JP2002266222A

JP2002266222A - 不織布の製造方法及び不織布

Info

Publication number: JP2002266222A
Application number: JP2001071207A
Authority: JP
Inventors: Yasushige Arai; 安成荒井; Minoru Honda; 稔本田; Yukinobu Wakayama; 幸信若山
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】各繊維間における積層方向の空隙を多くし
て、不織布の単位重量あたりの体積（厚み寸法）を大き
くする。【解決手段】本発明の不織布の製造方法は、成形面１
２上に半溶融状態の繊維を紡出することにより形成され
る不織布の製造方法であって、半溶融状態の繊維が絡ま
る突起物１３が複数形成された成形面１２を準備する工
程と、前記成形面１２に半溶融状態の繊維を紡出する工
程とを有することを特徴とする。このため、突起物１３
の周辺では、多くの繊維が起立した状態で積層され、各
繊維間における積層方向の空隙が多くなる。また、各々
の突起物１３の間では、紡出された繊維が突起物あるい
はその周辺の繊維によって吊り橋状に支持されるため、
成形面１２上に積層される繊維間に空隙が多くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形面上に半溶融
状態の繊維を紡出することにより形成される不織布の製
造方法及び不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】不織布の成形効率を向上させるため、図
７（Ａ），（Ｂ）に示すように、成形型５２の成形面５
２ｆに紡糸ノズル５４から紡出された半溶融状態の繊維
Ｆを積層し、その成形面５２ｆの形状にほぼ等しい形状
の不織布５０を成形することが行われる（特開平８−３
８８３４号参照）。紡糸ノズル５４には一般的にメルト
ブロー法を利用したノズルが使用される。メルトブロー
法とは、図示されていない押出機から射出された溶融樹
脂を空気流により繊維状にし、その繊維状の樹脂（半溶
融状態の繊維Ｆ）を成形型５２の成形面５２ｆに紡出す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、メルトブロー
法等によると、半溶融状態の繊維Ｆは成形面５２ｆに対
してほぼ平行な状態で積層されるため、繊維Ｆ間の空隙
が少なく、単位重量あたりの不織布の体積（厚み寸法）
が小さくなる。このため、前記不織布を例えばフィルタ
として使用すると、ダストを保持するスペースが少なく
なって、ダスト捕捉量が低下するという問題がある。本
発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、不織布
における単位重量あたりの厚み寸法を極力大きくするこ
とをことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、各請求
項の発明によって解決される。請求項１の発明は、成形
面上に半溶融状態の繊維を紡出することにより形成され
る不織布の製造方法であって、半溶融状態の繊維が絡ま
る突起物が複数形成された成形面を準備する工程と、前
記成形面に半溶融状態の繊維を紡出する工程とを有する
ことを特徴とする。

【０００５】本発明によると、成形面上に紡出された繊
維の一部は突起物に絡まってその突起物に垂下され、成
形面上で起立した状態に保持される。また、その繊維に
絡まった繊維も同じく成形面上で起立した状態に保持さ
れる。即ち、突起物の周辺では、多くの繊維が起立した
状態で積層されるため、繊維が成形面にほぼ平行に積層
される場合と比較して各繊維間における積層方向の空隙
が多くなる。また、各々の突起物の間では、紡出された
繊維が突起物あるいはその周辺の繊維によって吊り橋状
に支持されるため、成形面上に積層される繊維間に空隙
が多くなる。このように、各繊維間における積層方向の
空隙が多くなるため、不織布の単位重量あたりの体積
（厚み寸法）を大きくできる。

【０００６】また、請求項２のように、成形面をフィル
タの片側面と等しい形状に形成することで、単位重量あ
たりの厚み寸法が大きい不織布によってフィルタを形成
できる。また、請求項３のように、同一方向に向けて突
起物を形成することにより、成形面に積層された繊維か
らなる不織布をその成形面から剥がし易くできる。

【０００７】また、請求項４のように、成形面の傾斜部
に半溶融状態の繊維を吸引する手段を設けることによ
り、前記傾斜部においても半溶融状態の繊維を良好に積
層することができる。また、請求項５のように、成形面
に半溶融状態の繊維を紡出し、その繊維と前記成形面と
一体化させるようにすれば、不織布を成形面から剥がす
工程が不要になり、不織布の製造が容易になる。

