JP2010007188A

JP2010007188A - ビニロン短繊維スパンレース不織布の製造方法

Info

Publication number: JP2010007188A
Application number: JP2008164481A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kensho; 伸夫見正; Norihisa Yoshida; 典古吉田
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-01-14

Abstract

【課題】ビニロン繊維が有する高強力を活かし、機械的強度に優れた不織布であって、かつ柔軟で肌触りの良好な不織布を提供する。
【解決手段】ビニロン短繊維群をカード機によって開繊してパラレルウェブを得、次いで得られたパラレルウェブを有孔支持体に担持させ、パラレルウェブ側より高圧水流を該ウェブに施して、該ウェブを構成している短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥してビニロン短繊維スパンレース不織布を得る。あるいは、ビニロン短繊維群と木綿繊維群とを、７０〜３０／３０〜７０（質量比）の割合で混合し、カード機によって開繊してパラレルウェブを得、次いで得られたパラレルウェブを有孔支持体に担持させ、パラレルウェブ側より高圧水流を該ウェブに施して、該ウェブを構成している短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥してビニロン短繊維スパンレース不織布を得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、ビニロン短繊維を用いたスパンレース不織布の製造方法に関するものである。

ビニロン繊維は、他の繊維に比べて高強度であることから、その性能を活かした用途として、セメント複合材の補強用繊維として用いたり、法面補強や盛土補強等の土木分野に補強用ジオグリットとして用いられている。

また、ビニロン繊維は、水溶性繊維であることから、ケミカルレースの基布として用いられている。すなわち、ビニロン繊維からなる基布に刺繍をした後、ビニロン繊維からなる基布を溶かして刺繍だけ残して模様をつくるというものである。また、ビニロン繊維の水溶性という特定を活かして、嵩高の不織布を得る方法が提案されている（特許文献１）。すなわち、ビニロン繊維、主体繊維、熱バインダー繊維を混合して、不織ウェブを形成し、熱処理によって、構成繊維同士を熱バインダー繊維のバインダー成分によって熱融着させた後、ビニロン繊維を溶かして嵩高の不織布を得るのである。
特開平２０００−１９２３５８号公報

本発明者は、ビニロン繊維が有する高強力を活かし、機械的強度に優れた不織布であって、かつ柔軟で肌触りの良好な不織布を得ることができないかと検討した。柔軟で肌触りの良好な不織布としては、接着剤や熱接着により繊維同士を結合するのではなく、高圧水流の作用によって繊維同士が交絡してなるスパンレース法を適用するのがよいため、ビニロン繊維からなる短繊維ウェブに高圧水流を施すことを検討していたところ、特定のカードウェブを用いた際に、機械的強度が向上し、かつ耐摩耗性が飛躍的に優れるものを得られることを見出した。本発明は、このような知見に基づくものである。

すなわち、本発明は、ビニロン短繊維群をカード機によって開繊してパラレルウェブを得、次いで得られたパラレルウェブを有孔支持体に担持させ、パラレルウェブ側より高圧水流を該ウェブに施して、該ウェブを構成している短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥することを特徴とするビニロン短繊維スパンレース不織布の製造方法を要旨とするものである。

また、本発明は、ビニロン短繊維群と木綿短繊維群とを、７０〜３０／３０〜７０（質量比）の割合で混合し、カード機によって開繊してパラレルウェブを得、次いで得られたパラレルウェブを有孔支持体に担持させ、パラレルウェブ側より高圧水流を該ウェブに施して、該ウェブを構成している短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥することを特徴とするビニロン短繊維スパンレース不織布の製造方法を要旨とするものである。

本発明で用いるビニロン短繊維は、いわゆるポリビニルアルコールを水や有機溶剤等の溶媒に溶かした紡糸原液を紡糸、延伸して得られる繊維である。本発明で用いるビニロン短繊維は、カード機により開繊させてウェブを形成させることを要するため、機械捲縮が付与されたものを用いる。機械捲縮が付与されていないと、カード機を構成する各種ローラーに短繊維が把持されずに短繊維が飛散してしまい、また、繊維同士が抱絡しないため、ウェブを形成させることが困難となる。

