JPH0314694A - 寸法安定性に優れた湿式不織布及びその製造方法 - Google Patents

寸法安定性に優れた湿式不織布及びその製造方法

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JPH0314694A
JPH0314694A JP14520089A JP14520089A JPH0314694A JP H0314694 A JPH0314694 A JP H0314694A JP 14520089 A JP14520089 A JP 14520089A JP 14520089 A JP14520089 A JP 14520089A JP H0314694 A JPH0314694 A JP H0314694A
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後藤 文悟
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は寸法安定性に優れた湿式不織布、特に高強度で
風合がソフト且つ寸法安定性に優れている為、医療用ガ
ウン、シーツ、寝間着、衣料芯地、靴ライニング材、コ
ーティング基布、ワイパー、ウエットテッ?ユなと多岐
分野に好適な湿式不織布及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、不織布は、その優れた性能と高生産性の特徴を生
かして、従来の編織物の代替用途、あるいは鳩織物では
対応出来ない機能的用途に用いられ著しい発展を示して
いる。不織布には種々の種類が知られているが、代表的
なものとしては、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法等
の繊維形成高分子重合体を直接紡糸すると同時に空気、
ガス等でフィラメントを牽引し集積して得られる長繊維
乾式不織布、短繊維をカーデイングした後、クロスレイ
ヤー、エアーレイ等でシート化し目的に応じてニードル
パンチや接着剤、熱融着繊繊等で接合して得られる短繊
維不織布、及び抄造法によって得られる湿式不織布等が
知られている。湿式不織布の中には熱融着繊維、熱溶解
性繊維を混抄しカレンダーロール等で熱固定された、い
わゆる化繊紙等も知られている。しかし、この様な従来
技術で得られる不織布は寸法安定性の面では不充分なも
のである。例えば、医療用ガウンにおいては、従来バル
プ/ポリエステル繊維の複合不織布が使われているが、
寸法安定性が悪く、伸ばされた時にパルプ層によるバク
テリアバリアー性が破壊されるという問題がある。又、
衣料芯地として熱融着性繊維によって接合された乾式短
繊維不織布が使用されているが、風合が硬く、伸度も小
さく寸法安定性が悪い為、表地の風合が損われ、表地に
対する追従性が良くない等の問題が提起されている。更
に、コーティング基布にもニードルパンチによる短繊維
交絡不織布や、湿式交絡不織布が使用されたり、靴ライ
ニング材としてスパンボンド長繊維不織布が従来使われ
ている。しかし、この種の不織布は寸法安定性が不充分
な事に加え眉間剥離強度が低い等の問題がある。
〔発明が解決しようとする課題] 本発明は上述した様な従来不織布の問題点である寸法安
定性を改良し、且つ風合がソフトで強度物性(引張強度
、引裂強度、摩耗強度、眉間剥離強度等)が充分に高い
こと、これら全てを満足する湿式不織布を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、繊維長が20mm以下で、繊維長L(111
111)と単糸直径D(μm)の比L/Dが0.8×1
03〜2.0”〜2.O×103〜2.03である少く
とも1種以上の短繊維と熱接合温度が該短繊維の融点よ
り20″C以上低い熱融着繊維からなる湿式不織布であ
って、該短繊維及び熱融着繊維が相互に立体的に交絡し
ており、該短ta維の平均繊維交絡点間距離が300μ
m以下で、且つ該熱融着繊維の一部又は全てが熱溶融し
て繊維間接着した寸法安定性に優れた湿式不織布である
。その製造方法は、繊維長が20mm以下で繊維長L 
(mm)と単糸直径D(μII1)の比L/Dが0.8
×103〜2.0’〜2.O×103〜2.0’である
1種以上の短繊維と熱接合温度カ月亥短繊維の融点より
20℃以上低い熱融着繊維からなる混抄シートに高圧高
速の流体流を衝突させ、構成短繊維及び熱融着繊維を三
次元的に立体交絡させた後、熱処理により熱融着繊維の
一部又は全てを溶融することを特徴とする。
本発明において、繊維長が20mm以下の短繊維は好ま
しくは均一な湿式シートを得る点から15一以下であり
、単糸繊度は特に限定しないが、繊維長L(m+n)と
単糸直径D Cum )の比L/Dが0.8 X 10
’〜2.O X 10’を満足する事が必要である。し
たがって、単糸織度が0.05〜0.5dの場合は繊維
長は3〜10aI1I110.5〜10dの場合は5〜
20mmである事が望ましい。本発明の短繊維のL/D
は繊維同士の交絡のし易さと重要な関係があり、L/D
が0.8×103〜2.0”未満である場合、及び2.
