JP2003286662A - 固体粒子担持繊維の製造方法および固体粒子担持繊維シートの製造方法、並びにその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維表面または繊維シートを構成する繊維表
面に固体粒子を、その固体粒子の表面特性を有効に保持
したまま、しかも均一に固着した固体粒子担持繊維の製
造方法および固体粒子担持繊維シートの製造方法、並び
にそれに好適な製造装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる
繊維の繊維表面の融点以上に加熱した気流中に、固体粒
子を分散浮遊させた流動層を形成し、該流動層中に該繊
維を通過させて、該固体粒子を該繊維表面に固着させ
る。また、流動層形成手段と、繊維搬送手段と、粒子除
去手段と、を備えている製造装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維表面または繊
維シートを構成する繊維表面に固体粒子を、その固体粒
子の表面特性を有効に保持したまま固着した固体粒子担
持繊維の製造方法および固体粒子担持繊維シートの製造
方法、並びにそれに好適な製造装置に関する。

【0002】

【従来の技術】繊維の表面に固体粒子を担持する方法と
しては、例えば特開平６−３４１０４４号公報に、互い
に絡み合う繊維相互をバインダによって結合し、且つこ
の繊維の表面に上記バインダによって機能紛体を固定さ
せた不織布が開示されている。また、同公報には繊維に
高融点樹脂からなる芯とこの芯を被う低融点バインダ樹
脂からなる鞘とを有する芯鞘構造のホットメルト繊維を
用い、このホットメルト繊維の集合体を上記バインダ樹
脂の融点よりも高い温度に加熱することによりバインダ
樹脂を溶融させた状態にし、この繊維に機能紛体を供給
した後冷却することにより硬化させ、上記高融点樹脂の
繊維相互をバインダ樹脂によって互いに結合するととも
に上記機能紛体を繊維に固定した不織布が開示されてい
る。しかしながら、繊維の表面にバインダによって機能
紛体を固定させる方法によると、機能紛体が繊維の表面
と何度か接触したり、機能紛体が繊維の表面に接触した
後バインダが加熱硬化するまでにバインダが流動するた
め、機能紛体が繊維の表面と接触する部分以外の部分に
もバインダが付着してしまい、機能紛体の表面が必要以
上に被われてしまい、機能紛体が本来有する機能を有効
に発揮できないという問題があった。また、芯鞘構造の
ホットメルト繊維の鞘部のバインダ樹脂を溶融させた状
態にして機能紛体を固定する方法によると、バインダ樹
脂が溶融し流動化した状態で機能紛体が固定されるた
め、バインダ樹脂層に多数の機能紛体が埋没してしま
い、このため機能紛体の表面が必要以上に被われてしま
い、機能紛体が本来有する機能を有効に発揮できないと
いう問題があった。また、上記公報の方法によるとバイ
ンダやバインダ樹脂が流動し、バインダやバインダ樹脂
に接触した機能紛体の隙間より沁み出し、その機能紛体
の外側にある機能紛体をも付着するため機能紛体が部分
的に複数層に重なってしまい、繊維表面に機能紛体が均
一に固定されないという問題があった。また、上記公報
のようなバインダーや芯鞘構造のホットメルト繊維を用
いる方法以外の方法として、芯鞘構造でなく単一の樹脂
成分からなる繊維を加熱溶融して機能紛体を固定する方
法も考えられるが、このような方法では、上記問題以外
にも、繊維全体が溶融してしまい、繊維が収縮したり繊
維の糸切れが生じたりするなどのさらなる問題があっ
た。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決するためになされたものであり、繊維表
面または繊維シートを構成する繊維表面に固体粒子を、
その固体粒子の表面特性を有効に保持したまま、しかも
均一に固着した固体粒子担持繊維の製造方法および固体
粒子担持繊維シートの製造方法、並びにそれに好適な製
造装置を提供することを課題とする。

【0004】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段は、請求項１の発明では、少なくとも表面が熱可
塑性樹脂からなる繊維の繊維表面に、該繊維表面を構成
する樹脂の融点より高い融点または分解温度を有する固
体粒子を固着させる固体粒子担持繊維の製造方法であっ
て、該樹脂の融点以上に加熱した気流中に該固体粒子を
分散浮遊させた流動層を形成し、該流動層中に該繊維を
通過させて、該固体粒子を該繊維表面に固着させること
を特徴とする固体粒子担持繊維の製造方法による。

