JP3240819B2 - 不織布及びその製造法 - Google Patents
不織布及びその製造法Info
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Description
造法に関し、芯鞘構造を有する太い繊度のポリエステル
系複合フィラメントからなり、高モジュラス、高強力で
あって特にアスファルトルーフィングやタフテッドカー
ペットの基布等に好適で、スパンボンド法により能率的
に生産可能な不織布を提供するものである。
知られている。図1は、その一例を示し、1は紡糸ノズ
ル、2は紡糸筒であり、紡糸ノズル1から吐出された芯
鞘構造を有する多数本のポリエステル系複合繊維(芯成
分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が低融点のポ
リエステル系ポリマー)からなるマルチフィラメント糸
条3が紡糸筒2を通って冷却され、紡糸ガイド4を経て
紡糸引取りロール5に引取られ、次いで3本の予熱ロー
ル6、7、8で予熱された後、下方の4本の延伸ロール
9、10、11、12との間で延伸され、しかるのち電
気開繊装置13で開繊され、エアサッカー14から下方
のネットコンベヤ15上に排出されてウエブ16に形成
される。そして、このウエブ16が上記のネットコンベ
ヤ15で矢印P方向に搬送され、目的に応じて必要枚数
が、その繊維方向が直角に交差するように重ねられ、し
かるのち熱風で処理されて上記複合繊維の鞘成分が溶融
され、複合繊維の交差部が熱融着されて不織布が形成さ
れる。
ート繊維を製造する場合、延伸域における糸切れを少な
くし、安定した紡糸を可能にするためには、剪断速度
(ただし、剪断速度は、ノズル吐出量をQ(cm3/秒)、
ノズル孔径をd(cm)としたとき、32Q/πd3 で定
義される)が6000秒-1以上となるように紡糸ノズル
の孔径および紡糸引取り速度を設定することが常識とな
っていたので、上記のように芯鞘構造のポリエステル系
複合繊維を直接紡糸延伸する場合にも、ポリエチレンテ
レフタレート単一成分を紡糸する場合と同様に剪断速度
を6000秒-1以上に設定していた。
率0.15以上のポリエチレンテレフタレートを芯成分
とする複合繊維を上記のように直接紡糸延伸工程で生産
すると、糸斑が大きくなり、かつ延伸倍率を糸物性に必
要な4.0倍以上に設定すると、糸切れが多発するとい
う問題があった。
エチレンテレフタレートを芯成分とするポリエステル系
複合繊維からなり、該繊維の太さ斑が少なく、また延伸
時の糸切れを少なくして能率的に生産することが可能
で、かつ繊維間に大きな空隙を有していてアスファルト
やウレタン等の高粘度溶液と複合したり、また機械的性
質に優れていてタフテッドカーペット用基布に使用した
りするのに好適な不織布およびその製造法を提供するも
のである。
成分と低融点の鞘成分とからなる芯鞘構造の複合繊維を
ウエブ状に堆積し、上記鞘成分を溶融して得られたスパ
ンボンド不織布であり、上記の複合繊維が複屈折率0.
15以上のポリエチレンテレフタレートを芯成分とし、
融点200〜230℃のポリエステルを鞘成分とし、芯
鞘比率が5/5〜9/1、繊度8〜18デニールである
ことを特徴とする。
ポリエチレンテレフタレートを芯成分とし、融点200
〜230℃のポリエステルを鞘成分とし、芯鞘比率が5
/5〜9/1の芯鞘構造を有する繊度8〜18デニール
の複合繊維を直接紡糸延伸法で製造し、得られた複合繊
維をウエブ状に堆積し、このウエブを熱風で処理してウ
エブ中の複合繊維の交差部を融着する不織布の製造法に
おいて、上記複合繊維の紡糸をノズル剪断速度1000
〜4000秒-1の条件で行い、延伸を延伸倍率4.0〜
6.0倍で行うことを特徴とする。
5以上のポリエチレンテレフタレートで構成される。こ
の複屈折率が0.15未満の場合は、複合繊維の交差部
を熱融着する際の熱処理およびアスファルトルーフィン
グ製造の際のアスファルト含浸に耐えられる高融点が得
られず、またアスファルトルーフィングやタフテッドカ
ーペット用基布として必要な高モジュラスが得られな
い。
30℃のポリエステルで構成され、かかるポリエステル
としては、ポリエチレンテレフタレート・ポリテトラメ
チレンイソフタレートのブロック共重合体、リン含有共
重合ポリエステル、またはそれらの少なくとも2種以上
を含む共重合ポリエステル等が例示され、特にポリエチ
レンテレフタレート・ポリテトラメチレンイソフタレー
トのブロック共重合体が好ましい。上記の融点が200
℃未満の場合は、アスファルト含浸時に不織布が複合繊
維の融着部で分離する危険があり、また230℃を超え
た場合は、複合繊維の交差部を熱融着する際に芯成分が
熱劣化し、不織布としての強力が低下する。
構成比率は、5/5〜9/1、好ましくは6/4〜8/
