JPH09302562A - 開孔不織布及びその製造方法 - Google Patents

開孔不織布及びその製造方法

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JPH09302562A
JPH09302562A JP14500396A JP14500396A JPH09302562A JP H09302562 A JPH09302562 A JP H09302562A JP 14500396 A JP14500396 A JP 14500396A JP 14500396 A JP14500396 A JP 14500396A JP H09302562 A JPH09302562 A JP H09302562A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低目付で、横方向の破断伸度が低く、開孔部
の縦径/横径の比が小さい開孔不織布を提供する。 【解決手段】 高圧流体流の作用により繊維同士が交絡
し、かつ繊維が再配列されて開孔が形成された不織布
を、横方向に伸長して、開孔不織布を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は開孔不織布およびそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、開孔不織布として様々なもの
が提案され実用に供されている。例えば、特開平2−2
16252号公報には加熱した植針ロールで穿孔する開
孔不織布が、特公平7−91762号公報や特公平7−
84697号公報では加熱したエンボスロールにより穿
孔する開孔不織布が記載されている。かかる不織布は、
開孔の輪郭が明瞭であり、また穿孔時に開孔周辺の繊維
が熱融着されるため不織布強力が大きい。
【0003】特開平63−182460号公報、特開昭
63−243360号公報、特開平2−112457号
公報、特開平2−68348号公報、特開平4−119
158号公報では、開孔もしくは凹凸を有する開孔形成
用の支持体上に繊維ウェブを置き、高圧流体流を噴射し
て開孔を形成した不織布もしくはその製造方法が開示さ
れている。かかる不織布は、柔らかくドレープ性に富ん
だものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】加熱した植針ロールや
エンボスロールを用いて穿孔した不織布は、前述したよ
うな利点を有するものの、熱融着部が存在するために、
全体として固く、触感が悪い。そのため、ワイパー、吸
収性物品の表面材、衣料芯地、ガーゼ等、柔らかさやド
レープ性が要求される用途には向いていない。
【0005】一方、高圧流体流の作用により開孔を形成
させる場合は、ドレープ性に富んだ不織布を得ることが
でき、低目付の不織布を得ることも可能である。しか
し、この方法により得られる開孔不織布は、繊維同士を
交絡させただけのものであって繊維の自由度が大きいた
め、繊維同士が熱融着した不織布に比して強力が小さ
く、横方向に伸びやすい。特に、パラレルウェブやセミ
ランダムウェブを用いたものや、開孔が千鳥状に形成さ
れた開孔不織布にあっては、その傾向が顕著にあらわれ
る。不織布強力を向上させ、横方向への伸びを抑えるに
は、繊維ウェブに熱可塑性繊維を混合し、これを熱融着
させる方法が有効である。しかし、この方法による改善
には限界がある。すなわち、不織布を製造する過程にお
いて、常に縦方向の張力が加えられるため、繊維が縦方
向に配列しやすいからである。繊維が縦方向に配列した
不織布は、その構造上、必然的に横方向へ伸びやすくな
る。かかる欠点により、高圧流体流の作用により開孔が
形成された不織布の用途は限られているのが実情であ
る。
【0006】また、製造時に加えられる縦方向の張力に
より、開孔が予定していたものよりも縦長に変形しやす
いという問題もある。勿論、そのような傾向を考慮し
て、支持体の開孔や凹凸のパターンを決定すれば、所望
の形状の開孔を形成させることはできる。しかし、開孔
形状の変形度合は、製造時に加わる張力のみならず、繊
維の種類やウェブの態様にも依存するため、かかる事項
を全て考慮して支持体を設計することは凡そ現実的では
ない。
【0007】本発明は、低目付で、横方向の破断伸度が
低く、かつ開孔部の縦径/横径の比が小さい開孔不織布
を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の開孔不織布は、
高圧流体流の作用により繊維同士が交絡し、かつ繊維が
再配列されて開孔が形成された不織布を、横方向に伸長
することにより得られるものである。この不織布におい
ては、横方向の破断伸度が低く抑えられ、また開孔部の
縦/横比が伸長前に比して小さくなっている。
【0009】前記開孔不織布は、10%以上、A×0.
