JPH0482952A - 極細長繊維不織布の製造方法 - Google Patents

極細長繊維不織布の製造方法

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JPH0482952A
JPH0482952A JP19414390A JP19414390A JPH0482952A JP H0482952 A JPH0482952 A JP H0482952A JP 19414390 A JP19414390 A JP 19414390A JP 19414390 A JP19414390 A JP 19414390A JP H0482952 A JPH0482952 A JP H0482952A
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栄一 久保
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宮原 芳基
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Koichi Nagaoka
長岡 孝一
Fumio Matsuoka
文夫 松岡
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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、極細長繊維からなる不織布の製造方法に関し
、さらに詳しくは、繊細な表面形態と緻密な構造を有す
る極細長繊維からなる不織布の製造方法に関するもので
ある。
(従来の技術) 従来から、不織布は、衣料用、産業資材用、土木建築資
材用、農芸園芸資材用、生活関連資材用あるいは医療衛
生材用等1種々の用途に使用されている。中でも、長繊
維からなる不織布は、短繊維からなる不織布に対し1強
力が高く、シかも生産性に優れるた約、広く使用されて
いる。この長繊維からなる不織布において1表面が繊細
で、かつ緻密な構造を有する不織布を得る試みが数多く
なされてきた。例えば、特公昭44−240,9号公報
特公昭52−30629号公報及び特公昭62−413
16号公報には、シートに化学薬品処理を施して繊維を
構成する重合体の一部を溶解させること、あるいは溶解
除去することにより細繊度の繊維から構成される不織布
を得る方法が開示されている。また。
特公平1−47585号公報及び特公平1−47586
号公報には、シートを高圧水流により処理し繊維を割繊
して極細繊維とするとともに繊維に3次元的交絡を施す
ことにより極細繊維からなる不織布を得る方法が開示さ
れており、特公平1’−47579号公報には、不織布
を水洗処理して水溶性成分を除去することにより極細繊
維からなる不織布を得る方法が開示されている。しかし
ながら、これらの不織布の製造方法には、生産工程が複
雑であり、しかも重合体を除去する必要があるため、製
造コストが高くなるという問題がある。さらに、特公昭
531010,号公報には、シートをパフ掛けして繊維
を割繊することにより極細繊維からなる不織布を得る方
法が開示されているが、この製造方法には。
構成繊維が部分的に損傷を受けるという問題がある。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、前記問題を解決し、繊細な表面形態と緻密な
構造を有する極細長繊維からなる不織布を効率よく製造
することができる方法を提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、前記問題を解決すべく鋭意検討の結果1
本発明に到達した。すなわち9本発明は。
重合体成分Aと、前記重合体成分Aに対し非相溶性で、
かつ前記重合体成分Aとの融点差が30〜150℃であ
る重合体成分Bからなる2個以上の凸レンズ状横断面を
有するセグメントとから構成され。
繊維軸に垂直な横断面における重合体成分Aの外接円の
半径R62重合体成分Bの外接円の半径R1゜重合体成
分Bからなる凸レンズ状部分において重一 合体成分Aと接している円弧の曲率半径R29円弧の弧
