JP2014065985A - プリーツ加工繊維製品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な装置で、多種多様なプリーツ加工を施した繊維製品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】１本あたりの太さが、０．００１〜３００μｍの長繊維を５〜４００ｇ／ｍ^２の目付量にてプリーツ加工を施すことにより得られる。また、織物、編み物、又は不織布から１つ以上選択される繊維布と、１本あたりの太さが０．００１〜３００μｍの長繊維とを、５〜４００ｇ／ｍ２の目付量にて積層し、プリーツ加工を施すことにより得られる。
【選択図】なし

Description

本発明は、長繊維や繊維布に対してプリーツ加工を施すことにより得られるプリーツ加工繊維製品及びその製造方法に関する。

従来、布の製造は、織り加工や編み加工、又は水流等を利用し、そして絡めて布状にする不織布加工等に大別される。これらの加工法は、非常に大掛かりな設備が必要であるため、必然的に一度の大量生産を行う必要があった。また、これらの加工法で布の厚みや柔らかさ、素材、素材の加工、目付け等といった基本的要素を変更する際、例えば、二次加工などの製造工程の見直しが必要であった。

一方、例えば素材の加工の１つとして、表面にヒダを施すようなプリーツ加工が広く知られている。従来のプリーツ加工された成型品は、ポリエステル、レーヨン、絹、ナイロンなどの長繊維又は毛、綿、麻などの短繊維を、マルチフィラメント糸やモノフィラメント糸に加工し、それらの糸を接着剤や樹脂液を付着させて束ねた上でプリーツ加工をしたり、またスパンボンドやメルトブローン不織布を使用する場合は、予めその不織布を製造してからプリーツ加工をしていた。

例えば、プリーツ加工した素材と、該素材と異素材の不織布とを組み合わせた成型品として、特許第４５５６２６３号公報（特許文献１）に開示されたプリーツ加工ネット積層体がある。しかしながら、特許文献１に記載の成型品は、予め熱接着性繊維をプリーツ加工しなくてはならなく、プリーツ加工後に、該プリーツ加工とは別工程で不織布を合わせなくてはならないため、布の厚みや柔らかさといった基本的要素について、プリーツ加工と平行して見直さなくてはならなかった。また、不織布がプリーツ加工を施されるわけではない。

また、異素材の布帛同士を組み合わせてプリーツ加工を施した成型品が、特許第４７５４８３７号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献２に記載されている成型品は、ポリ乳酸繊維と、セルロース繊維とを混合してプリーツ加工を施しているが、その際、接着剤や樹脂液を使用しておらず、ニードルパンチでプリーツ加工を施している。しかしながら、特許文献２に記載の成型品は、ポリ乳酸繊維のような短繊維に限定にしていること、またポリ乳酸繊維の融点が低いため、それ以上の温度の熱を加えるなどといった、プリーツ加工には向いていないという懸念がある。

そして、特許文献１及び２に開示されている技術では、木板、プラスチックや紙、並びに金属粒子、活性炭、ゼオライトなどの粒状の材料などを長繊維素材に合わせて強度を強化した布の製造ということを考えた場合、プリーツ加工工程とは別に切り離して考慮しなくては困難である。

特許第４５５６２６３号公報 特許第４７５４８３７号公報

上記の事情を鑑み、簡便な装置で、多種多様なプリーツ加工を施した繊維製品及びその製造方法を提供することにある。

本発明のプリーツ加工繊維製品は、１本あたりの太さが、０．００１〜３００μｍの長繊維を５〜４００ｇ／ｍ^２の目付量にてプリーツ加工を施すことにより得られることで効果的に達成される。

また、本発明のプリーツ加工繊維製品は、織物、編み物、又は不織布から１つ以上選択される繊維布と、１本あたりの太さが０．００１〜３００μｍの長繊維とを、５〜４００ｇ／ｍ^２の目付量にて積層し、プリーツ加工を施すことにより得られることで効果的に達成される。

更に本発明のプリーツ加工繊維製品は、前記長繊維の原料は、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテート、プロミックスなどの半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル系、ビニロン、ポリ塩化ビニル若しくはビニリデン、ポリオレフィン系、ポリウレタン、ポリクラール、フルオロカーボン系、ノボロイド、ナイロン系などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などの無機繊維、又は木材パルプから１つ以上選択されることにより、或いは前記長繊維の原料は、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、特紡糸、トウ紡績糸のいずれかから選択されることにより、或いは前記繊維布の原料は、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテート、プロミックスなどの半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル系、ビニロン、ポリ塩化ビニル若しくはビニリデン、ポリオレフィン系、ポリウレタン、ポリクラール、フルオロカーボン系、ノボロイド、ナイロン系などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などの無機繊維、又は木材パルプから１つ以上選択されることにより、或いは前記繊維布は、不織布、オーガンジー、トリコット、シフォン、ジョーゼット、ギンガム、デニム、シーチング又はキルティングのいずれかから選択されることにより、より効果的に達成される。