8%以下の伸長率で伸長されたものであることが望まし
い。ここで、Aは伸長させる前の不織布の破断伸度を意
味する。
【0010】また前記開孔不織布は、熱可塑性繊維を1
0重量%以上含み、少なくとも一部が熱融着しているこ
とが望ましい。熱可塑性繊維が熱融着することにより、
不織布の破断伸度がより抑えられ、強力も向上する。
【0011】前記開孔不織布の目付は10〜60g/m
2 であることが望ましく、その破断伸度は15〜80%
であることが望ましい。
【0012】前記開孔不織布は、繊維ウェブに高圧流体
流を噴射して繊維同士を交絡させると同時に、繊維を再
配列させて開孔が形成された不織布とした後、横方向に
伸長することにより製造される。不織布を横方向に伸長
することにより、横方向の破断伸度を低く抑えることが
でき、伸長前に比べ、開孔の縦/横比を小さくすること
ができる。
【0013】前記開孔不織布の製造方法においては、熱
可塑性繊維を10重量%以上含んでなる繊維ウェブを使
用し、横方向に伸長した後、熱可塑性繊維が軟化もしく
は溶融する温度で加熱処理を施すことが望ましい。熱可
塑性繊維を熱融着させることにより、不織布を安定化さ
せることができ、不織布強力の向上、および横方向の伸
びの抑制を図ることができる。
【0014】より好ましい開孔不織布の製造方法は、熱
可塑性繊維を10重量%以上含んでなる繊維ウェブを使
用し、熱可塑性繊維が軟化もしくは溶融する温度下で横
方向に伸長する方法である。加熱と伸長を同時に行うこ
とにより、伸長率を高くすることが可能となる。また、
工程的にも有利である。以下、本発明の内容を詳述す
る。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の不織布は、繊維ウェブに
高圧流体流を噴射して、繊維同士を交絡させると同時に
繊維を再配列させた開孔不織布を、横方向に伸長するこ
とにより得られる。高圧流体流を噴射する繊維ウェブの
態様は特に限定されず、繊維長25〜125mm、より好
ましくは38〜64mmの短繊維からなるパラレルウェ
ブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスウェ
ブ等、任意に使用することができる。
【0016】ウェブを構成する繊維の素材も特に限定さ
れない。例えば、レーヨン等の再生繊維、アセテート等
の半合成繊維、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミ
ド系繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート等のポリエステル繊維、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維から任意に一
あるいは二以上選択して使用することができる。また、
繊維形状等も特に限定されず、上記素材からなる単一繊
維、芯鞘型複合繊維、分割型複合繊維のほか、異形断面
を有する繊維等を任意に使用することができる。
【0017】本発明では、不織布中に熱可塑性繊維が含
まれることが望ましい。熱可塑性繊維の少なくとも一部
が熱融着することにより、最終的に得られる不織布の形
態が安定化されるので、強力がより向上し、横方向の破
断伸度もより抑制される。本発明では、熱可塑性繊維と
して、上述したポリアミド系、ポリエステル系、ポリオ
レフィン系の繊維を使用することができる。ここでは、
比較的低い温度で熱融着可能なポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン系繊維を使用することが好ま
しく、また、ポリエチレン/ポリプロピレン、ポリエチ
レン/ポリエチレンテレフタレートの組み合わせからな
る芯鞘型もしくは分割型複合繊維を使用してもよい。
【0018】熱可塑性繊維が不織布中に占める割合は1
0重量%以上であることが望ましい。10重量%未満で
は不織布を十分に安定化させることができないからであ
る。より好ましくは20重量%以上である。
【0019】繊維ウェブの目付は、最終的に得ようとす
る不織布の目付と、伸長率から算出して決定することが
できる。例えば、最終的に目付20g/m2 のものを得
