JP2021031787A - 偏心芯鞘複合短繊維を用いた不織布 - Google Patents
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Abstract
Description
また、A成分の共重合ポリエステルとして、IPAの代わりにもしくはIPAと併用して5−ナトリウムイソフタル酸(5-SIPA)を共重合成分とする共重合ポリエステルも、好ましい態様として挙げることができる。
(IFR/R)≧1・・・(式1)
これは、界面がより直線に近いことを意味している。本発明は従来の貼り合わせ型捲縮繊維の断面に近い形態でA成分とB成分の界面を直線に近い曲線とすることで、従来の偏心芯鞘複合繊維ではなし得なかった高い捲縮を発現することができるので好ましい。より好ましくは、1.2以上である。
紡糸ドラフト=Vs/V0
Vs:紡糸速度(m/分)
V0:吐出線速度(m/分) 。
・伸長率(%)={(L1−L0)/L0}×100
ただし、L0はもとの印間の長さ(20cm)であり、L1は荷重(A)をかけ1分間放置後の印間の長さ(cm)である。
・回復伸張率(%)={(L01−L02)/(L01−L00)}×100
ただし、L00はもとの印間の長さ(20cm)、L01は荷重(A)をかけ1分間放置後の印間の長さ(cm)、L02は荷重(A)を取り除いた後、3分間放置後の初荷重下での印間の長さ(cm)である。
<ポリマーの溶融粘度>
チップ状のポリマーを真空乾燥機によって、水分率200ppm以下とし、東洋精機製キャピログラフ1Bによって、歪速度を段階的に変更して、溶融粘度を測定した。なお、測定温度は紡糸温度と同様にし、実施例あるいは比較例には、1216s−1の溶融粘度を記載している。ちなみに、加熱炉にサンプルを投入してから測定開始までを5分とし、窒素雰囲気下で測定を行った。
各実施例について8時間の紡糸を行い、紡糸糸切れ回数から相対評価し、4段階評価した。
◎(極めて良好) :糸切れ回数0回〜1回
○(良好) :糸切れ回数2回〜5回
Δ(やや不良) :糸切れ回数6回〜10回
×(不良) :糸切れ回数11回以上。
JIS L1015(2010年)に示される方法によって、繊度、及び繊維長を測定した。
JIS−L1015(2010年)の方法に従い、測定した。
JIS−L1015(2010年)の方法に従い、測定した。
短繊維20kgをローラーカード(大和機工株式会社製、SC−300RT)に通し、カードから排出されたウェッブを観測し、ウェッブの表裏に浮き出た融着繊維の数を目視でカウントし、融着繊維の数から相対評価し、A〜Eの5段階評価した。ローラーカードの条件は、シリンダー回転数357rpm、ドッファー回転数11rpm、テーカーイン回転数300rpm、フィードローラー回転数3rpm、フライコーム回転数1500rpmとした。ここで言う、融着繊維とは、複数の糸が融着した繊維、もしくは一本の糸が収縮し、正常糸(目標繊度の単糸)よりも太い繊維を指す。
A(極めて良好) :融着繊維の数 1個/20kg以下
B(良好) :融着繊維の数 4個/20kg以下
C(やや良好) :融着繊維の数 7個/20kg以下
D(やや不良) :融着繊維の数 10個/20kg以下
E(不良) :融着繊維の数 11個/20kg以上。
JIS−L1085(1998年)の方法により、20cm×20cmの試料重量を測定し、m2あたりの質量として求めた。
不織布試験片(10cm×10cm)をマイクロスコープ(キーエンス社製、VHS−900F)で100倍に拡大し、不織布上部から下部方向に焦点を合わせていったときに、上部から焦点の合った繊維から順に捲縮1山あたりの長さを測定し、25mmあたりの捲縮数に換算し、異なる20本の平均値として表す。
不織布試験片(5cm幅×60cm長さ)について、引っ張り試験機を用い、試験片の一端を上部クランプで固定し、他端に初荷重29mNをかける。次いで、20cm間隔に印をつけ、初荷重を取り除いて、静かに試験片幅1cm当たり0.98Nの荷重(A)をかける。1分間放置後の印間の長さを測り、次の式で伸長率(%)を求め、3回の平均値で表す。
