JP4571095B2 - Original polylactic acid false twisted yarn, method for producing the same, and carpet - Google Patents
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この発明は、嵩高性に優れ、高タフネスで耐摩耗性及び伸縮性に優れた原着ポリ乳酸仮撚糸及びその製造方法、並びに該仮撚糸を用いて構成された、十分なボリューム感を有し、風合いや耐摩耗性及び耐へたり性に優れたカーペットに関する。 The present invention has a bulkiness, a toughness, a wear-resistant and stretchable original polylactic acid false twisted yarn and a method for producing the same, and a sufficient volume feeling formed using the false twisted yarn. Further, the present invention relates to a carpet excellent in texture, abrasion resistance and sag resistance.
ポリ乳酸は、トウモロコシ等の澱粉から得られる乳酸を原料とする生分解性樹脂であり、微生物等により水と二酸化炭素に分解されることから、自然の物質循環サイクルに適合していて地球環境にやさしい素材として注目されている。このような生分解性樹脂であるポリ乳酸繊維を用いて、車両用オプションマット、家庭用ロールカーペットやラグ等を製作することが検討されている。このポリ乳酸を用いた糸で、現行のナイロン捲縮糸、ポリプロピレン捲縮糸、ポリエステル捲縮糸と同等又は同等以上の物性が得られれば、カーペット用途は勿論のこと、他のインテリア用素材として幅広く展開できることが期待されるところである。 Polylactic acid is a biodegradable resin that uses lactic acid obtained from starch such as corn as a raw material, and is decomposed into water and carbon dioxide by microorganisms and the like. It is attracting attention as a gentle material. Production of an option mat for a vehicle, a household roll carpet, a rug, or the like using a polylactic acid fiber that is such a biodegradable resin has been studied. If you use this polylactic acid to obtain physical properties equivalent to or better than current nylon crimped yarn, polypropylene crimped yarn, and polyester crimped yarn, you can use them as carpet materials as well as other interior materials. It is expected that it can be widely deployed.
しかしながら、従来のポリ乳酸捲縮糸を使用したカーペットは、嵩高性に劣り、摩耗しやすく、へたり易いという欠点があった。このような欠点を抱えていることから、ごく限られた用途にしか実用化されていないのが実状である。これは、ポリ乳酸捲縮糸の強度や伸度等の糸物性および捲縮特性が、現行のナイロン捲縮糸、ポリプロピレン捲縮糸、ポリエステル捲縮糸と比較して劣っているためである。 However, the carpet using the conventional polylactic acid crimped yarn has the disadvantages that it is inferior in bulkiness, easily worn, and easily sag. Because of these drawbacks, the reality is that it has been put to practical use only for very limited purposes. This is because the properties of the polylactic acid crimped yarn, such as strength and elongation, and crimp properties are inferior to those of current nylon crimped polypropylene, polypropylene crimped yarn, and polyester crimped yarn.
一方、従来、ポリ乳酸捲縮糸及びその製造方法に関し特許文献１〜３が公知である。特許文献１には、先染め用のポリ乳酸捲縮糸として、強度、捲縮伸長率、捲縮潜在化率、加圧熱水処理後の強力保持率が特定範囲にあるものを用いることにより、染色によって生ずる捲縮糸の強度や捲縮特性の低下を改善できることが記載されている。 On the other hand, Patent Documents 1 to 3 are conventionally known regarding polylactic acid crimped yarn and a method for producing the same. Patent Document 1 uses a polylactic acid crimped yarn for dyeing that has a specific range of strength, crimp elongation, crimp latent, and strength retention after pressurized hot water treatment. Further, it is described that it is possible to improve the reduction in the strength and crimp characteristics of crimped yarns caused by dyeing.
また、特許文献２には、単繊維の長軸と短軸の長さの比から求めた単繊維断面の扁平率が３〜８で、該単繊維が単繊維繊度５〜２５ｄｔｅｘのポリ乳酸繊維で構成されたポリ乳酸扁平捲縮糸を用いることにより、柔らかで嵩高性があり、清涼感がある独特の風合いを有したカーペットを構成できることが記載されている。
また、特許文献３には、原着ポリ乳酸捲縮糸として、単繊維が変形度１．５〜５．５の異形断面形状を有し、かつ相対粘度、強度、捲縮伸長率、捲縮潜在化率、交絡数、交絡点強度が特定範囲にあるものを用いることにより、カーペットとして嵩高性、耐摩耗性、耐へたり性を改善できることが記載されている。
また、ポリ乳酸仮撚糸及びその製造方法に関しては特許文献４〜６が公知である。特許文献４には、脂肪酸ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪酸モノアミドを繊維全体に対して０．１〜５．０質量％含有するポリ乳酸繊維からなる、９０℃強度≧０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、ＣＲ≧１０％、未解撚数≦３個／１０ｍの特性を備えたポリ乳酸仮撚糸は、工程通過性や生産性に優れ、高温環境下での使用や摩耗性の要求される分野での使用に耐えうるとともに、捲縮特性や寸法安定性に優れていることが記載されている。
Moreover, patent documents 4-6 are well-known regarding the polylactic acid false twisted yarn and its manufacturing method.
また、特許文献５には、５０重量％以上がポリ乳酸よりなる繊維形成性重合体を溶融紡糸してなるマルチフィラメントを、引取速度４０００ｍ／分以上の速度で引き取って得られた未延伸糸を供給原糸とし、摩擦仮撚加工において仮撚ヒーターにて熱セットを行い、冷却ゾーンにて構造固定を行った後、施撚ゾーンにて撚りを施す際の加撚張力（Ｔ１）と解撚張力（Ｔ２）の比（Ｔ２／Ｔ１）を３．０以下とし、また施撚体表面速度と糸条走行速度の比（施撚体表面速度／糸条走行速度）を１．０〜２．５の範囲にすることを特徴とするポリ乳酸仮撚糸の製造方法が開示されている。
また、特許文献６には、５０重量％以上がポリ乳酸よりなる仮撚糸であって、その沸騰水収縮率が１４％以下であり、ＣＲ値が１０％以上であり、かつ残留トルクが１１０Ｔ／ｍ以下であるポリ乳酸仮撚糸を用いれば、高熱収縮率で低嵩高性である欠点を改善し、残留トルクを低減せしめ得て、布帛にした際の品位を向上できることが記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載されたポリ乳酸捲縮糸は、先染め用のポリ乳酸捲縮糸に関するものであり、該先染め用のポリ乳酸捲縮糸は、染色による加圧熱水処理により、その強度、伸度、捲縮特性は必ず低下する。特に、黒に代表される濃色の場合には、高温熱水（例えば１２０〜１３０℃）にて染色することが不可欠であり、このために物性低下が顕著である。従って、特許文献１に記載のポリ乳酸捲縮糸を用いて濃色系のカーペットを構成した場合には、その嵩高性、耐摩耗性、耐へたり性の改善の程度はまだ不十分であった。 However, the polylactic acid crimped yarn described in Patent Document 1 relates to a polylactic acid crimped yarn for pre-dyeing, and the polylactic acid crimped yarn for pre-dyeing is obtained by pressure hot water treatment by dyeing. , Its strength, elongation, and crimp characteristics are necessarily reduced. In particular, in the case of a dark color typified by black, it is indispensable to dye it with high-temperature hot water (for example, 120 to 130 ° C.). For this reason, physical property deterioration is remarkable. Therefore, when a dark-colored carpet is constructed using the polylactic acid crimped yarn described in Patent Document 1, the degree of improvement in bulkiness, abrasion resistance and sag resistance is still insufficient. It was.
また、特許文献２に記載の技術で得られたポリ乳酸扁平捲縮糸は、糸物性が不十分であり、特に糸強度が不足しており、このために該ポリ乳酸扁平捲縮糸を用いて構成されたカーペットは、耐摩耗性及び耐へたり性に劣っており、このためにその用途はごく限られたものにならざるを得ない。
In addition, the polylactic acid flat crimped yarn obtained by the technique described in
また、特許文献３に記載された原着ポリ乳酸捲縮糸を用いて構成されたカーペットは、その嵩高性、耐摩耗性、耐へたり性の改善の程度はまだ不十分であり、例えば自動車用オプションマット、自動車用ラインマット、タイルカーペット、家庭用ロールカーペットを構成した場合においてその嵩高性、耐摩耗性、耐へたり性等の耐久性は実用レベルにおいて十分に満足できるものではなかった。なお、特許文献３では、ポリ乳酸繊維の配向・結晶と関係した熱水収縮率等については全く言及されていない。
Further, the carpet constructed using the original polylactic acid crimped yarn described in
また、特許文献４〜６に記載された原着ポリ乳酸仮撚糸は、編物・織物用途への使用に適するものとして開発されたものであり、即ち仮撚加工後の総繊度が５００ｄｔｅｘより細い太さで使用されることを前提にしたものであり、例えばこれら原着ポリ乳酸仮撚糸をカーペット用に適した５００〜２０００ｄｔｅｘの太さに構成してカーペットを製作する場合には、原着ポリ乳酸仮撚糸を３本から１２本合撚糸する必要があり実用的でない。また、カーペットとしての嵩高性、耐へたり性は、実用レベルにおいて十分に満足できるものではなかった。
The original polylactic acid false twisted yarns described in
この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、嵩高性に優れ、高タフネスで耐摩耗性及び伸縮性に優れた原着ポリ乳酸仮撚糸及びその製造方法を提供し、また該仮撚糸を用いた、十分なボリューム感を有し、風合いが良好で、嵩高性、耐摩耗性、耐へたり性に優れたカーペットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a technical background, and provides an original polylactic acid false twisted yarn excellent in bulkiness, high toughness and excellent in wear resistance and stretchability, and a method for producing the same. An object of the present invention is to provide a carpet using the false twisted yarn, having a sufficient volume feeling, good texture, and excellent in bulkiness, abrasion resistance and sag resistance.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
［１］断面形状が略円形状または円形状の単繊維を有し、着色剤を０．０１〜３質量％含有し、相対粘度が２．８〜３．８であるポリ乳酸捲縮糸であって、強度が１．７５〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３５〜６０％、総繊度が５００〜２０００ｄｔｅｘ、単糸繊度が１．５〜２０ｄｔｅｘ、熱水収縮率が２〜８％、乾熱捲縮率が５〜２０％であるポリ乳酸捲縮糸が仮撚加工されて得られたポリ乳酸仮撚糸からなり、
前記ポリ乳酸仮撚糸は、強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２５〜５０％、熱水収縮率が４〜１２％、乾熱捲縮率が２０〜５０％であることを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸。
[1] A polylactic acid crimped yarn having a single fiber having a substantially circular or circular cross section, containing 0.01 to 3% by mass of a colorant, and having a relative viscosity of 2.8 to 3.8. The strength is 1.75 to 3.5 cN / dtex, the elongation is 35 to 60%, the total fineness is 500 to 2000 dtex, the single yarn fineness is 1.5 to 20 dtex, the hot water shrinkage is 2 to 8%, A polylactic acid false twisted yarn obtained by false twisting a polylactic acid crimped yarn having a dry heat crimp rate of 5 to 20%,
The polylactic acid false twisted yarn has a strength of 1.5 to 2.65 cN / dtex, an elongation of 25 to 50%, a hot water shrinkage of 4 to 12%, and a dry heat crimp of 20 to 50%. Original polylactic acid false twisted yarn characterized by
［２］前記単繊維の断面形状が異形度１．５未満の略円形状または円形状である前項１に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸。 [2] The original polylactic acid false twisted yarn according to item 1, wherein the cross-sectional shape of the single fiber is a substantially circular shape or a circular shape having an irregularity of less than 1.5.
［３］前記着色剤として、無機顔料及び有機顔料からなる群より選ばれた少なくとも１種の顔料が用いられている前項１または２に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸。
[3] The original polylactic acid false twisted yarn according to
［４］前項１〜３のいずれか１項に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸を構成繊維の少なくとも一部に用いて構成されたカーペット。 [4] A carpet configured by using the original polylactic acid false twisted yarn according to any one of items 1 to 3 as at least a part of constituent fibers.
［５］着色剤及びポリ乳酸を含有し、着色剤含有率が０．０１〜３質量％で相対粘度が２．８〜３．８であるポリ乳酸組成物を紡糸して、単繊維の断面形状が異形度１．５未満の略円形状または円形状である紡糸糸を得る紡糸工程と、
前記紡糸糸を７０〜１２５℃に設定された延伸ローラにより３〜６倍に延伸する工程と、
前記延伸された紡糸糸を１００〜１５０℃に設定された熱セットローラにより熱セットする工程と、
前記熱セットされた延伸糸に加熱流体捲縮付与装置を用いて９０〜１６０℃の加熱流体を接触させることによって糸に捲縮を付与する捲縮工程と、
前記捲縮工程を経た捲縮糸を該糸のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却する工程と、
前記冷却工程を経た捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚する仮撚工程と、
前記仮撚工程を経た糸を、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理する熱処理工程とを包含することを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[5] Spinning a polylactic acid composition containing a colorant and polylactic acid, having a colorant content of 0.01 to 3% by mass and a relative viscosity of 2.8 to 3.8, A spinning step for obtaining a spun yarn having a substantially circular shape or a circular shape having a degree of deformity of less than 1.5;
Stretching the spun yarn 3-6 times with a stretching roller set at 70-125 ° C;
Heat-setting the drawn spun yarn with a heat-setting roller set at 100 to 150 ° C .;
A crimping step of imparting crimp to the yarn by bringing the heated fluid crimping device into contact with a heated fluid at 90 to 160 ° C. using a heated fluid crimping device;
Cooling the crimped yarn that has undergone the crimping step to a temperature lower than the glass transition temperature of the yarn;
A false twisting step in which the crimped yarn subjected to the cooling step is heat-treated with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under an overfeed rate of −20 to −5%, and false twisted;
A heat-treated step of heat-treating the yarn subjected to the false twisting step with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under an overfeed rate of 10 to 50%, Manufacturing method.
［６］着色剤及びポリ乳酸を含有し、着色剤含有率が０．０１〜３質量％で相対粘度が２．８〜３．８であるポリ乳酸組成物を紡糸口金から押出して断面形状が異形度１．５未満の略円形状または円形状のフィラメントを得、該フィラメントを冷風で冷却した後、フィラメントを油剤で被覆することによって紡糸糸を得る紡糸工程と、
前記紡糸糸を７０〜１２５℃に設定された延伸ローラにより３〜６倍に延伸する工程と、
前記延伸された紡糸糸を１００〜１５０℃に設定された熱セットローラにより熱セットする工程と、
前記熱セットされた延伸糸に加熱流体捲縮付与装置を用いて９０〜１６０℃の加熱流体を接触させることによって糸に捲縮を付与する捲縮工程と、
前記捲縮工程を経た捲縮糸を該糸のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却する工程と、
前記冷却工程を経た捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚する仮撚工程と、
前記仮撚工程を経た糸を、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理する熱処理工程とを包含することを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[6] A polylactic acid composition containing a colorant and polylactic acid, having a colorant content of 0.01 to 3% by mass and a relative viscosity of 2.8 to 3.8 is extruded from a spinneret and has a cross-sectional shape. A spinning step of obtaining a substantially circular or circular filament having an irregularity of less than 1.5, cooling the filament with cold air, and then coating the filament with an oil to obtain a spun yarn;
Stretching the spun yarn 3-6 times with a stretching roller set at 70-125 ° C;
Heat-setting the drawn spun yarn with a heat-setting roller set at 100 to 150 ° C .;
A crimping step of imparting crimp to the yarn by bringing the heated fluid crimping device into contact with a heated fluid at 90 to 160 ° C. using a heated fluid crimping device;
Cooling the crimped yarn that has undergone the crimping step to a temperature lower than the glass transition temperature of the yarn;
A false twisting step in which the crimped yarn subjected to the cooling step is heat-treated with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under an overfeed rate of −20 to −5%, and false twisted;
A heat-treated step of heat-treating the yarn subjected to the false twisting step with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under an overfeed rate of 10 to 50%, Manufacturing method.
［７］前記熱セットローラの温度を「Ｓ」とし、前記加熱流体捲縮付与装置における加熱流体の温度を「Ｒ」としたとき、下記関係式
３０℃≧ Ｓ−Ｒ ≧−１０℃
を満足する前項５または６に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[7] When the temperature of the heat setting roller is “S” and the temperature of the heating fluid in the heating fluid crimping device is “R”, the following relational expression: 30 ° C ≧ SR−10 ° C.
