JP3579867B2

JP3579867B2 - スパンレース不織布の２次加工方法

Info

Publication number: JP3579867B2
Application number: JP2000068499A
Authority: JP
Inventors: 由光斉藤
Original assignee: 株式会社ヤマサもみ企画
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-03-13
Also published as: JP2001254254A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、スパンレース不織布の２次加工方法に関する。この２次加工方法は、衣料、袋物雑貨、身の廻り品、履物、文房具、家具・車両用シート及び内装材、テープ、ワイピングクロス当に用いられる基材になる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、不織布や編織布の２次加工として、染色や樹脂加工等の仕上加工では、できるだけ縦方向の張力を小さく、横方向は拡大していた。また、その基材自体の改質として、ニードルパンチングやウォーターゼットによる小孔及び縞筋、その他繊維の疎密部を目立たなくするための外観の改良及び感触や風合いの改良として揉み加工及び樹脂加工が施されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のスパンレース不織布は、一般に高圧水流のパンチング筋（縞筋）及び小穴が目立ち繊維組織の疎部（厚薄部）があったが、この状態は従来の方法でも少し改良されるように考えられたが、効果はほとんどなかった。そこで、従来の樹脂加工や揉み加工、バッフィング加工等の方法を実施する前に、予め原反不織布の欠点を可及的に小さく、あるいは、ほぼ解消しておくことを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
横幅を収縮さすために、従来の方法とは逆ともいえる思考で、機械的に、スパンレース不織布を長尺方向（以下、縦ともいう）、すなわち、機械の移送方法に張力をかけて延伸すると、幅（以下、横ともいう）は、収縮し、欠点の小孔、縞筋が目立ちにくくなり、疎密部は均整化される。
このように、幅を収縮するために、適度な伸張（引張）力を加えて、セットすることを２次加工の主要手段とし、加工体としての形状保持性や付加価値を高めるための補助手段として、樹脂加工、染色・印刷等の着色加工、揉み・皺付加工等を施すものである。
【０００５】
スパンレース不織布（以下、これを加工する場合は、加工した加工体に対して、「原反」あるいは「基材」と略す。）は、加工体にして利用する前提において、材料及び構成に限定条件がある。すなわち、繊度は０．５〜５デニール、繊維長は１０〜５０mmの種子毛繊維若しくは靱皮繊維が８０％以上のウェッブとし、この表裏両面に高圧水流を吹付け、繊維を３次元的に交絡し、厚みを０．３〜３．０ｍｍ、重さ８０〜３００ｇ／ｍ² の範囲で、所期の目的に応じて任意に設定した基布を用いる。この範囲外の薄く、繊維目付の小さいものは、本発明の産業上の利用分野には適さない。
【０００６】
上記の基材の外観及び繊維の疎密度の均整化のため、湿潤加工後に基材の縦方向に引張力を加え縮幅させる。そして、所期の状態になった時点でセットする。これが２次加工である。手段を達成するための機械構成は、基本的には、基材の巻出機（巻戻機ともいう）、湿潤加工機（パデイング等の染色加工機）、ヒートセッター（加熱ドラム、加湿・加熱機、乾燥機等）、ガイドロール、クロスガイダー、テンション調整（ダンシング）ロール、巻取機及び張力、伸び、密度、重量、厚さ、検尺等を具備したものであれば、加工機として利用できる。
【０００７】
また、染色、若しくは樹脂加工と伸張及び縮幅を同時加工するものとして、巻出機とヒートセッター間に、ウインス、ジッガー、液流染色機、あるいは樹脂液含浸・樹脂液コーティング等の樹脂加工処理機、樹脂液凝固槽及び乾燥機等を配備し、これを利用して加工することによって縦伸び、横収縮の加工を同時的に行い得る。
【０００８】
各種計測器による管理は、加工する基材の物性、例えば、上記した基材のある選定したものを、予め検討し、条件範囲を選んで、生産の条件に適合させていくものである。
【０００９】
例えば、綿１００% の原反（基材）、重量１２０g/ｍ²のものについて、縦方向の引張り強さと伸び率の関係は、表１のとおりである。
【表１】

