WO2019208352A1 - 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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WO2019208352A1
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package
speed
drum
polylactic acid
end surface
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純郎 山口
貴大 佐藤
祥 村田
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東レ株式会社
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H55/00—Wound packages of filamentary material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

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, which can provide excellent silk fabric quality, is superior in warping and high-order passability during weaving, and can cope with higher weaving speeds.
  • 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).
  • Patent Document 2 proposes a package in which the end face of the polylactic acid monofilament package does not fall off, and has a stretching tension of 0.04 cN / dtex to 0.35 cN / dtex and a winding tension of 0.04 cN / dtex to 0. A manufacturing method for controlling to 20 cN / dtex has been proposed.
  • Patent Document 3 proposes a package that has no yarn drop on the end face of the polylactic acid monofilament package, suppresses dry heat shrinkage stress in the innermost layer portion of the package, and improves the unwinding property of the innermost layer portion. Yes.
  • the polylactic acid monofilament drum-shaped package described in Patent Document 3 suppresses unwinding tension fluctuation when the monofilament is unwound from the package during warping and weaving, and dry heat shrinkage of the innermost layer portion of the package Although the stress can be suppressed and the unwinding property of the innermost layer portion can be improved, when the yarn is unwound from the package as the weaving speed increases, the phenomenon that the ring is unwound, When the so-called loop-out occurs and the loop-out is severe, the loom stops and the high-order passability deteriorates.When the loop-out is mild, weaving is performed without the loom stop, and the quality of the woven fabric deteriorates. It was. Similarly, in the drum package of the polylactic acid monofilament described in Patent Document 2, there is a problem that, as the weaving speed increases, loop-out easily occurs, and the high-order passability and the woven fabric quality deteriorate.
  • the present invention overcomes the above-mentioned problems of the prior art, provides a drum-shaped package made of polylactic acid monofilaments, which can provide excellent silk fabric quality, is excellent in high-order passage during weaving, and has high speed unwinding.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention adopts the following configuration in order to achieve the above-described problems. That is, (1) In a drum-shaped package made of polylactic acid monofilament composed of 50% by weight or more of a lactic acid monomer, the individual values of the end face hardness measured at 36 points at 10 ° intervals at a part with a package thickness of 25 mm are 35 to 70. A drum-shaped package made of polylactic acid monofilaments, characterized by being in the range. (2) The polylactic acid-based monofilament according to (1), wherein the CV value (coefficient of variation,%) of the end face hardness measured at 10 locations at 10 ° intervals in a part having a package winding thickness of 25 mm is 15% or less. It is a drum-shaped package consisting of
  • the present invention it is possible to provide an excellent silk fabric quality, to provide a polylactic acid monofilament drum-like package that has excellent high-order passability during weaving and good high-speed unwinding property.
  • 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. It is a front schematic diagram for demonstrating the method of the hardness measurement implemented by this invention. It is the side surface schematic for demonstrating the method of the hardness measurement implemented by this invention.
  • the polylactic acid polymer used in the present invention is a polymer having — (O—CHCH 3 —CO) — as a repeating unit, and is a polymer 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 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 75% by weight or more, more preferably 95% by weight or more.
  • the individual values of the end surface hardness (hereinafter referred to as package end surface hardness) measured at 10 locations at intervals of 10 ° at a package winding thickness of 25 mm are in the range of 35 to 70. .
  • the package end surface hardness referred to here is the hardness (based on JIS K7312: 1996) when an Asker rubber hardness meter C-type pressing needle is pressed against a part having a package winding thickness of 25 mm.
  • 36 positions are measured while shifting the measurement position at intervals of 10 ° in the package circumferential length direction, and the hardness is read.
  • the package end face hardness is preferably 50 to 65.
  • the CV value (%) of the package end face hardness measured at 36 points at 10 ° intervals at a part with a package winding thickness of 25 mm is 15% or less.
  • the CV value (%) of the package end surface hardness is 10% or less.
  • the winding tension needs to be 0.10 cN / dtex or less.
  • the winding tension By setting the winding tension to 0.10 cN / dtex or less, residual stress can be reduced and bulge can be suppressed. If the winding tension exceeds 0.10 cN / dtex, the bulge becomes large due to the influence of the residual stress, and the package end surface hardness of the bulge portion decreases. Further, since the package end surface hardness is increased as a whole, package end surface hardness variations are likely to occur.
  • the winding tension is less than 0.04 cN / dtex, the yarn is wound backward on the godet roll and the yarn is broken, so that the tension is preferably 0.05 to 0.08 cN / dtex.
  • the load (hereinafter referred to as surface pressure) with respect to the line length where the roller bail (12 in FIG. 2) is in contact with the package (3 in FIG. 2) needs to be 125 N / m or less.
  • surface pressure By reducing the surface pressure to 125 N / m or less, the package can be formed while suppressing breakage of the yarn layer. Further, since the residual stress can be reduced, variation in package end surface hardness can be suppressed.
  • the surface pressure exceeds 125 N / m, the yarn layer collapse is likely to occur, and the package end surface hardness of the portion where the yarn layer is collapsed is reduced, so that the package end surface hardness variation is likely to occur.
  • the surface pressure is less than 50 N / m, the package end surface hardness becomes too low and the yarn layer collapse is likely to occur, and the package end surface hardness of the portion where the yarn layer is collapsed further decreases, resulting in variations in package end surface hardness. It becomes easy.
