JP7221245B2 - 不規則な形状のポリマー繊維 - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも6指状の断面を備えた不規則な形状のポリマー繊維、該ポリマー繊維を含むフィルター、該ポリマー繊維を含む不織布、該ポリマー繊維の使用および該ポリマー繊維を提供するように設計された紡糸口金に関する。
ポリマー繊維は、公知の種々の紡糸プロセスにより得られる。加熱下で流動可能でかつ柔軟になるポリマーから作製される繊維、特に熱可塑性プラスチック製の繊維は、溶融紡糸プロセスにより製造することができる。溶融紡糸は、押出成形の特殊な一形態であり、ポリマー材料を溶融してポリマー溶融物を取得し、次いで該溶融物を紡糸口金、すなわち連続フィラメントの形成に使用されるダイの一種に通す。通常の実施形態では、紡糸口金は、小さな孔の配列(パターン)を有する金属プレートを備えており、これを通じて、ポリマー溶融物を空気または液体に通して凝固および繊維形成を行う。紡糸口金の設計は、多岐にわたる。従来の紡糸口金オリフィスは円形であり、断面が丸い繊維が製造される。キャピラリー紡糸口金オリフィスにより、1デニール以下の小さな直径を有するフィラメントの押出しが可能となる。紡糸口金を出る押出し溶融フィラメントを冷却すると、紡糸口金プレートの出口開口部の形状を有する最終繊維が得られる。異なる形状および種々の特性を示す繊維を得るための形状の孔を有する紡糸口金オリフィスを使用することが公知である。
- 表面がより大きいため、該繊維をベースとするフィルターの粒子保持能力が向上する。
- 繊維直径がより大きいため、該繊維をベースとするフィルターの圧力損失が低下する。
- 該繊維の表面積が大きいため、該繊維をベースとするフィルターおよび拭き取りモップの汚れ保持能力が高くなる。
- 剛性が高いため、耐久性が向上する。
- 該繊維をベースとするフィルターでは、高い透過性および深層ろ過が可能であり、その結果、フィルターを通過する空気の効率的な持続的清浄化が、低圧力損失で得られる。
- ポリマー材料が異なる繊維を1つの紡糸口金で紡糸し、一工程で多密度層を形成することが可能である。
本発明は、少なくとも6指状の断面を備えた中実ポリマー繊維であって、下記特性:
- 該指は、それぞれの中心軸に対して非対称に配置されている、
- 該繊維の断面は、回転軸を有しない、
のうちの少なくとも一方を示す、中実ポリマー繊維に関する。
- 該指は、それぞれの中心軸に対して非対称に配置されている、
- 該繊維の断面は、回転軸を有しない、
のうちの少なくとも一方を示す、中実ポリマー繊維に関する。
本発明の意味において、「内円ri」という用語は、繊維の断面に完全に適合する最大円である。
本発明に係るポリマー繊維は、総じて不規則な形状の断面を有する。総じて、繊維の断面は、回転軸を有しない。繊維の断面は、外側に伸び、凸状先端、いわゆる指で終端されているほぼ真っ直ぐな側部を有する。総じて、指は、それぞれの中心軸に対して非対称に配置される。指は、内向きに、幅広ないし幅狭に、中心軸から凸状先端の方向に遠ざかるように先細状であってもよいし、外向きに、幅狭ないし幅広に、中心軸から凸状先端の方向に遠ざかるように先細状であってもよい。
原則として、本発明に係るポリマー繊維は、任意の繊維形成ポリマー、すなわち、紡糸性の条件を満たす溶融物または溶液に変換することができるポリマーから形成することができる。
a) 同じ形状を有するが、異なるデニール値(例えば12および6デニール)を有するフィラメントの組み合わせ、例えばトップダウン配列にある本発明に係る6指のフィラメント。
b) 異なる形状を有するフィラメントの組み合わせ、例えばトップダウン配列にある、円形の繊維と、本発明に係る6指の繊維との組み合わせ(2層布地)。
c) 異なる形状を有するフィラメントの組み合わせ、例えばトップダウン配列にある、円形の繊維と、本発明に係る6指の繊維と、円形の繊維との組み合わせ(3層布地)。
d) 異なる形状を有するフィラメントの組み合わせ、例えば本発明に係る6指の繊維と、円形の繊維と、本発明に係る6指の繊維との組み合わせ(3層布地)。
e) 異なる形状を有するフィラメントの組み合わせ、例えばトップダウン配列にある、本発明に係る6指の繊維と、三角形、4つ、5つ、6つ、7つ、8つの角を有する星形、楕円形、H字形、二重H字形およびそれらの組み合わせから選択される形状との組み合わせ(2層および多層布地)。
f) 異なる材料を有するフィラメントの組み合わせ、例えばPETと、少なくとも1つの異なるポリマーとを含む組み合わせ、特にPET/PPまたはPET/PBT。
一実施形態では、本発明に係るポリマー繊維は、紡糸溶融繊維である。本発明の意味において、溶融紡糸は、熱可塑性押出成形の一種である。溶融紡糸は、スパンレイド法、メルトブロー法およびスパンボンド法を含む。これらの方法は、当業者に公知である。
- 断面の形状、
- 繊維の繊度、
- 繊維の化学組成
のうちの少なくとも1つが異なる。
- 本発明に係り、トップダウン配列で上記定義されたポリマー繊維と比較して異なるデニール値を有する繊維、
- 本発明に係り、トップダウン配列で上記定義されたポリマー繊維と比較して異なる形状を有する繊維。
[実施例1]
2つの層を有するポリエステルスパンボンド布地を製造する。ここで、どちらの層も本発明に係る6指状のポリマー繊維を含む。繊維形状の組み合わせと、各オリフィスにポリマーを供給するための計量プレートとを含む特定の紡糸口金を使用する。一方の層は、ポリエチレンテレフタレートコア材料とコポリエステル材料の指とを含む多成分フィラメントを含む。他方の層は、コポリエステル材料を含む。これらの繊維同士を、熱および圧力を用いて熱により結合させる。
