JP2011052353A - 吸放湿シート及び吸放湿シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸放湿シート10は、吸水性を有する吸水アクリル繊維と吸水アクリル繊維より強度の大きいPET繊維とが、20:80〜50:50の範囲の割合で構成されたシート状の不織布2を備えている。不織布2では、繊維間に適度な空隙が確保されている。両表層部2bに形成された繊維間の空隙が、両表層部2bに挟まれた中央部2aに形成された繊維間の空隙より、カルボキシル変性SBRで狭められている。カルボキシル変性SBRの含有量は、20〜65重量%である。湿潤時でも形態が安定に保たれ、両表層部2bで毛細管現象が起こる。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、本実施形態の吸放湿シート10は、繊維が交絡してシート状に形成された繊維集合体としての不織布2を備えている。不織布2は、繊維が交絡することで網目状に形成されており、繊維間に空隙が形成されている。
吸放湿シート10は、図2に示す各工程を経て製造される。まず、準備工程(準備ステップ)では、合成ゴムないし合成樹脂が分散され水を主成分とする樹脂分散液を調製する。得られた樹脂分散液は、ラテックスないしエマルジョンを形成する。合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンとしては、吸水性を阻害しないポリマーのエマルジョンやラテックスが好ましく、例えば、スチレン・ブタジエン系ラテックス(SBR)、カルボキシル変性SBR(カルボキシル置換基を含むSBR)、ブタジエンゴムラテックス(BR)、ニトリルゴムラテックス(NBR)、クロロプレンゴムラテックス(CR)、イソプレンゴムラテックス(IR)、水性ポリウレタンラテックス、水分散ポリウレタンエマルジョン、アクリル系エマルジョン等が挙げられる。本例では、カルボキシル変性SBRラテックスが使用されている。すなわち、カルボキシル変性SBRを水と混合し、水を主成分とする樹脂分散液を作製する。次に、不織布基材を準備する。不織布基材としては、本例では吸水アクリル繊維とPET繊維とを略均一に混合し、ニードルパンチ方式で形成した不織布2を使用する。
次に、本実施形態の吸放湿シート10の作用等について説明する。
実施例1では、繊維集合体として、吸水アクリル繊維とPET繊維とを50対50の割合で混合し、1cm3当たり700本のニードルパンチを施し、厚さ4.0mm、目付880g/m3の不織布2を製造した。吸水アクリル繊維には繊度3d、PET繊維には繊度6dのものを用いた。不織布2の厚さの半分にスライスした。樹脂80gと水320gとを配合した樹脂濃度20重量%のカルボキシル変性SBRラテックス水分散液を調製し、不織布2をカルボキシル変性SBRラテックス水分散液に含浸させた。含浸後、不織布2を両表面側から、温度130℃の熱風を当てて乾燥させた。乾燥させた不織布2を、温度120℃、圧力10MPaの条件下で40秒間熱プレス成形して、厚み940μmの吸放湿シート10を作製した。
実施例2では、カルボキシル変性SBRラテックス水分散液の樹脂濃度を40重量%に調製し不織布2を含浸させたこと以外は、実施例1と同様にして吸放湿シート10を作製した。
実施例3では、カルボキシル変性SBRラテックス水分散液の樹脂濃度を50重量%に調製し不織布2を含浸させたこと以外は、実施例1と同様にして吸放湿シート10を作製した。
比較例1では、カルボキシル変性SBRラテックス水分散液の樹脂濃度を10重量%に調製し不織布を含浸させたこと以外は、実施例1と同様にして吸放湿シートを作製した。
比較例2では、カルボキシル変性SBRラテックス水分散液の樹脂濃度を70重量%に調製し不織布を含浸させたこと以外は、実施例1と同様にして吸放湿シートを作製した。
比較例3では、繊度が3dの吸水アクリル繊維と繊度が15dのPET繊維とを混合して不織布を作製したこと以外は、実施例1と同様にして吸放湿シートを作製した。