  • it is 80 to 120 N / m.
  • the traverse swing width of the traverse device is in the range of 3 to 5%.
  • the traverse swing width is in the range of 3 to 5%.
  • the traverse method is not particularly limited, such as a 1- to 3-axis blade traverse method, a microcam traverse method, and a spindle method that can shorten the free length.
  • a traverse method is preferred.
  • the traverse swing width is less than 3%, the yarn layer easily breaks due to the overlap of the yarns forming the package, and the package end surface hardness of the portion where the yarn layer is broken is reduced. Is likely to occur. If the traverse swinging width exceeds 5%, yarn drop to the end face of the package is likely to occur, so that the fabric quality becomes inferior due to fluctuations in the unwinding tension during warping and weaving.
  • the deceleration speed for decelerating the spindle after the polylactic acid monofilament package (3 in FIG. 2) reaches the specified winding amount is 20 to 70 m / sec.
  • the deceleration speed for decelerating the spindle is 20 to 70 m / sec, it is possible to suppress the yarn layer collapse due to vibration or the like that occurs during deceleration of the spindle. If the speed at which the spindle is decelerated exceeds 70 m / sec, the yarn layer will be liable to collapse due to vibrations that occur when the spindle is decelerated, and the package end surface hardness of the broken portion of the yarn layer will decrease. Is likely to occur.
  • the workability deteriorates because the time until the spindle stops increases. More preferably, it is 20 to 40 m / sec, and further preferably 25 to 30 m / sec.
  • the saddle (BC) is preferably 6 mm or less, more preferably 4 mm or less, and even more preferably 2 mm or less in order to suppress end face period defects in the next step and perform stable high-speed unwinding.
  • the lower limit is not particularly specified, but is ideally 0 mm.
  • the bulge is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and even more preferably 5% or less in order to suppress the end face period defect in the next step and perform stable high-speed unwinding.
  • the lower limit is not particularly specified, but is ideally 0%.
  • 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.
  • it is 3.5 cN / dtex or more.
  • the higher the strength, the better, but the maximum strength in the present invention is 4.3 cN / dtex.
  • 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 such a range, the high-order passage property at the time of weaving and the high-order processing stability at the time of making the bag fabric for tea bags improve. A more preferable elongation is 35% to 45%. 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 the yarn is stretched between the first godie rolls 7 and 8 and the second godie rolls 9 and 10, and then the micro cam traverse system is used. While traversing the yarn with the traverse device 11, the winding device 15 takes up the package 3 to form the package 3.
  • the winding side spindle 13 and the standby side spindle 14 are turreted, and the yarn is automatically switched to the standby side spindle 14.
  • the package 3 positioned on the standby side decelerates at a predetermined spindle deceleration speed and stops.
  • the polylactic acid-based monofilament winding method combines the winding end surface hardness and the winding condition of the winding tension, the surface pressure, the traverse swing width, and the deceleration speed for decelerating the winding spindle as follows.
  • the CV value (%) of the package end surface hardness can be within an appropriate range.
  • wind at a winding tension of 0.04 to 0.10 cN / dtex is preferable to wind at a winding tension of 0.04 to 0.10 cN / dtex.
  • the winding tension is controlled by, for example, the speed difference between the first godet rolls 7 and 8 and the second godet rolls 9 and 10 or the speed difference between the second godet rolls 9 and 10 and the winding device 15.
  • the surface pressure applied to the package 3 by the roller bail 12 is 50 to 125 N / m.
  • This surface pressure is set to a predetermined pressure by adjusting a pressure / pneumatic pressure for surface pressure setting provided in the winding device 15. For example, when the surface pressure is set to 100 N / m, if the winding width F is 70 mm and the number of windings on the paper tube wound around the winding side spindle 13 is 12 drums, the pneumatic pressure for adjusting the surface pressure is adjusted.
  • the pressure applied to the spindle 13 by the roller bail 12 is set to 84N.
  • the traverse swing width of the traverse device 11 is set in the range of 3 to 5%.
  • This traverse swing width sets the swing width with respect to the traverse set value. For example, when the traverse swing width is 3%, the traverse set value is 2000 cpm, and the traverse swing cycle is 4 seconds, the traverse speed swings from 1940 to 2060 cpm in a 4-second cycle.
  • the deceleration speed for decelerating the spindle after the polylactic acid monofilament package 3 reaches the specified winding amount is 20 to 70 m / sec.
  • This spindle deceleration speed is the deceleration speed of the spindle located on the standby side when the winding side spindle 13 and the standby side spindle 14 are turreted when the polylactic acid monofilament package 3 reaches the specified winding amount.
  • the spindle decelerates and stops at the deceleration speed.
  • 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.
  • the preferable amount of oil agent attached to the fiber is 0.3 to 1.0% by weight, more preferably 0.5 to 0.8% by weight.
  • the heat stretching is usually performed using a Gode roll, and the heat stretching temperature is in the range of 80 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 is in the range of 80 ° C to 120 ° C.
  • the first godet roll temperature is in the range of 80 ° C to 120 ° C.
  • 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 oriented crystallinity can be increased and the boiling water shrinkage of the polylactic acid monofilament can be decreased.
  • the temperature of the second godet roll is 130 ° C. or lower, yarn breakage can be suppressed by lowering the winding tension, and stable operability can be obtained. More preferably, it is 110 ° C to 120 ° C.
