JP2611793B2 - 不織材料の改良 - Google Patents
不織材料の改良Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は主に合成繊維より成る不織材料の製造方法に
関する。
関する。
現在まで、スパンボンド法により、ウエッブに製せら
れる二層の実質的に連続した合成フィラメントから成る
材料より得られる使い捨て作業着等の製品を作ることが
提唱されてきた。
れる二層の実質的に連続した合成フィラメントから成る
材料より得られる使い捨て作業着等の製品を作ることが
提唱されてきた。
熱可塑性ポリマーが紡糸口金等から押出され分離フィ
ラメントを形成し、その後、実質的にはランダムな方法
で引き出され、担体ベルト等の上に堆積され、ウエッブ
を製する。この様なウエッブ材を以後スパンボンドポリ
マーウエッブ材と呼ぶ。このスパンボンドポリマーウエ
ッブ材は、溶融噴射によりウエッブに製される合成材料
の層をサンドイッチ状に挿し込む。
ラメントを形成し、その後、実質的にはランダムな方法
で引き出され、担体ベルト等の上に堆積され、ウエッブ
を製する。この様なウエッブ材を以後スパンボンドポリ
マーウエッブ材と呼ぶ。このスパンボンドポリマーウエ
ッブ材は、溶融噴射によりウエッブに製される合成材料
の層をサンドイッチ状に挿し込む。
この合成材料は溶融合成材料で微細なストリームとし
て押し出され、高速加熱ガス流により寸断され、小さな
直径の不連続繊維となり、次にその繊維はスクリーンな
いしドラム等の上に集められミクロファイバーのウエッ
ブとなる。このウエッブはウエッブ中の個々の繊維の絡
み合い、ないしある程度の繊維間の熱ないし独自ボンデ
ィングによる絡み合いにより、一体性を有している。こ
の様なウエッブ材を以後、溶融噴射ポリマーウエッブ材
と呼ぶ。
て押し出され、高速加熱ガス流により寸断され、小さな
直径の不連続繊維となり、次にその繊維はスクリーンな
いしドラム等の上に集められミクロファイバーのウエッ
ブとなる。このウエッブはウエッブ中の個々の繊維の絡
み合い、ないしある程度の繊維間の熱ないし独自ボンデ
ィングによる絡み合いにより、一体性を有している。こ
の様なウエッブ材を以後、溶融噴射ポリマーウエッブ材
と呼ぶ。
スパンボンドおよび溶融噴射ウエッブ製造用のポリマ
ーは同種ないし異種の種々な熱可塑性ポリマーで有り得
る。この目的にはポリプロピレンが特に有用なポリマー
である。
ーは同種ないし異種の種々な熱可塑性ポリマーで有り得
る。この目的にはポリプロピレンが特に有用なポリマー
である。
この三層のウエッブ、すなわち、二つの外層のスパン
ボンド繊維と、中心層の溶融噴射繊維は、例えば、一方
が盛上げ部位を有する二本のローラーのロール間隙に三
層のウエッブを通して、熱と圧力で接合される。また、
これらウエッブ層は、超音波で接合されてもよい。この
接合は10ないし50パーセント、このましくは10ないし30
パーセントの表面域からなる。スパンボンドウエッブ層
のフィラメントは直径1から25ミクロンであり、溶融噴
射ポリマーウエッブ層のそれは直径2から10ミクロンで
ある。
ボンド繊維と、中心層の溶融噴射繊維は、例えば、一方
が盛上げ部位を有する二本のローラーのロール間隙に三
層のウエッブを通して、熱と圧力で接合される。また、
これらウエッブ層は、超音波で接合されてもよい。この
接合は10ないし50パーセント、このましくは10ないし30
パーセントの表面域からなる。スパンボンドウエッブ層
のフィラメントは直径1から25ミクロンであり、溶融噴
射ポリマーウエッブ層のそれは直径2から10ミクロンで
ある。
このような材料はヤード平方当り約4オンス以下、好
ましくは1.8オンスの基本重量を有する。この材料の上
記以外の詳細および製法は、(ブロック・アンド・メイ
トナ(Brock Meitner),譲受人キンバリークラーク・
コーポレイション(Kimberly−Clark Corporation))
のアメリカ特許4041203号に示されている。
ましくは1.8オンスの基本重量を有する。この材料の上
記以外の詳細および製法は、(ブロック・アンド・メイ
トナ(Brock Meitner),譲受人キンバリークラーク・
コーポレイション(Kimberly−Clark Corporation))
のアメリカ特許4041203号に示されている。
上述の如き溶融噴射ポリマー繊維の中心ウエッブ層を
挿むスパンボンドポリマー繊維の二つのウエッブ層から
なる不織材料を、以後、既述不織積層材料と呼ぶ。
挿むスパンボンドポリマー繊維の二つのウエッブ層から
なる不織材料を、以後、既述不織積層材料と呼ぶ。
既述不織積層材料が、例えば使い捨て作業着に用いら
れる時、その材料は中心の不織布層によって与えられる
粒子および液体バリアの利点と積層材料の空気および水
蒸気の透過性による快適さを有することが判明した。外
装のスパンボンドウエッブ材は摩滅を若干防ぐ。従っ
て、不織材料は使用時の快適さと同時にアスベスト繊維
や危険な埃の如き有害な繊維の透み込みから着衣者を効
果的に守る。
れる時、その材料は中心の不織布層によって与えられる
粒子および液体バリアの利点と積層材料の空気および水
蒸気の透過性による快適さを有することが判明した。外
装のスパンボンドウエッブ材は摩滅を若干防ぐ。従っ
て、不織材料は使用時の快適さと同時にアスベスト繊維
や危険な埃の如き有害な繊維の透み込みから着衣者を効
果的に守る。
しかしながら、既述の不織材料がある種の衣服の末端
利用にとり良好な表面摩滅抵抗となることが判明した
が、他の適用には今一つの改良が必要である。かなりの
摩滅が起こりうる条件下での使用の場合、外層のスパン
ボンドポリマー繊維は接合領域間で折れ、表面に「微
毛」が生じ、繊維の「毛玉」を形成し、これが表面から
離れて、スプレーペイント工場内の如き環境を汚染する
ことになる。その結果として汚染は、自動車スプレーペ
イント、電子工学製造、医薬品調製、ないし、一般的な
「清潔」環境の如き、きびしい環境での問題点となり得
