JP2756469B2 - 油吸収用製品 - Google Patents

油吸収用製品

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は繊維状吸収剤を取り囲んだ多孔性表面被覆布
からなる油吸収用製品に関する。更に特に本発明は、多
孔性布がステッチボンドされたポリエチレン又はポリプ
ロピレン製不織布である製品に関する。本発明の油吸収
用製品の表面被覆布は、本発明以外の表面編布又は織布
では起こる水による孔の閉塞を起こさず、油の内部吸収
材料への迅速な浸透を可能にする。
先行技術の説明 こぼれた油を吸収し、その広がりを防ぐ色々な製品が
知られている。こぼれた油を水から取り除き、清浄にす
る為に使用される製品の中には、目の荒いネット内に保
持したポリエチレン製繊維及び木製繊維の浮遊マット、
ナイロンネット内に保持したポリプロピレン製バット
（詰綿）からなるオイルスクラバーベルト及びネット状
スリーブ内に入れたポリオレフィン製マイクロファイバ
ー、セルロース繊維及び／又は粉砕した高分子材料から
なるブーム（浮きフェンス）などがある。
熔融吹込みで製造したポリプロピレンマイクロファイ
バーを多孔性編物又は織物で包んだ市販製品が油吸収用
に使用されている。しかし、この種の製品を水のある環
境で使用すると、マイクロファイバーが油でまだ飽和し
ない内に織り又は編みの表面被覆布が水で孔が詰まった
り、塞がれたりすることが発見された。本発明の目的
は、表面被覆布（outer fabric）の細孔を詰まらせず、
油を迅速に同細孔を通させ、粒状又は粗い吸収材料が被
覆布内でその機能を失わない様に改良された油吸収用製
品を提供するにある。更に改良された油吸収用製品の性
能を強化する為に、本発明の製品は、油で飽和する前後
で水の上に浮くことが出来なければならないし、又吸収
した油を同製品から絞り出した後は、再使用可能でなけ
ればならない。
本発明の概要 本発明は小繊維製吸収剤粒子を包んだ多孔性表面被覆
布からなる改良された油吸収用製品を提供する。本発明
の改良点は表面被覆布として、弾性糸でステッチボンド
されたポリエチレン又はポリプロピレンのポリオレフィ
ン繊維不織布を使用することにある。弾性糸は被覆布の
長さ方向に沿って平行に、間隔を空けて何列かのステッ
チを形成する。列間隔は1cm当たり２ないし10の範囲に
あり、ステッチ間隔は1cm当たり２ないし15である。ス
テッチ繊維の量は表面被覆布全重量の２ないし40％であ
り、表面被覆布は1m2当たり30ないし250gの単位重量を
有する。好ましくはポリオレフィン繊維層はポリエチレ
ン製で、非接着、スプリットファイバーの様に網構造を
有する（plexifilamentary）、フィルムフィブリルスト
ランドからなる。スパンデックス弾性糸が、ステッチ糸
として好ましく使用される。
好ましい実施態様の詳細な説明 本発明を、本発明の改良された油吸収用製品の好まし
い実施態様を述べることによって詳細に説明する。
ここで使用されるポリエチレンの用語はエチレンのホ
モポリマーだけでなく、少なくとも85％の繰り返し単位
がエチレン単位である共重合体をも含むものである。同
様に、ポリプロピレンの用語はホモポリマー及び少なく
とも繰り返し単位の85％がプロピレン単位であるプロピ
レン共重合体を含む。ステッチボンドされた表面被覆布
のポリオレフィン繊維不織布層に使用するポリエチレン
は好ましくは、融点上限が約134ないす135℃（示差熱分
析により、温度上昇速度10℃／分で加熱して測定）、密
度が0.94ないし0.96g/cm3、そして熔融指数が0.1ないし
6.0（ASTM D−1238−57T、条件Ｅで測定）の線状ポリエ
チレンホモポリマーである。
ここで使用するステッチボンドの用語は、本発明の油
吸収用製品の表面被覆布を製造するのに使用するポリオ
レフィン繊維不織布に、多針ステッチング操作を施した
結果を意味する。このステッチング操作は、公知の多針
ステッチング装置、例えば“Arachne"又は“Mali"（Mal
imo,Malipol及びMaliwatt機を含む）を使用して行うこ
とが出来る。この様な装置及びそれで製造した布は、K.
