JPH02242956A - アクリル系不織布及びその製造方法 - 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） 本発明は新規なアクリル系合成繊維を用いた不織布とそ
の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 本出願人は、新規な構造を有するアク・リル系合成繊維
及びその製造方法（特願昭６３−３２８８９１号）、並
びにその繊維を用いたアクリル系不織布及びその製造方
法（特願平１−１９８９８号）に関する出願を行ったが
、本発明は、上記の新規なアクリル系合成繊維から成る
不織布の改良を目的とするものである。

アクリル系合成繊維から成る不織布及びその製造法は周
知であり、該繊維の有する柔軟性、触感の滑らかさ、あ
るいは染色性の良さなどの特徴を生かした不織布が知ら
れている。

一方、アクリル系合成繊維は、ポリエステル系合成繊維
、あるいは木綿のようなセルロース系繊維に比較して、
耐熱性が劣っていることも知られている。

例えば、アクリル系合成繊維から成る繊維製品を染色し
たり、あるいはアイロン掛けするなど、該製品が高温に
曝された時に、繊維が収縮して製品の寸法が変化するこ
とがある。従って、アクリル系合成繊維からなる製品の
熱処理加工時には、温度管理が重要であるとともに、高
温度の処理は避けなければならない。

上記のような問題点を解決するために通常考えられる技
術的手段は補強材を併用することである。

すなわち、より耐熱寸法安定性の良い繊維との混合によ
る不織布、あるいは該繊維から成る織物、編物とアクリ
ル系繊維不織布の積層、一体化などである。このような
例としては、特開昭５１−８８７７６号公報に記載の技
術が知られている。該公報には、アクリル系複合繊維か
らなる不織布の引張強度を改良するために、アクリル系
複合繊維からなる不織布と伸縮性のある網（ポリアミド
系、ポリエステル系、ポリアクリル系、ポリオレフィン
系、ポリウレタン系繊維からなる網）とを複合化した不
織布が記載されている。このような構成の不織布とする
ことによって、アクリル系複合繊維の有する嵩高性、伸
縮性を生かすと共に、引張強度が改良された不織布が得
られている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、新規な構造を有するアクリル系合成繊維から
なる不織布の熱寸法安定性が悪いという問題点を解決し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記の新規なアクリル系合成繊維を用い
た不織布においても、上記の耐熱性に問題があり、高温
処理を必要とする分野では不都合があることを知り、本
発明を完成するに至った。

本発明は新規な構造を有する特定のアクリル系合成繊維
を用いた不織布の熱安定性を改良したものであり； ■０．５〜３μの最長断面径を有するアクリル系極細繊
維で、ある部分では分散して広がり、ある部分では束状
となり集合し、またある部分では接合し一体となってい
る不織布層と耐熱性繊維からなる基布層とが一体に結合
されていることを特徴とする、不織布、並びに ■繊維の横断面に不特定な形状を有する開口部を多数有
し、該開口の各々は繊維の内部において繊維の長さ方向
に沿って略平行な６０μ以上の長さを有する筋状（スト
ロ−状）の空隙を形成するアクリル系合成繊維（以下原
繊維と略す）よりなる不織布と耐熱性繊維から成る。基
布とを重ね合わせ、上記不繊布の上から高圧水をノズル
より噴射することを特徴とする、アクリル系不織布の製
造方法である。

以下、本発明のアクリル系不織布について、更に詳細に
説明する。

本発明のアクリル系不織布は、上記のように、特定のア
クリル系合成繊維を用いる点と、不織布の組織構造とに
、従来の不織布にはみられない新しい特徴を有している
。

第１図は、本発明の不織布を構成する原繊維の横断面の
電子顕微鏡写真（４，０００倍）であり、第２図は、同
繊維の縦断面の電子顕微鏡写真（４゜０００倍）を示す
ものである。

第１図及び第２図において、黒い部分は空隙を示すもの
である。第１図から分かるように、本発明の繊維は、そ
の横断面に不特定な形状の開口を多数有している。

すなわち、開口の形状は略円形状のもの、偏平状のもの
、縁が鋭角的な屈曲を繰り返しているもの、断面の大き
い又は小さいものなど、その形状、大きさが一定せず、
不規則なものである。このように不特定の空隙が多数存
在することにより引裂きが容易とされる。特に孔の断面
の縁部が鋭角的な屈曲を繰り返しながら孔を形成してい
ることが好ましく、このような形状をしている場合、繊
維がより分割され易くなる。

