JPH0941223A - 細繊維化可能な生分解性複合繊維及びこれを用いた繊維シート - Google Patents
細繊維化可能な生分解性複合繊維及びこれを用いた繊維シートInfo
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- JPH0941223A JPH0941223A JP8018333A JP1833396A JPH0941223A JP H0941223 A JPH0941223 A JP H0941223A JP 8018333 A JP8018333 A JP 8018333A JP 1833396 A JP1833396 A JP 1833396A JP H0941223 A JPH0941223 A JP H0941223A
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Abstract
ことができるように、細繊維化可能な生分解性繊維、及
びこれを用いた繊維シートを提供すること。 【解決手段】 本発明の細繊維化可能な生分解性複合繊
維は、結晶性の生分解性重合体成分を含む、2種類以上
の生分解性重合体成分からなり、しかも同種の生分解性
重合体成分により、異種の生分解性重合体成分が2つ以
上に略分割されたものであり、物理的作用及び/又は化
学的作用により容易に分割して、細繊維化可能であるた
め、この細繊維化可能な生分解性複合繊維を使用すれ
ば、より緻密で均一な生分解性繊維シートを形成するこ
とができる。本発明の繊維シートは、上記の細繊維化可
能な生分解性複合繊維を含むものであり、生分解性複合
繊維を細繊維に細繊維化した状態で含んでいるため、よ
り緻密で均一なものである。
Description
解性複合繊維、及びこれを用いた繊維シートに関する。
に廃棄しても微生物等により分解し、堆肥等として利用
できる、いわゆる生分解性重合体を使用するのが好まし
いため、この生分解性重合体からなる繊維が各社で開発
されている。しかしながら、従来の生分解性繊維は単に
生分解性であるというだけで、従来の合成繊維と同様の
特性を保有し、かつ、生分解性というものではないた
め、実用化にはなお様々な問題があった。
つである、より緻密で均一な生分解性繊維シートを得る
ことができるように、細繊維化可能な生分解性繊維、及
びこれを用いた繊維シートを提供することを目的とす
る。
生分解性複合繊維は、結晶性の生分解性重合体成分を含
む、2種類以上の生分解性重合体成分からなり、しかも
同種の生分解性重合体成分により、異種の生分解性重合
体成分が2つ以上に略分割されたものであり、物理的作
用及び/又は化学的作用により容易に分割して、細繊維
化可能であるため、この細繊維化可能な生分解性複合繊
維を使用すれば、より緻密で均一な生分解性繊維シート
を形成することができる。
能な生分解性複合繊維を含むものであり、生分解性複合
繊維を細繊維に細繊維化した状態で含んでいるため、よ
り緻密で均一なものである。
複合繊維(以下、単に「複合繊維」という)は、結晶性
の生分解性重合体成分(以下、「結晶性成分」という)
を含んでいるため、複合繊維自体が強度的に優れると共
に、この複合繊維を含む繊維シート、又は複合繊維を細
繊維化した細繊維を含む繊維シートも強度的に優れてい
る。
差走査型熱量計(DSC)などの熱分析法において、ガ
ラス転移温度、結晶化温度、及び融解温度を示すことを
いう。この結晶性成分は特に限定するものではないが、
例えば、脂肪族ポリエステル系重合体、脂肪族ポリエス
テルアミド系共重合体、或はD−乳酸が0.05〜30
モル%共重合、又はL−乳酸が0.05〜30モル%共
重合したような、光学異性体である単量体を含む共重合
体などを使用できる。これら結晶性成分の中でも、脂肪
族ポリエステル系重合体、脂肪族ポリエステルアミド系
共重合体は熱可塑性で、細繊維化前、又は細繊維化後に
接着成分として利用できるので、好適に使用できる。ま
た、光学異性体である単量体を含む共重合体は耐熱性に
優れているため、好適に使用できる。