る。同様に、大量の繊維ないし埃から着衣者を保護する
必要のある適用時には、「微毛を有する」繊維表面は過
度の量の繊維ないし埃をトラップし、積り、次には比較
的高濃度で着衣者が呼吸している空間に放出される。
利用にとり良好な表面摩滅抵抗となることが判明した
が、他の適用には今一つの改良が必要である。かなりの
摩滅が起こりうる条件下での使用の場合、外層のスパン
ボンドポリマー繊維は接合領域間で折れ、表面に「微
毛」が生じ、繊維の「毛玉」を形成し、これが表面から
離れて、スプレーペイント工場内の如き環境を汚染する
ことになる。その結果として汚染は、自動車スプレーペ
イント、電子工学製造、医薬品調製、ないし、一般的な
「清潔」環境の如き、きびしい環境での問題点となり得
る。同様に、大量の繊維ないし埃から着衣者を保護する
必要のある適用時には、「微毛を有する」繊維表面は過
度の量の繊維ないし埃をトラップし、積り、次には比較
的高濃度で着衣者が呼吸している空間に放出される。
従って、「微毛化」と糸くずを生じ難く滑らかで摩滅
に抗する表面を有し高度に接合し、埃の付着を防止する
と同時に、空気と水分を充分に浸透さし、着用が快適
で、着衣者の熱気からくる不快感を軽減させるような作
業着等のための繊維を作り出すことが望ましい。
に抗する表面を有し高度に接合し、埃の付着を防止する
と同時に、空気と水分を充分に浸透さし、着用が快適
で、着衣者の熱気からくる不快感を軽減させるような作
業着等のための繊維を作り出すことが望ましい。
本発明による不織材料はスパンボンドポリマーフィラ
メントのウエッブ層を有するものであり、そのウエッブ
には、少なくとも片面に熱カレンダー掛けを行う前に熱
安定剤を透み込ませておく。
メントのウエッブ層を有するものであり、そのウエッブ
には、少なくとも片面に熱カレンダー掛けを行う前に熱
安定剤を透み込ませておく。
従って、その製造にあたっては、スパンボンドウエッ
ブ層のうちの少なくとも一つの外表面に熱カレンダー掛
け処理を行う熱カレンダー掛け工程を備えて不織材料の
製造するにあたり、スパンボンドポリマーフィラメント
よりも高い融点を有するコーティング物質(熱安定剤と
して働く)をウエッブ(実質上はスパンボンドポリマー
フィラメント)に浸透させコーティング処理するコーテ
ィング工程を行った後、熱カレンダー掛け工程を行う。
ブ層のうちの少なくとも一つの外表面に熱カレンダー掛
け処理を行う熱カレンダー掛け工程を備えて不織材料の
製造するにあたり、スパンボンドポリマーフィラメント
よりも高い融点を有するコーティング物質(熱安定剤と
して働く)をウエッブ(実質上はスパンボンドポリマー
フィラメント)に浸透させコーティング処理するコーテ
ィング工程を行った後、熱カレンダー掛け工程を行う。
この不織材料は、好ましくは、中心の溶融噴射ポリマ
ーウエッブからなる層を挿む二つのスパンボンドウエッ
ブの外層からなるか、単一のスパンボンドウエッブ層と
一層の溶融噴射ポリマーウエッブ層の積層構造でもよ
い。このような不織材料にあっても、先に説明したよう
に、少なくとも片面での熱カレンダー掛けの前に熱安定
剤が透み込ませられる。このような材料は使い捨て作業
着に特に適している。
ーウエッブからなる層を挿む二つのスパンボンドウエッ
ブの外層からなるか、単一のスパンボンドウエッブ層と
一層の溶融噴射ポリマーウエッブ層の積層構造でもよ
い。このような不織材料にあっても、先に説明したよう
に、少なくとも片面での熱カレンダー掛けの前に熱安定
剤が透み込ませられる。このような材料は使い捨て作業
着に特に適している。
スパンボンドは衣服(外側にカレンダー掛けした面を
有する)に適したようにいずれかの片面にカレンダー掛
けしてもよく、また両外面でカレンダー掛けを行えば、
例えばワイプの如き他の用途に適することになる。
有する)に適したようにいずれかの片面にカレンダー掛
けしてもよく、また両外面でカレンダー掛けを行えば、
例えばワイプの如き他の用途に適することになる。
カレンダー掛けした外表面は、非処理の表面より、ず
っと摩滅に強いことが分かり、熱安定剤の使用は最適結
果を達成するのに重要な役割を演じると思える。
っと摩滅に強いことが分かり、熱安定剤の使用は最適結
果を達成するのに重要な役割を演じると思える。
熱安定剤は、好ましくは、ポリプロプレンより、ずっ
と高い融点を持つ低表面張力液状反発剤であり、好まし
くは、フッ化炭化水素である。良好なフッ化炭化水素と
しては、フッ化アルキルアクリル化体、およびポリエチ
レン置換アルリル化体のブロック共重合体がある。別タ
イプのフッ化炭化水素も同様に有効であると考えられ
る。例えばフッ化アルキル基でなく、トリフロロメチル
シリル基を有するフッ化炭化水素がある。ポリジメチル
シロキサンの如きシリコン油状物やポリエチレングリコ
ール類も同様に有効であろうと考えられる。
と高い融点を持つ低表面張力液状反発剤であり、好まし
くは、フッ化炭化水素である。良好なフッ化炭化水素と
しては、フッ化アルキルアクリル化体、およびポリエチ
レン置換アルリル化体のブロック共重合体がある。別タ
イプのフッ化炭化水素も同様に有効であると考えられ
る。例えばフッ化アルキル基でなく、トリフロロメチル
シリル基を有するフッ化炭化水素がある。ポリジメチル
シロキサンの如きシリコン油状物やポリエチレングリコ
ール類も同様に有効であろうと考えられる。
フッ化炭化水素は硝酸リチウムと混合してもよい(例
えば重量比40:1)。フッ化炭化水素は低表面張力液体
(例えばアルコール)を弾き(低表面張力液状反発剤と
して働き)、硝酸リチウムは静適荷電の分散をある程度
保つ(帯電防止性を発揮する)。
えば重量比40:1)。フッ化炭化水素は低表面張力液体
(例えばアルコール)を弾き(低表面張力液状反発剤と
して働き)、硝酸リチウムは静適荷電の分散をある程度
保つ(帯電防止性を発揮する)。
フッ化炭化水素は繊維が完全に流れてフィルム状にな
るのを遅らせ、望ましいウエッブ構造の最適保持能力を
発揮する。
るのを遅らせ、望ましいウエッブ構造の最適保持能力を
