JPH01192859A - 不織布の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な不織布の製造方法と装置に関し、特に
、少ない錘数の紡糸機でも広幅化が容易に可能であるな
どの特徴をもつ直接製布方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、不織布の市場が急速に拡大している。中でも特に
、長繊維不織布は、強靭な強度とソフトな風合を併せ持
つことから需要が急増している。

一方、このような不織布分野でもますます高性能、高機
能性を持つものが要求され、加えて用途も多岐にわたり
、多品種対応型の生産方式が求められている。

たとえば、長繊維不織布の製造方法として、紡出された
繊維を高速流体で引き取り、それをネット上にウェブと
して捕集する方法が一般に普及している。

しかし、この方法は、大量生産向きであり、設備費が高
く、また目付、幅などの変更ロスも大きく、少量生産で
は逆にコスト高になる。また、ウェブの均一性や物性の
等方性にも限界があるものであった。特に、不織布の製
造においては、一般に、広幅化を図ると自乗的に均一性
の達成の困難さが増すといわれており、実際生産上、均
一で良好なウェブを広幅で得るには高度な技術が必要と
されるものであった。

たとえば、ウェブの均一性を改善する方法として、紡糸
口金（錘）の配置を工夫する方法が、特開昭６２−１７
０５７号公報、特開昭６２−１．８４１６８号公報、特
開昭６２−１８４１６９号公報、特開昭６２−１８４１
７１号公報などで提案されているが、装置がより複雑に
なるという新、゛こな問題があり、到底問題解決までに
は至っていないのが実情である。

このため、より簡単な設備で、効率良（、またロスが少
なく、より均一な品質の不織布を製造することを可能に
する不織布の製造方法と装置の実現が求められている。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記したような点に鑑み、本発明の目的は、目付や強力
の均一性に優れた不織布を製造することができ、かつそ
の生産にあたっても、耳ロスが少なく、目付の変更など
も容易に可能な新規な不織布の製造方法と製造装置を提
供せんとすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成する本発明の不織布の製造と装置は
、以下の構成からなる。

すなわち、本発明の不織布の製造方法は、高速流体によ
って運ばれる繊維状物を、筒状支持体の内周面上にウェ
ブ状に積層せしめかつ該ウェブ状物を前記筒状支持体の
内周面上でホットプレスし、しかる後、該ウェブ状物を
引き取ることを特徴とする不織布の製造方法である。

また、本発明の不織布の製造装置は、下記ａ〜Ｃの各手
段からなることを特徴とする不織布の製造装置である。

ａ、繊維状物を高速流体により噴射して実質的に筒状支
持体の内周面上にウェブ状に積層せしめる手段 ｂ．筒状支持体の内周面上においてウェブ状物をホット
プレスせしめる手段 Ｃ０筒状の支持体内からウェブ状物を引き取る手段 〔作用〕 以下、さらに詳しく本発明について説明する。

従来、長繊維不織布は、多数の紡糸口金（錘）を不織布
の幅方向に並べ、広幅にシート化するという製造方法を
とっているため、錘間干渉による敵状のムラを有するこ
とが避けられなかった。

これに対して、本発明者らは、少なくとも１錘で広幅不
織布を効率良く作れないか検討し、筒状内面に積層した
極薄ウェブをヒートローラーで押さえながら連続的に積
層し、実質的に連続的に引き取ることにより、重ね段が
目立たず、目付分布の均一化に顕著な効果があり、かつ
目付設定が容易であり、また耳部がなく、したがって、
全体としてロスの少ないウェブを効率よく連続して形成
できることを見出し、本発明を達成したものである。

本発明を図面によってさらに詳しく説明する。

第１図〜第３図は、本発明の不織布の製造方法の一実施
態様例を示す概略説明図である。

第１図において、紡糸口金１より紡出された繊維状物２
は、空気エジェクター３で吸引され、導管４を通り、２
枚の衝突板５．６により開繊され、空気透過性の部材か
らなる筒状支持体７の内周面に噴射される。被噴射部に
は、吸引装置８が設けられており、該繊維状物２はウェ
ブ状物として吸引捕集される。第２図は筒状支持体の平
面図であり、導管４は筒状支持体の中心軸を軸に回転し
、筒状支持体状の内面周囲に帯状のウェブ状物を形成し
、直ちに同軸で回転するヒートローラー９でホットプレ
スされる。そして、さらにホットプレスされて繊維結合
の強化がなされたウェブは、第３図に概略を示したよう
に、筒状ウェブ１０として、引き取りニップロール１１
で逐次引き取られ、巻き取りロール１２により巻き取ら
れるものである。

