JPH0116945B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、優れた不織布や、優れたスエードや
銀面付人工皮革を作るに適した新しい高絡合フエ
ルトの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来シート状繊維ウエツブにニードルパンチを
施して繊維絡合フエルトを作ることは良く知られ
ている。

普通ニードルパンチするとき、ニードルパンチ
マシンとかフアイブアーロツカールームと称され
るものにて処理されるのであるが、良好なニード
ルフエルトを得るには、バーブの大きさや形状、
数等を適切に選び、針先端近くに存在するニード
ルバーブの位置を基準として、該繊維ウエツブの
厚み以上に貫通しない「針深さ」、正しくはベツ
ドプレート表面からバーブが突き出るその距離即
ち「バーブ深さ」にて、ニードルパンチされる。
換言すれば、ニードルパンチマシンに多孔板のベ
ツドプレートを使用する場合、ニードルのバーブ
位置がその表面を越えないようにあるいは越えて
も少ない程度に押さえ、ベツドプレートの位置を
設定し、ニードルパンチを行うのである（上突
き、下突きのいずれのパンチについても考え方は
同じである）。裏面からニードルパンチする時も
同様である。これを表や裏から一般的には繰り返
されるのである。繊維がバーブに引つ掛けられ
て、逆の面以上に突き出ないために、極めて表面
外観のきれいなフエルトが形成されていた。しか
しながら繊維シート状物にはランダムウエツブ方
式やカードマシンと捜組み合わされたクロスラツ
パー方式が代表的なものとしてあるが、シートの
長手方向に並んだ繊維が少なく、フエルトがニー
ドルパンチ中に伸びたり、人工皮革にする工程で
伸びたり、さらには、起毛やバフによりスエード
状に加工したりすると、同時に使用する高分子弾
性体の性質や微細形態にも大きく左右されるので
あるが、「ももけ」に対して必ずしも格別には強
いとは言えないといつた欠点を有していた。もも
けとは、実用時にえりや、ひじなどがスエード状
外観から毛布状外観に変化してくることである。

特に、カードとクロスラツパーの組合せによる
ウエツブ形成においては、カードで縦配列した繊
維薄層ウエツブがクロスラツパーで理論的にも、
実際的にも若干の角度で持つてクロスされてはい
るものの完全に近いほど横配列になつており、縦
配列繊維の極めて少ないものになつていた。この
ため、一層上記の欠点が出ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、補強に寄与する縦配列繊維成分の多
い、補強された新規なフエルト構造を与えるよう
なニードルパンチ方法を提供することをまず第一
の目的とする。更に、従来以上の速い絡合を目的
とし、またニードルパンチや人工皮革に加工時の
シートの伸びを少なくすることを目的とする。ま
た他の目的は、スエード調人工皮革にしたとき、
「ももけ」の少ない耐久性のある基材を与えるフ
エルトを提供することにある。また強いフエルト
強い銀面付人工皮革などの基材を与える方法を提
供することを目的とする。またニードルパンチ
中、普通ウエツブがいかに均一なものが、供給さ
れても、耳部が次第に目付（単位面積当りの重
さ）が次第に中央部に比して大きくなるが、これ
を少しでも軽減ならしめる方法を提供することを
も目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の骨子は次の通りである。

シート状繊維ウエツブにニードルパンチを施し
て繊維絡合フエルトを製造するに際し、〔第一段
階〕該繊維ウエツブの厚みを十分に貫通する様
に、ニードルパンチを施してニードリング面（Ａ
面という）の逆面（Ｂ面という）に繊維を突出せ
しめ、〔第二段階〕該突出繊維を主としてシート
の長手方向であつて且つ逆面（Ｂ面）に倒し、
〔第三段階〕その逆面（Ｂ面）から、該繊維ウエ
ツブの厚みを十分に貫通するニードルパンチを施
してニードリング面（Ｂ面）の逆面（Ａ面）に繊
維を突出せしめ、該突出繊維を逆面（Ａ面）に倒
し、この第１〜３段階の操作を少なくとも一回以
上繰り返して行い、しかる後、〔第四段階〕逆面
にまで大きく貫通するほどの深いバーブ深さを採
ることなく、ニードルパンチを施すか、或いは流
体吐出ノズルの背面圧10〜300Kg／cm²から選ばれ
た流体ジエツトパンチを施すことを特徴とする高
絡合フエルトの製造方法。

