JPH0241452A - 新規な不織布およびその製造法 - 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、新規な不織布およびその製造法に関する。よ
り詳しくは、連続した繊維長分布を有し、且つ先端部が
フィブリル化した複数の繊維が３次元的に交絡して形成
され、一般衣料用に適した新規な不織布及びその工業的
な製造法に関する。

〔従来の技術］ 短繊維から成る不織布の製造法は、該不繊布を構成する
繊維の長さにより、はぼ３種類に大別される。第１は、
３０ＩＩＩＩ１１以上の繊維長を有する繊維をローラー
カード等で開繊・積層化させ、熱融着繊維や樹脂により
接着させるか、あるいは高圧水柱状流による繊維交絡で
不織布を得る方法である。

第２は、ｌＯ薗以下の繊維長を有する繊維を湿式抄造し
、樹脂により接着させるか、あるいは高圧水柱状流によ
る繊維交絡で不織布を得る方法である。第１３は、木材
バルブ層と合成繊維層からなる２層構成物を高圧水柱状
流により交絡させる方法であり、この方法は、手術衣用
のスパンレースド不織布の製造法として特開昭５９−９
４６５９号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第１の方法により得られる不織布は、一般衣料
用不織布としての１００　ｇ　／　ｎイ以下の目付量の
商品を対象とした場合、ローラーカード法による異方性
発現効果が大きく、不織布特性を示す不織布の＠１／横
強度比（以後、マイクロ波測定による不織布平面方向で
の分散配向指数Ｒで該不織布の縦／横強度比を表す。）
は、Ｒ＝３〜１０となり、実使用に際して横方向の強度
が著るしく低く＜、使用範囲が限定されるという問題点
があった。また、第２の方法では、Ｒ＝１〜３と比較的
配向特性は良いが、１０［ｌ１ｍ以下の短繊維の交絡や
樹脂の影響により、風合いは堅く、ベーパーライクな商
品しか出来ず一般衣料用としては適さない。

さらに、第３の方法では、得られた不織布は片方が木材
バルブから成る層であるため、すなわち繊維長の極度に
短かい繊維が用いられているために、毛羽立ちや繊維の
脱落が発生しやすいという問題点、更には工程が複雑で
あるという問題点があった。

本発明は不織布中での繊維の分散配向指数が均一で、柔
軟性、嵩高性に優れた一般衣料用に供しうる不織布を提
供することを目的とする。本発明は又、従来公知のこの
種の不繊布を製造する際に生ずる複雑な製造工程、コス
トの上界、繊維の均一分散、低目付量のウェブの製造等
の問題点を解決して、不織布中での繊維の分散配向指数
が均一で、柔軟性、嵩高性に優れたー・般衣料用に供し
うる不織布を安価に製造する方法を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の第１の目的は、繊維の長さがｌＯ〜Ｌ５Ｑ＋１
ｍＬｙ′）範囲に連続的に分布し、かつ該繊維の少くと
も−・方の先端部が２本以上にフィブリル化した複数の
繊維が互いに３次元的に交絡して形成されており、平面
方向での分散配向指数Ｒが０．８〜１．３の範囲である
ことを特徴とする新規な不織布によって達成される。

本発明の不織布は、該不織布を構成する繊維の繊維長分
布が１０〜１５０ｍの範囲で連続しており、かつ該繊維
の少くとも一方の先端部が２本以上にフィブリル化して
いることが必要である。すなわち、従来法では成し得な
かった連続した繊維長分布を有し、かつ先端部が２本以
上にフィブリル化していることにより、高圧水柱状流に
より繊維交絡が高度に高められるとともに、交絡末端部
での引抜き抵抗力が増大し、柔軟・嵩高で、かつ、目づ
れの発生しにくい一般衣料用としての充分な物性を有す
る不織布となる。

本発明の不織布における三次元的交絡は、高圧水柱状流
によって与えられてその形態が保たれる。

高圧水柱状流等の作用を施し、３次元的交絡を行わしめ
たものは、単にニードルによる交絡に比べて３次元的交
絡が高度になされる。すなわち、不織布を構成する上述
の繊維が水流交絡により、３次元的に交絡することによ
り、該繊維長分布の比較的長い領域の繊維により、柔軟
・嵩高性が保持され、比較的短い領域の繊維により、よ
り高度な繊維交絡が起こり、更に、フィブリル化した先
つ：釣部が両繊維間の交絡をより一層高度化さ丑ること
で、　ｇ衣料用としての充分な物性が加味されろ。