7. The method for producing an original polylactic acid false twisted yarn according to
［８］前記延伸された紡糸糸を１００℃以上であって且つポリ乳酸の軟化点温度以下の温度に設定された熱セットローラにより熱セットする前項５〜７のいずれか１項に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[8] The raw material according to any one of
［９］前記熱セットされた延伸糸に加熱流体捲縮付与装置を用いて９０℃以上であって且つポリ乳酸の結晶化温度以下の温度の加熱流体を接触させることによって糸に捲縮を付与する前項５〜８のいずれか１項に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[9] A crimp is applied to the heat-set drawn yarn by contacting the heated fluid at a temperature of 90 ° C. or higher and lower than the crystallization temperature of polylactic acid using a heating fluid crimp applying device. The method for producing an original polylactic acid false twisted yarn according to any one of
［１０］前記冷却工程と前記仮撚工程の間に、該冷却工程を経た捲縮糸に交絡処理装置を用いて交絡処理する交絡工程を有することを特徴とする前項５〜９のいずれか１項に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[10] Any one of
［１１］前記仮撚をピン仮撚装置を用いて行う前項５〜１０のいずれか１項に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[11] The method for producing an original polylactic acid false twist yarn according to any one of
［１２］断面形状が略円形状または円形状の単繊維を有し、着色剤を０．０１〜３質量％含有し、相対粘度が２．８〜３．８であるポリ乳酸捲縮糸であって、強度が１．７５〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３５〜６０％、総繊度が５００〜２０００ｄｔｅｘ、単糸繊度が１．５〜２０ｄｔｅｘ、熱水収縮率が２〜８％、乾熱捲縮率が５〜２０％であるポリ乳酸捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚する仮撚工程と、
前記仮撚工程を経た糸を、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理する熱処理工程とを包含することを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[12] A polylactic acid crimped yarn having a single fiber having a substantially circular or circular cross section, containing 0.01 to 3% by mass of a colorant, and having a relative viscosity of 2.8 to 3.8. The strength is 1.75 to 3.5 cN / dtex, the elongation is 35 to 60%, the total fineness is 500 to 2000 dtex, the single yarn fineness is 1.5 to 20 dtex, the hot water shrinkage is 2 to 8%, A polylactic acid crimped yarn having a dry heat crimp rate of 5 to 20% is subjected to heat treatment with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under a condition of an overfeed rate of −20 to −5%. A twisting process;
A heat-treated step of heat-treating the yarn subjected to the false twisting step with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under an overfeed rate of 10 to 50%, Manufacturing method.
［１３］前記仮撚をピン仮撚装置を用いて行う前項１２に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。
[13] The method for producing an original polylactic acid false twist yarn according to
［１４］前項５〜１３のいずれか１項に記載の製造方法で製造された原着ポリ乳酸仮撚糸。 [14] An original polylactic acid false twisted yarn produced by the production method according to any one of 5 to 13 above.
［１５］前項１４に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸を構成繊維の少なくとも一部に用いて構成されたカーペット。
[15] A carpet constituted by using the original polylactic acid false twisted yarn according to
［１］の発明に係る原着ポリ乳酸仮撚糸は、原着捲縮糸を構成する単繊維の断面形状を特定構成に限定すると共に、相対粘度を特定範囲に限定し、かつ強度、伸度、総繊度、単糸繊度、熱水収縮率及び乾熱捲縮率をそれぞれ特定範囲に限定し、このような特定の原着ポリ乳酸捲縮糸が仮撚加工されて得られたものであるから、強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２５〜５０％、熱水収縮率が４〜１２％、乾熱捲縮率が２０〜５０％であり、高タフネスで、嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れている。 The original polylactic acid false twist yarn according to the invention of [1] limits the cross-sectional shape of the single fiber constituting the original crimped yarn to a specific configuration, limits the relative viscosity to a specific range, and provides strength and elongation. The total fineness, the single yarn fineness, the hot water shrinkage rate and the dry heat crimp rate are limited to specific ranges, respectively, and such a specific original polylactic acid crimped yarn is obtained by false twisting. From 1.5 to 2.65 cN / dtex, elongation from 25 to 50%, hot water shrinkage from 4 to 12%, dry heat crimp from 20 to 50%, high toughness and bulkiness In addition to excellent wear resistance, wear resistance and sag resistance, it also has excellent stretchability.
［２］の発明では、単繊維の断面形状が異形度１．５未満の略円形状または円形状であるから、耐摩耗性をさらに向上させることができる。 In the invention of [2], since the cross-sectional shape of the single fiber is a substantially circular shape or a circular shape having an irregularity of less than 1.5, the wear resistance can be further improved.
［３］の発明では、着色剤として、無機顔料及び有機顔料からなる群より選ばれた少なくとも１種の顔料が用いられているから、染料等の他の着色剤を用いる場合と比べて、耐熱性、耐光性、耐候性を向上させることができる利点がある（即ち染料は熱分解しやすいので耐熱性が十分に得られない）。 In the invention of [3], since at least one pigment selected from the group consisting of inorganic pigments and organic pigments is used as the colorant, the heat resistance is higher than when other colorants such as dyes are used. There is an advantage that the heat resistance, the light resistance and the weather resistance can be improved (that is, since the dye is easily decomposed by heat, sufficient heat resistance cannot be obtained).
［４］の発明のカーペットは、［１］〜［３］のいずれかの構成の原着ポリ乳酸仮撚糸を構成繊維の少なくとも一部に用いて構成されているから、十分なボリューム感を有し、風合いが良好で、嵩高性、耐摩耗性、耐へたり性に優れている。 The carpet according to the invention of [4] has a sufficient volume feeling because it is formed using the original polylactic acid false twisted yarn of any one of the constitutions [1] to [3] as at least a part of the constituent fibers. However, it has a good texture and is excellent in bulkiness, abrasion resistance and sag resistance.
［５］の発明では、特定条件の工程を経て得られた捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚した後、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理するので、嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れた原着ポリ乳酸仮撚糸を製造することができる。また、紡糸原料として原着ポリ乳酸を用いているから、後工程として加熱処理のある染色工程を設けなくて済み、これにより加熱処理による悪影響（機械的強度の低下等）を回避できる利点がある。更に、捲縮糸を該糸のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却するので、十分な捲縮を付与できる。 In the invention of [5], the crimped yarn obtained through the process under the specific conditions is heat-treated with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under the condition of an overfeed rate of −20 to −5%, and false twisted. After that, heat treatment is performed with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under conditions of an overfeed rate of 10 to 50%, so that the raw material has excellent bulkiness, wear resistance and sag resistance as well as stretchability. A coated polylactic acid false twisted yarn can be produced. In addition, since the original polylactic acid is used as a spinning raw material, there is no need to provide a dyeing step with heat treatment as a subsequent step, and this has the advantage of avoiding adverse effects (such as a decrease in mechanical strength) due to heat treatment. . Furthermore, since the crimped yarn is cooled to a temperature lower than the glass transition temperature of the yarn, sufficient crimp can be imparted.
［６］の発明では、特定条件の工程を経て得られた捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚した後、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理するので、嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れた原着ポリ乳酸仮撚糸を製造することができる。また、紡糸原料として原着ポリ乳酸を用いているから、後工程として加熱処理のある染色工程を設けなくて済み、これにより加熱処理による悪影響（機械的強度の低下等）を回避できる利点がある。また、ポリ乳酸組成物を紡糸口金から押出してフィラメントを得、該フィラメントを冷風で冷却した後、フィラメントを油剤で被覆することによって紡糸糸を得るから、生産効率良く紡糸糸を製造できると共に、油剤の被覆により糸に平滑性や帯電防止性を付与することができる。更に、捲縮糸を該糸のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却するので、十分な捲縮を付与することができる。 In the invention of [6], the crimped yarn obtained through the process of the specific condition is heat-treated with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under the condition of an overfeed rate of −20 to −5% and false twisted. After that, heat treatment is performed with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under conditions of an overfeed rate of 10 to 50%, so that the raw material has excellent bulkiness, wear resistance and sag resistance as well as stretchability. A coated polylactic acid false twisted yarn can be produced. In addition, since the original polylactic acid is used as a spinning raw material, there is no need to provide a dyeing step with heat treatment as a subsequent step, and this has the advantage of avoiding adverse effects (such as a decrease in mechanical strength) due to heat treatment. . In addition, since a polylactic acid composition is extruded from a spinneret to obtain filaments, the filaments are cooled with cold air, and then the filaments are coated with an oil agent to obtain a spun yarn. The coating can impart smoothness and antistatic properties to the yarn. Further, since the crimped yarn is cooled to a temperature lower than the glass transition temperature of the yarn, sufficient crimp can be imparted.
［７］の発明では、熱セットローラの温度を「Ｓ」とし、加熱流体捲縮付与装置における加熱流体の温度を「Ｒ」としたとき、下記関係式
３０℃≧ Ｓ−Ｒ ≧−１０℃
を満足する条件で製造するので、得られる仮撚糸の強度及び伸度ともに向上させることができる。
In the invention of [7], when the temperature of the heat setting roller is “S” and the temperature of the heating fluid in the heating fluid crimping device is “R”, the following relational expression: 30 ° C. ≧ SR−10 ° C.
Thus, the strength and elongation of the false twisted yarn obtained can be improved.
［８］の発明では、延伸された紡糸糸を１００℃以上であって且つポリ乳酸の軟化点温度以下の温度に設定された熱セットローラにより熱セットするから、ポリ乳酸として適度な結晶化を発現させ得て仮撚糸の強度及び伸度ともに向上させることができる。 In the invention of [8], the drawn spun yarn is heat set by a heat setting roller set at a temperature of 100 ° C. or higher and lower than the softening point temperature of polylactic acid. Both the strength and elongation of the false twisted yarn can be improved.
［９］の発明では、熱セットされた延伸糸に加熱流体捲縮付与装置を用いて９０℃以上であって且つポリ乳酸の結晶化温度以下の温度の加熱流体を接触させることによって糸に捲縮を付与するから、配向結晶化したポリ乳酸繊維の捲縮付与時の繊維へのダメージが低減され、これにより、得られる原着ポリ乳酸仮撚糸の強度及び伸度を向上させることができる。 In the invention of [9], the heated set crimped yarn is brought into contact with a heated fluid having a temperature of 90 ° C. or higher and lower than the crystallization temperature of polylactic acid by using a heated fluid crimping device. Since the shrinkage is imparted, damage to the fibers during the crimping of the oriented and crystallized polylactic acid fiber is reduced, whereby the strength and elongation of the obtained original polylactic acid false twisted yarn can be improved.
［１０］の発明では、冷却工程を経た捲縮糸に交絡処理装置を用いて交絡処理するから、タフト時の仮撚糸のタフト性を向上させることができる。 In the invention of [10], the crimped yarn that has undergone the cooling step is entangled using the entanglement processing device, so that the tuftability of the false twisted yarn during tufting can be improved.
［１１］の発明では、仮撚をピン仮撚装置を用いて行うから、嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れた原着ポリ乳酸仮撚糸を安定して高品質で製造することができる。 In the invention of [11], since the false twisting is performed using a pin false twisting device, an original polylactic acid false twisted yarn having excellent bulkiness, wear resistance and sag resistance and excellent stretchability can be stably obtained. Can be manufactured with high quality.
［１２］の発明では、特定構成の捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚した後、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理するので、嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れた原着ポリ乳酸仮撚糸を製造することができる。 In the invention of [12], the crimped yarn having a specific configuration is heat-treated with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under the condition of an overfeed rate of −20 to −5% and false twisted, and then the overfeed rate. Since it heat-processes with the heat processing apparatus set to 100-130 degreeC on 10-50% of conditions, it is excellent in bulkiness, abrasion resistance, and sag-resistance, and the original polylactic acid false twist yarn excellent also in the elasticity Can be manufactured.
［１３］の発明では、仮撚をピン仮撚装置を用いて行うから、嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れた原着ポリ乳酸仮撚糸を安定して高品質で製造することができる。 In the invention of [13], since the false twisting is performed using a pin false twisting device, an original polylactic acid false twisted yarn having excellent bulkiness, wear resistance and sag resistance and excellent stretchability can be stably obtained. Can be manufactured with high quality.
［１４］の発明では、嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れた原着ポリ乳酸仮撚糸が提供される。 In the invention of [14], an original polylactic acid false twisted yarn having excellent bulkiness, abrasion resistance and sag resistance and excellent stretchability is provided.
［１５］の発明では、十分なボリューム感を有し、風合いが良好で、嵩高性、耐摩耗性、耐へたり性に優れたカーペットが提供される。 In the invention of [15], a carpet having sufficient volume feeling, good texture, and excellent in bulkiness, abrasion resistance and sag resistance is provided.
この発明に係る原着ポリ乳酸仮撚糸は、断面形状が略円形状または円形状の単繊維を有し、着色剤を０．０１〜３質量％含有し、相対粘度が２．８〜３．８であるポリ乳酸捲縮糸であって、強度が１．７５〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３５〜６０％、総繊度が５００〜２０００ｄｔｅｘ、単糸繊度が１．５〜２０ｄｔｅｘ、熱水収縮率が２〜８％、乾熱捲縮率が５〜２０％であるポリ乳酸捲縮糸が仮撚加工されて得られたポリ乳酸仮撚糸からなり、該仮撚糸は、強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２５〜５０％、熱水収縮率が４〜１２％、乾熱捲縮率が２０〜５０％であることを特徴とする。 The original polylactic acid false twisted yarn according to the present invention has a single fiber having a substantially circular or circular cross section, contains 0.01 to 3% by mass of a colorant, and has a relative viscosity of 2.8 to 3. Polylactic acid crimped yarn having a strength of 1.75 to 3.5 cN / dtex, an elongation of 35 to 60%, a total fineness of 500 to 2000 dtex, a single yarn fineness of 1.5 to 20 dtex, heat A polylactic acid false twisted yarn obtained by false twisting a polylactic acid crimped yarn having a water shrinkage rate of 2 to 8% and a dry heat crimp rate of 5 to 20%. The false twist yarn has a strength of 1 0.5-2.65 cN / dtex, elongation is 25-50%, hot water shrinkage is 4-12%, and dry heat crimp is 20-50%.
この発明に係る原着ポリ乳酸仮撚糸は、断面形状が略円形状または円形状の単繊維を有するものであり、相対粘度が２．８〜３．８である。また、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、着色剤及びポリ乳酸を含有したポリ乳酸組成物からなる。 The original polylactic acid false twisted yarn according to the present invention has single fibers having a substantially circular or circular cross section, and has a relative viscosity of 2.8 to 3.8. The original polylactic acid false twisted yarn of the present invention comprises a polylactic acid composition containing a colorant and polylactic acid.
この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸の原料として用いられるポリ乳酸組成物を構成するポリ乳酸は、Ｌ−乳酸を主成分とする乳酸モノマーを重合してなるポリ乳酸である。前記乳酸モノマー中の９０質量％以上がＬ−乳酸からなる構成を採用するのが好ましい。即ち、前記乳酸モノマー中に１０質量％を超えない範囲でＤ−乳酸を含有していても良い。使用する乳酸モノマーの光学純度（Ｌ体の光学純度）が９０％以上であれば、そのポリマー（ポリ乳酸）は結晶性となり好ましく、使用する乳酸モノマーの光学純度（Ｌ体の光学純度）が９７％以上であれば、融点が１７０℃前後となり、より一層好ましい。また、この発明の効果を阻害しない範囲であれば、乳酸以外の成分を共重合したものを用いても良い。乳酸以外の成分を共重合した場合、ポリマー分子鎖の全繰り返し単位の７０質量％以上１００質量％未満、好ましくは８０質量％以上１００質量％未満、より好ましくは９０質量％以上１００質量％未満を乳酸単位とする。 The polylactic acid constituting the polylactic acid composition used as the raw material of the original polylactic acid false twisted yarn of this invention is polylactic acid obtained by polymerizing a lactic acid monomer containing L-lactic acid as a main component. It is preferable to employ a configuration in which 90% by mass or more of the lactic acid monomer is composed of L-lactic acid. That is, the lactic acid monomer may contain D-lactic acid within a range not exceeding 10% by mass. If the optical purity of the lactic acid monomer used (optical purity of the L isomer) is 90% or more, the polymer (polylactic acid) is preferably crystalline, and the optical purity of the lactic acid monomer used (optical purity of the L isomer) is 97. % Or more, the melting point is around 170 ° C., which is even more preferable. Moreover, as long as the effect of this invention is not inhibited, what copolymerized components other than lactic acid may be used. When a component other than lactic acid is copolymerized, 70% by mass or more and less than 100% by mass, preferably 80% by mass or more and less than 100% by mass, more preferably 90% by mass or more and less than 100% by mass, based on all repeating units of the polymer molecular chain. Lactic acid unit.
この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸の相対粘度（ＲＶ）は２．８〜３．８である必要がある。ここで、前記相対粘度は、２０℃、フェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（質量比）の混合溶液で測定した値である。前記相対粘度が２．８未満ではポリ乳酸仮撚糸に十分な強度や伸度を付与することができないし、カーペット用途に適した耐摩耗性を付与することができない。一方、前記相対粘度が３．８を超えると、溶融粘度が高くなり過ぎる結果、紡糸温度を上げる必要が生じ、その結果、得られるポリ乳酸仮撚糸の相対粘度が溶融前のレベルよりもかなり低下し、強度が十分に向上しないし、また製糸し難くなるという問題を生じる。中でも、原着ポリ乳酸仮撚糸の相対粘度は３．０〜３．６であるのが好ましい。 The relative viscosity (RV) of the original polylactic acid false twisted yarn of this invention needs to be 2.8 to 3.8. Here, the relative viscosity is a value measured with a mixed solution of 20 ° C. and phenol / tetrachloroethane = 60/40 (mass ratio). When the relative viscosity is less than 2.8, sufficient strength and elongation cannot be imparted to the polylactic acid false twist yarn, and abrasion resistance suitable for carpet use cannot be imparted. On the other hand, if the relative viscosity exceeds 3.8, the melt viscosity becomes too high, and it is necessary to raise the spinning temperature. As a result, the relative viscosity of the resulting polylactic acid false twisted yarn is considerably lower than the level before melting. However, there is a problem that the strength is not sufficiently improved and it becomes difficult to produce the yarn. Among them, the relative viscosity of the original polylactic acid false twisted yarn is preferably 3.0 to 3.6.
