JP7057406B2 - 不織布 - Google Patents

Description

本発明は、捲縮性を有しない第１の繊維と捲縮性を有する第２の繊維とを含む不織布の製造方法に関し、特に、これらの繊維が好適に特定方向に選択的に配向され、特定方向への液拡散性および強度に優れた不織布およびその製造方法に関する。なお、本発明に係る製造方法により製造された不織布は、それ単独で、または、他の不織布、フイルム、パルプ、高分子液吸収材等と併用して、特定用途に適したフィルター、土木関係の吸水材、芳香剤の吸い上げ棒材等へ好適に適用できる。

従来より連続長繊維不織布として、溶融紡糸された繊維を高速気流牽引型装置でネットコンベアー等の捕集装置に吹き付け、得られたウェブを熱エンボスロール等の装置で熱融着させる、いわゆるスパンボンド法不織布が知られている（特公昭４３－０２６５９９号公報（特許文献１）、特公昭４２－０２３９９８号公報（特許文献２））。また、熱可塑性繊維の短繊維をカード法やエアレイ法等でウェブとし、このウェブを熱スルーエアー法や、熱エンボスロール法等で熱融着するいわゆる短繊維熱融着法不織布も知られている。

上記したスパンボンド法不織布は、繊維の牽引手段として高速気流牽引装置を使用するので、繊維がランダムに配向されている。従って、この製法により製造された不織布は、長さ方向（すなわち不織布の機械方向（長手方向、ＭＤ方向））と幅方向（短手方向、ＴＤ方向またはＣＤ方向）の強度のバランスがとれているという利点、大吐出量でかつ高速で紡糸できるので比較的安価に不織布が製造できるという利点、がある。その反面、繊維に捲縮を付与する手段がないので、不織布はフィルムまたは紙のような風合いの悪いものとなり、しかも嵩高性に劣るという課題がある。また、この不織布を吸液フィルター等として使用した場合、液体が不織布内を円状に拡散し、特定方向へ選択的に拡散させることができないという課題がある。

一方、短繊維熱融着法不織布では、たとえばカード法やエアレイ法等による不織布は目付けが比較的均一で、かつ、捲縮繊維を使用できるので風合いがよいという特徴がある。

特公昭４３－０２６５９９号公報 特公昭４２－０２３９９８号公報

しかしながら、この短繊維熱融着法不織布は、スパンボンド法不織布と同様に、繊維がランダムに配向されているので、特定方向への強度に劣り、吸液フィルター等として使用した場合には特定方向へ選択的に拡散させることに劣る（特定方向への選択的な拡散性に劣る）という課題がある。
本発明は、従来技術の上述の問題点に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、特定方向への強度が大きく、かつ、特定方向への液拡散性に優れた不織布の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る不織布の製造方法は以下の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明に係る不織布の製造方法は、捲縮性を有しない第１の繊維と捲縮性を有する第２の繊維とを含んで構成された不織布の製造方法であって、前記不織布を形成する繊維を前記不織布の機械方向に選択的に配向させることを特徴とする。

好ましくは、前記不織布は、前記第１の繊維と前記第２の繊維とが重量比２：１～５：１の混率で混合して形成される。第１の繊維と第２の繊維との組合せ方法としては、トウ状にして事前に組み合わせる方法や、直接クリールから引き揃えウェブを作製しニードルパンチする方法などがある。また、第１の繊維のみまたは第２の繊維のみから構成される各層を作製した後に積層しても良く、第２の繊維により繊維を絡ませるように混合が出来れば、特にその方法については限定されない。ここで、トウを作製する場合、前記第１の繊維と前記第２の繊維とを重量比２：１～５：１の混率で混合したトウまたはウェブを形成するステップと、前記形成された複数のトウを並べて、ニードルパンチ処理により前記繊維を交絡させることにより不織布化するステップとを含むように構成することができる。

さらに好ましくは、前記不織布化した後に、熱プレスするステップさらに含むように構成することができる。
さらに好ましくは、前記不織布は、空隙率が９０％以下であるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記不織布は、３分間の水吸い上げ性能が機械方向において高さ８０ｍｍ以上であるように構成することができる。

