JPH08199465A - 表面平坦性に優れる繊維不織シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不透明性を保持しながらも表面平滑性を有す
る熱可塑性高分子繊維不織シートの製造方法を提案す
る。 【構成】 熱可塑性高分子繊維ウエブシートを加熱し、
その表面の構成繊維の少くとも一部を軟化若しくは融解
させた後、前記ウエブシートを静摩擦係数０．５以上の
平滑表面を有する冷却体に接触させる。 【効果】 繊維不織シートの加熱、冷却時に幅方向の不
均一な収縮が抑制されるので平坦性が著しく改善された
繊維不織布が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性高分子繊維か
らなる表面平坦性に優れた不透明性を有する繊維不織シ
ートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】不透明性が高く、且つ、高度な表面平坦
性を有する繊維シートを製造する方法としては、従来か
らテンター法や、熱ロール法、及びフェルトカレンダー
法など加工方法がある。一方、熱処理時の繊維シートの
幅方向での収縮を防止するためには、熱ロール上の繊維
シートをフェルトで拘束するフェルトカレンダー法が好
ましいとされている。更に、特公昭４３−２１１１２号
公報によれば、冷却固化する過程における繊維シートの
幅方向での収縮を防止することができるとされている。
しかしながら、この方法では、加熱拘束された繊維シー
トが、直接冷却ロールで拘束冷却されにくいために、加
熱、冷却時に幅方向の不均一な収縮が発生し、高度な平
坦性を有し、シート幅方向における寸法安定性に優れた
繊維不織シートを製造するには充分ではなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のシー
ト加熱冷却法を用いた場合の上記欠点を解決し、高度な
平坦性を有し、幅方向にも均一な寸法安定性があると同
時に、高度な不透明性を有する繊維不織シートを提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意上記
課題の解決に取組んだ結果、加熱後の繊維ウエブシート
の冷却方法を工夫することにより上記課題が解決できる
ことを見出し本発明を完成した。すなわち、本発明は熱
可塑性高分子の繊維からなる繊維ウエブシートの少くと
もその表面の繊維の一部を融着せしめてなる表面を有す
る熱可塑性高分子繊維の繊維不織シートの製造方法にお
いて、繊維ウエブシートを加熱し、その表面構成繊維の
少くとも一部を軟化若しくは融解せしめた後、前記ウエ
ブシートを静摩擦係数０．５以上の平滑表面を有する冷
却体に接触させることを特徴とする繊維不織シートの製
造方法である。

【０００５】本発明の繊維不織シートの製造方法は、所
定の厚さ、目付に調製された繊維ウエブシートをその少
くとも表面を加熱する加熱手段と前記加熱手段を経た繊
維ウエブシートの表面に接触してその表面を冷却する冷
却ロール等の冷却手段とよりなる装置を用いて実施され
る。このような装置としては、フェルトカレンダーに冷
却ロールを付加した装置が好ましく用いられるが、ピン
テンター、クリップテンター、熱ロール若しくは対をな
す熱ロール等の加熱手段の出口側に冷却ロールを付加し
た装置を用いて実施することができる。

【０００６】図１は、フェルトカレンダーを用いた本発
明の繊維不織シートの製造の実施態様を示す。図１は、
所定厚さ、目付に調製された繊維ウエブシート（４）が
無端の環状フェルト帯（２）と内部にスチーム等の熱媒
体を通して加熱される周面が平滑な加熱用シリンダーロ
ール（１）とで形成されるフェルトカレンダーの閉じ込
め加熱帯域（拘束加熱帯域）に導入され、加熱ドラムの
周面に環状フェルト帯（２）で押しつけられて搬送され
る間に加熱され、少くとも表面層の構成繊維が軟化若し
くは半融解状態とされる。加熱帯域を通過した後、繊維
ウエブシートは静摩擦係数０．５以上を有する材料で被
覆した冷却ロール（５）の周面上Ｃでニップされ、ここ
で繊維ウエブシートの表面構成繊維が積極的に冷却固化
される間に、繊維ウエブシートの表面における構成繊維
間の融着状態が固定される。冷却ロール（５）は、内部
に水等の冷却媒体が導入され、積極的に所定の冷却温度
に保たれる。冷却効果を高めるために、冷却ロール
（５）の周面での繊維ウエブシート（４）のテンシヨシ
や接触圧を高めることが有効である。なお、図中
（３₁）〜（３₅ ）は、無端の環状フェルト帯（２）を
加熱ドラム（１）の周面に沿って押付けガイドするため
の遊びロールであり、（３₆ ）は加工の完了した表面平
滑な繊維不織シート（４′）を送り出す偏向デリベリー
ロールである。通常、加熱用シリンダーロール（１）、
冷却ロール（５）及び偏向デリベリーロール（３ ₆ ）
は、図示していない駆動手段により駆動される。

