JP4556263B2 - プリーツ加工ネット積層体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリーツ加工を施したネットと不織布とからなる、濾過材用途、クッション用途等に有用な形状保持性に優れた、空隙を有するプリーツ加工ネット積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリーツ加工されたネットやそれを用いた成形体としては、ポリエステル単一成分の繊維からなるマルチフィラメントをラッセル織りし、マルチフィラメントに接着剤を付着させた後にプリーツ加工を施し、形状を保持させたものや、モノフィラメントを編織したネットを接着剤でプリーツ状に固定させたものが知られている。
これらは主に網戸やエアコンのフィルター等に利用されているが、時間の経過と共に接着剤が脆化し、剥離が生じ、遂には脱落を起こす等の不具合があった。接着剤が脱落した上記ネット等は、形状保持性が低くなり、弱い風圧で容易に形状が変形したり、網目が外れたり、破損が生じる等の問題があった。
このように、繊維同士を接着剤によって接着させたネット及びその構造体は、長期間の使用が困難である。
また、特開平１０−８８４７０号公報には、安定したプリーツ形状を保持させるために、熱可塑性繊維糸からなるプリーツ布地体が開示されているが、この種のプリーツ布地体は、単層構造で網戸用途等に用いられるものであり、不織布等が組み合わされたものではない。
【０００３】
特開平１１−１７９１２１号公報、特開平１１−１９２４０６号公報等には、スパンボンド不織布やメルトブロー不織布、あるいはそれらの積層シートをプリーツ加工して成形したフィルター材が開示され、バッグフィルターや自動車用エアフィルター等として広く利用されるとしている。
この種のプリーツ構造体は、不織布をプリーツ加工することが特徴となっており、一定形状の保持が求められる用途には不向きであった。
【０００４】
不織布とネットを組み合わせた形態でプリーツ加工したものとしては、例えば特開平０４−３４６８０５号公報、特開平０４−３５４５０５号公報等に、熱融着性モノフィラメントと金属細線からなるネットと、不織布を熱融着させて一体化させた濾材が開示されている。
しかし、これらの技術においては、ネットと不織布が積層密着されてプリーツ加工されるので、ネットと不織布間の空隙が少なく、不織布とネットの間を利用して他の機能材料等を担持させることは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プリーツ加工されたネットと不織布とからなる、濾過材用途、クッション用途等に有用な形状保持性に優れた、他の機能材料等を担持させることが可能な空隙を有するプリーツ加工ネット積層体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意研究の結果、熱接着性繊維からなるネットをプリーツ加工し、この山部に不織布を貼り合わせることにより、良好な形状保持性とフレキシビリティーを有する積層体が得られるという知見を得、本発明を完成した。
本発明は、以下の構成を有する。
（１）繊度１００〜２５００ｄｔｅｘの熱接着性繊維が編織され、更に前記繊維の交点が熱接着されて形成される、目合い０．４〜３．０ｍｍのネットにプリーツ加工を施して得られるプリーツ加工ネットの少なくとも片面に、繊度０．１〜１００ｄｔｅｘの熱接着性繊維からなる不織布が熱接着によって積層されたプリーツ加工ネット積層体。
（２）プリーツ加工ネット及び不織布を構成する熱接着性繊維が、融点差１０℃以上を有する低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱接着性複合繊維である前記（１）項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（３）不織布を構成する熱接着性繊維が、長繊維である前記（１）項または（２）項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（４）不織布を構成する熱接着性繊維が、短繊維である前記（１）項または（２）項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（５）不織布が、多層構造であることを特徴とする前記（１）〜（４）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（６）空隙率が６０％〜９９．９％であることを特徴とする前記（１）〜（５）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（７）プリーツ加工ネットの長手方向の空隙率が、６０％〜９９．９％の範囲内で変化し、密度勾配を有することを特徴とする前記（１）〜（５）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（８）プリーツ加工ネットの長手方向の側面が、シール材でシールされていることを特徴とする前記（１）〜（７）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（９）プリーツ加工ネットが、前記プリーツ加工ネット両端部同士の接合により、円の形状を有することを特徴とする前記（１）〜（８）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（１０）前記（１）〜（９）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体に、更に二次プリーツ加工が施されたプリーツ加工ネット積層体。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明において、熱接着性繊維とは熱可塑性樹脂から作られた繊維をいう。
【０００８】
本発明のプリーツ加工ネット積層体において、プリーツ加工ネットを構成しているネットは、熱接着性繊維が編織され、更に前記繊維の交点が熱接着されて形成される。前記繊維としては、繊度が１００〜２５００ｄｔｅｘ、好ましくは３００〜７００ｄｔｅｘである熱接着性繊維が用いられる。
熱接着性繊維の繊度が１００ｄｔｅｘ未満であると、ネットとしての強度が低くなり、目合いが圧力などにより広がる場合がある。また、繊維自身の強力を充分保持できないので、プリーツ加工時に繊維が切断するおそれがある。
また、前記繊度が２５００ｄｔｅｘを超えると、ネットの剛性が高くなり、プリーツ加工がしにくくなる。更に、ネットの重量が大きくなるため取り扱い難くなる。
【０００９】
本発明で用いられる熱接着性繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、結晶性の熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン及び、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレン−プロピレン二元共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体等のプロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、更に上記熱可塑性樹脂の混合物などを使用することができる。
【００１０】
前記熱接着性繊維としては、レギュラー繊維や熱接着性複合繊維等が使用可能であるが、ネットを構成する繊維交点の接着固定効果が優れるという点で、低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱接着性複合繊維が特に好ましく用いられる。
前記熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂と高融点樹脂の融点差は、熱接着加工の点から少なくとも１０℃以上あることが好ましく、より好ましくは１５℃以上である。また、熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂が繊維表面に露出し、更に長手方向へ連続していることが、熱接着性の面から見て好ましい。
【００１１】
前記熱接着性複合繊維の複合構造は、たとえば鞘芯型、並列型、海島型などのいずれも使用できる。中でも鞘芯型構造の熱接着性複合繊維は熱接着性が良好で、かつ一定しており好ましい。この時、鞘芯を構成する樹脂の成分重量比は任意に設定が可能であるが、鞘／芯で表す場合、３０／７０〜７０／３０の範囲が好ましい。このほか、異形断面構造や、分割型構造を有するものも使用できる。
【００１２】
