JPS63152450A - 不織布の製造方法 - 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、繊維の交絡性にすぐれていて強度の高い不織
布を得るのに顕著な効果をもたらす改良された不織布の
製造方法に関する。

更に詳しくは、特に合成長繊維スパンボンド方式による
不織布の製造に際して上記の通りの、交絡性にすぐれ強
度が高い不織布を得るのに効果を発揮する不織布の製造
方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、不織布の代表的な製造技術として、ステープルを
ウェッブ化する方法、もしくは高速紡糸により直接製布
を行なう所謂スパンボンド法と呼ばれるもの等が知られ
ている。特に、後者のスパンボンド法による長繊維不織
布は、合理的な製造プロセスによるものであることから
近年生産量が増大しつつある。

不織布の製造は、いずれにしてもこれらの方法によって
得られた繊維シートに、ざらに、ザーマルエンボシング
、高周波加熱、レーザー処理、ニードルパンチングある
いはウォータパンチングなどの処理を施すことにより、
繊維相互間の交絡、絡合を付与せしめて布帛としての強
力を保持せしめ不織布構造となすものである。

そして、上記のような繊維交絡や絡合を与える手段のう
ち、エンボシング、高周波加熱、レーザ処理等によるも
のは繊維の一部を溶融させて固着せしめるので、不織布
そのものの風合か硬くなるし、また該融着部はフィルタ
効果ならびに通気性能効果を消失しがちであり好ましく
ない。

一方、ニードルパンチングを施す方法は、得られる繊維
交絡のそのものが十分でなく、繊維の充填がより進んだ
所謂コンパクトな布帛が得られないという欠点を有する
。

しかして、近年、実質的に硬さを損なわずにかつフィル
タ性能を有しかつコンパクトな布帛を得るために、高圧
水流によって繊維交絡処理を施す技術が注目を集めるよ
うになってきた。

「発明が解決しようとする問題点コ この高圧水流による処理法は、特に長繊維不織布の製造
に有効なのであるが、この処理を施すだ（プでは長繊維
不織布の場合においては、短繊維ウェッブの如くには繊
維自由端が存在しないことにより構造的に繊維交絡がし
にくく十分な交絡を得ることは困難であった。

ここで、長繊維不織布の利点を挙げると、まず低目付で
高強力布帛が容易に得られる点にあり、これにより薄く
かつソフトな不織布を得ることができ、今日、工業用資
材はもちろんのこと広く衣料分野、建装分野、縫製資材
分野等への用途展開か積極的に行なわれつつあるもので
あるが、ここで、前記の如く高圧水流処理（ウォータジ
ェットパンチング）で十分な繊維交絡を生起し得ないと
いうことは、例えば、衣料用途に展開した際に種々の問
題が生じる。

その代表例として、仕上げ加工の一〇として、たとえば
基材にポリウレタン樹脂等を含浸もしくはコーティング
したとしても、該樹脂の付＠量が少なければモモケ状に
なり、次いでピリング（毛玉）を生起し、外観品位を著
しく悪化せしめる。

つまり、その原因は一般編織物の如く組織による拘束ツ
ノが無りｌ１ｌｉＮの滑脱が連続的に起るためであり、
これか衣料として長繊維不織布の展開が阻まれている最
大の理由となっている。

そこで、不織イ「の製造技術面から繊維交絡を向上せん
がため、水流の圧力を高めたり、あるいは処理回数を増
やしたりすることも考えられるが、このような方法では
製造コストが上昇するばかりか、本発明者らの各種検討
によれば上記問題が十分に改善されたと言えるものでは
なかった。

本発明者らは上述のような点に鑑み鋭意検討した結果、
本発明に到達したものであり、本発明の目的は、特にモ
モケ、ピリングがなく繊維交絡が十分に行なわれていて
、一般衣料基材としても十分使用し得る不織布を、高能
率化かつ安価に得ることのできる高圧水流を利用した不
織布の新規な製造方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成する本発明の不織布の製造方法は、以
下の構成からなるものである。

