JPH08226064A

JPH08226064A - 筒状成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08226064A
Application number: JP7303561A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Terakawa; 泰樹寺川; Satoshi Ogata; 智緒方
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】濾過性能や透水性等に優れた筒状成形体、そ
の効率の良い製造法及び筒状成形体を用いたフィルター
及びドレーン材を提供すること。【構成】融点差が１０℃以上ある低融点樹脂成分と高
融点樹脂成分との少なくとも２種の成分からなる多成分
複合スパンボンド長繊維により卷回され、かつ該低融点
樹脂成分で熱融着された筒状成形体、その製造方法、そ
れを用いたフィルター及びドレーン材より構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は筒状成形体及びそ
の製造方法に関する。更に詳しくは複合スパンボンド法
で長繊維を紡糸し、該繊維を熱融着し筒状に成形した、
フイルタ−やドレ−ン材等に適した成形体及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱融着性繊維を用いた筒状成形体は、濾
過性能や硬度、軽量性に優れる等の特徴があり、カ−ト
リツジフイルタ−やドレ−ン材等として使用されてい
る。従来このタイプの筒状成形体として、並列型熱融着
性複合繊維ステ−プルをカ−ド法でウェブとし、該ウェ
ブを加熱しながら中芯に巻取る事により得られた物（特
公昭５６−４３１３９号公報）や、熱融着性多分割型複
合繊維ステ−プルを不織布とした後、該不織布を多孔性
中芯に卷いた物（特開平４−１０８５０６号、特開平６
−０９１１０５号公報）等が知られている。

【０００３】しかし前記特公昭５６−４３１３９号特許
に開示された筒状成型体は製造工程が非常に複雑であ
る。即ち、一旦複合紡糸された繊維を延伸、クリンパ−
による捲縮付与、繊維の乾燥、カツタ−による切断等を
経、短繊維状のいわゆるステ−プルとした後、このステ
−プルをカ−ド工程等を経、ウェブを加熱しながら筒状
に巻回することにより製造するので、生産性が極めて低
い。しかもこのような複合繊維は、紡糸時にカ−ド通過
性やステ−プルの開繊性を良くする為の油剤が付着され
ているのが普通である。従ってこの筒状成形体をフイル
タ−等として使用した場合、濾過時に油剤が泡立つた
り、濾液中に油剤が混ざる等の問題があり、食品、飲料
水、薬品等の分野には使用が制限されていた。又この筒
状成形体はステ−プルを使用しているので筒状成形体の
繊維層内部や表面が毛羽立ちしやすい。この毛羽は、濾
過時の粒子を捕捉しやすいという効果があるが、反面、
一度使用した後いわゆる逆洗浄等で再使用する場合、捕
捉された粒子が除去されにくく、再使用できないという
課題がある。又、太繊度繊維を使用した場合、カ−ド時
に複合繊維が層間剥離し、フイブリル状の繊維が発生し
やすい。カ−ド時、該フィブリル状の繊維が切断し、粉
状物が出来、ウェブにこの粉状物が混入したり、環境を
阻害する。又この粉状物はカ−ド機や加熱機、成形機等
種々な部署に堆積し、塊状或は、フロツク状に固まり、
ウェブに落下混在しやすい。しがってこのようなステ−
プルを用いた物は、濾過精度がバラツく現象、即ち濾過
精度安定性が悪いという課題がある。

【０００４】又前記分割型複合繊維ステ−プルを使用し
た筒状成形体は、特殊な構造の紡糸口金を必要とし、し
かも分割するためのニ−ドルパンチやウオ−タ−ニ−ド
ル加工等の余分な工程が必要である。従って生産性が極
めて低く且つ高価である。又ステ−プルを使用するの
で、前記同様、油剤や毛羽等による課題がある。この分
割型複合繊維は、ニ−ドルパンチやウオ−タ−ニ−ド
ル、カ−ド等の衝撃等で３分割或はそれ以上の多分割に
分割し易く設計されているので、分割後の単糸繊度が約
１ｄ／ｆ以下の細繊度の物を使用しても、カ−ド時に複
合繊維の一部が分割し、フイブリル状の物が発生しやす
い。このフイブリル状の単繊維が絡みついた塊状の繊維
や剥離した繊維の粉状物が出来易い。又未分割である太
繊度繊維が多量に混在する事になる。又分割するための
ニ−ドルパンチや、ウオ−タ−ニ−ドル等による針孔等
が出来る。従って分割後の単繊維が細繊度糸であつても
前記濾過精度や濾過精度安定性等が劣るという課題があ
る。