ここで、繊維長が１０ｍｍより短かくなると、高圧水柱
状流処理時に、短繊維の脱落が多く好ましくない。また
繊維長がＬ　５０　ｍｍよりも長くなると、後述の本発
明になる製造法で用いるコーミングローラ−での巻き付
き等のトラブルが発生し好ましくない。

なお高圧水柱状流による３次元的交絡を用いることなく
、１１１述の繊維長分布および先端形状を有する複数の
繊維に対して熱融着繊維や樹脂を用いた接着方式により
、不織布としての形態を形成させることが出来るが、３
次元的交絡が完成していないことにより、積層された不
織４１間の層間剥離が発生ず乙とともに、風合いが堅く
なり、一般衣利用としては好ましくない。

本発明の不織布は、平面方向での分散配向指数Ｒが０．
８〜１．３の範囲であることが必要である。

分散配向指数Ｒは、マイクロ波により不織布を構成する
繊維の配向分布を測定し、不織布の縮方向と横方向の強
度比として表わした値である（測定方法は後述する）。

Ｒが０．８〜１．３の範囲から外れると、不織布は縦方
向（Ｒ＞１．３）あるいは、横方向（Ｒ＜０．８）に対
しての異方性が強くなり、一般衣料用としては縫製方向
や使用部位の制限が起こり好ましくない。

本発明の不織布を構成する繊維は、特に限定するもので
はないが、アクリル系繊維を主体とすることによって、
アクリル系繊維自身の有している柔軟性、風合の良さ、
嵩高性および優れた発色性、耐候性の点で一般衣料用不
織布として最も優れた性能を発揮する。アクリル系繊維
としては、一般に市販されているアクリル系繊維であれ
ば何でもよく、例えば、ニット、インテリア、寝装、カ
ーペット、クツ下等に使用されるアクリル系繊維及び難
燃性（ＬＯＩ２８〜３３）を有し、カーテン、カーペッ
ト等に使用されるアクリル系繊維が使用される。

更に、耐熱性、高強度アクリル繊維を用いると一般衣料
用途以外にも、資材用途の不織布としての用途が展開用
きる。また、上記アクリル系繊維を不織布化する以前に
染料や顔料添加等によって着色させたものを使用しても
よい。

本発明の不織布の製造法は、マルチフィラメント状また
はトウ状の連続した繊維束を表面速度１０００ｍ／ｍｉ
ｎ以上で回転する植針ローラーで切断・分散し、該切断
・分散した複数の繊維に乱気流に当てながらネット上に
分散配向指数Ｒが０．８〜１．３の範囲で連続的に積層
してフリース状にし、次いで１０〜ｌｏｏｋｇ　／　ｃ
ｔａ　Ｇの水圧を有する少なくとも一段の高圧水柱状流
で前記フリース状の繊維を３次元的に交絡させることを
特徴とする。

本発明の不織布の製造法は、公知の繊維を利用しうると
いう利点はあるものの、従来の不織布製造方法では成し
得なかった以下の３つの特徴を同時に兼ねそなえた画期
的方法である。即ち、■　１０〜１５０ｍｍの連続した
繊維長分布を一段で作成しうる。

■　少くとも一方の繊維先端部を２本以上にフィブリ化
しうる。

■　不織布の強度分布が等方向で、層間剥離がない。

という特徴を有する。以下に、本発明の不織布の工業的
に有用な製造法について、図示の一実施態様により詳細
に説明する。

第１図は、本発明の製造法を実施するための装置の一例
を示した側面図である。第１図において、繊維束１は数
１０〜数千デニールの連続したフィラメント状物の集合
体であってもよいし、数１〜数千デニールの捲縮を有す
る連続繊維（一般にトウ状物と呼ぶ）の集合体であって
もよい。

