JPWO2016194578A1 - ポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ - Google Patents
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Abstract
５０重量％以上が乳酸モノマーで構成されるポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージにおいて、パッケージ最内層部のモノフィラメントの乾熱収縮応力が０．０４ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることを特徴とするポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ。紗織物の品位と製織時の高次通過性に優れたポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージを提供する。
Description
本発明は、ポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージに関する。さらに詳しくは、優れた紗織物の品位が得られ、整経、製織時の高次通過性に優れたポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージに関する。
近年、地球温暖化防止、化石資源の温存、廃棄物削減等の環境問題が大きく取り挙げられている中、バイオマス利用の生分解性ポリマーが注目され、その生分解性ポリマーとして、特にポリ乳酸ポリマーが注目されている。ポリ乳酸ポリマーは、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た乳酸を原料とするポリマーであり、バイオマス利用の生分解性ポリマーの中では透明性、力学特性、耐熱性、コストのバランスが最も優れている。一般的に、ポリ乳酸モノフィラメントの製造方法は、未延伸糸を一旦巻き取り、その後延伸する２工程法（特許文献１）やポリマーを溶融した後、直接延伸・巻き取りする１工程法（特許文献２）、マルチフィラメントを分繊するストレート分繊法（特許文献３）がある。ポリ乳酸モノフィラメントの製造コストの点からは、１工程法が２工程法やストレート分繊法よりも優れている。
特許文献２には、１工程法であって、ポリ乳酸モノフィラメントパッケージ端面に糸落ちのないパッケージが提案されており、延伸張力を０．０４ｃＮ／ｄｔｅｘ〜０．３５ｃＮ／ｄｔｅｘ、巻取張力を０．０４ｃＮ／ｄｔｅｘ〜０．２０ｃＮ／ｄｔｅｘに制御する製造方法が提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載のポリ乳酸モノフィラメントは、２工程法であるため、製造コスト面でさらなるコストダウンが強く要望されており、１工程法での工業生産適用が強く望まれている。
特許文献２に記載のポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージは、整経、製織時において、パッケージからモノフィラメントが解舒される際の解舒張力変動を抑制することで高品位な織物は得られるものの、パッケージ最内層部の収縮応力が高くなり最内層部での糸解舒不良による糸切れの問題が依然として残されていた。
特許文献３に記載のポリ乳酸系モノフィラメントはマルチフィラメント延伸糸を分繊しているため、高密度織物にした場合は繊度斑が発生しやすい問題があった。また、ストレート分繊法であるため、製造コスト面でさらなるコストダウンが強く要望されていた。
本発明は、前記従来技術の課題を克服し、優れた紗織物の品位が得られ、製織時の高次通過性に優れたポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージを提供することを目的とする。
本発明は、上記の課題を達成するため、以下の構成を採用する。
（１）５０重量％以上が乳酸モノマーで構成されるポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージにおいて、パッケージ最内層部のモノフィラメントの乾熱収縮応力が０．０４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることを特徴とするポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ。
（２）前記モノフィラメントの引張強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、沸騰水収縮率が２０％以下であることを特徴とする（１）記載のポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ。
（３）前記モノフィラメントの繊度が１５ｄｔｅｘ〜４０ｄｔｅｘであることを特徴とする（１）または（２）記載のポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ。
本発明により、優れた紗織物の品位が得られ、製織時の高次通過性に優れたポリ乳酸系モノフィラメントドラム状パッケージを提供することができる。
本発明で用いるポリ乳酸系ポリマーは、−(Ｏ-ＣＨＣＨ３-ＣＯ) −を繰り返し単位とするポリマーであり、乳酸やラクチド等の乳酸のオリゴマーを重合したものをいう。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ポリマーがある。ポリ乳酸ポリマー中の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。ただし、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形した後、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るためより好ましい。