実施例および比較例で得られた吸放湿シートの見掛け密度、樹脂付着率、湿潤時の強度、および吸上げ量をそれぞれ測定した。見掛け密度の測定では、ダイヤルゲージ(最小目盛り0.01mm)を使用し、加重100g/cm2をかけ、縦1m×横1mの吸放湿シートを縦横10cmピッチで最小目盛りの10分の1(0.001mm)まで読み取り、厚さの平均を求めた。見掛け密度は、30cm2当たりの重量を測定し、厚さの測定結果を用いて算出した。樹脂付着率(%)は、次のように算出した。すなわち、樹脂含浸前の不織布乾燥重量をW1、樹脂付着後の不織布乾燥重量をW2としたときに、樹脂付着率Aは、A=(W2−W1)/W1×100の式にて算出した。湿潤時の強度は、吸放湿シートの湿潤時の垂れ下がり幅(cm)を測定することで評価した。垂れ下がり幅の測定では、まず、2cm×15cmの大きさの長方形に切り出した吸放湿シートの試験片を2枚ずつ用意した。この試験片を1枚ずつ60℃の温水に3分間浸漬後、試験片の長手方向の一端から5cmまでの部分を1分間固定した。この固定した試験片の長手方向の一端から15cmの部分(長手方向の他端)が垂直方向に垂れ下がる長さを垂れ下がり幅(cm)として測定した。判定基準は、水平方向と試験片の垂れ下がり部分とがなす角度で20°未満とした。このとき、垂れ下がり部分の試験片の長さが10cmのため、垂れ下がり幅としては3.5cmが基準となる。すなわち、湿潤時の強度の評価では、垂れ下がり幅が3.5cm未満(垂れ下がり角度が20°未満)の場合を○、垂れ下がり幅が3.5cm以上(垂れ下がり角度が20°以上)の場合を×とした。吸上げ量の測定は、日本工業規格(JIS L−1907)のバイレック法に準じて実施した。吸放湿シートの試験片を1枚ずつ用いた。試験片の大きさは2cm×15cmとした。20℃の蒸留水中に試験片の下端を垂直に浸漬し、毛細管現象により5分間に水が上昇した高さをスケール目盛りにて読み取り、比較した。吸上げ量が100mmより大きければ、実用的に適している。実施例および比較例の吸放湿シートの見掛け密度、樹脂付着率、湿潤時の強度、および吸上げ量の測定結果を下表1に示す。
実施例および比較例で得られた吸放湿シートの両表層部および中央部の空隙率をSEMにより測定した。すなわち、吸放湿シートの断面画像をSEMにより倍率50倍で撮影し、画像処理を施すことで、厚み方向に3分割した各部分の厚み310μm×幅1000μmの領域内に樹脂および繊維が存在しない面積比率を算出し空隙率とした。空隙率の解析には、SEM用画像解析ソフトウェア『Scandium』(Olympus Soft−Imaging Solutions社製)を用いた。吸放湿シートの断面に存在する樹脂および繊維が含まれる濃度範囲(閾値)を画像と一致するように目視で設定し、測定領域全体の面積に対して、樹脂および繊維の存在する面積の割合(%)を測定した。得られた樹脂および繊維の存在する面積の割合以外の面積割合を空隙率とした。両表層部の空隙率に対する中央部の空隙率の比を表1に合わせて示した。
2a 中央部
2b 両表層部
10 吸放湿シート
Claims (6)
- 繊維が交絡することで空隙が略均一に形成されたシート状の繊維集合体を有する吸放湿シートにおいて、前記繊維集合体は、吸水性を有する第1の繊維と前記第1の繊維より強度が大きい第2の繊維とを含む少なくとも2種の繊維で形成されており、両表層部に形成された前記繊維間の空隙が該両表層部に挟まれた中央部に形成された前記繊維間の空隙より、合成ゴムないし合成樹脂で狭められていることを特徴とする吸放湿シート。
- 前記繊維集合体は、前記第2の繊維の繊度が、3デニール〜12デニールの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の吸放湿シート。
- 前記繊維集合体は、前記第1の繊維の繊度が、1デニール〜6デニールの範囲であり、前記第2の繊維の繊度より小さいことを特徴とする請求項2に記載の吸放湿シート。
- 前記繊維集合体は、前記合成ゴムないし合成樹脂の含有量が20重量%〜65重量%の範囲であることを特徴とする請求項3に記載の吸放湿シート。
- 請求項1に記載の吸放湿シートの製造方法であって、
合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンが含まれ水を主成分とする樹脂分散液と前記第1および第2の繊維を含む少なくとも2種の繊維で形成された繊維集合体とを準備する準備ステップと、
前記準備ステップで準備した樹脂分散液に、前記繊維集合体を含浸させる含浸ステップと、
前記含浸ステップで前記樹脂分散液に含浸させた前記繊維集合体を両表面に熱風を吹き付けて乾燥させる乾燥ステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。 - 前記乾燥ステップにおいて、前記繊維集合体を110℃以上の温度で乾燥させることを特徴とする請求項5に記載の製造方法。
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