・伸長率(%)={(L1−L0)/L0}×100
ただし、L0はもとの印間の長さ(20cm)であり、L1は荷重(A)をかけ1分間放置後の印間の長さ(cm)である。
上記の伸長率測定用と同様な試験片につき、引っ張り試験機を用い、試験片の一端を上部クランプで固定し、他端に初荷重29mNをかける。次いで、20cm間隔に印をつけ、初荷重を取り除いて、静かに試験片幅1cm当たり0.98Nの荷重(A)をかける。1分間放置後の印間の長さを測り、直ちに荷重(A)を取り除き、更に3分間放置する。この操作を5回繰り返した後の初荷重下で再び印間の長さを測り、次の式で伸張回復率(%)を求め、3回の平均値で表す。
・回復伸張率(%)={(L01−L02)/(L01−L00)}×100
ただし、L00はもとの印間の長さ(20cm)、L01は荷重(A)をかけ1分間放置後の印間の長さ(cm)、L02は荷重(A)を取り除いた後、3分間放置後の初荷重下での印間の長さ(cm)である。
JIS L 1908(2010年版)に準拠して、不織布の厚さを測定した。2500mm2の面積を有するプレッサーフット準備する。プレッサーフットの直径の 1.75 倍以上の大きさの試験片について、一定時間2kPaの圧力を加えた後、厚さを測定する。試験片10枚分の平均値を算出して、その値を厚みとした。
JIS L 1913(2010年度版)ハンドルーオーメータ法に準拠して測定した。サイズ200mm×200mmのサンプルを3枚採取する。試料台の上にサンプルの測定方向がスロット(20mm)と直角になるように置き、試料台表面から8mm まで下がるように調節したブレードを下降させ、サンプルを押圧し、その時の最大押圧の数値を読み取る。各サンプルについて、いずれか一方の辺から67mm(サンプル幅の1/3)の位置で、タテ方向およびヨコ方向それぞれ表裏異なる箇所について測定する。1サンプルにつき、タテ方向4カ所、ヨコ方向4カ所測定し、合計3サンプル測定した値のタテ方向とヨコ方向の平均値を算出し、タテ方向とヨコ方向の平均値を合算する。数値が低いほど、柔軟性に優れる。
A成分のポリマーとして、IPA7.0mol%とBHPP4.0mol%を共重合したポリエチレンテレフタレート(溶融粘度:110Pa・s、融点:225℃)、B成分のポリマーとして、ポリエチレンテレフタレート(溶融粘度:70Pa・s、融点:260℃)とし、A成分のポリマーとB成分のポリマーをいずれもエクストルーダーを用いてそれぞれ280℃で溶融後、ポンプによる計量を行い、290℃を溶融温度として、温度を保持したまま口金に流入させた。A成分とB成分の面積比は50/50とし、口金孔数600の偏心芯鞘複合繊維用紡糸口金に流入させた。各ポリマーは、口金内部で合流し、B成分のポリマー中にA成分のポリマーが包含された偏心芯鞘複合形態を形成し、口金から吐出した。なお、実施例1の紡糸においては、図1に示す偏心芯鞘複合繊維が得られるような分配板方式の口金を用いた。紡糸された糸条を1300m/分の速度で引き取りながら、冷却した。糸条の冷却は、紡糸口金から20mmの位置より、風温20℃、風速70m/分、冷却長30mmの冷風吹き出し装置により冷却後、その後、風温20℃、風速40m/分、冷却長600mmの冷風吹出し冷却装置により冷却した。糸条の冷却後、工程油剤を0.1質量%付与し、フリーローラーを経て収束0.1%ガイドで他の紡糸錘20本合糸し、未延伸糸を得た。尚、口金吐出面から糸条の収束位置までの距離1600mmとした。その後、20本の未延伸糸を引き揃えながら、未延伸糸の温度を50℃に保った状態で、90℃の温度の温水に導き、延伸倍率2.8倍で延伸した延伸糸を、160℃の加熱ローラーで、5秒間緊張熱処理してクリンパーへ導き、延伸トウの温度が30℃、トウの押し込み圧を1.5kg/cm2Gで機械捲縮を付与して、捲縮数12山/25mm、捲縮度12%の捲縮トウを得た。得られた捲縮トウを80℃で乾燥後、仕上げ油剤を0.2重量%付与し、回転式のカッターにより繊維長51mmに切断し、単繊維繊度1.3dtex、強度4.0cN/dtex、伸度32%、捲縮数15山/25mm、捲縮度16%の偏心芯鞘複合短繊維を得た。