発揮する。
このような熱カレンダー掛けにあたっては、好ましく
は、不織材料を滑らかな加熱ローラーおよび加熱しない
ローラーからなるロール間隙を通過させる。加熱ローラ
ーは鋼鉄から出来ており、バッキングローラーは、例え
ばプラスチック、綿ないし紙から出来ているのが好まし
い。
は、不織材料を滑らかな加熱ローラーおよび加熱しない
ローラーからなるロール間隙を通過させる。加熱ローラ
ーは鋼鉄から出来ており、バッキングローラーは、例え
ばプラスチック、綿ないし紙から出来ているのが好まし
い。
ローラーは、カレンダー掛けを行う層に含まれる繊維
ポリマーの融点、例えばポリプロピレンならば167℃(3
33゜F)と実質上同じ温度に熱せられるのが好ましい。
ポリマーの融点、例えばポリプロピレンならば167℃(3
33゜F)と実質上同じ温度に熱せられるのが好ましい。
ロール間隙は軽い圧力、例えば平方センチ当たり40kg
を生じるようにセットし、材料は充分に迅速にロール間
隙を通過さすことにより、その効果として表面に「ショ
ック熱」処理を与える(衝撃的な熱処理が表面に施され
る)が、その処理は加熱ローラに接触して、既に接合ロ
ーラーで生じた第一次接合部位間で、表面スパンボンド
ウエッブ層上に追加的繊維接合を生み出す。この組み合
わせは、熱カレンダー掛け表面の繊維が熱の供給に反応
するに反して、(条件によるが)中心の溶融噴射ポリマ
ーウエッブの層の繊維が熱の供給にそれほどは影響され
ず、従ってそのフィルターバイアと多孔性は全く減少さ
れないようになっている。摩滅に強い表面は、層内部に
ある、ゆるい結合繊維の末端部で生成する。条件を変化
させて、ロール間隙内で比較的低い透過性を有する摩滅
抵抗のより高いものを得ようとすれば、ロールか隙内で
高温を長時間保持すればよいし、さらに、低温と若干早
めの線速度を用いれば、かなり良好な摩滅抵抗と、かな
り良好な透過性が生み出される。基本的には温度を上昇
させるにつれて、線速度を増加さすことにより、摩滅抵
抗の同じものが達成される。
を生じるようにセットし、材料は充分に迅速にロール間
隙を通過さすことにより、その効果として表面に「ショ
ック熱」処理を与える(衝撃的な熱処理が表面に施され
る)が、その処理は加熱ローラに接触して、既に接合ロ
ーラーで生じた第一次接合部位間で、表面スパンボンド
ウエッブ層上に追加的繊維接合を生み出す。この組み合
わせは、熱カレンダー掛け表面の繊維が熱の供給に反応
するに反して、(条件によるが)中心の溶融噴射ポリマ
ーウエッブの層の繊維が熱の供給にそれほどは影響され
ず、従ってそのフィルターバイアと多孔性は全く減少さ
れないようになっている。摩滅に強い表面は、層内部に
ある、ゆるい結合繊維の末端部で生成する。条件を変化
させて、ロール間隙内で比較的低い透過性を有する摩滅
抵抗のより高いものを得ようとすれば、ロールか隙内で
高温を長時間保持すればよいし、さらに、低温と若干早
めの線速度を用いれば、かなり良好な摩滅抵抗と、かな
り良好な透過性が生み出される。基本的には温度を上昇
させるにつれて、線速度を増加さすことにより、摩滅抵
抗の同じものが達成される。
また、一定の線速度と温度では、空気透過性を犠牲に
するならば、ロール間隙の圧力を高めれば摩滅抵抗が増
加する。
するならば、ロール間隙の圧力を高めれば摩滅抵抗が増
加する。
この作業衣は使用時、外側に付着する滑らかな熱カレ
ンダー掛け表面の毛玉がほぼ完全に取り除かれるので、
繊維の空気透過性が減少するが、その使用は充分に満足
出来るものである。さらに、この材料は、後日、問題と
なる吸い込みの原因となる繊維や、埃を保持し勝な微毛
の多い表面を有していない。
ンダー掛け表面の毛玉がほぼ完全に取り除かれるので、
繊維の空気透過性が減少するが、その使用は充分に満足
出来るものである。さらに、この材料は、後日、問題と
なる吸い込みの原因となる繊維や、埃を保持し勝な微毛
の多い表面を有していない。
スパンボンドウエッブ層は、アメリカ特許3692618号
の開示に従って製造した通常のスパンボンド材料でも良
いが、このスパンボンドウエッブ層は、アメリカ特許43
40563号の方法により製造されているものが好ましい。
の開示に従って製造した通常のスパンボンド材料でも良
いが、このスパンボンドウエッブ層は、アメリカ特許43
40563号の方法により製造されているものが好ましい。
スパンボンドウエッブ層の片面ないし両面のいずれか
が滑らかにカレンダー掛けされる。両面がカレンダー掛
けされる場合、材料は例えば、ワイプのような別の用途
として使い得る。ワイピング方面は糸くず量が少なく、
精ちなワイプとしての用途に向いている。両面熱カレン
ダーの掛けの布は良好な表面耐久性を要する種々の用途
で有効に利用され、例えばベッドのカバー布地、マット
レス、枕、ロボット用カバー布地、室温での熱スクリー
ン用の基布のような農業用布地が含まれる。
が滑らかにカレンダー掛けされる。両面がカレンダー掛
けされる場合、材料は例えば、ワイプのような別の用途
として使い得る。ワイピング方面は糸くず量が少なく、
精ちなワイプとしての用途に向いている。両面熱カレン
ダーの掛けの布は良好な表面耐久性を要する種々の用途
で有効に利用され、例えばベッドのカバー布地、マット
レス、枕、ロボット用カバー布地、室温での熱スクリー
ン用の基布のような農業用布地が含まれる。
作業衣にとって、既述の不織材料は、熱カレンダー掛
けの前に、フッ化炭化水素及び好ましくは硝酸リチウム
混液を浸透さし、例えば、温度300゜F(149℃)で乾燥
した方が良い。この処理は例えば、不織材料を潤滑剤と
共に塩及びフッ化炭化水素を含有する浴槽の中を通すこ
とによって達成される。不織材料は次に、しぼって余分
の液体を除き、それから加熱したドラム上を通過さすこ
とにより水分を除去される。例えば、不織材料をそれぞ
れ10個のスチーム加熱されたドラムからなる6個のスタ
ックの周囲を通過させるが、布が通過する方向に最初の
スタックが300゜F(149℃)の温度、および最後のスタ