【0005】請求項２の発明では、少なくとも表面が熱可塑
性樹脂からなる繊維を有する繊維シートの該繊維の繊維
表面に、該繊維表面を構成する樹脂の融点より高い融点
または分解温度を有する固体粒子を固着させる固体粒子
担持繊維シートの製造方法であって、該樹脂の融点以上
に加熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊させた流動層
を形成し、該流動層中に該繊維シートを通過させて、該
固体粒子を該繊維表面に固着させることを特徴とする固
体粒子担持繊維シートの製造方法による。

【0006】請求項３の発明では、少なくとも表面が熱可塑
性樹脂からなる繊維の繊維表面に、該繊維表面を構成す
る樹脂の融点より高い融点または分解温度を有する固体
粒子を固着させるために、該樹脂の融点以上に加熱した
気流中に該固体粒子を分散浮遊させた流動層を形成する
流動層形成手段と、該流動層中に該繊維を通過させる繊
維搬送手段と、余剰の固体粒子を除去する粒子除去手段
と、を備えていることを特徴とする固体粒子担持繊維の
製造装置による。

【0007】請求項４の発明では、少なくとも表面が熱可塑
性樹脂からなる繊維を有する繊維シートの該繊維の繊維
表面に、該繊維表面を構成する樹脂の融点より高い融点
または分解温度を有する固体粒子を固着させるために、
該樹脂の融点以上に加熱した気流中に該固体粒子を分散
浮遊させた流動層を形成する流動層形成手段と、該流動
層中に該繊維シートを通過させる繊維シート搬送手段
と、余剰の固体粒子を除去する粒子除去手段と、を備え
ていることを特徴とする固体粒子担持繊維シートの製造
装置による。

【0008】

【発明の実施の形態】本発明の固体粒子担持繊維の製造
方法は、少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる繊維の
繊維表面に、該繊維表面を構成する樹脂の融点より高い
融点または分解温度を有する固体粒子を固着させる固体
粒子担持繊維の製造方法であって、該樹脂の融点以上に
加熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊させた流動層を
形成し、該流動層中に該繊維を通過させて、該固体粒子
を該繊維表面に固着させることを特徴とする固体粒子担
持繊維の製造方法である。また、本発明の固体粒子担持
繊維シートの製造方法は、少なくとも表面が熱可塑性樹
脂からなる繊維を有する繊維シートの該繊維の繊維表面
に、該繊維表面を構成する樹脂の融点より高い融点また
は分解温度を有する固体粒子を固着させる固体粒子担持
繊維シートの製造方法であって、該樹脂の融点以上に加
熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊させた流動層を形
成し、該流動層中に該繊維シートを通過させて、該固体
粒子を該繊維表面に固着させることを特徴とする固体粒
子担持繊維シートの製造方法である。

【0009】前記繊維は、少なくとも表面が熱可塑性樹脂か
らなる繊維であり、繊維表面が例えば５０℃以上の加
熱、好ましくは８０℃以上の加熱により溶融する繊維で
あれば繊維の種類は問わず適宜選択できる。このような
繊維としては、例えば従来の繊維の製法である溶融紡糸
による合成繊維や、従来の不織布の製法であるスパンボ
ンド法やメルトブロー法やフラッシュ紡糸法などによっ
て得られる繊維や、天然繊維や、無機繊維などから適宜
選択できる。

【0010】合成繊維や不織布の製法によって得られる繊維
としては、例えばポリオレフィン繊維、ポリエステル繊
維、ポリアミド繊維などの熱可塑性樹脂からなる合成繊
維があり、合成繊維は１種類の熱可塑性樹脂からなる合
成繊維であっても、異なる２種類以上の樹脂が複合され
た複合繊維であっても適宜選択して使用することができ
る。このような複合繊維としては、融点の異なる２種類
以上の樹脂が複合された複合繊維があり、例えば、共重
合ポリエステル／ポリエステル、共重合ポリプロピレン
／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリアミド、ポリ
エチレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエス
テル、ポリエチレン／ポリエステルなどの樹脂の組み合
わせからなる複合繊維がある。また、複合繊維が芯に高
融点樹脂、鞘に低融点樹脂を有する芯鞘型複合繊維であ
る場合は、固体粒子が繊維表面に固着され担持される際
に繊維の収縮や糸切れが更に生じにくくなるので好まし
い。

