JPH04504235A - 熱可塑性バインダー材料で被覆された天然繊維製品 - 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】 熱可塑性バインダー材料で被覆された天然繊維製品発明の背景 本発明は、熱可塑性バインダー材料で被覆された不連続天然繊維、及び、固体粒 子状材料をバインダーに接着させることに関するものである。粒子状材料は、バ インダー材料が乾燥する間に熱可塑性バインダー材料によって繊維に接着する。

繊維のウェブにバインダーを施す技術が、数多く知られている。例えば、ワット （Ｗａｔｔ）の米国特許第４．６００．４６２号には、空気堆積したセルロース 繊維ウェブの片面または両面に接着性バインダーを噴霧する方法や、ウェブを接 着性バインダーの中に浸漬する方法が記載されている。しかし、この方法を用い ても、他の繊維と混合することを目的とした、バインダーをコーティングした個 々の繊維をつくることはできない。ウェブには、親水性溶液も施される。バター ウォース（Ｂｕｔｔｅｅｒｗｏｒｔｈ）らの米国特許第４，４２５．１２６号お よび同第４，１２９，１３２号には、熱可塑性繊維と木材パルプとを混合して、 できた混合繊維を熱溶融し、さらにその熱溶融したウェブ上にバインダーを堆積 させる工程からなる繊維材料の製造方法が記載されている。しかし、この製造方 法ではバインダーを添加する前に繊維を熱溶融するために、他の繊維と混合する ことを目的とした、バインダーをコーティングした個々の繊維を製造することは できない。

バーディング（Ｈａｒｄｉｎｇ）の米国特許第４．５８４．３５７号には、ラテ ックスで処理したカチオン性のセルロース系製造物とその製造方法が開示されて いる。

その方法によれば、カチオン性セルロースは水性サスペンション中において、乾 燥重量基準で０．１〜３０重量％のアニオン性高分子エマルジョンで処理される 。

また、この特許には、樹脂処理した製造物はシート状１士したり荒い繊維状にし たりしてさまざまな形状で製造することができることが記載されている。しかし 、この方法はカチオン性繊維にしか用いることができない。また、この特許に記 載される方法で施した繊維コーティングは、繊維からフレーク状に剥がれたり分 離したすしやすい。さらに、この方法は湿式１程によるため、セルロース繊維内 のすきまを高分子のエマルジョンが透過する。繊維の表面にバインダーを存在さ せれば原理的には繊維に望ましい性質を付与することができることを考えると、 繊維の隙間を透過してしまう高分子はいずれも望ましい性質の付与にはほとんど 寄与しない。

ワイスマン（Ｗｅｉｓｍａｎ）らの米国特許第４，４６９，７４６号には、シリ カの連続フィルムでコーティングした繊維からなる繊維つニブが開示されている 。繊維はコーティングするために帯電したシリカのアクアゾル中に分散するもの と考えられる。シリカは無機材料であるため、後の工程における繊維の結合に寄 与しない。さらに、この特許には、湿式１程が開示されているため、この特許に したがって繊維を処理すればシリカはセルロース系繊維の隙間を透過しやすくな るであろう。

１９８７年６月２６日に出願されたジェウェル（Ｊｅｗｅｌｌ）らの「疎水性と 親油住を示す改質木材繊維」と題する米国特許出願第０６７．６６９号には、繊 維化した木材を界面活性剤で処理することによって木部繊維の表面を透過させる 方法が記載されている。この方法によれば、第一繊維製造機の出口から排出され る繊維化された木材は、オリフィスを通してブローラインに導かれる。液体界面 活性剤は、繊維製造機の出口においてラインに注入される。繊維製造機から蒸気 によって連行されて（るため、繊維は界面活性剤の添加時においても依然として 湿っている。界面活性剤は、後の繊維の結合工程において使用するには適してい ない。

ジエウエルらの特許出願には、パラフィンワックスのエマルジョンとスチレンブ タジェンコポリマーラテックスの混合物のようなコポリマーラテックスで繊維を 処理する方法も記載されている。この特許には、通常の機械的手段による木部繊 維ブレングー中において、木部繊維と水性ラテックスニマルジョンとをブレンド する操作を含む適切な処理工程が記載されている。この方法によれば、ラテック スによって相互に結合した繊維を製造しやすくなる。

ヘリライン（Ｈｅｒｉｔａｇｅ）の米国特許第２．７５７．１５０号には、圧力 下で蒸気によって繊維を連行し、本発明の熱可塑性バインダー材料に対して、熱 硬化性樹脂を繊維の存在する蒸気内に導入する繊維処理方法が記載されている。

この繊維が存在する蒸気の中には、繊維ロジンやワックスなどの他の材料を同時 に導入しうろことが記載されている。この特許では、かかる材料が繊維の表面を 透過することが示唆されている。そして、この特許には、熱硬化性樹脂の濃度を 比較的低くすることが特に記載されている（例えば、フェノールホルムアルデヒ ドの濃度を２重量％にする）。かかる低濃度において、樹脂は、繊維上の不連続 でランダムな非連結領域（小塊または小滴）にある。このような処理を経た繊維 は硬質繊維板に使用するのが典型的である。この特許に記載される方法を使用し て製造される本発明者にとって既知の硬質繊維板における、フェノール性樹脂の 濃度は最大５〜６重量％である。かかる濃度であっても、樹脂はランダムで非連 結の小滴を形成する。その結果、繊維の中でも樹脂を含まない非コーテイング領 域は樹脂に被覆されている領域に比べて結合力が小さい。さらに、繊維の未処理 表面領域は、樹脂で被覆されて繊維領域が有する望ましい性質を備えていないか も知れない。例えば、このような非被覆領域を有する繊維は、繊維全体がコーテ ィングされている場合に比較するとより水吸収性が高い可能性がある。

エンジェルス（ＥｎｇｅｌＳ）の米国特許第４．００６．８８７号には、木部繊 維の処理方法が記載されている。その方法において、シャフトを取り付けた混合 ロッドによってグルーを繊維に施すことができるミキサー中において、繊維は環 状の荒い流動層として支持されている。この特許には、空気輸送パイプに連結し たミキサーの入口と出口の漏斗に半径方向に向かう空気の渦ができることが記載 されている。この特許の方法で製造した製造物は、塊がな（て均一でありしかも 一様にコーティングされた木部繊維であることが記載されている。さらに、繊維 のコーティングは木部繊維パネルの製造に有用であることも記載されている。し かし、この特許には使用するグルーやその使用量については言及されていない。

エンジェルス（Ｅｎｇｅｌｓ）のドイツ特許出願公告第１，０４８，０１３号の 従来技術の項には、木材チップを粉末成分とともにコーティングするための羽根 車式ミキサーや撹拌ミキサーが記載されている。グルーはノズルを通して混合容 器内に噴霧される。粉末成分を過度にコーティングしないように粉末チップ粒子 の保持時間を短くするために、空気は混合容器を通して軸方向にブローすること が記載されている。また、エンジェルスのドイツ特許公開公報第１，６３２．４ ５０号には、グルー噴霧ノズルが取り付けられている混合管内の空気中で撹拌し た木材チューブが記載されている。

従来は、空気中において、繊維の長さにそって相互に結合したストランド中に二 つの成分を押し出すことによって合成二成分繊維を合成してきた。このような二 成分繊維は、一方の材料を同軸のさや状に取り囲むようにもう一方の材料を押し 出すことによっても製造することができる。これらの押し出しストランドは次に 切断して不連続繊維にする。合成二成分繊維は構造的効率が優れているものの、 天然繊維に比較すると大変高価であり使用が限定されてしまう。

マツコールスレイ（ＩｌｃＣｏｒｓｌｅｙ）　、　Ｉ　Ｉ　Ｉの米国特許第４， ２６１，９４３号には、フィラメントの押し出しとそのフィラメントへの非溶媒 性液体の溶液の適用について記載されている。この特許の方法によれば、フィラ メントは非溶媒性蒸気を含む空気（例えば、非溶媒性微細粒子の霧状流体）を入 れたチャンバーを通す。

この非溶媒性液体をフィラメント上に噴霧することも記載されている。しかし、 この特許の方法は非連続性繊維に適用できないと考えられる。

ウィックザ−（Ｗｉｃｚｅｒ）の米国特許第４．０１０，３０８号には、発泡し た多孔性のコーティング繊維が記載されている。この特許においてさまざまな性 質を有する有機物または無機物として記載される繊維は、発泡性プラスチイック 材料とともにコーティングすることが記載されている。また、熱可塑性コーティ ングおよび熱硬化性コーティングについても記載されている。複数の実施例にお いて、コーティングされた繊維は、連続的に押し出されたフィラメン）・を１０ ％ポリスチレンのトルエン溶液の入った第１のバスを通し、溶媒を留去し、ポリ スチレンをコーティングした繊維を液体ｎ−ペンタンなどの発泡剤を入れた第二 のバスを通すことによって調製する。このようにして処理したフィラメントは、 さらに加熱してコーティングを発泡する。ロールを用いて固体粒子を擦って発泡 したコーティングの表面を多孔性にする。かかる擦り落としに適した固体材料と して、防火剤、グラファイトなどの潤滑剤、顔料および殺虫剤を挙げることがで きる。また、他の例として、長さの短い綿リンターを、ポリスチレンとアクリロ ニトリルのほぼ等量のコポリマー（１０％）をベンゼンに溶解した溶液で湿らせ ることが記載されている。溶媒は空気流によって蒸発させ、できたコーティング された綿繊維を混合したペンタン中に浸漬する。得られた製造物は沸騰水中で撹 拌して発泡させる。発泡後、製造物を遠心力を利用して乾燥して、再度空気流で 乾燥する。

