JP2009280948A - Polyester conjugate short fiber and short fiber nonwoven fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルとポリ乳酸からなる複合短繊維であって、熱接着させる用途に好適なものであり、低温での熱接着処理が可能であり、熱接着処理時の収縮が小さく、熱接着性にも優れるポリエステル複合短繊維及びこの短繊維からなる短繊維不織布に関するものである。 The present invention is a composite short fiber composed of polyester and polylactic acid having a low melting point and excellent crystallinity, which is suitable for heat bonding, can be heat bonded at a low temperature, The present invention relates to a polyester composite staple fiber having a small shrinkage during the adhesion treatment and excellent in thermal adhesiveness, and a staple fiber nonwoven fabric composed of the staple fiber.
合成繊維、特にポリエステル繊維は、その優れた寸法安定性、耐候性、機械的特性、耐久性、さらにはリサイクル性等から、衣料、産業資材として不可欠のものとなっており、様々な分野において、ポリエステル繊維が多く使用されている。 Synthetic fibers, especially polyester fibers, are indispensable as clothing and industrial materials due to their excellent dimensional stability, weather resistance, mechanical properties, durability, and recyclability. Many polyester fibers are used.
近年、自動車用内装材において、繊維を接着してなる不織構造物が提案されており、さらにこれを補強する目的で不織構造物同士を接着させて用いることがある。このように不織構造物同士を接着させる際には、不織構造物と不織構造物の間に熱接着性を有する繊維からなる不織布を介在させて、熱処理を施すことにより両不織構造物を接着させる。このような不織布としては、不織構造物が主としてポリエステル系繊維からなるものが多いため、リサイクルの観点よりポリエステル系重合体からなるものが好適である。 In recent years, non-woven structures formed by bonding fibers have been proposed in automobile interior materials, and non-woven structures may be bonded together for the purpose of reinforcing them. Thus, when non-woven structures are bonded to each other, both non-woven structures are formed by interposing a non-woven structure composed of fibers having thermal adhesiveness between the non-woven structure and the non-woven structure, and applying heat treatment. Glue things. As such a nonwoven fabric, many nonwoven fabrics are mainly composed of polyester fibers, and therefore, those composed of polyester polymers are preferable from the viewpoint of recycling.
そして、このような不織布としては、ポリエチレンテレフタレートを芯部とし、イソフタル酸成分を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体を鞘部とした芯鞘型複合繊維からなる不織布が用いられている。この不織布は、高融点を有する芯部と低融点を有する鞘部とからなり、熱接着処理の際には、芯部を溶融させずに繊維形態を保持させ、鞘部のみを溶融させることにより接着成分とするものである。 And as such a nonwoven fabric, the nonwoven fabric which consists of a core-sheath-type composite fiber which made the polyethylene terephthalate the core part and made the polyethylene terephthalate type copolymer copolymerized with the isophthalic acid component into the sheath part is used. This non-woven fabric consists of a core portion having a high melting point and a sheath portion having a low melting point, and in the case of heat bonding treatment, the fiber form is maintained without melting the core portion, and only the sheath portion is melted. It is an adhesive component.
しかしながら、鞘部のイソフタル酸成分を共重合したポリエチレンテレフタレート系共重合体は、非晶性であり明確な結晶融点を示さないため、ガラス転移点以上の温度で軟化が始まる。このため、熱接着処理の際に繊維が収縮し、得られた不織構造物の寸法安定性が悪くなるという問題があった。また、接着後の不織構造物を高温雰囲気下で使用した場合、接着強力が低下して変形するという問題も生じるものであった。 However, since the polyethylene terephthalate copolymer obtained by copolymerizing the isophthalic acid component in the sheath is amorphous and does not exhibit a clear crystal melting point, softening starts at a temperature above the glass transition point. For this reason, there has been a problem that the fibers shrink during the thermal bonding treatment and the dimensional stability of the obtained nonwoven structure deteriorates. In addition, when the bonded non-woven structure is used in a high temperature atmosphere, there is a problem that the bonding strength is reduced and deformed.
上記問題を解決するものとして、特許文献1には芯鞘型の複合繊維が記載されている。この繊維は、芯部にポリエチレンテレフタレートを配し、鞘部にテレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分及び1,4−ブタンジオール成分を共重合したポリエステル系共重合体を配した芯鞘型複合繊維である。 As a solution to the above problem, Patent Document 1 describes a core-sheath type composite fiber. This fiber has a core sheath in which polyethylene terephthalate is disposed in the core portion and a polyester copolymer obtained by copolymerizing a terephthalic acid component, an aliphatic lactone component, an ethylene glycol component, and a 1,4-butanediol component is disposed in the sheath portion. Type composite fiber.
この複合繊維は、鞘部の共重合体は結晶性であり明確な融点を示すため、この複合繊維を用いた不織布は、熱接着処理の際の収縮が小さいものとなる。このため、接着した不織構造物等の寸法安定性は優れており、また、接着後の不織構造物を高温雰囲気下で使用した際の耐熱性も優れたものとなる。 In this composite fiber, since the copolymer of the sheath part is crystalline and has a clear melting point, the nonwoven fabric using this composite fiber has a small shrinkage during the thermal bonding treatment. For this reason, the dimensional stability of the bonded nonwoven structure or the like is excellent, and the heat resistance when the bonded nonwoven structure is used in a high-temperature atmosphere is also excellent.
しかしながら、鞘部の共重合ポリエステルは融点が150〜200℃の範囲のものであり、まだ低融点領域であるとはいえず、熱接着処理の際には加工温度を高くする必要があり、コスト的にも不利であった。 However, the copolyester of the sheath part has a melting point in the range of 150 to 200 ° C. and is not yet a low melting point region, and it is necessary to increase the processing temperature during the thermal bonding process, and the cost It was also disadvantageous.
本発明は上記の問題点を解決するものであって、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルを用いることで、通常の製造装置で溶融紡糸、延伸、熱処理を操業性よく行って得ることができ、特にバインダー繊維として用いると、熱接着させる際には低い温度で加工することが可能で、かつ熱接着性に優れるポリエステル複合短繊維を提供することを技術的な課題とするものである。さらには、繊維構造物等に介在させて熱接着処理する際には低い温度で加工することができ、熱接着処理時の熱収縮率が小さく、寸法安定性よく繊維構造物等を接着させることができ、接着性にも優れる短繊維不織布を提供することを技術的な課題とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and is obtained by using a polyester having a low melting point and excellent crystallinity, and performing melt spinning, stretching, and heat treatment with good operability in a normal production apparatus. In particular, when used as a binder fiber, it is a technical problem to provide a polyester composite short fiber that can be processed at a low temperature when thermally bonded, and that is excellent in thermal adhesiveness. . Furthermore, it can be processed at a low temperature when it is bonded to a fiber structure or the like, and the heat shrinkage rate during the heat bonding process is small, and the fiber structure or the like is bonded with good dimensional stability. It is a technical problem to provide a short fiber nonwoven fabric that can be manufactured and has excellent adhesion.
本発明者らは、上記の課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、次の(ア)、(イ)を要旨とするものである。
(ア)テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、1,6−ヘキサンジオール50モル%以上のジオール成分とからなり、結晶核剤を0.01〜5.0質量%含有し、融点(TmA)が100〜150℃のポリエステルAと、融点が(TmA−30℃)〜(TmA+30℃)のポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、単糸の横断面形状においてポリエステルAが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されており、繊維長が1〜100mmであることを特徴とするポリエステル複合短繊維。
(イ)(ア)記載のポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成していることを特徴とする短繊維不織布。
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of studies to solve the above problems.
That is, the gist of the present invention is the following (a) and (b).
(A) It consists of a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and a diol component of 1,6-hexanediol of 50 mol% or more, contains 0.01 to 5.0% by mass of a crystal nucleating agent, and has a melting point ( TmA) is a composite fiber composed of a polyester A having a temperature of 100 to 150 ° C. and a polylactic acid polymer having a melting point of (TmA-30 ° C.) to (TmA + 30 ° C.). A polyester composite short fiber, wherein A is arranged so as to occupy at least a part of the fiber surface, and the fiber length is 1 to 100 mm.
(A) A short fiber nonwoven fabric comprising a web containing only the polyester composite short fiber described in (a), wherein at least a part of the polyester composite short fiber is melted to form an adhesive portion.
本発明のポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性に優れたポリエステルを繊維表面の少なくとも一部に配することで、紡糸工程においては単糸間の溶着がなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理を行うことが可能となり、乾熱収縮率の低い短繊維とすることができる。さらにポリ乳酸系重合体をもう一方の成分とすることにより、熱接着処理により両成分が溶融すると、接着性に優れた接着成分となるものである。
このため、本発明のポリエステル複合短繊維を用いた加工糸や不織布は、低い温度で熱接着加工することができ、熱接着処理時の収縮が小さく、優れた接着性能を有し、バインダー繊維やホットメルトシートとして用いることが好適なものである。
そして、本発明の短繊維不織布は、ホットメルトシートとして、繊維構造物等に介在させて熱接着処理する用途に好適なものであり、低温の熱接着処理により接着可能であり、かつ接着性に優れ、寸法安定性よく強固に接着した繊維構造物等(製品)を得ることが可能となる。
また、本発明のポリエステル複合短繊維は、結晶性に優れたポリエステルが繊維表面の少なくとも一部に配されたものであるため、捲縮を付与しやすく、特定の形状の捲縮を付与したものとすることができる。そしてこのような捲縮を有する短繊維を用いることによって、不織布の製造工程における、空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウエブ形成工程において繊維塊が生成せず、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性にも優れる短繊維不織布を得ることができる。特にエアレイド法により不織布を得る際に好適に用いることができるものであり、製造工程における静電気の発生を防ぐことができるので、繊維塊の生成や融着の発生がなく、均一性、嵩高性に優れたエアレイド不織布を得ることが可能である。
The polyester composite short fiber of the present invention has a low melting point but has excellent crystallinity disposed on at least a part of the fiber surface, so that there is no welding between single yarns in the spinning process, and in the drawing and heat treatment processes. Can be heat-treated at a high temperature, and can be a short fiber having a low dry heat shrinkage rate. Furthermore, by using a polylactic acid-based polymer as the other component, when both components are melted by the thermal bonding treatment, an adhesive component having excellent adhesiveness is obtained.
For this reason, the processed yarn or nonwoven fabric using the polyester composite short fiber of the present invention can be heat-bonded at a low temperature, has a small shrinkage during the heat-bonding process, has excellent bonding performance, It is suitable for use as a hot melt sheet.
The short fiber nonwoven fabric of the present invention is suitable as a hot melt sheet for use in thermal bonding treatment by interposing it in a fiber structure, etc., and can be bonded by low-temperature thermal bonding treatment, and can be adhesive. It is possible to obtain a fiber structure or the like (product) that is excellent and has a strong dimensional stability and is firmly bonded.
In addition, the polyester composite short fiber of the present invention is one in which a polyester having excellent crystallinity is arranged on at least a part of the fiber surface, so that it is easy to impart crimp and imparts a specific shape of crimp. It can be. By using short fibers having such crimps, fiber masses are formed in web forming processes such as air flow, feeding of short fibers by a carding machine, dispersion, defibration, laminating processes, etc. in the nonwoven fabric manufacturing process. Thus, a short fiber nonwoven fabric having excellent uniformity, high quality and excellent bulkiness can be obtained. In particular, it can be suitably used when obtaining a nonwoven fabric by the airlaid method, and since it can prevent the generation of static electricity in the production process, there is no generation of fiber mass or occurrence of fusion, and uniformity and bulkiness. It is possible to obtain an excellent airlaid nonwoven fabric.
以下、本発明を詳細に説明する。本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルAとポリ乳酸系重合体とで構成された複合繊維であって、ポリエステルAが繊維表面の少なくとも一部を占めるように配されたものである。つまり、本発明の短繊維は、マルチフィラメントでもモノフィラメントでもよいが、単糸の横断面形状(繊維軸方向に沿って垂直に切断した断面の形状)においてポリエステルAが繊維表面の少なくとも一部を占めているものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The polyester composite short fiber of the present invention is a composite fiber composed of polyester A and a polylactic acid polymer, and is arranged so that polyester A occupies at least a part of the fiber surface. That is, the short fibers of the present invention may be multifilaments or monofilaments, but polyester A occupies at least a part of the fiber surface in the cross-sectional shape of a single yarn (cross-sectional shape cut perpendicularly along the fiber axis direction). It is what.
