ましくは34cN/dtex以下、より好ましくは32cN/dtex以下である。 The initial tensile resistance of the partially oriented fiber of the present invention is 20 to 40 cN / dtex. As described above, it is important that the fiber can be used in the same manner as the PTT single partially oriented fiber, and it is necessary to have softness, which is an important characteristic of PTT. The initial tensile resistance of the PET single partially oriented fiber is about 90 cN / dtex, whereas the PTT single partially oriented fiber is 20 to 40 cN / dtex, and the softness is sufficient when the fabric is 40 cN / dtex or less. The ability to demonstrate. The initial tensile resistance can be achieved with a PTT single partially oriented fiber, but as described above, there is a problem of false twisting after long-term storage, which is not preferable. In the core-sheath composite partially oriented fiber using PLA as a core component, the initial tensile resistance can be easily reduced to 40 cN / dtex or less by setting the PLA composite ratio to 50 wt% or less. The sheath component can achieve softness similar to that of the PTT single partially oriented fiber by using PTT. Preferably it is 34 cN / dtex or less, More preferably, it is 32 cN / dtex or less.
本発明の部分配向繊維の強度は、布帛を得るうえで問題ない範囲に設定すればよい。強度については1.5cN/dtex以上とすれば仮撚加工時の糸切れが起こりにくいので好ましい。また、3.1cN/dtex以下とすることで、本発明規定の伸度を得ることが容易となるため好ましい。 What is necessary is just to set the intensity | strength of the partially oriented fiber of this invention in the range which is satisfactory in obtaining a fabric. The strength is preferably 1.5 cN / dtex or more because yarn breakage during false twisting hardly occurs. Moreover, it is preferable to set it as 3.1 cN / dtex or less because it becomes easy to obtain the elongation specified in the present invention.
本発明のポリエステル繊維は、紙管などに巻き取られて、図1に示すようなチーズ状パッケージとして供給される。該チーズ状パッケージの形状は、バルジが−5〜5%、かつ、サドルが0〜5%であることが好ましい。図1に示すように、パッケージの最大径(Dmax)、最小径(Dmin)、最大幅(Wmax)、および、最小幅(Wmin)を測定し、下式により、サドルおよびバルジを算出する。 The polyester fiber of the present invention is wound around a paper tube or the like and supplied as a cheese-like package as shown in FIG. The cheese-like package preferably has a bulge of -5 to 5% and a saddle of 0 to 5%. As shown in FIG. 1, the maximum diameter (Dmax), minimum diameter (Dmin), maximum width (Wmax), and minimum width (Wmin) of the package are measured, and saddles and bulges are calculated by the following equations.
サドル(%)={(Dmax−Dmin)/Dmin}×100
バルジ(%)={(Wmax−Wmin)/Wmin}×100
なお、このサドル、バルジは長期保管後の形状を表す必要があり、パッケージ巻取り後、35℃、60%RHの雰囲気にて90日の保管を経た後に測定したものである。
Saddle (%) = {(Dmax−Dmin) / Dmin} × 100
Bulge (%) = {(Wmax−Wmin) / Wmin} × 100
The saddle and bulge need to represent the shape after long-term storage, and are measured after 90 days of storage in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH after winding the package.
サドルやバルジが大きいと、パッケージにおける繊維の硬さにムラが発生する。特に、サドルが大きい場合、最大径の部分では繊維が硬く、逆に、最小径の部分では繊維が柔らかくなりやすい。繊維の硬さにムラがあると、それを用いて仮撚加工する際に、加工張力に変動が発生し、糸切れが発生するほか、得られた加工糸の染めにバラツキが発生し、布帛の均一性が損なわれ品位が低下する。サドルおよびバルジが上記の範囲であると、パッケージでの繊維のムラが抑制され、加工性が向上するほか、このために発生する布帛表面の品位低下を抑制することができる。バルジのより好ましい範囲は−4〜4%、サドルのより好ましい範囲は0〜3%である。 If the saddle or bulge is large, unevenness occurs in the hardness of the fibers in the package. In particular, when the saddle is large, the fiber is hard at the maximum diameter portion, and conversely, the fiber tends to be soft at the minimum diameter portion. If the fiber has unevenness, when it is false twisted using the fiber, the processing tension fluctuates, yarn breakage occurs, and the resulting processed yarn is dyed unevenly. The uniformity is deteriorated and the quality is lowered. When the saddle and bulge are within the above ranges, unevenness of fibers in the package is suppressed, workability is improved, and deterioration in the quality of the fabric surface that occurs for this reason can be suppressed. A more preferable range of bulge is -4 to 4%, and a more preferable range of saddle is 0 to 3%.
サドルおよびバルジを好ましい範囲とするためには、一般的には巻取り時の張力を適切な範囲にすることにより、巻取り直後のパッケージ形状を良好にすることができるが、PTT単独部分配向繊維ではパッケージ巻取り直後では問題ないものの、35℃での長期保管を経ると悪化し良好に保つことは困難である。本発明ではPLAを芯成分、PTTを鞘成分とした芯鞘複合部分配向繊維とすることで長期保管後でも良好なパッケージを得ることができる。なお、PLAの複合比率は20〜50wt%であれば良好なパッケージ形状を得ることができる。 In order to make saddles and bulges within a preferable range, the package shape immediately after winding can be generally improved by setting the tension during winding to an appropriate range. However, although there is no problem immediately after winding the package, it deteriorates after long-term storage at 35 ° C., and it is difficult to keep it good. In the present invention, a good package can be obtained even after long-term storage by using a core-sheath composite partially oriented fiber with PLA as a core component and PTT as a sheath component. In addition, if the composite ratio of PLA is 20 to 50 wt%, a good package shape can be obtained.
さらに、また、パッケージから採取した芯鞘複合部分配向繊維の遅延収縮率は0〜1.8%であることが好ましい。ここで、遅延収縮率とは、パッケージ巻取後15分以内の部分配向繊維を1m採取し、5.4×10−3cN/dtexの荷重を掛けたときの長さをL3、25℃、60%RHの雰囲気下で5.4×10−3cN/dtexの荷重下に48時間放置後の長さをL4とおくと、以下の式にて算出されるものである。 Furthermore, it is preferable that the delayed shrinkage of the core-sheath composite partially oriented fiber collected from the package is 0 to 1.8%. Here, the delayed shrinkage is 1 m of partially oriented fibers within 15 minutes after winding the package, and the length when a load of 5.4 × 10 −3 cN / dtex is applied is L3, 25 ° C., When the length after standing for 48 hours under a load of 5.4 × 10 −3 cN / dtex in an atmosphere of 60% RH is set to L4, the length is calculated by the following formula.
遅延収縮率(%)={(L3−L4)/L3}×100
遅延収縮率を1.8%以下とすることで、パッケージ巻取後、パッケージの巻締りを容易に抑制でき、ふくらみ率の経時変化率を抑えることが容易となる。より好ましい遅延収縮率は1.5%以下である。
Delayed shrinkage (%) = {(L3-L4) / L3} × 100
By setting the delayed shrinkage rate to 1.8% or less, it is possible to easily suppress the tightening of the package after winding the package, and to easily suppress the rate of change with time of the swelling rate. A more preferable delayed shrinkage rate is 1.5% or less.
次に本発明の芯鞘複合部分配向繊維の好ましい製造方法について記述する。 Next, the preferable manufacturing method of the core-sheath composite partially oriented fiber of this invention is described.
PTTを溶融する工程、PLAを溶融する工程、2つの溶融ポリマを口金にて芯鞘状に合流させる工程、合流したポリマを口金から吐出する工程、吐出されたポリマを引き取る工程、および、引き取られた繊維を延伸せずにチーズ状パッケージとして巻取る工程を含むものである。この方法は従来のPET単独部分配向繊維を得る方法と同一であっても良い。同一であるために、安価に大量に生産することが可能となるため好ましい。従来のPTT単独部分配向繊維では熱処理工程は必須であったため、PET単独部分配向繊維の設備を使用することはできなかった。 A step of melting PTT, a step of melting PLA, a step of joining two molten polymers into a core-sheath shape with a die, a step of discharging the merged polymer from the die, a step of taking out the discharged polymer, and being taken And a step of winding the fiber as a cheese-like package without stretching. This method may be the same as the conventional method for obtaining a PET single partially oriented fiber. Since they are the same, it is preferable because they can be produced in large quantities at a low cost. In conventional PTT single partially oriented fibers, the heat treatment step was essential, and therefore, equipment for PET single partially oriented fibers could not be used.
