JPH04119158A - 開孔不織布とその製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は開孔不織布及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

孔開き模様あるいは凹凸模様を持った不織布はその形態
に由来して清拭布や洗い布として有用である。即ち、模
様付けによって液体との接触面積が増して良好な吸液性
を示すと共に比較的平滑な表面を有する不織布よりも物
体に対する接触点が少なくなるため、拭き取り布として
使用する時に全体としての摩擦の抵抗が少なく同時に接
触点では強い力が働き良好な清拭作用を与える。

この様な孔開き模様もしくは凹凸模様を持った不織布を
得んとする試みが種々、開示されている。

例えば、特公昭４７−１８０６９号公報には開孔を有す
る支持部材の上に保持した繊維ウェブに高圧の微小径の
柱状水流を衝突させて、開孔不織布を得る方法が開示さ
れている。又特公昭４９−２０８２３号公報には、規則
的な配列で散在する繊維が三次元に高度に絡み合ってい
る区域とこれらの区域を互いに連結しあっている比較的
伸びた形で集合している繊維からなる別の群の区域、及
びこれらの区域によって区画された区域で、そこでは繊
維が存在しないか、又は低い密度でしか存在しない区域
とから構成され、それによって、特定の不透過性評価値
と構造特性を有する不織布が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題］ これら公知の開孔不織布は、樹脂等による接着処理なし
で実用上は充分な強度を有している。しかし、耐洗濯性
に優れたものは長い繊維長の繊維、例えば連続フィラメ
ントからなるもので不織布に含まれる繊維末端の数が相
対的に少なく、その結果ソフトな手触りに欠は吸液性に
も劣ったものになる。

本発明は、短い繊維長の繊維を用いることにより、多数
の繊維末端を有する、また高強度であることで樹脂等に
よる接着処理を必要としない、したがって好ましい風合
い、手触り感、優れた吸液性をもつ上に優れた耐洗濯性
を有する開孔模様あるいは凹凸模様の不織布とその製造
方法を従供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の前述の目的は、繊維長しと直径りの比Ｌ／Ｄが
０．５×１０３〜２．０×１０３である複数の短繊維か
ら成り、構成する複数の短繊維が間隔をあけて配置され
た多数の結節部で相互に三次元交絡し、且つ結節部内で
の平均繊維交絡点間距離が１５０μ未満である開孔不織
布によって達成される。

用いる繊維の直径りが７〜２５μであるとより好ましい
。

本発明における繊維素材は任意であり、例えばポリエス
テル、ナイロン、ビニロン、レーヨン、キュプラ、綿、
ウール等が用いられる。また、共重合ポリマーから作ら
れた繊維であってもよく、２種以上の素材から作られた
いわゆる複合繊維や混合繊維（ブレンド繊維）も好適で
ある。しかしながら、吸液性の点からレーヨン、キュプ
ラ、綿及びこれらと他合繊との組合せが最も好ましい。

用いる短繊維の繊維長りと直径りの比Ｌ／Ｄが０．５Ｘ
１０３〜２．０×１０３の範囲内にあることが必要であ
る。好ましい範囲は０．８Ｘ１０３〜１．５Ｘ１０３で
ある。Ｌ／Ｄが０．５×１０３以下、つまり太く短い繊
維では他繊維との接触点の数が少なく、従って摩擦抵抗
が小さくなり、強度物性が低くなり好ましくない、また
、２．０Ｘ１０３以上、つまり細く長い繊維は交絡時、
繊維の動きが抑制され強固に交絡せず強度物性が低くな
りこれも好ましくない。

前記短繊維の直径りが７〜２５４である短繊維を用いる
と好ましく、短繊維の直径が７−未満であるとＬ／Ｄが
前記の範囲にあっても短繊維の強力があまりにも低いた
めに得られた不織布の引張強度、引裂強度等の強度が低
くなる。また、短繊維の直径が２５ｎを超えるとＬ／Ｄ
が前記の範囲にあっても繊維が余りに太いために不織布
の均一性、緻密さが失われる。そのため本発明の目的を
達しにくくなる。したがって短繊維の直径は強度、均一
性の点からみて７〜２５μｍであることが好ましく、よ
り好ましい範囲は１０〜１７趨である。

