JPS61102466A - 筒状繊維成型体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カートリッジフィルター、水中油粗粒化材、
散気筒等に使用する６ζ適し、熱融着性繊維の融着によ
り安定化された筒状繊維成型体の製造方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

筒状繊維成型体の製造方法に関しては、従来、（１）外
筒と内筒とを同心円状に組合せた型枠の該内外筒間隙内
に熱融着性繊維よりなるウェブを充填したのち型枠と共
に該熱融着性繊維の融着温度に加熱し、次いで冷却して
型枠から成型体を取り出す方法。（特開昭５０−１３２
２６５号公報参照〕＋２１　　予め融着温度に加熱した
熱融着性繊維含有繊維集合層を巻き芯に巻き取ったのち
冷却し、巻き芯を抜き取って成型体を得る方法。（特公
昭５６−４３１３９号公報参照） が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記（１１項による方法においては、加
熱前の繊維集合体（ウェブ）は嵩高性と弾性に富んでい
るたぬ繊維集合体を型枠内に高密度となるよう充填する
にはエヤーコンプレッサーの利用等特別の工夫を要し１
更に長尺の筒状型枠内への充填は著しく困難であり、そ
の上、型枠の内部に位置する繊維集合体を融着温度に達
せしめるに長崎間を要するため、生産能率が低いという
難点かある。また上記（２）項による方法は、生産能率
面において有利であるが、巻き芯への巻き取り前に繊維
集合層をその融着温度に達するまで高温に予熱しなけれ
ばならず、自己保持性に乏しい不安定な繊維集合層が高
温雰囲気に曝されている間に熱収縮が発生し、所定の品
質の筒状成型体を得るための工程管理が難かしい。

本発明は上記した巻き取り方式による工程管理の煩しさ
、即ち、予熱にもとづく繊維集合体の熱収縮により発生
する幅縮み、波打ち、密度斑の抑制制御の煩しさがなく
、簡単な設備によって良品質の筒状繊維成型体を高能率
に得ることができる製造方法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、巻き芯に向って供給される繊維集合体を、巻
き芯Ｃどよる巻き取り位置の直前において熱融着性繊維
の融着温度に加熱処理し、その状態で直ちに巻き取って
先に巻き芯上に巻き付けられている繊維集合体の固着層
面ｆこ対して順次融着せしめるようになしたものであっ
て、熱融着性繊維を含有する一定幅の繊維集合体を、表
面温度が該熱融着性繊維の融点未満でかつ融点−２０℃
よりも高い温度に設定された低温ローラの周面上に供給
して該周面の回転に伴って移動させ、次いで該低温ロー
ラの周面上に配され表面温度か上記熱融着性繊維の融点
以上の温度に設定された高温ローラでもって上記繊維集
合体を線圧３　Ｋ９　／２以上に加圧りながら加熱処理
し、続いてこの加熱処理直後の繊維集合体を該高温ロー
ラの該繊維集合体の移送側において上記低温ローラの周
面上Ｃζ向って線圧ｕ、１に９１０ｎより大きい荷重で
加圧されて回転する巻き芯に連続的に巻き取って所定外
径となしたのち冷却し、巻き芯を抜き取ることを特徴と
する筒状繊維成型体となすものである。

繊維集合体としてはステープルを用いたカードウェッブ
、ランダムウェッブ等が好適であるが、連続繊維束を開
繊して得られるウェッブ、あるいは繊維ウェッブをステ
ッチボンドした繊維集合体も使用可能である。

繊維集合体を構成する熱融着性繊維としてはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、塩化
ビニル、酢酸ビニル共重合体等より得られる単一成分系
の熱可塑性合成繊維又は融点の異なる二種もしくは三種
以上の合成重合体成分よりなる熱融着性複合繊維が挙げ
られる。そして該熱融着性複合繊維の例と（では低融点
成分／高融点成分が、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、エチレン
酢酸ビニル共重合体／ポリプロピレン、ポリプロピレン
／ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン／ポリエ
チレンテレフタレート、ナイロン６／ナイロン６６、エ
チレンテレフタレート共重合体／ポリエチレンテレフタ
レート等の組み合せよりなり、断面構造が背腹型又は低
融点成分を鞘成分とする芯鞘型の複合繊維が挙げられる
。