また、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸の原料として用いられるポリ乳酸組成物は、着色剤を０．０１〜３質量％含有した構成である。このような濃度に設定することにより、仮撚糸に適当な濃度の色を付与することができて意匠性を向上できる。また０．０１質量％以上とすることで顔料ムラに起因した色斑の発生を防止できると共に３質量％以下とすることで糸切れ発生を十分に防止することができる。中でも、着色剤の含有率は０．０５〜１質量％であるのが好ましい。また、着色剤は、通常用いられる分散剤（オレフィン系化合物等）と併用して用いても良い。 Moreover, the polylactic acid composition used as a raw material for the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention has a structure containing 0.01 to 3% by mass of a colorant. By setting to such a density | concentration, the color of a suitable density | concentration can be provided to a false twisted thread, and the design property can be improved. Further, when the content is 0.01% by mass or more, generation of color spots due to pigment unevenness can be prevented, and when the content is 3% by mass or less, occurrence of yarn breakage can be sufficiently prevented. Especially, it is preferable that the content rate of a coloring agent is 0.05-1 mass%. The colorant may be used in combination with a commonly used dispersant (such as an olefin compound).
なお、この発明の効果を阻害しない範囲であれば、前記ポリ乳酸組成物には、ポリ乳酸以外の他のポリマー（ポリマー粒子を含む）の他、艶消し剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、消臭剤、抗菌剤、抗酸化剤、耐熱剤、耐光剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を必要に応じて含有せしめても良い。 As long as the effect of the present invention is not impaired, the polylactic acid composition includes other polymers (including polymer particles) other than polylactic acid, matting agents, plasticizers, flame retardants, and antistatic agents. Various additives such as an agent, a deodorant, an antibacterial agent, an antioxidant, a heat-resistant agent, a light-resistant agent, and an ultraviolet absorber may be included as necessary.
この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、その構成単繊維の断面形状が略円形状または円形状（即ち丸断面糸）である。このような断面形状にすることによって摩擦等があっても摩耗し難いものとなる、即ち摩擦に強い糸が得られる。中でも、前記単繊維の断面形状が異形度１．５未満（即ち１を超えて１．５未満）の略円形状または円形状であるのが好ましい。異形度が１．５以上であると、ポリ乳酸仮撚糸のカバーリング特性は向上するが、異形度が高いために、ポリ乳酸の硬くて脆い性状が出やすくなり、糸の耐摩耗性が低下するので、好ましくない。なお、前記異形度とは、単糸断面の外接円直径（Ｂ）と内接円直径（Ａ）の比Ｂ／Ａである（図３参照）。 In the original polylactic acid false twist yarn of this invention, the cross-sectional shape of the constituent single fiber is substantially circular or circular (that is, round cross-sectional yarn). Such a cross-sectional shape makes it difficult to wear even if there is friction or the like, that is, a thread resistant to friction can be obtained. Especially, it is preferable that the cross-sectional shape of the said single fiber is a substantially circular shape or circular shape with a deformity of less than 1.5 (that is, more than 1 and less than 1.5). If the degree of profile is 1.5 or more, the covering characteristics of the polylactic acid false twisted yarn will be improved, but since the degree of profile is high, the polylactic acid will tend to be hard and brittle and the wear resistance of the yarn will be reduced. Therefore, it is not preferable. The degree of irregularity is a ratio B / A between the circumscribed circle diameter (B) and the inscribed circle diameter (A) of the single yarn cross section (see FIG. 3).
更に、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、下記（１）〜（６）の特性を満足する原着ポリ乳酸捲縮糸が仮撚加工されて得られた仮撚糸であって、
（１）強度：１．７５〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ
（２）伸度：３５〜６０％
（３）総繊度：５００〜２０００ｄｔｅｘ
（４）単糸繊度：１．５〜２０ｄｔｅｘ
（５）熱水収縮率：２〜８％
（６）乾熱捲縮率：５〜２０％
次の（７）〜（１０）の特性を備える仮撚糸である。
（７）強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ
（８）伸度が２５〜５０％
（９）熱水収縮率が４〜１２％
（１０）乾熱捲縮率が２０〜５０％。
Furthermore, the original polylactic acid false twist yarn of the present invention is a false twist yarn obtained by false twisting an original polylactic acid crimped yarn satisfying the following characteristics (1) to (6):
(1) Strength: 1.75 to 3.5 cN / dtex
(2) Elongation: 35-60%
(3) Total fineness: 500 to 2000 dtex
(4) Single yarn fineness: 1.5 to 20 dtex
(5) Hot water shrinkage: 2-8%
(6) Dry heat crimp rate: 5 to 20%
This is a false twisted yarn having the following characteristics (7) to (10).
(7) Strength is 1.5-2.65 cN / dtex
(8) Elongation is 25-50%
(9) Hot water shrinkage is 4-12%
(10) Dry heat crimp rate is 20 to 50%.
前記仮撚加工に使用する原着ポリ乳酸捲縮糸の強度は１．７５〜３．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。前記捲縮糸の強度が１．７５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満ではカーペットにした時に仮撚糸の一部がすり切れてしまうことがあり、カーペット用途に適した耐摩耗性を付与することができない。中でも、前記原着ポリ乳酸捲縮糸の強度は２．０〜３．２５ｃＮ／ｄｔｅｘであるのが好ましく、さらには２．２５〜３．２５ｃＮ／ｄｔｅｘであるのがより好ましい。 The strength of the original polylactic acid crimped yarn used for the false twisting is 1.75 to 3.5 cN / dtex. When the strength of the crimped yarn is less than 1.75 cN / dtex, a part of the false twisted yarn may be worn out when the carpet is used, and the wear resistance suitable for carpet use cannot be provided. Among these, the strength of the original polylactic acid crimped yarn is preferably 2.0 to 3.25 cN / dtex, and more preferably 2.25 to 3.25 cN / dtex.
また、前記仮撚加工に使用する原着ポリ乳酸捲縮糸の伸度は３５〜６０％である。前記捲縮糸の伸度が３５％未満ではカーペットにした時に仮撚糸の一部がすり切れてしまうことがあり、カーペット用途に適した耐摩耗性を付与することができない。中でも、前記原着ポリ乳酸捲縮糸の伸度は４０〜５５％であるのが好ましい。 Moreover, the elongation of the original polylactic acid crimped yarn used for the false twisting is 35 to 60%. When the crimped yarn has an elongation of less than 35%, a part of the false twisted yarn may be worn out when the carpet is used, and the wear resistance suitable for carpet use cannot be imparted. Among them, the elongation of the original polylactic acid crimped yarn is preferably 40 to 55%.
また、前記仮撚加工に使用する原着ポリ乳酸捲縮糸の総繊度は５００〜２０００ｄｔｅｘの範囲である。このような範囲であれば、タフテッドカーペット等のカーペット用途に特に適した糸となるが、特にこのような用途への使用に限定されるものではない。中でも、前記原着ポリ乳酸捲縮糸の総繊度は６００〜１８００ｄｔｅｘの範囲であるのが好ましく、これはタフテッドカーペット用途に特に最適な総繊度の範囲である。 The total fineness of the original polylactic acid crimped yarn used for the false twisting is in the range of 500 to 2000 dtex. If it is such a range, it will become a thread | yarn especially suitable for carpet uses, such as a tufted carpet, However, It is not specifically limited to the use for such a use. Among these, the total fineness of the original polylactic acid crimped yarn is preferably in the range of 600 to 1800 dtex, and this is the range of the total fineness particularly suitable for tufted carpet applications.
また、前記仮撚加工に使用する原着ポリ乳酸捲縮糸の単糸繊度は１．５〜２０ｄｔｅｘの範囲である。単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ未満では、捲縮糸を安定に仮撚加工することが困難であり、また仮撚糸を用いて構成したカーペットは嵩高性が不十分なものとなる。一方、単糸繊度が２０ｄｔｅｘを超えると、本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸の糸物性を得るのが困難となるし、ポリ乳酸の硬くて脆いという性状が出やすくなって該仮撚糸を用いて構成したカーペットは耐摩耗性が不十分なものとなる。このような傾向は、同じ単糸繊度では、ポリ乳酸繊維の断面形状の異形度が大きくなるのに伴って顕著となる。従って、単繊維の異形度は小さい方が好ましい。中でも、前記原着ポリ乳酸捲縮糸の単糸繊度は１．７５〜１５ｄｔｅｘの範囲であるのが好ましく、より好ましくは２．０〜１０ｄｔｅｘの範囲である。なお、単糸繊度１．５〜２０ｄｔｅｘの範囲内において、単糸繊度が細くなる程、ポリ乳酸の硬くて脆いという性状がより軽減され得て、原着ポリ乳酸仮撚糸の強度や伸度をより向上させることができると共に、カーペットとした時の耐摩耗性も向上させることができる。 The single yarn fineness of the original polylactic acid crimped yarn used for the false twisting is in the range of 1.5 to 20 dtex. If the single yarn fineness is less than 1.5 dtex, it is difficult to stably false twist the crimped yarn, and the carpet constructed using the false twist yarn has insufficient bulkiness. On the other hand, when the single yarn fineness exceeds 20 dtex, it becomes difficult to obtain the yarn physical properties of the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention, and the hard and brittle properties of polylactic acid are likely to be produced, and the false twisted yarn is used. The carpet constructed as described above has insufficient wear resistance. Such a tendency becomes conspicuous as the degree of deformity of the cross-sectional shape of the polylactic acid fiber increases at the same single yarn fineness. Therefore, it is preferable that the single fiber has a smaller degree of deformity. Among them, the single yarn fineness of the original polylactic acid crimped yarn is preferably in the range of 1.75 to 15 dtex, more preferably in the range of 2.0 to 10 dtex. In addition, within the range of the single yarn fineness of 1.5 to 20 dtex, as the single yarn fineness decreases, the property that the polylactic acid is hard and brittle can be further reduced, and the strength and elongation of the original polylactic acid false twisted yarn can be reduced. In addition to the improvement, the wear resistance when the carpet is made can also be improved.
また、前記仮撚加工に使用する原着ポリ乳酸捲縮糸の熱水収縮率は２〜８％の範囲である。熱水収縮率が２％未満では、ポリ乳酸捲縮糸の結晶化度が高くなり、ポリ乳酸の硬くて脆いという性状が出やすくなり、仮撚加工において仮撚糸の強度と伸度がバランス良く発現しないし、カーペットとした時の耐摩耗性が不十分である。一方、熱水収縮率が８％を超えると、該原着ポリ乳酸捲縮糸を仮撚加工した仮撚糸の熱水収縮率を１２％以下にすることが困難となる。中でも、前記原着ポリ乳酸捲縮糸の熱水収縮率は３〜６％の範囲であるのが好ましい。 Moreover, the hot water shrinkage rate of the original polylactic acid crimped yarn used for the false twisting is in the range of 2 to 8%. If the hot water shrinkage is less than 2%, the degree of crystallinity of the polylactic acid crimped yarn will increase, and the polylactic acid will tend to be hard and brittle, and the strength and elongation of the false twisted yarn will be well balanced in false twisting. It does not develop and has insufficient wear resistance when used as a carpet. On the other hand, when the hot water shrinkage rate exceeds 8%, it becomes difficult to make the hot water shrinkage rate of the false twisted yarn obtained by false twisting the original polylactic acid crimped yarn to 12% or less. Especially, it is preferable that the hot water shrinkage rate of the original polylactic acid crimped yarn is in the range of 3 to 6%.
また、前記仮撚加工に使用する原着ポリ乳酸捲縮糸の乾熱捲縮率は５〜２０％の範囲である。この乾熱捲縮率は、原着ポリ乳酸捲縮糸の嵩高性を示すパラメーターであり、原着ポリ乳酸捲縮糸を１００℃の熱風で処理して捲縮を発現させ、その捲縮の程度を示した値である。乾熱捲縮率が５％未満では、捲縮が不十分であり、カーペットとした時の嵩高性が不十分となるし、耐ヘタリ性に劣ったものとなる。一方、乾熱捲縮率が２０％を超えるポリ乳酸捲縮糸では、カーペットを構成した時にフェルト様になり好ましい風合いにならない。中でも、前記原着ポリ乳酸捲縮糸の乾熱捲縮率は８〜１６％の範囲であるのが好ましく、この場合には、仮撚加工時におけるボビンからの原着ポリ乳酸捲縮糸の引き出しがスムーズに行われるものとなる。 Moreover, the dry heat crimp rate of the original polylactic acid crimped yarn used for the false twisting is in the range of 5 to 20%. This dry heat crimp rate is a parameter indicating the bulkiness of the original polylactic acid crimped yarn, and the original polylactic acid crimped yarn is treated with hot air at 100 ° C. to develop the crimp. It is a value indicating the degree. If the dry heat crimp rate is less than 5%, the crimp is insufficient, the bulkiness of the carpet is insufficient, and the anti-sag property is poor. On the other hand, a polylactic acid crimped yarn having a dry heat crimp rate of more than 20% is felt-like when a carpet is formed, and does not have a favorable texture. Among them, the dry heat crimp rate of the original polylactic acid crimped yarn is preferably in the range of 8 to 16%. In this case, the original polylactic acid crimped yarn from the bobbin during false twisting is used. The drawer is made smoothly.
また、前記仮撚加工に使用する原着ポリ乳酸捲縮糸の交絡（エンタングル）回数は、２０〜４０個／ｍが好ましく、より好ましくは２５〜３５個／ｍである。このような交絡回数で交絡処理することにより、仮撚加工時におけるボビンからの捲縮糸の引き出し性及び仮撚糸の巻き取り性を向上させることができ、このように糸道の安定化を十分に図ることができる。 Moreover, the number of entanglements (entangles) of the original polylactic acid crimped yarn used for false twisting is preferably 20 to 40 pieces / m, more preferably 25 to 35 pieces / m. By performing the entanglement treatment with such a number of entanglements, it is possible to improve the drawability of the crimped yarn from the bobbin and the winding property of the false twisted yarn during false twisting, thus sufficiently stabilizing the yarn path. Can be aimed at.
しかして、前記原着ポリ乳酸捲縮糸が仮撚加工されて得られた本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘで且つ伸度が２５〜５０％である。強度が１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満または伸度が２５％未満であると、カーペットにした時に耐摩耗性に劣り、カーペットの使用中に仮撚糸の一部がすり切れてしまうことがある。中でも、前記原着ポリ乳酸仮撚糸は、強度が１．７５〜２．４ｃＮ／ｄｔｅｘで且つ伸度が２７〜４５％であるのが好ましく、この場合には強度が１．７５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上で且つ伸度が２７％以上であることで高タフネスの仮撚糸となる。特に好ましいのは強度が２．０〜２．４ｃＮ／ｄｔｅｘで且つ伸度が３０〜４０％である原着ポリ乳酸仮撚糸である。なお、前記原着ポリ乳酸捲縮糸を仮撚加工して仮撚糸の強度を２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘより大きく、伸度を５０％より大きくすることは困難である。 Thus, the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention obtained by false twisting the original polylactic acid crimped yarn has a strength of 1.5 to 2.65 cN / dtex and an elongation of 25 to 50. %. If the strength is less than 1.5 cN / dtex or the elongation is less than 25%, the carpet is inferior in abrasion resistance and part of the false twisted yarn may be worn out during use of the carpet. Among them, the original polylactic acid false twisted yarn preferably has a strength of 1.75 to 2.4 cN / dtex and an elongation of 27 to 45%. In this case, the strength is 1.75 cN / dtex or more. Further, when the elongation is 27% or more, a high-toughness false twisted yarn is obtained. Particularly preferred is an original polylactic acid false twisted yarn having a strength of 2.0 to 2.4 cN / dtex and an elongation of 30 to 40%. It is difficult to false twist the original polylactic acid crimped yarn so that the strength of the false twisted yarn is greater than 2.65 cN / dtex and the elongation is greater than 50%.
また、前記原着ポリ乳酸捲縮糸が仮撚加工されて得られた本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、熱水収縮率が４〜１２％である。熱水収縮率が４％未満では、ポリ乳酸仮撚糸の結晶化度が高くなり、ポリ乳酸の硬くて脆いという性状が出やすくなり、仮撚糸としての強度と伸度がバランス良く発現しないし、カーペットとした時の耐摩耗性が不十分である。一方、熱水収縮率が１２％を超えると、仮撚工程での熱セット処理時に糸収縮が発生するし、また例えばカーペット製造における工程管理の困難性が増大する。中でも、前記原着ポリ乳酸仮撚糸の熱水収縮率は５〜１０％の範囲であるのが好ましい。 The original polylactic acid false twisted yarn of the present invention obtained by false twisting the original polylactic acid crimped yarn has a hot water shrinkage of 4 to 12%. If the hot water shrinkage is less than 4%, the degree of crystallinity of the polylactic acid false twisted yarn becomes high, and the property that the polylactic acid is hard and brittle is likely to appear, and the strength and elongation as the false twisted yarn are not well-balanced, Insufficient wear resistance when used as a carpet. On the other hand, when the hot water shrinkage rate exceeds 12%, yarn shrinkage occurs during the heat setting process in the false twisting process, and the difficulty of process management in, for example, carpet production increases. Especially, it is preferable that the hot-water shrinkage rate of the said original polylactic acid false twisted yarn is 5 to 10% of range.
