JPH0814058B2 - ポリフェニレンサルファイドメルトブロ−不織布およびその製法 - Google Patents

ポリフェニレンサルファイドメルトブロ−不織布およびその製法

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JPH0814058B2
JPH0814058B2 JP62149766A JP14976687A JPH0814058B2 JP H0814058 B2 JPH0814058 B2 JP H0814058B2 JP 62149766 A JP62149766 A JP 62149766A JP 14976687 A JP14976687 A JP 14976687A JP H0814058 B2 JPH0814058 B2 JP H0814058B2
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polyphenylene sulfide
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は,取り扱い易くて,耐熱性,耐薬品性に優れ
た不織布用シート,特にフィルター基材として有用なポ
リフェニレンサルファイド(以下PPSと略す)メルトブ
ロー不織布およびその製法に関するものである。
更に詳しくは,繊維の一部の少なくとも融着もしくは
絡合してなり,巻取,巻返し,裁断などでシートの乱れ
がなくかつ,目付分布が均一で高性能なダスト補集性を
有した,しかもポリマ玉の少ないPPSメルトブロー不織
布およびその製法に関するものである。
[従来の技術] PPS不織布の製法として,一般的な溶融紡糸後延伸
し,けん縮を付与しカットし,カーディグ後にニードル
パンチ,ウォータパンチ,カーディグ時に融着繊維を混
合して熱処理する方法,あるいはバインダーをスプレー
加工する方法,あるいはスパンボンド法で紡糸し同様な
シート化方法で製造する方法などが提唱されている。
また極細PPS繊維を得るために複合紡糸を行った後紡
糸後延伸し,けん縮を付与し,カーディグ後にニードル
パンチ,ウォータパンチ,を施こし,その後海成分を脱
海するシート化方法が提唱されている。
いずれの方法でも紡糸後に何等かの後処理を施こさな
い限り不織布として取り扱いが出来にくいこと,またバ
インダー,油剤,あるいは海成分などが不織布に残存す
るといった欠点がある。
また,これらの紡糸に用いるポリマの溶融粘度は,製
糸上少なくとも1000ポイズ以上が必要で溶融粘度を上げ
るため分子量を大きくしたり,熱架橋,あるいはトリク
ロロベンゼンなどを共重合して3次元化する必要があっ
た。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は,かかる従来品の有する欠点を解消
し,巻取,巻返し,裁断などでシートの乱れがない均一
なPPSメルトブロー不織布およびその製法を提供するも
のである。
[問題点を解決するための手段] 前記の問題点を解決するため本発明は,次の構成を有
する。
(1)平均繊度が0.5デニール以下の繊維からなり,繊
維の一部が少なくとも融着もしくは絡合している不織布
で,目付変動率が7%以下、引張り強度が1kg/5cm以上
であることを特徴とするPPSメルトブロー不織布。
(2)PPSポリマをメルトブローして繊維化するに際
し,重量平均分子量が2万〜7万のPPSポリマを用いる
ことを特徴とするPPSメルトブロー不織布の製法。
以下,本発明を詳細に説明する。
PPSポリマは融点が比較的高く,分解温度が融点に近
く,かつゲル化しやすいことから,メルトブロー紡糸に
は不向きなポリマである。
本発明に係るPPSメルトブロー不織布紡糸用のPPSポリ
マは分子量が比較的小さいもので,重量平均分子量で2
万〜7万程度の直鎖状物を選ぶ。望ましくは重量平均分
子量で3〜6万が好ましい。
重量平均分子量が2万未満の場合は融点よりわずかに
高い紡糸条件としただけで非常に低溶融粘度化するた
め,紡糸条件のコントロール範囲が非常に狭い。又シー
ト強度の弱い不織布になる。
一方,重量平均分子量が7万を越える場合は,融点よ
りかなり高温の紡糸条件とする必要が有り,ポリマ分
解,ゲル化を生じ,結果的にノズル詰りなどで紡糸安定
性を欠くことになる。
PPS不織布は,次のようにして製造される。
具体的な製造装置の1例として,第1図のごとき装置
が用いられる。
紡出ノズル1から吐出されたポリマはそのサイズに設
けられたガス噴射口2から噴射されるガスで繊維化す
る。この紡出繊維3を保温噴射ガス,随伴空気を制御し
ながら補集装置4で補集する。
さらにプレスロール6で圧力を加えた後,PPSメルトブ
ロー不織布シート5を巻取装置8で巻取る。
なお7は後述するが,ポリマを保温するためのトラン
スベクターである。
前記ポリマの紡糸時の溶融粘度は50〜700ポイズが好
ましい。望ましくは60〜500ポイズであり,さらに望ま
しくは70〜300ポイズである。
50ポイズ未満の場合,短繊維長からなるシートとなり
強度の弱い不織布になる。このため加熱ガス流を少なく
すると,繊維が脆くなる。
一方溶融粘度が700ポイズを越えると高温の加熱ガス
が大量に必要なだけでなく,気流の乱れを生じポリマ玉
の発生をともなう。
ポリマの吐出量は,0.1〜30g/分/ノズルの吐出量でよ
いが,紡糸ノズル形態で最適値が変わる。すなわち,特
