JPS5953388B2 - 不織製シ−トの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリエステル繊維を用いて、トレー１プ性に
優れた不織性シートを製造する方法に関する。

不織性シート材料として従来から種々の性状のものが提
案され、実用にも供されて来ているが、これら不織性シ
ートで代賛出来る編織物分野は極く僅かな域に留ってお
りその主たる理由は強度、引裂強力、耐摩耗性等の耐久
性能と、ドレープ性を主とする風合特性とを兼ね備えた
不織性シートが得られていないためであり、とりわけ繊
維の交絡による不織性シート、つまり接着剤を用いたり
、融着処理などを行なわずに繊維同志を絡み合わすこと
によってシート化した不織性シートの分野において上記
２つの特性を達成することが永年の目標とされてきてい
る。

繊維同志の交絡によって不織性シートを得る方法にはス
テッチボンド法、ニードルパンチ法および流体噴射法等
が知られているが、何れの方法についても単独では到達
し得る繊維交絡構造に限界があり、そこでより緻密な交
絡構造を実現するために該交絡構造体を収縮せしめる方
法が幾つか提案されている。

繊維交絡体を収縮せしめる方法によれば、織物と同等も
しくは織物以上の高い見掛密度を有する構造体が達成さ
れるために強度等の耐久性能は織物と同等、もしくは織
物以上の高水準が叶えられ、しかもしつかりした手持感
が得られる等、好ましい諸実用性能を具備した不織性シ
ートを得ることが出来る。

このように繊維の交絡および収縮による緻密化という手
順に従えば織物に類似した不織性シートの得られること
は明らかではあるが、編物の主たる用途である衣料用に
適用するには風合特性、特にドレープ性の点で未だ不充
分であり、この点が衣料用布帛を目標とする当該技術分
野における最ｊ終課題となっている。

本発明者等は、ドレープ性を賦与する方法について、多
くの検討を重ねた結果、収縮層のシートをタンブルドラ
イヤー等によって機械的にもみほぐす方法ではドレープ
性向上の効果に乏しく、根ｊ本的に繊維そのものの性質
を変えて合成繊維の熱的性質を巧みに活用することが、
好的なトレーブー−性を達成するのに最も効果的な方法
であることを見い出して本発明に到達したものである。

すなわち本発明の要旨とするところは、潜在的自発伸長
性を有する高収縮性ポリエステル繊維にてウェブを形成
し、次いで交絡処理を施こした後収縮熱処理を施こし、
その後自発伸長熱処理を施こすことを特徴とする不織布
の製造方法にある。

本発明を更に詳細に説明すると、本発明で云う潜在的自
発伸長性を有する高収縮性ポリエステル繊維とは、特公
昭４１−１２０５２号公報に記載されているような繊維
、すなわち８５％以上がエチレンテレフタレート単位で
構成されていて、最初の熱処理時には高度に収縮するが
、その後のより高い温度下での熱処理に際しては自発的
に伸長する繊維である。

又、本発明における各物性値の意味は各々以下の通りで
ある。

本発明の要件の一つは、交絡処理したウェブを高収縮処
理して、交絡密度を増大させることにより、シート強力
を確保するとともにシートの比容積を小さくすることに
ある。

第１図には交絡ウェブの収縮率と得られた収縮シートの
比容積の関係を示す。

用いた収縮シートは、比容積の測定に先立ち、室温下に
カレンダーロールを通過させ、収縮処理時に生じた凹凸
を取り除いた。

第１図から明らかなように、編織物の如き、３ｃｍ３７
ｇ以下の比容積を有する不織布を得ようとすれば、ウェ
ブを４５％以上収縮させることが必要であり、その為に
は、ウェブ構成繊維として４５％以上の収縮能を有する
繊維が必要であることがわかる。

しかしながら、このようにして得られる収縮シートの風
合が非常に硬いことは前述の通りであり、その間の事・
清を第２図の曲線Ａに示す。

第２図に於いて、横軸はシートの収縮率を示し縦軸はド
レープ性の一つの指標であるベンド・インデックスを示
す。

第２図の曲線Ａは、収縮よりのシートのドレープ性が、
収縮率とともに変化する状況を示すものであり、収縮率
が４０％以上になってもベンド・インデックスは３．
ＯＸ １０２ｃｍ／ ｇ ／ｃｒｒＦと大きな値で好ま
しくない。