本発明のポリ乳酸系モノフィラメントは、化石資源の温存、バイオリサイクルの観点から、重合体を構成する乳酸モノマーの比率を５０重量％以上とすることが必要である。重合体を構成する乳酸モノマーは７０重量％以上が好ましく、７５重量％以上がより好ましく、更に好ましくは９５％重量％以上である。また、この範囲内のポリ乳酸の性質を損なわない範囲であれば、乳酸以外の成分を共重合してもよい。
本発明のドラム状パッケージにおいて、パッケージ最内層部に巻かれているポリ乳酸系モノフィラメントの乾熱収縮応力が０．０４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが必要である。
ここでいうパッケージ最内層部とは、巻厚５ｍｍ以内の部分を最内層と定義する。また、乾熱収縮応力とは、繊維軸方向の連続乾熱収縮応力であり、糸給糸ローラーと糸引出ローラーのローラー間に糸条を走行させ、このローラー間で乾熱処理を施し、その後で張力測定器で連続的に収縮応力（ｃＮ）を測定する。測定頻度は１ｃｍ当たり６回とし、その平均値を１データとして１０００個のデータを採取する。得られた１０００個のデータから平均値を算出し、乾熱収縮応力を算出する。
乾熱収縮応力を０．０４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることにより、製織時にパッケージ最内層部からポリ乳酸系モノフィラメントが解舒される際の糸切れを抑制することができ、優れた紗織物の品位が得られ、高次通過性に優れたパッケージとなる。０．０４０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、パッケージ最内層部のポリ乳酸系モノフィラメントが残留収縮応力の影響で上層の糸が下層の糸の下に潜り込みやすくなり、解舒時に糸切れし易く、製織時の高次通過性が悪くなる場合がある。また、織物品位についても、最内層部での高次通過性に起因するヨコヒケ欠点や糸切れによる織機の停止段欠点などが発生し、紗織物の品位が悪くなる場合がある。好ましくは０．０３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。乾熱収縮応力は小さい程好ましいが、実質的な本発明における乾熱収縮応力最小値は０．０２０ｃＮ／ｄｔｅｘ程度である。
乾熱収縮応力をかかる範囲に制御する方法としては、後述するが、図２における巻取装置１４のローラーベイル１２をパッケージ３の表面速度に対し０．０５％〜２．００％オーバーフィード（加速）するように強制的に駆動、制御してリラックスさせて巻き取る方法や、ローラーベイル１２がパッケージ３に接触している線長に対する加重（以下、面圧と称する）を５０Ｎ／ｍ〜１２５Ｎ／ｍの範囲に設定し巻き取る方法などがある。また、これらの方法を組み合わせて実施することで、更に乾熱収縮応力を低減させることができる。
本発明のドラム状パッケージを構成するポリ乳酸系モノフィラメントは、引張強度２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることで、製織時にパッケージからポリ乳酸モノフィラメントが解舒される際の糸切れを抑制することができ、また、紗織物にした際に良好な織物強度が得られる。より好ましくは３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。強度は大きい程好ましいが、本発明における強度最大値は５．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。また、強度は加熱した第１ゴデーロールと加熱した第２ゴデーロールの速度差により延伸し、所定強度を得る。
本発明のドラム状パッケージを構成するポリ乳酸系モノフィラメントの伸度は、３５％〜５５％が好ましい。かかる範囲とすることで、製織時の高次通過性やティーバッグにした際の高次加工安定性が向上する。さらに好ましい伸度は４０％〜５０％である。伸度は加熱した第１ゴデーロールと加熱した第２ゴデーロールの速度差により延伸し、所定伸度を得る。
本発明のドラム状パッケージを構成するポリ乳酸系モノフィラメントの繊度は、１５ｄｔｅｘ〜４０ｄｔｅｘであることが好ましい。かかる範囲とすることにより、ティーバッグ用紗織物とした場合、最適な単位面積当たりの開孔面積とすることができ、茶類に最適な抽出速度となり、味わいのある茶となる。
本発明のドラム状パッケージを構成するポリ乳酸系モノフィラメントの沸騰水収縮率は、２０％以下であることが好ましい。２０％以下とすることにより、ティーバッグ用紗織物に加工した場合、熱水を注いだ際の収縮が発生しても最適な単位面積当たりの開孔面積とすることができ、茶類に最適な抽出速度となり、味わいのある茶となる。より好ましくは１７％以下である。
次に、本発明のポリ乳酸系モノフィラメントパッケージの製造方法の一例について、図２の工程概略図にしたがって説明する。図２は、本発明のポリ乳酸系モノフィラメントパッケージの製造方法の一例を示す工程概略図である。
溶融紡糸機における紡糸ブロック４は、図示していない加熱手段により加熱されている。紡糸口金５を前記紡糸ブロック４に装着し、ポリ乳酸系ポリマーを溶融し、ポリマーを紡糸口金５から吐出して糸条１を形成し、紡糸口金５の下流側に設けた図示していない冷却装置により糸条１を均一に冷却した後、給油装置６により糸条１に油剤を付与して、第１ゴデーロール７、８と第２ゴデーロール９、１０間で延伸した後、巻取装置１４により巻き取り、パッケージ３を形成する。
