JPH0341584B2

JPH0341584B2 -

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Publication number: JPH0341584B2
Application number: JP62260781A
Authority: JP
Priority date: 1987-10-17
Filing date: 1987-10-17
Publication date: 1991-06-24
Also published as: JPH01104867A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は三層構造の極細繊維不織布に関する。
より詳しくは２層のセルロース系繊維から成るウ
エブ層と該２層のウエブ層の間に配置された極細
繊維から成るウエブ層とから成る三層構造の極細
繊維不織布に関する。〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕木材パルプから成る繊維と合成有機繊維からな
る集合物を少なくても6900Kpaのオリフイス供給
圧力を有する細い柱状の水の噴流で処理すること
により構成する繊維をからみ合せ、それによつて
スパンレースド不織布を得る方法が特開昭59−
94659号公報に開示されている。この不織布は主
にメデイカル用途（バクテリアバリヤー性を活か
した用途）に適した不織布である。しかしこの不織布は、滅菌して使用する包材と
しては、合成繊維に含まれる可塑剤や安定剤等が
蒸気滅菌時に抽出され、繊維表面に出てくること
がある。この可塑剤及び安定剤は人体に対し有害
なものが多く、問題となつている。又Ｅ、Ｏ、Ｇ
（エチレンオキサイドガス）で滅菌する場合、セ
ルロースより合成繊維の方がはるかに吸着が多
く、残留Ｅ、Ｏ、Ｇを少なくするため放置時間が
長くかかるなどの問題がある。又、低融点の構成材料と高融点成分材料とから
成る、複合材料の２層間に一層の疎水性微細繊維
を挾み、高融点材料より低い温度で融着、一体化
した不織布が特開昭62−104954号公報に開示され
ており、滅菌包材に好適とされている。しかしこ
の複合不織布は135℃〜145℃で熱融着されるた
め、蒸気滅菌により低融点成分が硬化したり、繊
維に含まれる可塑剤や安定剤等が蒸気滅菌時抽出
され、繊維表面に出てくるなどの問題がある。又エレクトロニクス分野のワイパーとしては、
特開昭59−94659号に開示された木材パルプと有
機合成繊維との２層不織布は、表面にフイブリル
化した木材パルプ層が存在しているため、吸液性
は良いが、摩耗や摩擦により繊維毛羽の発生及び
脱落繊維等が発生し易い。そのため清浄度の高い
クリーンルーム内の使用には未だ不満足であると
いう問題がある。本発明は前述の従来公知のこの種不織布の有す
る問題点を解決して、セルロース系繊維ウエブを
主体とした不織布でありながら、高いリントフリ
ー性と耐摩耗強度、そして優れた吸水性及びバク
テリアバリヤー性等の特性を有する、不織布を提
供することを目的とする。〔問題点を解決するための手段〕本発明の前述の目的は、長繊維又は比較的長い
繊維長を有するセルロース系繊維から成る２層の
ウエブ層と、該２層のウエブ層の間に配置された
極細繊維から成るウエブ層とから成る三層構造の
極細繊維不織布であつて、該不織布で各ウエブ層
を構成する繊維が他のウエブ層を構成する繊維と
一体的に交絡していることを特徴とする極細繊維
不織布によつて達成される。すなわち本発明による不織布では、蒸気滅菌に
際して不純物の抽出されないセルロース系繊維を
選択し、またセルロース系繊維が湿潤状態で極め
てヤング率が低くなり、水流により動き易くな
り、他の繊維に絡み付き易くなる特性を有する点
に着目して、緻密層を成す極細繊維ウエブからの
リント脱落を、該ウエブをセルロース系繊維ウエ
ブで表裏両面から挾んで被覆している。しかも全
体を繊維の交絡により一体化している。以下本発明の三層構造の極細繊維不織布を図示
の一例に基づき詳述する。第１図は、本発明の極細繊維不織布の交絡前の
状態を図式的に示す図である。第１図において
及びはセルロース系繊維よりなるウエブ層であ
り、は極細繊維よりなるウエブ層である。第２図は本発明の極細繊維不織布の断面を拡大
