JPS6037209B2 - けば付き非織布の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には非織繊維よりなるシート状の製品（
これを以下に非織布又は紙という）であってそれより突
き出たけばを有するレナば付き非織布の製造に係り、更
に詳細には、けば付き非織布にして高い嵩張り性と吸湿
性を有するパスタオル等の外観及び性質を呈する製品を
製造する新規にして且つ改良された湿式製紙又は製布技
術に係る。

周知の如く、従釆の湿式製紙技術は紙に関し一般的であ
る滑らかな表面を呈するコンパクトで密に形成されたシ
ートを製造していた。

最近、衣服、家財道具及び工業的用途に対し非織布を製
造することに次第に重点が置かれてきている。かかる非
織布は繊維けは立て装置上にて処理された乾式の繊維バ
ットとして元々製造されているが、現在では非織材の製
造のために特に開発された技術を用いて製紙機械上にて
形成されたある種の湿式形成ウェブ布材を含んでいる。
かくして製造された材料は柔らかごと弛みと良好な手触
りを有する繊維状の性質を呈し、使い捨て布材の分野に
於て広い用途を見し、出している。これまで製造された
多くの非織布は材料に好ましい織布の性質を与えるべく
幾つかのパターン構造を用いている。

かかるパターン構造は予め成形されたゥェブを制御され
た破壊力に曝し、繊維の構造を再編成し、又その方向を
変えることにより、又非織布の弛み性を改善すべく多数
の小孔を設けることによって達成されている。かかる繊
維再編成の典型的な例は、米国特許第２８６２２５１号
、同第３０４２５７６号、同第３０８１５１５号に示さ
れている。非織布材に対し織布の性質を与える他の一つ
の技術はエードルパンチ操作を用いることであり、これ
は繊維の“べグ”を形成しウェブの構造的完全性を増大
すると共にその柔らかさと手触りを改善するものである
。又他の一つの技術は、例えば米国特許第３１０１５２
び号による如く、改善された柔らかさを星すべく起こさ
れた繊維を有するけば立つ表面を与えるべく軽く表面に
ブラシ掛けを行うことを含んでいるか、あるいは同様の
けば立った表面を達成すべ〈静電的に繊維をけば立たせ
ることを含んでいる。更に他の一つの技術は、ちりめん
あるいはループを形成する操作を単独であるいはニード
ルパンチ操作と組み合わせて用いることを含んでいる。
ループ状繊維を含む非織布は織られたデリークロスのル
−プを有する構造に似る傾向があり、改良された柔らか
ごと高い嵩張り性を与えるとされている。これら従釆の
プロセスの殆どに於ては、先ず第一にゥェブを形成し、
次いで所要の性質を与えるべく構造変更を適用しなけれ
ばならない。

更に多くの場合最初の非織ゥェブ材はより経済的な湿式
製紙技術によっては製造されず、このため最終製品の価
格をより高くしている。湿式製紙プロセスを用いパター
ンを付されたウェブを製造することに関し幾つかに進歩
が成され、このことについては米国特許第３３２２６１
７号及び同第２９４０８９１号に記述がなされている。
‐これらの先の試みにも拘ず、湿式製紙技術はトルコタ
オルの如き嵩張り性、柔らかさ、吸湿性、弛み性を有す
るレナはを備えた非織タオル製品を製造するために成功
菱には用いられなかった。

かかるゥェブ材を製造する従来の技術に於ける欠陥の重
要な要件は、湿式プロセスがウェブの主体部より外方へ
延びる繊維の高い密度としかもその緩んで且つ可擬性を
有する構造を備えた嵩張り性のある物質を製造すること
ができなかったことである。しかしこの方向に於ける主
たる進歩が１９７３手３月１５日付出願に係る我々の米
国特許出願第３４１６９ｙ号に於て記述されている。こ
の米国特許出願には、ウェブが形成される際けばを形成
する技術が記述されている。このことは繊維に対し粘性
の高い分散媒体を使用し、又粗いゥェブ成形ワイヤスク
リーンを用いることによって達成される。ここに記述さ
れている型のスクリーンを用いるときは良好なけば形成
が得られるが、ウェブがスクリーンから除去されるに先
立ってけばの自由端部の絡まりが生じることが経験され
る。かかる絡まりは製品の外観に好ましくない影響を与
えるだけでなく、ウェブをウェブ成形ワイヤから外すこ
とを困難とする。従って本発明の一つの目的は、我々の
前述の米国特許出願に記述されているプロセス及び製品
の改良を提供することである。

更に詳細には、トルコタオルあるいはテリータオルの如
き柔らかさ、弛み、手触り、感覚、嵩張り性、吸収性を
与える改良された湿式製紙技術を提供することである。
この目的には、かかる性質を呈する新規にして且つ改良
された水置き式の材料を提供することが含まれている。
本発明の他の一つの目的は、湿式製紙技術の有利な特徴
を新規にして且つ制御された態様にて独特に組み合わせ
た新規にして且つ制御された態様にて独特に組み合わせ
た新規にして且つ改良された湿式製紙技術にして、少な
くとも一方の面に製品の連続した主体部より外方へ延び
る多数の繊維のけばあるいは東を有し、横糸あるいはフ
ランス結びに類似の密集した繊維の固まりを呈する如き
外観を有する材料を製造する技術を提供することである
。

本発明の更に他の一つの目的は、種々の粘度の繊維浮遊
媒体とゥェブ形成操作中にけばの間の絡まりを回避すべ
き太さの繊維集合紙成形要素を用いる技術を提供するこ
とにある。

この目的には、けはの形成を助け、個々のけばを隔直さ
れた関係に保持し、各けば内に於ける繊維の集合を容易
にする如き比較的厚い孔あきウェブ成形要素を用いるこ
とが含まれている。本発明の更に他の一つの目的は、ウ
ェブ成形中にゥェブ弐両側に同時にけはが形成される如
き技術を提供することである。