また、前記原着ポリ乳酸捲縮糸が仮撚加工されて得られた本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、乾熱捲縮率が２０〜５０％である。この乾熱捲縮率は、原着ポリ乳酸仮撚糸の嵩高性を示すパラメーターであり、原着ポリ乳酸仮撚糸を１００℃の熱風で処理して捲縮を発現させ、その捲縮の程度を示した値である。仮撚糸の乾熱捲縮率が２０％未満では、捲縮発現が不十分であり、カーペットとした時の嵩高性が不十分となるし、耐ヘタリ性に劣ったものとなる。一方、乾熱捲縮率が５０％を超える仮撚糸は、現在の製造技術では得られ難いし、得られたとしてもカーペットを構成した際にフェルト様になり好ましい風合いにならない。中でも、前記原着ポリ乳酸仮撚糸の乾熱捲縮率は２５〜４５％の範囲であるのが好ましい。 The original polylactic acid false twist yarn of the present invention obtained by false twisting the original polylactic acid crimped yarn has a dry heat crimp rate of 20 to 50%. This dry heat crimp rate is a parameter indicating the bulkiness of the original polylactic acid false twisted yarn. The original polylactic acid false twisted yarn is treated with hot air at 100 ° C. to develop the crimp, and the degree of the crimp is determined. It is the indicated value. When the dry-heat crimp rate of the false twisted yarn is less than 20%, the expression of crimp is insufficient, the bulkiness when used as a carpet is insufficient, and the anti-sag property is inferior. On the other hand, false twisted yarns with a dry heat crimp rate of more than 50% are difficult to obtain with the current production technology, and even if obtained, they become felt-like when a carpet is constructed and do not have a favorable texture. Especially, it is preferable that the dry heat crimp rate of the said original polylactic acid false twisted yarn is 25 to 45% of range.
また、前記着色剤としては、例えば、無機顔料、有機顔料等が挙げられ、仮撚糸に色彩を与え得るものであれば特に限定されない。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、チタンイエロー、亜鉛−鉄系ブラウン、チタン・コバルト系グリーン、コバルトグリーン、コバルトブルー、銅−鉄系ブラウン等の酸化物、紺青等のフェロシアン化物、群青等の珪酸塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、マンガンバイオレット等の燐酸塩、カーボンブラック、アルミニウム粉、ブロンズ粉、チタン粉末被覆雲母等が挙げられる。また、前記有機顔料としては、例えば、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン、臭素化銅フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系、ペリレンスカーレット、ペリレンレア、ペリレンマルーン等のペリレン系、イソインドリノン系等が挙げられる。 Moreover, as said coloring agent, an inorganic pigment, an organic pigment, etc. are mentioned, for example, If it can give color to false twisted yarn, it will not specifically limit. Examples of the inorganic pigment include oxides such as titanium oxide, zinc white, titanium yellow, zinc-iron brown, titanium / cobalt green, cobalt green, cobalt blue, copper-iron brown, and ferrocyans such as bitumen. Silicates, ultramarine silicates, carbonates such as calcium carbonate, manganese violet phosphates, carbon black, aluminum powder, bronze powder, titanium powder-coated mica, and the like. Examples of the organic pigment include phthalocyanine series such as copper phthalocyanine blue, copper phthalocyanine green, brominated copper phthalocyanine green, perylene series such as perylene scarlet, perylene rare, and perylene maroon, and isoindolinone series.
中でも、無機顔料及び有機顔料からなる群より選ばれた少なくとも１種の顔料を用いるのが好ましい。中でも特に好ましいのは、前記着色剤として、カーボンブラック、酸化物系無機顔料、フェロシアン化物系無機顔料、珪酸塩系無機顔料、炭酸塩系無機顔料、燐酸塩系無機顔料、フタロシアニン系有機顔料、ペリレン系有機顔料及びイソインドリノン系有機顔料からなる群より選ばれた少なくとも１種の顔料を用いる構成である。 Among these, it is preferable to use at least one pigment selected from the group consisting of inorganic pigments and organic pigments. Among them, as the colorant, carbon black, oxide-based inorganic pigment, ferrocyanide-based inorganic pigment, silicate-based inorganic pigment, carbonate-based inorganic pigment, phosphate-based inorganic pigment, phthalocyanine-based organic pigment, In this configuration, at least one pigment selected from the group consisting of perylene organic pigments and isoindolinone organic pigments is used.
次に、上記特徴を備えた原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を製造する方法について順に説明する。 Next, a method for producing an original polylactic acid false twisted yarn (38) having the above characteristics will be described in order.
まず、前記仮撚加工に使用される原着ポリ乳酸捲縮糸の製造方法について説明する。ポリ乳酸を紡糸して紡糸糸を得る（紡糸工程）。例えば、図１に示すように、ポリ乳酸投入口（１０）からポリ乳酸を投入すると共に着色剤投入口（１１）から着色剤（顔料等）を投入してベント（１３）付き押出機（１２）内で溶融混練した後、紡糸ヘッド（１４）の先端に取り付けられた紡糸口金（１５）から押出してフィラメントを形成する。この時、得られるフィラメントの断面形状が異形度１．５未満の略円形状または円形状になるように紡糸口金（１５）の孔の形状を適切に設計する。また、着色剤の混合量は、着色剤含有率が０．０１〜３質量％の範囲となるようにする。前記押出機（１２）における溶融混練温度は２１０〜２３５℃に設定するのが好ましい。前記ポリ乳酸としては、相対粘度が２．８〜３．８であるものを用いる。好ましくは３．０〜３．６であるものを用いる。前記相対粘度は、２０℃、フェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（質量比）の混合溶液で測定した値である。相対粘度が２．８〜３．８であるものを用いる理由は、前述したのと同様である。なお、前記着色剤としては、前項で挙示したもの等を用いる。また、前記着色剤としては、着色剤を予めポリ乳酸に添加したマスターバッチとしたものを使用しても良い。また、着色剤は、通常用いられる分散剤（オレフィン系化合物等）と併用して用いても良い。 First, the manufacturing method of the original polylactic acid crimped yarn used for the said false twist process is demonstrated. Polylactic acid is spun to obtain a spun yarn (spinning process). For example, as shown in FIG. 1, the polylactic acid is charged from the polylactic acid charging port (10) and the colorant (pigment or the like) is charged from the coloring agent charging port (11). ), And then extruded from a spinneret (15) attached to the tip of the spinning head (14) to form a filament. At this time, the shape of the hole of the spinneret (15) is appropriately designed so that the cross-sectional shape of the obtained filament is a substantially circular shape or a circular shape having a degree of irregularity of less than 1.5. Moreover, the mixing amount of the colorant is set so that the colorant content is in the range of 0.01 to 3% by mass. The melt kneading temperature in the extruder (12) is preferably set to 210 to 235 ° C. As the polylactic acid, one having a relative viscosity of 2.8 to 3.8 is used. Those having a viscosity of 3.0 to 3.6 are preferably used. The relative viscosity is a value measured with a mixed solution of 20 ° C. and phenol / tetrachloroethane = 60/40 (mass ratio). The reason for using the one having a relative viscosity of 2.8 to 3.8 is the same as described above. In addition, as the colorant, those listed in the previous section are used. Further, as the colorant, a masterbatch obtained by adding a colorant to polylactic acid in advance may be used. The colorant may be used in combination with a commonly used dispersant (such as an olefin compound).
ポリ乳酸は、一般には、そのポリマー中の公定水分率が０．４〜０．５質量％（４０００〜５０００ｐｐｍ）である。ポリ乳酸を溶融紡糸に用いるためには、ポリ乳酸中の含有水分率が０．０１質量％（１００ｐｐｍ）以下であるのが好ましく、０．００５質量％（５０ｐｐｍ）以下であるのがより好ましい。従って、例えば、真空熱風乾燥機を使用して１００〜１３０℃で約５時間以上乾燥することによってポリ乳酸中の水分を低減する。なお、前記押出機（１２）としてベント付き二軸押出機を用いる場合には、未乾燥ポリ乳酸の使用が十分に可能であり、ポリ乳酸の相対粘度を保持しながら溶融紡糸することができる。 Polylactic acid generally has an official moisture content in the polymer of 0.4 to 0.5% by mass (4000 to 5000 ppm). In order to use polylactic acid for melt spinning, the water content in the polylactic acid is preferably 0.01% by mass (100 ppm) or less, and more preferably 0.005% by mass (50 ppm) or less. Therefore, for example, the moisture in the polylactic acid is reduced by drying at 100 to 130 ° C. for about 5 hours or more using a vacuum hot air dryer. When a biaxial extruder with a vent is used as the extruder (12), undried polylactic acid can be sufficiently used, and melt spinning can be performed while maintaining the relative viscosity of polylactic acid.
なお、前記紡糸口金（１５）の孔の形状や寸法は、ポリ乳酸の溶融粘度、紡糸温度、紡糸後の冷却条件等を考慮して、目的とする原着ポリ乳酸捲縮糸（６）が得られるように設計する。 The shape and size of the holes of the spinneret (15) are determined by considering the melt viscosity of polylactic acid, the spinning temperature, the cooling conditions after spinning, and the like as the intended original polylactic acid crimped yarn (6). Design to be obtained.
次に、前記紡糸口金（１５）から押出されたフィラメントを冷風吹付装置（１６）からの冷風によって冷却する（図１参照）。冷風の温度は、１０〜３０℃であるのが好ましく、より好ましくは１５〜２５℃である。 Next, the filament extruded from the spinneret (15) is cooled by cold air from the cold air blowing device (16) (see FIG. 1). The temperature of the cold air is preferably 10 to 30 ° C, more preferably 15 to 25 ° C.
しかる後、前記フィラメントに油剤付与装置（１７）でもって油剤を付与した後、糸を集束して紡糸糸を得る。前記油剤としては、特に限定されるものではないが、例えば平滑剤を主成分とし、乳化剤、帯電防止剤等を含有するもの等が挙げられる。好ましい油剤組成を例示すると、例えば前記平滑剤としてはネオペンチルグリコールジオレエートが好ましく、前記乳化剤としてはポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシアルキレンソルビタンエステルが好ましく、前記帯電防止剤としてはポリオキシエチレンアルキルホスフェート塩が好ましい。また、必要に応じ、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤が前記油剤に添加されていても良い。前記油剤における各成分の好適な含有比率は、平滑剤３５〜７５質量％、乳化剤２０〜６０質量％、帯電防止剤０．５〜８質量％である。 Thereafter, an oil agent is applied to the filament by an oil agent applying device (17), and then the yarns are converged to obtain a spun yarn. Although it does not specifically limit as said oil agent, For example, what has a smoothing agent as a main component and contains an emulsifier, an antistatic agent, etc. is mentioned. Examples of preferred oil composition include, for example, neopentyl glycol dioleate as the smoothing agent, polyoxyethylene castor oil and polyoxyalkylene sorbitan ester as the emulsifier, and polyoxyethylene alkyl as the antistatic agent. Phosphate salts are preferred. Moreover, additives, such as antioxidant and a ultraviolet absorber, may be added to the said oil agent as needed. The suitable content ratio of each component in the oil agent is 35 to 75% by mass of a smoothing agent, 20 to 60% by mass of an emulsifier, and 0.5 to 8% by mass of an antistatic agent.
前記油剤を付与することによって、原着ポリ乳酸捲縮糸の製造における紡糸・延伸工程における強度や伸度の安定的確保及び捲縮工程における捲縮の発現状態の安定性の確保を図ることができる。また、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸を用いたカーペットの静電気発生の抑制、糸表面の摩擦係数低減を図ることができ、これにより該カーペット表皮の耐摩耗性をさらに向上させることができる。 By applying the oil agent, it is possible to stably secure strength and elongation in the spinning / drawing process in the production of the original polylactic acid crimped yarn and to secure stability of the expression state of the crimp in the crimping process. it can. In addition, it is possible to suppress the generation of static electricity on the carpet using the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention and to reduce the friction coefficient of the yarn surface, thereby further improving the abrasion resistance of the carpet skin.
次いで、前記紡糸糸を所定の速度で回転する引き取りローラ（１）で捲回して引き取る。前記引き取りローラ（１）の引き取り速度は４００〜１０００ｍ／分であるのが好ましい。引き取り速度が４００ｍ／分未満では紡糸時の糸条張力が低くなり過ぎるので好ましくない。一方、引き取り速度が１０００ｍ／分を超えると、延伸速度及び捲縮加工が高速となることから、現行の実用プロセスでは製造が困難である。 Next, the spun yarn is wound by a take-up roller (1) that rotates at a predetermined speed. The take-up speed of the take-up roller (1) is preferably 400 to 1000 m / min. If the take-up speed is less than 400 m / min, the yarn tension at the time of spinning becomes too low, which is not preferable. On the other hand, if the take-up speed exceeds 1000 m / min, the drawing speed and crimping process become high, and thus it is difficult to manufacture with the current practical process.
次いで、前記引き取りローラ（１）で引き取られた紡糸糸を、ローラ群（２）（３）（４）を用いて１段または２段以上の多段で熱延伸する。即ち、まず、前記引き取られた紡糸糸を予熱ローラ（２）に導き、この予熱ローラ（２）で紡糸糸の予熱を行う。この時、予熱ローラ（２）の温度を５５〜９５℃の範囲に設定するのが好ましい。このような温度範囲に設定した場合には均一な予備加熱を実現することができる。中でも、前記予熱ローラ（２）の温度は５５〜７０℃の範囲に設定するのがより好ましい。 Next, the spun yarn taken up by the take-up roller (1) is hot-drawn in one or more stages using the roller groups (2), (3), and (4). That is, first, the drawn spun yarn is guided to the preheating roller (2), and the preheated roller (2) preheats the spun yarn. At this time, it is preferable to set the temperature of the preheating roller (2) in the range of 55 to 95 ° C. When the temperature is set in such a range, uniform preheating can be realized. Especially, it is more preferable to set the temperature of the preheating roller (2) in the range of 55 to 70 ° C.
しかる後、前記紡糸糸を予熱ローラ（２）から延伸ローラ（３）に導く。この時、延伸ローラ（３）の温度を７０〜１２５℃の範囲に設定する。７０℃未満では延伸ムラが生じやすいし、十分に延伸することが困難で糸切れを生じやすい。一方１２５℃を超えると工程途中で糸に弛みを生じる。前記延伸ローラ（３）の温度は８５〜１２０℃の範囲に設定するのが好ましく、特に好適なのは９５〜１２０℃である。なお、上記温度範囲内において、延伸ローラ（３）の温度は予熱ローラ（２）の温度よりも高い温度に設定する。 Thereafter, the spun yarn is guided from the preheating roller (2) to the drawing roller (3). At this time, the temperature of the stretching roller (3) is set in the range of 70 to 125 ° C. If it is less than 70 ° C., stretching unevenness is likely to occur, and it is difficult to sufficiently stretch, and yarn breakage is likely to occur. On the other hand, when the temperature exceeds 125 ° C., the yarn is slackened during the process. The temperature of the stretching roller (3) is preferably set in the range of 85 to 120 ° C, particularly preferably 95 to 120 ° C. In addition, within the said temperature range, the temperature of the extending | stretching roller (3) is set to a temperature higher than the temperature of the preheating roller (2).
また、延伸倍率は３〜６倍とする。３倍未満では十分な強度が得られなくなるし、６倍を超えると毛羽が顕著に発生するものとなる。中でも、前記延伸倍率は３．５〜５．０倍とするのが好ましい。 Moreover, a draw ratio shall be 3-6 times. If it is less than 3 times, sufficient strength can not be obtained, and if it exceeds 6 times, fluff is remarkably generated. Especially, it is preferable that the said draw ratio shall be 3.5-5.0 times.
前記延伸ローラ（３）の温度を７０〜１２５℃の範囲に設定し、かつ延伸倍率を３〜６倍に設定することにより、本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸の高強度・高伸度及び高捲縮特性を得ることが可能となり、これにより該仮撚糸をカーペットの構成糸として使用した時のカーペットとしての優れた嵩高性、耐摩耗性を実現できる。 By setting the temperature of the drawing roller (3) in the range of 70 to 125 ° C. and setting the draw ratio to 3 to 6 times, the high strength and high elongation of the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention and It is possible to obtain a high crimp property, and thereby, it is possible to realize excellent bulkiness and wear resistance as a carpet when the false twisted yarn is used as a constituent yarn of the carpet.