本発明における開孔とは不織布の表面から裏面へ貫通す
る孔を言う。この開孔は不織布を構成する繊維の集合の
状態によって形成されているものであり、その部分が切
り取られたり、溶断されたりあるいは削り取られたりし
て繊維の裂断をともなって形成されたものではない。開
孔の形状、大きさは任意であるが、最大長径は５ｆｆｌ
Ｉ１１以下が望ましい。開孔の大きさが５ｍｍ以上であ
れば上記の規定された繊維では交絡部分の割合が余りに
少なくなり如何に強い交絡であろうとも、望ましい物性
を発揮できない、同様の理由で不織布全体に占める開孔
部の割合は、投影面積比として９０％以下が望ましい。

開孔の配列は規則的なものであるが、その規則性、ピッ
チ等は任意である。開孔の連なりは例えば、格子状、綾
状、杉綾状、千鳥状、縞状、楊柳状、五月雨状あるいは
不規則パターンの繰り返しなどの配列を取ることができ
る。本発明の不織布を構成する短い繊維は相互に緊密に
立体的に絡み合って交絡して該不織布の各区域を構成し
ている。第１図に本発明の不織布の構造の一例を示す拡
大平面図を示す。第１図に示すように、交絡した短い長
さの複数の繊維が開孔ａを取り囲むように配置され、前
記開孔ａが連なるように配置されることによって形成さ
れる結節すと結節す間を連結する連結部Ｃが規則的な模
様を形成し、全体として網状をなしている。ここで連結
部Ｃは相隣接する一対の開孔ａ同士を区画する隔壁に当
たり、複数の連結部Ｃが交わり合って形成する区域が結
＠ｂである。

本発明において短繊維はこの結節部でランダムに湾曲し
、ねじれ、巻つきかつ互いに交絡して絡み合っている。

また、短繊維のほとんどのものが連結部を通して二つ以
上の結節部で交絡している。

耐洗濯性に優れた不織布はこの短繊維の結節部での交絡
が多くなければならない、交絡の度合を結節部内の平均
繊維交絡点間距離としてあられすならば、１５０角未満
が必要であり好ましくは１００１以下であることが望ま
しい。

このように結節部内で短繊維の交絡が強力に行ねれるこ
とによりソフトな手触り感、高い吸液性等に加え繰り返
しの洗濯にも耐える高度な耐久性、が与えられる。

本発明の開孔不織布の製造方法は繊維長りと直径りの比
Ｌ／Ｄが０．５×１０３〜２．０×１０３である複数の
短繊維から成る繊維シートを、複数の開孔又は凹凸を有
する透水性の支持体の上に置き、方から付与して多数の
結節部を形成させると共に多数の開孔を設けることを特
徴とする。

上記の範囲の短繊維を用途に応じて５〜５００ｇ／ボの
目付量の繊維シートにするためカード法等いろいろな繊
維分散法があるが、特に好ましいのは抄造法である。シ
ートの均一性、各種繊維の適用性また異種繊維の混合が
容易であること又、場合によって２Ｎ抄き合わせも可能
であり、大いなる利点を有する。

また、繊維シートを交絡させた交絡シートを用いても良
い、交絡シートは既に交絡が充分に進んでいるので、事
前に交絡処理されてない繊維シートと比べ同水量で引張
強度等物性が高くなり好ましい結果を生む。

開孔又は凹凸を有する透水性の支持体は孔のあいた板、
シート、細い針金またはプラスチック線を織った、ある
いは編んだスクリーン、蜂の巣上の物などでもよく、そ
の開孔又は凹凸は任意の形、大きさであってもよく、そ
して任意の規則的な模様、例えば平行に互い違いにそし
て斜めに配列されていてもよい。適当な開孔支持体の例
としては、直径０．１５ｍｍ〜１．５　ｗｍの針金から
成り、孔面積が５〜９５％の２〜６０メツシユの平織り
スクリーンがある。開孔を生じさせる為の水流は、噴流
床がり角度が５°以下の柱状であることが望ましく、ノ
ズル間隔は１．０ｍ以下で水圧は３０ｋｇ／ｃｄ以上で
あることが必要である。なぜならば、この３０ｋｇ／ｃ
ｄ以下の水圧では開孔不織布を作るにあたり繊維を移動
させるに困難であり、また繊維を移動させ開孔させたと
しても繊維の交絡度を増すことが容易ではないからであ
る。ノズル径は０．３　ａｎ以下である。