なお、空隙の大きさ（孔径）には、後述の要件をみたし
ていれば特に制限がないが、微細な空隙が多数あれば、
分割の容易さおよび微細な引裂繊維を得る点で好ましく
、もちろん比較的大きな空隙が存在してもその周りに微
細空隙があれば充分に目的を達しうる。

次に、該開口の各々は、第２図に示すように、繊維の内
部において、繊維長の方向に沿ってほぼ平行な筋状（ス
トロ−状）の空隙を形成している。

該空隙の繊維の長さ方向に沿っての長さ（以下、単に長
さという）は、容易に引裂ける程度に細長くなければな
らず、６０μ以上にするのが好ましい。該空隙の長さが
６０μより短い場合は、その孔数を多くしても、繊維の
分割がかなり困難になる。

一方、該空隙の長さは６０μ以上あれば、長い程繊維は
分割され易くなるので、実質的に繊維の全長にわたって
連続していることが最も好ましい。

次に、繊維の横断面における空隙数は、容易に引裂ける
程度に多数存在することを要するが、前記空隙の長さと
の関係で一律に定めることができない。前記空孔の長さ
が長ければ空隙数が比較的少なくても容易に引き裂ける
が、−船釣には、１００個以上存在することが好ましく
、これより少ない場合には、該空孔が６０μ以上の連続
孔であっても繊維の分割がかなり困難となる。また、該
空孔は、横断面において１００個以上存在すれば、数多
く存在する程繊維が引裂き易くなると同時に、より微細
な繊維に引裂かれるようになる。

また、繊維の横断面における空隙の分散状態は、微細な
引裂繊維を得るためには平均的に分散していることが好
ましい。

以上述べたように、本発明の不織布を構成する原繊維は
不特定な形状を有する開口を多数有しており、該開口は
繊維の内部において筋状（ストロ−状）の空隙を形成し
ているところに特徴を有している。

上記、本発明の原繊維は、不織布の製造工程における高
圧水柱状流パンチングにより、容易に微細な繊維に引裂
くことができる。このような特性を有しているために、
従来の人工皮革と異なった風合、感触を有する人工皮革
となるものである。

次に、上記原繊維から成る本発明の不織布の組織構造に
ついて述べる。

第３図は、本発明の原繊維側から見た表面の電子顕微鏡
写真（１００倍）である。

また、第４図は、本発明の不織布の断面の電子顕微鏡写
真＜１００倍）であり、写真上側が原繊維からなる層で
あり、下側が耐熱性繊維からなる基布層である。

第３図において、表面は原繊維の不織布であり、原繊維
は、高圧水の柱状流パンチング処理により微細な繊維に
引裂かれてランダムに分散し、交絡している部分（矢印
Ａで示した部分）、および微細な繊維に引裂かれてはい
るが個々の微細繊維は集合して束状になっている部分（
矢印Ｂで示した部分）に分かれている。しかも、これら
の部分はランダムに分布しており、繊維は相互に交絡し
て一体となって不織布層を形成している。

第４図は、本発明の不織布の縦断面を示すもので、上側
りは、原繊維から成る不織布層で、上記の通り、高圧水
の柱状流パンチング処理が施されているものである。ま
た、その下側Ｅは、耐熱性繊維からなる基布層（この例
ではポリエステル系繊維から成る不織布）であり、Ｄと
Ｅとの境界部は、両繊維が相互に絡み合い両相が一体化
している。

上記境界部の両繊維の相互の交絡は、高圧水の柱状流パ
ンチングによって行われるものである。

すなわち、原繊維側からの柱状流パンチング処理の場合
には、主として原繊維及びその微細化繊維が基布層の中
に入り込み、基布を構成する繊維と相互に交絡し、更に
基布層側から柱状流パンチング処理を加える場合には、
基布を構成する繊維が原繊維層側に入り込み、より強固
な両繊維層の結合が行われる。また、この境界部におい
ては、原繊維は、その一部は引裂かれることなく原形を
保って存在している。これは、柱状流パンチング処理の
作用が原繊維に協力に作用していないためであると考え
られる。

上記の例では、耐熱性繊維の基布と原繊維の不織布の積
層の場合について説明したが、上記基布を挟んで２枚の
原繊維から成る不織布層を積層してもよい。

原繊維が微細化された繊維は、その横断面の最長断面径
が０．　５〜３μであることが、風合、感触において、
独特の柔軟で滑らかな効果を発現するうえで好ましいも
のである。

