JPH10140458A - 拭き布用複合シート - Google Patents
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Abstract
なる複合シートの持つ欠点を改善し、ドレープ感に優
れ、かつ極めて布製に近い感触の使い勝手が良い、安価
な複合シートを得ることを目的とする。 【解決手段】 熱可塑性のフィラメントからなるウェブ
にパルプ繊維を水流交絡させた複合シートにクレープ処
理を施し、縦方向の伸び率を横方向と同程度に高めるこ
とで、布製ワイパーと同様の使用感が得られるようにす
る。
Description
ウェス、カウンタークロス、布巾、雑巾等として好適に
使用できる複合シートに関する。
絡させた複合シートの従来技術としては、特開平5−1
79545「パルプ含有率の高い不織複合布」、特開平
5−214654「拭き布の製造法」などがある。これ
らの発明は、木材パルプ繊維シートの欠点である湿潤時
の強度低下を、連続フィラメントウェブとの複合化によ
って克服したもので、ワイパー分野における優れた技術
といえる。これらの技術によって、紙製ワイパーの優れ
た特徴である吸水・吸油性の共存、低コスト等の性能を
保ちつつ高い湿潤強度が付与され、布製ワイパーと同様
の使用が可能となった。
きる連続フィラメントウェブは、コストや強度などの点
から低目付(20g/m2 以下)のスパンボンド不織布
以外にないのが実状である。低目付のスパンボンド不織
布は繊維配向が著しく偏り、その殆どが縦方向を向いて
いる。その結果、単にパルプ繊維とスパンボンド不織布
を水流交絡により複合化しただけでは、縦横の引張強度
および伸び率に大きな差が生じてしまう。
の複合体を素材とした拭き布でも表−1に示す様な、縦
横の異方性が存在している。この表は縦方向及び横方向
の引張試験を行い、破断荷重と破断時までの伸び率を測
定したものである。この場合の縦方向とは水流交絡処理
によりついた流れ方向の筋と平行の方向である。測定結
果を見ると両市販品とも破断荷重では縦方向が横方向に
比べて2倍以上高く、伸び率では横方向が縦方向に比べ
て1.9倍以上高い。これらの異方性はワイパーとして
の基本性能(吸水・吸油性、拭き取り性等)には影響を
及ぼさないが、拭き取り作業中の使用感に大きな影響を
及ぼす。これらの製品の特徴は紙製ワイパーに比べ強度
が高く、布製ワイパーと同様の過激な拭き取り作業にも
耐えうるという点にある。
場合、特に伸びに差が有る場合、作業者は布製ワイパー
との違和感を強く感じ、同様に使用することに対し大き
な抵抗を抱いてしまう。例えば、拭き取り物に金属製の
突起物などがあると、伸びの小さい素材では簡単に破れ
てしまうため、ワイパーの方向性に注意して使用しなけ
ればならなくなる。
(しなやかさ、柔軟性)に乏しく、感触の点で布製ワイ
パーとの差が大きい。布に近いドレープ性を有する水流
交絡不織布には、化繊(ポリエステル繊維、ポリプロピ
レン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維等)、レーヨ
ン、コットン等のステープルファイバーを利用した製品
がある。これらの繊維は、パルプ繊維に比べ繊維間の結