2であり、上記の比率が5/5未満の場合は芯成分の太
さが不足し、反対に9/1を超えた場合は接着強力が不
足し、いずれの場合も不織布として必要な強力が得られ
ない。
ル、好ましくは10〜16デニールであり、8デニール
未満の場合は所望の単糸強力および不織布強力が得られ
ず、かつ不織布内に形成される空隙が狭くなり、アスフ
ァルトやウレタンの含浸が困難になる。反対に18デニ
ールを超えた場合は、単糸間の接点距離が疎になるため
不織布の強力が低下する。
なるウエブを目的に応じた目付量となるように重ね、鞘
成分を溶融して製造されるが、上記の目付量は40〜3
00g/m2 、特に80〜200g/m2 が好ましい。
この目付量が40g/m2 未満の場合は、強力が不足
し、反対に300g/m2 を超えた場合は重くなり、作
業性が低下して好ましくない。なお、複合繊維の配列
は、方向性の少ないランダム配列および直交配列が好ま
しい。
伸法または紡糸同時延伸法を利用したスパンボンド法が
採用されるが、上記の不織布を得るためにはノズル剪断
速度を1000〜4000秒-1に設定する必要があり、
特に1000〜2500秒-1が好ましい。すなわち、従
来の常識とされていた6000秒-1に比して低く設定さ
れる。上記の剪断速度が1000秒-1未満の場合は、紡
糸工程や延伸工程において糸切れが発生したり、得られ
た複合繊維の繊度斑が大きくなったりする。反対に40
00秒-1を超えた場合は、ノズル直下において孔曲がり
吐出が生じたり、ノズル径と糸径との比率で定義される
ドラフト率が不十分になって複屈折率が0.15未満に
なったりしてこの発明の目的が達成されない。
は、紡糸工程に続く延伸工程における延伸倍率が4.0
〜6.0倍、好ましくは4.5〜5.5倍に設定され
る。この延伸倍率が4.0倍未満の場合は、所望の繊維
強力が得られず、反対に6.0倍を超えた場合は、延伸
工程最後の繊維速度が1500m/分を超える結果にな
り、複合繊維を堆積してウエブを形成する際、直交配列
が困難になる。
ポリエチレンテレフタレートを芯成分とし、融点200
〜230℃のポリエステルを鞘成分とする芯鞘構造の複
合繊維で構成されるので、上記の複合繊維からなるウエ
ブを200〜230℃に加熱して複合繊維の交差部を熱
融着することができ、この熱融着の際に芯成分を熱劣化
させることがなく、高温アスファルト(温度190〜2
10℃)やウレタンを含浸させる際にも、芯成分が損傷
されず、強力が保存される。また、上記複合繊維の芯鞘
比率が5/5〜9/1、繊度が8〜18デニールである
ため、繊維強力および複合繊維相互間の接着強力のバラ
ンスが良好であり、不織布としての強力とモジュラスが
高く、かつ複合繊維相互間に適度な空隙を有し、アスフ
ァルトの含浸が容易である。
複屈折率が0.15以上、好ましくは0.15〜0.1
9、特に好ましくは0.15〜0.18のポリエチレン
テレフタレートを芯成分とし、融点200〜230℃の
ポリエステルを鞘成分とし、芯鞘比率が5/5〜9/
1、繊度8〜18デニールの複合繊維からなる不織布が
得られる。そして、上記複合繊維がノズル剪断速度10
00〜4000秒-1の条件で紡糸されるので、複合繊維
であるにもかかわらず、延伸時の糸切れが少なく、かつ
繊度斑が少なくなり、生産性が向上する。また、上記の
とおりノズル剪断速度を1000〜4000秒-1に設定
し、かつ延伸倍率を4.0〜6.0倍に設定するので、
充分な繊維強力が得られ、しかも延伸後の複合繊維の最
終引取り速度を1500m/分以下に抑えることがで
き、そのためウエブとして堆積する際、直交配列が容易
となる。
(固有粘度0.64)を使用し、鞘成分としてポリエチ
レンテレフタレート、イソフタル酸およびブタンジオー
ルのブロック共重合体を使用し、芯鞘比率8/2の複合
繊維からなる不織布を製造した。すなわち、上記のポリ
マーを277℃で溶融し、図1に示す多孔ノズル1から
吐出し、紡糸筒2で冷却固化し、得られた複合繊維糸条
3を紡糸引取りロール5により引取り、予熱ロール6、
7、8で予熱し、次いで延伸ロール9、10、11、1
2との間で5倍に延伸し、電気開繊装置14で開繊し、
エアサッカー14で牽引してネットコンベヤ15上に堆
積した。
速度を1.33g/分・孔に、紡糸引取りロール5の引
取り速度を200m/分に、予熱ロール6、7、8によ
る予熱温度を85℃に、延伸ロール9による延伸倍率を
5倍にそれぞれ統一し、ノズル孔径、ノズル剪断速度お
よびノズルドラフト(紡糸引取りロール5の周速度と吐
出線速度との比率)を下記の表1に示すように変更して
実施例1〜3および比較例1、2の合計5種類のウエブ
を試作した。
ウエブを製造する際、延伸時の糸切れ本数(ノズル1個
当たり)を比較した。また、得られたウエブから複合繊
