JPH0135937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発記は、吸着、吸収、芳香などの機能を有す
る粉体または粒体を内蔵する不織布シートおよび
その製造方法に関するものである。更に詳しくは
実質的に長いフイラメントの集合体を拡幅、開繊
し、厚みの均一な一定幅の薄いウエブとし、該繊
維層面へ接着剤または溶剤を賦与し、あるいは賦
与しないで駆動ベルト上へ進行方向に対し直角に
あや振り積層せしめると同時に、粉体または粉体
を該繊維層上へ所定幅で均一に散布積層した積層
物のたて、よこいづれか一方の断面が斜めの層を
なすように交互に積層し、然る後、成型せしめた
不織布および、その製造法に関するものである。

従来から吸着、吸収などの機能を有する粉体又
は粒体を効率よく利用する為に繊維物質と共にシ
ート状の形態に固定する事がよく行なわれてい
る。またその方法は種々検討されていてそれなり
の方法が開発されてはいるが、品質面、製造工程
面で未解決の問題も多い。例えば、水を分散媒と
して用いる所謂湿式法の場合、パルプと粉体また
は粒体を水中に分散し、均一分散媒層を形成した
のち、抄紙機による不織布シートの製造が行なわ
れる。然しながら此様な湿式法では通常バインダ
ーを用いず繊維相互間の絡み合いで形状保持と添
加された粉体または粒体の支持がなされているた
め、一般にシート密度の大きさ、剛性の高い品質
となり用途が気体過など低い抵抗値を望む場合
には不適当である。また、粉体または粒体を多量
に添加する事が困難であるので、添加する粉体ま
たは粒体の性能を向上するには、多量の不織布シ
ートが必要で実用上好ましくない。また他の欠点
をして脱水工程における粉体または粒体の流出
や、該添加物と繊維との比重差により不均一な層
分布をする場合があることなど欠点が多い。

湿式法に対して乾式法では粉体または粒体を、
木材パルプと熱溶融性合成パルプから成る支持層
へ添加、担持させ、しかる後、熱風により加熱
し、溶融性合成パルプを熱溶融させ、全体を接着
成型せしめる方法が特開昭53−4789号に開示され
ていいる。該特許においては吸着性物質の活性表
面積を大きく保ち活性度低下を防ぎ、効率よく吸
着させようとしているが空気媒体をもつて積層す
る該方法では構成素材の比重差により之等を実質
的に均一に分布させる事が困難で且つ粉体または
粒体の添加量においても充分とは云えない。叙上
の如く、粉体または粒体を繊維層内へ多量に均一
な層として存在せしめた不織布の経済的工業生産
方式は之等諸点からみて未だ確立されていないと
考えられる。本発明は従来の不織布より粉体また
は粒体の添加量が多く、品質面でも優れていいる
不織布シートと該不織布シートを能率よく製造す
る方法を開発する事を目的とし鋭意研究を行なつ
た結果、フイラメント集合体を用い、乾式法によ
つて粉体または粒体を内蔵する不織布を製造する
方法を見出し、本発明に到達した。

本発明者らは、さきにフイラメント繊維集合体
からの効率的な不織布シートの製造方法を見出
し、特願昭56−42412号にて出願した。この方法
はフイラメント集合体からなるウエブを駆動する
ベルト上に導き、駆動するベルト上に該ベルトの
進行方向に対し一定の角度、例えば直角の方向に
あや振りして積層し、成型するものである。

本発明は上記不織布の製造工程において、ウエ
ブ上にウエブ巾より狭い巾で粉体または粒体を散
布しながら積層し、然る後、成型することにより
粉体または粒体を層状で内蔵する不織布シートを
得るものである。