O×103〜2.0”を超える場合は充分な短繊維の立
体交絡が戒されず、目的とする充分な不織布強度が得ら
れない。短繊維のL/Dが0.8 X 10’〜2.0
×10’において、実用的な強度が得られる。この驚く
べき事実は次の様に推定される。即ち、繊維の柱状水流
等による動き易さはL/Dが小さい、即ち太く短かい程
大きく、繊維相互の絡みは大きくなる。一方、繊維間相
互の接触点の数は繊維が細く長い、即ちL/Dが大きい
程多くなる。しかしながらL/ Dが大きすぎると交絡
時に於ける繊維の動きが抑制され繊維相互の絡みは逆に
小さくなる。したがって繊維同士の交絡密度が最大にな
る最適範囲のL/Dが存在し、この範囲が0.8×10
3〜2.0’〜2.O×103〜2.03であると理解
される。
本発明でいう短繊維は、上記繊維長及びL/Dの範囲で
特定されるものが少くとも1種以上用いられる。即ち、
鐵維長が20mm以下で、L/Dが0.8×103〜2
.0” 〜2.OXIO”の短繊維に、他の短繊維を混
合、或いは積層することも出来る。この際、混合、或い
は積層する他の短繊維の繊維長は15間以下で、L/D
は好ましくは0.8×103〜2.03〜2.0×10
3であるが、木材パルプ、合戒パルプの様な微細繊維を
使用することも可能である。この様な微細繊維を該短繊
維と共に用いた場合は、不織布の強度は該短繊維(繊維
長20mm以下で、L/Dが0.8 X 10’〜2.
O X 103の短繊維)の繊維交絡に依存し、微細繊
維は強度発現には寄与しない。
但し、木材パルプ等を用いることは液体バリアー性、バ
クテリアバリアー性等の機能を合わせ持った本発明の湿
式不織布となり得る。
本発明における少くとも1種以上の短繊維として、例え
ば次に例示する素材のものから選択出来る。ビスコース
レーヨン、キュプラ、ナイロン、ポリエステル、アクリ
ル、ビニロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ウール
、アラミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、綿、これ
らの共重合体、ブロックコポリマー、ブレンド物複合体
などであるが、これらに限定されるものではない。
本発明の不織布を構戒する熱融着繊維はその熱接合温度
が前記短繊維の融点より2 0 ’C以上低いもので、
該短繊維が2種以上の場合は、最も低い融点を持つ短繊
維より20℃以上熱融着繊維の接合温度が低い事が必要
である。熱融着繊維の接合温度が短繊維の融点より20
℃以下の場合、熱融着繊維の熱溶融の際、該短繊維の一
部が溶融したりするため、目的とする充分な不織布強度
が得られず、又風合が硬化するなどの欠点がある。本発
明における熱融着繊維とは、従来熱融着乾弐不織布、熱
融着湿式不織布に使用されている、ホモポリマー、コボ
リマー熱融着繊維や、芯鞘型、サイドバイサイド型の複
合繊維、例えばポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポ
リエステル系、ナイロン系、塩ビ系の単一成分タイプ、
複合戊分タイプなどから好適に選択出来る。該熱融着繊
維の繊維長は好ましくは均一シートを得る観点から20
mm以下であって、パルプ様にフィブリル化せしめた微
細繊維であっても良い。熱融着繊維の混合比率は好まし
くは不織布全体の2〜30%、更に好ましくは2〜20
%である。混合比率が30%を越えると不織布の風合が
硬くなり、又、不織布強度を発現する構成短繊維の比率
が下がり充分な強度を得にくいので好ましくない。一方
