JPH0663166B2 - 不織布の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、繊維ウエブを支持体上に導き、該繊維ウエブ
に高速水流を噴射することにより繊維を交絡させて不織
布を製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、前記不織布の製造方法および装置としては、つぎ
のものが知られている。

繊維ウエブを廻動するエンドレスメッシユスクリーン
上に導き、該スクリーンのメッシユを通して排水しなが
ら、該繊維ウエブに多数の微細なオリフィスから高速水
流を噴射することにより繊維交絡処理する方法および装
置。これらは、たとえば、米国特許No.3,449,809に関示
されている。

繊維ウエブを廻動する不透水性エンドレスベルト上に
導き、該繊維ウエブに多数の微細なオリフィスから高速
水流を噴射することにより予備的に繊維交絡処理し、つ
いで、該繊維ウエブを該ベルトの下流に所定間隔をおい
て配置した不透水性ロール上に導き、該各ロール上で該
繊維ウエブに高速水流を噴射することにより多段的かつ
本格的に繊維交絡処理する方法および装置。これらは、
たとえば、本出願人の英国特許No.2,085,493B（パテン
トファミリー特開昭57−39268）に開示されている。

繊維ウエブを廻動するエンドレスメッシユスクリー
ンと該スクリーンの下面に接触させた狭小な支持面を有
する不透水性部材との組み合せからなる支持体上に導
き、該部材の周辺から吸引排水しながら、該部材上で該
繊維ウエブに多数の微細なオリフィスから高速水流を噴
射することにより予備的に繊維交絡処理し、ついで、該
繊維ウエブを該スクリーンの下流に所定間隔をおいて配
設された不透水性ロール上に導き、該各ロール上で該繊
維ウエブに多数の微細なオリフィスから高速水流を噴射
することにより多段的かつ本格的に繊維交絡処理する方
法および装置。これらは、たとえば、本出願人のヨーロ
ツパ特許公開No.0,147,904,A2（パテントファミリー特
公昭62−57723）に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の技術においては、無開孔不織布を製造するに
は、通常、30〜70％の開孔面積を有し比較的長く連続す
るメッシユスクリーンで繊維ウエブを支持しながら水流
噴射を行うため、繊維交絡処理後の噴射水流は該メッシ
ユを通して比較的良好に排水され、しかも該繊維ウエブ
に繊維配向を乱すドラフトがかからないという利点があ
るが、その反面、噴射水流が該スクリーンを透過し、該
スクリーンに噴射水流が衝突して生ずる反発流が少なく
て弱く、かつそのため該反発流のエネルギーが繊維交絡
に寄与することがほとんどないので、繊維交絡効率が低
く、かつ高い繊維交絡強力を有する不織布が得られな
い。さらに、水流噴射により該繊維ウエブの繊維が該ス
クリーンを組成するヤーン交差部に絡みつくため、該繊
維ウエブを該スクリーンから剥離するとき繊維が切断し
て該スクリーンに残って目詰まりする。この目詰まり
は、繊維交絡効率および繊維交絡強度を向上させるため
水流噴射圧および噴射量を増加させようとすると、一層
著しくなる。したがって、繊維交絡強力の高い不織布を
得るには、前記スクリーンの取りかえ頻度が多くなるば
かりでなく、高い水流噴射圧および多量の水流を要し、
しかも低生産性は避け難く、非常に不経済である。

前記の技術は、理想上の観点からすると、噴射水流が
前記ベルトを透過せず、前記ベルトに衝突する噴射水流
とその反発流のエネルギーを十分に利用することができ
るので、前記の技術の欠点である繊維交絡効率および
繊維交絡強力を改善することができる。しかし、実際上
の観点からすると、噴射水流が透過しない前記ベルト上
で繊維交絡が極度に低く毛羽立った出発繊維ウエブ（カ
ードなどにより形成されたまゝのウエブ）に水流噴射を
行うので、繊維交絡処理後の前記ベルト上の水流で繊維
が浮遊するとともに前記反発流による繊維の吹き上げに
より繊維交絡の処理安定性が損われる傾向があるため、
水流噴射圧を低くせざるをえない。このように低くする
と、繊維交絡強力を十分に上げられないので、前記繊維
ウエブは、つぎの工程の各ロール間を渡して移送すると
き、機械方向へ必要以上のドラフトをかけられ同方向へ
繊維配向を生ずるとともに地合の乱れを生ずる。

前記の技術は、前記の技術のように、前記不透水性
部材に衝突する噴射水流とその反発流を十分に利用する
ことを狙ったものであるが、前記の技術の欠点である
前記スクリーンの目詰まりは解消されない。また、前記
の技術の欠点である繊維交絡処理の安定性を或る程度
改善することができるが、いまだその欠点を十分に解消
することができない。したがって、前記繊維ウエブを前
記スクリーンから剥離して前記各ロール間を渡して移送
させるとき、前記の技術の欠点のように前記繊維ウエ
ブは機械方向へ必要以上のドラフトをかけられ同方向へ
の繊維配向が生ずる。