本発明の主目的は交絡ウェブの高収縮処理シートに認め
られる上記風合の硬さを改良する方法を提供することに
あり、それ数本発明は高収縮処理して得られるシートを
引き続き、熱処理してシート中の収縮繊維を自発伸長さ
せることにより、一旦収縮して風合が硬くなったシート
を該自発伸長処理によって、そのドレープ性を向上させ
ることを最も重要な要件とするものである。

上記自発伸長処理により、収縮シートのドレープ性が飛
躍的に向上する理由は、必ずしも明らかではないが、高
度の収縮処理ではシートは緻密化されるとともにシート
中の繊維はその交絡点で一時的に固定され、易動性が少
なくなり、その結果、シートの風合は硬くなるが、引き
続く自発伸長処理により繊維は伸長するとともに単繊維
繊度も減少する為、シート中の繊維間には特にその交絡
点に於いて若干の空隙が生じ、繊維の自由度が増大する
為、ドレープ性が飛躍的に増大するものと推察される。

この自発伸長処理により、収縮シートの風合が、極めて
柔軟になる状況は、第２図の曲線Ｂにより、明瞭となる
。

即ち同図において横軸は交絡ウェブを一旦収縮させ、引
き続き約１５％の自発伸長処理を行なった時のシートの
最終的な寸法変化（収縮率）を示しており、同図曲線Ｂ
から明らかな如く、自発伸長処理により、シートのドレ
ープ性は極めて良好なものとなる。

第２図の曲線Ａ、 Ｂを比較すれば、同一のシート寸法
変化でも単なる収縮処理により得られるシートと一旦収
縮処理し引き続き、自発伸長処理を施したシートの間に
はドレープ性の点で大きな有意差が認められることが明
白である。

かかる自発伸長処理の効果を更に詳細に検討した結果は
第３図に示す通りである。

すなわち同図において横軸は一旦交絡ウェブを５２％収
縮させて得られたシートを自発伸長処理させた際のシー
トの伸長率を示し、縦軸はベンド・インデックスを示し
ており、自発伸長率が大きくなるに従ってベンド・イン
デックスは小さくなり、シートのドレープ性が向上して
いく状況がよくわかる。

尚編織物の如き、２．５ Ｘ １０２ｃｍ／ｇ ／ｃｍ
２以下のベンド・インデックスを有するシートを得るた
めには、繊維及びシートの自発伸長率は最低６％必要で
ある。

本発明で使用する潜在的な自発伸長性を有する高収縮性
ポリエステル繊維は公知の方法で製造しうる。

例えば紡速１８００ｍ／分で捲き取られた単繊維繊度が
２．９デニールのポリエチレンテレフタレート未延伸糸
を、８０℃の供糸ローラーと室温下の延伸ローラー間で
１００ｍ／分の延伸速度で２．１倍の延伸比で延伸すれ
ば、本発明に供しうる繊維が得られる。

即ち、上記方法で得られた繊維は、７０℃の温水で５分
処理すれば５２％収縮し、引き続き潜水で５１分間処理
すれば１３％非可逆的に自発伸長する。

かくして得られた潜在的自発伸長性を有する高収縮性ポ
リエステル繊維から交絡ウェブを形成するが、本発明に
おいては交絡ウェブの構成繊維間に融着や接着を生じな
いことが必要であり、且つ１交絡ウエブの比容積はなる
べく小さいことが望ましいので、交絡ウェブの形成方法
としてはニードルパンチング法又は微細な高速液体噴射
法が好適である。

交絡ウェブの形成にニードルパンチングを利用；する時
はそのパンチ針密度は大きい程好ましいが、后の収縮処
理により比容積は極めて大きく変化する為、パンチ針密
度は必ずしも大きくする必要はない。

パンチ針密度を大きくした時ウェブの毛羽立ち、パンチ
針の破損等の問題が生ずる場合にはウェブの比容積が８
〜１５ｃｍ３７ｇ程度になるようパンチング処理すれば
、充分である。