【００１０】
表１で、この試料は５０％伸張しても切断しないことが分かり、幅収縮による表面の均整度の問題になる。但し、容態（肉眼）試験判定では、この５０％延伸がなし得る限界内と判断した。湿潤や染色加工したものは、縦の切断強さは、繊維が膨潤し、幅方向に収縮して、繊維の絡みをよくし、かつ配向して強度を増している。
【００１１】
次に、所定伸張時における幅の収縮率をみた。
それが表２である。
【表２】

【００１２】
幅の収縮ということを主眼として、ウインスにおいて染色加工を行った。張力調整付乾燥機で乾燥し、ヒートセットした。その結果、４色について、各５００ｍ、縦伸びの平均値は６２０ｍとなった（２４％増）。幅の収縮平均値は、元幅７５０ｍｍ（元幅は、元幅を半裁したもの１５００ｍｍ／２）が、６００ｍｍになった（20％減）。すなわち、幅を収縮さすために引張力を加えることによって、縦伸びはあるが、縦・横の増減率は、比較的近い範囲であることが分かった。このことは、［表１］及び［表２］の実験データーが示しているように、繊維及び繊維組織の変形の自由度の範囲内で行われ、ある程度整理されて行き、ランダムな繊維の疎密も均整化されてきていると考えられ、感触としては、ボリウム感を与えるものとなる。
【００１３】
基材の繊維の構成は、記述したとおりであるが、化繊及び合成繊維が、１０％程度混在すると、湿潤し、１５％以上伸長すると、繊維の種類によって外観は異なるが、収縮皺筋が明瞭に現れてくる。すなわち、繊維の湿潤時の収縮率が異なるからである。繊維の混在率が２０％になると前記の現象は顕著になり、実用性からみて、この程度を以って限界となる。
【００１４】
基材を湿潤し、伸長し、セッティングした後の伸び率は、表１における染色加工品にみられるように、可成り（1/3 以上）小さくなるが、これを樹脂加工すると、当然に、繊維の自由度は拘束され、伸び率は小さくなる。この現象により、縦伸びが小さいものでなければならないような製品、例えば、テープ類のような場合は、伸張し、かつ樹脂加工したものが適当なものになってくる。このような製品は不織布を利用したものとしては今までなかった。
【００１５】
次に剛軟度の変化をみた。その１例が表３である。
【表３】

