JP2006002316A - 不織布用短繊維及び短繊維不織布 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリ乳酸中のL−乳酸又はD−乳酸の含有割合が98モル%以上であるポリ乳酸からなる繊維であって、繊維長が1.0〜30mm、単糸繊度が0.3〜40dtex、かつ捲縮が付与されている短繊維であって、単糸の捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点2点を結んだ三角形の高さ(H)と底辺(L)の比(H/L)が下記(1)式を満足することを特徴とする不織布用短繊維。
(1)式:0.01T+0.10≦H/L≦0.02T+0.25
Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数
【選択図】 図1
Description
すなわち、本発明は、次の(ア)、(イ)を要旨とするものである。
(ア)ポリ乳酸中のL−乳酸又はD−乳酸の含有割合が98モル%以上であるポリ乳酸からなる繊維であって、繊維長が1.0〜30mm、単糸繊度が0.3〜40dtex、かつ捲縮が付与されている短繊維であって、単糸の捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点2点を結んだ三角形の高さ(H)と底辺(L)の比(H/L)が下記(1)式を満足することを特徴とする不織布用短繊維を要旨とするものである。
(1)式:0.01T+0.10≦H/L≦0.02T+0.25
Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数
(イ)(ア)記載の不織布用短繊維を30質量%以上含有してなることを特徴とする短繊維不織布。
乾式不織布を得る場合、特にエアレイド法で製造する場合には、静電気の発生が多くなる。このエアレイド法に用いられる装置としては、例えば特開平5−9813号公報に開示されているような、複数の回転シリンダーをハウジング内に収納し、これらシリンダーを高速回転させることによってシリンダーの周縁に積極的に空気流を発生させ、この空気流によって繊維成分を所定方向に吹き飛ばし得る装置が挙げられる。そして、このエアレイド法によるウエブ形成(短繊維の解繊、搬送、分散、積層工程の全て)においては、空気流を積極的に発生させているために、繊維同士が摺擦され、また繊維と装置(金属製部材)との摩擦によっても静電気の発生が多くなる。
ここで、最大山部とは、本発明の短繊維の繊維長において複数の山部がある場合、山部の高さ(H)が最大のものをいう。
(1)式:0.01T+0.10≦H/L≦0.02T+0.25
(4)式:0.01T+0.10≦H/L≦0.02T+0.20
(5)式:0.1T+4.8≦捲縮数≦0.2T+6.6
(6)式:0.8T+1.2≦捲縮率≦1.0T+2.8
(1)融点
示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製DSC7)を用い、昇温速度20℃/分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点とした。
(2)相対粘度
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒として、温度20℃で測定した。
(3)数平均分子量
テトラヒドロフランを溶媒として、Gel Permeation Chromatography(GPC)法により測定した。充填剤として、Waters社製のStyragel HR #54460、および#44225、Ultrastyragel #10571の3種類を使用し、屈折率計を使用して測定した。
(4)ポリ乳酸中のL−乳酸とD−乳酸の含有割合
超純水と1Nの水酸化ナトリウムのメタノール溶液の等質量混合溶液を溶媒とし、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)法により測定した。カラムにはsumichiral OA6100を使用し、UV吸収測定装置により検出した。
(5)繊度、繊維長、捲縮部のH/L、捲縮数、捲縮率
前記の方法で測定、算出した。
(6)繊維塊の生成
得られた短繊維を図2の簡易空気流撹拌試験機を用い繊維塊の生成を評価した。100gの短繊維を解綿機で予備解繊した後、サンプル送り込み用ブロア3から空気流にて撹拌タンク1に投入し、撹拌用ブロア2から20m/秒の空気流を吹き込み、攪拌タンク1内で1分間撹拌する。攪拌後の繊維をサンプリング口4より0.1g採取し、黒色紙の上に広げ、独立した繊維塊の有無を目視にて評価した。
○:繊維塊が発生していない
△:繊維塊が少量発生している
×:繊維塊が大量発生している
(7)不織布の均一性、嵩高性
〈乾式不織布〉
−均一性−
得られた乾式不織布の均一性の状態を目視にて観察し、以下のように3段階評価とした。
○:十分に解繊されて均一である
△:部分的に未解繊な部分がある
×:解繊が不十分で不均一である
−嵩高性−
