JPS59125954A - 不織布の製法 - Google Patents

不織布の製法

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JPS59125954A
JPS59125954A JP57233998A JP23399882A JPS59125954A JP S59125954 A JPS59125954 A JP S59125954A JP 57233998 A JP57233998 A JP 57233998A JP 23399882 A JP23399882 A JP 23399882A JP S59125954 A JPS59125954 A JP S59125954A
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利夫 小林
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    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
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    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/492Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres by fluid jet

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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、高速水流噴射処理による不織布の製法に関す
る。更に詳しくは、支持体上において繊維ウェブをノズ
ルから噴射される高速水流で処理することによって実質
的に開孔を有しない不織布の製法に関する。
(従来技術) 従来、高速水流噴射処理による個々の繊維交絡で型態を
保持された不織布の製法においては、処理に際する繊維
ウェブの支持体として、多孔性スクリーン(ネット)か
ら成る水透過性支持体を用いる方法と、ロール、弯曲板
等からなる水不透過性支持体を用いる方法が知られてい
る。例えば、前者は米国特許第3,449,809号、
同第3,485,706号等において、又後者は米国特
許第4,172,172号において開示されている。
水透過性又は有孔支持体を用いる方法においては、繊維
ウェブに噴射された水流が支持体を通過し排水処理が良
好になされ、その意味では繊維ウェブは地合が乱されず
、処理安定性も良好である。
然し、繊維が支持体の孔に絡付き、繊維ウェブが該支持
体から剥離する際に地合が乱されることがある。又繊維
ウェブを経て支持体を通過した水流には未だ可成りの圧
力が残存しているのに、該水流のエネルギーが繊維交絡
処理に利用され得ない。
斯かる不利は繊維ウェブが低目付になる程増大する。従
って、地合が良好で所要強度を有する製品を得ることが
出来ず、而も生産速度の向上、生産コストの低減を図る
ことが出来ず、又非常に高圧の水流噴射による処理を必
要とするので、生産設備の規模も大きくなり、経済的に
不利である。
一方、水不透過性又は無孔支持体を用いる方法において
は、排水処理が有効に解消されるならば、繊維ウェブに
噴射された水流は該ウェブを貫通して支持体面に衝突し
て反発流となって再び該ウェブに作用するため、繊維交
絡は噴射流と反発流との相互作用によって効率よく行わ
れる。従って、前述の水透過性支持体を用いる方法の如
き欠点はない。然し、水不透過性支持体を用いる方法に
おいては、水流が支持部体を通過しないため排水処理を
如何にするかの問題がある。排水が不十分であると、支
持体上に溜った水中に繊維が浮遊する状態下に該繊維に
高速水流が作用することになる。
斯くては高速水流のエネルギーが支持体上に溜った水に
よって急減し、そのため水流による効果的な繊維交絡処
理が妨げられると共に、繊維ウェブの地合が乱れ安定処
理性が損われ、その結果、優れた物性、即ち、地合が良
好で所要強度を有する製品が得られない。
本発明者等は、水不透過性支持体を用いる場合において
、排水処理問題を有効に解決し、優れた物性を有する製
品を低コストで量産化し得る方法を既に特開昭5773
9268号において開示している。この方法においては
、複数個の支持体を繊維ウェブの移動方向に間隔をおい
