JP2008240217A - 長繊維不織布の製造方法および人工皮革用基材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】極細繊維発生型長繊維を紡糸し、これをネット上に捕集してウェブを形成するウェブ形成工程と、前記ウェブに融着処理を施す融着処理工程と、前記融着したウェブを積重して積重ウェブとする積重工程と、前記積重ウェブの少なくとも一方の面に絡合処理装置の表面部材の一部を接触させながら、その接触部において前記絡合処理装置内部の絡合処理部材により絡合を行う絡合処理を含む絡合工程と、を順次含み、前記絡合処理において、前記接触部における前記表面部材の駆動方向を前記積重ウェブの搬送方向と同一とし、駆動速度と搬送速度とを略同一とする長繊維不織布の製造方法である。
【選択図】図1
Description
上記揺動型ニードル機を用いた場合は、ベットプレートとストリッパープレートとに挟まれた空間に不織布を通過させる際に、張力を無くす必要がある。そのためには、ニードルが一回の上下運動を行う間、当該ニードルが不織布に貫通した状態での移動距離と、実際の不織布の移動距離とを完全に一致させなければならない。そして、上記距離を完全に一致させるためには、デリベリーロールを用いて不織布にテンションをかけることが必須となり、伸びの無い状態で処理することが実質的に不可能となる。その結果、積重したウェブのズレや皺が発生して幅方向、長さ方向の目付の均一性に優れた不織布が得られないという問題があった。
すなわち、本発明は、極細繊維発生型長繊維を紡糸し、前記極細繊維発生型長繊維をネット上に捕集してウェブを形成するウェブ形成工程と、前記ウェブに融着処理を施す融着処理工程と、前記融着したウェブを積重して積重ウェブとする積重工程と、前記積重ウェブの少なくとも一方の面に絡合処理装置の表面部材の一部を接触させながら、その接触部において前記絡合処理装置内部の絡合処理部材により絡合を行う絡合処理を含む絡合工程と、を順次含み、
前記絡合処理において、前記接触部における前記表面部材の駆動方向を前記積重ウェブの搬送方向と同一とし、駆動速度と搬送速度とを略同一とすることを特徴とする長繊維不織布の製造方法である。
ウェブ形成工程では、極細繊維発生型長繊維を紡糸し、前記極細繊維発生型長繊維をネット上に捕集してウェブを形成する。
ここで、「極細繊維発生型繊維」とは、少なくとも2種類のポリマーからなる多成分系複合繊維をいう。このような多成分系複合繊維としては、繊維外周を複数成分が交互に構成するような花弁形状や重畳形状などの剥離分割型複合繊維;繊維断面において繊維外周を主体として構成する海成分ポリマー中に、これとは異なる種類の島成分ポリマーが分布した断面形態の海島型繊維;が挙げられる。これらの中でも、海島型繊維が好ましい。
海島型繊維は、ニードルパンチ処理で代表される繊維絡合処理を行う際に、割れ、折れ、切断などの繊維損傷が極めて少ない。そのため、より細い繊度の複合繊維を不織布構造体の構成繊維として採用することが可能で、その絡合による緻密化度合いをより高めることができるといった利点がある。
これら島成分ポリマーは、融点が160℃以上であるのが好ましく、180〜330℃の繊維形成性結晶性樹脂であることがより好ましい。島成分ポリマーの融点が160℃以上であれば、極細繊維の形態安定性を満足いくレベルとすることが可能で、特に人工皮革製品において評価される実用的な性能の点からも好ましい。
融着処理工程は、ネット上に形成されたウェブに融着処理を施して、形態安定性を付与する工程である。
融着処理としては、種々の手段を採用することができるが、熱プレス処理が好ましい。熱プレス処理することによりその後の積重、絡合の各工程でのウェブの形態変化をより抑制することが可能となる。
積重工程はウェブを積み重ねて積重ウェブとする工程である。当該積重工程では積重ウェブの形態を均一にするために、クロスラッパーを採用することが好ましい。積重枚数としては、目付けムラの低減と良好な生産性を考慮して、5〜100枚程度とすることが好ましい。積重時の雰囲気としては、0〜40℃の温度で50〜90%の相対湿度とすることが好ましい。
絡合工程では、積重ウェブの少なくとも一方の面に絡合処理装置の表面部材の一部を接触させながら、その接触部において絡合処理装置内部の絡合処理部材により絡合を行う絡合処理(以下、「本発明に係る絡合処理」ということがある)を含む。本発明に係る絡合処理は、絡合工程における最初の絡合処理として行うことが好ましい。すなわち、本発明に係る絡合処理を施した後は、一般的な絡合処理を施すことが好ましい。
