WO2016194578A1 - 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

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 Download PDF

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polylactic acid
drum
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monofilament
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純郎 山口
祥 村田
林　剛史
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東レ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a drum package made of polylactic acid monofilament. More specifically, the present invention relates to a drum-shaped package made of polylactic acid monofilaments that can provide excellent silk fabric quality and is excellent in high-order passage during warping and weaving.
  • Polylactic acid polymer is a polymer made from lactic acid obtained by fermenting starch extracted from plants. Among biodegradable polymers using biomass, it has a balance of transparency, mechanical properties, heat resistance, and cost. The best.
  • a polylactic acid monofilament is produced by a two-step method (Patent Document 1) in which an unstretched yarn is wound once and then stretched, or a one-step method in which a polymer is melted and then directly stretched and wound (Patent Document). 2) There is a straight splitting method (patent document 3) for splitting multifilaments. From the viewpoint of the production cost of polylactic acid monofilament, the one-step method is superior to the two-step method and the straight splitting method.
  • Patent Document 2 proposes a one-step process in which a polylactic acid monofilament package has no yarn drop on the end face, and has a drawing tension of 0.04 cN / dtex to 0.35 cN / dtex and a winding tension of 0. There has been proposed a manufacturing method for controlling the pressure to 0.04 cN / dtex to 0.20 cN / dtex.
  • Patent Document 3 Since the polylactic acid monofilament described in Patent Document 3 divides a multifilament drawn yarn, there is a problem that fineness spots are likely to occur when a high-density woven fabric is used. Moreover, since it is a straight splitting method, there has been a strong demand for further cost reduction in terms of manufacturing cost.
  • An object of the present invention is to provide a drum package made of polylactic acid monofilaments that overcomes the above-mentioned problems of the prior art, is capable of obtaining excellent silk fabric quality, and is excellent in high-order passage during weaving. .
  • the present invention adopts the following configuration in order to achieve the above-described problems.
  • drum-shaped package composed of polylactic acid monofilament composed of 50% by weight or more of a lactic acid monomer
  • the dry heat shrinkage stress of the monofilament in the innermost layer of the package is 0.040 cN / dtex or less.
  • Drum package made of polylactic acid monofilament.
  • FIG. 1 is a schematic front view of a polylactic acid monofilament drum package of the present invention. It is the schematic of an example of the spinning apparatus which manufactures the polylactic acid-type monofilament drum-shaped package of this invention.
  • the polylactic acid-based polymer used in the present invention is a polymer having-(O-CHCH 3 -CO)-as a repeating unit, which is obtained by polymerizing lactic acid oligomers such as lactic acid and lactide. Since lactic acid has two types of optical isomers, D-lactic acid and L-lactic acid, the polymer is also composed of poly (D-lactic acid) consisting only of D isomer and poly (L-lactic acid) consisting only of L isomer and There is a polylactic acid polymer composed of both. The optical purity of D-lactic acid or L-lactic acid in the polylactic acid polymer decreases, the crystallinity decreases and the melting point drop increases.
  • the optical purity is preferably 90% or more in order to improve heat resistance.
  • the two types of optical isomers are blended and formed into a fiber, and then subjected to a 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.
  • the polylactic acid monofilament of the present invention needs to have a ratio of lactic acid monomer constituting the polymer of 50% by weight or more from the viewpoint of preserving fossil resources and biorecycling.
  • the lactic acid monomer constituting the polymer is preferably 70% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, and still more preferably 95% by weight or more.
  • the dry heat shrinkage stress of the polylactic acid monofilament wound around the innermost layer portion of the package is 0.040 cN / dtex or less.
  • the innermost layer portion of the package is defined as a portion having a winding thickness of 5 mm or less as the innermost layer.
  • the dry heat shrinkage stress is continuous dry heat shrinkage stress in the fiber axis direction. A yarn is run between the yarn feeding roller and the yarn drawing roller, and a dry heat treatment is performed between the rollers.
  • the shrinkage stress (cN) is continuously measured with a tension meter. The measurement frequency is 6 times per 1 cm, and 1000 data are collected with the average value as 1 data. An average value is calculated from the obtained 1000 pieces of data, and dry heat shrinkage stress is calculated.