本発明において熱融着性繊維の融点とは該繊維が複合繊
維である場合には低融点成分の融点を指し、この熱融着
性繊維の単繊維繊度が１〜２０デニ一ル程度であり、繊
維長が３０−１００Ｍ程度のステープル繊維が好ましい
が、前述の通り連続繊維も使用可能である。そしてこれ
らの熱融着性繊維は、該繊維は単独で使用してもよいが
他の適当な合成繊維、再生繊維又は天然繊維を該繊維即
ち熱融着性繊維と混合して使用してもよい。但し該熱融
着性繊維と混用される繊維は熱融着性繊維の溶融する温
度では分解、熱収縮、軟化、溶融等を生じないものを用
いる必要がある。また繊維集合体中には熱融着性繊維を
少なくとも３０％含臀せしめることが必要で、さもなけ
れば形態及び構造の安定化した筒状繊維成型体を得るこ
とか内作となる。

使用するｙｔ維集合体の目付は２０〜１００Ｐ／ｍ”の
範囲が適当であり、目付が余りに小さい、ｌ！ｌ−繊維
集合体は破断を生じ易く成型体の連続生産は内情である
Ｌ１逆に目付か余りに大であると熱ローラによる加熱が
不充分となり易いため繊維集合体の移送速度を低くせざ
るを得なくなり巻き取り位置に達するまでに融着繊維の
接着力の低下を招くことになる。

以下本発明による筒状繊維成型体の製造方法を図面Ｉと
もとづいて説明すると、ｆｉｌは予め定められた周速で
もって矢印方向に回転する低温ローラ、（２１は該低温
ロール（１）と同周速でもって矢印方向に回転する高温
ローラ、（３１は該低温ローラ（１）の下周面を被覆し
、端部ローラｆ４１　＋５１間に張設され数本のガイド
ローラ＋６１　＋６１によって走行面が１Ａ離されて該
低温ローラ（１）の周速と同等の表面速度でもって回動
するエンドレスベルト、そして（７）は巻き芯を示して
いる。そして上記した高温ローラ（２）は上記低温ロー
ラ（１）の斜め上方に配置され、上記巻き芯は該低温ロ
ーラ（１）の上部に配置されていて、熱融着性繊維を含
む繊維集合体（８）は、端部ローラ（４）側から低温ロ
ーラ（１）とエンドレスベルト（３１間に供給され、低
温ローラ（１）の下周面を通って高温ローラｔ２１側に
導かれ、高温υ−ラ（２）によって加熱処理された後直
ちに巻き芯（７）に巻き取られるようになっている。

上記した低温ローラ（１）の表面温度は繊維集合体（８
）の熱融着性繊維の融点未満であり融点−２０℃以上に
、また高温ローラ（２）の表面温度は上記熱融着性繊維
の融点以上に設定され、端部ローラ（４）の部分からエ
ンドレスベルト（３）と低温ローラ（１）との間に導き
入れられた繊維集合体（８）は、該エンドレスベルト（
３）の張力により低温ローラ（１）側へ押圧されながら
高温ローラ（２１に向って移動する間に、該繊維集合体
（８）は該繊維集合体（８）に含有している熱融着性繊
維の融点近くまで加熱昇温される。続いて端部ローラ（
５）の部分においてエンドレスベルト１３）の挾持作用
から開放された該繊維集合体（８）は高温ローラｔ２１
による加熱作用を受け、該繊維集合体（８）の熱融着性
繊維が゛溶融・され、該繊維集合体（８）が先に巻き芯
（７）に巻き取られている繊維集合体層の表面に融着可
能な状態とされる。繊維集合体（８）を融着可能な状態
となし、かつ所望の筒状繊維成型体を得るには上記した
高温ローラｔ２１を低温ローラ（１）に向ってｌＩ！極
的に加圧している状態を保持する必要があり、その圧力
は線圧にして３ｙ４／ａｍ以上を要する。繊維集合体を
かかる圧力でもって加熱圧縮することにより、厚さを減
じて高温ローラ（２１との直接接触面のみならず該繊維
集合体（８）の厚さ方向全体を短時間で効率よく昇温さ
せることができ、表裏面を共に融着可能な状態となり、
上記線圧が３Ｋｆ／ｌｘより小さい場合には、繊維集合
体（８）の圧縮力か不足し、熱伝達が緩慢となって短時
間に昇温することができず、表裏面が共に融着可能な状
態となすことが困難となって、繊維間に詔いて充分に融
着結合した筒状繊維成型体を得ることができない。