前記熱接着性複合繊維に用いられる、低融点樹脂および高融点樹脂の組合せの例としては、低融点樹脂／高融点樹脂で表わすと、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、プロピレンと他のαオレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、各種のポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、低融点熱可塑性ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、各種のポリエチレン／ナイロン６、ポリプロピレン／ナイロン６、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ナイロン６、ナイロン６／ナイロン６６、ナイロン６／熱可塑性ポリエステルなどを挙げることができる。
【００１３】
これらの中では、ポリオレフィン同士もしくはポリオレフィンとポリエステルからなる組合せが好ましく、その具体例としては高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、あるいは高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。
更に、これらの中ではポリオレフィン同士、例えば高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレンなどが耐薬品性の面から特に好ましい。
【００１４】
本発明で用いられる熱接着性繊維を構成する樹脂には、用途により、発明の効果を妨げない範囲において、安定剤、難燃剤、抗菌剤などが添加されていてもよい。また、着色剤が添加されていても良い。
【００１５】
本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットに用いるネットは、上記樹脂を用いた熱接着性繊維を経糸や緯糸等として用い編織し、編織と同時に、もしくは編織後に熱処理して作ることができる。熱接着性繊維が熱接着性複合繊維の場合に、熱圧着法を用いて熱処理する時は、低融点樹脂の軟化点以上の温度で行ない、実質的に非押圧下の熱接着法を用いて熱処理する時は、低融点樹脂の融点以上の温度で行い、熱接着性複合繊維の交点を熱接着させてネットとする。なお、編織法については、各種の方法を利用できるが、好ましくは平織りである。
【００１６】
前記の熱処理に用いられる装置として、例えば熱圧着法の場合、熱ロール型加熱機、熱圧着ロール型加熱機などを挙げることができる。また、実質的に非押圧下の熱接着法の場合、熱風型加熱機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機、高圧蒸気加熱機、超音波型加熱機などを挙げることができる。
これらの装置は、単独もしくは複数を組合わせて使用してもよい。特に、熱風型加熱機と熱ロール型加熱機、または熱風型加熱機と熱圧着ロール型加熱機を組合わせて使用することで、ネットを構成する熱接着性繊維の糸条交点の接着強度を高くすることができる。
【００１７】
前記ネットにおいて、ネットの目合いは０．４〜３ｍｍ、好ましくは０．６〜２ｍｍである。目合いが０．４ｍｍを大きく下回ると、ネットの剛性が高くなり過ぎ、プリーツ加工がし難くなることがある。また、濾過材用途として用いる場合、透水性や通気性が悪くなり目詰まりしやすくなる。また、目合いが３ｍｍを大きく上回ると、ネットが柔らかくなり過ぎ耐圧性に劣る場合がある。
ネットの目合いは、濾過用途に適用する場合に、濾過精度に関わる要素の一つである。従って、濾過するものの種類や使用用途により、０．４〜３ｍｍの範囲で適宜選択される。
【００１８】
本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットは、前記ネットをプリーツ加工して作られる。
前記ネットのプリーツ加工は、公知の方法を用いて行うことができ、特に限定しないが、折り目方向に加熱してプリーツ部を扁平延伸してプリーツ加工する方法や、加熱延伸型刃の圧接によってプリーツ部を加熱延伸してプリーツ加工する方法等が好ましい。
【００１９】
前記プリーツ加工ネットの襞の内角は、用途により適宜選定されるが、９０゜以内が好ましい。ここで言う襞の内角とは、図１の左側及び図１の右側に示される角度（α）で定義される。なお、図１の左側の図は、略Ｖ形にプリーツ成形したもので、図１の右側の図は、略Ｕ形に湾曲プリーツ成形したものである。なお、隣接するプリーツが互いに密着する場合は、内角０゜となる。また、図１の右側に示したように、プリーツの山谷部が略Ｕ形に湾曲したものは、略Ｕ形の接線のうち頂点を通過する左右二つの接線により形成する内角をいう。
襞の内角が９０゜を大きく超えると、プリーツの形状保持が悪くなるほか、ネットの山部と谷部に不織布を貼る際の作業性が悪くなる。
本発明のプリーツ加工ネット積層体を濾過用途に適用する場合においては、襞の内角によって濾過の精度が変化する。本発明のプリーツ加工ネット積層体においては、襞の内角が０゜に近付くにつれて濾過精度が向上し、細かい物まで濾過できるようになる。また、上面からの耐圧性も向上する。逆に、襞の内角が９０゜に近付くにつれて濾過精度が低下し、耐圧性も低下する。
【００２０】
前記プリーツ加工ネットの長手方向の圧縮率は０．１〜７０％が好ましい。なお、長手方向の圧縮率とは、図２に示す地点ａ（山部）〜ｂ（谷部）の、プリーツ加工後の長さ（Ｄ）を、プリーツ加工以前の長さ（Ｃ）、即ち、地点ａからｂまでの全長で除し、百分率で表した下記（１）式より求められる値である。
圧縮率（％）＝（Ｄ÷Ｃ）×１００…（１）
長手方向の圧縮率が７０％を大きく超えると、プリーツ加工の作業性が悪くなる他、プリーツ加工ネットの山部と谷部に不織布を貼る際の作業性も悪くなる。
【００２１】
前記プリーツ加工ネットのプリーツ幅は、これを用いて得られるプリーツ加工ネット積層体の用途等により適宜選択されるが、５〜１００ｍｍであることが好ましい。なお、プリーツ幅とは、隣接するプリーツ部分間の距離を意味する。すなわち、襞の内角が０゜の場合、プリーツ加工ネット積層体の高さがプリーツ幅と等しくなる。
プリーツ幅が５ｍｍ未満であると、プリーツ加工時のネットの反発力が大きくなり、加工がし難くなって生産性が低下するおそれがある。
プリーツ幅が１００ｍｍを大きく超えると、プリーツ加工ネットの山部に不織布を貼る際の作業性が悪くなる他、取り扱い性が悪くなる。また、外圧で不織布が変形しやすくなる。更に、不織布が細繊度の繊維で構成した場合は、形状保持性や耐圧性が悪くなることがある。
【００２２】
本発明のプリーツ加工ネット積層体において使用され、プリーツ加工ネットの少なくとも片面に積層される不織布は熱接着性繊維からなる不織布である。この不織布は、プリーツ加工ネット積層体の形状を固定させる為に用いる他、本発明のプリーツ加工ネット積層体を濾過資材として利用する場合に於いては、濾材としての役割も担っている。
前記不織布はプリーツ加工ネットと十分熱接着可能であることが必須である。
【００２３】
前記不織布に用いられる熱接着性繊維の繊度は、０．１〜１００ｄｔｅｘである。繊度が１００ｄｔｅｘを大きく超えるものも使用可能ではあるが、不織布の製造し易さ等の点からあまり実用的とはいえない。
前記熱接着性繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、前記ネットの場合に例示した各種熱可塑性樹脂が使用でき、具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン及び、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレン−プロピレン二元共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体等のプロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、更には上記樹脂の混合物などを使用することができる。
【００２４】
前記熱接着性繊維としては、レギュラー繊維や熱接着性複合繊維等が使用可能であるが、繊維交点の接着固定効果が優れるという点で、低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱接着性複合繊維が特に好ましく用いられる。
前記熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂と高融点樹脂の融点差は、熱接着加工の点から少なくとも１０℃以上が好ましく、より好ましくは１５℃以上である。また、熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂が繊維表面に露出し、更に長手方向へ連続していることが、熱接着性の面から見て好ましい。
【００２５】