えば、グリコール酸や乳酸などのα−ヒドロキシ酸の重
合体又は共重合体、ε−カプロラクトンやβ−プロピオ
ラクトンなどのω−ヒドロキシアルカノエート重合体又
は共重合体、3−ヒドロキシプロピオネート、3−ヒド
ロキシブチレート、3−ヒドロキシヘプタノエート、3
−ヒドロキシオクタノエート、3−ヒドロキシバリレー
ト、4−ヒドロキシブチレートなどのβ−ヒドロキシア
ルカノエートの重合体又は共重合体、ポリエチレンオキ
サレート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンア
ジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリブチレンオキ
サレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンア
ジペート、ポリブチレンセバケート、ポリヘキサメチレ
ンセバケート、ポリネオペンチルオキサレートなどのジ
オールとジカルボン酸の縮重合体又は共重合体などがあ
り、脂肪族ポリエステルアミド系共重合体として、上記
脂肪族ポリエステル系重合体に、カプラミド、テトラメ
チレンアジパミド、ウンデカナミド、ラウロラクタミ
ド、ヘキサメチレンアジパミドなどの脂肪族アミドを共
重合したものがある。これらの中でもジオールとジカル
ボン酸の脂肪族ポリエステル系縮重合体又は共重合体、
特にポリエチレンサクシネートやポリブチレンサクシネ
ートは紡糸性に優れているため、好適な結晶性成分であ
る。
合体としては、例えば、D−乳酸とL−乳酸との共重合
体、D−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、L
−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体などがあ
る。これらの中でも、D−乳酸とL−乳酸とが0.0
5:99.95〜30:70のモル比で共重合したもの
は、耐熱性に優れているため、好適に使用できる。
又は脂肪族ポリエステルアミド系共重合体と、光学異性
体である単量体を含む共重合体とを組み合わせると、こ
の結晶性成分間で細繊維化しやすいので、好適な組み合
わせである。そのため、ポリエチレンサクシネート及び
/又はポリブチレンサクシネートと、D−乳酸とL−乳
酸とが0.05:99.95〜30:70のモル比で共重
合したものとを組み合わせるのが、好適な組み合わせで
ある。
成分を含む、2種類以上の生分解性重合体成分からな
る。この組み合わせとしては、2種類以上の結晶性成分
のみからなっていても良いし、非晶性の生分解性重合体
成分(以下、「非晶性成分」という)を含んでいても良
い。前者の結晶性成分のみからなると、複合繊維自体が
強度的に優れると共に、この複合繊維を含む繊維シー
ト、又は複合繊維を細繊維化した細繊維を含む繊維シー
トも強度的に優れており、後者の非晶性成分も含んでい
ると、より生分解性に優れている。
差走査型熱量計(DSC)などの熱分析法において、ガ
ラス転移温度は示すが、結晶化温度及び融解温度を示さ
ないことをいい、この非晶性成分としては、例えば、D
−乳酸が30.05〜69.95モル%共重合、又はL−
乳酸が30.05〜69.95モル%共重合した、光学異
性体である単量体を含む共重合体がある。より具体的に
は、D−乳酸とL−乳酸との共重合体、D−乳酸とヒド
ロキシカルボン酸との共重合体、L−乳酸とヒドロキシ
カルボン酸との共重合体などがあり、これらの中でも、
D−乳酸とL−乳酸とが69.95:30.05〜30.
05〜69.95のモル比で共重合したものは、より生
分解性に優れるため、好適に使用できる。この非晶性
で、光学異性体である単量体を含む共重合体は、前述の
結晶性成分である脂肪族ポリエステル系重合体及び/又
は脂肪族ポリエステルアミド系共重合体と組み合わせる
と、細繊維化しやすいので、好適な組み合わせである。
そのため、ポリエチレンサクシネート及び/又はポリブ
チレンサクシネートと、D−乳酸とL−乳酸とが69.
