JPH08337956A - 集合繊維構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】繊維の種類を適宜選択することにより各種の用
途に供することが出来、しかも、廃棄のための焼却処分
が容易であり、且つ、安価に製作することが出来る新規
な構造の集合繊維構造体を提供する。 【構成】一定方向に引き揃えられた束状繊維（２）のチ
ップであって、その引き揃え方向の両端部が融着されて
一体化されている集合繊維構造体（１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集合繊維構造体に関す
るものであり、詳しくは、汚水処理用接触材、養魚用資
材、濾過材などとして好適に使用される集合繊維構造体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、繊維には、捲縮繊維の他、各
種の機能を付与した繊維が知られている。斯かる機能性
繊維の代表例としては、例えば、高吸水性繊維、導電性
繊維などが挙げられる。そして、上記の様な繊維は、そ
の形状的特徴や機能性を生かして種々の分野で利用され
ている。

【０００３】例えば、実公平１−３５２７８号公報に
は、捲縮繊維束状体の略中央部を緊縛した後にボール状
に丸めて緊縛部を束状体の内部に包埋させて成る汚水処
理用接触材が記載されている。斯かる汚水処理用接触材
は、捲縮繊維が三次元的に絡み合ってボール状に形成さ
れ、比表面積が大きい特徴を有する。そして、微生物の
自浄作用に基づく汚水の浄化処理に適用した場合、ボー
ル状構造体への微生物の定着や汚泥の付着および微生物
の成育が良好であると言う効果を奏する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様なボール状構造体は、捲縮繊維束状体の緊縛部が中心
部の１箇所であるため、その使用態様によっては、緊縛
部から繊維が抜け落ちると言う問題がある。そして、斯
かる欠点を解消するため、強固な緊縛手段として金属線
を利用した場合は、廃棄のための焼却処分が困難とな
る。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みなされたもので
あり、その目的は、繊維の種類を適宜選択することによ
り各種の用途に供することが出来、しかも、廃棄のため
の焼却処分が容易であり、且つ、安価に製作することが
出来る新規な構造の集合繊維構造体を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、一定方向に引き揃えられた束状繊維のチップであっ
て、その引き揃え方向の両端部が融着されて一体化され
ていることを特徴とする集合繊維構造体に存する。

【０００７】

【作用】束状繊維の引き揃え方向の両端部の融着部は、
繊維の抜け落ち等を防止する。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面に基づき本発明の実施例を説
明する。図１は本発明の集合繊維構造体の一例の説明
図、図２は本発明の集合繊維構造体の他の一例の説明
図、図３は本発明の集合繊維構造体の製造方法の一例の
説明図である。図４は図３に示す製造方法で使用される
超音波融着装置の一例の説明図、図５は図３に示す製造
方法で使用される超音波融着装置の他の一例の説明図で
ある。

【０００９】本発明において、繊維としては、形状的特
徴や種々の機能を有する各種の繊維を使用することが出
来る。例えば、捲縮繊維、高吸水性繊維、導電性繊維な
どが好適に使用される。

【００１０】捲縮繊維としては、例えば、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリアクリル、
ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン、ポリフ
ェニレンスルフィド、ポリエステル、ポリウレタン又は
ポリプロピレン等の熱可塑性合成樹脂の繊維が挙げられ
る。特に、塩化ビニリデン系樹脂繊維は、耐久性や汚泥
の吸着性に優れているため、汚水処理などに好適に使用
することが出来、ポリプロピレン等のポリオレフィン系
の繊維は、それ自体、焼却しても何らの有害物質を発生
させることがないため、環境適応性が良好である。

【００１１】捲縮繊維における捲縮の程度は、通常、１
〜２５回／吋の範囲とされる。また、繊維の太さは、通
常０．０１〜１０，０００デニール、好ましくは１〜１
００デニール、更に好ましくは１０〜３００デニールの
範囲とされ、繊維の断面形状は、円形に限らず、楕円
形、長方形、三角形、中空形状などを採用し得る。ま
た、捲縮繊維は、短繊維または長繊維の何れであっても
よく、更には、加工糸または非加工糸であってもよい。
加工糸としては、クリンプ加工糸、ウーリー加工糸など
が好適である。

