JP2003268666A - 繊維ウエブ製造方法、その製造装置及びそれを含む不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地合いの優れる繊維ウエブを、効率よく製造で
きる繊維ウエブ製造装置、この製造方法、及び地合いの
優れる不織布を提供すること。 【解決手段】本発明の繊維ウエブ製造装置は、繊維を噴
出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段
と、前記ノズルの噴出口の前方に位置し、前記ノズルか
ら噴出した繊維と衝突して繊維を分散できる衝突部材
と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝
突によって分散する繊維を導く囲い部材とを備えた繊維
分散ユニットを複数備えており、前記複数の繊維分散ユ
ニットの囲い部材により導かれる繊維を捕集する捕集部
材を備えていることを特徴とする、繊維ウエブ製造装置
である。本発明の製造方法は、前記の製造装置を用いた
製造方法であり、本発明の不織布は、前記製造方法で得
られた繊維ウエブを結合して得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は繊維ウエブ製造方法、そ
の製造装置及びそれを含む不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術】不織布は構成繊維、繊維ウエブの形成方
法、あるいは繊維ウエブの結合方法を適宜組み合わせる
ことにより、各種機能を付与できるため、各種用途に適
用されている。

【０００３】このような不織布のもととなる繊維ウエブ
として、特開昭５０−１６０５６３号公報には、「同種
又は異種の連続剛性繊維束を等長、または二種以上の不
等長短繊維束に連続的に切断しつつ、高速渦噴気流発生
装置に供給し該渦噴気流によって短繊維束を解繊または
開繊するとともに渦噴気流噴気口部に付設した概略円錐
台形状のフードの作用により所定範囲に均一に分散混合
落下させ、吸気堆積捕集したことを特徴とする繊維強化
複合材料基材用の異品種混合および繊維長混合短繊維マ
ット。」が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記公報には、フード
の形状、フードと吸気堆積捕集するネットとの距離、吸
引量などが繊維の均一分散性に大きな影響をもち、特に
前記フードの形状が概略円錐台形状である場合に均一分
散性に優れていることが開示されている。しかしなが
ら、本願発明者らの検討によると、前記公報に記載のよ
うな概略円錐台形状のフードを使用しても繊維を均一に
開繊することができず、地合いの悪い不織布しか製造で
きないことがわかった。本発明は前記のような問題点を
解決するためになされたもので、圧縮気体を使用して、
地合いの優れる繊維ウエブを、効率よく製造できる繊維
ウエブ製造装置、この製造方法、及び地合いの優れる不
織布を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の繊維ウエブ製造
装置は、「繊維を噴出できるノズルと、前記ノズルへの
圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に位置
し、前記ノズルから噴出した繊維と衝突して繊維を分散
できる衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記
衝突部材との衝突によって分散する繊維を導く囲い部材
とを備えた繊維分散ユニットを複数備えており、前記複
数の繊維分散ユニットの囲い部材により導かれる繊維を
捕集する捕集部材を備えていることを特徴とする、繊維
ウエブ製造装置。」である。このように本発明の繊維ウ
エブ製造装置は、繊維分散ユニット内に衝突部材を設け
ることにより繊維の均一分散性が向上し、このような繊
維分散ユニットを複数備えていることにより、地合いの
優れる繊維ウエブを効率よく生産できる装置である。

【０００６】本発明の繊維ウエブの製造方法は、「繊維
を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手
段と、前記ノズルの噴出口の前方に位置し、前記ノズル
から噴出した繊維と衝突して繊維を分散できる衝突部材
と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝
突によって分散する繊維を導く囲い部材とを備えた繊維
分散ユニットを複数備えており、前記複数の繊維分散ユ
ニットの囲い部材により導かれる繊維を捕集する捕集部
材を備えている繊維ウエブ製造装置の各ノズルへ繊維及
び／又は繊維集合体を供給する繊維ウエブの製造方
法。」である。このように、基本的に前記繊維ウエブ製
造装置を使用する繊維ウエブの製造方法であるため、地
合いの優れる繊維ウエブを効率よく製造できる製造方法
である。

【０００７】本発明の不織布は前記製造方法により製造
した繊維ウエブを用いたものであるため、地合いの優れ
る不織布である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の繊維ウエブ製造装置及び
繊維ウエブの製造方法について、図面を参照しながら説
明する。なお、本明細書では、繊維ウエブの生産方向を
「流れ方向」、生産方向に直交する方向を「巾方向」と
称する。図１は本発明の繊維ウエブ製造装置を構成する
単一の繊維分散ユニット（以下、単に「ユニット」と表
記することがある）を捕集部材に対して垂直かつ材料供
給管（後述）に平行な平面で切断した時の模式的断面図
であり、図２は本発明の繊維分散ユニットを捕集部材の
巾方向に複数並べた繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に
対して垂直かつ捕集部材の巾方向に平行な平面で切断し
た時の模式的断面図の一例であり、図３は本発明の繊維
分散ユニットを捕集部材の巾方向に複数並べ、複数の囲
い部材の捕集部材側に囲い部材融合部を設けた繊維ウエ
ブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の巾
方向に平行な平面で切断した時の模式的断面図である。