ただし、PTTは熱劣化がPETに比較して激しいため、できるだけ低い温度で溶融、紡糸することが好ましい。好ましい温度は235〜250℃である。一方、PLAはさらに融点が低いため、溶融、紡糸の好ましい温度は190〜245℃である。両者とも熱劣化を抑制するために、できるだけ溶融時間を短く設定することが好ましい。このため、溶融はエクストルーダーによるものが好ましい。また、溶融、紡糸はPTTとPLAを分離して温度設定し、それぞれ240〜265℃、190〜220℃とすることが最も好ましい。 However, since PTT has more severe thermal degradation than PET, it is preferable to melt and spin at the lowest possible temperature. A preferred temperature is 235 to 250 ° C. On the other hand, since PLA has a lower melting point, the preferred temperature for melting and spinning is 190 to 245 ° C. In both cases, in order to suppress thermal deterioration, it is preferable to set the melting time as short as possible. For this reason, melting is preferably performed by an extruder. In the melting and spinning, it is most preferable that the temperature is set by separating PTT and PLA to 240 to 265 ° C and 190 to 220 ° C, respectively.
本発明のもうひとつの発明である仮撚加工繊維については、芯成分をPLA、鞘成分をPTTとする芯鞘複合仮撚加工繊維であって、長手連続湿熱収縮率のCV%が0〜5%、初期引張抵抗度が20〜40cN/dtex、伸縮復元率が25〜60%である。 The false twisted fiber which is another invention of the present invention is a core / sheath composite false twisted fiber having PLA as the core component and PTT as the sheath component, and the CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage is 0-5. %, The initial tensile resistance is 20 to 40 cN / dtex, and the expansion / contraction recovery rate is 25 to 60%.
PLAは既述の通り90モル%以上が−(O−CHCH3−CO)n−を繰り返し単位とするポリマであり、乳酸やそのオリゴマーを重合したものである。ただし、10モル%以下の範囲で共重合成分や多官能性化合物などを添加してもよい。さらには、二酸化チタンなどの無機粒子を添加しても良いが、芯成分として用いることを考慮すると、二酸化チタンなどの無機粒子は添加しないことが安定的な複合形態を得る上で最も好ましい。乳酸にはD−乳酸とL−乳酸の2種類の光学異性体が存在するため、その重合体もD体のみからなるポリ(D−乳酸)とL体のみからなるポリ(L−乳酸)および両者からなるポリ乳酸がある。ポリ乳酸中のD−乳酸、あるいはL−乳酸の光学純度は、低くなるとともに結晶性が低下し、融点降下が大きくなる。そのため、耐熱性を高めるために光学純度は90%以上であることが好ましい。より好ましい光学純度は93%以上、さらに好ましい光学純度は97%以上である。なお、光学純度は前記したように融点と強い相関が認められ、光学純度90%程度で融点が約150℃、光学純度93%で融点が約160℃、光学純度97%で融点が約170℃となる。 As described above, PLA is a polymer in which 90 mol% or more has a repeating unit of — (O—CHCH 3 —CO) n—, and is obtained by polymerizing lactic acid and its oligomer. However, a copolymerization component, a polyfunctional compound, etc. may be added in the range of 10 mol% or less. In addition, inorganic particles such as titanium dioxide may be added. However, in view of the use as a core component, it is most preferable not to add inorganic particles such as titanium dioxide in order to obtain a stable composite form. Since lactic acid has two types of optical isomers, D-lactic acid and L-lactic acid, the polymer is poly (D-lactic acid) consisting only of D isomer and poly (L-lactic acid) consisting only of L isomer, and There is polylactic acid consisting of both. The optical purity of D-lactic acid or L-lactic acid in polylactic acid is lowered, the crystallinity is lowered, and the melting point drop is increased. Therefore, the optical purity is preferably 90% or more in order to improve heat resistance. A more preferable optical purity is 93% or more, and a more preferable optical purity is 97% or more. The optical purity has a strong correlation with the melting point as described above. The optical purity is about 90%, the melting point is about 150 ° C., the optical purity is 93%, the melting point is about 160 ° C., the optical purity is 97%, and the melting point is about 170 ° C. It becomes.
また、上記のように2種類の光学異性体が単純に混合している系とは別に、前記2種類の光学異性体をブレンドして繊維に成型した後、140℃以上の高温熱処理を施してラセミ結晶を形成させたステレオコンプレックスにすると、融点を飛躍的に高めることができ、より好ましい。また、重量平均分子量10万〜30万のものを使用することができるが、重量平均分子量と得られる仮撚加工繊維の熱的安定性には関係があり、20万以上のPLAを使用することで後述する長手連続湿熱収縮率の抑制効果が高くなるため好ましい。また、30万以下とすることでソフト性を確保でき好ましいと言える。 In addition to the system in which two types of optical isomers are simply mixed as described above, the two types of optical isomers are blended and formed into a fiber, and then subjected to high-temperature heat treatment at 140 ° C. or higher. A stereo complex in which a racemic crystal is formed is more preferable because the melting point can be dramatically increased. Moreover, although those having a weight average molecular weight of 100,000 to 300,000 can be used, there is a relation between the weight average molecular weight and the thermal stability of the obtained false twisted fiber, and 200,000 or more PLA should be used. It is preferable because the effect of suppressing the longitudinal continuous wet heat shrinkage described later is increased. Moreover, it can be said that it is preferable that the softness is ensured by setting it to 300,000 or less.
ポリ乳酸を芯成分として採用することで、仮撚加工繊維の収縮を安定化させ、従来のPTT単独仮撚加工繊維の欠点を改善できる。また、適度に芯鞘複合させることにより後述する初期引張抵抗度を維持しつつも伸縮復元率を高く保つことが容易となる。好ましい複合比率は20wt%以上で、収縮の安定性と伸縮性を満足することが容易となる。好ましくは30wt%以上である。また、50wt%以下とすると伸縮復元率が高く保つことに加え、ソフト性がPTT単独の仮撚加工繊維と同等となるため良い。より好ましくは45wt%以下である。伸縮復元率に関しては、PLA複合比率に対し、上に凸の関係であり、20〜50wt%とすることで容易に高い伸縮復元率を得ることができる。 By adopting polylactic acid as a core component, the shrinkage of false twisted fibers can be stabilized and the disadvantages of conventional PTT single false twisted fibers can be improved. Further, by appropriately combining the core and the sheath, it becomes easy to keep the expansion / contraction recovery rate high while maintaining the initial tensile resistance described later. A preferable composite ratio is 20 wt% or more, and it becomes easy to satisfy the stability and elasticity of shrinkage. Preferably it is 30 wt% or more. Moreover, when it is 50 wt% or less, in addition to keeping the expansion / contraction recovery rate high, the soft property is equivalent to the false twisted fiber of PTT alone. More preferably, it is 45 wt% or less. Regarding the expansion / contraction recovery rate, it has a convex relationship with respect to the PLA composite ratio, and a high expansion / contraction recovery rate can be easily obtained by setting it to 20 to 50 wt%.
従来の技術ではこれらをすべて満足するPTT仮撚加工繊維は得られず、ソフト性と嵩高性、伸縮性を兼ね備えた布帛を実用的に得ることはできなかった。さらには、ポリ乳酸はトウモロコシに代表される植物から糖を発酵させて得られる乳酸からつくられるポリマであり、石油を原料としていないため、カーボンニュートラルの考え方に合致する大変好ましいポリマである。このポリ乳酸を複合させることの意義は大きい。 In the prior art, a PTT false twisted fiber satisfying all of these conditions could not be obtained, and a fabric having softness, bulkiness and stretchability could not be obtained practically. Furthermore, polylactic acid is a polymer made from lactic acid obtained by fermenting sugar from a plant represented by corn, and since it does not use petroleum as a raw material, it is a very preferable polymer that meets the concept of carbon neutral. The significance of combining this polylactic acid is great.