前記熱接着性複合繊維に用いられる、低融点樹脂および高融点樹脂の組合せの例としては、低融点樹脂／高融点樹脂で表わすと、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、各種のポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、低融点熱可塑性ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、各種のポリエチレン／ナイロン６、ポリプロピレン／ナイロン６、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ナイロン６、ナイロン６／ナイロン６６、ナイロン６／熱可塑性ポリエステルなどを挙げることができる。
【００２６】
これらの中では、ポリオレフィン同士もしくはポリオレフィンとポリエステルからなる組合せが好ましく、その具体例としては高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、あるいは高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。
更に、これらの中ではポリオレフィン同士、例えば高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレンなどが耐薬品性の面から特に好ましい。
【００２７】
前記不織布に用いられる熱接着性繊維を構成する樹脂には、用途により、発明の効果を妨げない範囲において、安定剤、難燃剤、抗菌剤などが添加されていてもよい。また、着色剤が添加されていても良い。
【００２８】
前記不織布は、カード法やスパンボンド法、メルトブロー法、エアレイド法等、各種のものが使用可能である。また、これらの組み合わせによる不織布の製造法も利用可能である。更に、湿式法で得られた不織布も使用可能である。
この中でもカード法やスパンボンド法等の不織布が好ましい。特にスパンボンド法により得られた不織布は、高耐水圧で通気性に富み、不織布とプリーツ加工ネットとの張り合わせ工程を連続的に行うことが出来るため、好ましい。
前記不織布の繊維交点を熱接着する場合は、熱エンボスロール、熱フラットカレンダーロール、超音波エンボスのような装置を使用し熱圧着する方法や、熱風貫流型、上下方向熱風噴流型、赤外線ヒーター型等の熱処理機を使用し熱接着する方法が例示できる。
【００２９】
前記不織布の構造は、単層でも多層でもかまわない。
多層構造の場合、スパンボンド不織布／メルトブロー不織布、スパンボンド不織布／メルトブロー不織布／スパンボンド不織布、スパンボンド不織布／エアレイド不織布／スパンボンド不織布、スパンボンド不織布／オレフィン系フィルム／スパンボンド不織布等、様々な形態が例示でき、組み合わされる素材に於いては、不織布に限定されずに、メッシュ、グリッド、シート、フィルム等、種種のものが使用できる。
なお、使用される不織布の目付は、用途によって適宜選択される。この目付は、通常約１０〜１０００ｇ／ｍ2で使用される。
【００３０】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、ネットをプリーツ加工して作られたプリーツ加工ネットの片面又は両面に、前記不織布を熱接着により積層して作られる。繊維の糸条交点の熱接着による不織布の形成、または不織布とプリーツ加工ネットとの熱接着による積層には、前記ネットの熱接着処理に使用の熱接着装置等が利用できる。更に、不織布に於いては、ニードルパンチ・水流交絡・気体交絡等により固定されたウェブも使用することができる。
【００３１】
次に、上記の如く得られたプリーツ加工ネット積層体について説明する。
本発明のプリーツ加工ネット積層体の空隙率は、６０〜９９．９％が好ましい。なお空隙率とは、ある物体の体積中に占める空隙部分の体積割合であり、ここでは、プリーツ加工ネット積層体の重量Ｗ（ｇ）と体積Ｖ（ｃｍ3）およびプリーツ加工ネット積層体を構成している繊維の密度ｄ（ｇ／ｃｍ3）から、下記の（２）式より求められる値である。
空隙率（％）＝（１−Ｗ／（Ｖ×ｄ））×１００ …（２）
空隙率が６０％を大きく下回ると、プリーツ加工ネット積層体中で目詰まりが起こりやすくなり、好ましくない。また、重量も大きくなるため、取り扱いにやや不便を感じるようになる。
【００３２】
本発明のプリーツ加工ネット積層体においては、プリーツ加工ネットの長手方向に、空隙率の変化が６０〜９９．９％の範囲で、プリーツ加工ネットの襞の内角を連続的に、或いはランダムに変えることにより、プリーツ加工ネット積層体に密度勾配を持たせることが出来る。この密度勾配により、特に本発明のプリーツ加工ネット積層体を濾過材として用いる場合に、長期間の使用が可能となる。なお、この密度勾配によりプリーツ加工ネットの襞の内角が９０゜を越える場合があるが、低空隙率部分においては、襞の内角が非常に鋭角となるため、全体としては本来の性能を喪失することはなく、したがって、特に襞の内角に制限を受けることはない。
【００３３】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、プリーツ加工ネットの側面を不織布やマット材、布帛、パテ材等で閉塞して使用することが出来る。なお、プリーツ加工ネットの側面とは、プリーツ加工によって形成される垂直面のうち、Ｖ形をもつ面のことである。図３で説明すると、手前側及びその奥側がプリーツ加工ネットの側面になる。プリーツ加工ネットの側面を閉塞しての使用は、濾過する液体や気体の流れ方向を定めたいとき等には有効である。
【００３４】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、形状の自由度が高いことから、更に種々の形状に加工が可能である。例えば、扇子を円形に開くがごとく、プリーツ加工ネットを円状に開き、両端部同士を接合させて円形状のプリーツ加工ネット積層体とすることができる。また、同種・異種のプリーツ加工ネット積層体を積層させたり、厚みの薄いプリーツ加工ネット積層体を更にプリーツ加工し、二次プリーツ構造体とすることが可能である。
【００３５】
次に、本発明のプリーツ加工ネット積層体の利用方法について説明する。
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、簡易濾過材として好適に利用することができる。
濾過は、ネット成形体の長手方向、即ち図３や図４でいう矢印のｅ方向に液体や気体を通すことによって行うことができるが、不織布面から濾過を行うことも可能である。
この他、プリーツ加工ネット積層体を２つ以上積層させることにより、クッション性が発現・強化できる。この性質を利用して、クッション材として利用することも可能である。更に、濾過材に使用することも可能である。
【００３６】
また、プリーツ加工ネットの襞の内角を広くし、生じたＶ字の内角間隙部に芳香剤や消臭剤を含有させることで、芳香性を有するプリーツ加工ネット積層体、もしくは消臭性を有するプリーツ加工ネット積層体とすることが可能である。この場合も、プリーツ加工ネット積層体を積層させることが可能である。
なお、使用される消臭剤や芳香剤の種類に限定はなく、様々なものが利用できる。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例で本発明を更に説明する。
【００３８】
実施例１
鞘成分用低融点樹脂として融点が１３４℃のエチレン・プロピレン・ブテン−１三元共重合体、芯成分用高融点樹脂として融点が１６４℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度３２０ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維を１ｍｍ目合いの平織りネットに編織し、更に一対のフラットロールからなる熱圧着装置を用い、ロール温度１３５℃で熱圧着処理し、熱接着性複合繊維の交点が熱接着されたネットを得た。この平織りネットをプリーツ加工機を用いてプリーツ加工し、プリーツ幅が１０ｍｍのプリーツ加工ネットを作製した。
【００３９】
次に、鞘成分用低融点樹脂として融点が１３２℃ の高密度ポリエチレン、芯成分用高融点樹脂として融点が１６４℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度２．１ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維からなる、複合スパンボンド不織布を作製した。なお、この不織布の作製には、エンボス接着法（面積率１４％）が用いられた。
この不織布を上記のプリーツ加工ネットの上面・下面・長手方向の側面が覆われるように取り巻き、熱風型加熱機を用い温度１３８℃で熱処理し、プリーツ加工ネットと不織布とを熱接着させ、プリーツ加工ネット積層体を得た。
このプリーツ加工ネット積層体は、プリーツ加工ネットの襞の内角が３０゜、密度勾配を有せず、長手方向の圧縮率は２６％、空隙率は９６．６％であった。
【００４０】