W.Bahlo著、“織らない新しい布地”（New Fabrics Wit
h out Weaving）（米国繊維技術協会誌）51−54頁（196
5年11月発行）、Ploch他、米国特許第3,769,815号、Hug
hs、米国特許第3,649,428号に、又製品ライセンス索
引、研究開示編（Product Licensing Index,Research D
isclosure）中、“長繊維不織布ステッチボンド製品（S
titchbonded products of continuous filament nowove
n webs）"30頁（1968年６月発行）に示されている。
実質的にはいかなる弾性糸も、ポリエチレン又はポリ
プロピレン繊維の不織布層を、ステッチボンド後充分な
力で収縮又は皺を生じさせ得る限り、本発明の改良され
た油吸収用製品の表面被覆布用ステッチボンド繊維とし
て適当である。例えば既存の伸縮出来る繊維（例えばス
パンデックス、ゴム又は捲縮加工糸）又はステッチ後、
収縮させ得るストランド（例えば熱吸収糸）が使用さ
れ、必要なステッチを形成することが出来る。
特に好ましいステッチ用糸は伸度の高いそして大きな
吸収力を有するスパンデックスから形成される。この様
なステッチ用糸は市販されている（例えばE.I.du Pont
社製“Lycra"スパンデックス糸）。スパンデックスは伸
長条件下に、張力を受けた状態でシート内に挿入され、
張力が緩んだ時はスパンデックス糸の収縮力によってシ
ートが吸収し、皺を形成する。好ましいステッチ用糸は
100ないし200％の範囲で伸縮することが出来る。例えば
ナイロン又はポリエステル伸縮糸はスパンデックス糸と
同様に機能することが出来るが、通常その伸縮度はスパ
ンデックスよりもかなり小さい。
本発明の油吸収用製品のステッチボンドした表面被覆
布で、ステッチ列間隔は一般に1cm当たり２ないし10列
で充分であり、３ないし６列が好ましい。ステッチ間隔
は一般に1cm当たり２ないし15で充分であり、３ないし1
0が好ましい。ステッチ用糸は通常、表面被覆布全重量
の２ないし50％、好ましくは５ないし10％を占める。
多針ステッチングによって、表面被覆布のポリオレフ
ィン繊維不織布の一方の面に、互いに絡み合ったループ
の平行な鎖が、もう一方の面にはジグザグなトリコット
ステッチが平行に形成される。あるいはステッチングに
よって、被覆布の長さ方向に沿って実質的に平行なステ
ッチ連鎖を形成することが出来る。本発明ではステッチ
ングによって不織布層面積の収縮が起こる。連鎖ステッ
チによって収縮は殆ど全てステッチ方向（即ち表面被覆
布の長さ方向に）に起こる。トリコットステッチは又被
覆布の幅方向に（即ち横方向に）も収縮が起こる。ステ
ッチは通常1cm当たり２ないし５の針間隔を有する針に
よって筋列として形成され、ステッチの数あるいは間隔
は1cm当たり１ないし７、好ましく２ないし５ステッチ
である。
上述した様に、ポリエチレン又はポリプロピレンのポ
リオレフィン繊維不織布を、弾性糸でステッチボンドし
た結果、本発明の油吸収用製品の表面被覆布は充分多孔
性となり、油を迅速に吸収材料まで通過させる。本発明
で使用する好ましいポリオレフィン繊維不織布層は実質
的には接着していない、即ち不織布層の繊維分が実質的
に化学的にも又熱的にも接着していない。不織布層が最
初に熱的にあるいは化学的に接着されても、表面被覆布
のステッチング及びそれに続く機械的な伸縮作用によっ
て、油が吸収材料まで迅速に通過するのに充分な多孔性
を与え得る構造を持たせる事が出来る。ポリオレフィン
繊維の交点接着不織布も又、本発明のステッチボンド表
面被覆布に使用するのに適している。
本発明の好ましい実施態様において、ステッチボンド
された表面被覆布のポリオレフィン繊維不織布層は、Bl
ades他が米国特許第3,018,519号に開示したスプリット
ファイバーの様に網状構造を有する（plexifilamentar
y）フィルムフィブリルストランドで作られる。同スト
ランドを、Steuberの米国特許第3,169,899号に示された
方法、あるいはLeeの米国特許第4,554,207号の第４欄、
第63行から第５欄、第60行に非常に詳しく示された方法
によって、軽く固めた接着していないシートにする。一
般に本発明の油吸収用清貧で使用する為に、同シートは
20ないし150g/m2の単位重量及び0.15ないし0.3g/cm3の
比重を有する。同シートは、続いて多針ステッチング装
置に供給する為に普通、ロールに巻き取る。