ようとする場合において、伸長率を25%、つまり伸長
後の不織布の横方向の長さが伸長前の不織布の1.25
倍になるように伸長するときは、ウェブの目付を25g
/m2 にする必要がある。
【0020】但し、不織布を横方向に伸長させると、不
織布の縦方向の長さが若干短くなることがあり、また、
伸長させた後に「戻り」が生じて、実質的な伸長率が減
少することもある。従って、これらの点にも留意してウ
ェブの目付を決定する必要がある。
【0021】本発明では、20〜100g/m2 のウェ
ブを使用することが望ましい。20g/m2 未満では高
圧流体流を噴射したときに、繊維同士の交絡が開始する
前に繊維が飛散し、不織布の地合が悪くなりやすい。ま
た100g/m2 を超えると、流体流がウェブ中を貫通
しにくくなり、また、繊維の再配列がスムーズに進行せ
ず、開孔が形成されにくくなる。
【0022】ウェブは、高圧流体流の作用により、繊維
同士が交絡されると同時に繊維が再配列されて開孔不織
布となる。以下、本発明の開孔不織布の形態を製造方法
と併せて説明する。
【0023】本発明で用いる「流体」は、繊維同士を交
絡させ、かつ繊維を再配列させ得るものであれば限定さ
れないが、工程管理上、特に水を用いることが望まし
い。
【0024】高圧流体流の噴射は、ウェブの繊維が再配
列されて不織布に開孔が形成されるような条件で行う。
具体的には、開孔形成用の支持体にウェブを置き、ウェ
ブに高圧流体流を噴射して行う。開孔形成用の支持体の
形態は特に限定されず、モノフィラメントや金属線を織
成して形成したパターンネットや、突起物を設けたロー
ル等、汎用されているものを任意に使用することができ
る。
【0025】高圧流体流の噴射は、開孔形成用の支持体
上でのみ行っても良い。また、予め低圧の流体流で予備
的に交絡させた後、開孔形成用の支持体上で流体流を噴
射してもよい。予備的に交絡させると、得られる不織布
の強力は高くなる。
【0026】開孔形成用の支持体上に噴射する流体流の
圧力は、処理するウェブの目付や予備交絡の有無に応じ
て設定する必要がある。例えば、20〜100g/m2
のウェブを処理する場合、流体流の圧力は30〜100
kg/cm2 であることが望ましい。30kg/cm2 未満で
は、流体流のエネルギーが不十分で開孔を形成させるこ
とが難しい。100kg/cm2 を超えると、繊維が飛散し
て地合が悪くなり、また支持体の素材、形状等によって
は支持体の損傷を招くおそれがある。
【0027】予備的な交絡を行う場合は、透水性の支持
体にウェブを置き、20〜60kg/cm2 の流体流を噴射
させるとよい。
【0028】かかる方法により開孔が形成された不織布
は、次いで横方向に伸長される。横方向への伸長は、不
織布が濡れた状態にある間に行ってもよく、また一旦乾
燥させた後に行ってもよい。熱可塑性繊維を含む場合
は、乾燥温度をその融点よりも低く設定すると、後の伸
長をスムーズに行うことができる。ただし、伸長率が低
い場合や、加熱しながら伸長する場合においては、乾燥
温度が伸長操作に影響を及ぼすことは殆どない。
【0029】伸長の方法は特に限定されず、拡幅ロール
方式、拡幅コンベア方式、ピンテンター方式、クリップ
テンター方式等、公知の装置を用いて行うことができ
る。本発明では、ピンテンター方式で伸長させることが
望ましい。かかる方式の装置によれば、伸長と同時に加
熱処理を容易に行うことができるからである。
【0030】伸長率は、特に限定されず、出発繊維ウェ
ブの目付と最終的に得ようとする不織布の目付等に応じ
て決定すればよい。伸長率を高くするほど、横方向の破
断伸度は低くなるが、縦方向の強力が低下し、破断伸度
が大きくなるので注意を要する。
【0031】本発明では、伸長率を10%以上、A×
0.8%以下にすることが望ましい。ここでAとは、伸
長前の不織布の横方向の破断伸度を意味する。伸長率
は、伸長前および伸長後の不織布の横方向の長さを、そ
れぞれWB 、WA としたときに、[(WA /WB )−
1]×100(%)で表される。伸長率が10%以下で
あると、横方向の破断伸度を十分に抑制することができ
ず、伸長による効果が認められない。伸長率がA×0.