【０００５】特開平２−１４５８２号公報には鞘成分が
ポリプロピレンで芯成分がポリエチレンテレフタレ−ト
である鞘芯型複合スパンボンド法熱接着性不織布が、特
開平５−２６３３５３号公報には鞘成分が高密度ポリエ
チレンで芯成分がエチレン・プロピレンランダムコポリ
マ−である鞘芯型複合スパンボンド法不織布が開示され
ている。又特開平２−１８２９６３号公報には熱収縮性
の異なるポリマ−を並列型、偏心鞘芯型等で複合スパン
ボンド法で紡糸し、ウェブを超音波ボンデイングし、潜
在捲縮及び熱収縮性のある不織布が開示されている。前
記融点の異なる２成分からなる複合スパンボンド法不織
布は、生産性が高い、不織布強力が高い等の利点があ
る。従って使い捨ておむつの表面材や、各種包装材料等
の用途に適しているとしている。しかし前記出願特許に
は筒状成形体に応用する事については何等示唆されてい
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
課題を解決した、生産性が良く、且つ土中水の排水性、
濾過精度、濾過精度安定性、濾過ライフ、耐圧性、等の
濾過性能や、泡立ち等のない筒状成形体、及びその製法
を提供することにある。更にはフイルタ−として使用
後、ケ−キの洗浄がしやすい、場合によつては再使用可
能な筒状成形体を提供する事にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記（１）〜
（２０）より構成される。（１）融点差が１０℃以上ある低融点樹脂成分と高融点
樹脂成分との少なくとも２種の成分からなる多成分複合
スパンボンド長繊維により卷回され、かつ該低融点樹脂
成分で熱融着された筒状成形体。（２）多成分複合スパンボンド長繊維が１０〜９０重量
％の低融点樹脂成分及び９０〜１０重量％の高融点樹脂
成分からなり、該低融点樹脂成分が繊維の表面の少なく
とも一部を形成していることを特徴とする（１）項に記
載の筒状成形体。（３）繊度の最大と最小との比が１．５以上である多成
分複合スパンボンド長繊維を用いて、それを筒状成形体
の厚み方向に沿って配列した請求項１若しくは２に記載
の筒状成形体。（４）濾過精度分散指数が０．７以下である（１）〜
（３）項の何れかに記載の筒状成形体。（５）他の繊維が複合スパンボンド長繊維と積層又は混
合されている（１）〜（３）項の何れかに記載の筒状成
形体。（６）多成分複合スパンボンド長繊維が繊度０．２〜７
０，０００ｄ／ｆである（１）〜（３）項の何れかに記
載の筒状成形体。（７）低融点樹脂成分がポリエチレン、プロピレンと他
のαーオレフインとの結晶性共重合体若しくは低融点ポ
リエステルの何れかから選ばれた樹脂であり、高融点樹
脂成分がポリプロピレンである（１）〜（３）項の何れ
かに記載の筒状成形体。（８）低融点樹脂がポリエチレン、プロピレンと他のα
ーオレフインとの結晶性共重合体、低融点ポリエステル
の何れかから選ばれた樹脂であり、高融点樹脂成分がポ
リエチレンテレフタレ−トである（１）〜（３）項の何
れかに記載の筒状成形体。（９）筒状成形体の表面又は内部の何れかが凹凸状に型
付された（１）〜（３）項の何れかに記載の筒状成形
体。（１０）多成分複合スパンボンド法で、融点差が１０℃
以上ある低融点樹脂成分と高融点樹脂成分との少なくと
も２種の成分からなる複合長繊維を紡糸しウエブとし、
該ウエブを低融点樹脂の融着温度以上に加熱しながら中
芯に巻回し、該複合長繊維を熱融着することによる、筒
状成形体の製造方法。（１１）多成分複合スパンボンド長繊維が１０〜９０重
量％の低融点樹脂成分及び９０〜１０重量％の高融点樹
脂成分からなり、該低融点樹脂成分が繊維の表面の少な
くとも一部を形成していることを特徴とする（１０）項
に記載の筒状成形体の製造方法。（１２）複合繊維の押出量又は紡糸時の引取り速度の何
れかを変えて紡糸し、複合長繊維の同一繊維の繊度の最
大と最小との比が１．５以上であるウエブを製造し、該
ウエブを融着温度以上に加熱しながら中芯に巻回し、該
長繊維の低融点樹脂を熱融着することによる、筒状成形
体の厚み方向に沿って繊度が１．５倍以上変化している
長繊維を配列することを特徴とする（１０）若しくは
（１１）項に記載の筒状成形体の製造方法。（１３）紡糸後の複合繊維を０．１〜５ｍ／秒の風速で
クエンチしながらエアサツカ−形牽引装置に導入し高速
気流で５００〜２０，０００ｍ／分の速度で紡糸し、長
繊維の繊度を０．２〜１００ｄ／ｆとする（１０）〜
（１２）項の何れかに記載の筒状成形体の製造方法。（１４）紡糸時の自重で又は引取ロ−ルで紡糸し、且つ
紡糸時に複合繊維をクエンチなし又はクエンチしながら
紡糸し、長繊維の繊度を３０〜７０，０００ｄ／ｆとす
る（１０）〜（１２）項の何れかに記載の製造方法。（１５）紡糸から筒状成形体の製造に至るまでの間で、
１．２〜９倍延伸する（１０）〜（１２）項の何れかに
記載の筒状成形体の製造方法。（１６）低融点樹脂成分がポリエチレン、プロピレンと
他のαーオレフインとの結晶性共重合体、低融点ポリエ
ステルの何れかから選ばれた樹脂であり、高融点樹脂成
分がポリプロピレン若しくはポリエチレンテレフタレー
トである（１０）〜（１２）項の何れかに記載の筒状成
形体の製造方法。（１７）紡糸から筒状成形体の製造に至るまでの間で、
他の繊維を複合スパンボンド長繊維ウエブと層状に積層
するか又は複合スパンボンド長繊維ウエブと混合するこ
とによる、（１０）〜（１２）項の何れかに記載の筒状
成形体の製造方法。（１８）筒状成形体を成型時、型付ロ−ルを該ウエブ又
は筒状成形体に接触させ、該成形体の表面又は内部を凹
凸状にする、（１０）〜（１２）項の何れかに記載の筒
状成形体の製造方法。（１９）（１）〜（３）項の何れかに記載の筒状成形体
を用いたフィルター。（２０）（１）〜（３）項の何れかに記載の筒状成形体
を用いたドレーン材。

【０００８】本発明の筒状成形体に使用するウェブは、
多成分複合スパンボンド法長繊維ウェブである。該長繊
維は、融点に１０℃以上差がある少なくとも２種の樹脂
成分が複合スパンボンド法で複合紡糸された繊維であ
る。融点差が１０℃未満の場合、後記加熱処理での温度
調節が難しく、ウェブの熱融着が不足し硬度の高い成形
体が得られなかつたり、逆に繊維が溶融しすぎ膜状化し
たり、ウエブや不織布の異常収縮によりしわが発生した
りして、濾過性能や濾材の均一性のよい筒状成形体が得
られない。樹脂成分は実用上２〜４種程度の樹脂を使用
することができ、それらの最高融点と最低融点の差が１
０℃以上であればよい。しかし、大抵の用途では２種で
十分である。該複合長繊維は低融点樹脂成分が繊維表面
の一部を形成していればよい。又該複合繊維は、鞘芯
型、偏心鞘芯型、並列型、海島型等の繊維が使用でき
る。

