JPS5913244B2 - 吸着性不織布およびその製造方法 - Google Patents

吸着性不織布およびその製造方法

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JPS5913244B2
JPS5913244B2 JP52054714A JP5471477A JPS5913244B2 JP S5913244 B2 JPS5913244 B2 JP S5913244B2 JP 52054714 A JP52054714 A JP 52054714A JP 5471477 A JP5471477 A JP 5471477A JP S5913244 B2 JPS5913244 B2 JP S5913244B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸着性不織布およびその製造方法に関する。
さらに詳しく言えば本発明は、（１Ｘａ）天然繊維およ
び／または合成繊維と（ｂ）熱溶融性繊維とからなる支
持繊維；並びに（２）吸着性物質；から実質的になる、
乾式法によつてつくられた不織布の、新規な吸着性シー
トであつて、前記吸着性物質は前記不織布の全体にわた
り均一に分散されており、かつ同不織布中に、特に前記
熱溶融性繊維の熱溶融によつて形成された結合によつて
、強固に固定されていることを特徴とする吸着性シート
に関する。活性炭，酸性白土，活性アルミナ，けいそう
土等の吸着性物質は、一般に非常に大きな活性表面積を
有するという構造的特徴に由来する優れた吸着力を有し
ているため、工業用その他に広範な用途をもつている。
たとえば活性炭は８００〜１８００ｗＶ９のような範囲
の単位重量当りの活性表面を有し、砂糖の精製、醸造、
グルタミン酸ナトリウム、油脂等の製造；有機溶剤の蒸
気の回収；気体の清浄、塩化ビニル、酢酸ビニル等の合
成用触媒のキャリヤ；飲料水の浄化等の工業分野におけ
る物質の脱色，脱臭の目的で用いられている。さらにそ
の用途は工業廃水，工業廃ガスの脱硫の分野にまで広が
つている。その他多くの吸着性物質が同様の目的で使用
されている。これらの吸着性物質は、一般に粉末または
粒状の形態で用いられている。
たとえば気体や液体中の望ましからぬ成分を除去するた
めにはその気体または液体をして、微粉状の吸着性物質
を充てんしたコンテナー中を通過させる。あるいは、気
体または液体を予め定めた一定の時間、粉末状または粒
状の吸着性物質と接触させた後、これらの流体から吸着
性物質を分離する。工業的プロセスにおいて大規模に吸
着反応を行なわせる場合には、一般に吸着性物質の再使
用が行なわれるので、粒状の吸着性物質を用いるとして
も特に不都合は生じない。
しかしながら、吸着性物質の回収や再使用が考慮されず
比較的少量の使用で十分目的を達するような場合、たと
えば、煙草のチヤコールフイルター、冷緩房用装置に用
いる脱臭用フィルター、有害ガスを除去するためのフィ
ルターたとえば各種の溶剤が使用される工場や、農薬が
散布される農場などで用いられるマスクなどの用途に用
いられる場合には、粉末状の形態では取扱いが不便であ
る。したがつて、もしそのような粉末状の吸着性物質を
、その本来有する特性を損することなく、軟かい多孔性
のフレキシブルなシートに固定することができれば、特
に上述のごとき使い捨ての用途に使用する場合に極めて
好都合である。このような理由で、吸着性物質をシート
状の形態に固定する方法が種々研究され、種々有効な方
法が開発されてきた。たとえば、木材バルブを水中に分
散させ、バルブを叩解し、叩解したバルブに粉末状の活
性炭を加えた後この混合物を抄紙機に送つて紙をつくる
方法が報告されている。しかしながら、このように水を
分散媒として用いる湿式法では、主として繊維相互のか
らみ合いによつて結合が行なわれるため、できたシート