さらに好ましくは、前記不織布化するステップは、前記トウを複数の層状に重ねて処理し、前記不織布は、複数の層状に形成され、前記第２の繊維が層間を跨いで構成されるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記不織布化するステップは、前記トウを３層に重ねて処理し、前記不織布は、中間層の第２の繊維が表面層側または裏面層側から視認できるように構成することができる。

さらに好ましくは、前記不織布化するステップは、前記トウを３層に重ねて処理し、前記不織布は、裏面層の第２の繊維が表面層側から視認できるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記不織布化するステップは、前記トウを３層に重ねて処理し、前記不織布は、裏面層の第１の繊維が表面層側から視認できないように構成することができる。

さらに好ましくは、前記第１の繊維および前記第２の繊維は、ポリオレフィン系繊維およびポリエステル系繊維から選ばれた少なくとも一種の連続長繊維であるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記不織布の強度についての機械方向／幅方向の比が１０以上であるように構成することができる。

さらに好ましくは、前記不織布の水拡散係数の機械方向／幅方向の比が１０以上であるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記不織布上に水を１滴滴下した３分後の水拡散状態を機械方向および幅方向で測定して、水拡散状態の機械方向／幅方向の比が２．０以上であるように構成することができる。

本発明に係る製造方法によると、特定方向への強度が大きく、かつ、特定方向への液拡散性に優れた不織布を提供することができる。

本発明に係る不織布の製造方法により製造された不織布（目付３００ｇ／ｍ²）の物性を示す図である。 図１に示した不織布についての針打込み本数と水吸い上げ性能（速度および高さ）との関係を示す図である。 図１に示した不織布についての空隙率と水吸い上げ性能（高さ）との関係を示す図である。 図１に示した不織布を含む目付の異なる不織布の水吸い上げ性能（速度および高さ）を示す図である。 図１に示した不織布の引張強度の試験結果を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る不織布の製造方法について説明する。なお、以下における実施の形態においては、この製造方法により製造された不織布、または、これ以外の製造方法により製造された不織布についても説明する。さらに、以下においては、この製造方法により製造された不織布、または、これ以外の製造方法により製造された不織布を、本発明に係る物または本実施の形態に係る物として記載する場合がある。

本実施の形態に係る不織布の製造方法は、大略的には、
（１）捲縮性を有しない第１の繊維と捲縮性を有する第２の繊維とを重量比３：１～５：１の混率で混合したトウ（繊維束）を形成するトウ形成ステップ（合糸工程）と、
（２）形成された複数のトウを並べて、ニードルパンチ処理により繊維を交絡させることにより不織布化するニードルパンチステップ（ニードルパンチ工程）と、
（３）必要に応じて、熱ロールで不織布をプレスする熱プレス工程と、
（４）必要に応じて、樹脂で不織布の表面（または裏面）をコーティングする樹脂コート工程とで構成される。

以下において、これらの工程について説明するが、まず、本実施の形態に係る不織布に使用される繊維について説明する。
［使用繊維］
本実施の形態に係る不織布の製造に使用される繊維は、限定されるものではないが、熱可塑性樹脂からなる連続長繊維であることが好ましい。熱可塑性樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレンを主成分としプロピレンと他のαオレフインとの２～３元共重合体等のポリオレフイン、ナイロン－６、ナイロン－６６等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸が併用されたポリエチレンテレフタレート・イソフタレート共重合ポリエステル等のポリエステルを例示できる。以下においては、捲縮性を有しない第１の繊維も、捲縮性を有する第２の繊維も、コスト面および後述する水吸い上げ性能を考慮して、ポリエステル繊維（連続長繊維）であるものとして説明する。
・捲縮性を有しない第１の繊維
捲縮性を有しない第１の繊維としては、仮撚り加工されていないポリエステルマルチフィラメント糸（生糸、ストレート糸）を採用した。たとえば、繊度およびフィラメント構成の一例として、８４ｄＴｅｘ／７２ｆが挙げられる。この場合の単糸繊度は１．１７ｄＴｅｘとなる。
・捲縮性を有する第２の繊維
捲縮性を有する第２の繊維としては、仮撚り加工されたポリエステルマルチフィラメント糸（ウーリー糸）を採用した。たとえば、繊度およびフィラメント構成の一例として、２２０ｄＴｅｘ／７２ｆが挙げられる。この場合の単糸繊度は３．０６ｄＴｅｘとなる。

