JPH04126871A - 無機繊維紡織品の製造方法および該方法により得られた無機繊維紡織品 - 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、石綿代替品の鉱物繊維を原料とした高品質の
無機繊維紡織品の製造方法および該方法により得られた
断熱材、摩擦材、密封材用無機繊維紡織品に関する。

［従来の技術］ 近年、石綿粉塵が健康に及ぼす影響が問題とされ、石綿
代替品として種々の無機繊維や有機繊維が開発・製品化
されている。

しかし、石綿のような安価でしかも単独素材のままで高
引張強度、柔軟性、耐熱性、耐食性、電気絶縁性等の多
（の特性を兼ね備えた繊維は未だ市場に提供されていな
い。

通常、石綿紡織品は天然の鉱物繊維に使用温度に対応し
た少量の有機繊維を混入することによりその製品形状を
得ている。例えば、石綿紡織品に関するＪＩＳ　　Ｒ３
４５０には石綿含有率の多少により、８０〜８５ｗｔ％
の８級より９９〜１００　ｗｔ％のＡＡＡＡ級までの５
段階の品質規格が定められている。ここで、各段階にお
いて残量は強度補強用の有機繊維である。石綿紡織品の
製造においては、有機繊維の含有率を高くするほど可紡
性が増して生産性が向上しコストを低減できるが、得ら
れる製品の耐熱性が低下し無機繊維本来の特性が損なわ
れる。

石綿紡織品の代替として、もつとも類似しているといわ
れる従来のセラミック短繊維紡織品の有機繊維含有率の
下限は１５ｗｔ％である。この下限値は石綿紡織品の、
＾、級に相当するものであり、公知のものとなっている
。しかし、セラミック短繊維は紡績工程で容易に破壊さ
れやすいため生産性が低（高コスト（石綿の５倍以」二
）である。また、有機繊維の含有率カ月５ｗｔ％未痛、
すなわち石綿紡織品の規格ＡＡ級（有機繊、ＩｆＪ５〜
］Ｏｗｔ％）　、　ＡＡＡ級（有機繊維１〜５　ｗｔ％
）などに相当する製品＋ｊ製造不可能であった。

また、セラミック短繊維紡織品に含有される有機繊維の
発煙を防ぐため、加熱処理を行ない何機繊維部分を炭化
又は気化する方法も行なわれているが、コストが更に高
くなっているのが現状である。尚、本発明でセラミック
短繊維とは重量比で化学成分がＡｌ２Ｏ３とＳｉＯ□を
約坏ずっ含有したものをいう セラミック長繊維（フィラメント）製品に関してはすで
に商品名ネクステル３］２（ＵＳＡ　　３Ｍ社製１００
％無機繊維）の商品などが販売されているが、超高価（
セラミック短繊維の１０倍〜３０倍以」二）のため、ま
た品質的にも繊維径が太いため屈折強度が弱く、人体を
刺激するため広汎な市場性を得ていない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、可紡性が高く生産スピードが高速でコ
ストが低く、従来技術では製造不可能であった石綿紡織
品Ａ級（有機繊維１０〜］、５ｗｔ％）、ＡＡ級（有機
繊維５〜１０ｗｔ％）　、　ＡＡＡ級（有機繊維１〜５
　ｗｔ％）に相当する無機繊維紡織品を工業的に得るこ
とのできる製造方法および該方法により製造された紡織
品を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、主に無機繊維からなる原料中に温水溶解
繊維を混入し次いで一定の形状に形成することにより、
製造過程における紡織品の強度を補強して可紡性を高め
、生産スピードの高速化をはかることができ、次いでこ
れを温水に浸漬して温水溶解繊維を除去することにより
、有機繊維含有率が著しく低減された製品が得られるこ
とを見出し本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、無機繊維に温水溶解繊維を混入し
、次いでこれを紡糸し、次いでこれを製品形状に紡織し
、次いで該温水溶解繊維を溶解して除去することによる
無機繊維紡織品の製造方法、および該方法により得られ
た、断熱材、摩擦材および密封利用無機繊維紡織品であ
る。

以下、本発明をより詳細に説明する。

本発明において、無機繊維とは石綿を除く無機繊維をい
い、具体的にはセラミック短繊維、ロックウール繊維、
ガラス繊維、シリカ繊維、炭素繊維、アルミナ繊維等が
挙げられる。

本発明において、温水溶解繊維とは高温水または水蒸気
に触れると膨潤・収縮、溶解の過程で分散し得る繊維で
あり、例えば（ｍニヂビ製のポリビニルアルコールを原
料とする水溶性ビニロン（商品名ツルブロン）、アルギ
ン酸繊維、ポリエチレンオキサイド繊維等がある。ツル
ブロンは乾強度か１〜５　ｇ／ｄであり、紡織工程中の
條および糸の強度補強効果が大きい。

温水溶解繊維の無機繊維への具体的な混入の方法として
は、長さ２０〜５０ｍｍに切断された温水溶解繊維を、
鉱物繊維と有機繊維な混綿機で配分、混合する時点で添
加する方法と、梳綿機でウェブが分割ロールに入る寸前
に長繊維の状態で個々の脩巻に挿入する方法がある。も
ちろん必要に応じ、後工程の粗精紡の撚糸工程で長繊維
の温水溶解繊維を合撚してもよい。いずれの方法でも、
製造工程中での温水溶解繊維の含有率が高くなるほど生
産性が向上しコストを低減できる。なお、本発明におい
て「有機繊維」とは温水溶解繊維を除く有機繊維をいう
。