繊維は乾燥粉末と混合して、発泡したコーティング中の孔をその粉末で満たす。

容器中にこの繊維製造物を入れて加熱し、繊維表面の接触点に接着性を持たせる ことも記載されている。この特許は、繊維にコーティングを施す方法として溶液 浸漬法を利用しているものと考えられる。

鮫島（Ｓａｍｅｊｉｍａ）らの米国特許第４．１６０，０５９号には、木材バル ブ繊維などの天然のセルロース系繊維を細断し、空気中で熱溶融性の繊維と混合 する工程が記載されている。混合物は、砕解機に送られて、吸収性材料が付着す る支持繊維にする。得られるウェブに加熱空気を送り込むことによって、ウェブ を熱溶融性繊維の融点より高い温度に加熱して、支持繊維と吸収材料との間に熱 溶融によって結合を形成する。活性化したカーボンブラック、日本の酸性白土、 活性アルミナおよびけいそう土などが典型的な吸収性材料として記載されている 。ここでは、強力な吸収剤などの他の粉末を代わりに使用することができること が記載されている。この特許の従来技術の項には、乾燥工程によつて木材パルプ を砕解し、活性化したカーボンブラックと混合して、できた混合物をワイヤース クリーン上に散布する方法が記載されている。ラテックスや澱粉といったバイン ダーとしての性質を有する材料もまた、ウェブの両面に噴霧することができる。

後者の方法によると、吸収性材料の活性表面は結合性材料の薄いフィルムで覆わ れている。このように、鮫島の特許に記載される方法は、熱溶融を利用して粒子 を繊維に結合している。その結果、個々の繊維とは逆に、結合した繊維ウェブは 繊維に熱溶融した粒子とともに形成される。

コルビン（Ｋｏｌｐｉｎ）の米国特許第４．４２９．　ＯＯ１号には、溶融とブ ローを経た繊維を、高速のガス流中に液体の繊維形成材料を押し出すことによっ て製造することが記載されている。繊維流は、流れの中におかれたスクリーン上 に絡み合った凝集塊として収集される。吸収剤の粒子は、繊維と必ず接触して繊 維が十分に固化するように繊維流中に導入する。この特許には、粒子と繊維が接 触するエリアができるような条件下で両者を接触することもできることが記載さ れている、１溶融とブローを経た繊維に加えて他の繊維もできたシート製造物に 導入することができることも記載されている。この特許には、粉末状の界面活性 剤を吸収剤粒子と混合することができることも記載されている。この特許には、 粉末状の界面活性剤をウェブ形成に使用する吸収剤粒子と混合したり、液体状態 の界面活性剤をウェブ上に噴霧することもできることが記載されている。

最後に、デーネル（Ｄｅｈｎｅｌ）の米国特許第４，３９２，９０８号には、水 溶性粒子の表面に熱可塑性接着性樹脂を形成する工程が記載されている。乾燥状 態でコーティングされた粒子は、加熱し圧力をかけて乾燥基質（綿毛状のセルロ ースなど）に結合する。吸収剤粒子と水性ラテックスを混合し、その粒子上に樹 脂を噴霧し、さらにスラリー中においてその粒子を混合する工程が、粒子のコー ティング法として記載されている。粒子が自由に流動することができるようにす るために、粒子を熱可塑性物質とコーティングした後に微粉砕することが必要で あることが記載されている。このように、デーネルの特許は、熱溶融した粒子を 繊維に適用する別の方法を説明したものである。

従来よりさまざまな研究がなされてきていることが知られているが１．不連続繊 維をバインダーで処理しさらにその繊維に粒子を接着する優れた方法を開発する ことが必要とされている。

発明の要約 本発明によれば、不連続の天然繊維はそれら繊維に熱可塑性バインダーのコーテ ィングを、２成分繊維であってその表面に前記熱可塑性バインダー材料の実質的 に連続な層を有するそのような２成分繊維を製造するのに十分な量で有する。

得られる２成分繊維の実質的に大多数は結合されていない、バインダーとして熱 結合可能な有機熱可塑性ポリマー材料を使用することによって、それら繊維は後 続段階でそれら繊維を一緒に加熱融着させることができる。これら繊維はまた他 の無処理繊維と組み合わせ、熱融着させることによって結合されたウェブを得る ことができる。

本発明によれば、繊維は実質的量の熱可塑性バインダー材料を有し、しかもなお 個々別々になっている被覆された繊維から成る。熱可塑性バインダー材料は、繊 維上に実質的に連続なコーティングを生成させるために、バインダー材料と繊維 の合計乾燥重量に対して少な（とも約７％の量で含まれていなければならないこ とが見いだされた。実質的に連続なコーティングにより、繊維の表面領域はほと んど又は全ぐ露出されず、従ってバインダー材料によって繊維に加えられた所望 とされる特性は繊維の未被覆領域によっても失われないか、又は著しくは変化し ない。熱可塑性バインダーのレベルがバインダー材料と繊維の合計乾燥重量に対 して少な（とも約１０％であると、被覆繊維は熱融着時に相互に比較的強く結合 することができる。更に、熱可塑性バインダーを３０〜５０％、及びそれ以上、 例えば９０％以上（最大限度は確認されていない）のレベルで有する繊維も本発 明の範囲に含まれ、それでもなお実質的に結合されていない個々別々になってい る繊維から成る製品が得られる。バインダーレベルがこのように高いところでは 、処理繊維は無処理繊維と容易に混合又はブレンドすることができ、かつブレン ド繊維を熱融着させる際に使用することができる。また、以下において説明され るように、本発明の繊維に固体の粒状材料を接着させるには高いほうのバインダ ーレベルを用いるのが好ましい。

本発明のもう１つの面として、本発明の繊維製品は繊維に１種又は２種以上の固 体粒状材料を熱可塑性バインダー材料で接着させて含むことがができる。固体粒 状材料は繊維上の液状バインダー材料が未だ少なくとも部分的に湿潤している間 に繊維に適用される。液状バインダー材料が乾燥するにつれて、粒状材料は繊維 に接着されて行匂特定の材料には限定されないけれどの、粒状材料は顔料物質、 超吸着性材料、研磨材、親油性物質、導電性材料及び難燃性材料から成る群から 選択される少なくとも１種の材料であることができる。

多くの用途、例えば個々の繊維の性質が所望とされる場合のような用途には有利 とは言えないけれども、この繊維製品は繊維束から成ることもできる。繊維束は 処理中に分離されない、相互に接続された２本以上の繊維の群である。個々の繊 維と同様に、繊維束も長さが幅よりはるかに大きい。例えば、機械的に繊維化さ れた繊維を製造する場合、若干の個別繊維が機械的繊維化プロセス中に分離され ない繊維束と共にできる。

従って、本発明の１つの目的は熱可塑性バインダー材料で被覆された不連続の天 然繊維を提供することである。

本発明のもう１つの目的は実質的に個々別々になっている、即ち結合されていな いそのような熱可塑性バインダー被覆繊維を提供することである。

本発明の更に他の目的は、熱可塑性バインダーが繊維を実質的に連続的に被覆す るのに十分な量で、又はそれよりはるかに多い量で存在し、一方繊維は実質的に 個々別々になっている、即ち結合されていない、不連続の熱可塑性バインダー被 覆天然繊維を提供することである。

本発明の更に他の目的は繊維に機能上の利点を付与する１種以上の固体粒状材料 が熱可塑性バインダー材料により繊維に接着されている熱可塑性バインダー被覆 繊維を提供することである。

本発明の更に他の目的は繊維を熱融着させることによって物品を製造する際に使 用するための、繊維に粒状材料が接着され又は接着されていない、また追加の無 処理繊維が加えられ又は加えられていない、実質的に個々別々になりでいる不連 続の熱可塑性バインダー被覆繊維を提供することである。

本発明の更に他の目的は乾燥した被覆繊維及び１部湿った被覆繊維を直接有する 空気により堆積されたウェブを形成することである。

本発明の副次的な目的は個々の繊維を処理するのと同じようにして処理した繊維 束を提供することである。

本発明のこれらの目的並びにその他の目的、特徴及び利点は以下の詳細な説明及 び図面を参照することによって明らかになるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は不連続な繊維を本発明の方法に従って処理することができる装置の１形 態の模式的説明図である。