その他の目的は一部分自明であろうし、又一部分以下の
詳細な説明に於て指適されよう。

これらの目的及び関連する目的は、本発明によれば、高
い嵩張り性と吸湿性を呈する水に浮かされた形で繊維を
配列して得られた布材を提供することによって達成され
る。

このウェブは不規則に配列された水に分散され得る繊維
の実質的に平面状のゥェブ主体部と、その少なくとも一
方の面に配置された高密度の多数の隔層された別個の綾
絡げばとからなっている。このけばは複数個の密に関連
した比較的独立の実質的に整列し植え付けられた繊維よ
りなり、該繊維はゥェブ主体部より繊維の東として延び
、横糸状の潰れた漏斗形状あるいは集合した形状を呈す
る。この非織布材は制御Ｚされた粘性を有する水溶性繊
維分散剤と隣近するけば間の繊維の絡まり及び紙成形要
素の下面に繊維がくっつくことを防ぐ板状構造を有する
孔あき繊維集合要素を設けるステップを含むべく修正さ
れた湿式製紙プロセスによって作られる。前記孔あき要
素はその孔内へ延びる密に関連した個々の繊維の東によ
って形成されたけばを備えたけば付き非織繊維ウェブを
形成するだけでなく、ウェブ成形要素からの除去に先立
って相互のもつれを阻止すべ〈個々のけばを充分に隔離
し且つ制御するものである。以下に添付の図を参照して
本発明をより詳細に説明する。

上述の如く、本発明による新規にして且つ改良されたけ
ばを有する非織布は、前述の我々の米国特許出願第３４
１６９計号‘こ開示されているものに類似の紙製造工呈
に従って製造される。

この米国特許出願に於ける開示は本出願に於て参照され
るものとする。かかる技術を用いることにより、布材の
少なくとも片面、好ましくは両面に配置された密集した
けばの形を有する高密度の個別の繊維東を有する非織材
が得られる。かかる仇ま付き布材はタオルと非織式のル
ープを有するけば立った布材の構造を検討することによ
り、より良く評価されよう。 ．トルコタオルあるい
はテリータオルは繊維材体より外方へ突き出た多数の個
々の糸のループよりなるけばを特徴とする緩く織られた
繊維材である。

これらの個々のループは柔軟なクッションを与え、使用
中に容易に曲がって高い嵩張り性を有する柔らかな感じ
を与えるだけでなく、吸収あるいは拭取りの如き所要の
目的を達するためにより大きい糸の表面積を露呈する。
ループを有する構造の高い嵩張り性を有する非織材は相
当する織布に幾分類似しているが、可榛性で吸着性の基
部を有し、該基部より個々のルーフ。

状の繊維が外方へ突出し、又該基部にくっつく態様にて
埋め込まれている。この種の非織繊維材は約２〜３イン
チの長さの繊維をほぼ整列して有する綿状の基布を先ず
製造することによって形成される。乾式成形技術により
製造されたかかる布材は、次いで接着材を格子模様に印
刷され整列した繊維の列を保持するように引張られる。
接着剤が硬化した後、該布材を掻取りブレードに供給す
ることにより布材中の繊維はループとされる。これまで
その表面に軽いブラシ掛けを行うことにより個々の繊維
をけば状あるいはパイル状に立てることによって布村に
良好な柔らかさが与えられていた。この技術が同じく非
織布村にも適用されていたが、いまいま著しく強度を失
う結果となっていた。適当な接着を行うことにより材料
の強度を保持しつつブラシ掛けされた繊維が所要の柔ら
かさを与えるべく材料の主体より外方へ個々に延びるこ
とが許されることが報告されている。本発明のけばを有
する高度に嵩張り性を有する材料はループ状あるいはブ
ラシ掛けされた表面を有するものではない。これに代っ
て、第４図に示す如く、それは布材の繊維状主体より外
方へ延びその前面を覆う多数の高密度の個々の繊維東を
特徴としている。各けばに於ける複数の繊維は繊維状主
体よりばらばらの互に異なる距離にて隔遣されて終わる
自由端部を有する。繊維の自由端部がばらばらに位置し
ているにも拘らず、けばは髪の毛の如き幾分テーパ状の
外見を呈し、布材の主体部にしっかりと取り付いており
、けばの中央近くに最も長い部分を有するようにテーパ
状になっている。これらの長いけばはその長さに沿って
波打つ煩向を呈し、布材の表面に緩く載っている。各け
ばは複数個の密に集められた繊維東よりなっているが、
各繊維は実質的に整列し、該けば内の他の繊維とは相対
的に独立している。その結果、けばはかなり可犠牲を有
し、柔軟で柔らかである。これらの仇まはその成形要素
上にあるときには漏斗形状を呈し、この形状はげばが成
形要素から離れると潰れ、不明瞭となる。けばは製造中
には固まりあるいは密集してパフ形状を呈し、布村に高
い嵩張り性と吸収性を与える。ニードルパンチ操作によ
り得られるべク．と異なって、けば内の繊維はげば形成
中に実質的に破壊されることはない。更に以下の記述よ
り理解される如く、各けばに於ける繊維の数及びけばの
密度は布材の製造に用いられる作動条件に応じて実質的
に変化する。けばを形成する繊維は布材製造プロセスに
関連する多数の要件を制御することによりシート形成中
にその突出方向を定められる。しかし本技術に含まれる
主要な要件は、繊維が最初に繊維集合構造上に置かれ非
織布に形成されるときに、システム内に適当な流体の運
動を生成することである。システムの流体運動と関連す
る全ての要件は、それらが複雑に関連し合っていること
から完全には理解されていないが、流体の排出条件を制
御しつつ布材成形要素を通って層流を形成することによ
って得られるものと信じられる。