【０００８】また、請求項６のように、突起物をランダ
ム方向に形成すれば、成形面から不織布が剥がれ難くな
り、成形面と不織布とを一体化したときの両者の密着性
が向上する。また、請求項７のように、フィルタの骨組
みとなる部材を成形面上にセットした後、その成形面に
半溶融状態の繊維を紡出することにより、骨組みが埋め
込まれたフィルタを容易に製造できる。このため、フィ
ルタの製造後にそのフィルタを補強する工程が不要にな
る。また、請求項８の不織布によっても、請求項１から
請求項７の不織布の製造方法と同様の作用効果を得るこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、図１、図２
に基づいて本発明の実施形態１に係る不織布の製造方法
及びその方法によって製造された不織布について説明す
る。ここで、図１（Ａ）は本実施形態に係る不織布の製
造方法で使用される成形型の斜視図、図１（Ｂ）はその
成形型の側面図である。また、図２（Ａ）は本実施形態
に係る不織布の製造方法を表す側面図、図２（Ｂ）はＡ
図のＢ部拡大図である。成形型１０は、例えば金網等に
より平面角形に形成された型であり、その成形型１０の
上面に半溶融状態の繊維Ｆが積層される平坦な成形面１
２が形成されている。

【００１０】成形面１２には針状の突起物１３が複数本
形成されており、それらの突起物１３がその成形面１２
の長手方向、幅方向に所定間隔をおいて配置されてい
る。突起物１３は成形面１２に対してほぼ直角に形成さ
れており、その突起物１３の突出長が成形される不織布
Ｆの厚みにほぼ等しい値に設定されている。なお、図１
では、突起物１３を成形面１２の長手方向（Ｙ方向）に
十二列、幅方向（Ｘ方向）に五行形成する例を示した
が、前記列数及び行数は適宜変更可能である。また、突
起物１３を成形面１２上にランダムに配置することも可
能である。

【００１１】次に、図２に基づいて、不織布Ｆを製造す
る設備について簡単に説明する。不織布製造設備２０は
水平なコンベヤ２１を備えており、そのコンベヤ２１に
前述の成形型１０が順番に並べられた状態で複数個載置
（図２には一台のみ表している）されている。ここで、
コンベヤ２１の幅方向をＸ方向、コンベヤ２１の進行方
向をＹ方向、コンベヤ２１の高さ方向をＺ方向として以
下の説明を行う。

【００１２】コンベヤ２１の上方には、所定位置に紡糸
ノズル２４が設置されている。紡糸ノズル２４は、例え
ばメルトブロー法を利用したノズルであり、図示されて
いない押出機から射出された溶融樹脂を高温、高速の空
気流により繊維状にし、その繊維状になった樹脂（半溶
融状態の繊維Ｆ）を成形型１０の成形面１２上に紡出す
る。

【００１３】次に、不織布Ｆの製造方法について説明す
る。先ず、紡糸ノズル２４からほぼ一定量の繊維Ｆが紡
出されている状態で、コンベヤ２１が一定速度で駆動さ
れ、成形型１０が紡糸ノズル２４の下を一定速度で移動
する。これによって、図２（Ａ）に示すように、成形型
１０の成形面１２にはＹ方向における先端側（図におい
て左端）から順番に半溶融状態の繊維Ｆが一定の厚みで
積層される。成形面１２上に積層された繊維Ｆは各々の
接触点で互いに融着することで、その成形面１２の形状
に等しい不織布Ｆとなる。

【００１４】このとき、図２（Ｂ）に示すように、成形
面１２上に紡出される繊維Ｆの一部は突起物１３に絡ま
ってその突起物１３に垂下され、成形面１２上で起立し
た状態に保持される。また、その繊維Ｆに絡まった繊維
Ｆも同じく成形面１２上で起立した状態に保持される。
即ち、突起物１３の周辺では、多くの繊維Ｆが起立した
状態で積層されるため、繊維Ｆが成形面１２にほぼ平行
に積層される場合と比較して各繊維間における積層方向
の空隙が多くなる。また、各々の突起物１３の間では、
紡出された繊維Ｆが突起物１３あるいはその周辺の繊維
Ｆによって吊り橋状に支持されるため、成形面１２上に
積層される繊維間に空隙が多くなる。

【００１５】このように、上記した方法によると、各繊
維間における積層方向の空隙が多くなるため、単位重量
あたりの体積（厚み寸法）が大きい、嵩の高い不織布Ｆ
を得ることができる。不織布Ｆは冷却硬化させた後、成
形面１２から剥がされ、不織布Ｆとして完成する。な
お、成形面１２上に形成された突起物１３は全て同じ方
向に向けられているため、成形面１２から不織布Ｆを取
外す際にそれらの突起物１３が障害になることはない。