繊維シート単位質量当りの処理エネルギーＥは下記式（
１）で計算される。

ここで、 Ｐ：水圧（ｋｇ／ボ〕 Ｑ：シート単位面積当りの処理水！　（ｍ／ｒｒｆｌＷ
：シート１４寸［）ｃｇ／イ〕 本発明の不織布を製造するに際しては、０．４×１０′
〜２．　ＯＸ　１０’Ｋｇｖ＋／　ｋｇ、好ましくは０
．５×１０３〜１．　Ｏ×１０３Ｋｇｍ／ｋｇのＥを有
する高圧水流で処理することが好ましい。繊維シート単
位質量当りのエネルギーＥが０．４　ＸｌＯｈＫｇｓ／
ｋｇ以下の時、結節部の繊維交絡がまだ不十分であり、
本発明の目的とする耐洗濯性を有する開孔不織布とはな
らない。

また、２．　Ｏｘｌｏ’Ｋｇｍ／ｋｇ以上であるとｍ１
ｌｉ交、１は充分になるが水流によりシートから繊維の
抜けが起こりこれも好ましくない。

水流の軌跡形状は抄造シートの進行方向に対して平行な
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
動等ではノズル１錘当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水流軌跡の斑が見
えにくいという利点があり好ましい。

ノズルとシート面の距離は０〜２０Ｃ６ｌであることが
好ましい。

連続処理の好ましい態様としてはドラム状もしくはネッ
トコンベアー状の開孔部材上の繊維シートが多数のジェ
ット噴流の下を移動する。ジェット流の作用によって繊
維シートは使用する開孔部材の型にもとづいて、種々の
デザイン、模様をもった開孔を与えられる。この開孔処
理によって繊維シートは洗濯に対しても充分な耐久性を
有する性質が付与される。また開孔の結果、吸液性が優
れたものとなる。

本発明の開孔不織布で用いられる短繊維の直径りは顕微
鏡写真による断面から節単に求めることができるが、下
記式（２）によって計算によって求めることもできる。

ここでＤ＝短繊維の直径（−） ρ：織繊維構成するポリマーの密度 （ｇ　／ｃｄ） ｄ：短繊維のデニール π：円周率 なおレーヨン等の異形断面糸の場合の直径は、繊維の断
面を円形と仮定して上記（２）式によって短繊維の直径
りを算出して用いればよい。

〔実施例〕

以下、実施例より本発明を更に説明する。

実施例中、測定値は以下の方法によって測定したもので
ある。

（１）引張強度：　ＪＩＳ　Ｌ　１０９６　　ストリッ
プ法（２）引裂強度：　ＪＩＳ　Ｌ　１０９６　　シン
グルタング法（３）柔軟度：　ＪＩＳ　Ｌ　１０９６４
５°カンチレバー法（４）寸法安定性：　ＪＩＳ　Ｌ　
１０９６　　伸長弾性率Ａ法に準拠して、定伸長率を１
０％とし、繰り返し３回後の１０％伸長弾性率で表す。

（５）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。

ここでいう交絡点間距離とは、特開昭５８−１９１２８
０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
さいほど交絡が緻密であることを示すものである。第２
図は、本発明による不織布シートにおける構成繊維を表
面から観察したときの拡大模式図である。構成繊維をｆ
、、ｆ。

ｆ、・・・とし、そのうちの任意の２本の繊維ｆ１ｆ２
が交絡する点をａｌで上になっている繊維ｆｇ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ａ２とする。同様にａ３＋ａ４・・・とする
０次にこのようにして求めた交絡点の間の直線水平距離
ａ、〜ａ！＋ａ！〜ａ、・・・を測定し、これら多数の
測定値の平均値を求めこれを交絡点間距離とする。

（６）耐洗濯性：　１５ｃｍ　Ｘ　１５ｃｍの試験片１
〜１０枚を４０ｇの洗剤にュービーズ；花王）を含む常
温の３０！の水中で家庭用洗濯機（東芝■製、銀河Ｖｆ
（−１０１５）にて強洗い５分、脱水１分、水洗い１５
分、脱水１分を１サイクルとして洗濯を繰り返す。１サ
イクル毎に試料の外観変化を観察する。著しい外観変化
（−見して認める著しい毛羽立ち、破れ、変形）を認め
るサイクル数をもって級表示する。

