JP2002347153A - 吸水シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い吸水性能と適度な剛性を兼ね備えた吸水
シート、特に、傘脱水機に好適に使用できる吸水シート
を提供すること。 【解決手段】 表面の毛細管現象によって水を吸い上げ
ることが可能な吸水層と、該吸水層よりも大きな空隙を
内在し、該吸水層よりも保水能力が高い保水層とが結着
されてなる吸水シートであって、該吸水シートに、ガラ
ス面に滴下した１０ｃｃの水を３秒間吸水させたときの
吸水量が２５ｃｍ²あたり７．５〜１０ｃｃであり、且
つ該吸水シートの厚みを５０％圧縮させた時の圧縮応力
が４０〜７００Ｎ／ｍ²、該吸水シートの保水量が自重
の１００〜３００％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸水層と保水層と
からなる複層構造を有する吸水シートに関するものであ
り、さらに詳しくは吸水ローラーをはじめとする吸水装
置、モップ等に取付けて使用する吸水器具、濡れた雨傘
等の水滴を除去する脱水装置の内部部材として使用する
ことが可能な吸水シートである。

【０００２】

【従来の技術】公共施設や大規模建造物などにおいては
降雨時に入場者が所持する濡れた傘から滴る水滴で施設
内等の床がぬれるのを防止するために、例えば入り口に
傘を入れるためのビニール製の袋を用意して傘から雫に
よる床濡れの防止を図っている。

【０００３】しかし濡れた傘を袋に入れる作業は時間が
かかり建物入り口等で混雑するという不都合があるほか
昨今の環境重視の社会情勢において企業は廃棄物の低減
を求められており使用済みのビニール袋の廃棄が困難で
あるという問題がある上、ビニール製の袋の費用、回収
および処理費用がかかるという問題もあった。

【０００４】上記の点を考慮してビニール袋を使用しな
い傘からの水滴除去方法が多々考案されている。例えば
特開昭５８−１５８４８３号公報には、ファン装置を用
いて濡れた傘から水滴を吸引し除去する「傘脱水機」が
提案されており、また特に傘布地のひだ間に付着してい
る水滴を脱水する方法として、複数の突起物を有する吸
水体を用いて、対向する一対の吸水体が傘の布地部分の
両側を通過する際に、突起物が折れ曲りながら傘の布地
部分を摩擦し傘布地のひだをめくりながら吸水体表面に
おいて布地表面の水滴を吸水する方法も提案されてい
る。

【０００５】しかしながら、上記の脱水方法においては
ひだ状吸水体が傘布地表面へ移動しながら接触するため
接触時間が短時間でかつ接触面積は小さいという厳しい
条件下での吸水を要求される。この条件下で傘表面の水
滴を除去するためには吸水体に高い吸水性能が必要であ
る。また連続的に傘の脱水を行うため、吸水体において
も脱水しやすい構成が要求される。さらに傘布地のひだ
をめくるために吸水体に適度な剛性を兼ね備える必要が
ある等、吸水体に多くの異なる性能が要求され通常のウ
レタンや繊維構造体を吸水体に適用することは困難であ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
吸水性能と適度な剛性を兼ね備えた吸水シート、特に、
上記吸水体に好適に使用できる吸水シートを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、機能の異なる吸水
層と保水層からなる複層構造とすることで吸水性、保水
性、剛性を兼ね備え、吸水ローラーをはじめとする吸水
装置、モップ等に取付けて使用する吸水器具、濡れた雨
傘等の水滴を除去する脱水装置の内部吸水部材用の吸水
シートとして好適に使用できることを見出し、本発明に
到達した。

【０００８】すなわち本発明によれば、表面の毛細管現
象によって水を吸い上げることが可能な吸水層と、該吸
水層よりも大きな空隙を内在し、該吸水層よりも保水能
力が高い保水層とが結着されてなる吸水シートであっ
て、該吸水シートに、ガラス面に滴下した１０ｃｃの水
を３秒間吸水させたときの吸水量が２５ｃｍ²あたり
７．５〜１０ｃｃであり、且つ該吸水シートの厚みを５
０％圧縮させた時の圧縮応力が４０〜７００Ｎ／ｍ²、
該吸水シートの保水量が自重の１００〜３００％である
ことを特徴とする吸水シート、及び該吸水シートからな
る傘脱水機用吸水シートであって、該傘脱水機用吸水シ
ートには一定間隔で配置されたひだ状突起が形成されて
いることを特徴とする傘脱水機用吸水シートが提供され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の吸水シートは図１に示さ
れるように、濡れ面と接触する方向より(a)吸水層と(b)
保水層により構成され、吸水層と保水層とが結着された
構成を有するシートである。