以下、図に基づいて本発明を詳細に説明する。

第１図は、ウエツブの断面をニードルパンチす
る時の様子を針（フエルテイングニードルともい
う）と共に示してあり、特にウエツブの長手方向
に沿つての断面である。

図において、１はウエツブ、２は針すなわちニ
ードルであり、３はニードルに付いたバーブ（第
６図に拡大図による例を示す）であり、繊維を引
つ掛けて移動する役割をなしとげるものであると
いえる。４はこのバーブで移動させられている繊
維である。５はニードルパンチにより移動させら
れた繊維である。

「バーブ深さ」とは、ウエツブまたはフエルト
の下面即ち針が突き入れられる面（Ａ面）の逆の
面（Ｂ面）、つまりベツドプレートの表面から、
バーブが最も深く突き入れられた時のバーブまで
の針方向（ニードルビームの移動方向）の距離で
定義される。厳密な表現では針先の位置すなわち
針深さとは直接関係がないことになることに注意
されなければならない。例えば、針先から４mmの
所にバーブがあり、バーブ深さ５mmのときは、針
深さは９mmを選んだことになる。これはいかに長
く逆面（Ｂ面）に繊維が突き出るかを示してい
る。

本発明においては、第一段階のバーブ深さは８
mm以上が好ましい。なぜならそれより浅いと本発
明でいう絡み合いが十分に生じにくいからであ
る。

針のどの位置にバーブを設けたものを用いるか
は重要である。針先から少なくとも４mm以内に一
個のバーブが設けられていることが特に好まし
い。なぜなら余り遠い位置にバーブがあると、本
発明の効果を発揮させるには、あまりにも大きい
「針深さ」を採らねばならず、そうすると一般に
針跡が目立ち、針すじとなつて、良好なフエルト
の形成を妨げやすい傾向を持つからである。かか
る意味においてバーブの数は針一本当り１個がと
くに好ましい。更に好ましくは、一回のニードル
パンチ中の針のつきいれに対し、繊維を３本以上
実質的に引つ掛け入れない程の小さなバーブであ
ることがとくに好ましい。バーブが多かつたり、
バーブが余りにも大きいと繊維の移動が一挙に集
団で起こり過ぎて均一性の低いものとなることが
ある。

第２図はニードルパンチすなわちニードリング
により、表面（Ａ面）の方向から裏面（Ｂ面）の
方向へ「十分に突き出された繊維」の様子を示す
図である。即ち、１はウエツブ、５（５ダツシ
ユ、５ツーダツシユ）はニードルパンチにより移
動させられた繊維である。

次いで、このＢ面の方向へ突き出された繊維５
（５ダツシユ、５ツーダツシユ）をＢ面の表面に
おいて倒す。この方法はＢ面を何かで撫でればよ
い。ブラシや布、ゴムの表面などやざらざらした
表面を持つものが特に好ましい。これは板状、ロ
ール状、棒状などいかなるものでもよい。比較的
滑らかでないベツドプレートが用いられているパ
ンチマシンでは、パンチされたウエツブ（フエル
トという）を引き取つたり、巻き取つたりする
時、５の繊維がこすられて第３図の６（６ダツシ
ユ）ように倒される。第３図はこのように、特に
突き出された繊維を逆面すなわちＢ面で倒した状
態を示している。注意すべきは、これは長手方向
を主体にして倒すのである。長手方向に対してど
のように突出した繊維がこすられ、或いは倒され
たであろうかは、説明するまでもなく、容易に理
解出来るであろう。以後の説明はかかる繊維に特
に注目して、説明することにする。このフエルト
を裏返して（あるいは、裏返さずに逆方向からニ
ードルパンチしても同様である。１はウエツブで
ある。以後同じ）ニードルパンチを施すときの様
子を第４図に示す。すなわち第４図は本発明に基
づく逆方向からのニードルパンチの様子を示した
ものである。第５図は更にニードルパンチを上方
から施した時の様子を示すものである。この段階
のニードルパンチは、バーブ深さを５mm以上とす
ることが好ましい。なぜなら上記のパンチによつ
て移動させた繊維をさらに逆方向に深くつきいれ
るだけでなく、他の繊維を上記と同様に移動させ
ることも目的とするからである。これにより、逆
面からの絡み合いもバランス良く進み、良好なフ
エルトが形成できるのである。倒された繊維６を
７（７ダツシユ）のように、長手方向を主体にし
て縫い糸で縫つたように、フエルトの中へ突きい
れるのである。これにより一種のステツチ効果が
形成されていることが明確に理解されるであろ
う。このニードルパンチにより更に繊維がつき出
された時は、第２図の状態が再び形成されたこと
になり、同様に、第３〜４図のことを引き続いて
おこす。この特定の繊維に着目すると、繊維の縫
目をウエツブ内繊維で形成させたことになり、長
手方向への強いステツチ的絡合が形成されたこと
になる。これが、ウエツブ内のあらゆる繊維につ
いて形成される確率を従来法よりもはるかに高く
持つていることは言うまでもなく、シート全面に
起こる。一度絡合したものは、普通フエルトと呼
ばれる。

