JP2553271B2 - 不織布の製造方法 - Google Patents

不織布の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は風合の良好な不織布の製
造法に関し、その目的とする所は強力が十分あり、かつ
風合がソフトで水、樹脂等の含浸性が良好でしかも製造
工程が簡単な人工皮革、靴敷布、ワイパー、各種のフィ
ルター等の用途に好適な不織布を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】不織布の構成繊維が細い程、柔軟でしな
やかな不織布が得られることは知られている。不織布の
交絡方法は乾式のニードルパンチ法が一般的であるが、
ニードルパンチ法はニードルのバーブに繊維を引っかけ
ることにより繊維を移動させ交絡させるため強力の小さ
い極細繊維は切断され易く十分交絡させることが困難で
海島繊維のような特殊な繊維にしか使用できない。
【0003】一方、近時高速流体の噴射による(ウオー
ターニードル法)不織布の交絡技術が開発され、これに
より0.5デニール以下の極細繊維の交絡が可能とな
り、この方法による不織布の製造法もいくつか提案され
ている(特開昭52―144477号公報、特開昭54
―27066号公報など)。
【0004】また、湿式法で製造した不織布を高速流体
の噴射により交絡させる際、不織布状物はその繊維の細
さのためと高速流体の圧縮効果のため見かけ密度が大き
く硬くなるので、その改良として熱水で溶解するポリビ
ニルアルコール繊維(PVA繊維)を混合し不織布とし
た後、熱水でPVA繊維を溶解除去する方法も提案され
ている(特開昭55―90684号公報)。
【0005】しかし、この方法では、極細繊維であるた
め、高速流体の噴射による絡みだけでは不織布の強力が
十分でなく摩耗性などが不良であり、またPVA繊維を
溶解するので工程が複雑となり特殊な装置も必要である
等の欠点がある。
【0006】また、湿式法では通常、短繊維を使用する
が、高圧水流の噴射では繊維の交絡が十分得られないの
で毛羽が発生し易く強力も不十分であり、ウエブを織編
物等で補強する必要がある。
【0007】
【発明の目的】本発明の目的は、不織布としての強力が
十分あり、かつ風合がソフトで水、樹脂等の含浸性が良
好で、しかも製造工程が簡単な人工皮革、靴敷布、ワイ
パー、各種のフィルター等の用途に好適な不織布を提供
することにある。
【0008】
【発明の構成】ここに本発明は、「単糸繊度0.5デニ
ール以下、Δn0.13〜0.18のスルホイソフター
ル酸共重合ポリエステル繊維及び単糸繊度0.5デニー
ル、Δn0.001〜0.1のスルホイソフタール酸共
重合ポリエステル繊維を重量比で20:80〜80:2
0の割合で混合し抄造してなる不織布に高速水流体を噴
射して構成繊維を交絡せしめたのち乾燥熱処理すること
を特徴とする不織布の製造方法」である。
【0009】本発明において、Δn0.15〜0.18
のスルホイソフタール酸共重合ポリエステル繊維(高Δ
n繊維)は、たとえば0.5〜7.0モル%のメタソジ
ウムスルホイソフタール酸成分と、0.5〜10モル%
のイソフタール酸成分とを含む繰り返し単位を有するポ
リエステルを溶融紡糸した後、5倍以上の延伸倍率でフ
ロー延伸し、次いで1.05倍以上でネック延伸し、更
に湿熱下で2〜40%制限収縮することによって製造す
ることができる(スーパードロー法)。
【0010】Δn0.001〜0.1のスルホイソフタ
ール酸共重合ポリエステル繊維(低Δn繊維)は、たと
えば0.5〜7.0モル%のメタソジウムスルホイソフ
タール酸成分と、0.5〜10モル%のイソフタール酸
成分とを含む繰り返し単位を有するポリエステルを溶融
紡糸した後、5倍以上の延伸倍率でフロー延伸すること
によって製造することができる。
【0011】ここでスルホイソフタール酸共重合ポリエ
ステル繊維を使用する主たる理由は水中での分散性の改
良及び得られた不織布に親水性を付与すること、またス
ーパードロー法により極細繊維が製造し易いこと等であ
る。