ビニロン短繊維の単糸繊度は、１〜５デシテックス程度がよい。繊度が１デシテックス未満になると、カード機で開繊しにくくなり、一方、５デシテックスを超えると、繊維の曲げ剛性が高くなるため、高圧水流による作用によって繊維同士が良好に絡合しにくくなる。

本発明のスパンレース不織布を得る際に、ビニロン短繊維に他の繊維を混綿する場合は、木綿繊維を用いる。木綿繊維としては、一般に入手しうるものであれば特に限定されず、いわゆるコーマノイルや、特定の産地で得られるスピーマ綿などが挙げられる。木綿繊維を混綿することにより、得られるスパンレース不織布は、強力と耐磨耗性が飛躍的に向上し、大きな技術的効果を奏する。

本発明で用いるビニロン短繊維および木綿繊維の繊維長は、カード機で開繊しうる程度の長さであればよく、一般に、繊維長が１０〜１００ｍｍ程度のものを用いる。

本発明では、まず、ビニロン短繊維群をカード機によって開繊してパラレルウェブを得る。あるいは、ビニロン短繊維群と木綿繊維群とを７０〜３０／３０〜７０（質量比）の割合で均一に混合し、カード機によって開繊してパラレルウェブを得る。

カード機とは短繊維群を針布で梳る機械である。カード機の入口に絡み合ったビニロン短繊維群、あるいはビニロン短繊維群と木綿繊維群を投入すると、これらの短繊維群が針布で梳られ、カード機の出口から開繊および集積された状態のシート状物が排出される。本発明においては、ローラーカードのドッファから剥ぎ取られたウェブをそのまま排出した状態のパラレルウェブを用いる。パラレルウェブは、一層のシート状物であっても、シート状物を二層以上積層したものであってもよい。パラレルウェブは、ウェブを構成する繊維が概ね機械方向に配列したものである。該ウェブの目付は、１５〜１００ｇ／ｍ²程度であればよく、用途に応じて適宜選択するとよい。

次いで、形成したパラレルウェブに高圧水流を施す。高圧水流を施す際、パラレルウェブは、有孔支持体に担持する。そして、高圧水流は、それをパラレルウェブに十分付与するため、該ウェブ側、すなわち、有孔支持体側の反対側から、施される。高圧水流は、孔径０．０５〜２．０ｍｍの噴射孔から、高圧力（たとえば、１．５〜４０ＭＰａ）で水を噴出させて得られるものである。高圧水流は、パラレルウェブに一回または二回以上、施される。この高圧水流が、有孔支持体に担持されているパラレルウェブに衝突すると、高圧水流のエネルギーがウェブを構成する繊維を運動させるエネルギーとなり、短繊維相互間を交絡させるのである。そして、ウェブに衝突した後には、有孔支持体の孔から下方へ水が排出されるのである。有孔支持体としては、得られる不織布の用途に応じて任意のものを採用すればよい。比較的平滑な表面の不織布を得る場合は８０〜１００メッシュの細目織物からなる有孔支持体を用いればよいし、不織布の表面に凹凸を付与する場合は、所定の目開きを有する荒目織物（１５〜２５メッシュ）からなる有孔支持体を用いることができる。なお、ここでいうメッシュとは、１インチ当たりの線の和を指し、例えば１００メッシュの織物は、１インチ当たり１００本の線が存在するものを指す。

高圧水流を施した後のウェブには、水が含浸されているため、ウェブをマングルロールなどを用いて過剰な水分を除去した後、熱風乾燥機等に通して、残余の水を蒸発除去する。以上のようにして、スパンレース不織布が得られる。

本発明に係るスパンレース不織布は、構成繊維同士が機械的に交絡することによってのみ形態保持してなるものであるため、肌触りが良好で柔軟である。したがって、従来、スパンレース不織布が用いられていた用途、すなわち、生活資材等に良好に用いることができる。また、木綿繊維を混綿したスパンレース不織布は、木綿繊維が吸水性を有することから、ワイパー等の拭き布等としても良好に用いることができる。また、ビニロン短繊維の高強度を活かして、産業資材や土木資材等に適用することも期待できる。