本発明の目的は、予備的工程において排水孔を有するシ
リンダーを支持体として用いることで、噴射水流とその
反発流のエネルギーを十分に利用して繊維交絡効率を高
め、予備的工程での支持体としてスクリーンを使用する
場合の繊維の絡みつきによる剥離困難性をなくし、か
つ、繊維ウエブの移送過程での機械方向への繊維配向を
なくし、よって、繊維ウエブを本格的工程へ地合を乱す
ことなく移送し、繊維交絡強力と均質な繊維再配例とを
有する優れた不織布を製造する方法を提供することにあ
る。

（２）発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、第１の支持体上に繊維ウエブを導き、前記第
１の支持体上の前記繊維ウエブを横切る方向に所定間隔
で列設された多数のオリフィスからの噴射水流により前
記繊維ウエブの繊維を予備的にランダムに交絡させる工
程と、前記繊維ウエブを前記繊維ウエブの移動方向に所
定間隔で複数個配設されたロールからなる不透水性の第
２の支持体上に導き、前記第２の支持体上の前記繊維ウ
エブを横切る方向に所定間隔で列設された多数のオリフ
ィスからの噴射水流により前記繊維ウエブの繊維を本格
的にランダムに交絡させる工程とを含む不織布の製造方
法において、前記第１の支持体として、平滑な周面に直
径が0.2〜1.0mmで多数の排水孔が規則的に配設されたシ
リンダーを用いることを特徴とする。

〔実施態様〕

第１図、第２図において、本発明に用いるためのシリン
ダー支持体１を示してある。支持体１は表面平滑な板体
で所定直径と長さとを有するシリンダーに形成されてい
る。支持体１の板面には所定間隔で多数の独立した排水
孔２が設けられている。排水孔２は、第４図に鎖線で示
すように、互いに隣接する四つの孔が矢印で示すシリン
ダーの円周（後記繊維ウエブの移動）方向にダイヤモン
ドパターンをなすように配設されていることが好まし
く、かくしてあれば、繊維ウエブを支持体１上で移動さ
せる過程でその繊維を多少ランダム化させる効果がある
からである。また、排水孔２は、直径が0.2〜1.0mmで、
支持体１の有効板面に占める面積比率が2.5〜30％であ
ることが好ましい。直径が0.2mm以下であると、該孔が
繊維ウエブや噴射水流に含まれる不純物で詰まり、その
結果、排水効果が低下し、一方、直径が1.0mm以上であ
ると、繊維ウエブの繊維が噴射水流の圧力により該孔に
凝集したり該孔を通過したりして該ウエブの繊維配列が
乱れ、しかも製造された不織布に望ましくない状態の開
孔が形成されるおそれがある。また、面積比率が2.5％
以下であると、排水効果がなく、一方、面積比率30％以
上であると、噴射水流が支持体１に衝突し反発流を生じ
させる板面が少なくなり、かつ支持体１の機械強度が低
下する。

支持体１は支持ロール３により支持されている。支持ロ
ール３は、周面方向に所定間隔でロール軸方向に延びる
断面三角状の多数の突条４と、各突条４間に所定間隔で
多数の排水孔５とが配設されている。支持ロール３は支
持体１の内面に各突条４の頂部が接触する状態で支持体
１内に挿入固定されている。図示してないが、支持ロー
ル３内には排水用吸引手段が設置されている。

支持体１は、これに噴射水流が衝突したとき反発流を生
じさせ、これを再び繊維交絡に寄与させうる硬度を有す
る金属板で形成されている。

第３図においては、支持体１が不織布の製造装置中に配
設された実施態様を示してある。

この装置は、支持体１と、ベルトコンベア６と、水膜供
給手段７と、支持体１上に対向配設された各噴射手段８
と、ベルトコンベア９と、支持体１の下流の機械方向に
所定間隔で配設された各不透水性支持体ロール10と、そ
の上に対向設置された各噴射手段11と、一対の絞りロー
ル12とを含む。

水膜供給手段７は、常に定量の水流をタンク13からオー
バーフローさせ、これを傾斜板14を介して流下させるこ
とにより水膜を形成して繊維ウエブ15に供給するために
設けられている。これにより繊維ウエブ15の繊維の毛羽
立ちをおさえて形態を安定させた状態で繊維交絡処理を
効果的になすことができる。