完成した表面被覆布は通常30ないし250g/m2、好まし
くは75ないし175g/m2（ASTM D 3376−79によって測定）
の単位重量、0.6ないし1.2mm、好ましくは0.7ないし1.0
mmの厚さ（100gの錘を載せた1cm直径の円筒状足を持つ
厚みゲージで測定）、そして0.1ないし0.2g/cm3、好ま
しくは0.12ないし0.17g/cm3の密度を有する。好ましい
表面被覆布は長さ方向に少なくとも75％、そして横方向
に少なくとも25％の伸び率（インストロン試験機で、1
0.2x10.2cmの大きさの試料に9.1kgの荷重をかけて測
定）を有する。
表面被覆布に詰められる油吸収材は、以下の実施例に
示す様に、実質的には線状ポリエチレンをフラッシュ紡
糸した小繊維、即ち細かい繊維状粒子からなる。この様
な粒子は、以前に挙げた英国特許第891,945号及びBlade
s ＆ Whiteの米国特許第3,227,784号に示されているフ
ラッシュ紡糸法によって製造する事が出来る。以下の実
施例で詳細に説明する様に、この小繊維粒子は、同じく
接着していない、軽く圧接したポリエチレン不織布シー
トをカットし、微細にした小片から、表面被覆布の好ま
しいポリオレフィン繊維不織布層を製造する際に記した
様にして簡便に製造することが出来る。
本発明の改良された油吸収用製品で使用するのに適し
ているポリエチレン小繊維部粒子は又合成パルプの形で
市販されている（Kirk−Othmer:Encyclopedia of Chemi
cal Technology（化学工学百科事典）、19巻、第３版 J
ohn Wiley ＆ Sons社発行、420頁、（1982）参照）。市
販合成ポリエチレンパルプの中に適当なものとして、He
rcules社（Wilmington,Delaware）及び三井石油化学工
業会社（日本、東京）がそれぞれ製造している“Pulpe
x"及び“Fybrel"（フィブレル）がある。
吸収材料は随時有機ポリマー、例えばポリプロピレ
ン、ポリスチレン等の発泡粒子を、通常吸収粒子の約半
分以下の量を含むことが出来る。発泡粒子を含む時は、
Blades及びWhiteの米国特許第3,277,664号の一般適な技
術によって製造したポリプロピレン製フラッシュ紡糸小
繊維粒子が好ましい。吸収材料が発泡ポリマーとフラッ
シュ紡糸ポリエチレンの小繊維粒子のブレンド物か、又
はフラッシュ紡糸ポリエチレン小繊維単独かのいずれで
も、吸収材料の見掛け嵩密度の好ましい範囲は通常0.04
5ないし0.075g/cm3、最も好ましくは0.05ないし0.07g/c
m3である。低密度吸収材及び軽量表面被覆布を用いるこ
とによって、油で飽和した場合でも水上に浮くことの出
来る油吸収用製品を得ることが出来る。
吸収材料の見掛け嵩密度は、吸収材の粒子を手で混合
した試料を直径約6.5cmのガラス製シリンダーに、体積
が535cm3になる迄注ぎ入れて測定した。この体積は以下
の実施例で使用する液体吸収用試料の体積に相当する。
吸収材のグラム数を535cm3で割れば、吸収材の嵩密度が
得られる。
以下の実施例で、フラッシュ紡糸ポリエチレン小繊維
粒子は、ポリエチレン不織布シートの切断、微細片から
製造した。密度が0.95g/cm3、熔融指数が0.9（ASTM方法
D 1238−57T条件Ｅ）そして熔融ピークが約135℃の線状
ポリエチレンを、12％濃度のトリクロロフルオロメタン
溶液からフラッシュ紡糸した。同溶液を、温度を179℃
に保ち圧力が約85気圧の紡糸口金装置にポンプで送っ
た。それぞれの紡糸装置で第１オリフィスから圧力放出
域に、そして第２オリフィスから周囲大気中に、溶液を
通過させた。得られたストランド又はスプリットファイ
バー様網構造を有する繊維（Plexifilament）は互いに
連結し、長さがランダムのフィルムフィブリル要素から
なる３次元網状構造を有する。フィルムフィブリル要素
は厚さ４ミクロン以下の薄いリボンの形をしている。ス
トランドを広げ、一定の形の邪魔板を回転して振動させ
て、ストランドを電気的に帯電させ、移動ベルト上に堆
積させシートにした。得られたシートをローラー間隙を
通させて、シート幅1cm当たり約1.8kgの力で圧縮し、軽
く固めた。軽く固めたシートは25ないし75g/m2の単位重
量そして0.15ないし0.3g/cm3の密度を有していた。
この様にして製造したシートをスリットしてストリッ
プにした。ストリップは短く切断し、次いで出口に0.48
x0.48cmの大きさの目を有するスクリーンを備えたSprou