【0012】高Δn繊維の単糸繊度が0.5デニールを
越えると製品の柔軟性が不良になる。高Δn繊維のΔn
が0.13未満では繊維の強力が不十分となり、0.1
8を越えると繊維のモジュラスが高くなり過ぎて製品の
風合が粗硬となる。低Δn繊維のΔnが0.001未満
では製糸性が不良となり、0.10を越えると抄紙時の
接着強力が低くなり抄紙が不可能になる。
【0013】一般に、ウエブの強力を高める方法として
はエチレンビニルアルコール繊維、共重合低融点ポリエ
ステル繊維、ポリエチレン―ポリプロピレン複合繊維等
の熱接着性を利用する方法が知られているが、これらの
熱融着性繊維の場合はウエブが固定され風合が硬化する
ので不適当である。
【0014】本発明では、従来の熱融着性繊維の代りに
Δn0.01〜0.1の低Δn繊維を用いることにより
抄紙できる程度の強力を付与し、そしてウオーターニー
ドルにより繊維を交絡させて十分なウエブの強力を得て
いる。
【0015】高Δn繊維と低Δn繊維との比率は20:
80〜80:20の割合が良好である。高Δn繊維の比
率が多過ぎると接着強力が不十分となり、また低Δn繊
維の比率が多過ぎると不織布の収縮が高くなり風合が硬
化する。
【0016】ポリエステル系繊維とはポリエチレンフタ
レート、ポリブチレンテレフタレートあるいはこれにイ
ソフタール酸、イソフタール酸ソジウムスルホネート、
ポリオキシベンゾエート等を共重合したコポリマー等か
らなる繊維である。
【0017】繊維長は3〜20mmが好ましい。短すぎる
と繊維の交絡強力がで出難くなり、また長すぎると水中
での分散性が不良となる。
【0018】不織布の製造法としては、ニードルパンチ
を用いる乾式法、水分散液からの湿式抄造法があるが、
乾式法では繊維径が細いのでニードルパンチによって繊
維が切断され交絡強力が出難いので湿式抄造法が特に好
ましい。湿式抄造法の場合には水中に繊維を適量の濃度
で分散し混合攪拌し均一なスラリーを作り金網上に水を
濾過し繊維を補集する。
【0019】均一なスラリー分散液を得るには、例えば
ポリエチレングリコール共重合ポリエステル系の親水化
剤の添加及び/又はポリアクリルアミド、ポリビニルア
ルコール、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤を添
加すると良い。また、抄造法としては一般に用いられて
いる短網法、長網法、円網法の何れでも構わない。
【0020】積層法としては通常用いられている短網
法、長網法、円網法の組み合わせで行うことができる。
このようにして得られた不織ウエブに高速水流体を噴射
し構成繊維を交絡せしめるが、更に不織布の強力を高め
るには該不織布の裏面又は中間に織編布を配置して高速
噴射する。
【0021】高速水流の噴射により構成繊維を交絡させ
る方法は、例えばアメリカ特許3,508,308号公
報、3,620,903号公報等に開示されている。高
速水流を噴射する場合、例えば40〜200メッシュの
金網上に不織布を置き下方から吸引し排水するのが好ま
しい。たとえば口径0.05〜0.5mmの噴射用ノズル
を用いポンプで10〜100kg/cm2 で加圧噴射する。
【0022】このようにして得られた不織布は、例えば
ポリウレタン、塩化ビニール等の樹脂を含浸し、バッキ
ング加工等を行なった後、エメリーペーパー等で表面を
バッフィングすることによって良好な人工皮革とするこ
とができる。また、湿式抄造後、ヤンキー、オーブンド
ライヤー等で90〜150℃で乾燥した後に高圧水流を
噴射しても良い。
【0023】不織布の目付は用途に応じて適宜選定すれ
ば良いが、一般的には30〜500g/m2 とするのが
好ましい。
【0024】
【発明の効果】本発明の不織布は極細繊維を使用してい
るので風合がソフトであり、毛細管的構造を有している
ので水、樹脂液の含浸性が良好であり、また低Δn繊維
により織物間を結合しているので強力が十分あり、毛羽
の発生が少なく、更に親水性のスルホイソフタール酸共
重合ポリエステル繊維を使用しているので繊維表面の親
水性が良好であり、抄紙時の水分散性が良好である等の