繊維束１のニップロール２及び３への投入量はコーミン
グローラ−４の直径及び針布によって任意に選択するこ
とが出来る。また、二・ンプロール２及、び３の速度比
はｔｉｔ〜１：１．２程度にすることによってコーミン
グローラ−４への繊維束の投入形態が向上する。コーミ
ングローラ−４については、従来紡績工程に用いられて
いるような、その表面に複数の開繊用針布を有したもの
であればどの様な構造でもよいが、特開昭５９　１１６
４６２号公報に開示された針刃ロールを用いるとより効
果的である。

コーミングローラ−４は表面速度１０００ｍ／ｍｉｎ以
上で回転することが必要である。即ち、表面速度が１０
００ｍ／ｍｉｎより低くなると、コーミングローラ−４
とニップローラー３との間での切断・分散効果が極端に
低下し、繊維長が極端に長い繊維塊やコーミングローラ
−４への繊維の巻き付きが多く発生し、好ましくない。

コーミングローラ−４の表面速度は１０００ｍ／ｍｉｎ
以上、好ましくは、１０００ｍ　／ｍｉｎ　〜５０００
ｍ／ｍｔｎである。又好ましいコーミングローラ−の直
径は５〜５０＋・１ｎφ、針刃の長さは０．５〜１０ｍ
ｍである。

コーミングロール４で切断・分散された繊維は風洞部６
に放出される。第１図に示した装置では風洞部６の下方
に配置され、駆動ロール１４によ図示の如くバキューム
装置９を配置する。したがって風洞部６内の繊維７は下
方に吸引されることになる。その際風洞部６内には吸引
空気流とコーミングロール４の排出空気流によって乱気
流が発生し、その乱気流によって繊維７はより均一に分
散されてネットコンヘア１５上に吸引落下する。

前記乱気流をより効果的に発生させるために風洞部６の
上部にダンパー５を設け、流入空気を■と■の２方向に
分離すると好ましい。吸引空気流その他の条件を適切に
調節することにより、繊維７はより好ましくは３〜１０
ｍ／ｓｅｃの落下速度でネットコンヘヤー１５に吸引・
積層される。ここで該繊維の落下速度は特に限定するも
のではないが好ましくは３〜ｌｏｍ／秒である。該気流
により得られる繊維７の落下速度が３ｍ／ｓｅｃよりも
遅いと、ネットコンベヤー１５上への積層が不均一とな
り、得られたフリース状物ｆの平面方向での分散配向指
数Ｒは０．５〜４．０の範囲を示し、安定した積層が出
来ないので好ましくない。また、１０ＨＩ／５（４Ｃよ
り速い落下速度であっても特に得られたフリース状物ｒ
のＲは本発明の範囲を満足し得るが、吸引に要する玉名
ルギーが多大となると共に、繊維のネットコンベヤー１
５上へのかみ込みによるコ［程トラブルが増力口する場
合があるので、好ましくない。

本発明の実施態様の一例である実施例１で得られたフリ
ース状物［及び不織布Ｗのステーブルダイヤグラムを各
々第２図の実線■及び破線■に示した。第２図の■及び
■は吸引・積層により得られた繊維長分布が高圧水柱状
流及び乾燥工程後もほとんど変化せずに維持されている
ことを示している。

また、該フリース状物ｆと不織布Ｗの平面方向での分散
配向指数Ｒは各々ｌ。０１　、１．０２を示し、吸引積
層により得られた繊維の平面方向での分散配向挙・■す
＋は高圧水柱状流及び乾燥玉（°？後もほとんど変化せ
ずに維持されていることを示している。

本発明の不織布は第１図の高圧水柱状流付与装置１０．
１１．１２により３次元的交絡を施すことが出来る。フ
リース状物ｆを高圧水柱状流の圧力を変えることにより
得られた不織布の断面図を第３図に模式的に示した。第
３図のＯは後述の実施例１で得られたフリース状物ｆの
断面図で、◎は実施例１で得られた不織布Ｗの断面図で
ある。また、■は、後述の実施例２で得られた不織布ｆ
の断面図であり、フリース状物Ｗに高圧水柱状流の圧力
を変化させて交絡処理することによって得られる不織布
の表面形態を任意に変化させることが出来ることを示し
ている。