【００１６】（実施形態２）以下、図３、図４に基づい
て、本発明の実施形態２に係る不織布の製造方法につい
て説明する。本実施形態はフィルタの形状をした不織布
の製造方法に関するものであり、図３（Ａ）にその製造
方法で使用される成形型の斜視図、図３（Ｂ）にその成
形型の縦断面図が示されている。また、図４は本実施形
態に係る不織布の製造方法を表す側面図である。成形型
３０は、フィルタの片側面と等しい形状の成形面３１を
備えている。成形面３１は、フィルタの濾過部を形成す
る濾過部成形面３２と、そのフィルタの周縁部を形成す
る周縁部成形面３４とから構成され、その濾過部成形面
３２と周縁部成形面３４とが例えば金網等により形成さ
れている。

【００１７】濾過部成形面３２は、ジャバラ状に成形さ
れた波状面３２ｎと、その波状面３２ｎの幅方向両側を
塞ぐ三角形状の側壁面３２ｓとによって上部開放容器状
に形成されている。また、周縁部成形面３４は濾過部成
形面３２を囲む水平枠状に形成されている。濾過部成形
面３２の波状面３２ｎには針状の突起物３３がその波状
面３２ｎの長手方向（Ｙ方向）、幅方向（Ｘ方向）に所
定間隔をおいて配置されている。突起物３３は縦向き
（Ｚ方向）に形成されており、その突起物３３の突出長
が不織布Ｆの厚み寸法にほぼ等しい値に設定されてい
る。

【００１８】次に、不織布Ｆの製造方法について説明す
る。なお、不織布Ｆの製造に使用される設備は実施形態
１で説明した不織布製造設備２０が使用されるため、そ
の説明は省略する。先ず、図４に示すように、紡糸ノズ
ル２４からほぼ一定量の繊維Ｆが紡出されている状態
で、コンベヤ２１が一定速度で駆動され、成形型３０が
紡糸ノズル２４の下を一定速度でＹ方向に移動する。こ
れによって、成形型３０の濾過部成形面３２及び周縁部
成形面３４にはＹ方向における先端側（図において左
端）から順番に半溶融状態の繊維Ｆが積層される。

【００１９】このとき、周縁部成形面３４及び濾過部成
形面３２の側壁面３２ｓには、突起物３３が設けられて
いないため、紡糸ノズル２４から紡出された半溶融状態
の繊維Ｆは周縁部成形面３４等にほぼ平行な状態で積層
される。このため、各繊維Ｆ間の空隙が積層方向におい
て少なくなり、単位重量あたりの不織布の体積（厚み寸
法）が小さくなる。

【００２０】一方、濾過部成形面３２の波状面３２ｎ上
に紡出された繊維Ｆの一部は突起物３３に絡まってその
突起物３３に垂下され、波状面３２ｎ上で起立した状態
に保持される。また、その繊維Ｆに絡まった繊維Ｆも同
じく波状面３２ｎ上で起立した状態に保持される。即
ち、突起物３３の周辺では、多くの繊維Ｆが起立した状
態で積層されるため、繊維Ｆが波状面３２ｎにほぼ平行
に積層される場合と比較して各繊維間における積層方向
の空隙が多くなる。また、各々の突起物３３の間では、
紡出された繊維Ｆが突起物３３あるいはその周辺の繊維
Ｆによって吊り橋状に支持されるため、波状面３２ｎ上
に積層される繊維間に空隙が多くなる。このため、単位
重量あたりの不織布の体積（厚み寸法）は大きくなり、
ダストを保持するスペースが多い不織布Ｆａが形成され
る。

【００２１】このように、紡糸ノズル２４から一定量の
繊維Ｆを紡出しても、流体を濾過する部分（波状面３２
ｎの部分）では不織布Ｆａを厚くかつ強く形成できる。
上記した不織布Ｆｐ，Ｆａは冷却硬化させた後、成形面
１２から剥がされ、仕上げ加工されてフィルタとなる。
なお、本実施形態では成形面１２上に突起物１３を縦方
向に形成する例を示したが、それらの突起物１３を成形
面１２に対して直角に形成することも可能である。

【００２２】（実施形態３）以下、図５、図６に基づい
て、本発明の実施形態３に係る不織布の製造方法につい
て説明する。本実施形態は、実施形態２において説明し
た成形型を改良し、さらにフィルタの骨組みとなる補強
枠体を使用してフィルタを製造するようにしたものであ
る。ここで、図５（Ａ）は前記成形型の斜視図、図５
（Ｂ）はその成形型の縦断面図であり、図６は本実施形
態に係る不織布の製造方法を表す側面図である。成形型
３０は、図５に示すように、フィルタＦの濾過部を形成
する濾過部成形面３２と、そのフィルタＦの周縁部を形
成する周縁部成形面３４とから構成されている。