【００１０】該吸水シートは、ガラス面に滴下した１０
ｃｃの水を３秒間吸水させたときの吸水量が２５ｃｍ²
あたり７．５〜１０ｃｃである。該吸水量が７．５ｃｃ
より小さい場合、モップに取り付けた際のふき取り性や
傘脱水装置に取り付けたときのふき取り性が低下する。

【００１１】また、該吸水シートの厚みを５０％圧縮さ
せた時の圧縮応力は４０〜７００Ｎ／ｍ²であることが
必要である。該圧縮応力が４０Ｎ／ｍ²より小さい場
合、例えば図５のようにモップに取り付けた際、剛性が
低すぎて反発が弱く床等のふき取り性能が劣る。また、
該吸水シートを用いて図２のような吸水ベルトを作成
し、図３及び図４のような傘脱水機にとりつけた際に
も、傘布地表面のふき取りの際の反発が弱くて十分ふき
取れないばかりか、傘布地のひだのめくりも悪くなる。

【００１２】一方、該圧縮応力が７００Ｎ／ｍ²より大
きい場合、剛性が高すぎてモップに取り付けた際に床の
すみずみまで拭くのが困難になる。さらに、傘脱水装置
に取り付けた際には剛性が硬すぎてひだを形成できない
ばかりか傘布地への追随性が悪くなり傘布地のひだの奥
まで十分に拭けないという問題が生じる。

【００１３】また、該吸水シートの保水量は自重の１０
０〜３００％であることが必要である。該保水量が自重
の１００％より小さい場合、モップに取り付けた際に、
すぐに水保持量が飽和するので水をふき取れなくなり、
傘脱水装置に取り付けた際には、装置内部に吸水シート
の保持した水を脱水する機能を持つものであっても保水
量が増えるに従って吸水層から保水層への水の拡散・移
行が悪くなり吸水性能が低下する。一方、保水量が自重
の３００％より大きい場合、モップに使用する際に重く
てふき取りできなくなるという問題が生じる。

【００１４】次に本発明の吸水シートの具体的構成を説
明する。本発明の吸水シートにおいて、(a)吸水層は濡
れ面の水滴を素早く吸水層へ移行させることが必要であ
り、層の表面および内部が緻密な毛細管状の構造を有し
ているものが好ましい。このような構造体は、水の吸収
能力が飽和状態に近くなった後にも物理的吸水と移行が
毛細管構造によりなされるため、次々と水を吸い上げる
ことができるからである。

【００１５】従って、ポリマーの分子構造内部に水分子
を吸収させる高分子水吸収体や、表面官能基の作用によ
って水分子を化学的に結合させる機能を有する高分子体
を使用することは、取り込んだ水の移行、放散機能が低
いため好ましくない。ただしこうした高分子体を用いる
場合でも、層の表面および内部に緻密な毛細管状の構造
を形成させ、物理的な吸い上げ能力に富むものは使用可
能である。

【００１６】具体的には、微細孔を有するウレタン等の
樹脂の発泡体の他、織布、不織布、編物などの微細繊維
よりなる布帛が吸水層として使用できる。吸水層に使用
される繊維としては綿、麻、羊毛、絹糸等の天然繊維の
他、レーヨン、アセテート等の半合成繊維、ポリエステ
ル、ナイロン、アクリル、アラミド、ポリイミド、ポリ
乳酸系繊維、炭素繊維、フェノール繊維等の合成繊維の
１種または複数を組み合わせて使用することが可能であ
り、使用する繊維の機能により高強度、高磨耗性、難燃
性、易リサイクル性、生分解性等の機能を当該吸水シー
トに付与することもできる。