【０００９】複合長繊維において、低融点樹脂成分と高
融点樹脂成分の複合比は、低融点樹脂成分が１０〜９０
重量％、高融点樹脂成分が９０〜１０重量％である。低
融点樹脂成分が１０％未満の場合、筒状に成形する時の
加熱処理で、熱融着が不足し筒状成形体の硬度が不足
し、耐圧強度が劣る物となる。又毛羽立つたりする。従
って該成形体をフイルタ−として用いた場合、濾過時の
圧力や振動等により濾層の目開きが起きやすく、濾過精
度も劣る。又ドレ−ン材として用いた場合、変形しやす
い。複合長繊維の低融点樹脂成分が９０重量％を超える
と、筒状に成形する時の加熱処理で低融点樹脂成分が溶
融し、ウエブが膜状化し筒状成形体の細孔を閉塞した
り、加熱溶融時の収縮等により、成形体にしわが発生し
たり、変形したりする。更に、上述した欠点を安定して
避けるためには低融点樹脂／高融点樹脂の重量比が３０
／７０から７０／３０の範囲がより好ましい。又長繊維
の繊度は、筒状成形体の対象とする用途によつて異なる
が、フイルタ−の場合、約０．２〜約１０，０００ｄ／
ｆ、ドレ−ン材の場合、約３〜約７０，０００ｄ／ｆで
ある。又ウェブや不織布の目付けは特に限定されない
が、筒状成形体加熱時の熱融着のしやすさ等の見地から
約４〜２，０００ｇ／ｍ2 である。

【００１０】本発明で使用する樹脂成分は、ポリアミド
類、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフ
タレ−ト、ジオ−ルとテレフタル酸／イソフタル酸等を
共重合した低融点ポリエステル、ポリエステルエラスト
マ−等のポリエステル類、ポリプロピレン、高密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
線状低密度ポリエチレン、プロピレンと他のαーオレフ
インとの結晶性２又は３元共重合体等のポリオレフィン
類、弗素樹脂、上記樹脂の混合物等、その他の溶融紡糸
可能な樹脂等が使用できる。

【００１１】複合紡糸の組合せとして融点差が１０℃以
上あるような組合せとする。例えば、高密度ポリエチレ
ン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン／プロピレン
・エチレン・ブテン−１結晶性共重合体、高密度ポリエ
チレン／ポリエチレンテレフタレ−ト、ナイロン−６／
ナイロン６６、低融点ポリエステル／ポリエチレンテレ
フタレ−ト、ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレ
−ト、ポリ弗化ビニリデ／ポリエチレンテレフタレ−ト
等が例示できる。又線状低密度ポリエチレンと高密度ポ
リエチレンの混合物／ポリプロピレン等、混合系の物も
使用出来る。更に、高密度ポリエチレン／ポリプロピレ
ン、低密度ポリエチレン／プロピレン・エチレン・ブテ
ン−１結晶性共重合体、高密度ポリエチレン／ポリエチ
レンテレフタレ−ト、低融点ポリエステル／ポリエチレ
ンテレフタレ−ト、ポリプロピレン／ポリエチレンテレ
フタレ−トなどのポリオレフィン／ポリオレフィン、ポ
リオレフィン／ポリエステル、ポリエステル／ポリエス
テルの組み合わせが好ましく、耐薬品性を考慮するとポ
リオレフィン／ポリオレフィンの組み合わせが特に好ま
しい。

【００１２】複合スパンボンド法とは、複数の押出機か
ら複数の樹脂成分を溶融押出し、複合紡糸用口金から多
成分が複合された繊維を紡糸し、紡糸された繊維をエア
サツカ−等の気流牽引型の装置等で引き取り、気流と共
に繊維をネツトコンベア−等のウェブ捕集装置で捕集
し、その後必要に応じウェブを融着等の処理をすること
による未熱融着ウェブ又は熱融着不織布等の製法であ
る。本発明では、細繊度糸を対象とする場合、高圧気流
を導入して紡糸するが、大繊度糸を対象とする場合、気
流を停止して紡糸してもよい。即ち実質的に紡糸時に自
重で紡糸してもよい。又引取ロ−ルやピンチロ−ルで引
取つてもよい。又気流牽引型の装置は引取ロ−ル等の前
後に２組以上備えられていてもよい。本発明において使
用される多成分複合スパンボンド長繊維の繊度の好まし
い範囲は０．２〜７０，０００ｄ／ｆである。この様な
繊維を製造するための紡糸速度は要求される繊度に適合
する速度であればよい。繊度が約０．２〜３００ｄ／
ｆ、好ましくは０．５〜１００ｄ／ｆの場合、紡糸速度
は約５００〜２００００ｍ／分である。又繊度が約１７
〜７００００ｄ／ｆ、好ましくは３０〜６００００ｄ／
ｆの場合、エアサツカ−の吸引をほとんど停止して自重
で紡糸するか、又は引取ロ−ルで引取つて紡糸してもよ
い。又高速気流牽引装置は引取ロ−ルの後に位置してい
てもよく、又は低速紡糸の場合実質的になくてもよい。
紡糸口金は、鞘芯型、並列型、海島型、偏芯鞘芯型等の
口金が使用できる。この口金やエアサツカ−等は複数個
備えられていてもよい。

【００１３】又紡糸後の繊維を延伸ロ−ルや、ピンチロ
−ル、或は気流型延伸装置の延伸装置を備えた装置等も
使用出来る。この延伸装置は紡糸口金からエアサツカ−
の間の位置に、又はエアサツカ−からネツトコンベア−
の間の位置に、又はネツトコンベア−から成形機の間の
位置等に備えていればよい。もちろん複数の場所に備え
られていてもよい。延伸装置を使用した場合、繊維や不
織布の強度が向上し、得られた筒状成形体の耐圧性や圧
縮度等が向上する。又延伸により、立体捲縮が発生し、
筒状成形体のミクロポ−ラス性がよくなる。又口金から
各種装置に至るいずれかの部位に加熱装置を組み込まれ
た装置を使用してもよい。加熱装置が組み込まれた装置
は、加熱条件を適宜設定することにより熱融着不織布と
したり、捲縮発現等をする事が出来る。又本発明では、
紡糸口金と成型装置との間の位置に他の捕集補助装置を
組込んだような装置を使用しても良い。該補助装置とし
て、糸クエンチ装置やニ−ドルパンチング装置、水流絡
合装置、等の装置等が例示できる。クエンチング装置の
場合、気体、水等が使用できる。ニ−ドルパンチング装
置や水流絡合装置等は紡糸と別の系列にあつてもよい。