【0011】また、前記繊維は、芯部分が融点を有せず分解
温度を有するような繊維、例えばレーヨン繊維、アセテ
ート繊維、羊毛繊維、炭素繊維などの繊維の表面に鞘部
分として、熱可塑性樹脂が、例えばコーティングなどに
より塗布されてなる繊維であってもよい。また、前記繊
維は、芯部分が無機繊維であり、高融点を有するような
繊維、例えばガラス繊維、セラミック繊維、金属繊維な
どの繊維の表面に鞘部分として、熱可塑性樹脂が、例え
ばコーティングなどにより塗布されてなる繊維であって
もよい。

【0012】前記繊維は、少なくとも表面が熱可塑性樹脂か
らなるが、繊維表面がすべて熱可塑性樹脂でなくても、
繊維表面が部分的に熱可塑性樹脂であってもよい。ま
た、繊維の断面形状や、表面形状は任意の形状とするこ
とができる。例えば、熱可塑性樹脂からなる複合繊維が
水流などの機械的応力によって分割された断面形状が菊
花状の繊維や、フィブリル状に分割された繊維とするこ
とができる。

【0013】前記繊維の平均径や長さは、従来の繊維の製法
である溶融紡糸による合成繊維や、従来の不織布の製法
であるスパンボンド法やメルトブロー法やフラッシュ紡
糸法などによって得られる繊維や、天然繊維や、無機繊
維などの繊維の平均径や長さのものを適宜選択でき、例
えば繊維の平均径は０．１μｍ〜３ｍｍの範囲の広範囲
の平均径とすることができる。また、繊維の平均径は、
好ましくは０．１μｍ〜５００μｍの範囲であり、更に
好ましくは０．１μｍ〜１００μｍの範囲である。ここ
で、繊維の平均径とは繊維の断面積と同じ面積の円の直
径とする。

【0014】本発明の固体粒子担持繊維シートの製造方法で
用いる繊維シートは、繊維シート中に、前記繊維すなわ
ち、少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる繊維を有す
る繊維シートであり、この繊維シートは前記繊維のみを
含むことができるが、前記繊維以外の繊維を含むことも
できる。前記繊維以外の繊維としては特に限定されず、
表面が熱可塑性樹脂でない繊維の例えば無機繊維や融点
を有せず分解温度を有する繊維などであってもかまわな
い。繊維シートの構造としては、例えば織物、編物、不
織布などがある。織物や編物の場合は、前記繊維を織機
や編機により加工することによって得られる。また、不
織布の場合は、従来の不織布の製法である、乾式法、ス
パンボンド法、メルトブロー法、フラッシュ紡糸法、湿
式法などによって繊維シートとすることができる。ま
た、これらの製法によって形成される繊維ウエブに、接
着性繊維や融点の異なる２種類以上の樹脂が複合された
複合繊維などを予め混入させてから、加熱処理すれば繊
維間が接合された繊維シートとすることができる。ま
た、前記繊維ウエブ間を水流絡合やニードルパンチなど
の機械的絡合処理によって絡合させた繊維シートとする
こともできる。また、前記繊維ウエブを加熱した平滑な
ロールと加熱した凹凸のあるロールの間に通して、部分
的に結合された繊維シートとすることもできる。また、
種類の異なる前記繊維シートを複数積層して更に一体化
してなる繊維シートであってもよい。

【0015】本発明で用いる固体粒子は、無機質であっても
有機質であってもよく、固体状の粒子であればこのよう
な粒子の一種以上を適宜選択できる。前記固体粒子は、
例えば脱臭、ガス除去、触媒、吸水、イオン交換、電磁
波放射、イオン発生、抗菌、難燃、電磁波遮蔽、防音、
撥水撥油などの機能性をもつ固体粒子であれば、繊維表
面でその機能を有効に発揮することができる。このよう
な固体粒子の材質としては、例えば、活性炭、ゼオライ
ト、酸化チタン、吸水性樹脂、イオン交換樹脂、金属粒
子、トルマリン、炭酸カルシウム、撥水性樹脂など、種
々の材質とすることができる。