シリンダードラム間のクリアランスは、積重ウェブがフリーの状態(挟持されていない状態)の最も薄い厚みの部分に対して、100%以下の厚みになるように制御することが上記の通りずれが生じ難くくすることが可能な点で好ましく、90%以下がより好ましい。
これに対し、図1に示す態様では、一対のシリンダードラム1Aおよび1Bが積重ウェブを上下から挟持するように接触している。そして、駆動方向Yを搬送方向Xと同一とし、駆動速度と搬送速度とを略同一としながら、接触部分でニードルパンチ処理をすることで、実質的に積重ウェブが引き伸ばされず、クロスラッパーで積重された状態を維持したまま不織布を絡合できる。
しかし、本発明では、積重ウェブ4を上下から挟持した状態で、その接触部でニードルパンチ処理することによりそのずれを実質的に防止することができる。特に、ニードルの進入と抜出を行う1ストローク当たりのマシン速度が大きい場合に本発明の効果は顕著である。
また、バーブ深さに関しては、極細繊維発生型長繊維の直径との相関においても本発明において好適なサイズがあり、極細繊維発生型長繊維の直径に対して1.7〜10.2倍が好ましく、2.0〜7.0倍がより好ましい。バーブ深さが1.7倍以上だと、極細繊維発生型長繊維がバーブに実質的に引っ掛かり易くなり、後述するパンチ数を増やしても、それに見合った絡合効果が得られるようになる。一方、10.2倍以下とすると極細繊維発生型長繊維の切断や割れなどニードルによる損傷の増大を防ぐことができる。
上記方法で、本発明に係る絡合処理、およびその後の従来の絡合処理を行うことによって、得られる長繊維不織布や人工皮革が、天然皮革様の充実感ある風合いおよび機械強度に優れるようになる。従来の絡合処理(ニードルパンチ処理)の方向は、最終商品の感性、物性等必要に応じて片面からのみ行っても構わないが、積重ウェブの両面から行うのが天然皮革用の緻密な外観を得る点で好ましい。
例えば、長繊維不織布の製造方法では、繊維の紡出スピードと後の工程のラインスピードを調整するために、熱プレス後のウェブで一旦巻き取ることも可能であるが、本発明の製造方法では巻き取らずに連続して積重工程等を通過することができる。融着処理後のウェブは、絡合工程で繊維が移動して容易に絡合が可能となる程度に繊維が融着しているのみとなっている。従って、一旦巻き取ったり、巻き出したりする際のウェブ耳部(ウェブの両側端部)の繊維のもつれ等に起因して、ウェブの破れに起因する目付け斑やテンション変動による走行位置のズレが生じて均一な積重状態を得ることが困難となる。これに対し、本発明の製造方法では、途中での巻き取り、巻き出しの工程を無くすことにより、品質(特に、折れしわの品位)の高い人工皮革用基材や人工皮革を製造できる長繊維不織布を安定して製造することができる。
高分子弾性体付与工程では、例えば、有機溶剤に溶解されたポリウレタンなどの高分子弾性体溶液、あるいは水に分散されたポリウレタンなどの高分子弾性体水分散液などを長繊維不織布に含浸する。その後、湿式あるいは乾式で凝固し、長繊維不織布に高分子弾性体が付与された弾性体含有長繊維不織布が得られる。
また、高品質な不織布とするためには分割後の繊維が極細繊維であることが好ましい。繊維の繊度は0.5〜0.001dtexであることが好ましく、0.3〜0.08dtexであることがより好ましい。繊度を上記範囲とすることで、人工皮革用基材やそれから得られる人工皮革等の風合いが硬くなることを防ぐことができる。
さらに、これらの繊維は単独ではなく数種の繊維が混合したものでも構わない。さらに、長繊維ばかりではなく、短繊維を一部に含むものであってもよい。短繊維を含有することによってさまざまな風合いをとることができる。
ウェブ形成工程、融着処理工程、積重工程、および絡合工程の各工程のおける処理を、ウェブを巻き取ることなく連続して以下の通り実施した。
まず、極細繊維発生型長繊維(海島型繊維)の海成分に水溶性熱可塑性のポリビニルアルコール樹脂を用い、島成分にイソフタル酸変性量6モル%のポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた。この海島型繊維1本あたりの島数が25島となるような溶融複合紡糸口金を用い、エアージェットノズルで細化しながら、90m/minで移行するネット上に繊度2.50dtexの海島型繊維を捕集しウェブを形成した。なお、紡糸条件は下記の通りである。
・海成分/島成分の質量比:30/70
・温度:250℃
・口金からの単孔吐出量:1.0g/分
・紡糸速度:3600m/分
さらに、下記条件のカレンダーロールを用いて、長繊維からなるウェブを仮接着し、目付け30g/m2のウェブとした。融着したウェブ間の静摩擦係数は0.4であった。
・温度:80℃
・線圧:70kg/cm