このような形状としては、サイドバイサイド型や同心芯鞘型、偏心芯鞘型、多層型のもの等が挙げられるが、中でも単糸の横断面形状においてポリエステルAが鞘部、ポリ乳酸系重合体が芯部に配された芯鞘形状であることが好ましい。
そして、芯鞘形状としては、芯部を1つ有するものであっても、複数有するものであってもよい。複数の芯部を有する場合は、芯部の数を2〜10個とすることが好ましい。
Examples of such shapes include side-by-side types, concentric core-sheath types, eccentric core-sheath types, multilayer types, and the like. Among them, polyester A is a sheath part in a cross-sectional shape of a single yarn, and a polylactic acid polymer is used. It is preferable that it is a core-sheath shape arranged in the core part.
And as a core-sheath shape, you may have one core part, or you may have multiple. When it has a some core part, it is preferable that the number of core parts shall be 2-10.
まず、ポリエステルAについて説明する。ポリエステルAは、テレフタル酸を主成分とするジカルボン酸成分と、1,6−ヘキサンジオール50モル%以上のジオール成分とからなり、融点が100〜150℃の共重合ポリエステルである。 First, polyester A will be described. Polyester A is a copolyester having a melting point of 100 to 150 ° C. composed of a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid as a main component and a diol component of 1,6-hexanediol of 50 mol% or more.
ポリエステルAの融点(TmA)は100〜150℃であり、中でも110〜140℃であることが好ましい。TmAが100℃未満であると、高温雰囲気下で使用した場合の熱安定性(耐熱性)に劣るものとなる。一方、150℃を超えると、熱接着処理をする際の熱接着加工温度を高くする必要があり、加工性、経済性に劣る。また、熱接着処理により得られる製品の品質や風合い等を損ねるため好ましくない。 Polyester A has a melting point (TmA) of 100 to 150 ° C, preferably 110 to 140 ° C. When TmA is less than 100 ° C., the thermal stability (heat resistance) when used in a high temperature atmosphere is inferior. On the other hand, when it exceeds 150 ° C., it is necessary to increase the heat bonding processing temperature at the time of the heat bonding treatment, which is inferior in workability and economy. Further, it is not preferable because the quality and texture of the product obtained by the thermal bonding treatment are impaired.
ポリエステルAは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を主成分とするものであり、テレフタル酸(以下、TPAとする)は60モル%以上、中でも80モル%以上であることが好ましい。TPAが60モル%未満であると、ポリマーの融点が本発明の範囲外のものとなったり、結晶性が低下しやすくなるため好ましくない。 Polyester A has terephthalic acid as a main component as a dicarboxylic acid component, and terephthalic acid (hereinafter referred to as TPA) is preferably 60 mol% or more, more preferably 80 mol% or more. If the TPA is less than 60 mol%, the melting point of the polymer is not within the scope of the present invention, and the crystallinity tends to be lowered, which is not preferable.
なお、TPA以外の共重合成分としては、その効果を損なわない範囲であれば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、1,3−シクロブタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体、フタル酸、イソフタル酸、5−(アルカリ金属)スルホイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、などに例示される芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を用いることができる。 In addition, as copolymerization components other than TPA, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, 1,3-cyclobutanedicarboxylic acid are used as long as the effects are not impaired. Saturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified by acids, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dimer acids and the like, or ester-forming derivatives thereof, unsaturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified by fumaric acid, maleic acid, itaconic acid and the like Aromatic dicarboxylic acids exemplified by these ester-forming derivatives, phthalic acid, isophthalic acid, 5- (alkali metal) sulfoisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, etc. These ester-forming derivatives can be used.
ジオール成分としては、1,6−ヘキサンジオール(以下、HDとする)が50モル%以上であり、他の成分としてはエチレングリコール(以下、EGとする)や1,4−ブタンジオール(以下、BDとする)を用いることが好ましい。ジオール成分において、HDは50モル%以上であり、中でも60〜95モル%であることが好ましい。HDが50モル%未満の場合、融点が150℃を超えるものとなる。 As the diol component, 1,6-hexanediol (hereinafter referred to as HD) is 50 mol% or more, and as other components, ethylene glycol (hereinafter referred to as EG) or 1,4-butanediol (hereinafter referred to as HD). BD) is preferably used. In the diol component, HD is 50 mol% or more, and preferably 60 to 95 mol%. When HD is less than 50 mol%, the melting point exceeds 150 ° C.
ジオール成分として、HDとともにEGやBDを用いる際には、EGやBDをジオール成分において、5〜50モル%とすることが好ましく、中でも5〜40モル%とすることが好ましい。 When EG or BD is used together with HD as the diol component, EG or BD is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 5 to 40 mol% in the diol component.
さらに、ジオール成分には、HD、EGやBD以外の他の共重合成分として、その特性を損なわない範囲で、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコール、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビスフェノール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビスフェノールA、2,5−ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキシドが付加したグリコールなどに例示される芳香族グリコールを用いることができる。 Furthermore, the diol component includes other copolymer components other than HD, EG and BD, as long as the properties are not impaired, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetra For ethylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, polyethylene glycol, polytrimethylene glycol, polytetramethylene glycol, etc. Exemplified aliphatic glycols, hydroquinone, 4,4′-dihydroxybisphenol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, bisphenol A, 2,5-naphthalenediol, ethylene glycol Can be used aromatic glycols Sid is exemplified such as glycol was added.
そして、ポリエステルAは、結晶核剤を0.01〜5.0質量%含有するものであり、中でも0.5〜3.0質量%含有することが好ましい。 And polyester A contains 0.01-5.0 mass% of crystal nucleating agents, and it is preferable to contain 0.5-3.0 mass% especially.
ポリエステルAは、上記のような共重合組成であることにより、結晶性を有しているものであるが、結晶核剤を含有することによって降温時の結晶化速度を向上させることができ、後述する(1)式を満足することが好ましいものである。そして、ポリエステルAとポリ乳酸系重合体を用いて繊維化する際、溶融紡糸工程においては単糸間の溶着を生じることなく、延伸、熱処理工程においては高温で熱処理することが可能となるため、乾熱収縮率の低い繊維とすることができる。 Polyester A has crystallinity due to the copolymer composition as described above, but can contain a crystal nucleating agent to improve the crystallization rate during cooling, which will be described later. It is preferable to satisfy the formula (1). And, when fiberizing using polyester A and a polylactic acid-based polymer, since it becomes possible to heat-treat at a high temperature in the drawing and heat treatment process without causing welding between single yarns in the melt spinning process, The fiber can have a low dry heat shrinkage.
結晶核剤の含有量が0.01質量%未満であると、降温時の結晶化速度を向上させることができない。一方、5.0質量%を超えると、結晶核剤の含有量が多くなりすぎ、紡糸、延伸時の操業性を悪化させることとなる。また、操業性が悪化することで糸質のバラツキが大きくなり、繊維の乾熱収縮率も高くなる。 When the content of the crystal nucleating agent is less than 0.01% by mass, the crystallization rate at the time of temperature reduction cannot be improved. On the other hand, if it exceeds 5.0 mass%, the content of the crystal nucleating agent is excessively increased, and the operability during spinning and stretching is deteriorated. In addition, the deterioration in operability increases the variation in yarn quality and increases the dry heat shrinkage of the fibers.
結晶核剤としては、無機系微粒子やポリオレフィン、硫酸塩等を使用することが好ましい。 As the crystal nucleating agent, it is preferable to use inorganic fine particles, polyolefin, sulfate or the like.
無機系微粒子としては、中でもタルクなどの珪素酸化物を主成分としたものが好ましく、平均粒径3.0μm以下もしくは比表面積15m2/g以上の無機系微粒子を用いることが好ましい。 As the inorganic fine particles, those mainly composed of silicon oxide such as talc are preferable, and inorganic fine particles having an average particle size of 3.0 μm or less or a specific surface area of 15 m 2 / g or more are preferably used.
また、結晶核剤として含有させるポリオレフィンは、反応系内で溶融するため、形状については特に限定するものではなく、例えば粒径2mm程度のチップ状のものや、粒径数μmのワックス状のものであってもよい。 The polyolefin contained as a crystal nucleating agent melts in the reaction system, so the shape is not particularly limited. For example, a chip-like one having a particle size of about 2 mm or a wax-like one having a particle size of several μm It may be.
ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリメチルペンテン、ポリメチルブテンなどのオレフィン単独重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体などを挙げることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、プロピレン・エチレンランダム共重合体が特に好ましい。なお、ポリオレフィンが炭素原子数3以上のオレフィンから得られるポリオレフィンである場合には、アイソタクチック重合体であってもよく、シンジオタチック重合体であってもよい。 Examples of polyolefins include olefin homopolymers such as polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, polymethylpentene, and polymethylbutene, and propylene / ethylene random copolymers. Polyethylene, polypropylene, poly-1- Butene and propylene / ethylene random copolymers are particularly preferred. In the case where the polyolefin is a polyolefin obtained from an olefin having 3 or more carbon atoms, it may be an isotactic polymer or a syndiotactic polymer.
結晶核剤として含有させる硫酸塩は、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウムなどを挙げることができ、中でも結晶核剤としての効果の点から、硫酸ナトリウムや硫酸マグネシウムが好ましい。 Examples of the sulfate to be contained as a crystal nucleating agent include lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, barium sulfate, calcium sulfate, and aluminum sulfate. And magnesium sulfate are preferred.
これらの結晶核剤を添加する方法としては、粉体のまま、あるいはジオールスラリーの形態でポリエステルを製造する際の任意の段階で添加すればよい。例えば、エステル化またはエステル交換反応時に添加してもよいし、重縮合反応の段階で添加してもよい。中でも、結晶核剤としての効果を良好なものとするには、エチレングリコール等のグリコールにスラリー状態あるいは溶解させた状態で添加することが好ましい。 As a method for adding these crystal nucleating agents, they may be added at an arbitrary stage when the polyester is produced in the form of powder or in the form of a diol slurry. For example, it may be added at the time of esterification or transesterification, or may be added at the stage of polycondensation reaction. Among these, in order to improve the effect as a crystal nucleating agent, it is preferable to add in a slurry state or a dissolved state in a glycol such as ethylene glycol.
また、ポリエステルA中には、本発明の効果を損なわない範囲で、リン酸エステル化合物やヒンダードフェノール化合物のような安定剤、コバルト化合物、蛍光増白剤、染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような艶消し剤、可塑剤、顔料、制電剤、難燃剤、易染化剤などの各種添加剤を1種類または2種類以上添加してもよい。 In addition, polyester A contains a stabilizer such as a phosphate ester compound and a hindered phenol compound, a cobalt compound, a fluorescent brightening agent, a color tone improver such as a dye, and a dioxide dioxide within a range not impairing the effects of the present invention. One or more kinds of various additives such as matting agents such as titanium, plasticizers, pigments, antistatic agents, flame retardants and dyeing agents may be added.