長し及び凸レンズ状部分の厚さHが下記■。
■及び3式を満足する2次分複合長繊維を溶融複合紡出
し、紡出された前記2次分複合長繊維をエアーサッカか
らなる引取り手段により引取り,ウエブコンベア等の捕
集面上に堆積させてウェブとし,ウエブを2個以上のロ
ールからなる布線圧カのロール群で処理することによっ
て前記重合体成分Bからなる繊維を前記複合長繊維から
少なくとも一部剥離させて割繊長繊維とし、前記重合体
成分A又は重合体成分Bの内いずれか低融点側の重合体
成分からなる繊維により繊維間を少なくとも部分的に熱
接着することを特徴とする極細長繊維不織布の製造方法
、を要旨とするものである。
R+ /Ro >1             ■R2
/Ro≧1            ■L  /H≧1
           0次に1本発明の詳細な説明す
る。
本発明でいう非相溶性の重合体成分へ及びBとは1いず
れも繊維形成能を有し1通常の溶融紡糸装置を使用して
溶融紡出することができるものである。重合体成分A及
びBの組合せとしては1例えば、ポリエステル系とポリ
アミド系、ポリエステル系とポリオレフィン系、ポリア
ミド系とポリオレフィン系等が挙げられ、ポリエステル
系重合体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレートあるいはそれらを主成分とする
共重合ポリエステル等のポリエステルが。
ポリアミド系としては、ナイロン6、ナイロン46、ナ
イロン66、ナイロン610あるいはそれらを主成分と
する共重合ナイロン等のポリアミドが。
ポリオレフィン系としては、ポリプロピレン、高密度ポ
リエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン/プロ
ピレン共重合体等のポリオレフィンが挙げられる。また
1重合体成分A及びBには。
各々1通常の艶消剤、熱安定剤、顔料あるいは重合体の
結晶化促進剤等の添加剤を添加してもよい。
本発明の極細長繊維不織布の製造方法は、まず。
前記重合体成分Aと、前記重合体成分Aに対し非相溶性
で、かつ前記重合体成分Aとの融点差が3゜一 〜150℃である重合体成分Bからなる2個以上の凸レ
ンズ状横断面を有するセグメントとから構成される2成
分複合長繊維を1通常の溶融複合紡糸装置を使用して溶
融複合紡糸する。紡糸口金装置としては、溶融した重合
体成分Aの導入孔の外周部から溶融した重合体成分Bが
2個以上誘導される構造の複合紡糸口金装置を使用する
。重合体成分Aが重合体成分Bを分割する数、すなわち
前記重合体成分Bからなる凸レンズ状横断面を有するセ
グメントの数は、2個以上、多いほど極細繊維を得るこ
とができて好ましいが、多過ぎると重合体成分Bのみか
ら構成されるセグメント同士が接着した横断面構造とな
り、後工程で割繊・剥離することができな(なるという
問題が生じるため。
通常、16個程度までとするのがよい。また、前記重合
体成分Bからなるセグメントは、凸レンズ状の横断面を
有することが必要であり、この場合。
重合体成分Bのみからなるセグメントが重合体成分Aと
接触する接触周長が比較的短くなるため後工程で2成分
複合長繊維を割繊するときに割繊性が向上する。
次に、溶融紡出された2成分複合長繊維をエアーサッカ
等の引取り手段により引取り,ウエブコンベア等の捕集
面上に堆積させ,ウエブを高線圧力の加熱された表面平
滑なロール群により重合体成分A又は重合体成分Bの内
いずれか低融点側の重合体成分の融点未満の温度で熱処
理することによって1重合体底分Bからなるセグメント
を複合長繊維から剥離させて割繊長繊維とし、それと同
時に1重合体底分A又は重合体成分Bの内いずれか低融
点側の重合体成分からなる繊維により繊維間を少なくと
も部分的に熱接着する。また,ウエブを高線圧力の非加
熱の表面平滑なロール群で処理し、−旦7重合体成分B
からなるセグメントを複合長繊維から剥離させて割繊長
繊維とし、・次いで、加熱ロールにより重合体成分A又
は重合体成分Bの内いずれか低融点側の重合体成分の融
点未満の温度で熱処理することによって、前記低融点側