然し、このままで放つておくと、全面に毛羽立
つた良くないフエルトが出来てしまうので、次い
で「フエルトの表面に繊維が突き出たままになら
ないようなニードルパンチを引き続いて行うこ
と」が重要である。そのためバーブ深さ３mm以下
このましくは１mm以下のニードルパンチを加えて
フエルト面を均らすニードルパンチを加えること
が必要である。この点前段階の深いニードルパン
チとその主旨を大きく異にしていることに注目さ
れねばならない。これにより、突き出た繊維はフ
エルト中にうまく絡合されて、納められるのであ
る。

これに近い達成手段がある。それはウオーター
ジエツトパンチを代表とする流体ジエツトパンチ
である。ウオータージエツトパンチは、強いもの
は繊維や板、岩石等の切断に用いられるが、その
ジエツトのための口金の背面圧を10〜300Kg／cm²
の範囲内で適宜選択することにより、フエルト表
面を主体に繊維の絡合を進めることができる。こ
の流体処理は特に第四段階の工程に適している。
流体処理はフエルトが濡れてしまうので乾かす工
程が必要で、余計なコストがかかるというエネル
ギーを食う欠点を有するが、ノズルを揺動させた
り、強弱パンチさせたり、断続パンチさせたり、
強弱と断続を組合せたりして達成することができ
る。

これにより、フエルトの表面に長く突き出され
た繊維はフエルト内へ突き入れられるのである。
余り強すぎると逆面から繊維が突き出たり、繊維
が切断されてしまう。また弱すぎると絡合が進ま
ない。しかし上述の圧力の範囲内であれば、ノズ
ル径や長さ、その他の関係もあるが、容易に適正
値を見出すことができる。

第６図はニードルパンチ用の針（フエルテイン
グニードル）の例を示している。バーブは１〜９
コが、普通用いられ、適宜選ばれて使用される。
本発明では特に１が好ましい。針太さはストレー
トのものから段階的に変わつたものまで、また１
段、２段、３段階に断面積を変化させたものも、
十分用いられる。針長さは適宜長いものが用いら
れる。

これに対して、従来の良好なニードルパンチ方
法は如何なるものかを第１〜５図と同様な表現方
法で両面パンチの結果を、第７図、第８図に示
す。すなわちニードルバーブがウエツブまたはフ
エルトの逆面に突き出ないようなニードルパンチ
ばかりを施すのが良好なニードルパンチの常識で
あり（なぜなら深く打つことばかり行えば、毛羽
立つた表面のフエルトしか得られないからであ
る。）それをウエツブやフエルトの表面、裏面双
方から施すのである。第７図はウエツブに対し
て、従来法による好適な（深過ぎない）ニードル
パンチを表面から施した場合の繊維の絡合状態を
示している。これを裏返して、更にニードルパン
チを施すと第８図のようにフエルト内で繊維が単
に立つのみでステツチ効果が全く認められない結
果となる。（裏返さなくても、下からの突き上げ
パンチであつても相対的なものであつて同様であ
る。）これを、繰り返すことによつて更によくし
まつてきれいな絡合フエルトが形成されるが、本
発明とは違つて絡合構造のフエルトが形成される
のである。沢山のニードルパンチがついている針
を用いる場合も同様である。浅く打つたことにな
る針先から離れたバーブ位置のものは、繊維を突
き出す効果が浅く、それが他の繊維の中に混合し
て行こるだけである。基本的考えについては、何
等変わることはない。

