JPH0233368A - 極細不織布の製造方法及びメルトブローノズル - Google Patents
極細不織布の製造方法及びメルトブローノズルInfo
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- JPH0233368A JPH0233368A JP63184225A JP18422588A JPH0233368A JP H0233368 A JPH0233368 A JP H0233368A JP 63184225 A JP63184225 A JP 63184225A JP 18422588 A JP18422588 A JP 18422588A JP H0233368 A JPH0233368 A JP H0233368A
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Landscapes
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
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】
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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.。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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. 請求項1に記載のメルトブローノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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