  • 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.
  • Fineness Measured according to JIS L1013 (2010) 8.3.1 Positive Fineness (Method A). The official moisture content was 0%.
  • Thread drop (DM / 100DM) The number of yarn dropping drums at both ends of each package of 100 packages was counted.
  • 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.
  • Winding tension (cN / dtex) A value (cN / dtex) obtained by dividing the value measured between the second godie rolls 9, 10 to the winding device 15 shown in FIG. 2 by the fineness using a TENSION METER and FT-R pickup sensor manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. (cN / dtex) It was.
  • Polylactic acid polymer (P) Lactide produced from L-lactic acid with an optical purity of 99.5% is polymerized at 180 ° C. for 180 minutes in a nitrogen atmosphere in the presence of a bis (2-ethylhexanoate) tin catalyst (lactide to catalyst molar ratio 10000: 1). And polylactic acid polymer P was obtained.
  • Example 1 Using the spinning device shown in FIG. 2, the polylactic acid polymer P having a weight average molecular weight of 200,000 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 The first godie rolls 7 and 8 heated to 100 ° C. and the second godie roll heated to 115 ° C. after applying a straight spinning oil diluted with mineral oil in the type of oil supply device 6 (attachment amount 0.8% by weight) After traversing at 9, 10, stretching 4.0 times and heat-treating, traverse with traverse device 11 of micro-cam traverse method traverse at traverse angle 5.6 °, traverse swing width 3%, traverse swing cycle 4 seconds.
  • the winding width is 70 mm and the winding thickness is 40 m.
  • the package end surface hardness was 36 to 65, the package end surface hardness CV value was 10%, and the package foam was good with no yarn breakage or thread dropping.
  • warp yarn is 25 dtex polylactic acid monofilament
  • the level that does not occur and the high speed unwinding were good.
  • the quality of the fabric that was driven in at a unwinding speed of 1200 m / min the B level, the pass level, and the quality were good enough to show some band-like gloss differences and loop-out defects.
  • Example 2 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was changed to 4%.
  • the package end surface hardness was 50 to 65, and the package end surface hardness CV value was 7%.
  • the quality of the woven fabric that was driven in at a unwinding speed of 1200 m / min was good with A level and quality without band-like gloss differences and loop-out defects. That is, the package was adapted to increase the weaving speed, and was excellent in high-speed unwinding of the package, high-order passability during weaving, and excellent silk fabric quality.
  • Example 3 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was changed to 5%.
  • the package end surface hardness was 45 to 63, and the package end surface hardness CV value was 7%.
  • the horizontal driving evaluation of the obtained package in the same manner as in Example 1 there is no wheel missing at the unwinding speed of 1000 m / min, and at a level at which only one drum is missing even at the unwinding speed of 1200 m / min, Fast unwinding was good.
  • the quality of the fabric that was driven at a unwinding speed of 1200 m / min was good and the B level was such that a band-like gloss difference and a loop-out defect were slightly seen.
  • Example 4 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was changed to 4% and the spindle deceleration speed was changed to 50 m / sec.
  • the package end surface hardness was 40 to 67, and the package end surface hardness CV value was 10%.
  • the horizontal driving evaluation of the obtained package in the same manner as in Example 1 there is no wheel missing at an unwinding speed of 1000 m / min, and at a level where only two drums are missing even at an unwinding speed of 1200 m / min, Fast unwinding was good.
  • the quality of the fabric that was driven at a unwinding speed of 1200 m / min was good and the B level was such that a band-like gloss difference and a loop-out defect were slightly seen.
  • Example 5 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was changed to 4% and the spindle deceleration speed was changed to 70 m / sec.
  • the package end surface hardness was 38 to 65, and the package end surface hardness CV value was 10%.
  • the package end surface was free from yarn breakage and thread dropping.
  • the inertia was good.
  • the quality of the fabric that was driven at a unwinding speed of 1200 m / min was good and the B level was such that a band-like gloss difference and a loop-out defect were slightly seen.
  • Example 6 A 30-dtex polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was 4% and the amount of polymer discharged from the spinneret 5 discharge hole was changed.
  • the package end surface hardness was 50 to 60, and the package end surface hardness CV value was 7%.
  • the quality of the woven fabric that was driven in at a unwinding speed of 1200 m / min was good with A level and quality without band-like gloss differences and loop-out defects. That is, as the weaving speed was increased, the package was excellent in high-speed unwinding property, and high-order passability during weaving and excellent silk fabric quality were obtained.
  • Example 7 Same as Example 1 except that the speed difference between the second godet rolls 9 and 10 and the winding device 15 was changed to adjust the winding tension to 0.10 cN / dtex and the amount of polymer discharged from the spinneret 5 discharge hole was changed. Under the conditions, a drum package of 30 dtex polylactic acid monofilament was obtained. The package end surface hardness was 45 to 70, and the package end surface hardness CV value was 10%.
  • Example 1 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse oscillation width was changed to 2% and the spindle deceleration speed was changed to 50 m / sec.
  • the package end surface hardness was 32 to 66, and the package end surface hardness CV value was 16%. Although there was no thread drop on the package end surface, yarn breakage occurred at a portion where the package end surface hardness was low.
  • Example 2 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was changed to 2% and the spindle deceleration speed was changed to 90 m / sec.