して示す模写図である（倍率約60倍）。第２図において、及びはセルロース系繊維
からなるウエブ層であり、は極細繊維からなる
ウエブ層であり、これらの三ウエブ層はサンドイ
ツチ状に重ねられ、そしてお互いの繊維が交絡し
て組織が形成されている。そしてセルロース系繊
維１からなるウエブ層の構成繊維の一部１′は極
細繊維２からなるウエブ層の極細繊維２間に突
きささり、さらに一部はあらゆる方向に曲つて極
細繊維２に交絡している。さらにまた一部の繊維
１″はセルロース系繊維からなるウエブ層に突
きささり、さらに一部はあらゆる方向に曲つてセ
ルロース系長繊維１に交絡している。またセルロース系繊維が両側から上記同様他の
ウエブ層に突きささり絡みつき貫通して反対側の
セルロース系繊維のウエブ層に突きささつて不織
布が一体化されていてもよい。本発明の極細繊維不織布の一体化の度合いは剥
離強度を測定することによつて評価できる。このような構造を有する本発明の極細繊維不織
布は滅菌可能で高いリントフリー性と耐摩耗強
度、そして優れたバクテリアバリヤー性を要求す
る無菌包装材料や、クリーンルーム内で使用する
高いリントフリー性と耐摩耗強度、そして優れた
吸水性を要求する払拭用ワイパーに有用に用いる
ことができる。前記一体化の程度は例えば本発明による不織布
を払拭用ワイパーに用いた場合、使用に当つての
屈曲やワイピング時に各層が剥離することがない
程度に一体化されている。本発明に用いられるセルロース系繊維ウエブ層
は、キユプラアンモニウムレーヨン、ビスコース
レーヨン等の再生セルロース繊維、木綿等の天然
セルロース繊維のいづれかからなるウエブであ
り、繊維長が20mm以上好ましくは28mm以上の繊維
長を有する短繊維であり、さらに好ましくは実質
的に連続長繊維からなるものを用いてもよい。繊
維長が20mm未満であるときは本発明の目的とする
耐摩耗性、リントフリー性が達成されない。セルロース系繊維ウエブ層は、例えばカードで
繊維を引揃えて形成されたウエブ、或は湿式抄紙
されたペーパーライクウエブ、また湿式スポンボ
ンド不織布であり、構成繊維が水流により動くも
のであればよい。また繊維断面は三角、Ｉ型などの異形であつて
もよい。次に、極細繊維ウエブ層はポリアミド、ポリエ
ステル、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン
等の合成高分子又はその共重合物、またキユプラ
アンモニウムレーヨン、ビスコースレーヨン等の
繊維であつて、その太さが0.6d以下の繊維が用い
られる。特別な極細繊維としては、フイブリル化
繊維があり、パルプ、リンター、他の天然繊維の
叩解物や、合成高分子のパルプ状粒子がある。極細繊維の長さは特に限定されるものではない
が、パルプ等では２mm以上のものが好適である。
２mm以下では本発明の目的とする耐摩耗性、リン
トフリー性が達成されない問題を生じる。より好
ましくは５mm以上が好ましい。また繊維の太さに
ついては0.6d以上の繊維では本発明の目的とする
バクテリアバリヤー性が達成されない問題を生じ
る。合成繊維の場合は溶融紡糸により繊度を揃えた
繊維を紡糸してウエブを形成することができる。
またキユプラアンモニウムレーヨンの場合は湿式
紡糸により0.1dの繊維を紡糸することができる。
（特開昭51−70311号公報参照）、その他、叩解繊
維は0.01dから2dまで分布しており、その平均デ
ニールが0.6d以下であればよい。0.6d以上では前
記したようにバクテリアバリヤー性が劣り、より
好ましくは0.3d以下の繊維が用いられる。極細繊維ウエブ層の目付は６〜50ｇ／m²の範囲
に形成される。６ｇ／m²以下ではバクテリアバリ
ヤー性が劣り、50ｇ／m²以上では余りにも緻密す
ぎて通気性が悪くなる。より好ましい範囲は８〜
40ｇ／m²の範囲である。極細繊維ウエブ層は、通常の溶融紡糸法により
紡糸して、カツトしカーデイングしてウエブに形
成したもの、或はメルトブロー紡糸法により紡糸
してウエブに形成したもの、また再生繊維を湿式
紡糸してウエブに形成したもの、さらにまた天然
繊維を叩解して抄紙したもの等を用いることがで
きる。本発明の極細繊維不織布は、上述したような極
細繊維ウエブ層がサンドイツチ状にセルロース系
長繊維ウエブ層に挾まれて積層され、一体的に交
絡されているが、このように構成されることによ