【０００９】これらの図から明らかなように、本発明の
繊維ウエブ製造装置１００は、図１に示すような、ノズ
ル２、圧縮気体導入口３、衝突部材４、囲い部材５を備
える繊維分散ユニット１０を複数備えており、図２、図
３に示すように、複数の繊維分散ユニット１０ａ、１０
ｂ、１０ｃの囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃにより導かれる
繊維を捕集する捕集部材６を備えている。図３では、複
数のユニットの囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側
が一つに融合している。このように複数の囲い部材が融
合しているところから捕集部材側端部５２に至るまでの
領域を、囲い部材融合部５３と称する。

【００１０】まず、本発明の繊維分散ユニットについて
図１を用いて説明するが、具体的形状は図示されたもの
に限るものではない。図１におけるノズル２は供給され
た繊維及び／又は繊維集合体を、後述のような圧縮気体
の作用によって、ノズル噴出口２１から後述のような囲
い部材５で形成された空間へ噴出する。図１に示されて
いるノズル２は圧縮気体の供給側からノズル噴出口２１
へ向かって、一定の横断面積を有するものであるが、本
発明におけるノズルはこのようなノズルに限定されず、
例えば、圧縮気体供給側からノズル噴出口２１へ向かっ
て、連続的に又は不連続的に横断面積が小さくなるノズ
ル、連続的に又は不連続的に横断面積が大きくなるノズ
ル、連続的に又は不連続的に横断面積が大きくなった後
に小さくなるノズル、或いは連続的に又は不連続的に横
断面積が小さくなった後に大きくなるノズルも使用する
ことができる。これらの中でも、圧縮気体供給側からノ
ズル噴出口２１へ向かって、連続的に横断面積が大きく
なるノズルは、繊維のつまりが発生せず、繊維を均一に
分散させることができるため好適である。このようなノ
ズルとして、例えば、ベンチュリー管を挙げることがで
きる。

【００１１】このようなノズル２には、図１で示すよう
に、圧縮気体導入口３が接続されている。そのため、圧
縮気体導入手段によって、圧縮気体導入口３を介して圧
縮気体を導入することによって、材料供給装置（図示し
ない）から材料供給管１１を介して材料供給口１から繊
維及び／又は繊維集合体をノズル２へ供給することがで
きるとともに、ノズル２から繊維及び／又は繊維集合体
が噴出された場合の圧縮気体の膨張力によって、個々の
繊維に開繊、分散させることができる。この圧縮気体導
入手段（図示しない）としては、例えば、コンプレッサ
ーなどを用いることができる。圧縮気体導入手段は繊維
分散ユニットごとに独立して設けても良いし、圧縮気体
導入手段の数が繊維分散ユニットの数よりも少ない場合
は、圧縮気体の配管を分岐して各ユニットに供給しても
よいが、この場合には圧縮気体の圧力をユニットごとに
調整できるように、調整手段を設けることが望ましい。

【００１２】この圧縮気体はどのような気体を利用して
も良いが、空気を用いるのが製造上好適である。

【００１３】なお、圧縮気体導入手段によるノズル２へ
圧縮気体の供給が渦巻き状であると、繊維同士が絡み合
い、繊維の分散性を低下させる傾向があるため、圧縮気
体の流れが実質的に層流であるように供給できるのが好
ましい。

【００１４】また、圧縮気体は繊維の開繊性及び分散性
を高めることができるように、ノズル噴出口２１におけ
る気体通過速度が１００ｍ／ｓｅｃ以上であるように導
入するのが好ましい。同様の理由で、圧縮気体の圧力は
２ｋｇ／ｃｍ^２以上で導入するのが好ましい。更に、後
述のような囲い部材５を設けることによって、囲い部材
５の内壁に繊維が付着し、堆積しやすいため、長時間繊
維ウエブを製造すると、堆積した繊維堆積物が脱落し
て、繊維ウエブの地合いを損なう場合があるため、後述
のような囲い部材５の捕集部材側端部５２における気体
流速が１ｍ／ｓ以上（より好ましくは２ｍ／ｓ以上）で
あるように、圧縮気体を導入できる圧縮気体導入手段を
使用するのが好ましい。なお、この「ノズル噴出口２１
における気体通過速度」は、ノズル２から噴出された気
体の１気圧における流量（ｍ^３／ｓｅｃ）を、ノズル噴
出口２１の横断面積（ｍ^２）で除した値をいい、「囲い
部材の捕集部材側端部における気体流速」は、囲い部材
５の捕集部材側端部５２からの気体流出量（ｍ^３／ｓｅ
ｃ）を、囲い部材５の捕集部材側端部５２における横断
面積（ｍ^２）で除した値をいう。

【００１５】前述のようなノズル噴出口２１の前方に
は、衝突部材４が配置されている。この衝突部材４が配
置されていることによって、ノズル２から噴出された繊
維及び／又は繊維集合体と衝突して、繊維の分散を促進
させる。図１においては、この衝突部材４として、円錐
状の突起部４１と平板状の衝突部４２とを備えたものを
使用している。この衝突部材４の場合、繊維の開繊性に
優れているとともに、突起部４１によって、繊維の分散
性を高めることができる。しかしながら、本発明の衝突
部材はこのような衝突部材に限定されず、例えば、平板
状衝突部材、釣鐘状の衝突部材、円錐状の衝突部材、釣
鐘状の突起部と平板状の衝突部とが一体化された衝突部
材（図１の突起部４１が釣鐘状となった衝突部材）など
を使用することができる。釣鐘状の突起部と平板状の衝
突部とが一体化された衝突部材も、前記衝突部材４の場
合と同様の理由で、好適に使用できる。