合が弱くシート化した時に紙の様なコシの強さが生じな
い良い点があるが、価格が高いことなどから布製ウェス
代替品とはなり得なかった。
従来のスパンボンド不織布とパルプ繊維からなる複合シ
ートの持つ欠点を改善し、ドレープ感に優れかつ極めて
布製に近い感触が得られるとともに、使い勝手が良く、
かつ安価な複合シートを目的としてなされたものであ
る。
欠点に対し鋭意検討した結果、熱可塑性のフィラメント
からなるウェブにパルプ繊維を水流交絡させた複合シー
トにクレープ処理を施し縦方向の伸び率を横方向と同程
度に高めることで、布製ワイパーと同様の使用感が得ら
れることを見いだし、本発明に至った。
ける処理であり、この皺を縦方向の寸法が縮まるように
付与することで、縦方向の伸び率を高めることができ
る。パルプ繊維はその表面および内部に多数の水酸基を
保有している。この水酸基の相互の結合によって、クレ
ープ処理前の複合シートはコシの強い(剛度の高い)紙
のような性状をしている。クレープ処理は縦方向の伸び
率を増すばかりでなく、パルプ繊維間およびパルプ繊維
内部の水素結合を破壊する。その結果、複合シートのコ
シの強さは失われ、柔軟でしなやかな布のような性状が
得られるのである。
ーパータオルの製造では一般的な技術であるが、その目
的は柔軟性の付与のみにある。本発明におけるクレープ
処理の第一の目的は伸びの改善にあり、この点が異なっ
ている。またティッシュペーパーやペーパータオルはウ
ェット強度が極めて低く、連続フィラメントを使用した
本発明のように、布製拭き布と同等に使用することはで
きない。
合シートは、熱可塑性の連続フィラメントからなるウェ
ブにパルプ繊維を水流交絡させたものであり、パルプ繊
維を主要素材とすることが好ましい。主要素材であるパ
ルプ繊維としては針葉樹材を原料としたものが特に好ま
しく、クラフト法、サルファイト法、ソーダ法、ポリサ
ルファイド法、バイサルファイト法、ソルボリシス法等
の蒸解法で製造した未晒あるいは晒パルプ繊維が使用で
きる。また広葉樹を原料として同様の蒸解法で製造した
未晒あるいは晒パルプ繊維を一部配合することが可能で
ある。広葉樹パルプは針葉樹パルプに比べ繊維長が短い
ので、配合量は全パルプ繊維量に対し50%以下が好ま
しく、これ以上配合すると交絡性に悪影響を及ぼす。木
材以外にパルプ繊維原料として使用できるものは、綿、
亜麻、ケナフ、ジュート、マニラ麻、バガス、ワラ、エ
スパルト、竹などがある。これらは繊維長に応じ、針葉
樹パルプ及び広葉樹パルプの代替品として使用できる。
と交絡しうる適度な空隙構造を持つことが必要で、連続
フィラメントの繊度が0.5〜5デニールでウェブの坪
量が5〜30g/m2 もので、特には繊度が1〜3デニ
ール、坪量が10〜20g/m2 のものが好ましい。例
えば繊度2デニールのポリプロピレン製スパンボンド不
織布の場合、坪量が20g/m2 を越えると繊維間隙が
少なくなり、逆に10g/m2 を下回ると空隙が大きく
なりすぎていずれも交絡がうまく行かない。フィラメン
トの繊度を高めると空隙の割合が増しウェブの坪量を高
められるが、5デニールを越えるとフィラメントが剛直
になりクレープ処理に適さなくなる。逆に繊度を低める
と低坪量のウェブでも適度な空隙構造を保てるが、0.