95:30.05〜30.05〜69.95のモル比で共
重合したものとを組み合わせるのが、好適な組み合わせ
である。
類以上の生分解性重合体成分からなり、しかも同種の生
分解性重合体成分により、異種の生分解性重合体成分が
2つ以上に略分割されているため、この生分解性重合体
成分間で剥離し、細繊維化可能である。この分割状態と
しては、結晶性成分によって結晶性成分及び/又は非晶
性成分を略分割しても良いし、非晶性成分によって結晶
性成分及び/又は非晶性成分を略分割しても良い。
ら以下に説明する。なお、図1は1種類の非晶性成分に
より、1種類の結晶性成分を分割した複合繊維である
が、2種類以上の結晶性成分からなる複合繊維、1種類
の非晶性成分と2種類以上の結晶性成分とからなる複合
繊維、或は2種類以上の非晶性成分と1種類以上の結晶
性成分とからなる複合繊維の場合も同様の分割状態であ
れば良い。
分2が2つに分割された複合繊維であり、この複合繊維
は非晶性成分1からなる細繊維1本と、結晶性成分2か
らなる細繊維2本とに細繊維化可能である。この非晶性
成分1による結晶性成分2の分割は2つである必要はな
く、図1(b)〜(e)に示すように、3つ以上に分割
していると、より細い細繊維を得ることができるので好
適であり、より好適には4つ以上に分割し、発生する細
繊維の平均繊維径(異形断面形状を有する細繊維の場合
には、円形断面に換算した値)が20μm以下、好適に
は10μm以下、より好適には6μm以下となるように設
計する。
成分1が繊維表面に露出して完全に分割しているのが好
適であるが、非晶性成分1が繊維表面に露出して完全に
分割している必要はなく、略分割、つまり、非晶性成分
1の端部が繊維表面から5μm以内の所にあれば良い。
また、非晶性成分1の断面形状が直線状であると、より
細繊維化しやすいので好適であるが、曲線状、或いは図
1(e)に示すように扇形状であっても良い。なお、図
1(e)に示すように、非晶性成分1の断面形状が扇形
状であると、生じる全ての細繊維の断面形状を同じにで
き、より均一な繊維シートを得ることができるので、好
適な複合繊維である。また、複合繊維の断面形状は円形
である必要はなく、楕円形状、長円形状、多角形状など
でも良く、特に限定するものではない。
なる複合繊維は、通常の複合紡糸法により形成すること
ができる。例えば、図1(e)に例示した断面形状を有
する複合繊維を紡糸する場合には、小孔から非晶性成分
融液を押し出すと共に、非晶性成分融液を押し出す小孔
間に位置する小孔から、結晶性成分融液を押し出した
後、複合し、延伸すれば良い。
不織布などの繊維シートを形成した後に複合繊維を細繊
維化して、又は、複合繊維を細繊維化した後に繊維シー
トを形成して、緻密で均一な繊維シートを形成できる。
前者の形成方法の方が、製造上、取り扱い易く、より緻
密で均一な繊維シートを形成しやすいので好適である。
これら繊維シートの中でも、不織布は製造方法により、
多種多様のものを形成できるので、より好適である。こ
の複合繊維は緻密で均一な繊維シートを形成できるよう
に、繊維シート中、20重量%以上含まれているのが好
ましく、40重量%以上含まれているのがより好まし
く、70重量%以上含まれているのが更に好ましく、1
00重量%含まれているのが最も好ましい。
て、例えば、レーヨン繊維などの再生繊維、アセテート
繊維などの半合成繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、
ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊
維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン
繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊維、綿などの植物
繊維、羊毛などの動物繊維などを使用できる。これらの
中でも、再生繊維、植物繊維、動物繊維を混合しても、
自然界に廃棄しても繊維シート全体が分解するので、好
適に混合できる。
すれば、まず、湿式抄紙法、又はカード法、エアレイ
法、スパンボンド法、或はメルトブロー法などの乾式法
により繊維ウエブを形成する。なお、湿式抄紙法による
場合には、繊維長1〜25mm程度の繊維を使用し、カー
ド法やエアレイ法などの乾式法による場合には、繊維長
20〜110mm程度の繊維を使用する。なお、乾式法、
湿式法により形成した繊維ウエブを、適宜積層しても良