【００１６】このような衝突部材４は噴出された繊維と
衝突できるように、ノズル噴出口２１の前方に配置され
ていれば良いが、繊維の開繊性及び分散性に優れている
ように、この衝突部材４とノズル噴出口２１との距離を
適宜調整する。この距離は特に限定するものではない
が、１〜１００ｍｍであるように設置するのが好まし
く、５〜４０ｍｍであるように設置するのがより好まし
く、５〜３０ｍｍであるように設置するのが更に好まし
く、１０〜３０ｍｍであるように設置するのが更に好ま
しく、１０〜２０ｍｍであるように設置するのが最も好
ましい。なお、この距離とは、ノズル噴出口２１と衝突
部材４の平坦部（例えば、図１においては衝突部４２の
ノズル噴出口２１側表面、円錐状の衝突部材の場合は円
錐の底面、釣鐘状の衝突部材の場合は釣鐘の底面）との
最短距離をいう。

【００１７】また、衝突部材４が釣鐘状の衝突部材、円
錐状の衝突部材、釣鐘状の突起部と平板状の衝突部とが
一体化された衝突部材、或いは円錐状の突起部４１と平
板状の衝突部４２とが一体化された衝突部材４からなる
場合、繊維の開繊性及び分散性に優れているように、釣
鐘状、円錐状、或いは突起部の軸がノズル噴出口２１の
中心の延長線と一致するように配置するのが好ましい。
また、これら衝突部材４を設置する場合には、繊維の開
繊性及び分散性に優れているように、釣鐘状、円錐状、
或いは突起部４１の頂点がノズル噴出口２１と対向する
ように設置するのが好ましい。

【００１８】本発明の繊維分散ユニット１０において
は、前述のような衝突部材４を囲むとともに、後述のよ
うな捕集部材６の方向へ伸びており、衝突部材４との衝
突によって分散した繊維を捕集部材６へ導く囲い部材５
を配置している。囲い部材５の形状は特に限定するもの
ではないが、衝突部材側端部５１における横断面形状
と、捕集部材側端部５２における横断面形状が相違して
いる囲い部材を使用するのが好ましく、より具体的に
は、衝突部材側端部５１における横断面形状が円形、楕
円、或いは長円であり、捕集部材側端部５２における横
断面形状が多角形などの非円形（特に、長方形）である
囲い部材を使用するのが好ましい。このように繊維移動
経路方向において囲い部材５の横断面形状が変化してい
る場合には、囲い部材５の横断面形状の変化は連続的で
あっても、不連続的であっても良いが、囲い部材５の内
壁への繊維の付着が生じにくいように、横断面形状の変
化は連続的であるのが好ましい。

【００１９】なお、図１の囲い部材５の捕集部材側端部
５２の横断面形状は長方形であるが、その長辺方向を捕
集部材６の巾方向と一致させるように配置しても、長辺
方向を捕集部材６の流れ方向と一致させるように配置し
ても、或いは巾方向又は流れ方向と交差するように配置
しても良い。

【００２０】また、囲い部材５は囲い部材５の最も広い
横断面積（Ｓｍａｘ）に対する、最も狭い横断面積（Ｓ
ｍｉｎ）の比（Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）が、０．５〜１で
あるのが好ましい。この比（Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）が
０．５未満であると、囲い部材５の横断面積の変化量が
大きいことによって、繊維が囲い部材５の内壁に付着し
やすく、堆積して、堆積量が一定量を超えた場合に脱落
して、繊維の分散性を損なう可能性があるためで、０．
６以上であるのがより好ましい。理想的な比（Ｓｍｉｎ
／Ｓｍａｘ）は１、つまり囲い部材５の任意の横断面積
が同じ面積である。なお、この囲い部材５の最も広い横
断面積が囲い部材５の衝突部材側端部５１であり、最も
狭い横断面積が囲い部材５の捕集部材側端部５２である
と、繊維の分散性のより優れる繊維ウエブを製造するこ
とができる。

【００２１】また、ノズル噴出口２１から囲い部材５の
捕集部材側端部５２までの距離が３ｃｍ以上、１０ｃｍ
以下であるのが好ましい。この距離が３ｃｍ未満である
と、衝突部材４の周辺における乱流の影響を受けて、繊
維の分散性を損ねる傾向があるためで、より好ましくは
４ｃｍ以上である。他方、この距離が１０ｃｍを超える
と、気体の流れが乱れたり、流速が遅くなることによ
り、帯電した繊維が囲い部材５の内壁に付着しやすく、
堆積して、堆積量が一定量を超えた場合に脱落して、繊
維ウエブの地合いを損なう可能性があるためで、９ｃｍ
以下であるのがより好ましい。この距離は、囲い部材５
の任意の箇所において、横断面の中心を通るように、ノ
ズル噴出口２１の中心と囲い部材５の捕集部材側端部５
２によって形成される面の中心とをつないだ道のりをい
う。なお、前記道のりが屈曲又は湾曲していると、繊維
が囲い部材５の内壁に付着しやすくなるため、前記道の
りは直線であるのが好ましい。