本発明のポリ乳酸系モノフィラメントの巻取方法は、巻取張力を０．０４ｃＮ／ｄｔｅｘ〜０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘで巻取ることが好ましい。この巻取張力は、例えば、第１ゴデーロール７、８と第２ゴデーロール９、１０の速度差、あるいは、第２ゴデーロール９、１０と巻取装置１４の速度差などで制御可能である。巻取張力を０．０４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上にすることにより、安定した操業で巻き取ることができる。また、巻取張力を０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることでトラバースの折り返し時に糸がパッケージ端面から糸落ちすることなくドラム状パッケージを形成することができる。より好ましくは０．０６ｃＮ／ｄｔｅｘ〜０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘである。かかる範囲の巻取張力で巻き取ることでパッケージ端面からの糸落ち抑制および良好なドラム状パッケージフォームを得ることができる。さらに、規定時間まで巻きあげたパッケージ３は巻き締まりすることなくスピンドル１３から容易にパッケージ３を抜き取りすることができ、かつ安定した操業性が得られる。
本発明のポリ乳酸系モノフィラメントの巻取方法において、巻取装置１４のローラーベイル１２を、パッケージ３の表面速度に対し、オーバーフィード率（以下、ＲＢ駆動ＯＦ率と称する）が０．０５％〜２．００％となるように設定することが好ましい。
ＲＢ駆動ＯＦ率は、ローラーベイル１２の設定速度（ＶＲ）、設定巻取速度（Ｖ）より、ＶＲ＝Ｖ×（１＋ＯＦ率／１００）で算出する。ローラーベイル１２の設定速度（ＶＲ）は、ローラーベイルＯＦ率に関係なく、常に設定巻取速度（Ｖ）で回転するように制御されるため、スピンドル１３は、ローラーベイル１２を強制的に駆動させた時はローラーベイル１２を設定巻取速度（Ｖ）で回転させるためにローラーベイル１２にブレーキをかける必要がある。そのためには、スピンドル１３の速度を設定巻取速度（Ｖ）より減少させることになる。すなわち、ローラーベイル１２の速度は設定巻取速度（Ｖ）で回転し、スピンドル１３の速度は設定巻取速度（Ｖ）より減少して回転するため、ローラーベイル１２とスピンドル１３の間でリラックス状態になるため、糸条１を緩張力状態で巻取ることができる。
したがって、ＲＢ駆動ＯＦ率をかかる範囲とすることにより、ローラーベイル１２とスピンドル１３の間の糸条１を適度な緩張力状態で巻き取ることができ、残留収縮応力の緩和が図れる。したがって、特にパッケージ最内層部に巻かれているポリ乳酸系モノフィラメントの乾熱収縮応力を０．０４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下に好ましく制御することができ、優れた紗織物の品位が得られ、製織時の高次通過性に優れたポリ乳酸モノフィラメントドラム状パッケージが得られる。また、満パッケージ形成においても、パッケージの崩れや膨れを抑制でき、良好な形状のポリ乳酸系モノフィラメントドラム状パッケージが得られる。ＲＢ駆動ＯＦ率は、より好ましくは、０．１０％〜１．００％である。
巻取装置１４に装備されている面圧設定用の圧空圧を調整し、所定の圧力に設定する。例えば面圧を７０Ｎ／ｍに設定にする場合、巻幅Ａが７０ｍｍ、スピンドル１３に装着した紙管への巻取数が１２ドラムでは、面圧設定用の圧空圧を調整し、ローラーベイル１２がスピンドル１３にかかる圧力を５８．８Ｎに設定する。
本発明のポリ乳酸系モノフィラメントの巻取方法において、巻取装置１４のローラーベイル１２がパッケージ３に接触している線長に対する加重（以下、面圧と称する）を、５０Ｎ／ｍ〜１２５Ｎ／ｍとすることが好ましい。かかる範囲とすることにより、パッケージに適度な硬度を与えて安定して巻き取ることができ、残留収縮応力の緩和が図れる。したがって、特にパッケージ最内層部に巻かれているポリ乳酸系モノフィラメントの乾熱収縮応力を０．０４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下に好ましく制御することができ、優れた紗織物の品位が得られ、製織時の高次通過性に優れたポリ乳酸系モノフィラメントドラム状パッケージが得られる。面圧は、より好ましくは、６０Ｎ／ｍ〜１００Ｎ／ｍである。
したがって、上述したとおり、ローラーベイル１２とスピンドル１３の間の糸条１を適度な緩張力状態でパッケージに適度な硬度を与えた状態で巻き取ることが特に好ましく、ＯＦ率を０．０５％〜２．００％かつ面圧５０Ｎ／ｍ〜１２５Ｎ／ｍで巻き取ることが、特に好ましい。
本発明のポリ乳酸系モノフィラメントパッケージの製造方法における油剤付与は公知の紡糸油剤、給油装置を用いて行われる。紡糸油剤としては、鉱物油で希釈したストレート系油剤や水で希釈したエマルジョン系油剤等、通常用いられる紡糸油剤のいずれの形態でも用いることができる。紡糸油剤成分中の平滑剤成分や乳化剤成分としてはエステル系・鉱物油系・エーテルエステル系などの平滑剤や分子中にポリオキシアルキレン基を有するエーテル型非イオン系界面活性剤や多価アルコール部分エステル型非イオン界面活性剤やポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステル型非イオン界面活性剤等が挙げられる。給油装置は、オイリングローラー方式、給油ガイド方式等が挙げられる。繊維への好ましい油剤付着量としては、０．３重量％〜１．０重量％であり、より好ましくは０．５重量％〜０．８重量％である。
本発明のポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージの製造方法において、加熱延伸は通常、ゴデーロールを用いて行われ、加熱延伸温度は６０℃〜１２０℃とすることが必要である。加熱延伸は、加熱ゴデーロールを用いて延伸することが好ましく、ゴデーロール温度は接触式温度計で実測した値である。
ゴデーロールは、例えば、第１ゴデーロールと第２ゴデーロールがあり、ゴデーロールは糸の追従性を上昇させるため、２個のゴデーロールを一対としたネルソンゴデーロールを用いることが好ましい。引取は第１ゴデーロールで行われ、延伸は速度の異なるゴデーロール間で行われる。例えば、１段延伸の場合、第１、第２ゴデーロール間で行われる。２段延伸の場合、第１、第２ゴデーロール間と第２、第３ゴデーロール間などで行われる。延伸倍率、延伸段数は幾らでもかまわないが、延伸倍率３．５〜４．５倍、１段延伸であることが好ましい。引取ゴデーロール（第１ゴデーロール）の温度は８０℃〜１２０℃の範囲である。第１ゴデーロール温度を８０℃以上とすることにより、結晶構造斑がなく均一な延伸が可能になり、失透現象や引張強度の低下がなく安定した品質を得ることができる。第１ゴデーロール温度を１２０℃以下とすることで、紡糸張力の低下による糸切れが抑制され、安定した操業性を得ることができる。より好ましくは９０℃〜１１０℃以下である。