【００１４】延伸装置を組込んだ例として、各種の装置
が例示できる。たとえば、紡糸口金と気流型牽引装置の
間の位置に、複数の延伸ロ−ルが組み込まれた装置や、
紡糸された繊維を、一対の回転する一時捕集機能を備え
たピンチロ−ル間に捕集し、その下部に設けた一対のピ
ンチロ−ル間でウェブを挟みこみながら延伸をし、その
下部に設けたネツトコンベア−上にウエブを捕集するよ
うな装置が例示できる。前記一時捕集機能を備えたピン
チロ−ル等は、吹き付けられた気体を排出するための孔
が多数ある金属ロ−ルや、一対のネツト状の回転体に挟
み込んで捕集する機能を有する物、複数の延伸ロ−ルを
備えた物、等を例示できる。この一時捕集機能を備えた
ロ−ル等は上下に各一対ずつあり、且つ延伸機能と共に
加熱等の他の機能を備えた装置等であつてもよい。又、
一旦ネツトコンベア−等の捕集装置に捕集されたウェブ
を、ロ−ルやネツトコンベア−等を組合せた延伸装置等
にかけることもできる。又紡糸後、ウェブと共に吹き付
けられた気流は、吸引除去装置で除去するのが普通であ
る。勿論気流を使用せず自重で又は低速で紡糸した場
合、その必要がない。

【００１５】本発明の筒状成形体は、前記紡糸法で捕集
されたウェブ及び又は熱融着不織布等を筒状に成形する
事により得られる。このような装置として、加熱機及び
筒状成形機等を主構成部材として備えた筒状成形体製造
装置等を使用して製造することが出来る。例えば特公昭
５６−４３１３９号公報に記載されたような、赤外線加
熱機と金属製中芯を備えた巻回型成形装置や製法が使用
出来る。加熱機は、エアスル−加熱機、赤外線加熱機、
加熱ロ−ル、加熱エンボスロ−ル等何れも使用できる。
又筒状成形機は成形後金属製中芯を抜き取るタイプの
物、多孔製中芯に巻回し中芯がある状態の物等、何れも
使用できる。本発明の筒状成形体は、上記スパンボンド
法紡糸と筒状成形とを、連続法で行つてもよく、スパン
ボンド法紡糸と筒状成形とを各別に行つてもよい。連続
法の場合、前記ネツトコンベア等のウェブ捕集装置の下
流側に、加熱機や、中芯巻回形の成形機等を備えた装置
を使用すればよい。又非連続法の場合、一旦紡糸した、
未熱融着ウェブや熱融着不織布等を加熱装置や中芯巻回
型成形機等を備えた装置を使用し、紡糸と切り放して、
成形すればよい。又、巻回直後、或は巻回時に表面に凹
凸が彫刻された金属ロ−ル等を接触回転させる事等の方
法により、筒状成型体の表面や内部に凹凸状を付与して
もよい。この場合成型体の表面積が大になるか、成型体
の内部にバイパス経路が出来るので濾過ライフがよくな
る。

【００１６】前記筒状成形装置を使用し、複合繊維の低
融点樹脂成分の融点以上、高融点樹脂成分の融点以下の
温度で加熱しながら、中芯に巻回しその低融点樹脂成分
の融着により、繊維の交点を熱融着し筒状に成形する。
その後冷却し中芯の抜取り、必要に応じ端面を熱融着法
や、ホツトメルト法、バインダ−法、上記の方法でフイ
ルムや金属板との接着等により端面シ−ル処理をするこ
とも出来る。

【００１７】又本発明の筒状成形体は、その厚み方向に
繊度が同一であつてもよく、異なつていてもよい。繊度
が異なる場合、例えば濾過すべき流体の流れ方向に沿っ
て繊度が大から小になつている物や、繊度が大、小、大
等になつている物等は、濾過精度、濾過ライフ、耐圧性
等のいずれか又は全てがよい。濾過性能を更に向上させ
るには繊度を、最大繊度／最小繊度の比が１．５以上、
好ましくは１．８以上である物がよい。繊度が変化した
物は、紡糸時に筒状成形体一本当りに相当する紡糸時間
のうち、引き取り速度を一定とし、紡糸口金からの押出
量を紡糸時間の経過と共に、大中小の順に、大小大等の
順に変化させたり、或は、押出量を一定とし、引き取り
速度を前記のように変化させること等の方法により製造
できる。

【００１８】本願発明では筒状成形体に複合スパンボン
ド長繊維ウエブと共に、他の繊維を積層するか、混合し
てもよい。他の繊維として、該複合長繊維と、繊度や樹
脂等が異なるような繊維が使用できる。例えば、ポリア
ミド繊維、活性炭繊維、ポリエステル繊維、レ−ヨン等
のレギュラ−繊維や、繊度が大きいモノフイラメント等
が例示できる。他の繊維を積層等をする事により、ガス
吸着性、濾過精度、成型体の硬度等が改良できる。他の
繊維はウエブ、モノフイラメント、織編物、不織布、ネ
ツト、単繊維状にバラバラになつた物等が例示できる。
例えば、繊維径０．１〜８ミクロンのメンブレンフイル
タ−用シ−ト等を積層した場合、濾過精度がよくなる。
又カ−ボン繊維を含有する不織布や織布等を積層した物
はガス吸着性がある。他の繊維は複合スパンボンド長繊
維紡糸時、又は紡糸後に、該複合紡糸装置とは別の装置
から供給すればよい。例えば紡糸時に、該長繊維の紡糸
方向と斜め方向からエア−と共に他の繊維を供給する方
法、紡糸後、ネツトコンベア−に捕集された長繊維ウエ
ブの上に他の繊維を積層する方法等で可能である。又本
願では他の繊維の混合量は特に限定しないが、筒状成型
体の硬度や濾過精度等の見地から約１〜５０重量％であ
ればよい。