ここで、この仮撚り加工の条件としては、１０～４０回／ｃｍの捲縮数、好ましくは２０～４０回／ｃｍの捲縮数、かつ、５０～２００％の伸度、好ましくは１００％以上の伸度であることが好ましく、たとえば３５回／ｃｍの捲縮数、かつ、１５０％伸度が挙げられる。なお、仮撚り加工（ウーリー加工）については、捲縮数が１０回／ｃｍ未満では伸度が５０％以下と小さく繊維どうしを絡める機能が不十分となるために後述するように横方向（ＣＤ方向）に裂け易くなる。このため、単位長さあたりの回数で規定される捲縮数はできるだけ多い方が好ましいが、仮撚り加工の安定性から４０回／ｃｍが限界であり、２０～４０回／ｃｍの加工であれば、繊維どうしを十分に絡めることができて、後述するように横方向（ＣＤ方向）に裂けにくくなるという効果を発現する。

より具体的には、第２の繊維として、ここでは、１９５ｄＴｅｘのポリエステルＰＯＹ（未延伸糸）を仮撚り機に仕掛けて、２２０℃で１．６５倍の延伸を行うと同時に、捲縮数３，５００Ｔ／Ｍで仮撚り加工を行い、１１０ｄＴｅｘのウーリー糸を製造し、これを２本構成として２２０ｄＴｅｘとした。
・第１の繊維および第２の繊維についての改良
ストレート糸（第１の繊維）およびウーリー糸（第２の繊維）ともに、たとえば、さらに多フィラメント構成の２２０ｄＴｅｘ／２８８ｆが挙げられる。この場合の単糸繊度は０．７６ｄＴｅｘとなる。

このような観点から、本実施の形態に係る不織布の製造に使用される繊維の単糸繊度は、ストレート糸（第１の繊維）およびウーリー糸（第２の繊維）ともに、好ましくは１０ｄＴｅｘ以下、さらに好ましくは０．５～３．１ｄＴｅｘである。
［合糸工程］
次に、上述した２種類の捲縮性を有しない第１の繊維と捲縮性を有する第２の繊維とを用いてトウ（繊維束）を形成する合糸工程について説明する。ここでは、上述したように、第１の繊維としてポリエステルストレート糸８４ｄＴｅｘ／７２ｆ（以下において単にストレート糸と記載する場合がある）を、第２の繊維としてポリエステルウーリー糸２２０ｄＴｅｘ／７２ｆ（以下において単に仮撚糸またはウーリー糸と記載する場合がある）を採用した。
・合糸１回目
ストレート糸６本を引き揃えて合わせることにより合糸して（以下において単に合糸してと記載する場合がある）５０４ｄＴｅｘ／４３２ｆ（５０４＝８４×６、４３２＝７２×６）のストレート糸（ストレート合糸）を製造するとともに、
ウーリー糸３本を合糸して６６０ｄＴｅｘ／２１６ｆ（６６０＝１１０×３、２１６＝７２×３）のウーリー糸（ウーリー合糸）を製造した。
・合糸２回目
５０４ｄＴｅｘ／４３２ｆのストレート糸５本と、６６０ｄＴｅｘ／２１６ｆのウーリー糸１本を合糸して、３，１８０ｄＴｅｘ／２，３７６ｆ（３，１８０＝５０４×５＋６６０×１、２，３７６＝４３２×５＋２１６×１）の混合糸を製造した。
・合糸３回目
３，１８０ｄＴｅｘ／２，３７６ｆの混合糸６本を合糸して、１９，１８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆ（１９，１８０＝３，１８０×６、１４，２５６＝２，３７６×６）のトウ（繊維束）を製造した。

このように合糸されたトウ（繊維束）における第１の繊維と第２の繊維の混率（重量比率）は、単に混合糸６本を合糸する前の３，１８０ｄＴｅｘ／２，３７６ｆの混合糸における混率と等しく、その混率は、（単位長さあたりの重量を示す）繊度比率に等しくなる。このため、ストレート糸：ウーリー糸＝５０４×５：６６０×１（約３．８：１）となり、ストレート糸に対するウーリー糸の混率（＝（ウーリー糸の総繊度）／（ストレート
糸の総繊度））は６６０／（５０４×５）の２６．２重量％程度になる。なお、この混率は、８４ｄＴｅｘ／７２ｆのストレート糸１０本と、２２０ｄＴｅｘ／７２ｆのウーリー糸１本とを合糸したものと等しい（２２０／（８４×１０））。

