JP2577977B2 - 伸縮性不織布及びその製造方法 - Google Patents

伸縮性不織布及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサポーター、包帯、パツプ剤基布等の用途に
好適な柔軟で伸縮性に優れた不織布及びその製造方法に
関する。
〔従来の技術〕 従来から、伸縮性不織布には各種の製造方法があり、
熱可塑性ポリウレタン繊維を用いるもの(特開昭59−15
7362号)、高捲縮性のポリエステル繊維をホツトメルト
型バインダー繊維で熱接着したもの(特開昭62−177269
号)等が例示できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、ポリウレタン繊維を用いた不織布は比
重が大きいことや風合がゴム様のベタツキ感を示すとい
う難点があり、ポリエステル繊維を用いた場合には風合
が硬すぎるという欠点がある。本発明は柔軟でベタツキ
感が無く、かつ伸縮性に優れた不織布の製造方法を提供
するにある。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本願の発明はポリプロピレン系の熱接着性複
合繊維70重量%以上と、他の有機繊維30重量%以下とか
らなり、100℃ウエブ収縮率が50%以下で、120℃ウエブ
収縮率が50%以上でかつ100℃ウエブ収縮率より20%以
上大きな均質のウエブを、ウオーターニードル法により
絡合ウエブとし、次いで含水状態の絡合ウエブを無緊張
状態で搬送しながらその表裏両面に120℃以上、熱接着
性複合繊維の高融点成分の融点未満の温度の熱風を交互
・多段に吹付けることにより、絡合ウエブに収縮の発生
または収縮の発生と繊維相互の接着を行うことによつて
得られる30%伸長の弾性回復率が縦方向、横方向共に80
%以上であることを特徴とする伸縮性不織布及びその製
造方法である。
本発明において不織布の主成分として用いるポリプロ
ピレン系の熱接着性複合繊維は、融点の異る2種のポリ
プロピレン系樹脂を並列型に、あるいはその低融点の樹
脂を鞘成分とするように偏心鞘芯型に配して複合紡糸し
た繊維であつて、該複合繊維を70重量%以上含有するウ
エブの熱収縮率が、100℃5分間の加熱では50%以下、
好ましくは15%以下であり、120℃5分間の加熱では50
%以上でかつ上記100℃での収縮率より20%以上である
ような複合繊維である。このような熱接着性複合繊維
は、高融点成分としてMFRが2〜70の結晶性ポリプロピ
レン(ホモポリマー)、好ましくは分子量分布の指標の
Q値が5.5未満のプロピレンホモポリマーを用い、低融
点成分として、プロピレンを主成分としエチレン、ブテ
ン−1等の他のα−オレフインを共重合成分とする二元
系あるいは三元系の共重合体、好ましくは前記高融点成
分より融点が15℃以上低い共重合体を用い、この両成分
の選択・組み合せおよび紡糸・延伸条件の選択により得
ることができる。また熱接着性複合繊維は後述のウエブ
の製造を容易にするために機械捲縮を付与することが望
ましい。Q値が5.5未満のポリプロピレンを得る方法と
しては、プロピレンの重合条件の選択による方法があ
る。また、Q値が5.5以上のポリプロピレンを原料ポリ
マーとして次の方法により製造することも出来る。すな
わち、一つの方法は、原料ポリマーの融点以上の加熱に
よりラジカルを発生する有機過酸化物化合物、例えばt
−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパー
オキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパ
ーオキサイド、ジt−ブチルジパーオキサイドを原料ポ
リマーに0.01〜1.0重量%添加混合し、押出機により溶
融押出しをして造粒する方法がある。或は別法として、
上記有機過酸化物化合物を添加しないで高温で数回溶融
押出し、造粒を繰り返す方法によつても良い。
このようにして得られた熱接着性複合繊維はそれ自身
単独で、あるいは他の有機繊維と混合してウエブとす
る。ここで他の有機繊維とは、木綿、麻、レーヨン、ポ
リアミド、ポリエステル等の有機繊維であつて、後述の
熱処理によつて変質しないものを指し、製品の風合、吸
水性等の改善の目的で使用される。このような他の有機
繊維のウエブ中の含量が30重量%を超すと、ウエブの収
縮率が低下して不織布の伸縮性が不充分となつたり、熱
接着性複合繊維による接着点が過少となり不織布強力が
低下したり、等の結果を生ずるので好ましくない。
ウエブの100℃収縮率が50%を超すと、後述の熱処理
工程の前半でウエブの急激な収縮が起り、不織布に密度