t−Bauer DSF−1518グラニュレーター（粗砕機）中で小
片にした。粗粒は更に細かく砕き、直径71cm（28イン
チ）の羽根（ブレード）を有し、2100rpmの回転速度で
動き、ブレードクリアランスが約3mm（即ち１ないし5m
m）のModel 3A Ultra−Rotorミル（Industrial Process
Equipment社（Pennsauken,New Jersey）から販売）中
でパルプにした。得られるポリエチレン小繊維粒子のパ
ルプは、排水係数（drainage factor）が0.12、そして
比表面積が1.7m2/gであった。排水係数は、米国特許第
3,920,507号に示されている様にTAPPI T221 OS−63試験
の改良法によって測定した。TAPPIはTechnical Asscoia
tion of Paper and Pulp Industry（紙及びパルプ工業
技術協会）を意味する。比表面積はBET窒素吸収法（S.B
runauer,P.H.Emmett及びE.Teller,J.Am.Chem.Soc.60,30
9−319（1938））によって測定した。
油吸収用製品が長時間水と接触した後でも、油吸収機
能を遂行する有効性は、所謂“水上油吸収試験”（oil
−on−water absorption test）によって測定した。こ
の試験で、試験される製品は最初水だけに接触させ、２
時間後、水の上に浮かぶ油と接触させた。試験の為に26
0gの水を正方形の断面積が20cmx13cmの浅い槽に注ぎ、
水の深さを約1.3cmとした。あらかじめ秤量した、直径
約6.5cm、両密封端の間の長さが約15cmの、そして上述
した油吸収用フラッシュ紡糸したポリエチレン小繊維粒
子30gを含むソーセージの形をした試料を水面上に置
く。２時間後、試料を水から取り出して再秤量する。26
0gの作動油を、槽中の水に加える。試料を槽中に更に１
時間置き、そして取り出す。槽中に残った液体を分液漏
斗に注ぎ、分液する。分離した水及び油は秤量して吸収
されなかった水及び油の量を定量した。槽に加えた油の
最初の量、260gと吸収されなかった量との差が、試料が
吸収した油の量に等しい。水の吸収量も同様の方法で計
算する。
実施例 １及び２ これらの実施例は本発明の油吸収用製品が、ある種の
公知の油吸収用製品より、特に長期間水と接触した後で
も、吸油能力が遥かに優れていることを示している。各
油吸収用製品の試料は、水上油吸収試験法に従って調製
した。実施例１及び２と比較例Ａ、Ｂは、同一の小繊維
製吸収剤粒子を内封する場合における、表面被覆布の違
いによる油及び水の吸収性能の違いを示すための実験で
ある。本実施例では表面被覆布は、フラッシュ紡糸した
ポリエチレン製、（実施例 １）又は小デニールのポリ
プロピレン繊維製（実施例 ２）ポリオレフィン繊維不
織布層からなっている。比較用試料の表面被覆布は、そ
れぞれポリエステル糸（比較例 Ａ）ポリプロピレン糸
（比較例 Ｂ）の編布である。比較用試料の表面被覆布
は、New Pig Corporation社（Altoona,Pensylvania）が
販売している油吸収用製品“Pigs"から得た。
実施例１の油吸収用試料の、表面被覆布不織布層用の
原料は軽く押し付けて固めた、スプリットファイバー様
網状構造を持つ、ポリエチレンフィルムフィブリル糸条
の非接着不織布シートで、厚さは約0.22mm、そして単位
重量は約44g/m2である。実施例２の原料は、Polybond社
（Waynesboro、Virginia）が製造した、1.5デニール
（1.7dtex）ポリプロピレン繊維からなる交差点接着シ
ートで、厚さは約0.20mm、単位重量は約34g/m2であっ
た。それぞれの原料を、20デニール（22dtex）のナイロ
ン糸を巻いた40デニール（44detx）のスパンデックス弾
性糸（E.I.du Pont de Nemours and Company社（Waynes
boro、Virginia）製“Lycra"）で、張力を掛けた（引っ
張った）状態でステッチした。多針、単一バーのMalimo
ステッチングマシンを使って、25mm当たり12本、それぞ
れ長さ1.8mmでステッチした。実施例１の試料には鎖状
ステッチを、実施例２の試料にはトリコットステッチを
した。多針ステッチングマシンから取り出した表面被覆
布の全重量、単位重量、重さ、密度（単位重量及び厚さ
から計算）及び伸び率を下記表Ｉに示した。
本発明の油吸収用製品に使用しようとしている表面被