すなわち、繊維シートに高圧水流による交絡処理と、こ
れに引き続いて湿潤状態下での粗面体による抑圧加工と
を施した後、該シートに再び高圧水流による交絡処理を
施し、次いで乾燥処理を施すことを特徴とする不織布の
製造方法である。

［作用］ 本発明の不織布の製造方法を更に詳しく説明する。

第１図は、本発明の不織布の製造方法の一実施態様例を
説明する工程概略図である。

第１図においては、紡糸〜乾燥工程を連続的に行なう場
合（これは非連続であってもよい）を示し、要部のみを
示す。すなわち、紡糸装置１で溶融されたポリマは口金
２から押出されて合成繊維の長繊維４となる。長繊維４
はエジェクタ３にて引取られると同時に延伸を完了する
。次いで、引取られた長繊維４は衝突板５に衝突せしめ
られ、解繊されてネットコンベア６上に振り落され積層
繊維シート１３′　となる。該シート１３′は仮セツト
装置７にてあらかじめ締りのある構造に形態を整えられ
た後、高圧水流（ウォータジェット）装置８Ａにて予備
交絡処理を施され、マングルロール１０にて絞られる。

引き続いて積層繊維シート１３′は、湿潤状態のまま、
粗面を有する抑圧装置９（図中９Ａは粗面口−ルを示す
）にて押圧されて、該シートの片面もしくは両面に現れ
ている繊維はその表面に弱点が付与される。

ざらに引き続いて、積層繊維シート１３′は高圧水流装
置８Ｂにて交絡処理を再び施され、前記押圧加工によっ
て付与された該積層繊維シート１３′の表面にある繊維
は弱点部にて切断されて部分的に短ＦｆＡ紐化せしめら
れると同時に、繊維交絡が促進せしめられるのである。

次いで該積層繊維シート１３′は乾燥装置１２に送られ
乾燥されて不織布１３となるのである。

第２図は、本発明の不織布の製造方法で得られる不織イ
Ｆ１３における断面と表面の状態をモデル的に説明する
概略斜視図であり、同図に示したように、不織布１３の
表面には毛羽１４の突出が認められるものである。該毛
羽１４の存在密度は多いほどモモケ、ピリングの防止性
能は向上するが該密度は１〜１０００個／　ｃＭの範囲
内となるように加工条件を設定するのがよい。また、よ
り本格的な衣料基材とする上で、ポリウレタン等の樹脂
を本発明により得られる不織布に対し、少なくとも２〜
２０重量％重量上付めるのがよい。

本発明に用いられる積層繊維シートは、ポリエチレンテ
レフタレート・、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスルフィドポリイ
ミド、あるいはポリエチレンテレフタレートなどを主鎖
とした、ホモポリマあるいは変性ポリマなどからなる繊
維で形成されるものである。該繊維は、通常の単一成分
１１１ｉ維でよく、あるいはこの他、複数成分からなっ
ている単繊維が海島型複合構造、あるいは、異ポリマ組
合せおよび貼り合わせ等による分割割繊可能型複合繊維
であってもよい。また、繊維断面形状も特には限定され
ず、一般的な丸断面から各種の異形断面などの種々のも
のを使用することができる。ここで、上記の複数成分と
は、例えば、具体的には、ポリエチレンテレフタレート
とポリアミドの如くポリマを異にする複数の成分からな
るもの、あるいは、同一ポリマであっても固有粘度が異
なるか、または共重合物もしくは添加剤を異にする複数
の成分からなるもの等をいう。

第３図ないし第６図は、上記した分割可能型複合繊維の
断面の形状例を示したものである。

第３図に示したものはサイドバイサイド型（貼り合せ型
）、第４図のものはオレンジ型、第５図のものは海島型
、第６図のものはスリット型の複合形態をそれぞれ示し
ている。