斑やシワが発生して品質を低下させるので好ましくな
い。ウエブの120℃収縮率が50%未満では、熱処理によ
る捲縮発生に基く繊維間の絡合が不充分となり、不織布
の弾性回復率が低下する。更に、120℃収縮率は50%以
上であつても、100℃収縮率より20%以上大きな値でな
い場合には、やはり不織布の弾性回復率が低く、所望の
伸縮性不織布は得られない。ウエブの製造にはカード機
や気流式ランダムウエバー等公知の方法が利用でき、更
にクロスラツパーを用いてクロスラツパーウエブとして
も良い。
次に、上記ウエブに多数のノズルより噴出する高圧水
を吹き付けて繊維相互に絡合を発生させる。このような
水流絡合の方法としては、特開昭62−223355号公報ある
いは特開昭59−26561号公報に開示されたものが利用で
きる。
上記水流絡合処理を受けたウエブ(以下絡合ウエブ)
は含水状態のまま後続の熱処理工程に搬送される。熱処
理工程において、絡合ウエブは無緊張状態で搬送されな
がら表裏両面より熱風により加熱される。この熱処理を
行う装置の1例の模式図である第1図によつて具体的に
説明する。一定間隔を保つて走行する一対のガイドネツ
ト(2)、(2)′の間に送り込まれた含水状態の絡合
ウエブ(1)は、ウエブの幅方向に長くスリツト状に開
口した熱風吹出口(3)、(3)′より絡合ウエブの表
裏両面に交互に吹きつけられる熱風によりガイドネツト
(2)、(2)′と接触しその摩擦力により蛇行しなが
ら搬送される。
この搬送の間に絡合ウエブは100℃収縮率相当の収縮
をしながら乾燥され、引き続き120℃収縮率に相当以上
の収縮をして不織布化される。熱風の温度が熱接着性複
合繊維の低融点成分の融点未満であれば、ウオーターニ
ードル法および熱捲縮による繊維同志の絡合による弾性
回復率の大きな不織布が得られる。熱風の温度が熱接着
性複合繊維の両成分の融点間の温度であれば、繊維同志
の絡合と繊維接点における熱接着により弾性回復率と強
力の両方が大きな不織布が得られる。ガイドネツト
(2)、(2)′の間隔は絡合ウエブの厚みの2〜200
倍、好ましくは5〜20倍のものが用いられる。
〔発明の効果〕
本発明において不織布の主構成繊維として100℃5分
間の加熱によるウエブの熱収縮率が50%以下であるよう
な熱接着性複合繊維を用い、かつ含水状態の絡合ウエブ
として熱処理を行うため、熱処理等に発生しやすいウエ
ブの急激な収縮およびこれに基づく不織布の密度斑やシ
ワの発生が防止されている。また、熱接着性複合繊維は
120℃5分間の加熱によるウエブの収縮率が100℃5分間
の加熱時のウエブ収縮率より20%以上高く且つ50%以上
であり、かつ無緊張状態で搬送されながら熱処理を受け
ることから、得られる不織布は充分に捲縮の発生した複
合繊維が互に絡合し、又は絡合と同時に互に接点で融着
した構造となり、縦横いずれの方向にも30%伸長後の弾
性回復率が80%以上であるような伸縮性の大きな不織布
となる。このような不織布は、15〜300g/m2の低目付の
ものでは包帯、紙おしめの表面材、衣料用芯地等の用途
に、また300〜1000g/m2の高目付のものでは椅子やベツ
ドの詰物あるいは包装用パツキング材の用途に有用であ
る。
〔実施例〕
実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説
明する。なお、各例で用いた物性測定方法を一括して以
下に示す。
ウエブの熱収縮率:カード機を用いて作つた目付100g
/m2のランダムウエブより縦25cm×横25cmの正方形の試
料片を切り取り、クラフト紙(25cm×25cm)に狭んで所
定温度(100℃、120℃)の乾燥器中に5分間放置後、室
温で30分間冷却し、その面積(Scm2)を測定し、下式
より算出する。5個の試料の平均値で表わす。
ウエブの熱収縮率(%)=100×(625−S)/625 不織布の弾性回復率:不織布の縦方向あるいは横方向
に長さ15cm、幅2.5cmの試料片を切り取り、定速伸長型
の自記式引張試験器を用い、つかみ間隔10cm、引張速度
10cm/minで3cmだけ伸長しそのまま1分間放置後、10cm/
minの速度で弛緩させる。この弛緩の過程で応力が零に
なつた時点の残存伸び(Amm)を記録紙より読み取り、
下式より算出する。縦、横共に5個の試料の平均値で表
わす。
不織布の均一性:25cm×25cmの正方形の試料片4枚の
表裏両面の平滑性の観察および螢光灯下での透視による
密度斑の観察を行い、下記の基準により区分する。
良:4枚共に表面に皺が無くかつ密度斑が無いもの 可:4枚のうち1枚に、表面の皺または密度斑が認められ
るもの 不可:表面の皺または密度斑の認められるものが4枚の