本発明に係るスパンレース不織布は、耐摩耗性に優れており、耐摩擦回数は３０回以上である。耐摩耗性の評価は、ＪＩＳＬ０８４９（２００４年）記載に準じた方法で行った。摩擦試験機として、ｂ）摩擦試験機ＩＩ形（学振形）を用い、試験片は、たて（不織布の機械方向）２２ｃｍ×よこ（不織布の機械方向と直行する方向）３ｃｍの試験片を５枚準備した。また、試験片と同じ試料より６ｃｍ×６ｃｍの大きさの試料を５枚用意し、これを摩擦用白綿布として測定毎に摩擦子に取り付けた。乾燥試験にて、試験片の中央部１０ｃｍの間を毎分３０回往復の速度で往復摩擦を行い、試験片台に取り付けた試験片が摩擦による伸びや撚れによって試験片が試験片台からズレが生じ、試験片の位置が、摩擦子の幅の半分を超えて幅方向にズレた時点での摩擦回数を記録し、試験片毎の摩擦回数の平均値（耐摩擦回数）を求めた。本発明に係るスパンレース不織布の耐摩擦回数は、３０回以上である。

本発明の方法によって得られたスパンレース不織布は、構成繊維としてビニロン短繊維のみ、あるいはビニロン短繊維と木綿繊維とを特定の比率で採用し、パラレルウェブを形成してスパンレース処理したものであり、スパンレース不織布特有の柔軟性と肌触りの良好さを保持しながら、機械的強度と耐摩耗性が顕著に向上するという効果を奏する。

以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明は、スパンレース法を適用して不織布を得る際に、ビニロン短繊維のみ、あるいはビニロン短繊維と木綿繊維とを特定の比率で用いて、パラレルウェブを形成することにより、引張強力と耐磨耗性とが格別顕著に向上するという知見に基づくものとして、解釈されるべきである。

なお、実施例中で用いた短繊維の引張強力は、ＪＩＳＬ１０１５（１９９９年）８−７−１に記載の方法に準じて測定した。引張試験機（サーチ株式会社製：ＴＳＭ−０１）を用い、つかみ間隔２０ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎの条件で伸長し、各試料の破断したときの荷重を引張強力とした。

実施例１
ビニロン短繊維として、繊度１．７デシテックスで繊維長５１ｍｍの引張強力９３ｃＮ／デシテックスのビニロン短繊維（クラレ株式会社製商品名：Ｔ−１６）を準備した。また、木綿繊維（平均繊維長２５ｍｍ、引張強力２９ｃＮ／デシテックス）を準備した。このビニロン短繊維群と木綿繊維群とを５０／５０（質量比）の割合で均一に混綿し、パラレルウェブが得られるカード機に通し、開繊および集積して、目付４５ｇ／ｍ²のパラレルウェブを得た。得られたウェブを、１００メッシュのメッシュ状支持体に担持して、ウェブ側から、圧力５．５ＭＰａの高圧水流を３回施した。その後、ウェブをメッシュ状支持体上で反転させて、さらに圧力５．５ＭＰａの高圧水流を３回施した。この後、マングルロールでウェブを絞り、乾燥機を通して乾燥し、ウェブ中の水を除去して、目付４５ｇ／ｍ²のビニロン短繊維と木綿繊維とからなるスパレース不織布を得た。
比較例１
実施例１において、カード機として、ランダムウェブが得られるランダムカード機に通してランダムウェブを得たこと以外は、実施例１と同様にして、目付４０ｇ／ｍ²のビニロン短繊維と木綿繊維とからなるスパンレース不織布を得た。

得られた実施例１および比較例１で得られたビニロン短繊維と木綿繊維とからなるスパンレース不織布のＮＳＭ強力および耐摩耗性を評価した。その評価結果を表１に示す。

ＮＭＳ強力は、不織布の縦方向（製造時における機械方向）の引張強力を測定し、目付１００ｇ／ｍ²あたりに換算した値をＮＳＭ強力とした。なお、このＮＳＭ強力は、５ｃｍ幅当たりの強力で示されている。

