JPH01201564A - 配向された溶融吹付繊維、その製造方法およびそのウェブ - Google Patents
配向された溶融吹付繊維、その製造方法およびそのウェブInfo
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- JPH01201564A JPH01201564A JP63321845A JP32184588A JPH01201564A JP H01201564 A JPH01201564 A JP H01201564A JP 63321845 A JP63321845 A JP 63321845A JP 32184588 A JP32184588 A JP 32184588A JP H01201564 A JPH01201564 A JP H01201564A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は溶融吹付繊維ウェブ、すなわち、溶融さnた1
哉維形成性材料をダイのオリフィスから高速気流の中に
押出し、その押出された材料がその気流によって衝撃を
受けてしばしば平均10μm以下のオーダーの微細繊維
(m1crofiber )サイズの繊維に細長化され
ることによって製造されるウェブに関する。
哉維形成性材料をダイのオリフィスから高速気流の中に
押出し、その押出された材料がその気流によって衝撃を
受けてしばしば平均10μm以下のオーダーの微細繊維
(m1crofiber )サイズの繊維に細長化され
ることによって製造されるウェブに関する。
技術背景
溶融吹付繊維が広く工業的に使用されるようになった2
0年余りの間に、溶融吹付繊維の引張強さは低い、すな
わち、通常の溶融紡糸方法で製造された繊維の引張強さ
より低いという認識が常になされるようになった( R
obert R,BuntinとDwtght D、
Lohkcampの記事、’ Melt−BloWin
g−A 0ne−8iep Web Process
For New tJOnWOVeQProducts
’ 、 TAPPI第56巻第4号(1971年4月
)第75頁の第2欄〜第6f#にまたがるパラグラフ参
照〕。遅くとも1981年には、浩分野では、[#g融
吹付ウつェは、本質的に、繊維細長化が重合体の融点未
満で起って結晶配向を生じて関い繊維強度をもたらす溶
融紡糸によって製造された通常の不織布に相関した強度
を持つ」とい9ことは一般に疑問視されるようになった
〔ミシガン州力うマズー在のマーケラティング/テクノ
ロジーサービス社が 81年に発行したDr、W。
0年余りの間に、溶融吹付繊維の引張強さは低い、すな
わち、通常の溶融紡糸方法で製造された繊維の引張強さ
より低いという認識が常になされるようになった( R
obert R,BuntinとDwtght D、
Lohkcampの記事、’ Melt−BloWin
g−A 0ne−8iep Web Process
For New tJOnWOVeQProducts
’ 、 TAPPI第56巻第4号(1971年4月
)第75頁の第2欄〜第6f#にまたがるパラグラフ参
照〕。遅くとも1981年には、浩分野では、[#g融
吹付ウつェは、本質的に、繊維細長化が重合体の融点未
満で起って結晶配向を生じて関い繊維強度をもたらす溶
融紡糸によって製造された通常の不織布に相関した強度
を持つ」とい9ことは一般に疑問視されるようになった
〔ミシガン州力うマズー在のマーケラティング/テクノ
ロジーサービス社が 81年に発行したDr、W。
Johm McCullochとDr、 Robert
A、 VanBrederodeの論文−Techn
ical Developments In The
Melt−Blowing process An
d It日 ApplicaHons InAbs
orbent Products−の第18頁の” S
trength−の見出しの部分を参照〕。
A、 VanBrederodeの論文−Techn
ical Developments In The
Melt−Blowing process An
d It日 ApplicaHons InAbs
orbent Products−の第18頁の” S
trength−の見出しの部分を参照〕。
溶融吹付繊細の低強度はその有用性を制約し、その結果
、この低強度を克服するための様々な試みがなされてき
た。かかる努力の一つはPrenticeの米国特許第
5.704.198号に教示されておシ、そこでは、溶
融吹付ウェブはカレンダリングや点結合などによってウ
ェブの少なくとも一部分で「融層結合」されている。ウ
ェブ強度はカレンダリングによって少しは改善できるが
、繊維強度は変わらないままであり、そして全体の強度
も必要な強度よりも低いままである。
、この低強度を克服するための様々な試みがなされてき
た。かかる努力の一つはPrenticeの米国特許第
5.704.198号に教示されておシ、そこでは、溶
融吹付ウェブはカレンダリングや点結合などによってウ
ェブの少なくとも一部分で「融層結合」されている。ウ
ェブ強度はカレンダリングによって少しは改善できるが
、繊維強度は変わらないままであり、そして全体の強度
も必要な強度よりも低いままである。
その他の先行研究者はウェブの集積前に溶融吹付繊維に
高強度の二成分繊維をブレンドすること、または溶融吹
付ウェブをスパンボンデツドウェブのような晶強度基体
に積層することを示唆している(米国特許第4.041
.206号、第4.502.495号、および第4.1
96.245号参照)。かかる工程はウェブをコスト高
にし、そしてウェブの微細繊維の特質を希薄にするので
、多数の目的のために満足でなくなる。
高強度の二成分繊維をブレンドすること、または溶融吹
付ウェブをスパンボンデツドウェブのような晶強度基体
に積層することを示唆している(米国特許第4.041
.206号、第4.502.495号、および第4.1
96.245号参照)。かかる工程はウェブをコスト高
にし、そしてウェブの微細繊維の特質を希薄にするので
、多数の目的のために満足でなくなる。
McAmilih他の米国特許第4.62)2.259
号は医療用布として使用するのに特に適し、改善された
強度を有すると言われている溶融吹付繊維ウェブに関す
る。これ等ウェブは繊維形成性材料が溶融吹付ダイから
押出される地点近くに高速度の二次空気を導入すること
によって製造される。この特許の第2図からよくわかる
ように、二次空気は溶融吹付ダイを後にした溶融吹付繊
維流の各側面から導入され、二次空気は繊維流に対して
一般に垂直な行路に尋人される。二次空気は、繊維形成
性材料に衝撃を与えて繊維を形成させた一次空気と併合
し、そして二次空気は向きを変えて繊維の行路に平行な
方向に進む。それから、この併合した一次空気と二次空
気は繊維をコレクターに運ぶ。
号は医療用布として使用するのに特に適し、改善された
強度を有すると言われている溶融吹付繊維ウェブに関す
る。これ等ウェブは繊維形成性材料が溶融吹付ダイから
押出される地点近くに高速度の二次空気を導入すること
によって製造される。この特許の第2図からよくわかる
ように、二次空気は溶融吹付ダイを後にした溶融吹付繊
維流の各側面から導入され、二次空気は繊維流に対して
一般に垂直な行路に尋人される。二次空気は、繊維形成
性材料に衝撃を与えて繊維を形成させた一次空気と併合
し、そして二次空気は向きを変えて繊維の行路に平行な
方向に進む。それから、この併合した一次空気と二次空
気は繊維をコレクターに運ぶ。
この特許は、かかる二次空気の使用によって、通常の溶
融吹付法によって形成された繊維より長く、しかも繊維
集積時に小さい自己結合性を示す繊維が形成されると主
張している:この後者の性質をもって、個々の繊維の強
度がより高いということは注目に値すると、この特許は
主張している。強度は分子配向度に依存することが示さ
れておシ、そして次のことが記述されている(第9欄第
21〜27行): 本方法に使用される高速二次空気は繊維が細長化される
時間および距離の増加に役立つ。二次空気の冷却効果は
繊維がスクリーン上で集、漬されるときの繊維の減速時
に繊維の分子配向が過度に弛緩されない可能性を向上さ
せる。布は集合ウェブから、ウェブをエンざスすること
によって又はウェブに化学結合剤を添加することによっ
て形成され、そしてその布はより高い強度、たとえば0
.8N / g/ m2より大きい最小グラブ引張強さ
対重量比、および0.04 N/ 、!i’ / m”
より大きい最小エルメンドルフ引裂強さ対重量比を有す
ると報告されている。
融吹付法によって形成された繊維より長く、しかも繊維
集積時に小さい自己結合性を示す繊維が形成されると主
張している:この後者の性質をもって、個々の繊維の強
度がより高いということは注目に値すると、この特許は
主張している。強度は分子配向度に依存することが示さ
れておシ、そして次のことが記述されている(第9欄第
21〜27行): 本方法に使用される高速二次空気は繊維が細長化される
時間および距離の増加に役立つ。二次空気の冷却効果は
繊維がスクリーン上で集、漬されるときの繊維の減速時
に繊維の分子配向が過度に弛緩されない可能性を向上さ
せる。布は集合ウェブから、ウェブをエンざスすること
によって又はウェブに化学結合剤を添加することによっ
て形成され、そしてその布はより高い強度、たとえば0
.8N / g/ m2より大きい最小グラブ引張強さ
対重量比、および0.04 N/ 、!i’ / m”
より大きい最小エルメンドルフ引裂強さ対重量比を有す
ると報告されている。
米国特許第4.622.259号の繊維ウェブが増大し
た強度を有するとしても、これ等強度はウェブに使用さ
れた重合体から究極的に得ることができるはずのものよ
りもなお小さい。米国特許第4.622.259号に教
示されているウェブのそれと同じ重合体から製造されて
いるが、この特許の溶融吹付技術以外の技術によって製
造された繊維はそれ等特許に報告されている強度より大
きい強度を有する。
た強度を有するとしても、これ等強度はウェブに使用さ
れた重合体から究極的に得ることができるはずのものよ
りもなお小さい。米国特許第4.622.259号に教
示されているウェブのそれと同じ重合体から製造されて
いるが、この特許の溶融吹付技術以外の技術によって製
造された繊維はそれ等特許に報告されている強度より大
きい強度を有する。
発明の概要
本発明はスパンボンデツド繊維および繊維ウェブのよう
な通常の耐融紡糸法によって製造された繊維2よびウェ
ブの強度に初めて匹敵する大いに改善された強度の新規
溶融吹付繊維ンよび繊維ウェブを提供する。新規溶融吹
付繊維は、要約すると、繊維形成性材料をダイのオリフ
ィスから高速気流の中に押出し、その気流中でその押出
された材料を迅速に細長化して繊維にし;その細長化さ
れたj、l+を維を、ダイ近くに配置されてpす、かつ
ダイを後にした細長化繊維の行路に平行な方向に延びて