、混合比率が2%以下の場合は、繊維間接着が不充分で
目的とする良好な寸法安定性が得にくい。
本発明の湿式不織布は短繊維及び熱融着繊維が相互に立
体的に交絡している。交絡によって柔軟性を大きく損う
ことなく、高強度の不織布を得るには、該短繊維の交絡
の度合を平均繊維交絡点間距離で表わした値が300師
以下の状態まで高密度に交絡する必要がある。更に、本
発明の湿式不織布は熱融着繊維の一部又は全部が熱溶融
して繊維間接着をしている。この繊維間接着の強度は低
く、不織布の強度は平均繊維交絡点間距離が300μm
以下にまで緻密に三次元的に威し遂げられた繊維交絡強
度によって発揮され、且つ、熱融着繊維の熱溶融が先の
繊維交絡点を固定する等の効果によって寸法安定性が著
しく向上するものと考えられる。
即ち、本発明の湿式不織布は高密度の繊維交絡によって
得られる高強度と繊維間接着によって得られる寸法安定
性を同時に達成し得た新規な不織布構造物であり、高強
度、ソフト風合、寸法安定性が要求される多様な用途分
野、例えばサージカルガウン、コーティング基布、衣料
芯地、靴資材、ワイパー類等に適用が可能である。
次に、本発明の湿式不織布の製造方法について説明する
本発明において、混抄シートは繊維長20mm以下、L
/ Dの比が0.8 X 10’〜2.O X 10’
である短繊維の1種以上を熱融着繊維と共に水に分散し
て調整したスラリーを長編式、九網弐などの抄造機にて
抄造し形或する。この際、L/Dの比が0.8 XIO
3〜2.O X 103である短繊維とフィブリル化し
た木材パルプ及び、熱融着繊維を一定割合で水に分散し
て、混抄シートを得る方法、或いは、該短繊維と熱融着
繊維からなる混抄シートに木材パルプの混抄シートを積
層する方法なども本発明の混抄シートの実施態様の1つ
として挙げられる。
該融着繊維の混抄割合は全混抄シート重量の2〜30%
が好ましい。特に好ましくは2〜20%であり、必要と
する寸法安定性を得るに充分な最低限の混抄割合に設定
する方が、高強度、ソフト風合を得るに好しい。好適な
シートの全目付は5〜500g/rrfである。次いで
、上記混抄シートに高圧高速の流体流を衝突させて三次
元的に立体交絡させる。ここでいう流体とは、液体或い
は気体であるが、取り扱いやすさ、コスト、流体として
の衝突エネルギーの大きさなど点から水が最も好ましい
。水を用いる場合、水圧は用いる原糸の種類及び抄造シ
ートの目付量によって異なるが、繊維間の充分な交絡を
得る為には5〜2 0 0 kg/ci、好ましくは1
0〜80kg/c++1の範囲で衝突させる。
同一原糸の場合、低目付程水圧は低く、高目付になる程
高水圧に設定すればよい。また、同一目付の場合ヤング
率の高い原糸の場合には、より高圧の水流で処理するこ
とが本発明の目的とする高強度が得られる。水流を噴射
するノズルの径は0.01〜1mmが好ましい。水流の
軌跡形状は抄造シートの進行方向に対し平行な直線状で
あっても良いし、ノズルを取り付けたヘッダーの回転運
動やシートの進行方向に直角に往復する振動運動によっ
て得られる曲線形状であっても良い。回転運動により得
られる幾重にも重なった円形状の水流軌跡の交絡は、ノ
ズルl錘当たりのシートに対する水流の噴射面積が大き
くなり効率的であると同時に、用途によっては商品価値
を低下させる水流軌跡の斑が見えにくくなり、更には不
織シートの経緯の強度比が小さい等の利点があり好まし
い。抄造シートに対する高速水流の処理の仕方は、表・
裏交互に水流を噴射する方法でも良いし、片面だけを処