て配置し、該各支持体に対する高速水流の供給を一定量
以下に制御し、而も予備処理を水不透過性無端ベルトか
らなる支持体上でなすこと等を条件としている。
斯く支持体を間隔をおいて配置することは排水処理問題
を解決するのに不可決な条件である。この場合、排水処
理を可及的に良くするためには、支持体のウェブ支持面
が可及的に小さいことが好ましい。然し、該支持面が小
さい程該支持面における繊維ウェブの安定性が・低下す
る。又繊維ウェブは処理過程において各支持体間を安定
性良く移動し得るのでなければその移動過程において地
合が乱れる。斯かる不利は、繊維ウェブの目付が低い場
合、例えば日付が30g/m以下の場合に一層増大し、
特に初期処理工程において一層顕著になる。
(発明の目的) 本発明の主たる目的は、水透過性支持体を用いる従来製
法と、水不透過性支持体を用いる従来製法とのそれぞれ
の欠点を解決すると共に、それぞれの製法の利点と、そ
れぞれの製法からは得られない利点を併有する製法を提
供することにある。
即ち、本発明の主たる目的は、支持体として、水透過性
支持部材と、ウェブ支持面が狭小の水不透過性支持部材
とを組合せることにより、該面支持部材上における排水
性を高めると共に、該ウェブ支持面における繊維ウェブ
の支持・移動安定性を高め、且つこれによって15〜1
00g/mという低目付の繊維ウェブを交絡処理する場
合においても、該ウェブの地合が乱れるのを防止して、
優れた物性を有する不織布を得ることにある。
(発明の概要) 本発明は、繊維ウェブを支持体に導き、該支持体で支持
される繊維ウェブを幅方向に各横切るように配置された
ノズル手段が有する私室ピッチのオリフィスから該支持
体上の該繊維ウェブ面に噴射される高速水流により繊維
の交絡処理をなす不織布の製法において;前記繊維ウェ
ブとして低目付のものを用い、該繊維ウェブの予備処理
工程において、又必要に応じて本格処理工程においても
、前記支持体を水透過性支持部材とその下面に接触配置
した水不透過性支持部材とにより構成し、該面支持部材
の接触部位上において前記処理をなす前記製法を提供す
ることにある。前記水透過性支持部材としては、多孔性
スクリーン又は適宜幅を有する複数本の無孔若しくは有
孔ベルトが横方向に適宜間隔をおいて用いられる。又水
不透過性支持部材としては、ウェブ支持面が平面若くは
円孤状をなすものが用いられる。
(発明の実施態様) 本発明の好ましい実施態様を説明すると、以下の通りで
ある。
第1図は本発明を実施するための装置の概略側面図、第
2図は前記装置における繊維ウェブの予備処理工程部の
概略斜視図を示す。
予備処理工程部12においては、水透過性支持部材とし
ての無端多孔性スクリーン13(第2図参照)が水不透
過性支持部材としての回動ロール14の頂面に常時接す
るように回動ロール15゜16.17.18に掛けられ
ている。前記予備処理工程部12の以降の本格処理工程
部19においては、該工程部12と適宜間隔をおき且つ
径50〜300■の水不透過性支持部材としての回動ロ
ール20,21,22.23が適宜間隔をおいて配置さ
れている。各支持部材14,20,21゜22.23の
上方にはこれらと間隔をおいて繊維ウェブ11に対向並
列する多数のオリフィスを低面に有するノズル手段24
,25..26,27゜28が配置されている。これら
ノズル手段は調整弁29,30,31,32,33、圧
力計34゜35.36,37.38を介して配分に連結
されている。配分タンク39はパイプ40を介してフィ
ル−タンク41に連結されている。フィルタータンク4
1はモーター42により駆動される圧力ポンプ43に連
結されている。圧力ポンプ43はパイプ44を介して供
給タンク45に連結されている。予備処理工程部12の
上流には繊維ウェブ11をプレスする一対のニップロー
ル46が、又本格処理工程部19の下流には繊維ウェブ
11を絞ってその水分を除去するニップロール47が配
置されている。処理工程部12,19、ニップロール4
7の下面域には皿状の回収タンク48が配置されている
。回収タンク48はパイプ49、フィルターボックス5
0、パイプ51を介して供給タンク45に連結されてい
る。
斯かる装置においては、供給タンク45内の水は圧力ポ
ンプ43により高圧にされ、フィルタータンク43で濾
過されて分配タンク39に供給され、分配タンク39か
らノズル手段24,25゜26.27,28にされ、こ
れらノズル手段の径0.05〜0.2mm、ピッチ0.