実施例１で得られたプリーツ加工ネット積層体の両端が露出するように、長方形の植木鉢に設置し、ついで市販の園芸用土をこの上に盛り、チューリップの球根を３株植え付けた。また、比較としてプリーツ加工ネット積層体を設置していない鉢植えも用意し、同様にチューリップの球根を植え付けた。
この２つの鉢植えを観察したところ、発芽時期は殆ど同時期であったが、その後の成長速度や草丈は、明らかにプリーツ加工ネット積層体を使用した鉢の方が優れていた。また、花弁の大きさもプリーツ加工ネット積層体を用いた方が大きく、根もプリーツ加工ネット積層体を使用したもの方が繁殖していた。
この効果は、プリーツ加工ネット積層体によって土中の換気が十分に行われ、散水時の過剰水がプリーツ加工ネット積層体中に排水されたためと考えられ、このことから、本発明のプリーツ加工ネット積層体が、優れたフィルター効果及び通気性を有していることがわかった。
【００４１】
実施例１で得られたプリーツ加工ネット積層体中に、平均粒径３mmの活性炭を充填した。次に、前記活性炭を充填したプリーツ加工ネット積層体を２枚重ねて積層させて熱接着させ、消臭性を有するプリーツ加工ネット積層体を作製した。
なお活性炭は、襞の内角によって生じたＶ字の内角間隙部に充填し、側面をパテ材で塞いだ。このとき、活性炭の脱落は見られなかった。
この消臭性プリーツ加工ネット積層体は、形状の自由度が高いため、冷蔵庫のわずかな隙間や押入の間隙にその形を変形させて設置することができた。また、この消臭性プリーツ加工ネット積層体は、スパンボンド不織布の高通気性による高消臭性も期待できるものであった。
よって、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、消臭性プリーツ加工ネット積層体としても容易に利用できる事がわかった。
【００４２】
実施例１で得られたプリーツ加工ネット積層体中に、平均粒径２mmの芳香性ビーズを充填した。次に、前記芳香性ビーズを充填したプリーツ加工ネット積層体を２枚重ねて積層させて熱接着させ、芳香性プリーツ加工ネット積層体を作製した。
なお芳香性ビーズは、襞の内角によって生じたＶ字の内角間隙部に充填し、側面をパテ材で塞いだ。このとき、ビーズの脱落は見られなかった。
この芳香性プリーツ加工ネット積層体は、形状の自由度が高いため、家具同士の隙間やラックの隙間にその形を変形させて設置することができた。
よって、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、芳香性プリーツ加工ネット積層体としても容易に利用できる事がわかった。
【００４３】
実施例２
鞘成分用低融点樹脂として融点が１３２℃の高密度ポリエチレン、芯成分用高融点樹脂として融点が１６２℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度５００ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維を１．４ｍｍ目合いの平織りネットに織製した。この平織りネットをプリーツ加工し、プリーツ幅が１０ｍｍのプリーツ加工ネットを作製した。
【００４４】
次に、実施例１に記載の方法で作製したスパンボンド不織布ウェブと、鞘成分用低融点樹脂として融点が１２２℃ の低密度ポリエチレン、芯成分用高融点樹脂として融点が１６２℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度０．２ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維からなる、複合メルトブロー不織布ウェブを積層させて不織布を作製した。なお、この積層された不織布の作製には、エンボス接着法（面積率１４％）が用いられた。
この積層された不織布によって、メルトブロー不織布面を内側にして、前記プリーツ加工ネットの上面・下面・長手方向の側面を取り巻くように覆い、熱風型加熱機を用いて温度１３２℃で熱処理し、プリーツ加工ネットと不織布とを熱接着させ、プリーツ加工ネット積層体を得た。
このプリーツ加工ネット積層体は、長手方向の全長が５０ｃｍで、２０ｃｍの地点から襞の内角を０゜から３０゜まで、空隙率を８３．８％から９５．４％まで連続して変化させた、密度勾配をもつものであった。
【００４５】
得られた密度勾配を有するプリーツ加工ネット積層体（幅１５ｃｍ）を用いて、簡易濾過テストを行った。
赤土１００ｇを１リットルの水に懸濁させた濁水を、密度勾配を有するプリーツ加工ネット積層体に流しこみ、前記プリーツ加工ネット積層体から排出された排水中の残留赤土量を測定した。
その結果、残留赤土量は１．２ｇであった。
よって、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、簡易な濾過材としても有用であることがわかった。
【００４６】
比較例１
実施例２と同様の熱可塑性樹脂構成で、目合いを５ｍｍとしたプリーツ加工ネット及び積層不織布を作製し、それらを用いて実施例２と同様の密度勾配をもつプリーツ加工ネット積層体を作製した。
これを用い、実施例２と同様の濾過テストを行ったところ、残留赤土量は１４．８ｇとなった。このプリーツ加工ネット積層体は、簡易な濾過材として不適であり、原因はネットの目合いが濾過材に不適な大きさであるためと考えられる。
【００４７】
比較例２
ポリエステル紡績糸（５００ｄｔｅｘ/２５０f ）を１．４ｍｍ目合いの平織りネットに織製し、この平織りネットを得た。次に、この平織りネットにポリビニルアルコール系バインダー剤を用いて接着固定した後、プリーツ加工し、プリーツ幅が１０ｍｍのプリーツ加工ネットを作製した。
このプリーツ加工ネットに実施例２と同様に作製した積層された不織布を前記バインダー剤を用いて接着し、プリーツ加工ネット積層体を作製した。
このプリーツ加工ネット積層体は、襞の内角が３０゜、密度勾配を有せず、長手方向の圧縮率は２６％、空隙率は９５．９％であった。
このプリーツ加工ネット積層体は、作製当初は自由に動かず、また加重がかかる毎にネットの剛性が低下し、プリーツ形状の維持ができなくなってしまった。
このプリーツ加工ネット積層体は長期間の使用に耐えうるものではなかった。
【００４８】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、上述した特性を有するため、濾過材や家庭用製品などとして広く応用のできる成形体である。
また、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、他の資材例えば布帛、フィルム、金属ネット、建設資材、土木資材、農業資材など、多くの資材と組み合わせて使用することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、プリーツ加工されたネットに不織布を貼付することにより、濾過性能、クッション性、芳香剤等の副資材保持性等の性能を有した構造となっている。この構造により、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、例えば非常に狭い隙間にも設置可能な芳香・消臭材、精密濾過前の簡易濾過材、エアコンのフィルター等のほか、広範な産業分野で容易に応用が可能な資材である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットの襞の内角を説明する図。
【図２】 本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットの繊維の圧縮率を説明する図。
【図３】 本発明のプリーツ加工ネット積層体のうち、密度勾配の無いタイプを表す例。
【図４】 本発明のプリーツ加工ネット積層体のうち、密度勾配のあるタイプを表す例。
【図５】 本発明のプリーツ加工ネット積層体を積層させた例。
【図６】 本発明のプリーツ加工ネット積層体中に、芳香剤や活性炭等の副資材を含有させた例。
【符号の説明】
１：プリーツ加工ネット
２：不織布
３：副資材（活性炭・芳香剤等）
α：襞の内角
ａ：圧縮率を説明するために用いられる繊維の任意の始点
ｂ：圧縮率を説明するために用いられる繊維の任意の終点
Ｃ：始点ａから終点ｂまでの距離
Ｄ：始点ａから終点ｂまでの距離
ｅ：透水・通気方向
ｆ：被圧方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリーツ加工を施したネットと不織布とからなる、濾過材用途、クッション用途等に有用な形状保持性に優れた、空隙を有するプリーツ加工ネット積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリーツ加工されたネットやそれを用いた成形体としては、ポリエステル単一成分の繊維からなるマルチフィラメントをラッセル織りし、マルチフィラメントに接着剤を付着させた後にプリーツ加工を施し、形状を保持させたものや、モノフィラメントを編織したネットを接着剤でプリーツ状に固定させたものが知られている。