本発明の不織布シートは、表面層は繊維のみで
構成され、その中に粉体または粒体が厚み方向に
傾斜した層状で包含される。

すなわち本発明における粉体または粒体は繊維
層中に斜めに層をなす様構成されている。これは
第１図Ｂに示した断面図で判るように符点をもつ
て示す粉体または粒体層２１が、繊維層２２で囲
まれて支持されている。本発明の此様な構成の特
徴とする所は、層２１が夫々層２２で包囲されて
いることによる層の安定性が大きいことと、多数
の層２１を包含することができることである。ま
た特にこの斜めの層によつて期待できる作用効果
は、一例として吸着剤を添加粒体とする場合を例
にとれば、ガス吸着用不織布の吸着剤を包含する
層２１が、平行な層を形成する場合より斜めの傾
斜層を形成している場合の方が、被吸着物質と吸
着性粒体の接触時間をより長くすることができ
る。また、被吸着物質が吸着性粒体の斜面に衝突
するので、ガスの通気抵抗が少なくなる利点もあ
る。而して、本発明の此様な特徴を持つて製造さ
れる不織布シートは各種の気体や液体の過、吸
着を物理的、化学的作用を利用する場合に用いて
非常に効率のよい結果を与え、極めて有用であ
る。さらに繊維層２２を形成する繊維が、連続し
た実質的に長いフイラメントで形成される場合に
はケバやリントなどが飛散せず、糸屑の極めて少
ない高品質の不織布シートが得られる。

また、この優れた不織布シートを製造すること
が可能な理由は連続した繊維を切断することなく
供給し、定められた条件すなわち厚み、密度、
幅、添加目付重量などを所望の性状に自由にコン
トロールすることができるからであつて、連続、
多量生産が可能なため経済的にも極めて優秀な製
造法である。

即ち、本発明は不織布シートの縦、横いづれか
一方の断面が、傾斜した粉体層または粒体層を繊
維層との交互の層で構成され、他方の断面が水平
な粉体層または粒体層繊維層との交互の層で構成
されていて最外側層が繊維層である事を特徴とす
る不織布シートであり、該不織布の製造方法が、
拡幅、開繊せしめた連続した繊維層を駆動ベルト
上へあや振り供給する工程を粉体または粒体をあ
や振り装置に付属せしめた散布管によつて繊維層
上で散布する工程と上記工程から得た繊維層と粉
体層または粒体層の交互積層物を成型シートとす
る成型工程からなる事を特徴とする不織布の製造
方法である。

本発明を更に詳しく説明する。本発明に用いる
繊維の種類はレーヨン、酢酸繊維素繊維の如き半
合成繊維、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロ
ピレン等の合成繊維、酢酸繊維素繊維成分とポリ
アクリルニトリル成分から成る２成分を単糸中に
含む様な構造の複合繊維、或はそれらの２種以上
の混合物等、要は連続したトウ状繊維束を形成す
るものであればよい。さらに繊維に撒縮が施こさ
れているものが適当であるが、未捲縮のまゝでも
使用できないことはない。繊維の太さは、単糸が
0.1デニールから100デニール、好ましくは0.1デ
ニールから50デニールの範囲で全繊維では1000デ
ニールから3000000デニール、好ましくは5000デ
ニールから500000デニールの範囲で使用可能であ
る。単糸デニールが大きすぎると粒度の小さい粉
体の場合は成型された不織布シートから粉体また
は粒体等の脱落や目立ち品質上好ましくない。ま
た全繊維が3000000デニール以上にもなると、繊
維束が過大となり通常の開繊維機械で開繊不充分
で、また装置面での制約がずるので経済上得策で
はない。

本発明において不織布シート構成繊維のバイン
ダーとして接着剤または溶剤を用いる要ある場
合、通常接着剤としては酢酸ビニル樹脂エマルジ
ヨンの如き液状のものや、ホツトメルトと呼称さ
れている固型接着剤であり、溶剤としては繊維表
面を部分的に溶解したのち蒸発する性質を有する
ものを用いる。また繊維の種類によつて接着剤と
溶剤を併用してバインダーとしてもよい。

本発明において用いる粉体または粒体としては
利用する目的によつて種々の物質が使用可能であ
る。例えば非常に大きな活性表面をその構造内に
有し強い吸着性を示す物質として、活性炭、けい
そう土、活性アルミナ、酸性白土、シリカゲルの
如き物質、また特異な化学的構造を有する故に高
度の吸水性を示す高分子吸水ポリマーと呼称され
る物質、例えばポルアクリロニトリル変性澱粉、
架橋型カルボキシメチルセルロース、架橋型ポリ
エチレンオキサイドなどがこれに相当する。その
他防虫作用、殺虫作用、忌避作用乃至は誘引作
用、芳香性等を有する粉体または粒体、粉体また
は粒体自身が作用を示すものではなく単に支持体
として各種効用を有する液体を含浸せしめても利
用できる。

以下本発明の不織布シートとその製造法を図面
によつて具体的に説明する。

第１図は、本発明になる不織布シートの断面図
で、Ａ図は不織布シート製造進行方向と直角をな
す角度で裁断した横断面図であり、Ｂ図は進行方
行と平行に裁断した縦断面図で、符点を以つてし
めした層２１は粉体または粒体層からなる層を示
し、白抜き層２２は繊維層を示す。