ここで、捲縮性を有しない第１の繊維（ストレート糸）と捲縮性を有する第２の繊維（ウーリー糸）との重量比は、好ましくは、２：１～５：１である。
この場合において、トウ（繊維束）は、１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆで構成され、最終不織布状態で、目付２００ｇ／ｍ²の場合２本／３ｃｍ、目付３００ｇ／ｍ²の場合３本／３ｃｍ、目付４００ｇ／ｍ²の場合４本／３ｃｍ、となるようにトウの打込み
を行った。ここで、最終不織布状態で規定している理由は、ニードルパンチ回数を増やすことにより徐々に幅が広がって行くためであって、初期のトウ幅１８ｃｍが最終的には３０ｃｍとなる。

トウの繊度については、特に限定されるものではなく、たとえば目付４００ｇ／ｍ²の
場合、３８，１６０Ｔｅｘ／２８，５１２ｆを２本／３ｃｍ、７６，３２０Ｔｅｘ／５７，０２４ｆを１本／３ｃｍ、となるようにトウの打込みを行っても良い。また、トウ以外の方法の場合は、トウの打込みと同じ重量を打込みを行うことにより同様の目付の不織布を得ることができる。なお、これらは一例として記載したものであり、打込み重量と目付との関係は、投入量のみならず送り量などによっても変化するため、本発明は、必ずしも上述した数値に限定されるものではない。

ここで、トウを用いた場合、
この１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆのトウを、３０ｃｍ間隔に３０本（１本／ｃｍ）並べて後述するニードルパンチ処理で目標目付３００ｇ／ｍ²の不織布（５７２，
４００ｄＴｅｘ／４２７，６８０ｆ：１９，０８０ｄＴｅｘ×３０／１４，２５６ｆ×３０）を形成したり、
この１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆのトウを、３０ｃｍ間隔に４０本（１．３本／ｃｍ）並べて後述するニードルパンチ処理で目標目付４００ｇ／ｍ²の不織布（７６
３，２００ｄＴｅｘ／５７０，２４０ｆ：１９，０８０ｄＴｅｘ×４０／１４，２５６ｆ×４０）を形成したり、
この１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆのトウを、３０ｃｍ間隔に２０本（０．６７本／ｃｍ）並べて後述するニードルパンチ処理で目標目付２００ｇ／ｍ²の不織布（３
８１，６００ｄＴｅｘ／２８５，１２０ｆ：１９，０８０ｄＴｅｘ×２０／１４，２５６ｆ×２０）を形成したり、
この１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆのトウを、３０ｃｍ間隔に１５本（０．５本／ｃｍ）並べて後述するニードルパンチ処理で目標目付１５０ｇ／ｍ²の不織布（２８
６，２００ｄＴｅｘ／２１３，８３０ｆ：１９，０８０ｄＴｅｘ×１５／１４，２５６ｆ×１５）を形成したり、
このトウの半分の構成の９，５４０ｄＴｅｘ／７，１２８ｆのトウを、３０ｃｍ間隔に３０本（１本／ｃｍ）並べて後述するニードルパンチ処理で目標目付１５０ｇ／ｍ²（２
８６，２００ｄＴｅｘ／２１３，８３０ｆ：１９，０８０ｄＴｅｘ×０．５×３０／１４，２５６ｆ×０．５×３０））の不織布を形成したり、
することになる。以下において、このニードルパンチ工程について説明する。
［ニードルパンチ工程］
次に、このようなトウ（繊維束）を、以下に示す４つのサブ工程に分けて、トウから不織布を形成する。なお、以下においては、まず目標目付３００ｇ／ｍ²の不織布を作成す
るためのニードルパンチ工程について説明して、その後、目標目付２００ｇ／ｍ²および
目標目付４００ｇ／ｍ²の不織布を作製するためのニードルパンチ工程について説明する
。なお、以下においては、目標目付を単に目付と記載する場合がある。また、以下における目付３００ｇ／ｍ²の不織布は、限定されるものではないは、３層積層構造であるとし
て説明する。