ックでは約260゜F(127℃)の温度とし、布は所望のコ
ーティングを施される。
けの前に、フッ化炭化水素及び好ましくは硝酸リチウム
混液を浸透さし、例えば、温度300゜F(149℃)で乾燥
した方が良い。この処理は例えば、不織材料を潤滑剤と
共に塩及びフッ化炭化水素を含有する浴槽の中を通すこ
とによって達成される。不織材料は次に、しぼって余分
の液体を除き、それから加熱したドラム上を通過さすこ
とにより水分を除去される。例えば、不織材料をそれぞ
れ10個のスチーム加熱されたドラムからなる6個のスタ
ックの周囲を通過させるが、布が通過する方向に最初の
スタックが300゜F(149℃)の温度、および最後のスタ
ックでは約260゜F(127℃)の温度とし、布は所望のコ
ーティングを施される。
カレンダー掛前のフッ化炭化水素と硝酸リチウムによ
る浸透および加熱処理が、熱カレンダー掛け後、未処理
に比して、より良好な布ざわり、柔軟性、ドレープ、雑
音レベルの空気透過性、および強度を付与する。
る浸透および加熱処理が、熱カレンダー掛け後、未処理
に比して、より良好な布ざわり、柔軟性、ドレープ、雑
音レベルの空気透過性、および強度を付与する。
不織材料の製造行程にあっては、その一部ないし積層
体の生成後のいずれかにフッ化炭化水素を浸透させ、熱
カレンダー掛けをする。
体の生成後のいずれかにフッ化炭化水素を浸透させ、熱
カレンダー掛けをする。
図面の簡単な説明 各図面は、以下のようなものを示している。
第1図は、本発明の熱を用いて滑らかにするカレンダ
ー掛け処理を施さない既述の不織材料のスパンボンドウ
エブ層の外層表面の110倍拡大写真である。
ー掛け処理を施さない既述の不織材料のスパンボンドウ
エブ層の外層表面の110倍拡大写真である。
第2図は本発明に従ってカレンダー掛けした後の同材
料の第1図との類似の写真である。
料の第1図との類似の写真である。
第3図は熱安定剤のコーティング処理を施さないで熱
カレンダー掛けされた既述の不織材料のスパンボンドウ
エブ層を外層表面の550倍拡大写真である。
カレンダー掛けされた既述の不織材料のスパンボンドウ
エブ層を外層表面の550倍拡大写真である。
第4図は水処理を施し、カレンダー掛けの前に乾燥さ
せた同材料の第3図と類似の写真である。
せた同材料の第3図と類似の写真である。
第5図は熱安定剤のコーティング処理を施した同材料
の第3図および第4図と類似の写真である。
の第3図および第4図と類似の写真である。
第6図は本発明に従った不織材料の拡大スケールの横
断面図である。
断面図である。
第7図は片面ないし両面カレンダー掛け材料用のロー
ラーの装置を示す図形である。
ラーの装置を示す図形である。
第8図は本発明に従って不織材料を製造するための装
置を示す図形である。
置を示す図形である。
実施例 以下、本発明を添付した図を参照に実施例を用いて、
さらに説明する。
さらに説明する。
第1図について言及すれば、フィラメントは2、接合
部位は4に示されている。
部位は4に示されている。
接合部位間の連続スパンボンドフィラメントは比較的大
きく、摩滅による破損の問題を惹起する。
きく、摩滅による破損の問題を惹起する。
第2図では、フィラメント2は、接合領域間に連結ボ
ンドが存在するが、それは単に材料を表面のみに留ま
り、中心の溶融噴射層は比較的その様式がない。
ンドが存在するが、それは単に材料を表面のみに留ま
り、中心の溶融噴射層は比較的その様式がない。
このような予備カレンダー掛け処理の効果を確認と処
理済み材料の改善が化学薬品の存在あるいは乾燥行程に
よるものか否かを確定するために以下に述べるサンプル
が製造され、カレンダー掛けされた。
理済み材料の改善が化学薬品の存在あるいは乾燥行程に
よるものか否かを確定するために以下に述べるサンプル
が製造され、カレンダー掛けされた。
サンプルI−基準材料であり、カレンダー掛けの前に
製品製造後に行う処理を行っていない(第3図参照)。
製品製造後に行う処理を行っていない(第3図参照)。
サンプルII−上述の例の如く、残存水分を除去するた
めの加熱ドラム上を通過させる前に、変色湿潤剤を含有
する水浴中を通過させ、次いで余分の液をしぼって除去
した基準材料(第4図参照)。
めの加熱ドラム上を通過させる前に、変色湿潤剤を含有
する水浴中を通過させ、次いで余分の液をしぼって除去
した基準材料(第4図参照)。
サンプルIII−上述の例の如く、残存水分を除去する
ための加熱ドラム上を通過させる前に、変色湿潤剤に加
えてフッ化炭化水素および硝酸リチウムを含有する水浴
中を透過させ、次いで余分の液をしぼって除去した基準
材料(第5図参照)。
ための加熱ドラム上を通過させる前に、変色湿潤剤に加
えてフッ化炭化水素および硝酸リチウムを含有する水浴
中を透過させ、次いで余分の液をしぼって除去した基準
材料(第5図参照)。
三つのサンプルは、次にすべて同一条件下で熱カレン
ダー掛けされるが、本発明に述べる最適利点を備えた条
件をかならずしも有しなくてもよい。
ダー掛けされるが、本発明に述べる最適利点を備えた条
件をかならずしも有しなくてもよい。
以下の表に製品製造後の処理、カレンダー掛け条件、
およびその関連テストデータを要約する。
およびその関連テストデータを要約する。
これらの結果は、サンプルIIIがカレンダー掛け処理
の影響を最も受けていないことを示している。サンプル
IIIは高い浸透性の低い摩滅抵抗結果から明らかなよう
に、より開いた、より繊維質の表面を保持している。反
対に、サンプルI及びIIで得られた、低い浸透性と高い
摩滅抵抗は、より閉じた、よりフィルム性の高い表面を
示している。サンプルIIIは、また、グラブチンシルお
よびトラップテア結果に見られる高い作業値から明らか
なように、サンプルIおよびIIのいずれよりも裂け目の
拡大には、より耐える。これはさらにサンプルIIIのよ
り繊維質な性質を確かなものにしている。サンプルIII
のより開いた表面(通気性が良い)は第5図を、第3図
および第4図と比較すれば明白である。
