JPH0233368A - 極細不織布の製造方法及びメルトブローノズル - 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、異形断面の極細繊維からなり、保温性等にす
ぐれた不織布を高生産性で製造する方法及び、その製造
方法に用いるメルトブローノズルに関する。

（従来の技術） メルトブロー法によって極細繊維からなる不織布を製造
する方法は、特公昭４１−７８８３、特公昭４３−２０
２４８、特公昭４４−１３２１０号公報などに紹介され
ている。

そして、これらの公報に紹介された方法は、いずれも、
円形断面繊維からなる不織布を製造する方法である。

また、ポリエステル系弾性重合体からなる不織布の製造
方法も紹介されている（特開昭５７−８２５５３号公報
）。この方法は、０．１〜３０ｄの繊度を有する繊維か
らなる不織布を製造する方法であり、しかも円形断面の
繊維からなる不織布を推奨している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、すでに紹介されている前三者の方法は、あく
までも円形断面繊維からなる不織布を製造するものであ
って、異形断面繊維からなるものを製造するものではな
い。

また、後者の方法は、ポリエステル系弾性重合体からな
る柔軟な不織布を製造するもので、弾性回復性の点で円
形断面のものを推奨している。そして、わずかに異形断
面もとりつると開示されているものの、具体的なものは
全く開示されていないのが現状である。

本出願人は、従来の不織布と異なり、異形断面の極細繊
維からなる不織布を開発し、特願昭６２−１４９５７号
として提案したが、まだ、かかる不織布を生産性著しく
高く製造する方法は開発されていないのが実情である。

本発明は、非円形断面繊維の極細繊維からなり保温性等
にすぐれた不織布を特殊なメルトブローノズルを用いて
高生産性で製造する極細不織布の製造方法、及びかかる
特殊なメルトブローノズルを提供することを課題とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、かかる課題を解決するために次の手段をとる
ものである。すなわち、本発明は、ノズル先端部にフラ
ットな部分を打し、該フラットな部分を中心にして非円
形オリフィスが開口し、該フラットな部分以外のオリフ
ィス断面の外周長ｇ（ｍｓ　）とオリフィスの全断面ｂ
１ｓｃ■璽″）との比Ｑ／Ｓ（ａｍ−’）が１５以上で
あるメルトブローノズルを用いて極細繊維からなる不織
布を製造することを特徴とする極細不織布の製造方法及
び特殊なメルトブローノズルを、手段とするものである
。

以下に、本発明を図面をまじえて詳細に説明する。

本発明におけるノズル１の構成は第１図（１）に示す断
面のごとくオリフィス３の先端にフラットな部分４をを
する。先端がフラットでないとノズル１の損傷が著しく
、かつ、繊維が細くならない。

フラットな部分の［１１Ｗは、好ましくは０．０３■１
以上０．２曹■以下である。より好ましくは０．０５■
ｍ以上０．１０■１以下である。Ｗが広いと次に述べる
フラットな部分４以外のオリフィス断面（第２図斜線で
示す部分）の外周長Ｑ（第２図（イ）中の〔（ぐ、＋Ｑ
ｔ　＋Ｑｓ　＋Ｑ４）−（Ｗ＋ｗ））→Ｑ）とオリフィ
ス全断面積Ｓ（第２図中斜線部分断面積（イ）ではｉ！
１　→ｉ！、　、ｆｆｉ、ｒｔ、とする例であるが、Ｑ
、Ｘｌ　＋Ｓとして求める。）との比ｅ／Ｓが小さくな
り繊維が細くならないので好ましくない。

本発明におけるＱ／Ｓは、１５箇■−１以上好ましくは
２０　、、−　’　以上である。１５　ａｍ　−’　よ
り小さいとドラフト比が低くなり吐出量を多（すると糸
が細くならないので好ましくない。この理由は明らかで
はないが、牽引流体が最も圧縮され空気では音速に近い
速度又は音速領域となる側壁面で流体の流線方向の力（
Ｆ）の横向きの分力（Ｆｉ）が作用してオリフィス出口
から細化が始まるため著しく細くできるのではないかと
類推される。細くするためには、ノズル１の先端の広角
θは３０゜以」−好ましくは４５°以上、より好ましく
は６０°以上である。また、上限は１８０°より小さく
、好ましくは１５０°以下である。

