JPS6221894B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良された高圧液体処理による筋斑の
ない不織布シートの製造方法に関する。

高圧液体流処理技術は一般に高圧水流により繊
維同志を交絡させシート強力を向上せしめるこ
と、及び編織物あるいは不織布の繊維間間隙に他
の繊維群を貫通あるいは交絡せしめることがその
主目的であるが、その優れた効果と経済的に安価
なこととあいまつて不織布の形成のみならず各種
シート状物の仕上げ処理等に巾広く利用されてい
る。高圧液体流としては、例えば一定ピツチで配
列した多数の微細なノズル孔より高圧液体を噴射
することにより得られる液体柱状流、あるいはス
プレーノズルから得られる液体扇形流等が用いら
れるが、不織布シートを得ようとする場合は交絡
効果の大きい液体柱状流が一般に使用される。し
かしながら、一定ピツチで配列された多数孔ノズ
ルを固定し、被処理シートを一定の速度で移動さ
せながら高圧液体処理を行うと、ノズルの軌跡が
平行な直線群としてそのまま被処理体に描かれ、
いわゆる縦筋斑が生じ、著しく品質の劣つた不織
布シートしか得られない。

この問題を解決するためにノズルをシートの進
行方向と直角方向に振動させる方法が考えられ
る。ノズルをシートの進行方向と直角方向に振動
させる方法はすでにいくつか提案されているが、
これらはシートに生ずる筋斑を解消することを目
的としたものではなく、逆に模様を付与する効果
を狙つたもので、ノズルの振動条件を明記した提
案は未だに全くなされていない。

本発明者らはかかる現状に鑑み、ノズルの振動
条件を種々変更して実験を繰り返したところ、ノ
ズルを振動させてもその振動条件によつてはかえ
つて筋斑が強調されることがわかり、筋斑の生じ
ない高圧液体柱状流処理方法について鋭意検討を
進めた結果本発明に到達したものであつて、その
発明の要旨とするところは、多数の微細なノズル
孔が進行速度Vm／分で進行するシート状物の巾
方向にピツチ巾Ｐmmで配列されたノズル孔列をノ
ズル孔列の間隔がシート状物の進行方向に対して
ｌ（mm）となるようにＮ列等間隔に配列してなる
高圧液体柱状流噴射ノズルを、次式（）、（）
を満足する条件下で、被処理シート状物の進行方
向と直角方向に単振動せしめながら高圧液体柱状
流を被処理シート状物に噴射せしめることを特徴
とする筋斑のない不織布シートの製造方法にあ
る。

２π・ｌ・ｎ／１０００Ｖ＝２π／Ｎ＋2mπ……（
） 2a≧Ｐ ………（） 但し、式中 π：円周率 ａ：ノズル振動振巾（mm） ｎ：ノズルの振動数（サイクル／分） Ｐ：被処理シート状物の巾方向のノズル孔ピツ
チ（mm） ｌ：被処理シート状物の進行方向に対するノズ
ル孔列間隔（mm） Ｎ：ノズル孔列数で２以上の整数 ｍ：０又は正の整数 Ｖ：被処理シート状物の進行速度（ｍ／分） 本発明は高圧液体流処理、特に高圧液体柱状流
処理で被処理体に残されるノズル軌跡を、ノズル
の振動条件とノズルの配列数、配列間隔及び被処
理体の進行速度と関連づけて特定化したもので、
本発明の方法を用いればノズル軌跡の重なり合い
により生ずる規則的な縦筋及び横筋を有していな
い実質的に無地の不織布シートを得ることができ
る。

よく知られているように一定速度Ｖ（ｍ／分）
で進行するベルトコンベア上に被処理シート状物
をのせ、一個のノズルをこの進行方向と直角方向
に振巾ａ（mm）、振動数ｎ（サイクル／分）で単
振動させると被処理体に残るノズル軌跡は被処理
シート状物の巾方向の座標をｙ、進行方向の座標
をｘとする次式(イ)で示される正弦曲線となる。

ｙ＝ａ・sin（２ｎπ／１０００Ｖｘ＋θ） ……(イ) ここに、θは位相差を示す。

今、間隔Ｐ（mm）で多数個のノズル孔を一列に
配列した高圧液体柱状流噴射ノズルを振動させる
と、処理シート状物には第１図に示す如きノズル
軌跡が生じ、この軌跡の山の部分は白つぽく、谷
の部分は黒つぽく見える、いわゆる横筋斑にな
る。次に前述の高圧液体柱状流噴射ノズルを２本
使用し、それらのノズル軌跡の位相差がπ／４ず
れるように処理すると第２図に示した如く２本の
該ノズルのノズル軌跡の山の重なり部が多数生
じ、この部分は白つぽさが更に強調され、谷の部
分は黒つぽさが更に強調されてシート状物には強
固な横筋斑が形成される。