【００１７】吸水層を構成する糸の単糸繊度は０．１〜
３．９ｄｔｅｘが好ましく、さらに好ましくは０．１〜
１．０ｄｔｅｘである。単糸繊度が３．９ｄｔｅｘより
大きい場合は、緻密な毛細管状の構造が形成されないた
め吸水性が低下する。一方、単糸繊度が１．０ｄｔｅｘ
より小さい場合は、ふき取りの摩擦による繊維の毛羽立
ちや脱落が大きく耐久性が悪くなり劣化とともに吸水性
が低下する。

【００１８】また複数の異なる繊度の繊維を混合して使
用する場合、上記範囲外の単糸繊度の繊維が含まれる場
合でも構成繊維の重量比率のもっとも大きい繊維の単糸
繊度にが上記範囲内であれば良い。つまり、構成繊維の
重量比率のもっとも大きい繊維の性能が当該吸水シート
の性能にもっとも強く影響するからである。

【００１９】次に保水層は、吸水層から保水層への水の
移行が迅速に行われるとともに水の保持能力が必要とさ
れる。そのため保水層は吸水層のように緻密な毛細管状
の構造ではなく、層の表面および内部が吸水層よりも粗
い毛細管状の構造に形成されたもので、水の吸い上げ能
力自体は低いものの、空隙を有し保水性が高いことが求
められる。

【００２０】具体的には、ウレタン等の樹脂の発泡体の
他、織布、不織布、編物などの繊維よりなる布帛が例示
される。保水層に使用される繊維としては綿、麻、羊
毛、絹糸等の天然繊維の他、レーヨン、アセテート等の
半合成繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル、アラ
ミド、ポリイミド、ポリ乳酸系繊維、炭素繊維、フェノ
ール繊維等の合成繊維の1種または複数を組み合わせて
の使用が可能であり、使用する繊維の機能により高強
度、高磨耗性、難燃性、易リサイクル性、生分解性等の
機能を当該吸水シートに付与することができる。

【００２１】保水層を形成する単糸繊度は４．０〜２０
ｄｔｅｘが好ましい。該単糸繊度が４．０ｄｔｅｘより
小さい場合は、モップに取り付けた際に剛性が低すぎて
反発が弱く床等のふき取り性能が劣る、また、傘脱水機
にとりつけた際に傘布地表面のふき取りの際の反発が弱
くて十分ふき取れないばかりか、傘布地のひだのめくり
も悪くなる。一方、単糸繊度が２０ｄｔｅｘより大きい
場合、繊維間空隙が大きくなりすぎて保水性能が劣り、
吸水層からの水の移行が十分に行われないため吸水層の
保水量が飽和に達して以降の吸水性能が低下する結果と
なる。保水層に複数の異なる繊度の繊維を混合して使用
する場合、上記範囲外の単糸繊度の繊維が含まれる場合
でも構成繊維の重量比率のもっとも大きい繊維の単糸繊
度について上記範囲内であれば良い。つまり、構成繊維
の重量比率のもっとも大きい繊維の性能が当該吸水シー
トの性能にもっとも強く影響するからである。

【００２２】さらに、保水層を構成する繊維として親水
性繊維を用いることが好ましく、天然繊維よりも強度に
優れる親水性合成繊維を用いることが好ましい。該親水
性合成繊維は、(1)合成繊維表面にポリアルキレングリ
コール-ポリエチレンテレフタレート共重合体等の親水
性高分子重合体を付与する、(2)繊維を構成する繊維形
成性重合体にポリアルキレングリコール、イソフタル酸
金属塩共重合ポリエチレンテレフタレート等の親水剤を
ブレンド、あるいは共重合する、(3)合成繊維にアクリ
ル酸あるいはメタクリル酸等のアクリル酸系ビニルモノ
マーをグラフト重合しグラフトポリマーのカルボキシル
基を金属塩にする、等の手段によって得ることができ
る。