但し、第２図（ホ）に示す丸断面においては、免／Ｓが
１５１１以上でも、著しい効果が認められない。ノズル
の他の適切なデイメンジョンとして、オリフィス３の先
端のフラットな部分４がリップ而５より内側に入るよう
にしないと糸切れしやすく、細くならないので好ましく
ない。オリフィス３の先端位置しは０１ｍ以上、好まし
い範囲は０．１ｍ−以上１５冒■以下、より好ましくは
０．３．。

以上ｏ、ｅ、、以下である。リップ２の開口巾Ｗはオリ
フィス巾りより広くするのが好ましい。

上記ノズルを用いて溶融紡糸可能なポリマーをメルトブ
ローにより極細の異形断面繊維より成る不織布を得るこ
とが可能である。なお、極細とは、０．５ｄ以下、好ま
しくは０．１ｄ以下、さらに好ましくは０．０９　ｄ以
下を、さらには０．０１ｄ以下を意味する。

本発明に適用できるポリマーとしては、ポリエステル、
ナイロン、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル及び
それらの共重合体、ブレンド系などが好ましい。低融点
無機物、金属なども適用できる。

紡糸温度はポリマーの融点より１０℃以上１５０°Ｃ以
下で行うのが好ましいが、滞留時間を短縮できれば更に
高い温度でも可能である。

オリフィスの形状は丸断面以外なら特に制限されない。

例えばニコ、口　、つε　、工　、〉−等々が例示でき
る。これらのオリフィスよりポリマーを吐出する場合の
吐出量は、紡糸条件、ポリマーの種類などで大きく変る
が、例えば、ポリエチレンテレフタレートでは、紡糸温
度２８５℃〜３００°Ｃで牽引流体として空気を用い、
温度２８０℃〜３１０℃では０．５デニール以下にする
には、単位当り吐出量は少なくとも３．０ｇ／分以下好
ましくはＩｇ／分以下である。０．０１デニールとする
には第２図（ハ）のノズルを用いたときでは０．５ｇ／
分〜０．８ｇ／分が適当である。得られる繊維の断面は
、第３図に示す。それぞれ（イ）−（ａＬ（ロ）−（ｂ
）、（ハ）−（ｃ）と対応している。第２図−（ホ）の
オリフィスを用いた丸断面で０，０１デニールにするに
は０．０４８ｇ／分である。牽引流体は、空気、蒸気、
窒素などが適当である。流速は、音速又は亜音速が好ま
しい。音速をこえると糸切れが生じやすく好ましくない
。引取りは、サクシｅン機能を存するネットなどにより
積尺シート状に引き取る公知の方法が適用できる。引取
り位置は必要に応じ固化が完了した点以前又は以後とす
ることができるが、異形断面の特徴を充分発現できる嵩
高さ、適度の弾力性とソフトさ、極細さのための柔かで
ドレープ性の良好さを兼ね備えた不織布とするには、単
繊維同志が接若していなくて、かつ、見掛嵩密度０．１
ｇ／ａｍ”以下が好ましいのでポリエステルでは固化点
以下に冷却されるのに充分な距離、たとえば３０〜６０
ｃ■程度に設定される。引取られた不織布は、必要によ
り加熱ローラ等で軽くプレスしたりエンボス加工を施す
ことによって見掛けの嵩密度を調整することもできる。

（実施例） 以下実施例を挙げて本発明の構成及び作用効果を一層明
確にする。尚実施例中下織布構成繊維デニールは、下記
の方法で測定した値を言う。

単繊維断面積：Ｔ 不織布を構成する繊維を、不織布より３００本以上とり
出して引き揃え、これをエポキシ樹脂又はアクリル樹脂
で包埋してその切片を作製し、該切片を電子顕微鏡によ
って２０００〜５０００倍で撮影し、拡大写真（倍率約
１万〜２万倍）の中から単繊維横断面を示すもの１００
本をランダムに選択してその単繊維断面積（Ｔｉ）を測
定し、次式により平均値として求める。