不織布の引張強力の測定方法は、ＪＩＳ−Ｌ−１９０６（２０００年）Ａに記載の方法に準じて測定されるものである。すなわち、試料幅５ｃｍの短冊状試料片を準備し、定速伸長型引張試験機（東洋ボールドウイン社製テンシロンＵＴＭ−４−１−１００）を用いて、試料片をチャック間距離１０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／分で伸長し、各試料片が破断したときの荷重を、引張強力とした。

耐摩耗性（耐摩擦回数）の測定は、上記したとおりである。

表１から明らかなように、パラレルウェブを用いた本発明の実施例１のスパンレース不織布は、ランダムウェブを用いた比較例１のスパンレース不織布に比べて機械的強力および耐摩耗性に優れている。
実施例２
実施例１において、ビニロン短繊維群と木綿繊維群とを３０／７０（質量比）の割合で均一に混綿したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、目付４５ｇ／ｍ²のビニロン短繊維と木綿繊維とからなるスパンレース不織布を得た。
実施例３
実施例１において、ビニロン短繊維群と木綿繊維群とを７０／３０（質量比）の割合で均一に混綿したこと以外は、実施例２と同様にして、目付４７ｇ／ｍ²のビニロン短繊維と木綿繊維とからなるスパンレース不織布を得た。
実施例４
実施例１において、ビニロン短繊維として、繊度１．７デシテックスで繊維長３８ｍｍの引張強力１００ｃＮ／デシテックスのビニロン短繊維（クラレ株式会社製商品名：クラロンＫ−II ＥＱ２）を準備したこと以外は、実施例１と同様にして、目付４５ｇ／ｍ²のビニロン短繊維と木綿繊維とからなるスパンレース不織布を得た。
実施例５
実施例１において、木綿繊維を用いず、ビニロン短繊維のみを用いて、パラレルウェブを作成したこと、高圧水流の圧力を８．３ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同様にして、目付４５ｇ／ｍ²のビニロン短繊維のみからなるスパンレース不織布を得た。
比較例２
実施例１において、木綿繊維に替えて、セルロース系繊維であるリヨセル短繊維（レンチング社製繊度１．７デシテックス、繊維長３８ｍｍ、引張強力３５ｃＮ／デシテックス）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、目付４３ｇ／ｍ²のビニロン短繊維とリヨセル短繊維とからなるスパンレース不織布を得た。
参考例
実施例１において、ビニロン短繊維を用いず、木綿繊維群のみ用いて、パラレルウェブを作成したこと以外は、実施例１と同様にして、目付３９ｇ／ｍ^２の木綿繊維からなるスパンレース不織布を得た。

得られた実施例２〜５、比較例２、参考例のスパンレース不織布のＮＳＭ強力および耐摩耗性を評価した。その評価結果を表２に示す。

表２から明らかなように、ビニロン短繊維と木綿繊維とからなるパラレルウェブを用いた本発明の実施例２〜４のスパンレース不織布およびビニロン短繊維のみからなるパラレルウェブを用いた実施例５のスパンレース不織布は、ビニロン短繊維とリヨセル短繊維とからなるパラレルウェブを用いた比較例２のスパンレース不織布に比べて、極めて耐摩耗性に優れていた。

Claims

ビニロン短繊維群をカード機によって開繊してパラレルウェブを得、次いで得られたパラレルウェブを有孔支持体に担持させ、パラレルウェブ側より高圧水流を該ウェブに施して、該ウェブを構成している短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥することを特徴とするビニロン短繊維スパンレース不織布の製造方法。
ビニロン短繊維群と木綿繊維群とを、７０〜３０／３０〜７０（質量比）の割合で混合し、カード機によって開繊してパラレルウェブを得、次いで得られたパラレルウェブを有孔支持体に担持させ、パラレルウェブ側より高圧水流を該ウェブに施して、該ウェブを構成している短繊維相互間を交絡させ、その後、乾燥することを特徴とするビニロン短繊維スパンレース不織布の製造方法。
請求項１または２の方法により得られたビニロン短繊維スパンレース不織布。
ビニロン短繊維スパンレース不織布が、耐摩擦回数が３０回以上であることを特徴とする請求項３記載のビニロン短繊維スパンレース不織布。