  • the dry heat shrinkage stress By setting the dry heat shrinkage stress to 0.040 cN / dtex or less, yarn breakage when the polylactic acid-based monofilament is unwound from the innermost layer portion of the package during weaving can be suppressed, and the quality of the excellent woven fabric is improved.
  • the resulting package is excellent in high-order passage. If it exceeds 0.040 cN / dtex, the polylactic acid-based monofilament in the innermost layer of the package is likely to sink into the upper layer under the lower layer due to the residual shrinkage stress. Higher passability may deteriorate.
  • the quality of the woven fabric there are cases where a defect in the side of the loom due to a high-order passability in the innermost layer portion, a fault in the loom of the loom due to yarn breakage or the like occurs, and the quality of the woven fabric is deteriorated.
  • it is 0.030 cN / dtex or less.
  • the substantial minimum value of the dry heat shrinkage stress in the present invention is about 0.020 cN / dtex.
  • the roller bail 12 of the winding device 14 in FIG. 2 is over-feeded (accelerated by 0.05% to 2.00% with respect to the surface speed of the package 3).
  • a method of forcibly driving and controlling to relax and wind up, and a load (hereinafter referred to as surface pressure) to the line length where the roller bail 12 is in contact with the package 3 is 50 N / m to 125 N /
  • surface pressure a load to the line length where the roller bail 12 is in contact with the package 3
  • surface pressure a load to the line length where the roller bail 12 is in contact with the package 3
  • dry heat shrinkage stress can be further reduced by combining these methods.
  • the polylactic acid monofilament constituting the drum package of the present invention preferably has a tensile strength of 2.5 cN / dtex or more.
  • a tensile strength of 2.5 cN / dtex or more.
  • yarn breakage when the polylactic acid monofilament is unwound from the package at the time of weaving can be suppressed, and good fabric strength can be obtained when it is made into a kite fabric. More preferably, it is 3.5 cN / dtex or more. The higher the strength, the better, but the maximum strength in the present invention is 5.0 cN / dtex. Further, the strength is stretched by a speed difference between the heated first godie roll and the heated second godie roll to obtain a predetermined strength.
  • the elongation of the polylactic acid monofilament constituting the drum package of the present invention is preferably 35% to 55%. By setting it as this range, the high-order passage property at the time of weaving and the high-order processing stability at the time of making a tea bag improve. A more preferable elongation is 40% to 50%. The elongation is stretched by a difference in speed between the heated first godie roll and the heated second godie roll to obtain a predetermined elongation.
  • the fineness of the polylactic acid monofilament constituting the drum-shaped package of the present invention is preferably 15 dtex to 40 dtex. By setting it as such a range, when it is set as the woven fabric for tea bags, it can be set as the optimal opening area per unit area, it becomes an extraction speed optimal for teas, and it becomes a tea with a taste.
  • the boiling water shrinkage of the polylactic acid monofilament constituting the drum package of the present invention is preferably 20% or less. By making it 20% or less, when processed into a tea bag koji weaving, even if shrinkage occurs when hot water is poured, it is possible to obtain the optimum perforation area per unit area, ideal for tea The extraction speed becomes high and the tea becomes tasty. More preferably, it is 17% or less.
  • FIG. 2 is a process schematic diagram showing an example of a method for producing a polylactic acid monofilament package of the present invention.
  • the spinning block 4 in the melt spinning machine is heated by heating means (not shown).
  • a spinneret 5 is attached to the spinning block 4, a polylactic acid polymer is melted, the polymer is discharged from the spinneret 5 to form a thread 1, and a cooling (not shown) provided on the downstream side of the spinneret 5.
  • an oil agent is applied to the yarn 1 by the oil supply device 6, and after stretching between the first godet rolls 7, 8 and the second godie rolls 9, 10, the winding device 14 Winding up and forming the package 3.
  • the winding method of the polylactic acid monofilament of the present invention is preferably wound at a winding tension of 0.04 cN / dtex to 0.15 cN / dtex.
  • the winding tension can be controlled by, for example, a speed difference between the first godet rolls 7 and 8 and the second godet rolls 9 and 10 or a speed difference between the second godet rolls 9 and 10 and the winding device 14.