延伸ゴデーロール（第２ゴデーロール）の温度は１００℃〜１３０℃の範囲である。第２ゴデーロールの温度を１００℃以上とすることで、配向結晶性を高くして、ポリ乳酸モノフィラメントの沸騰水収縮率を低くすることが出来る。第２ゴデーロールの温度を１３０℃以下にすることで、巻取張力の低下による糸切れ抑制され、安定した操業性を得ることができる。より好ましくは１１０℃〜１２０℃である。
本発明のドラム状パッケージは、巻幅Ａが６０ｍｍ〜１２０ｍｍであることが好ましい。かかる範囲とすることにより糸解舒時の張力変動を抑制し、織物品位が向上する。より好ましくは７０ｍｍ〜９０ｍｍである。
本発明のドラム状パッケージを構成するポリ乳酸系モノフィラメントの糸断面形状としては、丸断面、Ｙ型断面、Ｔ型断面、扁平断面、もしくはそれらをさらに変形させたような形状でもかまわない。
以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の物性値は以下に述べる方法で測定し、図２に示す紡糸装置を用い溶融紡糸を実施した。
（１）乾熱収縮応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
ポリ乳酸モノフィラメントドラム状パッケージの巻厚２ｍｍのドラムを用いて、糸給糸ローラーと糸引出ローラーのローラー間に糸条を１０ｃｍ／ｍｉｎの速度で走行させ、このローラー間で１００℃に乾熱処理を施し、その後方にある張力測定器で連続的に収縮応力（ｃＮ）を測定した。測定頻度は１ｃｍ当たり６回とし、その平均値を１データとして１０００個のデータを採取する。得られた１０００個のデータから平均値を算出する。測定装置は、東レエンジニアリング社製の連続熱収縮測定器ＦＴＡ−５００を用いた。
ポリ乳酸モノフィラメントドラム状パッケージの巻厚２ｍｍのドラムを用いて、糸給糸ローラーと糸引出ローラーのローラー間に糸条を１０ｃｍ／ｍｉｎの速度で走行させ、このローラー間で１００℃に乾熱処理を施し、その後方にある張力測定器で連続的に収縮応力（ｃＮ）を測定した。測定頻度は１ｃｍ当たり６回とし、その平均値を１データとして１０００個のデータを採取する。得られた１０００個のデータから平均値を算出する。測定装置は、東レエンジニアリング社製の連続熱収縮測定器ＦＴＡ−５００を用いた。
（２）繊度（ｄｔｅｘ）
ＪＩＳ Ｌ１０１３（２０１０） ８．３．１ 正量繊度（Ａ法）に準拠して測定した。なお、公定水分率０％とした。
ＪＩＳ Ｌ１０１３（２０１０） ８．３．１ 正量繊度（Ａ法）に準拠して測定した。なお、公定水分率０％とした。
（３）沸騰水収縮率（％）
ＪＩＳ Ｌ１０１３（２０１０）８．１８．１に準じて測定した。試料を枠周１．１２５ｍの検尺機にて、巻き回数２０回巻きのカセを作製し、２４時間放置後のカセ長を測定後、沸騰水（９９±１．０℃）に３０分間浸漬、自然乾燥後のカセ長を測定し、沸騰水浸漬前後のカセ長から沸騰水収縮率（％）を算出した。
ＪＩＳ Ｌ１０１３（２０１０）８．１８．１に準じて測定した。試料を枠周１．１２５ｍの検尺機にて、巻き回数２０回巻きのカセを作製し、２４時間放置後のカセ長を測定後、沸騰水（９９±１．０℃）に３０分間浸漬、自然乾燥後のカセ長を測定し、沸騰水浸漬前後のカセ長から沸騰水収縮率（％）を算出した。
（４）引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、引張伸度（％）
ＪＩＳ Ｌ１０１３（２０１０） ８ ．５ 引張強さ及び伸び率に準拠して測定した。なお、つかみ間隔５００ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎとした。繰り返し３回測定の平均値を用いた。
ＪＩＳ Ｌ１０１３（２０１０） ８ ．５ 引張強さ及び伸び率に準拠して測定した。なお、つかみ間隔５００ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎとした。繰り返し３回測定の平均値を用いた。
（５）加工糸切れ（回）
巻厚４０ｍｍ、糸重量１ｋｇのポリ乳酸モノフィラメントドラム状パッケージを１００ドラム準備し、エアジェットルームの織機にてヨコ打ち込み評価を行い、糸切れ回数をカウントした。また、糸切れのカウントは巻厚５ｍｍを超えるドラムの糸切れ回数および最内層部分である巻厚５ｍｍ以下のドラムの糸切れ回数を数え、合計の糸切れ回数が、５回以下を合格、６回以上を不合格と判定した。
巻厚４０ｍｍ、糸重量１ｋｇのポリ乳酸モノフィラメントドラム状パッケージを１００ドラム準備し、エアジェットルームの織機にてヨコ打ち込み評価を行い、糸切れ回数をカウントした。また、糸切れのカウントは巻厚５ｍｍを超えるドラムの糸切れ回数および最内層部分である巻厚５ｍｍ以下のドラムの糸切れ回数を数え、合計の糸切れ回数が、５回以下を合格、６回以上を不合格と判定した。
（６）織物品位
巻厚４０ｍｍ、糸重量１ｋｇのポリ乳酸モノフィラメントドラム状パッケージを１００個準備し、エアジェットルームの織機にてヨコ打ち込み評価を実施し、照明の明るさ２５０ルクス以上１２５０ルクス以下の地点にて外観を検査し、生機におけるバンド状の光沢差について観察を行った。ヨコヒケがない状態をＡ、ヨコヒケがやや見られる状態（弱レベル）をＢ、ヨコヒケが断続的に見られる状態（中レベル）をＣ、ヨコヒケが断続的に強く見られる状態（大レベル）をＤと４段階で判定し、Ａ、Ｂレベルを合格とした。
