JPWO2006011453A1 - 立体編物および芯材並びに積層体 - Google Patents
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Abstract
表裏編面を構成する糸と該表裏編面を連結するモノフィラメントからなる連結糸とから編成された立体編物であって、立体表裏地は好ましくはモノフィラメントのみから構成され、少なくとも一方の空隙一つの最大面積が0.1〜6mm2であることを特徴とする立体編物、及びそれを芯材として積層体とすることにより、長時間使用しても繰り返し圧縮残留歪み率が小さいため、立体編物及び積層体としてのへたりがない。更に厚みを有する立体構造編み地を芯材とした積層体として用いることにより、不織布との積層によるニードルパンチやスパンレース法による交絡が可能であるため、積層体は抄紙フェルトやエアフィルター、搾水材、濾過材として好適に使用できる。
Description
本発明は積層体として、濾過材としてフィルター、特に液体や気体用として好適な、表裏編面を構成する糸と該表裏編面を連結する、モノフィラメントからなる連結糸からなる立体編物、それを用いた芯材、立体編物と他素材との多層積層体に関する。
従来、エアフィルター、液体フィルター等の濾過材用途においては、不織布単体或いは不織布の積層体、メッシュ織物単体または各種織密度を変えた織物をそのまま使用するか、または織物に合成繊維等の短繊維または長繊維不織布をニードルパンチによって一体化したものが一般に使用されている。例えば、液体フィルターの1種である抄紙工程におけるプレスパートにおいては、ニードルフェルトと一対のプレスロールにより湿紙から搾水を行うことにより紙を製造している。濾過材としての搾水用途には、各種積層体が広く用いられている。その構造としては、不織布からなるフェルト状物単体、或いはフェルト状物の積層体を液体フィルターまたはエアフィルターとして用いるか、あるいはそこに芯材として補強構造体を併用した積層体からなる。例えば、搾水用途に用いるニードルフェルトは一般には上下2層の不織布からなるフェルト状物と芯材としてのメッシュ織物からなり、長期間使用されても上下2層のフェルト状物が目詰まりしにくいことが要求される。さらに芯材を補強材として用いて、へたりによる伸びが生じにくい特性が要求される。抄紙用フェルトのような長尺ものとして使用する場合には、フェルトとしての伸びが使用寿命に悪影響を与えることは十分考えられ、実際に使用されている補強材としての芯材としては、メッシュ織物、通常の高強度繊維による織編物、あるいはストランドとして引き揃えて部分接着した構造体等が使用される。
芯材としての機能はまず、高強度で伸びが小さいこと、上下に積層する不織布またはフェルトとの交絡・一体化がしやすく、剥離が起きにくいことが要求されている。特にエアフィルターや液体フィルターの場合には濾過性能がよいこと、繰り返し使用時に初期の濾過性能を維持できること、形態安定性が良好で伸びが小さいこと等が要求される。例えば、搾水に用いる場合のプレスロールに用いる場合濾過材としては芯材がないと繰返し圧縮によって、フェルトの厚みの減少が大きく、搾水性並びに耐久性が充分なものと言えるものではない。
特許文献1では、抄紙フェルトに用いるフェルトの搾水性を向上させる為に、再湿防止層に開口部を設ける方法が開示されている。しかしこの方法でも搾水性が充分とはいえず、また耐久性についても充分とはいえないものであった。
特許文献2ではバット層にポリケトン繊維を使用することで耐久性に優れた抄紙用フェルトが得られることが開示されている。しかしながら、このような特定の素材を用いて抄紙フェルトを構成するだけでは耐久性が十分とはいえないものであり、エアフィルターまたは液体フィルターとして芯材に積層一体化した時に、芯材との交絡性が良好で、へたりがなく、搾水性等の効果を十分に持続できる芯材や積層体が求められてきた。
本発明は、各種フィルター用途に用いる際に、フィルター性能、特に微粒子濾過や搾水性に優れ、且つ、耐久性に優れた積層体用途に用いられる新規な立体編物およびそれを用いた芯材並びに積層体を提供することを目的とする。
本発明者は、前記課題を解決するため、鋭意検討した結果、立体編物の優れた空間保持性に着目し、芯材として立体編物を使用し、上下に不織布層を積層・一体化することで濾過性能並びに濾材としての耐久性が大幅に向上することを見出し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は