以上の例では、筒状の不織布をニップしてシート状で巻
き取ったもので説明したが、切開しながら巻き取る態様
にしてもよい。

第２図は、筒状支持体７内の平面図であり、ヒートロー
ラー９が３個設けられ、導管４の回転軸と同軸で回転さ
れつつ、支持体７の内周面上でウェブ状物をホットプレ
スするものである。

本発明の第１のポイントは、１錘で極薄ウェブを連続的
に積層できる点にある。しかも、このウェブを可能な限
り薄＜シて、かつ中央部が平坦で、両耳部にいくにつれ
なだらかに薄く広がっている山型断面分布にすると、耳
部が矩形の場合のように階段状に重なるのではなく、極
めてスムースな重なりをもつウェブを得ることができる
。

本発明の第２のポイントは、最初に形成したウェブを、
即、ホットプレスして繊維を実質的に結合することも出
来る点であり、更にその上にウェブを形成し、これをホ
ントプレスして一体化し、これを繰り返していくことに
より、均一で強固に繊維結合のなされた筒状不織布を形
成できる点にある。

すなわち、このような本発明の方法では、薄いウェブの
積層と結合一体化を同時に連続的に行うことになるので
、均一で物性に優れた不織布が効率よく得られるのであ
る。

ただし、本発明の方法において、支持体の内周面上に一
層のウェブを積層する毎にホントプレスを行う必要は必
ずしもなく、積層がある程度進んでからホットプレスを
行うようにしてもよい。

第１図、第２図で説明した態様で用いられているヒート
ローラー９は、導管と同軸に取り付けられ、導管と一緒
に回転し、ウェブをホントプレスしながら回転走行する
ように構成されたものであり、圧力は、圧空方式により
適宜変えられるようにするのが好ましく、また熱源は、
電熱方式や誘電加熱方式などの一般に採用されている方
式が採り得る。

加熱ローラーの数は、少なくとも一つ必要であるが、好
ましくは２以上であり、繊維素材の種類、不織布の目付
、加工速度など勘案して適宜定めればよい。

また、その形状は、特に限定されるものではないが、実
質的に円形であって、幅はウェブの捕集軸以上であるこ
とが好ましい。

また、その表面は、必ずしも平滑である必要はなく、エ
ンポソシングパターンなどの凹凸面、不織布を下方に移
動させるための溝を有するものなどであってもよい。

ホットプレスの条件は、使用する繊維の種類、ウェブの
目付、加工速度など勘案し適宜定めればよい。

かかるホットプレスを行うに際しては、ヒートローラー
以外の手段でももちろん可能であり、温風あるいは熱風
を吹きつけつつローラーでプレスする手段を用いたり、
あるいは繊維状物が高温下にありまだ冷たくなる前の状
態下でローラープレスを行うなどの手段によってもよい
ものである。

本発明に用いられる繊維素材としては、通常の繊維、海
島型繊維、剥離分割型複合繊維、特殊ポリマブレンド型
繊維などから得られるものであって、ポリエステル系、
ポリアミド系、ポリアクリル系、ポリオレフィン系、ポ
リ塩化ビニール系、ポリウレタン系などのホモポリマー
、コポリマーなど繊維化可能な各種のものが使用できる
ものであり、更に熱融着性繊維も任意に併用することも
できる。更にはレーヨンなどの再生繊維も通用可能であ
る。

また、繊維は１成分からなっていてもよいし、多成分系
繊維でもよい。特に海島型繊維、剥離分割型複合繊維を
用いることは、不織布とした後、化学的処理、物理的処
理、あるいはこれらの組み合わせ処理によって細化し、
極細繊維を得ることができ好ましい。

極細繊維の場合、繊度は０．５デニール以下、より好ま
しくは、０．２デニール以下がソフトな風合が得られ好
ましい。

本発明で用いられる繊維の引き取り用高速流体は、空気
、スチーム、水及びこれらの組み合わせであるが、好ま
しいのは空気、スチーム主体の気体である。空気は取扱
いが容易であり、また引き取り速度が高速化できるので
好ましく、スチームは繊維を捕集しながら、熱処理や延
伸も同時にできる利点がある。これらの流体は、通常常
温であるが、必要に応じ高温で用い得る。

高速流体による繊維の吸引方法は、従来公知の技術が適
用でき特に限定されるものではない。−般の溶融紡糸の
場合には、繊維の引き取り速度は２０００ｍ／分以上、
特に３０００ｍ／分以上であることが好ましい。

