JPS6245345B2

JPS6245345B2 -

Info

Publication number: JPS6245345B2
Application number: JP53031107A
Authority: JP
Inventors: Masao Umezawa; Yasuichi Kodera; Koji Watanabe; Kazuyoshi Okamoto
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1987-09-25
Also published as: JPS54125792A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は不織布の製造方法に関する。更に詳し
くはニードルパンチによる高性能の不織布の製造
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、少なくとも１成分がポリスチレンである
分割可能な多成分系繊維を用いて人工スエード、
特殊起毛織編物、フイルター等を作ることは公知
である。かかる多成分系繊維は最終製品となるい
ずれか都合のよい時期にポリスチレン成分を除去
して分割（極細化）することができ、それから成
る製品は極細繊維特有の外観と風合を有し、高い
評価を得るに至つている。一方ポリスチレン系成
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分を用いず、ポリアミドやポリエステル成分を剥
離分割する方法では、最終成分中に残る極細繊維
成分の選択や、その断面形状の制約があり、商品
展開の幅にも限界があつた。

しかし、ポリスチレンを１成分とする多成分系
繊維使いの製品に対する要求もさらに高くなつて
きている。その代表的なものは高密度で品位の良
い不織布を得ることである。しかし、高密度の不
織布を得ようとすると、次のような大きな問題が
発生した。すなわち、ニードルパンチ中に繊維の
割れ及びそれに伴なう繊維の切断、絡合不良、ダ
ンボール構造化による不織布の粗硬化、パンチ中
の不織布の目付低下、へたり、ニードルパンチ用
ニードルの摩耗等のトラブルがあつた。

かかるトラブルは、ポリスチレンを１成分とす
る多成分系繊維においては油剤によるポリスチレ
ンの劣化が避けられないため、高密度不織布を得
るための障害になつていた。ポリスチレンの劣化
は、多数の島を海成分が取りまいてなる海島型形
態の繊維であつても、海成分比率を下げた場合等
には、ニードルパンチ時の繊維割れを誘発するた
め深刻な問題であつた。不織布の密度を上げるこ
とは良好なスエードを作る時や、良好なフイルタ
ーを作るときには避けては通れない問題である。

従来これらの欠点をカバーし得る具体的手段は
全くなかつた。

なお、特公昭49−48581号公報にはニードルパ
ンチに油剤を使う記載があるが、上述のごとく通
常の油剤では、高密度の不織布とすることは困難
だつたのである。

また従来においては、ニードルパンチに使用す
る針が摩耗し、針を頻繁に交換しなければならな
いという大きな欠点があつた。

本発明はかかる現状に鑑み、特にニードルパン
チが良好に出来れば、極めて多様な展開が図れる
分割可能な、ポリスチレンを少なくとも１成分と
する多成分系繊維のニードルパンチ法を提供する
ことを目的とする物である。

本発明者は従来の既成概念にとらわれることな
く、鋭意検討の結果、本発明に到達した。本発明
は次の構成を有する。

(1) 下記Ａ群から選ばれた少なくとも１種の油剤
と下記Ｂ群から選ばれた少なくとも１種の油剤
が、各々0.007重量％以上付与された少なくと
も１成分がポリスチレン系ポリマーである分割
可能な多成分系繊維からなるウエツブにニード
ルパンチを施すことを特徴とする不織布の製造
方法。

（但し、上記各式において、R₁は１価の炭化水
素基、ｎ及びｍは１以上の整数を表わす。）（但し、上記各式において、R₄は１価の炭化水
素基、R₅及びR₆は水素又は１価の炭化水素、
ＭはNa、Ｋ、Ca又はＨ、Ｘ及びＹはＫ、Na、
Ca、Ｈ、炭化水素又は炭化水素にエチレンオ
キサイドを付加したもの、ｎは１以上の整数を
表わす。）以下、本発明について説明する。

本発明で言う分割可能な多成分系繊維とは、少
なくとも１成分がポリスチレン系ポリマーである
２種以上の成分から成るものであつて、複数本
（２本以上）に分割化（極細化）可能な繊維のこ
とをいう。この様な多成分系繊維には種々の形態
のものがあり、例えば特公昭46−27775に記載さ
れるごとく海島形態を有するもの、多重バイメタ
ル形態のもの、花弁もしくは放射状のものさらに
はポリマーブレンドの一部などがある。その他こ
れらの形態を基本に種々のバリエーシヨンがある
が、化学的もしくは物理的作用又はこれらを組合
せることにより２本以上に分割し得るものであれ
ば特に限定されない。この分割については、繊維
が長さ方向に完全に分割される必要はなく、繊維
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の一部が分離した程度でも本発明で言う分割に含
まれる。

