JPH041101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は飾り玉や過材として使用される繊維
球およびその製造方法に関するものである。

従来、子供用のケープや帽子などにポンポン
（Ponpon）と称される繊維から成る球が装飾用に
用いられているが、その製造方法はほとんど人の
手によるものであり、大量生産や低価格化が出来
なかつた。従来の製造方法の概要は、開繊された
羊毛やアクリル繊維等の繊維束を、その断面が出
来るだけ小さくなるように強い張力をかけて引き
揃え、次いで、穴の面積が該繊維束の断面積より
幾分小さなパイプの中に該繊維束を押し込んで更
に繊維束の断面積を小さくし、パイプの向う側か
ら出て来る繊維束を強く引張りながらパイプの出
口で繊維束を針金で巻いて出来るだけ強く結束
し、その後縛つた針金を中心にその両側の等長点
をハサミで切断する、という一連の手仕事であ
る。

このようにして得られた繊維球は、結束点にお
ける弾性変形に基く繊維間の反撥力によつてのみ
結束点を中心にして三次元方向に放射状に繊維が
伸びており、また製造工程中で、繊維に強い張力
がかかるため原料繊維の持つていた捲縮は減少し
て直線状の繊維となつている。従つて結束点から
離れた位置では繊維は相互に干渉し合うことなく
自由に位置を変えることができ、このような繊維
球は外部からの力によつて変形し易いものであ
る。

繊維球の別の用途として油水分離装置に充填さ
れる油吸着材としての使用が考えられる。従来よ
り油吸着材としては繊維から成るマツト状のもの
および発泡合成樹脂より成る球状のものがあるが
球状のものは処理すべき水の流速が増しても通水
抵抗の増加がマツト状のものより小さいという利
点を有しているが高価なため普及していない。繊
維から成る球状体は比表面積の大きなことから、
発泡球状体よりも油吸着能の大きいことが予想さ
れるが、その製造法が前述の如く大量生産に適せ
ず、高価であり、通水抵抗により変形しやすい等
の理由で実用化されていない。繊維球の他の用途
として包装用の緩衝材、吸音材等種々考えられる
が、いずれも上述の理由により実用化されておら
ず、安価でかつ大量に使用でき、形状の安定な繊
維球の出現が望まれていた。

本発明者らは上記の現状に鑑み鋭意研究の結
果、融点の異なる複数の成分から成り潜在捲縮性
を有する複合繊維束を結束し、切断し、熱処理に
より潜在捲縮性を顕在化するとともに繊維同士の
接触点において互いに融着させることにより、優
れた性能の繊維球を安価にかつ容易に大量生産で
きることを知り本発明を完成するに到つた。

本発明で用いる複合繊維は融点の異なる複数成
分から成り常温では自発的な捲宿を有しないがそ
の融点以下の温度で熱処理することにより多数の
捲縮が発生し、同時に大きな見かけ線収縮を発生
する繊維であり、このような熱処理により捲宿を
発生する性質を潜在捲縮性と呼ぶ。このような潜
在捲縮性を有する複合繊維としては、融点の異な
る複数の繊維形成性合成樹脂を並列型に複合紡糸
し、各成分の軟化点以下の温度で冷延伸する事に
よつて得ることが出来る。冷延伸により並列型複
合繊維を構成する各成分にはそれぞれ内部ヒズミ
が発生し、このような繊維を熱処理すると内部ヒ
ズミの解消に伴い各成分ごとに異つた熱収縮を発
生し、繊維全体としては捲縮が発生するものであ
る。

本発明で使用する複合繊維はスタフイングボツ
クス法あるいはギヤー式クリンパー等により機械
捲縮を付与されたものであつてもよい。機械捲縮
を付与された繊維は後述の結束、切断工程を経た
時点で、繊維がその見かけ体積により反発し繊維
束がすでにほぼ球形となるため熱処理工程が容易
になり好ましい。

上記の複合繊維は開繊された長繊維束の形で結
束切断工程に送られる。複合繊維の束は繊維表面
に存在する油剤により、あるいは捲縮付与工程な
どの外力により繊維が互いに強く集合している場
合が多く、後述の熱処理工程で潜在捲縮性の顕在
化を阻げたり、繊維間の凝集力が強くて球状の製
品が得られない場合も生ずるため予め開繊するこ
とが好ましい。開繊の方法としては一般に使用さ
れているトウ開繊機あるいはベントバー方式があ
る。

結束切断工程では所望の太さの繊維束を紐ある
いは針金を用いて所定の間隔で結束し、結束個所
の中間点で切断する。繊維束の太さおよび結束部
の間隔（即ち切断点の間隔）は目的とする繊維球
の大きさおよび繊維密度から定められる。このよ
うにして結束個所を中心にして左右等長の房状体
が得られる。本発明では結束の強さは従来技術と
異り、結束個所で繊維の弾性変形を起させる程強
くする必要はなく、房の端が開がる程度あるいは
繊維が抜け落ちない程度で良い。結束切断工程は
人の手で行うこともできるが自動梱包機の紐掛装
置や自動送り装置を利用して機械により連続的に
実施することも出来る。