微細な高速液体流による交絡ウェブの形成方法は既に公
知である。

即ち特公昭４７−１８０６９号公報には開孔を有する支
持板上に載置したウェブにオリフィスから微細な液体柱
状流を少くとも６ｋｇ・ｍ／５ｅＣ２・印・の運動量フ
ラックスで噴射して不織性繊維開孔シートを形成する方
法が記載されており、又特公昭４８−１３７４９号公報
にはウェブに直径０、０７１〜０．５ｍｍのオリフィス
から微細な液体柱状流を３５．２ｋｇ／ｃｍ２以上の圧
力で噴射することにより縫目を有する不織性繊維シート
を形成する方法が記載されている。

これら公知の方法はもちろん本発明にも適用しうるが、
上記公知方法はいずれも噴射流体処理のみで不織性シー
トに強力を付与することを目的としているので、本発明
には必ずしも好適とは云い難い。

即ち前述した如く、本発明は交絡ウェブを高度に収縮さ
せることによりウェブ構成繊維の交絡密度を飛躍的に増
大させ、シート強力を確保することを重要な構成要件の
１つとしているので、噴射液体処理は比較的温和な条件
下で行なうことが可能であり、このことは噴射液体処理
に於ける消費エネルギーを低く抑えて処理速度を上げる
ことができることになり工業的に極めて有利である。

本発明における高速液体噴射処理の好適な具体例として
は本出願人が先に提案した特願昭５１−１９７１０号の
方法、即ち実質的に平滑な支持部材、望ましくは金属性
ロール上に載置されたウェブに微細な高速液体流を圧力
１０〜３５ｋｇ／ｃｍ２Ｇで噴射する方法が掲げられる
。

かくして得られた交絡ウェブは収縮熱処理を施こし、引
続いて自発伸長熱処理を施こすが、これら面熱処理の条
件は得られるシートの性状に大きな影響を及ぼすのでそ
の条件の設定には充分留意する必要がある。

第４図及び第５図はその間の事情を示すもので、第４図
は潜在的な自発伸長性を有する高収縮ポリエステル繊維
の収縮熱処理温度と繊維収縮率との関係を示している。

尚収縮熱処理は、各温度の温水で１５分間行なった。

第４図から明らかなように、前記繊維の収縮率は７０℃
以上ではパ一定であるが繊維の内部構造は大きく変化し
ていると推察され、各温度で一旦収縮処理した繊維を引
き続き湛水で１５分間処理した場合の繊維の自発伸長性
は収縮処理温度に大きく依存する。

前記繊維の収縮処理温度と自発伸長性との関係を第５図
に示す。

同図において横軸は収縮熱処理温度、縦軸は潜水処理し
た時の繊維の自発伸長率である。

第５図から明らかなように収縮熱処理温度が８２℃以上
では、もはや繊維は潜水処理により６％以上自発伸長せ
ず他方、自発伸長熱処理の温度を高くすれば、自発伸長
性は更に増大し、一旦８２℃で収縮させた繊維を１６０
℃で１発伸長処理した場合、繊維は８％伸長することが
できる。

しかしながら、同一の自発伸長率を与えるのに、より低
い熱処理温度でよいということはエネルギー的に有利で
あり、特に１００℃以下でよい場合は温水による処理が
できるという点で実用性が極めて大きい。

従って収縮熱処理は６２〜８２℃で行なうのが望ましい
。

又、自発伸長熱処理温度は高い程自発伸長率が大きくな
るので好ましいが、熱的な効率を考えれば温水中で行な
うのが実用的であり、それ放水の沸点近傍で１発伸長処
理することが好ましい。

しかしながら温水中での水の乱れがシート処理上問題と
なる場合には水の沸点近傍で水の乱れが少ない温度、即
ち９０℃以上で１発伸長処理するのが良い。

尚自発伸長熱処理は一段の処理で行なってもよいが二段
以上に分けて行なうこともできる。

二段の処理で行なう場合、二段目の自発伸長熱処理は一
段目の自発伸長熱処理より高い温度で行なう必要がある
。

例えば一段目の自発伸長熱処理で潜水処理し繊維を１７
％伸長させた后に、二段目の処理を１６０℃で処理すれ
ば更に繊維は一段目自発伸長糸対比で１０％伸長し収縮
繊維長対比で最終的に２７％伸長する。