第２図は液状バインダー材料を不連続繊維に本発明の方法に従って適用するのに 用いることができるバインダー適用機構の１形態の倒立面断面図である。

第３図は第２図のバインダー適用機構の正両立面断面図である。

篤４図は本発明の繊維製品を製造するのに用いることができるバインダー適用機 構のもう１つの形態の模式的説明図である。

第５図は本発明の繊維製品を製造する際に使用される別のもう１つの装置の模式 的説明図である。

第６図は本発明の繊維製品を製造するもう１つの装置の模式的説明図である。

好ましい態様の詳細な説明 本発明は処理された不連続の天然繊維から成る繊維製品に関する。天然繊維なる 用語は合成繊維に対して天然に産する繊維を意味する。非セルロース系の天然繊 維も含まれ、切断された絹繊維がその１例である。加えて、天然繊維なる用語に はセルロース系繊維が包含され、これには例えば木材パルプ、バガス、大麻、ジ ュート、稲、小麦、竹、トウモロコシ、サイザルアサ、綿、亜麻、ケナフ等、及 びそれらの混合物がある。不連続繊維なる用語は連続繊維を製造するのに用いら れる押出プロセス中に処理されるそのような連続繊維に比較して長さが相対的に 短い繊維を意味する。不連続繊維なる用語はまた繊維束も含む。個々の繊維なる 用語は多くても極く少量の繊維束しか含まない個々に分離されている繊維から実 質的に構成される繊維を意味する。

木材パルプ繊維はクラフト法及びサルファイド法等、周知の化学的方法から得る ことができる。これら方法に適した出発材料に硬水材種及び軟材種、例えばハン の木、マツ、ベイマツ、ハリモミ及びカナダツガがある。木材パルプ繊維はまた 砕木パルプ法、リファイナー砕木パルプ法、サーモメカニカル（ｔｈｅｒｍｏｏ ＋ｅｃｈａ−ｎｉｃａｌ）パルプ法、ケミ−メカニカル（ｃｈｅＩＩｌｉ＝ｍｅ ｃｈａｎｉｃａｌ）パルプ法及びケミーサーモメカニカル（ｃｈｅｍｉ−ｔｈｅ ｒｍｏｍｅｃａｎｉｃａｌ）パルプ法等の機械的方法からも得ることができる。

しかし、このような方法が個々に分離された繊維、即ち個々の繊維とは反対に繊 維束を生成させる限りは、それら方法はあまり好ましない。ただし、処理された 繊維束は本発明の範囲に入る。再生木材パルプ繊維又は二次木材パルプ繊維並び に漂白及び無漂白木材パルプ繊維も使用することができる。木材パルプ繊維製造 の詳細は当業者には周知である。これらの繊維は本特許出願の譲受人であるＷｅ ｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ社を含めて多数の会社から重版されている。

限定と解してはならないが、便利さのために、下記の説明は熱可塑性バインダー で処理された化学木材パルプ繊維を参照して進める。他のタイプの、及び他の方 法で得られた個々の処理済み繊維のみならず、処理繊維束も同様にして得ること ができる。

比較的乾燥している木材パルプ繊維、即ち湿分含量が約１０〜１２重量％以下の 繊維を処理している場合、そのような繊維の内腔（ルーメン）は実質的につぶさ れている。その結果、バインダー材料、特に熱可塑性のラッテクスバインダー材 料をこれらの比較的乾燥している木材パルプ繊維に適用するときは、バインダー の内腔への侵入は最低となる。これに比較して、比較的湿った繊維は開いた内腔 を有する傾向があり、バインダー材料は、繊維がバインダーに浸漬された場合に その内腔を通して繊維に流入することができる。内腔に侵入するバインダーは繊 維の表面に存在するバインダーより処理済み繊維の所望特性に対する寄与が少な い。従って、比較的乾燥している木材パルプ繊維を処理する場合、同じ効果を得 るのに必要とされるバインダー材料は繊維が比較的湿っていてバインダーがその 内腔に侵入する場合より少ない。

典型的には、本発明の繊維を製造する際に使用される熱可塑性バインダー材料に １つの例示、説明された処理プロセス中に随伴繊維に対して液状形で適用するこ とが可能な物質がある。これらのバインダー材料はこの方法で製造された繊維を 相互に又はウェブの製造過程にある他の繊維及びこの処理繊維が用いられている 他の製品に対して後続段階で結合することができる。これらの熱可塑性バインダ ーは、繊維が製品の製造に用いられる時に、昇温下で熱融着されてそれら繊維を 結合することができる有機ポリマー材料から成るのが最も好ましい。また、固体 の粒状材料を熱可塑性バインダーで繊維に接着させるべき用途の場合に、バイン ダーはこの目的に適したタイプのものでなければならない。

適当な熱可塑性バインダーに水性のエマルジョン又は溶液及び非水性溶液の形の ポリマー材料がある。例示説明した処理プロセス中に繊維が凝集するのを防ぐた めには、好ましくは、繊維の液体含量（木材パルプのような湿分含有繊維の場合 ）と共にバインダーが寄与する湿分を含めて、処理中の処理済み繊維の総液体含 量は総重量の約４５〜５５％以下でなければならず、２５〜３５％の湿分含量が より典型的である。天然繊維として木材バルブを使用すると仮定して、木材パル プが寄与する湿分の方が多い可能性があるが、好ましくは約１０〜１２％以下、 更に典型的には約６〜８％である。残りの湿分又は液体は、典型的には、バイン ダーが与かるものである。これらのポリマーエマルジョンは、典型的には、“ラ ッテックス”と称されるものである。本発明においては、この“ラッテックス” なる用語は非常に広く、熱可塑性ポリマー材料の任意の水性エマルジョンを意味 する。溶液なる用語は水又はその他の溶剤、例えばアセトン又はトルエンに溶解 されたバインダーを意味する。本発明の方法に従ってバインダーに用いられるポ リマー材料は硬い剛性タイプのものから柔らかいゴム状のものまでの範囲である ことができる。熱可塑性ポリマーは永久的に熱可塑性のままである物質であるこ とができる。また別に、そのようなポリマーは外部触媒により又はよらずに部分 的に又は完全に架橋して熱硬化性タイプのポリマーとなり得るタイプのものであ ってもよい。２．３の特定の例として、次の物質から適当な熱可塑性バインダー を製造することができる： エチレンビニルアルコール ポリ酢酸ビニル アクリル ポリビニルアセテートアクリレート アクリレート ポリビニルジクロライド エチレン酢酸ビニル エチレン塩化ビニル ポリ塩化ビニル スチレン スチレンアクリレート スチレン／ブタジェン スチレン／アクリロニトリル ブタジェン／アクリロニトリル アクリロニトリル／ブタジェン／スチレンエチレンアクリル酸 ポリカーボネート ポリフェニレンオキシド ポリプロピレン ポリエステル ポリイミド 液状熱可塑性バインダーには、所望によって、表面活性剤を含めてもよい。処理 済み繊維に所望とされる特性を付与するために、他の物質もまた液状バインダー と混合することができる。

ある種の特定のタイプのバインダーは処理済み繊維の、従ってこれら繊維から作 った製品の難燃性を向上させる。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリビニルジクロラ イド及びエチレン塩化ビニルは難燃性である。

さらには、本発明の繊維製品は、所望の機能特性を備えるために繊維に１種また はそれ以上の固体粒状物質を接着させていてもよい。固体粒状物質は、典型的に はバインダーで湿潤された繊維の表面に対して適用され、次いでバインダーが乾 燥するにつれて繊維に対してバインダーにより接着される。この場合に、バイン ダーの熱融合は、繊維に対して粒子を接着するためには使用されない。特定な物 質には限定されないが、適当な粒状物質の例は、二酸化チタンのような顔料：ア ルミナ三水和物及び酸化アンチモンのような難燃剤；金属粉末及びカーボンブラ ックのような導電性物質；セラミックス、グリッド及び金属粉末のような研磨剤 ：粘土、滑石及び雲母のような製紙用添加剤として用いられるアシデュラー（ａ ｃｉｄｕｌａｒ）物質：親油性物質；疎水性物質：超吸収剤粒子のような親水性 物質；殺虫剤；及び肥料を包含する。従って、固体粒状物質は狭いカテゴリイに 限定されない。