一方、鞘成分はPTTである。本発明で用いるPTTとしては、テレフタル酸を主たる酸成分とし、1,3−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。PTTは、90モル%以上がトリメチレンテレフタレートの繰り返し単位からなることが好ましい。ただし、10モル%以下の割合で他の共重合成分を含むものであってもよい。また、必要に応じて、艶消し剤として二酸化チタン、滑剤としてシリカ微粒子やアルミナ微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。また、PTTの極限粘度は0.8〜1.2であると仮撚加工が容易であり好ましいといえる。 On the other hand, the sheath component is PTT. The PTT used in the present invention is a polyester obtained using terephthalic acid as the main acid component and 1,3-propanediol as the main glycol component. It is preferable that 90 mol% or more of PTT consists of a repeating unit of trimethylene terephthalate. However, it may contain other copolymer components in a proportion of 10 mol% or less. Further, if necessary, titanium dioxide as a matting agent, silica fine particles or alumina fine particles as a lubricant, hindered phenol derivatives, coloring pigments as an antioxidant may be added. Moreover, it can be said that the intrinsic viscosity of PTT is 0.8 to 1.2 because false twisting is easy.
本発明の仮撚加工繊維を得るためには既述の本発明の部分配向繊維を用いることが最も好ましいといえる。本発明の部分配向繊維は、ソフト性を維持しつつも部分配向繊維としての収縮が低く抑制され、適度な伸度であり、しかも経時変化が極めて少ないため、実用的には不可避である倉庫内での保管を経ても仮撚加工が容易であり、得られる仮撚加工繊維のソフト性、嵩高性、伸縮性、さらには収縮を安定化させることができるためである。 In order to obtain the false twisted fiber of the present invention, it is most preferable to use the partially oriented fiber of the present invention described above. The partially oriented fiber of the present invention has low shrinkage as a partially oriented fiber while maintaining softness, is moderately stretched, and has very little change over time, so it is practically inevitable in a warehouse. This is because false twisting is easy even after storage at, and the softness, bulkiness, stretchability, and shrinkage of the obtained false twisted fiber can be stabilized.
長手連続湿熱収縮率のCV%は、後述する測定方法にて算出される100℃湿熱収縮率のCV%である。長手連続湿熱収縮率のCV%が5%以下であることはすなわち、収縮が大きいことやパッケージフォームの悪さ、それらの経時変化で発生する収縮ムラが小さく、収縮ムラに起因する布帛の凹凸やソフト性、スムース性が良好であることを意味している。芯としてPLAを複合した芯鞘複合仮撚加工繊維では、従来のPTT単独仮撚加工繊維で問題となっていた長期保管後の長手連続湿熱収縮率のCV%の悪化も抑制することが可能であり、この点で優位性が高い。なお、好ましい長手連続湿熱収縮率のCV%は4%以下であり、最も好ましくは3.5%以下である。長手連続湿熱収縮率のCV%を抑制するためには、芯成分として用いるPLAの重量平均分子量を20万以上とすることが効果的である。さらには仮撚加工の加工倍率を部分配向繊維の伸度が70%程度の場合は1.2倍、好ましくは1.3倍以上、伸度が100%程度の場合は1.3倍以上、好ましくは1.4倍以上、伸度が120%程度の場合は1.45倍以上、好ましくは1.5倍以上とすることで抑制することが容易となる。用いる部分配向繊維の伸度が65%であれば、加工倍率を保つことができ、好ましい。 The CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage rate is CV% of the 100 ° C. wet heat shrinkage rate calculated by the measurement method described later. The CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage rate is 5% or less, that is, the shrinkage is large, the package foam is bad, the shrinkage unevenness caused by the change over time is small, and the unevenness and softness of the fabric caused by the shrinkage unevenness. It means that the property and smoothness are good. In the core-sheath composite false twisted fiber with PLA as the core, it is possible to suppress the deterioration of CV% of the continuous longitudinal wet heat shrinkage after long-term storage, which has been a problem with conventional PTT single false twisted fiber. There is a high advantage in this respect. In addition, CV% of preferable longitudinal continuous wet heat shrinkage is 4% or less, and most preferably 3.5% or less. In order to suppress CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage rate, it is effective to set the weight average molecular weight of PLA used as the core component to 200,000 or more. Furthermore, the processing magnification of false twisting is 1.2 times when the elongation of the partially oriented fiber is about 70%, preferably 1.3 times or more, and when the elongation is about 100%, 1.3 times or more, When it is preferably 1.4 times or more and the elongation is about 120%, it can be easily suppressed by setting it to 1.45 times or more, preferably 1.5 times or more. If the elongation of the partially oriented fiber used is 65%, the processing magnification can be maintained, which is preferable.
初期引張抵抗度については、本発明の芯鞘複合仮撚加工繊維はPTT単独仮撚加工繊維と同様に使用できることが重要であり、PTTの重要な特性であるソフト性を兼ね備える必要がある。PET単独仮撚加工繊維の初期引張抵抗度は90cN/dtex程度であるのに対し、PTT単独仮撚加工繊維は20〜40cN/dtexであり、40cN/dtex以下であると布帛としたときに十分なソフト性を発揮できる。初期引張抵抗度はPTT単独仮撚加工繊維であれば達成することができるが、長期保管後の長手連続湿熱収縮率のCV%悪化の問題があるため、好ましくない。PLAを芯成分とした芯鞘複合仮撚加工繊維では、PLAの複合比率を50wt%以下とすることで初期引張抵抗度を40cN/dtex以下することが容易となる。また、鞘成分はPTTを用いる。このことでPTT単独仮撚加工繊維と同様のソフト性を達成できる。好ましくは34cN/dtex以下、より好ましくは32cN/dtex以下である。 Regarding the initial tensile resistance, it is important that the core-sheath composite false twisted fiber of the present invention can be used in the same manner as the PTT single false twisted fiber, and it is necessary to have softness that is an important characteristic of PTT. The initial tensile resistance of the PET single false twisted fiber is about 90 cN / dtex, whereas the PTT single false twisted fiber is 20 to 40 cN / dtex, which is sufficient when the fabric is 40 cN / dtex or less. Can exhibit softness. Although the initial tensile resistance can be achieved with a PTT single false twisted fiber, it is not preferable because there is a problem of deterioration of CV% in the longitudinal continuous wet heat shrinkage after long-term storage. In the core-sheath composite false twisted fiber using PLA as a core component, the initial tensile resistance can be easily reduced to 40 cN / dtex or less by setting the PLA composite ratio to 50 wt% or less. Moreover, PTT is used for a sheath component. This makes it possible to achieve the same softness as the PTT single false twisted fiber. Preferably it is 34 cN / dtex or less, More preferably, it is 32 cN / dtex or less.
伸縮復元率は仮撚捲縮のヘタリを評価するものであって、値が高いほど布帛としたときの拘束力に反発する捲縮や嵩高性を有している。伸縮復元率を25%以上とすることで嵩高性や柔軟性が良好な布帛を得ることができる。芯にPLAを配した芯鞘複合部分配向繊維より仮撚加工繊維を得ることにより伸縮復元率の高い繊維を得ることが容易となる。PLAが低融点であるために、仮撚加工時の熱付与によって容易にポリマが軟化し、PTTのソフト性を損なうことなく捲縮付与ができるためと考えられる。PLAの重量平均分子量が20万以上であるとその効果は高くなり、伸縮復元率が30%以上であるとさらに良好な布帛を得ることができる。もっとも好ましいのは35%以上である。また、伸縮復元率を60%以下とすることでPTTのソフト性を損なうことなく、柔軟な布帛を得ることができる。一般的には高い伸縮復元率は布帛の粗硬化を招くことが知られているが、芯に配合するPLAの重量平均分子量が20万以上とすることで、高い伸縮復元率でもPTTのソフト性を損ねない範囲で仮撚加工が可能となるため特に好ましい。 The expansion / contraction restoration rate evaluates the settling of the false twist crimp, and the higher the value, the more the crimp and bulkiness repels the restraining force when the fabric is used. By setting the expansion / contraction restoration rate to 25% or more, a fabric having good bulkiness and flexibility can be obtained. By obtaining false twisted fibers from core-sheath composite partially oriented fibers in which PLA is disposed on the core, it becomes easy to obtain fibers having a high expansion / contraction recovery rate. It is thought that because PLA has a low melting point, the polymer is easily softened by heat application during false twisting, and crimping can be performed without impairing the softness of PTT. When the weight average molecular weight of PLA is 200,000 or more, the effect becomes high, and when the expansion / contraction recovery rate is 30% or more, a better fabric can be obtained. Most preferred is 35% or more. Moreover, a flexible fabric can be obtained without impairing the softness of PTT by making the expansion / contraction restoration rate 60% or less. In general, it is known that a high expansion / contraction recovery ratio causes rough curing of the fabric. However, when the weight average molecular weight of the PLA blended in the core is 200,000 or more, the softness of PTT is achieved even with a high expansion / contraction recovery ratio. This is particularly preferable because false twisting can be performed within a range that does not impair the strength.