い。また、湿式抄紙法により形成した繊維ウエブは、よ
り均一な地合を有するため、より好適である。
る場合、カード機で開繊され、一方向に配向した一方向
性の繊維ウエブでも良いが、この一方向性の繊維ウエブ
を、クロスレイヤーなどにより、繊維ウエブの流れ方向
に対して、交差するように配向させた交差繊維ウエブを
使用すると、幅方向の強度にも優れた不織布とすること
ができるので、好適な繊維ウエブである。また、この一
方向性の繊維ウエブと交差繊維ウエブとを積層した積層
繊維ウエブも好適に使用できる。
絡合して不織布を形成できる。前者の結合方法として
は、例えば、エマルジョン、粉末などのバインダーで結
合したり、繊維ウエブ中に含まれる熱融着性繊維(複合
繊維の結晶性成分及び/又は非晶性成分も含む)により
結合する方法があり、後者の絡合方法としては、例え
ば、ニードルパンチや高圧水流による方法があり、これ
ら結合方法と絡合方法を適宜組み合わせても良い。これ
らの中でも、ニードルパンチや高圧水流により絡合する
方法は、複合繊維を絡合すると同時に細繊維化できるの
で好適であり、高圧水流はより均一に細繊維化できるの
で、より好適である。
り、この複合繊維を物理的処理及び/又は化学的処理に
より細繊維化して、緻密で均一な繊維シートを得ること
ができる。この物理的処理としては、前述のニードルパ
ンチ処理、高圧水流処理以外に、例えば、カレンダー処
理、フラットプレス機による処理などがあり、化学的処
理としては、例えば、略分割する生分解性樹脂成分と略
分割される生分解性樹脂成分の溶剤による収縮性や膨潤
性などの違いを利用する方法がある。なお、ニードルパ
ンチ処理、高圧水流処理によって、複合繊維が十分に分
割している場合には、別に細繊化工程を採る必要はな
い。
化により、緻密で均一な構造を有していると共に、生分
解性の複合繊維100%、又は生分解性の複合繊維と再
生繊維、植物繊維、動物繊維を混合したものからなれ
ば、完全に生分解され、堆肥として利用でき、100%
未満であっても、複合繊維の分だけでも堆肥として利用
でき、しかも複合繊維の分解によって形態が崩れ、減容
化できるので、様々な用途に利用できる。例えば、貼付
剤用基布、マスク、医療用防護材、各種衛生材料、空調
用又は液体フィルター、内装材、クリーニング材、使い
捨ておしぼり、生ごみ収集袋などに使用することができ
る。なお、各種用途に適合するように、後処理を施して
も良い。
発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、
溶融粘度は220℃、シェアレート1,000S-1にお
ける値をいう。また、不織布の通気性は、複合繊維が細
繊維化していれば、それだけ不織布構造が緻密になり、
通気性が低くなることに着目して、複合繊維の細繊維化
の度合を示す指標として、下記の方法により測定した値
である。 記 JIS L−1096の6.27(通気性試験)に規定す
るフラジール型通気性試験機を用い、加圧抵抗器により
傾斜形気圧計が水柱12.7mmの圧力を示すように吸い
込み、吸い込みファンを調整した時の、垂直形気圧計の
示す圧力と使用した空気孔の種類から、不織布を通過す
る空気量を求める。
のD−乳酸とL−乳酸との共重合体(モル比40:6
0)を使用し、結晶性成分として、溶融粘度370ポイ
ズのポリブチレンサクシネートを使用し、紡糸温度22
0℃で溶融紡糸して、扇形状のD−乳酸とL−乳酸との
共重合体により、ポリブチレンサクシネートが8つに完
全に分割された、断面が円形で、図1(e)と同様の断
面形状を有する、繊度6デニールの糸を得た。この糸を
構成する、D−乳酸とL−乳酸との共重合体と、ポリブ
チレンサクシネートとの容積比は20:80であった。
次いで、この糸を50℃の温浴中で延伸し、繊度2デニ
ール、強度1.7g/デニールで、16本の細繊維に分割
可能な複合繊維(D−乳酸とL−乳酸との共重合体から
なる直径2.4μmの細繊維と、ポリブチレンサクシネー
トからなる直径4.8μmの細繊維に細繊維化可能)を得
た。この複合繊維を土中に埋没し、2ケ月後に観察した
ところ、繊維形態が消失しており、優れた生分解性を有
することが確認できた。
複合繊維を100%使用して湿式抄紙法により、目付6
0g/m2の繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエ
ブをオーブン中、60℃で熱処理して、複合繊維のD−
乳酸とL−乳酸との共重合体成分で融着した後、100
メッシュのネット(線径0.14mm)に載置し、直径0.