得られた乾式不織布を20cm×20cmに切り出してサンプルとし、そのサンプル10枚を重ねた上に25cm×25cm×5mmのアクリル板(370g)を載せ、その上に1kgの錘を載せてアクリル板の下面の4辺のそれぞれの辺の中央の高さを測定し、4点の平均値により以下のように3段階評価とした。
○:高さが11.0mm以上である
△:高さが10.0mm以上11.0mm未満である
×:高さが10.0mm未満である
〈湿式不織布〉
−均一性−
得られた湿式不織布の均一性の状態を目視にて観察し以下のように3段階評価とした。
○:十分に分散しており均一である
△:部分的に分散の悪い部分がある
×:分散が不十分で不均一である
−嵩高性−
得られた湿式不織布を20cm×20cmに切り出してサンプルとし、そのサンプルを10枚重ねた上に25cm×25cm×5mmのアクリル板(370g)を載せ、その上に1kgの錘を載せてアクリル板の下面の4辺のそれぞれの辺の中央の高さを測定し、4点の平均値により以下のように3段階評価とした。
○:高さが10.5mm以上である
△:高さが9.5mm以上10.5mm未満である
×:高さが9.5mm未満である
ポリ乳酸として、L−乳酸とD−乳酸の共重合体であって、L−乳酸の共重合割合が98.8モル%、数平均分子量81200、相対粘度1.850、融点168℃であるものを用い、通常の溶融紡糸装置を用いて、紡糸温度225℃、吐出量364g/min、紡糸速度900m/minの条件で、ホール数518の丸型断面のノズルから紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を12.3ktexのトウに集束した後、延伸倍率3.55倍、延伸温度50℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧0.35MPa、スタフィング圧0.11MPaとして捲縮を付与した。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を0.2質量%の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度2.2dtex、繊維長5mmの短繊維を得た。
得られた短繊維を図3に示す簡易エアレイド試験機を用い、以下のようにして目付50g/m2の乾式不織布を得た。主体繊維として得られた短繊維を用い、バインダー繊維としては参考例1に示すものを用い、主体繊維とバインダー繊維を質量比(主体繊維/バインダー繊維)60/40とした。まず、試料投入ブロア13より投入された主体繊維及びバインダー繊維を、解繊翼回転モータ15により解繊翼回転用スプロケット16を介して回転する、それぞれ5枚1組の第1解繊翼11と第2解繊翼12で解繊され飛散落下させた。落下する短繊維を、下部にあるサクションボックス14で吸引しつつ、矢印方向に移動する集綿コンベア17の上に堆積させウェブを作成し、下流にある熱処理機18にて熱処理を施し(熱処理温度:140℃)、乾式不織布を得た。不織布の目付調整は、集綿コンベア17の移動速度を変化させることで行った。
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件(ニップ圧、スタフィング圧)を表1、2に示すように種々変更し、表1、2に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は実施例1と同様に行って短繊維を得た。さらに、実施例1と同様にして乾式不織布を得た。
ポリ乳酸として実施例1と同様のものを用い、通常の溶融紡糸装置を用いて、紡糸温度225℃、吐出量352g/min、紡糸速度650m/minの条件で、ホール数120の丸型断面のノズルから紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を14.2ktexのトウに集束した後、延伸倍率4.10倍、延伸温度60℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧0.37MPa、スタフィング圧0.34MPaとして捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表1に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられ紡績用油剤を0.2質量%の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度11dtex、繊維長5mmの短繊維を得た。
得られた短繊維を主体繊維とし、バインダー繊維に参考例2の繊維を用いた以外は実施例1と同様にして乾式不織布を得た。
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表1、2に示すように種々変更し、表1、2に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例10と同様に行い短繊維を得、さらに、実施例10と同様にして乾式不織布を得た。