り、耐摩耗性リントフリー性、バクテリアバリヤ
ー性、および吸水性等の特性を与える。次に、本発明の極細繊維不織布の製造方法につ
いて説明する。セルロース系繊維ウエブ、例えば、キユプラア
ンモニウムレーヨンよりなるウエブを用いる場合
には、このウエブは繊維が自己接着と軽い交絡に
より組織が形成されており、水流により再配列可
能であるが他の繊維からなるウエブを用いる場合
には、PVA、CMC等、水溶性の接着剤を用いて
ウエブ状態が保たれたものを用いるとよい。次に、適切な種類の極細繊維よりなるウエブを
用意し、極細繊維ウエブを挾んで三層が積層され
る。この際、別の製造工程で製造されたウエブを
積層してオフライン工程で製造してもよいし、ま
たそれぞれのウエブを製造する工程を組合せて製
造してもよい。例えば、湿式法による再生繊維ス
パンボンド不織布製造工程とメルトブロー不織布
製造工程とを組合せてもよい。三層のウエブの積層を、第１図に示すように、
２層のセルロース系長繊維ウエブ層の間に、極細
繊維よりなるウエブを積層して、これをスクリー
ン上に載置して、その上方より高圧の細い噴射水
流を噴射する。またウエブを反転して噴射水流処
理してもよい。スクリーンのメツシユは通常200
〜100程度のものが用いられる。噴射水流の噴出
圧は通常25Kg／cm²以上、より好ましくは30Kg／cm²
以上に選ばれる。25Kg／cm²以下では満足な湿潤強
度が得られないことが多い。処理後、乾燥して極
細繊維不織布を得る。本発明では、セルロース系繊維ウエブ層を構成
する繊維が湿潤されると極めて低いヤング率の繊
維となり、水流により動き易くなる性質を利用す
る。その結果セルロース系繊維は極細繊維ウエブ
層に突きささり詰め込まれ繊維に絡みつき、また
極細繊維ウエブ層を貫通して反対側のセルロース
系繊維ウエブ層に突きささり詰め込まれ、繊維に
絡みつき、一体的に交絡される。そしてさらにウエブ層を反転して上述した噴射
水流処理を行えば、上述したと同様の現象が起り
繊維の交絡の機会が増加し、なお一層一体的に交
絡される。〔実施例〕以下実施例により本発明を詳述する。なお実施例の説明に先立ち実施例で用いられる
特性値の定義および測定方法を一括して示す。 ◎目付；標準状態のサンプルから250×250mmのサ
ンプルを３枚採取し、水分平衡状態に至らせて
後、重さ（ｇ）を計り、その平均値を単位面積
あたり（ｇ／m²）で表す。 ◎吸水速度；試料から14.5×2.2cmの試験片を、
縦横方向に１枚ものをそれぞれ３枚採取し、20
±２℃のヘマセルを入れたビーカー上一定の高
さに支え垂直にクリツプでとめる。次にヘマセ
ルを試験片に近付け、接した時点から１分後の
ヘマセルの吸水高さ（mm）を測定し、その平均
値（mm）で表わす。 ◎吸水量；試料を10cm×10cmに切断し重量を計る
（W₁）、この試料を10メツシユの金網に挾んで、
ヘマセル液に５分間浸す。次に金網上で５分間
放置し、さらにピンセツトで挾み上げ30秒間余
分なヘマセルを取り、重量を計る（W₂）。 W₂−W₁／W₁＝（倍）吸水倍率で表わす。 ◎強伸度；JIS−1068に準じて測定した。強度
（Kg／５cm幅）、伸度（％）で表わす。 ◎耐摩耗性；標準状態のサンプル、巾25mm×長さ
250mmを学振型屈曲摩擦テスター（島津製作所
製）で、荷重200ｇ、50回摩擦の条件で摩擦し
た。摩擦後、試料25×25mmの小片、約２ｇを正
確に採取し、超音波洗浄器（ヤマト、B220H）
に水250c.c.を満たし、15分間洗浄、試料片を除
いた後の脱落リントを黒色紙上に捕集し、乾
燥、調湿後その重量を微量天秤で測定する。リ
ント（mg）が多いほど耐摩耗性が悪いと評価す
る。 ◎バクテリアバリヤー性；一定条件の単分散粒子
の流れのもとで試験体の上流濃度と下流濃度を
同時に検出器２台で測定し防塵率（％）として
求める。単分散粒子としては径0.3μｍ平均のス
テアリン酸エアロゾルを用いた。流量は2.1
cm／secに設定し測定時間は１分間とした。測
定器はSIBATA Digital Dust Ingicator
Model AP−632を用いた。防塵率（％）＝（１−D₂／D₁）×100 D₁；上流フオトカウンター D₂；下流フオトカウンター防塵率（％）が高いほど、バクテリアバリヤ
ー性が優れている。 ◎剥離強度；JIS−1068に準じて測定した。強度