ここで、ニードルパンチ装置の諸元については、以下の通りである。
送り速度 ： ２０ ｃｍ／ｍｉｎ
パンチ速度 ： ２１４ 回／ｍｉｎ
針本数 ： ２．３ 本／ｃｍ²
打込み本数 ： ２４．５ 本／ｃｍ²（１回通し）
・中間層作成工程（第１のサブ工程）
まず、上述したトウ（繊維束）を用いて、目付３００ｇ／ｍ²の不織布を構成する（３
層構造の真ん中の層である）中間層を製造する。

１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆのトウ９本を、送り量１４０％（好ましくは１１０～２００％）でニードルパンチ装置に送り込み、針打ち込み本数２４．５本／ｃｍ²
で中間層を製造する。ここでは、後述する上層（第１表層）および下層（第２表層）とこの中間層との絡み、不織布における幅方向の絡みを高めるため、送り量を上げて繊維を緩めた状態でニードルパンチ処理している。このようにして、中間表層を製造する（ここまででトウは合計９本）。
・中間層に接する第１表層作成工程（第２のサブ工程）
次いで、上述したトウ（繊維束）を用いて、中間層に対して、中間層の一方の面に積層させて中間層に接する第１表層を製造する。

中間層の上部（下部でも構わない）に、１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆのトウ１０本を、送り量１００％（好ましくは１００～１３０％）で中間層と積層しつつニードルパンチ装置に送り込み、針打ち込み本数２４．５本／ｃｍ²で中間層および（この中間
層に積層された）第１表層を製造する（ここまででトウは合計１９本）。
・中間層の逆面に接する第２表層作成工程（第３のサブ工程）
次いで、上述したトウ（繊維束）を用いて、中間層およびこの中間層に積層された第１表層に対して、中間層の他方の面に積層させて中間層に接する第２表層を製造する。すなわち、中間層において第１表層が積層されている面とは逆の中間層の面に積層して中間層に接する第２表層を製造する。

中間層の下部（第２のサブ工程と逆であれば構わず上部でも構わない）に、１９，０８０ｄＴｅｘ／１４，２５６ｆのトウ１１本を、送り量１００％（好ましくは１００～１３０％）で中間層と積層しつつニードルパンチ装置に送り込み、針打ち込み本数２４．５本／ｃｍ²で中間層ならびに（この中間層に積層された）第１表層および第２表層を製造す
る（ここまででトウは合計３０本）。

以上により、表裏が第１表層（トウ１０本）および第２表層（トウ１１本）に挟持されるように積層された中間層（トウ９本）と、第１表層および第２表層とが積層された３層構造の不織布（原反）が製造される。そして、トウは合計３０本であるので、目標目付３００ｇ／ｍ²の不織布を作成することになる。
・密度上昇工程（第４のサブ工程）
上述した３つのサブ工程により製造された３層構造の不織布（原反）を、通反毎に表裏を返しながらニードルパンチ装置に送り込む。この場合における、ニードルパンチ装置への送り込み回数は、１３回である。また、このサブ工程における、針打ち込み本数は３１８本／ｃｍ²、厚みは２ｍｍである。

ここで、本発明に係る不織布の製造方法は、上述したように３層を予め積層した原反を第４のサブ工程で所望の密度（目付）になるように密度上昇させるものに限定されない。たとえば、第１のサブ工程～第４のサブ工程を１つの工程にして、３層を構成するトウ（
中間９本、第１表層１０本、第２表層１１本）を一度ニードルパンチ装置へに送り込んで、ニードルパンチ処理を行うようにしても構わない。

また、ニードルパンチの針打ち込み本数については、ここでは３１８本／ｃｍ²と設定
しているが、さらに針打ち込み本数を上げることも好ましい。後述するように「ニードルパンチ回数と水吸い上げ性能との関係」より、針打ち込み本数９８本／ｃｍ²から吸い上
げ性能が向上し始め、３１８本／ｃｍ²で最大となっていることがわかるが、上限として
は１２００本／ｃｍ²程度までであっても好ましい。すなわち、この第４サブ工程におけ
る針打ち込み本数は、限定されるものではないが、９８本／ｃｍ²以上、好ましくは２２
０本／ｃｍ²以上、さらに好ましくは３１８本／ｃｍ²以上となる。