【００１９】本願発明の筒状成形体を使用した本発明の
フィルター及びドレーン材は良好な実用特性を示した
が、詳しくは実施例により示した。

【００２０】

【実施例】以下実施例、比較例により、本発明を更に詳
細に説明する。なお各例において、筒状成形体の物性
や、濾過性能等の評価は以下に記載する方法による。（濾過精度）３０リツトルの水を入れた水槽、ポン
プ、及びハウジングを備えた濾過機からなる循環式濾過
試験機を用いた。該濾過機のハウジングに濾材１本を取
付、水を毎分３０リツトルの流量で循環させながら、水
槽に所定のケ−キを５ｇ添加する。ケ−キ添加より１分
後に採取した濾過水１００ｃｃをメンブレンフイルタ−
で濾過する。メンブレンフイルタ−上に捕捉された粒子
のサイズを粒度分布測定機で測定し、最も大きな粒子の
サイズを測定する（μｍ）。濾材５本について同様に測
定し、それぞれの最大値の平均値を濾過精度とした（μ
ｍ）。

【００２１】（濾過精度分散指数）前記濾過精度試験
で測定した５本の最大粒子径のデ−タより、下記の式で
算出した。なお濾過精度分散指数が０．７以下の場合、
濾過精度のバラツキが少いと判定した。濾過精度分散指数＝（Ａ−Ｂ）／ＸＸ：濾材５本それぞれの最大粒子径の平均値（μｍ）。Ａ：濾材５本のうち最大粒子径が最も大であつた粒子の
粒径（μｍ）。Ｂ：濾材５本のうち最大粒子径が最も小であつた粒子の
粒径（μｍ）。

【００２２】（濾過ライフ及び耐圧強度）前記循環式
濾過精度試験において、ケ−キとして火山灰土壌（平均
粒径１２．９ミクロン、粒径１．０〜３０ミクロンの範
囲内のものが９９重量％以上）を２０ｇ添加して、循環
濾過を続け、水槽内の水が透明になった時点で濾過前後
の差圧を測定する。この粉末の添加と差圧の測定をフイ
ルタ−が変形するか又はフイルタ−の入口圧と出口圧の
差が１０ｋｇ／ｃｍ2になるまで繰り返す。１回目の粉
末添加からフイルタ−が変形するまでの時間を濾過ライ
フ（分）とし、その時の差圧を耐圧強度（ｋｇ／ｃｍ2
）とする。

【００２３】（泡立ち）前記濾過精度試験において、
ケ−キ添加前、水のみ１分間循環させた後、水槽の泡立
ちを観察した。泡立ちが水槽一面にある場合、泡立ち有
りとし、ほとんど無い場合、泡立ちなしと判定した。

【００２４】（実施例１）複合紡糸機、エアサツカ−、
ネツトコンベア−等を備えた複合スパンボンド紡糸装
置、及びネツトコンベア−、遠赤外線加熱機、金属製中
芯巻回型成形機等を備えた筒状成形機を使用し、筒状成
形体を製造した。使用した口金は孔径０．４ｍｍの鞘芯
型複合紡糸口金であつた。第１成分として融点１３３
℃、ＭＦＲ２２（１９０℃，ｇ／１０分）の高密度ポリ
エチレンを鞘側に使用し、第２成分として融点１６４
℃、ＭＦＲ６０（２３０℃，ｇ／１０分）のポリプロピ
レンを芯側に使用し、複合比５０／５０（重量％）、紡
糸温度を、第１成分、２９０℃、第２成分３１０℃の条
件で紡糸し、エアサツカ−で繊維を３，０００ｍ／分の
速度で吸引し、繊維をエア−と共にネツトコンベア−に
吹き付けた。吹き付けられたエア−はネツトコンベア−
下部に備えられた吸引装置で吸引除去した。得られた繊
維は、繊度１．５ｄ／ｆの鞘芯型長繊維であつた。又目
付けは２０ｇ／ｍ2 であつた。該ウェブをネツトコンベ
ア−で筒状成形機に移送しながら温度１４５℃で加熱
し、外径３０ｍｍの金属製中芯に加熱しながら巻回し、
所定の外径とした後、２５℃に冷却した後中芯を抜き取
り、切断し、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０
ｍｍの筒状フイルタ−を得た。このフイルタ−は繊維が
融着し、硬い物であつた。筒状フイルタ−の濾過性能等
の試験結果を表１に示した。

【００２５】

【表１】このフイルタ−は、濾過精度や濾過精度分散指数、濾過
ライフ等の性能が良い物であつた。又濾過時の泡立ちが
ない物であつた。又後記比較例１，２で示したステ−プ
ルを使用する方法に較べクリンパ−やカツタ−等の設備
が不要であり、しかも紡糸と成型を連続法で行うので生
産性よく製造できた。

【００２６】（実施例２）エアサツカ−による紡糸速度
を１，５００ｍ／分とし、他の紡糸条件や、成形条件等
を実施例１に同じ条件とし、内径３０ｍｍ、外径６０ｍ
ｍ、長さ２５０ｍｍの筒状フイルタ−を得た。得られた
ウェブの繊度は３ｄ／ｆであつた。このフイルタ−は繊
維が融着し、硬い物であつた。筒状フイルタ−の濾過性
能等の試験結果を表１に示した。このフイルタ−は、濾
過精度や濾過精度分散指数、濾過ライフ等の性能が良
く、濾過時の泡立ちがない物であつた。又、ステ−プル
を使用する方法に較べクリンパ−やカツタ−等の設備が
不要でしかも紡糸と成型を連続法で行うので生産性よか
った。

【００２７】（比較例１）及び（比較例２）鞘成分が高密度ポリエチレンで、芯成分がポリプロピレ
ンからなり、複合比が５０／５０（重量％）、繊度１．
４ｄ／ｆ、繊維長５１ｍｍ、捲縮数１２山／２５ｍｍの
ステ−プル（比較例１）、及び繊度３．０ｄ／ｆ、繊維
長５１ｍｍ、捲縮数１２山／２５ｍｍ（比較例２）のス
テ−プルを各々使用し、目付け２０ｇ／ｍ2 のカ−ド法
ウェブを作製した。このウェブを前記実施例１記載の筒
状成形機に移送し、温度１４５℃で加熱し金属製中芯に
巻回、冷却、切断等をし、実施例１に同じサイズの筒状
フイルタ−２種を得た。筒状フイルタ−の濾過性能等の
試験結果を表１に示した。このフイルタ−は、比較例
１、比較例２が共に、濾過精度や濾過精度分散指数、濾
過ライフ等の性能が良い物であつた。しかし何れも濾過
時の泡立ちがあり、食品分野の液体濾過には使用不可能
と判断された。