単繊維繊度：Ｄ 上記より求めた平均単繊維断面積Ｔと密度勾配管法（３
０°Ｃ）にて測定（ｎ＝６）Ｌ、た密度ρの値を用い、 次式によりＤ（デニール）を求める。

単繊維繊度Ｄ＝ＴＸρＸ９０００００　（デニール）実
施例１〜５、比較例１〜３ 極限粘度０．６０のポリエチレンテレフタレート（以下
ｒＰＥＴＪという。）、及びメルトインデックス２５の
ポリプロピレン（以下ｒＰＰＪという。）を用いて、第
１表に示す条件でメルトブローにより不織布を製造した
。得られた繊維の特性及び不織布の特性を第１表に併記
した。

実施例１のものは、繊維断面が第１表に示す異形断面を
とり、単孔吐出量が０．５０ｇ／分のときにデニールが
０．０１とかなり細いものであった。

しかも、見掛は嵩も細デニールにもかかわらずかなり大
きく、保温性にもすぐれた不織布であった。　比較例１
は実施例１に比べると同じ単孔吐出口であるにもかかわ
らず、単繊維デニールは０．９０と太く、生産性は著し
く低いものであった。

実施例２のものは、実施例１のものに比して単孔吐出量
が多く単繊維デニールが若干太くなったが極細であるこ
とに変りはなく、見掛は嵩、熱抵抗値もすぐれていた。

実施例３〜５のものは、繊維断面が第１表に示すように
扁平なものであるが、単繊維デニールも極細であり、実
施例１〜２のものに比べると保温性は若干低かった。比
較例２〜３のものはｅ／Ｓが１５より小さいため単繊維
デニールも太いものであり、しかも熱抵抗値も小さく保
温性に劣るものであった。

（発明の効果） 本発明により極細かつ、異形断面繊維から構成されるた
め保温性、抗圧縮性、ドレープ性、ソフト性、寸法安定
性に優れかつ適度の弾力性、嵩高性を有する不織布がき
わめて高い生産性で得られる。

このため、安価に優れた不織布を供給することも可能と
なった。上記性能は衣料用途のみに止まらず各種保温材
、各種フィルター用途、コンポジット用途、衝打、電材
、一体成形材、防音材、メディカル用品等としても巾広
く活用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のメルトブローノズル断面図及び下方か
ら見た平面の組立部分概略図である。 第２図は、本発明及び比較例のノズルオリフィス形状平
面概略図であり、（イ）〜に）は本発明方法及びメルト
ブローノズルに係るオリフィス形状である。（ホ）は従
来のオリフィス形状、（へ）〜（イ）は比較例に係るオ
リフィス形状であり、第３図は、第２図のノズルのオリ
フィス形状のものから得られる繊維断面である。 １・・・・ノズル ２−・−リップ ３−　オリフィス ４−・−フラットな部分 Ｗ・−・−リップ開口巾 Ｄ・・・・オリフィス巾 特許出願人　　東洋紡績株式会社 早　１　図 第２図 （へ） （ト） （′＋） 第３０ ４゛フラント場噌七δ （ｅ） 由 場） ４・　フラッドｔＸ舒り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　ノズル先端部にフラットな部分を有し、該フラッ
   トな部分を中心にして非円形オリフィスが開口し、該フ
   ラットな部分以外のオリフィス断面の外周長ｌ（ｍｍ）
   とオリフィスの全断面積Ｓ（ｍｍ＾２）との比ｌ／ｓ（
   ｍｍ＾−＾１）が１５以上であるメルトブローノズルを
   用いて極細繊維からなる不織布を製造することを特徴と
   する極細不織布の製造方法。
2. ２．　請求項１に記載のメルトブローノズル。