【００２３】保水層に占める親水性合成繊維は２０重量
％以上が好ましい。２０重量％より小さい場合は保水効
果が奏されないことがある。

【００２４】上記吸水層と保水層との結着は、水移行を
阻害しない程度の密着性が必要であり、縫糸による縫着
のほかニードルパンチングによる結着、樹脂による接
着、混合させた低融点繊維による繊維溶着等の方法が上
げられる。吸水層と保水層とが不織布により形成されて
いる場合はニードルパンチングによる結着が好ましい。
何故ならニードルパンチングによって吸水層および保水
層間に糸のからみが生じ、これが導水孔となって水の移
行が促進されるためである。吸水層と保水層を構成する
繊維層が繊維交絡されていない繊維ウェブであって、積
層された後、ニードルパンチング、ウォーターニードル
等により繊維交絡させて一体化させても構わない。

【００２５】また保水層は必ずしも1層にかぎらず、必
要とされる吸水量に応じて、複数層から構成されていて
もよい。

【００２６】また、上記吸水層、保水層または両層を結
着させた状態で樹脂加工等することにより剛性、親水
性、抗菌性、防カビ性、難燃性等の機能付与をすること
もできる。さらに全体として剛性を調整する手段として
吸水層または保水層あるいは両層に低融点の合成繊維を
混合し熱処理により一部の繊維を融着させる方法をとる
こともできる。この場合、低融点合成繊維の混合率は１
０〜６０重量％が好ましい。該混合率が１０重量％より
小さい場合、十分な剛性が発現されずに、モップでのふ
き取り性、傘脱水装置での傘のふき取り性が低下するこ
とがある。また該混合率が６０重量％より大きい場合
は、剛性が高くなりすぎてモップでのふき取り性、傘脱
水装置での傘のふき取り性が低下することがある。

【００２７】上記の吸水シートは吸水性、保水性、剛性
等の機能を有するため吸水ローラーをはじめとする吸水
装置やモップ等に取り付けて床面や壁面等の水濡れを拭
く吸水器具、濡れた雨傘の水滴を除去する脱水装置の内
部吸水部材として幅広く使用することができる。

【００２８】例えば、図２に示す如く、上記吸水シート
を、経横両方向にひだ状突起が一定間隔で配置されるよ
うに形成し、シートの両端部を結着させた、無端のベル
ト形状とすることにより、図３及び図４に示すような傘
脱水機構による脱水装置の内部吸水部材として使用でき
る。この傘脱水機構は(d)(e)吸水ベルト間に、ベルトの
動きとは無関係に移動を制御できる(g)傘受けにはめい
れた(f)濡れた傘を通過させ、傘が始点Ａより終点Ｂに
自動的に移動する間に(d) (e)の吸水ベルトが回転し
て、表面の水滴を拭取るものであるが、当該吸水ベルト
の表面ひだが傘の拭取り時に傘布地の表面ひだのめくり
に有効に作用し、ひだをめくりながらひだ内部の水滴を
吸水ベルト表面の吸水層によって有効に拭取ることがで
きるため非常に良好な傘の拭取り性能を示す。

【００２９】

【実施例】以下実施例を挙げ、本発明を具体的に説明す
る。尚、当該吸水シートの評価は次の方法で実施した。

【００３０】（１）吸水性 乾燥したガラス板上に水１０ｃｃを滴下しておき、吸水
シート（５ｃｍ×５ｃｍ）を、吸水面を下に向けて上か
ら水滴上にかぶせ５００ｇの錘を載せる。３秒後に吸水
シートを持ち上げ、ガラス板上から吸水シートに移行し
た水分量を測定し吸水量とする。吸水量が多いほど吸水
能力が優れているといえる。

【００３１】（２）圧縮応力 吸水シート（５ｃｍ×５ｃｍ）を吸水側より厚み方向に
圧縮させ、初期の厚みの５０％圧縮時の応力を圧縮試験
機を用いて測定し単位面積あたりの圧縮応力を算出し
た。

【００３２】（３）傘脱水機による傘の吸水試験 吸水シートを用い、図２に示すような傘脱水機用吸水ベ
ルトを作製した。脱水試験に用いる傘脱水機は図３およ
び図４で示す機構のものを用いた。該脱水機は、２本の
(d)(e)吸水ベルト間に(f)濡れた傘を通すが、(f)傘は
（g）傘受けにはめ入れており吸水ベルトの動きに関係
なく傘受けを移動させることで移動を制御できる。そし
て、傘が始点Ａより終点Ｂに自動的に移動する間に(d)
の吸水ベルトは傘の移動方向と同じ方向に、また(e)の
吸水ベルトは逆方向に回り、吸水ベルトのひだが傘布地
表面と接触して傘布地のひだをめくりながら表面の水滴
を吸収するものである。