本発明でポリスチレン系ポリマとはポリスチレ
ン並びにその共重合体をいう。ポリスチレン系ポ
リマは安価であり、トリクレン等の一般溶剤によ
り容易に溶解除去でき、また簡単な機械的処理に
より他成分から分離させ得るからである。

本発明に係る多成分系繊維のデニールには限定
がない。本発明の特徴は、繊維の風合を硬化せし
める作用が大きく、従来カードを通過しえなかつ
たように細繊維の繊維でも十分にカードを通し得
るという点にある。従つて、本発明の繊維は１デ
ニール程度でも不織布等の構成繊維となり得る。
繊維の形態はステープルでもフイラメントでも良
いが、ステープルの方が絡合度の高い不織布が出
来る。

本発明に於いては係る繊維に上記の油剤を付与
する。

Ａ群の各油剤において、R₁の炭素数は普通４
以上、好ましくは８〜18である。必らずしも飽和
型である必要がないが、直鎖状であることが好ま
しい。

またＡ群の、の油剤のｎ＋ｍの値は５〜30
であることが好ましい。

R₁の炭素数が４未満であると多成分系繊維の
ポリスチレン成分をいためることが多く好ましく
ない。またｎ＋ｍの値も４以下であると同様の傾
向がみられ、好ましくない。一方R₁があまりに
長くなると水にＡ群の油剤が溶解や、又分散しに
くくなり好ましくない。上記の値をR₁、ｎ＋ｍ
がとるとニードルパンチの効率が大幅に向上す
る。すなわち、高密度の不織布を安定的に作れ
る。

またＢ群の油剤に関しても同様である。すなわ
ち、Ｂ群の各油剤において、R₄の炭素数は普通
４以上、好ましくは６〜20である。直鎖状である
のが好ましい。Ｂ群○イの油剤において、R₅、R₆
は水素、又は炭素数１〜18の炭化水素基であるの
が好ましく、該炭化水素基は直鎖状である方が良
い。最も好ましいのはメチル基である。ｎの好ま
しい範囲は１〜10である。Ｂ群○ハの油剤について
は、ｎが２〜10の範囲にあるものが好ましい。ま
たＸ、Ｙが炭化水素、またそのエチレンオキサイ
ド付加物である場合、該炭化水素は炭素数20以下
のものが好ましい。

なお、当然のことではあるが、Ａ、Ｂ群の油剤
以外の第３成分を更に混合併用しても良いことは
もちろんのことである。

Ａ群の油剤とＢ群の油剤との併用方式は特に限
定されない。各々別々に繊維に付与しても良い
し、あらかじめ各群のものを混合してこれを繊維
に付与するのも良い。

油剤の付与時期は、通常の紡糸時、延伸時の
他、不織布を作る場合にはニードルパンチ過程中
でも良く、特に限定されない。

付与量は通常のステープル油剤付量の範囲で十
分である。即ち、油剤の繊維へのトータル付着量
が0.014〜５重量％であれば十分である。特に望
ましいのは0.035〜３重量％である。この範囲内
であればマシンへの残留等の工程上のトラブルの
発生が少ない。Ａ、Ｂ群の混合比率は繊維の種
類、用途などに応じ大幅に変わるので一概に特定
できない。しかし、各群とも少なくとも0.007重
量％は付与することが必要である。

なお、Ａ群−の油剤とＢ群−(ロ)の油剤を併用
したものは針摩耗を起こし易い場合があり、また
エチレンオキシド付加物である油剤は、ポリスチ
レンを破壊することもあるので、これらの油剤を
用いる場合には付着量やエチレンオキシドの付加
モル数等について配慮する事が望ましい。

ポリスチレン系ポリマの中でも特公昭50−
13849で提案されているような、スチレンと760mm
Hgにおける沸点が150℃以上アルコールのアクリ
ル酸又は／及びメタクリル酸エステルとの共重合
体は、比較的耐油剤性があるので本発明の繊維の
１成分としてより好ましいと言える。かかる共重
合ポリスチレンを１成分とする繊維には、通常の
ポリスチレンを含むものより多少多目に油剤を付
与するのが良い。