（Kg／５cm幅）実施例１特公昭52−6381号公報に記載された再生繊維ス
パンボンド不織布製造法に従い、銅アンモニアセ
ルロース繊維（銅アンモニアレーヨン）連続フイ
ラメント（単糸1.5d）よりなるウエブを製造し
た。目付は８ｇ／m²、10ｇ／m²のものを製造し
た。別に、特開昭51−67411号公報に記載された、
メルトブローイング紡糸方法に従い、ポリエステ
ルの極細繊維よりなるウエブを製造した。単糸繊
度は0.05dであり、秤量５ｇ／m²、６ｇ／m²、８
ｇ／m²、12ｇ／m²、20ｇ／m²のものを製造した。次に、先のウエブ２層の間に後の極細繊維ウエ
ブを挾み３層に積層して、100メツシユのスクリ
ーン上に載置して、上方から高圧の細い噴射水流
を噴射して処理した。同時にスクリーンの下側よ
り吸引した。またウエブ層を反転して、上記の噴
射水流処理を行つた。処理条件を以下に示す。オリフイス径 0.15mmφ 処理密度 30hole／cm×５回処理圧力 30Kg／cm² 処理速度５ｍ／分処理後、乾燥機を通して乾燥し、極細繊維不織
布を得た。第１表に、ウエブの組合せと、得られた極細繊
維不織布の特性値を示している。第１表から分るように、極細繊維ウエブの目付
５ｇ／m²のものは防塵率2.2％と従来品の10.1％
に比べて格段に低く、６ｇ／m²以上であれば従来
品並み、及びそれ以上のものを製造することがで
きることが分る。またこれらの本発明品は、吸水性および湿潤時
の強度は従来品に近く形成されている。特筆すべ
きは、極細繊維ウエブの目付を20ｇ／m²に選ん
で、全体の目付を40ｇ／m²に形成したものは、防
塵率46.0％を示し、従来品の４倍も優れており、
本発明品は薄手に形成して、しかもバクテリアバ
リヤー性に優れていると言える。さらにまた、本発明品の耐摩耗性は、摩耗後で
従来品よりも約３倍優れていることが分る。また剥離強度は、払拭用ワイパーに用いた場合
使用に当つての屈曲やワイピング時に各層が剥離
することがないほどの値を示している。さらに別の銅アンモニアレーヨン連続フイラメ
ントよりなるウエブの目付10ｇ／m²のものと、ポ
リエステルの極細繊維よりなるウエブの目付20
ｇ／m²のものを選び、その内、銅アンモニアレー
ヨンウエブを下記の条件で染色した。銅アンモニアレーヨンウエブの染色、塗料；Kayarus Supra Red 6BL （日本火薬KK製品）染色；３％owf 浴比１：50 昇温；30分常温〜90℃ 90℃ 45分間水洗；５分間色止め；アミゲン（第１工業製薬KK製品） 0.2％浴比１：50 10分間浸漬後、脱水、乾燥その後、銅アンモニアレーヨンウエブの２層間
に、後の極細繊維ウエブを挾み、３層にして、先
に記述した条件に従い交絡処理をして、処理後、
乾燥して極細繊維不織布を得た。この不織布の断面を顕微鏡で拡大して観察した
ところ、赤色に染色した銅アンモニアレーヨン繊
維が白色のポリエステル極細繊維ウエブ層の中に
入り込み交絡している態様など、先に詳述した繊
維交絡の態様を観察することができた。実施例２実施例１で用いた銅アンモニアセルロース繊維
連続フイラメント（単糸1.5d）よりなるウエブの
内から、目付10ｇ／m²のものを用いた。また実施例１で用いた、ポリエステルの極細繊
維よりなるウエブの内、目付20ｇ／m²のものを用
いた。別に、ビスコースレーヨンステープルフアイバ
ー（単糸2d、繊維長51mm）のランダムカードウ
エブの目付15ｇ／m²のものを用意した。これらのウエブを、ビスコースレーヨンステー
プルフアイバーウエブを下にして、ポリエステル
の極細繊維ウエブを積層し、さらにその上に銅ア
ンモニアセルロース繊維連続フイラメントウエブ
を積層し、実施例１に従い処理して極細繊維不織
布を製造した。その特性値を第１表に示す。表から分るように、吸水性および湿潤強度は従
来品並であるが、目付45ｇ／m²と薄手にもかかわ
らず、防塵率51.7％と従来品の５倍も高い、また
耐摩耗性も優れていることが分る。実施例３実施例１で用いた銅アンモニアセルロース繊維
連続フイラメントよりなるウエブの内、目付10
ｇ／m²のものを用い２層とし、その間に充分叩解
したパルプシート（目付20ｇ／m²）を挾み積層し
て、実施例１に従い処理して、極細繊維不織布を
得た。その特性値を第１表に示す。表から分るように、吸水性および防塵率は従来
品並であるが、耐摩耗性が若干優れていることが
分る。