しかる後、前記紡糸糸を延伸ローラ（３）から熱セットローラ（４）に導き、ここで熱セットする。この時、熱セットローラ（４）の温度を１００〜１５０℃の範囲に設定する。このような温度範囲に設定することにより、ポリ乳酸繊維として適度な結晶化を発現させ得て捲縮糸の強度及び伸度ともに向上させることができる。中でも、前記熱セットローラ（４）の温度は１０５〜１４０℃の範囲に設定するのが好ましく、さらに好適なのは１１０〜１３０℃であり、最も好適なのは１１０〜１２５℃である。また、前記熱セットローラ（４）の温度は、１００〜１５０℃の範囲内で、前記延伸ローラ（３）の温度よりも高い温度に設定するのが好ましい。 Thereafter, the spun yarn is guided from the drawing roller (3) to the heat setting roller (4), where it is heat set. At this time, the temperature of the heat setting roller (4) is set in the range of 100 to 150 ° C. By setting to such a temperature range, moderate crystallization can be expressed as a polylactic acid fiber, and both the strength and elongation of the crimped yarn can be improved. Among them, the temperature of the heat setting roller (4) is preferably set in the range of 105 to 140 ° C, more preferably 110 to 130 ° C, and most preferably 110 to 125 ° C. Moreover, it is preferable to set the temperature of the said heat setting roller (4) to the temperature higher than the temperature of the said extending | stretching roller (3) within the range of 100-150 degreeC.
特に、原着ポリ乳酸捲縮糸の高強度・高伸度及び高捲縮特性を得るためには、前記熱セットローラ（４）の温度をポリ乳酸の軟化点温度（Ｔｓ）以下の温度に設定するのが好ましい。即ち、前記熱セットローラ（４）の温度は、１００℃以上であって且つポリ乳酸の軟化点温度（Ｔｓ）以下の温度に設定するのが好ましい。ポリ乳酸の軟化点温度は１３０℃程度であるから、換言すれば、前記熱セットローラ（４）の温度は、１００〜１３０℃に設定するのが好ましい。中でも、前記熱セットローラ（４）の温度は、１１０〜１３０℃に設定するのがより好ましく、１１０〜１２５℃が特に好ましい。 In particular, in order to obtain high strength, high elongation and high crimp characteristics of the original polylactic acid crimped yarn, the temperature of the heat setting roller (4) is set to a temperature equal to or lower than the softening point temperature (Ts) of polylactic acid. It is preferable to set. That is, the temperature of the heat setting roller (4) is preferably set to a temperature not lower than 100 ° C. and not higher than the softening point temperature (Ts) of polylactic acid. Since the softening point temperature of polylactic acid is about 130 ° C., in other words, the temperature of the heat setting roller (4) is preferably set to 100 to 130 ° C. Among them, the temperature of the heat setting roller (4) is more preferably set to 110 to 130 ° C, and particularly preferably 110 to 125 ° C.
次に、前記熱セットが行われた延伸糸を加熱流体捲縮付与装置（５）に導き、該捲縮付与装置（５）によって糸に捲縮を与え嵩高性を付与する（捲縮工程）。前記加熱流体捲縮付与装置（５）は、糸に加熱流体を接触させることによって糸に捲縮を付与せしめる装置であり、前記加熱流体の温度は９０〜１６０℃の範囲に設定する。９０℃未満では十分な捲縮を付与できないし、１６０℃を超えると単糸を融着させることがある。 Next, the drawn yarn subjected to the heat setting is led to a heated fluid crimping device (5), and the crimp is imparted to the yarn by the crimping device (5) to impart bulkiness (crimping step). . The heated fluid crimp imparting device (5) is a device that imparts crimp to the yarn by bringing the heated fluid into contact with the yarn, and the temperature of the heated fluid is set in the range of 90 to 160 ° C. If it is less than 90 ° C., sufficient crimp cannot be imparted, and if it exceeds 160 ° C., the single yarn may be fused.
本実施形態では、前記加熱流体捲縮付与装置（５）は、加熱高圧流体を糸条に噴射して単糸をランダムに交絡させ、３次元クリンプを形成させる加熱流体噴射ノズル装置と、捲縮糸に対して加熱流体の下に圧縮熱処理を行う圧縮熱処理装置とを備えている。圧縮熱処理装置は、金属製板を一定の間隔で積層配置した環状の装置であり、加熱加圧流体は金属製板間より外部へ吸引される。この圧縮熱処理装置内で、糸条は折り畳まれ、積層されながら、一定時間滞留して熱処理される。 In the present embodiment, the heated fluid crimping device (5) includes a heated fluid ejection nozzle device that ejects a heated high-pressure fluid onto the yarn to randomly entangle the single yarn to form a three-dimensional crimp; A compression heat treatment apparatus that performs a compression heat treatment on the yarn under a heating fluid. The compression heat treatment apparatus is an annular apparatus in which metal plates are stacked and arranged at regular intervals, and the heated and pressurized fluid is sucked to the outside from between the metal plates. In this compression heat treatment apparatus, the yarn is folded and laminated, and stays for a certain time and is heat-treated.
前記加熱流体捲縮付与装置（５）で使用する加熱流体としては、例えば過熱蒸気、加熱空気等が挙げられる。中でも、加熱空気を使用するのが好ましい。また、前記加熱空気の温度は９０〜１６０℃の範囲に設定されるが、中でも、１００〜１４０℃の範囲であるのが好ましく、１０５〜１２５℃の範囲であるのが特に好ましい。なお、前記加熱流体の温度は、９０〜１６０℃の範囲内で、加熱流体の圧力、流量、捲縮処理対象のポリ乳酸糸の繊度、捲縮処理速度等に応じて適切な条件を選択すれば良い。 Examples of the heating fluid used in the heating fluid crimping device (5) include superheated steam and heated air. Among these, it is preferable to use heated air. Further, the temperature of the heated air is set in a range of 90 to 160 ° C., among which a range of 100 to 140 ° C. is preferable, and a range of 105 to 125 ° C. is particularly preferable. Note that the temperature of the heating fluid is within a range of 90 to 160 ° C., and an appropriate condition is selected according to the pressure and flow rate of the heating fluid, the fineness of the polylactic acid yarn to be crimped, the crimping speed, and the like. It ’s fine.
更に、原着ポリ乳酸捲縮糸の高強度・高伸度及び高捲縮特性を得るためには、前記加熱流体の温度は、ポリ乳酸の結晶化温度（Ｔｃ）以下の温度に設定するのが好ましい。このように加熱流体の温度を、９０℃以上であって且つポリ乳酸の結晶化温度（Ｔｃ）以下の温度に設定すれば、配向結晶化したポリ乳酸繊維の捲縮付与時の繊維へのダメージが低減され、所望の捲縮特性が確実に得られるものとなる。なお、ポリ乳酸の結晶化温度は１１５〜１２０℃程度であるから、換言すれば、前記加熱流体の温度は９０〜１２０℃に設定するのが好ましい。中でも、前記加熱流体の温度は９０〜１１５℃に設定するのが特に好ましい。 Further, in order to obtain the high strength, high elongation and high crimp characteristics of the original polylactic acid crimped yarn, the temperature of the heating fluid is set to a temperature below the crystallization temperature (Tc) of polylactic acid. Is preferred. Thus, if the temperature of the heating fluid is set to a temperature of 90 ° C. or more and not more than the crystallization temperature (Tc) of polylactic acid, damage to the fibers at the time of crimping of the oriented and crystallized polylactic acid fibers is caused. As a result, the desired crimp characteristics can be reliably obtained. In addition, since the crystallization temperature of polylactic acid is about 115-120 degreeC, in other words, it is preferable to set the temperature of the said heating fluid to 90-120 degreeC. In particular, the temperature of the heating fluid is particularly preferably set to 90 to 115 ° C.
また、前記熱セットローラ（４）の温度を「Ｓ」とし、前記加熱流体捲縮付与装置（５）における加熱流体の温度を「Ｒ」としたとき、下記関係式
３０℃≧ Ｓ−Ｒ ≧−１０℃
を満足することが特に好ましい。このような条件を満足する場合には、得られる原着ポリ乳酸捲縮糸の強度及び伸度ともに向上させることができる。中でも、下記関係式
２０℃≧ Ｓ−Ｒ ≧−１０℃
を満足することがより好ましく、特に好ましいのは１５℃≧Ｓ−Ｒ≧−１０℃の関係を満足する構成である。
Further, when the temperature of the heat setting roller (4) is “S” and the temperature of the heating fluid in the heating fluid crimping device (5) is “R”, the following relational expression: 30 ° C. ≧ SR− ≧ -10 ° C
It is particularly preferable to satisfy When such conditions are satisfied, both the strength and elongation of the original polylactic acid crimped yarn obtained can be improved. Above all, the following
Is more preferable, and a configuration satisfying the relationship of 15 ° C. ≧ S−R ≧ −10 ° C. is particularly preferable.
次に、前記加熱流体捲縮付与装置（５）で捲縮が付与された捲縮糸（６）を冷却ドラム（２０）で冷却する。本実施形態では、この冷却ドラム（２０）上に噴出された捲縮糸（６）は、冷却ドラム（２０）表面に穿設された孔で吸引冷却されながら移送される。この冷却により、前記捲縮糸（６）を該糸のガラス転移温度（Ｔｇ）（５７〜６０℃）よりも低い温度まで冷却するのが望ましい。これにより、時間が経過しても捲縮が緩まない十分な捲縮が付与された原着ポリ乳酸捲縮糸を製造することができる。中でも、前記捲縮糸（６）を冷却ドラム（２０）で３０〜５５℃まで冷却するのが好ましい。 Next, the crimped yarn (6) that has been crimped by the heated fluid crimping device (5) is cooled by a cooling drum (20). In the present embodiment, the crimped yarn (6) ejected onto the cooling drum (20) is transferred while being cooled by suction through holes formed in the surface of the cooling drum (20). It is desirable to cool the crimped yarn (6) to a temperature lower than the glass transition temperature (Tg) (57 to 60 ° C.) of the yarn by this cooling. As a result, it is possible to produce an original polylactic acid crimped yarn to which sufficient crimp is applied so that the crimp does not loosen over time. Especially, it is preferable to cool the said crimped yarn (6) to 30-55 degreeC with a cooling drum (20).
しかる後、前記捲縮糸を交絡処理装置（２１）のノズルを通過させて交絡処理する。交絡ノズルから走行捲縮糸条に対して略直角方向から０．２〜０．５ＭＰａの高圧空気を噴射させて交絡処理するのが良い。交絡数および交絡の強さは、交絡ノズルの性能、高圧圧空の圧力及び流量、走行糸条の繊度及び張力等によって変化するので、交絡条件を適宜設定して製造する。 Thereafter, the crimped yarn is entangled by passing through the nozzle of the entanglement processing device (21). It is preferable to perform the entanglement process by injecting high pressure air of 0.2 to 0.5 MPa from a direction substantially perpendicular to the running crimped yarn from the entanglement nozzle. The number of entanglements and the strength of entanglement vary depending on the performance of the entanglement nozzle, the pressure and flow rate of the high-pressure air, the fineness and tension of the running yarn, etc., so that the entanglement conditions are set as appropriate.
次いで、交絡処理後の捲縮糸をワインダー（２２）に巻き取る。この時の巻き取り張力は、０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とするのが好ましい。中でも、巻き取り張力は０．０２〜０．０７ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であるのがより好ましく、さらには０．０３〜０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲が特に好ましい。 Next, the crimped yarn after the entanglement process is wound around a winder (22). The winding tension at this time is preferably 0.10 cN / dtex or less. Among these, the winding tension is more preferably in the range of 0.02 to 0.07 cN / dtex, and further preferably in the range of 0.03 to 0.05 cN / dtex.
次に、このようにして製造された原着ポリ乳酸捲縮糸（６）を仮撚加工して原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を製造する方法について説明する（図２参照）。 Next, a method for producing an original polylactic acid false twisted yarn (38) by false twisting the original polylactic acid crimped yarn (6) thus produced (see FIG. 2) will be described.
仮撚加工する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ピン仮撚、ベルト仮撚、ディスク仮撚などが挙げられる。本発明では、仮撚糸の総繊度が５００〜２０００ｄｔｅｘであるので、ピン仮撚で仮撚するのが好ましく、この場合には嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性に優れると共に伸縮性にも優れた原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を安定して高品質で製造することができる利点がある。なお、この仮撚加工工程は、仮撚工程（５０）及び熱処理工程（５１）を有する。 The false twisting method is not particularly limited, and examples thereof include pin false twist, belt false twist, and disk false twist. In the present invention, since the total fineness of the false twisted yarn is 500 to 2000 dtex, it is preferable to falsely twist with a pin false twist. In this case, the bulkiness, wear resistance, and sag resistance are excellent and the stretchability is also good. There is an advantage that an excellent original polylactic acid false twisted yarn (38) can be stably produced with high quality. In addition, this false twist process has a false twist process (50) and a heat treatment process (51).
まず、前記得られた捲縮糸（６）を施撚体（３３）に導く過程において第１熱処理装置（第１ヒーター）（３２）で熱処理して仮撚する（仮撚工程）。例えば、前記得られた捲縮糸（６）をフィードローラ（３１）を介して施撚体（３３）に導く過程において、捲縮糸（６）をオーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された第１熱処理装置（第１ヒーター）（３２）で熱処理して仮撚する（図２参照）。前記施撚体（３３）として、本実施形態では、ピン仮撚装置を用いている。 First, in the process of guiding the obtained crimped yarn (6) to the twisted body (33), it is heat-treated with a first heat treatment device (first heater) (32) and false twisted (false twisting step). For example, in the process of guiding the obtained crimped yarn (6) to the twisted body (33) through the feed roller (31), the crimped yarn (6) is subjected to the condition of an overfeed rate of -20 to -5%. Below, it heat-treats with the 1st heat processing apparatus (1st heater) (32) set to 100-140 degreeC, and performs false twist (refer FIG. 2). In the present embodiment, a pin false twisting device is used as the twisted body (33).
前記第１熱処理装置（３２）の温度は１００〜１４０℃の範囲に設定する。前記第１熱処理装置（３２）の温度が１４０℃を超えると次の熱処理工程（５１）での糸の走行が不安定となる。また１００℃未満では仮撚温度が低いために仮撚加工の効果が十分に発現されなくなる。中でも、前記第１熱処理装置（３２）の温度は１０５〜１３５℃の範囲に設定するのが好ましい。 The temperature of said 1st heat processing apparatus (32) is set to the range of 100-140 degreeC. When the temperature of the first heat treatment device (32) exceeds 140 ° C., the running of the yarn in the next heat treatment step (51) becomes unstable. Moreover, since the false twisting temperature is low at less than 100 ° C., the effect of false twisting is not sufficiently exhibited. Especially, it is preferable to set the temperature of the said 1st heat processing apparatus (32) in the range of 105-135 degreeC.
前記仮撚工程（５０）でのオーバーフィード率は−２０〜−５％の範囲に設定する。この仮撚工程（５０）でのオーバーフィード率が−２０％よりさらに負側の値になると引張力が強くなり過ぎて途中で糸切れが発生しやすくなる。また該オーバーフィード率が−５％より正側の値になると糸の緩みが発生して糸の走行状態が不安定になる。中でも、前記仮撚工程（５０）でのオーバーフィード率は−１８〜−８％の範囲に設定するのが好ましい。なお、前記仮撚工程（５０）でのオーバーフィード率とは、｛ローラ（３１）のフィード速度−ローラ（３４）のフィード速度｝／ローラ（３４）のフィード速度×１００で求められる値である。 The overfeed rate in the false twisting step (50) is set in the range of -20 to -5%. If the overfeed rate in the false twisting step (50) becomes a value more negative than −20%, the tensile force becomes too strong and yarn breakage is likely to occur in the middle. When the overfeed rate is a value on the positive side from -5%, the yarn is loosened and the running state of the yarn becomes unstable. Especially, it is preferable to set the overfeed rate in the said false twist process (50) to the range of -18 to -8%. The overfeed rate in the false twisting step (50) is a value obtained by {feed speed of roller (31) −feed speed of roller (34)} / feed speed of roller (34) × 100. .
前記仮撚工程（５０）における撚数（回／ｍ）は、必要とする原着ポリ乳酸仮撚糸の捲縮特性が得られるように設定するが、８００〜１６００回／ｍに設定するのが好ましい。特に、ピン仮撚で仮撚する場合には撚数は９００〜１５００回／ｍに設定するのが好ましく、特に好適なのは１０００〜１４００回／ｍである。 The number of twists (times / m) in the false twisting step (50) is set so as to obtain the necessary crimp characteristics of the original polylactic acid false twisted yarn, but it is set to 800 to 1600 times / m. preferable. In particular, in the case of false twisting by pin false twist, the number of twists is preferably set to 900-1500 times / m, and particularly preferably 1000-1400 times / m.
次いで、前記仮撚された糸を第２熱処理装置（第２ヒーター）（３６）で熱処理する（熱処理工程）。例えば、前記仮撚された糸を第１デリベリローラ（３４）及び第２デリベリローラ（３５）を介して第３デリベリローラ（３７）に導く過程において、該仮撚された糸をオーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された第２熱処理装置（第２ヒーター）（３６）で熱処理することによって、原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を得る（図２参照）。 Next, the false twisted yarn is heat-treated with a second heat treatment apparatus (second heater) (36) (heat treatment step). For example, in the process of guiding the false twisted yarn to the third delivery roller (37) via the first delivery roller (34) and the second delivery roller (35), the false twisted yarn is over-feeded by 10 to 50%. By carrying out heat treatment with a second heat treatment apparatus (second heater) (36) set at 100 to 130 ° C. under the above conditions, an original polylactic acid false twisted yarn (38) is obtained (see FIG. 2).