の重合体成分からなる繊維により繊維間を少なくとも部
分的に熱接着してもよい。表面平滑な加一 熱ロールに代わり、加熱されたエンボスロールを使用す
ることもできる。ウェブを加熱されたエンボスロールを
使用して重合体成分A又は重合体成分Bの内いずれか低
融点側の重合体成分の融点未満の温度で熱処理すること
によって、前記低融点側の重合体成分からなる繊維によ
り繊維間を少なくとも部分的に熱接着して不織ウェブを
得1次いで、不織ウェブを屈曲シワ加工処理することに
よって、あるいは高線圧力の表面平滑なロール群で処理
することによって重合体成分Bからなるセグメントを複
合長繊維から剥離させて割繊長繊維としてもよい。なお
、得られた不織布に、不織布の柔軟性を向上させるため
の柔軟加工を施してもよい。
本発明における重合体成分Aと重合体成分Bとの融点差
は、30〜150℃であることが必要である。
本発明でいう重合体の融点とは、パーキンエルマ社製示
差熱量計DS(,2型を使用し、同装置のマニュアルに
従い、試料量を約5 mg、走査速度を20℃/分とし
て測定して得られるDSC曲線から求めたものである。
重合体成分Aと重合体成分Bとの融点差が30℃未満で
あると,ウエブを加熱ロールで熱接着するときに不織布
が熱収縮して寸法安定性が低下して不織布の風合いが悪
くなったり。
熱接着時の接着温度域が狭くなり温度制御が困難となる
等のILFI題を生じるため好ましくない。前記融点差
が150℃を超えると、低融点側の重合体成分の熱劣化
が促進するため好ましくない。なお。
ウェブを低融点側の重合体成分の融点以上の表面温度の
加熱ロールで熱接着すると、得られる不織布はフィルム
状あるいは表面の硬いものとなるた必好ましくない。
ウェブ化には、溶融紡出された繊維束を冷却し。
延伸して得られる延伸長繊維あるいは高速紡糸法により
得られる高配向未延伸長繊維を使用することができる。
紡糸からウェブ化までを連続工程としてもよく、また、
別途製造した延伸長繊維あるいは高配向未延伸長繊維か
らウェブを作成してもよい。ウェブは、これらの長繊維
をエアーサッカ等の引取り手段により引取り、帯電装置
により強制約に帯電させて繊維を開繊し、移動するウェ
ブコンベア等の捕集面上に堆積させることにより作成す
る。
本発明でいう高線圧力のロール群とは、2個以上のロー
ルから構成されるものであり9通常、1対のロールから
多段式の計10個のロールまでを使用することができる
。ロール数が多過ぎると設備投資費が高くなり、好まし
くない。ロール群の線圧力は2重合体酸分Bからなるセ
グメントを複合長繊維から剥離させて割繊長繊維とする
に重要な要因であり、剪断、伸長、圧縮等の応力により
前記重合体成分Bからなるセグメントを剥離する。
この線圧力は、複合長繊維の割繊性にもよるが通常、少
なくとも20kg/cm程度とするのが好ましい。20
kg/cm未満であると前記重合体成分Bからなるセグ
メントを十分剥離することができず、好ましくない。
次に1本発明でいう2次分複合長繊維に関して。
説明する。
第1及び2図は1本発明における2次分複合長繊維の構
造を説明するための横断面図、第3及び4図は9本発明
の構成要件を満足する2次分複合長繊維の例を示す横断
面図である。第1及び2図においてl Roは2次分複
合長繊維の繊維軸に垂直な横断面における重合体成分A
の外接円の半径。
R1は重合体成分Bの夕■接円の半径I R2は重合体
成分Bからなる凸レンズ状部分において重合体成分Aと
接している円弧の曲率半径、Lは前記円弧の弧長、Hは
凸レンズ状部分の厚さである。Ro。
R,、R2,L及びHは繊維断面を1000倍に拡大し
て撮影した断面写真を基にして実測により求めたもので
ある。
本発明における極細長繊維不織布では、第1及び2図に
示したR8.R1,R2,L及びHが下記1,2及び3
式を満足することが必要である。
R+ / Ro > 1        ゛     
■R2/ Ro≧1            ■L  
/H≧1            ■このR,/R,が
R,/Ro≦1であると、あるいはR2/ROがR2/
Ro11であると1重合体成分Aと重合体成分Bを剥離