これらは主に網戸やエアコンのフィルター等に利用されているが、時間の経過と共に接着剤が脆化し、剥離が生じ、遂には脱落を起こす等の不具合があった。接着剤が脱落した上記ネット等は、形状保持性が低くなり、弱い風圧で容易に形状が変形したり、網目が外れたり、破損が生じる等の問題があった。
このように、繊維同士を接着剤によって接着させたネット及びその構造体は、長期間の使用が困難である。
また、特開平１０−８８４７０号公報には、安定したプリーツ形状を保持させるために、熱可塑性繊維糸からなるプリーツ布地体が開示されているが、この種のプリーツ布地体は、単層構造で網戸用途等に用いられるものであり、不織布等が組み合わされたものではない。
【０００３】
特開平１１−１７９１２１号公報、特開平１１−１９２４０６号公報等には、スパンボンド不織布やメルトブロー不織布、あるいはそれらの積層シートをプリーツ加工して成形したフィルター材が開示され、バッグフィルターや自動車用エアフィルター等として広く利用されるとしている。
この種のプリーツ構造体は、不織布をプリーツ加工することが特徴となっており、一定形状の保持が求められる用途には不向きであった。
【０００４】
不織布とネットを組み合わせた形態でプリーツ加工したものとしては、例えば特開平０４−３４６８０５号公報、特開平０４−３５４５０５号公報等に、熱融着性モノフィラメントと金属細線からなるネットと、不織布を熱融着させて一体化させた濾材が開示されている。
しかし、これらの技術においては、ネットと不織布が積層密着されてプリーツ加工されるので、ネットと不織布間の空隙が少なく、不織布とネットの間を利用して他の機能材料等を担持させることは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プリーツ加工されたネットと不織布とからなる、濾過材用途、クッション用途等に有用な形状保持性に優れた、他の機能材料等を担持させることが可能な空隙を有するプリーツ加工ネット積層体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意研究の結果、熱接着性繊維からなるネットをプリーツ加工し、この山部に不織布を貼り合わせることにより、良好な形状保持性とフレキシビリティーを有する積層体が得られるという知見を得、本発明を完成した。
本発明は、以下の構成を有する。
（１）繊度１００〜２５００ｄｔｅｘの熱接着性繊維が編織され、更に前記繊維の交点が熱接着されて形成される、目合い０．４〜３．０ｍｍのネットにプリーツ加工を施して得られるプリーツ加工ネットの少なくとも片面に、繊度０．１〜１００ｄｔｅｘの熱接着性繊維からなる不織布が熱接着によって積層されたプリーツ加工ネット積層体。
（２）プリーツ加工ネット及び不織布を構成する熱接着性繊維が、融点差１０℃以上を有する低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱接着性複合繊維である前記（１）項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（３）不織布を構成する熱接着性繊維が、長繊維である前記（１）項または（２）項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（４）不織布を構成する熱接着性繊維が、短繊維である前記（１）項または（２）項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（５）不織布が、多層構造であることを特徴とする前記（１）〜（４）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（６）空隙率が６０％〜９９．９％であることを特徴とする前記（１）〜（５）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（７）プリーツ加工ネットの長手方向の空隙率が、６０％〜９９．９％の範囲内で変化し、密度勾配を有することを特徴とする前記（１）〜（５）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（８）プリーツ加工ネットの長手方向の側面が、シール材でシールされていることを特徴とする前記（１）〜（７）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（９）プリーツ加工ネットが、前記プリーツ加工ネット両端部同士の接合により、円の形状を有することを特徴とする前記（１）〜（８）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
（１０）前記（１）〜（９）項の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体に、更に二次プリーツ加工が施されたプリーツ加工ネット積層体。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明において、熱接着性繊維とは熱可塑性樹脂から作られた繊維をいう。
【０００８】
本発明のプリーツ加工ネット積層体において、プリーツ加工ネットを構成しているネットは、熱接着性繊維が編織され、更に前記繊維の交点が熱接着されて形成される。前記繊維としては、繊度が１００〜２５００ｄｔｅｘ、好ましくは３００〜７００ｄｔｅｘである熱接着性繊維が用いられる。
熱接着性繊維の繊度が１００ｄｔｅｘ未満であると、ネットとしての強度が低くなり、目合いが圧力などにより広がる場合がある。また、繊維自身の強力を充分保持できないので、プリーツ加工時に繊維が切断するおそれがある。
また、前記繊度が２５００ｄｔｅｘを超えると、ネットの剛性が高くなり、プリーツ加工がしにくくなる。更に、ネットの重量が大きくなるため取り扱い難くなる。
【０００９】
本発明で用いられる熱接着性繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、結晶性の熱可塑性樹脂が用いられる。具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン及び、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレン−プロピレン二元共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体等のプロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、更に上記熱可塑性樹脂の混合物などを使用することができる。
【００１０】
前記熱接着性繊維としては、レギュラー繊維や熱接着性複合繊維等が使用可能であるが、ネットを構成する繊維交点の接着固定効果が優れるという点で、低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱接着性複合繊維が特に好ましく用いられる。
前記熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂と高融点樹脂の融点差は、熱接着加工の点から少なくとも１０℃以上あることが好ましく、より好ましくは１５℃以上である。また、熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂が繊維表面に露出し、更に長手方向へ連続していることが、熱接着性の面から見て好ましい。
【００１１】
前記熱接着性複合繊維の複合構造は、たとえば鞘芯型、並列型、海島型などのいずれも使用できる。中でも鞘芯型構造の熱接着性複合繊維は熱接着性が良好で、かつ一定しており好ましい。この時、鞘芯を構成する樹脂の成分重量比は任意に設定が可能であるが、鞘／芯で表す場合、３０／７０〜７０／３０の範囲が好ましい。このほか、異形断面構造や、分割型構造を有するものも使用できる。
【００１２】
前記熱接着性複合繊維に用いられる、低融点樹脂および高融点樹脂の組合せの例としては、低融点樹脂／高融点樹脂で表わすと、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、プロピレンと他のαオレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、各種のポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、低融点熱可塑性ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、各種のポリエチレン／ナイロン６、ポリプロピレン／ナイロン６、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ナイロン６、ナイロン６／ナイロン６６、ナイロン６／熱可塑性ポリエステルなどを挙げることができる。