が通常、密度が高く比較的剛性の高いものとなつてしま
い気体用フィルターには適さないという欠点がある。ま
た別の欠点として、脱水工程で、無視できない量の吸着
性物質が、特に粒度の最も小さい吸着性物質が、抄紙機
の金網部の網目を通つて下へ落ちる水と共に失なわれる
ということがある。したがつて、無視できない量の吸着
性物質が、いわゆる白水損失として失なわれ、このため
収率が実質的に低下する。湿式法に伴なう、さらに別の
欠点として、加えた吸着性物質の分布が均一にならない
ということがあり、ウェブの表面部における吸着性物質
の分布が裏面部での吸着性物質の分布と異なるというこ
とがあげられる。特許公開公報昭４８−８５８５７号は
乾式法による吸着性不織布の製法を開示している。この
方法では、乾式工程で離解して木材バルブを活性炭と混
合し、この混合物を抄紙機の金網部の上に広げてウェブ
をつくり、このウェブの両面にラテックスや殿粉などの
結合性物質の水性分散物を噴霧して吹付け、ウェブを脱
水乾燥し、このようにして吸着性物質をウェブ中に強固
に固定するという方法がとられている。しかしながら、
この方法で吸着性のシート状物質がつくられる場合には
、添加した吸着性物質の少なくとも露出した部分におけ
る表面が結合剤の薄い膜で覆われてしまうことは避けら
れない。その結果、吸着性シートの吸着力が小さくなつ
てしまう。すなわち、乾式法を採用したためにこの方法
でつくられたシートの通気性と柔軟性は改善されるが結
合剤の被膜によつて活性表面が覆われる結果として活性
炭の吸着力の低下が避けられないという欠点がある。し
たがつて本発明の目的は、上述のごとき欠点がなく、乾
式法によつて経済的に製造することのできる新規な吸着
性シートおよびその製法を提供することである。
本発明では水ではなく空気が分散媒として用いられるの
で、吸着性物質の本来の吸着力が実質的に損なわれるこ
となく、また、乾式の不織布製造法を採る場合に通常保
証される通気性および柔軟性が損なわれることもない。
これらおよびその他の本発明の目的は、下記に詳述する
本発明の方法を実施することにより達成することができ
る。本発明の方法は下記の諸工程からなる。
すなわち：天然セルロース繊維および／または合成繊維
を乾燥状態で粗砕し；それに熱溶融性繊維を加えて均一
に混合し；この混合物を解繊機に供給して支持繊維を形
成し；これに所定量の吸着性物質を添加し；添加後の混
合物をウェブ形成装置に風送してウェブを形成し；ウェ
ブに熱風を送つてウェブの温度がウェブ中に含まれる熱
溶融性繊維の融点以上の温度になるように加熱して、支
持繊維と吸着性物質との間に熱融着によつて生じる強固
な結合ができるようにする諸工程からなる。このように
本発明の方法によつて特定の固体の結合剤を特定の方法
によつて支持繊維と吸着性物質との混合物に適用するこ
とにより、本発明の新規な吸着性不織布を現実につくり
出すことに成功した。接着される物質の表面に対する濡
れの良い結合剤は強固な結合をもたらす結合剤であるこ
とが知られている。したがつて、特許公開公報昭４８＝
８５８５７号の方法において乾式法で形成されたウェブ
に水性分散液または液体の形態の結合剤を適用している
ことには合理的な根拠があると言える。しかしながら、
本発明の楊合のように、吸着性物質の活性表面積をでき
るだけ大きく保つことが必要とされる楊合には、結合剤
を選択するにあたり、吸着性物質のその結合剤による湿
潤性ができるだけ小さくなるように選ぶことを念頭に置
く必要がある。したがつて問題は、接触面に適用したと
きに最小の湿潤性を示すような結合剤を用いて強固な結
合を得るためにはどうすればよいかということに帰する
。物質の湿潤性は多数の因子に依存して変化するが、二
つの最も重要な因子は表面張力と粘度とである。
表面張力が小さいほど物質は濡れやすく、粘度が低いほ
ど流動性が良好すなわち濡れ面積が大となる。液体の結