各噴射手段8,11は、繊維ウエブ15をその幅方向に横切っ
て配設され、その横切り方向に所定間隔で配列された微
細な径のオリフィスを有する。

各支持体10は、これに噴射水流が衝突したとき繊維交絡
に寄与することができる硬度を有する金属などで形成さ
れている。

このような装置を用いる実施態様においては、繊維ウエ
ブ15を支持体１上に導き、その内部の吸引手段により排
水しながら、噴射手段８からの水流噴射により予備的に
繊維をランダムに交絡させ、さらに、繊維ウエブ15を各
支持体10の上に導き、該各支持体上で各噴射手段11から
の水流噴射により本格的に繊維をランダムに交絡させて
その処理工程を完了し、無孔不織布を製造するようにさ
れている。

噴射水流の背圧は20〜100kg／cm^２であることが好まし
く、20kg／cm^２以下であると、繊維を交絡させ得るだけ
のエネルギーがえられず、繊維交絡効率および交絡強力
が不十分であり、100kg／cm^２以上であると、経費が増
大して商業的に不利である。また、噴射水量は0.5〜20
／ｍ^２・secであることが好ましく、0.5／ｍ^２・se
c以下であると、前述同様に繊維交絡効率および交絡強
力が不十分である。水量は噴射圧力、水流噴射手段に列
設されたオリフィスの径と個数により決まるが、20／
ｍ^２・sec以上としても、繊維交絡効率および交絡強力
は水量に比例して向上せず経済的に不利である。

繊維ウエブとしては、従来不織布の繊維として知られて
いるすべてのものを用いることができ、ウエブ形態もパ
ラレル、ランダムなどのいずれであつてもよいが、坪量
は100g／ｍ^２以下のものが好ましい。

実施例１ 1.4d×44mmのポリエステル繊維からなる繊維ウエブを第
３図に示す製造工程に用いた第１図に示す開孔支持体上
に導き、該支持体の裏側から吸引排水しながら該繊維ウ
エブ上から高速水流を噴射し、坪量30g／ｍ_２で実質的
に無開孔（無模様）の不織布を得た。そして、前記繊維
ウエブへの噴射水量を１／ｍ^２・secとし、噴射圧を
変化させて得た不織布の引張強度を測定し、噴射圧とMD
引張強度との関係を第５図に示した。

前記支持体は、平板状にニツケルで製作し、その仕様は
第４図に示すとおりであり、なお、開孔率は9.5％であ
つた。

比較例１ 支持体としてポリエステル製メッシユスクリーン（朱子
織り、76メッシユ）を用いたほかは実施例１と同条件で
坪量30g／ｍ^２で実質的に無開孔（無模様）の不織布を
得た。そして、実施例１と同じ測定を行い、その結果を
第５図に示した。

実施例2,比較例２ 噴射圧を50kg／cm^２に固定し、実施例1,比較例１と同じ
条件で実質的に無開孔（無模様）の不織布を得、不織布
1m^２当りの噴射水量と不織布のMD引張強度との関係を測
定し、その結果を第６図に示した。

実施例1,2、比較例1,2の評価 実施例1,2は、従来方法であるメッシユスクリーンから
なる支持体に比較して噴射水量・圧力に関して繊維交絡
効率が格段に高い。したがって、実施例1,2によれば、
メッシユスクリーンを支持体として用いる従来方法と同
じ程度の強度を有する不織布を得るためには、使用水量
が少なく、かつ、低圧力でよく、ランニングコスト、設
備面で非常に有利となる。換言すれば、コストを同じに
すれば、強度物性に優れたものを得ることができる。

実施例３ 1.4d×44mmのポリエステル繊維からなる坪量30g／ｍ^２
の繊維ウエブを第３図に示す製造工程に用いた第１図に
示す開孔支持体（開孔率9.5％）上に導き、該支持体の
裏側から吸引排水しながら該繊維ウエブを圧力50kg／cm
^２の高速水流により処理し、不透水性ロール上での高速
水流処理が可能となるMD引張強度が20g／cm／／ｇ／ｍ
^２の繊維交絡ウエブを得た。この間に要した処理水量は
1.5／ｍ^２・secであった。

ついで、前記繊維ウエブをステンレス製の直径140mmの
不透水性ロール上で圧力50kg／cm^２の高速水流により２
回処理し、MD引張強度が83g／cm／／ｇ／ｍ^２の繊維再
配列が均質で実質的に無開孔（無模様）の不織布を得
た。

総処理水量は前記繊維ウエブ（不織布）に対して5.8
／ｍ^２・secであった。

得られた不織布のMD引張強度と処理水量との関係を第７
図に示した。

比較例３−１ 実施例３と同じ繊維ウエブをポリエステル製のメッシユ
スクリーン（76メッシユ）上に導き、該繊維ウエブを圧
力50kg／cm^２の高速水流により３回処理し、MD引張強度
が20g／cm／／ｇ／cm^２の繊維交絡ウエブを得た。この
間に要した処理水量は該繊維ウエブ７に対し７／ｍ^２
・secであった。