仮撚加工は公知であるピン方式、フリクション方式、ベルトニップ方式などの方法を採用することができる。例として、フリクション方式の場合、仮撚ヒーター(第1ヒーター)が温度100〜160℃、好ましくは100〜150℃の接触式ヒーターを有する延伸仮撚加工機を用いて加工する。さらに第2ヒーターを用いて、第1ヒーターで熱セットされた加工糸のトルクを低下させ、低捲縮性低トルク糸を得る、いわゆる2ヒーターの仮撚加工であってもよい。この場合、第2ヒーターは接触式であっても非接触式であっても良いが、第2ヒーター温度は100〜150℃、好ましくは100〜140℃の範囲が適当である。また、加工速度は通常400〜800m/分、仮撚具はウレタンディスク、セラミックコーティングのディスクなどが適当である。 For the false twisting, known methods such as a pin method, a friction method, and a belt nip method can be employed. As an example, in the case of the friction system, the false twisting heater (first heater) is processed using a drawing false twisting machine having a contact heater at a temperature of 100 to 160 ° C., preferably 100 to 150 ° C. Furthermore, a so-called two-heater false twisting process may be used in which the torque of the work yarn heat-set by the first heater is reduced by using the second heater to obtain a low crimping low torque yarn. In this case, the second heater may be a contact type or a non-contact type, but the second heater temperature is suitably 100 to 150 ° C., preferably 100 to 140 ° C. Further, the processing speed is usually 400 to 800 m / min, and the false twisting tool is suitably a urethane disk, a ceramic coating disk or the like.
加工倍率は用いる部分配向繊維の伸度にもよるが、伸度70%程度の部分配向繊維に対しては1.2倍以上、好ましくは1.3倍以上、100%程度の場合は1.3倍以上、好ましくは1.4倍以上、伸度が120%程度の場合は1.45倍以上、好ましくは1.5倍以上とすると芯に配合するPLAの配向が上がるため、長手連続収縮率のCV%を抑制することが容易となるほか、伸縮復元率を高めることが容易となる。また、仮撚具の周速度Dと加工速度Yとの比(以降D/Y比と称することがある)は、1.4〜1.8、好ましくは1.5〜1.8とすることで伸縮復元率を高めることが可能となる。PLAとPTTの組み合わせの芯鞘構造である本発明の仮撚加工繊維では、機械的、熱的な捲縮の付与による捲縮の維持性能が高く、いわゆるヘタリがないために、特に伸縮復元率を維持しやすい。 Although the processing magnification depends on the elongation of the partially oriented fiber used, it is 1.2 times or more, preferably 1.3 times or more and about 100% for partially oriented fibers having an elongation of about 70%. 3 times or more, preferably 1.4 times or more, when the elongation is about 120%, 1.45 times or more, preferably 1.5 times or more, the orientation of PLA blended in the core is increased, so that the longitudinal continuous shrinkage In addition to easily suppressing the CV% of the rate, it becomes easy to increase the expansion / contraction restoration rate. The ratio of the peripheral speed D of the false twisting tool to the processing speed Y (hereinafter sometimes referred to as D / Y ratio) is 1.4 to 1.8, preferably 1.5 to 1.8. Thus, the expansion / contraction restoration rate can be increased. The false twisted fiber of the present invention, which is a core-sheath structure of a combination of PLA and PTT, has high crimp maintenance performance due to the provision of mechanical and thermal crimps, and has no so-called settling. Easy to maintain.
本発明の芯鞘複合仮撚加工繊維は、衣料用途を始めとした織編物とすることでソフト性と良好な品位を兼ね備えた布帛を得ることができ、乾燥機などの熱にも縮みを抑制でき得る衣料を提供することが可能となる。特に車輌内装材として使用することは、過酷な車輌内の環境にも経時変化が非常に少なく耐えうるという点で好ましく、自動車業界のカーボンニュートラルの推進に寄与できるため最適であると言える。 The core-sheath composite false-twisted fiber of the present invention can provide a fabric having both softness and good quality by using a woven or knitted fabric for clothing, and suppresses shrinkage due to heat from a dryer or the like. It is possible to provide possible clothing. In particular, the use as a vehicle interior material is preferable in that it can withstand a severe environment in a vehicle with very little change with time and can be said to be optimal because it can contribute to the promotion of carbon neutral in the automobile industry.
以下、実施例を挙げて具体的に説明する。なお、実施例の主な測定値は以下の方法で測定した。 Hereinafter, an example is given and it demonstrates concretely. In addition, the main measured value of the Example was measured with the following method.
(1)極限粘度
極限粘度[η]は、溶媒として、オルソクロロフェノールを用い、30℃で粘度を測定し、次の定義式に基づいて求められる値である。ここで、Cは溶液の濃度、ηrは相対粘度(溶媒の粘度に対する、ある濃度Cにおける溶液の粘度の比率)である。
(1) Intrinsic viscosity Intrinsic viscosity [η] is a value determined on the basis of the following definition, using orthochlorophenol as a solvent, measuring the viscosity at 30 ° C. Here, C is the concentration of the solution, and ηr is the relative viscosity (ratio of the viscosity of the solution at a certain concentration C to the viscosity of the solvent).
(2)重量平均分子量
ウォーター(Waters)社製のゲルパーミエーションクロマトグラフィー2690を用い、ポリスチレンを標準として測定した。なお、測定条件は以下の通りである。
溶媒:クロロホルム(和光、HPLC用)
温度:40℃
流速:1ml/分
試料濃度:10mg/4ml
ろ過:マイショリディスク0.5μ−TOSOH
注入機:200μl
検出器:示差屈性計RI(Waters2410)
スタンダード:ポリスチレン(濃度:サンプル0.15mg/溶媒1ml)
測定時間:40分。
(2) Weight average molecular weight Using a gel permeation chromatography 2690 manufactured by Waters, polystyrene was used as a standard. Measurement conditions are as follows.
Solvent: Chloroform (Wako, for HPLC)
Temperature: 40 ° C
Flow rate: 1 ml / min Sample concentration: 10 mg / 4 ml
Filtration: Mysholy disk 0.5μ-TOSOH
Injection machine: 200 μl
Detector: Differential Flexometer RI (Waters 2410)
Standard: polystyrene (concentration: sample 0.15 mg / solvent 1 ml)
Measurement time: 40 minutes.
(3)強度、伸度、初期引張抵抗度
JIS L1013(1999)に従い測定した。強度および伸度は、JIS L1013(1999)8.5項「引張強さおよび伸び率」に従って、つかみ間隔20cm、引張速度50%/分で測定した。初期引張抵抗度は、JIS L1013(1999)8.10項に従って、つかみ間隔20cm、引張速度50%/分で測定した。なお、測定試料は、パッケージ採取後12時間以上48時間以内の経時による変化のないものを使用する。また、仮撚加工繊維の測定では初期荷重0.088cN/dtexとした。
(3) Strength, elongation, and initial tensile resistance were measured according to JIS L1013 (1999). The strength and elongation were measured according to JIS L1013 (1999) section 8.5 “Tensile strength and elongation” at a gripping interval of 20 cm and a tensile speed of 50% / min. The initial tensile resistance was measured according to JIS L1013 (1999) 8.10 at a gripping interval of 20 cm and a tensile speed of 50% / min. In addition, a measurement sample is used that does not change over time within 12 hours to 48 hours after the package is collected. In the measurement of false twisted fiber, the initial load was 0.088 cN / dtex.