8%を超えると、伸長時に不織布が破断するおそれがあ
り、また、横方向の伸長に伴う縦方向の強力の低下、破
断伸度の増加が無視できなくなる。
【0032】繊維ウェブが熱可塑性繊維を含む場合に
は、さらに加熱処理を施して熱可塑性繊維を熱融着さ
せ、不織布を安定化させる。加熱処理は、伸長後に施し
てもよいし、伸長と同時に行ってもよい。特に、高い伸
長率で伸長したい場合には、加熱と伸長を同時に行う
と、不織布の伸長がスムーズに進行する。
【0033】伸長操作と加熱処理を同時に行う場合は、
ピンテンター方式により不織布を伸長させながら、不織
布に熱風を吹き付ける方法を採ることが望ましい。
【0034】伸長後の不織布の目付は、用途等に応じて
決定される。例えば、ワイパーやカウンタークロスに用
いる場合は、30〜60g/m2 にすることが望まし
く、ウェットティッシュ、吸収性物品の表面材などに用
いる場合には、10〜40g/m2 になるようにすると
よい。また、伸長後の不織布の破断伸度は15〜80%
であることが望ましい。
【0035】このようにして得られる開孔不織布は、低
目付化され、かつ横方向の破断伸度が抑制されたもので
ある。また伸長前に縦長であった開孔形状が、横方向に
伸長されて変形するので、伸長後の不織布は伸長前のも
のとは異なる意匠効果を奏する。かかる不織布は、ワイ
パー、カウンタークロス、ウェットテイッシュ、医療用
ガーゼ、吸収性物品の表面材、水切り袋、フィルター等
に特に適している。
【0036】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施
例中、不織布の物性は以下の方法により評価した。
【0037】(伸長率) 伸長前および伸長後の不織布
の横方向の長さより算出した。
【0038】(強力、裂断長、破断伸度) JIS L
1096に準じ、幅5cm×長さ15cmの試料をつかみ
間隔10cmでつかみ、定速伸長型引張試験機(商品名:
テンシロン オリエンテック(株)製)を用いて引張速
度30cm/分で伸長し、切断時の荷重値を強力、切断時
の不織布の伸びを破断伸度とした。裂断長は、裂断長
(km)=強力(kg/0.05m)/[試料幅(m)×目付(g
/m2 )]より算出した。
【0039】(開孔部の縦径、横径) 各試料の開孔を
任意に10個選び、それぞれの縦径および横径の長さを
測定して、平均値を算出し、これを各試料の開孔部の縦
径、横径とした。
【0040】[実施例1]レーヨン繊維(繊度1.5デ
ニール、繊維長40mm)を70重量%と、芯成分/鞘成
分がポリプロピレン/高密度ポリエチレンである芯鞘型
複合繊維(繊度2デニール、繊維長51mm)を30重量
%とを混合して、目付30g/m2 のパラレルウェブを
作成した。これに、孔径0.13mmのオリフィスが1mm
間隔で設けられたノズルから水圧20kg/cm2 の高圧柱
状水流を2回、水圧40kg/cm2 の高圧柱状水流を1回
噴射して予備交絡させた後、開孔形成用の支持体上にウ
ェブを置き、同じノズルを使用して、水圧50kg/cm2
の高圧柱状水流を3回噴射して開孔不織布を得た。ここ
では開孔形成用の支持体として、ポリエステルモノフィ
ラメントからなる平織物であって、メッシュ数が縦およ
び横方向とも24メッシュ/インチのものを使用した。
本実施例では、得られた開孔不織布を140℃で加熱処
理して一旦乾燥させた。
【0041】次いで、前記開孔不織布を、それぞれ表1
および表2に示す伸長率で伸長した。ここでは、ピンテ
ンターを使用した。試料No.1〜4の不織布について
は、伸長後、熱風貫通型乾燥機を用いて135℃で加熱
処理を施し、試料No.5〜9の不織布については、1