また、本発明は、上記に記した繊維製品の製造方法によっても効果的に達成される。

本発明に係るプリーツ加工繊維製品においては、公知のプリーツ加工装置を使用して、特にあらゆる素材の長繊維に対して、長繊維単体はもとより、複数の異種素材から成る長繊維同士又は少なくとも２つ以上の長繊維及び繊維布からなる複数構造のプリーツ加工を施してなる繊維製品を提供することが可能になった。

更に、本発明に係るプリーツ加工繊維製品においては、プリーツ加工時に木板、プラスチックや紙、並びに金属粒子、活性炭、ゼオライトなどの粒状の材料などを長繊維素材に合わせることにより、簡便に更なる強度や機能性を有したプリーツ加工繊維製品を提供することが可能になった。

また、本発明の製造方法によって、本来貼り合わせなどの二次加工が必要なものも、一度に加工することが可能になった。また、該製造方法によって、異素材を加工することが可能になった。

本発明に係るプリーツ加工を施した繊維製品を製造する際に使用する装置の概略図である。 プリーツ加工時における本発明に係る繊維製品の断面図である。

以下、本発明について、図面を基に詳細に説明する。

図１は、本発明に係るプリーツ加工を施した繊維製品を製造する際に使用する装置の概略図である。また、図２は、プリーツ加工を施した繊維製品（ライン）１０の概略断面図である。

図１に示すように、プリーツ加工用装置１は、２つのセパレータ用ローラ２及び２’、ガイドロール３及び３’、プリーツ加工を施すためのプリーツ加工用ロール４、プリーツ加工を施すためのツメ５、プリーツ加工をする際に、２つのセパレータ（ライン）８及び８’並びにワーク（実際にプリーツ加工を施す材料）９を押えるための押え部材６を具備する。なお、ガイドロール３及び３’は実質同一のものであるが、後述の説明上符号を変えているに過ぎない。プリーツ加工用ロール４は、該ロールの内部にヒータ（図示せず）が設置されたものが好ましいが、無くても構わない。ツメ５は、矢印で示しているが、プリーツの形状に合わせて適宜変更が可能である。押え部材６もまた、プリーツ加工用ロール４と同様にヒータ（図示せず）が設置されたものが好ましいが、外付けでヒータ７を具備しても構わない。基本的にこれらの構成要素は既存のもので構わない。またこの時、押え部材６と、プリーツ加工用ロール４との間は０．３〜１０ｍｍが望ましい。言い換えると、図２に示す繊維製品（ライン）１０の厚みｄの大きさに合わせた隙間が望ましいということである。

ここで、本発明に係るプリーツ加工を施した繊維製品の製造における、前記装置１の役割であるが、ガイドロール３’で図２に示すような断面で、ワーク９を真中に、セパレータ（ライン）８及び８’で挟み込むような形になる。ただし、セパレータ（ライン）８及び８’については、ワーク９に施す加工や該ワークに求められる物性により、片面又は両面を省略することができる。例えば、重合性の樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂）を該ワークに滴下し、前記樹脂を硬化させながら成形する場合がそれに当たる。次に、プリーツ加工用ロール４を回転させ、繊維製品（ライン）１０にヒータ７で加熱しながら、ツメ５を押し当ててプリーツを施すという仕組みである。

なお、セパレータ（ライン）８及び８’並びに繊維製品（ライン）１０において、「（ライン）」と付したのは、装置の態様を説明するためのものであり、図２では「（ライン）」を除いて説明する。

次に、本発明に係る繊維製品の製造の概要を、図１に記載の装置を引用しながら説明する。

先ず、図２に示すように真中にワークが来るように、即ち２つのセパレータでワークを挟むように準備する。

次に、プリーツ加工用ロール４を回転させながら、ツメ５で、プリーツ（ヒダ）を施し、その後ヒータで加熱してプリーツ加工をする。上述したようにツメの形状は、適宜変更可能である。プリーツ加工用ロール４の回転速度は、ツメ５のストローク量とそのストロークのタイミング及びワーク９に要求される密度により決定されるが、一般的に０．０５〜５０ｍ／分であれば良い。また、プリーツ加工用ロール４の回転を向かい点とし、ワーク９の送りをツメ５のストロークのみに依存するように設定することも可能である。また、プリーツ加工用ロール４及び／又は押え部材６に設置されているヒータの温度は１２０〜３００℃が望ましい。ヒータの温度が１２０℃以下であると、プリーツが十分に施されなく、３００℃以上であると、ワーク９を成す繊維やセパレータ８及び８’が融解したりするので好ましくない。ただし、ワーク９が金属やセラミックなどの無機材料、若しくは耐熱性のある材料である場合、又は極端にプリーツ加工を施すことが難しい材料である場合などには、必要に応じて、当該範囲を超えた温度設定を行うことも可能である。