させるに際し。
極めて高線圧力の表面平滑なロール群で処理しなければ
重合体成分Aと重合体成分Bとを剥離し割繊することが
困難となるので好ましくない。R1/RoがR1/RO
>1.かつR2/R,、がR2/Ro≧1であっても、
L/HがL/H<1であると1重合体酸分Aと重合体成
分Bの選択によっては、2次分複合長繊維糸条をエアー
サッカにより引取る工程で重合体成分Aと重合体成分B
とが剥離してしまい,ウエブ化するときに繊維の開繊性
が低下して均一なウェブを得ることができず好ましくな
い。
次に1本発明の方法により得られる極細長繊維不織布に
関して、説明する。
本発明の方法により得られる極細長繊維不織布は1重合
体酸分Aと、前記重合体成分Aに対し非相溶性の重合体
成分Bからなる2個以上の凸レンズ状横断面を有するセ
グメントとから構成される2次分複合長繊維と、前記2
次分複合長繊維から重合体成分Bからなるセグメントが
一部剥離した2次分複合長繊維と、前記2次分複合長繊
維の分割により発現した前記重合体成分Aのみから構成
される割繊長繊維と、前記重合体成分Bのみから構成さ
れる割繊長繊維とから構成されるものである。
本発明における極細長繊維不織布は1重合体酸分Bから
なるセグメントの割繊割合が30%以上95%以下のも
のである。この割繊割合とは、Ro+R,、R2,L及
びHが前記1,2及び3式を満足する2次分複合長繊維
と、前記2次分複合長繊維から重合体成分Bからなるセ
グメントが一部剥離した2次分複合長繊維と、前記2次
分複合長繊維の分割により発現した前記重合体成分Aの
みから構成される割繊長繊維と、前記重合体成分Bのみ
から構成される割繊長繊維とから構成される不織布の任
意の10個所を選び、不織布の断面を100倍に拡大し
て断面写真を撮影し9次いで、10枚の断面写真中、複
合長繊維から剥離している重合体成分Bのセグメント総
数と存在する重合体酸分Bのセグメント総数とを求め、
算出されるもので。
存在する重合体成分Bのセグメント総数に対する剥離し
ている重合体成分Bのセグメント総数の比(%)を表す
ものである。
本発明における極細長繊維不織布では、前記割繊割合は
30%以上95%以下であることが好ましく。
この割繊割合が30%未満であると、繊細な表面形態と
緻密な構造を有する不織布を得ることができず好ましく
ない。
また、前記複合長繊維の分割により発現した前記重合体
成分Bのみから構成される割繊長繊維は。
単糸繊度が0.8デニール以下のものであることが好ま
しい。前記割繊割合が30%以上であっても。
重合体成分Bからなる前記割繊長繊維の単糸繊度が0.
8デニールを超えると、繊細な表面と緻密な構造を有す
る不織布を得ることが困難となり、この単糸繊度が小さ
いほど、繊細な表面と緻密な構造を有する不織布を得る
ことができる。
本発明でいう2成分複合長繊維において1重合体酸分B
からなる凸レンズ状横断面を有するセグメントの数は、
2個以上であることが必要である。
このセグメントの数が1個であると、紡糸条件あるいは
延伸条件によっては複合長繊維に捲縮が生じ,ウエブ化
するときに繊維の開繊性が低下して均一なウェブを得る
ことができない。
本発明の方法においては1組み合わせる重合体の種類9
重合体の複合比、紡糸条件、延伸条件。
剥離割繊条件、接着条件あるいは柔軟加工等の後加工条
件を種々選択することにより、使用目的に応じた極細長
繊維不織布を得ることができる。
(実施例) 次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。な
お、実施例における各種特性は次の方法により測定した
固有粘度:フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶液
を溶媒とし、温度20℃で測定した。
メルトインデックス:ASTM  D 1238 E法
により測定した。
融点:パーキンエルマ社製示差走査熱量計DSC−2型
を使用し、試料量を約5 mg、走査速度20℃/分で
測定して得られたDSC曲線から求めた。
不織布のタテ及びヨコ方向の引張強カニ幅が3cm、長