【0016】前記固体粒子の融点または分解温度は前記繊維
表面を構成する樹脂の融点のうち最も低い融点を有する
樹脂の融点より高いことが必要であり、もし、固体粒子
の融点または分解温度が該樹脂の融点より低い場合は、
加熱した固体粒子の熱により繊維表面が溶けて固体粒子
が繊維表面に担持された形態にはならない。すなわち、
繊維表面に固体粒子が担持されないか、または繊維表面
に固体粒子が担持されたとしても、その形態は固体粒子
が繊維表面よりも先に溶けて固体粒子が凝集体となった
り、固体粒子と繊維表面とが広い面積で融着してしまう
形態となり、担持された固体粒子の有効面積は少ないも
のとなってしまう。

【0017】前記固体粒子の平均粒子径は、前記繊維径以下
であることが望ましい。固体粒子の平均粒子径が繊維径
を超えると、固体粒子は繊維表面より脱落し易くなり、
繊維表面に固体粒子が固着した状態を保ち難くなること
がある。また、このような固体粒子が担持した繊維を得
ようとしても固体粒子を繊維表面に固着させることが困
難になることがある。また、固体粒子の平均粒子径は、
０．０１μｍ以上が好ましく、０．０５μｍ以上がより
好ましい。なお、固体粒子の平均粒子径とは固体粒子の
数平均粒子径を表すものとする。

【0018】本発明の製造方法では、前記固体粒子を前記繊
維表面を構成する樹脂のうち最も低い融点を有する樹脂
の融点以上に加熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊さ
せた流動層を形成する。このような流動層を形成する方
法としては、特に限定されないが、例えば一般的に紛体
の乾燥機として用いられる流動層型乾燥機と同様の原理
による方法があり、好ましい方法としては、図１に例示
する流動層形成手段１０を用いる方法がある。なお、本
発明の製造方法では、固体粒子は該樹脂の融点以上に加
熱することが必要であるが、もし繊維に過剰に高い温度
の固体粒子が固着して繊維の糸切れや収縮を起こすとい
う問題が生じる場合は、該樹脂の融点より１００℃高い
温度を超えない温度に加熱するのが好ましく、該樹脂の
融点より５０℃高い温度を超えない温度に加熱するのが
より好ましい。

【0019】前記流動層形成手段１０は、筒状容器１１の底
壁に設けた加熱気体供給管１３より、前記繊維の繊維表
面を有する樹脂のうち最も低い融点を有する樹脂の融点
以上に加熱した加熱気体を、筒状容器１１の内部へ供給
するようになっている。また、筒状容器１１の下部側壁
に設けた粒子供給管１２より固体粒子を筒状容器１１の
内部へ供給するようになっている。加熱気体供給管１３
と粒子供給管１２の間には多孔板１４が筒状容器１１を
２分するように設けられており、加熱気体供給管１３よ
り供給された加熱気体は多孔板１４を通過して上昇し、
粒子供給管１２より供給された固体粒子を該樹脂の融点
以上に加熱すると同時に、加熱気体の気流中に固体粒子
を分散浮遊させた流動層を形成するようになっている。

【0020】このような分散浮遊の状態は前記加熱気体が筒
状容器１１の中を上昇する速度に依存する。もし速度が
遅い場合は多孔板１４の上に固体粒子が静止した充填層
となってしまい、この状態では本発明を実施することが
できない。徐々に加熱気体の速度を増加させていき、あ
る速度（流動化開始速度という）以上になると固体粒子
層の圧力損失は一定となる。この圧力損失が一定になっ
ている状態が流動層である。この状態では、固体粒子層
に気体の吹き抜けができたり、小さな泡が固体粒子の中
を上昇したり、大きな泡が固体粒子を持ち上げて上下運
動を繰り返すようになる。また、好ましい状態として固
体粒子層全体がまるで沸騰しているような動きを示し、
気体と固体粒子が均一に混合される状態を示すようにな
る。本発明ではこのような流動層の形成が必要である。
なお、更に速度を上げていくと固体粒子層は気体に同伴
されて筒状容器１１の上部壁に設けられた気体排出管１
６より排出されてしまう。この時の固体粒子の状態が移
動層であり、このような状態では、本発明の実施は困難
である。

【0021】なお、前記流動層を形成するに際して、気流を
旋回流とすることや特定の流れに制御することも可能で
ある。例えば、同心円状に一定方向に気体が流れるよう
に多孔板１４に同心円状に穴加工や穴の配列を行なった
り、或いは偏向板を設けたり、或いは筒状容器１１の側
壁に周方向に気体が流れるように多孔板を設けるなどの
方法を採用することができる。