【００２８】（比較例３）及び（比較例４）前記比較例１及び２で使用した２種類のＨＤＰＥ／ＰＰ
複合繊維を、温度６０℃の温水で１時間洗浄し、その後
水洗し付着油剤を洗い落とした。遠心脱水後１０５℃で
乾燥後、前記比較例１及び２と同様の方法で目付け２０
ｇ／ｍ2 のカ−ド法ウェブを作製した。カ−ド時ウエブ
の均一性がきわめて不良であり、繊維の開繊性が不良
で、直径約３〜８ｃｍの塊状になつたウエブが多数混合
していた。又カ−ド時静電気の発生が激しく時々カ−ド
を停止しながら筒状成型体を成型した。このウェブを前
記実施例１記載の筒状成形機に移送し、温度１４５℃で
加熱し金属製中芯に巻回、冷却、切断等をし、実施例１
と同じサイズの筒状フイルタ−２種を得た。筒状フイル
タ−の濾過性能等の試験結果を表１に示した。このフイ
ルタ−は、比較例３（繊度１．４ｄ／ｆ）、比較例４
（繊度３．０ｄ／ｆ）の何れも、泡立ちは改善された
が、濾過精度や濾過ライフ等の性能が前記実施例１及び
２に較べ悪い物であつた。しかも濾過分散指数が大であ
り、均一性の劣るフイルタ−であつた。フイルタ−の性
能等を表１に示した。

【００２９】（実施例３）実施例１の複合スパンボンド
法紡糸装置、及び筒状成形体製造装置を使用し、フイル
タ−の厚み方向に繊度の異なるフイルタ−を成形した。
但し、実施例１の口金に変えて、孔径０．４ｍｍの並列
型複合紡糸口金を使用した。第１成分としてＭＦＲ６５
（ｇ／１０分、２３０℃）、融点１３８℃のプロピレン
・エチレン・ブテン−１ランダムコポリマ−（エチレン
４．０重量％、ブテンー１４．５重量％）を、第２
成分としてＭＦＲ７５（２３０℃，ｇ／１０分）、融点
１６３℃のポリプロピレンを使用し、紡糸温度を各２９
０℃とし、複合比５０／５０（重量％）の条件で紡糸し
た。エアサツカ−の吸引速度をフイルタ−の巻初め１１
２５ｍ／分、中頃２６６７ｍ／分、終わり７５０ｍ／分
に変化させ、繊度が各々、４ｄ／ｆ、１．７ｄ／ｆ、６
ｄ／ｆ、に変化した密度勾配型の筒状フイルタ−を得
た。なお、ウエブの目付は２０ｇ／ｍ2、加熱温度は１
４８℃であった。このフイルタ−は繊維が熱融着し、
硬い物であつた。また、筒状フィルターは内径３０ｍ
ｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０ｍｍであった。筒状フイ
ルタ−の濾過性能等の試験結果を表１に示した。このフ
イルタ−は、濾過精度や濾過精度分散指数がよい物であ
つた。又濾過時の泡立ちがない物であつた。又比較例１
及び２に較べクリンパ−やカツタ−等の設備が不要でし
かも紡糸と成型を連続法で行うので生産性よく製造でき
た。

【００３０】（実施例４）前記実施例１の複合スパンボ
ンド法紡糸装置、及び筒状成形体製造装置を使用し、フ
イルタ−を成形した。但し紡糸口金とエアサツカ−の間
の位置に、延伸ロ−ルを備えた装置を使用した。又該装
置は口金と延伸ロ−ルの間の位置に冷風送風型のクエン
チ装置が備えられていた。又紡糸口金は前記実施例３に
同じ孔径０．４ｍｍの並列型紡糸口金を使用した。前記
実施例３と同じ２種の樹脂を使用し、複合比や紡糸温度
等を前記実施例３に同じ条件で紡糸した。エアサツカ−
で吸引する前の繊維を延伸ロ−ルで温度８０℃で２倍に
延伸し、延伸後の糸をエアサツカ−で１５００ｍ／分の
速度で吸引しネツトコンベア−上に吹き付けた。又紡糸
時、口金から延伸ロ−ルの間で繊維の側方から温度２４
℃の空気で０．３ｍ／秒の風速でクエンチした。該繊維
の繊度は、延伸によるスリツプがあるせいか理論値よ
り、やや大で、３．２ｄ／ｆであつた。又ウェブの目付
けは２１ｇ／ｍ2であつた。捕集されたウェブを温度１
５０℃で加熱し、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２
５０ｍｍの筒状フイルタ−を得た。このフイルタ−は繊
維が熱融着し、硬い物であつた。筒状フイルタ−の濾過
性能等の試験結果を表１に示した。このフイルタ−は、
繊度が本例の物と略同じ比較例２のステ−プルを用いた
物に較べて濾過ライフや耐圧性等がよい物であつた。又
濾過時の泡立ちがない物であつた。又比較例１及び２に
較べクリンパ−やカツタ−等の設備が不要でしかも紡糸
と成型を連続法で行うので生産性よく製造できた。