【００１２】上記の捲縮繊維の捲縮率は、好ましくは１
０〜７５％、更に好ましくは２０〜６０％である。何故
ならば、捲縮率が１０％未満の場合は、捲縮が小さすぎ
て繊維同志の十分な絡み合いが得られず、逆に、捲縮率
が７５％を超える場合は、繊維自体がコイル状となり過
ぎるため、好ましい外観形状の集合繊維構造体を得るの
が困難となる。上記の捲縮率は、ＪＩＳ Ｌ ０２０８
の定義に従い、繊維の元の長さを（ｂ）、捲縮を延ばし
た時の繊維の長さを（ａ）とすると、［（ａ−ｂ）／
（ａ）］×１００（％）で表される。ここで、繊維の元
の長さを（ｂ）は、捲縮繊維を自然の状態に置いた時の
その両端の最長距離を言う。そして、その測定は、ＪＩ
Ｓ Ｌ １０１５に従って行うことが出来る。

【００１３】高吸水性繊維とは、自重の約５０倍以上の
水を吸収することの出来る繊維を言い、その具体例とし
ては、ポリアクリロニトリル繊維の鹸化物（特開昭５８
−３１１１３号公報）、吸水物質を分散含有させた再生
セルロース繊維（特開昭４９−６１４１８号公報、同５
６−９４１８号公報）、カルボキシメチル化セルロース
繊維（特開昭５２−５３９３号公報、同６０−２７０７
号公報、同６０−６０１０１号公報、特公昭６０−１５
６４１号公報）等が挙げられる。特に、東洋紡績（株）
製の商品「ランシールＦ」は、自重の１５０倍以上の水
を吸収して直径方向にだけ膨潤し、しかも、繊維物性の
低下が少ないと言う優れた機能を有するため、好適に使
用することが出来る。

【００１４】導電性繊維としては、これを使用した本発
明の集合繊維構造体の使用目的によって異なるが、通
常、体積固有抵抗率が１０⁸ Ω・ｃｍ程度以下のものが
使用される。斯かる導電性繊維は、例えば、金属粒子、
カーボンブラック、界面活性剤などを樹脂に含有させて
繊維化することにより容易に得ることが出来る。

【００１５】図１に例示した集合繊維構造体（１）は、
束状繊維（２）の両端部を引き揃え方向と略直交する方
向の直線状に融着してチップ状に形成して構成されてい
る。なお、符号（３）は融着部を表す。図２に例示した
集合繊維構造体（１）は、束状繊維（２）の両端部をそ
の略中央部で絞った後に融着してチップ状に形成して構
成されている。図２に例示した集合繊維構造体（１）の
融着部（３）は、その断面形状が概略円形となされてい
るが、四角、三角の何れの形状であってもよい。融着部
（３）の融着長さ（引き揃え方向の長さ）は、融着部
（３）によって各繊維が強固に固定されている限り特に
制限はないが、通常は、１〜５ｍｍ程度とされる。

【００１６】本発明の集合繊維構造体（１）は、繊維の
脱落が防止されているため、処理槽内の強制攪拌条件下
に使用される汚水処理用接触材として特に好適である。
そして、斯かる用途の場合、繊維の太さは１〜１００デ
ニール、構造体の空隙率は８０〜９９％とするのが好ま
しい。また、構成繊維としては捲縮繊維を使用するのが
好ましい。

【００１７】なお、構造体の空隙率は、集合繊維構造体
の体積に対する集合繊維構造体の内部の空間体積の割合
として定義される計算値であり、必要な各数値は次の様
にして求める。すなわち、集合繊維構造体の体積は、外
形寸法（長さ、幅、高さ）から算出する。そして、集合
繊維構造体の内部の空間体積は、１個の集合繊維構造体
を適当な液体（例えばアルコール）に浸漬してその内部
に液体を行き渡らせ且つ表面に付着した余分な液体を除
去し、次いで、集合繊維構造体を十分に圧搾してその内
部（空間）に含浸された液体を抜き出してその体積を測
定する。

【００１８】図３は、本発明の集合繊維構造体の製造方
法の一例の説明図であるが、本発明の集合繊維構造体
は、一定方向に引き揃えられた束状繊維を超音波融着装
置で融着し、次いで、融着部から切断してチップとする
方法によって製造することが出来る。

【００１９】図３に示す製造方法において、複数のボビ
ン（４）に捲回された各マルチフィラメント（５）は、
案内ロール（６）〜（８）を経由して引き取りロール
（９）によって引き出されて一定方向に引き揃えられた
束状繊維（１０）となる。束状繊維（１０）は、案内ロ
ール（８）と引き取りロール（９）の間に配置された超
音波融着装置（１１）で一定間隔毎に融着され、引き取
りロール（９）の下方に配置されたカッター（１２）に
より融着部から切断されてチップとされる。得られた集
合繊維構造体（１３）は、容器（１４）内に収容され
る。