該Ｂ図において示した粉体または粒体層２１が
斜めに傾斜して繊維層２２に囲まれて存在してい
る構造は本発明不織布シートの特徴とするところ
であつて、該不織布シートを通過する物質と、粉
体または粒体とが互いに長い接触時間、長い接触
距離が得られる様考慮されている。また、Ａ図、
Ｂ図において粉体または粒体層が小さな層に分け
られ、夫々繊維層２２で包囲されている構造を採
つているため、全体として驚く程多量に且つ安定
な状態で担持せしめる事ができる。通常添加物の
繊維重量に対する割合は30〜500wt.％であるが、
500wt.％以上も不可能ではなく使用可能である。

該不織布シートの利用範囲は特に限定されるも
のではないが、具体的な用途の一つとして、例え
ば活性炭と添加物とする場合には消臭マツトとし
て使用できる不織布シートを得ることが出来る。
また芳香性物質を添加すれば、芳香剤としての用
途に利用できる。またシリカゲルを添加すれば脱
湿剤として利用できる。

第２図は、枢包された繊維の取出し工程から、
あや振り工程迄すなわち本発明工程前半を示す工
程概略図である。１は枢包から取出される原料繊
維束である。こゝでは具体的に酢酸繊維素繊維の
場合について記述する。単糸デニールが４デニー
ル、全繊度が43000デニール、捲縮数が１インチ
に対し28ケである繊維１を拡幅器２で拡幅しガイ
ドロールを経て対をなす２組の加圧ロール３及び
４に送り、進行方向に対し張力を掛ける事によつ
て開繊する。次いで１対のロール５を通し、ロー
ル付属の塗付設備６からロール表面へ接着剤また
は溶剤としてトリアセチンを塗布し、ロール表面
から繊維表面へトリアセチンを対繊維20wt.％程
度転移させる。繊維へ接着剤または溶剤を賦与せ
しめる目的は繊維単糸間における結合を起さしめ
三次元網状組成を形成せしめるためであつて、網
状組成の形成方法としては、構成する主たる繊維
の中へ熱溶融性繊維を混合し、加熱する事によつ
ても同様の作用を与え得ることが可能である。

こゝで用いた塗布方式以外の方式としては、噴
霧方式および接着性固形粒体添加方式があるけれ
ども、欠点が多い、たとえばスプレーガンによる
噴霧方式では、噴霧時の接着剤の霧散による接着
剤の損失や、周辺部への附着による機器のべたつ
きが生じ作業性が悪い。ホツトメルト型固型粉体
または粒体接着剤を、添加物質中へ混合してあや
振り工程で散布させる方式では添加物質の活性表
面の汚染が大きいので余りよい方法とは云えな
い。

本発明で用いる網状組成の形成方法である繊維
表面へ接着剤または溶剤を賦与する方法の他の利
点は静電防止作用である。繊維は一般に帯電し易
く、本発明の場合でも、開繊処理、ロール輪送な
ど帯電し易い工程が含まれている。この様な場合
発生する静電気の為に繊維の集合体が嵩高くなつ
たり、反撥し合い次の工程であるあや振り積層工
程および添加物散布工程に支障をきたす。而し
て、かゝる静電防止作用を示す接着剤または溶剤
の添加は少なくともあや振り作業および積層作業
工程を円滑に実施させることができる要因となつ
ているばかりでなく、粉体または粒体を繊維上へ
均一且つ安定して添加する事が、驚く程スムーズ
に実施できる。

上記工程につづいて１対の送りロール７を経た
繊維層はあや振り装置１４へ導入される。あや振
り工程要部斜視図を第４図に示す。あや振り装置
１４は開繊された繊維層が通り抜ける幅広の角管
であつて、付属の揺動用ピストン１６によつて所
謂首振り運動が可能で、該角管には又粉体または
粒体を繊維層上へ散布するための粉体または粒体
散布管１７が付属している。該散布管は中央で２
分されていて、あや振りの方向の変化に伴なつて
散布する物質を左右に振り合ける様に考案されて
いる。また該散布管上方には散布する物質を定量
的に供給する粉体または粒体送入装置１５が付属
している。該送入装置の一端は散布管１７の中央
上部に位置し、あや振り方向の変化に伴なつて散
布する物質が散布管１７の左右いづれかへ落下送
入し得る様設計されていて、散布管の横幅は繊維
層幅より狭くしておくことが必要であり、狭くす
ることによつて繊維層端が散布する物質を含まな
い部分を形成し、不織布シート表面を繊維だけの
層で形成することになる。

