JPH01246455A - 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と直線製布装置に関するも
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６２−１８４１６８号公報、特開
昭６２−１８４１６９号公、　報１特開昭６２−１８４
１７１号公報などで提案されているが、装置がより複雑
になるという新たな問題があり、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、効率良く、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、実質的に筒状の吸引支持体の
内周面上に吸引しながらウエブ状に積層せしめ、好まし
くは、同時に該ウェブ状物をプレス手段でプレスしつつ
行い、実質的に連続的に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、高速流体により運ばれた繊維状物を実質的に筒状の
支持体あ内周面上に噴射して積層せしめる手段 ｂ．筒状の支持体の内周面上に噴射されて積層された繊
維状物を該筒状の支持体の外周側から吸引する手段 ｃ．筒状の支持体内からウェブ状物を引き取る手段 あるいは、下記ａ　ｗ　ｄ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、高速流体により運ばれた繊維状物を実質的に筒状の
支持体の内周面上に噴射して積層せしめる手段 ｂ．筒状の支持体の内周面上に噴射されて積層された繊
維状物を該筒状の支持体の外周側から吸引する手段 Ｃ８筒状の支持体の内周面上において積層された繊維状
物をさらにプレスせしめる手段ｄ、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（とも１錘で広幅不
織布を効率良く作れないか検討し、筒状の吸引支持体内
周面上に極薄ウェブを吸引しながら積層し、好ましくは
、同時に該極薄ウェブをプレスローラーおよび／または
ヒートローラーでプレスし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および不
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
らなり、その外周側から空気を吸引されている筒状の支
持体７の内周面上に噴射される。すなわち、筒状の支持
体の被噴射部分には、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
は筒状の支持体の平面図であり、導管４は筒状の支持体
の中心軸を軸に回転し、筒状の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でヒートプレスされ、さらにプレスローラー
１０でプレスされる。かかるし−ドブレスされて繊維結
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１１として、引き取りニップロール１
２で逐次引き取られ、巻き取りロール１３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。

また、第２図に示した例では、ヒートローラー１個とプ
レスローラー２個が同位置に設けられ、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
物をプレスするものを示したが、必ずしもこのような構
造にする必要はな（、別軸で回動される構造などにして
もよいものである。

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
り薄くして、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り、掻
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、ウェブを支持体面上に吸引
しながら、好ましくは、同時にプレスローラーおよび／
またはヒートローラーでプレスしながら連続的に積層し
ていき、実質的に連続的に引き取ることにある。′ この吸引により、最初に形成されるウェブがエジェクタ
ーの強い噴射気流に乱され、飛ばされるのを防ぐととも
に、噴射気体を吸引し、排気するので乱れのない均斉に
積層されたウェブとすることができるものである。さら
に、ヒートローラーやプレスローラーは、このウェブを
直ちにヒートプレスして繊維を実質的に結合し、ウェブ
をさらに平坦にし、続いてその上に形成されるウェブを
均一に捕集し、これをヒー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ようにするものである
。また、さらにヒートローラーもプレスローラーも、積
層ウェブが下にずり落ちないように支える働きをするこ
とができる。これらのロールは、好ましくは、導管と同
軸に取りつけられ、ウェブを押さえ付けながら回転走行
される。従って、ウェブはロールにより絶えず一部は押
さえ付けられてはいるが、その位置が連続移動し、かつ
ウェブには適度の伸びがあるため、下の方に実質的に連
続して引き取られることができるのである。ヒートロー
ラーとプレスローラーの位置は同位置にあるのが好まし
いが、異なっていてもよい０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ヒートプ
レスを行う必要は必ずしもなく、積層がある程度進んで
からヒートプレスを行うようにしてもよい。

筒状の支持体の形状は、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、その筒所面形状につ
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、楕円形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。

筒状の支持体は、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
吸引部が設けられているが、この吸引幅は、ウェブの噴
射幅よりも太き目にしておくことが好ましい、また、こ
の吸引部は、ウェブを支えるため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。

筒状の支持体の材質は、気体ｉ３過性の材料であれば特
に限定されるものではないが、メツシュやネット状の材
料、たとえばパンチングメタルが好ましく用いられる。

この場合、開口率は２０％〜６０％のものを用いるのが
一般的であり、孔径は噴射繊維が突き抜けたりする程大
きくないものが、また、形状は丸穴、スリット、格子な
ど任意のもの゛が使用できる。

吸引をするポンプの吸引能力は、エジェクターから噴射
される空気量およびウェブの安定捕集、ウェブが下にず
り落ちないように支えるための吸引能力など勘案し適宜
決められる。

また、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およびプレスローラーｌＯで付与する
プレス圧力は、圧空方式により常時付与され、適宜変え
られるようにするのが好ましい。また、ヒートローラー
の熱源は、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。

ヒートローラーやプレスローラーの数、配分は、繊維素
材のＩＩ類、不織布の目付、加工速度など総合勘案して
適宜窓められればよい。

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、幅はウェブの噴射捕集幅以上であ
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
ンボッシングパターンなどの凹凸面、梨地表面を有する
もの、ウェブを下方に移動させるための溝切りロールな
どであってもよい。