優れた性能を有する。
【0025】人工皮革、靴敷布、眼鏡拭き、衛材、ワイ
パー類、各種のフィルター等の用途に好適である。
【0026】次に実施例により、本発明を詳しく説明す
る。なお、実施例における部は全て重量部であり、下記
の評価項目は以下の測定法によった。 (1)坪量:JIS P―8124に準じて測定した。 (2)強力:インストロンで測定(kg/1.5cm)。 (3)柔軟度:カンチレバー法によった。 (4)親水性:ウイッキング法で測定した。
【0027】
【実施例1〜4、比較例1,2】4.5モル%のメタソ
ジウムスルフォイソフタール酸成分と、4.5モル%の
イソフタール酸成分とを含む繰り返し単位を有するポリ
エチレンテレフタレートを溶融紡糸した後、10倍の延
伸倍率でフロー延伸し、次いで1.5倍でネック延伸し
た後、湿熱下で5%の制限収縮処理を施して得た0.2
デニール(Δn0.135)の高Δn繊維を長さ5mmに
切断した。一方、4.5モル%のメタソジウムスルホイ
ソフタール酸成分と3モル%のイソフタール酸成分とを
含む繰り返し単位を有するポリエチレンテレフタレート
を溶融紡糸した後、10倍の延伸倍率でフロー延伸して
得た単糸繊度0.2デニール、Δn0.004の低Δn
繊維を10mmに切断した。両者を表1の混合比で混合し
て合計100部とし、常温の水100,000部に分散
させスラリーとした。繊維の分散を良くするためスラリ
ーにポリエチレングリコール―ポリエステル共重合親水
化剤100ppm 、及びポリアクリルアミド50ppm を添
加した。これらのスラリーを短網抄紙機にて抄紙し坪量
200g/m2 の不織ウエブを作成した後、得られたウ
エブに高速水流を噴射し繊維を交絡させた。
【0028】高速水流の噴射は100メッシュの金網上
に不織布を載置し30mm上方から口径0.2mmのノズル
より60kg/cm2 の圧力で行なった。不織布の乾燥はオ
ーブンドライヤーで120℃で10分間行った。得られ
た不織布の性能を表1に示した。
【0029】
【表1】
【0030】
【実施例5】実施例2と同一条件で短網で抄紙したの
ち、Δn0.145、単糸繊度0.2デニール、繊維長
10mmの高Δnポリエステル繊維とΔn0.08、単糸
繊度0.2デニール、繊維長10mmの低Δnポリエステ
ル繊維とを80:20の混合比で混合してスラリーを作
成し円網機で抄紙して得た不織ウエブを抄き合わせ、2
層不織布を得た。その後、実施例2と同様に高速水流体
を噴射した後、オーブンドライヤーで120℃で10分
間乾燥した。得られた不織布の性能を表2に示した。
【0031】
【表2】
【0032】
【比較例3】4.5モル%のメタソジウムスルフォイソ
フタール酸成分と、4.5モル%のイソフタール酸成分
とを含む繰り返し単位を有するΔn0.150、0.5
デニール、繊維長10mmのポリエチレンテレフタレート
繊維と4.5モル%のメタソジウムスルホイソフタール
酸成分と3モル%のイソフタール酸成分とを含む繰り返
し単位を有するΔn0.004、単糸繊度1デニール、
繊維長10mmのポリエチレンテレフタレート繊維とを用
いた以外は実施例1と全く同様に処理した。得られた不
織布の性能を表3に示す。
【0033】
【表3】
【0034】
【実施例6】実施例5で得た2層積層不織布をポリエー
テル系ウレタンエラストマーの28%ジメチルホルムア
ミド(DMF)溶液に含浸した後、マングルでピックア
ップ80%に絞液し、ついで水中に投入しポリウレタン
を凝固せしめた後、水洗し、120℃で10分間乾燥し
た。得られたポリウレタン含浸不織布を240メッシュ
のエメリーペーパーで表面をバッフィング仕上げし人工
皮革を得た。得られた人工皮革の性能を表4に示す。
【0035】
【表4】
【0036】
【比較例4】4.5モル%のメタソジウムスルフォイソ
フタール酸成分と、4.5モル%のイソフタール酸成分
とを含む繰り返し単位を有するポリエチレンテレフタレ
ートを溶融紡糸した後、7倍の延伸倍率でフロー延伸
し、次いで1.5倍でネック延伸後、更に湿熱下で5%