いる管状チャンバーの第一開口端すなわち入口に向け;
管状チャンバーの中を進行中のR,維を緊張下に保つの
に十分な速度でチャンバーの軸に沿って吹き付ける空気
をチャンバーに導入し:そして繊維が管状チャンバーの
反対側の端すなわち出口を後にした後で繊維を捕集する
ことから成る新規方法による製造の結果、従来の溶融吹
付繊維よりはるかに大きな配向および結晶化度を有する
。
な通常の耐融紡糸法によって製造された繊維2よびウェ
ブの強度に初めて匹敵する大いに改善された強度の新規
溶融吹付繊維ンよび繊維ウェブを提供する。新規溶融吹
付繊維は、要約すると、繊維形成性材料をダイのオリフ
ィスから高速気流の中に押出し、その気流中でその押出
された材料を迅速に細長化して繊維にし;その細長化さ
れたj、l+を維を、ダイ近くに配置されてpす、かつ
ダイを後にした細長化繊維の行路に平行な方向に延びて
いる管状チャンバーの第一開口端すなわち入口に向け;
管状チャンバーの中を進行中のR,維を緊張下に保つの
に十分な速度でチャンバーの軸に沿って吹き付ける空気
をチャンバーに導入し:そして繊維が管状チャンバーの
反対側の端すなわち出口を後にした後で繊維を捕集する
ことから成る新規方法による製造の結果、従来の溶融吹
付繊維よりはるかに大きな配向および結晶化度を有する
。
一般に、管状チャンバーは薄い巾広の箱型チャンバー(
一般に、f6融吹付ダイの巾よりいくらか広い)である
。空気は一般に、押出繊維の行路に対して成る角度でチ
ャンバーに導かれ、そしてチャンバーの第−開目端の曲
面の周辺を進む。コアンダ効果によって、空気は曲面の
周辺を流線流の非乱流状態でまわるので、押出繊維が進
む行路を確保し、そして繊維を乗せた一次空気と併合す
る。
一般に、f6融吹付ダイの巾よりいくらか広い)である
。空気は一般に、押出繊維の行路に対して成る角度でチ
ャンバーに導かれ、そしてチャンバーの第−開目端の曲
面の周辺を進む。コアンダ効果によって、空気は曲面の
周辺を流線流の非乱流状態でまわるので、押出繊維が進
む行路を確保し、そして繊維を乗せた一次空気と併合す
る。
繊維は規則正しい圧縮流でチャンバー中を引張られ、そ
してチャンバー全体を通してその圧縮流中に滞在する。
してチャンバー全体を通してその圧縮流中に滞在する。
好ましくは、管状チャンバーはその出口端の周辺のまわ
シで外側にフレア状に広がっており、それは集積または
完成ウェブにより良く等方性を付与することが判明した
。
シで外側にフレア状に広がっており、それは集積または
完成ウェブにより良く等方性を付与することが判明した
。
配向用空気は一般に繊維に対して冷却効果を有する(配
向用空気は加熱されてもよいが、通常は、加熱されず、
約65℃未満の温度の周囲空気である:場合によっては
、配向用チャンバー中へ導入される前に配向用空気を周
囲温度以下に冷却することも有効である)。冷却効果は
繊維の冷却および固化を促進するので一般に望ましく、
配向用チャンバー中を進むときの配向用空気の引張効果
は固化繊維に緊張を付与し、その緊張は繊維を結晶化さ
せる傾向がある。
向用空気は加熱されてもよいが、通常は、加熱されず、
約65℃未満の温度の周囲空気である:場合によっては
、配向用チャンバー中へ導入される前に配向用空気を周
囲温度以下に冷却することも有効である)。冷却効果は
繊維の冷却および固化を促進するので一般に望ましく、
配向用チャンバー中を進むときの配向用空気の引張効果
は固化繊維に緊張を付与し、その緊張は繊維を結晶化さ
せる傾向がある。
従来の溶融吹付繊維よりも本発明の繊維の分子配向およ
び結晶化度の有意な増加は;JJ4図、第7図、第8図
、第10図、および第11図を参考に説明される。これ
等図面はそれぞれ本発明の配向繊維(写真A)と従来の
非配向の通當鷹維(写真B)の構造を解析するWAXS
(wide−angle X−rayscatter
ing)(広角X線故乱)写真を示す。写真Bの中の明
るい領域・の環状のものは本宅明の写真の繊維が高度に
結晶性であることを意味しておシ、そして環の断続は有
意な精品配向が存在することを意味している。
び結晶化度の有意な増加は;JJ4図、第7図、第8図
、第10図、および第11図を参考に説明される。これ
等図面はそれぞれ本発明の配向繊維(写真A)と従来の
非配向の通當鷹維(写真B)の構造を解析するWAXS
(wide−angle X−rayscatter
ing)(広角X線故乱)写真を示す。写真Bの中の明
るい領域・の環状のものは本宅明の写真の繊維が高度に
結晶性であることを意味しておシ、そして環の断続は有
意な精品配向が存在することを意味している。
詳細
本発明の吹付繊維または吹付繊維ウェブを製造するのに
有効な代表的な装置が第1図に概略的に示されている。
有効な代表的な装置が第1図に概略的に示されている。
この装置の、吹付繊維を形成する部分は、W’ente
、 Van A、、 @5uperfine The
rmopla−Vol、 48. p−1642以下
(1956)、またはWente、 V、A、とEoo
ne、 C,D、とFluharty、 E、L。
、 Van A、、 @5uperfine The
rmopla−Vol、 48. p−1642以下
(1956)、またはWente、 V、A、とEoo
ne、 C,D、とFluharty、 E、L。
の@Manufacture of 5uperfin
e OrganicFibera =と題する1954
年5月25日に刊行されたNaval Re5earc
h Laboratorie8のレポート/16466
4に記載されているようなものであることができる。図
示されている装置のこの部分は一組の配列された平行ダ
イオリフイス11を有するダイ10からなシ、オリフィ
スの一つがダイの断面図に示されている。オリフィス1
1は中心ダイキャビティ12から開口している。
e OrganicFibera =と題する1954
年5月25日に刊行されたNaval Re5earc
h Laboratorie8のレポート/16466
4に記載されているようなものであることができる。図
示されている装置のこの部分は一組の配列された平行ダ
イオリフイス11を有するダイ10からなシ、オリフィ
スの一つがダイの断面図に示されている。オリフィス1
1は中心ダイキャビティ12から開口している。
繊維形成性材料は押出機(図示されていない)から開口
13を通してダイキャビティ12に導入される。オリフ
ィス11の列の両側に配置されたオリフィス15は非常
に高い速度で加熱空気を運ぶ。−次空気と呼ばれるこの
空気は押出された繊維形成性材料の上にあたり、そして
その押出された材料を急速に引き伸ばし細長化して繊維
の塊にする。
13を通してダイキャビティ12に導入される。オリフ
ィス11の列の両側に配置されたオリフィス15は非常
に高い速度で加熱空気を運ぶ。−次空気と呼ばれるこの
空気は押出された繊維形成性材料の上にあたり、そして
その押出された材料を急速に引き伸ばし細長化して繊維
の塊にする。
溶融吹付ダイ10からの繊維は管状の配向用チャンバー
17へと移動する。本明細書中では、「管状」は軸方向
に延びた構造物であって、軸方向の互いに反対側の端に
開口端を有しておシ、そして@を囲む壁面を有している
構造物を意味するために使用されている。一般に、チャ
ンバーはダイ10の巾よりいくらか大きい巾、2よび配
向用空気が速度の過度の損失なしで円滑にチャンバー中
を流れ、かつダイから押出された#R維材料がチャンバ
ーの壁面に接触することなくチャンバー中を移+1カす
るのに十分な高さ(第1図では18)を有する、どちら
かと言うと薄い巾広の箱状のチャンバーである。高さが
高過ぎると、緊張を付与する空気速度を維持するのに過
度に大きい容量を必要とする。良好な結果は約1(19
)11111以上の高さで得られ、そして本発明者等は
約25朋より大きい高さが必要ないことを見出した。
17へと移動する。本明細書中では、「管状」は軸方向
に延びた構造物であって、軸方向の互いに反対側の端に
開口端を有しておシ、そして@を囲む壁面を有している
構造物を意味するために使用されている。一般に、チャ
ンバーはダイ10の巾よりいくらか大きい巾、2よび配
向用空気が速度の過度の損失なしで円滑にチャンバー中
を流れ、かつダイから押出された#R維材料がチャンバ
ーの壁面に接触することなくチャンバー中を移+1カす
るのに十分な高さ(第1図では18)を有する、どちら
かと言うと薄い巾広の箱状のチャンバーである。高さが
高過ぎると、緊張を付与する空気速度を維持するのに過
度に大きい容量を必要とする。良好な結果は約1(19
)11111以上の高さで得られ、そして本発明者等は
約25朋より大きい高さが必要ないことを見出した。
配向用または二次空気はダイからの繊維がチャンバーに
入るチャンバーの第一開口端近くに配列されたオリフィ
ス19から配向用チャンバーに導入される。空気は好ま
しくはチャンバーの両側から(すなわち、チャンバーに
入シ込む繊維の流れの対向側面から)曲面200周辺へ
導入される。
入るチャンバーの第一開口端近くに配列されたオリフィ
ス19から配向用チャンバーに導入される。空気は好ま
しくはチャンバーの両側から(すなわち、チャンバーに
入シ込む繊維の流れの対向側面から)曲面200周辺へ
導入される。
この曲面はコアンダ表面と呼んでもよい。チャンバー中
に導入される配向用空気はコアンダ表面の周辺を移動し
チャンバーの長袖に沿って進むように曲がる。空気の移
動は全く均一かつ迅速であシ、そしてそれは溶融吹付ダ
イ10から押出された繊維を均一な仕方でチャンバー中
へ引く。溶融吹付ダイから出た繊維はダイを後にした後
すみ辛かにむしろ広いパターンに一般に振動するが、本
発明の方法で溶融吹付ダイから出た繊維は篤くほど平坦
状の分布で均一にチャンバーの中心へ入りチャンバー中
を縦に移動する。チャンバーを出た後に繊維は振動線2
1および繊維の流れの一般的輪郭を表わす点#22によ
って表わされるような振動運動を一般に示す。
に導入される配向用空気はコアンダ表面の周辺を移動し
チャンバーの長袖に沿って進むように曲がる。空気の移
動は全く均一かつ迅速であシ、そしてそれは溶融吹付ダ
イ10から押出された繊維を均一な仕方でチャンバー中
へ引く。溶融吹付ダイから出た繊維はダイを後にした後
すみ辛かにむしろ広いパターンに一般に振動するが、本
発明の方法で溶融吹付ダイから出た繊維は篤くほど平坦
状の分布で均一にチャンバーの中心へ入りチャンバー中
を縦に移動する。チャンバーを出た後に繊維は振動線2
1および繊維の流れの一般的輪郭を表わす点#22によ
って表わされるような振動運動を一般に示す。
第1図に示されているように、配向用チャンバー17は
好ましくはその出口端23でフレア状に広がっている。
好ましくはその出口端23でフレア状に広がっている。
このフレアは繊維が繊維流の範囲内でよりランダムに又
は等方向に配列するのを確実にさせることが判明したつ
たとえば、フレア状の出口を有しないチャンバーを通過