本発明におけるフエルトあるいはウエツブの逆
面から突き出す好ましい繊維の長さは５mm以上特
に好ましくは８mm以上50mmである。かかる繊維を
逆面で倒すのである。これをここでは第二段階と
いう本発明をより効果的にするために、ブラシが
けする、ワイヤブラシや針布で引つ掻く、サンド
ペーパーや砥石がけのような助けをかりてもよ
い。このような後者の繊維の引出し効果、即ち少
し長い目に繊維を突出しておいて、それをさらに
摘み引き出すような作用がとくに顕著な時（上記
のような強いアクシヨンを加えた時）に限つて
は、第一段階及び第三段階のニードルパンチにお
けるバーブ深さが４〜８mmの間でも優れた効果が
発揮されることを特に注目されねばならない。な
ぜなら、この引出しによつて、バーブ深さが８mm
以上のニードルパンチと同様な作用効果をもたら
すことになるからである。特に繊維が俗に分割型
複合繊維とか剥離型複合繊維とか、あるいは高分
子相互配列体繊維、特定のポリマーブレンド繊維
のように、極細繊維発生型繊維のとき、かかる工
程で繊維が分割したり、極細繊維が部分的あるい
は全体的に発生する時があるが、これはフエルト
の強度や耐久性を向上し、好ましいことが多い。
太い繊維の絡合と極細繊維の絡合が混在するから
である。増して後の工程で極細繊維発生処理をす
るときは、一層良く、極細繊維の束の絡合と極細
繊維の絡合が混在し、一層良好なフエルトをあた
える。

本発明のウエツブはランダムウエツブであつて
もよいし、クロスラツプウエツブであつてもよ
い。繊維はスパンボンドや紡糸直接製布の如く長
繊維であつてもよいし、短繊維であつても良い。
巻縮つきのものが特に好ましい。特に短繊維のウ
エツブのときが好ましい。良好なニードルパンチ
を行うためには、繊維に巻縮が掛かつていること
が特に好ましく重要である。短繊維の時は30〜
150mmのものが好ましい。クロスラツプウエツブ
というのは、普通カードマシンからクロスラツパ
ーに接続されたウエツブ形成マシンをいう。これ
によると、繊維は繊維クロスラツピングのときの
クロス角度が一般に極めて小さいために殆ど長手
方向（シートの長さ方向）に対し直角に近い配列
を持つてしまう。このことは長い縦すじを入れた
テープを折り曲げて重てみれば、容易にわかるで
あろう。カードマシンを出てきた繊維は長手方向
に略配列しているからである。

ニードルパンチする対象は単に一つの一体とな
つたフエルトに限らない。上記のごとくつくつた
フエルトを更に重ねて用いるときにも極めて効果
的である。これを単板複合フエルトあるいは複合
単板フエルトと言う。なぜこれが特に効果的かと
いうと、後で、フエルトを２枚にスライスして生
産性を２倍としてスライスするとき有効である。
なぜなら従来のパンチフエルトが弱くなるのは表
面をバフなどして毛羽だたせる等により繊維のＬ
型構造が切断されてしまつて、純然たるＩ型の繊
維が多く残つてしまうためである。

以上の説明で十分に本発明が理解できたと思わ
れるが、更に本発明にかかる実施例を示す。しか
し本発明の有効性は、これによつて制限を受けた
り、限定解釈されるものではなく、むしろ応用展
開の大きさを示すものである。

（実施例） 島成分60％のポリエチレンテレフタレート、海
成分40％のポリスチレンとポリエチレングリコー
ル（５部）混合体からなる極細繊維発生型繊維の
代表的な一種である高分子相互配列体繊維（島数
16）で巻縮12山／2.54cm、繊維長51mmの繊維を用
い、これをカードにかけ、さらにクロスラツパー
に通し、クロスラツプウエツブをつくつた。これ
に１バーブのニードルパンチを施し、裏面をベツ
ドプレートと細かい凹凸のあるゴムロールの表面
を擦過させつつ、巻き取り次いで裏面からニード
ルパンチした。このニードルパンチ時のバーブの
裏面への貫通深さは15mmとした。次に逆面から同
様にニードルパンチした。これをくり返し、両面
合わせたニードルパンチ本数約1500本／cm²に達し
てから、バーブの裏面への貫通深さは０mmとして
両面に合計約600本／cm²のニードルパンチを施し
た。かくして0.21ｇ／cm³の見掛け密度を持つ530
ｇ／m²のフエルトを得た。ウエツブは著しく早く
絡合がすすみ、従来の一般的方法としてのバーブ
深さ０mmのニードルパンチの表裏の繰り返しでは
3000本／cm²も要したのに比べ高密度化する度合が
非常に早かつた（高生産性）。またニードルパン
チ中の伸びも同一のニードルパンチマシンで比較
する限りにおいて、約10％も伸び変形が少なく済
ませることができた。このものにポリビニールア
ルコールの12％水容液を付与して乾燥し、トリク
ロールエチレンで十分洗浄し、ついでポリウレタ
ンの12％ジメチルホルムアミド溶液を含浸し、水
中で凝固した後熱水で洗浄し、２枚にスライスし
て、両面を余り深いバブにならないようにしつつ
スエード外観が得られるまでバフした。しかる後
加圧型サーキユラー染色機で分散染料にて、ベー
ジユ色に染色し乾燥した。このものは耐摩耗性
（ブラシを回転させながらこすりつけるシーフア
ー摩耗測定法による対比評価）が従来のニードル
パンチ方法によるものに比し、驚くべきことに約
３割も高い優れた結果となつた。