開昭49−10258,特開昭49−48921などで示されている様
に,ノズルの両サイドから加熱ガスを噴射せしめるタイ
プの口金では,ポリマの繊維化機構より0.1〜1.0g/分/
ノズルが望ましく,さらに望ましくは0.2〜0.5g/分/ノ
ズルである。
又,実公昭62−1260の様に,ポリマと加圧状態の加熱
ガスが共通孔から常圧下に噴射せしめるタイプの口金で
は,ポリマの繊維化機構より0.5〜30g/分/ノズルが望
ましく,さらに望ましくは1〜20g/分/ノズルである。
ノズルの両サイドから加熱ガスを噴射せしめるタイプ
の場合,0.1g/分/ノズル以下,およびポリマと加圧状態
の加熱ガスを共通孔から常圧下に噴射せしめるタイプの
場合,0.5g/分/ノズル以下の吐出量ではポリマの滞留時
間が長くなり,ポリマ分解,炭化物の発生,ノズル詰り
の原因となり好ましくない。一方,ノズルの両サイドか
ら加熱ガスを噴射せしめるタイプの1.0g/分/ノズル,
およびポリマと加圧状態の加熱ガスを共通孔から常圧下
に噴射せしめるタイプの30g/分/ノズル以上の場合も融
点よりかなり高温の紡糸条件とする必要が有り,結果的
にこの場合もポリマ分解,ゲル化を生じ紡糸安定性を欠
くことになる。
ポリマを繊維化するための加熱ガスの噴射量は加熱さ
れたガスをポリマ1gに対し,2.0Nm3/Hr以上噴射せしめて
繊維化するのがよい。加熱ガスの噴射量が2.0Nm3/Hr未
満ではドラフトが不十分で繊維強度が低く,脆い不織布
シートになる。このため望ましくは,3.0Nm3/Hr以上噴射
せしめ繊維化するのがよい。加熱ガスの噴射量は,気流
の乱れを生じてポリマ玉の発生が生じない程度ならば糸
物性,シート物性の面からは多い方が好ましい。しかし
10.0Nm3/Hr以上で噴射せしめて繊維化すると,気流の乱
れを生じてポリマ玉の発生が認められる。これはノズル
設計がポイントになっており,精度が上がれば更に噴射
量を増すことができると考えられる。
上述の方法でPPSメルトブロー繊維は得られるが,直
接不織布を製造する場合,PPSは融点が高くノズルから約
15cm以上離れた所で補集すると,随伴空気でかなり冷却
されシート形態を保つだけの自己融着,絡合はない。
このためサクションによりシートの飛散を防止すると
ともに捕集から巻取までにシートの取り扱い性を改良す
べく従来方法を含む工夫が必要であった。
この方法として,繊維を捕集直後に0.1kg/10cm以上の
線圧を加えることで,形態安定性があり,取り扱い性の
よいPPSメルトブロー不織布の製造が可能となった。
特に紡糸繊維の補集面の繊維温度を150℃以上に保つ
ことでその効果は著しい。
紡出繊維の捕集面の繊維温度を150℃以上に保つ方法
としては捕集距離を近くにする。加熱ガス温度を高くす
る。また第1図のごとくノズルから捕集の間に両サイド
から加熱されたガスを噴射せしめるようなトランスベク
ター装置7などを設けて保温するなどの方法が有り,い
ずれでも良いが,ノズルから捕集の間に両サイドから加
熱されたガスを噴射せしめ,保温するなどの方法が随伴
空気の制御作用も有り均一なシートとなり望ましい方法
である。
このシートを特にフィルター用途に使用する場合,そ
のシートの平均繊度は0.5デニール以下で目付変動率(C
V値:以後の略称とする)が7%以下、シートの引張強
度が1kg/5cm以上が好ましい。
繊度において望ましくは0.2デニール以下,更に望ま
しくは0.1デニール以下がよい。
0.5デニール以上では,繊維間の間隙が大きくなり,
ミクロな目付ムラとなり好ましくない。
ただし0.005デニール以下では繊維の強度が低く好ま
しくない。
目付変動率は7%以下が好ましい,望ましくは0.5%
以下がよい。
7%を越ると品質の安定性を欠くことがある。
このようにして作成されたPPSメルトブロー不織布
は,構成している繊維の一部が少なくとも融着もしくは
絡合しており,形態安定性,取り扱い性がよく,耐熱
性,耐薬品性があるムラのすくない不織布シートが得ら
れた。
以下に実施例に従い本発明を説明する。
なお重量平均分子量,CV値,平均繊度の測定方法,引
張り強度は次の通りである。
(1)重量平均分子量 ゲル浸透クロマトグラフ法(GPC)でおこなう。
(2)CV値 作成した不織布から10cm角の試料を幅方向,長さ方向
にそれぞれ10枚ずつ,計100枚の試料から2元配置によ
る分散分析をおこなう。
(3)平均繊度 不織布10ヵ所をランダムにサンプリングし,500倍の倍
率で位置を変え,それぞれ3枚(合計30枚)電子顕微鏡
(SEM)写真をとる。
写真1枚から繊維10本の側面の径を測定し,繊度分布
表を作成し,その中位径を平均繊度とする。
(4)引張り強度 不織布を幅5cm,長さ15cmに5枚サンプリングし,試長
5cm,引張り速度5cm/minでオートグラフで引張り,破断
強力の平均値とする。
[実施例] 実施例1 ジクロロベンゼンと硫化ナトリウムを重合し,重量平
均分子量5万のPPSポリマを得た。
このPPSポリマを下記の条件でメルトブローした。
紡糸温度 320℃ エアー温度 360℃ エアー量 1150Nm3/Hr 吐出量 300g/min ノズル径 0.2mm ノズルピッチ 1.2mm ノズル数 834個 捕集距離 15cm 捕集直後の線圧 2kg/100cm メルトブロー紡糸は安定しており,得られたシートは
目付30g/m2,平均繊維径3ミクロンのPPSからなる部分的
に融着,絡合したメルトブロー不織布シートでCV値が6.