【００２２】このような囲い部材５は衝突部材４を囲ん
でいるが、その状態は特に限定するものではなく、衝突
部材４による繊維の分散を妨げないように適度な距離を
おいて囲んでいれば良い。この距離は実験を繰り返すこ
とにより適宜設定することができる。また、囲い部材５
は衝突部材４により分散する繊維の飛散を防ぐために、
図１に示すように、ノズル２と連結しているのが好まし
い。

【００２３】また、囲い部材５は捕集部材６方向へ伸び
ており、その状態は特に限定するものではないが、例え
ば、繊維移動経路が直線状、繊維移動経路が湾曲状、繊
維移動経路が屈曲状、或いはこれらの組み合せを挙げる
ことができる。これらの中でも、繊維移動経路が直線状
であると、囲い部材５の内壁へ繊維が付着しにくいた
め、好適な実施態様である。

【００２４】本発明の製造装置は上述のような繊維分散
ユニットを複数備えたものである。繊維分散ユニット１
０ａ、１０ｂ、１０ｃを備えた繊維ウエブ製造装置１０
０について、図２を参照しながら説明するが、繊維分散
ユニットの個数は図２に示されている３個とは限らず、
必要に応じて増減する。図２に示されているように、本
発明の繊維ウエブ製造装置１００は生産性を向上するた
めに複数の繊維分散ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃを
備えている。この複数の繊維分散ユニットの配置方法
は、特に限定するものではないが、囲い部材５ａ、５
ｂ、５ｃの捕集部材側端部５２ａ、５２ｂ、５２ｃが、
図２に示されているように捕集部材６の巾方向に並べら
れていれば、広幅の繊維ウエブを効率よく生産する事が
できる。囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側端部５
２ａ、５２ｂ、５２ｃは、巾方向にできるだけ隙間な
く、接するように並べることが好ましい。また、巾方向
に囲い部材の捕集部材側端部を並べた状態（以下、列と
称する）は、１つの列のみとは限らず、複数の列を流れ
方向に並べてもよい。複数の列を流れ方向に並べる場合
は、任意の列の囲い部材の捕集部材側端部５２ａ、５２
ｂ、５２ｃと、次の列の捕集部材側端部５２ａ'、５２
ｂ'、５２ｃ'（図示しない）との間に隙間をおいて並べ
てもよいし、巾方向と同様に、隙間なく接するように並
べてもよい。また、任意の列の囲い部材の捕集部材側端
部５２ａと、次の列の捕集部材側端部５２ａ'とが碁盤
の目状に配置していても良いし、千鳥状に配置していて
もよい。千鳥状に配置しているほうが、より地合いの優
れた幅の広い繊維ウエブを得ることができる。

【００２５】さらに、囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集
部材側端部５２ａ、５２ｂ、５２ｃを接するように並べ
ても囲い部材の壁の厚さ分の隙間ができてしまうので、
壁を究極的に薄くし、接している部分の囲い部材の壁を
なくすという発想によって、囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃ
の捕集部材側が一つに融合している囲い部材融合部５３
の形状を発案した。囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部
材側が一つに融合している製造装置の一例が、図３に示
されている。図３の製造装置では、複数の繊維分散ユニ
ット１０ａ、１０ｂ、１０ｃの囲い部材５ａ、５ｂ、５
ｃが捕集部材６の巾方向に並んでおり、囲い部材の途中
で融合し、捕集部材側端部５２まで、一つの空間、つま
り囲い部材融合部５３を形成している。このように、囲
い部材融合部５３を形成していることによって、各ユニ
ットの囲い部材の中央部と内壁近傍における気流流速の
違いから生じやすい、巾方向における繊維分散の不均一
性を改善し、地合いの優れる繊維ウエブを形成すること
ができる。この囲い部材融合部５３を有する囲い部材の
捕集部材側端部５２は、もとの捕集部材側端部５２ａ、
５２ｂ、５２ｃの境目が消失したものであるので、囲い
部材融合部５３の捕集部材側端部５２の横断面形状は、
一般的に長細い形となりやすい。この場合、前記横断面
の長い方向（例えば、長方形である場合には長辺方向）
が捕集部材６の巾方向と一致するように囲い部材を配置
しても良いし、捕集部材６の流れ方向と一致するように
囲い部材を配置しても良いし、或いは、捕集部材６の巾
方向又は流れ方向と交差するように囲い部材を配置して
も良い。更に、このように囲い部材の捕集部材側を融合
させた場合であっても、２つ以上の囲い部材融合部が捕
集部材の流れ方向に並んで配列していても良いし、捕集
部材の巾方向に並んで配列していても良いし、これらが
混在して配列していても良い。

【００２６】本発明においては、囲い部材５の捕集部材
側端部５２と捕集部材６との位置を相対的に移動させる
ことのできる手段（移動手段）を備えていると、地合い
のより優れる繊維ウエブを製造することができる。この
移動手段により、たとえば、繊維分散ユニット１０ａ、
１０ｂ、１０ｃを繊維ウエブの流れ方向及び／又は巾方
向に往復運動させたり、円または楕円を描くように移動
させたり、捕集部材６を繊維ウエブの流れ方向及び／又
は巾方向に往復運動させることができる。