合剤はほとんどが室温で２０−７０ｄｙｎｅ／ＣｒｆＬ
の表面張力を有するが、これに対したいていの固体結合
剤の表面張力は、溶融状態で１０−４０ｄｙｎｅ／１で
ある。
したがつて表面張力に関しては両者間にそれほどの差は
ないといえる。液体結合剤は一般に噴霧、浸漬等の方法
によつて不織布に適用される。したがつて、その適用時
の粘度はせ（・ぜい数＋Ｃ．ｐ．程度である。 これは
、同結合剤が良好な流動性を示し、わずかな外力を加え
れば繊維表面に容易に広がることを意味する。これに対
し、固体結合剤の粘度は、たとえ溶融状態であつても、
液体結合剤に比しはるかに大きい。たとえば高圧法ポリ
エチレンの粘度は、１９０℃で１０４〜１０５ｐ０ｉｓ
である。したがつて、もしこの種のポリマーを、乾式法
不織布のようなシート中に活性炭のような粉末状の吸着
性物質を固定するための固体結合剤として用いることが
できれば、吸着性物質の活性表面を大きく損なうことな
く、改善されたシート状の吸着材を得ることができるで
あろう。このような期待に基いて、本発明においては、
熱溶融性繊維が固体結合剤として用いられ、乾式法不織
布をつくるための主要支持繊維と混合してこの結合剤が
用いられる。この熱溶融性繊維は支持繊維の一部をもな
す。本発明の吸着性不織布の場合は、表面積の僅かな部
分は、融けた熱溶融性繊維で覆われる結果その活性を失
なうが、吸着性物質が本来有する特性は実質的にほとん
ど損なわれない。
したがつて、目的に応じて最も好適な吸着性物質を選び
、それが本来有する吸着剤としての性質を損なわずに目
的製品であるシート中に、固定することができる。本発
明の実施にあたつては、吸着性物質が活性表面を有し、
単位重量当りの表面積が大である構造を有するものであ
る限り任意の吸着性物質を、単独で、または混合して用
いることができる。代表的な吸着性物質を例示すれば、
活性炭，酸性白土，活性アルミナ，けいそう土等である
。これに関連して、本発明の技術は、吸着性不織布ばか
りでなく、各種の粉末状物質を固定した同様なシート材
の製造にも応用できるものであることは言うまでもない
。
たとえば、新規に開発された卓越した膨潤性（水分保持
性）を有するポリマーすなわちたとえば゛ハイドロゲル
’’または゛Ｖｉｔｅｒｒａ’’の商標で市販されてい
る架橋ポリエチレンオキシド，゛ＳＰＡＮ’’の名で知
られている殿粉ポリアクリロニトリル（グレイン・プロ
セシング社製），゛ＨＳＰＡＮ’’の名で知られている
加水分解殿粉ポリアクリロニトリル（アメリカ農務省）
等のごとく一般に粉末の形態で用いられているものを、
本発明の方法に従つて、シート状物質中に好都合に固定
することができる。本発明の実施に際し、固体結合剤と
して（同時にまた、支持繊維の一部として）使用するこ
とのできる熱溶融性繊維には、主要支持繊維が溶融もし
くは何らかの特性変化を開始する温度よりも低い温度で
溶融する任意の熱溶融性繊維を包含する。
これらの中で、たとえば０．８〜１．５ｍｍの範囲内の
限定された繊維長を有し、かつ約１３１℃の融点を有す
る高密度ポリエチレン繊維が最も好適である。他の有用
な熱溶融性繊維には、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビ
ニル繊維等がある。本発明の実施において、主支持繊維
として有利に使用され得る繊維には、任意の天然セルロ
ース繊維および／または合成繊維たとえば木材バルブ，
リンター，その他各種の非木材植物繊維等が包含される
。
本発明を実施する場合、９８〜６０重量％の主支持繊維
が、２〜４０重量％の熱溶融性繊維と混合され支持繊維
とされる。
吸着性物質は、支持繊維の全重量を基準として２〜４０
０，好ましくは２〜３００，最も好ましくは２〜１５０
重量％の量で使用される。
しかし、この量は制限的な意味をもつものではない。こ