5−5−1Oの各オリフィスから所要の噴射圧、例えば
7〜35kg/ allのノズル体背圧の水流66が支
持部材14゜20.21,22.23上の目付15〜1
00g/ rdの繊維ウェブ11に対して噴射される。
従ってニップロール46を経て処理工程部12に導がれ
た繊維ウェブ11は支持部材13.14上で予備的に繊
維交絡処理がなされる。この処理により繊維ウェブ11
は処理工程部19における支持部材20,21,22.
23間を渡って移送する際、ノズル手段25.26,2
7.28からの高速水流66の排水による繊維ウェブ1
1の地合の乱れや破損が生ずることがない程度の強度を
付与される。斯くして成る程度処理された繊維ウェブ1
1は処理工程部19における支持部材20,21゜22
.23上に導かれ、ノズル手段25.26゜27.28
から噴射される高速水流66により段階的且つ本格的に
繊維交絡処理がなされる。然る後繊維ウェブ11はニッ
プロール47により絞られて含有する水分の殆どを除去
され、次の乾燥工程(図示せず)に移送される。処理工
程部12゜19、ニップロール47からの排水は回収タ
ンク48に流下して回収され、フィルターボックス50
で濾過された後、供給タンク45に還流される。
支持部材14としては、例えば、第3図A、 Bに示す
ようにウェブ支持面が平面状をなす断面方形又は台形の
角柱状体、第3図C,D、E、Fに示すようにウェブ支
持面が円弧状をなすロール、弯曲体等が用いられる。角
柱状支持部材14としては、第3図Bに示す断面台形を
なすものが排水性を良くする上で特に好ましい。
支持部材13.14との前後方向における接触長さ、即
ち、ウェブの移動方向における接触長さは好ましくは5
0 mu以下、更に好ましくは10nm以下であり、そ
の下限は少なくとも高速水流自体の衝突幅と実質的に同
じ幅である。支持面の幅が50圃以」二であると排水効
果が低下し、実質的に高速水流自体の幅以下であると該
水流の作用が有効に利用されず、且つ該水流が下方へ衝
抜けることにより後記スクリーンのメツシュへの絡付き
強度が大きくなって該スクリーンからの繊維ウェブ11
の剥離に支障を来たす。支持部材14のウェブ支持面が
円弧状をなすものは、曲率で云えば7.0以上が好まし
い。
多孔性スクリーン13には、繊維ウェブ11を支持する
に必要な幅有するものが用いられ、そのメツシュは好ま
しくは40以上、更に好ましくは50以上である。40
メツシユ以下であると繊維ウェブ11に開孔が形成され
且つ繊維が絡付き易くなるため、製品の仕−ヒリにおい
て乱れた地合のものとなる。
本発明の好ましい実施態様においては、前述の如く繊維
ウェブ11の移動方向における支持部材13と14との
接触長さを然るべき霜囲に設定しであるから、繊維ウェ
ブ11の処理過程においての水流の排水は効果的になさ
れるが、更に排水効果を向上させるには、支持部材14
に強制的に排水するための排水装置を付設することが好
ましい。
この装置としては、第3図A、B、C,Dに示す如く支
持部材14を囲むサクションボックス52゜53.54
,55、第3図Eに示す如く回動支持部材14に接触し
て排水作用をなす回動ロール56.57や、第3図Fに
示す如く回動支持部材14に接触して排水作用をなすド
クターブレード58等が用いられる。
第4図、第5図は第1図、第2図に示す処理工程部12
に配置される前記広幅の多孔性スクリーンからなる水透
過性支持部材13に替えて多数本の幅狭い無孔無端ベル
ト598′からなるもう一つの水透過性支持部材59が
用いられる実施態様を示す。
数本の各ベルト59aは、水不透過性支持部材14の頂
面に常時接するように回動ロール60゜61、軸方向に
間隔をおいて周面に溝62を有する回動ロール63,6
4,65の各間に掛けられている。水透過性支持部材5
9を構成する各ベルト59aを個々に観察した場合には