次いで、以下の任意的な工程について説明する。
［熱プレス工程］
上述したニードルパンチ工程で製造された不織布に対して、任意的な処理として熱プレス工程において熱プレス処理が行われる。
この熱プレス工程は、熱ロールで不織布をプレスして、不織布の密度を向上させることにより、吸い上げ性能を均一化するとともに、不織布に腰強さを付与する。さらに、不織布を使用しているときの熱収縮を抑制する。このような熱プレス処理における処理条件は、ロール温度については２１０℃（好ましくは１８０～２２０℃（１８０℃未満ではセット不十分）、さらに好ましくは２００～２１５℃）、送り速度は７～２５ｃｍ／ｍｉｎ、線圧力は６３Ｎ／ｃｍ（好ましくは２５～８８．２Ｎ／ｃｍ（２５Ｎ／ｃｍ以下ではセット不十分）さらに好ましくは６０～８８．２Ｎ／ｃｍ）である。
［樹脂コート工程］
上述した熱プレス工程で処理された不織布に対して、任意的な処理として樹脂コート工程において樹脂コート処理が行われる。たとえば、この不織布の使用用途によっては、不織布に腰強さが欲しいという要望がある場合がある。このような要望に対しては、表面に樹脂コート処理して、腰強さを改良することが可能である。

この樹脂コート処理は、不織布の腰強さを付与するためのひとつの方法である。たとえば、コート樹脂として、日本合成化学製モビニール８０２０（コロイダルシリカ）を採用して、塗布方法として、スプレーコーティングまたはロールコーターを採用して、塗布量２０ｇ／ｍ²（固形量）および塗布後１２０℃で２分乾燥させた。
以下において、目付２００ｇ／ｍ²および目付４００ｇ／ｍ²の不織布を作成するためのニードルパンチ工程について説明する。なお、以下の説明においては、目付３００ｇ／ｍ²と異なる部分のみについて説明する。

目付２００ｇ／ｍ²の不織布は、１層目は９本でニードルパンチを施し、その上に１１
本を積層して作製した。また、４００g／ｍ²の不織布は、上記２層作製品を２枚重ねてニードルパンチを施して作製した。また、８，１６０Ｔｅｘ／２８，５１２ｆのトウを用いた場合は、１層目は１０本でニードルパンチを施し、その上に１０本を積層して作製した。

次に、上述した本発明に係る製造方法により製造された不織布、または、これ以外の製造方法により製造された本発明に係る不織布の特性について説明する。
［不織布の特性・性能］
・目視観察
上述のようにして製造した３層積層（表裏が第１表層および第２表層に挟持されるように形成された中間層と第１表層および第２表層とで積層された３層）構造を備えた目付３００ｇ／ｍ²の不織布について、目視観察（目視による直接観察のみならず拡大鏡（顕微
鏡を含む）を用いた目視による観察を含む）した。この場合において、第１の繊維（スト
レート糸）または第２の繊維（ウーリー糸）を着色しておいてからニードルパンチ処理を行い、その処理後の層間の繊維の移動の状態を目視にて確認した。その結果、以下のように観察できた。
＜目視結果：その１＞
中間層における第２の繊維（ウーリー糸）を黒く着色して不織布を形成したところ、第１表層または第２表層（中間層ではない表面層）への飛び出しが確認できた。これにより、表層側まで中間層の第２の繊維（ウーリー糸）が飛び出してきており、この第２の繊維が３層間を繋ぐように糸を絡め、不織布を形成する機能を発現しているものと考えられる。
＜目視結果：その２＞
第２表層（ここでは裏面側の表層とする）における第２の繊維（ウーリー糸）を緑に着色して不織布を形成したところ、第１表層（ここでは表面側の表層）まで第２表層（裏面側）の第２の繊維（ウーリー糸）が飛び出してきており、この第２の繊維が不織布の表裏を繋ぐように糸を絡め、不織布を形成する機能を発現しているものと考えられる。
＜目視結果：その３＞
第２表層（ここでは裏面側の表層とする）における第１の繊維（ストレート糸）を青に着色して不織布を形成したところ、第１表層（ここでは表面側の表層）まで第２表層（裏面側）の第１の繊維（ストレート糸）が飛び出してきていることを確認できなかった。すなわち、第１の繊維（ストレート糸）は、不織布を形成する層間に跨がって配置されるものではなく、不織布の糸を絡める構成を担っているものではない。