【００３３】上記脱水機において、(f)傘の移動速度を
０．１５ｍ／秒に、また吸水ベルト(d)(e)の回転速度は
それぞれ０．３ｍ／秒に設定した。傘布地の水滴の拭き
取り性の評価は濡れた傘１０００本を順次脱水機に通
し、最後の１本の拭き取り具合を目視により判定し、よ
く拭き取れており水滴が見当たらなかったものを○、拭
き取れていたが水滴が残っていたものを△、水滴が残り
流れ落ちたものを×とした。

【００３４】（４）モップによる拭き取り性試験 図５に示すモップに、吸水シートを吸水面を下に向けて
取り付け（３０ｃｍ×１０ｃｍ）、ガラス板上に滴下さ
せた２００ｃｃの水を拭き取った際のガラス板上の拭き
取り性を目視により判定し、よく拭き取れているものを
○、拭き取り難かったものを△、水滴が残ってしまった
ものを×とした。

【００３５】［実施例１］吸水層として、ポリエチレン
テレフタレート（以下ＰＥＴと表記する）と、６−ナイ
ロン（以下Ｎｙと表記する）とを１６層貼り合わせた、
単糸繊度４ｄｔｅｘの剥離分割型繊維からなる平織物を
使用し、アルカリ溶割処理によりＰＥＴとＮｙ成分を分
割させたものを用いた（単糸繊度はそれぞれ０．２５ｄ
ｔｅｘ）。一方、保水層として、単繊維繊度６ｄｔｅｘ
のＰＥＴ短繊維からなるウェブをニードルパンチングし
た不織布を使用し、吸水層と保水層とをミシンにより縫
着して吸水シートを得た。得られた吸水シートの構成を
表１に、また、得られた吸水シートの特性を表２に示
す。

【００３６】［実施例２］実施例１において、吸水層と
してポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと表記す
る）と、６−ナイロン（以下Ｎｙと表記する）とを１６
層貼り合わせた、単糸繊度４ｄｔｅｘの剥離分割型繊維
からなるウェブを水流交絡させた不織布を使用した以外
は実施例１と同様に実施した。得られた吸水シートの構
成を表１に、また、得られた吸水シートの特性を表２に
示す。

【００３７】［実施例３］実施例２において、吸水層と
保水層とをニードルパンチングにより結着させた以外は
実施例２と同様に実施した。得られた吸水シートの構成
を表１に、また、得られた吸水シートの特性を表２に示
す。

【００３８】［実施例４］実施例２において、保水層を
構成するＰＥＴ短繊維にポリアルキレングリコール−ポ
リエチレンテレフタレート共重合体を付与した以外は実
施例２と同様に実施した。得られた吸水シートの構成を
表１に、また、得られた吸水シートの特性を表２に示
す。

【００３９】［実施例５］吸水層として、単糸繊度０．
８ｄｔｅｘのＰＥＴ短繊維からなるウェブを使用し、保
水層として、単繊維繊度６ｄｔｅｘのＰＥＴ短繊維から
なるウェブを使用して、吸水層と保水層を積層した後ニ
ードルパンチングにより結着して吸水シートを得た。得
られた吸水シートの構成を表１に、また、得られた吸水
シートの特性を表２に示す。

【００４０】［比較例１］実施例１において、保水層を
結着させなかった以外は実施例１と同様に実施した。得
られた吸水シートの構成を表１に、また、得られた吸水
シートの特性を表２に示す。

【００４１】［比較例２］実施例２において、吸水層と
して、単糸繊度１．９ｄｔｅｘのＰＥＴ短繊維からなる
不織布を使用し、表面の毛細管現象によって水を吸い上
げることを不可能とした以外は実施例１と同様に実施し
た。得られた吸水シートの構成を表１に、また、得られ
た吸水シートの特性を表２に示す。