した本発明の繊維の集積ウェブは縦方向の繊維パターン
を有する傾向がある(すなわち、より多くの繊維はコレ
クターの運動方向に対して横切る方向に整列されるより
も平行な方向に整列される傾向がある)。
は等方向に配列するのを確実にさせることが判明したつ
たとえば、フレア状の出口を有しないチャンバーを通過
した本発明の繊維の集積ウェブは縦方向の繊維パターン
を有する傾向がある(すなわち、より多くの繊維はコレ
クターの運動方向に対して横切る方向に整列されるより
も平行な方向に整列される傾向がある)。
他力、フレア状の出口を有するチャンバーから集積され
た繊維のウェブは縦方向′J?tび横方向にもつと厳密
にバランスされている。フレア化はその高さと巾の両方
の寸法に、すなわち、図面の軸または而と図面の頁に垂
直な面との両方に存在することができる。より一般的に
は、フレア化は図面の平面における軸にだけ即ちチャン
バーを通過する繊維の流れの対向側面上の大きな面槓の
側面または壁にだけ存在する。チャンバーの中心軸また
は長軸忙対して平行な破線25とチャンバーのフレア区
域との間の角度が約4〜7°になるフレア化は繊維の円
滑な等方堆積を達成するのに理想的であると思われる。
た繊維のウェブは縦方向′J?tび横方向にもつと厳密
にバランスされている。フレア化はその高さと巾の両方
の寸法に、すなわち、図面の軸または而と図面の頁に垂
直な面との両方に存在することができる。より一般的に
は、フレア化は図面の平面における軸にだけ即ちチャン
バーを通過する繊維の流れの対向側面上の大きな面槓の
側面または壁にだけ存在する。チャンバーの中心軸また
は長軸忙対して平行な破線25とチャンバーのフレア区
域との間の角度が約4〜7°になるフレア化は繊維の円
滑な等方堆積を達成するのに理想的であると思われる。
(チャンバーのランダム化用部分と呼ぶこともできる)
チャンバーのフレア化が存在する部分の長さ24は配向
用空気の速度および生成される繊維の直径に依存する。
チャンバーのフレア化が存在する部分の長さ24は配向
用空気の速度および生成される繊維の直径に依存する。
低い速度では、および小さい繊維直径では、より短い長
さが使用される。25〜75C11のフレア化長さが有
効であることが証明された。
さが使用される。25〜75C11のフレア化長さが有
効であることが証明された。
配向用空気は繊維がチャンバー中を長さ方向に移動する
ときに繊維を緊張下に維持するのに十分高い速度で配向
用チャンバー17に入シ込む。チャンバー中の平坦な連
続移動は繊維が緊張壓にあるということを意味する。空
気が配向用チャンバー中に導入される圧力2よびオリフ
ィス゛または間隙19の寸法によって決まる空気の必要
速度は使用される繊維形成性材料の種類および繊維の直
径と共に変動する。大抵の状況では、0.005インチ
(o、(19)5cIn)のオリフィス190間隙中(
第1図では寸法30)で約70 pat (約500k
Pa)の圧力に相当する速度は十分な緊張を確保するの
に@適であることが判明した。しかしながら、ナイロン
66のような成る種の重合体に対しては20〜50ps
i (140〜200kPa )のような低い圧力が上
記の間隙中で使用された。
ときに繊維を緊張下に維持するのに十分高い速度で配向
用チャンバー17に入シ込む。チャンバー中の平坦な連
続移動は繊維が緊張壓にあるということを意味する。空
気が配向用チャンバー中に導入される圧力2よびオリフ
ィス゛または間隙19の寸法によって決まる空気の必要
速度は使用される繊維形成性材料の種類および繊維の直
径と共に変動する。大抵の状況では、0.005インチ
(o、(19)5cIn)のオリフィス190間隙中(
第1図では寸法30)で約70 pat (約500k
Pa)の圧力に相当する速度は十分な緊張を確保するの
に@適であることが判明した。しかしながら、ナイロン
66のような成る種の重合体に対しては20〜50ps
i (140〜200kPa )のような低い圧力が上
記の間隙中で使用された。
スヒ〈べきことには、繊維はチャンバーの上面または底
面どちらとも接触することなく長い距離をチャンバー中
を移動することができる。チャンバーは一般に少なくと
も40cmの長さであり(もつと低い生産速度ではもつ
と短いチャンバーが使用できる)、そして繊維の所望の
配向および所望の機械的性質を達成するkは好ましくは
少なくともIQ[lc*の長さである。より短いチャン
バー長さでは、それでもなお繊維配向を達成するために
、より速い空気速度が使用されることがある。チャンバ
ーの入口端は一般にグイから5〜10cIn以内にあり
、そして先に指摘したように、浴融吹付ダイの出口近く
に通常存在する乱れにもかかわらず、繊維は組織化され
た仕方で配向用チャンバー中へ引っ張られる。
面どちらとも接触することなく長い距離をチャンバー中
を移動することができる。チャンバーは一般に少なくと
も40cmの長さであり(もつと低い生産速度ではもつ
と短いチャンバーが使用できる)、そして繊維の所望の
配向および所望の機械的性質を達成するkは好ましくは
少なくともIQ[lc*の長さである。より短いチャン
バー長さでは、それでもなお繊維配向を達成するために
、より速い空気速度が使用されることがある。チャンバ
ーの入口端は一般にグイから5〜10cIn以内にあり
、そして先に指摘したように、浴融吹付ダイの出口近く
に通常存在する乱れにもかかわらず、繊維は組織化され
た仕方で配向用チャンバー中へ引っ張られる。
配向用チャンバー17から出た後、同化繊維は減速され
、そして、その減速中に、ウェブ27としてコレクター
26上に集積される。コレクターは細かく穴開けされた
円筒状スクリーンもしくはドラム、または移動ベルトの
形態をとってもよい。
、そして、その減速中に、ウェブ27としてコレクター
26上に集積される。コレクターは細かく穴開けされた
円筒状スクリーンもしくはドラム、または移動ベルトの
形態をとってもよい。
繊維の堆積および気体の除去を助けるためにコレフター
の背後に気体回収装置が配置されてもよい。
の背後に気体回収装置が配置されてもよい。
繊維の集積したウェブはコレクターから取り除かれて貯
蔵ロール状に、好ましくはロール上の隣接する巻き面を
分離するためのライナーと共に、巻き収られることがで
きる。繊維集積およびウェブ形成の時点では、司、裁維
は全体的に同化および配向されている。これ等2つの特
徴は繊維が高い弾性率を有することの原因になる傾向が
あシ、そして高い弾性率の繊維を減速させ絡み合わせて
凝集ウェブを形成することは困難である。配向された溶
融吹付繊維だけからなるウェブは通常の溶融吹付繊維の
集積ウェブの凝集性を有しないであろう。
蔵ロール状に、好ましくはロール上の隣接する巻き面を
分離するためのライナーと共に、巻き収られることがで
きる。繊維集積およびウェブ形成の時点では、司、裁維
は全体的に同化および配向されている。これ等2つの特
徴は繊維が高い弾性率を有することの原因になる傾向が
あシ、そして高い弾性率の繊維を減速させ絡み合わせて
凝集ウェブを形成することは困難である。配向された溶
融吹付繊維だけからなるウェブは通常の溶融吹付繊維の
集積ウェブの凝集性を有しないであろう。
この理由から、繊維の集積ウェブは、たとえば、繊維を
(一般に約5〜40チの領域の)面槓または点で均一に
カレンダリングすること、ウェブをたと、tld’ハイ
rローリツク・エンタングルメント(hydrauli
c entanglement )による凝集構造に圧
縮すること、ウェブを超音波結合させること、繊維にバ
インダー材料を溶液または溶融形態で添加し、そしてバ
インダー材料を固化させること、ウェブに溶剤を添加し
て繊維同士を溶剤結合させること、または二成分繊維を
製造し、そして一方の成分が扉融するような条件にウェ
ブを曝して14接するまたは交差する繊維を融合させる
ことによるなどして繊維を互いに結合させることによっ
て一体化した吹抜可能なウェブを形成するための装置に
しばしば直接送シ込まれる。また、この集積ウェブは別
のウェブたとえばコレクター上を移動するウェブの上に
堆積させられてもよい;また、集積ウェブの未カバー表
面の上に第二ウェブが適用されてもよい。集積ウェブは
担体またはカバーウェブまたはライナーに付着されてい
なくてもよいし、または加熱結合または溶剤結合させる
ことや添加されたバインダー材料で結合させることによ
るなどしてウェブまたはライナーに接着されていてもよ
い。
(一般に約5〜40チの領域の)面槓または点で均一に
カレンダリングすること、ウェブをたと、tld’ハイ
rローリツク・エンタングルメント(hydrauli
c entanglement )による凝集構造に圧
縮すること、ウェブを超音波結合させること、繊維にバ
インダー材料を溶液または溶融形態で添加し、そしてバ
インダー材料を固化させること、ウェブに溶剤を添加し
て繊維同士を溶剤結合させること、または二成分繊維を
製造し、そして一方の成分が扉融するような条件にウェ
ブを曝して14接するまたは交差する繊維を融合させる
ことによるなどして繊維を互いに結合させることによっ
て一体化した吹抜可能なウェブを形成するための装置に
しばしば直接送シ込まれる。また、この集積ウェブは別
のウェブたとえばコレクター上を移動するウェブの上に
堆積させられてもよい;また、集積ウェブの未カバー表
面の上に第二ウェブが適用されてもよい。集積ウェブは
担体またはカバーウェブまたはライナーに付着されてい
なくてもよいし、または加熱結合または溶剤結合させる
ことや添加されたバインダー材料で結合させることによ
るなどしてウェブまたはライナーに接着されていてもよ
い。
本発明の吹付繊維は好ましくは微a繊維、平均で約10
μm未満の直径を有するもの、である。
μm未満の直径を有するもの、である。
このサイズの繊維は改善されたろ過動率およびその他の
有益な性質を呈する。非常に小さい繊維、平均で直径が
5μm未満または1μmにもなるものを吹付生成するこ
とができるが、もつと大きな、たとえば、平均で直径が
25μm以上になる、繊維が吹付生成されてもよく、そ
れは粗いフィルターウェブのような成る目的のためには
有効である。
有益な性質を呈する。非常に小さい繊維、平均で直径が
5μm未満または1μmにもなるものを吹付生成するこ
とができるが、もつと大きな、たとえば、平均で直径が
25μm以上になる、繊維が吹付生成されてもよく、そ
れは粗いフィルターウェブのような成る目的のためには
有効である。
本発明は小さい繊維サイズの繊維を形成するのに有益で
あり、そして本発明によって形成された繊維は、本発明
の繊維のために使用されるのと同じ溶融吹付条件下で、
しかし本発明に使用されるような配回用チャンバーを使
用しないで形成された繊維よりも、直径が一般に小さい
。また、この繊維は直径分布が狭い。たとえば、本発明
のウェブの好ましいサンプルにおいては、4分の3以上
の、理想的には90%以上の繊維の直径は約6μmの範