【００２０】超音波融着装置（１１）は、後述の構造を
備えており、一定間隔で駆動して束状繊維の引き揃え方
向の両端部を融着して束状繊維を一体化する。一方、カ
ッター（１２）は、一定間隔で駆動して束状繊維の各融
着部の中央部を切断する。

【００２１】図１に示す集合繊維構造体は、図４に示す
超音波融着装置によって製造され、図２に示す集合繊維
構造体は、図５に示す超音波融着装置によって製造され
る。図４及び図５に示す超音波融着装置は、振動子（１
５）、ホーン（１６）、一対の集束板（１７）及び（１
８）から主として構成されている。一対の集束板（１
７）及び（１８）は、束状繊維（１０）の集束と溶融融
着の両作用を有する。

【００２２】すなわち、図４に示す一体の集束板（１
７）及び（１８）は、方形状に成されており、その間に
直角方向から導入された束状繊維（１０）は、集束板
（１７）及び（１８）の側面同志の衝突により集束され
ると共に繊維の引き揃え方向と略直交する方向に押し広
げられて直線状に融着される。図５に示す一体の集束板
（１７）及び（１８）は、対向する先端側にＶ字型切り
込み部を備え、相互接近して上下に重なり合う様に配置
されており、その間に直角方向から導入された束状繊維
（１０）は、集束板（１７）及び（１８）の接近移動に
従い、集束板先端のＶ字型切り込み部に沿って集束され
つつ絞られ、そして、絞られた状態で融着される。従っ
て、融着部（３）の断面形状は概略円形状となる。

【００２３】上記の何れの超音波融着装置においても、
集束板（１７）及び（１８）に超音波を所定時間作用さ
せて溶融融着させた後、その状態で超音波の作用を停止
させて所定時間溶融融着部を冷却させる。そして、その
後、集束板（１７）及び（１８）を相互に離して次のス
テップの溶融融着を行う。

【００２４】本発明の集合繊維構造体は、使用する繊維
を適宜選択することにより、その形状的特徴や機能を生
かして各種の用途に供することが出来る。例えば、捲縮
繊維を使用した集合繊維構造体は、汚水処理用接触材、
養魚用資材、濾過材などに利用され、高吸水性繊維を使
用した集合繊維構造体は、食品鮮度保持材、ドリップ
材、止血材、生理用品、油水分離材、止水材、充填材、
緩衝材、洗浄材などに利用することが出来る。

【００２５】そして、導電性繊維を使用した集合繊維構
造体は、各種の分野における帯電防止材として利用する
ことが出来、例えば、樹脂ペレットの乾燥工程において
ペレットの中に混入することにより静電気を除去するた
めに利用することが出来る。

【００２６】本発明の集合繊維構造体のサイズは、上記
の利用目的によって適宜決定されるが、取扱性の観点か
ら、通常、構造体の外形寸法において、長さ、幅、高さ
がそれぞれ５〜１００ｍｍとされる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した本発明の集合繊維構造体に
よれば、繊維の種類を適宜選択することにより各種の用
途に供することが出来、しかも、緊縛手段として金属線
を利用していないから廃棄のための焼却処分が容易であ
り、且つ、安価に製作することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集合繊維構造体の一例の説明図であ
る。

【図２】本発明の集合繊維構造体の他の一例の説明図で
ある。

【図３】本発明の集合繊維構造体の製造方法の一例の説
明図である

【図４】図３に示す製造方法で使用される超音波融着装
置の一例の説明図である。

【図５】図３に示す製造方法で使用される超音波融着装
置の他の一例の説明図である。

【符号の説明】

１：集合繊維構造体 ２：束状繊維 ３：融着部 ４：ボビン ５：マルチフィラメント ６：案内ロール ９：引き取りロール １０：束状繊維 １１：超音波融着装置 １２：カッター

フロントページの続き (72)発明者 秋山 敬一 栃木県下都賀郡国分寺町大字小金井588− １ (72)発明者 大橋 一晃 栃木県下都賀郡石橋町大字中大領387

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定方向に引き揃えられた束状繊維のチ
   ップであって、その引き揃え方向の両端部が融着されて
   一体化されていることを特徴とする集合繊維構造体。
2. 【請求項２】 繊維の太さが１〜１００デニール、構造
   体の空隙率が８０〜９９％であり、構造体の外形寸法に
   おいて、長さ、幅、高さがそれぞれ５〜１００ｍｍであ
   る請求項１に記載の集合繊維構造体。
3. 【請求項３】 繊維が１０〜７５％の捲縮率を有する捲
   縮繊維である請求項１又は２に記載の集合繊維構造体。