ところが、本発明者らは種々検討を重ねた結
果、複数のノズル孔列により描かれるノズル軌跡
の位相差及びノズル孔ピツチＰと振動振巾ａの関
係を特定化すれば処理シートに形成されるノズル
軌跡の山と谷の部分の重なり合いがランダマイズ
され、実質的に白つぽい部分及び黒つぽい部分が
目立たない、縦筋斑及び横筋斑のない不織布シー
トが得られることを見出し本発明を完成した。

シートの進行方向に間隔ｌ（mm）で配列した複
数のノズル孔列をシートの幅方向に同時に振動せ
しめながら高圧液体を連続的にシート状物に噴射
処理する場合、隣り合うノズル列により生ずるノ
ズル軌跡の位相差θは、シート状物の進行速度を
Ｖ、ノズルの振動数をｎとすると θ＝２π・ｌ・ｎ／１０００Ｖ ……(ロ) で表されるが、本発明においては（）式を満足
するようにシート状物に高圧液体を噴射せしめる
ので、複数のノズル孔列を用いても隣合うノズル
列により生ずるノズル軌跡の位相差は全て等しく
なり、ノズル軌跡の重なりが均一化され、実質的
に横筋斑を生じない不織布シートと成し得たので
ある。上述の位相差は２πの整数倍ずれても原理
的には全く同一のノズル軌跡となるので、（）
式のｍの値は正の整数であればいかなる値を選ん
でも良いわけであるが、実際にはｍの値が大きく
なるとｌ、ｎ、Ｖの値のわずかな変動でノズル軌
跡の位相差が大きく変動することになるので、ｍ
の値としては０または１とするのがコントロール
性の点から好ましい。

また本発明で使用する噴射ノズルの振動振巾ａ
はシート巾方向のノズル孔間隔Ｐに対して式
（）を満足せしめることが必要である。式
（）を満足しない条件、すなわち振動振巾ａの
２倍がノズルピツチＰより小さい時は、隣合うノ
ズル軌跡の重なり合いが無くなる為、縦筋斑を生
ずる。それ故本発明においては使用するノズルの
シート巾方向の間隔Ｐとノズルの振巾ａとの関係
を式（）の条件を満足せしめることが必要とな
るのである。

ノズル孔間隔Ｐの値はいくらでもあつても式
（）を満足する振巾ａの値で処理すれば筋斑が
生じることはないが、ノズル孔間隔が広すぎると
交絡効果が不十分となる為、Ｐの値は0.5〜10mm
の範囲が好ましい。

本発明にはノズル孔列として２列以上好ましく
は３列必要であるが、これ以上にノズル孔列数を
増やすのは設備が複雑になり経済的でない。尚、
高圧液体柱状流処理を何回も繰り返し行う場合は
一番最後の処理時の軌跡が最も強く残り易いの
で、一番最後に最も高い圧力で本発明の方法を用
いれば良く、全ての処理を本発明の条件で行う必
要はない。

本発明に用いるノズルとしてはノズル孔が一定
ピツチで一列配列された一列ノズルを複数本使用
しても良いが、第４図に示したように、複数のノ
ズル列を有するノズルシートをノズルホルダーに
装着した形式のノズルを用いると、一本のノズル
を振動させるだけでよいので、ノズル軌跡の位相
差を容易に制御できる。第３図は式（）及び
（）を満足する条件としてｌ＝3.0mm、Ｐ＝2.8
mmの３列ノズルを用い、ｎ＝250サイクル／分、
Ｖ＝2.25m／分、ａ＝2.8mmで高圧液体柱状流処理
した場合の処理シート状物上に残留するノズル軌
跡を示したものである。第３図は第１図、第２図
に比較し、筋斑の目立たないことがよく理解でき
る。

処理シート状物はそのままその目的とする用途
に供してもよいが、起毛処理を行つてやると、こ
の効果は一層顕著になる。すなわち第２図の如き
軌跡を有する処理シートは起毛してもその横筋斑
は消えず、そのままシート欠点として残るのに対
して第３図の如き軌跡を有する処理シートは公知
の起毛処理により簡単にその軌跡が消えて完全に
無地化される。

本発明でいう高圧液体柱状流処理とは、被処理
シート状物を実質的に表面平滑な支持部材上に載
せ、５Kg/cm²Ｇ以上の圧力で噴射される液体柱状
流を作用させることによつて行われる。被処理シ
ート状物を載せる支持部材としては、支持部材の
模様が処理シート状物に形成されることなく、し
かも噴射された液体が速やかに除かれるようなも
のであれば何でもよく、その具体例としては40メ
ツシユ以上の金網、40メツシユ以上のプラスチツ
クネツト、直径５cm以上の金属ロール及びゴムロ
ール等を挙げることができる。ロール上で連続的
に高圧液体柱状流処理を行う場合は、40メツシユ
以上のネツトコンベア上に被処理シート状物を載
せ、これを上記ロール上に導き、そこで処理する
といつた方法が実際には用いられる。