粉体または粒体は、いつでも折り重ねた繊維層
の内側になるよう散布され、繊維層から外部へこ
ぼれない様に折り返しの際には散布は中止される
様間欠的に添加される。この間欠的散布の時間は
散布される物質の種類によつて送入、落下時間が
異なる為、夫々の条件に合わせた調整が必要であ
る。

あや振られた繊維層が駆動ベルト８へ導かれ積
層される場合、繊維層導入速度の増大、積層数の
増加等の要請に伴ない駆動ベルト端部すなわち、
繊維層の折り曲げ部分に乱れを生じ、散布される
物質のこぼれが発生する場合がある。この様な障
害を防止するため本発明では耳押え装置９を設置
している。またナイロン繊維、ポリプロピレン繊
維などの繊維層は開繊により酢酸繊維素繊維によ
りはるかに嵩高となるが、此様な場合においては
導入速度が低速であつても該耳押え装置９は非常
に有効である。

第３図は、あや振り工程以後すなわち本発明工
程後半を示す工程概略図である。繊維層２はあや
振り装置１４を通り、散布管１７から散布される
物質を包含しながら駆動ベルト８上へ積層され
つゝ成型工程で移送される。

積層された繊維の嵩を低くする目的のためにあ
や振り装置１４の直下、駆動ベルトの裏側に空気
吸引装置１３が設置され、あや振られた繊維層を
吸引する場合もある。

駆動ベルト８は成型工程における加熱処理等の
作業が容易に実施し得る様金網などで出来ている
事が望ましい。成型工程は、固定台に設置されて
いる金網製駆動ベルト８と上下可動台に設置され
ている金網製駆動ベルト１０間で行なわれ、該両
ベルト間隔の大小によつて不織布シートの厚みお
よび密度の調整を行なう事ができる。成型を加熱
によつて行なうには、単独あるいは対にした１組
あるいは２組以上の加熱バー、本願例では１対２
組の加熱バー１１および１２から成る加熱装置に
より積層繊維層の両面から加熱成形処理を行な
う。こゝで用いる加熱媒体は熱風または熱効率の
良い過熱蒸気が利用できる。

本願では、蒸気加熱処理方法により成型した後
不織布シートに残在する湿気を除去するため、熱
風を用いて強制的に乾燥している。

成型工程以後は、図面では省略するが必要に応
じて切断処理、ロール巻処理を行なつた後、梱包
される。

なお第２図で示した本発明前半の工程と第３図
に示した本発明後半に工程とはＬ字型に組合わさ
れていて、後者は前者の流れの方向に対し直角方
向に流れる様配置されている。

第４図は、あや振り工程の要部を拡大図示した
斜視図である。

開繊された繊維層２は、ピストン１６の作動で
あや振らされて駆動ベルト８上へ積層され、同時
に粉体または粒体送入装置１５から散布管１７を
以つて散布される物質を包含し、耳押え装置９に
よつて繊維層の折り曲げ部分の乱れを修正された
のち、ベルトの移動と共に成型工程へ進行する繊
維層を重ねてゆく角度θは、不織布シートの仕様
により大きくまたは小さく任意に希望する角度
に、ベルト速度と繊維送入速度によつて調整でき
る。

Ａ点は繊維層の端部であつて、該Ａ点が散布す
る物質の端部Ｂ点を越えて中央へ入らない様に注
意を要する。調整を誤まつた場合には、製品であ
る不織布シート表面に散布物質が現れるので不良
品となる。

角θは実質的に5゜以下の角度が望ましく繊維層
の積層数が５層から10数層となる様通常調整を行
なう。積層数が多くなるに従つて繊維層が嵩高く
なり当然の事ながら積層作業が困難となる。こゝ
では必要に応じて空気吸引装置１３のブロアーを
稼動させ、積層した繊維層を吸引することで、層
の厚みを薄くしている。

不織布シートの仕様は、繊維の種類および繊
度、粉体または粒体の種類および粒度、駆動ベル
ト８の駆動速度、粉体または粒体送入装置１５に
よる送入速度、あや振り装置１４のあや振り速度
等の条件を選択することによつて自由にコントロ
ールすることができる。