35℃の熱風を不織布に吹き付けながら伸長操作を行っ
た。なお、試料No.4については、伸長中にピンテン
ターのピン部の不織布が破れてしまい、伸長させること
ができなかった。得られた不織布の物性を表1および表
2に示す。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】伸長した不織布は、いずれも、伸長前の不
織布に比べて横方向の強力が向上し、破断伸度が低く抑
えられている。また、伸長後の不織布の開孔部は、その
縦径が短くなるとともに横径が長くなっており、縦径/
横径の比が小さくなっている。このことは、伸長前に縦
長であった開孔が、伸長率が大きくなるにつれて円形に
近い形状に変形し、さらには横長の開孔へと変形したこ
とを示している。また、加熱しながら伸長すると、高い
伸長率での伸長が可能であった。
【0045】
【発明の効果】本発明の開孔不織布は、横方向の伸長に
よって低目付化され、かつ横方向の破断伸度が抑制され
たものである。この不織布は、伸長していない同程度の
目付の開孔不織布に比べて寸法安定性に優れているか
ら、様々な用途への適用が可能である。また、本発明の
開孔不織布の製造方法は、目付の大きなウェブに高圧流
体流を噴射した後、伸長して低目付化することを特徴と
しており、目付の小さなウェブに高圧流体流を噴射する
工程を含まないから、本発明の製造方法によれば優れた
均一性を呈する開孔不織布を得ることができる。
【0046】さらに、本発明の不織布においては、伸長
前に縦長であった開孔が横方向へ伸長されて変形し、そ
の縦径/横径の比が小さくなっている。この開孔の変形
により、伸長後の不織布は、伸長していない開孔不織布
とは異なる意匠効果を奏するものとなる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧流体流の作用により繊維同士が交絡
    し、かつ繊維が再配列されて開孔が形成された不織布
    が、横方向に伸長されてなる開孔不織布。
  2. 【請求項2】 伸長する前の不織布の横方向の破断伸度
    をAとした場合に、10%以上、A×0.8%以下の伸
    長率で伸長されてなる請求項1記載の開孔不織布。
  3. 【請求項3】 不織布が熱可塑性繊維を10重量%以上
    含んでなり、少なくともその一部が熱融着している請求
    項1もしくは2記載の開孔不織布。
  4. 【請求項4】 目付が10〜60g/m2 、横方向の破
    断伸度が15〜80%である請求項1〜3いずれか一項
    記載の開孔不織布。
  5. 【請求項5】 繊維ウェブに高圧流体流を噴射して繊維
    同士を交絡させると同時に、繊維を再配列させて開孔が
    形成された不織布とした後、横方向に伸長することを特
    徴とする開孔不織布の製造方法。
  6. 【請求項6】 熱可塑性繊維を10重量%以上含んでな
    る繊維ウェブに、高圧流体流を噴射して繊維同士を交絡
    させると同時に繊維を再配列させて開孔が形成された不
    織布とした後、横方向に伸長し、次いで熱可塑性繊維が
    軟化もしくは溶融する温度で加熱処理を施すことを特徴
    とする開孔不織布の製造方法。
  7. 【請求項7】 熱可塑性繊維を10重量%以上含んでな
    る繊維ウェブに、高圧流体流を噴射して繊維同士を交絡
    させると同時に繊維を再配列させて開孔が形成された不
    織布とした後、熱可塑性繊維が軟化もしくは溶融する温
    度で加熱しながら横方向に伸長することを特徴とする開
    孔不織布の製造方法。
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