次に、本発明の不織布を構成する繊維について説明する
。

原繊維は、アクリル系重合体から成る繊維であり、該重
合体はアクリロニトリルを６０重量％（以下％は特記し
なし限り重量を表す）以上含む重合体である。アクリロ
ニトリルが６０％より少ない場合は、アクリル系合成繊
維が本来有している柔軟で、羊毛様の感触が失われるた
め好ましくない、アクリロニトリルの含有量は、上限に
ついては何ら制限はない、また、本発明に用いるアクリ
ル系重合体は、２種類以上のアクリル系重合体の混合物
であってもよく、この場合もアクリロニトリルの含有量
は混合重合体の重量を基準にして６０％以上含まれてい
ることが必要である。

基布を構成する耐熱性繊維は、本発明の不織布の熱寸法
安定性に大きな影響を与えるために、熱に対して安定な
ものでなければならばい。このような特性を有する繊維
は、本発明の不織布の染色、アイロン仕上げ等の熱処理
を考慮して、１１０°Ｃの熱水中で、弛緩状態において
±５％以内の収縮率の寸法安定性を有するものである。

この繊維の具体例としては、ポリエステル系繊維、セル
ロース系繊維（木綿、レーヨン、ベンベルブ）、ウール
などまたはそれらの混合物である。

上記の耐熱性繊維を基布に用いることにより、原繊維の
みでは該繊維の収縮によって不織布の寸法安定性が保て
なかった高温処理が可能となり、商品価値の高い、実用
性のある不織布が得られる。

また、耐熱性繊維からなる基布は、不織布、編物、織物
などの形態に、特に制限はない。

次に、本発明の原繊維の製造法について述べる。

原繊維は前記アクリル系重合体を従来より知られている
アクリル系重合体の溶剤、例えばジメチルホルムアミド
、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドのよう
な有機溶剤；ロダン塩、塩化亜鉛、硝酸などの無機塩系
ｅ４厚水溶液；無機酸系濃厚水溶液に溶解して紡糸原液
を調製する。この場合、重合体濃度は溶剤の種類によっ
て最適濃度は異なるが、概ね１０〜３０％が好ましい。

次に、上記紡糸原液に、ポリアルキレングリコールを添
加する。上記ポリアルキレングリコールは、エチレンオ
キサイド、プロピレンオキサイドが重量比で８０：２０
〜２０：８０のランダム型共重合体あるいはブロック型
共重合体であり、その数平均分子量は５，０００〜５０
，０００まで、好ましくは１０．０００〜２０，０００
である。

数平均分子量が、５，０００より小さい場合には繊維の
長さ方向に連続した空隙が得られず、掻く微細な略球形
状の空洞部を有する微多孔質の繊維となる。一方、その
数平均分子量が５０，０００を越えると、巨大な筋状の
空洞部を有する繊維となり、しかも繊維の横断面におい
て、多くても高々十個の空洞部を有する繊維となる。こ
のような繊維は、液体の柱状流のような外力によって微
細な繊維に分割されることはない、特にその数平均分子
量が１０，０００〜２０，０００の時に、繊維の長さ方
向に沿って微細で、繊維の横断面において、断面形状が
不特定の形状である細長い空隙を有する繊維が得られる
。

更に、上記のようにして、ポリアルキレングリコールを
溶解して調製した紡糸原液は、その後生なくとも４時間
熟成する。

ここで、熟成とは、上記アクリル系重合体とポリアルキ
レングリコールとを溶解して調製した紡糸原液を、激し
く攪拌したり、振動したりすることなく、例えば静置し
ておく、あるいは緩やかに移動、例えば配管中を緩やか
に送液することを言う。

上記、ポリアルキレングリコールの添加量は、アクリル
系重合体に対して５〜２０％、好ましくは１０〜１５％
である。５％より少ない場合には、繊維の横断面におけ
る空隙の数が少なくなり、その数が多数、例えば１００
個以上である繊維が得られない、また、その添加量が２
０％を越えると、開口の数は多くなるが、多くなり過ぎ
、繊維の製造工程で繊維が分割したり、紡糸が安定にで
きなくなる等の問題が生しる。ポリアルキレングリコー
ルの添加量が１０〜１５％の時に、開口の数、紡糸安定
性等において最もバランスがとれている。

この紡糸原液は、紡糸口金を通して、紡糸原液の凝固媒
体中に押出し、水洗、延伸、乾燥等の工程を経た後、必
要に応じて更に熱セットを行う。

このような製造工程において、紡糸原液に添加したポリ
アルキレングリコールは凝固、水洗、延伸等の過程で、
凝固糸条体から溶出する。紡糸以降の工程は、従来より
知られているアクリル系合成繊維の製造法をそのまま採
用することができる。