囲内に入る傾向があった。これに対して、従来の溶融吹
付繊維の直径は一般にはるかに大きい広がシを有する。
あり、そして本発明によって形成された繊維は、本発明
の繊維のために使用されるのと同じ溶融吹付条件下で、
しかし本発明に使用されるような配回用チャンバーを使
用しないで形成された繊維よりも、直径が一般に小さい
。また、この繊維は直径分布が狭い。たとえば、本発明
のウェブの好ましいサンプルにおいては、4分の3以上
の、理想的には90%以上の繊維の直径は約6μmの範
囲内に入る傾向があった。これに対して、従来の溶融吹
付繊維の直径は一般にはるかに大きい広がシを有する。
本発明の配向された溶融吹付繊維は連続していると考え
られ、それは従来の溶融吹付方法で製造された繊維(こ
の繊維は一般に不連続であると言われている)とは明確
に基本的に区別される点である。繊維は一般に中断無し
で配向用チャンバー中を移動し、そして集積ウェブ中に
は繊維端の証拠が見つけられなかった。たとえば、本発
明の集積ウェブはショット(繊維が破断して、緊張の解
除が材料自体の縮むのを許した時に生じるような繊維形
成性材料の小球)が不思議なほど存在しない。また、こ
の繊維は仮にあったとしても繊維間の熱結合を殆ど示さ
ない。
られ、それは従来の溶融吹付方法で製造された繊維(こ
の繊維は一般に不連続であると言われている)とは明確
に基本的に区別される点である。繊維は一般に中断無し
で配向用チャンバー中を移動し、そして集積ウェブ中に
は繊維端の証拠が見つけられなかった。たとえば、本発
明の集積ウェブはショット(繊維が破断して、緊張の解
除が材料自体の縮むのを許した時に生じるような繊維形
成性材料の小球)が不思議なほど存在しない。また、こ
の繊維は仮にあったとしても繊維間の熱結合を殆ど示さ
ない。
本発明の繊維ウェブの中には、たとえば、吹付オλ維の
流れが管状チャンバーを後にしてからコレクターに到達
するまでの間に、その吹付繊維の流れの中に他の繊維を
供給することによって、他のf[維を混合することもで
きる。米国特許第4.118.551号は集積ウェブの
ロフト(loft)を増加させるけん縮ステープルフア
イバーを溶融吹付繊維の流れの中に導入するための方法
および装置を教示しており、そしてかかる方法および装
置は本発明の繊維にも有効である。米国特許第3、rJ
16.599号は未けん縮繊維を導入するためのかか
る方法を教示している。追加の繊維はウェブをオープン
またはルーズにする、ウェブの多孔度を増加させる、お
よびウェブに繊維直径の勾配を付与する作用を有する。
流れが管状チャンバーを後にしてからコレクターに到達
するまでの間に、その吹付繊維の流れの中に他の繊維を
供給することによって、他のf[維を混合することもで
きる。米国特許第4.118.551号は集積ウェブの
ロフト(loft)を増加させるけん縮ステープルフア
イバーを溶融吹付繊維の流れの中に導入するための方法
および装置を教示しており、そしてかかる方法および装
置は本発明の繊維にも有効である。米国特許第3、rJ
16.599号は未けん縮繊維を導入するためのかか
る方法を教示している。追加の繊維はウェブをオープン
またはルーズにする、ウェブの多孔度を増加させる、お
よびウェブに繊維直径の勾配を付与する作用を有する。
さらに、添加繊維は集積ウェブに凝集性を付与するため
に機能することができる。たとえば、可融性繊維、好ま
しくは、他の成分の溶融温度より低い温度で溶融する成
分を有する二成分繊維が添加されることができ、そして
この可融性繊維は凝集ウェブを形成するために繊維交差
点で融着されることができる。また、米国特許第4.1
18.53)号に記載されているように、ウェブにけん
縮ステーゾルファイバーを添加すると、凝集ウェブを生
じることが判明した。けん綿繊維はウェブに凝集性およ
び一体性を与えるような仕方で互いに及び延伸繊維と絡
み合う。
に機能することができる。たとえば、可融性繊維、好ま
しくは、他の成分の溶融温度より低い温度で溶融する成
分を有する二成分繊維が添加されることができ、そして
この可融性繊維は凝集ウェブを形成するために繊維交差
点で融着されることができる。また、米国特許第4.1
18.53)号に記載されているように、ウェブにけん
縮ステーゾルファイバーを添加すると、凝集ウェブを生
じることが判明した。けん綿繊維はウェブに凝集性およ
び一体性を与えるような仕方で互いに及び延伸繊維と絡
み合う。
けん綿繊維と配向溶融吹付繊維のプレンVからなるウェ
ブ(たとえば、ステーゾルファイバーを約90容量チま
での量で、好ましくはウェブの約50容量チ未満の量で
含む)は特に断熱材とじて使用するために多数のその他
の利点を有する。第一、けん綿繊維の添加はウェブをよ
り嵩高に又はロフテイ(loftey)にし、それが断
熱性を向上させる。さらに配向溶融吹付繊維は小さな直
径を有し、かつ繊維直径の狭い分布を有する傾向があり
、これ等両特性は材料の容量単位当たりの大きな表面槓
に寄与するのでウェブの断熱品質を向上させることがで
きる。別の利点はこのウェブが非配向溶融吹付微細繊維
からなるウェブよりも柔かでかつなじみやすい。その理
由は明らかにこの集積繊維間に熱結合が存在しないため
である。同時に、このウェブは非常に耐久性である。そ
の理由はこの配向繊維が高い強度を有しているため、訃
よび繊維の配向されていること自体が繊維をして高温や
「ライクリーニングd剤などに対して更に抵抗性にする
ためである。後者の利点は、通常の溶融吹付法によって
製造されたときに無定形である傾向のあるポリエチレン
テレフタレートの繊維では特に重要である。高温に曝さ
れると無定形ポリエステル重合体は脆い形態に結晶化す
ることがあシ、それは布の使用時の耐久性を小さくする
。本発明の配向ポリエステル繊維は同様の性質の劣化を
伴わずに加熱されることができる。
ブ(たとえば、ステーゾルファイバーを約90容量チま
での量で、好ましくはウェブの約50容量チ未満の量で
含む)は特に断熱材とじて使用するために多数のその他
の利点を有する。第一、けん綿繊維の添加はウェブをよ
り嵩高に又はロフテイ(loftey)にし、それが断
熱性を向上させる。さらに配向溶融吹付繊維は小さな直
径を有し、かつ繊維直径の狭い分布を有する傾向があり
、これ等両特性は材料の容量単位当たりの大きな表面槓
に寄与するのでウェブの断熱品質を向上させることがで
きる。別の利点はこのウェブが非配向溶融吹付微細繊維
からなるウェブよりも柔かでかつなじみやすい。その理
由は明らかにこの集積繊維間に熱結合が存在しないため
である。同時に、このウェブは非常に耐久性である。そ
の理由はこの配向繊維が高い強度を有しているため、訃
よび繊維の配向されていること自体が繊維をして高温や
「ライクリーニングd剤などに対して更に抵抗性にする
ためである。後者の利点は、通常の溶融吹付法によって
製造されたときに無定形である傾向のあるポリエチレン
テレフタレートの繊維では特に重要である。高温に曝さ
れると無定形ポリエステル重合体は脆い形態に結晶化す
ることがあシ、それは布の使用時の耐久性を小さくする
。本発明の配向ポリエステル繊維は同様の性質の劣化を
伴わずに加熱されることができる。
本発明の軽量ウェブは非配向溶融吹付繊維から製造され
た重いウェブと等しい断熱値を有することができること
も判明した。その理由の一つは本発明のウェブ中の繊維
の小さな直径および繊維直径の狭い分布が本発明のウェ
ブに大きな有効繊維表面槓を生じさせ、その大きな表面
槓が米国特許第4,118,53)号に論じられている
ように適所により多くの空気を効率よく保持するからで
ある。
た重いウェブと等しい断熱値を有することができること
も判明した。その理由の一つは本発明のウェブ中の繊維
の小さな直径および繊維直径の狭い分布が本発明のウェ
ブに大きな有効繊維表面槓を生じさせ、その大きな表面
槓が米国特許第4,118,53)号に論じられている
ように適所により多くの空気を効率よく保持するからで
ある。
単位重量当た夛の大きい表面槓はショットおよび「ロー
ビングJ(通常の溶融吹付において絡合または熱結合に
よって生じるような繊維の群化)が存在しないことVζ
よっても達成される。
ビングJ(通常の溶融吹付において絡合または熱結合に
よって生じるような繊維の群化)が存在しないことVζ
よっても達成される。
凝集性ウェブはまた、配向溶融吹付繊維を非配向溶融吹
付PRmと混合することによって製造されてもよい。か
かる混合ウェブを製造するための装置は第2図に示され
ておシ、それは第1図に示されているダイ10の構造を
有する第一および第二溶融吹付ダイ10aおよび10b
と、第一ダイ10aから押出された繊維が通過する配向
用チャンバー28からなる。チャンバー28は第1図に
示されているチャンバー17に似ているが、配向用チャ
ンバ〜の端のランダム代用部分29は第1図に示されて
いるランダム代用部分24とは異なるフレア化を有する
。第2図の装置においては、チャンバーは急速に大きな
高さにフレア化し、そこから出口に至るまでやや細くな
っている。かかるチャンバーは改善された等方性をウェ
ブに与えるが、第1図に示されているチャンバーのより
除徐の7レア化の方がより優れた等方性を与える。
付PRmと混合することによって製造されてもよい。か
かる混合ウェブを製造するための装置は第2図に示され
ておシ、それは第1図に示されているダイ10の構造を
有する第一および第二溶融吹付ダイ10aおよび10b
と、第一ダイ10aから押出された繊維が通過する配向
用チャンバー28からなる。チャンバー28は第1図に
示されているチャンバー17に似ているが、配向用チャ
ンバ〜の端のランダム代用部分29は第1図に示されて
いるランダム代用部分24とは異なるフレア化を有する
。第2図の装置においては、チャンバーは急速に大きな
高さにフレア化し、そこから出口に至るまでやや細くな
っている。かかるチャンバーは改善された等方性をウェ
ブに与えるが、第1図に示されているチャンバーのより
除徐の7レア化の方がより優れた等方性を与える。
第二ダイ10aに導入される重合体は一組のオリフィス
から押出され、そして第一ダイ10aによって形成され
た繊維と同じやシ方で繊維に形成されるが、そこで形成
された繊維は配向用チャンバー28を後にした繊維の流
れの中に直接導入される。配向繊維対非配向繊維の割合
は大幅に変動uiJ′能であシ、そしてこれ等繊維の性
質(たとえば直径、繊維組成、二成分特性)は所望のよ
うに変動可能である。ウェブは良好な等方性のバランス
のとれた性質を有して製造できる。たとえば、ウェブの
横方向の引張強さはウェブの縦方向の引張強さの少なく
とも約3/4である。
から押出され、そして第一ダイ10aによって形成され
た繊維と同じやシ方で繊維に形成されるが、そこで形成
された繊維は配向用チャンバー28を後にした繊維の流
れの中に直接導入される。配向繊維対非配向繊維の割合
は大幅に変動uiJ′能であシ、そしてこれ等繊維の性