以下本発明を実施例に基づき説明するが、必ず
しも実施例に限定されるものではなく発明の趣旨
と範囲を超えない限度における変更及び修正は本
発明の技術的範囲に含まれるものとする。

実施例 １ 活性炭が、薄い層で幾重にも繊維層間に担持さ
れている過体を作成する目的で、酢酸繊維素繊
維を繊維層とする不織布シートを作成した。

酢酸繊維素繊維は４デニール、43000トータル
デニール、捲縮数28／インチを用いた。活性炭に
は40〜80メツシユの粒状椰子殻炭を用いた。

繊維束を開繊して繊維層両面ヘトリアセチンを
塗布する。塗布量は繊維重量の20wt.％（外割）
である。繊維層送り速度を60m／minになる様駆
動ベルト速度を設定し、不織布シート厚みを、９
ｍ／ｍとなるよう駆動ベルト８および１０の間隔
を設定した。繊維目付重量を900ｇ／m²、活性炭
重量を630ｇ／m²になるよう繊維層をあや振り、
炭性炭を散布し、交互に層をなす様に積層し成型
した。成型には加熱媒体として加圧蒸気（１Kg／
cm³）を用いた。該成型方法により繊維相互はよく
接着し網目状となつた。この不織布シートは良好
な通気性を持ち活性炭が保有する吸着力によつて
過体として、室内のたばこ煙や、消臭用の過
体として極めて好適であつた。

実施例 ２ 繊維層を用いた繊維は酢酸繊維素繊維（単糸太
さ；2.2デニール、全繊度；40000デニール、捲縮
数；20コ／インチ）とポリプロピレン繊維（単糸
太さ；2.0デニール、全繊度；10000、捲縮数；10
ケ／インチ）を混合したもので、粉体または粒体
として用いた物質は吸水性の大きい架橋型カルボ
キシメチルセルロース粒状体を用いた。

上記両繊維をそれぞれ個々に拡幅、開繊し、両
繊維層を合流させた後、バインダー塗布装置で繊
維重量に対し18％（外割）のトリアセチンを層両
面へ賦与した。

製造条件は、繊維層の送り速度60ｍ／min、ベ
ルト間隔７ｍ／ｍ、繊維目付重量500ｇ／m²、架
橋型カルボキシメチルセルロース250ｇ／m²、に
なる様設定し、繊維層を交互に積層し、加圧蒸気
（１Kg／cm²）を用いて成型した。

製造した不織布シートを幅５cm、長さ15cmの長
方形に切断し、経血吸液剤として使用する目的で
外装を行ない、生理用ナプキンとして用いた所、
吸血性能が非常によい、体側へのクツシヨン性に
優れた、ナプキンとして極めて優秀な製品を得
た。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡおよびＢは本発明不織布シートの断面
図であつて、Ａは駆動ベルト進行方向に対し直角
に裁断した場合の断面である。Ｂは同ベルト進行
方向と同方向に裁断した場合の断面である。第２
図および第３図は本発明製造法の工程概略図であ
る。就中第２図は最初からあや振り行程までの前
半を、第３図はあや振り工程以後から成型工程に
至る後半を示している。第４図はあや振り工程の
要部斜視図である。 １……繊維束、２……拡幅器、３，４，５，７
……加圧ロール、６……塗布設備、８，１０……
駆動ベルト、９……耳押え装置、１１，１２……
加熱バー、１３……吸引装置、１４……あや振り
装置、１５……粉体または粒体送入装置、１６…
…ピストン装置、１７……粉体または粒体散布
管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に長いフイラメント集合体の幅広のウ
   エブを折り畳んで積層した粉体または粒体を内蔵
   する不織布シートであつて、粉体または粒体が、
   厚み方向に対して傾斜した層をなすように構成せ
   しめてなることを特徴とする不織布シート。 ２ 実質的に長いフイラメント集合体を開繊し、
   一定幅に拡幅したウエブを駆動ベルト上へあや振
   つて積層せしめると同時にウエブ層上へウエブ幅
   より狭い幅で粉体または粒体を散布し、ウエブ層
   と添加物層とを交互に積層し、然る後、熱風また
   は水蒸気などの加熱媒体を用いて繊維間接着を生
   起させて成型することを特徴とする不織布シート
   の製造法。 ３ ウエブ積層工程におけるあや振りの方向が、
   駆動ベルトの進行方向に対して直角である特許請
   求の範囲第２項記載の不織布シート製造法