  • the package end surface hardness was 30 to 64, and the package end surface hardness CV value was 16%. Although there was no thread drop on the package end surface, yarn breakage occurred at a portion where the package end surface hardness was low.
  • the quality of the fabric that was driven in at a unwinding speed of 1200 m / min was a D level and poor quality so that many band-like gloss differences and loop-out defects were observed intermittently. That is, it can be seen that the package cannot cope with an increase in the weaving speed.
  • Example 3 The traverse swing width is 2%, the speed difference between the second god rolls 9, 10 and the winding device 15 is changed to adjust the winding tension to 0.12 cN / dtex, and the spindle deceleration speed is changed to 50 m / sec.
  • a drum package of polylactic acid monofilament was obtained under the same conditions as in Example 1.
  • the package end surface hardness was 25 to 70, and the package end surface hardness CV value was 18%. Although there was no thread drop on the package end surface, yarn breakage occurred at a portion where the package end surface hardness was low.
  • Example 4 A 30-dtex polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was 8% and the amount of polymer discharged from the spinneret 5 discharge hole was changed.
  • the package end surface hardness was 20 to 65
  • the package end surface hardness CV value was 21%
  • 55 drums were dropped on the package end surface
  • yarn breakage was also observed at sites where the package end surface hardness was low.
  • the quality of the fabric that was driven in at a unwinding speed of 1200 m / min was a D level and poor quality so that many band-like gloss differences and loop-out defects were observed intermittently. That is, it can be seen that the package cannot cope with an increase in the weaving speed.
  • Example 5 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was changed to 4% and the spindle deceleration speed was changed to 100 m / sec.
  • the package end surface hardness was 32 to 65, and the package end surface hardness CV value was 17%. Although there was no thread drop on the package end surface, yarn breakage occurred at a site where the package end surface hardness was low.
  • Example 6 A polylactic acid monofilament drum-like package was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width was changed to 4% and the surface pressure was changed to 150 N / m.
  • the package end surface hardness was 22 to 66, the package end surface hardness CV value was 20%, yarn dropping on the package end surface was also generated by two drums, and yarn breakage occurred at sites where the package end surface hardness was low.
  • the quality of the fabric that was driven in at a unwinding speed of 1200 m / min was a D level and poor quality so that many band-like gloss differences and loop-out defects were observed intermittently. That is, it can be seen that the package cannot cope with an increase in the weaving speed.
  • Example 7 Polylactic acid based on the same conditions as in Example 1 except that the traverse swing width is 4%, the speed difference between the second god rolls 9, 10 and the winding device 15 is changed and the winding tension is changed to 0.15 cN / dtex. A monofilament drum-like package was obtained. The package end surface hardness was 21 to 68, the package end surface hardness CV value was 20%, yarn dropping on the package end surface was also generated by 3 drums, and yarn breakage occurred at sites where the package end surface hardness was low.

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、パッケージ巻厚２５ｍｍの部位で１０°間隔に３６ヶ所測定した端面硬度の個々値が３５～７０の範囲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、且つ高速解舒が良好な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、且つ製織速度の高速化にも対応可能な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。