超吸収剤粒状物質は、体液等を包含する液体類を吸収する能力を有する顆粒状な いし粉末化された物質である。これらの超吸収剤は、一般に親水性高分子物質で ある。超吸収剤は、ここでは、多量の液体、すなわちその１部当たり１０〜１５ 部を超える液体を吸収する能力を示す物質と定義する。これらの超吸収剤物質は 、一般に、三つの種類、すなわちデンプングラフト共重合体、交叉結合カルボキ シメチルセルロース誘導体、及び変性親水性ポリアクリレートに入る。用語「超 吸収剤」の−膜性を制限することなく、超吸収剤の例は、カルボキシル化セルロ ース、加水分解されたアクリロニトリルグラフトデンプン、アクリル酸誘導体重 合体、ポリアクリロニトリル誘導体、ポリアクリルアミド型化合物及び加水分解 酢酸ビニル／メチルアクリレート共重合体を包含する。超吸収剤粒子の特定例は 、商標ｒｓａｎｗｅｔＪ　（三洋化成株式会社から供給される）及びｒｓｕｍｉ ｋａＧｅｌＪ（住友化学株式会社から供給される）で市販されている。

研磨剤は、粒状の形態で、薄い曇り膜の除去から重金属断面の切断及び石材切断 にまで及ぶ、ある表面の物理的変化を行なうことができる硬質物質である。研磨 剤は多数の様々な研磨剤製品において使用される。研磨剤の二つの主要なカテゴ リイは：　（１）石英、エメリイ、コランダム、ガーネット、トリポリ、けい藻 土、軽石及びダイヤモンドのような天然研磨剤：及び（２）融合アルミナ、炭化 けい素、窒化はう素、金属性研磨剤及び合成ダイヤモンドのような合成研磨剤； である。

親油性物質は、油で迅速に湿潤しうるものであり、他方親水性物質は水で迅速に 湿潤しうるものである。

顔料または着色剤は、ある波長の光を反射するが他の波長の光を吸収することが でき、色を付与するために用いられるものとして広く定義されうる。

導電性物質は、電流を容易に導くものである。

さらには、難燃剤物質は、それが付着された繊維の燃焼性を低減させるものであ る。好ましくは、これらの物質は、酸化を化学的に抑制し、または燃焼時に水ま たはその他の発火抑制物質を放出する点において、活性の難燃剤である。

本発明の繊維製品を製造するための一装置は第１図に示されている。この図を参 照すると、ケミカルウッドバルブのシート１０は、ロール１２から巻き出され、 そして慣用ハンマーミル１４のような再繊維化装置へ供給される。シート１０は ハンマーミル内で容易にバラバラの繊維１６に変えられる。これらのバラバラの 繊維は、例えばコンベヤー１８によって、繊維処理装置の繊維負荷帯域２０へ供 給される。連続法の場合には、繊維１６は帯域２０へ連続的に供給される。バッ チまたはセミパッチ法においては、繊維は、間隔を置いて、帯域２０のところに 負荷される。

第１図の繊維処理装置において、負両帯域２０は繊維処理導管２４の部分をなし ている。図示された導管２４は再循環ループからなっている。ループ２４中のブ ロワ−またはファン２６は繊維負荷領域２０に隣接して配置されている。ブロワ −２６は、帯域２０中へ負荷された繊維を連行するのに足りる速度及び容積で、 空気のような媒体を運動させつる。連行された繊維はループ内を矢印２８によっ て示された方向に循環し、そして負両帯域２０及びブロワ−２６を経て移行し、 いつもループを通過する。

ループ内を移動している空気の速度は、好ましくは、固体がその空気の流動によ って均一に分散され運搬される水準に設定される。さらには、その速度は、サル チージョン、すなわち水平空気流からの固体または液体の落下、を防ぐのに足り る水準に確立されるのが好ましい。特定例として、ウェイヤーハウザー社から入 手しつるタイプＮＢ５１６ケミカルウツドパルブを繊維として使用したときに、 毎分５０００フイートの速度は、これらの繊維の製造において極めて良（作用し た。しかしながら、この速度は最適の結果のために変化及び調節されることがで きる。

また連行された繊維の１ポンド当たりの空気の容積の比は、比較的大きな範囲に わたって変化しうる。一つの適当な例は繊維１ポンド当たり２３．４ｆｔＢの空 気である。もう一つの例として、繊維１ポンド当たり１１．７ｆｔ３の空気は、 同等な結果を生じさせた。ループ内を移行する連行繊維は、１またはそれ以上の バインダー材適用帯域を通過する。第１図において３０のところに−っのそのよ うな帯域が示されている。このバインダー材適用帯域３０は導管２４の一部分を なしている。バインダー適用帯域においては、連行繊維に対して液状バインダー 溶液を適用するための機構が設けられている。第１図の形態のこの機構において は、多数のノズル、この場合ノズル３２．３４及び３６が、液状バインダー材を 適用するために使用される。これらのノズルは、バインダー滴の微細スプレーま たは霧を生じさせ、繊維がノズルのところを通るときに、これが繊維に衝突しそ して繊維を被覆する。

第１図の装置において、複数の弁４０．４２及び４４が、それぞれのノズル３２ ．３４及び３６への液状バインダー材の流動を制御するように操作される。図示 された形態において、タンクまたはその他の源４６からの第１の液状バインダー 材は、弁４０及び４２が開き、そして弁４４が閉じられたときに三つのノズル３ ２．３４及び３６へ供給される。導管２４内を繊維が循環していると赤、かつ繊 維がノズルのところを通過する毎に、追加量の第１液状バインダーが適用される 。繊維がバインダー材適用帯域内を移行しているときに、繊維のいろいろな異な る表面がノズル３２．３４及び３６に曝される。所望量の第１液状バインダー材 が適用された後、弁４０が閉じられる。ある特定の応用のためにもし所望される ならば、タンクまたは他の源４８からの第２の液状バインダー材も繊維に適用す ることができる。弁４２及び４４を開け、そして弁４０を閉じて、この第２液状 バインダー材をノズル３２．３４及び３６のそれぞれを介して繊維へ適用する。

さらには、二つの液状バインダーを帯域３０内の相前後する位置において同時に 適用することもできる。例えば、弁４２を閉じ、弁４４を開けて、第１液状バイ ンダー材がノズル３２．３４を介して適用されそして第２液状バインダー材がノ ズル３６を介して適用されるようにできる。２つのタイプよりも多くの液状バイ ンダー材は、追加のバインダー源を付加し、そして適当なバルブ操作及びノズル を追加することにより、適用できる。

一般に、バインダー材適用帯域３０は、典型的には長さが２フイートから１００ フイートの範囲であり、長い適用帯域はバインダー適用帯域内の繊維の通過中に より長い時間にわたるバインダーの適用を可能とする。また長いバインダー材適 用帯域は、その帯域の長芋に沿って間隔を置いて設けられるより多くのノズルの 使用を促進する。

ノズル３２．３４及び３６は商業的に入手しうるものであり、そして微細な小滴 霧を生じさせる。典型的には、これらのノズルは扇状スプレーを与える。いづれ の適当なノズルも使用しうるが、ノズルが液状バインダー材の連続流を生じさせ ずに、液状バインダー材の小滴または霧を生じさせるのが望ましい。ノズルは典 型的には導管の長手に沿って３ないし４フィート間隔を置いて配置されるが、所 望により、それらはさらに接近してもあるいはさらに離れていてもよい。

大体は、どのような量のバインダー材も連行繊維に適用されうる。しかし、熱可 塑性バインダーの適用は、繊維がバインダー材の実質的に連続な上皮またはコー ティングを有するようにするには、繊維とバインダーとの合計の乾燥重量を基準 として最低約７バーセントであるべきであることが見出されている。もし繊維が 連続コーティングを欠くと、下に説明する方法でバインダーに対して著量の粒状 物質を接着させるのがより困難になる。事実、この最低値よりもはるかに高い割 合のバインダーは、繊維に対して粒子を接着させるために好ましく使用される。

また、芯繊維の露出部分、すなわちバインダーで被覆されていない繊維表面域は バインダーの所望の特性を欠く。例えば、もし疎水性バインダーが水吸収性セル ロース物質を被覆される場合に、その物質をコーティングで完全に包囲するのに 失敗すると、水を吸収しうる繊維露出表面が残ることになる。また繊維上の未被 覆領域は、次の処理及び未処理繊維の熱結合中に、他の未処理繊維に対して結合 しないであろう。

また、繊維及びバインダーの組合せの重量の約１０乾燥重量パーセントの熱可塑 性バインダー濃度を用いると、繊維は、熱融合時に、同様な方式で被覆されてい たその他の繊維に対しい分が強（、しかし未処理繊維に対するよりも弱（、結合 することも見出されている。得られる結合強度は、４０乾燥重量パーセントのバ インダー量で被覆された繊維が、未処理繊維と、１部の処理繊維、３部の未処理 繊維の比で、混合された場合に達成される強度と同様である。バインダー及び繊 維の合計の乾燥重量で３０パーセントないし５０パーセントの熱可塑性バインダ ー濃度は、他の繊維と混合し、熱結合するのに使用するために、そして吸収パッ ドのような製品を作るのに使用するために、極めて適当であることが証明された 。