かかる層流は技術が集合構造を完全に通過することを生
ぜしめることなく繊維の布材の主体に実質的に整列した
垂直位置に方向付けることが明らかとなっている。実際
、成形要素の閉口を通って延びる繊維は各閉口の側壁に
集合し、成形要素にくっつき、各孔の中心軸線近くに層
流の形成を促進する傾向を有する。我々の同時出願の出
願中に於てけば付き非織布材の製造に必要な最適流体流
れ条件を達成するために必須であると考えられている二
つの要件は、｛１｝比較的粗に紙成形要素を用いること
、及び｛２｝非織布成形に用いられる繊維分散体に於け
る流体の粘度を制御することである。

しかし本発明によれば、布材成形要素の形式、特に形状
及び表面構造が有効なけばを形成する上に主要となるこ
とが見し、出された。勿論これらに関連するその他の要
件も好ましいけばを有する非織布材の形成に影響するこ
とは明らかであるる。これらの要件には、特に、繊維の
質、分散の密度、分散媒体を除去するために用いられる
真空度、使用される繊維の形式及び組成並びにその太さ
及び長さ及び得られる製品の基本重量が含まれている。
事実、本発明によれば、適当な板及びより短かし、木材
パルプ繊維を用いることにより、粘性の高い分散媒体を
用いる必要なくけば付き布材を形成することができる。
かくして、本発明による新規にして且つ改良された技術
に関連した王な且必要な要件の一つは、板状の繊維集合
要素あるいは紙成形要素を用いることであり、ある種の
用途に対しては軽量のあるし、は中間的重さの紙の製造
に通常用いられているものよりも厚いものを用いること
である。公知の如く、紙製造に於て通常用いられている
標準フードリニア・ワイヤメッシュ・スクリーンは一般
に細いワイヤ部材を編んだものであり１インチ（２５．
４肋）当たり６０〜１００本の糸を有し、各糸は約０．
００６インチ（０．１５肌）の直径を有する。我々の前
述の米国特許出願第３４１６９叫号‘こ詳細に記述され
ているスクリーン要素は４５メッシュあるいはそれ以下
、好ましくは約１４〜２４メッシュのメッシュ寸法を有
するより粗いスクリーンである。かかるスクリーンによ
って満足すべきけば形成が達成されたが、けばは粗いス
クリーンの下側にくっつき、互に又粗いスクリ−ンと絡
まり合い、成形要素からげばを形成された布材を除去す
ることを妨げる煩向を呈した。ワイヤ及び糠材の湾曲し
た底面がかかる絡まりを助長するものと思われる。本発
明によれば、絡まり効果を呈し成形要素の下側に繊維を
絡ませる額向を有する成形要素に比較して、板状の成形
要素を用いることにより、成形要素から引き離し‘こ先
立って個々のけばは互に隔離され分離した状態に維持さ
れることが見し、出された。

この板の厚みは使用される繊維の長さ等の要件に従って
変化することは明らかであろう。約１／３２インチ（０
．７物豚）の厚みを有する板が良好な結果を与えたが、
約１／４インチ（６．３５肋）あるいはそれ以上、好ま
しくは約１／２インチ（１２．７肋）の厚みを有する板
が多くの布材に対し好ましい結果を与えた。より厚い成
形要素はげばの主要部を該要素の個々の孔内に保持する
煩向を有し、必要に応じてけばの集合を容易にする。各
けばの主要部のみがかかる成形要素の下側を越えて延び
るので、布材の除去に抵抗する煩向は減少する。使用さ
れるべき成形要素の正確な形及び寸法は孔の寸法及び所
要製品並びに使用される繊維の種類、太さ及び長さ布材
の材質及び浮遊流体の粘度によって変化することは明ら
かであろう。第２図及び第３図について見ると、本発明
の特徴を組み込んだ一つの実施例としてハンドシートモ
ールドのための布村成形要素１０が示されている。

この要素１０は緑部１２を有する比較的厚い板状の部材
であり、該板１０の全域にわたって延びる多数の仇ま成
形孔１６を有する成形制御領域１４を備えており、前記
孔１６は個々の用途に通した間隔にて隔直された千鳥列
模様に配置されている。例えば、約１／２インチ（１２
．７柵）の厚みと約２−３′４インチ（６９．物岬）の
直径を有する中央領域を備えた板は１平方インチ当たり
１２１個の孔を備えて良く、この場合孔は１／１６イン
チ（１．５９側）の直径を有する。かかる板は３７．２
％の閉口率を有する。板１川ま成形領域１４内にほぼ平
で滑らかな頂面１８及び底面２０を呈している。板に対
する制御要件は層流の維持と関連したけばのもつれを阻
止することを含んでいる。かくしてその孔を通って管流
効果を与え同時に絡まりを排除する如き薄い板が用いら
れる。このことには成形要素が頂面及び底面の両者にて
オリフィスリップ効果を与える能力を有することが含ま
れている。かくして板の滑らかな頂面及び底面は各孔に
比較的良く瓢定されたオリフィスェツジあるいはリップ
を与えなければならない。僅かな角度の湾曲が許され、
かかる場合には底面に於けるリップよりクリティカルで
ある。管状の多孔形状と関連したりップ効果が布材成形
中に板を通って分散する流体の層流を許し、繊維を所要
の仇ま構造を製造するに必要とされる方向へ駆動する。
繊維がこれらの孔内へ流入するにつれ、それらは孔の側
壁にくっつく傾向を呈し、繊維の漏斗を形成し、管状流
を促進させる。孔の壁が大きな半径の湾曲部にて板の下
面と出会っていないところでは、要素の下側にくっつく
傾向は小さく、もつれは生じ難い。板の孔の寸法は繊維
分散液内に於ける繊維が布材成形プロセス中に保持され
るように制御されなければならない。しかし同時に孔の
ない領域の大きさは繊維分散液の排出を妨げるほど大き
くてはいけない。正確な孔の寸法と密度は、排液中に液
体の必要の流れを与えると共に、繊維分散液が孔あき板
を通って速やかに流れる際、精妙な繊維の集合を許す如
きものでなければならない。かくして一つの実施例に於
ては、０．５インチ（１２．７肌）厚さの板に於ける孔
は約０．０６３インチ（１．６側）の直径を有し第２図
に示す如く０．０９インチ（２．３側）の中心間距離に
て千鳥列に配列された。布村成形要素は複合構造であっ
て良いが、１平方インチ当り２５あるいはそれ以上の孔
を有する板であるのが好ましく、特に一平方インチ当た
り１００〜５０の固の孔を有するのが好ましい。これら
の孔は図示の如く千鳥列に配列されて良く、あるし、は
その他の適当な形状に配列されて良い。孔の直径は約１
／３２〜３／１６インチ（０．７９〜４．７６職）の範
囲で変化して良い。一般に開□面積の大きさは拡散液中
に於ける繊維の直径に関係する。