13mm、ピッチ0.6mmのノズルを有するノズルプレー
トから、圧力120kg/cm2の水流を噴出し、反転させ、
同様のノズルプレートから、圧力120kg/cm2の水流を
噴出することを1サイクルとして、2サイクル処理し
て、不織布を形成した。この不織布の電子顕微鏡写真を
観察したところ、複合繊維から細繊維が発生しており、
緻密で均一な不織布であった。なお、この不織布の通気
性は15cc/cm2・secであり、水流処理前の、複合繊維の
D−乳酸とL−乳酸との共重合体成分で融着した繊維ウ
エブの通気性は160cc/cm2・secであった。
した溶融粘度1,350ポイズのD−乳酸とL−乳酸と
の共重合体(モル比5:95)を使用し、別の結晶性成
分として、溶融粘度370ポイズのポリブチレンサクシ
ネートを使用し、紡糸温度240℃で溶融紡糸して、扇
形状のD−乳酸とL−乳酸との共重合体により、ポリブ
チレンサクシネートが8つに完全に分割された、断面が
円形で、図1(e)と同様の断面形状を有する、繊度6
デニールの糸を得た。この糸を構成する、D−乳酸とL
−乳酸との共重合体と、ポリブチレンサクシネートとの
容積比は50:50であった。次いで、この糸を90℃
の温浴中で延伸し、繊度2デニール、強度2.6g/デニ
ールで、16本の細繊維に分割可能な複合繊維(D−乳
酸とL−乳酸との共重合体からなる直径3.8μmの細繊
維と、ポリブチレンサクシネートからなる直径3.8μm
の細繊維に細繊維化可能)を得た。この複合繊維を土中
に埋没し、2ケ月後に観察したところ、繊維形態が消失
しており、優れた生分解性を有することが確認できた。
複合繊維を100%使用して湿式抄紙法により、目付4
0g/m2の繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエ
ブをオーブン中、125℃で熱処理して、複合繊維のポ
リブチレンサクシネート成分で融着した後、100メッ
シュのネット(線径0.14mm)に載置し、直径0.13
mm、ピッチ0.6mmのノズルを有するノズルプレートか
ら、圧力120kg/cm2の水流を噴出し、反転させ、同様
のノズルプレートから、圧力120kg/cm2の水流を噴出
することを1サイクルとして、2サイクル処理して、不
織布を形成した。この不織布の電子顕微鏡写真を観察し
たところ、複合繊維から細繊維が発生しており、緻密で
均一な不織布であった。なお、この不織布の通気性は1
0cc/cm2・secであり、水流処理前の、複合繊維のポリブ
チレンサクシネート成分で融着した繊維ウエブの通気性
は200cc/cm2・secであった。
維は、結晶性の生分解性重合体成分を含む、2種類以上
の生分解性重合体成分からなり、しかも同種の生分解性
重合体成分により、異種の生分解性重合体成分が2つ以
上に略分割されたものであり、物理的作用及び/又は化
学的作用により、容易に分割して細繊維化可能であるた
め、この細繊維化可能な生分解性複合繊維を使用すれ
ば、より緻密で均一な生分解性繊維シートを形成するこ
とができる。
能な生分解性複合繊維を含むものであり、生分解性複合
繊維を細繊維に細繊維化した状態で含んでいるため、よ
り緻密で均一なシートである。
繊維の一例の模式的断面図 (b) 本発明の細繊維化可能な生分解性複合繊維の他
例の模式的断面図 (c) 本発明の細繊維化可能な生分解性複合繊維の他
例の模式的断面図 (d) 本発明の細繊維化可能な生分解性複合繊維の他
例の模式的断面図 (e) 本発明の細繊維化可能な生分解性複合繊維の他
例の模式的断面図
Claims (10)
- 【請求項1】 結晶性の生分解性重合体成分を含む、2