【００２３】濾過部成形面３２は、前述のように、ジャ
バラ状の波状面３２ｎと三角形状の側壁面３２ｓとから
構成されており、その波状面３２ｎ及び側壁面３２ｓに
複数の空気吸引細孔３２ｋが形成されている。それらの
空気吸引細孔３２ｋは波状面３２ｎと側壁面３２ｓとに
ほぼ均等な密度で形成されており、図示されていない吸
引装置が駆動されることで、濾過部成形面３２内の空気
が空気吸引細孔３２ｋを介して前記吸引装置に吸引され
る。なお、図５（Ａ）には、波状面３２ｎの空気吸引細
孔３２ｋは省略されている。また、濾過部成形面３２の
波状面３２ｎには実施形態２で説明した針状の突起物３
３が縦向（Ｚ方向）きに形成されている。

【００２４】成形型３０の濾過部成形面３２及び周縁部
成形面３４には、フィルタの骨組みとなる補強枠体４０
がセットされる。補強枠体４０はフィルタを構成する不
織布Ｆｐ，Ｆａの折り曲げ部に埋め込まれる部材であ
り、一般的にその不織布Ｆｐ，Ｆａと等しい樹脂で形成
されている。

【００２５】次に、不織布の製造方法について説明す
る。なお、不織布の製造に使用される設備は実施形態１
で説明した不織布製造設備２０が使用されるため、その
説明は省略する。先ず、上記したように、成形型３０の
濾過部成形面３２及び周縁部成形面３４上に補強枠体４
０がセットされる。さらに、前記吸引装置が駆動されて
濾過部成形面３２内の空気が空気吸引細孔３２ｋを介し
てその吸引装置に吸引される。次に、紡糸ノズル２４か
らほぼ一定量の繊維Ｆが紡出されている状態で、図６に
示すように、コンベヤ２１が一定速度で駆動され、成形
型３０が紡糸ノズル２４の下を一定速度で移動する。

【００２６】これによって、成形型３０の濾過部成形面
３２及び周縁部成形面３４にはＹ方向における先端側
（図において左端）から順番に半溶融状態の繊維Ｆが積
層される。このとき、成形型３０の濾過部成形面３２に
形成された空気吸引細孔３２ｋからはその濾過部成形面
３２内の空気が吸引されるため、濾過部成形面３２に紡
出された繊維Ｆは空気吸引細孔３２ｋの働きでその濾過
部成形面３２に吸着される。したがって、濾過部成形面
３２が傾斜の大きい波状面３２ｎ及び側壁面３２ｓから
構成されていても、その波状面３２ｎ及び側壁面３２ｓ
に繊維Ｆを均等な厚みで積層させることができる。即
ち、上記波状面３２ｎ及び側壁面３２ｓが本発明におけ
る成形面の傾斜部に相当し、空気吸引細孔３２ｋ及び吸
引装置が本発明の繊維を吸引する手段に相当する。

【００２７】前述のように、成形型３０の周縁部成形面
３４及び濾過部成形面３２の側壁面３２ｓには突起物３
３が設けられていないため、紡糸ノズル２４から周縁部
成形面３４及び濾過部成形面３２に紡出された繊維Ｆは
単位重量あたりの体積が小さい（厚み寸法が小さい）強
い不織布Ｆｐ（図４のクロスハッチ参照）となる。一
方、濾過部成形面３２の波状面３２ｎには突起物３３が
設けられているため、紡糸ノズル２４から濾過部成形面
３２の波状面３２ｎに紡出された繊維Ｆは前述のように
単位重量あたりの体積が大きい（厚み寸法が大きい）強
度のある不織布Ｆａとなる。

【００２８】また、成形型３０の濾過部成形面３２及び
周縁部成形面３４上には補強枠体４０がセットされるた
め、その補強枠体４０は濾過部成形面３２上に形成され
た不織布Ｆａ、及び周縁部成形面３４上に形成された不
織布Ｆｐに埋設される。上記不織布Ｆｐ，Ｆａは冷却硬
化させた後、成形面１２から取外され、仕上げ加工され
てフィルタとなる。

【００２９】このように、本実施形態に係る不織布の製
造方法によると、濾過部成形面３２には半溶融状態の繊
維を吸引する手段が設けられているため、その濾過部成
形面３２の傾斜部においても半溶融状態の繊維を良好に
積層することができる。なお、本実施形態では、濾過部
成形面３２に複数の空気吸引細孔３２ｋを形成する例を
示したが、空気吸引細孔３２ｋを形成する代わりに濾過
部成形面３２を網状板により形成することも可能であ
る。