何故ならば、より太い繊維はより大きい関口率を有する
板にてより有効にけばを形成するからである。多くの適
用例に対しては、約１５〜５０％の平均閉口率が好まし
いが、正確な関口率及び板の厚さは紙成形プロセス特に
繊維の寸法に関するその他の多くの条件に従って変化す
る。本発明の一つの利点は、非織又は織性麻布又はガー
ゼ或いは多数の連続した繊維がけば形成前の繊維集合要
素と組み合わせて用いられてもよいことである。

この場合、これらの麻布等は繊維集合要素を支持する支
持要素と共に移動し、麻布等とその上に沈着した非織繊
維よりなる非織繊維布とがけばによって結合される。か
かる構造はげば付き布材の柔らかさを不当に犠牲にする
ことなく布村を実質的に強化する。本発明による級製造
技術の他の一つの特徴は、繊維のための分散流体を用い
ることであり、該流体は使用される板と繊維に応じて水
の粘度郎ち１センチポワーズ以上に任意に制御される。

高粘度の媒体を用いる時には、かなり短い繊維長のステ
ープルフアィバ−の混合物等の如くこれまで紙製造プロ
セスに於ては用いられなかった多種類の繊維及び混合物
を用いることが許されるという利点が得られる。繊維を
分散させる粘性溶液は該分散液中に繊維の固まりを形成
することを阻止し、分散された繊維が絡まり合う傾向を
低減する。更に分散媒体は脱水中に繊維を分散された状
態に維持し、仕上り布材内に於ける繊維の均一な分布を
保証し、これによって製品の柔らかさ、可榛性及びけば
立ち性の改善に寄与する如く、上述の如く、粘性媒体は
使用される繊維の数及び種類を著しく増大させ、一方、
板は水溶液の使用を可能にし、この場合、全ての繊維は
非常に短い硬い木繊維であって良い。このことは主とし
てオリフイスリップ効果と板を通る層流によっており、
このことは短い繊維に対しても、又分散媒体中に粘性を
生ずる添加物を加えない場合にも得られる。従って本発
明は１００％天然のあるいは１００％合成の製紙用ある
いは製布用のステーフルフアイバーあるし、はその適当
な混合物を用いる場合にもげば形成を可能にする。一般
原則として、分散媒体は従来の木材パルプ繊維より良い
繊維を用いる場合には、約３センチポワーズ以上の粘性
を呈するべきである。

その他の作動条件が適当に制御され又選択された繊維が
用いられるときには、低い粘性レベルに於てもげば形成
が行われるが、長い繊維に対しては約１０センチポワー
ズあるいはそれ以上の粘性が好ましい。実際に用いられ
る粘性は種々異なり、実際的な適用例に対しては１セン
チポワーズ程度の低い範囲から２５０〜３００センチポ
ワーズ程度の高い範囲まである。ある実際的な考慮から
上限は制御される。何故ならば極端に高い粘性は装置の
排水特性を損う傾向を有するからである。製紙機の作動
性に関するその他の実際的な制約は、布材を破壊するこ
となく分散媒体を除去するために使用できる真空、媒体
中に於ける繊維の濃度、媒体を除去する時の容易性及び
それが布材に残留することによる影響及び装置の経済性
に関する問題である。粘性を制御する物質は天然あるい
は合成物質又はそれらの混合物であって良い。しかし好
ましい粘性制御物質は、アクリルアミドの重合により形
成された水溶性ポリマーの如き高分子樹脂である。これ
らのポリマーが好ましい理由は、その薄い水溶液が装置
の脱水領域に於て所要の粘度を与えるべく容易に制御さ
れるからである。好ましいアクリルアミドポリマーはダ
ウケミカルガンパニ−よりＳｅｐａｒａｎ−ＡＰ３０な
る商品名のもとに販売されている物質である。又ユニオ
ンカーバイドコーポレーションよりＰｏｌｙｏｘＷＳＲ
３０１なる商品名のもとに販売されている物質及び選択
された粘性を生成するカルボキシメチルセルローズ溶液
等が用いられても良い。又水溶液中に於ける制御された
粘性を生成する従来より用いられている物質の中には、
メタグリル酸及びその共重合体の水溶性合成ポリマー電
解液及び耐火性酵素の如き天然の粘性発生物質、天然及
び合成ゴムの混合物並びに無機塩が含まれる。しかし本
発明の好ましい実施例によれば、粘性制御物質は繊維分
散装置、ヘッドボックスその他に於ける布材形成に先立
って加えられ、装置の排水領域まで又排水領域を通って
その粘性を維持する如き物質でなければならない。前述
の如く、使用される布材成形要素の特定の型及び分散媒
体に用いられる特定の粘度は、繊維分散体に用いられる
繊維の種類、太さ及び長さの如きその関連する要件に依
存している。

本発明の特に有利な特徴の一つはけはを有するシート材
が広範囲の種類の天然及び合成繊維から作られることで
ある。例えば、レーヨン、ナイロン、ポリエステルある
いはビニール重合体あるいは共重合体の如き合成あるい
は人工の製紙あるいは織布ステーブルフアィバーが単独
であるいは晒されあるいは晒されないクラフト繊維、マ
ニラ麻、ジュートあるいは同様の製紙用繊維の如き天然
繊維と組み合わせて用いられる。更に、ガラス、石英、
セラミック、鉱毛、アスベストその他同様の物質の如き
無機繊維が本発明の思想に従って用いられるものと信じ
られる。合成繊維はその太さ及び長さの両方に関して種
々変化して良いが、一般に低デニールの繊維が好ましい
。

