JPH0693550A - 特殊不織布 - Google Patents

特殊不織布

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JPH0693550A
JPH0693550A JP3100420A JP10042091A JPH0693550A JP H0693550 A JPH0693550 A JP H0693550A JP 3100420 A JP3100420 A JP 3100420A JP 10042091 A JP10042091 A JP 10042091A JP H0693550 A JPH0693550 A JP H0693550A
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JP
Japan
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fibers
fiber
mixed
ultrafine
nonwoven fabric
Prior art date
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Pending
Application number
JP3100420A
Other languages
English (en)
Inventor
Soichi Inoue
壮一 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP3100420A priority Critical patent/JPH0693550A/ja
Publication of JPH0693550A publication Critical patent/JPH0693550A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極細繊維を含み、かさ高性に富みかつ保温
性にすぐれ、透湿性、放熱性に優れた断熱材、保温材な
どに好適な不織布を得る。 【構成】 平均繊維径10μm以下の極細繊維に、捲
縮性の異なる繊維を2種混合してなり、断面方向に繊維
充填率の勾配を有する特殊不織布。 【効果】 かさ高性に富み、かつ保温性、透湿性、放
熱性に優れた断熱材などに好適な特殊不織布を得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、極細繊維を含みかさ高
性に富みかつ保温性、透湿性、放湿性に優れた断熱材、
保温材及びフィルター材などに好適な特殊不織布に関す
る。
【0002】
【従来の技術】極細繊維からなる不織布、特にメルトブ
ロー法により得られる極細繊維は断熱性、バクテリアバ
リアー性、フィルター性などに優れ、これらの特徴を生
かして種々の用途に用いられている。メルトブロー法に
ついては、インダストリアル・アンド・エンジニアリン
グ・ケミストリー(Industrial and Engineering Chemi
stry)48巻、第8号(1342〜1346)、195
6年に基本的な装置及び方法が開示されている。また、
特公昭56−33511号公報及び特開昭55−142
757号公報にポリオレフィン、ポリエステル等の極細
繊維の製造法が開示されている。他方、極細繊維に太い
短繊維を混合した不織布については以下のものが知られ
ている。すなわち、米国特許第3016599号明細書
には直径1μm未満のミクロファイバーと1d以上のス
テープルファイバーを均一に混合した中入れ綿が開示さ
れ、特公昭61−30065号公報には、極細繊維とこ
れより径の大きい捲縮ステープルファイバーを混合した
少なくとも30cm3 /gのかさ高さを有する熱絶縁体
弾性繊維ウェブが開示されている。また、特開昭59−
183723号公報には極細繊維ウェブにステープル合
成繊維と綿繊維とが均一に混合した不織布が開示されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】極細繊維のみからなる
不織布、特にメルトブロー法で得られた極細繊維ウェブ
は非常に小さいポアサイズを持つ良好な多孔質体である
為、断熱性、バクテリアバリアー性、フィルター性、ワ
イパー性などに優れるという特長があるが、一般的に単
繊維は直線的であることからかさ高性が乏しいという問
題があった。この問題に対して前述の米国特許第301
6599号明細書、特公昭61−30065号公報に
は、極細繊維に太い捲縮ステープルファイバーを混合し
てかさ高性を向上させ優れた断熱性を得ようとするもの
であった。また、特開昭59−183723号公報は極