のようにしてつくられるシートが、考え得るすべての取
扱いに十分耐える強度を有し、かつ所期の目的を達する
に足るだけの吸着力を有する限り、いかなる量の吸着性
物質を支持繊維に添加してもよい゜ 第１図は本発明の新規な吸着性不織布（三井−ゼラバツ
ク製ＳＷＰを熱溶融性繊維として使用）の電子顕微鏡写
真（走査型，３００倍）である。
本発明によつて新規に得られた吸着性シート製品の改善
された構造が明瞭に示されている。比較のため、液体結
合剤を用いて乾式法でつくつた従来法による吸着性不織
布の電子顕微鏡写真を、第２図に示す。活性炭の表面が
、適用された結合剤の薄い層で覆われていることがはつ
きりとわかるであろう。以下実施例により説明する。
実施例１ 乾式のウェブ形成法により、６０重量％の活性炭（武田
薬品製゛白鷺’’），２５重量％の木材バルブおよび１
５重量％の合成バルブ（三井一ゼラバツク製゛ＳＷＰＥ
−７９０’’）からなり、坪量２００ｇ／ｗｌのウェブ
を形成した。
次にウェブをして、１６０℃の温度に保つた熱風型オー
プンを通過せしめることにより、合成バルブの熱融着を
生ぜしめた。良好な多孔性構造と良好な強度とを有する
柔軟な吸着性不織布が得られた。この不織布は冷，緩房
装置用のフイルメーとして、また有機溶剤の吸着用フィ
ルターとして、好適な製品であることがわかつた。本発
明の実施に際し、薄葉紙、湿式不織布等のような薄いシ
ートをウェブと金網部との間に用いて、熱処理中または
熱処理後のウェブの金網への付着を防止することができ
る。
このように用いられたシートはウェブの支持層を提供し
、最終製品の強度を改善する。実施例２ 乾式ウェブ形成法により、６０重量％の活性炭（実施例
１で使用したものと同じもの）、２５重量％の木材バル
ブ（実施例１で使用したものと同じもの）、６．９重量
％のテイシユーペーパー（坪量９ｆ１／ＦＦＩ″）およ
び８．１重量％のＳＷＰＥ−７９０（三井−ゼラバツク
製）からなり、坪量１３０−Ｉ／イのウェブをつくつた
。
このウェブをして、１６０℃の熱風型乾燥炉を通過させ
た。このウェブを、予め定めた巾に縦切りして、それか
らフィルタープラグをつくつた。このようにしてつくつ
たフィルタープラグは煙草用の優秀なチヤコールフイル
ターであることが見い出された。実施例３ 添付の第３図を参照して、下記に本発明の吸着性シート
の製造法の一例を例示する。
合成バルブ枚葉供給装置１により、シート状の合成バル
ブを粗砕機２に供給して、約５ｍ薦角の合成バルブに粗
砕した。
次に粗砕したバルブを風送用ファン３により合成バルブ
定量供給装置４へ風送した。この供給装置は解繊機Ｔへ
合成バルブを定量供給することのできる装置である。一
方、巻取バルブ５を粗砕機６へ供給して３０１１角のバ
ルブ片に粗砕し、これを合成バルブ定量供給装置４から
の合成バルブと混合し、混合物を解繊機７に送り、ここ
で混合物を大量の空気と共に解繊して単繊維にした。繊
維が解繊機のローターとステーターとの間の狭い空隙を
大量の空気と共に通過する際、高速回転するローターに
より強い衝撃と剪断作用を受けて、繊維は単繊維に解繊
される。解繊機７を出た解繊された合成バルブと木材バ
ルブとの混合物は、活性炭定量供給装置８から送られて
くる活性炭と混合された後、風送用ファン９により生じ
る空気流によりウェブ形成装置１０へ空気輸送される。
このウェブ形成装置は、米国特許第３，８８６，６２９
号第１図および第２図に示されているものを用いること
が好ましい。該ウェブ形成装置は、上記米国特許の記載
から明らかなように、ハンマー ・ミルのようなロータ
ーと、直径約４ｍｍの開孔を有するスクリーンからなり
、ローメーの回転により、繊維と活性炭とはスクリーン
の開口部から排出されて金網表面に達し、金網上にウェ
ブを形成する。該金網の下方にはサクション・ボックス
が設けられており、バルブおよび吸着性物質の輸送に使
われた大量の空気を吸引するようになつている。このよ