さらには、ポリエステルAは、DSCより求めた降温結晶化を示すDSC曲線が下記(1)式を満足するものであることが好ましく、中でもb/a≧0.06であることが好ましい。一方、b/aが大きいほど降温時の結晶性に優れるものとなるが、本発明で目的とする効果を奏するには、b/aを2.0以下とすることが好ましい。
b/a≧0.05 (mW/mg・℃) (1)
Furthermore, polyester A preferably has a DSC curve showing temperature-fall crystallization determined from DSC satisfying the following formula (1), and it is particularly preferable that b / a ≧ 0.06. On the other hand, the larger b / a, the better the crystallinity when the temperature is lowered. However, in order to achieve the target effect of the present invention, b / a is preferably 2.0 or less.
b / a ≧ 0.05 (mW / mg · ° C.) (1)
本発明におけるポリエステルAの融点とDSCより求めた降温結晶化を示すDSC曲線は、パーキンエルマー社製示差走査型熱量計(Diamond DSC)を用いて、窒素気流中、温度範囲−20℃〜250℃、昇温(降温)速度20℃/分、試料量2mgで測定する。このとき、試料はポリエステル複合短繊維よりポリ乳酸系重合体を溶出させたものを用いる。例えば、超音波洗浄機にジオキサンを入れ、ポリエステル複合短繊維をジオキサン中に浸漬させて2時間超音波洗浄を行う。洗浄後の短繊維を取り出し、100℃で2時間乾燥させ、試料として2mgを採取する。 The DSC curve showing the melting temperature of polyester A in the present invention and the temperature-falling crystallization obtained from DSC is a temperature range of −20 ° C. to 250 ° C. in a nitrogen stream using a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by PerkinElmer. Measured at a rate of temperature rise (fall) of 20 ° C./min and a sample amount of 2 mg. At this time, a sample obtained by eluting a polylactic acid polymer from a polyester composite short fiber is used. For example, dioxane is put into an ultrasonic cleaner, and the polyester composite short fiber is immersed in dioxane and ultrasonic cleaning is performed for 2 hours. The short fiber after washing is taken out and dried at 100 ° C. for 2 hours, and 2 mg is collected as a sample.
b/aは、上記のようにして測定したDSC曲線より求められる。そして、図1に示すように、ポリエステルAのDSC曲線において、aは、降温結晶化を示すDSC曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度A1(℃)と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度A2(℃)との差(A1−A2)であり、bは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量B1(mW)とピークトップの熱量B2(mW)との差(B1−B2)を試料量(mg)で割った値である。 b / a is obtained from the DSC curve measured as described above. As shown in FIG. 1, in the DSC curve of polyester A, a is the temperature A1 (° C.) at the intersection of the tangent line and the base line having the maximum inclination in the DSC curve indicating the temperature-falling crystallization, and the inclination is minimum. Is the difference (A1-A2) between the temperature A2 (° C.) at the intersection of the tangent and the base line, and b is the heat amount B1 (mW) of the base line and the heat amount B2 (mW) of the peak top at the peak top temperature. (B1-B2) divided by the amount of sample (mg).
b/aは、降温時の結晶性を表す指標であり、b/aの値が高いと結晶化速度が速く、逆に0に近いほど、結晶化速度が遅いことを示している。b/aが0.05(mW/mg・℃)未満の場合、結晶化速度が遅いため、溶融紡糸時に単糸間の溶着が発生し、紡糸操業性が悪くなる。また、延伸・熱処理工程における熱処理温度を高くすると、繊維の融解・膠着が生じ、高温での熱処理を行うことができないため熱収縮率の低い繊維を得ることができない。 b / a is an index representing the crystallinity when the temperature is lowered, and the higher the b / a value, the faster the crystallization rate, and vice versa, the closer to 0, the slower the crystallization rate. When b / a is less than 0.05 (mW / mg · ° C.), the crystallization rate is low, so that welding between single yarns occurs during melt spinning, and the spinning operability deteriorates. Further, when the heat treatment temperature in the drawing / heat treatment step is increased, the fibers are melted and glued, and heat treatment at a high temperature cannot be performed, so that a fiber having a low heat shrinkage rate cannot be obtained.
上記したように、b/aは、ポリエステルAの共重合組成を特定のものとし、結晶核剤の含有量を上記範囲の量とすることにより、本発明で規定する範囲のものにすることが可能となる。 As described above, b / a can be within the range specified in the present invention by setting the copolymer composition of polyester A to a specific value and the content of the crystal nucleating agent within the above range. It becomes possible.
次にポリ乳酸系重合体について説明する。ポリ乳酸系重合体としては、ポリD−乳酸、ポリL−乳酸、ポリD−乳酸とポリL−乳酸との共重合体であるポリDL−乳酸、ポリD−乳酸とポリL−乳酸との混合物(ステレオコンプレックス)、ポリD−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリL−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリD−乳酸又はポリL−乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体、あるいはこれらのブレンド体を用いることができる。 Next, the polylactic acid polymer will be described. Polylactic acid-based polymers include poly-D-lactic acid, poly-L-lactic acid, poly-DL-lactic acid, which is a copolymer of poly-D-lactic acid and poly-L-lactic acid, and poly-D-lactic acid and poly-L-lactic acid. Mixture (stereo complex), copolymer of poly D-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, copolymer of poly L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, poly D-lactic acid or poly L-lactic acid and aliphatic dicarboxylic acid and fat A copolymer with a group diol or a blend thereof can be used.
そして、ポリ乳酸系重合体の融点の範囲は、ポリエステルAの融点(TmA)よりも30℃低いものからポリエステルAの融点(TmA)よりも30℃高いものまでとする。つまり、(TmA−30℃)〜(TmA+30℃)のものであり、中でも(TmA−30℃)〜(TmA+10℃)とすることが好ましい。
上記のようにL−乳酸やD−乳酸を単独で用いる場合、融点は約180℃であるが、D−乳酸とL−乳酸との共重合体の場合、いずれかの成分の割合を10モル%程度とすると、融点はおよそ130℃程度となる。
The range of the melting point of the polylactic acid-based polymer is from 30 ° C. lower than the melting point (TmA) of the polyester A to 30 ° C. higher than the melting point (TmA) of the polyester A. That is, (TmA-30 ° C) to (TmA + 30 ° C), and (TmA-30 ° C) to (TmA + 10 ° C) is preferable.
As described above, when L-lactic acid or D-lactic acid is used alone, the melting point is about 180 ° C., but in the case of a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, the ratio of either component is 10 mol. When it is about%, the melting point is about 130 ° C.
そこで、ポリ乳酸としては、ラクチドを原料として重合する時のL−乳酸やD−乳酸の含有割合で示されるL−乳酸とD−乳酸の含有比(モル比)であるL/D又はD/Lが、85/15〜92/8程度のものが好ましい。 Therefore, as polylactic acid, L / D or D / which is the content ratio (molar ratio) of L-lactic acid and D-lactic acid indicated by the content ratio of L-lactic acid or D-lactic acid when polymerizing using lactide as a raw material. L is preferably about 85/15 to 92/8.
本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルAとポリ乳酸系重合体からなるバインダー繊維として用いることが好適なものであり、熱接着処理によりポリエステルAとポリ乳酸系重合体ともに溶融して接着成分とすることが好ましい。 The polyester composite short fiber of the present invention is preferably used as a binder fiber composed of polyester A and a polylactic acid-based polymer, and the polyester A and the polylactic acid-based polymer are melted together with an adhesive component by thermal bonding treatment. It is preferable to do.
上記したようなポリマー組成のポリエステルAとポリ乳酸系重合体とが溶融して混合すると、その作用は明らかではないが、接着成分として接着性能に優れたものとなる。したがって、本発明のポリエステル複合短繊維をバインダー繊維に用いた製品(加工糸や不織布等)は、主体繊維同士の接着が良好なものとなり、接着強力の高いものとすることができる。 When the polyester A having a polymer composition as described above and a polylactic acid polymer are melted and mixed, the action is not clear, but the adhesive component has excellent adhesive performance. Therefore, a product (processed yarn, non-woven fabric, etc.) using the polyester composite short fiber of the present invention as a binder fiber has good adhesion between main fibers and can have high adhesive strength.
ポリ乳酸系重合体の融点が(TmA−30℃)未満であると、ポリエステルAとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、繊維を得ることが困難となる。一方、ポリ乳酸系重合体の融点が(TmA+30℃)を超えると、ポリエステルAを溶融させる低温での熱接着処理では、ポリ乳酸系重合体を溶融させることが困難となり、接着強力の高いバインダー繊維とするためにポリ乳酸系重合体を溶融させるには、熱接着温度を上げる必要があり、コスト的にも不利となる。 When the melting point of the polylactic acid polymer is less than (TmA-30 ° C.), it becomes difficult to melt-spin it as a composite fiber together with polyester A, and it becomes difficult to obtain the fiber. On the other hand, when the melting point of the polylactic acid polymer exceeds (TmA + 30 ° C.), it becomes difficult to melt the polylactic acid polymer by the low temperature thermal bonding treatment for melting the polyester A, and the binder fiber having high adhesive strength. Therefore, in order to melt the polylactic acid polymer, it is necessary to increase the thermal bonding temperature, which is disadvantageous in terms of cost.
また、本発明におけるポリ乳酸系重合体には、目的を損なわない範囲で、ε−カプロラクトンなどの環状ラクトン類、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキシ吉草酸などのα−オキシ酸類、エチレングリコール、1,4−ブタンジオールなどのグリコール類、コハク酸、セバシン酸等のジカルボン酸類を含有してもよい。 In addition, the polylactic acid-based polymer in the present invention includes cyclic lactones such as ε-caprolactone, α-oxybutyric acid such as α-hydroxybutyric acid, α-hydroxyisobutyric acid, α-hydroxyvaleric acid and the like as long as the purpose is not impaired. Acids, glycols such as ethylene glycol and 1,4-butanediol, and dicarboxylic acids such as succinic acid and sebacic acid may be contained.
本発明のポリエステル複合短繊維のポリエステルAとポリ乳酸系重合体の複合比率(質量比率)は、操業性よく溶融紡糸を行うためには20/80〜80/20とすることが好ましく、中でも30/70〜70/30とすることが好ましい。 In order to perform melt spinning with good operability, the composite ratio (mass ratio) of the polyester A of the polyester composite short fiber of the present invention and the polylactic acid polymer is preferably 20/80 to 80/20, especially 30 / 70 to 70/30 is preferable.
そして、本発明のポリエステル複合短繊維は、上記したように結晶性に優れるポリエステルAが繊維表面の少なくとも一部に配されているので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。具体的には、本発明のポリエステル複合短繊維は、ポリエステルAの融点をTmAとしたとき、(TmA−30)℃における乾熱収縮率が7%以下であることが好ましく、中でも5%以下であることが好ましく、さらには4.5〜0.5%とすることが好ましい。 And since the polyester composite short fiber of the present invention is arranged on at least a part of the fiber surface as described above, the polyester A excellent in crystallinity does not cause welding between single yarns when melt spinning, Drawing and heat treatment can be performed at a high temperature, and a fiber having a low thermal shrinkage can be obtained. Specifically, the polyester composite short fiber of the present invention preferably has a dry heat shrinkage of 7% or less at (TmA-30) ° C. when the melting point of polyester A is TmA, and more preferably 5% or less. It is preferable that it is 4.5% to 0.5%.
本発明のポリエステル複合短繊維の乾熱収縮率とは、JIS L−1015の収縮率の測定における乾熱収縮率の測定方法により測定するものであり、初荷重を50mg/デシテックス、つかみ間隔を25mm、処理温度を(TmA−30)℃として測定し、算出するものである。なお、繊維長が短くて測定が困難である場合は、短繊維にカットする前の繊維を用いて測定するものとする。 The dry heat shrinkage of the polyester composite short fiber of the present invention is measured by the dry heat shrinkage measurement method in the measurement of shrinkage according to JIS L-1015. The measurement is performed by measuring the processing temperature as (TmA-30) ° C. In addition, when the fiber length is short and measurement is difficult, it shall measure using the fiber before cutting into a short fiber.
本発明のポリエステル複合短繊維は、上記したように結晶性に優れるポリエステルAが繊維表面の少なくとも一部に配されているので、溶融紡糸する際に単糸間の溶着が発生せず、延伸、熱処理を高温で施すことができ、熱収縮率の低い繊維とすることができる。そして、これにより、後述するように、本発明の短繊維不織布の熱収縮率(面積収縮率)も低いものとすることができる。 In the polyester composite short fiber of the present invention, as described above, the polyester A having excellent crystallinity is disposed on at least a part of the fiber surface. Heat treatment can be performed at a high temperature, and a fiber having a low heat shrinkage rate can be obtained. Thus, as will be described later, the thermal shrinkage rate (area shrinkage rate) of the short fiber nonwoven fabric of the present invention can be lowered.
さらに、本発明のポリエステル複合短繊維は、低融点でありながら結晶性の高いポリエステルAが繊維表面の少なくとも一部に配されているため、特定の形状を有する捲縮を付与することができるものである。そして、本発明のポリエステル複合短繊維は後述する特定の形状の捲縮が付与されていることによって、特にエアレイド不織布を得るのに好適な繊維となる。このような形状の捲縮は、スタフィングボックス法や押込加熱ギア法等により機械捲縮を付与したものとすることが好ましい。 Furthermore, since the polyester composite short fiber of the present invention has a low melting point and high crystallinity polyester A is arranged on at least a part of the fiber surface, it can impart crimps having a specific shape. It is. And the polyester composite short fiber of this invention becomes a suitable fiber for obtaining an airlaid nonwoven fabric especially by providing the crimp of the specific shape mentioned later. The crimp having such a shape is preferably provided with mechanical crimp by a stuffing box method, an indentation heating gear method, or the like.