(4)70℃温水収縮率
繊維を1m×10回のかせ取りする。かせに、29×10−3cN/dtexの荷重を掛けたときの、かせ長をL0、かせに0.29×10−3cN/dtexの荷重を掛けたの状態で70℃の温水にて10分間処理し、12時間以上24時間以内の範囲で風乾後、29×10−3cN/dtexの荷重を掛けたときのかせ長をL1とし、下式で、70℃温水収縮率を算出する。
70℃温水収縮率(%)={(L0−L1)/L0}×100
なお、測定試料は、パッケージ採取後12時間以上48時間以内の経時による変化のないものを使用する。
(4) Cake the 70 ° C. hot water shrinkage fiber 1 m × 10 times. When the load of 29 × 10 −3 cN / dtex is applied to the skein, the length of the skein is L0, and the load of 0.29 × 10 −3 cN / dtex is applied to the skein with hot water at 70 ° C. Treat for 10 minutes, air dry in the range of 12 hours to 24 hours, and then set the skein length when applying a load of 29 × 10 −3 cN / dtex as L1, and calculate the 70 ° C. hot water shrinkage rate using the following formula. .
70 ° C. hot water shrinkage (%) = {(L0−L1) / L0} × 100
In addition, a measurement sample is used that does not change over time within 12 hours to 48 hours after the package is collected.
(5)パッケージのサドル、バルジ
各実施例および比較例において、部分配向繊維を巻取るに際して、直径134mmの紙管に巻取り幅114mmにて巻取り、8kgのパッケージ(巻径約340mm)を得る。得られたパッケージを、35℃60%RHの雰囲気下で90日間放置後、パッケージの形状を測定した。図1に示すように、パッケージの最大径(Dmax)、最小径(Dmin)、最大幅(Wmax)、および、最小幅(Wmin)を測定し、下式により、サドルおよびバルジを算出した。小数第1位を四捨五入し整数値とした。
サドル(%)={(Dmax−Dmin)/Dmin}×100
バルジ(%)={(Wmax−Wmin)/Wmin}×100。
(5) In the saddle and bulge examples of the package and the comparative example, when the partially oriented fiber is wound, it is wound around a paper tube having a diameter of 134 mm with a winding width of 114 mm to obtain an 8 kg package (winding diameter of about 340 mm). . The obtained package was allowed to stand for 90 days in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH, and then the shape of the package was measured. As shown in FIG. 1, the maximum diameter (Dmax), minimum diameter (Dmin), maximum width (Wmax), and minimum width (Wmin) of the package were measured, and saddles and bulges were calculated according to the following equations. The first decimal place was rounded to the integer value.
Saddle (%) = {(Dmax−Dmin) / Dmin} × 100
Bulge (%) = {(Wmax−Wmin) / Wmin} × 100.
(6)遅延収縮率
パッケージ巻取後15分以内の部分配向繊維を1m採取し、5.4×10−3cN/dtexの荷重を掛けたときの長さをL3、25℃、60%RHの雰囲気下で5.4×10−3cN/dtexの荷重下に48時間放置後の長さをL4として、下式により算出した。小数第2位を四捨五入し小数第1位の数値とした。
遅延収縮率(%)={(L3−L4)/L3}×100。
(6) Delay shrinkage rate 1 m of partially oriented fibers within 15 minutes after winding the package, and the length when a load of 5.4 × 10 −3 cN / dtex is applied is L3, 25 ° C., 60% RH The length after standing for 48 hours under a load of 5.4 × 10 −3 cN / dtex under the atmosphere was calculated as follows using L4. The second decimal place was rounded to the first decimal place.
Delay shrinkage rate (%) = {(L3−L4) / L3} × 100.
(7)仮撚加工繊維満管率
芯鞘複合部分配向繊維の8kgのパッケージを用い、ウレタンディスクによるフリクション方式仮撚加工(インドロー仮撚、加工速度400m/分、延伸倍率は仮撚加工繊維の伸度が40%になるように調整、第1ヒーター温度145℃、第2ヒーター温度130℃)を行った。2kg巻の仮撚加工繊維を4本採取し、100本の芯鞘複合部分配向繊維から400本の仮撚加工繊維へ分割仮撚した。400本の仮撚加工繊維のうち、糸切れせずに2kgの仮撚加工繊維を採取できた割合を算出した。小数第1位を四捨五入し、整数値とした。なお、使用する芯鞘複合部分配向繊維は35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管したものを使用した。
(7) False twisted fiber full tube ratio core-sheath composite partially oriented fiber 8kg package, friction type false twisting with urethane disc (Indlaw false twist, working speed 400m / min, draw ratio is false twisted fiber The elongation was adjusted to 40%, and the first heater temperature was 145 ° C. and the second heater temperature was 130 ° C.). Four 2 kg false twisted fibers were collected and split false twisted from 100 core-sheath composite partially oriented fibers to 400 false twisted fibers. Of 400 false twisted fibers, the ratio of 2 kg false twisted fibers that could be collected without breaking the yarn was calculated. The first decimal place was rounded to the integer value. The core-sheath composite partially oriented fibers used were those stored for 90 days in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH.
(8)仮撚加工繊維編検
(7)にて採取した仮撚加工繊維のうち、任意のパッケージの芯鞘複合部分配向繊維から採取した4本の仮撚加工繊維を用い、28ゲージの丸編地を製作した。染色方法は染料としてテトラシールネイビーブルーSGLを0.275%owf、助剤として正研化工(株)製テトロシンPE−Cを5.0%owf、分散剤として日華化学(株)製ニッカサンソルト#1200を1.0%owf用い、浴比1:100にて50℃、15分、さらに90℃、20分にて染色を行った。染色が完了したサンプルについて染色斑、糸条間の染め差について総合的に評価し、製品として出荷可能であるか否かを経験年数3年以上の評価者3名の合議によって3段階で評価した。合格レベルは△以上である。
○:非常に均質で優れた品位である
△:安定した品位であり、出荷可能である
×:出荷不可能な重大な欠点が存在する。
(8) Of the false twisted fibers collected in the false twisted fiber knitting (7), 28 false rounds using four false twisted fibers collected from the core-sheath composite partially oriented fibers of any package Made a knitted fabric. The dyeing method is 0.275% owf of Tetraseal Navy Blue SGL as a dye, 5.0% owf of Tetrocin PE-C manufactured by Shoken Chemical Co., Ltd., and Nikkasan manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd. as a dispersant. Salt # 1200 was used at 1.0% owf, and dyeing was performed at a bath ratio of 1: 100 at 50 ° C. for 15 minutes, and further at 90 ° C. for 20 minutes. Comprehensively evaluate dyed spots and dyeing differences between yarns for samples that have been dyed, and whether or not they can be shipped as products was evaluated in three stages based on the consensus of three evaluators with more than three years of experience. . The pass level is Δ or higher.
◯: Very homogeneous and excellent quality Δ: Stable quality and can be shipped ×: There is a serious defect that cannot be shipped.
(9)ソフト性
(8)にて得られた28ゲージの丸編地を、肌触りを官能検査し経験年数3年以上の評価者3名の合議によって2段階評価した。なお、合格レベルは○である。
○:非常に優れている
×:固い。
(9) The 28-gauge circular knitted fabric obtained in the softness (8) was subjected to a sensory test on the touch, and was evaluated in two stages by the consensus of three evaluators with three years of experience. In addition, a pass level is (circle).
○: Very good ×: Hard
(10)部分配向繊維の総合評価
(7)、(8)、(9)評価を実施し、総合評価を実施した。仮撚加工繊維の満管率は95%以上が合格、仮撚加工繊維編検は△以上が合格、ソフト性は○が合格とし、すべて合格となった水準は総合評価合格として○とした。上記3評価のうち、ひとつでも不合格となったものは総合評価不合格として×とした。
(10) Comprehensive evaluation (7), (8), (9) evaluation of partially oriented fibers was performed, and comprehensive evaluation was performed. As for the full pipe ratio of false twisted fiber, 95% or more passed, false twisted fiber knitting passed △ or higher, and softness passed as ○, and the level that passed all passed was evaluated as overall evaluation passed. Of the above three evaluations, one that failed was marked as x as a comprehensive evaluation failure.
(11)長手連続湿熱収縮率のCV%
仮撚加工繊維を東レエンジニアリング製FTA−500を用い、給糸速度10m/分、測定糸長30m、給糸張力20gf、湿熱温度100℃にて連続的に100℃湿熱での収縮率を測定し、そのCV%の値を求めた。小数第2位を四捨五入し小数第1位までを求めた。
(11) CV% of longitudinal continuous wet heat shrinkage
Using FTA-500 manufactured by Toray Engineering Co., Ltd., measured the shrinkage rate at 100 ° C wet heat continuously at a yarn feed rate of 10 m / min, a measurement yarn length of 30 m, a yarn feed tension of 20 gf, and a wet heat temperature of 100 ° C. The value of CV% was obtained. The second decimal place was rounded off to the first decimal place.