【0022】本発明では、前記流動層中に繊維４０または繊
維シート４０’を通過させて、該流動層中に分散浮遊さ
れた固体粒子を繊維の繊維表面に固着させるため、図１
に例示するように、繊維搬送手段または繊維シート搬送
手段によって行うことが好ましい。例えば図１では、繊
維４０または繊維シート４０’を繊維搬送手段である対
ロール２０または２０’によって挟みながら、筒状容器
１１の中に送り込み、筒状容器１１の中で該繊維表面に
固体粒子が固着した後、筒状容器１１の中から外へ送り
出すようにしている。なお、流動層中に通過させるに先
立ち、繊維表面の温度は、該繊維表面を構成する樹脂の
うち最も低い融点を有する樹脂の融点温度未満としてお
くのが好ましい。

【0023】前記繊維搬送手段または繊維シート搬送手段と
しては、前記流動層中に繊維または繊維シートを通過さ
せて、固体粒子を固着できるものであれば特に限定され
ず使用することができる。好ましい例としては、繊維や
繊維シートを挟んで搬送する上述の対ロール２０または
２０’の外に、繊維や繊維シートの両サイドをピンやグ
リップで把持しながら移動するテンター方式の装置や、
或いは繊維や繊維シートを載せながら吹き付けの処理が
可能なコンベアーネットなどの開孔支持体がある。な
お、このようなコンベアーネットにより、複数の繊維を
同時に支持することも可能である。また、コンベアーネ
ットは固体粒子の通過しやすい粗い開孔を有するものが
望ましい。また、コンベアーネットの下面で繊維や繊維
シートを支持しながら搬送することもできる。

【0024】図１では、繊維４０または繊維シート４０’を
筒状容器１１の中に通過させるに際して、筒状容器１１
は断面が円形または楕円形の円筒状であっても、断面が
四角形の筒状であってもよいが、繊維シートを通過させ
る場合は、少なくとも断面が四角形の筒状であること
が、固体粒子を均一に固着できるので望ましい。

【0025】また、気体が透過しにくい繊維シートである場
合は、例えば繊維シートの幅方向の両端部に気流の通過
するスペースを設けることも好ましい。また、図２に例
示するように、繊維搬送手段である回転ロール２１と内
部回転ロール２２、或いは繊維シート搬送手段である回
転ロール２１’と内部回転ロール２２’を筒状容器１１
の上部と内部に設けて、筒状容器１１の上部から繊維４
０または繊維シート４０’を筒状容器１１の中に送り込
み、内部回転ロール２２または２２’によって反転し
て、気体排出管１６が繊維４０または繊維シート４０’
の下位置となるようにして、筒状容器１１の外に送り出
す方法がある。

【0026】また本発明の製造方法では、繊維または繊維シ
ートを流動層中に通過させた後に、繊維または繊維シー
トに固着しなかった余剰の固体粒子を除去することが好
ましい。更に、このような除去した固体粒子を回収して
再利用することが好ましい。このような、除去方法や回
収方法は、例えば図１に例示するように、繊維４０や繊
維シート４０’に対して気流で吹き飛ばす方式の加圧エ
アノズル３０による粒子除去手段を用いる方法がある。
また、例えばコンベアーネットを傾斜させ振動により落
下させたり、或いは加圧エアノズル３０とは反対側に設
けた吸引ボックスや吸引ブロワーなどの粒子回収手段に
よる方法がある。

【0027】本発明によれば、加熱した固体粒子を繊維表面
に接触させているので、繊維表面に固体粒子が接触した
部分のみが溶融して固体粒子を担持している。そのため
固体粒子の表面のうち接触部分以外または固着部分以外
の表面部分を溶融樹脂が覆ってしまうことが非常に少な
くなっている。また、繊維表面の樹脂全体が溶融して流
動化することにより、固体粒子が埋没してしまうことも
非常に少なくなっている。また、接触した固体粒子の隙
間より溶融樹脂が沁み出しその固体粒子の外側にある固
体粒子をも固着して、繊維表面上で固体粒子が部分的に
複層となってしまい、繊維表面に固体粒子が均一に担持
されないという問題が発生しない。更に、場合によって
は、均一な、単層の固着または担持も可能である。ま
た、本発明の製造方法によれば、固体粒子が繊維表面の
みを溶融するので、繊維が複合繊維でなく単一の樹脂成
分からなる繊維であっても接触処理時または固着処理時
に繊維が収縮したり、繊維全体が溶融して糸切れが生じ
て問題となることがない。また、繊維全体の熱劣化や繊
維表面の熱劣化が起きないか、もし起きても少なくて済
むという有利な効果がある。また、繊維表面に固体粒子
が接触された後、冷却されることによって繊維表面に強
固に固体粒子が固着され担持されているので、例えば、
洗濯試験によって固体粒子が簡単に脱落することもな
い。