(1)表裏編面を構成する糸と該表裏編面をモノフィラメントで連結する連結糸とから編成された立体編物であって、立体表裏地の少なくとも一方の空隙一つの最大面積が0.1〜6mm2であることを特徴とする立体編物。
(2)立体編物のモノフィラメントからなる連結糸が15〜1000dtexのモノフィラメントからなることを特徴とする(1)記載の立体編物。
(3)繰り返し圧縮残留歪み率が20%以下であることを特徴とする(1)又は(2)記載の立体編物。
(4)抄紙フェルト用に用いることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の立体編物。
(5)立体編物の表裏編地の両面が10〜300dtexのモノフィラメントからなる(1)〜(4)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(6)表裏編地の少なくとも片面に他素材を積層する用途に用いることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(7)水の浸透速度が1〜10ml/cm2・秒であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(8)少なくとも片側にフェルト積層した抄紙フェルト用途に用いることを特徴とする (1)〜(6)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(9)(1)〜(7)の芯材に、少なくとも片面に不織布を積層した積層体。
(10)単糸繊度が0.01〜25dtexの合成繊維、再生繊維、天然繊維の少なくとも一種からなる不織布からなる(9)に記載の積層体。
(11)不織布と芯材がニードルパンチ法により一体化されたことを特徴とする(9)又は(10)に記載の積層体。
(12)不織布と芯材がスパンレース法により一体化されたことを特徴とする(9)〜(10)のいずれかに記載の積層体。
(13)水の浸透速度が0.4〜2.0ml/cm2・秒であることを特徴とする請求項(9)〜(12)に記載の積層体。
(14)空気圧力損失が300Pa以下であることを特徴とする(9)〜(12)のいずれかに記載の積層体。
(15)0.1〜5.0μmの粒子捕集効率が80%以上であることを特徴とする(9)〜(14)のいずれかに記載の積層体。
である。
(1)表裏編面を構成する糸と該表裏編面をモノフィラメントで連結する連結糸とから編成された立体編物であって、立体表裏地の少なくとも一方の空隙一つの最大面積が0.1〜6mm2であることを特徴とする立体編物。
(2)立体編物のモノフィラメントからなる連結糸が15〜1000dtexのモノフィラメントからなることを特徴とする(1)記載の立体編物。
(3)繰り返し圧縮残留歪み率が20%以下であることを特徴とする(1)又は(2)記載の立体編物。
(4)抄紙フェルト用に用いることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の立体編物。
(5)立体編物の表裏編地の両面が10〜300dtexのモノフィラメントからなる(1)〜(4)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(6)表裏編地の少なくとも片面に他素材を積層する用途に用いることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(7)水の浸透速度が1〜10ml/cm2・秒であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(8)少なくとも片側にフェルト積層した抄紙フェルト用途に用いることを特徴とする (1)〜(6)のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
(9)(1)〜(7)の芯材に、少なくとも片面に不織布を積層した積層体。
(10)単糸繊度が0.01〜25dtexの合成繊維、再生繊維、天然繊維の少なくとも一種からなる不織布からなる(9)に記載の積層体。
(11)不織布と芯材がニードルパンチ法により一体化されたことを特徴とする(9)又は(10)に記載の積層体。
(12)不織布と芯材がスパンレース法により一体化されたことを特徴とする(9)〜(10)のいずれかに記載の積層体。
(13)水の浸透速度が0.4〜2.0ml/cm2・秒であることを特徴とする請求項(9)〜(12)に記載の積層体。