質(たとえば直径、繊維組成、二成分特性)は所望のよ
うに変動可能である。ウェブは良好な等方性のバランス
のとれた性質を有して製造できる。たとえば、ウェブの
横方向の引張強さはウェブの縦方向の引張強さの少なく
とも約3/4である。
本発明の成る種のウェブは米国特許第3,971.57
5号に開示されているようにしてウェブ中に導入できる
粒状物質を包含して、たとえば、向上したろ過特性を付
与する。添加される粒子はたとえばウェブ形成中のプロ
セス条件を制御することによって又は後の加熱処理もし
くは成形操作によって繊維に結合されてもよいし又はさ
れてなくてもよい。
5号に開示されているようにしてウェブ中に導入できる
粒状物質を包含して、たとえば、向上したろ過特性を付
与する。添加される粒子はたとえばウェブ形成中のプロ
セス条件を制御することによって又は後の加熱処理もし
くは成形操作によって繊維に結合されてもよいし又はさ
れてなくてもよい。
また、添加される粒状物質は米国特許第4.429,0
(19)号に教示されているような高吸収性材料である
ことができる。
(19)号に教示されているような高吸収性材料である
ことができる。
繊維は広く様々の繊維形成性材料から形成できる。溶融
吹付繊維を形成するための代表的な重合体はポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、お
よびポリアミドである。ナイロン6およびナイロン66
は非常に高い強度の繊維を形成するので特に有効な材料
である。
吹付繊維を形成するための代表的な重合体はポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、お
よびポリアミドである。ナイロン6およびナイロン66
は非常に高い強度の繊維を形成するので特に有効な材料
である。
本発明の繊維は二成分形態、たとえば、;R維の第一横
断領域を通って繊維に沿って縦方向に延びる第一重合体
物質と、繊維のその横断領域の第二部分を通って縦方向
に延びる第二重合体物質とによって、製造されてもよい
。かかる繊維を形成するためのダイおよびプロセスは米
国特許第4.541.420号に教示されている。この
繊維は広く様々な繊維形成性材料から形成することがで
き、成分の代表的な組み合わせは次のようなものである
:ポリエチレンテレフタレートとポリプロピレン;ポリ
エチレンとポリプロピレン:ポリエチレンテレフタレー
トとナイロン乙のような線状ポリアミド;ポリエチレン
とポリプロピレン;およびポリスチレンとポリプロピレ
ン。また、−成分繊維の繊維形成性材料として機能する
ために又は二成分繊維の一方の成分として機能するため
に異なる材料がブレンドされてもよい。
断領域を通って繊維に沿って縦方向に延びる第一重合体
物質と、繊維のその横断領域の第二部分を通って縦方向
に延びる第二重合体物質とによって、製造されてもよい
。かかる繊維を形成するためのダイおよびプロセスは米
国特許第4.541.420号に教示されている。この
繊維は広く様々な繊維形成性材料から形成することがで
き、成分の代表的な組み合わせは次のようなものである
:ポリエチレンテレフタレートとポリプロピレン;ポリ
エチレンとポリプロピレン:ポリエチレンテレフタレー
トとナイロン乙のような線状ポリアミド;ポリエチレン
とポリプロピレン;およびポリスチレンとポリプロピレ
ン。また、−成分繊維の繊維形成性材料として機能する
ために又は二成分繊維の一方の成分として機能するため
に異なる材料がブレンドされてもよい。
本発明の繊維およびウェブはろ過容量を向上させるため
に、米国特許第4,215.682号に記載されている
ように繊維が形成されたときKその繊維に電荷を導入す
ることによるとか又は米国特許第6.571,679号
に記載されているようにウェブ形成中にウェブを帯電す
ることによる等して、帯電されてもよ5い:さらに米国
特許第4.375,718号、第4.588,537号
、および第4,59)2.815号参照。ポリオレフィ
ン特にポリプロピレンは帯電された状態をよく保持する
ので本発明の帯電繊維における成分として望ましいもの
である。
に、米国特許第4,215.682号に記載されている
ように繊維が形成されたときKその繊維に電荷を導入す
ることによるとか又は米国特許第6.571,679号
に記載されているようにウェブ形成中にウェブを帯電す
ることによる等して、帯電されてもよ5い:さらに米国
特許第4.375,718号、第4.588,537号
、および第4,59)2.815号参照。ポリオレフィ
ン特にポリプロピレンは帯電された状態をよく保持する
ので本発明の帯電繊維における成分として望ましいもの
である。
本発明の繊維ウェブは微細繊維に加えて他の成分を含有
することもできる。たとえば、ウェブの風合い2よび感
触を改善するためにウェブ上に繊維仕上剤をスプレィし
てもよい。染料、顔料、充填剤、界面活性剤、研磨粒子
、光安定剤、難燃剤、吸着剤、医薬などのような添加剤
はそれ等を微細繊維の繊維形成性材料に導入することに
よるとか、又は繊維が形成された時にもしくはウェブが
集められた後で繊維上にそれ等添加剤をスプレィするこ
とによるとかして、本発明のウェブに添加されてもよい
。
することもできる。たとえば、ウェブの風合い2よび感
触を改善するためにウェブ上に繊維仕上剤をスプレィし
てもよい。染料、顔料、充填剤、界面活性剤、研磨粒子
、光安定剤、難燃剤、吸着剤、医薬などのような添加剤
はそれ等を微細繊維の繊維形成性材料に導入することに
よるとか、又は繊維が形成された時にもしくはウェブが
集められた後で繊維上にそれ等添加剤をスプレィするこ
とによるとかして、本発明のウェブに添加されてもよい
。
本発明の完成ウェブの厚さは広く変動可能である。大抵
の用途のためには、ウェブは約肌05〜5.[l(:m
の厚さを有する。成る種の用途のためには、2つ以上の
別々に形成されたウェブを一つのより厚いシート製品と
して集成することも可能である。
の用途のためには、ウェブは約肌05〜5.[l(:m
の厚さを有する。成る種の用途のためには、2つ以上の
別々に形成されたウェブを一つのより厚いシート製品と
して集成することも可能である。
次に実施例によって本発明をさらに説明する。
実施例1
第二グイ10bを除いた第2図の装置を使用して、ポリ
プロピレン樹脂(プラウエア州つィルミントン在ハイモ
ント社から供給されたハイモントPF442、メルトフ
ローインデックスMFIハ800〜1000)から配向
微細繊維を製造した。
プロピレン樹脂(プラウエア州つィルミントン在ハイモ
ント社から供給されたハイモントPF442、メルトフ
ローインデックスMFIハ800〜1000)から配向
微細繊維を製造した。
グイ温度は200℃であシ、そして−欠字気温度は19
0℃であった。オリフィス15の間隙中が0.(19)
5〜0.(19)8インチ(0,0,58〜0.046
傭)であシ、−欠字気圧力は10 T)llli (7
0kPa)であった。重合体はグイオリフィスから約0
.009ボンド/時/オリフィス(89g/時/オリフ
ィス)の速度で押出された。
0℃であった。オリフィス15の間隙中が0.(19)
5〜0.(19)8インチ(0,0,58〜0.046
傭)であシ、−欠字気圧力は10 T)llli (7
0kPa)であった。重合体はグイオリフィスから約0
.009ボンド/時/オリフィス(89g/時/オリフ
ィス)の速度で押出された。
ダイからの繊維は、内部高さ0.5インチ(1,6cI
n)、内部巾24インチ(61cIn)、および長さ1
8インチ<466In)を有する第2図に示されている
ような箱型の管状の配向用チャンバーの中を引張られた
。チャンバーのランダム化層部分または拡大部分29は
長さ24インチ(61cIn)であ夛、そして図解され
ているように、配向用チャンバーを規定する大面槓の壁
の部分によって形成されてjl?9、それはチャンバー
の主要部分28を規定する壁の部分に対して90°で7
レア化している:壁はチャンバーの主要部分に結合する
地点で6インチ(15,24cI11)の高さにフレア
化し、そこから24インチ(61(m)長さの間に5イ
ンチ(1)2.7cIn)の高さに狭まる。約25℃の
温度を有する二次空気は0.005インチ(0,(19
)3cIn)の間隙中を有するオリフィス(第1+m<
示されているオリフィス19と同様)から70 pat
(48!1kPa )の圧力で配向用チャンバー中に
吹き込まれた。
n)、内部巾24インチ(61cIn)、および長さ1
8インチ<466In)を有する第2図に示されている
ような箱型の管状の配向用チャンバーの中を引張られた
。チャンバーのランダム化層部分または拡大部分29は
長さ24インチ(61cIn)であ夛、そして図解され
ているように、配向用チャンバーを規定する大面槓の壁
の部分によって形成されてjl?9、それはチャンバー
の主要部分28を規定する壁の部分に対して90°で7
レア化している:壁はチャンバーの主要部分に結合する
地点で6インチ(15,24cI11)の高さにフレア
化し、そこから24インチ(61(m)長さの間に5イ
ンチ(1)2.7cIn)の高さに狭まる。約25℃の
温度を有する二次空気は0.005インチ(0,(19
)3cIn)の間隙中を有するオリフィス(第1+m<
示されているオリフィス19と同様)から70 pat
(48!1kPa )の圧力で配向用チャンバー中に
吹き込まれた。
完成繊維は約5644 FK/分の速度でチャンバーか
ら出て、ダイから約66インチ(91α)離れており約
5m/分の速度で動くスクリーン型コレクター上に集め
られた。繊維は直径が1.8〜5.45μの範囲にあり
、そして約4μの平均直径を有していた。繊維の速度延
伸比(v)期押出速度に対する出口速度の比)は11,
288であり、そして直径延伸比は106であった。
ら出て、ダイから約66インチ(91α)離れており約
5m/分の速度で動くスクリーン型コレクター上に集め
られた。繊維は直径が1.8〜5.45μの範囲にあり
、そして約4μの平均直径を有していた。繊維の速度延
伸比(v)期押出速度に対する出口速度の比)は11,
288であり、そして直径延伸比は106であった。
繊維の引張強さは繊維の集積エンボスウエグ(その面槓
の約34%が0.541m”サイズの菱形スポットでエ
ンボスされている)をインストロン引張試験機で試験す
ることによって測定された。
の約34%が0.541m”サイズの菱形スポットでエ
ンボスされている)をインストロン引張試験機で試験す
ることによって測定された。
試験は可能な限シ零に近い約0.0093のゲージ長さ
即ち掴み間隔で実施された。結果は第6A図に示されて
いる。応力は縦座標にx i oフダイン/crn2で
プロットされておシ、そして公称歪みは償座標に俤でプ
ロットされている(応力は右側の縦座標にx 102p
siでプロットされている)。
即ち掴み間隔で実施された。結果は第6A図に示されて
