JP3688882B2

JP3688882B2 - 成形可能な繊維シート及びこれを成形した成形体

Info

Publication number: JP3688882B2
Application number: JP06043398A
Authority: JP
Inventors: 清隆川居
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: JPH11241262A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は成形可能な繊維シート及びこれを成形した成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農園芸の分野において使用されている育樹ポット又は育苗ポットとしては、例えば、ピートモス、再生紙、塩化ビニル樹脂、或いはポリエチレン樹脂などからなる成形鉢などが使用されていた。これらの成形鉢の中で、ピートモスや再生紙からなる成形鉢は水によって鉢形状を維持することが困難になり、鉢としての働きをすることができない場合があった。
【０００３】
これに対して、塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂などからなる成形鉢は水による悪影響のないものである。一般的に成形鉢中で成育させた苗木は根が成形鉢全体を占めてしまう前に、成形鉢から取り出されて畑地等へ移植され、不要となった成形鉢は再度利用されるが、何度も再利用しているうちに破損した成形鉢を処分するには焼却するか、産業廃棄物として廃棄するかである。前者の場合には有害なガスを発生したり、ダイオキシンを発生させるなどの可能性や、焼却炉を損傷するという問題があり、後者の場合には、廃棄場所が十分に確保されていないという問題があった。
【０００４】
また、ピートモスや再生紙からなる成形鉢や塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂などからなる成形鉢に共通して、苗木を成形鉢から取り出して移植する作業は多大な労力を要し、また移植の際に苗木の根を傷つけ、移植後の成育性が悪くなるという問題があった。
【０００５】
そのため、天然繊維や再生繊維と生分解性樹脂とから構成される不織布を成形した成形鉢が提案されている（特開平８−３３４３１号公報）。この成形鉢は成形鉢ごと畑地等へ移植すれば成形鉢が自然に分解されるため、移植作業の労力を軽減でき、苗木の根を傷つける心配もなく、更には成形鉢の処分という問題も生じないものである。しかしながら、このような天然繊維や再生繊維と生分解性樹脂とから構成される不織布は成形性が悪く、成形鉢を製造すること自体が困難であった。
【０００６】
他方、商品を梱包した際に商品が位置ずれして損傷したり、見栄えが悪くならないように、商品を収納可能な形状の窪みを有する充填材が使用されている。この充填材としてもプラスチックからなるものが使用されているため、上述の成形鉢と同様に廃棄処分に関する問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、成形性及び廃棄の点で優れる成形可能な繊維シート、及びこれを成形した成形体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の成形可能な繊維シートは、ポリブチレンサクシネートである融着可能な合成生分解性樹脂成分のみからなる合成生分解性ステープル繊維Ａが１０〜８０ｍａｓｓと、この融着可能な合成生分解性樹脂成分の融点よりも２０℃以上高い融点を有する合成生分解性樹脂成分であるポリ−Ｌ−乳酸を含む成分からなる合成生分解性ステープル繊維Ｂが９０〜２０ｍａｓｓとからなり、繊維Ａ及び繊維Ｂの線密度が０．０５〜５．５ｍｇ／ｍであり、繊維Ａ及び繊維Ｂの繊維長が２０〜１１０ｍｍである繊維ウエブを形成した後、絡合して得られた不織布である。そのため、この成形可能な繊維シートを成形すると、合成生分解性繊維Ａによって融着でき、しかも合成生分解性繊維Ｂは繊維形状を維持することができるため、収縮することなく成形体を製造することができる。なお、合成生分解性繊維を組み合わせており、合成生分解性繊維の表面が滑らかで繊維の自由度がより高いためか、天然繊維や再生繊維などのみからなる繊維シートを成形した場合と比較して、成形性が飛躍的に向上した。更には、合成生分解性繊維を含み自然に還元することができるため、廃棄の点においても優れている。