【００３１】（実施例５）前記実施例１の複合スパンボ
ンド法紡糸装置、及び筒状成形体製造装置を使用し、フ
イルタ−を成形した。但し紡糸口金とエアサツカ−の間
の位置に、延伸ロ−ルを備えた装置を使用した。又該装
置は口金と延伸ロ−ルの間の位置に冷風送風型のクエン
チ装置が備えられていた。固有粘度が０．５６で融点が
１９０℃のポリ（エチレンテレフタレ−トーｃｏ−エチ
レンイソフタレ−ト）と、固有粘度が０．６５で融点が
２５４℃のポリエチレンテレフタレ−トとを使用した。
前記低融点樹脂を鞘側に、高融点樹脂を芯側に使用し、
複合比５０／５０（重量％）、紡糸温度を低融点樹脂が
２８０℃、高融点樹脂が２９０℃で複合紡糸した。紡糸
時に前記延伸ロ−ルで温度９０℃で２倍に延伸し、エア
サツカ−で７５０ｍ／分の速度でネツトコンベア−上に
吹き付けた。又紡糸時、口金から延伸ロ−ルの間で繊維
の側方から温度２６℃の空気で０．４ｍ／秒の風速でク
エンチした。得られた長繊維は、延伸によるスリツプが
あるせいか理論値よりやや大で、繊度６．２ｄ／ｆであ
つた。又ウェブの目付けは２１ｇ／ｍ2であつた。その
後該ウェブを前記実施例１同様、温度１９５℃で加熱筒
状に成型し、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ２５０
ｍｍの筒状フイルタ−を得た。このフイルタ−は繊維が
熱融着し、硬い物であつた。筒状フイルタ−の濾過性能
等の試験結果を表１に示した。このフイルタ−は、濾過
精度分散指数や耐圧性等がよい物であつた。又濾過時の
泡立ちがない物であつた。

【００３２】（実施例６）実施例１の複合スパンボンド
法紡糸装置、及び筒状成形体製造装置を使用し、筒状ド
レ−ン材を成形した。但し口金は孔径０．６ｍｍの鞘芯
型紡糸口金を使用し、筒状成形機の中芯は外径１００ｍ
ｍの金属中芯を使用した。ＭＦＲ２２（１９０℃，ｇ／
１０分）、融点１３２℃の高密度ポリエチレンを鞘側
に、ＭＦＲ１８（２３０℃，ｇ／１０分）、融点１６４
℃のポリプロピレンを芯側に使用し、複合比４０／６０
（重量％）、紡糸温度が鞘側２８５℃、芯側３００℃、
で一対のピンチロ−ルで繊維を挟み込むように３００ｍ
／分で紡糸し、該ピンチロ−ルの下部に備えられたエア
サツカ−で吸引し速度３３８ｍ／分の条件でネツトコン
ベア−の上に吹き付けた。該繊維は繊度が３２ｄ／ｆで
あつた。その後、該長繊維ウェブを、実施例１同様、温
度１４７℃で加熱し、外径１００ｍｍの金属製中芯に所
定の外径になるまで巻回した。その後２８℃に冷却し、
中芯を抜き取り、カツタ−で切断し内径１００ｍｍ，外
径１５０ｍｍ，長さ１０００ｍｍのドレ−ン材を得た。
このドレ−ン材を５本、長さ１２ｃｍの塩化ビニル製パ
イプで連結し、長さ５ｍのドレ−ン材とした。その後片
方の端のみ厚み１．２ｍｍのポリプロピレン樹脂板で融
着しシ−ルした。この連結されたドレ−ン材３０組を使
用し、端面シ−ル側を上流側とし、否シ−ル側をコンク
リ−ト製排水溝に開口し、２ｍ間隔でゴルフ場の傾斜地
に埋設し排水材として使用した。このドレン材を使用し
た場所は、ドレ−ン材を使用していない他の場所に較
べ、排水性がよい事を確認した。

【００３３】（実施例７）実施例１の複合スパンボンド
法紡糸装置、及び筒状成形体製造装置を使用し、筒状ド
レ−ン材を成形した。但し口金は孔径１．０ｍｍの鞘芯
型複合紡糸口金を使用した。実施例３と同じ、プロピレ
ン・エチレン・ブテン−１ランダムコポリマ−及びポリ
プロピレンを使用し、前記ランダムコポリマ−を鞘側
に、ポリプロピレンを芯側に用い、紡糸温度を各々２８
０℃で紡糸した。紡糸はエアサツカ−の吸引を停止し紡
糸の自重で紡糸しウエブをネツトコンベア−上に捕集し
た。得られた繊維は、４８０ｄ／ｆ、であつた。その後
実施例１と同様の方法でこの長繊維ウエブを、温度１５
０℃で加熱しながら、外径８０ｍｍの金属製中芯に所定
の外径になるまで巻回した。その後２８℃に冷却し、中
芯を抜き取り、カツタ−で切断し内径８０ｍｍ、外径１
８０ｍｍ、長さ１０００ｍｍのドレ−ン材を得た。この
ドレ−ン材は繊維が熱融着し、硬い物であつた。このド
レ−ン材を２本、その連結部を幅１５０ｍｍで透水性の
ある不織布を卷きつけ針金で締結し、長さ２ｍのドレ−
ン材とした。その後、片方の端のみ厚み１．２ｍｍのポ
リプロピレン樹脂板を融着しシ−ルした。この連結され
たドレ−ン材４０組を使用し、端面シ−ル側を上流側と
し、否シ−ル側をコンクリ−ト製排水溝に開口し、１．
５ｍ間隔で軟弱地盤造成地の法面に埋設し排水材として
使用した。このドレン材を使用した場所は、排水性がよ
い事を確認した。

【００３４】（実施例８）濾過ライフ試験後のフイルタ
−を逆洗浄法で水洗し、再濾過テストを行った。試験装
置は前記濾過精度試験装置を使用した。筒状フイルタ−
は、実施例１及び比較例１の筒状フイルタ−を使用し
た。該筒状フイルタ−を、前記濾過ライフテストに同じ
条件で濾過ライフテストをし、差圧が３ｋｇ／ｃｍ2 に
なつた時点で濾過ライフテストを一旦中止した。その
後、水のみフイルタ−の内側から外側に６リツトル／
分、２０分間送り、捕捉されたケ−キの逆洗浄をした。
その後、前記濾過ライフ試験と同じ条件で水槽にケ−キ
を再添加し濾過ライフ試験を行った。実施例１のフイル
タ−は逆洗浄前の濾過時間と逆洗浄後の濾過ライフとを
併せて合計６２分であつた（差圧が３ｋｇ／ｃｍになる
までに３４分、逆洗浄後の濾過ライフが２８分）。又逆
洗浄後の耐圧性は６．７ｋｇ／ｃｍ2 であつた。比較例
１のフイルタ−は、逆洗浄前の濾過時間と逆洗浄後の濾
過ライフとを併せて合計４６分であつた（差圧が３ｋｇ
／ｃｍになるまでに２５分、逆洗浄後の濾過ライフが２
１分）。又逆洗浄後の耐圧性は５．９ｋｇ／ｃｍ2 であ
つた。本発明のフイルタ−は、逆洗浄により濾過ライフ
の延長が可能であり、再使用が可能であつた。しかし比
較例１の物は逆洗浄による濾過ライフの延長時間は僅か
であつた。