【０００７】前記の繊維ウエブシートの加熱は、熱可塑
性高分子の繊維を繊維ウエブシートの少くとも表面層に
おいて軟化若しくは融解させるに必要な温度、熱量を加
熱シリンダーロールから供給することが必要である。繊
維を形成している熱可塑性高分子の軟化点〜融点温度に
加熱するに要する熱量は、繊維ウエブシートの目付、厚
さ及び所望の融着の程度等加工目的に応じて、加熱用シ
リンダーロールの温度、周面速度を適宜選択して調整す
ることによって与えられる。冷却ロール（５）は、無端
の環状フェルト帯と加熱用シリンダーロール（１）とで
形成される加熱帯域を放れた繊維シートの温度が８０℃
以上であれば、どこに置いても効果があるが、好ましく
は加熱帯域の離れる位置から１０〜１０００mmに配置さ
れるが、より効果を高めるためには、できるだけ繊維シ
ートが拘束加熱帯域から離れた直後に近い位置に配置さ
れることが好ましい。シートの温度が８０℃以下である
と幅方向に不均一な収縮が発生し、平坦性に優れたシー
トを得ることができない。

【０００８】冷却ロール（５）は、無端の環状フェルト
帯と加熱シリンダーロールで形成される拘束加熱帯域を
離れた直後の繊維ウエブシートの軟化若しくは融解繊維
をできるだけ早期に冷却する位置に設置されるのが好ま
しく、冷却ロール（５）が加熱帯域を離れた繊維ウエブ
シートに例えばニップ線Ｃで押圧力０．１ｇ／cm² 以上
の加圧下で接触することが表面平坦性の高い繊維不織シ
ートを得る上で望ましい。冷却ロール（５）は、軟化点
温度未満好ましくは軟化点よりも５℃低い温度まで繊維
ウエブシートの表層を冷却することによって、構成繊維
間の急速に融着固化させることが好ましい。冷却温度は
低ければ低いほどよい。軟化点以下５℃程度低い温度で
の冷却では、得られた繊維不織シートの熱収縮率が大き
くなり、また平坦性良好な繊維不織シートを得ることが
難しい。

【０００９】冷却ロール（５）は、その表面が平滑ロー
ル、あるいはエンボス、梨地等の凹凸があってもよいが
表面の静摩擦係数が０．５以上より好ましくは０．６以
上に設定される。静摩擦係数が０．５以下では、繊維不
織シートに平坦性を充分に付与することができない。静
摩擦係数が、０．５以上の材質としては、ガラス、金
属、皮革、セルロース物質、合成高分子、ゴムなどがあ
るが、本発明は静摩擦係数が０．５以上であれば材質に
ついては当事者が必要に応じて単品、あるいはブレンド
品で作成することができる。より一般的にはゴム材質を
使用するのがよい。ゴムロール材質としては、天然ゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチル
ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ク
ロロスルホン化ポリエチレンゴム、ニトリルゴム、ウレ
タンゴム、多硫化ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒド
リンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等があるが、必
要に応じて単体叉は複合品も使用することができる。ま
た、加硫ゴム硬度はＪＩＳ−Ａ型硬度計で３０°〜１０
０°の範囲が好ましい。ロールの材料は、実用上３０℃
〜３００℃の温度に耐えるものとするのが好ましい。

【００１０】本発明の繊維不織シートの製造方法に用い
る繊維ウエブは、熱可塑性の繊維形成性高分子の繊維、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン繊維、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド繊
維、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系繊
維が代表的なものである。これら熱可塑性高分子の繊維
からなる原料繊維ウエブシートは、湿式法、ケミカルボ
ンド法、サーマルボンド法、エアレイ法等の乾式不織製
造法、スパンレース法、スパンボンド法、メルトブロー
法、ニードルパンチ法、スティッチボンド法、フラッシ
ュ紡糸法等既知の不織布製造技術の適用により得ること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、実施例は本発明を限定するものではない。実施例
における繊維不織シートの性能評価データは、以下に定
義する測定方法によるものである。 （１）表面平坦性の評価方法 本発明の特殊被覆ロールを使用して製造された繊維不織
シート（目付６０ｇ／ｍ² 、厚み０．２０mm）を１ｍ×
１ｍのサイズでカットして平面上に置きシートの起伏の
高さを測定した。 （２）収縮率の評価方法 本発明の特殊被覆ロールを使用して製造されるシートの
幅方向の収縮率の測定は、熱可塑性高分子の繊維からな
る繊維ウエブシートの幅方向に５cm間隔で線を引き、フ
ェルトカレンダーに特殊被覆冷却ロールを付加した装置
にて、加熱冷却処理した後、繊維不織シート上の加熱前
に線を引いた間隔の距離を測定して次式で収縮率を算出
した。