巻厚４０ｍｍ、糸重量１ｋｇのポリ乳酸モノフィラメントドラム状パッケージを１００個準備し、エアジェットルームの織機にてヨコ打ち込み評価を実施し、照明の明るさ２５０ルクス以上１２５０ルクス以下の地点にて外観を検査し、生機におけるバンド状の光沢差について観察を行った。ヨコヒケがない状態をＡ、ヨコヒケがやや見られる状態（弱レベル）をＢ、ヨコヒケが断続的に見られる状態（中レベル）をＣ、ヨコヒケが断続的に強く見られる状態（大レベル）をＤと４段階で判定し、Ａ、Ｂレベルを合格とした。
（７）ポリ乳酸ポリマー
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）の存在下、チッソ雰囲気下１８０℃で１８０分間重合を行い、ポリ乳酸ポリマーを得た。
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）の存在下、チッソ雰囲気下１８０℃で１８０分間重合を行い、ポリ乳酸ポリマーを得た。
（８）巻取張力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
東レエンジニアリング社製のＴＥＮＳＩＯＮ ＭＥＴＥＲとＦＴ−Ｒピックアップセンサーを用い、図２に示す第２ゴデーロール９、１０から巻取装置１４までの間で測定した張力値を繊度で割り返した値（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
東レエンジニアリング社製のＴＥＮＳＩＯＮ ＭＥＴＥＲとＦＴ−Ｒピックアップセンサーを用い、図２に示す第２ゴデーロール９、１０から巻取装置１４までの間で測定した張力値を繊度で割り返した値（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
［実施例１］
７０重量％以上が乳酸モノマーで構成されるポリ乳酸チップを２３０℃で溶融し、溶融紡糸用パックに供して紡糸口金５吐出孔から吐出させた糸条を冷却し、オイリングローラー方式の給油装置６にて鉱物油で希釈したストレート紡糸油剤を付与(付着量は０．７重量％)した後、１００℃に加熱した第１ゴデーロール７，８と１１５℃に加熱した第２ゴデーロール９，１０で引き回し、４．０倍に延伸、熱処理した後、マイクロカムトラバース方式の綾振り装置１１にて綾角５．６°でトラバースさせながら、面圧７０Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率１．００％、設定巻取速度（Ｖ）３０００ｍ／ｍｉｎの巻取条件にて巻幅Ａが７０ｍｍ、巻厚４０ｍｍ、巻量１．０ｋｇのポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
７０重量％以上が乳酸モノマーで構成されるポリ乳酸チップを２３０℃で溶融し、溶融紡糸用パックに供して紡糸口金５吐出孔から吐出させた糸条を冷却し、オイリングローラー方式の給油装置６にて鉱物油で希釈したストレート紡糸油剤を付与(付着量は０．７重量％)した後、１００℃に加熱した第１ゴデーロール７，８と１１５℃に加熱した第２ゴデーロール９，１０で引き回し、４．０倍に延伸、熱処理した後、マイクロカムトラバース方式の綾振り装置１１にて綾角５．６°でトラバースさせながら、面圧７０Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率１．００％、設定巻取速度（Ｖ）３０００ｍ／ｍｉｎの巻取条件にて巻幅Ａが７０ｍｍ、巻厚４０ｍｍ、巻量１．０ｋｇのポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０２８ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
得られたパッケージ１００ドラムをエアジェットルームの織機を用いてヨコ打ち込み評価を実施（タテ糸は３０ｄｔｅｘのポリ乳酸モノフィラメント）した結果、最内層部の加工糸切れが０回、最内層部以外の加工糸切れが１回、合計１回と合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。すなわち、優れた紗織物の品位が得られ、製織時の高次通過性に優れていることがわかる。
［実施例２］
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．５０％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．５０％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０３４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが１回、最内層部以外の加工糸切れが０回、合計１回と合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。
［実施例３］
面圧を１２５Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．５％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
面圧を１２５Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．５％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０３９ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１８％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、面圧がやや高い状態で巻き取った実施例３は、最内層部の加工糸切れが２回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計３回とやや加工糸切れは増加したものの合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケは部分的に僅かに見られる程度のＢレベルと合格レベルであった。
［実施例４］