いる。応力は縦座標にx i oフダイン/crn2で
プロットされておシ、そして公称歪みは償座標に俤でプ
ロットされている(応力は右側の縦座標にx 102p
siでプロットされている)。
ヤング率は4.47 X 10’タ゛イン/傭2であり
、破断応力は4.99 X 1 [17ダイン/ GM
2であシ、そして靭性(曲線の下の面槓)は2.69
X 10’ erg/−であった。引張試験機の非常に
小さい掴み間隔を使用することによって、測定値は個々
の繊維の平均に対する値を反映し、そしてエン\ボスの
影響を回避している。試験されたサンプルは2 cm巾
であシ、そしてクロスヘツド速度は2cb 比較のために、この実施例の微細繊維に似た微細繊維に
対しても、すなわち、同じゾロぎレン樹脂から、そして
配向用チャンバーの中を通さなかったこと以外は同じ装
置を使用して製造された微小繊維に対しても試験を実施
した。これ等比較繊維は直径が6.64〜12.75μ
の範囲にあシ、そして6.65μの平均直径を有してい
た。応カー歪み曲線は第6B図に示されている。ヤング
率は1.26 X 10’ダイン/crn2であり、破
断応力は1.94 X 10’ダイン/cI112であ
シ、靭性が8.60×1108er/cIn3であった
。本発明の方法によって製造された、より配向された微
細繊維はこれ等性質の値が従来の方法で製造された微細
繊維よりも250〜600%またはそれ以上も高かった
。
、破断応力は4.99 X 1 [17ダイン/ GM
2であシ、そして靭性(曲線の下の面槓)は2.69
X 10’ erg/−であった。引張試験機の非常に
小さい掴み間隔を使用することによって、測定値は個々
の繊維の平均に対する値を反映し、そしてエン\ボスの
影響を回避している。試験されたサンプルは2 cm巾
であシ、そしてクロスヘツド速度は2cb 比較のために、この実施例の微細繊維に似た微細繊維に
対しても、すなわち、同じゾロぎレン樹脂から、そして
配向用チャンバーの中を通さなかったこと以外は同じ装
置を使用して製造された微小繊維に対しても試験を実施
した。これ等比較繊維は直径が6.64〜12.75μ
の範囲にあシ、そして6.65μの平均直径を有してい
た。応カー歪み曲線は第6B図に示されている。ヤング
率は1.26 X 10’ダイン/crn2であり、破
断応力は1.94 X 10’ダイン/cI112であ
シ、靭性が8.60×1108er/cIn3であった
。本発明の方法によって製造された、より配向された微
細繊維はこれ等性質の値が従来の方法で製造された微細
繊維よりも250〜600%またはそれ以上も高かった
。
本発明の配向繊維および比較用の未配向繊維についてW
AX8 (広角X線赦乱)写真を撮シ、それ等を第4A
図(本発明の繊維)および第4B図(比較用繊維)とし
て示した(繊維のWAXs写真撮影でよく理解されてい
るように、写真は配向用チャンバーから出る繊維流の中
に置かれた回転マンドレルの上の繊維の束を集めること
によるとか又は集積ウェブから一定長さの繊維を切断し
その切断4−R維を束に集成することによるとかして得
られたような繊維の束について撮影される)。配向微小
繊維の結晶配向は環の存在と第4八図中のそれ等環の断
続から容易に明らかである。
AX8 (広角X線赦乱)写真を撮シ、それ等を第4A
図(本発明の繊維)および第4B図(比較用繊維)とし
て示した(繊維のWAXs写真撮影でよく理解されてい
るように、写真は配向用チャンバーから出る繊維流の中
に置かれた回転マンドレルの上の繊維の束を集めること
によるとか又は集積ウェブから一定長さの繊維を切断し
その切断4−R維を束に集成することによるとかして得
られたような繊維の束について撮影される)。配向微小
繊維の結晶配向は環の存在と第4八図中のそれ等環の断
続から容易に明らかである。
本発明の繊維については結晶軸配向関数(磯維輔に沿っ
た配向)も測定したにューヨーク在のR,E、Krie
ger8出版社によって1979年に発行でいる手順を
使用する:特に第241頁の式4−21参照)ところ、
それは肌65であった。この値は従来の溶融吹付繊維で
は非常に低く、少なくとも零に近かった。0.5の値は
有意な結晶配向の存在を示し、4そして本発明の好まし
い繊維は肌8以上の値を呈する。
た配向)も測定したにューヨーク在のR,E、Krie
ger8出版社によって1979年に発行でいる手順を
使用する:特に第241頁の式4−21参照)ところ、
それは肌65であった。この値は従来の溶融吹付繊維で
は非常に低く、少なくとも零に近かった。0.5の値は
有意な結晶配向の存在を示し、4そして本発明の好まし
い繊維は肌8以上の値を呈する。
実施例2
次の点を除いて概して実施例1の装置に似た装置を使用
して配向ナイロン6微細繊維を製造した。
して配向ナイロン6微細繊維を製造した。
配向用チャンバーの主要部は48インチ(122tm
)の長さであった。溶融吹付ダイは長さ:直径の比が5
=1である円形平滑表面オリフィス(251固/インチ
)を有していた。ダイ温度は270°Cであり、−欠字
気温度および圧力はそれぞれ270°Cおよび15 p
B’L (104kPa )であシ〔間隙中0.020
インチ(0,05cIn)’I、そして重合体押出速度
は0.5ポンド/時/インチ(89g/時/鑵)であっ
た。押出繊維は、配向用チャンバーに約25℃の温度の
空気を間隙中0.005インチ(0,[113(1’f
fl、)で圧カフ0ル日1(483kPa )で使用し
て、配向された。配向用チャンバーのフレア化されたラ
ンダム化層部分は24インチ(61cIn)の長さであ
った。繊維の出口速度は約6250m/分であった。
)の長さであった。溶融吹付ダイは長さ:直径の比が5
=1である円形平滑表面オリフィス(251固/インチ
)を有していた。ダイ温度は270°Cであり、−欠字
気温度および圧力はそれぞれ270°Cおよび15 p
B’L (104kPa )であシ〔間隙中0.020
インチ(0,05cIn)’I、そして重合体押出速度
は0.5ポンド/時/インチ(89g/時/鑵)であっ
た。押出繊維は、配向用チャンバーに約25℃の温度の
空気を間隙中0.005インチ(0,[113(1’f
fl、)で圧カフ0ル日1(483kPa )で使用し
て、配向された。配向用チャンバーのフレア化されたラ
ンダム化層部分は24インチ(61cIn)の長さであ
った。繊維の出口速度は約6250m/分であった。
代表的なサンプルの走査電子顕微鏡検査(SEM)は濾
維直径1.8〜9.25μを示し、その算出された平均
は維直径は5.1μであった。
維直径1.8〜9.25μを示し、その算出された平均
は維直径は5.1μであった。
比較のために、配向用チャンバーを使用することなく、
本発明の配向繊維に類似した直径の繊維を製造するよう
に選択された615℃の高いグイ温度で、未配向ナイロ
ン6を製造した(高いグイ温度は押出材料の粘度を低下
させ、それは製造される繊維の直径を小さくする傾向が
ある:そのため、この比較繊維は本発明の繊維のサイズ
に近付くことができ、それは上記の通シ、通常製造され
る溶融吹付繊維よりも直径が狭くなる傾向がある)。
本発明の配向繊維に類似した直径の繊維を製造するよう
に選択された615℃の高いグイ温度で、未配向ナイロ
ン6を製造した(高いグイ温度は押出材料の粘度を低下
させ、それは製造される繊維の直径を小さくする傾向が
ある:そのため、この比較繊維は本発明の繊維のサイズ
に近付くことができ、それは上記の通シ、通常製造され
る溶融吹付繊維よりも直径が狭くなる傾向がある)。
この繊維の直径分布は肌6〜10.5μとi+++定さ
れ、算出平均、戊維直径は6.1μであった。
れ、算出平均、戊維直径は6.1μであった。
製造された繊維の引張強さは実施例1に記載されている
ように4111定され、その結果の応カー歪み曲線は第
5A図(本発明の繊維)および第5B図(比較用未配向
繊維)に示されている。縦座標上の単位はポンド/平方
インチであシ、横座標上の単位は俤である。
ように4111定され、その結果の応カー歪み曲線は第
5A図(本発明の繊維)および第5B図(比較用未配向
繊維)に示されている。縦座標上の単位はポンド/平方
インチであシ、横座標上の単位は俤である。
第6図は上記のように製造された本発明の代表的ウェブ
(第6A図)および比較用未配向ウェブ(6B図)の組
織構造を示すSEM写真であり、繊維直径に対するそれ
等の差を示している。そこかられかるように、比較ウェ
ブは非常に小さい直径の繊維も包含しているが、それは
明らかに、従来の溶融吹付法における溶融吹付ダイの出
口での大きな乱れの結果として生成されたものである。
(第6A図)および比較用未配向ウェブ(6B図)の組
織構造を示すSEM写真であり、繊維直径に対するそれ
等の差を示している。そこかられかるように、比較ウェ
ブは非常に小さい直径の繊維も包含しているが、それは
明らかに、従来の溶融吹付法における溶融吹付ダイの出
口での大きな乱れの結果として生成されたものである。
本発明の方法におけるダイの出口では、はるかに均一な
空気の流れが起こシ、これはより均一な直径の繊維の生
成に寄与するらしい。
空気の流れが起こシ、これはより均一な直径の繊維の生
成に寄与するらしい。
第7図は本発明の繊維(第7A図)および比較繊維(第
7B図)のWAXS写真である。
7B図)のWAXS写真である。
実施例6
ホリエチレンテレフタレート(イーストマンケミカル社
からのイーストマンA150)の配向微細繊維を実施例
2の装置および条件を使用して製造した。ただし、グイ
温度は615℃で゛あシ、そして−次空気圧力および温
度はそれぞれ20 psi(138kPa )および6
15°Cであった。繊維出口速度は約6000m/分で
あった。SEMによつ比較のために、同じ樹脂を使用し
、そしてやや筒いグイ温度(665°C)の採用および
配向用チャンバーの省略以外は同じ操作条件を使用して
、未配向微細繊維を製造した。この繊維の直径分布は0
.91〜8.8μであシ、平均値3.81であった。
からのイーストマンA150)の配向微細繊維を実施例
2の装置および条件を使用して製造した。ただし、グイ
温度は615℃で゛あシ、そして−次空気圧力および温
度はそれぞれ20 psi(138kPa )および6
15°Cであった。繊維出口速度は約6000m/分で
あった。SEMによつ比較のために、同じ樹脂を使用し
、そしてやや筒いグイ温度(665°C)の採用および
配向用チャンバーの省略以外は同じ操作条件を使用して
、未配向微細繊維を製造した。この繊維の直径分布は0
.91〜8.8μであシ、平均値3.81であった。
第8図は配向繊維(第8A図)および比較用未配向繊維
(第8B図)の写真のWAX8パターンを示している。
(第8B図)の写真のWAX8パターンを示している。
配向微細繊維の増加した結晶配向が容易に認められる。
実施例4〜6
メルトフローインデックス(MFI)がそれぞれ400
〜600(実施例4)、600〜800(実施例5)、