、該各ベルト59aは無孔支持部材である。然し、繊維
ウェブ11の全幅を支持する一つの集団として、即ち、
一つの支持部材59として観察した場合には、該支持部
材5つは各ベルト59a間に隙間を有するから水透過性
支持部材と云うことが出来る。従って、本発明において
は、その意味で該支持部材59をも水透過性支持部材と
云う所以である。
各ベルト59aの幅は好ましくは20 nu以下、更に
好ましくは10+nm以下である。20mm以上である
と各ベルト59aの」二面に水流が溜り、又ベルI−5
9a上の水流は繊維ウェブ11の移送方向に対して略直
角方向に排水されるため、繊維ウェブ11の繊維も同方
向に移動され易く地合が乱れる。各ベルト59aの幅の
下限は、各ベルト59aが噴射水流に対する屈曲応力、
耐摩耗性等のそれ自体の優れた物性を有する必要がある
ので、必然的に制約される。各ベルh 59 aの間隔
は各ベル1〜59aの前記幅の寸法から] OO+nm
までであることが好ましく、該幅寸法以下の間隔である
と排水効果が低下し、100 nvn以上の間隔である
と繊維ウェブ11の歪曲が大きくなり、安定性良く移送
され歎くなるため地合が乱れ易く、又ベルト59aの下
に繊維ウェブ11が捲込まれてベルト59aからの剥離
が困難になるため、その地合が乱れる。
各ベルト59aの上面と支持部材14との段差、即ち各
ベルト59aが支持部材14から上方に突出する高さは
1.0ITI11以下であることが好ましく、それ以上
であると、該段差のため、繊維ウェブ11がその部分で
横方向に伸ばされて繊維の分散が不均一になり地合を乱
し且つ強度の不均一を発生する。
前記ベルI−59aに替えて、適宜幅を有する有孔平ベ
ルトを用いても良く、この場合には、前記多孔性スクリ
ーン13、ベルト59aを用いる場合の上述の条件が考
慮される。
支持部材13,14,20,21,22,23.59は
その表面が所要硬度、即ち、JIS−に63011−I
 sの規定による50°以上であれば、それらの構成材
質の如何は問われない。硬度が50゜以下であると繊維
ウェブ11の繊維交絡処理が効率良くなされない。
繊維ウェブ11の素材としては、従来一般に不織布、織
布の素材として用いられている全ての繊維が用いられ、
ウェブ形態もパラレル、ランダム等の何れでも用いられ
る。又繊維ウェブ11としては目付が15〜100g/
mのものが好適に用いられ、目付が15g/m2以下で
あると繊維ウェブにむらが生じ、実質的に均一で地合の
良い製品が得られず、目付がlo o g/m以上であ
ると水不透過性支持部材を用いる効果が十分に発揮され
ない。
高速水流の噴射圧力、更に厳密に云えばノズル体の背圧
は7−35 kg / c??、更には15−30kg
/ cIKが好ましく、35 k(H/ cIIで以」
二であると繊維ウェブ11中の個々の繊維の動きが大き
くなって該ウェブの地合が乱れ、繊維交絡むらが生じ、
7 k。
/ c+&以下であると繊維ウェブ11にノズル体24
゜25.26,27.28の先端を接触する程近づけて
も、又長時間処理を行っても優れた物性を有する製品が
得られない。
本発明によって得られる製品は、実質的に開孔を有しな
いものであるが、工程の最下流における支持部材23と
してつの表面に凹凸模様を有するものを配置すると、得
られた製品には、該凹凸模様に対応する模様が賦与され
ることになる。
以」ニは水透過性支持部材13又は59と水不透過性支
持部材14との組合せ上での繊維ウェブ11の繊維交絡
処理は、予備処理工程部12においてなされる場合につ
いて説明したが、斯かる組合せによる処理方法は、必要
に応じて本格処理工程部19においても実施され得るも
ので、処理工程部12においてのみ実施されることに限
定されない。
(作用効果) 本発明によれば、少なくとも繊維ウェブに対する支持部