本発明においては、上記のような繊維を用い、それらが
積層された繊維シートに対しいったん水流交絡を施した
後、湿潤状態のまま粗面口−ルにて押圧処理せしめ、該
シートの片面もしくは両面に存在している繊維に微細な
弱点を付与せしめるのであり、上記ポリマのうちでも水
膨潤するポリアミド１００％からなるもの、もしくは繊
維の一部にポリアミドを含むものを使用するのが特に好
ましい。すなわち、膨潤状態下の押圧による弱点付与処
理の方が、乾燥状態下の同処理品よりも繊維に対する衝
撃力が緩和されている結果、安定した弱点付与がなされ
るものである。なおまた、本発明方法にあっては、例え
ばポリエステルの如き疎水性繊維によるものであっても
、弱点付与処理の衝撃力が水分の存在により緩和される
ので、同様な安定した弱点（＝Ｉ与効果を得ることがで
きる。

また、ポリエチレンテレフタレートとボリアミー　〇　
− ドからなる複合繊維により形成された積層繊維シートの
場合は、まずポリアミドが膨潤し、割繊の環境作りが行
われた状態下で弱点付与がなされるため、割繊が極めて
有効に行われ、その結果、該２成分の繊維分散性が一段
と向上する等のメリットを有する。

なお更に、本発明の湿潤下での押圧処理を採用すれば、
一般的にスパンボンド不織布シートの製造時に発生しが
ちな静電気の発生かほとんどなく、これによっても安定
した加工通過性を実現できる。

本発明でいう湿潤状態下とは、積層繊維シートの重量に
対し１％以上の水を含む状態を言うものであり、例えば
水中で抑圧加工をするものであってもよい。ただ、工程
通過性と本発明の効果を考慮すれば、高圧水流により交
絡処理を施した後、マングルロール等により絞って２〜
２００重量％の含水状態とゼしめた状態で押圧加工を施
すのがよいようである。すなわち、水分が２重量％以下
であると、工程通過時に部分的に乾燥部ができる心配が
あり、弱点付与の均一性がやや不安定なものとなる。ま
た、２００重量％を越えると、弱点付与加工時（押圧処
理のためマングル効果もある〉余分の水が絞り出され布
帛上に逆流するという現象が生じ好ましくない。また、
上記のように液中で押圧加工をしてもよいが、導布操作
が困難になったり、弱点（ｑ与時に発生する繊維の微細
屑が繊維シートに再付着し最終製品でリントピルになる
可能性があり繊維屑の処理を十分に行なう等の点に留意
する必要がある。

本発明において、ロール系以外の平板系を用いて押圧加
工を行なっても差支えない。また本発明においては湿潤
押圧処理を複数回繰り返してもよい。要は、押圧加工で
付与せしめた弱点部を、次工程の高圧水流処理により切
断し、短繊維化せしめると同時に繊維交絡を更に促進し
めて、その結果として十分に繊維か充填されていて、か
つ毛羽の突出した不織イ「を得るのである。

抑圧処理は、繊維積層シート（補集されたばかりのシー
トやあるいは補集後にある程度の交絡もしくは繊維の絡
合を施されたシート）の片面もしくは両面に、エメリー
ペーパやエメリークロスなどの粗粒粗面体、あるいはダ
イヤモンド、セラミック、アルミナ、酸化チタン、カラ
ス等の粉粒体を塗布した粗粒粗面体や、あるいはこれら
からなる成形品をパフ加工等によって表面突起を牛ぜし
め粗面化せしめてなる粗粒粗面体などを圧接して行なう
ことができ、これにより、該積層繊維シートの片面もし
くは両面において該シートの構成繊維に弱点部を付与す
ることができる。

なお、上記した粗面体を形成する粒状物質としては次の
ようなものがある。すなわち、金剛砂、ダイヤモンド、
炭化珪素、炭化硼素、結晶酸化アルミニウム、酸化ジル
コニウム、酸化アルミニウム、ザクロ石（ガーネット）
、水晶、人工ダイヤモンド、人工サファイヤ、ホラシン
（窒化珪素）がおり、これらの粒状物質は単独で用いて
もよいし、または混合して用いてもよい。更に、ローレ
ット加工の如く、表面を機械的に凸凹加工したもの等も
使用できる。