(14)空気圧力損失が300Pa以下であることを特徴とする(9)〜(12)のいずれかに記載の積層体。
(15)0.1〜5.0μmの粒子捕集効率が80%以上であることを特徴とする(9)〜(14)のいずれかに記載の積層体。
である。
本発明の立体編物及び立体編物からなる芯材並びに積層体をエアフィルター、液体フィルター、特に抄紙フェルト用途に供することにより、例えば、抄紙フェルトの搾水性を大幅に向上させることができ、圧縮回復性、圧縮残留歪み率が小さく、実用耐久性に優れるという効果を有する。
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明の立体編物は2列の針列を有するダブルラッセル機、ダブル丸編機等で編成できる。表裏編地はメッシュ編地、マーギゼット編地等複数の開口部を有する編地を用いることが出来、特に、デンビ組織やクイーンズコード組織が表面の凹凸が小さくなるため好ましい。表裏編地は同じ編組織であってもよく、異なる組織であってもよい。
該立体編物においては表裏編面を構成する糸と該表裏編面を連結するモノフィラメントからなる連結糸とから編成され、連結糸には単糸繊度が15dtexから1000dtexの合成繊維モノフィラメントが好ましく用いられる。更に好ましくは50dtexから400dtex、最も好ましくは100dtexから300dtexの繊度である。
使用するモノフィラメントの種類は特に限定するものではないが、溶融紡糸可能なポリエステル系、ポリアミド系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系等の合成樹脂からなるモノフィラメントを用いることが出来る。断面形状は、丸型、異型として三角、L型、T型、Y型、W型、四つ葉型、八つ葉型、偏平、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものが使用可能であるが、引張強度が大きな丸型断面形状が好ましい。合成繊維のモノフィラメントによる繰返し圧縮による厚みの減少を軽減させ、積層体として例えば抄紙用フェルトとして用いた場合においては搾水性の減少を大幅に防ぐことができる。連結糸として単糸繊度が15dtex未満のモノフィラメントを用いた場合や、マルチフィラメントをそのまま使用した場合は、立体編物の繰返し圧縮による厚み保持性が悪い。連結糸として1000dtex以上のモノフィラメントを用いる場合はモノフィラメントの曲げ剛性が大きくなり過ぎるため、立体編物の編成が非常に困難となり、好ましくない。
このようなモノフィラメントは公知の溶融紡糸で空冷や水冷を用いたモノフィラメント製造方法により製造することが出来る。
立体編物の表裏編面を構成する繊維は、通常の溶融紡糸可能な合成樹脂からなる繊維、再生繊維ならびに天然繊維等を用いることが出来る。構成する繊維の種類は特に限定するものではないが、溶融紡糸可能、乾式紡糸可能あるいは湿式紡糸が可能なポリエステル系、ポリアミド系、ポリアクリルニトリル系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、アラミド系、ポリケトン系、ポリフェニレンサルファイド系、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂からなる合成繊維を用いることが出来る。また、繊維の断面形状は、丸型、三角、L型、T型、Y型、W型、四つ葉型、八つ葉型、偏平、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでもよい。表裏編面を構成する繊維の繊度は0.1dtexから300dtexであることが立体編物として好ましい。単糸繊度はより好ましくは、10〜300dtexであり、更に好ましくは20dtex以上のモノフィラメントであり、最も好ましくはモノフィラメントのみから表裏編地と連結糸が構成される立体編物である。表裏編地が0.1dtex以下のマルチフィラメントを使用した場合は、芯材として立体編地に短繊維をニードルパンチによる一体化する時、ニードルによる立体編物の表裏編面を構成する糸の切断が起こり、その糸の切断部が凹状の陥没状態となり、積層体として耐久性に劣るため好ましくない。
表裏編地を構成する繊維の単糸繊度が300dtexを超えるモノフィラメントを用いた場合はモノフィラメントの曲げ剛性が大きくなり過ぎるため、立体編物の編成が非常に困難となる。