本発明のポリエステル複合短繊維は、短繊維を構成する単糸に付与されている捲縮形態が、捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点2点を結んだ三角形の高さ(H)と底辺の長さ(L)の比(H/L)が下記式(3)を満足するものであることが好ましい。
(3)式:0.01T+0.10≦H/L≦0.02T+0.25
Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数
In the polyester composite short fiber of the present invention, the crimped form imparted to the single yarn constituting the short fiber has two bottom points of the valley adjacent to the peak of the peak at the maximum peak of the crimp. It is preferable that the ratio (H / L) of the height (H) of the connected triangles and the length (L) of the base side satisfies the following formula (3).
(3) Formula: 0.01T + 0.10 ≦ H / L ≦ 0.02T + 0.25
T is the number of decitex (dtex) of single yarn fineness
このような捲縮形態を有することで、不織布の製造工程における、空気流、カード機等による短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程等のウエブ形成工程において繊維塊が生成せず、均一性に優れ、品質が高く、かつ嵩高性にも優れる短繊維不織布とすることができるものである。 By having such a crimped form, the fiber mass is not generated in the web forming process such as air flow, feeding of short fibers by a card machine, dispersion, defibration, laminating process, etc. It is possible to obtain a short fiber nonwoven fabric that is excellent in properties, high quality, and excellent in bulkiness.
乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法で製造する場合には、静電気の発生が多くなる。このエアレイド法に用いられる装置としては、例えば特開平5−9813号公報に開示されているような、複数の回転シリンダーをハウジング内に収納し、これらシリンダーを高速回転させることによってシリンダーの周縁に積極的に空気流を発生させ、この空気流によって繊維成分を所定方向に吹き飛ばし得る装置が挙げられる。そして、このエアレイド法によるウエブ形成(短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程の全て)においては、空気流を積極的に発生させているために、繊維同士が摺擦され、また繊維と装置(金属製部材)との摩擦によっても静電気の発生が多くなる。 When a dry nonwoven fabric is obtained, particularly when it is produced by the airlaid method, static electricity is generated more. As an apparatus used in this airlaid method, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-9813, a plurality of rotating cylinders are housed in a housing, and these cylinders are rotated at a high speed to positively move to the periphery of the cylinder. An apparatus that can generate an air flow and blow the fiber component in a predetermined direction by the air flow can be mentioned. In the web formation by the airlaid method (short fiber defibration, transport, dispersion, and lamination processes), since an air flow is actively generated, the fibers are rubbed with each other. The generation of static electricity is also increased by friction with the device (metal member).
静電気の問題を考慮する場合、捲縮が多く、大きく付与されているほど形状的に電気をためやすいものとなる。つまり、繊維に捲縮が付与されていると、3次元的な立体形状を呈するため、その立体的な空間部分が多くなるほど静電気がたまりやすくなる。一方、捲縮がないフラットな状態となるほど、平面的な形状となり、静電気をためにくくなるが、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点(面)が増え、摩擦による静電気の発生が多くなる。 When considering the problem of static electricity, there are many crimps, and the larger it is, the easier it is to save electricity in shape. That is, if the fiber is crimped, it exhibits a three-dimensional solid shape, so that static electricity tends to accumulate as the three-dimensional space portion increases. On the other hand, as the flat state without crimping becomes flat, it becomes more flat and less likely to accumulate static electricity. However, the number of contact points (surfaces) between fibers or between fibers and metal increases, and the generation of static electricity due to friction increases. .
そこで、捲縮形態を特定のものとすることで、ウエブ形成の各工程(解繊、搬送、分散、積層工程)において、繊維同士、繊維と金属間での摩擦による静電気が発生しにくくなり、かつ発生した静電気をためにくいものとなるため、短繊維同士が集合して繊維塊を生じることが格段に減少される。
Therefore, by making the crimped form specific, in each process of web formation (defibration, transport, dispersion, laminating process), static electricity due to friction between the fibers and between the fibers and the metal is less likely to occur. In addition, since the generated static electricity is difficult to accumulate, the short fibers gather to form a fiber lump, which is significantly reduced.
本発明における複合短繊維の単糸の捲縮形態を図2を用いて説明する。単糸の捲縮形態において、捲縮部の最大山部における山部の頂点Pと、隣接する谷部の底点Q、Rの2点を結んで三角形とし、この三角形の高さ(H)と底辺の長さ(L)の比(H/L)が上記(3)式を満足するものである。ここで、最大山部とは、本発明における複合短繊維の繊維長において複数の山部がある場合、山部の高さ(H)が最大のものをいう。 The crimp form of the single yarn of the composite short fiber in the present invention will be described with reference to FIG. In the crimped form of single yarn, a triangle is formed by connecting the apex P of the peak at the maximum peak of the crimped portion and the bottom points Q and R of the adjacent valleys, and the height (H) of this triangle And the ratio (H / L) of the length (L) of the base side satisfies the above expression (3). Here, when there are a plurality of peak portions in the fiber length of the composite short fiber in the present invention, the maximum peak portion means the one having the highest peak height (H).
H/Lが大きすぎると、繊維の立体形状において、空間部分が大きくなり、静電気をためやすく、繊維の絡みが生じやすくなる。一方、H/Lが小さすぎると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点(面)が多くなるため静電気が発生しやすく、繊維塊が生成して好ましくない。 When H / L is too large, the space portion becomes large in the three-dimensional shape of the fiber, and it is easy to accumulate static electricity, and the fiber is entangled easily. On the other hand, if H / L is too small, the shape of the fiber is almost flat, and the number of contact points (surfaces) between the fibers or between the fiber and the metal increases. It is not preferable.
なお、H/Lの測定は次のとおりである。まず、短繊維不織布の一部を切り取り、接着されていない部分から任意に20本の単繊維を取り出す。そして、取り出した単繊維について拡大写真(約10倍)を撮り、その写真から上記したように、最大山部における、山部の頂点Pと隣接する谷部の底点Q、Rの2点を結んで三角形とし、三角形の高さ(H)と底辺の長さ(L)を測定し、その比(H/L)を算出するものである。このようにして20本分の単繊維の測定を行い、その平均値をとる。 In addition, the measurement of H / L is as follows. First, a part of the short fiber nonwoven fabric is cut out, and 20 single fibers are arbitrarily taken out from the unbonded part. Then, an enlarged photograph (about 10 times) is taken with respect to the taken out single fiber, and as described above from the photograph, two points of the bottom points Q and R of the valley part adjacent to the peak part P at the peak part are adjacent to the maximum peak part. A triangle is formed by tying, the height (H) of the triangle and the length (L) of the base are measured, and the ratio (H / L) is calculated. In this way, 20 single fibers are measured and the average value is taken.
さらに、本発明における複合短繊維は、0.1T+3.8≦捲縮数≦0.3T+7.3 ・・・(4)式〔Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数〕を満足することが好ましい。
この捲縮数とは、JIS L1015 8.12.1に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮数の測定において繊維長が短い場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25mmあたりの個数に換算する。
Further, the composite short fiber according to the present invention satisfies 0.1T + 3.8 ≦ crimp number ≦ 0.3T + 7.3 (4) [T is the decitex (dtex number of single yarn fineness)]. preferable.
The number of crimps is measured and calculated based on JIS L1015 8.12.1. In addition, when the fiber length is short in the measurement of the number of crimps, it is measured on the fiber before cutting after the crimping and is converted into the number per 25 mm fiber length.
捲縮数が(4)式の上限より多くなると、3次元的な立体形状による空間部分となる捲縮部が多くなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が絡みやすくなるため玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、(4)式の下限より小さくなると、捲縮部が少なくなることから繊維の形態がフラットに近くなり、繊維同士あるいは繊維と金属との接触点(面)が多くなるため静電気の発生が生じやすく、糸状の繊維塊が生成して好ましくない。 When the number of crimps exceeds the upper limit of the formula (4), the number of crimped portions that become space portions due to a three-dimensional solid shape increases, and fibers are fed in the process of feeding, dispersing, defibrating, and laminating short fibers by airflow. Static electricity generated between them is easily accumulated, and fibers are easily entangled with each other. On the other hand, when the value is smaller than the lower limit of the expression (4), the number of crimped portions is reduced, so that the shape of the fiber is almost flat, and the contact points (surfaces) between the fibers or the fiber and the metal are increased. It is easy to occur and a thread-like fiber lump is generated, which is not preferable.
さらに、本発明における複合短繊維は、0.8T+0.3≦捲縮率≦1.0T+4.9・・・(5)式〔Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数〕を満足することが好ましい。
この捲縮率とは、JIS L1015 8.12.2に基づき測定、算出したものである。なお、捲縮率の測定において繊維長が短くて測定が困難となる場合は、捲縮付与後、カット前の繊維において測定し、繊維長25mmあたりの個数に換算する。
Furthermore, the composite short fiber according to the present invention satisfies 0.8T + 0.3 ≦ crimp rate ≦ 1.0T + 4.9 (5) (where T is the number of dtex of the single yarn fineness). preferable.
This crimp rate is measured and calculated based on JIS L1015 8.12.2. In addition, when the fiber length is short in the measurement of the crimp rate, it is difficult to measure, and after the crimp is applied, the fiber is measured before being cut and converted to the number per 25 mm fiber length.
捲縮率が(5)式の上限より高くなると、3次元的な立体形状による空間部分が多く又は大きくなり、空気流での短繊維の送り込み、分散、解繊、積層工程において繊維間で発生した静電気をためやすくなり、また、繊維同士が交絡しやすくなるため、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。一方、(5)式の下限より低くなると、繊維の形態がフラットに近いものとなり、繊維同士、あるいは繊維と金属との接触点(面)が多くなるため静電気の発生が生じやすく、玉状の繊維塊が生成して好ましくない。 When the crimp rate is higher than the upper limit of the formula (5), the space portion due to the three-dimensional solid shape increases or becomes large, and is generated between fibers in the short fiber feeding, dispersion, defibration, and laminating processes. This is not preferable because it tends to accumulate static electricity and the fibers tend to be entangled with each other. On the other hand, when the value is lower than the lower limit of the formula (5), the shape of the fiber is almost flat, and the contact points (surfaces) between the fibers or the fiber and the metal increase, so that static electricity is easily generated. A fiber lump is formed, which is not preferable.
本発明のポリエステル複合短繊維は、上記のような捲縮形態とすることにより特にエアレイド法により不織布を製造する際に好適なものとなるが、乾式不織布、湿式不織布のいずれに用いてもよい。 The polyester composite short fiber of the present invention is suitable for producing a nonwoven fabric by the airlaid method by adopting the crimped form as described above, but may be used for either a dry nonwoven fabric or a wet nonwoven fabric.
乾式不織布においては、エアレイド法によると、熱風による熱処理のみで繊維同士を接着させることができ、容易に不織布を得ることが可能であり、一般的に行われているバインダー樹脂による接着あるいは熱ロールによる圧着工程を省略することが可能となりコスト的に優位である。 In dry nonwoven fabrics, according to the airlaid method, fibers can be bonded together only by heat treatment with hot air, and it is possible to easily obtain nonwoven fabrics. The crimping process can be omitted, which is advantageous in terms of cost.
また、湿式不織布においても、繊維−繊維間や繊維−機械間の摩擦により繊維塊が発生することを防ぐことができるものであり、単繊維のばらけがよく、単繊維同士の接触点(面)が少ないために繊維の集束が生じ難いので、均一性に優れ、かつ嵩高性も十分な湿式不織布を得ることができる。 In addition, even in a wet nonwoven fabric, it is possible to prevent the generation of fiber lumps due to the friction between fibers and fibers and between the machines, and the single fibers have good dispersion, and the contact points (surfaces) between the single fibers. Since the fibers are less likely to converge, the wet nonwoven fabric having excellent uniformity and sufficient bulkiness can be obtained.
また、本発明のポリエステル複合短繊維は、繊維長が1〜100mmのものであるが、上記のような捲縮形態の短繊維とする際には、繊維長を1〜30mmとし、中でも3〜20mmとすることが好ましい。 In addition, the polyester composite short fiber of the present invention has a fiber length of 1 to 100 mm, but when the short fiber having a crimped shape as described above is used, the fiber length is 1 to 30 mm. 20 mm is preferable.