【００１３】
これらの中では、ポリオレフィン同士もしくはポリオレフィンとポリエステルからなる組合せが好ましく、その具体例としては高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、あるいは高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。
更に、これらの中ではポリオレフィン同士、例えば高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレンなどが耐薬品性の面から特に好ましい。
【００１４】
本発明で用いられる熱接着性繊維を構成する樹脂には、用途により、発明の効果を妨げない範囲において、安定剤、難燃剤、抗菌剤などが添加されていてもよい。また、着色剤が添加されていても良い。
【００１５】
本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットに用いるネットは、上記樹脂を用いた熱接着性繊維を経糸や緯糸等として用い編織し、編織と同時に、もしくは編織後に熱処理して作ることができる。熱接着性繊維が熱接着性複合繊維の場合に、熱圧着法を用いて熱処理する時は、低融点樹脂の軟化点以上の温度で行ない、実質的に非押圧下の熱接着法を用いて熱処理する時は、低融点樹脂の融点以上の温度で行い、熱接着性複合繊維の交点を熱接着させてネットとする。なお、編織法については、各種の方法を利用できるが、好ましくは平織りである。
【００１６】
前記の熱処理に用いられる装置として、例えば熱圧着法の場合、熱ロール型加熱機、熱圧着ロール型加熱機などを挙げることができる。また、実質的に非押圧下の熱接着法の場合、熱風型加熱機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機、高圧蒸気加熱機、超音波型加熱機などを挙げることができる。
これらの装置は、単独もしくは複数を組合わせて使用してもよい。特に、熱風型加熱機と熱ロール型加熱機、または熱風型加熱機と熱圧着ロール型加熱機を組合わせて使用することで、ネットを構成する熱接着性繊維の糸条交点の接着強度を高くすることができる。
【００１７】
前記ネットにおいて、ネットの目合いは０．４〜３ｍｍ、好ましくは０．６〜２ｍｍである。目合いが０．４ｍｍを大きく下回ると、ネットの剛性が高くなり過ぎ、プリーツ加工がし難くなることがある。また、濾過材用途として用いる場合、透水性や通気性が悪くなり目詰まりしやすくなる。また、目合いが３ｍｍを大きく上回ると、ネットが柔らかくなり過ぎ耐圧性に劣る場合がある。
ネットの目合いは、濾過用途に適用する場合に、濾過精度に関わる要素の一つである。従って、濾過するものの種類や使用用途により、０．４〜３ｍｍの範囲で適宜選択される。
【００１８】
本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットは、前記ネットをプリーツ加工して作られる。
前記ネットのプリーツ加工は、公知の方法を用いて行うことができ、特に限定しないが、折り目方向に加熱してプリーツ部を扁平延伸してプリーツ加工する方法や、加熱延伸型刃の圧接によってプリーツ部を加熱延伸してプリーツ加工する方法等が好ましい。
【００１９】
前記プリーツ加工ネットの襞の内角は、用途により適宜選定されるが、９０゜以内が好ましい。ここで言う襞の内角とは、図１の左側及び図１の右側に示される角度（α）で定義される。なお、図１の左側の図は、略Ｖ形にプリーツ成形したもので、図１の右側の図は、略Ｕ形に湾曲プリーツ成形したものである。なお、隣接するプリーツが互いに密着する場合は、内角０゜となる。また、図１の右側に示したように、プリーツの山谷部が略Ｕ形に湾曲したものは、略Ｕ形の接線のうち頂点を通過する左右二つの接線により形成する内角をいう。
襞の内角が９０゜を大きく超えると、プリーツの形状保持が悪くなるほか、ネットの山部と谷部に不織布を貼る際の作業性が悪くなる。
本発明のプリーツ加工ネット積層体を濾過用途に適用する場合においては、襞の内角によって濾過の精度が変化する。本発明のプリーツ加工ネット積層体においては、襞の内角が０゜に近付くにつれて濾過精度が向上し、細かい物まで濾過できるようになる。また、上面からの耐圧性も向上する。逆に、襞の内角が９０゜に近付くにつれて濾過精度が低下し、耐圧性も低下する。
【００２０】
前記プリーツ加工ネットの長手方向の圧縮率は０．１〜７０％が好ましい。なお、長手方向の圧縮率とは、図２に示す地点ａ（山部）〜ｂ（谷部）の、プリーツ加工後の長さ（Ｄ）を、プリーツ加工以前の長さ（Ｃ）、即ち、地点ａからｂまでの全長で除し、百分率で表した下記（１）式より求められる値である。
圧縮率（％）＝（Ｄ÷Ｃ）×１００…（１）
長手方向の圧縮率が７０％を大きく超えると、プリーツ加工の作業性が悪くなる他、プリーツ加工ネットの山部と谷部に不織布を貼る際の作業性も悪くなる。
【００２１】
前記プリーツ加工ネットのプリーツ幅は、これを用いて得られるプリーツ加工ネット積層体の用途等により適宜選択されるが、５〜１００ｍｍであることが好ましい。なお、プリーツ幅とは、隣接するプリーツ部分間の距離を意味する。すなわち、襞の内角が０゜の場合、プリーツ加工ネット積層体の高さがプリーツ幅と等しくなる。
プリーツ幅が５ｍｍ未満であると、プリーツ加工時のネットの反発力が大きくなり、加工がし難くなって生産性が低下するおそれがある。
プリーツ幅が１００ｍｍを大きく超えると、プリーツ加工ネットの山部に不織布を貼る際の作業性が悪くなる他、取り扱い性が悪くなる。また、外圧で不織布が変形しやすくなる。更に、不織布が細繊度の繊維で構成した場合は、形状保持性や耐圧性が悪くなることがある。
【００２２】
本発明のプリーツ加工ネット積層体において使用され、プリーツ加工ネットの少なくとも片面に積層される不織布は熱接着性繊維からなる不織布である。この不織布は、プリーツ加工ネット積層体の形状を固定させる為に用いる他、本発明のプリーツ加工ネット積層体を濾過資材として利用する場合に於いては、濾材としての役割も担っている。
前記不織布はプリーツ加工ネットと十分熱接着可能であることが必須である。
【００２３】
前記不織布に用いられる熱接着性繊維の繊度は、０．１〜１００ｄｔｅｘである。繊度が１００ｄｔｅｘを大きく超えるものも使用可能ではあるが、不織布の製造し易さ等の点からあまり実用的とはいえない。
前記熱接着性繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、前記ネットの場合に例示した各種熱可塑性樹脂が使用でき、具体的には、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン及び、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、エチレン−プロピレン二元共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体等のプロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、更には上記樹脂の混合物などを使用することができる。
【００２４】
前記熱接着性繊維としては、レギュラー繊維や熱接着性複合繊維等が使用可能であるが、繊維交点の接着固定効果が優れるという点で、低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱接着性複合繊維が特に好ましく用いられる。
前記熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂と高融点樹脂の融点差は、熱接着加工の点から少なくとも１０℃以上が好ましく、より好ましくは１５℃以上である。また、熱接着性複合繊維を構成する低融点樹脂が繊維表面に露出し、更に長手方向へ連続していることが、熱接着性の面から見て好ましい。
【００２５】
前記熱接着性複合繊維に用いられる、低融点樹脂および高融点樹脂の組合せの例としては、低融点樹脂／高融点樹脂で表わすと、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、各種のポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、低融点熱可塑性ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート、各種のポリエチレン／ナイロン６、ポリプロピレン／ナイロン６、プロピレンと他のα−オレフィンとの二元共重合体または三元共重合体／ナイロン６、ナイロン６／ナイロン６６、ナイロン６／熱可塑性ポリエステルなどを挙げることができる。
【００２６】
