JP2009275312A - 積層体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 平均繊維径0.6〜1.8μm、厚さ0.03〜0.1mmのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径5〜60μm、厚さ0.15〜1.5mmであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度0.045〜0.12g/cm3の積層体を提供する。また、ポリオレフィン系不織布へ溶融した樹脂を直接噴霧する方法で該積層体を得る製造方法を提供する。
【選択図】図1
Description
また本発明の他の目的は、上記の物品を簡便に製造する方法を提供することにある。
具体的には、図2に示すように、この方法では、吸引コレクターロール14を駆動させて、繊維層B17を紡糸ノズル11に供給し、繊維層B17の上に繊維層A18を堆積させる。詳しくは、繊維層B17を巻き取った供給ロール15と巻取りロール16と吸引コレクターロール14とを回転(駆動)させて、吸引コレクターロール14上の繊維が溶融噴霧紡糸される部位に繊維層B17を供給する。紡糸ノズル11の下方と、吸引コレクターロール14の間に繊維層B17が通過することにより、紡糸ノズル11より溶融噴霧紡糸された繊維がコレクターロール14の吸引力により繊維層B17上に堆積する。溶融噴霧紡糸された直後の繊維層A18が繊維層B17に融着して一体化することにより本発明の積層体19が形成される。この積層体は巻取りロール16によって回収される。
加熱高速エアーの温度条件としては、紡糸温度±50℃程度で選択可能である。エアーの圧力としては0.001〜0.5MPa程度であり、例えば0.005〜0.3MPa、好ましくは0.01〜0.2MPaである。
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例および明細中における各物性値は、以下の方法により測定した。
(1)平均繊維径
不織布部材に金もしくは白金を真空蒸着ものを、走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影し(倍率2000倍)、写真中の任意の未融着繊維100本を測定し、その平均値を算出した。
(2)目付(g/m2)
不織布部材から縦20cm×横20cm正方形状の試験片を作製し、JIS L1906(一般長繊維不織布試験方法)に準拠して、試験片の幅方向に沿って3個所で目付を測定し、その平均値を算出した。
(3)厚み(mm)
積層体をシート流れ方向に垂直となる方向で鋭利な剃刀刃等で繊維が潰れないように切断し、切り出した断面を金や白金等で真空蒸着した後、走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影し(断面がすべて収まる任意の縮尺倍率)、積層体の厚み、繊維層Aの厚み、繊維層Bの厚みを求めた。
スケールはSEM画像写真中の任意の倍率におけるスケールバーを用いた。
(4)密度(g/cm3)
(2)で求めた目付と(3)でもとめた厚みから見掛密度を算出した。
(5)通気度
JIS L1906(一般長繊維不織布試験方法)に準じ、フラジール形法にて測定した。
(6)捕集効率、圧損
濾材評価装置(柴田科学(株)製、AP-6310FP)を用いて、複合繊維シートの濾材特性を評価した。まず、試験サンプルを濾過面の直径が86mmの測定セルに装着した。この状態で最大径が2μm以下で、かつ数平均径が0.5μmのシリカダストを試験粉塵に用いて、粉塵濃度30g±5mg/m3となるように調製した粉塵含有空気を、濾材をセットした測定セルに30リットル/分の流量で1分間流し、上流側の粉塵濃度D1、下流側(濾過後)の粉塵濃度D2を光散乱質量濃度計を用いて測定し、下記の式から捕集効率を求めた。
捕集効率(%)={(D1−D2)/D1}×100
また、濾材評価装置における測定セルの上流側、下流側間に微差圧計を配置し、流量30リットル/分における差圧(圧力損失(Pa))を測定した。
(7)ポリオレフィンのメルトフローレート
M F R の測定装置( 宝工業社製「L 2 4 4 」) を使用して、J I S K 7 2 1 0 に従って、温度2 3 0 ℃ 、荷重2 . 1 6 k g および測定時間1 0 分の条件下で以下の実施例および比較例で使用したポリオレフィンのメルトフローレート( M F R ) ( g / 1 0 分) を測定した。
(スパンレース不織布)
一般的なシリコン系油剤が使用された、平均繊維径18μm、繊維長40mmであるポリポロピレン短繊維50%重量部と一般的なシリコン系油剤が使用された鞘成分にポリエチレン、芯成分にポリプロピレンであり、平均繊維径18μm、繊維長40mmである複合繊維50%重量部を原料として、一般的なスパンレース不織布製造設備を使用して、目付が30、40g/m2のスパンレース不織布を得た。
(ニードルパンチ不織布)
日本不織布(株)製 ニードルパンチ不織布(ボンニップ、品番SP1050N)を使用した。このニードルパンチ不織布はポリプロピレン製スパンボンド不織布使用して製造されているために油剤の付着は無いものである。
(スパンボンド不織布)
シンワ(株)製 ポリプロピレンスパンボンド不織布(ハイボンPP 6620−1A:目付20g/m2、6630−1A:目付30g/m2)を使用した。
(サーマルボンド不織布)
一般的なシリコン系油剤が使用された、鞘成分にポリエチレン、芯成分にポリプロピレンであり、平均繊維径26μm、繊維長42mmである複合繊維を原料として、一般的なサーマルボンド不織布製造設備を使用して、サーマルボンド不織布を得た。さらに、この不織布を80℃の温水で洗浄した後に乾燥させて目付23g/m2の油剤が除去されたサーマルボンド不織布を得た。
図2に示す方法で、メルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわちポリプロピレン(メルトフローレート800g/10分)をエクストルーダーで180℃で溶融押出しした後、孔径が0.3mm、孔間隔が0.75mmである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度205℃、単孔吐出量0.03g/孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧0.11kg/cm2、エアー温度215℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下11cm下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンレース不織布(目付30g/m2)上に目付が3g/m2となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、(平均繊維径が細い方の面である)メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離30mm、印加電圧+25kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って、メルトブローン不織布を繊維層A、スパンレース不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。
図2に示す方法で、メルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわちポリプロピレン(メルトフローレート800g/10分)をエクストルーダーで180℃で溶融押出しした後、孔径が0.3mm、孔間隔が0.75mmである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度210℃、単孔吐出量0.05g/孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧0.09kg/cm2、エアー温度220℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下11cm下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンレース不織布(目付40g/m2)上に目付が3g/m2となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離35mm、印加電圧+30kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って、メルトブローン不織布を繊維層A、スパンレース不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。
