JP3045173B2 - 吸着剤を担持した繊維構造材 - Google Patents

吸着剤を担持した繊維構造材

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JP3045173B2
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秀雄 池永
一雄 古家
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旭化成工業株式会社
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸着剤を担持した繊維構造材料に関する。
〔従来の技術〕
従来、空気中の悪臭、有毒ガス等を浄化する目的で活
性炭等の吸着材が広く用いられているが、平板状に吸着
剤を担持した材料として、発泡ウレタン等の多孔質材料
に、粉末や粒状の吸着剤をバインダーによって接着した
もの等がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながらこれらの発泡材料を基材とした活性炭担
持材では、比較的粒子径の大きい吸着剤を内部にまで接
着するためには、発泡倍率を上げなければならず、この
結果ランダムに形成された空洞により、基材の表面状態
が不均一になるという問題点があった。また発泡した基
材の場合、表面から裏面に障害物無しに貫通する均一な
空洞を作ることは困難で、このため表裏方向に空気等の
流体を通過させた場合、通気抵抗が高くなるという問題
点があった。
本発明は上記問題点を解決し、表面状態が均一で、通
気抵抗を低くすることのできる吸着剤担持繊維構造材を
提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の課題は、表裏二枚の地組織と、該二枚の地組
織間に完全貫通で、かつ表裏面の時組織が1mm以上5mm以
下の目開きを有するメッシュまたは格子形状の複数の空
洞が形成されるように、前記二枚の地組織を連結する連
結糸からなる二重編地において、該二重編からなる基材
が下記に定義される体積充填度Fが0.05以上0.2以下で
あり、該二重組織の少なくとも空洞の内側に吸着剤がバ
インダーで接着されていることを特徴とする吸着剤担持
繊維構造材によって解決される。
F: 、W:基材目付(g/m2)、T:基材厚み(c
m)、σ:基材平均密度(g/cm3)、但し、ρ=(W1+W2
・・)/{〔W1〕+[W2]}、ここでW1、W2
は基材に使用される繊維の重量、ρ、ρは基材に使
用される各繊維の密度である 以下本発明を図面を参照しながら説明する。第1図に
本発明の一例である吸着剤担持繊維構造材の斜視図を示
す。本発明は、表側地組織1、裏側の地組織2及びこれ
らを連結する連結糸3によって構成され、複数の完全貫
通の空洞5が形成されている二重編地を基材とし、この
基材の外側表面、すなわち少なくとも空洞の内側表面に
吸着剤4が接着されたものである。
第二図に本発明の吸着剤担持繊維構造剤の基材となる
二重編地の拡大図の一例を示す。該基材は、二列の針床
を有するダブルの経編機または緯編機によって形成され
る二重編地のことをいい、表裏の地組織1,2及びこれら
を連結する連結糸3によって、厚みをもって立体的に形
成された繊維集合体のことをいう。ここにいう表裏の地
組織1、2とはメッシュ編地、格子状編地等により形成
される編地のことをいいこれらは連結糸3が、地組織の
編目a,bと同様に地組織中にループ状編目を形成して、
表裏の地組織を結接するか、あるいは地組織の編目等に
引っかけられて結接され、二重編地を構成するものであ
る。さらに該二重編地の繊維表面の中少なくとも空洞の
内側の繊維表面にバインダーによって吸着剤が接着され
て、本発明の吸着剤担持繊維構造材は構成される。
本発明の吸着剤担持繊維構造材の吸着剤は、基材が立
体的な繊維集合体からなり、基材自身がメッシュ状又は
格子状の多数の空洞を有するため、吸着剤は空洞内部に
まで混入して、基材内部に接着されている。本発明の吸
着剤担持繊維構造材を、フィルター、マスク等に使用
し、これらが低通気抵抗を目的とするならば、二重編地
の両面の地組織は互いに同一形状、同一サイズのメッシ
ュ、格子状編地で、なおかつこれらが表裏同一位置に相
対して配列され、相対する表裏の編目が実質的に垂直な
連結糸によって連結されていることが好ましい。この場
合、吸着剤担持繊維構造材の基材が、表裏間を完全に貫
通するメッシュ、格子形状の空洞を持った二重編地とな
るため、この基材の形状を保ったまま吸着剤を接着すれ
ば、極めて通気抵抗の低い吸着剤担持繊維構造材とな
る。この際、吸着剤を多く担持して吸着性能をできるだ
け高くし、なおかつ通気抵抗の低いものにするには、表
裏面がメッシュ、格子状で形成された二重編地の基材の
うち、表裏面が1mm以上5mm以下の目開きを有するメッシ
ュまたは格子状編地であり、基材自身の体積充填度が0.