約１〜１．５デニール・パー・フィラメント（ｄｐｆ〜
約１幻ｐｆあるいはそれ以上の繊維が成功裏に使用され
、優れた結果を与えている。しかし、高デニールの材料
の場合には、繊維温度を低くし、より粘性の大きい分散
媒体を用いることが一般に必要である。使用される最小
及び最大デニールは、製品に対する要求、機械の作動条
件、材質、板の寸法その他を含む多くの関連する要件に
依存することは明らかであろう。使用される合成繊維の
長さは使用される特殊な成形要素に大きく依存し、約１
／８インチ（３．１８肋）あるいはそれ以上から数ィン
チの範囲にあり、製紙工程に用いられる真直ぐな切断型
のものから縮れたあるいは真直ぐな織布ステープルフア
ィバー型のものであって良い。

上述の如く約１／２インチ（１２．７〜１９．１側）あ
るいはそれ以上の長さを有する細いデニール材を用いる
ことに改良された柔らかさを与え且つ所要の嵩張り性を
与えるために好ましい。しかし１／１６インチ（１．５
劫肋）あるいはそれ以下の長さを有する天然及び合成製
紙繊維を用いた混合物が最終製品に要求される特殊な性
質に基いて用いられて良い。使用される繊維の長さ及び
太さに加えて、シート材の成形に先立って分散体内に於
ける繊維濃度がけば形成を容易にすべく適当に制御され
なければならない。

一般法則としては、ゥェブ成形要素より製品を良好に除
去することを可能にする範囲でできるだけ低い繊維濃度
とされることが良好なけば形成のために最も好ましい。
従って、約０．０１％〜約１．０％の範囲の繊維濃度が
用いられて良く、更に好ましい範囲は約０．０５％〜０
．５％の範囲である。標準的実験室工程に於ては、約０
．２％の繊維濃度が濃度的に良好な結果を与えることが
見いだされている。大きな製紙機械に於ける濃度は勿論
機械の条件に従って変化して良い。

分散材の繊維濃度及び粘度は所要のけば効果を与えるべ
くゥェブ成形中に紙成形要素の下面に適用される真空度
に影響する。

真空がなくても適当な条件のもとに於て良好なけばが形
成されるが、装置の適当な流体動力学性を確保するため
に、繊維がウェブ成形ワイヤ上に沈着されるときウェブ
成形ワイヤの下側に約０．５インチ（１２．７肋）水銀
柱程度の軽い真空が与えられるのが好ましい。ある場合
には、水銀柱数ィンチ程度のより高い真空が加えられて
も良い。しかしこれらの変更は、分散媒体の繊維濃度及
び粘度によるばかりでなく、成形要素の表面滑らかさ、
孔の寸法、リップ形状、繊維の種類及び長さの如きその
他の要件にもよるものである。ウェブ及び板を横切って
適当な圧力差が形成される限り、ウェブの上表面に圧力
を加えることによって相当する効果が得られる。本発明
の技術を用いるとき考慮されるべき他の一つの要件は、
製造される材料の重さである。ここに記述される技術は
１平方ヤード（０．８３６〆）当たり約１／２オンス（
１４．１７ｇ）程度の低い重量にてけば付き製品を製造
することができる。しかしかかる軽い材料はこの技術に
関連するその他の要件に関し繊細な制御を行うことによ
ってのみ得られるものであり、多くの材料の基本的重さ
は１平方ヤード当たり１オンス（２８．３５ｇ）程度あ
るいはそれ以上である。けは付き構造の形成はウェブ成
形プロセスの最初に始められ、ゥェブ成形板の孔なし部
上に繊維が付着され装置の流体動力学作用により中間の
孔を経て引かれるにつれて形成されるウヱブの最初の部
分がレナばであると思われる。

ウェブが厚みを増すにつれてより多くの繊維が漏斗状の
けばあるいは東及びウェブ本体内の両者に沈着され、か
くして所要の基本重量及び強さに達するまで続けられる
。けばの漏斗状形状は自然のクッション効果によりその
可髭性、柔軟性に寄与するものであることが注目されよ
う。上述の如く、けばは糸状の外見を呈する必要はなく
、フランス結びに類似の球の如き葡萄の房状の外見を呈
するように密集されれば良いことが本発明の一つの特徴
である。

かかるウェブは引張り強度に関し１００％までの改良を
呈することが見し、出されている。この脹れあがったム
ナばは表面は第４図の写真に良く表わされている。この
図に於て、レナばは球状の葡萄の房状に明瞭に示されて
おり、明らかに柔軟性及び弾性を有することが示されて
いる。この密集したけば構造を形成する一つの方法が第
３図に示されている。

この技術に於ては、レナば付きウェブは成形要素から除
去されるに先立って成形要素の底面からノズル２６の如
き装置によって加えられる流体ジェットあるいは同様の
固化力によって処理される。スクリーン２８の如き菱当
てワイヤがウェブの頂部上に置かれ、板１０に対しウェ
ブが好ましからざる偏位を起こすことを阻止する。この
固化力は仇まの間のウェブ部が板によって覆われている
ので、レナばの部分にのみ適用される。この力は成形要
素の下面より上向きに作用される水又は空気の高速ジェ
ット流であって良い。裏当てスクリーンは密集したけば
をその個々の成形室内にその頂部に於て保持する傾向に
あり、ウェブは破壊を生ずるとなく孔あき板より容易に
除去される。もし必要なら、ウェブは板からの取外しに
先立ってあるし、はその後に又従来の要領により乾燥さ
れるに先立って、あるいはその後に追加の繊維柱形成処
理を施されて良い。