面圧を５５Ｎ／ｍに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。面圧が実施例１よりも低い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、パッケージ硬度がやや低かったことから、製品としては問題ないレベルではあるものの、パッケージ端面部分がやや段付きの巻き姿であった。
面圧を５５Ｎ／ｍに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。面圧が実施例１よりも低い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、パッケージ硬度がやや低かったことから、製品としては問題ないレベルではあるものの、パッケージ端面部分がやや段付きの巻き姿であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０２５ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１８％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが０回、最内層以外の加工糸切れが３回、合計３回と合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。
［実施例５］
ＲＢ駆動ＯＦ率を１．５％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。ＲＢ駆動ＯＦ率が実施例１よりも高い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、ローラーベイル１２とスピンドル１３の間でリラックス状態がやや大きくなり、ローラーベイル１２への糸巻付きによる紡糸糸切れが数回発生した。
ＲＢ駆動ＯＦ率を１．５％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。ＲＢ駆動ＯＦ率が実施例１よりも高い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、ローラーベイル１２とスピンドル１３の間でリラックス状態がやや大きくなり、ローラーベイル１２への糸巻付きによる紡糸糸切れが数回発生した。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０２６ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１８％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが０回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計１回と合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。
［実施例６］
面圧を６５Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を２．００％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ＲＢ駆動ＯＦ率が実施例１よりも高い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、ローラーベイル１２とスピンドル１３の間でリラックス状態がやや大きくなり、ローラーベイル１２への糸巻付きによる紡糸糸切れが数回発生した。得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１８％であった。
面圧を６５Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を２．００％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ＲＢ駆動ＯＦ率が実施例１よりも高い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、ローラーベイル１２とスピンドル１３の間でリラックス状態がやや大きくなり、ローラーベイル１２への糸巻付きによる紡糸糸切れが数回発生した。得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１８％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れおよび最内層以外の加工糸切れもなく、合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。
［実施例７］
ＲＢ駆動ＯＦ率を０．０５％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ＲＢ駆動ＯＦ率が実施例１よりも低い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、製品としては問題ないレベルではあるものの、やや膨れぎみの巻き姿であった。
ＲＢ駆動ＯＦ率を０．０５％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ＲＢ駆動ＯＦ率が実施例１よりも低い状態でドラム状パッケージを巻き取ったため、製品としては問題ないレベルではあるものの、やや膨れぎみの巻き姿であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０３６ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１８％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが１回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計２回と合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。