実施例2〜5はA成分のポリマーおよびB成分のポリマーの組み合わせ、実施例6、7は単繊維繊度、実施例8〜10はS/Dの大きさ、実施例11〜13は複合比率を、表1の通り変更した以外は、実施例1と同様にして、偏心芯鞘複合短繊維を得た。
別途、増量材として、単繊維繊度が1.45dtexで、カット長が51mmのポリエチレンテレフタレート繊維(捲縮数:14山/25mm、捲縮度:14%)を作製した。一方、実施例2と同一の偏心芯鞘複合短繊維を作製し、この偏心芯鞘複合短繊維と上記増量材とを80:20(質量比)でローラー型梳綿に2回通して得られた繊維ウェブを、ニードルパンチ加工機(オルガン株式会社、FELTING NEEDLES FPD−1 36)に打ち込み回数40本/cm2にて1回通して、ウォータージェット機に水圧6Barr、速度10m/分、ノズル形状0.1mmφ、0.6mmピッチ、834ホール、500mm効き幅の条件で片面加工した後、更に180℃の温度で乾燥して目付50g/m2の不織布を得た。
別途、熱接着繊維として、エチレンテレフタレートにイソフタル酸を40モル%共重合させた、単繊維繊度が4.4dtexでカット長が51mmの共重合ポリエチレンテレフタレートからなる熱接着バインダー繊維(捲縮数:14山/25mm、捲縮度:14%)を作成した。一方、実施例2と同一の偏心芯鞘複合短繊維を作製し、この偏心芯鞘複合短繊維と上記増量材とを95:5(質量比)でローラー型梳綿に2回通して目付70g/m2の繊維ウェブを160℃の温度のオーブン中で5分間熱収縮処理を行い、続いて表面温度160℃の熱ロールで1分間熱処理を行い、不織布を得た。
表1の通り、比較例1〜3は特開平09−157941号公報に記載の口金を用いたサイドバイサイド型に貼り合わされた複合繊維とし(比較例2は繊度、比較例3はB成分も変更)、比較例4は複合形態が図4となる(ただし、薄皮が存在し、芯成分の露出は無い)ようにし、比較例5は従来の芯鞘複合口金を用いて同心芯鞘繊維にして、それ以外はそれぞれ実施例1と同様にして作製した。
C:複合繊維断面の重心点
S:B成分の最小厚み
D:繊維径
IFR:複合繊維断面におけるA成分とB成分の界面の曲率半径
5−(a):最終分配プレートにおける分配孔のうち、薄皮を形成するB成分の分配孔
5−(b):最終分配プレートにおける分配孔のうち、5−(a)以外のB成分の分配孔
5−(c):最終分配プレートにおける分配孔のうち、A成分の分配孔
Claims (3)
- A成分及びB成分の2種のポリエステルからなる複合繊維の横断面において、A成分がB成分で完全に覆われており、A成分を覆っているB成分の厚みの最小厚みSと繊維径Dの比S/Dが0.01〜0.1であり、かつ最小厚みSより厚みが1.05倍以内の部分の繊維の周囲長が繊維全体の周囲長の1/3以上であり、不織布中での捲縮数が50山/25mm以上である偏心芯鞘複合短繊維を70重量%以上含む不織布。
- 偏心芯鞘複合短繊維の単繊維繊度が0.5〜2.5dtexである、請求項1記載の偏心芯鞘複合短繊維を用いた不織布。
- A成分が2,2-ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン2〜7モル%とイソフタル酸5〜13モル%とを共重合したエチレンテレフタレート単位主体の共重合ポリエステル、B成分が実質的にエチレンテレフタレート単位よりなるポリエステルである、請求項1または請求項2記載の偏心芯鞘複合短繊維を用いた不織布。
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