細繊維に太い捲縮ステープルファイバー等を均一に混合
してかさ高性を向上させ、ワイパー性能を高めようとす
るものであった。保温断熱材の一つである衣料用保温材
に要求される特性は保温性向上の他に透湿性や放湿性の
向上などがある。保温性の向上に対しては米国特許第3
016599号明細書、特公昭61−30065号公
報、特開昭59−183723号公報に示される様なか
さ高化が有効である。しかし、透湿性や放湿性の向上に
対しては特公平1−9190号公報に示されるように吸
湿層と放湿層の積層の適性化をすることなどで改良する
ものが示されているが、コスト面などで問題が見られ
る。本発明は、軽量で優れた保温性と透湿性や放湿性の
向上などの性能を合わせ持つ様な一層タイプの保温断熱
材などに好適な特殊不織布を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、鋭意検討を重ねた結果下記の様な手段にたどり着い
た。すなわち、本発明は、平均繊維径が約10μm以下
の極細繊維に捲縮性が異なる繊維が2種以上混合し互い
にもつれた不織布であって、断面方向に繊維充填率の勾
配を有することを特徴とする特殊不織布である。
【0005】本発明の極細繊維はポリプロピレン、ポリ
エチレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステ
ル、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミドおよび
これらの共重合体、ポリ塩化ビニル、アクリル系及びア
クリル系共重合体、ポリスチレン、ポリアリレーンスル
ファイド、ポリスルホン、無機繊維などがある。本発明
においては軽量化やコストの点からポリプロピレン、ポ
リエチレンなどのポレオレフィン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエス
テル等を選ぶのが好ましい。
【0006】本発明の、極細繊維の平均繊維径は約10
μm以下であるのが好ましく、さらに好ましくは1〜8
μmの範囲であるとよい。平均繊維径が約10μmより
も大きくなるト不織布強力は高くなるが、反面、断熱性
が劣るので好ましくない。本発明の不織布における極細
繊維に混合される繊維は、ポリエステル、ポレオレフィ
ン、アクリル、ポリアミド、レーヨン、ポリノジック、
アセテート、ウール、綿、これら製造可能な複合繊維等
から捲縮性が異なるものを2種以上利用することが好ま
しい。これは極細繊維に混合される異なる捲縮性繊維の
断面方向における分布の差によって断面方向に繊維の充
填率を変化させ水分の移行を助けるためである。極細繊
維に混合される繊維の最も大きな捲縮性を有する繊維と
最も小さな捲縮性を有する繊維の捲縮率の差は5%以上
を有していることが好ましい。極細繊維に混合される繊
維の最も大きな捲縮性を有する繊維と最も小さな捲縮性
を有する繊維の捲縮率の差が5%未満であると断面方向
での繊維充填率の変化が少なく水蒸気圧の勾配が少なく
なり透湿性や放湿性など水分の移行性が劣るので好まし
くなく、また断面方向での繊維充填率の変化が少ないこ
とからフィルター目詰まりの寿命向上にも寄与しにくく
なるため好ましくない。極細繊維に混合される繊維の最
も大きな捲縮性を有する繊維は5%以上の捲縮性を有し
ていることが好ましい。極細繊維に混合される繊維の最
も大きな捲縮性を有する繊維の捲縮率が5%未満である
とウエブ全体のかさ高性が低下し優れた断熱性が得られ
ないからである。
【0007】本発明の不織布における極細繊維に混合さ
れる繊維の混合率は、10〜90wt%含有されることが
好ましく、より好ましくは30〜80wt%がよい。混合
率が10wt%未満になると断熱性や水分の移行性が低下
し、90wt%よりも大きくなると極細繊維による静止空
気層が低下して断熱性が低下するため好ましくない。本
発明の不織布における極細繊維に混合される繊維は、短
繊維であっても長繊維であってもよい。極細繊維中にム
ラなく混合するには短繊維が好ましく3〜100mm、特
に10〜80mmが好ましい。また、本発明の不織布は粉
体等の他の成分を含有してもよい。本発明の極細繊維を
得る方法としてはメルトブロー法、フラッシュ紡糸法
等、特に限定はされないが、特にメルトブロー法による
方法が好ましい。本発明の不織布を得る方法としては、
溶融した熱可塑性樹脂に高速加熱ガスを吹き付けて平均
繊維径が約10μm以下の極細繊維からなる繊維流を形
成し、捲縮性が異なる解繊された繊維を別々に前記繊維
流の両側から繊維流中に挿入しながら該繊維流を捕集す