種類以上の生分解性重合体成分からなり、しかも同種の
生分解性重合体成分により、異種の生分解性重合体成分
が2つ以上に略分割されていることを特徴とする、細繊
維化可能な生分解性複合繊維。 - 【請求項2】 非晶性の生分解性重合体成分と結晶性の
生分解性重合体成分とを含む、2種類以上の生分解性重
合体成分からなることを特徴とする、請求項1記載の細
繊維化可能な生分解性複合繊維。 - 【請求項3】 結晶性の生分解性重合体成分により、非
晶性の生分解性重合体成分が2つ以上に略分割されてい
ることを特徴とする、請求項2記載の細繊維化可能な生
分解性複合繊維。 - 【請求項4】 2種類以上の結晶性の生分解性重合体成
分を含む、2種類以上の生分解性重合体成分からなるこ
とを特徴とする請求項1記載の細繊維化可能な生分解性
複合繊維。 - 【請求項5】 非晶性の生分解性重合体成分として、光
学異性体である単量体を含む共重合体を含んでいること
を特徴とする、請求項2又は請求項3のいずれかに記載
の細繊維化可能な生分解性複合繊維。 - 【請求項6】 結晶性の生分解性重合体成分として、光
学異性体である単量体を含む共重合体を含んでいること
を特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の
細繊維化可能な生分解性複合繊維。 - 【請求項7】 光学異性体である単量体が乳酸であるこ
とを特徴とする請求項5又は請求項6記載の細繊維化可
能な生分解性複合繊維。 - 【請求項8】 結晶性の生分解性重合体成分として、脂
肪族ポリエステル系重合体又は脂肪族ポリエステルアミ
ド系共重合体を含んでいることを特徴とする請求項1〜
請求項7のいずれかに記載の細繊維化可能な生分解性複
合繊維。 - 【請求項9】 請求項1〜請求項8のいずれかに記載の
細繊維化可能な生分解性複合繊維を含むことを特徴とす
る繊維シート。 - 【請求項10】 請求項1〜請求項8のいずれかに記載
の細繊維化可能な生分解性複合繊維を、細繊維に細繊維
化した状態で含むことを特徴とする繊維シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8018333A JPH0941223A (ja) | 1995-05-24 | 1996-01-08 | 細繊維化可能な生分解性複合繊維及びこれを用いた繊維シート |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-149525 | 1995-05-24 | ||
| JP14952595 | 1995-05-24 | ||
| JP8018333A JPH0941223A (ja) | 1995-05-24 | 1996-01-08 | 細繊維化可能な生分解性複合繊維及びこれを用いた繊維シート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0941223A true JPH0941223A (ja) | 1997-02-10 |
Family
ID=26355010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8018333A Pending JPH0941223A (ja) | 1995-05-24 | 1996-01-08 | 細繊維化可能な生分解性複合繊維及びこれを用いた繊維シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0941223A (ja) |
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