また、繊維に弱点を付、５ｖる加工は、繊維の表面に弱
点を付与できるものであればよく、本質的には特に限定
されるものでない。本発明者らの検討によれば、前記の
如き粗面体を用いるのが簡便であり、更にその場合でも
実際の加工系は、前記粗粒表面を有する圧接ロール系も
しくは圧接板系にて該弱点付与加工系を構成して、工程
に沿って流れる不織布シートに圧接加工を施すのが実際
的である。

粗面体の粗さは、本発明者らの知見によれば、平均粗さ
１〜５０００μの範囲の粗粒表面とするのが肝要のよう
であり、好ましくは平均粒度２０〜５００μ程度とする
のがよい。これは、エメリークロスの規格と対応させる
と＃４０〜＃４００程度のものに相当する。

更に本発明の粗面体に供する繊維直径Ｄ（μ）と平均粒
度Ｒ（μ）の関係は、 Ｒ（μ）−に−Ｄ（μ）　　　［Ｋ：定数］の式におい
てに＝５〜１５の範囲内を満足するように設定すること
が好ましい。

なお、本発明における平均粒度は粗面体の粒子径を意味
するものであって重量基準分イ「曲線から算出されるも
のである。上記の範囲が好ましい理由は、Ｋか５未満で
は弱点の付与が十分にできないことがあり高圧水流処理
での短繊維化が安定してできないことがあり、その場合
、繊維交絡の促進が図れず本発明の所期の目的を十分に
達成し得ないことがある。一方、Ｋが１５を超えると、
弱点付与処理時に多くの繊維を切断してしまい布帛強度
が低下する可能性があり、高圧水流処理により穴あき等
を招き品位を損なう可能性があるので好ましくない。

圧接に際しての抑圧荷重は、繊維シートを構成する繊維
特性によっても異なり、一義的には言えない点もあるが
、要するに弱点付与後の繊維交絡工程において、繊維に
切断力が加わったときに、該弱点部の少なくとも一部に
おいて該繊維が切断される程度に該押圧力を設定するも
のであるし、また逆に、そのように繊維交絡工程の加工
条件を定め得るものでもある。本発明における弱点付与
は起毛機の如くひっかく作用を主体とゼずに、押圧によ
って繊維表面に傷を付与することに特徴がある。

以上、本発明の不織布の製造方法を、押圧加工工程を軸
にその前後に高圧水流処理を施す場合について説明した
か、必要に応じこれら工程をさらに適宜回数組合せても
よいことはいうまでもない。

本発明によって得られる不織イ「は、例えばフィルタ用
途であればそのままで、また、椅子張り、擬皮革の如き
用途においては多量の樹脂を含浸もしくはコーティング
して使用するのがよい。衣料用途にあっては、不織布／
樹脂が９８〜５０％／２％〜５０％の範囲において樹脂
加工をして使用するのがよい。

［実施例］ 以下実施例により本発明を説明する。

実施例１ 第１図に示した工程でポリアミド系のポリマを用い、単
繊維繊度０．５デニール（エジェクタ引取り後の繊度）
の高速紡糸を行いネットコンベアベルト上に飛散せしめ
目付４０ｇ／Ｔｄの仮セット＝　１５− 繊維シートを得た。該繊維シートをノズル径０゜１４＃
、ノズル間ピッチ１．１ｍ、水圧４．０Ｋｙ／ｃＭの条
件下でウォータジェットパンヂによる予備交絡を行わせ
しめた。次いで、該シートを湿潤状態下にて、メツシュ
ナンバ＃１８０番のエメリークロスを貼り付けた粗面ロ
ーラを用い、線圧２５に９／ｃｍて両面各１回の弱点付
与処理を行なった。