る方法をとる。極細繊維に混合される繊維の解繊方法は
リッケリンロール等で行う方法、またはスライバー状の
繊維をコーミングロールを用いて行う方法等がある。ま
た、本発明の不織布は極細繊維に他繊維を混合後、各種
接合処理を施してもよい。
【0008】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。実施例及び比較例中に示される諸特性の定義
と測定方法を下記に示す。 ・平均繊維径(μm) サンプルの任意の10箇所を走査型電子顕微鏡で10枚
の写真撮影を行う。1枚の写真につき任意の10本の繊
維の直径を測定し、これを10枚の写真について行う。
合計100本の繊維径の測定値を求め平均値を計算し
た。 ・厚み(mm) 厚み圧縮試験機を用い、1g/cm2 の荷重下で5回測定し
平均値を計算した。 ・引張強力(g/目付) サンプルとして20mm幅×160mm長をとりテンシロン
を用い、把持長100mm、荷重容量100kg、引張速度
100mm/min で縦横5回測定しその平均値を1cm当た
り、単位目付( g/m2 )当たりに換算した。 ・捲縮率(%) サンプルの任意の10箇所の繊維を取り、捲縮長a(試
料繊維の大きい半径の屈曲部をまっすぐにして(2mg/d
荷重下)測定)と、繊維の末捲縮長b(試料繊維を十分
まっすぐにした後(50mg/d荷重下)測定)を求め、1
00(b−a)/bに代入して換算した。 ・混合率(%) 混合された繊維の重量を全不織布重量で割り、100倍
した値とした。 ・保温性 ASTM保温性(恒温性)試験機などで熱板の温度35
℃を維持するのに必要な消費電力量を3回測定し、その
平均値を下記の式でクロー値に換算した。1クローとは
環境条件21℃、50%RH、気流10cm/sec 下に安
静に座っている人が気持ちよく感じる程度の衣服の持つ
熱絶縁であり、このときの代謝エネルギーは50kcal/m
2 /hr 、皮膚温は33℃である。クロー値は、クロー値
=Δt/0.18Q(Δt:熱板温度と環境温度の差
(℃)、Q:消費電力量(kcal/m2・hr ))であらわさ
れる。 ・繊維充填率勾配 サンプルを表裏2層に剥離分別し、それぞれに対して下
記の式から繊維充填率を求め、大きい方の値を小さい方
の値で割り値とした。 繊維充填率=目付/比重/厚み/1000(比重は混合
された主な繊維の比重) ・水分の移行性(透湿性、放湿性、%RH) 水分の移行性は最高衣服内湿度で表した。最高衣服内湿
度は特開昭58−21164号公報に示される衣服内気
候シミュレーション装置及び方法を用いて行った。環境
湿度条件は20℃、65%RH、模擬皮膚の温度を35
℃に設定し、測定3回の平均値を算出した。
【0009】実施例1、2,比較例1、2 ポリプロピレンをメルトブロー法により紡糸して平均繊
維径1.9μmの極細繊維群を得た。繊維径25μm、
繊維長64mm、捲縮率23%のポリエチレンテレフタレ
ート中空繊維をスライバー状とし、このスライバーの多
数本をコーミングロールで解繊しながら短繊維を飛走さ
せ先の極細繊維群の紡糸ノズル直下片側から混合させ
た。これと同時に繊維径15μm、繊維長38mm、捲縮
率8%のポリノジック繊維をスライバー状とし、このス
ライバーの多数本をコーミングロールで解繊しながら短
繊維を飛走させ先の極細繊維群の紡糸ノズル直下逆側か
ら混合させた。下方に設けられた移動ネット面状でこの
混合繊維群を捕集しウェブを得た。このウェブを混合し
た繊維を塊がなく、実質的に単繊維状に分散されており
ポリエチレンテレフタレート中空繊維が多く、ポリノジ
ック繊維が少ない側とポリノジック繊維が多く、ポリエ
チレンテレフタレート中空繊維が少ない側の断面方向に
混合される繊維が徐々に異なったものであった。極細繊
維に混合される繊維の混合率はポリエチレンテレフタレ
ート中空繊維が約40%、ポリノジック繊維が約30%
となり合計約70%であった。このウェブを直径5mm、
ピッチ50mmの超音波融着機で接合処理を施し複合不織
布を得た(実施例1)。実施例1の繊維径15μm、繊
維長38mm、捲縮率8%のポリノジック繊維の代わりに
繊維径12μm、繊維長38mm、捲縮率12%のポリエ
チレンテレフタレート繊維を混合する事以外は実施例1
に記載したと同様にして得た複合不織布を得た(比較例
2)。比較例として繊維を混合せず極細繊維のみからな
る事以外は実施例1に記載したと同様にして得た不織布
(比較例1)、ポリエチレンテレフタレート中空繊維を
70%混合しポリノジック繊維は混合しない事以外は実
施例1に記載したと同様にして得た複合不織布(比較例
2)の物性を表1に併せ示した。表1から明らかなよう