その後、ウェブ12枚相当分を25℃、相対湿度75%の雰囲気下でクロスラッパーにより積み重ねて積重ウェブを作製し、これに針折れ防止油剤をスプレー付与した。
次いで、図1に示す絡合処理装置により下記のようにして本発明に係る絡合処理を行った。
Y方向に回転するシリンダードラム1Aおよび1Bの間に積重ウェブ4をその上下面側が接するようにX方向に搬送し、ニードルパンチ装置2Aおよび2Bのそれぞれに設けられているニードルを上下運動させながら、積重ウェブ4と接触した部分でその積重ウェブを貫通させて絡合処理を行った。
なお、シリンダードラム1Aおよび1Bの駆動速度(回転速度)と積重ウェブ4の搬送速度は同一とした。ニードルパンチ処理の条件は、下記の通りである。
・バーブ針:第1バーブが先端より3mm、バーブ間隔が1mm、スロートデプスが0. 07mmの9バーブ針
・突き刺し深さ:14mm
・パンチ数:上下合わせて12パンチ/cm2
積重ウェブがシリンダードラムを通過する際の伸びは0%であった。
・針先端からバーブまで距離:3mm
・1バーブ針:スロートデプス0.04mm
・針深度:8mm
・相対湿度:95%
・温度:70℃、で放置して熱処理
・時間:3分間
得られた人工皮革用基材の片面をサンドペーパーでバフィングして0.5mm研削した結果、クロスラッパーの積重時のウェブのズレや皺に起因する研削斑は皆無であった。
得られた銀付き調人工皮革は、反発感のないやわらかさと腰の有る風合いを兼ね備えると共に、どの部位においても緻密な折り曲げ皺を有する均一なシートであった。
絡合工程において、本発明に係る絡合処理の代わりに、積重された積重ウェブをニードルの進入位置と抜針位置が一致するようにニードルが進行方向に移動する揺動型ニードル機で絡合した以外は、実施例1と同様にして、積重ウェブを絡合し長繊維不織布を作製した。
最初の揺動型ニードル機で100P/cm2処理する前後での積重ウェブの伸びは20%であり、ドラフト率を下げて運転を試みても、ベットプレートとストリッパープレートとの間に積重ウェブが詰まって安定して運転することはできなかった。
次に、実施例1と同様にして、銀付き調人工皮革を得た。得られた銀付き調人工皮革は、反発感のないやわらかさと腰の有る風合いを兼ね備えてはいるが、バフィング時の研削斑の部位においては折れ皺が大きく不均一なシートであった。
2A,2B・・・ニードルパンチ装置
3・・・ベルト
4・・・積重ウェブ
Claims (8)
- 極細繊維発生型長繊維を紡糸し、前記極細繊維発生型長繊維をネット上に捕集してウェブを形成するウェブ形成工程と、
前記ウェブに融着処理を施す融着処理工程と、
前記融着したウェブを積重して積重ウェブとする積重工程と、
前記積重ウェブの少なくとも一方の面に絡合処理装置の表面部材の一部を接触させながら、その接触部において前記絡合処理装置内部の絡合処理部材により絡合を行う絡合処理を含む絡合工程と、を順次含み、
前記絡合処理において、前記接触部における前記表面部材の駆動方向を前記積重ウェブの搬送方向と同一とし、駆動速度と搬送速度とを略同一とすることを特徴とする長繊維不織布の製造方法。 - 前記表面部材がドラム状であり、前記絡合処理がニードルパンチ処理であることを特徴とする請求項1に記載の長繊維不織布の製造方法。
- 前記絡合処理装置が前記積重ウェブのそれぞれの面側に設けられ、これらの絡合処理装置の前記表面部材により、前記積重ウェブが挟持されることを特徴とする請求項1または2に記載の長繊維不織布の製造方法。
- 前記融着したウェブ間の静摩擦係数が0.5以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の長繊維不織布の製造方法。
- 前記極細繊維発生型長繊維を構成するポリマーの一成分がポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の長繊維不織布の製造方法。
- 前記極細繊維発生型長繊維を構成するポリマーの一成分がポリエチレンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の長繊維不織布の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の長繊維不織布の製造方法で得られた長繊維不織布に対し、前記極細繊維発生型長繊維を極細化処理する極細化工程を含むことを特徴とする人工皮革用基材の製造方法。
- 前記極細化工程の前後のいずれかで、高分子弾性体を付与する高分子弾性体付与工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の人工皮革用基材の製造方法。
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