　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、特許文献３）があるが、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工程法よりも優れている。特許文献２には、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。また、特許文献３には、ポリ乳酸モノフィラメントパッケージ端面に糸落ちがなく、且つパッケージ最内層部の乾熱収縮応力を抑制し、最内層部分の解舒性向上を目的としたパッケージが提案されている。
特開２００１－１３１８２６号公報 特開２０１３－３２２２３号公報 国際公開第２０１６／１９４５７８号
　しかしながら、近年、製織工程での生産効率性向上を目的に製織速度の高速化が進んでおり、高速解舒性が良好なポリ乳酸系モノフィラメントパッケージが強く要望されている。
　特許文献３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させ、且つ、パッケージ最内層部の乾熱収縮応力を抑制し、最内層部分の解舒性を向上させることが出来るものの、製織速度の高速化に伴い、パッケージから糸が解舒される際に、輪っか状になって解舒される現象、所謂、輪抜けが発生し、輪抜けが重度の場合は織機停台し高次通過性が悪化、輪抜けが軽度の場合は織機停台なく製織されるため紗織物品位が悪化する問題があった。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においても同様に、製織速度の高速化に伴い、輪抜けが発生しやすく、高次通過性、紗織物品位が悪化する問題がある。
　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、且つ高速解舒が良好な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。すなわち、
（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、パッケージ巻厚２５ｍｍの部位で１０°間隔に３６ヶ所測定した端面硬度の個々値が３５～７０の範囲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）パッケージ巻厚２５ｍｍの部位で１０°間隔に３６ヶ所測定した端面硬度のＣＶ値（変動係数、％）が１５％以下であることを特徴とする（１）に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
である。
　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、且つ高速解舒性良好な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。 本発明で実施する硬度測定の方法を説明するための正面概略図である。 本発明で実施する硬度測定の方法を説明するための側面概略図である。
　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。
　本発明において、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７５重量％以上が好ましく、より好ましくは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、パッケージ巻厚２５ｍｍの部位で１０°間隔に３６ヶ所測定した端面硬度（以下、パッケージ端面硬度と称す）の個々値が３５～７０の範囲であることが必要である。ここでいうパッケージ端面硬度とは、パッケージ巻厚２５ｍｍの部位にアスカーゴム硬度計Ｃ型の押針を押し当てた時の硬度（ＪＩＳ　Ｋ７３１２：１９９６準拠）である。次いで、測定位置をパッケージ周長方向に１０°間隔にずらしながら３６ヵ所測定し、該硬度を各々読み取る。該パッケージ端面硬度を３５～７０の範囲にすることにより、高速解舒においても輪抜け欠点を抑制出来、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。パッケージ硬度が３５未満になると、高速解舒時に該部位の端面糸が解舒糸との摩擦により糸落ちし、輪っか状に解舒された輪抜け欠点が発生し紗織物の品位が悪くなる傾向にある。パッケージ端面硬度が７０を超えると、パッケージ端面部の膨らみ（以下、バルジと称する）が大きくなるため、高速解舒性が悪くなる傾向にある。好ましくはパッケージ端面硬度が５０～６５である。
　本発明のドラム状パッケージにおいて、パッケージ巻厚２５ｍｍの部位で１０°間隔に３６ヶ所測定したパッケージ端面硬度のＣＶ値（％）が１５％以下であることが好ましい。パッケージ端面硬度のＣＶ値（％）を１５％以下にすることで、巻き取られたパッケージ内に残存するポリ乳酸系モノフィラメントの残留応力の影響による糸層崩れを抑制することができる。また、スピンドルの減速時に生じる振動などによる糸層崩れも抑制することができるため、高速解舒時に輪抜けの発生がなく、高次通過性、紗織物品位が良好である。より好ましくはパッケージ端面硬度のＣＶ値（％）が１０％以下である。
　パッケージ端面硬度およびパッケージ端面硬度のＣＶ値（％）をかかる範囲に制御する方法としては、巻取張力、面圧、トラバース揺動幅、巻取スピンドルを減速する減速速度の巻取条件を一連一体として組み合わせることで可能となる。
　第１に巻取張力を０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下にする必要がある。巻取張力を０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下にすることで残留応力を低減しバルジを抑制するができる。巻取張力が０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると残留応力の影響でバルジが大きくなり、バルジ部分のパッケージ端面硬度が低下してしまう。また、全体的にパッケージ端面硬度が高くなるためパッケージ端面硬度バラツキが生じやすくなる。巻取張力が０．０４ｃＮ／ｄｔｅｘを下回るとゴデーロールに糸条が逆巻きし糸切れしてしまうため、好ましくは０．０５～０．０８ｃＮ／ｄｔｅｘである。
　第２にローラーベイル(図２の１２)がパッケージ(図２の３)に接触している線長に対する荷重（以下、面圧と称する）を１２５Ｎ／ｍ以下にする必要がある。面圧を１２５Ｎ／ｍ以下にすることで糸層崩れを抑制しながらパッケージを形成することができる。また、残留応力も低減できるためパッケージ端面硬度バラツキを抑制できる。面圧が１２５Ｎ／ｍを超えると糸層崩れが発生しやすくなり、糸層が崩れた部分のパッケージ端面硬度が低下してしまうため、パッケージ端面硬度バラツキが生じやすくなる。面圧が５０Ｎ／ｍを下回るとパッケージ端面硬度が低くなりすぎるため糸層崩れが発生しやすくなり、糸層が崩れた部分のパッケージ端面硬度がさらに低下してしまうため、パッケージ端面硬度バラツキが生じやすくなる。好ましくは８０～１２０Ｎ／ｍである。
　第３にトラバース装置(図２の１１)のトラバース揺動幅を３～５％の範囲にすることが好ましい。トラバース揺動幅を３～５％にすることで、パッケージを形成している糸条の重なりを抑制し、巻取装置(図２の１５)の振動やポリ乳酸系モノフィラメントパッケージ（図２の３)が規定巻量に達した後にスピンドルが停止するまでの間の振動などによる糸層崩れを抑制することができる。トラバースの揺動周期については特に限定はしないが３秒～４秒周期が好ましい。なお、トラバース方式については１軸～３軸の羽根トラバース方式、マイクロカムトラバース方式、フリーレングスを短尺化できるスピンドル方式など特に限定はしないが、パッケージ形成の安定性からは糸把持性良好なマイクロカムトラバース方式が好ましい。トラバース揺動幅が３％未満の場合はパッケージを形成している糸条の重なりにより糸層が崩れやすくなり、糸層が崩れた部分のパッケージ端面硬度が低下してしまうため、パッケージ端面硬度バラツキが生じやすくなる。トラバース揺動幅が５％を超えるとパッケージ端面部への糸落ちが発生しやすくなるため、整経・製織時の解舒張力変動などにより織物品位が劣位になってしまう。