例えば、ウェブが坂上にあるときあるいはその除去に続
いて接着剤が液状あるいはスプレー状にてレナばにのみ
、あるし、はげばを有しない表面に適用されて良い。更
にウェブ内に含まれている熱活性繊維に対しては接着は
加熱によって与えられても良い。以上に述べた多くの要
件は好ましいけば構造を与えるために全て関連するもの
であるが、ある−般的な指針が与えられることが見し、
出された。

この点に関し、良く郭定された孔を有する滑らかな表面
を備えたゥヱブ成形要素と、ゥェブ成形要素からの良好
な離脱を行わせる低い繊維密度と、製品の要求にあった
細い繊維を用いるとき最も好ましい結果が得られること
が見出された。更に、より長い繊維はより長いけばを形
成するだけでなく、ひと固まりのけばに於けるクッショ
ン性と強度を増大することが見し、出された。更に、よ
り細い繊維はその長さに関係なく、より太い繊維よりも
より良好なけばを形成することが見し、出された。この
点に関し、前述の如く、より太い繊維は一般により大き
い孔を有する成形要素を必要とし、又細い繊維よりもよ
り高い粘性とより低い密度を必要とする。例えば、１．
的ｐｆの繊維はＩＸｐｓ（センチポワーズ）の粘度及び
約０．２％の繊維濃度にて許容し得るけばを与えるが、
これに相当する結果は１母ｐｆの繊維の場合には１５比
ｐｓの粘度にて０．１％の密度のときしか得られない。
孔あき板よりなる成形要素を用いることはウェブ材の両
側にけばを有するけば付きウェブの製造及びその他の修
正を容易にする。

第５図に示す如く、繊維分散液は複式送りとし、４２及
びボビン列４６からの麻布あるいは複数個の連続したフ
ィラメントを供給する二次中央送りシュート４４〜供給
されて良い。ヘッドボックス４０‘ま繊維及びフィラメ
ントを約０．５インチ（１２．７側）の厚みを有する孔
あき板状対向面５２を備えた一対の回転ドラム５０の間
の挟み領域４８へ排出する。これらのドラムは矢印にて
示された如く反対方向に同期して回転し、挟み領域４８
にては一体となって移動する。図示の如く、低真空サク
ションボックス５４がシステムの流体運動を助けるため
各ドラムに用いられて良い。このことに関し、水銀柱約
０．５インチの低真空を用いることにより良好な結果が
得られた。もし望むなら、高真空ボックス５６が分散媒
体の除去を助けるため調整可能に配置されたボックス５
４と組み合わせて用いられても良い。各ドラムの内部に
は真空ボックス５６に近接してドラムの孔あき表面から
げばが分離されるに先立ってレナばを集合させるための
流体ジェットノズル５８が設けられている。本発明がよ
り良く理解されるよう、以下に特殊な例をあげるが、こ
れは本発明を説明するためのものであり、本発明を限定
するためのものではないことを理解されたい。

例 １ 約０．５インチ（１２．７肋）厚みを有する多
孔性ウェブ成形板を備えたハンドシートモールドにてけ
ば付ウェブが作られた。

板はほぼ第２図及び第３図に示す如き円板であり、３−
７′８インチ（蛾．４豚）の直径を有する平らで且つ滑
らかな上面を備え、その周緑の無孔部の中に直径２−３
／４インチ（６９．９側）の孔あき領域が都定されてい
る。この孔あき領域に於ける孔は直径０．０６２５イン
チ（１．５９舷）であり、板の上面に対し直角に設けら
れてその厚み全長にわたって延びている。これらの孔は
千鳥列に配列されており、各孔はその周りの６個の近接
する孔から中心間距離にて０．０９インチ（２．３肋）
隔たっており、ウェブ成形面の１平方インチ当たり約１
２１個の孔があげられている。繊維分散液は１．９ｐｆ
の３／８インチ（９．５３側）長さを有するレーヨンス
テーブルを約ＩＺｐｓの粘性を有するポリアクリルアミ
ド（Ｓｅｐａｒａｎ ＡＰ−３０）の０．０４％水溶液
に分散させることにより準備された。重量にて０．２％
の繊維濃度を与えるべく充分な繊維が加えられた。水銀
柱０．５インチ（１２．７帆）の真空を用い、前記繊維
分散液より孔あき板上にてウェブが形成された。

ウェブは良好なけばを呈し、これらのけばは板の底部を
越えて延びず、板よりウェブを容易に除去することを許
した。ウェブは５オンス／ャード２（１６９ｇ／〆）の
基本重量を有した。上記のプロセスは繊維濃度が０．１
％に低減されるまで良好な結果をもって繰り返された。
排水中真空は用いられなかった。しかし水銀柱３インチ
（７６．２肌）の真空と組み合わされて粘性が４母ｐｓ
に増大したとき、多くの繊維に於て殆どゥヱブを形成す
ることなく繊維は板を通って引かれる結果となつた。例
０ 例１のプロセスが繰り返されたが、この場合、繊
維分散液は３′４インチ（１９．１柳）の長さを有する
１幻ｐｆのポリエステルステーブを約４０比ｐｓの粘度
を有するポリアクリルアミド（ＳｅｐａｒａｎＡＰ−３
０）の０．３２％水溶液に分散させることにより準備さ
れた。

繊維密度は重量パーセントにて０．１であった。水銀柱
７一１／２インチ（１９０．５帆）の真空が用いられ、
得られたウヱブは良好なけば特性を呈し、けばは板より
下まで延びていたにも拘らず、けば間のもつれは生じな
かった。ウェブの基本重量は７．５オンス／ャード２（
２５婆ノで）であった。このプロセスが繰り返されたが
、この場合、繊維分散液はポリエステルステープル７０
％とＷｅｙｅｒｈａ船ｅｒＳＧ クラフトウッドパルプ
３０％の混合物から準備された。

この結果、得られたウェブは基本重量７．５オンス／ャ
ード２ であり、同じく良好なけば特性を呈した。例
ｍ 例１のプロセスが同じウェブ成形板を用いて繰り返
されたが、繊維分散液は１／２インチ（１２．７側）の
長さを有する１．Ｗｐｆレーヨンステープルから準備さ
れ、分散媒体は約２２比ｐｓの粘度を有するポリアクリ
ルアミドの０．２７％水溶液でつた。