  • the winding tension can be performed with stable operation.
  • the winding tension is 0.15 cN / dtex or less, a drum-shaped package can be formed without yarn dropping from the package end surface when the traverse is turned back.
  • it is 0.06 cN / dtex to 0.10 cN / dtex.
  • the roller bail 12 of the winding device 14 has an overfeed rate (hereinafter referred to as RB drive OF rate) of 0.05% to the surface speed of the package 3. It is preferable to set it to be 2.00%.
  • the set speed (VR) of the roller bail 12 is controlled so as to always rotate at the set take-up speed (V) irrespective of the roller bail OF ratio, so that the spindle 13 drives the roller bail 12 forcibly.
  • the speed of the spindle 13 is reduced below the set winding speed (V).
  • the roller bail 12 rotates at the set winding speed (V) and the speed of the spindle 13 decreases below the set winding speed (V), the roller bail 12 rotates between the roller bail 12 and the spindle 13. Therefore, the yarn 1 can be wound up in a moderate tension state.
  • the yarn 1 between the roller bail 12 and the spindle 13 can be wound in an appropriate moderate tension state, and the residual shrinkage stress can be relaxed. Therefore, in particular, the dry heat shrinkage stress of the polylactic acid monofilament wound around the innermost layer portion of the package can be preferably controlled to 0.040 cN / dtex or less, and an excellent silk fabric quality can be obtained. A polylactic acid monofilament drum-like package having excellent next passability is obtained. Further, even in the full package formation, the package can be prevented from collapsing and swelling, and a polylactic acid monofilament drum package having a good shape can be obtained.
  • the RB drive OF ratio is more preferably 0.10% to 1.00%.
  • ⁇ Adjust the air pressure for surface pressure setting equipped in the winding device 14 and set it to a predetermined pressure. For example, when the surface pressure is set to 70 N / m, when the winding width A is 70 mm and the number of windings on the paper tube mounted on the spindle 13 is 12 drums, the pneumatic pressure for adjusting the surface pressure is adjusted, and the roller bail 12 Sets the pressure on the spindle 13 to 58.8N.
  • a load applied to the line length of the roller bail 12 of the winding device 14 in contact with the package 3 (hereinafter referred to as surface pressure) is 50 N / m to 125 N / m. It is preferable that By setting it as such a range, a moderate hardness can be given to a package and it can wind stably, and relaxation of a residual shrinkage stress can be aimed at. Therefore, in particular, the dry heat shrinkage stress of the polylactic acid monofilament wound around the innermost layer portion of the package can be preferably controlled to 0.040 cN / dtex or less, and an excellent silk fabric quality can be obtained. A polylactic acid monofilament drum-like package having excellent next-passability can be obtained.
  • the surface pressure is more preferably 60 N / m to 100 N / m.
  • the yarn 1 between the roller bail 12 and the spindle 13 is wound in a state where the package is moderately soft and moderately hard, and the OF ratio is 0.05% to It is particularly preferable to wind up at 2.00% and a surface pressure of 50 N / m to 125 N / m.
  • the addition of the oil agent is performed using a known spinning oil agent and oil supply device.
  • the spinning oil any form of a commonly used spinning oil such as a straight oil diluted with mineral oil or an emulsion oil diluted with water can be used.
  • the smoothing agent and emulsifier component in the spinning oil component include ester-based, mineral oil-based, ether ester-based smoothing agents, ether-type nonionic surfactants having a polyoxyalkylene group in the molecule, and polyhydric alcohol moieties. Examples thereof include ester type nonionic surfactants and polyoxyalkylene polyhydric alcohol fatty acid ester type nonionic surfactants.
  • the oiling device include an oiling roller method and an oiling guide method.
  • a preferable amount of the oil agent attached to the fiber is 0.3% by weight to 1.0% by weight, and more preferably 0.5% by weight to 0.8% by weight.
  • heat stretching is usually performed using a godet roll, and the heat stretching temperature needs to be 60 ° C. to 120 ° C.
  • the heat stretching is preferably performed using a heated godet roll, and the godet roll temperature is a value measured with a contact thermometer.
  • first godie roll and a second godie roll there are, for example, a first godie roll and a second godie roll, and since the godie roll increases the followability of the yarn, it is preferable to use a Nelson godie roll in which two godie rolls are paired.