次に、本発明の不織布の製造法について述べる。

かくして得られた原繊維は、長繊維のまま均一に広げて
シートを形成してもよいし、またクリンプを付与してス
フとし、従来、不織布製造で用いられるウェッブフォー
ミング技術で不織布に加工する。

例えば、通常の梳毛、紡毛カードを使ってもよいし、ラ
ンダムカードなどを用いてもよい、また、乱気流を用い
るエアレイ方式や、水分散を用いる抄造方法など、均一
分散シートを形成できればいずれの技術を用いてもかま
わない。

次に、上記不織布を、耐熱性繊維から成る基布、例えば
ポリエステル系繊維の編織物、不織布などと重ね合わせ
、あるいは該基布を上記不織布でサンドインチ状に挟ん
で重ね合わせ、ネットあるいはローラー上に支持し、原
繊維からなる不織布側より高圧水を噴射し、原繊維を引
裂きつつ同時に交絡を行う、この処理により、不織布を
構成している原繊維相互の交絡、及び基布を構成する耐
熱性繊維と原繊維とその微細化した繊維相互が交絡し、
全体として全繊維が一体的に結合した不織布が得られる
。

高圧水の柱条流パンチング処理は、繊維の交絡及び原繊
維の微細化の程度に応じて数回〜数千回行う０回数が多
くなる程原繊維の微細化及び繊維相互の交絡が進ので、
目的とする商品に応じて適宜行うのがよい。

高圧水は少なくとも１０ｋｇ／ｃｊ以上の圧力を保つ必
要があり、それ以下では原繊維の細分割は起こりにくい
。

高圧水を噴射するノズルは、目標とする商品の表面形態
、細分割状態によって多様に選択できる。

ノズル径は小さい程、また水圧は低い程原繊維の細分割
は不織布の表層部で起こり、ノズル径が大きく、水圧が
高い程不織布の内部まで原繊維の細分割が進む。

また、原繊維と基布の繊維との交絡もノズル径が大きく
、水圧が高い程進行する。

不織布の内層まで原繊維の細分割を十分に行い、細分割
した極細繊維が分散交絡すると、不織布はペーパー様と
なる。

高圧水噴射によって得られたアクリル系不織布は、通常
ピンテンター乾燥機やドラム乾燥機など、いずれの乾燥
機を用いて乾燥処理してもよい。

不織布層及び基布層の目付量は、それぞれ５ｇ／イ以上
、好ましくは２０ｇ／ｎｆ以上であり、これより少ない
場合には、均一な不織布を得ることが困難となる。

以上のようにして得られた不織布は、表面に原繊維の微
細化した繊維が主として存在し、非常に柔軟で滑らかな
表面タッチを有しており、そのままで衣料として用いる
ことができ、また樹脂加工により人工皮革、人工毛皮と
して用いることもできる。この場合、高温での寸法安定
性に優れているために、染色、アイロンによる型付けな
どの後加工が非常に容易に行える利点がある。

（実施例） 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
らは本発明を制限するものではない。

実施例１ アクリロニトリル９５．０％、アクリル酸メチル４．５
％及びメタリルスルホン酸ソーダ０．５％からなる重合
体、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイ
ド−ポリエチレンオキサイドのブロック型ポリエーテル
（数平均分子量１０゜０００、ポリエチレンオキサイド
とポリプロピレンオキサイドの割合は７０　：　３０）
をジメチルホルムアミドに溶解して、アクリル系重合体
２３％、ブロック型ポリエーテル２．３％の紡糸原液を
調製した。この紡糸原液を６時間静置した後、紡糸口金
を通して、温度３５°Ｃ、ジメチルホルムアミド濃度７
５％の凝固浴中に押し出し、水洗後、沸騰水中で１２倍
延伸し、８０°Ｃの熱風中で乾燥して１．５ｄの繊維を
製造した。

この繊維の横断面及び縦断面の電子顕微鏡写真（４，０
００倍）を第１図及び第２図に示す。

該繊維をカードに用い、目付量３５ｇ／ｃ−の不織布シ
ートとした。

別に、ポリエステル系繊維からなる目付量４０ｇ／ｒｒ
ｆの不織布を用意し、これに上記不織布を重ね合わせ、
この重ね合わせたシートを１００メツシユの青銅の金網
上で、このシートの表及び裏に直径０．１ｍｍ、ピッチ
０．８鵬の一部ノズルより６０ｋｇ／ｄの水圧で水を噴
射し、４ｍ／分の速度で移動させた。これを１０回繰り
返し処理後、８０°Ｃの熱風中で乾燥を行った。