１サイクルで著しい外観変化を生じるものを１級、５サ
イクル以上のものを５級とし、１〜５級の間でランク付
けを行う。

ス１側Ｕ− 繊度１．０デニール（直径Ｄ　＝　９．７卿）のレーヨ
ン繊維を１０ｍｍにカットしくＬ／Ｄ　＝　Ｉ　Ｘｌ０
３）、水中に分散させて１％濃度のスラリーとした。分
散助剤としてノニオン系界面活性剤１０ｐｐｍ　、ポリ
アクリルアミド２０ｐｐｍを添加した。このスラリーを
傾斜長網式の抄造機で抄造し、目付５０ｇ／ｒｒｆのシ
ートを得た。

このシートをステンレスの２０メツシユの金網上に載せ
、ノズル径０．１５ｍｍ、ノズル間！０．７５ｍｍ、ノ
ズル列数３列のノズル群から１０ｋｇ／ｃＩｉの圧力で
噴出する柱状流水の下を２０ｍ／ｌｌｌ１ｎ、の移動速
度で通過させた。シートへの処理エネルギーＥは０．６
５×１０３Ｋｇｍ／ｋｇである。柱状流水は金網の下面
から脱水ボックスにて吸引排水した。ノズルとシートの
間隔は２５０とした。

金網のパターンに対応して、針金の交差部が開孔となっ
た目付５０　ｇ　／　ｒｒｒ、厚さ０．４８ｍｍの開孔
不織布が得られた。

このシートの物性、性能は次の通りであった。

引張強度（ｋｇ／ｃｍ）タテ１．０、ヨコ０．８引裂強
度（ｋｇ）　　　タテ０．４５、ヨコ０．５１柔軟度（
ｌｔｌｍ）　　　　タテ３１、ヨコ２５寸法安定性（％
）　タテ４５、ヨコ６３交絡点間距離　　　９０卿 耐洗濯性　　　　　５級 １隻桝Ｉ 実施例１と同様の方法で８０ｋｇ１０ｆｆの圧力で噴出
する柱状流水の下を５０ｍ／ｍｉｎ、の移動速度で通過
させた。シートへの処理エネルギーＥは０．６７×１０
３Ｋｇｍ／ｋｇである。目付４７ｇ／ボ、厚さ０．４５
ｍｍの開孔不織布が得られた。

このシートの物性、性能は次の通りであった。

引張強度（ｋｇ／Ｃ１１）タテ１．１、ヨコ０．７引裂
強度（ｋｇ）　　　タテ０．４７、ヨコ０．５５柔軟度
（＋ａｍ）　　　　タテ３７、ヨコ３０寸法安定性（％
）　タテ４５、ヨコ６３交絡点間距離　　　９６− 耐洗濯性　　　　　５級 実施炭主 実施例１と同様の方法で１４メツシユの金網上にシート
を載せ、５０ｋｇ／ｃｊの圧力で噴出する柱状流水の下
を１０ｍ／ｓｉｎ、の移動速度で通過させた。処理エネ
ルギーＥは０．６５　Ｘ　１０’Ｋｇｍ／　ｋｇである
。目付５０ｇ／ｎｆ、厚さ０．４７ｍｍの開孔不織布が
得られた。

このシートの物性、性能は次の通りであった。

引張強度（）ｃｇ／ｃｍ）タテ１．０、ヨコ０．８引裂
強度（ｋｇ）　　　タテ０．４４、ヨコ０．５１柔軟度
（■）　　　タテ２９、ヨコ２７寸法安定性（％）　タ
テ４６、ヨコ６０交絡点間距離　　　８５μ 耐洗濯性　　　　　５級 災施炎↓ 実施例１の繊維シートをステンレスの８０メツシユの金
網上に載せ、ノズル径０．２鵬、ノズル間隔５ｍｍ、ノ
ズル列数３列のノズル群から１５　）ｃｇ　／　ｃ＋１
１の圧力で噴出する柱状流水の下を１５ｍ／ｌｌ１ｉｎ
、の移動速度で通過させた。ノズルとシートの間隔は３
０鴫で、柱状流水は金網下面の脱水ボックスから吸引排
水した。ついでシートを反転させて同一条件の処理を行
った。更にノズル列数が２５列のノズル群の下を噴射圧
力６５ｋｇ／ｃｉｉの条件で上記と同様の処理をシート
両面に行った。