かかる流体で捕集される繊維の形状は、特に限定される
ものではなく、フィラメント状、いわゆるメルトプロー
状、また、フラッシュ紡糸により得られるものでもよい
。

繊維は、長繊維状物、単繊維状物のいずれで支持体の内
周面上に噴射・積層されてもよく、なおまた、本発明の
不織布の製造法は、いわゆるスパンボンド法、メルトブ
ロー法、フラッシュ紡糸法など各種の不織布の製造方式
において適用できるものである。

本発明で用いられる導管は、直管状のまま、あるいは曲
管状に加工して用いられるが、いずれも筒状支持体の中
心にあって自転出来るように支持されており、また、噴
出口には繊維開繊用の衝突板が取り付けられており、繊
維の噴射方向や広がりが任意に調節できるように構成さ
れているのが好ましく、該構成にすると筒状支持体の内
周面に任意の幅をもたせて噴射させることができるし、
目付の正確な調整やより均一なウェブを得ることができ
る。

導管が直管の場合は、衝突板を回転させることによって
、内周全面に積層せしめることができる。

導管の形状、長さは、筒状支持体の径、つまり、噴射距
離に応じ適切に設計したものが選択使用される。曲管の
場合には、導管内での繊維の詰まりや交絡を防止するた
め、曲部の形状や曲部以降の長さに特に注意が必要であ
る。

繊維の噴出口にとりつけられ得る衝突板は、角度調節と
同時に首振り　（揺動）もできるようにす１す ると、ウェブの幅が任意に調節でき、また均一性も向上
し好ましい。

筒状支持体は、高速流体が通過できるよう孔が開けられ
ており、被噴射部には繊維が安定に捕集できるように、
吸引装置が取り付けられているのが好ましい。

この吸引装置は、繊維の捕集とともにウェブを支える役
目を果たすこともでき、また、繊維の噴射部以外の任意
の位置にも設けることができる。

また、筒状支持体の形状は、第１図、第２図の実施態様
例では円筒形状のものを示しているが、その両断面形状
についてはこのような真円状のものに限定されるもので
なく、適宜、だ円形状や多角形などの異形断面のものを
採用してもよいものである。以上により、該筒状支持体
は、要は、実質的に筒状の形態を有するものであればよ
く、またメツシュやネット状の材料で構成されていても
よいものである。

繊維の噴射口と支持体の距離、つまり捕集距離は、ウェ
ブの幅、均一性などより適宜法められるが、１０〜１０
０ｃＩｎが好ましく、２０〜８０ｃｍとするのがより好
ましい。

ウェブの目付は、繊維の噴射量、導管の回転速度や引き
取り速度により適宜調節できる。

ウェブの幅は、筒状支持体の径を変えるか、幅の広いも
のを所定の幅にカットすることにより変更できる。いず
れにしても、本発明の方法によれば、耳部が基本的に構
成されないのでカットロスを最小限に留め得る。

ウェブの積層数は特に限定されるものではないが、目付
の均一性と生産性から３〜６０層とするのが好ましく、
５〜５０層とするのが特に好ましい。

また、不織布の引き取りをスムースにするため、筒状支
持体の内面を滑り易くしたり、筒状支持体を振動させた
り、筒状支持体の外側から空気を吹きつけたりして不織
布をスムースに移動させるための補助手段が採り得る。

引き取りロールは、通常、たとえばゴム製のものを用い
て十分であるが、特に、加熱ロールとすれば、引き取り
と同時に融着処理も行うことができる。

かかる不織布は、そのままでも使用できるが、さらに本
発明で得られた不織布に結合または交絡処理を施して物
性向上や均一性向上を図ることが好ましい。すなわち、
高速流体処理、ニードルパンチ処理、融着処理、接着処
理などが目的に応じて施される。

また、かかる不織布を幅方向または長さ方向に延伸し、
構成繊維の配列方向を調節し、物性を向上させたり、異
方性を改善したりすることもできる。

本発明の方法では、少ない錘数で広幅化できるので、品
種切り換え（目付、ポリマ変更など）ロスが少なく、多
品種対応に有利である。

しかしながら、必要に応し錘数を増やすこともできる。

この場合、錘間の干渉によるムラが起こらないように、
繊維の噴出口の配置には特別の注意が必要である。

錘数が２以上の場合には、異なるポリマを同時に積層で
きる利点もある。

また、得られた不織布は、そのままパイプや袋物として
活用でき、また任意の幅にカットして用いることができ
る。

また、筒状不織布を平たく折り畳んで巻き取るので、巻
き取りロール幅は製品幅の１／２ですみ、省スペースで
ある。

さらに、ヒートセット処理、染色加工、帯電防止加工な
ど適宜、任意の工程で行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施態様を示すが、本発明はこれに限定
されるものではない。