  • the take-up is performed by the first godet roll, and the stretching is performed between the godet rolls having different speeds.
  • one-stage stretching it is performed between the first and second godet rolls.
  • two-stage stretching it is performed between the first and second godie rolls and between the second and third godie rolls.
  • the stretching ratio and the number of stretching stages may be any number, but the stretching ratio is preferably 3.5 to 4.5 times and one-stage stretching.
  • the temperature of the take-off godie roll (first godie roll) is in the range of 80 ° C to 120 ° C.
  • the first godet roll temperature is 80 ° C. or more, there is no unevenness in the crystal structure and uniform stretching is possible, and stable quality can be obtained without devitrification or reduction in tensile strength.
  • the first godet roll temperature is 90 ° C. to 110 ° C. or less.
  • the temperature of the stretched godet roll is in the range of 100 ° C to 130 ° C.
  • the temperature of the second godet roll is 100 ° C. or higher, the orientation crystallinity can be increased and the boiling water shrinkage of the polylactic acid monofilament can be decreased.
  • the temperature of the second godie roll is 130 ° C. or lower, yarn breakage due to a decrease in winding tension is suppressed, and stable operability can be obtained. More preferably, it is 110 ° C to 120 ° C.
  • the drum-shaped package of the present invention preferably has a winding width A of 60 mm to 120 mm. By setting it as this range, the tension
  • the yarn cross-sectional shape of the polylactic acid monofilament constituting the drum package of the present invention may be a round cross-section, a Y-shaped cross-section, a T-shaped cross-section, a flat cross-section, or a shape obtained by further deforming them.
  • Dry heat shrinkage stress (cN / dtex) Using a drum with a winding thickness of 2 mm in a polylactic acid monofilament drum-like package, the yarn is run at a speed of 10 cm / min between the yarn feeding roller and the yarn drawing roller, and a dry heat treatment is performed at 100 ° C. between these rollers.
  • the shrinkage stress (cN) was continuously measured with a tension measuring instrument located behind the applied tension measuring device.
  • the measurement frequency is 6 times per 1 cm, and 1000 data are collected with the average value as 1 data. An average value is calculated from 1000 pieces of obtained data.
  • a continuous heat shrinkage measuring instrument FTA-500 manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. was used.
  • Boiling water shrinkage (%) It measured according to JIS L1013 (2010) 8.18.1. Samples were prepared with a measuring machine with a frame circumference of 1.125m, and a casserole with 20 turns was measured. After measuring the casket length after standing for 24 hours, it was immersed in boiling water (99 ⁇ 1.0 ° C) for 30 minutes. Then, the casserole length after natural drying was measured, and the boiling water shrinkage (%) was calculated from the casserole length before and after immersion in boiling water.
  • Processing thread breakage 100 drums of polylactic acid monofilament drum-shaped package having a winding thickness of 40 mm and a yarn weight of 1 kg were prepared, evaluated for horizontal placement with a loom in an air jet loom, and the number of yarn breaks was counted. Further, the count of thread breakage is counted by counting the number of thread breaks of a drum having a winding thickness exceeding 5 mm and the number of thread breaks of a drum having a winding thickness of 5 mm or less, which is the innermost layer portion. More than once was judged as rejected.
  • Polylactic acid polymer A lactide prepared from L lactic acid having an optical purity of 99.5% was prepared in the presence of bis (2-ethylhexanoate) tin catalyst (lactide to catalyst molar ratio 10000: 1) in a nitrogen atmosphere. Polymerization was carried out at 180 ° C. for 180 minutes to obtain a polylactic acid polymer.
  • Winding tension (cN / dtex) Using a TENSION METER and an FT-R pickup sensor manufactured by Toray Engineering Co., Ltd., a value obtained by dividing the tension value measured between the second god rolls 9, 10 to the winding device 14 shown in FIG. 2 by the fineness (cN / dtex ).