および80口〜1000(実施例6)を有する6種類の
異なるポリプロピレンから配向微細繊維を製2造した。
〜600(実施例4)、600〜800(実施例5)、
および80口〜1000(実施例6)を有する6種類の
異なるポリプロピレンから配向微細繊維を製2造した。
実施例2の装置を、185°C(Dダイ温度、および2
00°Cおよび20ps1(138kPa )の−次空
気圧力および温度で、使用した。繊維の出口速度は約9
028m/分であった。製造された400〜60 (j
MFI微細繊維はSEMによって、6.8〜6.7μ
の直径繊維を有し、平均直径4.9μであった。
00°Cおよび20ps1(138kPa )の−次空
気圧力および温度で、使用した。繊維の出口速度は約9
028m/分であった。製造された400〜60 (j
MFI微細繊維はSEMによって、6.8〜6.7μ
の直径繊維を有し、平均直径4.9μであった。
製造された800〜1000 MFI微細繊維の引張強
さがインストロン試験機を使用して測定され、応カー歪
み曲縁が第9A図(本発明の繊維)および第9B図(比
較用未配向繊維)に示されている。
さがインストロン試験機を使用して測定され、応カー歪
み曲縁が第9A図(本発明の繊維)および第9B図(比
較用未配向繊維)に示されている。
比較のために、同じ樹脂を使用し、そしてより高いダイ
温度の採用および配向用チャンバーの省略以外は同じ操
作条件を使用して、未配向微細繊維を製造した。製造さ
れた400〜600 MFI繊維は直径が4.55〜1
0μの範囲にあシ、平均値6.86μであった。
温度の採用および配向用チャンバーの省略以外は同じ操
作条件を使用して、未配向微細繊維を製造した。製造さ
れた400〜600 MFI繊維は直径が4.55〜1
0μの範囲にあシ、平均値6.86μであった。
実施例7
ホリエチレンテレフメレー)111点2516C;65
〜70℃で結晶化する)から、実施例2の装置を使用し
、ダイ温度625℃、−欠字気圧力および温度それぞれ
625°Cおよび20 psi (138kPa )
、および重合体押出速度1ポンド/時/インチ(178
g/時/CIn)で、配向微細繊維を製造した。繊維流
出速度は4428m/分であった。
〜70℃で結晶化する)から、実施例2の装置を使用し
、ダイ温度625℃、−欠字気圧力および温度それぞれ
625°Cおよび20 psi (138kPa )
、および重合体押出速度1ポンド/時/インチ(178
g/時/CIn)で、配向微細繊維を製造した。繊維流
出速度は4428m/分であった。
製造された繊維は直径が2.86〜9.05μの範囲に
あ夛、平均直径1.9μであった。
あ夛、平均直径1.9μであった。
同じ樹脂を使用し、そしてより高いダイ温度の採用およ
び配向用チャンバーの省略以外は同じ操作条件を使用し
て、比較用微細繊維を贋造した。
び配向用チャンバーの省略以外は同じ操作条件を使用し
て、比較用微細繊維を贋造した。
この繊維は直径が6.18〜14.55μの範囲にあシ
、平均直径8.3μを有していた。
、平均直径8.3μを有していた。
実施例8〜12
実施例2に記載の装置でウェブを製造したっただし、配
向用チャンバーのラン々9ム化層部分は第1図に描かれ
ているようにフレア化されており、20インチ(51m
)の長さであった。チャンバーの2面の広い壁だけが7
レア化されてかり、フレア化の角度θは6°であった。
向用チャンバーのラン々9ム化層部分は第1図に描かれ
ているようにフレア化されており、20インチ(51m
)の長さであった。チャンバーの2面の広い壁だけが7
レア化されてかり、フレア化の角度θは6°であった。
条件は下記の第1表に記載されている。加えて、比較用
ウェブを同一重合体物質から、しかし配向用チャンバー
中に繊維を通すことなく、製造した;この比較用ウェブ
のための条件も第1表に示されている(記号rcJが付
されている)。さらに、配向用チャンバーのフレア化さ
れたランダム化層部分が長さ24インチ(<51りであ
った以外は実施例11および12に記載されているもの
と同様の条件を使用して、追加の実施例(11Xおよび
12X)を実施した。ウェブは星パターン(中心ドツト
とそのドツトから放射状に出ている6個の線状セグメン
ト)でエンボスされ、エンボスはウェブの面槓の15チ
を覆っておシ、それはウェブを18フイ一ト/分の速度
でエンざスロージー下に通し、そして第1表に示されて
いるエンヴス温度および2Op日i (138kPa
)の圧力を使用して、付与された。本発明のウェブおよ
び比較ウェブの、縦方向(MD)−コレクターの回転す
る方向−と横方向(TD)の、グラブ引張強さおよびス
トリップ引張強さ(手順はASTM D 1117およ
びD1682に記載されている)について試験した。
ウェブを同一重合体物質から、しかし配向用チャンバー
中に繊維を通すことなく、製造した;この比較用ウェブ
のための条件も第1表に示されている(記号rcJが付
されている)。さらに、配向用チャンバーのフレア化さ
れたランダム化層部分が長さ24インチ(<51りであ
った以外は実施例11および12に記載されているもの
と同様の条件を使用して、追加の実施例(11Xおよび
12X)を実施した。ウェブは星パターン(中心ドツト
とそのドツトから放射状に出ている6個の線状セグメン
ト)でエンボスされ、エンボスはウェブの面槓の15チ
を覆っておシ、それはウェブを18フイ一ト/分の速度
でエンざスロージー下に通し、そして第1表に示されて
いるエンヴス温度および2Op日i (138kPa
)の圧力を使用して、付与された。本発明のウェブおよ
び比較ウェブの、縦方向(MD)−コレクターの回転す
る方向−と横方向(TD)の、グラブ引張強さおよびス
トリップ引張強さ(手順はASTM D 1117およ
びD1682に記載されている)について試験した。
結果は第2表および第6表に示されている。いくつかの
サンプルに対してはエルメンドルフ引裂強さ(AsTu
D 1424 )も測定した。それは第4表に報告さ
れている。
サンプルに対してはエルメンドルフ引裂強さ(AsTu
D 1424 )も測定した。それは第4表に報告さ
れている。
実施例16
本発明の有効な断熱性ウェブの例示として、実施例1に
従って製造された配向耐融吹付ポリプロピレン微細禮維
65重量係と、6デニールのけん縮されたi −”/4
インチC5,2(、−In)のポlJ工fレンチレフタ
レートステープルフアイバー65重屑慢からなるウェデ
t−n造した。このウェブはけン縮ステープルファイバ
ーをリッカーリン(1ickerin ) o −A/
(米国特許m4,118.53)号に教示されている
装置を使用)できツクアップし、そしてそのビックアッ
プされたステープルファイバーを、配向用チャンバーか
ら出た配向溶融吹付繊維の流れの中に導入することによ
って製造された。微細繊維の直径は8EMによって測定
されたときtic、 5〜10μの範囲にあシ、平均
直径5.5μであった。このウェブは非常に柔らかい風
合いを有しておシ、瓶のような直立支持体上に支持され
たときに容易になじんだ(drape した)。
従って製造された配向耐融吹付ポリプロピレン微細禮維
65重量係と、6デニールのけん縮されたi −”/4
インチC5,2(、−In)のポlJ工fレンチレフタ
レートステープルフアイバー65重屑慢からなるウェデ
t−n造した。このウェブはけン縮ステープルファイバ
ーをリッカーリン(1ickerin ) o −A/
(米国特許m4,118.53)号に教示されている
装置を使用)できツクアップし、そしてそのビックアッ
プされたステープルファイバーを、配向用チャンバーか
ら出た配向溶融吹付繊維の流れの中に導入することによ
って製造された。微細繊維の直径は8EMによって測定
されたときtic、 5〜10μの範囲にあシ、平均
直径5.5μであった。このウェブは非常に柔らかい風
合いを有しておシ、瓶のような直立支持体上に支持され
たときに容易になじんだ(drape した)。
比較のために、同一のけん縮ステーゾルポリエチレンテ
レフタレート繊維と、配向用チャンバー全通過しなかっ
た以外は本発明のウェブにおけるla細繊維同様に輌遺
されたポリプロピレン微細繊維からなる類似ウェブ(1
3C)j−製造した。
レフタレート繊維と、配向用チャンバー全通過しなかっ
た以外は本発明のウェブにおけるla細繊維同様に輌遺
されたポリプロピレン微細繊維からなる類似ウェブ(1
3C)j−製造した。
2つのウェブの断熱値をメイタグ(Maytag)衣類
洗面機での10回洗濯の前後で測定し、その精米tl−
第6表に示す。
洗面機での10回洗濯の前後で測定し、その精米tl−
第6表に示す。
ダイ温度(’(3) 200 3)0
3)0−欠字気 圧力(pet ) 20 25 2
5(kPa) 158 172 172
温度(℃) 200 3)0 3)0
配向用チヤンバー 圧力(pet) 70 70 70
(kPa) 483 485 48
6温度C℃) 周囲温度 周囲温度 周囲温
度J「合体押出速度 (1b/hr/in、) [1−511(g/h
r/c171 ) 89 178 1
78実l斥ルリ 14〜15 実施例2に記載さnているような装置で、第5衆に記載
さ(しているような条件を使用して製造さレタ4スリシ
クロヘキサンテレフタレート(結晶性融点295℃;イ
ーストマンケミカル社製5879)の配向倣細稙維80
東漬チと、実施例16のために記載したようにして溶融
吹付配向鍼維の流れの中に尋人された6デニールのポリ
エチレンテレフタレートけん縮ステープルフアイバー2
0重f%からなる本発明の1所熱性ウエデを製造した。
3)0−欠字気 圧力(pet ) 20 25 2
5(kPa) 158 172 172
温度(℃) 200 3)0 3)0
配向用チヤンバー 圧力(pet) 70 70 70
(kPa) 483 485 48
6温度C℃) 周囲温度 周囲温度 周囲温
度J「合体押出速度 (1b/hr/in、) [1−511(g/h
r/c171 ) 89 178 1
78実l斥ルリ 14〜15 実施例2に記載さnているような装置で、第5衆に記載
さ(しているような条件を使用して製造さレタ4スリシ
クロヘキサンテレフタレート(結晶性融点295℃;イ
ーストマンケミカル社製5879)の配向倣細稙維80
東漬チと、実施例16のために記載したようにして溶融
吹付配向鍼維の流れの中に尋人された6デニールのポリ
エチレンテレフタレートけん縮ステープルフアイバー2
0重f%からなる本発明の1所熱性ウエデを製造した。
第7表に記載されている坪破を有する、潰れたなじみ性
および柔らかい風合いのウェブをさらに2種類製造した
。この2種ウェブの断熱特性も第7表に示されているっ 第 7 表 重tit Cg/m”) 165 106
150厚さ(crn) 0.760.7
1断熱効率(clo)1.51 1.59(clo/
cm) 1.79 2.24
1.66(clo−m”/kg) 9.