逆に一段目の熱処理を１６０℃で処理すれば繊維は２０
％伸長するが、二段目に潜水処理しても繊維は最早伸長
しない。

以上の例示からもわかるように自発伸長熱処理は最高温
度履歴が同一でも複数段処理の方が一段処理よりも繊維
はよく伸長するのでドレープ性向上の点からは複数段処
理が有効である。

この間の事情を第６図に示す。

第６図において曲線Ａは７０℃で収縮させた繊維を１２
０〜１６０℃で１発伸長熱処理した場合の繊維の自発伸
長性を示し、曲線Ｂは同じ＜７０℃で収縮させた繊維を
一旦潜水処理により自発伸長させ、更に１２０〜１６０
℃で２段目の自発伸長熱処理した場合の繊維の伸長性を
示している。

その際繊維の自発伸長率は収縮前の繊維長対比で算出さ
れている。

かくして得られた不織性シートは最後に通常の方法で熱
セットされ、実用に供される。

以上詳述した本発明によれば、一旦収縮処理した不織性
シートを自発伸長処理するので得られる不織性シートの
ドレープ性が一段と向上しそれ故機械的特性及び風合特
性の両特性共催れた不織性シートが得られるという顕著
な作用効果を奏するものである。

実施例 １ 本実施例は典型的な本発明の製造法の具体例を示すもの
である。

毎分３２００ｍの速度で紡出されたポリエチレンテレフ
タレート繊維を未延伸糸の状態で一旦捲取り、次いで室
温下で１．２倍に延伸し、８〜１２ケ／２５ｍｍの捲縮
を賦型し５１ｍｍの長さに切断した。

この繊維は１．４デニールの単繊維繊度を有し７０℃温
水下での収縮率は６５％であり、更に該収縮糸を温水処
理した場合の自発伸長率は１７％であった。

この繊維を用いて目付約８０ｇ ７ｍ２のクロスウェッ
ブを形成し該ウェッブをロールでプレスした后、１２０
メツシユの金網上に乗せ高速液体噴射処理を行った。

当該液体噴射処理は孔径０．１５ｍｍ、孔間距離１ｍｍ
の液体噴射ノズルを用いて圧力２０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ、噴
射孔とウェブとの距離５ｃｍ、処理速度１０ｍ／分で行
なった。

次に該ウェブを裏返しにして直径２０ｃｍの金属ロール
上に導き、同様のノズルを用いてウェブの上方４ｃｍの
高さから３０ｋｇ／ｃｍ２Ｇの圧力で液体流を噴出せし
めた。

ここで得られたシー１−の一部を風乾して調べたところ
次のような特性を示した。

目 付
７２ｇ／ｍ２比容積 １０
．７ｃＴＩ？３／ｇベンド・インチ゛ツクス ５
．７ｃｍ／ ｇ ／ｃｎ＋２強 力１３．７ｋｇ／２．
５ｃｍ 次いで該シートを７０℃の温水で５分間処理した・とこ
ろシートは６５％収縮した。

ここで得られたシートの一部を風乾し、室温のカレンダ
ーロールを通して収縮処理により生じた凹凸をとった后
、シート特性を調べたところ次のような特性を示した。

日 付
５８１ ２７ｍ２比容積
２．０ｃＩＴ＋３７ｇベンド・インデックス ３．
３×１０２ｃｍ／ｇ／ｃｍ２強力 ２９．２ｋ
ｇ／２．５ｃｍ即ち目付と比容積は通例の編織物のレベ
ルにあ、るがベンド・インチ゛ツクスが大きく、風合が
硬いことが明らかである。