【００３５】

【発明の効果】本発明の筒状成形体は、濾過性能に優
れ、耐圧性が大、通水時の泡立ちがない、硬度が大、透
水性に優れる、逆洗が可能である等の特性があるためフ
ィルターとして、あるいはドレーン材として好適に使用
される。又本発明の筒状成型体の製法は、簡単な設備で
細繊度から太繊度の筒状成型体を効率よく容易に製造す
ることができる。得られた繊維も紡糸油剤を使用しない
ので油剤の付着がない。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０４Ｈ 3/14 Ｄ０４Ｈ 3/14 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】融点差が１０℃以上ある低融点樹脂成分
と高融点樹脂成分との少なくとも２種の成分からなる多
成分複合スパンボンド長繊維により卷回され、かつ該低
融点樹脂成分で熱融着された筒状成形体。
【請求項２】多成分複合スパンボンド長繊維が１０〜
９０重量％の低融点樹脂成分及び９０〜１０重量％の高
融点樹脂成分からなり、該低融点樹脂成分が繊維の表面
の少なくとも一部を形成していることを特徴とする請求
項１に記載の筒状成形体。
【請求項３】繊度の最大と最小との比が１．５以上で
ある多成分複合スパンボンド長繊維を用いて、それを筒
状成形体の厚み方向に沿って配列した請求項１若しくは
２に記載の筒状成形体。
【請求項４】濾過精度分散指数が０．７以下である請
求項１〜３の何れかに記載の筒状成形体。
【請求項５】他の繊維が複合スパンボンド長繊維と積
層又は混合されている請求項１〜３の何れかに記載の筒
状成形体。
【請求項６】多成分複合スパンボンド長繊維が繊度
０．２〜７０，０００ｄ／ｆである請求項１〜３の何れ
かに記載の筒状成形体。
【請求項７】低融点樹脂成分がポリエチレン、プロピ
レンと他のαーオレフインとの結晶性共重合体若しくは
低融点ポリエステルの何れかから選ばれた樹脂であり、
高融点樹脂成分がポリプロピレンである請求項１〜３の
何れかに記載の筒状成形体。
【請求項８】低融点樹脂がポリエチレン、プロピレン
と他のαーオレフインとの結晶性共重合体、低融点ポリ
エステルの何れかから選ばれた樹脂であり、高融点樹脂
成分がポリエチレンテレフタレ−トである請求項１〜３
の何れかに記載の筒状成形体。
【請求項９】筒状成形体の表面又は内部の何れかが凹
凸状に型付された請求項１〜３の何れかに記載の筒状成
形体。
【請求項１０】多成分複合スパンボンド法で、融点差
が１０℃以上ある低融点樹脂成分と高融点樹脂成分との
少なくとも２種の成分からなる複合長繊維を紡糸しウエ
ブとし、該ウエブを低融点樹脂の融着温度以上に加熱し
ながら中芯に巻回し、該複合長繊維を熱融着することに
よる、筒状成形体の製造方法。
【請求項１１】多成分複合スパンボンド長繊維が１０
〜９０重量％の低融点樹脂成分及び９０〜１０重量％の
高融点樹脂成分からなり、該低融点樹脂成分が繊維の表
面の少なくとも一部を形成していることを特徴とする請
求項１０に記載の筒状成形体の製造方法。
【請求項１２】複合繊維の押出量又は紡糸時の引取り
速度の何れかを変えて紡糸し、複合長繊維の同一繊維の
繊度の最大と最小との比が１．５以上であるウエブを製
造し、該ウエブを融着温度以上に加熱しながら中芯に巻
回し、該長繊維の低融点樹脂を熱融着することによる、
筒状成形体の厚み方向に沿って繊度が１．５倍以上変化
している長繊維を配列することを特徴とする請求項１０
若しくは１１に記載の筒状成形体の製造方法。
【請求項１３】紡糸後の複合繊維を０．１〜５ｍ／秒
の風速でクエンチしながらエアサツカ−形牽引装置に導
入し高速気流で５００〜２０，０００ｍ／分の速度で紡
糸し、長繊維の繊度を０．２〜３００ｄ／ｆとする請求
項１０〜１２の何れかに記載の筒状成形体の製造方法。
【請求項１４】紡糸時の自重で又は引取ロ−ルで紡糸
し、且つ紡糸時に複合繊維をクエンチなし又はクエンチ
しながら紡糸し、長繊維の繊度を１７〜７０，０００ｄ
／ｆとする請求項１０〜１２の何れかに記載の製造方
法。
【請求項１５】紡糸から筒状成形体の製造に至るまで
の間で、１．２〜９倍延伸する請求項１０〜１２の何れ
かに記載の筒状成形体の製造方法。
【請求項１６】低融点樹脂成分がポリエチレン、プロ
ピレンと他のαーオレフインとの結晶性共重合体、低融
点ポリエステルの何れかから選ばれた樹脂であり、高融
点樹脂成分がポリプロピレン若しくはポリエチレンテレ
フタレートである請求項１０〜１２の何れかに記載の筒
状成形体の製造方法。
【請求項１７】紡糸から筒状成形体の製造に至るまで
の間で、他の繊維を複合スパンボンド長繊維ウエブと層
状に積層するか又は複合スパンボンド長繊維ウエブと混
合することによる、請求項１０〜１２の何れかに記載の
筒状成形体の製造方法。
【請求項１８】筒状成形体を成型時、型付ロ−ルを該
ウエブ又は筒状成形体に接触させ、該成形体の表面又は
内部を凹凸状にする、請求項１０〜１２の何れかに記載
の筒状成形体の製造方法。
【請求項１９】請求項１〜３項の何れかに記載の筒状
成形体を用いたフィルター。
【請求項２０】請求項１〜３項の何れかに記載の筒状
成形体を用いたドレーン材。