５０パーセントを超える、例えば９０パーセントまたはそれ以上の熱可塑性バイ ンダー濃度は、本発明を用いて達成しうる。これらの極めて高いバインダー濃度 を達成するのに好ましい一つの手段は、連行繊維に対してバインダー材の第１の 量を適用し、バインダー材のこの第１の層またはコーティングが実質的に乾燥す るまで再循環を続け、そして次にバインダー材の第２のコーティングを適用する ことである。

繊維に対しての液状熱可塑性バインダー材の適用に続き、繊維は乾燥してしまう までループ中に保留されてもよい。次いで繊維の再循環は停止され、繊維は、今 や繊維取り出し位置として機能する負荷帯域２０のところで、取り出される。

しかし、第１図の装置においては、サイクロン分離器６０が、導管部６１及びゲ ート弁６２によって導管２４に対して選択的に連絡される。同時に、弁６４が開 けられて、分離器６０を経て退出する空気を補償するために、空気がループ２４ に入れるようにする。ループ中に分離器を設けると、連行される繊維は分離器で 捕集され、次いで繊維取り出し口６６のところで分離器から取り出される。この ようにして加工された繊維のほとんどは、バインダー材によって互いに接合され ていない。ここで「はとんど」とは、繊維のうちの少なくとも約７０％が接合さ れていないことを意味する。

さらに特定的には、このときに実施された試験において、得られた処理繊維は実 質的に未接合状態であり、処理繊維のうちのほぼ９５パーセントがバインダー材 によつて互いに接合されていないことが発見されたことを意味している。

バインダー被覆繊維を加熱するための最適手段は導管２４内に含まれうる。例え ば、加熱された空気を、導管内を流動している空気と混合しうる。同様に、加熱 器７０が繊維を加熱するために導管２４内に含まれうる。この加熱は、液状バイ ンダーの乾燥を促進する。繊維は、好ましくは、熱可塑性熱融合性バインダーの 膜形成温度以上そしてバインダーが粘着性となる熱粘着温度以下に加熱される。

しかる後に、バインダー被覆された繊維は、それらの繊維を製品に加工する間に 引き続き加熱融合されつる。

繊維は、熱可塑性バインダー材の適用に先立って加熱されないのが好ましい。

繊維を加熱するとバインダー適用帯域３０においての高められた温度をもたらす 。

これらの高められた温度は、バインダー適用帯域３０内を通過している繊維の表 面へ到達する前に、バインダーの幾分かを少なくとも部分的に乾燥させる（表皮 付きとさせる）。固化されたバインダーは繊維に対して接着しないか、あるいは 弱く接着するだけである傾向を示す。さらには、加熱された繊維に衝突する／（ インダーの小滴は繊維の長面にわたって拡がって実質的に連続な均一コーティン グをそこに与えないで、むしろ繊維上で小球体状で乾燥する傾向がある。

サイクロン分離器６０の出口６６からの乾燥繊維は、慣用荷造り装置７２中に堆 積されてよい。荷造り装置中での繊維の接合を防止するためには、繊維は、荷造 り装置によって加えられる圧力下での硬化または粘着温度以下の温度とされる。

圧縮されたときにこれらの繊維はバインダー材によって結合されないままであり 、従って後続の使用のためにバラバラの繊維に容易に拡げられうる。

同様に、単に部分的に乾燥させその結果未だに幾分かは熱可塑性／くインダー材 料を含んで湿っている処理済みの繊維は、（ここでは示されていないが、）集合 ゾーンで、出口６６からゆるくコンベヤー７４の上へ又はゆるい未圧縮のノくイ ルの中に堆積する。これらの繊維は、その後、自然に乾燥する。別に、処理済み の繊維を、ヒーター７０のように作動可能なヒーター７６を通過するようにコン ベヤー７４で運んで繊維の乾燥を促進させることも可能である。得られた製品は 、再び、未接着の繊維の大部分を含む。しかしながら、ベルト７４上に又はノ（ イルの中に堆積したときに得られたウェブがより稠密になり且つ繊維がより湿潤 になる程、生じるバインダーとバインダーとの接着がより強くなる。その結果、 多くの場合において、そこからバインダーを除去するのに先立ち、導管２４の内 部で少なくとも部分的に繊維を乾燥させるのが好ましい。しかしながら、繊維は 、乾燥又は湿潤状態で空気堆積させてもよい、すなわち、繊維をその上の）くイ ンダーとの中に含まれる合計水分が約５５％以下である場合には、直接ウェブに してもよい。このウェブから、その後、おむつのコアがウェブでできているよう な使い捨てのおむつなど種々の製品に加工できる。空気堆積は、別のガス状の媒 体である空気を通しての繊維の移送に関する。

固体粒子状物質は、バインダー材料で繊維に接着させてもよい。

これを達成するために、固体粒子状物質を、繊維挿入ゾーン２０のようなところ でループ２４に加える。この粒子は、送りスクリュー計測装置又は外の通常の射 出機構を使用して、供給ハウジング８０からループ２４まで同様に加えてもよい 。繊維がバインダー材料でぬれた後に、粒子を加えるのが好ましい。結果として 、粒子はバインダー材料で被覆されないことになり、粒子による望ましい属性が 妨害される可能性があった。これらの粒子は、繊維の表面上で湿ったバインダー 材料と接触し、そしてバインダー材料に他着する。バインダー材料が乾燥するに つれて、粒子は処理済みの繊維の表面に他着したまま保持される。ある特定のア プローチにおいては、繊維はバインダーで処理し、繊維の循環は直ちに終了して 、繊維挿入ゾーン２０で固体粒子状物質の添加が可能となり、且つ、繊維の再循 環及び連行が再度開始する。粒子は液体状のバインダー材料と混合し、バインダ ーが乾燥するにつれてそのバインダー材料によって繊維表面に固着する。より低 い濃度が粒子を繊維に接着させるのに効果的ではあるが、比較的高いレベルのバ インダー濃度、例えば、乾燥重量％が２０％又はそれ以上のバインダー、繊維及 び添加剤により、粒子の繊維への最も良好な接着状態を生せしめることができる 。５０％のバインダー濃度は、多くの用途で、粒子を繊維に接着させる点におい て２０％のバインダー濃度の場合より良好な結果を得られると思われる。熱可融 性バインダーを使用したときには、外の繊維の添加の如何を問わず、バインダー のレベルが高くなる程、結果として、製品の製造における繊維の使用の際に、繊 維の熱可融性及び強い接着が促進される。

図１の装置は、繊維を誘導し、完全に処理し、そして移動させるようなバッチモ ードで作動させることもできる。別に、半バッチ手法を使用してもよい。繊維を 加え、そして、その繊維の全部ではなく幾分かをループから移動させる。同様に 、図１の装置は、繊維をゾーン２０に誘導し、そして、ループを通して再循環さ せるか否かを問わずサイクロンセパレータ６０で移動させる。ゲートバルブ６２ ．６４は、所望の程度まで開いて、移動させる繊維の量を制御することができる 。移動させる繊維の量は、ループの中に誘導させる未処理の繊維の量と等しいの が好ましい。この再循環しない場合においては、ゾーン３ｏは通常拡張する。

図２及び図３において、バインダー材料を繊維に施すために別の機構を示す。

符号３２．３４及び３６で示されたような外部のスプレーノズルを使用するより むしろ、多数のノズル（すなわち、それは図２及び３において符号８２で示され ている）が、導管の中のバインダー材料アプリケーションゾーン３０に含まれて いる。ノズル８２は、微細な噴霧状の液体バインダー材料を繊維１６上へ、それ がノズルを通って移動するときに施す。図２及び図３に示されるバインダーアプ リケーション機構には、空気がノズルの側を通り過ぎるときに乱流をその空気に 付与する手段が含まれる。結果として、繊維１６は、ノズルの前に混転し、その 結果、種々の面が施されるバインダー材料に暴露され易くなる。示されている乱 流付与機構は、（複数の）ロッドにより導管２４の内部に支持される先の鈍い円 錐状の空気撓みバッフル８６　（ｂｌｕｎｔｅｄ　ｃｏｎｉｃａｌ　ａｉｒ　ｄ ｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｂａｆｆｌｅ）を含む。なお、このような２つのロッド８ ８及び９０を示す。ロッド９０は、中空で、バインダー材料がノズル８２まで送 られるときに通過する通路となってもよい。

勿論、外の乱流付与機構を同様に使用することができる。

図４においては、多数の混合用櫂を備えた回転ミキサー９０が、導管２４の内部 の材料アプリケーションゾーン３０に配置されている。かかる櫂のうちの幾つか は符号９２で指し示されている。このミキサーは、（ここでは示されていないが 、）モーターで回転して、繊維がミキサーの櫂を通過するときにその繊維に乱流 を付与する。ノズル３２．３４及び３６は、バインダー材料を口を通ってミキサ ーを通過する繊維のところまで向かわせるために導管の外周部に設けている、こ れらのノズルは、この図の点線９４によって示されるようにシュラウド又はカバ ーの中に入れることもできる。しかしながら、図４の手法においては、送風機が 材料アプライゾーン３０から下流の位置まで移動している。従って、材料アプリ ケーションゾーンでは、比較的圧力が低く、材料アプリケーションゾーンが導管 の外側のこのゾーンの圧力に比べて若干減圧されることになる。結果として、ノ ズル３２．３４及び３６を通過する繊維は、バインダーアプリケーションロを通 って逃げるよりむしろ導管の中へ引かれる傾向がある。結果として、ノズルは、 通過する繊維によって閉塞したりしないような導管の外側に設けることができる 。