理するのも良い。また処理回数も目的に応じて最適条件
を選択すればよい。
これら抄造シートの柱状水流処理の水圧条件は、目的と
する充分な繊維交絡を得る様に及び、均一性を得る様な
条件下で選択されるが、例えば10〜1 0 0 g/
nTの比較的小さい目付の抄造シートの処理の場合は1
0〜40kg/cJの水圧で片面或いは両面処理するの
が好ましく、150〜500 g /ボの比較的大きい
目付の場合には、30〜80kg/艷の水圧で交互に両
面柱状水流を噴き当てるのが好ましい。
この交絡処理によって、混抄シートの構戒繊維は水流に
よって移動し、相互にからみ合って強固な結合を得るに
至る。すなわち構成短繊維及び熱融着繊維は相互に三次
元に立体交絡している。
このようにして得られる交絡結合は極めて強固であり、
平均繊維交絡点間距離が300μm以下になる。得られ
た交絡シートを熱処理することによって、熱融着繊維の
一部又は全部を溶融せしめる。熱処理条件は例えば、熱
融着繊維の熱接合温度で、非接触式の熱風乾燥機による
熱処理が風合をソフトに仕上げる目的で好適に用いられ
、1〜10分の短時間処理が好ましい。本発明に於ける
熱接合温度は例えば、ホモポリマー、コボリマーからな
る単一戒分の熱融着繊維の場合はその成分ポリマーの融
点に相当し、又、鞘芯型の複合繊維及び、サイドバイサ
イド型の複合繊維からなる熱融着繊維の場合は、それら
複合繊維の熱融着性を支配している側の素材ボリマーの
融点、即ち、鞘芯型の場合は鞘或分を構成するポリマー
の融点、サイドバイサイド型の場合は、横戒するポリマ
ーの中の低融点のボリマーの融点に相当する。熱処理温
度は、この熱接合温度以上で実施しても良いが、風合ソ
フト化の面から、該温度より30″C以上高くない温度
で処理される。しかし、カレンダー乾燥機やエンポス機
により圧着処理する場合の温度は熱融着繊維の熱接合温
度以下でも目的を達することが出来る。このようにして
得られた不織布は、ソフトな風合と高強度及び従来の不
織布では得られなかった良好な寸法安定性、例えばlO
%伸長回復率が50%以上、更には、70%以上を同時
に達或することができる。湿式法のような短い繊維を原
料とする不織シートでは、高強度、寸法安定性を望むこ
とは困難とされており、本発明の結果は驚くべきもので
ある。
〔実施例〕 以下、実施例でもって本発明をさらに詳しく説明する。
実施例中、測定値は以下の方法によって測定したもので
あり、%は全で重量%である。
1) 引張強度: JIS L1096ストリップ法2
) 引裂強度: JIS L1096 シングルタング
法3)柔軟度 : JIS L1096 45゜カンチ
レバー法4)平均繊維交絡点間距離:走査型電子顕微鏡
で100倍の倍率で測定し、50個の平均値をとった。
ここでいう平均繊維交絡点間距離とは、特開昭58−1
91280号公報で公知のつぎの方法で測定した値のこ
とであり、繊維間相互の交絡密度を示す1つの尺度とし
て値が小さいはど交絡が緻密であることを示すものであ
る。第l図は、本発明による手織シートにおける構戒繊
維を平面方向に表面から観察したときの構戒繊維の拡大
模式図である。構1′y.繊維をf+. fz. h・
・・とし、そのうちの任意の2本の繊維f+, fzが
交絡する点をa.で上になっている繊維f2が他の繊維
の下になる形で交差する点までたどっていき、その交差
した点を82とする。同様に”3+ a.・・・とする
。つぎにこのようにして求めた交絡点の間の直線水平距
離a 1 ”’− a 2 + a 2〜a3,・・・