【0028】一方、従来法によれば、バインダや加熱溶融し
た繊維に固体粒子を接触させるので、固体粒子の表面の
うち接触部分以外または固着部分以外の表面部分をバイ
ンダや溶融樹脂が覆ってしまう。また、繊維表面のバイ
ンダや溶融樹脂が流動化して、固体粒子が埋没してしま
う。また、接触した固体粒子の隙間よりバインダや溶融
樹脂が沁み出しその固体粒子の外側にある固体粒子をも
固着して、繊維表面上で固体粒子が部分的に複層となっ
てしまい、繊維表面に固体粒子が均一に固着または担持
されないという問題が発生する。このため、従来法では
固体粒子が繊維表面に固着または担持された後は、固体
粒子が本来有する表面機能を十分に発揮できない。ま
た、従来法によれば、繊維全体を加熱して表面を溶融さ
せるので、繊維が複合繊維でなく単一の樹脂成分からな
る繊維の場合、接触処理時または固着処理時に繊維が収
縮したり、繊維全体が溶融して糸切れが生じてしまう。

【0029】本発明の固体粒子担持繊維の製造装置は、図１
に一実施例として例示するように、少なくとも表面が熱
可塑性樹脂からなる繊維４０の繊維表面に、該繊維表面
を構成する樹脂の融点より高い融点または分解温度を有
する固体粒子を固着させることを目的としており、該樹
脂の融点以上に加熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊
させた流動層を形成する流動層形成手段１０と、該流動
層中に該繊維を通過させる繊維搬送手段２０と、余剰の
固体粒子を除去する粒子除去手段３０と、を備えている
ことを特徴とする固体粒子担持繊維の製造装置である。

【0030】また、本発明の固体粒子担持繊維シートの製造
装置は、図１に一実施例として例示するように、少なく
とも表面が熱可塑性樹脂からなる繊維を有する繊維シー
ト４０’の該繊維の繊維表面に、該繊維表面を構成する
樹脂の融点より高い融点または分解温度を有する固体粒
子を固着させることを目的としており、該樹脂の融点以
上に加熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊させた流動
層を形成する流動層形成手段１０と、該流動層中に該繊
維シートを通過させる繊維シート搬送手段２０’と、余
剰の固体粒子を除去する粒子除去手段３０と、を備えて
いることを特徴とする固体粒子担持繊維シートの製造装
置である。

【0031】前記固体粒子担持繊維の製造装置または前記固
体粒子担持繊維シートの製造装置において、流動層形成
手段は流動層を形成することのできる装置であれば、特
に限定されないが、例えば一般的に紛体の乾燥機として
用いられる流動層型乾燥機と同様の原理を用いた装置が
あり、好ましい装置としては、図１に例示する流動層形
成手段１０を用いる装置がある。

【0032】図１では、流動層形成手段１０は、筒状容器１
１の底壁に設けた加熱気体供給管１３より、前記繊維の
繊維表面を有する樹脂のうち最も低い融点を有する樹脂
の融点以上に加熱した加熱気体を、筒状容器１１の内部
へ供給するようになっている。また、筒状容器１１の下
部側壁に設けた粒子供給管１２より固体粒子を筒状容器
１１の内部へ供給するようになっている。加熱気体供給
管１３と粒子供給管１２の間には多孔板１４が筒状容器
１１を２分するように設けており、加熱気体供給管１３
より供給された加熱気体は多孔板１４を通過して上昇
し、粒子供給管１２より供給された固体粒子を該樹脂の
融点以上に加熱すると同時に、加熱気体の気流中に固体
粒子を分散浮遊させた流動層を形成するようになってい
る。また、筒状容器１１の上部には加熱気体などを排出
する気体排出管１６を設けており、不要となった固体粒
子を排出する粒子排出管１５を多孔板１４の直上に設け
ている。