図５に言及すると、本発明の繊維製品を製造するための別の装置が示されている 。図５においては、簡便にするために、図１の部材と共通の部材は同じ符号で示 し、詳細には記載していない。

一般に、図５の形態の装置は、繊維がバインダー材料アプリケーションゾーン３ ０をただ一回通過するようになっている、繊維の連続加工を可能をする装置であ る。しかしながら、ゾーン３０は、典型的には、図５で示されたものより多くの （すなわち、６から１２、又はそれ以上の）ノズルを備えた拡張した長さを有す る。バインダー材料を施した後に、固体粒子状物質を、源８０から、（ここでは 示されていないカリ送風機又は送りスクリューによって添加して、粒子を連行さ れている繊維の流れの中へ誘導してもよい。繊維は、ヒーター若しくはオーブン ７０を通過し、すなわち、乾燥させるために、加熱した空気と；繊維を連行する 空気の流れとを配合し、その後、この加熱によって生じた高温で距離りを移動さ せる。典型的な例としては、Ｄは１５０フイートであって、距離りだけ移動させ るのに必要な時間は連行された繊維上のバインダーが実質的に乾燥可能な時間で ある。選択的に、冷却装置１００からの冷却空気又は環境からの周囲空気は、送 風機１０２で導管２４の中の地点１０４まで送ってもよい。この冷却空気は、乾 燥し且つ処理した繊維の温度を低める。冷却空気は、導管２４への誘導の前に、 湿り気を除いて、別の方法で導管の中に発生しつる凝縮を最低限にすることもで きる。再び、温度は、フィルム形成温度の上であり且つ熱可塑性バインダー材料 の熱間粘着温度の下に保持するのが好ましい。サイクロンセパレータ６０は、分 離の際に空気を排気するために放出管（ｂｌｅｅｄ　１ｉｎｅ）　１０６を備え てもよい。あまり好ましくはないが、この空気は再循環させて繊維挿入ゾーン２ ０まで戻すこともできる。流れを制御するバルブ１０７，１０９をシステムにい れて、示されているシステムの種々の導管を通過する空気の流れのバランスを取 るようにさせることもできる。

セパレータ６０の出口６６から出て来た処理済みの繊維を、通常の繊維配合装置 １１２のホッパー１１０まで送る。木材バルブ繊維又は合成繊維のような別の繊 維は、得られる製品に合わせて望ましい割合で、導管１１４によって別のホッパ ー１１６まで送り、その後に、配合装置１１２まで送る。出口６６から出て来た 繊維は、外の繊維と配合せずに同様に使用することができる。配合した処理済み 及び未処理の繊維１１８を表面仕上げシート１２０上に堆積することが示されて いる。このシートは、ロール１２２から出て配合装置１１２を通過する。繊維は 、表面仕上げシートなしにコンベヤー上に直接堆積させてもよい。表面仕上げシ ートは、コンベヤー１２４によって配合装置１１２を通って運ぶ。複合ウェブは 、その後、繊維の温度を十分にあがえる熱接着（ｔｈｅｒｍｏ　ｂｏｎｄｉｎｇ ）装置１３０を通過して、処理済みの繊維を外の繊維又は表面仕上げシートに加 熱融着させる。

繊維は、熱接着機１３０に送る前又は後に、圧縮してウェブを稠密化することも できる。カバーシートは、熱接着機］３０の前又は後で製品に同様に加えること もできる。熱接着の後に、ウェブの剛性を低めるために、ウェブの接着の幾分か を機械的に破壊するようは機構を用いて柔らかくすることもできる。しかしなが ら、ウェブは、未だ実質的に接着している。−例として、ウェブは、機械方向を 横切った方向と機械方向の膜体（ｃｏｒｒｕｇａｔｏｒｓ）のニップを通過して その剛性を低めることができる。剛性は、ニップの間でクリアランスを調整する ことによって制御できる。特性の手法には限定されないが、適切な膜体及び柔ら か（する手段は、米国特許第４．５５９．０５０号、第４，５９６，５６７号及 び第４，６０５．４０２号明細書に開示されている。得られて物質を通常の方式 で使用して、種々の製品、例えば、ウェブ、吸収パッド、使い捨ておむつ、ウェ ブ等を製造することができる。

本発明の繊維製品を製造するのに使用する図６形態の装置においては、処理の対 象となる繊維は、ゆるく又はシート１０の形態でロール１２から第１のハンマー ミル又は再繊維化装置１４０まで送ることもできる。得られた繊維は、導管２４ 中の空気又は外のガス状の媒体を通り、そして、バインダーアブライニングゾー ン３０を通る。繊維が水平に運ばれず、単に導管の中を下方に向かって通過する ならば、空気の速度は、それ程速い必要はない。このセンスにおいては、繊維は 空気で連行されずに、単に導管を通って移動する。ゾーン３０において、第１の バインダー材料をノズル３２によって繊維に施す。再び、これは、装置の概略的 な代表例である。多数のノズルを採用するのが望ましく、且つ１種以上の種類の バインダーを使用することもできる。したがって、材料アブライニングゾーンは 示されているゾーンを超えて実質的に伸びている。１又はそれ以上の粒子状材料 を、このような粒子８０の源から出て来たバインダーで被覆された繊維に同様に 加えることもできる。処理済みの繊維は、ロール１２２から表面仕上げシート１ ２０上に直接又はコンベヤーの上に直接、乾燥した又は湿った状態で空気堆積又 は外の方法で堆積させることができる。典型的には、（ここで示されてはいない が、）減圧は、繊維が重力の影響下で単純に落下しないようにスクリーンに逆ら って繊維を引（ように使用する。表面仕上げシートは、コンベヤー１２４によつ て運ばれ、繊維処理装置の出口１４６を通過する。ロール１５０から出て来た未 処理の繊維のウェブは繊維化のために選択的に別のハンマーミルまで送り、処理 済みの繊維と配合させて、その後に、その配合物を表面仕上げシート１２０上に 堆積させる。表面仕上げシート１２０及び堆積した繊維を、その後、加工し、前 に詳述したように、種々の製品を製造する。

以下の実施例は、本発明の方法をより詳細に示すが、本発明はこれらの実施例に よって限定されないことは理解されたい。

実施例　１ さらしクラフトサザンバインセルロース繊維バルブシート（ＮＢ−３１６、Ｗｅ ｙｅｒｈａｅｕｓｅｒ会社から販売）を、ハンマーミルで繊維化したｃ　１ｋｇ の繊維化した毛羽を、その後、再循環導管内において空気で連行した。２０秒間 の空気連行の後、１２２３ｇのプリマコール（Ｐｒｉｍａｃｏｒ）エチレンアク リル酸溶液であって、３５％が固体であるものを、８分間以上空気堆積させた繊 維上へ放射した。ブリマコール４９９０は、ダウケミカル会社（Ｄｏｗ　Ｃｈｅ ｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている熱可塑性バインダー 材料である。被覆されたバインダーは、その後に、分離の前に２分間サイクロン の中で再循環させた。未だに幾分か湿った被覆済みの繊維は、その後に、ゆるい パイルに堆積させ、室温で２４時間乾燥させた。木材繊維は不規則な断面を有し そしてその結果として規則的な断面を備えた表面又は平滑な表面より被覆するの が困難であり、得られた繊維は均一に連続被覆されたバインダー皮膜を有してい た。同様に、約９５％の繊維はバインダー材料によってお互いに未接着の状態で あった。乾燥した繊維は、その後、実験室用のパッド形成体に容易に空気堆積し た。直径が６インチ（１５゜２４ｃｍ）で重量が１０ｇのパッドを作製した。こ れらのパッドは、その後に、プレスで圧縮して０．０４〜０．１５ｇ／ｃｍ”の 密度にし、そしてその後に、空気スルー（ａｉｒ−ｔｈｒｏｕｇｈ）実験室用接 着装置で１４０℃で熱接着した。得られたバラＶを引張り指数（引張り強さＮ／ Ｍ÷基本重量ｇ／ｍ”）に関して試験した。引張り指数は、０．０６ｇ／ｃｃの 密度を有するパッドに関しては、０．６Ｎ−ｍ／ｇであった。