05以上0.2以下とする。この基材の体積充填度とは次式
で示される値Fのことをいう。
ここで、W:基材目付け(g/m2)、T:基材厚み(cm)、
ρ:基材平均密度(g/cm3) 但し、 W1,W2…:基材に使用される各繊維の重量(g) ρ1…:基材に使用される各繊維の比重(g/cm3) 体積充填度が小さすぎると、吸着剤を充分担持するこ
とができなくなり、また大きすぎると吸着剤を接着した
際に、目づまり、通気抵抗の低下等が生じるため、前記
範囲の体積充填度が好ましい。
本発明の吸着剤担持繊維構造材の基材となる二重編地
を形成するために用いる繊維は、ポリエステル、ナイロ
ン、アクリル等の合成繊維、羊毛、綿等の天然繊維、あ
るいはキュプラ等の再生繊維等如何なる繊維であっても
よく、特に限定される物ではない。特に、消臭機能や吸
水、吸湿機能を持つ繊維を表面または連結糸に編み込
み、吸着剤の持つ機能との複合化をはかると、さらに高
機能な吸着剤担持繊維構造材となり得る。また本発明の
吸着剤担持繊維構造材の厚みは、目的に応じて自由に選
定できるが、ある程度の厚みを確保したり、基材の剛性
を高めて形態安定性を付与するためには、連結糸に剛性
の高いモノフィラメントの合成繊維を使用することが好
ましい。この際連結糸は、二重編地の形態保持性を上げ
るために、部分的に連結糸が交差するように斜め方向に
延ばし、圧縮力等への抵抗力を補強した構造であると効
果的になり、特に靴の中敷のように高い圧縮荷重がかか
るものへの使用に適したものになる。また医療用シーツ
や生鮮食品の下敷等にも、モノフィラメントの連結糸を
用い、適度なクッション性を持たせて適応できる。
またこの二重編地を樹脂加工して硬化させることによ
っても、吸着剤担持繊維構造材をより堅く形態安定性の
良好なものができる。
なおモノフィラメント糸の連結糸を用いて形成した、
メッシュ、格子形状の地組織を持つ基材の特に連結糸部
分に、できるだけ多くの吸着剤を接着する場合は、連結
糸をモノフィラメント糸とマルチフィラメント糸の引き
揃えで構成することができる。この場合、接着性の高い
マルチフィラメント糸に吸着剤を多量に接着でき、なお
かつモノフィラメントの剛性により、形態安定性が良好
でクッション性、反発性の高い吸着剤担持繊維構造材と
なる。
本発明にいう充填剤とは微細な細孔に富み細孔容積が
非常に大きい活性炭、シリカゲル、アルミナゲル等のよ
うに物理的吸着を行う吸着剤や、酸化鉄のように化学反
応をともなう吸着剤等、空気中のガス成分等を吸着でき
る物質のことをいう。また、ガス以外に水分を吸着でき
る高吸水材料も含むものとする。前記吸着剤の粒子径は
特に限定されるものでなく、吸着剤担持繊維構造材の使
用方法によって選定すれば良く、又基材内部にまで含浸
させるために、空洞の大きさに対応して吸着剤の粒子の
大きさを選定すればよい。
本発明にいうバインダーとは、吸着剤を基材に接着す
る樹脂のことをいうが、前記吸着剤を接着する方法は、
基材表面に樹脂液をローラー等で塗布したり、基材を樹
脂液中にディップして基材内部にまで樹脂を含浸した
後、吸着剤を吹き付け又は塗布し、さらに熱セットによ
り硬化させて接着する方法や、また、予め吸着剤の粒状
物や粉末をバインダー中に練り込み、これを基材に吹き
付けたり含浸した後、熱セットにより硬化して接着する
方法等を用いることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の吸着剤担持繊維構造材の実施例を図面
を参照しながら説明する。
実施例1 第3図に本発明の吸着剤を担持する繊維構造材を構成
する二重編地の別の組織図の一例を示す。本実施例はダ
ブルラッセル機18G、釜間2.5mmを用いて、該二重編地の
表裏両面の地組織を構成する糸に150デニール32フィラ
メントのポリエステル繊維を用い、表側をL1,L2、裏側