これらの中では、ポリオレフィン同士もしくはポリオレフィンとポリエステルからなる組合せが好ましく、その具体例としては高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリエチレンテレフタレート、あるいは高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。
更に、これらの中ではポリオレフィン同士、例えば高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ブテン−１三元共重合体／ポリプロピレン、エチレン−プロピレン二元共重合体／ポリプロピレンなどが耐薬品性の面から特に好ましい。
【００２７】
前記不織布に用いられる熱接着性繊維を構成する樹脂には、用途により、発明の効果を妨げない範囲において、安定剤、難燃剤、抗菌剤などが添加されていてもよい。また、着色剤が添加されていても良い。
【００２８】
前記不織布は、カード法やスパンボンド法、メルトブロー法、エアレイド法等、各種のものが使用可能である。また、これらの組み合わせによる不織布の製造法も利用可能である。更に、湿式法で得られた不織布も使用可能である。
この中でもカード法やスパンボンド法等の不織布が好ましい。特にスパンボンド法により得られた不織布は、高耐水圧で通気性に富み、不織布とプリーツ加工ネットとの張り合わせ工程を連続的に行うことが出来るため、好ましい。
前記不織布の繊維交点を熱接着する場合は、熱エンボスロール、熱フラットカレンダーロール、超音波エンボスのような装置を使用し熱圧着する方法や、熱風貫流型、上下方向熱風噴流型、赤外線ヒーター型等の熱処理機を使用し熱接着する方法が例示できる。
【００２９】
前記不織布の構造は、単層でも多層でもかまわない。
多層構造の場合、スパンボンド不織布／メルトブロー不織布、スパンボンド不織布／メルトブロー不織布／スパンボンド不織布、スパンボンド不織布／エアレイド不織布／スパンボンド不織布、スパンボンド不織布／オレフィン系フィルム／スパンボンド不織布等、様々な形態が例示でき、組み合わされる素材に於いては、不織布に限定されずに、メッシュ、グリッド、シート、フィルム等、種種のものが使用できる。
なお、使用される不織布の目付は、用途によって適宜選択される。この目付は、通常約１０〜１０００ｇ／ｍ2で使用される。
【００３０】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、ネットをプリーツ加工して作られたプリーツ加工ネットの片面又は両面に、前記不織布を熱接着により積層して作られる。繊維の糸条交点の熱接着による不織布の形成、または不織布とプリーツ加工ネットとの熱接着による積層には、前記ネットの熱接着処理に使用の熱接着装置等が利用できる。更に、不織布に於いては、ニードルパンチ・水流交絡・気体交絡等により固定されたウェブも使用することができる。
【００３１】
次に、上記の如く得られたプリーツ加工ネット積層体について説明する。
本発明のプリーツ加工ネット積層体の空隙率は、６０〜９９．９％が好ましい。なお空隙率とは、ある物体の体積中に占める空隙部分の体積割合であり、ここでは、プリーツ加工ネット積層体の重量Ｗ（ｇ）と体積Ｖ（ｃｍ3）およびプリーツ加工ネット積層体を構成している繊維の密度ｄ（ｇ／ｃｍ3）から、下記の（２）式より求められる値である。
空隙率（％）＝（１−Ｗ／（Ｖ×ｄ））×１００ …（２）
空隙率が６０％を大きく下回ると、プリーツ加工ネット積層体中で目詰まりが起こりやすくなり、好ましくない。また、重量も大きくなるため、取り扱いにやや不便を感じるようになる。
【００３２】
本発明のプリーツ加工ネット積層体においては、プリーツ加工ネットの長手方向に、空隙率の変化が６０〜９９．９％の範囲で、プリーツ加工ネットの襞の内角を連続的に、或いはランダムに変えることにより、プリーツ加工ネット積層体に密度勾配を持たせることが出来る。この密度勾配により、特に本発明のプリーツ加工ネット積層体を濾過材として用いる場合に、長期間の使用が可能となる。なお、この密度勾配によりプリーツ加工ネットの襞の内角が９０゜を越える場合があるが、低空隙率部分においては、襞の内角が非常に鋭角となるため、全体としては本来の性能を喪失することはなく、したがって、特に襞の内角に制限を受けることはない。
【００３３】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、プリーツ加工ネットの側面を不織布やマット材、布帛、パテ材等で閉塞して使用することが出来る。なお、プリーツ加工ネットの側面とは、プリーツ加工によって形成される垂直面のうち、Ｖ形をもつ面のことである。図３で説明すると、手前側及びその奥側がプリーツ加工ネットの側面になる。プリーツ加工ネットの側面を閉塞しての使用は、濾過する液体や気体の流れ方向を定めたいとき等には有効である。
【００３４】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、形状の自由度が高いことから、更に種々の形状に加工が可能である。例えば、扇子を円形に開くがごとく、プリーツ加工ネットを円状に開き、両端部同士を接合させて円形状のプリーツ加工ネット積層体とすることができる。また、同種・異種のプリーツ加工ネット積層体を積層させたり、厚みの薄いプリーツ加工ネット積層体を更にプリーツ加工し、二次プリーツ構造体とすることが可能である。
【００３５】
次に、本発明のプリーツ加工ネット積層体の利用方法について説明する。
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、簡易濾過材として好適に利用することができる。
濾過は、ネット成形体の長手方向、即ち図３や図４でいう矢印のｅ方向に液体や気体を通すことによって行うことができるが、不織布面から濾過を行うことも可能である。
この他、プリーツ加工ネット積層体を２つ以上積層させることにより、クッション性が発現・強化できる。この性質を利用して、クッション材として利用することも可能である。更に、濾過材に使用することも可能である。
【００３６】
また、プリーツ加工ネットの襞の内角を広くし、生じたＶ字の内角間隙部に芳香剤や消臭剤を含有させることで、芳香性を有するプリーツ加工ネット積層体、もしくは消臭性を有するプリーツ加工ネット積層体とすることが可能である。この場合も、プリーツ加工ネット積層体を積層させることが可能である。
なお、使用される消臭剤や芳香剤の種類に限定はなく、様々なものが利用できる。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例で本発明を更に説明する。
【００３８】
実施例１
鞘成分用低融点樹脂として融点が１３４℃のエチレン・プロピレン・ブテン−１三元共重合体、芯成分用高融点樹脂として融点が１６４℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度３２０ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維を１ｍｍ目合いの平織りネットに編織し、更に一対のフラットロールからなる熱圧着装置を用い、ロール温度１３５℃で熱圧着処理し、熱接着性複合繊維の交点が熱接着されたネットを得た。この平織りネットをプリーツ加工機を用いてプリーツ加工し、プリーツ幅が１０ｍｍのプリーツ加工ネットを作製した。
【００３９】
次に、鞘成分用低融点樹脂として融点が１３２℃ の高密度ポリエチレン、芯成分用高融点樹脂として融点が１６４℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度２．１ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維からなる、複合スパンボンド不織布を作製した。なお、この不織布の作製には、エンボス接着法（面積率１４％）が用いられた。
この不織布を上記のプリーツ加工ネットの上面・下面・長手方向の側面が覆われるように取り巻き、熱風型加熱機を用い温度１３８℃で熱処理し、プリーツ加工ネットと不織布とを熱接着させ、プリーツ加工ネット積層体を得た。
このプリーツ加工ネット積層体は、プリーツ加工ネットの襞の内角が３０゜、密度勾配を有せず、長手方向の圧縮率は２６％、空隙率は９６．６％であった。
【００４０】
実施例１で得られたプリーツ加工ネット積層体の両端が露出するように、長方形の植木鉢に設置し、ついで市販の園芸用土をこの上に盛り、チューリップの球根を３株植え付けた。また、比較としてプリーツ加工ネット積層体を設置していない鉢植えも用意し、同様にチューリップの球根を植え付けた。
この２つの鉢植えを観察したところ、発芽時期は殆ど同時期であったが、その後の成長速度や草丈は、明らかにプリーツ加工ネット積層体を使用した鉢の方が優れていた。また、花弁の大きさもプリーツ加工ネット積層体を用いた方が大きく、根もプリーツ加工ネット積層体を使用したもの方が繁殖していた。