さが10cmの測定試料片を準備し、JIS  L10
96に記載のストリップ法により測定した。
トータルハンド:トータルハンドとは、布帛の柔軟性を
表す指標であり、  JIS  L−1096に記載の
ハンドルオメータ法により、スロット幅を10ml11
として測定した。
実施例1 融点が128℃、メルトインデックス値が25g/10
分のポリエチレン重合体を重合体成分A、融点が258
℃、固有粘度が0.70のポリエチレンテレフタレート
重合体を重合体成分Bとし、複合紡糸孔を200孔有す
る紡糸口金を通して2成分複合長繊維を溶融紡出した。
溶融紡糸に際し1重合体酸分Aの溶融温度を230℃、
単孔吐出量を0.60 g /分。
重合体成分Bの溶融温度を285℃、単孔吐出量を0、
60 g /分〔成分Aと成分Bの比(重量比)は1対
1〕とした。紡出された長繊維糸条を冷却した後、紡糸
口金下120 cmの位置に配設された8個のエアーサ
ッカにフィラメント25本ずつ通して吸弓・延伸し、 
3500m/分の速度で引取り、帯電装置により強制的
に帯電させて繊維を開繊し、移動するウェブコンベア面
上に堆積させ,ウエブを得た。
得られた2成分複合長繊維の横断面形状は、第3図に示
したように1重合体酸分Aと1重合体酸分Bからなる5
個の凸レンズ状横断面を有するセグメントとから構成さ
れるものであった。繊維断面を1000倍に拡大して撮
影した断面写真を基にしRo、R,、R2,L及びHを
求め、R,/Ro。
R2/ Ro及びL/Hを算出したところ、R1/Ro
は1.4 、R2/Roは6.3.L/Hは2.5であ
った。また、この複合長繊維は割繊しておらず。
ウェブは均一なものであった。
次に、得られたウェブに加熱された表面平滑な多段式6
個のロールからなるロール群を使用して割繊・熱接着処
理を2回施して不織布を得た。この処理条件は、加熱ロ
ール群の表面温度を115℃。
線圧力を100 kg/Cmとした。
得られた不織布は、目付けが50g/rn’、タテ方向
の引張強力が5.2 kg/ 3 cm、  ヨコ方向
の引張強力が3.8 kg/ 3 cm、  )−タル
ハンドが200gであった。不織布の任意の10個所を
選び、不織布の断面を100倍に拡大して断面写真を撮
影し1次いで。
10枚の断面写真中、複合長繊維から剥離している重合
体成分Bのセグメント総数と存在する重合体成分Bのセ
グメント総数とを求め1割繊割合を求めたところ1割繊
割合は80%であった。この不織布には、前記重合体成
分Bのみから構成される割繊長繊維の他に2重合体底分
Bからなるセグメントが全く剥離していない2次分複合
長繊維と、前記2次分複合長繊維から重合体成分Bから
なるセグメントが一部剥離した2次分複合長繊維と、前
記2次分複合長繊維の分割により発現した前記重合体成
分Aのみから構成される割繊長繊維とが認められた。ま
た、前記複合長繊維の分割により発現した重合体成分B
のみから構成される割繊長繊維の繊度を求めたところ、
0.31デニールと極めて細いものであった。そして、
この不織布は、繊細な表面形態と緻密な構造を有するも
のであった。
比較例1 融点が132℃、メルトインデックス値が15g/10
分のポリエチレン重合体を重合体成分Aとした以外は実
施例1と同様にして、2次分複合長繊維を溶融紡出し、
冷却した後、エアーサッカにフィラメントを通して吸引
・延伸し、 3500m/分の速度で引取り、帯電装置
により強制的に帯電させて繊維を開繊し、移動するウェ
ブコンベア面上に堆積させ,ウエブを得た。
得られた2次分複合長繊維の横断面形状は、第5図に示
したように2重合体底分Aと1重合体底分Bからなる5
個の凸レンズ状横断面を有するセグメントとから構成さ
れるものであった。繊維断面を撮影した断面写真を基に
しR6+ R+ +  R21L及びHを求め、R,/
Ro、R2/Ro及びL/Hを算出したところ、R,/
Roは2.O,R2/Roは6.5.L/Hは0.7で
あった。また、この複合長繊維は一部割繊しており、繊
維の開繊性が部分的に不良で,ウエブは均一性を欠くも
のであった。
次に、実施例1と同様にして、得られたウェブに加熱さ