【００２７】前述のような複数の繊維分散ユニット１０
ａ、１０ｂ、１０ｃによって分散させた繊維を捕集して
繊維ウエブを形成できるように、囲い部材の捕集部材側
端部５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、の前方に、あるい
は囲い部材融合部５３の捕集部材側に、捕集部材６が設
置されている。捕集部材６がコンベアやロールなどのよ
うに移動可能であれば、連続的に繊維ウエブを製造で
き、長尺の繊維ウエブを得ることができる。この捕集部
材６は繊維を捕集できるものであれば良く、特に限定す
るものではないが、図１〜図３においては、多孔性ネッ
トを配置している。その他にも、多孔性ロール、無孔フ
ィルム、無孔ロールなども使用することができる。これ
らの中でも、多孔性の捕集部材（多孔性ネット、多孔性
ロールなど）は捕集部材６の裏面へ気体を透過させるこ
とができるため、捕集部材６の下方に吸引装置（例え
ば、サクションボックス）を配置して気体を吸引する
と、繊維ウエブの形成を安定して行なうことができ、し
かも捕集部材６の下方から気体を吸引して繊維を捕集す
ることにより、地合いの優れる繊維ウエブを形成するこ
とができるため好適である。つまり、捕集部材６上の繊
維量の多い領域は圧力損失が高いため、繊維量がより少
なく、圧力損失がより低い領域へ繊維が吸引されやすい
ため、地合いのより優れる繊維ウエブを形成することが
できるのである。この吸引する際の吸引力は所望とする
繊維ウエブによって適宜調節することができるが、圧縮
気体のノズル噴出口２１からの噴出風量に対して、１．
１倍以上、好ましくは１．２倍以上、より好ましくは
１．３倍以上の風量で吸引すると、地合いのより優れる
繊維ウエブを形成できるため好適である。なお、上限は
特に限定するものではないが、前記噴出風量の３倍以下
であるのが経済的である。

【００２８】以上は本発明の繊維ウエブ製造装置１００
の基本的な構造であるが、前記構造に加えて、繊維の分
散性を高めるために、ノズル２の手前に繊維及び／又は
繊維集合体をほぐす装置（例えば、ミキサー）を設置す
ることができる。なお、図１の態様は、単一の繊維分散
ユニットにおいて１つのノズル２に対して１つの囲い部
材５を使用した態様であるが、２つ以上のノズルに対し
て１つの囲い部材を使用する態様であっても良い。

【００２９】本発明において使用できる繊維（繊維集合
体の場合には個々の繊維）は、特に限定されるものでは
ないが、例えば、繊維径が４μｍ以下で繊維長が３ｍｍ
以下の極細繊維、繊維径が４μｍを超え、５０μｍ以下
であり、繊維長が１０ｍｍ以下の細繊維などを挙げるこ
とができる。なお、本発明においては、繊維及び／又は
繊維集合体のみに限定されず、各種機能性粉体も一緒に
供給することができる。本発明の製造方法においては、
繊維径が４μｍ以下で繊維長が３ｍｍ以下の極細繊維で
あっても均一に分散できるという効果を奏する。

【００３０】本発明の製造方法で使用する繊維として、
前記のような極細繊維を使用する場合には、付着物（界
面活性剤や糊剤など）の付着率が０．５ｍａｓｓ％以下
であるのが好ましい。このように付着物量が少ないこと
によって極細繊維同士の密着性を低くすることができる
し、付着物の脱落を抑えることができるため、結果とし
て、各種用途に適用できる不織布を製造できるためであ
る。また、付着物量が少ないことによってノズル２との
摩擦によって静電気が発生し、極細繊維同士が反発しあ
い、極細繊維の分散性が向上するという効果も奏する。
この付着物の付着率が少なければ少ない程、前記効果に
優れているため、順に、０．３ｍａｓｓ％以下、０．１
ｍａｓｓ％以下、０．０８ｍａｓｓ％以下、０．０６ｍ
ａｓｓ％以下、０．０４ｍａｓｓ％以下、０．０２ｍａ
ｓｓ％以下であるのが好ましく、理想的には０ｍａｓｓ
％である。なお、極細繊維以外の繊維を使用する場合
は、極細繊維と同様に付着物の付着率が低い繊維を使用
することもできるし、付着物の付着率の高い繊維を使用
することができる。なお、不織布の用途によって、付着
物の脱落が好ましくない用途（例えば、濾過材用途、電
池用セパレータ用途）に使用する場合には、極細繊維以
外の繊維も極細繊維と同様に付着物の付着率が低いのが
好ましい。

【００３１】この「付着物の付着率」は付着物の質量の
繊維の質量に対する百分率をいう。つまり、次の式によ
り得られる値をいう。 Ａ＝（ｍｓ／ｍｆ）×１００ ここで、Ａは付着物の付着率（％）、ｍｓは付着物の付
着質量（ｇ）、ｍｆは繊維の質量（ｇ）を、それぞれ意
味する。