8 15.0 15.910回洗濯後 断熱効率(チ保留率) 103.1 92.2 9
9.6厚さ(%保留率) 91.5 98.6実
施例16 配向された溶融吹付ポリシクロヘギサンテレフタレート
微細・1截維(イーストマン6879)65重財チと6
デニールのポリエチレンテレフタレートけん縮ステープ
ルファイバー65重量%からなる本発明の断熱性ウェデ
金製造した。配向宕融吹付微、ms維の製造条件は第5
表に示されて訃り、そして測定された性質は第7表に示
されている。
および柔らかい風合いのウェブをさらに2種類製造した
。この2種ウェブの断熱特性も第7表に示されているっ 第 7 表 重tit Cg/m”) 165 106
150厚さ(crn) 0.760.7
1断熱効率(clo)1.51 1.59(clo/
cm) 1.79 2.24
1.66(clo−m”/kg) 9.
8 15.0 15.910回洗濯後 断熱効率(チ保留率) 103.1 92.2 9
9.6厚さ(%保留率) 91.5 98.6実
施例16 配向された溶融吹付ポリシクロヘギサンテレフタレート
微細・1截維(イーストマン6879)65重財チと6
デニールのポリエチレンテレフタレートけん縮ステープ
ルファイバー65重量%からなる本発明の断熱性ウェデ
金製造した。配向宕融吹付微、ms維の製造条件は第5
表に示されて訃り、そして測定された性質は第7表に示
されている。
このウェブは優れたなじみ性および柔らかい風合いを有
していた。
していた。
2つのダイで第2図に示されているような使用した以外
は実施例1に従って本発明の第一ウェブ(実施例17)
を製造した。ダイ10aについては、ダイ温度は200
°Cであり、−欠字気温度訃よび圧力はそれぞれ200
℃および15 p81(105kPa )であシ、そし
てhピ向用チャンバー空気温度pよび圧力はそれぞれ周
囲温度および70 p8i (483kPa )であっ
た。重合体押出速度は0.5ポンド/時/インチ(89
g/時/cI11)であった。配向用チャンバーを後に
した繊維は、ダイ10bで製造された非配向溶融吹付ポ
リゾロピレン繊維と混合された。ダイ10bでは、ダイ
温度は270℃であり、そして−欠字気圧力および温度
はそれぞれ50 p81 (206kPa )および2
70℃であった。重合体押出速度は0.5ボンド/時/
インチ(89g/時/確)であった。
は実施例1に従って本発明の第一ウェブ(実施例17)
を製造した。ダイ10aについては、ダイ温度は200
°Cであり、−欠字気温度訃よび圧力はそれぞれ200
℃および15 p81(105kPa )であシ、そし
てhピ向用チャンバー空気温度pよび圧力はそれぞれ周
囲温度および70 p8i (483kPa )であっ
た。重合体押出速度は0.5ポンド/時/インチ(89
g/時/cI11)であった。配向用チャンバーを後に
した繊維は、ダイ10bで製造された非配向溶融吹付ポ
リゾロピレン繊維と混合された。ダイ10bでは、ダイ
温度は270℃であり、そして−欠字気圧力および温度
はそれぞれ50 p81 (206kPa )および2
70℃であった。重合体押出速度は0.5ボンド/時/
インチ(89g/時/確)であった。
比較のために、配向d融吹付繊維だけからなる本発明の
別のウェブ(実施例18)を実施列4のようにして製造
した。実施例17および18のウェブはどちらも、温度
275F(155°C)および圧力20plii (1
58kPa )を使用して、18フイ一ト/分の速度で
スポットパターン状にエンボスされた(面槓約0.54
II2の菱形スポットであり、ウェブの全面槓の約6
4%を占める)。
別のウェブ(実施例18)を実施列4のようにして製造
した。実施例17および18のウェブはどちらも、温度
275F(155°C)および圧力20plii (1
58kPa )を使用して、18フイ一ト/分の速度で
スポットパターン状にエンボスされた(面槓約0.54
II2の菱形スポットであり、ウェブの全面槓の約6
4%を占める)。
実施例17および18のエンボスウェブ勿インストロン
試験機で、縦方向すなわちコレクターの運動方向pよび
横力向における引張強さ対歪みについて測定し、その結
果を第8表に報告する。
試験機で、縦方向すなわちコレクターの運動方向pよび
横力向における引張強さ対歪みについて測定し、その結
果を第8表に報告する。
第1図および第2図は本発明の布を製造する本発明の方
法會実施するのに有効な2種類の装置のそれぞれ側面図
および斜視図である。 第6A図、第6B図、第5A図、第5B図、第9A図お
よびi9B図は、それぞれ、本発明の繊維(「A」図)
および比較繊維(「B」図)についての応カー歪み曲線
である。 第4A図、第4B図、第7A図、第7B図、第8A図、
第8B図、第10A図、WJ10B図、第11A図およ
びg11B図は、それぞれ本発明の繊維(「A」写真)
および比較繊維(「B」写真)の構造を解析するWAX
S (広角X線散乱)であるX線写真である。 第6A図は本発明の代表的な繊維ウェブおよび第6B図
は比較繊維ウェブの組織構造である繊維の形状でそれぞ
れ示す走査電子顕微鏡写真である。
法會実施するのに有効な2種類の装置のそれぞれ側面図
および斜視図である。 第6A図、第6B図、第5A図、第5B図、第9A図お
よびi9B図は、それぞれ、本発明の繊維(「A」図)
および比較繊維(「B」図)についての応カー歪み曲線
である。 第4A図、第4B図、第7A図、第7B図、第8A図、
第8B図、第10A図、WJ10B図、第11A図およ
びg11B図は、それぞれ本発明の繊維(「A」写真)
および比較繊維(「B」写真)の構造を解析するWAX
S (広角X線散乱)であるX線写真である。 第6A図は本発明の代表的な繊維ウェブおよび第6B図
は比較繊維ウェブの組織構造である繊維の形状でそれぞ
れ示す走査電子顕微鏡写真である。
Claims (20)
- (1)繊維が、約10μm以下の平均直径を有する配向
された微細繊維、および凝集性で取扱可能でロフテイで
反発弾性的に圧縮可能なウエブを生成するために前記微
細繊維とブレンドされたけん縮ステープルフアイバーを
含むことを特徴とする、繊維のブレンドからなる不織布
。 - (2)配向微細繊維が広角X線散乱写真で断続環パター
ンを示す、特許請求の範囲第1項に記載の布。 - (3)配向微細繊維がポリエチレンテレフタレートから
なる、特許請求の範囲第1項または第2項記載の布。 - (4)けん縮ステープルフアイバーがウエブの少なくと
も約10重量%を成す、特許請求の範囲第1項〜第3項
のいずれか一項に記載の布。 - (5)ウエブは少なくとも30cm^3/gのロフトを
有する、特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか一項
に記載の布。 - (6)特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれか一項に
記載の布を衣料中に断熱層として有する衣料。 - (7)溶融吹付繊維が少なくとも0.65の結晶軸配向
関数を有する、特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれ
か一項に記載の布。 - (8)溶融吹付繊維が少なくとも0.8の結晶軸配向関
数を有する、特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれか
一項に記載の布。 - (9)繊維が、少なくとも約0.5の結晶配向関数を有
する配向された溶融吹付繊維および配向されていないラ
ンダムにからみ合つた溶融吹付繊維と含み、配向繊維と
非配向繊維が凝集性の取扱可能なウエブとしてブレンド
されていることを特徴とする、繊維のブレンドからなる
不織布。 - (10)非配向繊維が実質的に0の結晶配向関数を有す
る、特許請求の範囲第9項記載の布。 - (11)1.5ニユートン/g/m^2より大きい最小
縦方向グラブ引張強さ対重量比を有し、かつ0.1ニユ
ートン/g/m^2より大きい最小縦方向エルメンドル
フ引裂強さ対重量比を有する配向された溶融吹付ポリオ
レフイン繊維の結合ウエブからなる不織布。 - (12)繊維のウエブが、布の面槓の5〜40%を占め
る断続的な結合領域で熱エンボスされることによつて結
合されている、特許請求の範囲囲第11項記載の布。 - (13)2.5ニユートン/g/m^2より大きい最小
縦方向グラブ引張強さ対重量比を有し、かつ0.25ニ
ユートン/g/m^2より大きい最小縦方向エルメンド
ルフ引裂強さ対重量比を有する配向された溶融吹付ナイ
ロン繊維のボンデツドウエブからなる不織布。 - (14)2.5ニユートン/g/m^2より大きい最小
グラブ引張強さ対重量比を有し、かつ0.1ニユートン
/g/m^2より大きい最小エルメンドルフ引裂強さ対
重量比を有する配向された溶融吹付ポリエチレンテレフ
タレート繊維のボンデツドウエブからなる不織布。 - (15)ウエブの溶融吹付繊維が約8μm以下の平均直
径を有する、特許請求の範囲第11項〜第14項のいず
れか一項に記載の布。 - (16)四分の三以上の繊維の直径が6μmの範囲内に
ある、特許請求の範囲第11項〜第15項のいずれか一
項に記載の布。 - (17)溶融された繊維形成性高分子材料をダイのオリ
フイスから高速気流の中へ押出すことによつて微細繊維
を製造する方法であつて、繊維はダイ出口から管状チヤ
ンバーの中へ導かれ、そしてチヤンバー中を、繊維を緊
張下に保つのに十分なかつ繊維が少なくとも約4400
m/分の速度でチヤンバーを出るのに十分な速度で吹き
付ける空気と共に、通過させられる、前記方法。 - (18)管状チヤンバーがフレア状出口を有する平坦な
箱型のチヤンバーである、特許請求の範囲第17項記載
の方法。 - (19)空気がコアンダ曲面を経て管状チヤンバーに導
入される、特許請求の範囲第17項または第18項記載
の方法。 - (20)ダイのオリフイスが円形平滑表面オリフイスで
ある、特許請求の範囲第17項〜第19項のいずれか一
項に記載の方法。
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