繊維長が1mm未満であると、切断時の熱によって繊維の溶着や膠着が生じる。一方、30mmを超えると、乾式不織布においてはエアレイド法による製造工程において、空気流での解繊、積層しウエブを得る工程で繊維塊が生じやすくなる。また湿式不織布においては抄紙機でウエブを得る際に繊維塊が生じやすくなるため、得られる不織布は均斉の劣るものとなる If the fiber length is less than 1 mm, the fibers are welded or glued by heat during cutting. On the other hand, when it exceeds 30 mm, in a dry nonwoven fabric, in the manufacturing process by the airlaid method, fiber lumps are likely to be generated in the process of defibration with an air flow and lamination to obtain a web. In addition, in wet nonwoven fabrics, fiber lumps are likely to occur when a web is obtained on a paper machine, and the resulting nonwoven fabric is inferior in uniformity.
さらには、本発明のポリエステル複合短繊維は、単糸繊度を0.3〜20dtexとすることが好ましく、中でも0.5〜15dtex、さらには1.0〜10dtexとすることが好ましい。単糸繊度が0.3dtex未満であると、紡糸、延伸工程において単糸切断が頻発し、操業性が悪化するとともに、得られる不織布の品位が低下しやすい。一方、単糸繊度が20dtexを超えると紡糸糸条の冷却が不十分となり、繊維の品位が低下し、得られる不織布の品位も低下しやすい。 Furthermore, the polyester composite short fiber of the present invention preferably has a single yarn fineness of 0.3 to 20 dtex, more preferably 0.5 to 15 dtex, and even more preferably 1.0 to 10 dtex. When the single yarn fineness is less than 0.3 dtex, the single yarn is frequently cut in the spinning and drawing processes, the operability is deteriorated, and the quality of the resulting nonwoven fabric tends to be lowered. On the other hand, when the single yarn fineness exceeds 20 dtex, cooling of the spun yarn becomes insufficient, the fiber quality is lowered, and the quality of the resulting nonwoven fabric tends to be lowered.
本発明における複合短繊維の単糸の断面形状は特に規定するものではなく、丸型のみならず扁平型、トリローバル型、ヘキサローバル型、W型、H型等の異形断面や、四角形や三角形等の多角形状、中空形状のものでもよい。 The cross-sectional shape of the single yarn of the composite short fiber in the present invention is not particularly defined, and is not limited to a round shape, but is a flat shape, a trilobal shape, a hexaloval shape, a W shape, an H shape, etc., a square shape, a triangle shape, etc. The polygonal shape or hollow shape may be used.
次に、本発明の短繊維不織布は、上記したようなポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブからなり、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部が溶融して接着部を成しているものである。 Next, the short fiber nonwoven fabric of this invention consists of a web containing only the above-mentioned polyester composite short fiber, and at least a part of the polyester composite short fiber melts to form an adhesive part.
つまり、本発明の短繊維不織布は、ポリエステルAとポリ乳酸系重合体とからなるポリエステル複合短繊維のみを使用(含有率100%)したものであり、ポリエステル複合短繊維のみを含有するウエブを作成し、不織布としての形態を保持するために、ポリエステル複合短繊維の少なくとも一部を溶融させて、短繊維同士を接着させているものである。 That is, the short fiber nonwoven fabric of the present invention uses only a polyester composite short fiber composed of polyester A and a polylactic acid-based polymer (content rate: 100%), and creates a web containing only the polyester composite short fiber. And in order to hold | maintain the form as a nonwoven fabric, at least one part of a polyester composite short fiber is fuse | melted, and short fibers are adhere | attached.
本発明の短繊維不織布において、接着部はポリエステルAの一部のみ溶融して形成されたもの、ポリエステルAの全部が溶融して形成されたもの、ポリエステルAに加えてポリ乳酸系重合体の一部も溶融して形成されたものでもよいが、中でも、ポリエステルAの一部のみが溶融して接着部を成していることが好ましい。そして、このような不織布の形態としては、ポリエステル複合短繊維が部分熱圧着されたものであることが好ましい。 In the short fiber nonwoven fabric of the present invention, the adhesive portion is formed by melting only a part of the polyester A, formed by melting all of the polyester A, one of the polylactic acid polymer in addition to the polyester A Although the part may also be formed by melting, it is preferable that only a part of the polyester A is melted to form an adhesive part. And as a form of such a nonwoven fabric, it is preferable that the polyester composite short fiber is a thing by partial thermocompression bonding.
本発明の短繊維不織布は、乾式短繊維不織布、湿式短繊維不織布のいずれでもよい。 The short fiber nonwoven fabric of the present invention may be either a dry short fiber nonwoven fabric or a wet short fiber nonwoven fabric.
また、本発明の短繊維不織布は、ポリエステル複合短繊維のポリエステルAの融点(TmA)より30℃低い温度(TmA−30℃)の雰囲気下における面積収縮率が10%以下であり、中でも7.0%以下であることが好ましく、さらには6.5%以下であることが好ましい。 The short fiber nonwoven fabric of the present invention has an area shrinkage of 10% or less in an atmosphere at a temperature (TmA-30 ° C.) 30 ° C. lower than the melting point (TmA) of the polyester A of the polyester composite short fiber. It is preferably 0% or less, and more preferably 6.5% or less.
面積収縮率は以下のようにして求めるものである。短繊維不織布をカットし、面積A0(20cm×20cm=400cm2)としたものをサンプルとし、これを(TmA−30)℃に維持した熱風乾燥機中に15分間放置し、この熱処後の不織布の面積をA1とし、下式により面積収縮率を求める。
面積収縮率(%)={(A0−A1)/A0}×100
The area shrinkage rate is obtained as follows. Cut the short fiber nonwoven fabric into an area A0 (20 cm × 20 cm = 400 cm 2 ) as a sample and leave it in a hot air drier maintained at (TmA-30) ° C. for 15 minutes. The area of the nonwoven fabric is defined as A1, and the area shrinkage rate is obtained by the following formula.
Area shrinkage (%) = {(A0−A1) / A0} × 100
短繊維不織布の面積収縮率が10%以下であることにより、熱接着処理した際の収縮が小さく、不織構造物等の間に介在させて接着させる際の収縮が小さく、得られる製品(不織構造物等)は寸法安定性に優れたものとなる。面積収縮率が10%を超えると、熱収縮率が大きくなり、本発明の短繊維不織布を用いて熱接着して得られる製品は、収縮が生じて良好に接着できず、得られる製品の品位も劣るものになる。 When the area shrinkage of the short fiber nonwoven fabric is 10% or less, the shrinkage at the time of heat bonding treatment is small, the shrinkage at the time of interposing between non-woven structures and the like is small, and the resulting product (non- Woven structures and the like) have excellent dimensional stability. When the area shrinkage rate exceeds 10%, the heat shrinkage rate increases, and the product obtained by thermal bonding using the short fiber nonwoven fabric of the present invention cannot be bonded well due to shrinkage. Will be inferior.
本発明の短繊維不織布の目付は特に限定するものではないが、10〜300g/m2であることが好ましい。目付が10g/m2未満であると、地合及び機械的強力に劣り、実用に耐えないものとなりやすい。一方、目付が300g/m2を超えるとコスト面で不利となる。 Although the fabric weight of the short fiber nonwoven fabric of this invention is not specifically limited, It is preferable that it is 10-300 g / m < 2 >. If the basis weight is less than 10 g / m 2 , the formation and mechanical strength are inferior, and it tends to be unusable for practical use. On the other hand, when the basis weight exceeds 300 g / m 2 , it is disadvantageous in terms of cost.
次に、本発明のポリエステル複合短繊維の製造方法について一例を用いて説明する。まず、ジカルボン酸成分とジオール成分とをエステル化反応またはエステル交換反応させ、結晶核剤を添加して重縮合反応を行う。重縮合反応においてポリエステルが所定の極限粘度に到達したら、ストランド状に払い出して、冷却、カットすることによりチップ化する。次に、このチップ(ポリエステルA)とポリ乳酸系重合体のチップを通常の複合溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸を行う。紡出糸条を冷却固化した後、一旦容器へ収納する。そして、この糸条を集束して糸条束とし、ローラ間で延伸倍率2〜4倍程度で延伸を施す。続いて100〜120℃で熱処理し、次いで仕上げ油剤を付与後、スタフィングボックス等で機械捲縮を付与し、目的とする繊維長にカットしてポリエステル複合短繊維を得る。 Next, the manufacturing method of the polyester composite short fiber of this invention is demonstrated using an example. First, the dicarboxylic acid component and the diol component are esterified or transesterified, and a polynuclear reaction is performed by adding a crystal nucleating agent. When the polyester reaches a predetermined intrinsic viscosity in the polycondensation reaction, it is discharged into a strand, cooled, and cut into chips. Next, this chip (polyester A) and a polylactic acid polymer chip are supplied to an ordinary composite melt spinning apparatus to perform melt spinning. After spinning and solidifying the spun yarn, it is once stored in a container. Then, the yarns are converged into a yarn bundle, and stretched at a stretch ratio of about 2 to 4 times between rollers. Subsequently, heat treatment is performed at 100 to 120 ° C., and after applying a finishing oil, mechanical crimping is applied with a stuffing box or the like, and the polyester fiber is cut into a target fiber length to obtain a polyester composite short fiber.
ポリエステル複合短繊維を条件(2)を満足する機械捲縮が付与されたものとするには、延伸条件(倍率、温度)及び押込み式クリンパー等の捲縮付与装置での捲縮付与条件(ニップ圧力、スタフィン圧力)を適宜変更することにより行うことができる。
なお、湿式不織布を得る際には、機械捲縮を付与することなく、捲縮の付与されていない複合短繊維を用いることが好ましい。
In order to make the polyester composite short fiber to be provided with mechanical crimping that satisfies the condition (2), the stretching condition (magnification, temperature) and the crimping condition (nip) in a crimping apparatus such as an indentation type crimper (Pressure, staffin pressure) can be appropriately changed.
In addition, when obtaining a wet nonwoven fabric, it is preferable to use the composite short fiber which is not provided with crimp without giving mechanical crimp.
本発明の短繊維不織布(乾式)の製造方法について一例を用いて説明する。
上記のようにして得られたポリエステル複合短繊維(機械捲縮が付与されている)のみを用いて、カード機により解繊して乾式ウエブを作成する。得られたウエブの複合短繊維の一部を溶融させて熱接着させることにより乾式短繊維不織布を得る。
The manufacturing method of the short fiber nonwoven fabric (dry type) of this invention is demonstrated using an example.
Using only the polyester composite short fiber (having mechanical crimps) obtained as described above, a dry web is prepared by defibration with a card machine. A part of the composite short fibers of the obtained web is melted and thermally bonded to obtain a dry short fiber nonwoven fabric.
このとき、ウエブを構成するポリエステル複合短繊維の少なくとも一部を熱接着させる方法としては、熱エンボス加工装置や超音波溶着装置等を用いる熱圧着方式、熱風乾燥機等の乾熱による熱風循環方式、加熱スチームを用いた湿熱方式、超音波溶着装置を用いた方式等を用いることができる。 At this time, as a method of thermally bonding at least a part of the polyester composite short fibers constituting the web, a hot press method using a hot embossing device or an ultrasonic welding device, a hot air circulation method using dry heat such as a hot air dryer, etc. A wet heat system using heating steam, a system using an ultrasonic welding apparatus, or the like can be used.
上記したように、中でも本発明の短繊維不織布は、不織布を構成するポリエステル複合短繊維が部分熱圧着されたものであることが好ましく、このような部分熱圧着を行う際には、例えば、一対のエンボスロールまたはエンボスロールとフラットロールからなる部分熱圧着装置を用いる方式や、約20kHz程度の超音波を発振する超音波発振器と円周上に点状または帯状に凸状突起部を具備するパターンロールとからなる装置を用いる方式が挙げられる。 As described above, the short fiber nonwoven fabric of the present invention is preferably one in which the polyester composite short fibers constituting the nonwoven fabric are partially thermocompression-bonded. A pattern using a partial thermocompression bonding apparatus composed of an embossing roll or an embossing roll and a flat roll, an ultrasonic oscillator that oscillates an ultrasonic wave of about 20 kHz, and a pattern having convex protrusions in the form of dots or bands on the circumference A method using an apparatus composed of a roll is exemplified.