【００１６】
【実施例】
以下、本発明のスパンレース不織布の２次加工方法について、実施の態様について説明する。
【００１７】
実施例１
本実施例１は、ノンホルマリンで硬仕上加工により、芯地やテープに用いられるものに関する。
綿１００％、目付１２０ｇ／ｍ²のスパンレース不織布（例えば、日清紡績株式会社製、オイコスＣＰ１１２０１５００）を熱反応型水溶性ウレタン（第一工業製薬株式会社製、エラストロンＨ−３固形分・約２５％）２０％に、架橋剤（第一工業製薬株式会社製、エラストロンキャタリスト３２）０．７％をブレンドし、パディングし、８０％のピックアップとし、ガイドロール、張力調整機等を具備している熱風乾燥機で、１００℃±２℃で２分間、張力を加えながら乾燥し、さらに１６０℃±２℃で２分間キュアリングし、横幅を２５％収縮し、縦の伸び率を約３０％になるようにセットする。この加工品の表面は、シリンダー型ドライヤあるいは、型押しロール間を通過して整える。このようにすると原反の高圧水流パンチング穴や縞筋、畝状皺模様はほとんど認められなくなる。この場合、パンチングの横孔や縞筋は単位面積当たり原反の２５％程度増加する。また、このようにした製品は、寸法安定性がよく、不織布類では、利用されたことのなかったテープ類に利用できる。そのほか、芯地として、また書籍やアルバム等の表紙、あるいは画材用、シール印刷用にも用いられる。
【００１８】
上記事例において、熱反応型水溶性ウレタンのソフトタイプ（エラストロンＥ３７）５％、ポリビニルアルコール（アセチル基の残在６０％：水に不溶、それ以下の残存は水可溶性になる）５％ブレンドして、同上加工処理したものは、水の吸水性がよく、ワイピングクロスとしての利用に適したものになる。
【００１９】
実施例２
本実施例２は、溶剤型ポリウレタン溶液に基材を含浸し、含浸液に対し、非溶媒（水）凝固し、繊維間の樹脂分をマイクロポーラス化し、乾燥し、バッフィングし、スエードとするものである。基材としては、目付２００ｇ／ｍ²（例えば、実施例１と同一メーカー、オイコスＣＰ１２００１５００）を用いる。加工用樹脂は、ポリウレタン溶液（例えば、大日精化工業株式会社製、レザミンＣＵ−４２２２・エステル製・ソフトタイプ）３０部と同溶液（例えば、同社製・レザミンＣＵＳ−１００・エステル型・標準よりややソフトタイプ）７０部、着色剤（白色、同社製、セイカセブンＢＳ１００１）５部、表面処理した極微細炭酸カルシウム（白石工業株式会社製、白艶華ＣＣ）１部、繊維素超微粉末１部、溶剤（ディメチルフォルムアミド）３００部を十分にブレンドし、ガイドロールを付設した凝固用水槽に供給し、スクイズロールで絞り、ピックアップを１００％とし、ガイドロールを具備している水洗用水槽に導き、含浸液を凝固し、溶剤分がなくなるまで水洗し、シリンダー型乾燥機で予備乾燥する。次に、熱風循環型乾燥機で９０℃〜１１０℃で張力を調整しながら横幅を１５％収縮し、縦の伸び率を約１５％程度にセットして巻取る。この場合、パンチングの横孔や縞筋は単位面積当り原反の１５％程度増加する。これを、バッフィングあるいはサンディングしてスエードとする。ソフト感をより与えるには、揉み機やエアータンブラーを用いたり、タッピングしたり、ノズル絞り、皺付加工機等を用いて柔軟化したり、皺付加工をする。このようにして、製造されたものは、椅子張り、クッション、衣料、履物、その他の雑貨類等に用いられる。
【００２０】
実施例３
本実施例３は、乾式樹脂コーティング加工に関する。加工用基材としては、綿９０％、３デニールのポリプロポレン繊維１０％の組成で目付150ｇ／ｍ²のものを用いる。
加工用樹脂は、実施例１と同じシリーズのもので、ウレタン（エシストロンＣＴ４）１００部、架橋剤（エラストロンキャタリスト３２）３部、水１０部をよくブレンドし、８０メッシュ四角形（ダイレクト）ロールでプリントし、横幅を１６％収縮し、縦の伸び率を１５％程度の伸張になるよう張力をかけながら、１００℃±２℃で３分、１６０℃±２℃で３分乾燥し、キュアリングして巻取る。この場合、パンチングの横孔や縞筋は単位面積当り原反の約１６％増加する。表面の仕上加工は、バッフィングしたり、柄模様を印刷したり、揉み加工をしたりして使用目的に応ずるような加工法を選定する。この製品を素材にしたものは、衣料、帽子、手袋、袋物、スリッパ、書籍のカバー類、テーブルセンター、コースター等に利用できる。
【００２１】
上記実施例１、２、３の仕上加工前のもの若しくは類似加工品について、実施例２の類似ポリウレタンで１００％モジュラス２０〜８０ｋｇ／ｃｍ²のものを選んで、所定の配合組成として０．２以上、約１．０ｍｍ程度の厚さに、ナイフあるいはロールコーター（一部を切欠したコンマ状ロール）等を用いてコーティングし、水槽中に導いて、マイクロポーラス状の凝固膜層をつくり、これを中間層として、その上にグラビヤロール、ナイフロール等を用いて表面加工し、あるいは、離型紙上にポリウレタンやその他のポリマーの薄膜をつくり、これを転移法によって中間層上に表皮として構成することもできる。このものは、表皮（銀面）付の人工皮革もいえる。
【００２２】
以上、スパンレース不織布自体の疎密及びパンチング孔や縞筋を調整し、整理し、外観を改良し、これに樹脂加工を施した場合の実施例を示したが、これに若干、実施の態様について付言する。
【００２３】
まず、スパンレース不織布を構成する素材について言えば、その繊度及び繊維長は、種子毛繊維や靱皮繊維そのものには、ある限度があって、その中から既述したものを選ぶようにした。混繊する化学繊維及び合成繊維も、その繊度や長さも基材の繊維とほぼ同じ物が、違和感のない仕上りとなるので適当している。そして、これらの混繊比率を２０％以下としたものは、本発明の加工条件では、外観に悪影響を及ぼさないとみられる試作データからである。
【００２４】
加工方法に関して、樹脂液の塗工厚み、塗工量、張力等については、デジタル表示あるいは自動調整できるようになっている繊維加工機械や合成皮革、人工皮革製造設備が利用できる。但し、加工条件の設定は、実験室的に、また試作によって行われるが、基材そのものの外観、厚み、繊維の疎密度には若干のバラツキは避けられず、実務上は外観の目視判定によって、加工時には微調整が必要である。基材の縦方向の引張強さと伸び、幅（横方向）の収縮率、これらと表面の均整度の関係をあらかじめ、実験や試作でデータを集積しておれば加工時における微調整は容易である。引張強さが検出されておれば、横幅の収縮率を調整し得る。厚みの変化率、単位重量変化率を知ることも２次データとして参考になる。
【００２５】
加工用の主材料としての合成樹脂は、前記実施例に述べたような繊維加工用の水溶性レジン及びエマルジョン等耐水性を良くし得るものであれば、選定して使用出来る。溶剤型のコーティング用、非溶媒凝固タイプレジン等は、合成皮革および人工皮革に利用し得るものであれば、モジュラスを剛軟度の一つの目安として選び、その他の物性は、使用目的に応じて選定していくことができる。合成樹脂用各種添加剤も、その利用分野で類似事例の中から選べる。
【００２６】
【発明の効果】
基材の加工において、繊維組織の変形に無理のない自由度の許容範囲内で、湿潤加工し、基材を膨潤し、縦方向に引張力を加えることにより、基材の繊維を配向し、物理的に横方向を収縮し、繊維の疎密を均整化し、基材製造時のパンチング孔や縞筋等を補修し、外観を良くし、ボリュウム感を与えることができた。また、染色加工、着色加工や樹脂加工を施すことによって製品の付加価値を高め、成形加工品としての用途の拡大が図れる素材とすることができた。