図2に示す方法で、メルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわちポリプロピレン(メルトフローレート800g/10分)をエクストルーダーで180℃で溶融押出しした後、孔径が0.3mm、孔間隔が0.75mmである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度205℃、単孔吐出量0.05g/孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧0.15kg/cm2、エアー温度215℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下13cm下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるニードルパンチ不織布(目付50g/m2)上に目付が4g/m2となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離35mm、印加電圧+28kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って、メルトブローン不織布を繊維層A、ニードルパンチ不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。
図2に示す方法で、メルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわちポリプロピレン(メルトフローレート800g/10分)をエクストルーダーで180℃で溶融押出しした後、孔径が0.3mm、孔間隔が0.75mmである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度210℃、単孔吐出量0.05g/孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧0.12kg/cm2、エアー温度220℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下13cm下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンボンド不織布(目付20g/m2)上に目付が4g/m2となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離25mm、印加電圧+25kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。
図2に示す方法で、メルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわちポリプロピレン(メルトフローレート800g/10分)をエクストルーダーで170℃で溶融押出しした後、孔径が0.3mm、孔間隔が0.75mmである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度200℃、単孔吐出量0.035g/孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧0.12kg/cm2、エアー温度210℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下14cm下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンボンド不織布(目付30g/m2)上に目付が3g/m2となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離30mm、印加電圧+28kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。
図2に示す方法で、メルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわちポリプロピレン(メルトフローレート800g/10分)をエクストルーダーで180℃で溶融押出しした後、孔径が0.3mm、孔間隔が0.75mmである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度210℃、単孔吐出量0.03g/孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧0.14kg/cm2、エアー温度220℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下12cm下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給される、油剤除去する工程により油剤が除去されたサーマルボンド不織布(目付23g/m2)上に目付が3g/m2となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離25mm、印加電圧+24kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。
図2に示す方法で、メルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわちポリプロピレン(メルトフローレート800g/10分)をエクストルーダーで200℃で溶融押出しした後、孔径が0.3mm、孔間隔が0.75mmである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度270℃、単孔吐出量0.3g/孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧0.15kg/cm2、エアー温度280℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下22cm下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給される、スパンボンド不織布(目付20g/m2)上に目付が20g/m2となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離30mm、印加電圧+28kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って、積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、捕集性能は高いが、通気性が低いものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。
特開平7−163819号に開示の実施例1と同様の物品を製造し評価を行った結果、通気性が低く、捕集性能も低いものであった。また、その詳細な特性を表1に示す。また、積層体の各層の特性について表2に示す。
2・・・繊維層B
11・・・紡糸ノズル
12・・・押出し機
13・・・ホッパー
14・・・吸引コレクターロール
15・・・供給ロール
16・・・巻取りロール
17・・・繊維層B
18・・・繊維層A
19・・・積層不織布
Claims (2)
- 平均繊維径0.6〜1.8μm、厚さ0.03〜0.1mmのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径5〜60μm、厚さ0.15〜1.5mmであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度0.045〜0.12g/cm3の積層体。
- 平均繊維径5〜60μm、厚さ0.15〜1.5mmの繊維シートの表面に、溶融した樹脂を噴霧して平均繊維径0.6〜1.8μm、厚さ0.03〜0.1mmの不織布を形成する工程を含む請求項1に記載の積層体の製造方法。
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