【0033】本発明の製造装置において、繊維搬送手段また
は繊維シート搬送手段は、前記流動層中に繊維または繊
維シートを通過させて、固体粒子を固着できるものであ
れば特に限定されず使用することができる。好ましい例
としては、繊維や繊維シートを挟んで搬送する図１に例
示する対ロール２０または２０’の外に、繊維や繊維シ
ートの両サイドをピンやグリップで把持しながら移動す
るテンター方式の装置や、或いは繊維や繊維シートを載
せながら吹き付けの処理が可能なコンベアーネットなど
の開孔支持体がある。なお、このようなコンベアーネッ
トにより、複数の繊維を同時に支持することも可能であ
る。また、コンベアーネットは固体粒子の通過しやすい
粗い開孔を有するものが望ましい。また、コンベアーネ
ットの下面で繊維や繊維シートを支持しながら搬送する
こともできる。

【0034】図１では、繊維４０または繊維シート４０’を
繊維搬送手段である対ロール２０または２０’によって
挟みながら、筒状容器１１の中に送り込み、筒状容器１
１の中で該繊維表面に固体粒子が固着した後、筒状容器
１１の中から外へ送り出すようにしている。なお、流動
層中に通過させるに先立ち、繊維表面の温度は、該繊維
表面を構成する樹脂のうち最も低い融点を有する樹脂の
融点温度未満としておくのが好ましい。

【0035】また図１では、筒状容器１１は断面が円形また
は楕円形の円筒状であっても、断面が四角形の筒状であ
ってもよいが、繊維シート４０’を筒状容器１１の中に
通過させるに場合は、少なくとも断面が四角形の筒状と
することが、固体粒子を均一に固着できるので望まし
い。

【0036】また、気体が透過しにくい繊維シートである場
合は、例えば繊維シートの幅方向の両端部に気流の通過
するスペースを設けた構造とすることも好ましい。ま
た、図２に例示するように、繊維搬送手段である回転ロ
ール２１と内部回転ロール２２、或いは繊維シート搬送
手段である回転ロール２１’と内部回転ロール２２’を
筒状容器１１の上部と内部に設けて、筒状容器１１の上
部から繊維４０または繊維シート４０’を筒状容器１１
の中に送り込み、内部回転ロール２２または２２’によ
って反転して、気体排出管１６が繊維４０または繊維シ
ート４０’の下位置となるようにして、筒状容器１１の
外に送り出す構造とすることも可能である。

【0037】本発明の製造装置においては、繊維または繊維
シートを流動層中に通過させた後に、繊維または繊維シ
ートに固着しなかった余剰の固体粒子を除去する粒子除
去手段を備えている。このような粒子除去手段として
は、余剰の固体粒子を除去することが可能な手段であれ
ば、特に限定されず採用することができる。好ましい例
としては、図１に例示するように、繊維４０や繊維シー
ト４０’に対して気流で吹き飛ばす方式の加圧エアノズ
ル３０による粒子除去手段がある。また、例えば搬送手
段であるコンベアーネットを傾斜させ振動により落下さ
せる構造としたり、或いは加圧エアノズル３０とは反対
側に設けた吸引ブロワーなどの粒子除去手段がある。

【0038】本発明の製造装置においては、繊維または繊維
シートを流動層中に通過させた後に、繊維または繊維シ
ートに固着しなかった余剰の固体粒子を除去した後で回
収する粒子回収手段を備えていることが好ましい。この
ような粒子回収手段としては、余剰の固体粒子を回収す
ることが可能な手段であれば、特に限定されず採用する
ことができる。好ましい例としては、図１に例示する加
圧エアノズル３０とは反対側に設けた吸引ボックスや吸
引ブロワーなどの粒子回収手段がある。