本発明においてはかかる油剤がついた多成分系
繊維をニードルパンチし、不織布とする。

ニードルパンチ方式、及びそれ以前の方式等は
従来公知の手段が適用でき特に限定されるもので
はない。特に好ましい一例を挙げれば次の様にな
る。すなわち、原綿をカードに通して開綿し、ク
ロスラツパー方式もしくはランダムウエツブ方式
等によりウエツブとする。ウエツブ目付は200〜
1000ｇ／m²程度とするのが良い。さらに本発明の
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予期しなかつた効果として、ウエツブの目付が低
くても良好にニードルパンチできることがあげら
れる。従来のニードルパンチでは200ｇ／m²程度
の低目付のウエツブをニードルパンチして高密度
の不織布とすることは不可能であつた。しかしあ
まり低目付であると、繊維は十分には絡合しにく
いし、またあまりに高目付であると、次のニード
ルパンチ工程でパンチ応力が高くなりすぎマシン
に負担がかかつて針折れが多発するなどのトラブ
ルが起こるので好ましくない。特に望ましくは、
250ｇ／m²〜800ｇ／m²である。次いでニードルパ
ンチする。このニードルパンチ工程では特に表面
が美しくしかも高密度の不織布を得んと欲する場
合には、ブレード部が細く、バーブが針先端に近
く、しかも１バーブの針でパンチするのが好まし
い。バーブ大きさもあまりに大きくないのが望ま
しい。パンチ針本数は特に限定されはしないが、
不織布の強力等より、50本／cm²以上パンチするこ
とが望ましい。高密度の不織布を得んとする時に
は、更に針本数を増加する。針本数の密度を増加
してゆくにつれ不織布の見掛密度が高くなり、不
織布を構成する繊維の密度で不織布の見掛密度を
割つた値が0.18以上である非常に高密度の不織布
となる。従来の技術であれば、不織布がこのよう
に高密度になると、表面がきたなく、内部構造が
不均一ないわゆるダンボール構造となりがちであ
つた。しかし、本発明の方法を利用すれば、高密
度である上、表面が美しく、内部構造が均一で、
しかも構成繊維が切断されていない不織布を作る
ことができる。

更に本発明の繊維を利用する利点として、ウエ
ツブ幅収縮を小さく押えたまま高密度化しうる点
が挙げられる。従来のものは、パンチによる幅の
入りが非常に大きく、目的とする幅のものを得る
ためには機械の幅を必要以上に大きくする必要が
あつた。

また本発明の大きな利点として、針の摩耗が少
ないことも挙げられる。針摩耗を生じ易い条件で
ニードルパツチして高密度な不織布を得ようとす
ると、パンチ途中で針の摩耗による針交換の必要
が生ずる。その場合、不織布はパンチ中短時間で
構造が変化するのでパンチ途中での針交換は短時
間に行なう必要があり、それに要する手間、コス
トは大変なものである。しかし本発明によれば針
が摩耗しいくいので長時間の連続パンチが可能で
あり、安定して高密度の不織布を得ることができ
る。従来は針摩耗の原因がはつきりせず、高速で
のニードルパンチでは避けられないものと考えら
れていたが、本発明により、油剤の選択により針
摩耗が大巾に低減できることも明らかになつたの
である。

このように本発明の方法を利用すれば、種々の
利点（均一性、高密度、構成繊維の細デニール化
による風合の向上）を合わせ持つた高物性の不織
布を低コストで製造することができる。従つて、
本発明により多成分系繊維を用いた不織布の用途
はますます拡大するものと考えられる。

以上ニードルパンチ工程での本発明の利点を述
べたが、その他カード工程でも良好な結果が得ら
れることは言うまでもない。

本発明による効果をまとめると次の通りであ
る。

(1) 繊度が細く、柔らかい繊維は腰は弱く、ウエ
ツブ形成時のカード通過性が悪く、高密度にニ
ードルパンチすれば針折れ等の工程上のトラブ
ルを起こし易かつたが、本発明により始めて、
細く柔らかいものでも工程通過性を向上するこ
とができるようになつた。