本発明の立体編物は特に上下積層した積層体として使用する場合には、立体編物の表裏編面を構成する繊維は10dtex以上のモノフィラメントを用いることにより、特にニードルパンチ法による交絡・一体化工程時の繊維切れを防止でき、立体編物としての強度低下がなく好ましい。
表裏編面を構成する糸と該表裏編面を連結するモノフィラメントからなる連結糸とから編成された立体編物において、表裏編面の少なくとも片面の無数に空いた空隙の一つの最大面積が0.1mm2〜6.0mm2の範囲内であることが必要である。少なくとも片面の空隙の一つが0.1mm2未満の場合、積層体としての空気あるいは液体の透過性が劣り、結果として濾過性性が低下することになる。また、最大面積が6.0mm2を超える場合は上下に積層する不織布等との交絡が悪くなるとともに、その空隙模様が例え積層したとしても残るため、例えば抄紙用積層体として用いる場合には脱水後の湿紙への立体編物柄の転写が生じるため好ましくなく、湿紙のシワの発生や破損の原因となることがある。
立体編物は他素材との積層に用いる芯材として使用することができる。積層する他素材として、不織布、綿状物、紙状物を用いることができる。他素材の材質としては合成繊維、再生繊維、天然繊維、パルプの少なくとも一種からなり、その単糸繊度は0.01〜25dtexの短繊維からなる不織布状物(以下、フェルトという)を用いることができる。フェルトを構成する繊維状物の繊度が0.01dtex未満ではフェルトの圧縮回復性が劣り、フィルターとして使用した場合に厚みの低下が大きく、また、圧力損失も大きくなり、濾過効率が悪くなる。また、25dtex以上の場合は、不織布の密度を上げることが困難となり、結果として濾過材として充分な効率が得られない。構成する繊維の断面形状は、丸型、三角、L型、T型、Y型、W型、四つ葉型、八つ葉型、偏平、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形であってもよい。
フェルトの目付は10〜2000g/m2が好ましい。更に好ましくは15g/m2以上である。用いるフェルトは用途に応じ適宜決定することができる。
立体編物からなる芯材と上下に積層したフェルトとは公知のニードルパンチ法或いは柱状流により交絡させることができる。
ニードルパンチ法とはニードルによるメカニカルな交絡を付与する方法であり、フェルトと立体編物からなる芯材とを積層し、ニードルパンチ機を用いることにより交絡一体化させることができる。交絡の目安である針密度は5〜50回/cm2が好ましいが、用いる繊維素材により変更してもよい。
柱状流による交絡は公知のスパンレース機を用い、細孔から高圧の水を柱状に噴射し、水力により上下の交絡を行う方法である。交絡の程度は上下のフェルトと立体編物とが剥離しない程度でよい。
ニードルパンチ機による交絡は比較的単糸繊度の大きな、1〜25dtexのフェルトに対し効果的であり、液体フィルターとして有用であるのに対し、柱状流による交絡は単糸繊度の小さい、0.01〜1dtexのフェルトに対し有効でエアフィルターに対し有効である。
液体フィルターの芯材として用いる場合の立体編物は液体、例えば水の浸透速度が1〜10ml/cm2・秒であることが好ましい。水の浸透速度が1ml/cm2・秒以下の場合、濾過効率や搾水性が劣る。またフェルトと立体編物をニードルパンチ等で一体化させる工程においてタフトが困難となる。また、水の浸透速度が10ml/cm2・秒以上である場合は、積層体としてのフィルターとして使用した場合には濾過効率が悪くなり好ましくない。
エアフィルターの芯材として用いる場合の、空気圧力損失は300Pa以下であることが好ましい。空気圧力損失が300Pa以上の場合、濾過流体を通過させる際の必要エネルギーが大きくなるとともに大エネルギーのファンを必要とし好ましくない。また、目詰まりによるフィルター寿命も短くなる欠点がある。
積層体は例えばエアフィルター基材、液体濾過材、特に抄紙用フェルト用基材としても用いることが可能である。
積層体として抄紙フェルトに供する立体編物の厚みは特に限定するものではないが、1.5mmから6mm程度の範囲が搾水性や耐久性の点で好ましい。ここでいう搾水性とは積層体を用いて濡れた紙材を上下から圧力を加えて脱水することをいう。
ここで用いる立体編物及び立体編物を芯材として使用した積層体の水の浸透速度が0.4〜2.0ml/cm2・秒であることが好ましい。水の浸透速度が0.4ml/cm2・秒以下の場合、搾水性が劣るため好ましくない。水の浸透速度が2.0ml/cm2・秒を超える場合は、フィルターとして使用した場合に濾過効率が悪くなったり、用いる芯材の柄が浮き出てきたりして好ましくない。