【0039】

【発明の効果】本発明の製造方法または本発明の製造装
置によって、繊維の繊維表面または繊維シートを構成す
る繊維の繊維表面に固体粒子を、その固体粒子の表面特
性を有効に保持したまま、しかも均一に固着させること
ができる。本発明によれば、加熱した固体粒子を繊維表
面に接触させているので、繊維表面に固体粒子が接触し
た部分のみが溶融して固体粒子を担持している。そのた
め固体粒子の表面のうち接触部分以外または固着部分以
外の表面部分を溶融樹脂が覆ってしまうことが非常に少
なくなっている。また、繊維表面の樹脂全体が溶融して
流動化することにより、固体粒子が埋没してしまうこと
もこと非常に少なくなっている。また、接触した固体粒
子の隙間より溶融樹脂が沁み出しその固体粒子の外側に
ある固体粒子をも固着して、繊維表面上で固体粒子が部
分的に複層となってしまい、繊維表面に固体粒子が均一
に担持されないという問題が発生しない。更に、場合に
よっては、均一な、単層の固着または担持も可能であ
る。また、本発明によれば、固体粒子が繊維表面のみを
溶融するので、繊維が複合繊維でなく単一の樹脂成分か
らなる繊維であっても接触処理時または固着処理時に繊
維が収縮したり、繊維全体が溶融して糸切れが生じて問
題となることがない。また、繊維表面に固体粒子が接触
された後、冷却されることによって繊維表面に強固に固
体粒子が固着され担持されているので、例えば、洗濯試
験によって固体粒子が簡単に脱落することもない。ま
た、本発明によれば、加熱した気流中に該固体粒子を分
散浮遊させた流動層を形成し、その流動層中に繊維や繊
維シートを通過させるので、均一に固体粒子が固着する
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体粒子担持繊維の製造装置または固
体粒子担持繊維シートの製造装置の一実施例である。

【図２】本発明の固体粒子担持繊維の製造装置または固
体粒子担持繊維シートの製造装置の別の一実施例であ
る。

【符号の説明】

１０ 流動層形成手段 １１ 筒状容器 １２ 粒子供給管 １３ 加熱気体供給管 １４ 多孔板 １５ 粒子排出管 １６ 気体排出管 ２０ 対ロール（繊維搬送手段） ２０’対ロール（繊維シート搬送手段） ２１ 回転ロール（繊維搬送手段） ２１’回転ロール（繊維シート搬送手段） ２２ 内部回転ロール（繊維搬送手段） ２２’内部回転ロール（繊維シート搬送手段） ３０ 加圧エアノズル（粒子除去手段） ４０ 繊維 ４０’繊維シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L031 AA12 CA00 DA00 4L047 AB10 BA08 BA13 DA00 EA22

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる
   繊維の繊維表面に、該繊維表面を構成する樹脂の融点よ
   り高い融点または分解温度を有する固体粒子を固着させ
   る固体粒子担持繊維の製造方法であって、該樹脂の融点
   以上に加熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊させた流
   動層を形成し、該流動層中に該繊維を通過させて、該固
   体粒子を該繊維表面に固着させることを特徴とする固体
   粒子担持繊維の製造方法。
2. 【請求項2】 少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる
   繊維を有する繊維シートの該繊維の繊維表面に、該繊維
   表面を構成する樹脂の融点より高い融点または分解温度
   を有する固体粒子を固着させる固体粒子担持繊維シート
   の製造方法であって、該樹脂の融点以上に加熱した気流
   中に該固体粒子を分散浮遊させた流動層を形成し、該流
   動層中に該繊維シートを通過させて、該固体粒子を該繊
   維表面に固着させることを特徴とする固体粒子担持繊維
   シートの製造方法。
3. 【請求項3】 少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる
   繊維の繊維表面に、該繊維表面を構成する樹脂の融点よ
   り高い融点または分解温度を有する固体粒子を固着させ
   るために、該樹脂の融点以上に加熱した気流中に該固体
   粒子を分散浮遊させた流動層を形成する流動層形成手段
   と、該流動層中に該繊維を通過させる繊維搬送手段と、
   余剰の固体粒子を除去する粒子除去手段と、を備えてい
   ることを特徴とする固体粒子担持繊維の製造装置。
4. 【請求項4】 少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる
   繊維を有する繊維シートの該繊維の繊維表面に、該繊維
   表面を構成する樹脂の融点より高い融点または分解温度
   を有する固体粒子を固着させるために、該樹脂の融点以
   上に加熱した気流中に該固体粒子を分散浮遊させた流動
   層を形成する流動層形成手段と、該流動層中に該繊維シ
   ートを通過させる繊維シート搬送手段と、余剰の固体粒
   子を除去する粒子除去手段と、を備えていることを特徴
   とする固体粒子担持繊維シートの製造装置。