うにして形成されたウェブを次に、熱風式オープン１１
に送り、ここで熱風により熱溶融性繊維の融点以上の温
度に加熱してこれを溶融し、合成バルブと活性炭とを強
固に結合させた。ウェブの厚さが厚くなるほど、熱風を
用いるこの，イプのオープンの使用が効果的である。オ
ープン１１を通過したウェブは空気で冷却し、製品巻取
機１２上に巻きとつた。以上本発明を特にその好ましい
具体例に言及して詳細に説明したが、本発明はそれらの
みに限定されるべきものではなく、発明の趣旨と範囲を
超えない限度における諸々の変更および修正は本発明の
技術的範囲に属するものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の吸着性不織布の電子顕微鏡写真を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ （イ）（ａ）天然セルロース繊維および／または合
    成繊維と（ｂ）熱溶融性繊維 との混合物からなる支持繊維；と （ロ）吸着性物質； とから実質的になる、吸着性物質を固定した吸着性不織
    布であつて、前記混合物が乾燥状態で解繊された後、空
    気流中で繊維混合物と吸着性物質とが空気の作用で均一
    に混合され、空気輸送によりウェブ形成装置に送つてウ
    ェブとされ、かつこのウェブが前記熱溶融性繊維の融点
    以上の温度で熱処理されて該熱溶融性繊維の少なくとも
    一部の溶融により吸着性物質がウェブ中に強固に固定さ
    れていることを特徴とする、吸着性不織布。 ２ 前記支持繊維が（ａ）９８〜６０重量％の天然セル
    ロース繊維および／または合成繊維と（ｂ）２〜４０重
    量％の熱溶融性繊維とからなることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項の吸着性不織布。 ３ 前記熱溶融性繊維が、約１３１℃の融点と０．８〜
    １．５ｍｍの平均繊維長とを有する高密度ポリエチレン
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第２項の吸着
    性不織布。 ４ 前記吸着性物質が、活性炭、酸性白土、けいそう土
    および活性アルミナからなる群より選ばれる少なくとも
    １員であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項の
    吸着性不織布。 ５ 使用される吸着性物質の量が、支持繊維の全重量を
    基準として２〜４００重量％であることを特徴とする、
    特許請求の範囲第２項の吸着情不織布。 ６ 使用される吸着性物質の量が、支持繊維の全重量を
    基準として、２〜３００重量％である、ことを特徴とす
    る、特許請求の範囲第２項の吸着性不織布。 ７ 使用される吸着性物質の量が、支持繊維の全重量を
    基準として、２〜１５０重量％であることを特徴とする
    、特許請求の範囲第２項の吸着性不織布。 ８ 薄いシート上にウェブを形成せしめウェブを支持さ
    せることを特徴とする、特許請求の範囲第１項の吸着性
    不織布。 ９ 天然セルロース繊維および／または合成繊維を乾燥
    状態で粗砕し；これに熱溶融性繊維を加えた混合物を解
    繊機に送つて解繊された支持繊維を形成し；解繊された
    繊維混合物と吸着性物質を空気流中で均一に混合させた
    後、空気輸送によりウェブ形成装置に送つてウェブに形
    成し；ウェブを加熱して、熱溶融性繊維の融点以上の温
    度とすることにより、吸着性物質を熱融着によつそウェ
    ブに固定することからなる、吸着性不織布の製造方法。
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