実施例１ ナイロン６ポリマを紡糸温度２６５°Ｃで、孔径０．１
５ｍｍ、ノズル数１３８の紡糸口金から紡出された繊維
を、第１図の如くエジェクターにより５５００ｍ／分で
吸引開繊し、内径７０ｃｍの円筒支持体に、中央が厚く
、両耳方向に向かって徐々に薄くなる山型断面分布状に
捕集し、１７０°Ｃのヒートローラーで圧着しながら連
続的に積層させ、０．４３デニール、平均積層数１２、
平均目付６０ｇ／ｒｄの筒状不織布を得た。このものは
、目付が均一で、積層跡がほとんど目立たない良好な外
観を示し、手術着、無塵衣などの衣料素材、また、皮革
用基布、フィルター用基布、袋物などの産業資材用基材
として通したものであった。

実施例２ ナイロン６を島成分とし、ポリエチレンテレフタレート
にイソフタレート、５−ソジウムスルホイソフタレート
を共重合した熱水可溶性のポリマーを海成分とする海鳥
型繊維（島成分８０％、品数４４３、フィラメント数２
４）を紡出し、第１図の如くエジェクターにより５００
０ｍ／分で吸引開繊し、内径７０ｃｍの円筒支持体に、
中央が厚く、両耳方向に向かって徐々に薄くなる山型断
面分布状に捕集し、直ちに１３５℃に加熱したヒートロ
ーラーで圧着しながら連続的に積層させ、単糸繊度が６
．５デニール、平均積層数が１５、平均目付が１０７　
ｇ／ｒｄからなる不織布を２枚に切開しながら巻き取っ
た。次にこのものを１０００本／ｃＴＡの針密度でニー
ドルパンチし、次に９５℃の水浴中で脱海処理し、海成
分を溶出除去した。更に０．２０ｍｍの孔を多数有する
プレートノズルを揺動させながら、水圧１００１ｇ／ｃ
Ｊで、表裏各２回処理した。

このものは、長繊維にもかかわらず良く絡合し、非常に
柔らかく、強く、目付が均一で、耳はつれが殆どせず、
ワイピングクロスに適したものであった。

〔発明の効果〕

以上述べたとおりの本発明の不織布の製造方法と装置に
よれば、次に列記するような各種の効果が得られるもの
である。

（１）極薄ウェブをホントプレスしながら連続的に積層
するので、ムラの少ないウェブや不織布が得られる。

（２）耳ロスが基本的にできない。

（３）■錘の紡糸機で広幅のウェブや不織布が得られる
。

（４）品種切り換え（目付、素材変更など）ロスが少な
いので、少ロット高効率生産に適する。

（５）巻き取りロールなどの幅が製品幅の１／２ですむ
など、省スペース化が図れる。

（６）筒状で得られるので、そのままパイプ、袋物に加
工して、あるいはシート状に切開して１枚もしくは２枚
重ねて使用できるなど用途に応し使い分けできる。

（７）本発明によって得られる不織布は、フィルター基
材、レザー基材、クリーナー、ワイパー、不織布パイプ
、衣料素材などの各種用途に幅広く用いられ得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明に係わる不織布の製造装置の
一実施態様例を示す概略説明図であって、第１図は側断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線の切断面図である。第
３図は第１図の引き取りニップロール近辺の斜視図であ
る。 ■＝紡糸口金　　　　　　２：繊維状物３：エジェクタ
−４：導管 ５：第１衝突板　　　　　６：第２衝突板７：筒状支持
体　　　　　８：吸引装置９：ヒートローラー　　１０
＝筒状不織布１１：引引き取り二ソプロール １２：巻き取りロール 特許出願人　　東　し　株　式　会　社第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　高速流体によって運ばれる繊維状物を、筒状支
   持体の内周面上にウエブ状に積層せしめかつ該ウエブ状
   物を前記筒状支持体の内周面上でホットプレスし、しか
   る後、該ウエブ状物を引き取ることを特徴とする不織布
   の製造方法。
2. （２）　下記ａ〜ｃの各手段からなることを特徴とする
   不織布の製造装置。 ａ．　繊維状物を高速流体により噴射して実質的に筒状
   支持体の内周面上にウエブ状に積層せしめる手段 ｂ．　筒状支持体の内周面上においてウエブ状物をホッ
   トプレスせしめる手段 ｃ．　筒状の支持体内からウエブ状物を引き取る手段
3. （３）　ホットプレスする手段が、ヒートローラーを用
   いたローラープレス手段であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の不織布の製造装置。