【表】

【表】実施例４この実施例では、極細繊維の繊度を変えて、防
塵率との関係をみた。実施例１で用いた銅アンモニアセルロース繊維
（銅アンモニアレーヨン）連続フイラメントウエ
ブを準備した。また別に溶融紡糸方法により、ポ
リエステルの極細繊維を紡糸してウエブを製造し
た。その際、繊維の繊度を1.0d、0.6d、0.3dの各
デニールに変えて紡糸して各デニールのウエブを
製造した。そして極細繊維ウエブを挾んで三層に積層して
かつ各デニール毎に積層して、それぞれ実施例１
の処理条件に従つて処理した。第２表に各デニール毎の極細繊維不織布の特性
値を示している。また極細繊維の0.05dのウエブ
を用いた場合の特性値は実施例１のものを記載し
た。第２表から分るように、極細繊維の繊度が1.0d
のものは、防塵率が3.9％と実施例１に記載の従
来品の防塵率10.1％に比べて格段に低く、0.6dで
7.8％を示し、従来品に近いものを製造すること
ができることが分る。また0.3dでは10.6％、0.05d
では13.8％と高くなり、極細繊維の繊度0.6d以下
が望ましいことが分る。実施例５流下緊張紡糸方法により、銅アンモニアセルロ
ース繊維（銅アンモニアレーヨン）を紡糸して15
mm、20mm、28mm、51mmの４種類のステープルフア
イバーにカツトして精練、乾燥後、カーデイング
して４種類のウエブを製造した（単糸1.6d、目付
20ｇ／m²）。また特開昭51−70311号公報に開示された極細
糸紡糸用斗装置を用いて、銅アンモニアセルロ
ース繊維の単糸0.1dの糸を多数紡糸して、目付10
ｇ／m²のウエブを製造した。そして上記４種類のウエブ毎に極細繊維ウエブ
を挾んで三層に積層して実施例１に従い高圧の細
い噴射水流により処理した。得られた極細繊維不
織布の特性値を第２表に示している。表から分るように、繊維長15mmのものは湿潤強
度が1.1Kg／５cm巾と低く、また防塵率も3.3％と
低く、さらに剥離強度も110ｇ／５cm巾と低い、
そして繊維長20mm以上であれば各特性値は従来品
に近く形成することができることが分る。

【表】

〔発明の効果〕

本発明の極細繊維不織布は従来品と同程度の吸
水性及び吸湿性を備え、従来品で得られない高い
リントフリー性すなわち耐摩耗性及び優れたバク
テリアバリヤー性（防塵性）という優れた作用効
果を有し、それによりメデイカル及びエレクトロ
ニクス分野の用途に適する複合不織布が提供する
ことが出来る。本発明の極細繊維不織布は、メデイカル分野の
包材として用いて有用である。蒸気滅菌に際して
不純物が抽出されることがなく衛生上優れてい
る。またＥ、Ｏ、Ｇ滅菌でもＥ、Ｏ、Ｇが残留す
ることがない。また、優れた吸水性と高いリント
フリー性を備えているので、エレクトロニクス分
野のワイパーとして用いて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の極細繊維不織布の交絡前の状
態を図式的に例示する図、第２図は本発明の極細
繊維不織布の断面を拡大して模写図（倍率約60
倍）である。及び……セルロース系長繊維からなるウエ
ブ層、……極細繊維からなるウエブ層、１，
１′，１″，１……セルロース系長繊維、２……
極細繊維。

Claims

【特許請求の範囲】

１長繊維又は比較的長い繊維長を有するセルロ
ース系繊維から成る２層のウエブ層と、該２層の
ウエブ層の間に配置された極細繊維から成るウエ
ブ層とから成る三層構造の極細繊維不織布であつ
て、該不織布で各ウエブ層を構成する繊維が他の
ウエブ層を構成する繊維と一体的に交絡している
ことを特徴とする極細繊維不織布。