引き続き該シートを温水で１０分間処理し１００℃の熱
風で乾燥后更に１６０℃のアイロンで処理したところ、
シートは１８％伸長した。

そのシート特性イは下記に示す通りである。

目 付
４２８ｇ ７ｍ”比容積
２．３ｃｍ３／ｇベンド・インデックス １．２ Ｘ
１０２ｃｍ／ｇ ／ｃｍ２強力 ２８，１ｋ
ｇ／２．５ｃｍ即ち１８％の自発伸長によりベンド・イ
ンデックスが小さくなり、編織物のそれに匹敵する極め
て柔軟なシートが得られることがわかる。

実施例 ２ 本実施例は本発明により形成された不織性シートと従来
技術による不織性シートとを対比するものである。

７０℃温水処理により５５％収縮し、引き続き温水処理
すれば１７％自発伸長する単繊維繊度２．０デニール、
カット長５１ｍｍ、捲縮数１０ケ／２５ｍｍのポリエチ
レンテレフタレートステーブルを公知方法に基づいて製
造し、このステープルから常法により目付７０ｇ ７ｍ
”のカードウェブＡを形成した。

一方、温水処理によす４７％収縮する単繊維繊度、２．
０デニ一ルカツト長５１ｍｍ、捲縮数１０ケ／２５ｍｍ
のポリエチレンテレフタレート繊維を別に準備し、これ
により目付７０ｇ ７ｍ２のカードウエフ゛Ｂを形成し
た。

カードウエフ゛でＡ、 Ｂを夫々ニードルパンチした
ところパンチング針密度が６００針／ｉｎ２を越えると
、ウェブ表面の毛羽立ちが著るしくなった為ニードルパ
ンチ処理は針密度６００針／ｉｎ２にとどめた。

該ニードルパンチシートは、Ａ、 Ｂ共１２・５ｃｍ
３７ｇの比容積を有し、５８ｇ ／ｃｍ’の目付を有し
ていた。

次にＡについては７０℃の温水で５分間処理し、引き続
き温水で１５分間処理した。

一方Ｂについては温水でのみ１５分間処理した。

該熱処理によるシートの最終的な寸法変化（収縮率）及
び、得られたシートの性状を以下に記す。

□図面の簡単な説明 第１図はシートの収縮率と比容積との関係を示す説明図
、第２図はシートの収縮率とベンド・インデックスとの
関係を示す説明図、第３図はシートの自発伸長率とベン
ド・インデックスとの関係を示す説明図、第４図は収縮
処理温度と繊維収縮率との関係を示す説明図、第５図は
収縮処理温度と繊維の自発伸長率との関係を示す説明図
、第６図は熱処理温度と繊維の自発伸長率との関係を示
す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 潜在的自発伸長性を有する高収縮性ポリエステル繊
   維にてウェブを形成し、次いで交絡処理を施こした後収
   縮熱処理を施こし、その後自発伸長熱処理を施こすこと
   を特徴とする不織性シートの製造方法。 ２ 潜在的自発伸長性を有する坐収縮性ポリエステル繊
   維が、４５％以上の熱収縮率６％以上の熱伸長率とを潜
   在的に有する繊維である特許請求の範囲第１項記載の不
   織性シートの製造方法。 ３ シートを６％以上自発伸長させて最終的なシートの
   収縮率を４５％以上となす特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の不織性シートの製造方法。 ４ 収縮熱処理を６２〜８２℃で行ない、自発伸長熱処
   理を９０℃以上で行なう特許請求の範囲第１項乃至第３
   項記載の不織性シートの製造方法。 ５ 自発伸長熱処理を低温から高温へ複数段階に分けて
   行なう特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の不織性シ
   ートの製造方法。 ６ 交絡処理をニードルパンチングにて行なう特許請求
   の範囲第１項乃至第５項記載の不織性シートの製造方法
   。 ７ 交絡処理をウェブを実質的に平滑な支持部材上に載
   置して微細な高速液体流を噴射することにより行なう特
   許請求の範囲第１項乃至第５項記載の不織性シートの製
   造方法。 ７８ 高速液体流のノズルからの噴射圧力が１０〜３５
   ｋｇ／ｃｍ□Ｇ、支持部材が金属性ロールである特許請
   求の範囲第７項記載の不織性シートの製造方法。