前記第２熱処理装置（３６）の温度は１００〜１３０℃の範囲に設定する。前記第２熱処理装置（３６）の温度が１３０℃を超えると熱処理工程（５１）での糸の走行が不安定となる。また１００℃未満では熱処理温度の低さのために熱水収縮率が高くなる。中でも、前記第２熱処理装置（３６）の温度は、１０５〜１２５℃の範囲に設定するのが好ましい。 The temperature of said 2nd heat processing apparatus (36) is set to the range of 100-130 degreeC. If the temperature of the second heat treatment apparatus (36) exceeds 130 ° C., the running of the yarn in the heat treatment step (51) becomes unstable. On the other hand, if it is less than 100 ° C., the hot water shrinkage rate is high due to the low heat treatment temperature. Especially, it is preferable to set the temperature of said 2nd heat processing apparatus (36) in the range of 105-125 degreeC.
また、前記第２熱処理装置（３６）の温度は、前記第１熱処理装置（３２）の温度よりも低く設定するのが好ましく、この場合には仮撚による捲縮発現状態を十分に維持しながら原着ポリ乳酸仮撚糸の熱水収縮率を４〜１２％の範囲に入れることができる。 Further, the temperature of the second heat treatment apparatus (36) is preferably set lower than the temperature of the first heat treatment apparatus (32), and in this case, while sufficiently maintaining the state of crimp expression due to false twisting. The hot water shrinkage ratio of the original polylactic acid false twisted yarn can be within a range of 4 to 12%.
前記熱処理工程（５１）でのオーバーフィード率は１０〜５０％の範囲に設定する。この熱処理工程（５１）でのオーバーフィード率が５０％を超えると糸の走行状態が不安定になる。また該オーバーフィード率が１０％未満では得られる原着ポリ乳酸仮撚糸の乾熱捲縮率の発現が不十分となる。中でも、前記熱処理工程（５１）でのオーバーフィード率は１５〜４０％の範囲に設定するのが好ましい。なお、前記熱処理工程（５１）でのオーバーフィード率とは、｛ローラ（３５）のフィード速度−ローラ（３７）のフィード速度｝／ローラ（３５）のフィード速度×１００で求められる値である。 The overfeed rate in the heat treatment step (51) is set in the range of 10 to 50%. If the overfeed rate in the heat treatment step (51) exceeds 50%, the running state of the yarn becomes unstable. On the other hand, if the overfeed rate is less than 10%, the dry heat crimp rate of the obtained polylactic acid false twisted yarn is insufficient. Especially, it is preferable to set the overfeed rate in the said heat processing process (51) to the range of 15-40%. The overfeed rate in the heat treatment step (51) is a value obtained by {feed speed of roller (35) −feed speed of roller (37)} / feed speed of roller (35) × 100.
なお、この発明に係る原着ポリ乳酸仮撚糸は、上記例示した製造方法で製造されたものに特に限定されるものではない。 The original polylactic acid false twisted yarn according to the present invention is not particularly limited to those manufactured by the above-described exemplified manufacturing method.
この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸及びこの発明の製造方法で得られた原着ポリ乳酸仮撚糸は、嵩高性に優れ、高タフネスで耐摩耗性に優れていると共に伸縮性にも優れているから、例えばカーペットの構成糸として好適に用いられる。例えば、この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いてカーペットを製造するに際し、タフト後の熱セット（通常は乾熱処理及び／又は蒸気処理）によって潜在化している原着ポリ乳酸仮撚糸の捲縮を発現させることで、十分な嵩高性を有し、耐摩耗性及び耐ヘタリ性に優れたカーペットとなる。しかして、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて構成したカーペット及びこの発明の製造方法で得られた原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて構成したカーペットは、十分な嵩高性及び十分なボリューム感を有したものとなると共に耐摩耗性及び耐ヘタリ性にも優れたものとなる。例えば、得られた原着ポリ乳酸仮撚糸は、基布にタフトされてカーペットに構成される。前記基布としては、特に限定されるものではないが、例えばポリエステル不織布、ポリプロピレン不織布の他、ポリ乳酸繊維からなる不織布等が挙げられる。中でも、前記基布としてはポリ乳酸繊維からなる不織布を用いるのが好ましく、この場合には、使用後廃棄された際にタフトカーペットの全体が微生物等により分解されるので地球環境保護に十分に貢献することができる。 The original polylactic acid false twisted yarn of this invention and the original polylactic acid false twisted yarn obtained by the production method of this invention are excellent in bulkiness, high toughness, excellent in wear resistance and excellent in elasticity. For example, it is suitably used as a constituent yarn of a carpet. For example, when producing a carpet using the original polylactic acid false twisted yarn, the crimping of the original polylactic acid false twisted yarn that has been made latent by the heat setting after tufting (usually dry heat treatment and / or steam treatment) is manifested. By doing so, the carpet has sufficient bulkiness and is excellent in abrasion resistance and settling resistance. Thus, the carpet constituted by using the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention and the carpet constituted by using the original polylactic acid false twisted yarn obtained by the production method of the present invention have sufficient bulkiness and sufficient volume. It has a feeling, and also has excellent wear resistance and settling resistance. For example, the obtained original polylactic acid false twisted yarn is tufted into a base fabric to form a carpet. Although it does not specifically limit as said base fabric, For example, the nonwoven fabric etc. which consist of a polylactic acid fiber other than a polyester nonwoven fabric and a polypropylene nonwoven fabric etc. are mentioned. Among them, it is preferable to use a non-woven fabric made of polylactic acid fibers as the base fabric. In this case, the entire tuft carpet is decomposed by microorganisms and the like when discarded after use, thus contributing to the protection of the global environment. can do.
この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、撚糸、無撚糸いずれの状態で用いても良く、また例えば無撚糸を他の無撚糸とエアーエンタングル設備で混繊して混繊糸形態で用いることもできる。また、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸は、他のナイロン捲縮糸、ポリプロピレン捲縮糸、ポリエステル捲縮糸等と合撚して合撚糸となし、これをカーペットの構成糸として用いることもできる。環境対応のリサイクルを十分に考慮すると、カーペットの他の構成素材（原着ポリ乳酸仮撚糸以外の素材）としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステルを用いるのが好ましい。 The original polylactic acid false twisted yarn of the present invention may be used in either a twisted yarn or a non-twisted yarn state. For example, a non-twisted yarn may be mixed with other untwisted yarns in an air entangled equipment and used in the form of a mixed yarn. it can. In addition, the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention is twisted with other nylon crimped yarn, polypropylene crimped yarn, polyester crimped yarn or the like to form a twisted yarn, which may be used as a constituent yarn of a carpet. it can. When environmentally friendly recycling is sufficiently taken into consideration, it is preferable to use polyester such as PET (polyethylene terephthalate) as another constituent material of the carpet (a material other than the original polylactic acid false twisted yarn).
また、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸を２または３本用い、上撚り、下撚りを施して撚り仮撚糸（撚り数は１５０〜２５０回／ｍが好ましい）とした後、１００〜１２５℃の熱風処理又は９０〜１１５℃の真空蒸気熱処理を行うことによって、撚り止めを行うと共に仮撚糸の嵩高性、耐摩耗性及び耐へたり性をさらに向上せしめた原着ポリ乳酸糸を得て、該原着ポリ乳酸糸をタフトして高級カーペットを構成することもできる。 In addition, two or three of the original polylactic acid false twisted yarns of the present invention are used, and an upper twist and a lower twist are applied to obtain a twisted false twist yarn (the number of twists is preferably 150 to 250 times / m), and then 100 to 125 ° C. By carrying out the hot air treatment or vacuum steam heat treatment at 90 to 115 ° C., an original polylactic acid yarn is obtained which has been further improved in the bulkiness, wear resistance and sag resistance of the false twisted yarn while being twisted, The original polylactic acid yarn can be tufted to constitute a high-grade carpet.
ここで用いられた用語及び説明は、この発明に係る実施形態を説明するために用いられたものであって、この発明はこれに限定されるものではない。この発明は請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも許容するものである。 The terms and explanations used here are used to describe the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these. Within the scope of the claims, the present invention allows any design changes without departing from the spirit thereof.
次に、この発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。 Next, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not particularly limited to these examples.
＜実施例１＞
図１に示す構成からなる製造装置を用いて原着ポリ乳酸捲縮糸を製造した。即ち、まずポリ乳酸投入口（１０）からポリ乳酸チップ（Ｌ−乳酸９８質量％とＤ−乳酸２質量％からなる乳酸モノマーの重合体、重量平均分子量１４００００、相対粘度３．２、ガラス転移温度Ｔｇ：５７℃、融点Ｔｍ：１７０℃、軟化点温度Ｔｓ：１３０℃、結晶化温度Ｔｃ：１１５℃）１００質量部を投入する一方、着色剤投入口（１１）からカーボンブラックのマスターバッチ（前記ポリ乳酸７５質量％、カーボンブラック２５質量％の組成）４質量部を投入してベント（１３）付き２軸押出機（１２）内で脱気しながら２３０℃で溶融混練した後、２軸押出機（１２）の先端に取り付けられた紡糸口金（１５）の９６個の円形断面（丸断面）のノズルから紡糸ビーム温度２２５℃で押出して３口金分をまとめて紡糸した。
<Example 1>
An original polylactic acid crimped yarn was produced using a production apparatus having the structure shown in FIG. That is, first, a polylactic acid chip (a polymer of lactic acid monomer composed of 98% by mass of L-lactic acid and 2% by mass of D-lactic acid, a weight average molecular weight of 140000, a relative viscosity of 3.2, a glass transition temperature from a polylactic acid charging port (10). Tg: 57 ° C., melting point Tm: 170 ° C., softening point temperature Ts: 130 ° C., crystallization temperature Tc: 115 ° C.) 100 parts by mass, while carbon black masterbatch (from the colorant inlet (11)) (Composition of 75% by mass of polylactic acid and 25% by mass of carbon black) 4 parts by mass were melt-kneaded at 230 ° C. while degassing in a biaxial extruder (12) with a vent (13), and then biaxial extrusion The spinneret (15) attached at the tip of the machine (12) was extruded from 96 circular cross-section (round cross-section) nozzles at a spinning beam temperature of 225 ° C., and the three spinnerets were collectively spun.
次に、紡糸された糸条を冷風吹付装置（１６）からの冷風（２０℃７０％ＲＨ）によって冷却・固化し、丸断面フィラメント２８８本からなるマルチフィラメント糸を得た。次いで、前記糸条に油剤付与装置（１７）でもって油剤を付与し、糸を集束し、速度４６２ｍ／分の速度で回転する非加熱の引き取りローラ（１）に捲回して引き取った後、速度４６５ｍ／分・温度６０℃に設定された予熱ローラ（２）で糸の予熱を行った。 Next, the spun yarn was cooled and solidified by cold air (20 ° C. 70% RH) from a cold air spraying device (16) to obtain a multifilament yarn comprising 288 round cross-section filaments. Next, an oil agent is applied to the yarn with an oil agent applicator (17), the yarn is focused, wound on an unheated take-up roller (1) rotating at a speed of 462 m / min, and then taken up. The yarn was preheated with a preheating roller (2) set to 465 m / min and a temperature of 60 ° C.
しかる後、前記紡糸糸を速度４８９ｍ／分・温度１１５℃に設定された延伸ローラ（３）に捲回し、速度２２００ｍ／分・温度１２０℃に設定された熱セットローラ（４）との間で延伸を行った。延伸倍率は４．５倍であった。熱セットローラ（４）の温度は、ポリ乳酸の軟化点温度Ｔｓよりも低い１２０℃とした。 Thereafter, the spun yarn is wound around a drawing roller (3) set at a speed of 489 m / min and a temperature of 115 ° C., and between the heat setting roller (4) set at a speed of 2200 m / min and a temperature of 120 ° C. Stretching was performed. The draw ratio was 4.5 times. The temperature of the heat setting roller (4) was 120 ° C. lower than the softening point temperature Ts of polylactic acid.
次に、熱セットが行われた延伸糸を加熱流体捲縮付与装置（５）内に導き、１１０℃、０．６ＭＰａの加熱加圧空気を接触させて糸に捲縮を付与した後、この捲縮糸を冷却ドラム（２０）で３０℃まで冷却した。前記加熱加圧空気の温度は、ポリ乳酸の結晶化温度Ｔｃよりも低い１１０℃とした。次いで、捲縮糸に交絡処理装置（２１）で３０個／ｍの交絡処理を行い、０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘの巻き取り張力で速度１９１０ｍ／分のワインダー（２２）に巻き取って、原着ポリ乳酸捲縮糸（６）を得た。 Next, the drawn yarn subjected to heat setting is introduced into the heated fluid crimping device (5), and heated and pressurized air at 110 ° C. and 0.6 MPa is brought into contact with the yarn to crimp this yarn. The crimped yarn was cooled to 30 ° C. with a cooling drum (20). The temperature of the heated and pressurized air was 110 ° C., which is lower than the crystallization temperature Tc of polylactic acid. Next, the crimped yarn is subjected to an entanglement treatment of 30 pcs / m with an entanglement processing device (21), wound on a winder (22) with a winding tension of 0.05 cN / dtex and a speed of 1910 m / min. A lactic acid crimped yarn (6) was obtained.
得られた原着ポリ乳酸捲縮糸（６）は、総繊度１１７８ｄｔｅｘ／２８８フィラメント（単糸繊度４．１ｄｔｅｘ）の丸断面（異形度１．０５）糸で、相対粘度が３．０、強度が２．７２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が４３．５％、熱水収縮率が５．８％、乾熱捲縮率が１０．８％であった。 The obtained original polylactic acid crimped yarn (6) is a round cross-section (profile degree 1.05) yarn having a total fineness of 1178 dtex / 288 filament (single yarn fineness of 4.1 dtex), a relative viscosity of 3.0, and strength. Was 2.72 cN / dtex, elongation was 43.5%, hot water shrinkage was 5.8%, and dry heat crimp was 10.8%.
次に、図２に示す構成からなる仮撚加工装置（日本スピンドル製造株式会社製のピン仮撚装置；高速仮撚機ＮＨ−８2型）を用いて上記原着ポリ乳酸捲縮糸（６）から原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を製造した。即ち、前記得られた捲縮糸（６）をフィードローラ（３１）を介して施撚体（３３）に導く過程において、捲縮糸（６）をオーバーフィード率−１８．０％で１３０℃に設定された第１熱処理装置（第１ヒーター）（３２）で熱処理して仮撚（撚り回数１１８０回／ｍ）した後、該糸を第１デリベリローラ（３４）及び第２デリベリローラ（３５）を介して第３デリベリローラ（３７）に導く過程において、該仮撚された糸をオーバーフィード率２７．０％で１１０℃に設定された第２熱処理装置（第２ヒーター）（３６）で熱処理することによって、原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を得た。 Next, the original polylactic acid crimped yarn (6) using a false twisting device (a pin false twist device manufactured by Nippon Spindle Manufacturing Co., Ltd .; high-speed false twister NH-8 type 2 ) having the configuration shown in FIG. ) Produced an original polylactic acid false twisted yarn (38). That is, in the process of guiding the obtained crimped yarn (6) to the twisted body (33) through the feed roller (31), the crimped yarn (6) is 130 ° C. at an overfeed rate of −18.0%. After heat treatment with a first heat treatment apparatus (first heater) (32) set to 2 and false twisting (twisting number 1180 times / m), the first delivery roller (34) and the second delivery roller (35) are turned on the yarn. And heat treating the false twisted yarn with a second heat treatment device (second heater) (36) set at 110 ° C. with an overfeed rate of 27.0%. Thus, an original polylactic acid false twisted yarn (38) was obtained.
得られた原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）は、強度が１．９３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３５．１％、熱水収縮率が６．６％、乾熱捲縮率が２７．６％であった。 The obtained original polylactic acid false twisted yarn (38) has a strength of 1.93 cN / dtex, an elongation of 35.1%, a hot water shrinkage of 6.6%, and a dry heat crimp of 27.6%. Met.
得られた原着ポリ乳酸仮撚糸を２本用い、撚り数１８０回／ｍで下撚りと上撚りを施し合撚糸とした後、１１５℃の熱風処理で撚り止めを行い、カーペット用のパイル糸とした。このパイル糸を用いて、ゲージ：１／８（２．５４ｃｍ／８針）、ステッチ：４２本／１０ｃｍ、パイル長さ：１０ｍｍ、パイル部目付：１０００ｇ／ｍ2の規格でカットパイルを備えたタフテッドカーペットを作製した。 Using the two original polylactic acid false twisted yarns obtained, after applying a lower twist and an upper twist at a twist number of 180 times / m to make a twisted yarn, the yarn was twisted by hot air treatment at 115 ° C., and pile yarn for carpet It was. Using this pile yarn, a cut pile was prepared according to the standards of gauge: 1/8 (2.54 cm / 8 needle), stitch: 42 pieces / 10 cm, pile length: 10 mm, pile unit weight: 1000 g / m 2 A tufted carpet was produced.
＜実施例２、３＞
仮撚加工工程の製造条件を表１に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を製造した。得られた原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は表１に示したとおりである。この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて実施例１と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。
<Examples 2 and 3>
An original polylactic acid false twist yarn (38) was produced in the same manner as in Example 1 except that the production conditions of the false twisting step were set to the values shown in Table 1. The properties of the obtained original polylactic acid false twisted yarn are as shown in Table 1. Using this original polylactic acid false twisted yarn, a tufted carpet was produced in the same manner as in Example 1.