に、本発明品は保温性と透湿性や放湿性とも優れた性能
を示すことがわかった。
【0010】
【表1】
【0011】実施例3、比較例3、4 ポリエチレンテレフタレートをメルトブロー法により紡
糸して平均繊維径3.5μmの極細繊維群を得た。繊維
径25μm、繊維長64mm、捲縮率23%のポリエチレ
ンテレフタレート中空繊維をカードウェブとし、このウ
ェブをリッケリンロールで解繊しながら短繊維を飛走さ
せ先の極細繊維群の紡糸ノズル直下片側から混合させ
た。これと同時に繊維径12μm、繊維長38mm、捲縮
率12%のポリエチレンテレフタレート繊維をカードウ
ェブとし、このウェブをリッケリンロールで解繊しなが
ら短繊維を飛走させ先の極細繊維群の紡糸ノズル直下逆
側から混合させた。下方に設けられた移動ネット面状で
この混合繊維群を捕集しウェブを得た。このウェブを混
合した繊維を塊がなく、実質的に単繊維状に分散されて
おりポリエチレンテレフタレート中空繊維が多く、ポリ
エチレンテレフタレート繊維が少ない側とポリエチレン
テレフタレート繊維が多く、ポリエチレンテレフタレー
ト中空繊維が少ない側の断面方向に混合される繊維が徐
々に異なったものであった。極細繊維に混合される繊維
の混合率はポリエチレンテレフタレート中空繊維が約4
0%、ポリエチレンテレフタレート繊維が約30%とな
り合計約70%であった。このウェブを直径5mm、ピッ
チ50mmの超音波融着機で接合処理を施し複合不織布を
得た(実施例3)。比較例としてポリエチレンテレフタ
レート中空繊維とポリエチレンテレフタレート繊維の混
合率だけが異なる事以外は実施例3に記載したと同様に
して得たもので、ポリエチレンテレフタレート中空繊維
が約5%、ポリエチレンテレフタレート繊維が約3%の
複合不織布(比較例3)とポリエチレンテレフタレート
中空繊維が約53%、ポリエチレンテレフタレート繊維
が約42%の複合不織布(比較例4)の物性を表1に併
せ示した。表1から明らかなように、本発明品は保温性
と透湿性や放湿性とも優れた性能を示すことがわかっ
た。
【0012】実施例4 実施例2の極細繊維中に短繊維を混合する直下において
融点120℃を有するポリエステル系の粉体を空送して
極細繊維に約10%混合を行うことと超音波融着機で接
合処理を施した後で130℃の熱風を用いて不織布を構
成する繊維とホットメルトパウダーを熱融着する以外は
実施例2と同様にして複合不織布を得た(実施例4)。
この物性を表1に示した。表1から明らかなように、繊
維以外の他の成分例えばホットメルトパウダーを利用し
て不織布を構成する繊維とホットメルトパウダーを熱融
着することでの保温性と透湿性や放湿性とも優れかつ引
張強度も向上することがわかった。
【0013】
【発明の効果】本発明の不織布は、前述のように構成さ
れているので、軽量で優れた保温性と透湿性や放湿性な
どの性能を合わせ持つ様な一層タイプの保温断熱材を得
ることができるようになった。一層タイプであるため張
り合わせが不要でありコスト的にも優れたものとなっ
た。従ってこの発明の工業的意義は大きいものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D04H 3/03 7199−3B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均繊維径が約10μm以下の極細繊維
    に捲縮性が異なる繊維が2種以上混合し互いにもつれた
    不織布であって、断面方向に繊維充填率の勾配を有する
    事を特徴とする特殊不織布。
JP3100420A 1991-04-04 1991-04-04 特殊不織布 Pending JPH0693550A (ja)

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JP3100420A JPH0693550A (ja) 1991-04-04 1991-04-04 特殊不織布

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999044720A1 (fr) * 1998-03-05 1999-09-10 Biosystems (E.U.R.L.) Dispositif et procede de filtration de l'air
CN103696081A (zh) * 2013-12-04 2014-04-02 苏州新米纺织咨询服务有限公司 一种超细丝聚酯乙烯面料

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