ヒートプレスの条件は、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窓めればよい。

かかるヒー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
鳥型繊維、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適用可能であ
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紺化し、
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引き取り方法は、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。

一般の溶融紡糸の場合には、繊維の引き取り速度は２０
００ｍ／分以上、好ましくは３０００ｍ／分以上、より
好ましくは５０００ｍ／分以上である。

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、いわゆるメルトブロー
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
において通用できるものである。

なおまた、本発明において、第１図、第２図に示した導
管４は、直管状のもの、あるいは曲管状に加工したもの
が用いられるが、いずれも筒状の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の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。

該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０曲管の場合には、
導管内での繊維の詰まりゃ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。

また、繊維の噴射・開繊性を良（するため、繊維を帯電
させたり、また、摩擦により発生した静電気を除去する
ためにアースをとったりすることなどが望ましい。

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
０ｃｍが好ましく、２０〜８０Ｃ１１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、筒状の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、
５〜５０Ｊｉｉ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、筒状の
支持体の内面を滑り易くしたり、筒状の支持体を振動さ
せたり、筒状の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。

上述した本発明の方法で得られた不織布は、そのままで
も使用できるが、さらに該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、必要に応じ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、本発明の実施例を示すが、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℃で、孔径０．１５
ｍｍ、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（エジェクターにより５０００ｍ／分で吸
引開繊し、内径１００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、１８０℃のヒートローラーで圧着しながら連続的に
積層させ、０．５デニール、平均積層数１５、平均目付
１００ｇ／ｒｔｒ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−ソジウムスルボイソフタレート
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７０、フィラメント数２４
）を紡出し、第１図の如くエジェクターにより５０００
ｍ／分で吸引開繊し、内径１００ｃｍ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１５０℃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７
５デニール、平均積層数が１５、平均目付が１２０　ｇ
／ｒｄからなる不織布を２枚に切開しながら巻き取った
０次にこのものを１０００本／ａａ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５０ｋｇ／ａｊで表
裏各１回処理し、さらに、水圧１００　ｋｇ／ｃｊで表
裏各１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、フィルター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）極薄ウェブを吸引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）また、極薄ウェブを吸引し、同時にプレスローラ
ーまたは／およびヒートローラーでプレスしながら連続
的に積層すれば、さらにムラの少ないウェブや不織布が
安定して得られる。

（３）耳ロスが基本的にできない。

（４）■錘の紡糸機で広幅のウェブや不織布が得られる
。

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

（６）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。

（７）異なるポリマーを組み合わせ使用すれば、複合布
帛を効率よく得ることができる。

（８）異なるポリマーを組み合わせ使用すれば、複合布
帛を効率よく得ることができる。

（９）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じ使い分けできる。

（１０）本発明によって得られる不織布は、各種収納袋
、不織布バイブ、フィルター基材、レザー基材、クリー
ナー、ワイパー、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、本発明の不織布の製造方法および製
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。 １；紡糸口金　　　　　２：繊維状物 ３：エジエクタ−４：導管 ５：第１衝突仮　　　　６：第２衝突板７：筒状の支持
体　　　８：吸引装置 ９：ヒートローラー　１０ニブレスローラー１に筒状不
織布 １２：引き取りニップロール １３：巻き取りロール 特許出瀬人　　東　し　株　式　会　社第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）高速流体によって運ばれる繊維状物を、実質的に
   筒状の吸引支持体の内周面上に吸引しながらウエブ状に
   積層せしめ、実質的に連続的に引き取ることを特徴とす
   る不織布の製造方法。 （２）ウエブ状物の積層を、実質的に筒状の吸引支持体
   の内周面上に吸引せしめ、かつ該ウエブ状物をプレス手
   段でプレスしつつ行うことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の不織布の製造方法。 （３）プレスをローラープレス方式で行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の不織布の製造方法。 （４）プレスを加熱下で行うことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項または第３項記載の不織布の製造方法。 （５）ヒートローラーを用いて加熱下でのプレスを行う
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の不織布の
   製造方法。 （６）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．高速流体により運ばれた繊維状物を実質的に筒状の
   支持体の内周面上に噴射して積層せしめる手段 ｂ．筒状の支持体の内周面上に噴射されて積層された繊
   維状物を該筒状の支持体の外周側から吸引する手段 ｃ．筒状の支持体内からウエブ状物を引き取る手段 （７）下記ａ〜ｄ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．高速流体により運ばれた繊維状物を実質的に筒状の
   支持体の内周面上に噴射して積層せしめる手段 ｂ．筒状の支持体の内周面上に噴射されて積層された繊
   維状物を該筒状の支持体の外周側から吸引する手段 ｃ．筒状の支持体の内周面上において積層された繊維状
   物をさらにプレスせしめる手段 ｄ．筒状の支持体内からウエブ状物を引き取る手段 （８）ローラーでプレスすることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載の不織布の製造装置。（９）加熱され
   たローラーでプレスすることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項記載の不織布の製造装置。 （１０）プレスするローラーが、筒状の支持体の筒中心
   軸と実質的に回転軸を共通にして回転移動するものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項または第９項
   記載の不織布の製造装置。