【０００９】
本発明の成形体は上記の成形可能な繊維シートが成形されたものであるため、表面状態の優れるものであり、しかも廃棄の点においても優れるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の合成生分解性繊維Ａ（以下、単に「生分解性繊維Ａ」ということがある）は成形時に融着する働きをするため、融着可能な合成生分解性樹脂成分（以下、「融着成分」ということがある）を含んでいる。この融着成分は、融着性に優れるように、生分解性繊維Ａの表面全部を占めており、この生分解性繊維Ａの表面全部を占めている態様としては、生分解性繊維Ａが融着成分のみからなる態様である。
【００１１】
この融着成分としては、例えば、ポリ（α−ヒドロキシ酸）（例えば、ポリグリコール酸、ポリ−Ｌ−乳酸など）、ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、β−ヒドロキシ酪酸−βヒドロキシ吉草酸共重合体など）、ポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ−β−プロピオラクトン、ポリ−ε−カプロラクトンなど）、ポリアルキレンジカルボキシレート（例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ブチレンサクシネート−ブチレンアジペート共重合体など）があるが、生分解性繊維Ａにはポリブチレンサクシネートが適用される。
【００１２】
なお、本発明における融点は、示差熱量計を用い、昇温温度２０℃／分で、室温から昇温して得られる融解吸収曲線の極値を与える温度をいう。
【００１３】
他方、本発明の合成生分解性繊維Ｂ（以下、単に「生分解性繊維Ｂ」ということがある）は、成形時に収縮しないように繊維形状を維持する。そのため、生分解性繊維Ｂは生分解性繊維Ａの融着成分の融点よりも２０℃以上（好ましくは３０℃以上、より好ましくは４０℃以上）高い融点を有する合成生分解性樹脂成分（以下、「形状維持成分」ということがある）を含んでいる。
【００１４】
この形状維持成分は熱によっても形状が変化しにくいように、繊維断面における形状維持成分の重心が繊維軸と略一致するのが好ましい。この繊維断面における形状維持成分の重心が繊維軸と略一致する態様としては、例えば、（１）生分解性繊維Ｂが形状維持成分のみからなる態様、（２）１つ以上の形状維持成分が形状維持成分以外の樹脂成分（好適には生分解性樹脂成分）で被覆されており、この形状維持成分の重心が繊維軸と一致する態様（つまり、芯鞘型又は海島型）、（３）１つ以上の形状維持成分以外の樹脂成分（好適には生分解性樹脂成分）が形状維持成分で被覆されており、この形状維持成分の重心が繊維軸と一致する態様（つまり、芯鞘型又は海島型）であることができる。
【００１５】
この形状維持成分も前述の融着成分と同じ樹脂からなることができるが、生分解性繊維Ｂにはポリ−Ｌ−乳酸が適用される。なお、本発明において形状維持成分は生分解性繊維Ｂを構成する生分解性樹脂成分の中で、最も融点の高い生分解性樹脂成分をいう。
【００１６】
より具体的には、生分解性繊維Ａの融着成分がポリブチレンサクシネートからなる場合には、生分解性繊維Ｂの形状維持成分はポリ−Ｌ−乳酸からなる。
【００１７】
なお、生分解性繊維Ｂの形状維持成分がポリ−Ｌ−乳酸であると、例えば、生分解性繊維Ｂの線密度や結晶化度などを調節することにより分解速度を調節することができ、しかも剛性に優れ、成形後の保形性に優れているため、好適に使用できる。例えば、成形鉢においては、苗木を育成する段階においては鉢形状を維持し、成形鉢ごと畑地等に移植した場合には苗木の根の成長を妨げないように速やかに分解する必要があるが、このポリ−Ｌ−乳酸は分解速度を適宜調節できるため、この要求を満足させることができる。また、この成形鉢用に成形可能な繊維シートを使用する場合、根の成長を妨げないように、生分解性繊維Ｂはポリ−Ｌ−乳酸のみからなるのが好ましい。
【００１８】