の影響を最も受けていないことを示している。サンプル
IIIは高い浸透性の低い摩滅抵抗結果から明らかなよう
に、より開いた、より繊維質の表面を保持している。反
対に、サンプルI及びIIで得られた、低い浸透性と高い
摩滅抵抗は、より閉じた、よりフィルム性の高い表面を
示している。サンプルIIIは、また、グラブチンシルお
よびトラップテア結果に見られる高い作業値から明らか
なように、サンプルIおよびIIのいずれよりも裂け目の
拡大には、より耐える。これはさらにサンプルIIIのよ
り繊維質な性質を確かなものにしている。サンプルIII
のより開いた表面(通気性が良い)は第5図を、第3図
および第4図と比較すれば明白である。
これらの結果の示すところは、材料の科学的処理方法
の元となるフッ化炭化水素/硝酸リチウムコーティング
の存在が、材料の乾燥中に受ける熱処理よりもむしろ、
カレンダー掛けにとって好ましいものであるということ
を示している。
の元となるフッ化炭化水素/硝酸リチウムコーティング
の存在が、材料の乾燥中に受ける熱処理よりもむしろ、
カレンダー掛けにとって好ましいものであるということ
を示している。
これはポリプロピレンに比較してフッ化炭化水素の融
点がより高いことの結果だと考えられる。フッ化炭化水
素コーティングなしでは、繊維な融点で反応して、加圧
下に溶融してカレンダー掛けされ、流れてフィルムにな
る。フッ化炭化水素コーティングがなされていると、溶
融ポリプロピレンポリマーは固型外部に包み込まれる。
このようになっていると、若干の流れ出し、および繊維
間の接合が生じ、同一条件でカレンダー掛けをした未処
理の材料に比較して、フィルム形成が遅れる。
点がより高いことの結果だと考えられる。フッ化炭化水
素コーティングなしでは、繊維な融点で反応して、加圧
下に溶融してカレンダー掛けされ、流れてフィルムにな
る。フッ化炭化水素コーティングがなされていると、溶
融ポリプロピレンポリマーは固型外部に包み込まれる。
このようになっていると、若干の流れ出し、および繊維
間の接合が生じ、同一条件でカレンダー掛けをした未処
理の材料に比較して、フィルム形成が遅れる。
しかしながら、ポリプロピレン周辺に分離層を形成
し、溶融ポリプレピレン繊維のウェッティング(融着接
合(フィルム化))を防止するコーティングであれば、
どんなコーティングでも有効であると思われる。
し、溶融ポリプレピレン繊維のウェッティング(融着接
合(フィルム化))を防止するコーティングであれば、
どんなコーティングでも有効であると思われる。
既に説明した如く、スパンボンド繊維の内部の接合の
度合いは、熱カレンダー掛けローラーの温度、ロール間
隙圧およびローラー間隙での滞在時間に依存して、摩滅
抵抗、および空気透過性の変化に従って変化する。
度合いは、熱カレンダー掛けローラーの温度、ロール間
隙圧およびローラー間隙での滞在時間に依存して、摩滅
抵抗、および空気透過性の変化に従って変化する。
例として、以下の表は、本発明に沿って処理しなかっ
た例と比較して、本発明に従った数例に於ける摩滅抵抗
および空気透過性の結果を示している。すべての例はヤ
ード平方当たり1.8オンスの基本重量のスパンボンド/
溶融噴射/スパンボンド構造であり、狭い巾のパイロッ
ト設備で処理されている。
た例と比較して、本発明に従った数例に於ける摩滅抵抗
および空気透過性の結果を示している。すべての例はヤ
ード平方当たり1.8オンスの基本重量のスパンボンド/
溶融噴射/スパンボンド構造であり、狭い巾のパイロッ
ト設備で処理されている。
スパンボンドフィラメントの直径は約23ミクロンであ
り、溶融噴射繊維の直径は2ないし3ミクロンである。
繊維はフッ化炭化水素および硝酸リチウムで処理され、
次いで、上記のカレンダー掛けの前に熱せられた。
り、溶融噴射繊維の直径は2ないし3ミクロンである。
繊維はフッ化炭化水素および硝酸リチウムで処理され、
次いで、上記のカレンダー掛けの前に熱せられた。
摩滅抵抗研磨剤としてテスト用材料(すなわち繊維摩
滅上の繊維)を用いてマーチンデール摩滅計で12Kpaの
荷重のもと測定した。多数の摩滅サイクルの後、サンプ
ルおよび研磨剤の平均重量減少を測定した(mg/100ラ
ブ)。
滅上の繊維)を用いてマーチンデール摩滅計で12Kpaの
荷重のもと測定した。多数の摩滅サイクルの後、サンプ
ルおよび研磨剤の平均重量減少を測定した(mg/100ラ
ブ)。
空気の透過性は真空度2mbrおよびテスト領域20cm2でD
IN標準53887に従ってdm/minで測定した。結果は統計的
には低い基礎によるが、それでも平均に近いものであ
る。
IN標準53887に従ってdm/minで測定した。結果は統計的
には低い基礎によるが、それでも平均に近いものであ
る。
二つの例のカレンダー掛けローラーおよび条件は以下
の通りである。
の通りである。
線速度の変化による効果 例 I ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 15m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 30m/min 例 III ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロ
ーラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 35m/min 結果は以下の通り: 温度の変化による効果 例 I ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 30m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 175℃ 圧力 40kg/cm 速度 30m/min 結果は以下の通り: 圧力の変化による効果 例 I ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 10kg/cm 速度 15m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 20kg/cm 速度 15m/min 例 III ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロ
ーラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 25kg/cm 速度 15m/min 例 IV ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 40kg/cm 速度 15m/min 結果は以下の通り: 基準材料として示されているものは、既述の不織材料
である。いずれの場合も、例は様々な量でもって加熱ス
ムースカレンダー掛けされた今回の発明に従った材料の
例である。
ラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 15m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 30m/min 例 III ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロ
ーラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 35m/min 結果は以下の通り: 温度の変化による効果 例 I ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 167℃ 圧力 40kg/cm 速度 30m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 175℃ 圧力 40kg/cm 速度 30m/min 結果は以下の通り: 圧力の変化による効果 例 I ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 10kg/cm 速度 15m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 20kg/cm 速度 15m/min 例 III ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロ
ーラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 25kg/cm 速度 15m/min 例 IV ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 170℃ 圧力 40kg/cm 速度 15m/min 結果は以下の通り: 基準材料として示されているものは、既述の不織材料
である。いずれの場合も、例は様々な量でもって加熱ス
ムースカレンダー掛けされた今回の発明に従った材料の
例である。
本発明に従った例では、摩滅抵抗が増加するにつれて
空気透過性が減少するという結果になっている。さら
に、それは基準の材料に比較して、ずっと摩滅抵抗が改
良され、しかも、良好な空気透過性を有して製造され得
る。
空気透過性が減少するという結果になっている。さら
に、それは基準の材料に比較して、ずっと摩滅抵抗が改
良され、しかも、良好な空気透過性を有して製造され得
る。
例えば、例IIIの材料(直線速度の変化の効果を示し
ている表)は例Iの基準材料のほぼ7倍の摩滅抵抗を有
しており、(摩滅時の重量損失が7分の1)、空気透過
性は基準布の半分よりやや低い。
ている表)は例Iの基準材料のほぼ7倍の摩滅抵抗を有
しており、(摩滅時の重量損失が7分の1)、空気透過
性は基準布の半分よりやや低い。
以下の表は、本発明に従って処理しなかった材料との
比較に於いて、本発明に従った既述の例に関する摩滅抵
抗と空気透過性の結果を示している。すべての材料は、
広巾の市販の設備で加工したヤード平方当たり1.8オン
ス(61gsm)の基準重量を有するスポンボンド/溶融噴
射/スパンボンド構造である。
比較に於いて、本発明に従った既述の例に関する摩滅抵
抗と空気透過性の結果を示している。すべての材料は、
広巾の市販の設備で加工したヤード平方当たり1.8オン
ス(61gsm)の基準重量を有するスポンボンド/溶融噴
射/スパンボンド構造である。
例 I ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 160℃ 圧力 100kg/cm 速度 60m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 165℃ 圧力 100kg/cm 速度 40m/min 例 III ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロ
ーラー 鋼鉄ローラーの温度 166℃ 圧力 80kg/cm 速度 60m/min 例 IV ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 168℃ 圧力 80kg/cm 速度 45m/min 結果は以下の通り: 第6図は本発明に従った不織材料の例を示している。
この図から材料が溶融噴射ホリマーウエッブの中心層8
をサンドイッチ状に挿むスパンボンドウエッブ材料の二
つの外層6から出来ていることが分かる。この材料はフ
ッ化炭化水素をしみ込ませてあり、スパンボンドウエッ
ブ各層の外側の面は熱カレンダー掛けされている。
ラー 鋼鉄ローラーの温度 160℃ 圧力 100kg/cm 速度 60m/min 例 II ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 165℃ 圧力 100kg/cm 速度 40m/min 例 III ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロ
ーラー 鋼鉄ローラーの温度 166℃ 圧力 80kg/cm 速度 60m/min 例 IV ポリアミドローラーに対する滑らかな鋼鉄ロー