【００３２】また、「付着物」とは、繊維を熱水に１５
分間浸漬することによって得られる抽出物と、繊維を熱
メタノール溶液に１５分間浸漬することによって得られ
る抽出物の、両方の抽出物を意味する。前者の抽出物と
して、糊剤（例えば、アクリルアミド、ポリアクリル酸
ソーダ、ポリアルギン酸ソーダ、ポリエチレンオキサイ
ド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールな
ど）があり、後者の抽出物として、界面活性剤（親水基
と親油基の両方を有する化合物、例えば、ノニオン系界
面活性剤）がある。このように付着物量の少ない状態
は、例えば、アセトンなどによって繊維を洗浄すること
によって達成することができる。

【００３３】本発明の製造方法で使用できる繊維はどの
ような成分から構成されていても良く、例えば、ポリア
ミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビ
ニリデン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリオレフィン
系樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン
系樹脂など）、ポリスチレン系樹脂（例えば、結晶性ポ
リスチレン、非晶性ポリスチレンなど）、芳香族ポリア
ミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂などの有機成分、ガラ
ス、炭素、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、酸
化亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ワラストナイトなどの無
機成分から構成することができる。

【００３４】なお、繊維が融着可能であると、繊維の融
着によって不織布に強度を付与できるため好適である。
この融着可能な繊維は繊維表面を構成する成分の少なく
とも一部が熱可塑性樹脂から構成されていれば良い。例
えば、繊維表面を構成する成分が、ポリオレフィン系樹
脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹
脂など）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリアミド系樹脂、結晶性ポリスチレン系樹脂な
どの結晶性の熱可塑性樹脂、或いはポリ塩化ビニル系樹
脂、非晶性ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル
系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などの非晶性の熱
可塑性樹脂から構成されていれば良い。

【００３５】この融着可能な繊維が２種類以上の成分か
ら構成されていると、１種類の成分が融着したとして
も、少なくとも１種類の成分によって繊維形態を維持す
ることができるため好適である。この２種類以上の成分
から構成されている繊維の横断面形状は、例えば、芯鞘
型、偏芯型、海島型、サイドバイサイド型、多重バイメ
タル型、オレンジ型であることができ、特に芯鞘型、偏
芯型、或いは海島型であるのが好ましい。

【００３６】また、繊維は未延伸状態であることもでき
るが、強度的に優れているように、延伸状態にあるのが
好ましい。

【００３７】なお、繊維集合体は上述のような繊維が集
合したものであり、その数は特に限定されるものではな
い。また、その集合状態も特に限定されるものではない
が、例えば、規則正しく一定方向に繊維が配向した束状
態、ランダムに配向した凝集状態、などを挙げることが
できる。これらの中でも、束状態であると、後述の圧縮
気体の作用による繊維の分散性に優れているため好適で
ある。

【００３８】また、繊維径、繊維長、或いは成分の相違
する繊維２種類以上、及び／又は繊維径、繊維長、或い
は成分の点で異なる繊維集合体を２種類以上組み合わせ
て供給しても良い。また、経時変化に伴って、その配合
量を変化させても良い。

【００３９】本発明の不織布は上述のような製造装置を
用いる方法により製造した地合いの優れる繊維ウエブを
用いたものであるため、地合いの優れる不織布である。
一般的に繊維ウエブの状態では機械的強度が悪いため、
繊維ウエブを結合して不織布とするのが好ましい。この
結合方法は特に限定するものではないが、例えば、繊維
を融着する方法、エマルジョンやラテックスなどのバイ
ンダーにより接着する方法、水流などの流体流やニード
ルにより絡合する方法、などを単独で、或いは併用して
結合することができる。繊維を融着させたり、バインダ
ーにより接着する方法であると、繊維同士の密着の程度
の低い嵩高な不織布とすることができ、絡合する方法で
あると、繊維同士の密着の程度の高い緻密な構造の不織
布とすることができる。

【００４０】本発明の不織布は前述のように、繊維同士
の密着の程度の異なる繊維ウエブを形成できることに加
えて、繊維同士の密着の程度が異なるように結合できる
ため、本発明の不織布は０．００５〜０．９ｇ／ｃｍ^３
という幅広い見掛密度を採ることができる。なお、この
不織布のもととなる繊維ウエブは地合いの優れるもので
あるため、不織布の目付は１〜１００ｇ／ｍ^２であるこ
とができる。また、不織布の厚さも０．００１ｍｍ〜５
０ｍｍであることができる。本発明における「見掛密
度」は、目付（ｇ／ｃｍ^２）を厚さ（ｃｍ）で除した値
であり、「目付」はＪＩＳ Ｌ１０８５：１９９８．
６．２に規定された方法で測定した単位面積あたりの質
量の値をいい、「厚さ」はＪＩＳ Ｌ１０８５：１９９
８.６．１（厚さ）に規定されているＡ法により得られ
る値をいう。