一対のエンボスロールまたはエンボスロールとフラットロールからなる部分熱圧着装置を用いる場合は、エンボスロールの凸部に当接する部位に存在する複合短繊維のポリエステルAを溶融または軟化させて点状の融着区域を形成させ、その融着区域により複合短繊維同士を接着させるものである。 In the case of using a pair of embossing rolls or a partial thermocompression bonding apparatus composed of an embossing roll and a flat roll, the short fiber fusion is performed by melting or softening the polyester A of the composite short fiber present at the portion contacting the convex part of the embossing roll. An area is formed, and the composite short fibers are bonded to each other by the fused area.
また、超音波発振器と円周上に点状または帯状に凸状突起部を具備するパターンロールとからなる装置を用いる場合は、パターンロールと超音波発振器を持った支持体との間にウエブを通し、20kHz程度の超音波を発振させて点圧着させるものである。 In addition, when using a device comprising an ultrasonic oscillator and a pattern roll having convex protrusions in the form of dots or strips on the circumference, a web is placed between the pattern roll and the support having the ultrasonic oscillator. Through, an ultrasonic wave of about 20 kHz is oscillated and point-bonded.
本発明の短繊維不織布において、部分熱圧着された個々の部分は、丸、楕円型、菱形、三角形、T字型、井形などの任意の形状であってよい。 In the short fiber nonwoven fabric of the present invention, the individual parts subjected to partial thermocompression bonding may have any shape such as a circle, an ellipse, a rhombus, a triangle, a T-shape, and a well.
次に、本発明の短繊維不織布(湿式)の製造方法について一例を用いて説明する。
上記のようにして得られたポリエステル複合短繊維(機械捲縮が付与されていない)のみを用いて、パルプ離解機に投入し、解繊し、抄紙機にて湿式ウエブを作成する。この湿式ウエブをプレス機にて余分な水分を脱水した後、乾式不織布と同様にしてポリエステル複合短繊維の一部を溶融させて熱接着させることにより湿式短繊維不織布を得る。
Next, the manufacturing method of the short fiber nonwoven fabric (wet) of this invention is demonstrated using an example.
Using only the polyester composite short fibers (not mechanically crimped) obtained as described above, they are put into a pulp disintegrator, defibrated, and a wet web is prepared with a paper machine. Excess water is dehydrated from the wet web using a press machine, and then a portion of the polyester composite short fiber is melted and thermally bonded in the same manner as the dry nonwoven fabric to obtain a wet short fiber nonwoven fabric.
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。実施例中の各種の特性値等の測定、評価方法は次の通りである。
(a)ポリエステルAの極限粘度、ポリ乳酸系重合体の相対粘度
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、試料濃度0.5質量%、温度20℃の条件下で常法に基づき測定した。
(b)ポリエステルAの融点、DSCより求めた降温結晶化を示すDSC曲線
前記の方法により測定した。
(c)ポリエステルAのポリマー組成
得られたポリエステル複合短繊維を重水素化ヘキサフルオロイソプロパノールと重水素化クロロホルムとの容量比1/20の混合溶媒に溶解させ、日本電子社製LA-400型NMR装置にて 1H-NMRを測定し、得られたチャートの各共重合成分のプロトンのピークの積分強度から求めた。
(d)ポリ乳酸系重合体のL−乳酸及びD−乳酸の含有量
超純水と1Nの水酸化ナトリウムのメタノール溶液の等質量混合溶液を溶媒とし、高速液体クロマトグラフィー法により測定した。カラムにはSumichiral OA6100を使用し、UV吸収測定装置により検出した。
(e)紡糸操業性
紡糸の状況により下記の2段階で評価した。
○:紡糸時の切れ糸回数が1回/トン以下であり、単糸間での溶着がない。
×:紡糸時の切れ糸回数が1回/トンを超えるか、単糸間での溶着の発生がある。
(f)ポリエステル複合短繊維の乾熱収縮率(%)
前記の方法で測定した。
(g)繊維塊の生成
得られた複合短繊維を図3の簡易空気流撹拌試験機を用い繊維塊の生成を評価した。100gの短繊維を解綿機で予備解繊した後、サンプル送り込み用ブロア3から空気流にて撹拌タンク1に投入し、撹拌用ブロア2から20m/秒の空気流を吹き込み、攪拌タンク1内で1分間撹拌する。攪拌後の繊維をサンプリング口5より0.1g採取し、黒色紙の上に広げ、独立した繊維塊の有無を目視にて評価した。
○:繊維塊が生成していない
△:繊維塊が少量生成している
×:繊維塊が多量に生成している
(h)短繊維不織布の評価
1.目付
得られた短繊維不織布から縦10cm×横10cmのサンプル10点を作成し、平衡水分に至らしめた後、各試料片の質量(g)を秤量し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算して不織布の目付(g/m2)とした。
2.地合
得られた短繊維不織布表面の地合を目視、触感にて2段階(優れているものを○とし、○、×の2段階)で評価した。
3.嵩高性
得られた不織布を20cm×20cmに切り出してサンプルとし、パネラーによる手触りと目視により嵩高性に優れているものから次の3段階で評価した。
○:嵩高性に優れている
△:嵩高性にやや乏しい
×:嵩高性に乏しい
4.面積収縮率
前記の方法により測定した。
5.接着強力(N)
ポリエチレンテレフタレート繊維(繊維長51mm、繊度2.2T)と、ユニチカ社製ポリエステル系芯鞘複合バインダー繊維<7080>(繊維長51mm、繊度2.2T)とを質量比率1:1で混綿し、カード機で目付400g/m2のウエブを作成し、熱風乾燥機を用いて熱処理条件180℃×60秒で融着処理を行い、短繊維不織布を得る。
さらに、上記短繊維不織布2枚の間に、実施例及び比較例で得られた短繊維不織布(以下、短繊維不織布Mとする)をはさみ、積層不織布の厚みを5mmとなるように厚みを規制し、熱風乾燥機を用いて熱処理条件(短繊維不織布Mを構成する複合短繊維のポリエステルAの融点+10)℃×100秒で融着処理を行い、厚さ5mmの積層体を作成する。積層体より試料長20cm、試料幅5cmの試料片を5点作成し、試料片の短繊維不織布の2枚の間を10cm剥離させ、剥離部分をつかみ間隔5cm、引張速度10cm/分で伸長し、剥離強力(N/5cm)を測定した。そして試料片5点の平均値を接着強力(N)とした。
ここで接着強力とは、短繊維不織布Mをポリエステル系不織構造物等と一体化させた後に短繊維不織布Mを溶融させてポリエステル系不織構造物同士を一体化させ、その後に不織構造物間を剥離させる際に要する強力の値である。なお、本発明においては、この接着強力は50N以上であることが好ましい。接着強力が50N未満であると、不織構造物との接着強力に劣り、一体化させた構造物は使用するうちに不織布構造物同士の剥離が生じやすくなる。
Next, the present invention will be specifically described using examples. The measurement and evaluation methods for various characteristic values in the examples are as follows.
(A) Intrinsic viscosity of polyester A, relative viscosity of polylactic acid-based polymer Measured based on a conventional method under the conditions of a sample concentration of 0.5% by mass and a temperature of 20 ° C. using an equimolar mixture of phenol and ethane tetrachloride as a solvent. .
(B) Melting point of polyester A, DSC curve showing temperature drop crystallization determined from DSC Measured by the above method.
(C) Polymer composition of polyester A The obtained polyester composite short fiber was dissolved in a mixed solvent having a volume ratio of 1/20 of deuterated hexafluoroisopropanol and deuterated chloroform, and LA-400 NMR produced by JEOL Ltd. 1H-NMR was measured with an apparatus and determined from the integrated intensity of the proton peak of each copolymer component in the obtained chart.
(D) Content of L-lactic acid and D-lactic acid in polylactic acid-based polymer Measured by a high performance liquid chromatography method using an equal mass mixed solution of ultrapure water and a methanol solution of 1N sodium hydroxide as a solvent. Sumichiral OA6100 was used for the column, and it detected with the UV absorption measuring device.
(E) Spinning operability The following two stages were evaluated according to the spinning conditions.
A: The number of cut yarns during spinning is 1 / ton or less, and there is no welding between single yarns.
X: The number of cut yarns during spinning exceeds 1 time / ton, or welding occurs between single yarns.
(F) Dry heat shrinkage (%) of polyester composite short fiber
Measurement was performed by the method described above.
(G) Production of fiber mass The production of the fiber mass was evaluated for the obtained composite short fiber using the simple air flow stirring tester shown in FIG. 100 g of short fibers are pre-defibrated by a cotton sacking machine, and then introduced into the stirring tank 1 by an air flow from the sample feeding blower 3, and an air flow of 20 m / second is blown from the stirring blower 2 to the inside of the stirring tank 1. For 1 minute. 0.1 g of the fiber after stirring was collected from the sampling port 5 and spread on black paper, and the presence or absence of an independent fiber mass was visually evaluated.
○: Fiber mass is not generated
(Triangle | delta): The fiber lump has produced | generated a little x: The fiber lump has produced | generated abundantly (h) Evaluation of a short fiber nonwoven fabric. Weighing 10 samples (length 10 cm x width 10 cm) from the obtained short fiber nonwoven fabric and reaching the equilibrium moisture, weighed the mass (g) of each sample piece, and measured the average value of the values It was set as the basis weight (g / m 2 ) of the nonwoven fabric in terms of area.
2. Formation The formation of the surface of the obtained short fiber nonwoven fabric was evaluated by visual and tactile sensation in two stages (excellent one is ◯, two stages of ◯ and X).
3. Bulkiness The obtained nonwoven fabric was cut out into 20 cm x 20 cm, and it was set as the sample, and it evaluated in the following three steps from the thing excellent in bulkiness by the touch and visual observation by a panelist.
○: Excellent in bulkiness Δ: Slightly poor in bulkiness ×: Poor in bulkiness Area shrinkage rate Measured by the method described above.
5. Adhesive strength (N)
Polyethylene terephthalate fiber (fiber length 51 mm, fineness 2.2 T) and unite polyester-based core-sheath composite binder fiber <7080> (fiber length 51 mm, fineness 2.2 T) are blended in a mass ratio of 1: 1 to provide a card. A web having a basis weight of 400 g / m 2 is prepared by a machine and subjected to a fusion treatment under a heat treatment condition of 180 ° C. × 60 seconds using a hot air dryer to obtain a short fiber nonwoven fabric.
Further, the thickness of the laminated nonwoven fabric is regulated so that the thickness of the laminated nonwoven fabric is 5 mm by sandwiching the nonwoven fabric of the short fibers obtained in Examples and Comparative Examples (hereinafter referred to as the short fiber nonwoven fabric M) between the two short fiber nonwoven fabrics. Then, using a hot air dryer, a heat treatment condition (melting point of polyester A of composite short fibers constituting short fiber nonwoven fabric M + 10) is performed at 100 ° C. for 100 seconds to form a laminate having a thickness of 5 mm. Five sample pieces having a sample length of 20 cm and a sample width of 5 cm were prepared from the laminate, 10 cm between the two pieces of the short fiber nonwoven fabric of the sample piece was peeled, and the peeled portion was gripped and stretched at an interval of 5 cm and a tensile speed of 10 cm / min. The peel strength (N / 5 cm) was measured. And the average value of 5 sample pieces was made into adhesive strength (N).
Here, the adhesive strength means that after the short fiber nonwoven fabric M is integrated with the polyester nonwoven structure, etc., the short fiber nonwoven fabric M is melted to integrate the polyester nonwoven structures together, and then the nonwoven structure It is a strong value required when peeling between objects. In the present invention, this adhesive strength is preferably 50 N or more. When the adhesive strength is less than 50N, the adhesive strength with the nonwoven structure is inferior, and the integrated structure is likely to peel off the nonwoven fabric structure while being used.