(12)伸縮復元率
仮撚加工繊維を1m×10回のカセ取りをし、無荷重の状態で15分間、100℃の沸騰水中で処理し、その後24時間風乾する。熱処理したサンプルをJIS L1013(1999)8.13項「伸縮復元率」に従って水中にて0.00176cN/dtexの荷重と0.0882cN/dtexの荷重を掛け2分後のカセ長L0を測定した。次に水中にて0.0882cN/dtexの荷重を外して0.00176cN/dtexの荷重のみとし、2分後のカセ長L1を測定した。下式により伸縮復元率を算出した。小数第1位を四捨五入し整数値とした。
伸縮復元率(%)=(L0−L1)/L0×100。
(12) Stretch recovery rate False twisted fiber is cut 1 m × 10 times, treated with no load for 15 minutes in boiling water at 100 ° C., and then air-dried for 24 hours. The heat-treated sample was subjected to a load of 0.00176 cN / dtex and a load of 0.0882 cN / dtex in water according to JIS L1013 (1999) 8.13 “stretching / restoring ratio”, and the scab length L0 after 2 minutes was measured. Next, the load of 0.0882 cN / dtex was removed in water to obtain only a load of 0.00176 cN / dtex, and the casket length L1 after 2 minutes was measured. The expansion / contraction restoration rate was calculated by the following formula. The first decimal place was rounded to the integer value.
Expansion / contraction recovery rate (%) = (L0−L1) / L0 × 100.
(13)ストレッチ性
(8)の仮撚加工繊維の編検と同様にして28ゲージの丸編地を製作し、そのストレッチ性について官能検査し、経験年数3年以上の評価者3名の合議によって3段階評価した。なお、合格レベルは△以上である。
○:均一で優れたストレッチ性であり、復元性も良好である
△:均一なストレッチ性であり、編地の目開きが若干残るものの、実用上問題のない範囲である
×:ストレッチ性に乏しく、引張り跡が残る。
(13) Stretchability (28) A 28-gauge circular knitted fabric is produced in the same manner as the knitting of false twisted fiber, and the stretchability is subjected to a sensory test. Based on a three-level evaluation. In addition, a pass level is more than (triangle | delta).
○: Uniform and excellent stretchability and good restoration property △: Uniform stretch property, although some openings of the knitted fabric remain, but there is no practical problem ×: Poor stretchability , A pulling mark remains.
(14)仮撚加工繊維の総合評価
(8)の仮撚加工繊維の編検、(9)ソフト性に加え、(13)ストレッチ性の評価を実施し、すべて合格となった水準は総合評価合格として○とした。ひとつでも不合格となったものは総合評価不合格として×とした。
(14) Comprehensive evaluation of false twisted fibers (8) In addition to (9) softness and (9) softness, (13) evaluation of stretch properties, and all passed levels are comprehensive evaluation The result was ○. Even if one failed, the overall evaluation was rejected as x.
実施例1
芯成分として光学純度98.0%、重量平均分子量21.4万のPLA(ポリ−L−乳酸)、鞘成分として極限粘度1.1のホモPTTを用い、PLAは190℃、PTTは250℃にてエクストルーダーを用い溶融し、PLA複合比率30wt%、PTT複合比率70wt%となるようにポンプ計量した後、口金にて芯鞘複合し240℃の温度にて吐出させた。吐出したポリマは図2に示す紡糸機にて部分配向繊維とした。第1ローラー4の速度2700m/分にて引き取り、同速の第2ローラー5を経た後、2650m/分にて巻取り、チーズ状パッケージ7を得た。なお、第1ローラー4、第2ローラー5は加熱ローラーではなく、常温である。
Example 1
PLA (poly-L-lactic acid) having an optical purity of 98.0% and a weight average molecular weight of 214,000 is used as the core component, and homo-PTT having an intrinsic viscosity of 1.1 is used as the sheath component. PLA is 190 ° C. and PTT is 250 ° C. The mixture was melted using an extruder and pump-measured so that the PLA composite ratio was 30 wt% and the PTT composite ratio was 70 wt%, and then the core-sheath composite was made with a base and discharged at a temperature of 240 ° C. The discharged polymer was made into partially oriented fibers by a spinning machine shown in FIG. The
得られた芯鞘複合部分配向繊維は伸度120%、70℃温水収縮率1.8%、初期引張抵抗度29cN/dtexと良好な物性を示し、遅延収縮率は0.6%であった。得られたパッケージを35℃60%RHの雰囲気下に90日保管した後に測定したバルジとサドルも良好であった。仮撚加工繊維の満管率は97%と申し分なく、編検、ソフト性とも良好であり、非常に優れていた。結果を表1に示す。 The obtained core-sheath composite partially oriented fiber exhibited good physical properties such as elongation of 120%, 70 ° C. warm water shrinkage of 1.8%, initial tensile resistance of 29 cN / dtex, and delayed shrinkage of 0.6%. . The bulge and saddle measured after storing the obtained package in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH for 90 days were also good. The full-pipe rate of false twisted fiber was excellent at 97%, and the knitting and softness were good and very excellent. The results are shown in Table 1.
実施例2〜4
PLA複合比率、PTT複合比率を表1のように変更した以外は実施例1と同様の手順で芯鞘複合部分配向繊維を得た。表1に示すとおり、非常に優れた結果となった。特に実施例4においてはすべての評価項目のバランスが良く、実施例1と同等以上の良好な結果を得た。
Examples 2-4
A core-sheath composite partially oriented fiber was obtained in the same procedure as in Example 1 except that the PLA composite ratio and the PTT composite ratio were changed as shown in Table 1. As shown in Table 1, very excellent results were obtained. Particularly in Example 4, the balance of all evaluation items was good, and good results equal to or better than Example 1 were obtained.
実施例5
PLAの重量平均分子量を16.5万とした以外は実施例2と同様の手順で芯鞘複合部分配向繊維を得た。PLA分子量が低いために70℃温水収縮率がやや高く、そのためにパッケージフォームを始め、仮撚加工繊維の編検など実施例2には及ばないものの、良好な結果を得た。
Example 5
A core / sheath composite partially oriented fiber was obtained in the same procedure as in Example 2 except that the weight average molecular weight of PLA was set to 16,000. Since the PLA molecular weight is low, the 70 ° C. warm water shrinkage rate is slightly high. For this reason, although good results were obtained, such as package foam, knitting of false twisted fibers, etc., was not achieved.
比較例1〜2
PLA複合比率、PTT複合比率を表1のように変更した以外は実施例1と同様の手順で芯鞘複合部分配向繊維を得た。PLA複合比率を10%とした比較例1では70℃温水収縮率を抑えることが不十分であり、バルジも悪く、加工性に劣る結果となった。また、PLA複合比率を60wt%とした比較例2では初期引張抵抗度が48cN/dtexと高くなり、ソフト性に劣る編地しか得られなかった。
Comparative Examples 1-2
A core-sheath composite partially oriented fiber was obtained in the same procedure as in Example 1 except that the PLA composite ratio and the PTT composite ratio were changed as shown in Table 1. In Comparative Example 1 in which the PLA composite ratio was 10%, it was insufficient to suppress the 70 ° C. hot water shrinkage, the bulge was poor, and the processability was poor. Further, in Comparative Example 2 in which the PLA composite ratio was 60 wt%, the initial tensile resistance was as high as 48 cN / dtex, and only a knitted fabric having inferior softness was obtained.
比較例3
PLAの重量平均分子量を16.5万とした以外は比較例2と同様の手順で芯鞘複合部分配向繊維を得た。初期引張抵抗度が高いためにソフト性に劣る結果となった。
Comparative Example 3
A core-sheath composite partially oriented fiber was obtained in the same procedure as in Comparative Example 2 except that the weight average molecular weight of PLA was 165,000. Since the initial tensile resistance was high, the softness was inferior.