【００４１】本発明の不織布は地合いが優れており、各
種特性の均一性に優れているため、各種用途に適用する
ことができる。例えば、気体用濾過材（例えば、ヘパフ
ィルタ用濾過材、ウルパフィルタ用濾過材、インテーク
フィルタ用濾過材、ケミカルフィルタ用濾過材、脱臭フ
ィルタ用濾過材、消臭フィルタ用濾過材、バグフィルタ
用濾過材など）、液体用濾過材（例えば、カートリッジ
フィルタ用濾過材、アフィニティー分離用濾過材、イオ
ン交換フィルタ用濾過材など）、マスク用濾過材（手術
用、産業用など）、フィルタプレス、手術用ドレープ、
手術用ガウン、おむつカバーリング、電池用セパレー
タ、吸水シート（加湿器用など）、触媒担持材料、など
の各種用途に使用することができる。

【００４２】なお、本発明の不織布は各種用途に適合す
るように、各種後処理が施されていても良い。例えば、
帯電処理、硫酸処理、フッ素処理などの親水化処理、プ
ラズマ処理などの放電処理、撥水処理などを挙げること
ができる。

【００４３】また、各種機能を付加するために、各種機
能性粉体が固着していても良い。例えば、脱臭粉体、消
臭性粉体、イオン交換樹脂粉体、重金属吸着粉体、低分
子ケミカル除去粉体（微量の低分子物質（溶媒やオリゴ
マーなど）を吸着、或いは不活化できる触媒）、脱ガス
粉体（微量のガス状不純物を吸着、或いは不活化できる
触媒）、接着性粉体などを挙げることができる。なお、
機能性粉体は繊維及び／又は繊維集合体と一緒にノズル
へ供給して、繊維ウエブを形成する際に混在させ、固着
しても、繊維ウエブに対して機能性粉体を付与し、固着
させても良い。前者のように繊維及び／又は繊維集合体
と一緒に機能性粉体をノズルへ供給すると、繊維によっ
て前記機能性粉体が保持され、バインダ等を使用しなく
ても脱落を防止できるため、機能性粉体本来の機能を発
揮することができる。

【００４４】以下に本発明の実施例を記載するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。

【実施例】ポリ乳酸からなる海成分中に、高密度ポリエ
チレンとポリプロピレンとからなる島成分が２５個存在
する、複合紡糸法により得た海島型繊維（繊度：１．７
ｄｔｅｘ、長さ１ｍｍに切断されたもの）を用意した。
この海島型繊維を１０ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶
液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分解によ
り抽出除去した後、風乾して、高密度ポリエチレンとポ
リプロピレンとが混在した極細繊維Ａ（繊維径：２μ
ｍ、繊維長：１ｍｍ、フィブリル化していない、延伸さ
れている、繊維軸方向において実質的に同じ直径を有す
る、付着物の付着率：０．０２ｍａｓｓ％未満、断面形
状：海島型）の束状集合体を得た。他方、ポリ乳酸から
なる海成分中に、ポリプロピレンからなる島成分が２５
個存在する、複合紡糸法により得た海島型繊維（繊度：
１．７ｄｔｅｘ、長さ１ｍｍに切断されたもの）を用意
した。この海島型繊維を１０ｍａｓｓ％水酸化ナトリウ
ム水溶液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分
解により抽出除去した後、風乾して、ポリプロピレンか
らなる極細繊維Ｂ（繊維径：２μｍ、繊維長：１ｍｍ、
フィブリル化していない、延伸されている、繊維軸方向
において実質的に同じ直径を有する、付着物の付着率：
０．０２ｍａｓｓ％未満、断面形状：海島型）の束状集
合体を得た。次いで、図３に示す製造装置と同様の装置
を用いて、本発明による繊維ウエブを製造した。すなわ
ち、束状の極細繊維Ａ集合体と束状の極細繊維Ｂ集合体
とを、７０：３０の質量比でミキサー（図示せず）に供
給して、解すとともに混合する一方で、ノズル噴出口に
おける横断面形状が円形（直径：８．５ｍｍ）のベンチ
ュリー管２ａ、２ｂ、２ｃへ、コンプレッサーから圧縮
気体導入口３ａ、３ｂ、３ｃを通じて圧縮空気（圧力＝
６ｋｇ／ｃｍ^２、実質的に層流）を導入することによ
り、前記解した束状集合体を繊維供給口１ａ、１ｂ、１
ｃからベンチュリー管２ａ、２ｂ、２ｃへ供給し、ベン
チュリー管２ａ、２ｂ、２ｃから極細繊維Ａの束状集合
体と極細繊維Ｂの束状集合体を空気中に噴出（ベンチュ
リー管の噴出口における気体通過速度：１４７ｍ／ｓ、
噴出口からの噴出量：ベンチュリー管１個当たり約０．
５ｍ^３／ｍｉｎ．）し、ベンチュリー管の噴出口前方に
設けた、円錐状の突起部と平板状衝突部（横断面形状：
円形、直径：２５ｍｍ）とを備えた衝突部材４ａ、４
ｂ、４ｃにそれぞれ衝突させて、極細繊維Ａ及び極細繊
維Ｂをそれぞれ分散させた。なお、各ベンチュリー管の
噴出口から各平板状衝突部までの距離は１５ｍｍであ
り、しかも突起部の軸が、ノズル噴出口の中心と一致す
るように、突起部の頂点がノズル噴出口と対向するよう
にそれぞれ配置した。次いで、この分散させた極細繊維
Ａ及び極細繊維Ｂを、前記衝突部材４ａ、４ｂ、４ｃを
囲むとともに各ベンチュリー管２ａ、２ｂ、２ｃと連結
しており、極細繊維Ａ及び極細繊維Ｂを集積できるネッ
トの方向へ直線状に伸びている囲い部材５ａ、５ｂ、５
ｃ（各囲い部材の噴出口側の横断面形状：円形（内径：
５０ｍｍ）、連続的に横断面形状が変化し捕集部材側で
ひとつに融合、比（Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）＝０．９
２）、及び囲い部材融合部５３（捕集部材側の横断面形
状：長方形（３０ｍｍ×１８０ｍｍ））を通じてネット
上（捕集部材６）へ供給し、移動するネット上に載置し
ておいたポリエチレンテレフタレート繊維からなる湿式
不織布（目付：１０ｇ／ｍ^２、平均繊維径：３．２μ
ｍ）上に集積させて、極細繊維ウエブ−湿式不織布積層
体を形成した。なお、ネットの下方に配置したサクショ
ンボックスにより、ベンチュリー管１個当たり０．７ｍ
^３／ｍｉｎ．で吸引した。また、ノズル噴出口から囲い
部材融合部５３の捕集部材側端部５２までの距離は８ｃ
ｍであり、囲い部材融合部５３の捕集部材側端部５２に
おける空気流速は４．６ｍ／ｓであった。更に、この囲
い部材融合部５３の捕集部材側端部５２は、長方形の長
辺がネットの幅方向と平行であるように配置した。この
極細繊維ウエブ−湿式不織布積層体を、温度１４０℃に
設定されたサクションドライヤー中で３分間熱処理を行
い、極細繊維Ａの高密度ポリエチレン成分によって、極
細繊維ウエブを結合させ、放冷した後、極細繊維ウエブ
−湿式不織布積層体から湿式不織布基材を剥離して、目
付が６０ｇ／ｍ^２で、厚さが１．２ｍｍの幅方向に均一
な地合いの優れる極細繊維不織布を形成することができ
た。なお、極細繊維ウエブ−湿式不織布積層体を形成す
る際に、囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの内壁への極細繊維
Ａ、Ｂの付着量が少なく、脱落も生じなかった。