実施例1
ポリエステルAとして、酸性分としてTPA、グリコール成分としてEG15mol%、HD85mol%からなり、結晶核剤として0.5質量%のタルクを含有し、極限粘度0.95、融点128℃、b/aが0.06のものを用いた。
ポリ乳酸系重合体として、L−乳酸とD−乳酸の含有比であるL/Dが89.8/10.2であり、融点が130℃、相対粘度1.83であるポリ乳酸(ポリ乳酸a)を用いた。
ポリエステルAチップとポリ乳酸チップを複合紡糸装置に供給し、ポリエステルAが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるようにし、両成分の質量比を50/50として溶融紡糸を行った。このとき、紡糸温度220℃、単孔吐出量0.530g/分、紡糸速度750m/分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を18℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
この未延伸糸を集束して35万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率3.2倍、延伸温度60℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム(温度110℃)で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与し、繊維長51mmに切断して単糸繊度2.2デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維をカード機を通して解繊し、50g/m2の乾式不織ウエブを得た。その後、この乾式不織ウエブをエンボスロールとフラットロールからなる部分的熱圧着装置に通し、ロール温度100℃、線圧500N/cmの条件にて部分的に熱圧着し、複合短繊維のポリエステルAの一部のみ溶融し、複合短繊維が部分熱圧着された(圧着面積率14.9%、圧着点密度21.9個/cm2)目付50g/m2の乾式短繊維不織布を得た。
Example 1
Polyester A comprises TPA as an acidic component, EG 15 mol% and HD 85 mol% as a glycol component, contains 0.5% by mass of talc as a crystal nucleating agent, has an intrinsic viscosity of 0.95, a melting point of 128 ° C., and a b / a of 0 .06 was used.
As a polylactic acid-based polymer, polylactic acid (polylactic acid) having a L / D ratio of 89.8 / 10.2, a melting point of 130 ° C., and a relative viscosity of 1.83, is L-lactic acid and D-lactic acid. a) was used.
The polyester A chip and the polylactic acid chip were supplied to the composite spinning apparatus, and the polyester A was the sheath part and the polylactic acid was the core part, and melt spinning was performed at a mass ratio of both components of 50/50. At this time, spinning was performed under the conditions of a spinning temperature of 220 ° C., a single hole discharge rate of 0.530 g / min, and a spinning speed of 750 m / min. Next, the spun yarn was cooled with cold air at 18 ° C. and taken out to obtain an undrawn yarn.
The unstretched fibers are gathered into 350,000 dtex tow-shaped unstretched fibers and stretched at a stretch ratio of 3.2 times and a stretching temperature of 60 ° C., and then heat-treated with a heat drum (temperature of 110 ° C.). gave. Next, mechanical crimping was applied with a push-in crimper, and the fiber length was cut to 51 mm to obtain a polyester composite short fiber having a single yarn fineness of 2.2 dtex.
The obtained polyester composite short fiber was defibrated through a card machine to obtain a dry nonwoven web of 50 g / m 2 . Thereafter, this dry nonwoven web was passed through a partial thermocompression bonding apparatus composed of an embossing roll and a flat roll, and partially thermocompression bonded under the conditions of a roll temperature of 100 ° C. and a linear pressure of 500 N / cm. In this way, a dry short fiber nonwoven fabric with a basis weight of 50 g / m 2 was obtained in which only a part of the composite short fibers was melted and the composite short fibers were partially thermocompression bonded (crimp area ratio 14.9%, crimp point density 21.9 pieces / cm 2 ).
実施例2
ポリ乳酸系重合体として、L−乳酸とD−乳酸の含有比であるL/Dが90.5/9.5であり、融点が135℃、相対粘度1.85であるポリ乳酸(ポリ乳酸b)を用いたこと以外は実施例1と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例1と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Example 2
As a polylactic acid polymer, polylactic acid (polylactic acid having a content ratio of L-lactic acid to D-lactic acid of 90.5 / 9.5, a melting point of 135 ° C., and a relative viscosity of 1.85) A polyester composite staple fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that b) was used. Further, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.
実施例3
ポリ乳酸系重合体として、L−乳酸とD−乳酸の含有比であるL/Dが85.9/14.1であり、融点が110℃、相対粘度1.88であるポリ乳酸(ポリ乳酸c)を用いたこと以外は実施例1と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例1と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Example 3
As a polylactic acid-based polymer, a polylactic acid (polylactic acid having a L / D content ratio of 85.9 / 14.1, a melting point of 110 ° C., and a relative viscosity of 1.88, which is a content ratio of L-lactic acid and D-lactic acid. A polyester composite staple fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that c) was used. Further, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.
実施例4
ポリエステルAとして、酸性分としてTPA、グリコール成分として1,4−ブタンジオール(BD)20mol%、HD80mol%からなり、結晶核剤として0.5質量%のタルクを含有し、極限粘度0.98、融点130℃、b/aが0.11のものを用い、ポリ乳酸系重合体として実施例1で用いたポリ乳酸aを用い、実施例1と同様にしてポリエステル複合短繊維を得た。そして、実施例1と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Example 4
Polyester A comprises TPA as an acidic component, 20 mol% of 1,4-butanediol (BD) as a glycol component, and 80 mol% of HD, contains 0.5% by mass of talc as a crystal nucleating agent, has an intrinsic viscosity of 0.98, A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 1 by using a polylactic acid a having a melting point of 130 ° C. and a b / a of 0.11 and using the polylactic acid a used in Example 1 as a polylactic acid polymer. Then, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.
実施例5
ポリ乳酸系重合体として実施例2で用いたポリ乳酸bを用いた以外は実施例4と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例4と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Example 5
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 4 except that the polylactic acid b used in Example 2 was used as the polylactic acid polymer. Further, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 4.
実施例6
ポリ乳酸系重合体として実施例3で用いたポリ乳酸cを用いた以外は実施例4と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例4と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Example 6
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 4 except that the polylactic acid c used in Example 3 was used as the polylactic acid polymer. Further, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 4.
比較例1
ポリ乳酸系重合体として、L−乳酸とD−乳酸の含有比であるL/Dが83.7/16.3であり、融点が90℃、相対粘度1.91であるポリ乳酸(ポリ乳酸d)を用いたこと以外は実施例1と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例1と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 1
As a polylactic acid-based polymer, L / D, which is the content ratio of L-lactic acid and D-lactic acid, is 83.7 / 16.3, a melting point is 90 ° C., and a relative viscosity is 1.91. A polyester composite staple fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that d) was used. Further, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.
比較例2
ポリ乳酸系重合体として、L−乳酸とD−乳酸の含有比であるL/Dが98.8/1.2であり、融点が170℃、相対粘度1.88であるポリ乳酸(ポリ乳酸d)を用いたこと以外は実施例1と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例1と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 2
As a polylactic acid-based polymer, polylactic acid (polylactic acid having a content ratio of L-lactic acid to D-lactic acid of 98.8 / 1.2, a melting point of 170 ° C. and a relative viscosity of 1.88) A polyester composite staple fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that d) was used. Further, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.
比較例3
実施例1で用いたポリエステルAのみを用い、ポリエステルAチップを紡糸装置に供給し、紡糸温度220℃、吐出量307g/分、紡糸孔数518、紡糸速度850m/分の条件で紡糸した。次いで、紡出糸条を18℃の冷風で冷却し、引き取って未延伸糸を得た。
この未延伸糸を集束して11万dtexのトウ状にした未延伸繊維に、延伸倍率2.62倍、延伸温度40℃で延伸を行い、この後、ヒートドラム(温度110℃)で熱処理を施した。次いで、押し込み式クリンパーで捲縮を付与し、繊維長51mmに切断して単糸繊度2.2デシテックスのポリエステル短繊維を得た。さらに、得られたポリエステル短繊維を用いて、実施例1と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 3
Using only the polyester A used in Example 1, a polyester A chip was supplied to a spinning device, and spinning was performed under the conditions of a spinning temperature of 220 ° C., a discharge rate of 307 g / min, a spinning hole number of 518, and a spinning speed of 850 m / min. Next, the spun yarn was cooled with cold air at 18 ° C. and taken out to obtain an undrawn yarn.
This unstretched yarn is converged to a 110,000 dtex tow-shaped unstretched fiber and stretched at a stretching ratio of 2.62 times and a stretching temperature of 40 ° C., and then heat-treated with a heat drum (temperature of 110 ° C.). gave. Next, crimping was applied with a push-in crimper, and the polyester fiber was cut into a fiber length of 51 mm to obtain a polyester staple fiber having a single yarn fineness of 2.2 decitex. Furthermore, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1 by using the obtained polyester short fiber.
比較例4
実施例4で用いたポリエステルAのみを用いたこと以外は、比較例3と同様にして溶融紡糸、延伸を行い、ポリエステル短繊維を得た。さらに、得られたポリエステル短繊維を用いて、比較例3と同様にして乾式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 4
Except that only the polyester A used in Example 4 was used, melt spinning and stretching were performed in the same manner as in Comparative Example 3 to obtain polyester short fibers. Furthermore, a dry short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 using the obtained polyester short fibers.
実施例1〜6、比較例1〜4で得られたポリエステル複合短繊維、ポリエステル短繊維の特性値及び得られた乾式短繊維不織布の特性値、評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the characteristic values of the polyester composite short fibers and polyester short fibers obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the characteristic values of the obtained dry short fiber nonwoven fabric, and the evaluation results.
表1から明らかなように、実施例1〜6では、紡糸、延伸操業性よくポリエステル複合短繊維を得ることができ、複合短繊維の乾熱収縮率は低いものであった。このため、得られた乾式短繊維不織布は、地合が良好で、面積収縮率が低いものであり、寸法安定性よく接着を行うことができるものであり、他のポリエステル系繊維からなる構造物との接着強力にも優れたものであった。 As is clear from Table 1, in Examples 1 to 6, polyester composite short fibers could be obtained with good spinning and stretching operations, and the dry heat shrinkage of the composite short fibers was low. For this reason, the obtained dry short fiber nonwoven fabric has good formation, has a low area shrinkage, can be bonded with good dimensional stability, and is composed of other polyester fibers. The adhesive strength was excellent.
一方、比較例1では、ポリ乳酸系重合体の融点が低すぎたため、ポリエステルAとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、紡糸操業性に劣るものであった。比較例2では、ポリ乳酸系重合体の融点が高すぎたため、複合短繊維はポリエステルAの融点+10℃の熱接着処理でポリ乳酸系重合体を溶融させることができず、接着成分が少なくなったため、得られた乾式短繊維不織布は接着強力の低いものとなった。比較例3、4では、不織布を構成する短繊維としてポリエステルAのみからなる短繊維を用いたため、接着時の効果としてポリエステルAとポリ乳酸系重合体との相乗効果が得られず、接着強力の低いものとなった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the melting point of the polylactic acid polymer was too low, it became difficult to melt-spin it as a composite fiber together with polyester A, and the spinning operability was poor. In Comparative Example 2, since the melting point of the polylactic acid polymer was too high, the composite short fiber could not melt the polylactic acid polymer by the thermal bonding treatment of the melting point of polyester A + 10 ° C., and the adhesive component was reduced. For this reason, the obtained dry short fiber nonwoven fabric had low adhesive strength. In Comparative Examples 3 and 4, since the short fibers comprising only polyester A were used as the short fibers constituting the nonwoven fabric, the synergistic effect of polyester A and the polylactic acid polymer was not obtained as an effect at the time of bonding, and the adhesive strength was high. It became low.
実施例7
実施例1と同様のポリエステルA、ポリ乳酸系重合体を用い、実施例1と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで捲縮を付与せずに、繊維長5mmに切断して単糸繊度2.2デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維をパルプ離解機(熊谷理機工業製)に投入し、3000rpmにて1分間撹拌した。その後、得られた試料を抄紙機(熊谷理機工業製角型シートマシン)にて湿式不織布ウエブとした。その後、この湿式不織ウエブを実施例1と同様にして部分的に熱圧着し、複合短繊維のポリエステルAの一部のみ溶融し、複合短繊維が部分熱圧着された(圧着面積率14.9%、圧着点密度21.9個/cm2)目付50g/m2の湿式短繊維不織布を得た。
Example 7
Using polyester A and polylactic acid polymer similar to Example 1 and performing melt spinning, stretching and heat treatment in the same manner as in Example 1 and applying a finishing oil agent, no crimping is applied by an indentation type crimper. Then, a fiber length of 5 mm was cut to obtain a polyester composite short fiber having a single yarn fineness of 2.2 dtex.
The obtained polyester composite short fiber was put into a pulp disintegrator (manufactured by Kumagai Riki Kogyo) and stirred at 3000 rpm for 1 minute. Then, the obtained sample was made into the wet nonwoven fabric web with the paper machine (Kumagaya Riki Kogyo square sheet machine). Thereafter, the wet nonwoven web was partially thermocompression-bonded in the same manner as in Example 1, and only a part of the polyester A of the composite short fiber was melted, so that the composite short fiber was partially thermocompressed (compression area ratio 14. A wet short fiber nonwoven fabric having a density of 9% and a compression point density of 21.9 / cm 2 ) per unit area of 50 g / m 2 was obtained.