ラー 鋼鉄ローラーの温度 168℃ 圧力 80kg/cm 速度 45m/min 結果は以下の通り: 第6図は本発明に従った不織材料の例を示している。
この図から材料が溶融噴射ホリマーウエッブの中心層8
をサンドイッチ状に挿むスパンボンドウエッブ材料の二
つの外層6から出来ていることが分かる。この材料はフ
ッ化炭化水素をしみ込ませてあり、スパンボンドウエッ
ブ各層の外側の面は熱カレンダー掛けされている。
不織材料は9に示す如くエンボシングを受けている。
これらのエンボスは、例えば、矩形ないし、あや模様の
ような模様で通常通りにアレンジした小さなボンドの形
となっている。
これらのエンボスは、例えば、矩形ないし、あや模様の
ような模様で通常通りにアレンジした小さなボンドの形
となっている。
この熱カレンダー掛けは、第7図に示すように、鋼鉄
ローラー10とバッキングローラー12の間を、一度だけ通
過させることにより実施することができる(第7A図参
照)。ローラーには、特に材料が「巾広」すなわち1な
いし2メートル巾の時に、その巾に一定の圧力が加わる
ようにNIPCOタイプの可変クラウンローラーが使用可能
である。
ローラー10とバッキングローラー12の間を、一度だけ通
過させることにより実施することができる(第7A図参
照)。ローラーには、特に材料が「巾広」すなわち1な
いし2メートル巾の時に、その巾に一定の圧力が加わる
ようにNIPCOタイプの可変クラウンローラーが使用可能
である。
第7B図は、不織材料の両面に同時にカレンダー掛けす
るのに用いられるカレンダー系の配列を示している。
るのに用いられるカレンダー系の配列を示している。
それぞれの場合、圧力は矢印Fの示す方向に加えられ
る。
る。
本発明に従った不織材料の製造用装置の一例の概略図
である第8図に言及すれば、供給パイプ24を通して、ホ
ッパー22から適当なポリマーが、さらに、もう一つのホ
ッパー26から適切な色素/接着剤が紡糸口金20へ送られ
る。紡糸口金20で生じた微細ポリマーフィラメントは30
で示される高速エアードロー系を通過する。結果生じた
フィラメント32はフォーミングスクリーン34に送られ
る。スクリーン下部から真空が与えられ、加熱フィラメ
ントがフォーミングスクリーン34上で絡み合った接合ウ
エブに形を変える。
である第8図に言及すれば、供給パイプ24を通して、ホ
ッパー22から適当なポリマーが、さらに、もう一つのホ
ッパー26から適切な色素/接着剤が紡糸口金20へ送られ
る。紡糸口金20で生じた微細ポリマーフィラメントは30
で示される高速エアードロー系を通過する。結果生じた
フィラメント32はフォーミングスクリーン34に送られ
る。スクリーン下部から真空が与えられ、加熱フィラメ
ントがフォーミングスクリーン34上で絡み合った接合ウ
エブに形を変える。
スパンボンドポリマー層36は、フォーミングスクリー
ン34の動きに沿って動く、フォーミングスクリーン34は
溶融噴射繰り出しユニット39から出来た溶融噴射ポリマ
ーウエブ層38の下部で矢印Xの方向に回転している。
ン34の動きに沿って動く、フォーミングスクリーン34は
溶融噴射繰り出しユニット39から出来た溶融噴射ポリマ
ーウエブ層38の下部で矢印Xの方向に回転している。
スパンボンドポリマー材料のもう一つの層は、一番目
のスパンボンドウエブ層36を生成する上述のシステムと
同様の紡糸口金およびエアードローイングシステムによ
り生成される。このようにしてフォーミングスクリーン
から出ていく40で示される不織材料は、第6図で示す如
き溶融噴射ポリマーウエブ材料の中心層38を挿むスパン
ボンドウエブ材料の二つの外層34から成り立っている。
のスパンボンドウエブ層36を生成する上述のシステムと
同様の紡糸口金およびエアードローイングシステムによ
り生成される。このようにしてフォーミングスクリーン
から出ていく40で示される不織材料は、第6図で示す如
き溶融噴射ポリマーウエブ材料の中心層38を挿むスパン
ボンドウエブ材料の二つの外層34から成り立っている。
不織材料40は二個の接合ローラー42の間へ送られる。
接合ローラー42の一個は、模様を持った突起を備えてお
り、押しつけ接合領域の模様を生じる。この接合ローラ
ー42が模様付ローラーである。すなわち、不織材料の全
表面に亘る第6図中の9で表されたようなもあのであ
る。
接合ローラー42の一個は、模様を持った突起を備えてお
り、押しつけ接合領域の模様を生じる。この接合ローラ
ー42が模様付ローラーである。すなわち、不織材料の全
表面に亘る第6図中の9で表されたようなもあのであ
る。
不織材料40はつぎに積層を湿潤さすためのフッ化炭化
水素と硝酸リチウム混液の浴槽44へ送り込まれる。浴槽
から出た不織材料は二個の絞りローラー46の間で押しつ
けられ、余分な液体が除かれる。
水素と硝酸リチウム混液の浴槽44へ送り込まれる。浴槽
から出た不織材料は二個の絞りローラー46の間で押しつ
けられ、余分な液体が除かれる。
浸み込みを受けた不織材料はつぎに、総括的に48で示
す標準乾燥ユニット中で一連の加熱ローラー、ドラム等
を通過させ乾燥する。乾燥した不織材料はつぎに50/52
の二個のカレンダー掛けローラーの間を通過させる。上
部ローラー50は加熱鋼鉄ローラー、下部ローラー52はバ
ッキングローラーである。
す標準乾燥ユニット中で一連の加熱ローラー、ドラム等
を通過させ乾燥する。乾燥した不織材料はつぎに50/52
の二個のカレンダー掛けローラーの間を通過させる。上
部ローラー50は加熱鋼鉄ローラー、下部ローラー52はバ
ッキングローラーである。
この装置により、不織材料の上部スパンボンド層34は
カレンダー掛けされ、本発明に従った、上記の望ましい
効果を有する不織材料が作り出される。
カレンダー掛けされ、本発明に従った、上記の望ましい
効果を有する不織材料が作り出される。
この不織材料は、さらに巻き上げローラー54で巻き取
られる。
られる。
これに代わる設備で、不織材料が単一の装置を用いて