かくして高温ローラ（２＋を通過し、融着結合可能な状
態に加熱処理された繊維集合体（８Ａ）は数秒以内、望
ましくは１秒以内に巻き芯（７）に巻き取る。

この短時間後の巻き取りを達成するために、図示した如
く高温ローラ（２）は低温ローラ（１）の斜め上方に配
置され、巻き芯（７）を支持した巻き取り部は該高温ロ
ーラ１２１の後に近接して配置され、高温ローラ（２）
から離れた繊維集合体（８Ａ）は低温ローラｆｉ＋の回
転により直ちに巻き芯（７）の下方に移動されて巻き取
られ、既に巻き取られている繊維集合体層部（８Ｂ）上
に融着繊維の接着力によって順次接着されるようになっ
ている。そしてこの接着を的確に実施させるために、ま
た所望の゛硬さの筒状繊維成形体を得るために、該巻き
芯（７）には少なくとも線圧０．１ＫＰ／ｃ＋＊の荷重
が付与されている。この荷重の大きさは、繊維集合体の
厚さや製品となる成型体の要求空隙率などの要件を考慮
して設定されるものであるが、本発嬰方法によって良質
な筒状繊維成型体を得るにＧ１、低温ローラ（１）に指
向する線圧が０．１　ＫＳ’　／ａｍ以上必要であり、
この線圧か０．１ＫＳ’／個未満の場合には巻き取った
繊維集合体（８Ａ）の層間の結合が不充分となり、成型
体の層間剥離が生じ易くなる。

かくして巻き芯（７）に巻き取られた繊維集合体（８Ａ
）の巻き取り外径が所定の寸法に達すると、これを取り
除き、新たに巻き芯を配して巻き取りを継続する。そし
て取り除かれた巻き取り物は、放冷あるいは空冷によっ
て冷却した後巻き芯（７）を引き抜き、目的とする筒状
繊維成型体となり所定長に切断して製品となる。

上記した巻き芯（７）は金属製が好適であり、更にその
表面を耐熱性合成樹脂で被覆したものがより好ましい。

（−して繊維集合体の巻き取りに際しては、巻き芯をそ
の両端部において回転自在に支持して低温口、−ラ（１
）上に位置させるとともに、巻き芯の両端に直接あるい
は該巻き芯（７）の両端部のホルダー（図示せず）にそ
れぞれ線圧か０．１　Ｋ９／ｃｒｓ以上となるような荷
重を付与して使用される。

〔実施例〕

実施例１〜７　比較例１〜４ 高密度ポリエチレン（融点１３４℃）を鞘成分とし、ポ
リプロピレン（融点１６７℃）を芯成分とする鞘芯型複
合繊維（単繊維繊度６デニール、繊維長５１１１１１１
１）１００％よりなるカード−ウェブ（幅３７］、目付
４０９／ｍ）を低温ローラ（外径１５０ｍｍ、長さ５０
０＋ｍ、鋼鉄製クロムメッキ仕上げ）の周面上に供給し
、図示したごとくエンドレスベルトによって挾圧しなか
ら該低温ローラの約７周の間を移送したのち高温ローラ
（外径１５０ｍｍ、長さ５００開、鋼鉄製クロムメッキ
仕上げ）に導き、上記カードウェブを両ローラ間で圧縮
するとともに高温ローラによって加熱処理し、その約０
．５秒後に巻き芯（外径２５ｍ１長さ４００Ｉ＋ＩＩＩ
、真ちゅう製）に巻き取った。巻き芯はその両端部にお
いて回転自在にホルダーでもって回転自在に支持し、該
ホルダー上に交換可能な重錘を載置して該巻き芯を低温
ローラ側に圧接させている。このようにして圧縮されか
つ融着可能なシート状となったカードウェブ（繊維集合
体）を巻き芯に巻き取り、その巻き取り外径が７０ｍと
なった時点で巻き取りを停止して巻き芯と共にホルダー
から取り外し、巻き取り物を放冷後、巻き芯を抜き取り
、筒状の巻き取り物の両端を切断除去して長さ２５０票
、内径２５Ｍ１外径７０開の筒状繊維成型体を得た。

低温ローラおよび高温ローラのそれぞれの表面温度、高
温ローラの圧力（線圧）、巻き芯の低温ローラへの圧接
力（線圧）を得られた筒状繊維成型体の空隙率、外表面
の毛羽立ち、層間の安定性等と共に次表に示す。

払　１　永　白 上表において、比較例３の場合を除き繊維ウェブ（繊維
集合体）は低温ローラにも高温ローラにも溶融粘着する
ことなくスムースに巻き芯へ巻き取ることができた。

なお、上表における層間安定性とは、前記した成型体を
長手方向に切断し、手指で層状Ｉこ剥離し得る程度に応
じて下記のように評価した。

○印・・・・・・・・・・・・・・・剥離することが困
難△印・・・・・・・・・・・・・・・剥離することか
やや容易×印・・・・・・・・・・・・・・・剥離する
ことか容易本発明の実施例１〜７によって得られた成型
体は、いずれも多孔質で形態保持性に優れ、手で押圧し
た程度では変形を生じない程度であり、カートリッジフ
ィルター用として好適なものであった。