加えて、この方式で得られた乾燥した被覆済みの繊維を未被覆の繊維と被覆済み の繊維が１／３に対して未被覆のＮＢ−３１６繊維が２／３となるように配合し た。配合物を空気堆積させ、且つ、熱接着させた。配合物の引張り指数は、０゜ ０６ｇ／ｃｃの密度で０．３Ｎ−ｍ／ｇであった。ブリマコールは、親水性で、 幾分かは親油性の熱可塑性バインダーである。それ故、プリマコールで被覆され た繊維は水なしで油を吸収することが可能である。

Ｒｅ１ｃｈｈｏｌｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販され ているシンセマル（Ｓｙｎｔｈｅｍａｌ）４０−８００と４０−８５０のエマル ジョンを含む、外の種々のバインダーを同様に試験した。セルロース木材パルプ 繊維であつて、シンセマル４０−８００皮膜を乾燥重量％で、５％、７％、１０ ％、２０％、３０％及び５０％を含むものを、本方法を使用して製造した。約７ ％のレベルでのみ、繊維の連続被覆が達成された。５％では、バインダー材料は 、非連通の領域または小塊として繊維の表面に存在する。これらの割合は、バイ ンダーであるバインダーと繊維との組み合わせの乾燥重量のパーセントである。

再循環システムでは、バインダー濃度をより高くするために、繊維は、液状バイ ンダーを施す際より長時間にわたって、ループ中で再循環させた。上記の方式で 、３５％、４５％のシンセマル４０−８００バインダーを使用して作製したパッ ドは、０．０６ｇ／ｅｃの密度で、それぞれ、１，９８．１．９９Ｎ−ｍ／ｇの 引張り指数を示した。シンセマルは、ブリマコールより親水性のバインダーであ る。同様に、Ｒｅ１ｃｈｈｏｌｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｊｏｎ から市販されているエルバス（Ｅｌｖａｃｅ）　４０　７１２　、エチレンビニ ルアセテートを試験した。これは、多くの外のバインダー材料を含む。これらの 試験により、実質的に連続したバインダー材料の皮膜を備えた実質的に未接着の 単一化した繊維をこの手法に従って製造することができることが確認された。

実施例２ 大量の繊維を一度に処理した以外は実施例１を繰り返した。加えて、界面活性剤 をバインダーと共に適用するプリマコール（Ｐｒｉｍａｃｏｒ）に添加した。こ の実施例ではアメリカンシアナミドコーポレーション（Ａｍｅｒｔｃａｎ　Ｓｙ ａｎａｍｉｄ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ。

ｎ）から販売されているエーロゾル０Ｔ−Ｓジオクチルスルホコハク酸ナトリウ ム７０．２％ＴＳを界面活性剤として使用した。処理したＮＢ−３１６フラフの バッチ４ｋｇを実施例１で説明したように加工した。十分なブリマコールを添加 し°てブリマコール固形分を基準として１．７４％の界面活性剤を有する２０％ のブリマコール及び８０％のＮＢ−３１６木材バルブ繊維の混合物を生成した。

プリマコールの適用に続き、処理された繊維はループ中で１５秒間、再循環させ 、それからその後の乾燥のためのパイル中に置いた。実質的に結合していない個 々の繊維を再び生成した。

実施例３ 粒状形態の機能的物質をバインダーで被覆した繊維に接着する。い（つかの粒状 物質を繊維に接着するには７％の濃度のバインダーでよいことが判明した。しか し、バインダー、繊維及び添加物の全乾燥重量の２０％のバインダー濃度で、よ りよい接着が生ずる。

第１図に示したような再循環ループ中で繊維を製造した。繊維を加工するとき、 十分な量のバインダー物質を空気の乗つた繊維に添加し、望ましい濃度にした。

そして、再循環ブロアーを少しの間、停止し、粒状物質をシステムに繊維荷重帯 域２０で添加した。ループを通してその物質の再循環を再開して、粒子と、まだ 湿っており空気に乗っている繊維とを混合した。繊維の循環を続けた結果、バイ ンダーが部分的に乾燥し、粒子が繊維に接着した。

２０％（乾燥繊維、顔料及びバインダーの組み合わせを基準としたバインダーの パーセンテージ）のシンセマル４０−８００　（Ｓｙｎｔｈｅｍｕｌ　４Ｏ−８ ００）で被覆した繊維を粒状顔料物質、特に二酸化チタンと混合した。様々の量 の二酸化チタンが繊維に添加される。その量はバインダー、繊維及び二酸化チタ ンの組み合わせの乾燥重量を基準として５０％となるのに十分なものである。こ の物質は紙製造工程に有益である。

同様に、アルミナ三水和物、酸化アンチモンのような防火粒状物質がバインダー 処理した繊維に接着され、パッド、紙及びその他の製品のような防火物質に使用 される。

導電物質を製造するには、導電粒状物質（バインダー、繊維及び添加剤の組み合 わせを基準として６０〜８０％）をバインダーにより繊維に接着できる。粉末金 属物質及びカーボンブラックがその例である。研磨パッドなどを製造するには、 セラミック粉末、金属粉末又はグリッドのような研磨粒状物質をバインダーによ り繊維に固定できる。クレー、タルク、雲母、その他の酸性粒子のような紙製造 用添加剤もまた繊維に接着できる。例えば、約５０％のバインダー、繊維及び添 加剤含量はこれらの添加剤から成り立っている。

望ましい濃度のポリノルボルヌン（ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）のような親 油性物質は繊維に接着できる。Ｎｏｒｓｏｒｌｏｒ（フランス、パリのＣｄＦ　 Ｃｈｉｍｉｅの部局）から得られるノルソレックス（Ｎｏｒｓｏｒｅｘ）はその 例である。典型的には、変わりやすい（ｆｕｇｉｔｊｖｅ）界面活性剤がこの場 合、使用される。他の粒状物質と同様に、これらの物質は様々なパーセンテージ で添加されてよい。

加えて、もし一つの粒状物質より多くの機能的な特性が望まれるなら、一つのタ イプの粒子より多くのものを繊維に接着できる。

好ましくは、バインダーは重合体熱結合性可塑性タイプであり、その結果、製品 を製造する場合、繊維は他の繊維と共に又は他の繊維なしに熱結合できる。

実施例４ 超吸収性粒子がバインダーによって繊維に付着していること以外は実施例３と同 様である。これらの超吸収性粒子は周知の物質である。様々の量の超吸収性粒子 が繊維にうまく付着している。即ち、繊維、バインダー及び添加剤の組み合わせ の全乾燥重量基準で１５〜５０重量％を含むものである。超吸収性粒子の例とし てはＣｅ１ａｎｅｓｅ　Ｃａｒｐ、から得られるサンウェット（Ｓａｎｗｅｔ　 ＬＭ−１０００）がある。

この方法の特定の例としては、繊維に粒状物質を添加するのを停止するよりはむ しろ超吸収性粒子をバインダー適用帯域の直後に空気に乗った繊維を含む空気流 に供給する。繊維は超吸収性粒子と結合し、その超吸収性粒子を製造された毛羽 中に含む。しかも、粒子に付着しなかった繊維は実質的に互いに接着しなかった 。乾燥毛羽は空気でウェブ中に運ばれ、熱結合した。ウェブの吸収性を試験し、 未結合の製品と同等であることが判明した。しかし、実際、１００％の超吸収性 粒子が拘束された。加えて、超吸収性粒子の熱結合前の繊維内への拘束もまた優 秀であった。超吸収性粒子の非常に均一の分布が製造されたウェブにみられ、ウ ェブの水吸収性を高めた。結果として、繊維は超吸収性粒子の実質的な損失又は 移動なく引き続き使用されるために貯蔵され、輸送されることが可能である。

実施例５ その熱可塑性バインダーはアゾジカルボンアミドのような発泡剤と混合でき、空 気に乗った繊維に適用できる。その繊維を引き続き加熱し、窒素、二酸化炭素及 び／又は他のガスを発生させ、繊維の発泡コーティング剤を製造する。これらの 発泡被覆繊維は絶縁板の製造のようなことに使用できる。

実施例６ 熱可塑性バインダー物質は粒子が疎水性である変わりやすい界面活性剤を添加し た疎水性ラテックス物質でよく、そのバインダーは粒子が親水性である疎水性物 質でもよく、粒子が疎水性である親水性物質でもよく、又は粒子が親水性である 親水性物質であってもよい。変わりやすい界面活性剤は水ベースのバインダーが 使用され、繊維又は粒子が疎水性であるときに典型的に使用される。

このように、プリマコールのようなバインダーは疎水性バインダーとして実施例 １で説明したように界面活性剤としてのヘキサノールと共に使用できる。ブリマ コールは制限された範囲で油を吸収する傾向があるが、最適の油吸収性物質では ない。ポリノルボルヌン粒子を繊維に付着できる。これはポリノルポルヌンが事 実上、油の超吸収体のように働くからである。