【００４２】［比較例３］実施例１において、保水層を
構成するＰＥＴ短繊維の単繊維繊度を２１ｄｔｅｘと
し、保水層の保水能力を吸水層の保水能力よりも低下さ
せた以外は実施例１と同様に実施した。得られた吸水シ
ートの構成を表１に、また、得られた吸水シートの特性
を表２に示す。

【００４３】［比較例４］ウレタン樹脂にシクロヘキサ
ンを発泡剤として添加し、熱処理により４０倍に発泡さ
せて、目付け３００ｇ／ｍ²の吸水シートを得た。得ら
れた吸水シートの構成を表１に、また、得られた吸水シ
ートの特性を表２に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸水シートの構造を示す断面図。

【図２】本発明の傘脱水機用吸水シートの平面図及び斜
視図。

【図３】傘脱水機の機構を示す平面図。

【図４】傘脱水機の機構を示す斜視図。

【図５】本発明の吸水シートを取り付けたモップの正面
図及び斜視図。

【符号の説明】

（ａ） 吸水層 （ｂ） 保水層 （ｃ） ひだ状突起 （ｄ）、（ｅ） 傘脱水機用吸水ベルト （ｆ） 濡れたかさ （ｇ） 傘受け

フロントページの続き (72)発明者 佐々木 義弘 東京都港区芝浦４丁目12番44号 株式会社 大忠電子内 (72)発明者 本島 隆彦 東京都港区芝浦４丁目12番44号 株式会社 大忠電子内 (72)発明者 海老名 伸治 東京都港区芝浦４丁目12番44号 株式会社 大忠電子内 (72)発明者 草野 政幸 東京都港区芝浦４丁目12番44号 株式会社 大忠電子内 (72)発明者 奥野 寛 東京都港区芝浦４丁目12番44号 株式会社 大忠電子内 Ｆターム(参考） 3B074 AA01 AA02 AA07 AA08 AB01 AC02 AC03 BB01 3L113 AA03 AB10 AC29 DA30 4F100 AK01B AK41A AK41B AK41J AK48A BA02 BA10A BA10B DG01B DG11A DG12A DG15B EC09 GB71 JB05B JD15A JD15B JK05 YY00 YY00A YY00B

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面の毛細管現象によって水を吸い上げ
   ることが可能な吸水層と、該吸水層よりも大きな空隙を
   内在し、該吸水層よりも保水能力が高い保水層とが結着
   されてなる吸水シートであって、該吸水シートに、ガラ
   ス面に滴下した１０ｃｃの水を３秒間吸水させたときの
   吸水量が２５ｃｍ²あたり７．５〜１０ｃｃであり、且
   つ該吸水シートの厚みを５０％圧縮させた時の圧縮応力
   が４０〜７００Ｎ／ｍ²、該吸水シートの保水量が自重
   の１００〜３００％であることを特徴とする吸水シー
   ト。
2. 【請求項２】 吸水層が０．１〜３．９ｄｔｅｘの繊維
   構造体である請求項１記載の吸水シート。
3. 【請求項３】 吸水層が０．１〜１．０ｄｔｅｘの繊維
   構造体である請求項１記載の吸水シート。
4. 【請求項４】 吸水層と保水層との結着手段がニードル
   パンチングである請求項１、２又は３記載の吸水シー
   ト。
5. 【請求項５】 保水層が繊維構造体であり、その構成繊
   維が親水性合成繊維である請求項１〜４のいずれか１項
   に記載の吸水シート。
6. 【請求項６】 親水性合成繊維が、合成繊維の表面にポ
   リアルキレングリコール―ポリエチレンテレフタレート
   共重合体を固着させた親水性合成繊維である請求項５記
   載の吸水シート。
7. 【請求項７】 請求項１〜６に記載の吸水シートからな
   る傘脱水機用吸水シートであって、該傘脱水機用吸水シ
   ートには経及び横方向に一定間隔で配置されたひだ状突
   起が形成されていることを特徴とする傘脱水機用吸水シ
   ート。
8. 【請求項８】 吸水シートが無端のベルト形状である請
   求項７記載の傘脱水機用吸水シート。