切り放された房状繊維束は次に熱処理工程に送
られる。熱処理工程で赤外線、熱風あるいは蒸気
等の熱源により加熱された繊維には捲縮が発生
し、見掛太さが太くなると共に見掛長さが短くな
り、繊維が互に絡み合うと共に叉互に排斥し合う
ため、繊維束は球状となる。加熱され軟化した繊
維束が自重により変形するのを防ぐために一般に
は出来るだけ低温でかつ短時間の熱処理が望まし
く、後述の実施例に示された流動床方式の加熱は
好適な熱処理方法の一例である。熱処理温度は複
合繊維の低融点成分の融点以上で高融点成分の融
点以下を用いる。このようにすることにより、繊
維はその形状を失わず、繊維球は複合繊維の捲縮
による絡合と低融点成分による接着との双方によ
り構造が強固となるため従来の繊維球には無い新
しい用途が開ける。熱処理によつて発生する捲縮
の数は多ければ多い程繊維の絡合が多く、繊維球
の形状も安定なものとなるが、一般に15山／25mm
以上程度の捲縮発生と30％以上の見掛線収縮を示
す繊維が好ましく用いられる。

本発明の繊維球は繊維同志の多数の絡合あるい
は融着した構造を有するので形態は安定されかつ
弾力性に富んだ繊維球であり、本発明の方法は機
械化が容易であり、品質の均一な繊維球を大量に
かつ安価に提供することが出来る優れた方法であ
る。

本発明を図面を参照しながら実施例により具体
的に説明する。

実施例 １ 結晶性ポリプロピレン（MFR7）と高密度ポリ
エチレン（MI15）とを紡糸温度ポリプロピレン
側を300℃、ポリエチレン側を200℃、複合比（体
積）50／50で並列型に複合紡糸し、延伸温度30℃
で3.5倍に延伸して潜在捲縮性を有する単糸繊度
10デニールの複合延伸糸とし、スタフインボツク
ス型クリンパーを用いて８山／25mmの機械捲縮を
付与した後集束して総繊度42万デニールのトウを
得た。このトウを第１図に示したように、引取ロ
ール４で引取りながらベントバー３により開繊
し、集束管５で集束した後、引取ロール７の速度
にタイミングを合せて動く結束機６を用いて2.5
cm間隔に針金で結束し、次いで結束機６に同調し
て動くカツター８により結束部の中間点で切断し
て、中央部が針金で結束された長さ2.5cmの房状
繊維束を得た。

この房状繊維束を熱処理管１０に投入し、130
℃の熱風に約３分間浮遊状態で曝すことにより繊
維の潜在捲縮性を発現させ、直径10mm繊維球を得
た。この繊維球は親油性の繊維のみから構成さ
れ、その内部に多くの空隙を有し、かつ繊維の接
触点がポリエチレンの融着により固定されている
とともに球の表面は熱処理管の内壁との衝突によ
りやゝ密な外皮が形成されているため外力による
変形が少いので、油の吸着能力が大きくかつ通水
量を増しても圧力損失の増加が少く、油水分離機
の充填物（油吸着材）として好適であつた。

実施例 ２ エチレン4.5wt％、プロピレン93wt％、ブテン
−１ 2.5wt％から成る結晶性三元共重合体
（MFR10）を紡糸温度280℃で紡糸し、延伸温度
60℃で３倍に延伸して潜在捲縮性を有する単繊維
繊度３デニールの延伸糸とし、集束して総繊度５
万デニールのトウを得た。以下実施例１と同様に
して、開繊し、集束し、次いで６cm間隔に結束お
よび切断して房状繊維束を得た。

この房状繊維束を熱処理管１０に投入し、100
℃の熱風に約３分間浮遊状態で曝すことにより直
径25mmの繊維球を得た。このような熱処理条件で
は上記繊維には20山／25mmの捲縮と約60％の見掛
線収縮率が発現するが、この繊維球は熱処理管中
を落下する際に上昇する熱風により半ば浮遊状態
にあり、管壁との衝突を繰り返すことにより直径
が25mmとなつたものである。

この繊維球は繊維の抜け落ちが無く弾力性に富
んだもので、子供用のケープの飾り玉等に好適に
用いることが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図：実施例で使用した繊維球製造装置、第
２図：従来法による繊維球、第３図：本発明の繊
維球。 １：トウ、２，４，７：引取ロール、３：開繊
バー（ベントバー）、６：結束機、８：カツター、
９：房状繊維束、１０：熱処理管、１１：熱風吹
込管、１２：繊維球。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無数の繊維がその結束点を中心として周囲に
   ３次元方向に放射状に広がつた繊維球であつて、
   該繊維球を構成する繊維が融点の異なる複数の成
   分から成る複合繊維であり、潜在捲縮性の顕在化
   による多数の捲縮を持つとともに、繊維同士の接
   触点において互いに融着していることを特徴とす
   る繊維球。 ２ 融点の異なる複数の成分から成り潜在捲縮性
   を有する複合繊維を開繊し、引き揃えた長い繊維
   束とし、該繊維束を所定の間隔で結束し、次いで
   この結束点を中心としその両側の等長点で切断
   し、得られた結束点を有する短い繊維束を複合繊
   維の低融点成分の融点と高融点成分の融点との間
   の温度で熱処理して、複合繊維の潜在捲縮性を顕
   在化させるとともに、繊維同士の接触点を融着さ
   せることを特徴とする繊維球の製造方法。 ３ 熱処理が結束点を有する短い繊維束を浮遊状
   態に保つてなされる特許請求の範囲第２項記載の
   繊維球の製造方法。