比較例4
極限粘度1.1のホモPTTを用い、250℃にてエクストルーダーを用い溶融し、ポンプ計量した後、口金にて芯鞘複合し240℃の温度にて吐出させた。吐出したポリマは図2に示す紡糸機にて部分配向繊維とした。第1ローラー4の速度2700m/分にて引き取り、同速の第2ローラー5を経た後、2650m/分にて巻取り、チーズ状パッケージ7を得た。なお、第1ローラー4、第2ローラー5は加熱ローラーではなく、常温である。得られた部分配向繊維は、70℃温水収縮率が46%と非常に高くなりバルジ、サドル、遅延収縮率が劣り、仮撚加工満管率も65%、編検も悪く良好な結果は得られなかった。
Comparative Example 4
A homo-PTT having an intrinsic viscosity of 1.1 was melted at 250 ° C. using an extruder and weighed by a pump. Then, the core-sheath was combined with a base and discharged at a temperature of 240 ° C. The discharged polymer was made into partially oriented fibers by a spinning machine shown in FIG. The
比較例5
極限粘度1.1のホモPTTを用い、250℃にてエクストルーダーを用い溶融し、ポンプ計量した後、口金にて芯鞘複合し240℃の温度にて吐出させた。吐出したポリマは図3に示す紡糸機にて部分配向繊維とした。第1加熱ローラー8は温度80℃に設定し、速度2700m/分にて引き取り、120℃の設定とした同速の第2加熱ローラー9を経た後、2650m/分にて巻取り、チーズ状パッケージ7を得た。得られた部分配向繊維は、70℃温水収縮率が2.8%と良好な収縮率を示し、巻取り直後のパッケージはサドル、バルジとも良好であったが、90日間の保管によってパッケージは悪化し、仮撚加工満管率も88%と不十分な結果であった。さらなる比較として、比較例5の部分配向繊維を保管せず、パッケージ採取から5日後に仮撚加工したところ、仮撚加工満管率は96%となった。比較例5では長期の保管により仮撚加工性が低下することがわかる。
Comparative Example 5
A homo-PTT having an intrinsic viscosity of 1.1 was melted at 250 ° C. using an extruder and weighed by a pump. Then, the core-sheath was combined with a base and discharged at a temperature of 240 ° C. The discharged polymer was made into partially oriented fibers by a spinning machine shown in FIG. The
実施例6〜8、比較例6〜8
図2における第1ローラー4、第2ローラー5の速度、巻取り速度を表1のように変化させた以外は実施例1と同様の条件にて芯鞘複合部分配向繊維を得た。本発明の伸度、70℃温水収縮率、初期引張抵抗度、パッケージのサドル、バルジである実施例6〜8では良好な仮撚加工性、良好な編地を得ることができたが、伸度が143%となった比較例6、伸度が133%となった比較例7では未配向の非晶部分が多くあると考えられることにより90日保管後の仮撚加工糸の満管率が不十分であった。また、伸度を52%とした比較例8では70℃温水収縮率を抑えることができず、90日保管後のパッケージのバルジが悪化し、加工性に大きく劣るものとなった。
Examples 6-8, Comparative Examples 6-8
A core-sheath composite partially oriented fiber was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the speed and winding speed of the
比較例9
芯成分として極限粘度0.5のホモPET、鞘成分として極限粘度1.1のホモPTTを用い、PETは290℃、PTTは250℃にてエクストルーダーを用い溶融し、PET複合比率30wt%、PTT複合比率70wt%となるようにポンプ計量した後、口金にて芯鞘複合し270℃の温度にて吐出させた。吐出したポリマは図3に示す紡糸機にて部分配向繊維とした。第1加熱ローラー8は温度100℃に設定し、速度3000m/分にて引き取り、非加熱の設定とした同速の第2加熱ローラー9を経た後、2960m/分にて巻取り、チーズ状パッケージ7を得た。
Comparative Example 9
Using a homo-PET having an intrinsic viscosity of 0.5 as the core component and a homo-PTT having an intrinsic viscosity of 1.1 as the sheath component, the PET was melted at 290 ° C. and the PTT was 250 ° C. using an extruder, and the PET composite ratio was 30 wt%. The pump was weighed so that the PTT composite ratio was 70 wt%, and then the core-sheath composite was made with a base and discharged at a temperature of 270 ° C. The discharged polymer was made into partially oriented fibers by a spinning machine shown in FIG. The
得られた芯鞘複合部分配向繊維は伸度125%、70℃温水収縮率3.8%、初期引張抵抗度34cN/dtexと良好な物性を示し、巻取り直後のパッケージはサドル、バルジとも良好であったが、90日間の保管によってパッケージは悪化し、仮撚加工満管率も93%と不十分な結果であり、編検結果も不合格となり、満足な仮撚加工繊維は得られなかった。 The obtained core-sheath composite partially oriented fiber exhibits good physical properties such as elongation of 125%, hot water shrinkage of 3.8% at 70 ° C, and initial tensile resistance of 34 cN / dtex. The package immediately after winding is good for both saddle and bulge. However, after 90 days of storage, the package deteriorated, the false twist rate was 93%, and the result of the knitting was also rejected, and satisfactory false twisted fibers could not be obtained. It was.
比較例10
芯成分として極限粘度0.5のホモPET、鞘成分として極限粘度1.1のホモPTTを用い、PETは290℃、PTTは250℃にてエクストルーダーを用い溶融し、PET複合比率30wt%、PTT複合比率70wt%となるようにポンプ計量した後、口金にて芯鞘複合し270℃の温度にて吐出させた。吐出したポリマは図3に示す紡糸機にて部分配向繊維とした。第1加熱ローラー8は温度55℃に設定し、速度1600m/分にて引き取り、温度150℃、速度3800m/分の設定とした第2加熱ローラー9へ延伸した後、3700m/分にて巻取り、チーズ状パッケージ7を得た。得られた芯鞘複合繊維は延伸を施しているため伸度58%となり、70℃温水収縮率、初期引張抵抗度、サドル、バルジとも良好であったが、十分なソフト性を得ることができなかった。
Comparative Example 10
Using a homo-PET having an intrinsic viscosity of 0.5 as the core component and a homo-PTT having an intrinsic viscosity of 1.1 as the sheath component, the PET was melted at 290 ° C. and the PTT was 250 ° C. using an extruder, and the PET composite ratio was 30 wt%. The pump was weighed so that the PTT composite ratio was 70 wt%, and then the core-sheath composite was made with a base and discharged at a temperature of 270 ° C. The discharged polymer was made into partially oriented fibers by a spinning machine shown in FIG. The
実施例9
実施例1にて得られた部分配向繊維を用い35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管した後、ウレタンディスクによるフリクション方式仮撚加工(インドロー仮撚)を行った。なお、加工速度は400m/分、加工倍率は1.6倍、D/Y比1.5、第1ヒーター温度145℃、第2ヒーター温度130℃にて加工を行い、84dtex−36フィラメントの仮撚加工繊維を得た。長手連続湿熱収縮率のCV%は3.4%、初期引張抵抗度28cN/dtex、伸縮復元率35%であり、表3の通り編検、ソフト性、ストレッチ性とも良好な布帛を得ることができた。
Example 9
The partially oriented fiber obtained in Example 1 was stored in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH for 90 days, and then a friction type false twisting process (Indlaw false twisting) using a urethane disk was performed. The processing speed is 400 m / min, the processing magnification is 1.6 times, the D / Y ratio is 1.5, the first heater temperature is 145 ° C., the second heater temperature is 130 ° C., and the 84 dtex-36 filament is temporarily A twisted fiber was obtained. The CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage is 3.4%, the initial tensile resistance is 28 cN / dtex, and the stretch recovery rate is 35%. As shown in Table 3, it is possible to obtain a fabric with good knitting, softness and stretchability. did it.
実施例10〜12
PTTとPLAの複合比に対する影響をみるため、実施例10として実施例4の部分配向繊維を、実施例11として実施例3の部分配向繊維を、実施例12として実施例2の部分配向繊維を用い、それぞれ35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管した後に使用した以外は実施例9と同一の条件にて仮撚加工を実施し、仮撚加工繊維を得た。いずれも良好な布帛を得ることができたが、特に実施例11にて長手連続湿熱収縮率のCV%を低く抑制し、十分な伸縮復元率、初期引張抵抗度を得ることができており、最もバランスの良い布帛となった。
Examples 10-12
In order to examine the influence on the composite ratio of PTT and PLA, the partially oriented fiber of Example 4 as Example 10, the partially oriented fiber of Example 3 as Example 11, and the partially oriented fiber of Example 2 as Example 12 were used. Used, false twisting was carried out under the same conditions as in Example 9 except that they were used after being stored for 90 days under an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH, to obtain false twisted fibers. Both were able to obtain a good fabric, but in particular, the CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage rate was suppressed to a low level in Example 11, and a sufficient stretch recovery rate and initial tensile resistance were obtained. It became the fabric with the best balance.