＜実施例４＞
紡糸口金（１５）として、９６個の円形断面（丸断面）のノズルを備えた紡糸口金を用いた以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸捲縮糸（６）を得た。
<Example 4>
An original polylactic acid crimped yarn (6) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the spinneret (15) was a spinneret equipped with 96 circular cross-section (round cross-section) nozzles.
得られた原着ポリ乳酸捲縮糸（６）は、総繊度１４４８ｄｔｅｘ／１９２フィラメント（単糸繊度７．５ｄｔｅｘ）の丸断面（異形度１．０５）糸で、相対粘度が３．０、強度が２．４７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が４６．６％、熱水収縮率が４．５％、乾熱捲縮率が１１．２％であった。 The obtained original polylactic acid crimped yarn (6) is a round cross-section (profile degree 1.05) yarn having a total fineness of 1448 dtex / 192 filament (single yarn fineness of 7.5 dtex), a relative viscosity of 3.0, and a strength Was 2.47 cN / dtex, the elongation was 46.6%, the hot water shrinkage was 4.5%, and the dry heat crimp was 11.2%.
次に、図２に示す構成からなる仮撚加工装置（日本スピンドル製造株式会社製のピン仮撚装置；高速仮撚機ＮＨ−８2型）を用いて上記原着ポリ乳酸捲縮糸から原着ポリ乳酸仮撚糸を製造した。即ち、前記得られた捲縮糸（６）をフィードローラ（３１）を介して施撚体（３３）に導く過程において、捲縮糸（６）をオーバーフィード率−１５．０％で１３０℃に設定された第１熱処理装置（第１ヒーター）（３２）で熱処理して仮撚（撚り回数１０５０回／ｍ）した後、該糸を第１デリベリローラ（３４）及び第２デリベリローラ（３５）を介して第３デリベリローラ（３７）に導く過程において、該仮撚された糸をオーバーフィード率３５．５％で１１０℃に設定された第２熱処理装置（第２ヒーター）（３６）で熱処理することによって、原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を得た。 Next, using the false twisting apparatus (Nippon Spindle Manufacturing Co., Ltd. pin false twisting apparatus; high-speed false twisting machine NH-8 type 2 ) having the structure shown in FIG. A coated polylactic acid false twisted yarn was produced. That is, in the process of guiding the obtained crimped yarn (6) to the twisted body (33) through the feed roller (31), the crimped yarn (6) is 130 ° C. at an overfeed rate of −15.0%. After heat treatment with a first heat treatment apparatus (first heater) (32) set to 2 and false twisting (twisting number 1050 times / m), the first delivery roller (34) and the second delivery roller (35) are put into the yarn. And heat treating the false twisted yarn with a second heat treatment device (second heater) (36) set at 110 ° C. with an overfeed rate of 35.5%. Thus, an original polylactic acid false twisted yarn (38) was obtained.
得られた原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）は、強度が１．８５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３６．５％、熱水収縮率が５．４％、乾熱捲縮率が３３．６％であった。 The obtained original polylactic acid false twisted yarn (38) has a strength of 1.85 cN / dtex, an elongation of 36.5%, a hot water shrinkage of 5.4%, and a dry heat crimp of 33.6%. Met.
得られた原着ポリ乳酸仮撚糸を２本用い、撚り数１８０回／ｍで下撚りと上撚りを施し合撚糸とした後、９５℃の真空蒸気で熱処理して撚り止めを行い、カーペット用のパイル糸とした。このパイル糸を用いて、ゲージ：１／８（２．５４ｃｍ／８針）、ステッチ：３６本／１０ｃｍ、パイル長さ：１０ｍｍ、パイル部目付：１０００ｇ／ｍ2の規格でカットパイルを備えたタフテッドカーペットを作製した。 Using two of the original polylactic acid false twisted yarns obtained, twisting and twisting at a twist rate of 180 times / m to make a combined twisted yarn, then heat-treating with vacuum steam at 95 ° C. Pile yarn. Using this pile yarn, a cut pile was provided according to the standards of gauge: 1/8 (2.54 cm / 8 needle), stitch: 36 pieces / 10 cm, pile length: 10 mm, pile unit weight: 1000 g / m 2 A tufted carpet was produced.
＜実施例５、６＞
仮撚加工工程の製造条件を表１に示す値に設定した以外は、実施例４と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を製造した。得られた原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は表１に示したとおりである。この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて実施例４と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。
<Examples 5 and 6>
An original polylactic acid false twisted yarn (38) was produced in the same manner as in Example 4 except that the production conditions of the false twisting step were set to the values shown in Table 1. The properties of the obtained original polylactic acid false twisted yarn are as shown in Table 1. Using this original polylactic acid false twisted yarn, a tufted carpet was produced in the same manner as in Example 4.
＜実施例７＞
単繊維の断面形状が異形度１．４の略円形状である糸を用いた以外は、実施例４と同様にして原着ポリ乳酸捲縮糸（６）を製造した。この捲縮糸を用いて、仮撚加工工程の製造条件を表１に示す値に設定した以外は、実施例４と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸（３８）を製造した。得られた原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は表１に示したとおりである。この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて実施例４と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。
<Example 7>
An original polylactic acid crimped yarn (6) was produced in the same manner as in Example 4 except that a yarn having a cross-sectional shape of a single fiber and a substantially circular shape with a degree of profile of 1.4 was used. Using this crimped yarn, an original polylactic acid false twisted yarn (38) was produced in the same manner as in Example 4 except that the production conditions of the false twisting step were set to the values shown in Table 1. The properties of the obtained original polylactic acid false twisted yarn are as shown in Table 1. Using this original polylactic acid false twisted yarn, a tufted carpet was produced in the same manner as in Example 4.
＜比較例１＞
実施例１で得られた原着ポリ乳酸捲縮糸（６）をそのまま用いて（仮撚加工を省略して）実施例１と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。
<Comparative Example 1>
A tufted carpet was produced in the same manner as in Example 1 using the original polylactic acid crimped yarn (6) obtained in Example 1 as it was (omitting false twisting).
＜比較例２＞
紡糸口金（１５）として、３２個の略Ｙ字形状断面のノズルを備えた紡糸口金を用いた以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸捲縮糸を製造した。
<Comparative Example 2>
An original polylactic acid crimped yarn was produced in the same manner as in Example 1 except that a spinneret provided with 32 nozzles having a substantially Y-shaped cross section was used as the spinneret (15).
得られた原着ポリ乳酸捲縮糸は、総繊度１１００ｄｔｅｘ／９６フィラメント（単糸繊度１１．５ｄｔｅｘ）の異形度２．２の異形断面糸で、相対粘度が３．０、強度が１．５４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３２．０％、熱水収縮率が４．１％、乾熱捲縮率が１２．３％であった。 The obtained original polylactic acid crimped yarn is a modified cross-sectional yarn having a total fineness of 1100 dtex / 96 filaments (single yarn fineness of 11.5 dtex) and a modified degree of 2.2, having a relative viscosity of 3.0 and a strength of 1.54 cN. / Dtex, elongation was 32.0%, hot water shrinkage was 4.1%, and dry heat crimp was 12.3%.
仮撚加工工程の製造条件を表２に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸を製造した。得られた原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は表２に示したとおりである。この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて実施例１と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。 An original polylactic acid false twisted yarn was produced in the same manner as in Example 1 except that the production conditions of the false twisting step were set to the values shown in Table 2. The properties of the obtained original polylactic acid false twisted yarn are as shown in Table 2. Using this original polylactic acid false twisted yarn, a tufted carpet was produced in the same manner as in Example 1.
＜比較例３＞
図１に示す構成からなる製造装置におけるポリ乳酸投入口（１０）からポリ乳酸チップ（Ｌ−乳酸９８質量％とＤ−乳酸２質量％からなる乳酸モノマーの重合体、重量平均分子量２２００００、相対粘度４．０）１００質量部を投入する一方、着色剤投入口（１１）からカーボンブラックのマスターバッチ（前記ポリ乳酸７５質量％、カーボンブラック２５質量％の組成）４質量部を投入してベント（１３）付き２軸押出機（１２）内で脱気しながら２３０℃で溶融混練した。２軸押出機（１２）の出口でのポリ乳酸の溶融粘度が高すぎるために、ポリマー管温度２２５℃の紡糸ヘッド（１４）までのポリマー管内での圧力損失が大きく、紡糸ヘッド（１４）出口でポリ乳酸の吐出量ムラが顕著に発生した。そこで、２軸押出機（１２）の温度を２３５℃に、ポリマー管温度を２５０℃に設定した。これによりポリ乳酸の吐出量は安定したが、紡糸ヘッド（１４）出口でポリ乳酸が黄変し、しかも熱分解と思われる発煙も発生し、良好状態に紡糸することができなかった。
<Comparative Example 3>
A polylactic acid chip (polymer of lactic acid monomer comprising 98% by mass of L-lactic acid and 2% by mass of D-lactic acid, weight average molecular weight 220,000, relative viscosity from the polylactic acid inlet (10) in the production apparatus having the structure shown in FIG. 4.0) While charging 100 parts by mass, 4 parts by mass of carbon black masterbatch (composition of 75% by mass of polylactic acid and 25% by mass of carbon black) was introduced from the colorant inlet (11) and vented ( 13) The mixture was melt-kneaded at 230 ° C. while degassing in a twin screw extruder (12). Since the melt viscosity of polylactic acid at the outlet of the twin-screw extruder (12) is too high, the pressure loss in the polymer tube up to the spinning head (14) with a polymer tube temperature of 225 ° C is large, and the outlet of the spinning head (14) As a result, uneven discharge of polylactic acid occurred remarkably. Therefore, the temperature of the twin screw extruder (12) was set to 235 ° C, and the polymer tube temperature was set to 250 ° C. As a result, the discharge amount of polylactic acid was stabilized, but the polylactic acid was yellowed at the outlet of the spinning head (14), and smoke generation that was thought to be thermal decomposition was also generated, so that spinning could not be performed in a good state.
＜比較例４、５、７＞
仮撚加工工程の製造条件を表２に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸の製造を試みたが、仮撚工程において糸が切れたため、仮撚糸を製造することはできなかった。
<Comparative Examples 4, 5, 7>
Except that the manufacturing conditions of the false twisting process were set to the values shown in Table 2, the production of the original polylactic acid false twisted yarn was tried in the same manner as in Example 1, but the false twisted yarn was broken because the yarn was broken in the false twisting process. Could not be manufactured.
＜比較例６＞
仮撚加工工程の製造条件を表２に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸を製造した。得られた原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は表２に示したとおりである。この原着ポリ乳酸仮撚糸の乾熱捲縮率は１３．５％であり、捲縮発現性が不十分であった。この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて実施例１と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。
<Comparative Example 6>
An original polylactic acid false twisted yarn was produced in the same manner as in Example 1 except that the production conditions of the false twisting step were set to the values shown in Table 2. The properties of the obtained original polylactic acid false twisted yarn are as shown in Table 2. This original polylactic acid false twisted yarn had a dry heat crimp rate of 13.5%, and the crimp expression was insufficient. Using this original polylactic acid false twisted yarn, a tufted carpet was produced in the same manner as in Example 1.
＜比較例８＞
仮撚加工工程の製造条件を表３に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸を製造した。得られた原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は表３に示したとおりである。この原着ポリ乳酸仮撚糸の熱水収縮率は１３．７％であった。この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて実施例１と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。
<Comparative Example 8>
An original polylactic acid false twisted yarn was produced in the same manner as in Example 1 except that the production conditions of the false twisting step were set to the values shown in Table 3. The properties of the obtained original polylactic acid false twisted yarn are as shown in Table 3. The hot-water shrinkage rate of this original polylactic acid false twisted yarn was 13.7%. Using this original polylactic acid false twisted yarn, a tufted carpet was produced in the same manner as in Example 1.
＜比較例９、１１＞
仮撚加工工程の製造条件を表３に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸の製造を試みたが、熱処理工程において糸の弛みが発生したため、仮撚糸を良好に製造することはできなかった。
<Comparative Examples 9 and 11>
Except that the manufacturing conditions of the false twisting process were set to the values shown in Table 3, production of the original polylactic acid false twisted yarn was attempted in the same manner as in Example 1, but since the yarn slackened during the heat treatment process, The twisted yarn could not be produced satisfactorily.
＜比較例１０＞
仮撚加工工程の製造条件を表３に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして原着ポリ乳酸仮撚糸を製造した。得られた原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は表３に示したとおりである。この原着ポリ乳酸仮撚糸の乾熱捲縮率は１４．７％であり、捲縮発現性が不十分であった。この原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて実施例１と同様にしてタフテッドカーペットを作製した。
<Comparative Example 10>
An original polylactic acid false twisted yarn was produced in the same manner as in Example 1 except that the production conditions of the false twisting step were set to the values shown in Table 3. The properties of the obtained original polylactic acid false twisted yarn are as shown in Table 3. This original polylactic acid false twisted yarn had a dry heat crimp rate of 14.7%, and the crimp expression was insufficient. Using this original polylactic acid false twisted yarn, a tufted carpet was produced in the same manner as in Example 1.
なお、各原着ポリ乳酸捲縮糸及び各原着ポリ乳酸仮撚糸の特性は下記測定法に基づいて測定した。また、得られたタフテッドカーペットの嵩高性及び耐摩耗性は下記評価法に基づいて評価した。これらの結果を表１〜３に示す。 In addition, the characteristic of each original polylactic acid crimped yarn and each original polylactic acid false twist yarn was measured based on the following measuring method. Moreover, the bulkiness and abrasion resistance of the obtained tufted carpet were evaluated based on the following evaluation methods. These results are shown in Tables 1-3.
＜相対粘度測定法＞
フェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（質量比）の混合溶液に試料を１ｇ／ｄＬの濃度となるよう溶解せしめ、２０℃でウベローデ粘度管を用いて相対粘度を測定した。
<Relative viscosity measurement method>
The sample was dissolved in a mixed solution of phenol / tetrachloroethane = 60/40 (mass ratio) to a concentration of 1 g / dL, and the relative viscosity was measured at 20 ° C. using an Ubbelohde viscosity tube.
＜重量平均分子量測定法＞
試料を１０ｍｇ／ｍＬの濃度になるようクロロホルムに溶解せしめ、クロロホルムを溶媒として、東ソー製ＨＬＣ８１２０ＧＰＣによりＧＰＣ分析を行い、重量平均分子量Ｍｗを測定した。検出器はＲＩ（赤外分光器）を用い、分子量の標準物質としてはポリスチレンを使用した。
<Weight average molecular weight measurement method>
The sample was dissolved in chloroform so as to have a concentration of 10 mg / mL, and GPC analysis was performed by using HLC8120GPC manufactured by Tosoh, using chloroform as a solvent, and the weight average molecular weight Mw was measured. RI (infrared spectrometer) was used as a detector, and polystyrene was used as a standard substance for molecular weight.
＜Ｌ−乳酸の比率測定法＞
ポリ乳酸を加水分解し、メタノール性水酸化ナトリウム溶液（濃度１．０Ｎ）を溶媒として高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ：島津製作所ＬＣ１０ＡＤ型）を使用してＬ−乳酸の比率を求めた。
<L-lactic acid ratio measurement method>
Polylactic acid was hydrolyzed, and the ratio of L-lactic acid was determined using high performance liquid chromatography (HPLC: Shimadzu Corporation LC10AD type) using methanolic sodium hydroxide solution (concentration: 1.0 N) as a solvent.
＜異形度評価法＞
単糸を切断後、光学顕微鏡を用いて単糸の外接円直径（Ｂ）と内接円直径（Ａ）を測定して、Ｂ／Ａの値を異形度とした（図３参照）。
<Variation degree evaluation method>
After cutting the single yarn, the circumscribed circle diameter (B) and the inscribed circle diameter (A) of the single yarn were measured using an optical microscope, and the value of B / A was defined as the degree of irregularity (see FIG. 3).
＜強伸度測定法＞
ＵＳＴＥＲ社製ＴＥＮＳＯＲＡＰＩＤ３の引張試験機を用い、試料長２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分の条件で強力（ｃＮ）と伸度（％）を測定した。強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）は、強力（ｃＮ）を総繊度で除した値である。
<Strong elongation measurement method>
Strength (cN) and elongation (%) were measured under the conditions of a sample length of 25 cm and a tensile speed of 30 cm / min using a tensile tester of TENSORAPID3 manufactured by USTER. The strength (cN / dtex) is a value obtained by dividing the strength (cN) by the total fineness.
＜繊度測定法＞
ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠して測定した。
<Fineness measurement method>
Measurement was performed in accordance with JIS L1013.