4%,であった。
またこの不織布の強度は5kg/5cmであり,巻取,巻返
し,裁断などの取り扱い性に優れていた。
実施例2 実施例1において,エアー温度を320℃,エアー量650
Nm3/Hr,補集距離25cm,ノズル3cm下で繊維の吐出方向と
平行に3cm横から,それぞれ250℃のエアーを200Nm3/Hr
噴射保温し,合せて随伴空気の制御作用も行った。
メルトブロー紡糸は安定しており,得られたシートは
目付29g/m2,平均繊維径3.5ミクロンのPPSからなる部分
的に融着,絡合したメルトブロー不織布シートで,均一
性が向上しCV値が3.2%であった。
またこの不織布の強度は5.3kg/5cmであり,巻取,巻
返し,裁断などの取り扱い性に優れていた。
比較例1 実施例1において,重量平均分子量1万のPPSポリマ
を同条件で紡糸したが,短い繊維となり繊維の吹飛びが
はげしく,シート強度の弱い不織布となった。また繊維
長を長くするためには,紡糸温度を300℃以下とする必
要がありポリマの融点に近く,紡糸条件の制御が非常に
困難であった。
比較例2 実施例1において,重量平均分子量10万のPPSポリマ
を同条件で紡糸したが,太繊度の不織布となった。平均
繊度0.5デニール以下の不織布とするためには,360℃以
上の紡糸温度を必要とし,ポリマの分解ガスがかなり発
生し作業環境が悪いばかりでなく,3Hr以内でノズル詰り
が発生した。
[発明の効果] 本発明に係るPPSメルトブロー不織布は,繊維の一部
が少なくとも融着もしくは絡合されているので,巻取,
巻返し,裁断などでシートの乱れがなく取り扱い易い。
このため耐熱性,耐薬品性を生かした不織布用シート基
材として各種産業用途に有用である。
特に目付分布が均一で高性能なフィルター用不織布基
材として最適である。
また,特別な重量平均分子量の物を選択することによ
り,高品位のPPSメルトブロー不織布を製造することが
出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は,本発明に係るPPSメルトブロー不織布の製法
の1例を示す概略図である。 1:ノズル 2:ガス噴射口 3:紡糸された繊維 4:捕集装置 5:メルトブロー不織布シート 6:プレスロール 7:トランスベクター装置 8:巻取装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平均繊度が0.5デニール以下の繊維からな
    り、繊維の一部が少なくとも融着もしくは絡合している
    不織布で、目付変動率が7%以下、引張り強度が1kg/5c
    m以上であることを特徴とするポリフェニレンサルファ
    イドメルトブロー不織布。
  2. 【請求項2】ポリフェニレンサルファイドポリマをメル
    トブローして紡出繊維化するに際し、重量平均分子量が
    2万〜7万のポリフェニレンサルファイドポリマを用い
    ることを特徴とするポリフェニレンサルファイドメルト
    ブロー不織布の製法。
  3. 【請求項3】ポリフェニレンサルファイドポリマが、直
    鎖状である特許請求の範囲第2項に記載のポリフェニレ
    ンサルファイドメルトブロー不織布の製法。
  4. 【請求項4】紡出繊維化に際し、紡出ノズルから補集の
    間に両サイドから加熱されたガスを噴射せしめて保温す
    る特許請求の範囲第2項に記載のポリフェニレンサルフ
    ァイドメルトブロー不織布の製法。
  5. 【請求項5】紡出繊維の補集面の繊維温度が、150℃以
    上である特許請求の範囲第2項に記載のポリフェニレン
    サルファイドメルトブロー不織布の製法。
  6. 【請求項6】紡出繊維が、補集直後に0.1kg/10cm以上の
    線圧が加えられる特許請求の範囲第2項に記載のポリフ
    ェニレンサルファイドメルトブロー不織布の製法。
JP62149766A 1987-06-16 1987-06-16 ポリフェニレンサルファイドメルトブロ−不織布およびその製法 Expired - Lifetime JPH0814058B2 (ja)

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