［実施例８］
吐出量を変更し、３．９倍に延伸した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
吐出量を変更し、３．９倍に延伸した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度１７ｄｔｅｘ、引張強度４．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０２９ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１６％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが１回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計２回と合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。
［実施例９］
第２ゴデーロール温度９０℃に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
第２ゴデーロール温度９０℃に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部分の乾熱収縮応力０．０３０ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率２６％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが０回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計１回と、合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、沸騰水収縮特性差に起因するヨコヒケが増加したものの、ヨコヒケは部分的に僅かに見られる程度のＢレベルと合格レベルであった。
［実施例１０］
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．５０％、１ＧＲ速度７５９ｍ／ｍｉｎ、２ＧＲ速度３０３５ｍ／ｍｉｎに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であったが、紡糸時の糸切れが多い傾向であった。得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０３４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．５０％、１ＧＲ速度７５９ｍ／ｍｉｎ、２ＧＲ速度３０３５ｍ／ｍｉｎに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であったが、紡糸時の糸切れが多い傾向であった。得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０３４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが１回、最内層部以外の加工糸切れが０回、合計１回と合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケなくＡレベルと良好であった。
［実施例１１］
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．００％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．００％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。ドラム状パッケージの巻き姿は良好であった。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０３９ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが２回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計３回とやや加工糸切れは増加したものの合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケは部分的に僅かに見られる程度のＢレベルと合格レベルであった。
［比較例１］
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．１０％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．１０％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部分の乾熱収縮応力０．０４３ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部分の加工糸切れが１８回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計１９回と特に最内層部分の加工糸切れが多く不合格レベルであることを確認した。すなわち、面圧が高い状態で巻き取った比較例１は、最内層部の乾熱収縮応力が高く、製織時の高次通過性に劣る結果となった。
［比較例２］
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．０１％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．０１％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部分の乾熱収縮応力０．０５０ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１８％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが４８回、最内層以外の加工糸切れが１回、合計４９回と特に最内層部分の加工糸切れが多く不合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケが断続的に見られる程度のＣレベルと不合格レベルであった。すなわち、面圧が高く、ＯＦ率が低い状態で巻き取った比較例２は、最内層部の乾熱収縮応力が高く、紗織物の品位と製織時の高次通過性に劣る結果となった。