【００４５】

【発明の効果】本発明の繊維ウエブ製造装置は地合いの
優れる繊維ウエブを効率よく製造することができる。本
発明の繊維ウエブの製造方法は地合いの優れる繊維ウエ
ブを効率よく製造できる。本発明の不織布は地合いが優
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の繊維ウエブ製造装置に複数用いられ
る繊維分散ユニットの単一のユニットを捕集部材に対し
て垂直かつ材料供給管に平行な平面で切断した時の模式
的断面図

【図２】 本発明の繊維分散ユニットを捕集部材の巾方
向に複数並べた繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対し
て垂直かつ捕集部材の巾方向に平行な平面で切断した時
の模式的断面図

【図３】 本発明の繊維分散ユニットを捕集部材の巾方
向に複数並べ、複数の囲い部材の捕集部材側に囲い部材
融合部を設けた繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対し
て垂直かつ捕集部材の巾方向に平行な平面で切断した時
の模式的断面図

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ繊維分散ユニット １ 材料供給口 １１ 材料供給管 ２ ノズル ２１ ノズル噴出口 ３ 圧縮気体導入口 ４ 衝突部材 ４１ 突起部 ４２ 衝突部 ５、５ａ、５ｂ、５ｃ 囲い部材 ５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 囲い部材の捕集部材側
端部 ５３ 囲い部材融合部 ６ 捕集部材 １００ 繊維ウエブ製造装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維を噴出できるノズルと、前記ノズル
   への圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に
   位置し、前記ノズルから噴出した繊維と衝突して繊維を
   分散できる衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、
   前記衝突部材との衝突によって分散する繊維を導く囲い
   部材とを備えた繊維分散ユニットを複数備えており、前
   記複数の繊維分散ユニットの囲い部材により導かれる繊
   維を捕集する捕集部材を備えていることを特徴とする、
   繊維ウエブ製造装置。
2. 【請求項２】 前記複数の繊維分散ユニットの囲い部材
   の捕集部材側端部を、捕集部材の巾方向に並べたことを
   特徴とする請求項１に記載の繊維ウエブ製造装置。
3. 【請求項３】 前記複数の繊維分散ユニットの囲い部材
   の捕集部材側が一つに融合していることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の繊維ウエブの製造装置。
4. 【請求項４】 前記囲い部材の捕集部材側端部と、捕集
   部材との位置が相対的に移動することを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載の繊維ウエブ製造装
   置。
5. 【請求項５】 繊維を噴出できるノズルと、前記ノズル
   への圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に
   位置し、前記ノズルから噴出した繊維と衝突して繊維を
   分散できる衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、
   前記衝突部材との衝突によって分散する繊維を導く囲い
   部材とを備えた繊維分散ユニットを複数備えており、前
   記複数の繊維分散ユニットの囲い部材により導かれる繊
   維を捕集する捕集部材を備えている繊維ウエブ製造装置
   の各ノズルへ繊維及び／又は繊維集合体を供給する繊維
   ウエブの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の繊維ウエブの製造方法
   により製造された繊維ウエブを用いていることを特徴と
   する不織布。