また、詳細を後述するが、ワーク９は単独又は２つ以上組み合わせてプリーツ加工を施すことも可能である。２つ以上組み合わせる時は、図２に示すようなサンドウィッチ構造を保てば、ワーク９を何層に重ねても可能である。

また、本発明では、１つのワークに対して、２回以上のプリーツ加工を施すことが可能である。例えば異なるプリーツ加工を１つのワークに対して施す場合は、一度プリーツ加工を施したワーク９を、該ワーク９の向きを自由に変えてもう一度プリーツ加工を施したり、ツメを複数設けることで可能である。

次に、本発明における繊維製品に係るワーク（長繊維及び繊維布）９と、セパレータ８について説明する。なお、必要に応じて図１に記載の符号などを使用する。

ワーク９を成す、長繊維の原料としては、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテート、プロミックスなどの半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル系（ポリアクリル酸及びその誘導体、ポリメタクリル酸及びその誘導体、ポリアクリロニトリル等）、ビニロン、ポリ塩化ビニル若しくはビニリデン、ポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン等）、ポリウレタン、ポリクラール、フルオロカーボン系（ポリ四フッ化エチレン等）、ノボロイド、ナイロン系（６，６−ナイロン、４，６−ナイロン、６‐ナイロン等）などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維（アルミ箔等）などの無機繊維、又は木材パルプ（おもにセルロース系）のいずれかを、単独若しくは２種類以上組み合わせることが可能である。なお、これらの繊維をモノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、特紡糸、トウ紡績糸のいずれかにすることにより、本発明のプリーツ加工繊維製品を成すことが可能である。

また、長繊維の原料を更に繊維布に加工して、本発明の繊維製品に使用する場合、布の態様は、スパンボンド及びメルトブローン等からなる不織布、オーガンジー、ギンガム、シフォン、ジョーゼット、デニム、シーチング又はキルティング等の布の使用が可能である。

また、長繊維の原料１本あたりの太さは、０．００１〜３００μｍが望ましい。０．００１μｍ以下であると、糸や布に加工しにくく、３００μｍ以上であると、プリーツ加工がかかりにくい。

ワーク９について１つの長繊維及び／若しくは繊維布並びに／又は複数の異素材の長繊維及び／若しくは繊維布から成る繊維布を重ね合わせて複数の層にしたい時は、プリーツ加工をする前に、目付量を５〜４００ｇ／ｍ^２として、積層すれば良く、予め重ね合わせて複数層のワークとすれば良い。ここで、目付量とは布などの単位面積当たりの重量を言う。目付量が５ｇ／ｍ^２以下であると、プリーツ加工を施した際、布に穴が開いてしまったり、裂けてしまったりといったことが懸念される。目付量が４００ｇ／ｍ^２であると、ワークの厚みが大きくなってしまい、プリーツ加工が掛からなくなるといった懸念がある。ただし、金属繊維などの合成繊維と比較し、単位体積あたりの密度が高いものについては、目付量が４００ｇ／ｍ^２を超える場合もありうる。また、繊維の方向についても積層の際に任意に設定することで、目的の物性などの性能を実現することができる。

また、ワーク９に、バインダなどのような加工助剤、耐油性や耐水性を有するようにするための機能性助剤、活性炭やゼオライトなどの脱臭吸着剤を使用したいときは、予めワークとなる原料に塗布（或いは練りこみ等）するか、図１に示す装置において、プリーツ加工を施す前段階、即ちツメにてプリーツを施す前に、外付け（図示せず）で、これらの助剤の溶液を滴下するような装置などを設ければ良い。また、ワークに木板、紙（特に限定はない）、プラスチック（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等）、ゴム材料（シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＴ、ＮＢＲ、ＣＲ、ウレタンゴム、天然ゴム、ハイパロン等）、粒子状の素材を合わせたい時は、ワークに重ね合わせたり（積層したり）、練りこんだり、含浸することが可能である。

次に、セパレータ８について説明する。

セパレータ８は、製品を作る際の緩衝材のようなものであり、最終的には取り外すものであるので、材質に特に限定はないが、一般的には紙が好ましい。また、上述したように、加工上セパレータ８を用いることなく、加工するほうが良い場合はセパレータ８を省略することが可能である。