(2) 繊維と針の摩擦による針の摩耗を低下できる
ので、その摩耗に基づく工程の不安定化、それ
に伴なう製品の不安定化を防止することができ
る。

(3) 本発明で使用する油剤は簡単な精練処理で脱
落するので、後工程でのトラブルがない。

(4) またかかる油剤は安価であるため、繊維製造
コストが低い。

(5) 繊維の易滑性が向上するので、繊維と針の間
に働く力が減少し、繊維がニードルパンチ中に
分割されにくくなり、工程通過性が大幅に向上
する。

なお、本発明の構成、すなわち、特殊油剤の特
殊な組合せ、また、多成分系繊維との組合せ、に
より上記の効果が何故発見されるのかは不明であ
る。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する
が、実施例中針摩耗のテストは、図に示す装置を
使い次のような方式で行なつた。

テスト糸：延伸後の繊維、約100デニール〓〓〓〓〓
走行糸長：22500ｍ走行速度：250ｍ／分（ドローローラ速度）走行糸張力：100ｇ（ドローローラと針間の張力図中７の角度：tan^-13／60 図中６の距離：120cm 使用針：40＃ニードル以上の条件でテスト糸を走行させ、針の摩耗を
針の三角断面頂点部の摩耗の程度で観察した。そ
の際、ラウリルジメチルベタイン及びラウリルホ
スフエートを各々0.25重量％付与した繊維を測定
基準とした。また実際に長時間パンチして、その
間の針摩耗も観察した。

実施例１特殊紡糸機により、海成分が２−エチルヘキシ
ルアクリレートを20重量％共重合した共重合ポリ
スチレンであつて、島成分が高重合度ナイロン６
（島／海＝80／20）であるいわゆる高分子相互配
列体繊維を紡糸温度280℃で紡糸した。得られた
未延伸糸を熱板（温度85℃）で3.5倍に延伸し、
クリンプさせ、カツトし、3.8d×51mmの原綿を得
た。紡糸及び延伸工程で繊維にＡ群の油剤とし
て、ラウリルアミドにｎ＋ｎ＝10であるエチレン
オキシドが付加されたもの、Ｂ群の油剤として、
○イであつてR₁＝12、ｎ＝２、R₅、R₆ともメチル
基であるものの混合物を付与した。

原綿へのこれら油剤のトータル付量は0.35重量
％であつた。この油剤系は混合油剤系、一段方式
（一浴方式）で付与した。この原綿をカードに通
し、クロスラツパー方式によりウエツブとした。
繊維が硬化しているためか、繊維の易滑性が向上
しているためか、カード通過性は非常によかつ
た。得られたウエツブ目付は580ｇ／m²であつ
た。次に針本数を3000本／cm²までニードルパンチ
したところ、0.195ｇ／cm³という極めて高い見掛
密度の不織布を得た。

さらに針打本数を増加させ6000本／cm²とする
と、さらにその密度は0.225ｇ／cm³にまで向上し
た。一方、不織布の幅はパンチ前に比較して0.97
であり、非常に副収縮の少ないことがわかつた。
また100日間パンチしても針摩耗はほとんどなか
つた。

比較として、シリコーンを主体とする油剤とジ
メチルラウリルベタインとの混合油剤を同一の原
綿に付与し、パンチしたところ、不織布の見掛密
度は6000本／cm²の針本数時に0.243ｇ／cm³と高か
つたが、不織布の幅収縮はパンチ前ウエツブの
0.76と非常に収縮してしまつた。また20日間パン
チしただけで針摩耗は非常に大きく、針を新品に
更新せざるを得なかつた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の効果を測定するための針摩耗測定
装置の概略図である。１：フイードローラ、２：ドローローラ、３：
巻取機、４：パンチ用ニードル、５：テスト糸、
６：ドローローラー、フイードローラー間距離、
７：ドローローラー、フイードローラーのローラ
ー上端とをむすんだ線とテスト糸が作る角度を示
す。〓〓〓〓〓

Claims

【特許請求の範囲】１下記Ａ群から選ばれた少なくとも１種の油剤
と下記Ｂ群から選ばれた少なくとも１種の油剤
が、各々0.007重量％以上付与された少なくとも
１成分がポリスチレン系ポリマーである分割可能
な多成分系繊維からなるウエツブにニードルパン
チを施すことを特徴とする不織布の製造方法。（但し、上記各式において、R₁は１価の炭化水素
基、ｎ及びｍは１以上の整数を表わす。）（但し、上記各式において、R₄は１価の炭化水素
基、R₅及びR₆は水素又は１価の炭化水素、Ｍは
Na、Ｋ、Ca又はＨ、Ｘ及びＹはＫ、Na、Ca、
Ｈ、炭化水素又は炭化水素にエチレンオキサイド
を付加したもの、ｎは１以上の整数を表わす。）