実施例８ 鞘成分か高密度ポリエチレン（融点１３４℃）であり、
芯成分がポリエチレンテレフタレート（融点２５２℃）
である鞘芯型複合繊維（単繊維織度３デニール、繊維長
６４　ｒａｎ　）　１００　％よりなるカードウェブ（
幅３７ｒｙｍ、目付４５１／ｍ”）を前記実施例同様ｌ
こ低温ローラ（外径１５０開、長さ５００ｍ５鋼鉄製ク
ロムメツキ仕上け、表面温度１３０℃）の周面上に供給
し、エンドレスベルトでもって侠持しながら該低温ロー
ラの約７周の間を移送したのち、高温ローラ（外径１５
０ｍ、長さ５００切、鋼鉄製クロムメッキ仕上げ、表面
温度１５０℃）に導き、上記カードウェブを線圧４．６
　Ｋ９　／ＣＭでもって加圧するとともに加熱処理し、
その約０．５秒後に巻き芯（前記実施例と同じ）番こ巻
き取った。（巻き８側の線圧は０．３ＫＳ’／Ｃ１１）
そして巻き取り外径が７０ｍとなった時点で巻き取り物
を取り外し、放冷後巻き芯を抜き取り、両端を切断除去
して長さ２５０ｒｍｓ内径２５ｍ、外径７０胴、ｆｉｌ
：３３４５Ｚ、空隙率６５．８％の筒状繊維成型体とな
した。

この成型体を水道水の鉄鎖除去用カートリッジフィルタ
ーとして使用し、成型体の外表面から中空部に向って通
水したところ、原水に認められた鉄錆は一週間後におい
ても沖過水１ζは認められなかった。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明方法は、熱融着性繊維を含有する一定
幅の繊維集合体を、表面温度か該熱融着性繊維の融点未
満でかつ融点−２０℃よりも高い温度に設定された低温
ローラの周面上に供給して該周面の回転に伴って移動さ
せ、次いで該低温ローラの周面上に配され表面温度か上
記熱融着性繊維の融点以上の温度に設定された高温ロー
ラでもって上記繊維集合体を線圧３　Ｋ９　／　ｏｎ以
上蟇こ加圧しなから加熱処理し、続いてこの加熱処理直
後の繊維集合体を該高温ローラの該繊維集合体の移送側
において上記低温ローラの周面上に向って線圧０．　Ｉ
Ｋ９　／　ｃｍよりも大きい荷重で加圧されて回転する
巻き芯に連続的に巻き取って所定外径となしたのち冷却
し、巻き芯を抜き取って筒状繊維成型体となすものであ
り、繊維集合体を低温ロールの周面上で予め熱融着性繊
維の融点以下の温度で加熱し、更にこの加熱された繊維
集合体を該融着性鵠維の融点以上の高温加熱処理が、低
温ローラと高温ローラとの間において加圧拘束されて行
なわれ、かくして重着可能な状態となった繊維集合体は
、融着性を維持した侭直ちに巻き芯に巻き取られること
になる。従って （１）　　熱融着性繊維の熱収縮ｆこよる繊維集合体の
極部的中縮み、波打ち等の発生が抑制され、高品質な繊
維成型体が得られる。

＋２１　　成型装置の構造が簡単となり、装置がコンパ
クトとなる。

（３）型枠を使用しないので繊維成型体の外径や長さを
自由１ζ設定できる。

（４）巻き芯交換の自動化が容易であり、連続生産が可
能となる。

＋５１　　層間か強固に融着され、従来のものに比へ、
空隙率か４５〜７０％程度の繊維成型体が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施態様を略示した側面図である。 （１）は低温ローラ、（２ｊは高温ローラ、（３）はエ
ンドレスベルト、（７）は巻き芯、（８）は線維集合体
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱融着性繊維を含有する一定幅の繊維集合体を、表面温
   度が該熱融着性繊維の融点未満でかつ融点−２０℃より
   も高い温度に設定された低温ローラの周面上に供給して
   該周面の回転に伴つて移動させ、次いで該低温ローラの
   周面上に配され表面温度が上記熱融着性繊維の融点以上
   の温度に設定された高温ローラでもつて上記繊維集合体
   を線圧３Ｋｇ／ｃｍ以上に加圧しながら加熱処理し、続
   いてこの加熱処理直後の繊維集合体を該高温ローラの該
   繊維集合体の移送側において上記低温ローラの周面上に
   向つて線圧０．１Ｋｇ／ｃｍより大きい荷重で加圧され
   て回転する巻き芯に連続的に巻き取つて所定外径となし
   たのち、冷却し、巻き芯を抜き取ることを特徴とする筒
   状繊維成型体の製造方法。