をL5,L6のガイドに配列して六角形のメッシュ編地をそ
れぞれ表裏に形成した。さらに110デニールのナイロン
モノフィラメント糸をL3のガイドに、また150デニール3
2フィラメントのポリエステル繊維をL4に配列して、L3,
L4のガイドから供給される二種類の糸で、連結糸を構成
し、表裏のメッシュ編地を連結して基材となる二重編地
を得た。この様にして得られた二重編地を180℃、1分
でヒートセットして形態を安定させた後、編目密度が27
コース/in、17ウエール/inで表裏のメッシュ編地の目開
きが2.5mm、重量240g/m2、厚みが1.8mmの基材を得た。
前記基材を塩化ビニル系の樹脂液の中にディップした
後、200g/m2の粉末活性炭を基材内部にまで吹き付け、
熱セットにより接着させて、本発明の吸着剤担持繊維構
造材を得た。該吸着剤担持繊維構造材の表面をさらに、
熱融着性の不織布を片面に介した二層構造の不織布を熱
プレスして貼合わせ、足の形状にカットした靴の中敷を
得た。以上のようにして得られた靴の中敷を使用した
際、消臭性能が良好で、吸着剤担持繊維構造材が表裏を
貫通する空洞を有するため通気性が高くて、足が蒸れに
くく、かつ適度なクッション性と反発性を有した履き心
地のよい靴の中敷であった。
〔発明の効果〕
本発明の吸着剤担持繊維構造材は、吸着剤を担持する
基材が二重編地からなる立体的な繊維集合体で形成され
ているため、表面状態を均一にまた様々な形状で構成す
ることができる。また吸着剤担持繊維構造材の表裏間
を、障害物無しに貫通する空洞を形成することができる
ため、フィルター等に使用する場合、極めて通気抵抗を
低くすることができる。
また吸着剤が二重編地によって担持されており、この
際、柔軟性、反発性を持つ連結糸が圧縮力等の外力を支
えるため、靴の中敷、生鮮食品の下敷、医療用シーツ等
の敷物に用いる場合、適度なクッション性、反発性をも
有するものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の吸着剤担持繊維構造材の構造をモデル
的に示す斜視図であり、第2図は本発明の吸着剤担持繊
維構造材の基材の拡大図、第3図は実施例1の編成組織
図。 1,2……二重編地の地組織、 3……連結糸、4……吸着剤、5……空洞。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D04B 21/00 - 21/20 D04B 1/00 - 1/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表裏二枚の地組織と、該二枚の地組織間に
    完全貫通でかつ表裏面の地組織が1mm以上5mm以下の目開
    きを有するメッシュまたは格子形状の複数の空洞が形成
    されるように、前記二枚の地組織を連結する連結糸から
    なる二重編地において、該二重編からなる基材の下記に
    定義される体積充填度Fが0.05以上0.2以下であり、該
    二重組織の少なくとも空洞の内側に吸着剤がバインダー
    で接着されていることを特徴とする吸着剤担持繊維構造
    材。 (式中、Wは基材目付(g/m2)、Tは基材厚み(cm)、
    ρは基材平均密度(g/cm3)である。但し、ρ=(W1+W
    2・・)/{(W1)+(W2)・・・}、ここ
    でW1、W2・・・は基材に使用される繊維の重量、ρ
    ρ・・・は基材に使用される各繊維の密度である。)
  2. 【請求項2】連結糸がモノフィラメントとマルチフィラ
    メント糸の引き揃えで構成されている請求項1記載の吸
    着剤担持繊維構造材。
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