親水性粒状物質を有する疎水性バインダーの例はプリマコールで被覆された繊維 であり、超吸収性粒子がそのバインダーによって繊維に付着したものである。

例えば、２０％のブリマコールバインダー、４０％の超吸収性粒子及び４０％の 繊維を含む繊維が製造される。これらのパーセンテージはバインダー、繊維及び 添加剤の全乾燥重量を基準としている。

疎水性粒子と親水性バインダーの例はバインダーとしてのＳｙｎｔｈｅｍｕｌ　 ４０−８００と粒子としてのポリノルポルヌンである。

最後に、親水性バインダーと親水性粒子の例はバインダーとしてのＳｙｎｔｈｅ ｍｕ１４０−８００と親水性物質としての超吸収性粒子である。

実施例７ バインダーは熱したときポリマーを軟化さる可塑剤粒子又は液体と共に熱可塑性 ポリマー物質からなっていてもよい。液体可塑剤の例としてはジオクチルフタレ ートがある。粒状可塑剤としてはモンサント社（ｋｌｏｎｓａｎｔｏ　Ｉｎｃ） から商標サントワックス（Ｓａｎｔｏｖａｘ）が販売されている。

実施例８ 繊維は複数のバインダー特質により被覆された。バインダー物質としては例えば 、５ｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られるスチレ ン−ブタジェンブロックコポリマーであるクラトン（Ｋｒａｔｏｎ）は疎水性、 親油性バインダー物質である。

この物質は他のバインダーとはあまり強い結合はしない。したがって、プリマコ ールのような結合力の強い第一熱可塑性コーティング剤は繊維を連続的に被覆す るのに適用できる。それから少量のクラトンを繊維を部分的にのみ被覆するのに 使用できる。暴露されたプリマコールを被覆した部分はこれらの繊維の結合性を 高める。

この実施例は繊維束物質を含むセルロース繊維について、この方法が適用できる ことを示す。特に、１１１１ｇの機械的に繊維化された木材（水分１０％）を直 列のブロアーを有する再循環導管２４の中に置いた。ブロアーをオンにし、木材 繊維は空気に乗った。ライヒホールドのＳｙｎｔｈｅｍｕｌ　４０−８００　（ 水分５５％）９５２ｇを導管の口を通して繊維に噴霧した。ラテックスの添加後 、その物質をループ２４からそれて、サイクロン６０に捕集され、ベンチに広げ られ、空気乾燥された。引き続き走査電子顕微鏡で調べてみると個々の繊維と個 々の繊維束がラテックスの覆いに包まれ、ラテックスの結合のため、繊維対繊維 、繊維対繊維束及び繊維束対繊維束の凝集は実質的にない。

いくつかの好ましい具体例及び実施例に本発明の本質を記載し、かつ、例証した が、当業者であれば本発明の本質から外れることなく本発明の具体例を詳細に変 更することは可能である。このようなすべての変更は本発明の範囲内に入るもの であり、かつ、次の請求項の範囲内のものである。

手続補正書 平成　３年１０月ｔｇ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱可塑性バインダー材料及び繊維の合計重量の少なくとも７％の熱可塑性バ インダー材料で被覆された不連続天然繊維を含み、繊維の実質的に大部分が非結 合である繊維製品。 ２．熱可塑性バインダー材料及び繊維の合計重量の少なくとも１０％の量の熱可 塑性バインダー材料で被覆されている請求の範囲第１項記載の繊維製品。 ３．熱可塑性バインダー材料及び繊維の合計重量の少なくとも３０〜５０％の量 の熱可塑性バインダー材料で被覆されている請求の範囲第１項記載の繊維製品。 ４．熱可塑性バインダー材料によって繊維に接着している第２の固体粒子状材料 を有する請求の範囲第１項記載の繊維製品。 ５．第２の固体粒子状材料が顔料材料を含む請求の範囲第４項記載の繊維製品。 ６．第２の固体粒子状材料がＴｉ０２を含む請求の範囲第５項記載の繊維製品。 ７．第２の固体粒子状材料が難燃材料を含む請求の範囲第４項記載の繊維製品。 ８．第２の固体粒子状材料が導電性材料を含む請求の範囲第４項記載の繊維製９ ．第２の固体粒子状材料が金属粉末を含む請求の範囲第８項記載の繊維製品。 １０．第２の固体粒子状材料がカーボンブラックを含む請求の範囲第８項記載の 繊維製品。 １１．第２の固体粒子状材料が研磨材料を含む請求の範囲第４項記載の繊維製１ ２．研磨材料がセラミックである請求の範囲第１１項記載の繊維製品。 １３．固体粒子状材料が親油性材料である請求の範囲第４項記載の繊維製品。 １４．第２の固体粒子状材料が、クレー、タルク及びマイカからなる群から選択 される紙製造添加剤である請求の範囲第４項記載の繊維製品。 １５．天然繊維が化学木パルプ繊維である請求の範囲第１１項記載の繊維製品。 １６．第２の固体粒子状材料が熱可塑性バインダー材料によって繊維に接着して いる請求の範囲第１５項記載の繊維製品。 １７．熱可塑性バインダー材料か、熱可塑性バインダー材料及び繊維の合計重量 の少なくとも２０％の量存在する請求の範囲第１６項記載の繊維製品。 １８．繊維が実質的に非結合である請求の範囲第１７項記載の繊維製品。 １９．熱可塑性バインダー材料が疎水性材料であり、第２の固体粒子状材料が親 水性材料である請求の範囲第４項記載の繊維製品。 ２０．熱可塑性バインダー材料が疎水性材料であり、第２の固体粒子状材料が疎 水性材料である請求の範囲第４項記載の繊維製品。 ２１．熱可塑性バインダー材料が親水性材料であり、第２の固体粒子状材料が親 水性材料である請求の範囲第４項記載の繊維製品。 ２２．熱可塑性バインダー材料が親水性材料であり、第２の固体粒子状材料が疎 水性材料である請求の範囲第４項記載の繊維製品。 ２３．熱可塑性バインダー材料が実質的にポリマー及び可塑剤からなる群から選 択されるものであり、第２の固体粒子状材料がこの群の他の材料である請求の範 囲第４項記載の繊維製品。 ２４．熱可塑性バインダー材料に加えて第２の熱可塑性材料を含む請求の範囲第 １項記載の繊維製品。 ２５．ウェブに空気積層されている（ａｉｒ　ｌａｉｄ）請求の範囲第１項記載 の繊維製品。 ２６．ウェブ中の熱可塑性バインダー材料が最初は少なくとも部分的に湿潤状態 である請求の範囲第２５項記載の繊維製品。 ２７．ウェブが、他の非被覆繊維と混合された被覆繊維を含む請求の範囲第２６ 項記載の繊維製品。 ２８．ウェブが、他の非被覆繊維と混合された被覆繊維を含む請求の範囲第２５ 項記載の繊維製品。 ２９．ウェブが熱結合している請求の範囲第２５項記載の繊維製品。 ３０．ウエブが熱結合している請求の範囲第２６項記載の繊維製品。 ３１．ウェブが熱結合している請求の範囲第２７項記載の繊維製品。 ３２．ウェブが熱結合している請求の範囲第２８項記載の繊維製品。 ３３．ウェブに空気積層されている請求の範囲第４項記載の繊維製品。 ３４．ウェブ中の熱可塑性バインダー材料が最初は少なくとも部分的に湿潤状態 である請求の範囲第３３項記載の繊維製品。 ３５．ウェブが他の非被覆繊維と混合された被覆繊維を含む請求の範囲第３４項 記載の繊維製品。 ３６．ウェブが他の非被覆繊維と混合された被覆繊維を含む請求の範囲第３３項 記載の繊維製品。 ３７．ウェブが熱結合している請求の範囲第３３項記載の繊維製品。 ３８．ウェブが熱結合している請求の範囲第３４項記載の繊維製品。 ３９．ウェブが熱結合している請求の範囲第３５項記載の繊維製品。 ４０．ウェブが熱結合している請求の範囲第３６項記載の繊維製品。 ４１．熱可塑性バインダー材料の実質的に連続した被覆によって被覆されている 不連続セルロース繊維を含み、繊維の実質的に大部分が非結合である繊維製品。 ４２．繊維が実質的に非結合である請求の範囲第４１項記載の繊維製品。 ４３．繊維が他の繊維と混合されており、混合繊維が熱結合している請求の範囲 第４２項記載の繊維製品。 ４４．繊維が他の繊維と混合されており、混合繊維が熱結合している請求の範囲 第４１項記載の繊維製品。 ４５．第２の固体粒子状材料が熱可塑性バインダー材料によって繊維に接着して いる請求の範囲第４１項記載の繊維製品。 ４６．不連続セルロース繊維が、どちらも個別化されているセルロース繊維及び セルロース繊維束を含み、個別化されている繊維及び繊維束が熱可塑性バインダ ー材料の実質的に連続した層によって被覆されており、個々の繊維及び繊維束の 実質的に大部分が非結合である請求の範囲第４１項記載の繊維製品。