3つの層を有するポリエステルスパンボンド布地を製造する。ここで、中間の層は、本発明に係る6指状のポリマー繊維を含む。上層は、中実で円形の繊維から形成される。下層は、二重H字形繊維から形成される。中間の層は、本発明に係る6指状のポリマー繊維から形成される。繊維形状の組み合わせと、各オリフィスにポリマーを供給するための計量プレートとを含む特定の紡糸口金を使用する。中間の層は、ポリエチレンテレフタレートコア材料とコポリエステル材料の指とを含む多成分フィラメントを含む。他の層は、コポリエステル材料を含む。これらの繊維同士を、熱および圧力を用いて熱により結合させる。
Claims (20)
- 6~10指状の断面を備えた中実ポリマー繊維であって、
コア材料としてポリエステル、指材料としてコポリエステルを有する多成分フィラメントとして構成され、
下記特性:
- それぞれの前記指は、非対称に配置され、前記指の各軸は、指の最も近い軸から角度を有して離隔され、各前記指の軸間の角度は、1°~170°のランダム分布である、
- 前記繊維の前記断面は、回転非対称である、
のうちの少なくとも一方を示す、中実ポリマー繊維。 - 6指状の断面を備えている、請求項1記載の中実ポリマー繊維。
- 少なくとも1本の指が有する、指先から前記繊維の断面に完全に適合する最大円(内円ri)の中心までの距離が、少なくとも1本の他の指とは異なる、請求項1または2記載の中実ポリマー繊維。
- 前記内円riの半径が、5μm~50μm、好ましくは10μm~30μmである、請求項1から3までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維。
- 前記繊維の前記断面を完全に取り囲む最小円(外円ro)の半径が、10μm~100μm、好ましくは15μm~50μmである、請求項1から4までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維。
- 前記外円roの半径:前記内円riの半径の比が、3~1.01、好ましくは1.5~1.01、特に1.5~1.25である、請求項1から5までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維。
- 前記指先から内円riの中心までの距離が、少なくとも5μm~100μm、好ましくは10μm~50μmである、請求項1から6までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維。
- 最短の指の前記指先から内円riの中心までの距離と、最長の指の前記指先から内円riの中心までの距離との比が、25:100~60:100の範囲にある、請求項1から7までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維。
- 前記繊維が、熱可塑性ポリマーから選択され、好ましくはポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ乳酸塩、それらから得られるコポリマーおよびそれらの混合物から選択される、請求項1から8までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維。
- 前記繊維が、5~15dtexの範囲の繊度を有する、請求項1から9までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維。
- オリフィスのパターンを含む紡糸口金を通して溶融紡糸または溶液紡糸することにより製造され、1本の単繊維が、ポリマー溶融物を6~10個、好ましくは6個のスロットの配列に通過させることにより形成され、1本の繊維を形成する前記6~10個、好ましくは6個のスロットの各スロットが、楕円形形状を有し、好ましくは前記6~10個、好ましくは6個の楕円形スロットがそれぞれ、幅0.10mm~0.15mmおよび長さ0.40mm~0.60mmを有する、請求項1から10までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維の製造方法。
- オリフィスのパターンを含む紡糸口金を通して溶融紡糸または溶液紡糸することにより製造され、前記紡糸口金を出る繊維が、一工程延伸プロセスに供される、請求項11記載の中実ポリマー繊維の製造方法。
- 請求項1から10までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維を含む、不織布。
- 請求項1から10までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維を含有するタフト裏地を含む、請求項13記載の不織布。
- 請求項1から10までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維を含む、フィルター材料。
- 不織布の製造のための、請求項1から10までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維の使用。
- フィルターおよびカーペット、特にカーペットタイル、床一面カーペット、ドアマット、スローインマットまたは自動車用タフトカーペットのための、請求項16記載の使用。
- 請求項1から10までのいずれか1項記載の前記中実ポリマー繊維が、カーペット裏地として利用される、請求項16または17記載の使用。
- 請求項1から10までのいずれか1項記載の中実ポリマー繊維を提供するように設計された孔配列パターンを形成するキャピラリー紡糸口金オリフィスを含む、紡糸口金。
- 6~10個、好ましくは6個のスロットからなるオリフィスを含み、各スロットが、楕円形形状を有する、請求項19記載の紡糸口金。
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