作成し、ついで浴槽を通し、乾燥して、個別の装置でカ
レンダー掛けしてもよい。
作成し、ついで浴槽を通し、乾燥して、個別の装置でカ
レンダー掛けしてもよい。
Claims (14)
- 【請求項1】スパンボンドポリマーフィラメントからな
るスパンボンドウエッブ層を少なくとも一層備え、前記
スパンボンドウエッブ層のうちの少なくとも一つの外表
面に熱カレンダー掛け処理を行う熱カレンダー掛け工程
を備えた不織材料の製造方法であって、 前記スパンボンドポリマーフィラメントよりも高い融点
を有するコーティング物質をウエッブに浸透させ、コー
ティング処理するコーティング工程を行った後、前記熱
カレンダー掛け工程を行う不織材料の製造方法。 - 【請求項2】模様付ローラーによって融着噴射ポリマー
ウエッブ層に接合された少なくとも一層の前記スパンボ
ンドウエッブ層を前記不織材料が備え、 前記模様付ローラーによる処理工程である模様付け接合
工程を行った後、前記コーティング工程を実施し、 前記コーティング工程において、前記スパンボンドウエ
ッブ層を構成するポリマーフィラメントよりも高い融点
を有する低表面張力液状反発剤を、前記ウエッブに浸透
させる請求の範囲1記載の不織材料の製造方法。 - 【請求項3】前記コーティング工程に続いて、少なくと
も一つの前記スパンボンドウエッブ層の外表面を滑らか
なカレンダーローラによって熱カレンダー掛けする請求
の範囲2記載の不織材料の製造方法。 - 【請求項4】前記不織材料が、前記スパンボンドウエッ
ブ層と溶融噴射ポリマーウエッブ層との積層構造体であ
る請求の範囲1記載の不織材料の製造方法。 - 【請求項5】前記不織材料が、溶融噴射ポリマーウエッ
ブの中心層と、前記中心層を挟む一対の前記スパンボン
ドウエッブ層からなる積層構造体である請求の範囲1記
載の不織材料の製造方法。 - 【請求項6】前記コーティング物質がフッ化炭化水素で
ある請求の範囲1〜5のいずれかに記載の不織材料の製
造方法。 - 【請求項7】前記不織材料を、滑らかな加熱ローラとバ
ッキングローラーとのロール間を通過させることによ
り、前記熱カレンダー掛けを行う請求の範囲1〜6のい
ずれかに記載の不織材料の製造方法。 - 【請求項8】前記加熱ローラが鋼鉄性であり、前記バッ
キングローラーの構成材がプラスチック、綿、紙のいず
れかである請求の範囲7記載の不織材料の製造方法。 - 【請求項9】前記熱カレンダー工程において、前記加熱
ローラーが、カレンダー掛け対象とされる層中の繊維ポ
リマーの融点と実質的に等しい温度に加熱されて、前記
熱カレンダー処理が行われる請求の範囲7または8記載
の不織材料の製造方法。 - 【請求項10】前記熱カレンダー工程において、前記加
熱ローラと前記バッキングローラーとの間に、前記不織
材料を加圧する挟持圧が付与されるとともに、衝撃的な
熱処理が表面に施されるように、前記両ロール間に前記
不織材料を十分に迅速に通過させる請求の範囲7〜9の
いずれかに記載の不織材料の製造方法。 - 【請求項11】前記不織材料が、前記熱カレンダー掛け
工程の前に熱処理される請求の範囲1〜10のいずれかに
記載の不織材料の製造方法。 - 【請求項12】前記不織材料が、前記熱カレンダー掛け
の前に、前記コーティング物質を構成する帯電防止性且
つ液状反発性のコーティング剤でコーティングされる請
求の範囲1〜11のいずれかに記載の不織材料の製造方
法。 - 【請求項13】前記不織材料が、前記コーティング剤と
湿潤剤との混合槽内を通過されて、前記コーティング物
質によってコーティングされる請求の範囲12に記載の不
織材料の製造方法。 - 【請求項14】前記混合槽を通過された後、前記不織材
料が絞られ、過剰の液状成分を除去されるとともに、そ
の後、加熱ドラム上を通過されて水分が除去される請求
の範囲13に記載の不織材料の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB868607803A GB8607803D0 (en) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Non-woven laminated material |
GB8607803 | 1986-03-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01500204A JPH01500204A (ja) | 1989-01-26 |
JP2611793B2 true JP2611793B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=10595418
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP62502471A Expired - Fee Related JP2611793B2 (ja) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | 不織材料の改良 |
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Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0245933B2 (ja) |
JP (1) | JP2611793B2 (ja) |
AT (1) | ATE56489T1 (ja) |
AU (1) | AU586094B2 (ja) |
CA (1) | CA1321324C (ja) |
DE (1) | DE3764864D1 (ja) |
ES (1) | ES2018016T5 (ja) |
GB (1) | GB8607803D0 (ja) |
GR (1) | GR3001188T3 (ja) |
WO (1) | WO1987005952A1 (ja) |
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