JPH06146148A - 超嵩高繊維集合体及びその製造方法 - Google Patents

超嵩高繊維集合体及びその製造方法

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JPH06146148A
JPH06146148A JP4321275A JP32127592A JPH06146148A JP H06146148 A JPH06146148 A JP H06146148A JP 4321275 A JP4321275 A JP 4321275A JP 32127592 A JP32127592 A JP 32127592A JP H06146148 A JPH06146148 A JP H06146148A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ポリエステル繊維を使用して、縦・横・高さ
いずれの方向の密度も均一で、厚さが２０cm以上の超嵩
高繊維集合体の提供。 【構成】 (A)ポリエステル繊維と(B) 鞘に芯より融点
が低い低融点成分を使用した芯鞘型複合繊維を、混綿
し、立体的に連続した繊維の交絡部が上記芯鞘型複合繊
維の鞘部の溶融によって融着され、厚さ２００mm以上、
密度0.０２〜0.１ｇ／cm3 で、密度のばらつき範囲が縦
・横・高さいずれの方向においても±５％以内であり、
切り取って、肩パットやクッション材として使用可能。
その製法は、 (A)ポリエステル繊維と(B) 鞘に芯より融
点が低い低融点成分の芯鞘型複合繊維を、混綿したカー
ドウエブを、遠赤外線又は熱風ヒータで仮融着し、所定
の密度及び厚さに応じて積層し、これを上下２枚のプレ
ート間に圧縮保持させ、蒸気釜に入れ、蒸気を導入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低融点バインダー繊維
を含むポリエステル繊維集合体よりなる超嵩高繊維集合
体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリエステル繊維製のクッション材は種
々開発されているが、圧縮荷重による歪のないボリュウ
ム感ある製品を得ることはできなかった。
【０００３】そこで、我々は鋭意研究を重ね、ポリエス
テルからなる複合繊維を使用して、ベット用マットとし
ても使用できる、ボリューム感のある品質のよいクッシ
ョン材を製造する方法を開発した（特開平２−１５４０
５０号公報）。この方法は、 (A)ポリエステル繊維と
(B) 鞘に芯より融点が低い低融点成分を使用した芯鞘型
複合繊維を、特定の割合で混綿したカードウエブを、遠
赤外線又は熱風式ヒータで仮融着し、所定の密度及び厚
さに応じて積層し、この積層体を熱処理して、積層体を
形成する各層間を相互に融着するという方法であり、厚
さ１０cm程度のクッション材を製造することを可能とし
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ウエブを水平に積層し
て連続乾熱処理する場合、厚さを増すと、密度の均一性
及び温熱透過性に限度があり、また、バッチ方式の蒸熱
処理においても、厚さが過度になると、繊維の自重によ
り上下に密度勾配を生じ、製品が不均一となるため、特
開平２−１５４０５０号公報記載の方法でも、厚さ２０
cm、５０cmというように厚いクッション材を均一な密度
で安定して製造することは不可能であった。
【０００５】そこで、本発明は、このような従来技術の
欠点を解消し、ポリエステル繊維を使用して、ウレタン
フォームのように縦・横・高さいずれの方向の密度も均
一で、しかも厚さが２０cm以上、特に１００cmというよ
うな超嵩高のブロック状繊維集合体で、スライスして、
クッション材や肩パット等として使用できる製品を提供
すること、及びその安定した製造方法を提供することを
課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、繊維積層体
の素材及び熱処理法を工夫することにより、ウレタンフ
ォーム等と同様のスライス加工が可能な、超嵩高繊維集
合体の提供を可能としたものであり、本発明の製品は、
(A)ポリエステル繊維と(B) 鞘に芯より融点が低い低融
点成分を使用した芯鞘型複合繊維を、混綿してなるもの
であり、立体的に連続した繊維の交絡部が上記芯鞘型複
合繊維の鞘部の溶融によって融着されており、厚さ２０
０mm以上、密度0.０２〜0.１ｇ／cm3 で、密度のばらつ
き範囲が縦・横・高さいずれの方向においても±５％以
内であるという特徴を有する。
【０００７】この製品は、 (A)ポリエステル繊維と(B)