高圧水柱状流の圧力は１０〜１００　ｋｇ　／　ｃＪ　
Ｇの範囲であれば、任意に選択出来るが、柱状流装置１
０゜１１　、１２を第１図に示すように３個用いる場合
には、上流から順にその圧力を１０〜．３０　ｋｇ　／
　ｃイＧ、２０〜５０ｋｇ／ｃＴＡＧ、３０〜１００ｋ
ｇ　／　ｃａｌｌ　Ｇと定めるとよい。ただし、圧力の
分配については、不織布の表面形態を任意に変化させ、
市場の要求に適合させる意味からも、上記に制限されず
任意に変更してさしつかえないが、最終的に不織布１；
与えられた柱状流の圧力は１０〜１００ｋｇ／ｃ艷Ｇ、
より好ましくは、３０〜８０　ｋｇ　／　ｃａｌｌ　Ｇ
である。

ただし、第１図は本発明の一実施態様を示し、だにすぎ
ず、高圧水柱状流による交絡方法は、装置１０　、１１
　、１２及びナクションボックス１３の徂み合せ及び形
状に限定されるものではない。

該高圧水柱状流により３次元的に交絡されたフリース状
物はニップロール１６で乾燥機１７に移送され、ニップ
ロール１８を通ゲＣ１本発明の不織布〜■として、巻取
ロール２０に巻取られる。

乾Ｊａ％ｌｆｆ１１７は、特に限定するものではないが
、７０〜１５０°Ｃの熱風によるピンテンター乾燥機等
の使用が好ましい。

（実施例） 次に本発明の実施例を記載し７て本発明を更に詳述する
。実施例の説明に先立ち、ここで用いられる特性値の測
定方法を記載する。

目イ」糟；標〈１ｇ状態のサンプルから２５０ｍｍ　Ｘ
　２５０ｎｕｎのサンプル３枚を採取し、水分子ｊｋｉ
状態に至らせて後、重さ（１（）を秤り、その平均値を
単位面積当り（ｇ／ｍ） で表す。

強伸度、　ＪＩＳ−Ｌ−１０６８に準じて測定した。強
度（ｋｇ／　５　ｃｍ幅）、伸度（％）で表す。

分散配向指数；神崎製祇■社製マイクロ波分子配向計を
用い、標準状態のサンプルか ら１０ｃｍＸ１０ｃｍのサンプルを採取し、周波数３．
９８Ｃ；Ｈｚでサンプルの平面方向における配向強度比
を算出し、Ｒ（分 散配向指数）とした。

引裂強力、　ＪＩＳ−Ｌ−１０８５に準じて測定し、（
ｋｇ）で表す。

丈」１片り 第１図に示す装置を用いて、下記に示す条件で本発明の
不織布を得た。その目付量、強伸度、及び分散配向指数
Ｒを第１表に示した。得られたフリース状物ｆ及び不織
布Ｗのステーブルダイヤグラムを常法により測定し、第
２図に示す。第１図ｆで得られた繊維７の先端部７ａの
形状を模式図として第３図に示した。又フリース状物ｒ
と不織布Ｗの断面の模式図を第４図Ｏと◎で示した。第
４図Ｏに示すように、フリース状物ｆでは層状積層構造
を示しており、第４図◎で示すように、不繊布Ｗでは高
圧水柱状流の作用により、繊維が高度に３次元的交絡を
示している。また、第２図■及び■に示すように繊維の
ステープルダイヤグラムは高圧水柱状流の処理の前後で
ほとんど変化がないことがわかる。ただしフリース状物
■中の繊維の平均繊維長は４０．５ｍｍであり、不繊布
■中の繊維の平均繊維長は３９．８ｍｍである。