  • Example 1 A polylactic acid chip composed of 70% by weight or more of a lactic acid monomer is melted at 230 ° C., supplied to a melt spinning pack, the yarn discharged from the spinneret 5 discharge hole is cooled, and an oiling roller type oiling device 6 After applying a straight spinning oil diluted with mineral oil at 1 (attached amount is 0.7% by weight), the first godie rolls 7 and 8 heated to 100 ° C. and the second godie rolls 9 and 10 heated to 115 ° C. were drawn. After stretching and heat treatment by 4.0 times, the surface pressure is set to 70 N / m, the RB drive OF ratio is set to 1.00% while traversing at a traverse angle of 5.6 ° with the microcam traverse traverse device 11.
  • a polylactic acid monofilament drum-shaped package having a winding width A of 70 mm, a winding thickness of 40 mm, and a winding amount of 1.0 kg was obtained under a winding condition of a winding speed (V) of 3000 m / min.
  • the winding shape of the drum package was good.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.1 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer portion of 0.028 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • Example 2 A drum package of polylactic acid monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 100 N / m and the RB drive OF ratio was changed to 0.50%. The winding shape of the drum package was good.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.2 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of 0.034 cN / dtex in the innermost layer, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • Example 3 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 125 N / m and the RB drive OF ratio was changed to 0.5%. The winding shape of the drum package was good.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.3 cN / dtex, an innermost layer dry heat shrinkage stress of 0.039 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 18%.
  • Example 3 where the surface pressure was wound up with a slightly high surface pressure, the processing yarn breakage of the innermost layer portion was twice and the processing yarn breakage other than the innermost layer was broken. It was confirmed that it was at a pass level although the number of broken yarns increased slightly once and a total of 3 times. Also, in the textile quality, the level of Boko and the passing level were such that the level of horizontal distortion was slightly seen.
  • Example 4 A polylactic acid monofilament drum-shaped package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 55 N / m. Since the drum-shaped package was wound in a state where the surface pressure was lower than that in Example 1, the package hardness was slightly low, so the package end face part was a slightly stepped winding shape although it was a level that was not a problem as a product. It was.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.2 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of 0.025 cN / dtex in the innermost layer, and a boiling water shrinkage of 18%.
  • Example 5 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the RB drive OF ratio was changed to 1.5%. The winding shape of the drum package was good. Since the drum-shaped package was wound with the RB drive OF ratio higher than that in Example 1, the relaxed state was slightly increased between the roller bail 12 and the spindle 13, and the number of spun yarn breakage due to winding of the yarn around the roller bail 12 was increased. Occurred times.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.3 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer portion of 0.026 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 18%.
  • Example 6 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 65 N / m and the RB drive OF ratio was changed to 2.00%. Since the drum-shaped package was wound with the RB drive OF ratio higher than that in Example 1, the relaxed state was slightly increased between the roller bail 12 and the spindle 13, and the number of spun yarn breakage due to winding of the yarn around the roller bail 12 was increased. Occurred times.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.3 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer portion of 0.020 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 18%.
  • Example 7 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the RB drive OF ratio was changed to 0.05%. Since the drum-shaped package was wound in a state where the RB drive OF ratio was lower than that in Example 1, the product was in a slightly swollen form although it was at a level that was not a problem as a product.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.3 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer portion of 0.036 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 18%.
  • Example 8 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the discharge amount was changed and the film was stretched 3.9 times. The winding shape of the drum package was good.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 17 dtex, a tensile strength of 4.1 cN / dtex, an innermost layer dry heat shrinkage stress of 0.029 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 16%.
  • Example 9 A polylactic acid monofilament drum-shaped package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the second godet roll temperature was changed to 90 ° C. The winding shape of the drum package was good.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.0 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of 0.030 cN / dtex in the innermost layer portion, and a boiling water shrinkage of 26%.
  • Example 10 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 100 N / m, the RB drive OF ratio was changed to 0.50%, 1GR speed 759 m / min, and 2GR speed 3035 m / min. .
  • the winding shape of the drum package was good, but there was a tendency for many yarn breaks during spinning.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.2 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer portion of 0.034 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • Example 11 A drum package of polylactic acid monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 100 N / m and the RB drive OF ratio was changed to 0.00%. The winding shape of the drum package was good.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.1 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer portion of 0.039 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • the number of machining yarn breakage in the innermost layer portion was 2 times, and the number of machining yarn breakage other than the innermost layer was 1 time, although the number of machining yarn breakage was slightly increased to 3 times in total. It was confirmed that it was a passing level. Also, in the textile quality, the level of Boko and the passing level were such that the level of horizontal distortion was slightly seen.