Claims

繊度０．５〜５デニール、繊維長１０〜５０ｍｍの種子毛繊維若しくは鞁皮繊維を８０重量％以上からなるウェッブの表裏両面に高圧水流を吹きつけ、繊維を３次元的に交絡し、厚みが０．３〜３．０ｍｍ、重さが８０〜３００ｇ／ｍ² の範囲内になるように製造されたスパンレース不織布を基材として、これを湿潤加工し、基材を膨潤させて巻出機と巻取機、あるいは両機間に張力調整機、または繊維シート状物加工処理機等で構成する装置において、張力を加えながら移送し、若しくは、それらの装置において加工処理を行い、基材の長尺方向に１０％以上、基材の切断伸び率の５０％以内の範囲で伸張し、幅方向に少なくとも７％以上、ないし長尺方向と同程度、若しくはそれ以上収縮させて基材の繊維の絡みをよくし、かつ配向して強度を増し、ウェッブ作成時の横の加工孔や縞筋を単位面積当たり原反の７％ないし５０％集密化し、かつウェッブの集積の疎部も高密化し、ボリュウム感を与えて、ヒートセットしたことを特徴としたスパンレース不織布の２次加工方法。
基材の加工装置及び加工処理において、ウィンス、ジッガー、液流染色機等を利用して、精練染色加工、または樹脂加工を行い、若しくは両方の加工を行い、基材を長尺方向に伸張し、幅方向に収縮加工をしてヒートセットしたことを特徴とする請求項１のスパンレース不織布の２次加工方法。
合成樹脂液コーティング機、または浸漬加工機と、水槽等よりなる設備を用いて、基材のスパンレース不織布に合成樹脂液含浸若しくは含浸と膜状物形成の造面樹脂加工を行い、所定の伸張をし、幅方向に収縮加工を行いヒートセットすることを特徴とした請求項１のスパンレース不織布の２次加工方法。
前記請求項２または請求項３の２次加工方法の２次加工スパンレース不織布を常温または加熱あるいは乾燥時にタッピング、タンブリング、絞り、摺動等の機械揉み加工を行い、あるいはサンディングやバッフィング等により柔軟化し、若しくは起毛し、あるいは皺付等の仕上げ加工を行い外観や感触を改善したことを特徴としたスパンレース不織布の２次加工方法。