以上のことを踏まえることによって、本発明に係るプリーツ加工繊維製品が成立する。

以上、本発明に係るプリーツ加工繊維製品及びその製造方法について概要を述べたが、本発明の実施形態はこの限りではなく、特許請求の範囲、本明細書及び図面に記載の範囲を逸脱しない限り、種々の態様が可能である。

次に上記実施形態について、更に実施例を説明する。なお、必要に応じて図１に記載の装置を使用して説明する。

先ず、原料（基材）として、表１に示す５種類の複合材料を用意した。なお、表１の基材Ｎｏ．１〜５における「長繊維」については帝人ユニセル社製のポリエステルトウ（トウ紡績糸）を基材Ｎｏ．１〜５全てに用い、「木板」（基材Ｎｏ．５のみ）についてはヒバ材を、「ホットメルト材」（基材Ｎｏ．３〜５）については、日本バイリーン社製クモの巣（網状）タイプのナイロンに汎用接着剤を塗布したものをそれぞれ使用した。

そして、基材Ｎｏ．１〜５全てについて、表２に示す条件（実施例１乃至６）でプリーツ加工を行った。なお、装置については、基本的に図１に示す装置を用いたが、ヒータがプリーツ加工用ロール４及び押え部材６に設置（内蔵）されている形態のものを使用した（ここで、ヒータ７は無視して良い）。

表２に示す条件で行ったプリーツ加工の結果について、表３に示す。

表３においては、実施例１乃至６における、基材Ｎｏ．１乃至５全てについて「良好」、即ち全てにおいてプリーツ加工がスムーズに施された。プリーツをかけるためのヒータの温度条件、プリーツ加工の回数、プリーツ加工をかけるための向き等種々の条件は検討の余地を残しているものの、長繊維（トウ）の太さ及び目付度に関しては特許請求の範囲に記載の限定範囲内に収まった。

以上、実施例を記したが、本発明の実施例はこの限りではなく、特許請求の範囲、本明細書及び図面に記載の範囲を逸脱しない限り、種々の態様、例えばあらゆる基材に対してプリーツ加工を施すことにより、本発明に係るプリーツ加工繊維製品を提供することが可能である。

本発明に係る繊維製品により、ランチョンマットやテーブルシートなどといった食卓用用途、衣料用途、生理用品などの部材、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のプリプレグ、放熱シート用の芯材、帆布入りのゴムシート、拭取り用ウェス、乾式若しくは湿式フィルタ、建材用途、リチウムイオン電池のセパレータ用不織布や膜材の開発などに応用が可能である。

１ プリーツ加工用装置
２、２’ セパレータ用ロール
３、３’ ガイドロール
４ プリーツ加工用ロール
５ ツメ
６ 押え部材
７ ヒータ
８、８’ セパレータ（ライン）
９ ワーク（ライン）
１０ 繊維製品（ライン）

Claims (7)

1. １本あたりの太さが、０．００１〜３００μｍの長繊維を５〜４００ｇ／ｍ^２の目付量にてプリーツ加工を施すことにより得られることを特徴とするプリーツ加工繊維製品。
2. 織物、編み物、又は不織布から１つ以上選択される繊維布と、１本あたりの太さが０．００１〜３００μｍの長繊維とを、５〜４００ｇ／ｍ^２の目付量にて積層し、プリーツ加工を施すことにより得られることを特徴とするプリーツ加工繊維製品。
3. 前記長繊維の原料は、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテート、プロミックスなどの半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル系、ビニロン、ポリ塩化ビニル若しくはビニリデン、ポリオレフィン系、ポリウレタン、ポリクラール、フルオロカーボン系、ノボロイド、ナイロン系などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などの無機繊維、又は木材パルプから１つ以上選択される請求項１又は２に記載のプリーツ加工繊維製品。
4. 前記長繊維の原料は、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、特紡糸、トウ紡績糸のいずれかから選択される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリーツ加工繊維製品。
5. 前記繊維布の原料は、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテート、プロミックスなどの半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、アクリル系、ビニロン、ポリ塩化ビニル若しくはビニリデン、ポリオレフィン系、ポリウレタン、ポリクラール、フルオロカーボン系、ノボロイド、ナイロン系などの合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などの無機繊維、又は木材パルプから１つ以上選択される請求項２乃至４のいずれか１項に記載のプリーツ加工繊維製品。
6. 前記繊維布は、不織布、オーガンジー、トリコット、シフォン、ジョーゼット、ギンガム、デニム、シーチング又はキルティングのいずれかから選択される請求項２乃至５のいずれか１項に記載のプリーツ加工繊維製品。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプリーツ加工繊維製品の製造方法。