覆布の密度が非常に低く、厚さ（バルク）及び伸び率が
非常に大きいことに注目されたい。
それぞれの表面被覆布をソーセージの形にし、試験用
試料を作成した。それぞれの試料に、上述した油吸収用
のフラッシュ紡糸したポリエチレン小繊維粒子を詰め
た。油吸収材を詰めた試料について水上油吸収試験法に
従って、その油吸収量を試験した。結果を表IIに掲げ
る。
表IIに要約した試験結果は、ステッチボンドした表面
被覆布を有する本発明の油吸収用製品が、編んだ表面被
覆布を有する比較用吸収用製品より優れていることを示
している。本発明の２個の試料は、高い吸油選択性を示
した。これらの試料は水浮及び油を含む槽から、入って
いた油を実質的に全部を吸収し、水は極く僅かしか吸収
したかった。更に実施例１および２試料を３時間試験し
た後で槽に残る水は実質的に透明であり、一方比較例Ａ
及びＢの試験の後では多量の油が残った。
約200gの油が、試験した実施例１及び２のそれぞれの
試料から手で絞り出された。水上油吸収試験を繰り返し
た所、同実施例の試料は、試験を数回繰り返した後で
も、絞り出された油と略同量の油を迅速に再吸収した。
本発明の主なる特徴及び態様は下記の通りである。
1.表面被覆布が、弾性繊維で該被覆布の長さ方向に間隔
を空けて平行に、ステッチ列は1cm当たり２ないし10列
の範囲で、ステッチ間隔は1cm当たり２ないし15の範囲
でステッチボンドされたポリエチレン又はポリプロピレ
ンのポリオレフィン製不織布からなり、そしてステッチ
繊維の量が表面被覆布全量の２ないし40％を占め、該表
面被覆布の単位重量が1m2当たり30ないし250gである、
小繊維製吸収材を内封した多孔性表面被覆布からなる改
良された油吸収用製品。
2.列間隔が３ないし６列/cm、ステッチ間隔が１インチ
当たり３ないし10で、ステッチ繊維の量が表面被覆布全
量に対して５ないし10％であり、そして該表面被覆布が
75ないし175g/m2単位重量を持つことを特徴とする上記
１に記載された油吸収用製品。
3.該表面被覆布の厚さが0.6ないし1.2mmの範囲であり、
そして同被覆布の密度が0.1ないし0.2g/cm3であること
を特徴とする上記１又は２記載の油吸収用製品。
4.ポリオレフィン繊維不織布が非接着、スプリットファ
イバー様網状構造を有する、ポリエチレンフィルムフィ
ブリル糸条からなることを特徴とする上記１、２又は３
記載の油吸収用製品。
5.ポリオレフィン繊維不織布層が、繊度3.5dtex以下の
ポリプロピレン繊維からなることを特徴とする上記１、
２又は３記載の油吸収用製品。
6.ステッチ用糸がスパンデックス弾性糸である事を特徴
とする上記１、２又は３記載の油吸収用製品。
7.表面被覆布の長さ方向の伸び率が少なくとも75％、横
方向が少なくとも25％であることを特徴とする上記１、
２又は３記載の油吸収用製品。
8.小繊維状吸収粒子が、線状ポリエチレンをフラッシュ
紡糸して得られた粒子を含むことを特徴とする上記１、
２又は３記載の油吸収用製品。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表面被覆布が、弾性繊維で該被覆布の長さ
    方向に間隔を空けて平行に、ステッチ列は1cm当たり２
    ないし10列の範囲で、ステッチ間隔は1cm当たり２ない
    し15の範囲でステッチボンドされたポリエチレン又はポ
    リプロピレンのポリオレフィン繊維不織布層からなり、
    そしてステッチ繊維の量が表面被覆布全重量の２ないし
    40％を占め、該表面被覆布の単位重量が1m2当たり30な
    いし250gであり、厚さが0.6ないし1.2mmの範囲であり、
    密度が0.1ないし0.2g/cm3の範囲であり、そして長さ方
    向の伸長性が少なくとも75％であり、横方向が少なくと
    も25％であることを特徴とする、小繊維製吸収剤粒子を
    内封した多孔性表面被覆布からなる油吸収用製品。
  2. 【請求項２】弾性糸がスパンデックス弾性糸であり、ポ
    リオレフイン繊維不織布層であるステッチボンドされた
    表面被覆布が、非接着性、スプリットファイバー様網状
    構造を有するポリエチレンフィルムフィブリル糸条から
    形成されるか又は維度3.5dtex以下のポリプロピレン繊
    維から形成される第１項記載の油吸収用製品。
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