材として排水性が良い水透過性支持部材と水不透過性支
持部材とを配置し、これらの上面において繊維ウェブを
処理するものであるから、特に予備処理工程部において
高速水流の排水や移送過程で地合が乱れ易い低目付の繊
維ウェブを処理材として用いてもそのような弊害がなく
、而も低圧力の高速水流で処理するのにも拘らず繊維交
絡処理が効率良く行われ、従って、地合が良好で所要強
度を有する製品を低コストで量産することが可能である
等、従来公知の水透過性支持部材、水不透過性支持部材
の単独を繊維ウェブの支持部材として用いる方法の欠点
を悉く解決すると共に、該公知方法における利点と該公
知方法からは得られない利点とを併有し、この種不織布
の製造方法として稗益するところ大である。
実施例1 本実施例は、低目付の不織布を得るには、予備処理工程
部における有孔支持部材(多孔性スクリン)と無孔支持
部材(角柱状体)との組合せが重要であることを示す。
繊維ウェブとしては、1.4dX4’1mnのポリエス
テル繊維、1.5dX44mmのレーヨン繊維を501
50重量%の比率で配合したものをランダムタイプのロ
ーラーカードにより形成した目付40g/rn’、20
g/rrrの各ウェブを用いた。この繊維ウェブを第1
図に示す装置の予備処理工程部のみにおいて処理した後
、自然乾燥してサンプルを得た。
予備処理工程部における有孔支持部材しては、ブロンズ
類で広幅の50メツシユのスクリーンを用いた。無孔支
持部材としては、第3図Aに示y如く幅1 +n+nの
平面状の支持面を有する角柱状体でサクションボックス
を備えるものを用いた。ノズル体としては、孔径100
μ、ピッチ1 nwnのオリフィスを有するものを用い
、その背圧は30kg/C1dであった。
比較例としては、前記サクションボックスを備えない前
記メツシュスクリーン上のみで処理をなし、又該スクリ
ーンの代りに広幅の無孔ベルト上のみで処理をなした後
、それぞれ自然乾燥してサンプルを得た。その他の条件
は本実施例と同じになした。
前記サンプルの物性は表1に示す通りであった表1 (?lj:)上表における地合は、視覚によって判断し
たもの実施例2 本実施例は、低目付の不織布を得る場合、有孔支持部材
(多孔性スクリーン)、無孔支持部材(角柱状体)の仕
様が重要であることを示す。
繊維ウェブとしては、1.5dX51mmのレーヨン繊
維からなる目付20 g / mのパラレルウェブを用
いた。この繊維ウェブを第1図に示す装置により処理し
た後、自然乾燥してサンプルを得た。
予備処理工程部における有孔支持部材としてはブロンズ
類で平織の30メツシユのスクリーンを用いた。無孔支
持部材としては、第3図Bに示す如く平面状の支持面を
有する角柱状体なすものを用いた。
5段階に配置した各支持部材上のノズル体としては、孔
径130μ、ピッチ1 mmのオリフィスを有するもの
を用い、その背圧は30 kg / CI#であった。
予備処理工程部における支持部材のウェブ支持面幅、前
記サンプルの物性は表2の通りであった。
表2 実施例3 本実施例は、低目付の不織布を得る場合、ウェブ支持面
が円弧状である無孔支持部材の仕様が重要であることを
示す。
繊維ウェブとしては、1.5dX44ntnのアクリル
繊維をエアーレイタイプのランダムカードにより形成し
た目付25g/mのウェブを用いた。この繊維ウェブを
第1図に示す装置により処理した後、自然乾燥してサン
プルを得た。
予備処理工程部における第3図Cに示す回動ロール、有
孔支持部材トとしては、ポリエステル・フィラメント製
で平織の70メツシユのスクリーンを用いた。ノズル体
としては、予備処理工程部において孔径85μ、ピッチ
0.5++wnのオリフィスを有するもの、本格処理工
程部において孔径110μ、ピッチ1圃のオリフィスを
有するものを用い、その背圧は全て30kg/c+にで
あった。