5デニールを下回ると連続フィラメント自体の強度が不
足することやウェブ化が困難になることから適さなくな
る。
レーヨン系繊維、ポレオレフィン系繊維、ポリアミド系
繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリル酸系繊維等が
使用できる。
に湿式あるいは乾式により得られたパルプ繊維シートを
重ね、その上から水柱流を噴出し行う方法が好適であ
る。この場合のパルプ繊維シートは、水流交絡処理時に
繊維間の結合が緩み、繊維が個々に分離されることが必
要である。特に湿式でパルプ繊維シートを製造した場
合、乾燥後の繊維間の結合はかなり高い。従って、この
パルプ繊維シートには紙力増強剤等の繊維間結合力を高
める薬品の使用は好ましくない。逆に、繊維間結合力を
弱める薬品(界面活性剤等)は、パルプ繊維のシート化
が阻害されない範囲で使用可能であるが、薬品は無添加
であってもいっこうに差し支えない。パルプ繊維シート
中の水分は適宜設定できるが、できるだけ高めの方が繊
維の分離が容易である。
応じて適宜設定することが可能である。拭き布の性能を
基準に考えると、複合シート中のパルプ繊維分は、20
g/m2 以上であることが好ましい。この値を下回ると
拭き布としての吸収性が劣る。しかし、水流交絡は、パ
ルプ繊維シートを数枚重ねての処理や、複合シートの上
に更にパルプ繊維シートを複数枚重ねて処理することが
可能なので、パルプ繊維シートは、シート化可能な坪量
以上であれば構わない。パルプ繊維と連続フィラメント
ウェブの交絡は、水柱流がパルプ繊維層を貫通し連続フ
ィラメント層に達し、なおかつその層をも貫通し初めて
実現する。従って、パルプ繊維シートの坪量が高くなる
と水柱流が連続フィラメント層に達しなくなり、交絡が
不可能になる。
の個数、流れ方向のノズル孔の列数、ライン速度などの
交絡条件は、必要な交絡度合いに応じて適宜選択するこ
とができる。クレープ処理の面から交絡条件は制約され
ない。
ちらも可能である。ヤンキードライヤーを利用した湿式
クレープ処理はティッシュやペーパータオルの製造で常
用されており、乾燥と同時に処理が施されるので便利で
ある。またヤンキードライヤーが選択できない場合でも
乾式でクレープ処理が可能である。
大きさに応じて選択すればよい。クレープ処理を施すと
複合シートの縦方向の寸法が縮み、この縮みの量が多け
れば処理後の伸び率が高くなる。この量は複合シートの
ライン速度の制御によって決定される。クレープ処理装
置に複合シートが入る時の速度をS0とした場合、クレ
ープ処理装置からでるときの速度S1をS0より小さく
すればするほど縮み量が大きくなり、高い伸び率が得ら
れる。この時の速度差をクレープ処理の圧縮率と呼ぶ。
圧縮率は次式で表される。 圧縮率=(S0−S1)÷S0×100 〔%〕
及び横方向の引張試験時の伸び率がいずれも50%以上
100%以下で、かつその伸び率の縦横比が0.8%以
上1.25以下の値になるようにするのが好適である。
試験時の伸び率が50%未満の場合、拭き取り作業時に
加わる程度の力では十分な伸びが得られず、布製ウェス
のような使用感にならない。伸び率が100%を超える
様にするには、クレープ処理の圧縮率を50%以上に設
定する必要があるが、これではクレープ処理による原反
の縮みが大きく、著しく不経済である。
るが、使用感の上で重要なのは伸び率の異方性である。
破断は破断強度以上の力が加わらなければ生じないのに
対し、伸びは破断強度のような強い力でなくても力が加
われば常に生じる。従って伸びの異方性は拭き取り作業
時にすぐに知覚される。異方性を縦横比で表した場合、
縦横比が0.8(大きい方の伸び率を分母にして算出し
た場合)を下回るか、1.25(小さい伸び率を分母に
して算出した場合)を上回る値になると異方性の存在が
明確に知覚される。
プロピレン長繊維相互間が自己融着された点融着区域を
多数持つ長繊維不織布を準備した。この長繊維不織布を
構成するポリプロピレン長繊維の繊度は、2.5デニー
ルであり、長繊維不織布の坪量は、15g/m2 であっ
た。この長繊維不織布の表面に、パルプ繊維以外の繊維
を含まない紙シートを積層した。この紙シートは、JI