ポリ乳酸として実施例1と同様のものを用い、通常の溶融紡糸装置を用い、紡糸温度225℃、吐出量237g/min、紡糸速度700m/minの条件で、ホール数40の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を14.0ktexのトウに集束した後、延伸倍率3.85倍、延伸温度70℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧0.47MPa、スタフィング圧0.38MPaとして捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表1に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を0.2質量%の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度22dtex、繊維長5mmの短繊維を得た。
得られた短繊維を主体繊維とし、バインダー繊維に参考例3の繊維を用いた以外は実施例1と同様にして乾式不織布を得た。
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件を表1、2に示すように種々変更し、表1、2に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、実施例18と同様に行って短繊維を得、さらに、実施例18と同様にして乾式不織布を得た。
切断時の繊維長を変更し、表1、2に示す繊維長とした以外は、実施例1と同様に行って短繊維を得、さらに実施例1と同様にして乾式不織布を得た。
ポリ乳酸Aとして、L−乳酸とD−乳酸の共重合体であって、L−乳酸の共重合割合が98.8モル%、数平均分子量81200、相対粘度1.850、融点168℃であるポリ乳酸を用い、ポリ乳酸Bとして、L−乳酸とD−乳酸の共重合体であって、L−乳酸の共重合割合が90.9モル%、数平均分子量83100、相対粘度1.850、融点130℃であるポリ乳酸を用いた。芯鞘型複合紡糸装置を用い、ポリ乳酸Aを芯、ポリ乳酸Bを鞘成分とし、芯鞘質量比率が1/1となるようにして、紡糸温度220℃、吐出量343g/min、紡糸速度800m/minの条件で、ホール数560の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を12.5ktexのトウに集束した後、延伸倍率3.48倍、延伸温度55℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧0.38MPa、スタフィング圧0.07MPaとして、捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表2に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を0.2質量%の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度2.2dtex、繊維長5mmの短繊維を得た。
ポリ乳酸A、Bに参考例1と同じものを用い、複合紡糸装置を用い、ポリ乳酸Aを芯、ポリ乳酸Bを鞘成分とし、芯鞘質量比率が1/1となるようにして、紡糸温度220℃、吐出量320g/min、紡糸速度600m/minの条件で、ホール数120の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を13.2ktexのトウに集束した後、延伸倍率4.04倍、延伸温度60℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧0.36MPa、スタフィング圧0.32MPaとして、捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表2に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を0.2質量%の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度11dtex、繊維長5mmの短繊維を得た。
ポリ乳酸A、Bに参考例1と同じものを用い、ポリ乳酸Aを芯、ポリ乳酸Bを鞘成分として複合紡糸装置を用い、紡糸温度220℃、吐出量260g/min、紡糸速度750m/minの条件で、ホール数40の丸型断面のノズルで紡出し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を13.2ktexのトウに集束した後、延伸倍率3.94倍、延伸温度65℃で延伸を行い、押し込み式クリンパーで捲縮付与条件をニップ圧0.48MPa、スタフィング圧0.36MPaとして捲縮を付与した。捲縮形態、捲縮数、捲縮率は表2に示すものであった。その後、仕上げ油剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする通常用いられる紡績用油剤を0.2質量%の付着量となるように付与した後、切断して単糸繊度22dtex、繊維長5mmの短繊維を得た。