得られたアクリル系不織布の表面および厚み方向の断面
の走査電子顕微鏡写真（１００倍）を第３図及び第４図
に示す。

第３図において、矢印Ｂで示した細い線の集合体は、原
繊維の微細化した極細繊維の集合体となっている束であ
り、矢印Ａで示した部分は微細化した極細繊維が分散し
て広がっているところである。

第４図において、上記りは原繊維からなる不織布層で、
原繊維は高圧水の柱条流パンチング処理により微細な繊
維に引裂かれ、その一部はランダムに分散して広がり、
一部は集合して東条になっている。更に、原繊維の形態
を保持している部分もあり、これらの繊維は相互に交絡
し、一体的に結合して不織布層を形成している。

また、下側Ｅはポリエステル系繊維の耐熱性不織布層で
、両層の境界部では、原繊維あるいはその引裂かれた繊
維がポリエステル系繊維の不織布層の中に入り込み、ポ
リエステル系繊維と絡み合い、また、上側の不織布層の
中に一部のポリエステル系繊維が入り込み、上側層の繊
維と絡み合い、両層は一体的に強固に結合されている。

次に、このアクリル系不織布を１１０°Ｃの飽和水蒸気
中でセットし°たところ、縦、横ともに寸法の変化は認
められなかった。

実施例２ アクリロニトリル９０．０％、アクリル酸メチル９．５
％及びメタリルスルホン酸ソーダ０．５％からなる重合
体、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのラン
ダム共重合型ポリエーテル（数平均分子量ｉｏ、ｏｏｏ
、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの割合は
７５：２５）を６７％硝酸水溶液に溶解して、アクリル
系重合体濃度１６％、ランダム共重合型ポリエーテル濃
度２．４％の紡糸原液を調製した。

この紡糸原液を４時間静置した後、０°Ｃに冷却した３
７％の硝酸水溶液中に、紡糸口金を通して押し出し、水
洗後、沸騰水中で９．５倍延伸し、７０℃の熱風で乾燥
して、１．５ｄの繊維を製造し、乾燥した。

該繊維をカードに用い、目付量５０ｇ／ｒｒｆの不織布
とした。この不織布を、実施例１で用いたポリエステル
系不織布を挟んで重ね合わせ、３層のシートを形成し、
このシートを１００メツシユの青銅上でその表側及び裏
側に直径０．１ｄｗφ、ピッチ０．８ｍｍの一部ノズル
より、４５ｋｇ／ｃ艷の水圧で水を噴射し、５ｍ／分の
速度で移動させた。

これを６回繰り返し処理後、さらにノズル面を１００メ
ツシユのフィルターで覆い、敗水流となし、２回処理し
た後７０°Ｃの熱風中で乾燥し、不織布を得た。

得られたアクリル系不織布は、表、裏ともに微細化した
アクリル系繊維によって被われており、柔軟で滑らかな
感触を有していた。

次に、この不織布を１１０“Ｃの染浴中で、アクリル系
繊維及びポリエステル系繊維を同時に赤色に染色した。

不織布の縦、横の寸法変化は認められなかった。

（発すや効果） 本発明の不織布は、耐熱性繊維の基布と特定の構造を有
するアクリル系合成繊維の不織布とからなるもので、高
温処理時にアクリル系合成繊維の収縮による寸法変化が
殆ど認められず、商品的価値の高い不織布である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の原繊維の横断面及び縦断
面を示す電子顕微鏡写真である。 第３図及び第４図は、本発明の不織布の表面及び縦断面
を示す電子顕微鏡写真である。 手続初ｙ正書動弐） 平成元年６月　７日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　０．５〜３μの最長断面径を有するアクリル系
   極細繊維で、ある部分では分散して広がり、ある部分で
   は束状となり集合し、また、ある部分では接合し一体と
   なっている多数の繊維の交絡によって構成されている不
   織布層と耐熱性繊維からなる基布層とが一体に結合され
   ていることを特徴とするアクリル系不織布。
2. （２）　繊維の横断面に不特定な形状を有する開口部を
   多数有し、該開口の各々は、繊維の内部において繊維の
   長さ方向に沿って略平行な６０μ以上の長さを有する筋
   状（ストロー状）の空隙を形成するアクリル系合成繊維
   よりなる不織布と耐熱性繊維から成る基布とを重ね合わ
   せ、上記不織布の上から高圧水をノズルより噴射するこ
   とを特徴とする、アクリル系不織布の製造方法。