実施例13
実施例5の部分配向繊維を用い、それぞれ35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管した後に使用した以外は実施例12と同一の条件にて仮撚加工を実施し、仮撚加工繊維を得た。PLAの重量平均分子量が低いため、長手連続湿熱収縮率のCV%がやや高めとなり、編検、ストレッチ性について実施例12対比やや劣るものの、良好な布帛を得ることができた。
Example 13
Using the partially oriented fiber of Example 5, false twisting was performed under the same conditions as in Example 12 except that it was used after being stored for 90 days under an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH, respectively. Got. Since PLA has a low weight average molecular weight, the CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage rate was slightly higher, and although the knitting and stretchability were slightly inferior to those of Example 12, a good fabric could be obtained.
比較例11
比較例1の部分配向繊維を用い、それぞれ35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管した後に使用した以外は実施例9と同一の条件にて仮撚加工を実施し、仮撚加工繊維を得た。PLA複合比が低いため、長手連続湿熱収縮率のCV%を抑制することができず、また、伸縮復元率も不十分であり、ストレッチ性で不十分であり良好な布帛を得ることができなかった。
Comparative Example 11
Using the partially oriented fiber of Comparative Example 1 and performing the false twisting under the same conditions as in Example 9 except that it was used after being stored for 90 days in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH, respectively, and false twisted fiber Got. Since the PLA composite ratio is low, CV% of the longitudinal continuous moist heat shrinkage rate cannot be suppressed, the expansion / contraction recovery rate is insufficient, the stretchability is insufficient, and a good fabric cannot be obtained. It was.
比較例12
PTTとPLAの複合比を45:55とし、実施例1と同様に部分配向繊維を得た。得られた部分配向繊維を35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管した後、実施例1と同様の条件にて仮撚加工を行い、仮撚加工繊維を得た。PLA複合比が高いために、初期引張抵抗度が高く、また、PLA複合比が高くなったために伸縮復元率が高くなることが期待されたが、高くはない値となった。これはPTT複合比が低くなったことが影響し、複合比バランスが悪くなったためと考えられる。得られた布帛はソフト性で劣るものであった。
Comparative Example 12
Partially oriented fibers were obtained in the same manner as in Example 1 with a composite ratio of PTT and PLA of 45:55. The obtained partially oriented fiber was stored for 90 days in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH, and then false twisted under the same conditions as in Example 1 to obtain false twisted fiber. Since the PLA composite ratio was high, the initial tensile resistance was high, and since the PLA composite ratio was high, it was expected that the expansion / contraction recovery rate would be high, but it was not high. This is considered to be due to the fact that the PTT composite ratio was affected and the composite ratio balance deteriorated. The obtained fabric was inferior in softness.
実施例14〜15、比較例13
実施例4の部分配向繊維を35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管した後、表4に記載された加工倍率にて仮撚加工を行った。加工倍率以外は実施例10と同一の条件にて行った。加工倍率の変更により、長手連続湿熱収縮率のCV%および伸縮復元率が変化するが、本発明の規定範囲内である実施例14および実施例15では良好な布帛を得ることができた。一方、比較例13では長手連続湿熱収縮率のCV%が5.3%と高くなったため、編検にて不合格となったほか、ソフト性評価においても、布帛の収縮ムラが大きく、初期引張抵抗度が低いにも関わらずざらついた触感となり、不合格となった。
Examples 14 to 15 and Comparative Example 13
After the partially oriented fiber of Example 4 was stored for 90 days in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH, false twisting was performed at the processing magnification described in Table 4. The conditions were the same as in Example 10 except for the processing magnification. Although the CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage rate and the expansion / contraction recovery rate are changed by changing the processing magnification, good fabrics could be obtained in Examples 14 and 15 which are within the specified range of the present invention. On the other hand, in Comparative Example 13, the CV% of the continuous longitudinal heat and heat shrinkage ratio was as high as 5.3%, so it failed in the knitting, and also in the softness evaluation, the shrinkage unevenness of the fabric was large, and the initial tensile Despite the low resistance, it became a rough feel and was rejected.
実施例16〜17、比較例14
実施例4の部分配向繊維を35℃、60%RHの雰囲気下で90日間保管した後、表4に記載されたD/Y比にて仮撚加工を行った。D/Y比以外は実施例10と同一の条件にて行った。D/Y比の変更により、長手連続湿熱収縮率のCV%および伸縮復元率が変化するが、本発明の規定範囲内である実施例16および実施例17では良好な布帛を得ることができた。一方、比較例14では伸縮復元率が23%と不十分であるためにストレッチ性で劣る布帛しか得ることができなかった。
Examples 16-17, Comparative Example 14
The partially oriented fiber of Example 4 was stored for 90 days in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH, and then false twisted at the D / Y ratio described in Table 4. The conditions were the same as in Example 10 except for the D / Y ratio. By changing the D / Y ratio, the CV% of the longitudinal continuous wet heat shrinkage rate and the expansion / contraction recovery rate change, but good fabrics could be obtained in Example 16 and Example 17 that are within the specified range of the present invention. . On the other hand, in Comparative Example 14, since the expansion / contraction recovery rate was insufficient at 23%, only a fabric inferior in stretchability could be obtained.
実用的に必要な長期の倉庫保管を経ても、パッケージ形状の経時変化が少なく、仮撚加工が良好で、さらに染めの安定性、ソフト感を併せ持つ大量生産に好適な部分配向繊維およびチーズ状パッケージ、さらには、嵩高性、伸縮性、ソフト性に優れ、品質の安定した布帛を製造できる仮撚加工繊維を提供することができるため、一般衣料用途や、車輌内装材に代表される資材用途に対して好適である。特に長期の運搬が容易となるため、世界的なオペレーションが可能となる。 Partially oriented fibers and cheese-like packages suitable for mass production with little change in package shape over time, good false twisting, stability of dyeing, and soft feeling even after long-term warehouse storage required for practical use Furthermore, since it is possible to provide false twisted fibers that can produce a fabric with excellent bulkiness, elasticity, and softness and stable quality, it can be used for general garments and materials such as vehicle interior materials. It is suitable for this. In particular, since long-term transportation is easy, global operations are possible.
1:口金
2:冷却装置
3:給油装置
4:第1ローラー
5:第2ローラー
6:コンタクトローラー
7:パッケージ
8:第1加熱ローラー
9:第2加熱ローラー
1: base 2: cooling device 3: refueling device 4: first roller 5: second roller 6: contact roller 7: package 8: first heating roller 9: second heating roller
Claims (5)
(1)伸度:60〜130%
(2)70℃温水収縮率:0.5〜7.0%
(3)初期引張抵抗度:20〜40cN/dtex Polyester core-sheath composite partial orientation characterized in that the core component is a core-sheath composite fiber composed of polylactic acid and the sheath component is polytrimethylene terephthalate, and satisfies the following requirements (1) to (3) fiber.
(1) Elongation: 60-130%
(2) 70 ° C. hot water shrinkage: 0.5 to 7.0%
(3) Initial tensile resistance: 20 to 40 cN / dtex
(4)チーズ状パッケージのバルジ:−5〜5%
(5)チーズ状パッケージのサドル:0〜5% Measured after the polyester core-sheath composite partially oriented fiber according to any one of claims 1 to 3 is wound, and after 90 days of storage in an atmosphere of 35 ° C. and 60% RH after winding the package. A cheese-like package characterized in that the cheese-shaped package bulge and the cheese-like package saddle satisfy the following (4) to (5).
(4) Cheese package bulge: -5 to 5%
(5) Saddle of cheese-like package: 0-5%
(6)長手連続湿熱収縮率のCV%が0〜5%
(7)初期引張抵抗度 20〜40cN/dtex
(8)伸縮復元率 25〜60% A polyester-core sheath comprising a core-sheath composite false-twisted fiber comprising a polylactic acid as a core component and polytrimethylene terephthalate as a sheath component, which satisfies the following requirements (6) to (8) Composite false twisted fiber.
(6) CV% of longitudinal continuous wet heat shrinkage is 0 to 5%
(7) Initial tensile resistance 20-40 cN / dtex
(8) Expansion / contraction recovery rate 25-60%
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