押し込み式クリンパーで捲縮を付与する条件(ニップ圧、スタフィング圧)を表2に示すように変更し、表2に示す捲縮形態、捲縮数、捲縮率のものとした以外は、参考例1と同様に行い短繊維を得た。
一方、比較例1、3、5、7、9、11の短繊維は、H/L比が(1)式の範囲より大きいため、いずれも静電気をためやすく、また、繊維の絡みも生じ、玉状の繊維塊が生じた。したがって、これらの短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位の劣るものであった。また、比較例2、4、6、8、10、12の短繊維は、H/L比が(1)式の範囲より小さいため、いずれも繊維同士の及び繊維と機械間の接触点(面)が多くなり、静電気の発生が多くなって玉状の繊維塊が生成した。このため、これらの短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位にも劣り、嵩高性にも劣るものであった。また、比較例13の短繊維は、繊維長が短すぎたため、繊維切断時の摩擦熱で繊維の密着が発生し、不織布を得ることができなかった。比較例14の短繊維は、繊維長が長すぎたため静電気をためやすく、また、繊維の絡みも生じ、玉状の繊維塊が生じたため、この短繊維を含有する乾式不織布は不均一で品位の劣るものであった。
それぞれ、実施例1、4〜7、比較例1〜4の短繊維を主体繊維とし、バインダー繊維としては参考例1〜3に示すもの(それぞれ主体繊維と同繊度のもの)を用い、以下のようにして湿式不織布を作成した。
主体繊維とバインダー繊維を質量比(主体繊維/バインダー繊維)60/40とし、パルプ離解機(熊谷理機工業製)に投入し、3000rpmにて1分間攪拌した。その後、得られた試料を抄紙機(熊谷理機工業製角型シートマシン)に移し、アルキルホスフェート金属塩を主成分とする分散油剤を添加した後、付帯の撹拌羽根にて撹拌を行い抄紙をし、湿式不織布ウェブとした。抄紙した25×25cmの湿式不織布ウェブを、温度140℃、時間10分の熱処理を箱型熱風乾燥機で行い、目付50g/m2の湿式不織布を得た。
得られた湿式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表3に示す。
主体繊維として実施例1の短繊維を用い、バインダー繊維として参考例1の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比(主体繊維/バインダー繊維)を表4に示すように種々変更した以外は実施例1と同様にして乾式不織布を得た。
得られた乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表4に示す。
主体繊維として実施例1の短繊維を用い、バインダー繊維として参考例4の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比(主体繊維/バインダー繊維)を表4に示すように種々変更した以外は実施例1と同様にして乾式不織布を得た。
得られた乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表4に示す。
主体繊維として実施例1の短繊維を用い、バインダー繊維として参考例5の短繊維を用い、主体繊維とバインダー繊維の質量比(主体繊維/バインダー繊維)を表4に示すように種々変更した以外は実施例1と同様にして乾式不織布を得た。
得られた乾式不織布の均一性、嵩高性の評価結果を表4に示す。
一方、比較例19〜25の短繊維不織布は、本発明の短繊維を30質量%以上含有していなかったため、均一性や嵩高性に乏しいものであった。
Claims (3)
- ポリ乳酸中のL−乳酸又はD−乳酸の含有割合が98モル%以上であるポリ乳酸からなる繊維であって、繊維長が1.0〜30mm、単糸繊度が0.3〜40dtex、かつ捲縮が付与されている短繊維であって、単糸の捲縮形態が捲縮部の最大山部において、山部の頂点と隣接する谷部の底点2点を結んだ三角形の高さ(H)と底辺(L)の比(H/L)が下記(1)式を満足することを特徴とする不織布用短繊維。
(1)式:0.01T+0.1≦H/L≦0.02T+0.25
Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数 - 捲縮数と捲縮率が下記(2)及び(3)式を同時に満足する請求項1記載の不織布用短繊維。
(2)式:0.1T+3.8≦捲縮数≦0.3T+7.3
(3)式:0.8T+0.3≦捲縮率≦1.0T+4.9
ただし、捲縮数は繊維長25mm当たりの数 Tは単糸繊度のデシテックス(dtex)数 - 請求項1〜2のいずれかに記載の不織布用短繊維を30質量%以上含有してなることを特徴とする短繊維不織布。
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JP2004182567A JP4455181B2 (ja) | 2004-06-21 | 2004-06-21 | 不織布用短繊維及び短繊維不織布 |
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