＜熱水収縮率測定法＞
熱水収縮率（％）は、ＪＩＳ Ｌ１０１３のカセ収縮率（Ａ法）に準拠して測定した。まず、ボビンパッケージからカセ取りした原着ポリ乳酸捲縮糸を試料とする。この試料糸に総繊度ｄｔｅｘ×０．８８２ｍＮ（９０ｍｇ／ｄｔｅｘ）の張力を与える荷重をかけ１０秒経過した後に、試料長さ（Ｌｓ１）を測定する。無荷重状態にて９８℃の熱水に３０分間浸漬した後、一昼夜自然乾燥させる。この乾燥後の捲縮糸を熱水処理後の原着ポリ乳酸捲縮糸とする。この熱水処理後の原着ポリ乳酸捲縮糸に、総繊度ｄｔｅｘ×０．８８２ｍＮ（９０ｍｇ／ｄｔｅｘ）の張力を与える荷重をかけ１０秒経過した後に、試料長さ（Ｌｓ２）を測定する。
熱水収縮率（％）＝｛（Ｌｓ１−Ｌｓ２）／Ｌｓ１｝×１００
上記式より熱水収縮率（％）を求める。
<Hot water shrinkage measurement method>
The hot water shrinkage rate (%) was measured according to the casserole shrinkage rate (Method A) of JIS L1013. First, an original polylactic acid crimped yarn cut from a bobbin package is used as a sample. A load giving a tension of total fineness dtex × 0.882 mN (90 mg / dtex) is applied to the sample yarn, and after 10 seconds, the sample length (Ls1) is measured. After being immersed in hot water at 98 ° C. for 30 minutes in an unloaded state, it is naturally dried overnight. This dried crimped yarn is used as an original polylactic acid crimped yarn after hot water treatment. A load giving a total fineness of dtex × 0.882 mN (90 mg / dtex) is applied to the original polylactic acid crimped yarn after the hot water treatment, and after 10 seconds, the sample length (Ls2) is measured.
Hot water shrinkage (%) = {(Ls1-Ls2) / Ls1} × 100
The hot water shrinkage (%) is obtained from the above formula.
＜乾熱捲縮率測定法＞
ボビンパッケージからカセ取りした原着ポリ乳酸捲縮糸を、無荷重状態で１００℃の熱風で１０分間処理した後、１０分間自然放置する。この糸を乾熱処理後の原着ポリ乳酸捲縮糸とする。この乾熱処理後の原着ポリ乳酸捲縮糸に、総繊度ｄｔｅｘ×０．８８２ｍＮ（９０ｍｇ／ｄｔｅｘ）の張力を与える定荷重をかけ１０秒経過した後に、試料長さ（Ｌｃ１）を測定する。次いで、前記乾熱処理後の原着ポリ乳酸捲縮糸に、総繊度ｄｔｅｘ×０．０１７６ｍＮ（１．８ｍｇ／ｄｔｅｘ）の張力を与える定荷重をかけ１０秒経過した後に、試料長さ（Ｌｃ２）を測定する。
乾熱捲縮率（％）＝｛（Ｌｃ１−Ｌｃ２）／Ｌｃ１｝×１００
上記式より乾熱捲縮率（％）を求める。
<Dry heat crimp rate measurement method>
The original polylactic acid crimped yarn cut from the bobbin package is treated with hot air at 100 ° C. for 10 minutes under no load, and then allowed to stand for 10 minutes. This yarn is the original polylactic acid crimped yarn after dry heat treatment. A constant load giving a tension of total fineness dtex × 0.882 mN (90 mg / dtex) is applied to the original polylactic acid crimped yarn after the dry heat treatment, and after 10 seconds, the sample length (Lc1) is measured. Next, after applying a constant load that gives a tension of total fineness dtex × 0.0176 mN (1.8 mg / dtex) to the original polylactic acid crimped yarn after the dry heat treatment, the sample length (Lc2) Measure.
Dry heat crimp rate (%) = {(Lc1-Lc2) / Lc1} × 100
The dry heat crimp rate (%) is obtained from the above formula.
＜仮撚糸の評価＞
本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸の規定範囲（強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２５〜５０％、熱水収縮率が４〜１２％、乾熱捲縮率が２０〜５０％）の全てを満たすものを「○」とし、上記４特性のうち少なくとも１つの特性が規定範囲を逸脱しているものを「×」とした。
<Evaluation of false twisted yarn>
Specified range of the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention (strength is 1.5-2.65 cN / dtex, elongation is 25-50%, hot water shrinkage is 4-12%, dry heat crimp is 20 ˜50%) was evaluated as “◯”, and at least one of the above four characteristics deviated from the specified range as “X”.
＜嵩高性評価＞
カーペットを真上から見た時に、パイル表皮の隙間から基布が見える状態を目視で評価し、基布が全く見えないものを「◎◎」、基布が見えにくいものを「◎」、基布がある程度見えるものを「○」、基布がよく見えるものを「×」とした。
<Bulkness evaluation>
When the carpet is viewed from directly above, the condition where the base fabric can be seen through the gaps in the pile skin is visually evaluated. “◎◎” indicates that the base fabric is not visible at all, and “◎” indicates that the base fabric is difficult to see. The case where the cloth can be seen to some extent is indicated as “◯”, and the cloth where the base cloth is visible is indicated as “X”.
＜耐摩耗性評価＞
カーペットの耐摩耗性は、ＪＩＳ Ｌ１０９６．１７．３に規定のテーバー型摩耗試験機を用いて評価した。即ち、Ｈ−１８摩耗輪を使用し、この摩耗輪に９．８Ｎの荷重をかけ試験台を１０００回回転させて試験片を摩耗させ、その摩耗状態を目視により評価した。摩耗の非常に少ないものを「◎」、摩耗の少ないものを「○」、摩耗がある程度あるものを「△」、摩耗が多いものを「×」とした。
<Abrasion resistance evaluation>
The abrasion resistance of the carpet was evaluated using a Taber type abrasion tester specified in JIS L1096.17.3. That is, an H-18 wear wheel was used, a load of 9.8 N was applied to the wear wheel, the test stand was rotated 1000 times to wear the test piece, and the wear state was visually evaluated. Those with very little wear were marked with “◎”, those with little wear were marked with “◯”, those with some wear were “△”, and those with much wear were marked with “X”.
表１から明らかなように、この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて構成された実施例１〜７のカーペットは、十分な嵩高性が得られると共に耐摩耗性に優れていた。これに対し、比較例１のカーペットは嵩高性が不十分であり、比較例２のカーペットは耐摩耗性に劣っていた。 As is apparent from Table 1, the carpets of Examples 1 to 7 constituted using the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention had sufficient bulkiness and excellent wear resistance. On the other hand, the carpet of Comparative Example 1 was insufficient in bulkiness, and the carpet of Comparative Example 2 was inferior in wear resistance.
また、この発明の製造方法における仮撚加工条件の規定範囲を逸脱する比較例４、５、７では、仮撚工程において糸が切れたために仮撚糸を製造することはできなかった。また、この発明の製造方法における仮撚加工条件の規定範囲を逸脱する比較例９、１１では、熱処理工程において糸の弛みが発生したため、仮撚糸を良好に製造することはできなかった。また、この発明の製造方法における仮撚加工条件の規定範囲を逸脱する比較例６では、乾熱捲縮率が１３．５％で捲縮発現が不十分であり、同比較例８では熱水収縮率が１２％を上回っており、また同比較例１０では乾熱捲縮率が１４．７％で捲縮発現が不十分であり、比較例６、８、１０のいずれにおいても、強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２５〜５０％、熱水収縮率が４〜１２％、乾熱捲縮率が２０〜５０％である本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸を製造することはできなかった。 In Comparative Examples 4, 5, and 7 that deviate from the prescribed range of false twisting conditions in the production method of the present invention, false twists could not be produced because the yarn was broken in the false twist process. Further, in Comparative Examples 9 and 11 that deviated from the prescribed range of false twisting conditions in the production method of the present invention, loose yarn was generated in the heat treatment step, and thus false twists could not be produced satisfactorily. Further, in Comparative Example 6 that deviates from the prescribed range of false twisting conditions in the manufacturing method of the present invention, the dry heat crimp rate is 13.5% and the crimp expression is insufficient. The shrinkage rate exceeds 12%, and in Comparative Example 10, the dry heat crimp rate is 14.7% and the crimp expression is insufficient. In any of Comparative Examples 6, 8, and 10, the strength is high. An original polylactic acid false twisted yarn of the present invention having 1.5 to 2.65 cN / dtex, elongation of 25 to 50%, hot water shrinkage of 4 to 12%, and dry heat crimp of 20 to 50%. It could not be manufactured.
また、比較例６の仮撚糸は乾熱捲縮率が１３．５％であり２０％を下回っているため、該仮撚糸を用いて構成された比較例６のカーペットは嵩高性が不十分であった。また、比較例８の仮撚糸は熱水収縮率が１３．７％であり１２％を上回っているため、該仮撚糸を用いて構成された比較例８のカーペットは収縮ムラが発生し筋となりやすく品質上問題があった。また、比較例１０の仮撚糸は乾熱捲縮率が１４．７％であり２０％を下回っているため、該仮撚糸を用いて構成された比較例１０のカーペットは嵩高性が不十分であり、カーペットを真上から見たとき基布がある程度見える状態であった。 Moreover, since the false-twisted yarn of Comparative Example 6 has a dry heat crimp rate of 13.5%, which is less than 20%, the carpet of Comparative Example 6 configured using the false-twisted yarn has insufficient bulkiness. there were. Further, the false twisted yarn of Comparative Example 8 has a hot water shrinkage rate of 13.7%, which exceeds 12%. Therefore, the carpet of Comparative Example 8 formed using the false twisted yarn has uneven shrinkage and becomes a streak. There were easy quality problems. Moreover, since the false-twisted yarn of Comparative Example 10 has a dry heat crimp rate of 14.7%, which is lower than 20%, the carpet of Comparative Example 10 configured using the false-twisted yarn has insufficient bulkiness. Yes, the fabric was visible to some extent when the carpet was viewed from directly above.
この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸及びこの発明の製造方法で得られた原着ポリ乳酸仮撚糸は、例えばカーペットの構成糸として好適に用いられる。例えば、ロールカーペット、ピースカーペット、タイルカーペット、自動車用ラインカーペット、自動車用オプションマット、家庭用ラグ・マット等の構成糸として好適に用いられる。この発明の原着ポリ乳酸仮撚糸でカーペットのパイルを構成する場合、そのパイル形態は特に限定されず、ループパイル、カットパイル、カットアンドループパイル等どのようなパイル形状も採用できる。また、タフテッドカーペットのみならず、織物カーペット、編物カーペット、刺繍カーペット、接着カーペット等の構成糸としても使用できる。本発明の原着ポリ乳酸仮撚糸を用いて構成されたカーペットは、使用後廃棄された場合には微生物等により分解されるので地球環境保全に貢献することができる。 The original polylactic acid false twist yarn of the present invention and the original polylactic acid false twist yarn obtained by the production method of the present invention are suitably used as, for example, a constituent yarn of a carpet. For example, it is suitably used as a constituent yarn for roll carpets, piece carpets, tile carpets, automotive line carpets, automotive option mats, household rugs and mats, and the like. When the carpet pile is formed of the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention, the pile shape is not particularly limited, and any pile shape such as loop pile, cut pile, cut and loop pile can be adopted. Moreover, it can be used not only as a tufted carpet but also as a constituent yarn of a woven carpet, a knitted carpet, an embroidery carpet, an adhesive carpet and the like. Since the carpet constituted by using the original polylactic acid false twisted yarn of the present invention is decomposed by microorganisms or the like when discarded after use, it can contribute to conservation of the global environment.
２…予熱ローラ
３…延伸ローラ
４…熱セットローラ
５…加熱流体捲縮付与装置
６…捲縮糸
２０…冷却ドラム
２１…交絡処理装置
３２…第１熱処理装置
３６…第２熱処理装置
３８…原着ポリ乳酸仮撚糸
５０…仮撚工程
５１…熱処理工程
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記ポリ乳酸仮撚糸は、強度が１．５〜２．６５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２５〜５０％、熱水収縮率が４〜１２％、乾熱捲縮率が２０〜５０％であることを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸。 A polylactic acid crimped yarn having a single fiber having a substantially circular or circular cross-sectional shape, containing 0.01 to 3% by weight of a colorant, and having a relative viscosity of 2.8 to 3.8, Strength 1.75 to 3.5 cN / dtex, elongation 35 to 60%, total fineness 500 to 2000 dtex, single yarn fineness 1.5 to 20 dtex, hot water shrinkage 2 to 8%, dry heat A polylactic acid false twisted yarn obtained by false twisting a polylactic acid crimped yarn having a shrinkage of 5 to 20%,
The polylactic acid false twisted yarn has a strength of 1.5 to 2.65 cN / dtex, an elongation of 25 to 50%, a hot water shrinkage of 4 to 12%, and a dry heat crimp of 20 to 50%. Original polylactic acid false twisted yarn characterized by
前記紡糸糸を７０〜１２５℃に設定された延伸ローラにより３〜６倍に延伸する工程と、
前記延伸された紡糸糸を１００〜１５０℃に設定された熱セットローラにより熱セットする工程と、
前記熱セットされた延伸糸に加熱流体捲縮付与装置を用いて９０〜１６０℃の加熱流体を接触させることによって糸に捲縮を付与する捲縮工程と、
前記捲縮工程を経た捲縮糸を該糸のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却する工程と、
前記冷却工程を経た捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚する仮撚工程と、
前記仮撚工程を経た糸を、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理する熱処理工程とを包含することを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。 A polylactic acid composition containing a colorant and polylactic acid, having a colorant content of 0.01 to 3% by mass and a relative viscosity of 2.8 to 3.8 is spun, and the cross-sectional shape of the single fiber is irregular. A spinning step of obtaining a spun yarn having a substantially circular shape or a circular shape having a degree of less than 1.5;
Stretching the spun yarn 3-6 times with a stretching roller set at 70-125 ° C;
Heat-setting the drawn spun yarn with a heat-setting roller set at 100 to 150 ° C .;
A crimping step of imparting crimp to the yarn by bringing the heated fluid crimping device into contact with a heated fluid at 90 to 160 ° C. using a heated fluid crimping device;
Cooling the crimped yarn that has undergone the crimping step to a temperature lower than the glass transition temperature of the yarn;
A false twisting step in which the crimped yarn subjected to the cooling step is heat-treated with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under an overfeed rate of −20 to −5%, and false twisted;
And a heat treatment step of heat-treating the yarn subjected to the false twisting step with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under a condition of an overfeed rate of 10 to 50%. Manufacturing method.
前記紡糸糸を７０〜１２５℃に設定された延伸ローラにより３〜６倍に延伸する工程と、
前記延伸された紡糸糸を１００〜１５０℃に設定された熱セットローラにより熱セットする工程と、
前記熱セットされた延伸糸に加熱流体捲縮付与装置を用いて９０〜１６０℃の加熱流体を接触させることによって糸に捲縮を付与する捲縮工程と、
前記捲縮工程を経た捲縮糸を該糸のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却する工程と、
前記冷却工程を経た捲縮糸を、オーバーフィード率−２０〜−５％の条件下で１００〜１４０℃に設定された熱処理装置で熱処理して仮撚する仮撚工程と、
前記仮撚工程を経た糸を、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理する熱処理工程とを包含することを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。 A polylactic acid composition containing a colorant and polylactic acid, having a colorant content of 0.01 to 3% by mass and a relative viscosity of 2.8 to 3.8, is extruded from a spinneret and has a cross-sectional shape of 1 A spinning step of obtaining a spun yarn by obtaining a substantially circular or circular filament of less than .5, cooling the filament with cold air, and then coating the filament with an oil agent;
Stretching the spun yarn 3-6 times with a stretching roller set at 70-125 ° C;
Heat-setting the drawn spun yarn with a heat-setting roller set at 100 to 150 ° C .;
A crimping step of imparting crimp to the yarn by bringing the heated fluid crimping device into contact with a heated fluid at 90 to 160 ° C. using a heated fluid crimping device;
Cooling the crimped yarn that has undergone the crimping step to a temperature lower than the glass transition temperature of the yarn;
A false twisting step in which the crimped yarn subjected to the cooling step is heat-treated with a heat treatment apparatus set at 100 to 140 ° C. under an overfeed rate of −20 to −5%, and false twisted;
A heat-treated step of heat-treating the yarn subjected to the false twisting step with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under an overfeed rate of 10 to 50%, Manufacturing method.
３０℃≧ Ｓ−Ｒ ≧−１０℃
を満足する請求項５または６に記載の原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。 When the temperature of the heat setting roller is “S” and the temperature of the heating fluid in the heating fluid crimping device is “R”, the following relational expression 30 ° C. ≧ SR−−10 ° C.
The manufacturing method of the original polylactic acid false twisted yarn of Claim 5 or 6 satisfying these.
前記仮撚工程を経た糸を、オーバーフィード率１０〜５０％の条件下で１００〜１３０℃に設定された熱処理装置で熱処理する熱処理工程とを包含することを特徴とする原着ポリ乳酸仮撚糸の製造方法。 A polylactic acid crimped yarn having a single fiber having a substantially circular or circular cross-sectional shape, containing 0.01 to 3% by weight of a colorant, and having a relative viscosity of 2.8 to 3.8, Strength 1.75 to 3.5 cN / dtex, elongation 35 to 60%, total fineness 500 to 2000 dtex, single yarn fineness 1.5 to 20 dtex, hot water shrinkage 2 to 8%, dry heat A false twisting step in which a polylactic acid crimped yarn having a shrinkage rate of 5 to 20% is heat-treated with a heat treatment apparatus set to 100 to 140 ° C under an overfeed rate of -20 to -5% and false twisted; ,
A heat-treated step of heat-treating the yarn subjected to the false twisting step with a heat treatment apparatus set at 100 to 130 ° C. under an overfeed rate of 10 to 50%, Manufacturing method.
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