使用する液体は処理される繊維の溶剤以外なら
いずれの液体でもよいが、水又は温水が取扱の容
易さの点で好適である。さらに、水又は温水中に
少量の高分子添加剤を入れ、トムズ効果による交
絡処理効果を上げることができる。高分子添加剤
としてはポリエチレンオキシド、ポリアクリルア
ミド等を数十〜数百ppmの添加量で用いられ
る。

ノズルの孔径は0.06〜1.0mm、望ましくは0.1〜
2.0mmで、又ノズル孔と被処理シートとの距離は
１〜20cmが適当である。

本発明の高圧液体柱状流処理方法は実質的に模
様のない無地の製品が必要な分野において特にそ
の効果が著しく有用である。その具体例として
は、本発明者らが先に特願昭51−82660号明細
書、特願昭52−35777号明細書等で提案したスエ
ード調シート状物を得ようとする場合への応用を
挙げることができる。

以上説明してきたように、本発明の高圧液体柱
状流処理方法は従来の欠点、すなわちノズル軌跡
が筋斑として残り製品品質を著しく低下させると
いう欠点を改良したという点において、又その応
用分野の拡大が可能になつたということとあいま
つて、工業的意義は極めて大きい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、実施例により本発明が制限されるもので
はない。

実施例 １ アクリロニトリル93重量％、アクリル酸メチル
７重量％からなる0.1デニールのアクリル繊維を
3.5mmにカツトし、水中で叩解した後常法に従つ
て抄造して目付50g/m²のウエブを形成した。一
方、潜在収縮率30％（沸とう水中）の80d／36fの
ポリエステルフイラメントを用いて150cm／
540loopsのシングルジヤージを編成した。この編
地上に、上記アクリル繊維ウエブを積層して60メ
ツシユのプラスチツクネツト上に載置して、ウエ
ブ側から孔径0.15mmφ、ピツチ１mmの一列ノズル
を用いて15Kg/cm²Ｇの圧力で水柱状流を噴射（ノ
ズル振動なし）し、引き続き直径0.1mm、ａ＝2.8
mm、Ｐ＝2.8mm、ｌ＝3.0mm、Ｎ＝３のノズル（第
４図）を用いてｎ＝250サイクル／分、Ｖ＝
2.25m／分、水柱状流噴射圧力＝40Kg/cm²Ｇで処
理した所第３図に示された如き軌跡が得られた。
これを100℃の熱水中で収縮させ、乾燥した後、
常法に従つて起毛したところ、まつたく無地のス
エード調皮革が得られた。

比較例 １ 実施例１において、ノズルとして直径0.1mm、
Ｐ＝１mmの１列ノズルをｌ＝452mmとなるよう２
本並べて使用し、且ついずれもｎ＝250サイク
ル／分、ａ＝1.4mmで振動させる以外は同じ条件
で処理したところ、第２図に示したような横スジ
が生じた。その後収縮、乾燥させ、次いで起毛し
ても横スジが消えず、製品欠点として残つた。

実施例 ２ 市販の起毛織物の起毛側から第４図の３列ノズ
ルを用い、圧力を50Kg/cm²Ｇとする以外は実施例
１と同じ条件で処理したところ、第３図の如き軌
跡を有する起毛された繊維が裏面まで打ちこまれ
た極めて興味のある風合のものが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は処理シート状物面上に残され
たノズル孔の各種軌跡を示す参考部分平面図、第
４図は本発明で使用するノズルの一例を示す部分
平面図で、第１図〜第３図において矢印はシート
状物の進行方向を示し、第４図において１はノズ
ル孔を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の微細なノズル孔が進行速度Vm／分で
   進行するシート状物の巾方向にピツチ巾Ｐmmで配
   列されたノズル孔列をノズル孔列の間隔がシート
   状物の進行方向に対してｌ（mm）となるようＮ列
   等間隔に配列してなる高圧液体柱状流噴射ノズル
   を、次式（）、（）を満足する条件下で、被処
   理シート状物の進行方向と直角方向に単振動せし
   めながら高圧液体柱状流を被処理シート状物に噴
   射せしめることを特徴とする筋斑のない不織布シ
   ートの製造方法。 ２π・ｌ・ｎ／１０００Ｖ＝２π／Ｎ＋2mπ……（
   ） 2a≧Ｐ ……（） 但し式中： π：円周率 ａ：ノズルの振動振幅（mm） ｎ：ノズルの振動数（サイクル／分） Ｐ：被処理シート状物の巾方向のノズル孔ピツ
   チ（mm） ｌ：被処理シート状物の進行方向に対するノズ
   ル孔列間隔（mm） Ｎ：ノズル孔列数で２以上の整数 ｍ：０または正の整数 Ｖ：被処理シート状物の進行速度（ｍ／分）