この好適であるポリ−Ｌ−乳酸を形状維持成分として含む生分解性繊維Ｂを使用する場合、ポリ−Ｌ−乳酸の融点が１７８℃程度であるため、ポリ−ε−カプロラクトン又はポリブチレンサクシネートを融着成分とする生分解性繊維Ａを使用するのが好ましく、ポリ−ε−カプロラクトンの融点は６０℃程度と低く、耐熱性の点で不十分な場合があるため、ポリブチレンサクシネートを融着成分とする生分解性繊維Ａを使用する。
【００１９】
このような生分解性繊維Ａ及び生分解性繊維Ｂの線密度は、０．０５〜５．５ｍｇ／ｍを使用することができる。また、生分解性繊維Ａ及び生分解性繊維Ｂの繊維長も、成形性に優れるようにステープル繊維、特に繊維長２０〜１１０ｍｍのステープル繊維を使用するのが好ましい。
【００２０】
このような生分解性繊維Ａ、Ｂは常法の溶融紡糸法、複合紡糸法、混合紡糸法、或いはこれらの方法を適宜組み合わせることにより容易に紡糸でき、また市販されているため容易に入手可能である。
【００２１】
本発明の成形可能な繊維シートは上述のような生分解性繊維Ａと生分解性繊維Ｂとを含むものであるが、生分解性繊維Ａは融着性に優れるように、１０ｍａｓｓ％以上含んでおり、成形時に収縮しにくいように、８０ｍａｓｓ％以下である。より好ましくは２０〜６０ｍａｓｓ％である。他方、生分解性繊維Ｂは成形時に形状を維持できる（収縮しにくい）ように、２０ｍａｓｓ％以上含んでおり、成形性に優れるように、９０ｍａｓｓ％以下である。より好ましくは４０〜８０ｍａｓｓ％である。
【００２２】
本発明の成形可能な繊維シートが上述のような生分解性繊維Ａと生分解性繊維Ｂのみからなると、成形後における水による保形性の低下も生じないものである。なお、本発明の成形可能な繊維シートは上述のような生分解性繊維Ａと生分解性繊維Ｂ以外に、成形体に必要とされる物性を低下（例えば、水による保形性の低下）させない範囲内で、例えば、綿、麻、羊毛、獣毛、絹などの天然繊維、レーヨン繊維などの再生繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、或いは前記の生分解性繊維Ａ又は生分解性繊維Ｂに該当しない合成生分解性繊維を混合することができる。
【００２３】
本発明の繊維シートの態様としては、繊維の融通性が高く、成形性に優れている不織布である。
【００２４】
この不織布の製造方法について簡単に述べる。まず、上述のような生分解性繊維Ａ及び生分解性繊維Ｂ（必要であれば他の繊維も）を準備する。次いで、例えば、カード法、エアレイ法などの乾式法、又は湿式法により繊維ウエブを形成した後、水流絡合法、ニードルパンチ法を単独で、又は併用することにより不織布を製造することができる。水流絡合法やニードルパンチ法により絡合した不織布は繊維の融通性があり、成形しやすいため好適である。
【００２５】
この好適であるニードルパンチによる絡合条件としては、針密度５０〜２００本／ｃｍ²程度で絡合し、流体流による絡合条件としては、ノズル径０．０５〜０．３ｍｍ、ピッチ０．２〜３ｍｍで一列又は二列以上に配列したノズルプレートから、圧力０．１〜３０ＭＰａの流体を噴出して絡合する。
【００２６】
また、形成方法の異なる繊維ウエブを積層（例えば、湿式ウエブと乾式ウエブの積層）したり、繊維配合の異なる繊維ウエブを積層するなど、異種の繊維ウエブを積層した後に上述と同様の方法により結合して、不織布を製造することもできる。
【００２７】
このようにして不織布を製造することができるが、不織布の面密度や厚さは成形して形成する成形体によって異なる。例えば、不織布を成形鉢に成形する場合には、面密度が２０〜５００ｇ／ｍ²で、厚さが０．０２〜１０ｍｍであるのが好ましく、不織布を商品の充填材に成形する場合には、面密度が５０〜５００ｇ／ｍ²で、厚さが０．０２〜１０ｍｍであるのが好ましい。
【００２８】
本発明の成形体は上述の成形可能な繊維シートを成形したものであるため、表面状態に優れ、しかも自然に還元することができるため、廃棄の点においても優れたものである。特に、ポリ−Ｌ−乳酸を形状維持成分とする生分解性繊維Ｂを含む繊維シートを成形した成形体は、ポリ−Ｌ−乳酸繊維の剛性により保形性に優れ、しかも使用用途によって分解速度が調節されたものである。
【００２９】