更に再度前記ウォータジェットによる交絡装置を用い、
弱点処理面を水圧６０に！ｊ／ｃ肩、次いで７０Ｋｇ／
　ｃｍの２回交絡処理を施し、繊維弱点部の切断と交絡
を行ない、続いて裏面に水圧６０に！ｉ／ｃｒｉでウオ
タージェットパンチ処理を連続的に施した。

該切断交絡処理速度（布進行速度）は４．７ｍ／分とし
た。

引続き、乾燥を連続的に行ない、製品としての不織布を
得た。得られた不織布は、短繊維不織布らしい特徴をも
つソフトでかつ強度も一ト分な良好なものであり、平均
毛羽密度は８３個／　ｃＭであった。

実施例２ 第１図に示した工程でポリアミドとポリエチレンテレフ
タレートからなる分割可能型複合繊維（ポリアミドの単
繊維繊度０．３デニールか５本とポリエチレンテレフタ
レートの単繊維繊度０゜５デニールが１本からなる。）
を用い、目付６５ｇ／ＴＩＬの繊維シートを作り、カレ
ンダプレス（１２０’Ｃ加熱〉により仮セットし、予備
交絡として３０に９／ｃｉと４０Ｋｇ／ｒｄの条件下で
高圧水流処理を施した。次いで、水のピックアツプ量１
００％になるよう、マングルロールで絞り、そのままの
状態で抑圧処理に供した。粗面体はメツシュ＃１２０ダ
イヤモンドをコーティングしたロール系で必り、線圧１
２に３／ｃｍとして処理した。引き続いて表面、裏面と
順に６０　Ｋｇｌ　ｃ社７０　Ｋｇｌ　ａＭの高圧水流
処理を線速度５．０ｍ／分にて行なった。

続いて赤外線乾燥機にて乾燥し製品としての不織布を得
た。

こうして得られた不織布の毛羽数を測定してみると平均
１２５個／ｃｒｊであり、実施例１で得られたものと同
様に短繊維不織布の特長をもっていて、かつ強度が高く
風合も柔軟であり、高級衣料用として使用することがで
きると判断できるものであった。

［発明の効果］ 本発明は上記の如き構成としたことにより次のような優
れた効果を奏するものである。

まず、湿潤状態の不織布シートに抑圧加工を施すことに
より、静電気の発生もなく均斉な弱点イ」与が可能にな
り、結果として高圧水流処理での短繊維化が安定的に行
なうことができるとともに、非常に高い繊維交絡状態を
得ることができる。

ざらに、工程管理も高圧水流処理の水圧、押圧加工の圧
力を主として行えばよく加工が簡単である。

次に、本発明に係る製造法によって得られた製品の不織
布は、従来の融着や接着剤付与によるものよりも柔軟性
、流体通過性に優れているため、フィルタを始め詰め物
などの各種産業用分野への適用か可能である。更に、従
来の高圧水流処理によって得られた不織イ「よりも構成
繊維の交絡性に優れているためにモモケやピルの発生も
少ない。

この不織布は、単独で、また樹脂と組合せて各種風合の
ものを得ることができ衣料用素材としても好適であり、
その用途展開分野は広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の不織布の製造方法の一実施態様例を
説明する工程概略図である。 第２図は、本発明の不織布の製造方法で得られる不織布
１３における断面、表面の状態をモデル的に説明する概
略斜視図である。 第３図ないし第６図は、上記した分割可能型複合繊維の
断面の形状例を示したものである。 ４：長繊維　　　　　５：衡突板 ６：コンベア　　　　７：仮セツト装置８Ａ、８Ｂ：高
圧水流装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維シートに高圧水流による交絡処理と、これに
   引き続いて湿潤状態下での粗面体による押圧加工とを施
   した後、該シートに再び高圧水流による交絡処理を施し
   、次いで乾燥処理を施すことを特徴とする不織布の製造
   方法。
2. （２）繊維シートか合成繊維長繊維シートであることを
   特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の不織布の製造
   方法。