さらに、これらの目視結果を踏まえると、上述したニードルパンチ処理により、層間の絡み合いに主に寄与している糸は第２の繊維（ウーリー糸）であり、第１の繊維（ストレート糸）はその寄与が小さい、というモデルが想定できる。そして、ニードルパンチ処理により、第１の表層および／または第２の表層まで中間層の第２の繊維（ウーリー糸）が飛び出してきているので、第１の表層および／または第２の表層においては第２の繊維（ウーリー糸）の量が相対的に増加している、というモデル（中間層よりも表層のほうが捲縮が多く存在する）が想定できる。

このように、第２の繊維（ウーリー糸）の占有幅が第１の繊維（ストレート糸）よりも大きくなること、第２の繊維（ウーリー糸）のループ状捲縮により第２の繊維（ウーリー糸）自体の張力が比較的低いことから、ニードルパンチ処理によってニードルに捉えられる第２の繊維（ウーリー糸）の確率が高まっているものと推定できる。層間を行き来する第２の繊維（ウーリー糸）は層間の合着を強化するだけでなく、層厚みを小さくする（コンパクト化する）効果がある。
・物理的特性（空隙率等）
図１に、本発明に係る不織布（目付３００ｇ／ｍ²）であって、上述した密度上昇工程
（ニードルパンチ工程の第４のサブ工程）におけるニードルパンチ回数を変化させた場合の不織布の物理的特性を示す。なお、空隙率とは、不織布において空間（総体積に対して（繊維ではなく）空気により占有されている体積）の比率を示し、（１－（重量／（１．３９×幅×長さ×厚み））（１．３９：繊維の比重）をパーセント表記した値である。

この図１に示すように、ニードルパンチ回数の上昇に伴いこの空隙率が減少して（負の相関関係が成立する）、第１の繊維（ストレート糸）と第２の繊維（ウーリー糸）とがよく絡んで空隙が少なくなっている。
・水吸い上げ性能（空隙率の影響）
上述した図１のニードルパンチ回数（空隙率との間に負の相関関係が成立）をパラメータとして、図２にこの不織布の水吸い上げ性能を、横軸を時間軸としてその時間軸に対して縦軸に水吸い上げ高さを示す。ここで、水吸い上げ方向は、不織布の機械方向（ＭＤ方向）である。

この図２から、空隙率の低い（ニードルパンチ回数が多い）ほど、吸い上げ速度が速く、かつ、最終的な水吸い上げ高さも高く、好ましいことがわかる。
さらに、図３として、空隙率の影響を理解しやすいように空隙率をパラメータとして横軸に、その空隙率に対して縦軸に水吸い上げ高さを示す。なお、図２における時間軸は、図３（Ａ）に１分後、図３（Ｂ）に３分後、図３（Ｃ）に５分後、図３（Ｄ）に１０分後をそれぞれ代表させて抽出した。この図３から、この不織布の使用用途にもよるが、好ましくは３分程度の経過時間で１００ｍｍ程度の水吸い上げ高さに到達する水吸い上げ性能が必要であるために、空隙率は９５％以下であることが好ましい。また、このようにこの不織布においては、３分間の水吸い上げ性能が機械方向において高さ８０ｍｍ以上であることが好ましい。さらに、空隙率９０％以下がより好ましく、機械方向の３分間の水吸い上げ性能が１００ｍｍ以上がより好ましい。
・水吸い上げ性能（方向性の影響）
次に、上述した水吸い上げ性能の方向性について説明する。図４に不織布（目付２００ｇ／ｍ²、３００ｇ／ｍ²、４００ｇ／ｍ²）の水吸い上げ性能を、横軸を時間軸としてそ
の時間軸に対して縦軸に水吸い上げ高さを示す。ここで、水吸い上げ方向は、不織布の機械方向（ＭＤ方向）および幅方向（ＴＤ方向）で区別した２方向である。