繊維密度は０．１重量パーセントであった。水銀柱７−
１′２インチ（１９０．１肋）の真空を用い、ウヱブは
基本重量１０オンスノャード２（３３滋ノ力）にて形成
された。ウェブは高度のけば特性を有し、優れた嵩張り
性と肌触りを与えた。このけば付きウェブはそのけばが
より全体的に形成され且つ良好に郭定されている点に於
て例１のウェプより幾分優れていた。例 Ｗ 例１のプ
ロセスが繰り返されたが、成形要素よりゥェブを除去し
た後、ウェブはそのけばを有しない側にて０．１５％ア
クリルポリマーラテックス溶液によりスプレー処理され
た。

使用されたラテツクスエマルジヨンはユニオンカー／ゞ
イドカンパニーよりＵＣＡＲ８７４なる商品名にて販売
されているアミドクロスリンクカルボキシレイテツドェ
チールアクリレートであった。このラテツクスをウェブ
上にスプレーした後、それは乾燥され、約２７００Ｆ（
１３２０）にて蒸気加熱されたドラム乾燥機上に硬化さ
れた。ウェブに加えられたラテックスの量は乾燥した繊
維重量に対し約５％であった。ムナばを形成する繊維は
ウェブの坂上の本体あるいは基部内に植え付けられてい
るので、けばはより確実に植え付けられ、一方けばの部
分は柔らかさを保持していた。例 Ｖ 例１のプロセス
が繰り返されたが、この場合、繊維濃度は０．０５重量
パーセントに維持され、水銀柱１インチ（２５．４肌）
の真空が用いられた。

６．５オンス／ャード２（２２０ｇ／れ）の基本重量を
有する六つのウェブがこの方法により作られ、そのうち
三つは成形板上にて逆流処理によろけばの集合を行なわ
れた。

直径０．０２３インチ（０．５８４肌）、圧力８蛇ｓｉ
ｇ（５．６ｋ９／地）にて約１００フイ‐ト／秒（３０
．５ｍ／秒）の速度を有する水ジェットが成形板の下面
に当てられた。各孔について１５回のジェットが当てら
れ、ウェブは板より容易に除去され、乾燥された。六つ
のゥェブの各々より１インチ幅の帯を切り取り、Ｓｃｏ
比ＴｅｎｓｉｌｅＴｅｓｔｅｒＭｏｄｅｌＸ５ を用い
て強度試験を行われた。三つの処理されないウェブは平
均乾燥引張強度１４８グラムノィンチを呈し、一方、集
合されたけばを有するゥェブは平均乾燥引張り強さ３２
３グラムノィンチを呈した。これよりけばを集合させる
ことによりウェブの引張り強度が著しく増大されること
が解る。例 の 例Ｖのプロセスが繰り返されたが、こ
の場合、分散液の繊維濃度は０．０５重量パーセントで
あり、水銀柱１インチ（２５．４肋）の真空が最初ウェ
ブを成形するとき用いられた。

けばをフランス給びに類似の球状の固まりに集合させる
ことが低圧則ち４蛇ｓｉｇ（２．８ｋ９／地）にて０．
０１５インチ（０．３８側）の流体ジェットを各孔に対
し１５回通過させることにより達成された。４倣ｓｉｇ
なる圧力は約５０〜６０フィート／秒（１５〜Ｉｓｍ／
秒）のジェット速度を与えた。

例 肌 １００％のクラフトラッド繊維パルプを０．１
箱重量パーセントの繊維濃度にて水中に分散させて繊維
分散液が準備された。

この分散液が例１に記述した板を備えたハンドシートモ
ールドへ供給された。水銀柱５インチ（１２７側）の真
空を用いて基本重量４．５オンスノャード２（１５２ｇ
／で）を有するウェブがその全面にわたって良好な仇ざ
を呈する状態にて作られた。このプロセスが繰り返され
たが、この場合、板は０．０３１２インチ（０．７６肋
）の厚みを有し、直径０・１２５インチ（３．１８脚）
の孔が千鳥状に一様に隔層された板によって置き換えら
れた。

これらの孔の中心間距離は０．１８８インチ（４．７８
柵）であった。けば付きウヱブが得られたが孔の寸法と
繊維の寸法との関係に塞きかなりの繊維損失が生じた。
例 畑 例１のプロセスが繰り返されたが、この場合、
繊維分散液はＷｅｙｅｒｈａｕＳｅｒＷクラフトウッド
パルプ５０％と３／１６インチ（４．７６帆）の長さを
有する１．幻ｐｆレーヨン５０％とから準備された。

分散媒体は約４比ｐｓの粘度を有するボリアクリルアミ
ド（ＳｅｐａｒａｎＡＰ−３０）の０．１１％水溶液で
あった。繊維濃度は０．１重量パーセントであった。水
銀柱７−１／２インチ（１９１肋）の真空を用いて充分
にけばを有するゥェブが基本重量３．５オンス／ャード
２（１２９ｇ／力）にて得られた。例 ば 両平面にレ
ナばを有するウェブが垂直方向に隔層されて実質的に平
行に配置され、その間に狭い空隙を与える如く構成され
た一対の孔あき板を用いて形成された。

これらの板に設けられた孔は例１に於て使用された板に
設けられた孔と実質的に同じであった。二つの板は垂直
方向に約２インチ（５０．８肋）の広がりを有し、底部
に於ては約０．０６２５インチ（１．５物舷）の隙間を
、又頂部に於ては０．０９４インチ（２．３８側）の隙
間を有するように隔遣された。分散液は長さ１／２イン
チ（１２．７帆）の１．母ｐｆのレーヨンステープルを
約２３ｐｓの粘度を有するポリアクリルアミド（Ｓｅｐ
ａｒａｎＡＰ−３０）の０．０７％水溶液に分散させる
ことにより準備された。