れた表面平滑なロール群を使用して割繊・熱接着処理を
2回施して不織布を得た。
得られた不織布は、その割繊割合が90%と高く。
繊細な表面形態を有するものの、均一性を欠くものであ
った。
実施例2 実施例1で得られたウェブに圧接面積率12%の加熱さ
れたエンボスロールを使用してエンボス処理を施し、不
織シートを得た。この処理条件は。
加熱エンボスロールの表面温度を120℃、線圧力を3
0kg/cmとした。
次に、得られた不織シートに屈曲シワ加工処理を施した
得られた不織布は、目付けが60g/m”、タテ方向の
引張強力が12.6kg/ 3 cm、  ヨコ方向の
引張強力が5.0 kg/ 3 cm、  )−タルハ
ンドが65gであった。不織布の任意の10個所を選び
1割繊割合を求めたところ1割繊割合は95%であった
。この不織布には、前記重合体成分Bのみから構成され
る割繊長繊維の他に9重合体成分Bからなるセグメント
が全く剥離していない2次分複合長繊維と、前記2次分
複合長繊維から重合体成分Bからなるセグメントが一部
剥離した2次分複合長繊維と、前記2次分複合長繊維の
分割により発現した前記重合体成分Aのみから構成され
る割繊長繊維とが認められた。また、前記複合長繊維の
分割により発現した重合体成分Bのみから構成される割
繊長繊維の繊度を求めたところ、OJ1デニールと極め
て細いものであった。そして、この不織布は、ドレープ
性と繊細な表面形態を有するものであった。
(発明の効果) 本発明の極細長繊維不織布の製造方法によれば。
重合体成分Aと重合体成分Bとから構成される2次分複
合長繊維と、前記2次分複合長繊維から重合体成分Bか
らなるセグメントが一部剥離した2次分複合長繊維と、
前記2次分複合長繊維の分割により発現した重合体成分
Aのみから構成される割繊長繊維及び重合体成分Bのみ
から構成される割繊長繊維とからなり1強力に優れ、極
めて均一性が高く、シかも繊細な表面形態と緻密な構造
を有する不織布を低コストで効率よく製造することがで
きる。
そして、得られた不織布は、医療衛生材用素材として好
適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1及び2図は9本発明における2成分複合長繊維の構
造を説明するための横断面図、第3及び4図は2本発明
の構成要件を満足する2成分複合長繊維の例を示す横断
面図、第5及び6図は2本発明の構成要件を満足しない
2成分複合長繊維の例を示す横断面図である。 特許出願人  ユニチカ株式会社 主3図 ■3図 類4又 第(2玖

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重合体成分Aと,前記重合体成分Aに対し非相溶
    性で,かつ前記重合体成分Aとの融点差が30〜150
    ℃である重合体成分Bからなる2個以上の凸レンズ状横
    断面を有するセグメントとから構成され,繊維軸に垂直
    な横断面における重合体成分Aの外接円の半径R_0,
    重合体成分Bの外接円の半径R_1,重合体成分Bから
    なる凸レンズ状部分において重合体成分Aと接している
    円弧の曲率半径R_2,円弧の弧長L及び凸レンズ状部
    分の厚さHが下記1,2及び3式を満足する2成分複合
    長繊維を溶融複合紡出し,紡出された前記2成分複合長
    繊維をエアーサツカからなる引取り手段により引取り,
    ウエブコンベア等の捕集面上に堆積させてウエブとし,
    ウエブを2個以上のロールからなる高線圧力のロール群
    で処理することによって前記重合体成分Bからなる繊維
    を前記複合長繊維から少なくとも一部剥離させて割繊長
    繊維とし,前記重合体成分A又は重合体成分Bの内いず
    れか低融点側の重合体成分からなる繊維により繊維間を
    少なくとも部分的に熱接着することを特徴とする極細長
    繊維不織布の製造方法。 R_1/R_0>1・・・1 R_2/R_0≧1・・・2 L/H≧1・・・3
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