　第４にポリ乳酸系モノフィラメントパッケージ（図２の３）が規定巻量に達した後にスピンドルを減速する減速速度を２０～７０ｍ／ｓｅｃにすることが好ましい。スピンドルを減速する減速速度を２０～７０ｍ／ｓｅｃにすることで、スピンドルの減速時に生じる振動などによる糸層崩れを抑制することができる。スピンドルを減速する減速速度が７０ｍ／ｓｅｃを超えるとスピンドルの減速時に生じる振動などにより糸層崩れが生じやすくなり、糸層が崩れた部分のパッケージ端面硬度が低下してしまうため、パッケージ端面硬度バラツキが生じやすくなる。スピンドルを減速する速度は遅い程、パッケージの糸層崩れを抑制することができるが、スピンドルが停止するまでの時間が長くなるため作業性が悪化してしまう。より好ましくは２０～４０ｍ／ｓｅｃ、さらに好ましくは２５～３０ｍ／ｓｅｃである。
　このように上記第１～第４の巻取方法の要素を組み合わせることで、パッケージ端面硬度の抑制が可能となる。
　パッケージフォームは、次工程における糸の解舒性に影響を与えるため、良好なパッケージフォームが要求される。図１のドラム状パッケージの概略図を引用して以下詳細に説明する。まず、パッケージフォームで糸落ち以外に問題となる欠点として、パッケージ巻厚方向の端部巻径Ｂとパッケージ巻厚方向の最小巻径Ｃの差（Ｂ－Ｃ）で表されるサドル（耳立ち）があり、このサドルは小さい方が高速での糸の解舒性に優れる。次工程で要求される解舒速度は、１０００～１２００ｍ／ｍｉｎにも達するが、サドルが高いと、解舒糸条によりサドル部分が連続的に擦過されるため、耐摩耗性の低いポリ乳酸系繊維の表面が削れ、パッケージ端面周期（サドルからもう一方のサドルまでの糸長に相当）に一致した欠点が生じる。また、サドル部分は糸の解舒張力が変動しやすいため、次工程の不安定要因となる。したがって、次工程において端面周期欠点を抑制し、安定した高速解舒を行うためにはサドル（Ｂ－Ｃ）が６ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下である。また、下限は特に規定することがないが、０ｍｍであることが理想である。
　また、（（パッケージ最大巻幅Ｅ－パッケージ巻幅Ｄ）／パッケージ巻幅Ｄ）×１００で表されるバルジ（膨らみ）があり、小さいほうが高速での糸の解舒性に優れる。バルジが高いと、解舒時に糸がバルジ部分に接触し糸層崩れが発生しやすくなる。したがって、次工程において端面周期欠点を抑制し、安定した高速解舒を行うためにはバルジが１０％以下であることが好ましく、より好ましくは７％以下、さらに好ましくは５％以下である。また、下限は特に規定することがないが、０％であることが理想である。
　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、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４．３ｃＮ／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用紗織物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３５％～４５％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、マイクロカムトラバース方式のトラバース装置１１で糸条をトラバースさせながら、巻取装置１５により巻き取り、パッケージ３を形成する。パッケージ３が規定巻量に達した際には、巻取側スピンドル１３と待機側スピンドル１４がターレットし、待機側スピンドル１４に自動で糸条を切り替える。待機側に位置したパッケージ３は、所定のスピンドル減速速度で減速し、停止する。
　本発明においてポリ乳酸系モノフィラメントの巻取方法は、以下のとおり、巻取張力、面圧、トラバース揺動幅、巻取スピンドルを減速する減速速度の巻取条件を組み合わせることで、パッケージ端面硬度およびパッケージ端面硬度のＣＶ値（％）を適正範囲とすることができる。
　第１に巻取張力を０．０４～０．１０ｃＮ／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１５の速度差などで制御する。
　第２にローラーベイル１２がパッケージ３に与える面圧を５０～１２５Ｎ／ｍにすることが好ましい。この面圧は、巻取装置１５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１００Ｎ／ｍに設定にする場合、巻幅Ｆが７０ｍｍ、巻取側スピンドル１３に巻取られる紙管への巻取数が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８４Ｎに設定する。
　第３にトラバース装置１１のトラバース揺動幅を３～５％の範囲にすることが好ましい。このトラバース揺動幅はトラバース設定値に対する揺動幅を設定する。例えば、トラバース揺動幅が３％、トラバース設定値が２０００ｃｐｍ、トラバース揺動周期が４秒の場合は、４秒周期でトラバース速度が１９４０～２０６０ｃｐｍに揺動する。
　第４にポリ乳酸系モノフィラメントパッケージ３が規定巻量に達した後にスピンドルを減速する減速速度を２０～７０ｍ／ｓｅｃにすることが好ましい。このスピンドル減速速度は、ポリ乳酸系モノフィラメントパッケージ３が規定巻量に達した際に、巻取側スピンドル１３と待機側スピンドル１４がターレットし、待機側に位置したスピンドルの減速速度であり、設定した減速速度でスピンドルが減速し停止する。
　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ション系油剤等、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、０．３～１．０重量％であり、より好ましくは０．５～０．８重量％である。
　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８０～１２０℃の範囲である。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、結晶構造斑なく均一延伸が可能になり、失透現象や引張強度低下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抑制が図れ、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が図れ、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た。
　（１）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。
　（２）パッケージ巻厚（ｍｍ）
　パッケージ巻厚方向の厚みＡである。
　（３）パッケージ端面硬度
　アスカーゴム硬度計Ｃ型の押針をパッケージ端面に押し当て、その指針が指示する値である（ＪＩＳ　Ｋ７３１２：１９９６準拠）。測定位置はパッケージ巻厚２５ｍｍの部位で、測定位置をパッケージ周長方向に１０°間隔にずらしながら３６ヵ所測定した。
　（４）パッケージ端面硬度ＣＶ値（変動係数、％）
　パッケージ巻厚２５ｍｍの部位（図３、４参照）で、測定位置をパッケージ周長方向に１０°間隔にずらしながら３６ヵ所測定した値のＣＶ値（変動係数）を算出した。
　（５）バルジ（％）
　下記式により算出した。
パッケージ巻幅Ｄ／（パッケージ最大巻幅Ｅ－パッケージ巻幅Ｄ）×１００　　　。
　（６）サドル（ｍｍ）
　下記式より算出した。
（パッケージ最大径Ｂ－パッケージ最小径Ｃ）／２　　　。
　（７）糸落ち（ＤＭ／１００ＤＭ）
　各々のパッケージ１００個のパッケージ両端面部の糸落ちドラム個数をカウントした。
　（８）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。
　（９）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。
　（１０）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１５までの間で測定した値を繊度で割り返した値（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
　（１１）輪抜けパッケージ数（ＤＭ／１００ＤＭ）
　巻き厚４０ｍｍ、糸重量１ｋｇのポリ乳酸系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１０００ｍ／ｍｉｎ、１２００ｍ／ｍｉｎの速度（パッケージの解舒速度）で各々ヨコ打ち込み評価を行い、輪抜け発生パッケージ数をカウントした。