繊維密度は重量パーセントにて０．１であった。この繊
維分散液が前記坂間の隙間へ供給され、粘度媒体は板を
通って吸引され、繊維が横方向に捕促され又孔内へ延び
る状態が得られた。各板の外側に水銀柱７−１／２イン
チ（１９１側）の真空が作用され得られたウェブは良好
なけばを呈したが層分離を生ずる傾向にあった。このプ
ロセスがゥェブに於ける行動的一体性を促進すべく溶融
可能な挿入物を用いて繰り返された。

使用されたプラスチック溶融物はハーキユリーズケミカ
ルカンパニーによって販売されている“Ｄｅｌｎｅｒと
して知られる構造のものである。この結果、得られたウ
ェブは熱と圧力のもとに溶融され、レナばに悪影響を与
えることなく又レナばによって与えられる高度の嵩張り
性及び柔らかさを損うことなく挿入体との完全な一体化
が得られた。ウェブは圧力２蛇ｓｉｇ（１．４ｋ９／の
）のもとで加熱されたジョーを用いて３５００Ｆ（１７
７００）にて６秒間溶融され５オンス／ャード２（１７
０ｇ／の）の基本重量を呈た。例 × 例１のプロセス
によったが、この場合、繊維分散液は長さ３／４インチ
（１９．１岬）の１．母ｐｆレーヨンステープルを約１
７母ｐｓの粘度を有するポリアクリルアミド（Ｓｅｐａ
ｒａｎＡＰ−３０）の０．２４％水溶液に分散させるこ
とにより準備された。

繊維濃度は０．１重量パーセントであった。ウェブ成形
板を横切る圧力差は板の底部に真空を作用させる代わり
に板の上方に空気を与えることにより発生された。使用
された空気圧は３．７ｐｓｉｇ（０．２６ｋ９′地）で
あり、これは水銀柱７−１／２インチ（１９１肌）の真
空に相当する。得られたゥェブはその全面について良好
なけばを呈した。我々の先の出願に於て記述されている
如く、けばを有する非織ゥェブ材は種々の使い捨て品の
製造に特に適している。

これらの用途の中には、洗濯用クロス、拭取りクロスタ
オル、化粧用拭取り紙、オシメカバー、衛生ナプキン、
ブルランケット、ティッシュクロス、包帯、ドレッシン
グその他の医療用材料、理髪店の百バンド、ヘッドレス
ト、ダストコレクタ、フェルト、ダストクロス、モップ
、あらゆる種類の拭取り用クロスだけでなく、使い捨て
水着、ジャケット、外科用マスク、使い捨てキャップ、
工業用又化粧用クロス及びクロス用挿入層を有する新規
なクロスが含まれる。このけば付きウヱブ材は使い捨て
艇掛け、トイレカバー、プレースマット、顔拭きティッ
シュ、使い捨てオムッ、カーペット裏当て、半耐久性ラ
グ、壁紙、建築用断熱材を含む断熱材、産科用シーツ、
スリーピングバックライナー、ベッドパッドライナー及
びカバー、包装紙、繊維製の柔軟な粗製の被覆材として
も有利に用いられる。このゥェブ材は空気又は流体に対
するフィルタ材、例えばコーヒーフィルタあるいはテイ
ーバツクとしても用いられ、又適当に処理されるときは
種々の物品の被覆基質として構成比較に対する基質ある
いはバックラム挿入体に対する代用品として用いられる
。層状構造は本発明による非織ウェプ材からも形成され
、これらのうちにはプラスチックフィルムの補強のため
の層、層状紙、軽量ディフューザ、ランプの傘あるいは
装飾的障子紙黍体、伸張性バックあるいはサックに用い
られる材料あるいは家具、自動車等の内装品としての用
途が含まれている。以上に掲げた用途はかなり詳細にわ
たっているが、しかし本発明により作られる材料の多能
性を単に例示するにすぎないものである。本発明の範囲
内にて種々の修生及び変更が可能であることは当業者に
とって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による新規にして且つ改良されたゥェブ
材の製造に用いられる一般的工程を示す流れ線図である
。 第２図は本発明に従って用し、られるハンドシートモー
ルドのためのウェブ成形板の斜視図である。第３図は第
２図の線３−３によるウェブ成形板の断面図であり、そ
の上に形成されたけば付きウェブ及び本発明の一つの局
面に従って使用される集合用ジェット及び裏支持スクリ
ーンを示す。第４図は本発明によるゥェブ材の表面を５
倍に拡大して示す写真である。第５図は両面にけばを有
するゥェブ材の製造に用いられる本発明の特徴を備えた
機械の概略図である。 １０〜ウェブ成形要素、１２〜縁部、１４〜成形領域、
１８〜頂面、２０〜底面、２６〜ノズル、２８〜スクリ
ーン、４０〜ヘッドボックス、４２〜複式送りとい、４
４〜中央送りシュート、４６〜ボビン、４８〜挟み部、
５０〜ドラム、５２〜ドラムの対向面、６４〜真空サク
ションボックス、５６〜真空ボックス、５８〜流体ジェ
ットノズル。 バンＧ／ 力７Ｇ．２ ‘ンＧ−Ｊ 打７Ｇ．〆 ‘ン○．夕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 滑らかな繊維集合面と前記繊維集合面に開口する多
   数の管状孔を有する板状繊維集要素を準備し、液体媒体
   中に分散された短繊維を含む繊維分散液を準備してこれ
   を前記繊維集合面上に与えて該繊維分散液中の繊維を前
   記繊維集合面上に沈積せしめると同時に前記管状孔にそ
   の前記繊維集合面に開口する一端より隔つた他端より真
   空を作用させて前記繊維分散液の一部を前記管状孔内へ
   流入せしめることにより該繊維分散液中の繊維の一部を
   前記管状孔内へ導入し、これによつて前記短繊維の一部
   をその一端部が前記繊維集合面上に形成された布部内に
   あり他端部が前記管状孔内に形成された繊維の束内にあ
   るように配列せしめてけば付き非織布を製造する方法。