  • Example 1 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 178 N / m and the RB drive OF ratio was changed to 0.10%.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.3 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of 0.043 cN / dtex in the innermost layer portion, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • Example 2 A polylactic acid monofilament drum-shaped package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 178 N / m and the RB drive OF ratio was changed to 0.01%.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.2 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of 0.050 cN / dtex in the innermost layer portion, and a boiling water shrinkage of 18%.
  • the number of machining yarn breakage in the innermost layer portion was 48 times, and the number of machining yarn breakage other than the innermost layer was once, for a total of 49 times, particularly the machining yarn breakage in the innermost layer portion. It was confirmed that there were many rejected levels. Moreover, also in the textile quality, it was a C level and an unacceptable level at which horizontal shrinkage was seen intermittently. That is, the comparative example 2 wound up in a state where the surface pressure is high and the OF ratio is low has a high dry heat shrinkage stress in the innermost layer portion, resulting in poor quality of the woven fabric and high-order passability during weaving. .
  • Example 3 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 178 N / m and the RB drive OF ratio was changed to 0.00%.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.2 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer of 0.054 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • Example 2 As a result of performing the horizontal driving evaluation in the same manner as in Example 1, the innermost layer portion processed thread breakage was 75 times, and the processed yarn breakage other than the innermost layer was twice, for a total of 77 times, particularly the innermost layer portion processed yarn. It was confirmed that there were many cuts and the level was unacceptable. Moreover, also in the textile quality, it was a C level and an unacceptable level at which horizontal shrinkage was seen intermittently. That is, Comparative Example 3 wound with a high surface pressure and a low OF ratio had a high dry heat shrinkage stress in the innermost layer, resulting in inferior woven fabric quality and high-order passability during weaving. .
  • Example 4 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 178 N / m and no RB drive.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.1 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of the innermost layer portion of 0.058 cN / dtex, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • Example 2 As a result of performing the horizontal driving evaluation in the same manner as in Example 1, the innermost layer portion processed yarn breakage was 89 times, and the processed yarn breakage other than the innermost layer was two times, for a total of 91 times, particularly the innermost layer portion processed yarn. It was confirmed that there were many cuts and the level was unacceptable. Moreover, also in textile quality, it was D level and a disqualified level of the state in which Yokohike is seen intensely intermittently. In other words, Comparative Example 4 which was wound in a state where the surface pressure was high and the RB drive was not provided had a high dry heat shrinkage stress in the innermost layer, resulting in inferior quality of the woven fabric and higher passability during weaving. .
  • Example 5 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the surface pressure was changed to 100 N / m and no RB drive.
  • the raw yarn physical properties of the obtained polylactic acid monofilament were a fineness of 30 dtex, a tensile strength of 4.2 cN / dtex, a dry heat shrinkage stress of 0.053 cN / dtex in the innermost layer portion, and a boiling water shrinkage of 17%.
  • the innermost layer portion was cut 70 times and the outermost layer was cut twice, for a total of 72 times, particularly the innermost layer portion of the processed yarn. It was confirmed that there were many cuts and the level was unacceptable. Moreover, also in the textile quality, it was a C level and an unacceptable level to the extent that horizontal sinking was strongly observed. That is, in Comparative Example 5 wound without RB driving, the dry heat shrinkage stress of the innermost layer was high, and the quality of the woven fabric and the high-order passability during weaving were inferior.
  • Tables 1 and 2 show spinning conditions, raw yarn characteristics, and fabric evaluation results of Examples and Comparative Examples.

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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

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。
特開２００１－１３１８２６号公報 特開２０１３－３２２２３号公報 特開２０１０－８４２８６号公報
　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。
本発明のポリ乳酸系モノフィラメントドラム状パッケージの正面概略図である。 本発明のポリ乳酸系モノフィラメントドラム状パッケージを製造する紡糸装置の一例の概略図である。
　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。
　（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。
　（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。
　（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。
　（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。
　（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。
　（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。
　（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。
　［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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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 

Claims (3)

  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。
  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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