この成形体の形状は成形体の使用用途によって適宜設定される。例えば、成形体を成形鉢として使用する場合には植木鉢の形状であり、商品（例えば、薬剤、化粧品、カメラなどの精密機器、食器、玩具、ハム、お菓子、酒類など）を梱包する際の充填材として使用する場合には、その梱包する商品が実質的に移動しない状態で収納できる形状である。
【００３０】
この成形体の成形方法としては、例えば、前述のような成形可能な繊維シートに加熱と加圧を同時に実施して、又は加熱後に加圧を実施することにより成形することができる。なお、加熱は熱風貫通式熱処理器やシリンダ接触型熱処理器などにより実施することができ、加圧は一対の金型や真空成形機を利用することにより実施することができ、加熱及び加圧は加熱可能な一対の金型により実施することができる。また、加熱温度や加圧圧力は成形可能な繊維シート、成形に使用する機械、成形の程度などによって変化するが、これらの条件は実験的に定めることができる。
【００３１】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３２】
【実施例】
（実施例１〜４、比較例１〜５）
表１に示すような繊維配合からなる繊維ウエブをカード機により開繊して形成した。次いで、これら繊維ウエブをそれぞれ針密度１８０本／ｃｍ²の条件で絡合して、面密度２５０ｇ／ｍ²、厚さ２．３ｍｍの不織布を製造した。
【００３３】
【表１】

【００３４】
次いで、これら不織布を表１に示すような温度に設定された熱風貫通式熱処理器により加熱した後、植木鉢の形状に成形できる一対の金型で加圧（展開率：１６０％、面圧力７８．５ｋＰａ）して、植木鉢形状を有する成形体を製造した。なお、展開率は、｛（成形後の表面積）／（成形前の表面積）｝×１００、から算出される値をいう。また、これら成形体の成形性及び形状保持性について表１に示した。
【００３５】
表１に示すように、本発明の不織布は成形性及び成形体の形状保持性に優れるものであった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の成形可能な繊維シートは、ポリブチレンサクシネートである融着可能な合成生分解性樹脂成分のみからなる合成生分解性ステープル繊維Ａが１０〜８０ｍａｓｓと、この融着可能な合成生分解性樹脂成分の融点よりも２０℃以上高い融点を有する合成生分解性樹脂成分であるポリ−Ｌ−乳酸を含む成分からなる合成生分解性ステープル繊維Ｂが９０〜２０ｍａｓｓとからなり、繊維Ａ及び繊維Ｂの線密度が０．０５〜５．５ｍｇ／ｍであり、繊維Ａ及び繊維Ｂの繊維長が２０〜１１０ｍｍである繊維ウエブを形成した後、絡合して得られた不織布である。そのため、この成形可能な繊維シートを成形すると、合成生分解性繊維Ａによって融着でき、しかも合成生分解性繊維Ｂは繊維形状を維持することができるため、収縮することなく成形体を製造することができる。なお、合成生分解性繊維を組み合わせており、合成生分解性繊維の表面が滑らかで繊維の自由度がより高いためか、天然繊維や再生繊維などのみからなる繊維シートを成形した場合と比較して、成形性が飛躍的に向上した。更には、合成生分解性繊維を含み自然に還元することができるため、廃棄の点においても優れている。
【００３７】
本発明の成形体は上記の成形可能な繊維シートが成形されたものであるため、表面状態の優れるものであり、しかも廃棄の点においても優れるものである

Claims

ポリブチレンサクシネートである融着可能な合成生分解性樹脂成分のみからなる合成生分解性ステープル繊維Ａが１０〜８０ｍａｓｓと、この融着可能な合成生分解性樹脂成分の融点よりも２０℃以上高い融点を有する合成生分解性樹脂成分であるポリ−Ｌ−乳酸を含む成分からなる合成生分解性ステープル繊維Ｂが９０〜２０ｍａｓｓとからなり、繊維Ａ及び繊維Ｂの線密度が０．０５〜５．５ｍｇ／ｍであり、繊維Ａ及び繊維Ｂの繊維長が２０〜１１０ｍｍである繊維ウエブを形成した後、絡合して得られた不織布であることを特徴とする成形可能な繊維シート。
請求項１に記載の成形可能なシートが成形されていることを特徴とする成形体。
請求項１に記載の成形可能なシートが植木鉢状に成形されていることを特徴とする成形体。
請求項１に記載の成形可能なシートが商品を収納可能な形状に成形されていることを特徴とする成形体。