実施例8
ポリ乳酸系重合体として、実施例2で用いたポリ乳酸bを使用したこと以外は実施例7と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Example 8
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 7 except that the polylactic acid b used in Example 2 was used as the polylactic acid polymer. Further, a wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7.
実施例9
ポリ乳酸系重合体として、実施例3で用いたポリ乳酸cを使用したこと以外は実施例7と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Example 9
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 7 except that the polylactic acid c used in Example 3 was used as the polylactic acid polymer. Further, a wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7.
実施例10
実施例4と同様のポリエステルA、ポリ乳酸aを用い、実施例4と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長5mmにカットして単糸繊度2.2デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Example 10
Using the same polyester A and polylactic acid a as in Example 4 and performing melt spinning, stretching and heat treatment in the same manner as in Example 4 and applying a finishing oil agent, without applying mechanical crimping with a push-in crimper The fiber length was cut to 5 mm to obtain a polyester composite short fiber having a single yarn fineness of 2.2 dtex.
A wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7 using the obtained polyester composite short fiber.
実施例11
ポリ乳酸系重合体として、実施例2で用いたポリ乳酸bを使用したこと以外は実施例10と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例10と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Example 11
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 10 except that the polylactic acid b used in Example 2 was used as the polylactic acid polymer. Further, a wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 10.
実施例12
ポリ乳酸系重合体として、実施例3で用いたポリ乳酸cを使用したこと以外は実施例10と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例10と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Example 12
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 10 except that the polylactic acid c used in Example 3 was used as the polylactic acid polymer. Further, a wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 10.
比較例5
ポリ乳酸系重合体として、比較例1で用いたポリ乳酸dを使用したこと以外は実施例7と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 5
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 7 except that the polylactic acid d used in Comparative Example 1 was used as the polylactic acid polymer. Further, a wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7.
比較例6
ポリ乳酸系重合体として、比較例2で用いたポリ乳酸eを使用したこと以外は実施例7と同様にポリエステル複合短繊維を得た。さらに、実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 6
A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 7 except that the polylactic acid e used in Comparative Example 2 was used as the polylactic acid polymer. Further, a wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7.
比較例7
比較例3と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長5mmにカットして単糸繊度2.2デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 7
In the same manner as in Comparative Example 3, melt spinning, stretching, and heat treatment were performed, and a finishing oil was applied. Then, the fiber length was cut to 5 mm without mechanical crimping by a push-in crimper, and the single yarn fineness was 2.2 decitex. The polyester composite short fiber was obtained.
A wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7 using the obtained polyester composite short fiber.
比較例8
比較例4と同様にして溶融紡糸、延伸、熱処理を行い、仕上げ油剤を付与した後、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与せずに、繊維長5mmにカットして単糸繊度2.2デシテックスのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Comparative Example 8
In the same manner as in Comparative Example 4, melt spinning, stretching, and heat treatment were carried out, and after applying a finishing oil agent, the fiber length was cut to 5 mm without applying mechanical crimping with a push-in crimper, and the single yarn fineness was 2.2 decitex. The polyester composite short fiber was obtained.
A wet short fiber nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7 using the obtained polyester composite short fiber.
実施例7〜12、比較例5〜8で得られた複合短繊維及び湿式短繊維不織布の特性値及び評価結果を表2に示す。 Table 2 shows the characteristic values and evaluation results of the composite short fibers and wet short fiber nonwoven fabrics obtained in Examples 7 to 12 and Comparative Examples 5 to 8.
表2から明らかなように、実施例7〜12では、紡糸、延伸操業性よく複合短繊維を得ることができ、複合短繊維の乾熱収縮率は低いものであった。このため、得られた湿式短繊維不織布は、地合が良好で、面積収縮率が低いものであり、寸法安定性よく接着を行うことができるものであり、他のポリエステル系繊維からなる構造物との接着強力にも優れたものであった。
一方、比較例5では、ポリ乳酸系重合体の融点が低すぎたため、ポリエステルAとともに複合繊維として溶融紡糸することが困難となり、紡糸操業性に劣るものであった。比較例6では、ポリ乳酸系重合体の融点が高すぎたため、複合短繊維はポリエステルAの融点+10℃の熱接着処理でポリ乳酸系重合体を溶融させることができず、接着成分が少なくなったため、得られた湿式短繊維不織布は接着強力の低いものとなった。比較例7、8では、不織布を構成する短繊維としてポリエステルAのみからなる短繊維を用いたため、接着時の効果としてポリエステルAとポリ乳酸系重合体との相乗効果が得られず、接着強力の低いものとなった。
As is clear from Table 2, in Examples 7 to 12, composite short fibers could be obtained with good spinning and stretching operability, and the dry heat shrinkage of the composite short fibers was low. For this reason, the obtained wet short fiber nonwoven fabric has good formation, has a low area shrinkage, can be bonded with good dimensional stability, and is composed of other polyester fibers. The adhesive strength was excellent.
On the other hand, in Comparative Example 5, since the melting point of the polylactic acid polymer was too low, it became difficult to melt-spin it as a composite fiber together with polyester A, and the spinning operability was poor. In Comparative Example 6, since the melting point of the polylactic acid-based polymer was too high, the composite short fiber could not melt the polylactic acid-based polymer by the thermal bonding treatment of the melting point of polyester A + 10 ° C., and the adhesive component was reduced. Therefore, the obtained wet short fiber nonwoven fabric had a low adhesive strength. In Comparative Examples 7 and 8, since the short fiber comprising only polyester A was used as the short fiber constituting the nonwoven fabric, the synergistic effect of polyester A and the polylactic acid polymer was not obtained as an effect at the time of bonding, and the adhesive strength was high. It became low.
実施例13
実施例1と同様にして未延伸糸を得、未延伸糸を集束して11万デシテックスのトウ状にした未延伸繊維に、実施例1と同様にして延伸、熱処理を施した後、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧0.39MPa、スタフィン圧0.07MPaとして、捲縮数5.6個/25mm、捲縮率4.1%の捲縮を付与した。仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする油剤を0.2質量%の付着量となるよう付与した後、切断して単糸繊度2.2dtex、繊維長5mmのポリエステル複合短繊維を得た。
得られたポリエステル複合短繊維を図4に示す簡易エアレイド試験機を用い、まず、試料投入ブロア13より投入された短繊維は、解繊翼回転モータ15により解繊翼回転用スプロケット16を介して回転する、それぞれ5枚1組の第1解繊翼11と第2解繊翼12で解繊され飛散落下させた。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス14で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア17の上に堆積させ、目付50g/m2の乾式不織ウエブを得た(目付調整は集綿コンベア17の移動速度を変化させることで行った)。
その後、実施例1と同様にして部分的に熱圧着し、単糸繊度2.2dtexの短繊維からなる目付50g/m2の乾式短繊維不織布を得た。
また、得られたポリエステル複合短繊維を用いて実施例7と同様にして湿式短繊維不織布を得た。
Example 13
An undrawn yarn was obtained in the same manner as in Example 1, and the undrawn fiber that had been bundled into a 110,000 decitex tow-like shape was drawn and heat-treated in the same manner as in Example 1 and then pushed in. A crimper was applied with a crimping condition of a nip pressure of 0.39 MPa and a staffin pressure of 0.07 MPa, and a crimp of 5.6 crimps / 25 mm and a crimping rate of 4.1% was applied. After applying an oil mainly composed of polyoxyethylene alkyl ether as a finishing oil so as to have an adhesion amount of 0.2% by mass, it is cut to obtain a polyester composite short fiber having a single yarn fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 5 mm. It was.
The obtained polyester composite short fiber is used with a simple airlaid tester shown in FIG. 4. First, the short fiber input from the sample input blower 13 is rotated by the defibrating blade rotating motor 15 through the defibrating blade rotating sprocket 16. A set of five sheets of the first defibrating blade 11 and the second defibrating wing 12 was defibrated and scattered and dropped. The falling short fibers were sucked by the suction box 14 at the bottom and deposited on the cotton collection conveyor 17 moving in the direction of the arrow to obtain a dry nonwoven web having a basis weight of 50 g / m 2 (the basis weight adjustment was collected). This was done by changing the moving speed of the cotton conveyor 17).
Thereafter, in the same manner as in Example 1, partial thermal compression bonding was performed to obtain a dry short fiber nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 made of short fibers having a single yarn fineness of 2.2 dtex.
Moreover, the wet short fiber nonwoven fabric was obtained like Example 7 using the obtained polyester composite short fiber.
実施例14〜22
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件(ニップ圧、スタフィン圧)を表3に示すように種々変更し、表3に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例13と同様に行ってポリエステル複合短繊維を得、さらに、実施例13と同様にして乾式不織布及び湿式不織布を得た。
Examples 14-22
Various changes were made to the conditions (nip pressure, staffin pressure) for applying crimp with a push-in crimper as shown in Table 3, and the crimp type, the number of crimps, and the crimp rate shown in Table 3 were used. A polyester composite short fiber was obtained in the same manner as in Example 13, and a dry nonwoven fabric and a wet nonwoven fabric were obtained in the same manner as in Example 13.
表3から明らかなように、実施例13〜22は、実施例1のポリエステル複合短繊維において捲縮形態を変更したものであり、(3)式を満足する捲縮形態のものであったため、繊維塊の生成がなく、得られたエアレイド乾式不織布、湿式不織布地合が良好で、均一性にも優れ、面積収縮率が低く、接着強力に優れたものであった。
As is clear from Table 3, Examples 13 to 22 were modified crimped forms in the polyester composite short fiber of Example 1, and were crimped forms satisfying the formula (3). There was no formation of fiber mass, the airlaid dry nonwoven fabric and wet nonwoven fabric obtained were good, the uniformity was excellent, the area shrinkage rate was low, and the adhesive strength was excellent.
Claims (5)
b/a≧0.05 (mW/mg・℃) ・・・ (1)
なお、aは、降温結晶化を示すDSC曲線における傾きが最大である接線とベースラインとの交点の温度A1(℃)と、傾きが最小である接線とベースラインとの交点の温度A2(℃)との差(A1−A2)であり、bは、ピークトップ温度におけるベースラインの熱量B1(mW)とピークトップの熱量B2(mW)との差(B1−B2)を試料量(mg)で割った値である。 Polyester A is a polyester composite short fiber according to claim 1, wherein the DSC curve showing the temperature-falling crystallization obtained from DSC satisfies the following formula (1).
b / a ≧ 0.05 (mW / mg · ° C.) (1)
Note that a is the temperature A1 (° C.) of the intersection between the tangent line and the baseline having the maximum inclination in the DSC curve indicating the temperature-falling crystallization, and the temperature A2 (° C.) of the intersection of the tangent line and the baseline having the minimum inclination. B) is the difference (B1-B2) between the baseline heat quantity B1 (mW) and the peak top heat quantity B2 (mW) at the peak top temperature (mg) The value divided by.
条件(2)・・・短繊維を構成する単糸に付与されている捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点2点を結んだ三角形の高さ(H)と底辺の長さ(L)の比(H/L)が下記式(3)を満足する。
0.01T+0.10≦H/L≦0.02T+0.25・・・ (3)
なお、Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数 The polyester according to claim 1 or 2, wherein the polyester composite short fiber is provided with a crimp satisfying the following condition (2), the fiber length is 1.0 to 30 mm, and the single yarn fineness is 0.3 to 20 dtex. Short fiber.
Condition (2): A triangle in which the crimped form imparted to the single yarn constituting the short fiber connects the bottom points of the valleys adjacent to the apex of the peaks at the maximum peak of the crimps The ratio (H / L) of the height (H) to the base length (L) satisfies the following formula (3).
0.01T + 0.10 ≦ H / L ≦ 0.02T + 0.25 (3)
T is the number of decitex (dtex) of single yarn fineness
The short fiber nonwoven fabric according to claim 4, wherein the area shrinkage ratio is 10% or less in an atmosphere at a temperature (TmA-30 ° C) lower by 30 ° C than the melting point (TmA) of polyester A of the polyester composite short fiber.
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| JP (1) | JP2009280948A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013107357A (en) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method for molded article |
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2009
- 2009-04-17 JP JP2009100988A patent/JP2009280948A/en active Pending
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