鞘に芯より融点が低い低融点成分を使用した芯鞘型複合
繊維を混綿したカードウエブを、遠赤外線又は熱風ヒー
タで仮融着し、所定の密度及び厚さに応じて積層し、こ
の積層体を熱処理して、積層体を形成する各層間を相互
に融着するという方法において、上記熱処理を、上記積
層体を上下２枚のプレート間に圧縮保持させ、蒸気釜に
入れ、蒸気を導入するという方法で実施するものであ
り、この際、上記積層体が起立した状態で、熱処理を受
けるようにすることよって、製造できる。
【０００８】即ち、本発明では、カードで開繊されたウ
エブを、例えばクロスレイヤー方式で所定の目付けにな
るように、積み重ね、繊維が幅方向に配列された不織布
とし、この不織布を積層、一体化して繊維集合体を得る
ものであるが、積層体を所望の厚さ、密度になるように
上下プレート間に圧縮挟持させた後、これを、繊維集合
体をウエブ積層時と異なる方向に自重がかかるように、
例えば、幅方向（繊維配列の方向）が垂直になるように
９０度反転させて、又は、起立方向が繊維配列に平行と
なるように、横方向に９０度反転させて熱セットするた
め、繊維の自重による下部への移行が、水平方向に働く
繊維の反発力によって抑制され、厚さに関係なく、Ｘ
軸、Ｙ軸両方向とも均一な密度の超嵩高繊維集合体を得
ることができるのである。
【０００９】このような方法では、常に水平方向の反発
応力を働かせることにより、繊維集合体の厚さに関係な
く、任意な密度の繊維集合体を得ることができるもので
あり、例えば、ウエブの目付けが同じでも、ウエブの厚
さを厚く（密度小）することにより、低密度の製品を得
ることができ、また、薄く（密度大）することにより、
高密度の製品を得ることができる。
【００１０】なお、本発明では、繊維積層体を、その自
重が一方向に偏らないように、回転させながら、熱処理
してもよい。
【００１１】本発明における(A) のポリエステル繊維と
しては、通常のポリエチレンテレフタレート、ポリヘキ
サメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフ
タレート、ポリ1,4-ジメチルシクロヘキサンテレフタレ
ート、ポリヒドロラクトンまたはこれらの共重合エステ
ルやコンジュゲートスピニングによる複合繊維などがい
ずれも使用できる。熱収縮率の異なる２種のポリマーか
らなるサイドバイサイド型複合繊維は、スパイラル状捲
縮を発現し、立体構造をとるので好ましく、特に、中空
率５〜３０％の中空糸の使用が好ましい。なお、繊度４
〜３０デニールで、カット長２５〜１５０mmのものが使
用するのが好ましい。
【００１２】次に、(B) の芯鞘型複合繊維としては、芯
に通常のポリエステル繊維成分を使用し、鞘に低融点ポ
リエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等を、芯成分
と鞘成分の融点の差が３０℃以上となるように組み合わ
せて製造した複合繊維がいずれも使用できる。繊度２〜
２０デニール、カット長２５〜７６mmのものを使用する
のが好ましい。
【００１３】(B) の芯鞘型複合繊維の鞘成分としては、
特に、低融点ポリエステルの使用が好ましいが、この種
のポリエステルは、アジピン酸、セバチン酸などの脂肪
族ジカルボン酸類、フタル酸、イソフタル酸、ナフタリ
ンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸類および／ま
たはヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタ
ル酸などの脂環族ジカルボン酸類と、ジエチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、パラキシリレングリコールなどの脂肪族や脂環族ジ
オール類とを所定数含有し、所望に応じてパラヒドロキ
シ安息香酸などのオキシ酸類を添加した共重合エステル
であり、例えばテレフタル酸とエチレングリコールに、
イソフタル酸及び1,6-ヘキサンジオールを添加共重合さ
せたポリエステルなどが例示される。
【００１４】なお、本発明では、重量比で９５〜４０：
５〜６０というような割合で、 (A)及び(B) の繊維を混
綿して得た低目付のカードウエブの表面を、遠赤外線又
は熱風式ヒータで仮融着し、所定の密度及び厚さに応じ
て積層し、この積層体を、熱伝導性のよい金属板などの
プレート間に圧縮保持させた状態で、積層体を起立させ
て、すなわちカードウエブの積層した層の厚さ方向が縦
となるような状態で、蒸気釜中で、熱処理する。
【００１５】この熱処理は、蒸気釜内部を７５０mmHg以
上に減圧した後、該蒸気釜に１kg/cm2以上の蒸気を導入