［比較例３］
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．００％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率を０．００％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部の乾熱収縮応力０．０５４ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが７５回、最内層以外の加工糸切れが２回、合計７７回と、特に最内層部分の加工糸切れが多く不合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケが断続的に見られる程度のＣレベルと不合格レベルであった。すなわち、面圧が高く、ＯＦ率の低い状態で巻き取った比較例３は、最内層部の乾熱収縮応力が高く、紗織物の品位と製織時の高次通過性に劣る結果となった。
［比較例４］
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動無しに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
面圧を１７８Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動無しに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部分の乾熱収縮応力０．０５８ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが８９回、最内層以外の加工糸切れが２回、合計９１回と、特に最内層部分の加工糸切れが多く不合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケが断続的に強く見られる状態のＤレベルと不合格レベルであった。すなわち、面圧が高く、ＲＢ駆動無しの状態で巻き取った比較例４は、最内層部の乾熱収縮応力が高く、紗織物の品位と製織時の高次通過性に劣る結果となった。
［比較例５］
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動無しに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
面圧を１００Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動無しに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。
得られたポリ乳酸モノフィラメントの原糸物性は、繊度３０ｄｔｅｘ、引張強度４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、最内層部分の乾熱収縮応力０．０５３ｃＮ／ｄｔｅｘ、沸騰水収縮率１７％であった。
また、実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、最内層部の加工糸切れが７０回、最内層以外の加工糸切れが２回、合計７２回と、特に最内層部分の加工糸切れが多く不合格レベルであることを確認した。また、織物品位においても、ヨコヒケが断続的に強く見られる程度のＣレベルと不合格レベルであった。すなわち、ＲＢ駆動無しの状態で巻き取った比較例５は、最内層部の乾熱収縮応力が高く、紗織物の品位と製織時の高次通過性に劣る結果となった。
実施例、比較例の紡糸条件、原糸特性、織物評価結果を表１、表２に示した。
１：糸条
２：紙管
３：ポリ乳酸系モノフィラメントパッケージ
４：紡糸ブロック
５：紡糸口金
６：給油装置
７：第１ゴデーロール（Ｕ）
８：第１ゴデーロール（Ｌ）
９：第２ゴデーロール（Ｕ）
１０：第２ゴデーロール（Ｌ）
１１：綾振り装置
１２：ローラーベイル
１３：スピンドル
１４：巻取装置
２：紙管
３：ポリ乳酸系モノフィラメントパッケージ
４：紡糸ブロック
５：紡糸口金
６：給油装置
７：第１ゴデーロール（Ｕ）
８：第１ゴデーロール（Ｌ）
９：第２ゴデーロール（Ｕ）
１０：第２ゴデーロール（Ｌ）
１１：綾振り装置
１２：ローラーベイル
１３：スピンドル
１４：巻取装置
Claims (3)
- ５０重量％以上が乳酸モノマーで構成されるポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージにおいて、パッケージ最内層部のモノフィラメントの乾熱収縮応力が０．０４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることを特徴とするポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ。
- 前記モノフィラメントの引張強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、沸騰水収縮率が２０％以下であることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ。
- 前記モノフィラメントの繊度が１５ｄｔｅｘ〜４０ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１または２記載のポリ乳酸系モノフィラメントからなるドラム状パッケージ。
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