この効果は、プリーツ加工ネット積層体によって土中の換気が十分に行われ、散水時の過剰水がプリーツ加工ネット積層体中に排水されたためと考えられ、このことから、本発明のプリーツ加工ネット積層体が、優れたフィルター効果及び通気性を有していることがわかった。
【００４１】
実施例１で得られたプリーツ加工ネット積層体中に、平均粒径３mmの活性炭を充填した。次に、前記活性炭を充填したプリーツ加工ネット積層体を２枚重ねて積層させて熱接着させ、消臭性を有するプリーツ加工ネット積層体を作製した。
なお活性炭は、襞の内角によって生じたＶ字の内角間隙部に充填し、側面をパテ材で塞いだ。このとき、活性炭の脱落は見られなかった。
この消臭性プリーツ加工ネット積層体は、形状の自由度が高いため、冷蔵庫のわずかな隙間や押入の間隙にその形を変形させて設置することができた。また、この消臭性プリーツ加工ネット積層体は、スパンボンド不織布の高通気性による高消臭性も期待できるものであった。
よって、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、消臭性プリーツ加工ネット積層体としても容易に利用できる事がわかった。
【００４２】
実施例１で得られたプリーツ加工ネット積層体中に、平均粒径２mmの芳香性ビーズを充填した。次に、前記芳香性ビーズを充填したプリーツ加工ネット積層体を２枚重ねて積層させて熱接着させ、芳香性プリーツ加工ネット積層体を作製した。
なお芳香性ビーズは、襞の内角によって生じたＶ字の内角間隙部に充填し、側面をパテ材で塞いだ。このとき、ビーズの脱落は見られなかった。
この芳香性プリーツ加工ネット積層体は、形状の自由度が高いため、家具同士の隙間やラックの隙間にその形を変形させて設置することができた。
よって、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、芳香性プリーツ加工ネット積層体としても容易に利用できる事がわかった。
【００４３】
実施例２
鞘成分用低融点樹脂として融点が１３２℃の高密度ポリエチレン、芯成分用高融点樹脂として融点が１６２℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度５００ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維を１．４ｍｍ目合いの平織りネットに織製した。この平織りネットをプリーツ加工し、プリーツ幅が１０ｍｍのプリーツ加工ネットを作製した。
【００４４】
次に、実施例１に記載の方法で作製したスパンボンド不織布ウェブと、鞘成分用低融点樹脂として融点が１２２℃ の低密度ポリエチレン、芯成分用高融点樹脂として融点が１６２℃のポリプロピレンを用いた、鞘芯比が５０：５０重量％、繊度０．２ｄｔｅｘの熱接着性複合繊維からなる、複合メルトブロー不織布ウェブを積層させて不織布を作製した。なお、この積層された不織布の作製には、エンボス接着法（面積率１４％）が用いられた。
この積層された不織布によって、メルトブロー不織布面を内側にして、前記プリーツ加工ネットの上面・下面・長手方向の側面を取り巻くように覆い、熱風型加熱機を用いて温度１３２℃で熱処理し、プリーツ加工ネットと不織布とを熱接着させ、プリーツ加工ネット積層体を得た。
このプリーツ加工ネット積層体は、長手方向の全長が５０ｃｍで、２０ｃｍの地点から襞の内角を０゜から３０゜まで、空隙率を８３．８％から９５．４％まで連続して変化させた、密度勾配をもつものであった。
【００４５】
得られた密度勾配を有するプリーツ加工ネット積層体（幅１５ｃｍ）を用いて、簡易濾過テストを行った。
赤土１００ｇを１リットルの水に懸濁させた濁水を、密度勾配を有するプリーツ加工ネット積層体に流しこみ、前記プリーツ加工ネット積層体から排出された排水中の残留赤土量を測定した。
その結果、残留赤土量は１．２ｇであった。
よって、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、簡易な濾過材としても有用であることがわかった。
【００４６】
比較例１
実施例２と同様の熱可塑性樹脂構成で、目合いを５ｍｍとしたプリーツ加工ネット及び積層不織布を作製し、それらを用いて実施例２と同様の密度勾配をもつプリーツ加工ネット積層体を作製した。
これを用い、実施例２と同様の濾過テストを行ったところ、残留赤土量は１４．８ｇとなった。このプリーツ加工ネット積層体は、簡易な濾過材として不適であり、原因はネットの目合いが濾過材に不適な大きさであるためと考えられる。
【００４７】
比較例２
ポリエステル紡績糸（５００ｄｔｅｘ/２５０f ）を１．４ｍｍ目合いの平織りネットに織製し、この平織りネットを得た。次に、この平織りネットにポリビニルアルコール系バインダー剤を用いて接着固定した後、プリーツ加工し、プリーツ幅が１０ｍｍのプリーツ加工ネットを作製した。
このプリーツ加工ネットに実施例２と同様に作製した積層された不織布を前記バインダー剤を用いて接着し、プリーツ加工ネット積層体を作製した。
このプリーツ加工ネット積層体は、襞の内角が３０゜、密度勾配を有せず、長手方向の圧縮率は２６％、空隙率は９５．９％であった。
このプリーツ加工ネット積層体は、作製当初は自由に動かず、また加重がかかる毎にネットの剛性が低下し、プリーツ形状の維持ができなくなってしまった。
このプリーツ加工ネット積層体は長期間の使用に耐えうるものではなかった。
【００４８】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、上述した特性を有するため、濾過材や家庭用製品などとして広く応用のできる成形体である。
また、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、他の資材例えば布帛、フィルム、金属ネット、建設資材、土木資材、農業資材など、多くの資材と組み合わせて使用することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のプリーツ加工ネット積層体は、プリーツ加工されたネットに不織布を貼付することにより、濾過性能、クッション性、芳香剤等の副資材保持性等の性能を有した構造となっている。この構造により、本発明のプリーツ加工ネット積層体は、例えば非常に狭い隙間にも設置可能な芳香・消臭材、精密濾過前の簡易濾過材、エアコンのフィルター等のほか、広範な産業分野で容易に応用が可能な資材である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットの襞の内角を説明する図。
【図２】 本発明のプリーツ加工ネット積層体を構成するプリーツ加工ネットの繊維の圧縮率を説明する図。
【図３】 本発明のプリーツ加工ネット積層体のうち、密度勾配の無いタイプを表す例。
【図４】 本発明のプリーツ加工ネット積層体のうち、密度勾配のあるタイプを表す例。
【図５】 本発明のプリーツ加工ネット積層体を積層させた例。
【図６】 本発明のプリーツ加工ネット積層体中に、芳香剤や活性炭等の副資材を含有させた例。
【符号の説明】
１：プリーツ加工ネット
２：不織布
３：副資材（活性炭・芳香剤等）
α：襞の内角
ａ：圧縮率を説明するために用いられる繊維の任意の始点
ｂ：圧縮率を説明するために用いられる繊維の任意の終点
Ｃ：始点ａから終点ｂまでの距離
Ｄ：始点ａから終点ｂまでの距離
ｅ：透水・通気方向
ｆ：被圧方向
Claims (7)
- 繊度１００〜２５００ｄｔｅｘの熱接着性繊維が編織され、更に前記繊維の交点が熱接着されて形成される、目合い０．４〜３．０ｍｍのネットにプリーツ加工を施して得られるプリーツ加工ネットの山部の少なくとも片面に、繊度０．１〜１００ｄｔｅｘの熱接着性繊維からなる不織布が熱接着によって積層されたプリーツ加工ネット積層体。
- プリーツ加工ネット及び不織布を構成する熱接着性繊維が、融点差１０℃以上を有する低融点樹脂と高融点樹脂からなる熱接着性複合繊維である請求項１記載のプリーツ加工ネット積層体。
- 不織布を構成する熱接着性繊維が、長繊維である請求項１または２記載のプリーツ加工ネット積層体。
- 不織布を構成する熱接着性繊維が、短繊維である請求項１または２記載のプリーツ加工ネット積層体。
- 不織布が、多層構造であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
- 空隙率が６０％〜９９．９％であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
- プリーツ加工ネットの長手方向の空隙率が６０％〜９９．９％の範囲内で変化し、密度勾配を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のプリーツ加工ネット積層体。
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