して、実施されるのが好ましく、積層体を圧縮保持する
プレートは、多孔板からなるのが好ましい。
【００１６】このように、積層体を圧縮保持した状態で
立てて、荷重が積層体の厚さ方向に影響ないようにし
て、熱処理するため、厚さ１００cmというような厚い繊
維集合体であっても、内層部まで均一に融着され、全体
に風合よく、外観にも優れた製品を効率よく得ることが
出来る。所望の密度で、密度のばらつき範囲が±5%以内
の製品を容易に得ることができ、また、硬さ10g/cm2 以
上である繊維集合体の製造も安定して可能となる。
【００１７】なお、本発明では、他の繊維を第３成分と
して混綿してもよく、また、本発明で使用する繊維の少
なくとも一部を、潜在捲縮性ポリエステル複合繊維、抗
菌性ゼオライト等の抗菌剤を練り込んだ抗菌ポリエステ
ル繊維、難燃性ポリエステル繊維などとしてもよい。
【００１８】本発明の繊維集合体は、前述した如く、そ
れを構成する繊維主体(a) として、中空複合繊維を使用
するのが好ましいが、これは、ウエブの繊維方向が不規
則に絡み合い、芯鞘型複合繊維の低融点成分と交絡部
で、融着接合されて立体的な構造となるため、繰り返し
圧縮荷重による歪が非常に小さい製品を得ることができ
るからである。
【００１９】
【実施例】実施例１〜６ (A) 相対粘度1.３７のポリエチレンテレフタレートと同
1.２２のポリエチレンテレフタレートを１：１の比率で
サイドバイサイド型に複合して得た、中空率１6.１％の
中空複合ポリエステル繊維（繊度１３デニール、カット
長５１mm）８０重量％と、(B) 融点２５７℃のポリエチ
レンテレフタレートを芯とし、融点１１０℃の共重合ポ
リエステル（テレフタル酸／イソフタル酸＝６０／４
０）を鞘とする芯鞘型複合繊維（繊度４デニール、繊維
長５１mm）２０重量％を、開繊機にて混綿し、カーディ
ングをした後、クロスレイヤーにて目付３５０ｇ／ｍ2
のウエブとなし、連続的に温度が１３０℃の遠赤外線熱
処理機を通過させて、融着したウエブを得た。
【００２０】得られた幅1.５ｍ、長さ２ｍのウエブを、
所望の密度になるように、上下プレート１、２間に多数
枚積み重ね、積層体の厚さが５０cm又は１ｍとなるよう
にサンドイッチ状に圧縮した後、積み重ねたウエブ─繊
維集合体３─（図１のＡ参照）を、幅方向が垂直になる
ように縦方向に９０度反転し（図１のＢ参照）、そのま
ま蒸気釜内部に入れ、蒸気釜内部（及びそこに配置され
たウエブ積層体内部）の空気を真空ポンプで抜き、７５
０mmHgに減圧した後、蒸気釜内部に３Kg/cm2の蒸気を吹
き込んで、１３２℃にて１０分間熱処理した。
【００２１】蒸気釜内部の蒸気を、再度真空ポンプにて
抜き、蒸気釜内部で繊維交絡部が融着接合し、一体成型
された、幅×長さ＝１５０cm×２００cmで厚さが５０cm
又は１００cm、密度0.０２５、0.０３５、0.０５g/cm3
のブロック状繊維集合体を得た（表１参照）。得られた
ブロック状繊維集合体を、図１のＣのように元の状態に
戻して、水平（Ｘ軸）方向と垂直（Ｙ軸）方法にそれぞ
れ１０等分にスライスし、各部分の密度、硬さの分布及
び繰返し圧縮残留歪み、圧縮残留歪みをＪＩＳ−Ｋ６７
６７及びＪＩＳ−Ｋ６４０１に準じた方法で測定した。
その結果を表１に示す。
【００２２】実施例７ 実施例４と同様の方法で、上下プレート１、２間に積み
重ねたウエブ─繊維集合体３─を、起立方向が繊維配列
に平行となるように、横方向に９０度反転させ、実施例
４と同様の熱処理をした。得られたブロック状繊維集合
体の物性試験の結果を表１に示す。
【００２３】比較例１〜３ 実施例１と同様の方法で、ウエブの積み重ねた密度が、
0.０２５ 、0.０３５、0.０５g/cm3 となるように、ウ
エブを３０cm〜５０cmに積み重ねたものを、図１のＡよ
うに幅方向が水平な状態で、実施例と同様の条件で熱処
理した。得られたブロック状繊維集合体の密度及び硬さ
の分布を、Ｘ軸及びＹ軸方向、１０等分にスライスして
測定した。その結果を表１及び表２に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】測定方法 １．表面硬度（繊維配向面硬度） アスカーＦ型式硬度計にて、Ｘ軸方向にスライスした各
面の９ヵ所の部分を測定し、その平均値を示す。
【００２７】２．平均密度 Ｘ軸方向、Ｙ軸方向にスライスした各試料の体積及び重
量を測定し、その平均値を算出した。
【００２８】３．密度差 Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に１０層にスライスした各試料の平
均密度より、上限、下限の密度差が±５％以内のバラツ