　（１２）織物品位
　巻き厚４０ｍｍ、糸重量１ｋｇのポリ乳酸系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１２００ｍ／ｍｉｎの速度で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や輪抜け欠点について観察を行った。バンド状の光沢差や輪抜け欠点がない状態をＡ、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がやや見られる状態をＢ、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に見られる状態をＣ、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に多く見られる状態をＤと４段階で判定し、Ａ、Ｂレベルを合格とした。
　（１３）重量平均分子量
　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。
　（１４）ポリ乳酸ポリマー（Ｐ）
　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Ｐを得た。
　［実施例１］
　図２に示す紡糸装置を用い、重量平均分子量２０万のポリ乳酸ポリマーＰ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０．８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トラバース装置１１にて綾角５．６°、トラバース揺動幅３％、トラバース揺動周期４秒でトラバースさせながら、面圧８５Ｎ／ｍ、ＲＢ駆動ＯＦ率０．１％、設定巻取速度（Ｖ）３０００ｍ／ｍｉｎ、スピンドル減速速度２５ｍ／ｓｅｃの製造条件にて巻幅７０ｍｍ、巻厚４０ｍｍ、巻量１．０ｋｇ、２５ｄｔｅｘ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。
　パッケージの端面硬度は３６～６５、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１０％であり、糸崩れや糸落ちはなくパッケージフォームは良好であった。得られたパッケージを用い、ヨコ打ち込み評価を実施（タテ糸は２５ｄｔｅｘのポリ乳酸モノフィラメント）した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは輪抜けがなく、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでも２ドラムしか輪抜けが発生しないレベルと高速解舒性良好であった。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がやや見られる程度のＢレベルと合格レベルと品位良好であった。
　［実施例２］
　トラバース揺動幅を４％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は５０～６５、パッケージ端面硬度ＣＶ値は７％であり、パッケージ端面の糸崩れや糸落ちはなく良好であった。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、いずれの解舒速度でも輪抜けはなく高速解舒性良好であった。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がなくＡレベルと品位良好であった。すなわち、製織速度の高速化に対応したパッケージであり、パッケージの高速解舒性に優れ、製織時の高次通過性および優れた紗織物の品位が得られた。
　［実施例３］
　トラバース揺動幅を５％に変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は４５～６３、パッケージ端面硬度ＣＶ値は７％であり、パッケージ端面の糸崩れや糸落ちはなく良好であった。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは輪抜けがなく、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでも１ドラムしか輪抜けが発生しないレベルであり、高速解舒性は良好であった。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がやや見られる程度のＢレベルと品位良好であった。
　［実施例４］
　トラバース揺動幅を４％、スピンドル減速速度を５０ｍ／ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は４０～６７、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１０％であり、パッケージ端面の糸崩れや糸落ちはなく良好であった。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは輪抜けがなく、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでも２ドラムしか輪抜けが発生しないレベルであり、高速解舒性は良好であった。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がやや見られる程度のＢレベルと品位良好であった。
　［実施例５］
　トラバース揺動幅を４％、スピンドル減速速度を７０ｍ／ｓｅｃ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。パッケージ端面硬度は３８～６５、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１０％であり、パッケージ端面の糸崩れや糸落ちはなく良好であった。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは輪抜けがなく、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでも３ドラムしか輪抜けが発生しないレベルと高速解舒性良好であった。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がやや見られる程度のＢレベルと品位良好であった。
　［実施例６］
　トラバース揺動幅を４％、紡糸口金５吐出孔から吐出するポリマー量を変更した以外は実施例１と同じ条件で３０ｄｔｅｘのポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は５０～６０、パッケージ端面硬度ＣＶ値は７％であり、パッケージ端面の糸崩れや糸落ちはなく良好であった。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、いずれの解舒速度でも輪抜けはなく高速解舒性良好であった。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がなくＡレベルと品位良好であった。すなわち、製織速度の高速化に伴い、パッケージの高速解舒性に優れ、製織時の高次通過性および優れた紗織物の品位が得られた。
　［実施例７］
　第２ゴデーロール９、１０と巻取装置１５の速度差を変更して巻取張力を０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘに調整、紡糸口金５吐出孔から吐出するポリマー量を変更した以外は実施例１と同じ条件で３０ｄｔｅｘ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。パッケージ端面硬度は４５～７０、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１０％であり、パッケージ端面の糸崩れや糸落ちはなく良好であった。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは輪抜けがなく、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでも２ドラムしか輪抜けが発生しないレベルと高速解舒性良好であった。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点がやや見られる程度のＢレベルと品位良好であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　［比較例１］