を測定し、これら多数の測定値の平均値を求めこれを平
均繊維交絡点間距離とする。
5)層間剥離強度:不織シートを中2. 5 cm、長
さ13cmにカットする。このサンプルに接着テープ(
ソニーケミカル■製03200)を接着させた後70g
/ciの圧力で 200℃、30秒間プレスし貼り合わ
せる。
こうして得られた測定用サンプルの、接啼テープと不織
シートの間に切れ込みを入れ、両端をオートグラフのチ
ャックでつかみ測定を行う。オートグラフの測定条件は
以下の様に設定する。
引張強度  :10cm/min チャート速度: 1 0 cm/min測定値は最高強
度3点と最低強度3点を読み取りその平均値でもって表
示する。この様な測定を不織シートのタテ方向(MD)
、横方向 (CD)につき各々同様に行い、そのタテ/
ヨコ平均値でもって不織シートの層間剥離強度とする。
6) 10%定伸長回復率. JIS L1096  
A法(繰返し定速定伸長法)において、つかみ間の距離
は20cm、伸長率を10%で3回繰り返した後の伸長
回復率を求める。
実施例1 ポリエチレンテレフタレート(以下PETと略記)繊維
の1デニール(単糸直径D=10μm)、繊維長L=1
2mmの短繊維(L/D=1.2 XIO3)の90部
と芯部がポリプロピレン、鞘部がポリエチレンからなる
熱融着複合繊維EAC (チッソ■製)の2デニール、
繊維長lO[IIInの短繊維のIO部を水に分散し、
l%濃度のスラリー液に調整した。このスラリー液から
傾斜型長網抄紙機により、目付7 5 g/r+{から
なる混抄シートを得た。得られた混抄シートを80メッ
シュの金網上に乗せ、ノズル直径0. 2 mm、ノズ
ル間隔2 mm、ノズル列数3列のノズルを装置したノ
ズルヘッダーを10Orpmで円運動させながら圧力3
5kg/cr&の水を噴射させ混抄シートに衝突させる
ことにより、短繊維を交絡させた。更に、同し処理を3
回行なった後、交絡シートの表裏を逆転させて又、同交
絡処理を4回実施した。続いて、同じノズルを装置した
ノズルヘッダーを3 0 O rpmで円運動させなが
ら、水圧20kg/aδとし、ノズルと交絡シートの間
に8・Oメッシュの金網を挿入することによって得られ
る散水流を交絡シートの表裏各1回づつ処理した。次い
で得られた交絡シートを130″Cの温度のビンテンタ
ー乾燥機を用いて乾燥すると同時に、交絡シート内のE
AC繊維の鞘部(融点110℃)を溶融せしめた、得ら
れた湿式不織布の繊維交絡点間距離ば240μmであっ
た。その物性を以下に示す。
引張強度(MO/CD  kg/cm)    3.5
/1.8引張伸度(MD/CD  %)       
54/45引裂強度(MD/CD  kg)     
 1.7/1.6柔軟度(mm)          
 49層間剥離強度(kg)        1.21
0%定伸長回復率(MD/CD%)  78/75風合
が柔軟で、引張強度、引裂強度共に充分に強く、特に1
0%定伸長回復率は従来の湿式不織布では得られない高
い値を示した。
比較例1 実施例1において、熱融着繊維EACを混抄しないで、
PET短繊維100%からなるスラリー液から実施例1
と同様にして抄造シートを作成し、更に実施例1と同様
に高速流体処理を行った後、130℃のビンテンター乾
燥機で乾燥し湿式不織布を得た。繊維交絡点間距離は1
20μmであった。その物性を以下に示す。引張、引裂
強度は充分に強いものであったが、10%伸長回復率は
小さく、寸法安定性の良くない不織布であった。
引張強度(MD/CD  kg /cm)    3.