キ範囲であることを基準として優劣を判定した。
【００２９】４．圧縮硬さ（JIS K 6401に準ずる) １５０×１５０mmの試料を上下平行圧縮板の間に挟み、
１０mm/sec以下の速さで、0.３６kgf まで圧縮し、この
時の厚さを測定し、これを初めの厚さとして、次に初め
の厚さの２５％まで圧縮して静止させ、２０秒後の荷重
を読み取り、その値を示す。
【００３０】５．圧縮残留歪 １５０×１５０mmの試料を上下平行圧縮板で、最初の厚
さの５０％に圧縮固定し、室温にて４０時間放置後、圧
縮板を取り除き、３０分放置後、その厚さを測定する。 圧縮残留歪率（％）＝（t0−t1）×１００／t0 〔但し、t0：初めの試料厚さ(mm)、t1：試験後の試料厚
さ(mm)〕
【００３１】６．繰返圧縮残留歪 １５０×１５０mmの試料を上下平行圧縮板の間に挟み、
常温で毎分６０回の速度で、試料の厚さを５０％に連続
８０，０００回繰り返し圧縮した後、試料を取り出し３
０分間放置後、その厚さを測定し、上記５と同様の式で
残留歪率を算出する。
【００３２】表１及び表２の測定値より、本発明で得ら
れた各密度の超嵩高繊維集合体は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向
のどの部分をとっても密度勾配の極めて小さい一定範囲
内に収斂しており、また、硬さも各密度に応じた一定の
値を示し、厚さ、密度に関係なく、均一な品質の優れた
繊維集合体であることがわかる。従って、これらの圧縮
特性においても、歪みの小さい、弾性に優れた繊維集合
体であることがわかる。
【００３３】実施例８ 実施例７の方法を、図２に示す回転式セッターを利用し
て実施した。この装置は、プレート１、２で挟持した繊
維集合体３を、缶体８内部で、プレート支持体４により
保持した状態で、ジョイント部分５を介して、駆動モー
タ６により回転される回転シャフト７に取り付けること
ができるものであり、繊維集合体３を回転させながら缶
体８内部で熱処理を可能とする。この方法では、繊維集
合体３の自重のかかる方向を分散させた状態で、熱処理
できるため、非常に密度のばらつきの少ない製品を得る
ことができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明では、厚いブロック状の繊維集合
体が得られるため、これをスライスして、肩パットやク
ッション材、車のシート材料等となすことができる。ま
た、該繊維集合体は加熱等により成形することが可能で
あるから、成形材料としても用いることができ、このよ
うな成形方法によれば、生産性の向上やコストダウンが
計れる。更に、本発明の方法は、従来のプレート板多段
方式に比して、熱効率がよく処理時間が短縮できる利点
もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における、熱処理前後の繊維積
層体の状態を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例で使用した、回転式セッターの
概略図である。
【符号の説明】
１ プレート ２ プレート ３ 繊維集合体 ４ プレート支持体 ５ ジョイント部分 ６ 駆動モータ ７ 回転シャフト ８ 缶体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (A)ポリエステル繊維と(B) 鞘に芯より
    融点が低い低融点成分を使用した芯鞘型複合繊維を、混
    綿してなるものであり、立体的に連続した繊維の交絡部
    が上記芯鞘型複合繊維の鞘部の溶融によって融着されて
    おり、厚さ２００mm以上、密度0.０２〜0.１ｇ／cm
    3 で、密度のばらつき範囲が縦・横・高さいずれの方向
    においても±５％以内であることを特徴とする超嵩高繊
    維集合体。
  2. 【請求項２】 (A)ポリエステル繊維と(B) 鞘に芯より
    融点が低い低融点成分を使用した芯鞘型複合繊維を、混
    綿したカードウエブを、遠赤外線又は熱風ヒータで仮融
    着し、所定の密度及び厚さに応じて積層し、この積層体
    を熱処理して、積層体を形成する各層間を相互に融着す
    るという方法において、上記熱処理を、上記積層体を上
    下２枚のプレート間に圧縮保持させ、蒸気釜に入れ、蒸
    気を導入するという方法で実施するものであり、この
    際、上記積層体が起立した状態で、熱処理を受けること
    を特徴とする超嵩高繊維集合体の製造方法。
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