これはスエードにまで加工しなくても、フエル
ト段階でその強度を比較したところ、本発明法に
よるフエルトの方が強度が高かつた。

（発明の効果） 耐摩耗性の高い基材としてのフエルトを与え
る。特に極細繊維発生型繊維を用い、極細繊維
化後、ポリウレタンを含浸しバフしてスエード
調素材として用いた時は、とくにその耐摩耗
（耐ももけ）性を発揮する。

ニードルパンチ効率を高める。早く高密度の
フエルトに変化し、生産性が高い。その割には
フエルトの表面がきれいである。

ニードルパンチ中に伸びが少ない。即ちフエ
ルトの変形が少ない。幅の変化は早いが本発明
の有効性は妨げずむしろ、フエルトの目付の幅
方向のむらを著しく現象させる傾向を持。この
ことは同様なスエード表面を得たい時にも、多
くバフすることが軽減されるので、それだけ薄
いフエルト設計を同じ製品厚みに対して選べる
ので、コスト的に有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の理解を助けるための図（モ
デル図、以後同じ）であつて、本発明にかかる第
一段階の方法において、繊維ウエツブとニードル
パンチにおける針（特にバーブ）と移動繊維の関
係を示す図である。第２図は、本発明の理解を助
けるための図であつて、本発明の第一段階におい
て、大きく繊維が裏面に突き出るように、深いニ
ードルパンチが施されたときの繊維の様子を示す
図である。第３図は、本発明の理解を助けるため
の図であつて、本発明にかかる第二段階の方法に
おいて、第一段階で裏面に大きく突き出た繊維を
裏面で倒した後の状態を示す図である。第４図
は、第３図のフエルトを裏がえしにした時の同様
な様子を示す図である。第５図は、第４図のフエ
ルトに更にニードルパンチを施した時の注目繊維
の移動状況を示す図である。第６図は、フエルテ
イングニードル（フエルト針）の代表的な一例を
示している。第７図は、従来の方法によるニード
ルパンチにおける繊維の移動後の様子をモデル的
に示した図である。第８図は、第７図の逆方向か
ら、従来の方法で更にニードルパンチを加えた場
合の繊維の移動後の様子（自己ステイツチ効果の
全くない様子）をモデル的に示した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シート状繊維ウエツブにニードルパンチを施
   して繊維絡合フエルトを製造するに際し、〔第一
   段階〕該繊維ウエツブの厚みを十分に貫通する様
   に、ニードルパンチを施してニードリング面（Ａ
   面という）の逆面（Ｂ面という）に繊維を突出せ
   しめ、〔第二段階〕該突出繊維を主としてシート
   の長手方向であつて且つ逆面（Ｂ面）に倒し、
   〔第三段階〕その逆面（Ｂ面）から、該繊維ウエ
   ツブの厚みを十分に貫通するニードルパンチを施
   してニードリング面（Ｂ面）の逆面（Ａ面）に繊
   維を突出せしめ、該突出繊維を逆面（Ａ面）に倒
   し、この第１〜３段階の操作を少なくとも一回以
   上繰り返して行い、しかる後、〔第四段階〕逆面
   にまで大きく貫通するほどの深いバーブ深さを採
   ることなく、ニードルパンチを施すか、或いは流
   体吐出ノズルの背面圧10〜300Kg／cm²から選ばれ
   た流体ジエツトパンチを施すことを特徴とする高
   絡合フエルトの製造方法。 ２ シート状繊維ウエツブがシートの長手方向に
   対して略直角な方向に繊維配列される、クロスラ
   ツパーを通した繊維ウエツブであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の高絡合フエルト
   の製造方法。 ３ シート状繊維ウエツブを形成する繊維が、分
   割または剥離を起こさせる処理または一成分除去
   処理により極細繊維を発生させる極細繊維発生型
   繊維を含むものでであることを特徴とする特許請
   求の第１項記載の高絡合フエルトの製造方法。 ４ 第一及び第三段階でのニードルパンチに用い
   る針には少なくとも針先から４mm以内に一個のバ
   ーブが存在することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の高絡合フエルトの製造方法。