制限収縮処理を施して得た単糸繊度0.2デニール、Δ
n0.120の極細繊維を繊維長5mmに切断した高Δn
繊維80部と4.5モル%のメタソジウムスルホイソフ
タール酸成分と3モル%のイソフタール酸成分とを含む
繰り返し単位を有するポリエチレンテレフタレートを溶
融紡糸した後、10倍の延伸倍率でフロー延伸して得た
単糸繊度0.2デニール、Δn0.04の低Δn繊維を
10mmに切断した短繊維20部とを混合し合計100部
とした以外は実施例1と全く同様に処理した。得られた
不織布の性能を表5に示した。
【0037】
【比較例5】4.5モル%のメタソジウムスルフォイソ
フタール酸成分と、4.5モル%のイソフタール酸成分
とを含む繰り返し単位を有するポリエチレンテレフタレ
ートを溶融紡糸した後、20倍の延伸倍率でフロー延伸
し、次いで1.5倍でネック延伸後、更に湿熱下で5%
制限収縮処理を施して得た単糸繊度0.2デニール、Δ
n0.190の極細繊維を繊維長5mmに切断した高Δn
繊維70部と4.5モル%のメタソジウムスルホイソフ
タール酸成分と3モル%のイソフタール酸成分とを含む
繰り返し単位を有するポリエチレンテレフタレートを溶
融紡糸した後、10倍の延伸倍率フロー延伸して得た単
糸繊度0.2デニール、Δn0.04の低Δn繊維を1
0mmに切断した短繊維30部とを混合し合計100部と
した以外は比較例3と全く同様に処理した。得られた不
織布の性能を表5に示した。
【0038】
【表5】
【0039】
【比較例6】4.5モル%のメタソジウムスルフォイソ
フタール酸成分と、4.5モル%のイソフタール酸成分
とを含む繰り返し単位を有するポリエチレンテレフタレ
ートを溶融紡糸した後、10倍の延伸倍率でフロー延伸
し、次いで1.5倍でネック延伸後、更に湿熱下で5%
制限収縮処理を施して得た単糸繊度0.2デニール、Δ
n0.140の極細繊維を繊維長5mmに切断した高Δn
繊維80部と4.5モル%のメタソジウムスルホイソフ
タール酸成分と3モル%のイソフタール酸成分とを含む
繰り返し単位を有するポリエチレンテレフタレートを溶
融紡糸した後、15倍の延伸倍率でフロー延伸して得た
単糸繊度0.2デニール、Δn0.11の低Δn繊維を
繊維長10mmに切断した短繊維20部とを混合し合計1
00部とした以外は比較例3と全く同様に処理した。得
られた不織布の性能を表5に示した。
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 D21H 13/24 D21H 5/20 D 15/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単糸繊度0.5デニール以下、Δn0.
    13〜0.18のスルホイソフタール酸共重合ポリエス
    テル繊維及び単糸繊度0.5デニール以下、Δn0.0
    01〜0.1のスルホイソフタール酸共重合ポリエステ
    ル繊維を重量比で20:80〜80:20の割合で混合
    し抄造してなる不織布に高速水流体を噴射して構成繊維
    を交絡せしめたのち乾燥熱処理することを特徴とする不
    織布の製造方法。
  2. 【請求項2】 単糸繊度0.5デニール以下、Δn0.
    13〜0.18のスルホイソフタール酸共重合ポリエス
    テル繊維及び単糸繊度0.5デニール以下、Δn0.0
    01〜0.1のスルホイソフタール酸共重合ポリエステ
    ル繊維を重量比で20:80〜80:20の割合で混合
    し抄造してなる不織布に単糸繊度0.5〜6.0デニー
    ル、Δn0.13〜0.18のポリエステル系繊維と単
    糸繊度0.5〜6.0デニール、Δn0.001〜0.
    1のポリエステル系繊維とを20:80〜80:20の
    割合で混合し抄造してなる不織布を積層した積層不織布
    に高速水流体を噴射して構成繊維を交絡せしめたのち乾
    燥熱処理することを特徴とする不織布の製造方法。
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