【００３０】また、フィルタの骨組みとなる補強枠体４
０を成形面３１上にセットした後、その成形面３１に半
溶融状態の繊維Ｆを紡出する方法のため、補強枠体４０
が埋め込まれたフィルタを容易に製造できる。このた
め、フィルタの製造後にそのフィルタを補強する工程が
不要になる。なお、本実施形態では、フィルタの折り曲
げ部に補強枠体４０を埋め込む例を示したが、その補強
枠体４０の形状を適宜変更して、埋め込む部位を変える
ことも可能である。

【００３１】なお、実施形態１から実施形態３では、成
形後の不織布Ｆを冷却硬化させて成形型１０，３０の成
形面１２，３１から取外す例を示したが、成形型を樹脂
の網板等で形成することにより、不織布Ｆと成形型とを
一体化することも可能になる。このように、不織布Ｆと
成形型とを一体化することにより、不織布を成形面から
剥がす工程が不要になり、不織布の製造が容易になる。
さらに、不織布Ｆの強度も向上する。ここで、不織布Ｆ
と成形型とを一体化する際には、成形面の突起物をラン
ダム方向に形成すれば不織布Ｆと成形型との密着性が向
上する。また、突起物を針状ではなく鉤状に形成しても
良い。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、成形面上に紡出された
繊維の多くが縦向きあるいは傾斜した状態で積層される
ため、繊維が成形面にほぼ平行に積層される場合と比較
して各繊維間における積層方向の空隙が多くなり、不織
布の単位重量あたりの体積（厚み寸法）を大きくでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る不織布の製造方法で
使用される成形型の斜視図（Ａ図）、その成形型の側面
図（Ｂ図）である。

【図２】本発明の実施形態１に係る不織布の製造方法を
表す側面図（Ａ図）及びＡ図のＢ部拡大図（Ｂ図）であ
る。

【図３】本発明の実施形態２に係る不織布の製造方法で
使用される成形型の斜視図（Ａ図）、その成形型の縦断
面図（Ｂ図）である。

【図４】本発明の実施形態２に係る不織布の製造方法を
表す側面図である。

【図５】本発明の実施形態３に係る不織布の製造方法で
使用される成形型の斜視図（Ａ図）、その成形型の縦断
面図（Ｂ図）である。

【図６】本発明の実施形態３に係る不織布の製造方法を
表す側面図である。

【図７】従来の不織布の製造方法を表す斜視図（Ａ
図）、及びＡ図のＢ−Ｂ矢視断面図（Ｂ図）である。

【符号の説明】

Ｆ繊維、不織布１０成形型１２成形面１３突起物３０成形型３１成形面３２濾過部成形面３２ｎ波状面（成形面の傾斜部）３２ｓ側壁面（成形面の傾斜部）３２ｋ空気吸引細孔（繊維を吸引する手段）３３突起物３４周縁部成形面４０補強枠体（フィルタの骨組みとなる部材）

フロントページの続き (72)発明者若山幸信愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地豊田紡織株式会社内Ｆターム(参考） 4D019 BA13 BB03 CA02 CB06 4L047 BA09 BA23 BB00 CC12 EA01 EA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形面上に半溶融状態の繊維を紡出する
ことにより形成される不織布の製造方法であって、半溶融状態の繊維が絡まる突起物が複数形成された成形
面を準備する工程と、前記成形面に半溶融状態の繊維を紡出する工程と、を有
することを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の不織布の製造方法であっ
て、成形面は、フィルタの片側面と等しい形状に形成されて
いることを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の不織布の製
造方法であって、成形面の突起物は、同一方向を指向して形成されている
ことを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれかに記載
の不織布の製造方法であって、成形面の傾斜部には、半溶融状態の繊維を吸引する手段
が設けられていることを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の不織布の製造方法であって、前記成形面に半溶融状態の繊維を紡出し、その繊維と前
記成形面と一体化させることを特徴とする不織布の製造
方法。
【請求項６】請求項５記載の不織布の製造方法であっ
て、突起物がランダム方向に形成されていることを特徴とす
る不織布の製造方法。
【請求項７】請求項２記載の不織布の製造方法であっ
て、フィルタの骨組みとなる部材を成形面上にセットした
後、前記成形面に半溶融状態の繊維を紡出することを特
徴とする不織布の製造方法。
【請求項８】請求項１から請求項７のいずれかに記載
の不織布の製造方法によって製造された不織布。