次に第１図に示す装置の作動条件を第１図の参照番号と
対照して下記に示す。

ｌ　（参照番号、以下同様） ・・・カシミロン＠１．２’３．Ｏ万デニール（旭化成
工業■製）のアクリル繊維 ２．３・・・ニップロールの供給速度４ｍ／ｍｉｎ／４
、１　ｍ　７ｍ１ｎ ４・・・コーミングローラ−Ｂ　２０　ｃａｎφ表面速
度３０００泊 １１布長２　＋＋＋＋ｎ ６・・・繊維の落下速度６ｍ／ｍ１ｎ １０　、１１　、１２・・・高圧水柱状流装置オリフィ
ス径　０．１５ｍｍφ 処理密度　　　１５ｈｏｌｅ／ｃｍＸ　３回処理圧力　
　　Ｎｏ、１０　１５ｋｇ／ｃＪＧＮｏ、１１　２５　
ｋｇ／ｃｒＡＧ Ｎｏ、１２　４０ｋｇ／ｃ＋ｆｌＧ １５・・・７０メツシユ・ステンレス製ベルト走行速度
１０ｍ／ｍ１ｎ １７・・・乾燥機の乾燥温度９０°Ｃ ２０・・・巻取ロールの捲取速度１０ｍ／ｍｉｎ災施拠
ｌ 第１図に示す装置において、１０の柱状流装置を使用せ
ず、１１及び１２の処理圧力を各々４０ｋｇ　／　ｃｔ
Ａ　Ｇ及び７０ｋｇ／ｃ＋＋ＩＧとした以外は、実施例
１と同様の方法で不織布を得た。結果を第１表に示すと
共に、不織布断面の模式図を第４図■に示した。

第１表 目付４０〜５０ｇ／ｒｒｒの市販の衣料用不織布（カー
ト式）の分散配向指数Ｒを測定すると共に、衣料着用時
に必要な機能の一つである不織布の引裂強力を測定し、
実施例１及び２で得られた不織布と比較した。結果を第
２表に示した。

第 表 第１図に示す装置を用いて、実施例１で示した条件のう
ち、コーミングローラ−４の表面速度及び風洞部での繊
維落下速度、更には高圧水柱状流処理圧力を第３表に示
す様に変化させて各々の不織布を得た。該不織布の目付
量、分散配向指数Ｒ及び工程性について評価し、その結
果を第３表に示した。

〔発明の効果〕

本発明の不織布により、一般衣料用として市販されてい
る従来品に比べ、不織布物性の等方性に優れ、かつ本来
アクリル繊維のもつ柔軟性・嵩高性等の利点を生した一
般衣料用不織布として最適な不織布を提供することが出
来る。更に、本発明の不織布の製造法により、安価で、
高性能の不織布の工業的製造法の提供が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の不織布の製造法を実施するための装置
の一実施態様を例示する図、第２図は本発明の不織布を
構成する繊維の繊維長分布の一例を示すステープルダイ
ヤグラム図、第３図は、切断・分散された繊維の先端部
のフィブリル化を示す模式図、第４図は本発明の不織布
の製造過程に於ける繊維の交絡形態を示す断面の模式図
である。 ■・・・供給トウ、　　　　４・・・コーミングローラ
−６・・・風洞部、　　　　９・・・バキューム装置、
１０．１１．１２・・・高圧水柱状流装置、１５・・・
ネットコンベア、 １７・・・乾燥機、 ｆ・・・フリース状物、 ２０・・・巻取ロール、 Ｗ・・・不織布。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　繊維の長さが１０〜１５０ｍｍの範囲に連続的に
   分布し、かつ該繊維の少くとも一方の先端部が２本以上
   にフィブリル化した複数の繊維が互いに３次元的に交絡
   して形成されており、平面方向での分散配向指数Ｒが０
   ．８〜１．３の範囲であることを特徴とする新規な不織
   布。
2. ２．　前記繊維がアクリル系繊維であることを特徴とす
   る請求項１記載の新規な不織布。
3. ３．　マルチフィラメント状またはトウ状の連続した繊
   維束を表面速度１０００ｍ／ｍｉｎ以上で回転する植針
   ローラーで切断・分散し、該切断・分散した複数の繊維
   に乱気流に当てながらネット上に分散配向指数Ｒが０．
   ８〜１．３の範囲で連続的に積層してフリース状にし、
   次いで１０〜１００ｋｇ／ｃｍ＾２Ｇの水圧を有する少
   なくとも一段の高圧水柱状流で前記フリース状の繊維を
   ３次元的に交絡させることを特徴とする新規な不織布の
   製造法。