　トラバース揺動幅を２％、スピンドル減速速度を５０ｍ／ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は３２～６６、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１６％であり、パッケージ端面の糸落ちはなかったもののパッケージ端面硬度が低い部位で糸崩れが発生していた。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは７ドラム、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎにおいては１５ドラムと輪抜けが多く発生し、高速解舒性に劣っていた。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に見られる程度のＣレベルと品位不良であった。すなわち、製織速度の高速化には対応出来ないパッケージであることがわかる。
　［比較例２］
　トラバース揺動幅を２％、スピンドル減速速度を９０ｍ／ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は３０～６４、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１６％であり、パッケージ端面の糸落ちはなかったもののパッケージ端面硬度が低い部位で糸崩れが発生していた。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは１０ドラム、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎにおいては２０ドラムと輪抜けが多く発生し、高速解舒性に劣っていた。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に多く見られる程度のＤレベルと品位不良であった。すなわち、製織速度の高速化には対応出来ないパッケージであることがわかる。
　［比較例３］
　トラバース揺動幅を２％、第２ゴデーロール９、１０と巻取装置１５の速度差を変更して巻取張力を０．１２ｃＮ／ｄｔｅｘに調整、スピンドル減速速度を５０ｍ／ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は２５～７０、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１８％であり、パッケージ端面の糸落ちはなかったもののパッケージ端面硬度が低い部位で糸崩れが発生していた。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは１０ドラム、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎにおいては２１ドラムと輪抜けが多く発生し、高速解舒性に劣っていた。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に多く見られる程度のＤレベルと品位不良であった。すなわち、製織速度の高速化には対応出来ないパッケージであることがわかる。
　［比較例４］
　トラバース揺動幅を８％、紡糸口金５吐出孔から吐出するポリマー量を変更した以外は実施例１と同じ条件で３０ｄｔｅｘ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。パッケージ端面硬度は２０～６５、パッケージ端面硬度ＣＶ値は２１％であり、パッケージ端面の糸落ちも５５ドラム発生し、パッケージ端面硬度が低い部位で糸崩れも発生していた。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは２５ドラム、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎにおいては４５ドラムと輪抜けが多く発生し、高速解舒性に劣っていた。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に多く見られる程度のＤレベルと品位不良であった。すなわち、製織速度の高速化には対応出来ないパッケージであることがわかる。
　［比較例５］
　トラバース揺動幅を４％、スピンドル減速速度を１００ｍ／ｓｅｃに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は３２～６５、パッケージ端面硬度ＣＶ値は１７％であり、パッケージ端面の糸落ちはなかったもののパッケージ端面硬度が低い部位で糸崩れが発生していた。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは４ドラム、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎにおいては９ドラムと輪抜けが多く発生し、高速解舒性に劣っていた。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に見られる程度のＣレベルと品位不良であった。すなわち、製織速度の高速化には対応出来ないパッケージであることがわかる。
　［比較例６］
　トラバース揺動幅を４％、面圧を１５０Ｎ／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。パッケージ端面硬度は２２～６６、パッケージ端面硬度ＣＶ値は２０％であり、パッケージ端面の糸落ちも２ドラム発生し、パッケージ端面硬度が低い部位で糸崩れが発生していた。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは１４ドラム、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎにおいては２１ドラムと輪抜けが多く発生し、高速解舒性に劣っていた。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に多く見られる程度のＤレベルと品位不良であった。すなわち、製織速度の高速化には対応出来ないパッケージであることがわかる。
　［比較例７］
　トラバース揺動幅を４％、第２ゴデーロール９、１０と巻取装置１５の速度差を変更して巻取張力を０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘに変更した以外は実施例１と同じ条件でポリ乳酸系モノフィラメントのドラム状パッケージを得た。パッケージ端面硬度は２１～６８、パッケージ端面硬度ＣＶ値は２０％であり、パッケージ端面の糸落ちも３ドラム発生し、パッケージ端面硬度が低い部位で糸崩れが発生していた。得られたパッケージを実施例１と同様にヨコ打ち込み評価を実施した結果、解舒速度１０００ｍ／ｍｉｎでは１３ドラム、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎにおいては２１ドラムと輪抜けが多く発生し、高速解舒性に劣っていた。また、解舒速度１２００ｍ／ｍｉｎでヨコ打ち込みした織物品位については、バンド状の光沢差や輪抜け欠点が断続的に多く見られる程度のＤレベルと品位不良であった。すなわち、製織速度の高速化には対応出来ないパッケージであることがわかる。
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：トラバース装置
１２：ローラーベイル
１３：巻取側スピンドル
１４：待機側スピンドル
１５：巻取装置
 

Claims (2)

  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、パッケージ巻厚２５ｍｍの部位で１０°間隔に３６ヶ所測定した端面硬度の個々値が３５～７０の範囲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. 　パッケージ巻厚２５ｍｍの部位で１０°間隔に３６ヶ所測定した端面硬度のＣＶ値（変動係数、％）が１５％以下であることを特徴とする請求項１に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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