ついで、前記繊維ウエブを実施例３と同条件で処理し、
ほぼ同じMD引張強度を有する実質的に無開孔（無模様）
の不織布を得た。

総処理水量は前記繊維ウエブ（不織布）に対して11.4
／ｍ^２・secであつた。

得られた不織布の引張強度と処理水量との関係を第７図
に示した。

比較例３−２ 実施例３と同じ繊維ウエブをポリエステル製のメッシユ
スクリーン（76メッシユ）上に導き、該繊維ウエブを圧
力30kg／cm^２の高速水流により５回処理し、MD引張強度
が20g／cm／／ｇ／ｍ^２の繊維交絡ウエブを得た。この
間に要した処理水量は該繊維ウエブに対し10.5／ｍ^２
・secであった。

ついで、前記繊維ウエブを実施例３と同条件で処理し、
ほぼ同じMD引張強度を有する実質的に無開孔（無模様）
の不織布を得た。

総処理水量は前記繊維ウエブ（不織布）に対して15／
ｍ^２・secであつた。

得られた不織布の引張強度と処理水量との関係を第７図
に示した。

実施例３、比較例３−1,3−２の評価 開孔支持体上で繊維ウエブを繊維交絡し、ついで、不透
水性ロールからなる支持体上で再び繊維交絡する場合で
も、従来、実施されているメッシユスクリーンからなる
支持体で繊維交絡し、ついで不透水性ロールからなる支
持体上で再び繊維交絡する方法よりも繊維交絡効率が高
く、強度物性、経済面においても有利である。

（３）発明の効果 本発明方法によれば、以上のことから明らかのように、
予備的工程として、不透水性または無孔支持体を使用す
る利点、すなわち、噴射水流とこれが支持体に衝突して
生ずる反発流とを繊維交絡処理のためのエネルギーとし
て十分に利用することができる利点があるとともに、不
透水性または無孔支持体を使用する欠点、すなわち、排
水が不十分であるため水流の噴射圧を高め、その噴射量
を多くすることができないことに起因して繊維交絡効率
および交絡強力を高めることができないという欠点を解
決することができる。また、予備的工程において、支持
体としてメッシユスクリーンを使用することによる不
利、すなわち、繊維がメッシユスクリーンを組成するヤ
ーンの交差部に絡みついて、繊維ウエブ（不織布）を前
記支持体から剥離するとき、それに必要以上のドラフト
がかかって機械方向への繊維配向が生じ、繊維の再配列
を乱し、しかも、繊維が切断して支持体が目詰まりする
ため支持体を頻繁に取りかえる必要がある不利を解消す
ることができる。

とくに、予備的工程において、前記特長を有する支持体
であるシリンダーを用いるから、繊維ウエブを本格的工
程での支持体であるロールへ渡す過程においてその地合
が乱れないように所要の強度を与えることができ、その
結果、本格的工程での繊維を交絡させてえた不織布の地
合も良好なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における第１の支持体である、排水孔
を有するシリンダーと、これを支持し排水孔を有するロ
ールとの分離斜視図。 第２図は、前記両者の結合状態の部分断面図。 第３図は、前記支持体を配置した製造装置の態様を示す
概略側面図。 第４図は、実施例に用いた前記第１の支持体の部分平面
図と断面図。 第５図は、実施例１と比較例１におけるMD引張強度と噴
射圧との関係を示すグラフ。 第６図は、実施例２と比較例２におけるMD引張強度と水
量との関係を示すグラフ。 第７図は、実施例３と比較例３−1,3−２におけるMD引
張強度と水量との関係を示すグラフ。 １……シリンダー ２……排水孔 8,11……噴射手段 10……不透水性ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−125954（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−14874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−101984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−211667（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−45777（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−55621（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の支持体上に繊維ウエブを導き、前記
   第１の支持体上の前記繊維ウエブを横切る方向に所定間
   隔で列設された多数のオリフィスからの噴射水流により
   前記繊維ウエブの繊維を予備的にランダムに交絡させる
   工程と、前記繊維ウエブを前記繊維ウエブの移動方向に
   所定間隔で複数個配設されたロールからなる不透水性の
   第２の支持体上に導き、前記第２の支持体上の前記繊維
   ウエブを横切る方向に所定間隔で列設された多数のオリ
   フィスからの噴射水流により前記繊維ウエブの繊維を本
   格的にランダムに交絡させる工程とを含む不織布の製造
   方法において、前記第１の支持体として、平滑な周面に
   直径が0.2〜1.0mmで多数の排水孔が規則的に配設された
   シリンダーを用いることを特徴とする前記製造方法。