この図４に示すように、長時間水に浸漬し、拡散に十分な水が供給される状態では、ＴＤ方向でも吸い上げは認められるが、いずれの目付けにおいても、図４に示すように、繊維が配向しているＭＤ方向の方がＴＤ方向よりも吸水速度が速い結果となっている。
また、水滴下による水の拡散比ＭＤ／ＴＤ比を計測した。すなわち、不織布（目付４００ｇ／ｍ²）上に水を１滴滴下して、３分後のＭＤ方向の水拡散状態およびＴＤ方向の水
拡散状態を測定して、その比率（ＭＤ値／ＴＤ値）を算出することにより、水拡散比を算出した。

その結果、水滴下による水の拡散比ＭＤ／ＴＤ比は４．５と機械方向に極めて優れた特性を示した。この水滴下による水の拡散比ＭＤ／ＴＤ比については、好ましくは２．０以上、さらに好ましくは４．０以上である。
・強度性能（方向性の影響）
引張強度
図５に、目付４００ｇ／ｍ²品の引張強度の試験結果を示す。強度比はＭＤ／ＴＤ比は
５９.６とＭＤ方向が極端に大きな値を示している。これは、繊維がＭＤ方向に配向して
おり、繊維の破断強度を示し、ＴＤ方向は第２繊維の絡みの破壊によるものと考えられる。

ＭＤ方向の吸水拡散性を高めるためには、繊維配向を高める必要があり、ＭＤ／ＴＤ比は１０以上（測定では強度比５９．６）が好ましい。
以上のようにして、本実施の形態に係る不織布の製造方法またはその不織布によると、特定方向への強度が大きく、かつ、特定方向への液拡散性に優れた不織布を提供することができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
たとえば、一例として、上述した不織布を土木用途に使用する場合には、裏面にポリエステルのスパンボンド不織布を貼り合せることも好ましい。ポリエステルのスパンボンド不織布は透水性が小さいため、裏面への水の浸透を低減して、ＭＤ方向への水の拡散性を高めることができる。なお、貼り合せ方法は、限定されるものではないが、上述した不織
布とポリエステルのスパンボンド不織布とを重ね合わせてニードルパンチ処理により、これらを貼り合せて一体化することができる。

本発明は、捲縮性を有しない第１の繊維と捲縮性を有する第２の繊維とを含む不織布に好ましく適用され、これらの繊維が好適に特定方向に選択的に配向され、特定方向への液拡散性および強度に優れた不織布に特に好ましく適用される。

Claims (6)

1. 仮撚り加工されていないことにより捲縮性を有しない第１の繊維と仮撚り加工されていることにより捲縮性を有する第２の繊維とを含んで構成された不織布であって、
   前記不織布は、前記第１の繊維と前記第２の繊維とが重量比２：１～５：１の混率である混合糸を用いて形成され、
   前記不織布を形成する繊維が前記不織布の機械方向に選択的に配向していることにより、目付４００ｇ／ｍ ² の前記不織布の引張強度についての機械方向／幅方向の比が１０以上、かつ、目付４００ｇ／ｍ ² の前記不織布上に水を１滴滴下した３分後の水拡散状態として吸水速度に時間である３分を乗算したことに対応する拡散距離を機械方向および幅方向で測定した水拡散状態の機械方向／幅方向の比が２．０以上を満足し、
   前記第１の繊維および前記第２の繊維は、ポリエステル繊維（連続長繊維）のみからなる不織布。
2. 前記不織布における空隙率が９０％以下である、請求項１に記載の不織布。
3. 前記不織布は、複数の層状からなり、前記第２の繊維が層間を跨いで構成されている、請求項１または請求項２に記載の不織布。
4. 前記不織布は、３層の層状からなり、中間層の第２の繊維が表面層側または裏面層側から視認できる、請求項３に記載の不織布。
5. 前記不織布は、３層の層状からなり、裏面層の第２の繊維が表面層側から視認できる、請求項３に記載の不織布。
6. 前記不織布は、３層の層状からなり、裏面層の第１の繊維が表面層側から視認できない、請求項３に記載の不織布。

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