8/2.0引張伸度(Mロ/CD  %’)     
 52/45引裂強度(MD/CD  kg)    
  1.3/0.9柔軟度            4
0 眉間剥離強度(kg)        1.310%定
伸長回復率(MO/CD%)  42/48実施例2 ナイロン6(以下、N6と略記)繊維の1.5デニール
(単糸直径13.1μm)、繊維長12au++ ( 
L / D=0.92×103〜2.0”)の短繊維と
実施例1と同じ熱融着繊維HACの混合割合を第1表に
示す水準で変化させた80g/ボの混抄シート(阻A,
B,C,D)を作威し、実施例lと同様にして、圧力は
40kg/crA − 2 0 kg/ c++lの条
件で高圧流体処理を行ない、続いて、130℃のピンテ
ンター乾燥機で5分間処理し、乾燥と同時に熱融着させ
た。得られた湿式不織布の繊維交絡点間距離、及びその
物性を第I表に示す。
比較例2 実施例2において、熱融着繊維を含まないシートサンプ
ル(NO.E)及びN6/EACの混抄率が50:50
のシートサンプル(NaF)を作成し、実施例2と同様
に湿式不織布を得た。繊維交絡点間距離及びその物性を
第l表に示す。
実施例3 PETの1デニール、繊維長10mm (L/D=1.
O X 103)の短繊維70部、SWP IJL−4
10 (三井石油化学工業■製、ポリエチレン製バルプ
状繊維)を10部、更に、木材バルプをパルパーで離解
したスラリーを固形分で20部の割合で混合した1%濃
度のスラリーを調合した。この混合スラリーから実施例
と同様に傾斜型長網抄紙機により、1 0 0 g/r
d目付の混抄シートを得た。混抄シートにノズル径0.
 2 mm、ノズル間隔5 +nm、ノズル列数15列
のノズルを装置したノズルヘッダーをl O O rp
mで円運動させながら圧力40kg/cfflの柱状水
流を表裏それぞれ処理し、続いて、80メソシュの金網
を挿入した散水流を1 5’ kg / cII1で同
様に表裏処理し、次いで、ビンテンクー乾燥機で130
℃X3分間乾燥し、熱融着繊維の鞘部を溶融接着した。
得られた温式不織布の繊維交絡点間距離は110μmで
あった。又、この不織布を撥水加工したものは優れた液
体バリアー性を有し、且つ寸法安定性、耐摩耗性に優れ
、バクテリアバリアー性が要求される手術着に好適に利
用される。なお、湿式不織布の物性を以下に示す。
引張強度(MD/CD  kg/cm)    4.8
/2.8引張伸度(MO/CD  %)       
35/61引裂強度(MO/CD  kg)     
 1.8/1.2柔軟度(mm)          
 72眉間剥離強度(kg)        1.21
0%定伸長回復率(MD/CD%)  75/72〔発
明の効果] 本発明の湿式不織布は寸法安定性、柔軟性、強度物性(
引張、引裂、層間剥離、耐摩耗性)が優れており、簡易
衣料、手術着、衣料芯地、コーティング基布、靴裏材等
の用途に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の不織布の表面拡大模式図である。 f1〜f7 alA−’a7 b1〜b2 構威繊維 構成繊維同士の交絡点 溶融した熱融着繊維

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.繊維長が20mm以下で、繊維長L(mm)と単糸
    直径D(μm)の比L/Dが0.8×10^3〜2.0
    ×10^3である少くとも1種以上の短繊維と熱接合温
    度が該短繊維の融点より20℃以上低い熱融着繊維から
    なる湿式不織布であって、該短繊維及び熱融着繊維が相
    互に立体的に交絡しており、該短繊維の平均繊維交絡点
    間距離が300μm以下で、且つ該熱融着繊維の一部又
    は全てが熱溶融して繊維間接着した寸法安定性に優れた
    湿式不織布
  2. 2.繊維長が20mm以下で繊維長L(mm)と単糸直
    径D(μm)の比L/Dが0.8〜2.0である少くと
    も1種以上の短繊維と熱接合温度が該短繊維の融点より
    20℃以上低い熱融着繊維からなる混抄シートに高圧高
    速の流体流を衝突させ、構成短繊維及び熱融着繊維を三
    次元的に立体交絡させた後、熱処理により熱融着性繊維
    の一部又は全てを溶融することを特徴とする寸法安定性
    に優れた湿式不織布の製造方法
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