S SP8124に示された方法で測定した坪量が90
g/m2 であった。なおこの紙シートは、カナダ標準フ
リーネスが650mlの針葉樹晒クラフトパルプ繊維を
湿式抄紙して得られた物である。そして紙が上に位置
し、長繊維不織布が下に位置するようにして積層し、移
送コンベア上に置いた。次いでこのコンベアで積層体を
移送させながら、孔径0.1mmのノズル孔が0.6m
mの間隔で並んでいる高圧水柱流噴出装置を用いて、5
0kg/cm2 の水圧で高圧水柱流を噴出させ、紙シー
トの表面から長繊維不織布の背面に貫通するようにし
て、高圧水柱流を施した。処理に要したノズルは全部で
6列である。交絡後はシリンダードライヤーにて乾燥し
た。以上のようにしてパルプ繊維とポリプロピレン繊維
が交絡した不織布シートを得た。この不織布シートを米
国マイクレックス社製マイクロクレーパーにより、乾式
クレープ処理を実施した。条件は速度25m/min 、温度
63℃、押しつけ圧60psi、ブレード形状フラッ
ト、圧縮率20%である。
実施例1と同一条件で実施した。
不織布の坪量を12g/m2 、高圧水柱流の圧力を40
kg/cm2 にした以外は実施例1と同一の条件で不織
布シートを製造した。乾式クレープ処理も実施例1と同
一条件で実施した。
実施例3と同一条件で実施した。
していないシート。
していないシート。
(1)〜(5)の各物性値の測定は、JISP 811
1で規定された標準条件(温度20±2℃、湿度65±
2%)の下で実施した。各試料は同規定に基づき、4時
間以上前処理した。
−500型 引張速度 50mm/min 試験片の幅 30mm スパン長 180mm
チキス(針の型番:No.10−1M マックス株式会
社製)で固定する。これを500mlのビーカーに満た
した水道水あるいは機械油に浮かべ、試験片が液面に触
れた時から液面下に沈むまでの時間を計測し吸水・吸油
速度とした。この時使用したホチキスの針の重量は50
個当たり0.986g である。次いでこの試験片を液中
から取り出し、10メッシュのステンレスワイヤー上に
1分間放置し、表面の液を滴り落とした後、重量(W
1)を測定した。この重量を浸漬前の重量(W0)で除
した値を吸水・吸油倍率とした。 吸水・吸油倍率=W1÷W0
/m2 の複合シートを用いて、クレープ処理の効果を示
している。クレープ処理を実施していない比較例1の伸
び率の縦横比は0.5で、市販のスパンレース不織布製
ワイパーと同等である。実施例1はこのシートをクレー
プ処理したものであるが、縦横比は0.9となり異方性
はとても低くなっている。伸び率自体も縦が68.2
%、横が78.6%と非常に高い値で、激しい拭き取り
作業でも良好な作業性が得られる。しなやかさ・柔軟性
の指標であるクラーク剛さも大幅な改善が認められ、触
感においても布製ワイパーに近づいている。本例は柔軟
剤などの薬品は一切使用していないが、このように良好
な柔軟性が得られた。ワイパー性能を表す吸水・吸油性
はクレープ処理前後で殆ど変わらず、基本性能に悪影響
を及ぼしていないのが分かる。
g/m2 )の複合シートを用いてクレープ処理の効果を
示している。この場合も前例と同様に良好な効果が認め
られる。特に柔軟性の改善には効果的で、感触はメリヤ
スウェス並みである。
下げクレープ処理の程度を低下させると柔軟性も低下す
るが、伸び率を十分確保すれば拭き取りに支障はない。
ボンド不織布とパルプ繊維からなる複合シートは、吸水
・吸油性の共存、高い湿潤強度、低コスト等の優れた特
性を保ちつつ、ドレープ感に優れかつ極めて布製に近い
感触を持ち、十分な伸びが付与されているので激しい拭
き取り作業でも、安心して使用できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 熱可塑性の連続フィラメントからなるウ
ェブとパルプ繊維を水流交絡させた複合シートにおい
て、クレープ処理がなされ、処理後の縦方向及び横方向
の引張試験時の伸び率がいずれも50%以上100%以
下で、かつその伸び率の縦横比が0.8以上1.25以
下の値を有する複合シート。
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