うち2枚以上あるもの 実施例1〜6、比較例1〜3 第1表に示した各種の高融点のポリプロピレンと低融
点のプロピレン系共重合体またはポリエチレンとの組み
合せで複合紡糸し、種々の複合繊維を得た。紡糸条件は
いずれの場合も下記の同一条件とした。
紡糸口金は、ノズル孔径0.6mm、ノズル数120個、複合
比1対1、紡糸温度高融点側280℃、低融点側280℃であ
り、得られた未延伸糸を70℃の第1段セブンロールと35
℃の第2段セブンロールの間で3.5倍に延伸し単糸繊維
2.4d/fの延伸糸とし、総デニール11,000のトウに収束し
た後、スタフインボツクス式クリンパーで18山/25mmの
捲縮を付与した後、繊維長65mmに切断してステープル繊
維とした。
上記ステープル繊維をカード機を通して、実施例1〜
4および比較例1〜3では目付22g/m2のランダムウエブ
とし、実施例5、6ではポリエステル繊維(2d/f×51m
m、捲縮数12山/25mm)を10%(実施例5)又は30%(実
施例6)混合した目付22g/m2のランダムウエブとした。
次に、これらのウエブを水流噴射絡合装置に移送し、
孔径0.15mm、ピツチ1.0mmの多数のノズルから30kg/cm2
の高圧水を噴きつけ、移送速度30m/minで水流絡合を付
与し、含水率(水分重量/繊維重量比)約120%の絡合
ウエブとし、引き続き第1図に示したような熱処理装置
(ベルト間隔18mm、長さ4.5m、熱風吹出口35個)を用い
熱風温度130℃、滞留時間2分20秒及び熱風温度150℃、
滞留時間1分50秒で熱処理し不織布とした。
上記各例で用いた熱接着性複合繊維の性状ならびに得
られた不織布の性状を第2表に示した。また、上記の各
熱接着性複合繊維の熱収縮挙動(ウエブ面積収縮率)を
第2図に示した。
第2表に示された結果から以下のことが明らかとな
る。
熱処理温度を130℃で行つた場合低温ウエブ収縮率が
小さく、かつ、高温ウエブ収縮率が大きなポリプロピレ
ン系熱接着性複合繊維を用いた実施例1〜4において、
得られた不織布の30%伸長後の弾性回復率は縦方向、横
方向共に90%以上であり、且つ不織布の均一性も良い。
原料ウエブとして他の繊維を混合したものであつても
(実施例5、6)同様の結果が得られた。
低温ウエブ収縮率及び高温ウエブ収縮率が共に低い熱
接着性複合繊維を用いた比較例1、2では得られる不織
布は弾性回復性が劣る、低温ウエブ収縮率の高い熱接着
性複合繊維を用いた比較例3では得られる不織布は均一
性及び弾性回復率が劣つたものである。
熱処理温度を150℃で行つた場合にも実施例1〜6は
優れた不織布の均一性、弾性回復率が何れも優れている
が、比較例1〜3は不織布の均一性、達成回復率何れも
劣つたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例で用いた熱処理装置の概念図、第2図は
実施例で用いた複合繊維の熱収縮挙動を示すグラフであ
る。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリプロピレン系の熱接着性複合繊維70重
    量%以上と、他の有機繊維30重量%以下とからなり、10
    0℃ウエブ収縮率が50%以下で、120℃ウエブ収縮率が50
    %以上でかつ100℃ウエブ収縮率より20%以上大きな均
    質のウエブを、ウオーターニードル法により絡合ウエブ
    とし、次いで含水状態の絡合ウエブを無緊張状態で搬送
    しながらその表裏両面に120℃以上で熱接着性複合繊維
    の高融点成分の融点未満の温度の熱風を交互・多段に吹
    付けることにより、絡合ウエブに収縮の発生または収縮
    の発生と繊維相互の接着を行うことによつて得られる30
    %伸長の弾性回復率が縦方向、横方向共に80%以上であ
    ることを特徴とする伸縮性不織布。
  2. 【請求項2】ポリプロピレン系の熱接着性複合繊維70重
    量%以上と、他の有機繊維30重量%以下とからなり、10
    0℃ウエブ収縮率が50%以下で、120℃ウエブ収縮率が50
    %以上でかつ100℃ウエブ収縮率より20%以上大きな均
    質のウエブを、ウオーターニードル法により絡合ウエブ
    とし、次いで含水状態の絡合ウエブを無緊張状態で搬送
    しながらその表裏両面に120℃以上、熱接着性複合繊維
    の高融点成分の融点未満の温度の熱風を交互・多段に吹
    付けることにより、絡合ウエブに収縮の発生または収縮
    の発生と繊維相互の接着を行なわせることを特徴とする
    伸縮性不織布の製造方法。
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