予備処理工程部における支持部材径、前記サンプルの物
性は表3の通りであった。
表3 実施例4 本実施例は、低日付の不織布を得るには、予備処理工程
部における複数本の無孔ベルトからなるイ]孔支持部材
の仕様が重要であることを示す。
繊維ウェブとしては、1.4dX44ranのポリエス
テル繊維と、1.5dX/I/l川のレーヨン繊維を5
0150重量%で配合したものをランダムタイプのロー
ラーカードにより形成した目付25g/m2のウェブを
用いた。この繊維ウェブを第1図に示す装置により処理
した後、自然乾燥してサンプルを得た。
予備処理工程部における無孔ベルトとしては、ステンレ
ス鋼線を銀ろうで無端に溶接したものを用いた。
ノズル体としては、孔径100μ、ピッチ1 nmのオ
リフィスを有するものを用い、その背圧は30 kg 
/ cJであった。
予備処理工程部における各無孔ベルトからなる有孔支持
部材の」二面と無孔支持部材の上面との段差、該容態孔
ベルトの間隔、前記サンプルの物性は表4の通りであっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための装置の概略側面図、第
2図は前記装置中の、繊維つ1ブに対する予備処理工程
部の概略斜視図、第3図A、B。 C,D、E、Fは水不透過性支持部材の一例を示す態様
と補助的に配置する排水装置の一例を示す態様の概略説
明図、第4図は他の態様の水透過性支持部材の概略斜視
図、第5図は第4図の円形枠部の拡大斜視図である。 11・・・繊維ウェブ、13・・・多孔性スクリーンか
らなる水透過性支持部材、14・・・水不透過性支持部
材、19・・本格処理工程部、20,21,22゜23
・・・水不透過性支持部材、24,25.26゜27.
28・・・ノズル体、59・・多数本のベルトからなる
水透過性支持部材

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  5ill維ウエブを支持体に導き、該支持体
    で支持される繊維ウェブを幅方向に各横切るように配置
    されたノズル手段が有する私室ピッチのオリフィスから
    該支持体上の該繊維ウェブ面に噴射される高速水流によ
    り繊維交絡処理をなす不織布の製法において;前記支持
    体を水透過性支持部材とその下面に接触配置した水不透
    過性支持部材とにより構成し、該面支持部材の接触部位
    上において前記処理をなすことを特徴とする前記製法。
  2. (2)繊維ウェブの移動方向における水透過性支持部材
    と水不透過性支持部材との接触長さが50In以下であ
    る特許請求の範囲第1項記載の不織布の製法。
  3. (3)水透過性支持部材は40メツシュ以上の多孔性ス
    クリーンからなる特許請求の範囲第1項記載の不織布の
    製法。
  4. (4)水透過性支持部材は幅20mm以下の数本のベル
    トからなり、これらは水不透過性支持部材の横方向長さ
    に沿って該ベルトの幅寸法から1000MTlまでの間
    隔をおいて且つ該水不透過性支持部材のウェブ支持面か
    ら1髄以上突出しない状態で配置されている特許請求の
    範囲第1項記載の不織布の製法。
  5. (5)水不透過性支持部材のウェブ支持面が平面状をな
    す特許請求の範囲第1項記載の不織布の製法。
  6. (6)水不透過性支持部材のウェブ支持面が円孤状をな
    す特許請求の第1項記載の不織布の製法。
  7. (7)繊維ウェブの目付が15〜100 g/rr?で
    ある特許請求の範囲第1項記載の不織布の製法。
  8. (8)  ノズル体の背圧が7〜35kg/cJである
    特許請求の範囲第1項記載の不織布の製法。
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