維を取出し、その単糸繊度および単糸強力を測定し、更
に芯成分の複屈折率(Δn)を測定した。その結果を下
記の表2に示す。ただし、複屈折率は、不織布から単糸
を引き抜き、コンペンセータ法により、10×20倍の
偏光顕微鏡を用いて測定した。また、単糸強力は引張り
試験器(オリエンテック社製、「テンシロンUTM−II
I L」)を使用し、チャック間距離20mm、引張速度2
0mm/分で測定した。ただし、試料数は10である。
発明の実施例1、2、3は、いずれも糸切れが少なく、
単糸強力に優れている。特に実施例2および実施例3
は、ノズル剪断速度を2100〜1500秒-1に、ノズ
ルドラフトを28〜40の範囲に調整したので、糸切れ
が非常に少なく、糸質も良好であった。これに対し、比
較例1はノズル剪断速度が過大であるため、複屈折率が
0.143となり、また比較例2はノズル剪断速度が過
小であるため、複屈折率が0.137となり、いずれも
糸切れが多く、単糸強力も低くなった。
ウエブをネットコンベヤ15上に堆積する際、エアサッ
カー14を前後左右に振って繊維方向がほぼ直交するよ
うに、かつ目付量が120g/m2 となるように重ね、
これを温度240℃の熱風で処理して鞘成分を軟化さ
せ、次いでローラでプレスして複合繊維の交差部を接着
し、不織布とし、その乾強度(DT)および5%伸長時
応力(ST)を測定した。その結果を下記の表3に示
す。ただし、上記の乾強度(DT)および5%伸長時応
力(ST)は、引張試験機(オリエンテック社製、「テ
ンシロンUCT−500」)を使用し、チャック間距離
10cm、チャック掴みしろ5cm、引張り速度200mm/
分で測定した。なお、表中の(T)は縦方向の測定値
を、(W)は横方向の測定値をそれぞれ示す。
の実施例1〜3は、いずれも高モジュラス、高強力を有
していた。これに対して比較例1および2は、いずれも
低強力の不織布であった。
0.15以上のポリエチレンテレフタレートを芯成分と
し、融点200〜230℃の熱可塑性ポリマーを鞘成分
とし、芯鞘比率が5/5〜9/1、繊度8〜18デニー
ルの芯鞘構造の複合繊維からなる不織布であるから、繊
維強力および複合繊維相互間の接着強力のバランスが良
好であり、不織布としての強力とモジュラスが高く、し
かも耐熱性に優れ、不織布内に適度な空隙を有し、アス
ファルトの含浸が容易であり、特にアスファルトルーフ
ィングやタフテッドカーペットの基布として好適であ
り、製造時の糸切れも少なく、生産が容易である。
チレンテレフタレートを芯成分とし、融点200〜23
0℃のポリエステルを鞘成分とし、芯鞘比率が5/5〜
9/1の芯鞘構造を有する繊度8〜18デニールの複合
繊維を直接紡糸延伸法で製造し、得られた複合繊維をウ
エブ状に堆積し、このウエブを熱風で処理してウエブ中
の複合繊維の交差部を融着する不織布の製造法におい
て、上記複合繊維の紡糸をノズル剪断速度1000〜4
000秒-1の条件で行い、延伸を延伸倍率4.0〜6.
0倍で行う方法であるから、上記請求項1記載の不織布
を製造することができ、しかも複合繊維であるにもかか
わらず、延伸時の糸切れが少なく、かつ繊度斑が少なく
なり、生産性が向上し、しかも延伸後の複合繊維の最終
引取り速度を1500m/分以下に抑えることができ、
そのためウエブとして堆積する際、直交配列が容易とな
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 芯成分と低融点の鞘成分とからなる芯鞘
構造の複合繊維をウエブ状に堆積し、上記鞘成分を溶融
して得られたスパンボンド不織布であり、上記の複合繊
維が複屈折率0.15以上のポリエチレンテレフタレー
トを芯成分とし、融点200〜230℃のポリエステル
を鞘成分とし、芯鞘比率が5/5〜9/1、繊度8〜1
8デニールであることを特徴とする不織布。 - 【請求項2】 ポリエチレンテレフタレートを芯成分と
し、融点200〜230℃のポリエステルを鞘成分と
し、芯鞘比率が5/5〜9/1の芯鞘構造を有する繊度
8〜18デニールの複合繊維を直接紡糸延伸法で製造
し、得られた複合繊維をウエブ状に堆積し、このウエブ
を熱風で処理してウエブ中の複合繊維の交差部を融着す
る不織布の製造法において、上記複合繊維の紡糸をノズ
ル剪断速度1000〜4000秒-1の条件で行い、延伸
を延伸倍率4.0〜6.0倍で行うことを特徴とする不
織布の製造法。
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JP7387894A JP3240819B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 不織布及びその製造法 |
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