一般に、鉱物繊維の紡績工程は石綿紡織品の製造工程を
基本としてその一部を変更したものであるが、個々の繊
維の強度が極端に不足するため、上記工程に使用する機
械のもつ回転性能を十分に生かすことができず、頻発す
る糸切れを補うため、人的配置を増したり、製造スピー
ドを落したりしていた。市場における製品の高価格には
この低生産性が大きく反映している。本発明はこの製造
スピードの限界を打ち破り、革命的なコスト低減を可能
とするものである。

通常の製造工程では、粗紡機により単糸撚され、精紡機
により合糸された後は、織物、編物、紐などに加工され
る。この段階に至ったときは糸が密集した状態となって
いるので、添加された温水溶解繊維を除去しても編織さ
れた組織が破壊されることはない。あえて高緻密な密集
度を維持したい場合は、あらかじめ撚工程や織布工程で
通常以上に固（仕上げることが有効である。また水溶解
繊維が除去されたあとの微細で均一な空気孔は断熱効果
を一層向上させる。この時点で、通常の有機繊維は所望
の含有量だけ残される。温水溶解繊維の添加量は基本的
に次式により求められる。

Ｃ（温水溶解繊維含有率）＝Ａ（製造工程中の強度補強
に必要な温水溶解繊維と有機繊維の総含有率）−Ｂ（製
品の所望残存有機繊維含有率） Ａは通常５〜２５ｗｔ％である。また、Ｂは通常１〜１
５ｗｔ％であり、好ましくは３〜１０ｗｔ％である。

例えば、温水溶解繊維がＰＶＡのような接着性の強い原
料から形成されている場合、浸漬して除去する際にその
微量を製品の内部と表面に残存させれば粉塵飛散を防止
でき、粉塵処理工程が不要になるので経済的である。ま
た従来の粉塵処理品は処理剤が内部の繊維組織まで浸透
せず、繊維の表面のみ付着しているので使用時、切断に
より発塵する欠点があったが、本発明はこの欠点も解決
する。

温水溶解繊維の糸繊度は紡織可能な範囲であれば特に制
限されない。

上記の例は断熱、耐熱用の紡織品を製造するためセラミ
ック短繊維を主原料として説明したものであるが、同じ
用途や他の用途のために、他の鉱物繊維や無機繊維を原
料とする場合にも適用できるものである。

なお製造工程中、條や糸の強度を高めるため、各種有機
繊維、無機繊維の長繊維や、金属線を挿入することも有
効である。

［実施例］ 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例１ ０ツクウ一ル１００ｋｇ、ポリエステル短繊維（１，５
ｄ、　３８ｍｍカット長）　７．５ｋｇとツルブロンＳ
　Ｉ−短繊維（３，３ｄ、　３８ｍｍカット長）２０ｋ
ｇを配合し、混紡、開繊、梳綿、粗紡、精紡、織布の工
程を経てロックウール６０ｋｇ、ポリエステル短繊維６
ｋｇ、ツルブロン短繊維１８ｋｇで構成された織布が得
られた。

なお、ロックウールが織布後に大幅に減量しているのは
、製品に不要なショットを製造工程中に除去したためで
ある。

得られた織布を高温水に浸漬してツルブロンを除去し、
ロックウール含有率が高い紡織製品を得た。最終製品の
配合率はロックウール繊維９１％、ポリエステル繊維９
％であった。

比較例１ 温水溶解繊維を混入せず、それ以外の原料は実施例１と
同様の条件で紡糸、織布の作製を試みたが、ロックウー
ル短繊維が紡績工程で容易に破壊され織布を得ることが
できなかった。

実施例２ セラミック短繊維（Ａ１□０３４７％、　５ｉｎ２５２
％）１００ｋｇ、アラミド短繊維（］、５ｄ、　３８ｍ
ｍカット長）　３．７５ｋ　ｇとツルブロンＳ　Ｌ短繊
維（２，ｌｄ３ｇｍｍカット長）１５ｋｇを配合し、混
綿、開繊、梳綿、粗紡、精紡、織布の工程を経てセラミ
ック短繊維６０ｋｇ、アラミド短繊維３．０ｋｇ、ツル
ブロン短繊維１３．５ｋｇで構成された織布が得られた
。

なお、セラミック短繊維が織布後に大幅に減量している
のは、製品に不要なショク］・を製造工程中に除去した
ためである。

得られた織布を高温水に浸漬してツルブロンを除去し、
無機繊維含有率が高い紡織製品を得ることができた。最
終製品の配合率はセラミック繊維９５．２％、アラミド
繊維４８％であった。

比較例２ 温水溶解繊維を混入せず、それ以外の原料は実施例２と
同様の条件で紡糸、織布の作製を試みたが、セラミック
短繊維が紡績工程で容易に破壊され織布な得ることがで
きなかった。

［発明の効果］ １、無機繊維に温水溶解繊維を混入した後、石綿紡織品
と類似した製造工程、すなわち混綿、開綿、梳綿、粗紡
、精紡織布の諸工程により製造することにより、可紡性
が増して生産性が向上する。

２、上記紡織品を高温水で処理することにより温水溶解
繊維を除去し、所望の有機繊組含有率の無機繊維紡織品
を得ることができる。すなわち、これまで得ることが不
可能であった、例えば石綿紡織品の規格であるＡＡ級（
有機繊維５〜ｌ　０ｗｔ％）　、　ＡＡＡ級（有機繊維
１〜５ｗｔ％）相当品が工業的に製造することが可能に
なった。

３、得られた紡織品は断熱材、摩擦材及び密封材に好適
に使用することができる。

代理人　　弁理士　　山　下　積　平

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機繊維に温水溶解繊維を混入し、次いでこれを
   紡糸し、次いでこれを製品形状に紡織し、次いで該温水
   溶解繊維を溶解して除去することによる無機繊維紡織品
   の製造方法。
2. （２）請求項（１）記載の方法により得られた、断熱材
   、摩擦材および密封材用無機繊維紡織品。