このシートをステンレスの２０メツシユの金網上に載せ
、ノズル径Ｑ、１５ｍｍ、ノズル間隔０．７５ｍｍ、ノ
ズル列数３列のノズル群から７０ｋｇ／ＣＩｆｌの圧力
で噴出する柱状流水の下を２０ｍ／ｗｉｎ、の移動速度
で通過させた。シートへの処理エネルギーＥは０．６５
×１０３Ｋｇｎ＋／ｋｇである。ノズルとシートの間隔
は２５ｆｆＩＩＩｌとした。

目付４９ｇ／ボ、厚さ０．４６ｍｍの開孔不織布が得ら
れた。

このシートの物性、性能は次の通りであった。

引張強度（ｋｇ　／　ｃｍ　）タテ１．２、ヨコ０．９
引裂強度（ｋｇ）　　　タテ０．４３、ヨコ０．４９柔
軟度（ｍｍ）　　　　タテ２８、ヨコ２６寸法安定性（
％）　タテ５０、ヨコ６１交絡点間距離　　　８８庫 耐洗濯性　　　　　５級 北較拠土 実施例１と同様の方法で繊度１．０デニール、カット長
３６閣のレーヨン糸（Ｌ　／Ｄ　＝　３．５　ｘｌＯ’
）を使用した。シートへの処理エネルギーＥは０．６５
×１０３Ｋｇｎ＋／ｋｇである。目付４９ｇ／ｒｒｆ、
厚さ０．４８ｍｍの開孔不織布が得られた。

このシートの物性、性能は次の通りであった。

引張強度（ｋｇ／ＣＩ）タテ０．６、ヨコ０．３引裂強
度（ｋｇ）　　　タテ０．５２、ヨコ０．５０柔軟度（
ｍｍ）　　　　タテ４５、ヨコ３６寸法安定性（％）　
タテ４９、ヨコ６５交絡点間距Ｒ１５７趨 耐洗濯性　　　　　３級 ル較炎Ｉ 実施例１と同様の方法で５０ｋｇ／ｄの圧力で噴出する
柱状流水の下を５０ｍ／ｌｌ１ｉｎ、の移動速度で通過
させた。シートへの処理エネルギーＥは０．３１×１０
３Ｋｇ■／ｋｇである。目付４７ｇ／ボ、厚さ０．４５
ｍｍの開孔不織布が得られた。

このシートの物性、性能は次の通りであった。

引張強度（ｋｇ／ｃｍ）タテ０．８、ヨコ０．５引裂強
度（ｋｇ）　　　タテ０．５１、ヨコ０．４９柔軟度（
圓）　　　タテ３０　　、ヨコ３０寸法安定性（％）　
タテ５１、ヨコ６６交絡点間距離　　　１６９趨 耐洗濯性　　　　　２級 〔発明の効果〕 本発明の開孔不織布は強度物性に優れ、柔軟性、形態安
定性に優れ、吸液性に富む。その上、耐洗濯性にも優れ
ている。このような特徴から手拭き布、テーブル拭き布
等の用途に好適に使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の開孔を有する不織布の構造の一例を模
式的に拡大して示す図である。 第２図は本発明の不織布の構成繊維の拡大模式％式％ ａ、〜ａｔ・・・構成繊維同士の交絡点。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．繊維長Ｌと直径Ｄの比Ｌ／Ｄが０．５×１０＾３〜
   ２．０×１０＾３である複数の短繊維から成り、構成す
   る複数の短繊維が間隔をあけて配置された多数の結節部
   で相互に三次元交絡し、且つ結節部内での平均繊維交絡
   点間距離が１５０μｍ未満である開孔不織布。
2. ２．繊維長Ｌと直径Ｄの比Ｌ／Ｄが０．５×１０＾３〜
   ２．０×１０＾３である複数の短繊維から成る繊維シー
   トを、複数の開孔又は凹凸を有する透水性の支持体の上
   に置き、１．０ｍｍ以下のピッチで配置された複数のノ
   ズルから水圧３０ｋｇ／ｃｍ＾２以上の高圧水流を前記
   繊維シートの上方から付与して多数の結節部を形成させ
   ると共に多数の開孔を設ける開孔不織布の製造方法。