【００１２】幅方向の収縮率（％）＝｛１−（処理後の
長さ（cm）／５（cm）｝×１００ （３）不透明性の評価方法 繊維不織シートを１４cm×１４cmのサイズでカット後、
タングステンランプを光源としてシートの１０cm×１０
cmに光をあて、フォーメーションテスターＦＭＴ−１０
００Ａ（野村商事（株）製）で繊維不織シートの透過光
量を測定し下記の式で算出し不透明性とした。

【００１３】不透明性（％）＝（１−透過率）×１００
＝（１−サンプルの透過光量／サンプル無しの透過光
量）×１００ （４）繊維不織シートを幅３０mm、長さ２００mmのサイ
ズにカットして、把持長１００mm 、引張スピード２０
０mm／分でＪＩＳ−Ｌ１０９６に準拠して測定した。幅
方向、長さ方向それぞれの強度を各１５点測定し、その
算術平均値を求めた。 ＜実施例＞図１の冷却ロール（５）を付設したフェルト
カレンダー処理機に目付６０ｇ／ｍ² 、厚さ０．２４m
m、幅１３００mmのフラッシュ紡糸法により得たポリエ
チレン繊維ウエブシート（繊維の融点温度１３９℃）を
供給し、表面層の繊維の一部が熱により融着した目付６
０ｇ／ｍ² 、厚さ０．２mmの各種のポリエチレン繊維不
織シートを調製した。各々の繊維不織シートの性能評価
結果を表１に示す。

【００１４】この実施例においてカレンダー処理機に付
設した冷却ロールは、自己駆動ロールとし閉じ込め加熱
帯域の終点から４５０mmの位置に設置した。冷却ロール
（５）は、表１に示す材料で被覆して形成した平滑周面
を有する外径３５０mmのロールであり、内部に冷却水を
通すことにより表面の冷却温度を調整できる設計とし
た。一方、加熱用シリンダーロールは、直径１４５０mm
の円筒形で自己駆動した。閉じ込め加熱帯域は、加熱用
シリンダーロールの周面と無端環状フェルト、加熱ドラ
ム／遊びロール（３₁ ）のニップ線（Ａ）から加熱ドラ
ムの遊びロール（３₅ ）のニップ線（Ｂ）の間で形成さ
れる。

【００１５】 カレンダーの運転条件 加熱シリンダーロールの表面温度 １３５℃ 繊維ウエブシートの搬送速度 ８５ｍ／min 〃 加熱帯域通過時間 ２．４sec 冷却ロールの表面温度 １５℃ なお、繊維ウエブシート（４）は、結晶性ポリエチレン
（Ｍ１値＝０．９６）をトリクロロフルオロメタンに高
温高圧下で溶解し、相分離させた後、大気にフラッシュ
させて繊維ウエブを得、前記目付、厚さのウエブシート
に調製したものである。

【００１６】表１から明らかなように、静摩擦係数が
０．５と大きい冷却ロールを使用して製造したポリエチ
レン繊維不織シートは、平坦性に優れ不透明性が高く幅
方向における熱収縮率が低いものである。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】本発明の方法により、繊維不織シートの
加熱、冷却時に発生する幅方向の不均一な収縮が抑制さ
れるために、平坦性が著しく改善された繊維不織シート
が得られる。かくして、高品質の不透明度を有する繊維
不織シートを製造工程においても無駄なく製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側面図である。

【符号の説明】

１…加熱用シリンダーロール ２…無端の環状フェルト帯 ３₁ 〜３₅ …遊びロール ３₆ …偏向ロール ４…繊維ウエブシート ４′…繊維不織シート ５…冷却ロール

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【手続補正書】

【提出日】平成７年２月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性高分子の繊維からなる繊維ウエ
   ブシートの少くともその表面の繊維の一部を融着せしめ
   てなる表面を有する熱可塑性高分子繊維の繊維不織シー
   トの製造方法において、繊維ウエブシートを加熱し、そ
   の表面構成繊維の少くとも一部を軟化若しくは融解せし
   めた後、前記ウエブシートを静摩擦係数０．５以上の平
   滑表面を有する冷却体に接触させることを特徴とする繊
   維不織シートの製造方法。
2. 【請求項２】 冷却体の表面がゴム弾性体材料による被
   覆面である請求項１記載の繊維不織シートの製造方法。
3. 【請求項３】 加熱後の繊維ウエブシートを押圧下に冷
   却体と接触させる請求項１記載の繊維不織シートの製造
   方法。