また、積層体はエアフィルターとして用いることが可能である。
エアフィルターの場合は空気中の微粒子を以下に濾過するか、濾過効率と圧力損失を以下に低下させないかが重要であり、例えば、メルトブロー法あるいはスパンボンド法、鑑識法による不織布製造方法による単糸繊度が0.01〜25dtexの繊維を用いることができ、好ましくは0.02〜1dtexである。立体編物との積層・交絡は公知のスパンレース機を用いるが、フェルトの目付としては20〜200g/m2程度のフェルトが好ましく、立体編物の上下両方に同じものあるいは異なるフェルトを用いてもよい。積層体として、圧力損失は300Pa以下であることが好ましい。また0.1〜5.0μmの粒子捕集効率が80%以上であることが好ましい。
圧力損失及び粒子捕集効率は公知の方法(例えば、特開平07−100315号)で測定することができる。
[実施例]
以下、本発明を実施例で具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
また、積層体はエアフィルターとして用いることが可能である。
エアフィルターの場合は空気中の微粒子を以下に濾過するか、濾過効率と圧力損失を以下に低下させないかが重要であり、例えば、メルトブロー法あるいはスパンボンド法、鑑識法による不織布製造方法による単糸繊度が0.01〜25dtexの繊維を用いることができ、好ましくは0.02〜1dtexである。立体編物との積層・交絡は公知のスパンレース機を用いるが、フェルトの目付としては20〜200g/m2程度のフェルトが好ましく、立体編物の上下両方に同じものあるいは異なるフェルトを用いてもよい。積層体として、圧力損失は300Pa以下であることが好ましい。また0.1〜5.0μmの粒子捕集効率が80%以上であることが好ましい。
圧力損失及び粒子捕集効率は公知の方法(例えば、特開平07−100315号)で測定することができる。
[実施例]
以下、本発明を実施例で具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
以下に立体編物の製造方法及び評価方法について説明する。
1.立体編物の製造法
立体編物A:5枚筬を装備した18ゲージ、釜間4.6mmのダブルラッセル機を用い、中間に位置する筬(L2、L3)から連結糸として200dtexのナイロン6繊維モノフィラメント糸をガイドに1イン1アウトの配列で供給し、編機前面に位置する一枚の筬(L1)から表編地用糸として、167dtex/48fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸をガイドにオールインの配列で供給し、編機背面に位置する二枚の筬(L4、L5)から裏編地用糸として、167dtex/48fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸をガイドに1イン1アウトの配列で供給して、打ち込み20.4コース/2.54cmで、以下に示す編組織の表裏メッシュの立体編物を得た。該立体編物を75℃で精練後、幅出し熱セット(180℃)した。得られた立体編物の性量は、厚み2.5mm、27.2コース/2.54cm、13.2ウエール/2.54cmであった。また、空隙の一つが最大で、L1面1.1mm2、L5、L6面11.4mm2であった。
(編組織)
L1:2422/2022/2422/2022/2422/2022/
2422/2022/2422/2022/2422/2022
L2:4668/8664/4668/8620/0268/8664/
4642/4246/4642/42810/81042/4246
L3:4642/4246/4642/42810/81042/4246/
4668/8664/4668/8620/0268/8664
L4:4446/4442/4446/4442/4446/4442/
2220/2224/2220/2224/2220/2224
L5:2220/2224/2220/2224/2220/2224/
4446/4442/4446/4442/4446/4442
立体編物B:立体編物Aの連結糸に235dtex/34fのナイロン6繊維マルチフィラメント糸を使用した以外は立体編物Aと同一の条件で編み立て、精練、幅出し熱セットを行った。得られた立体編物の性量は、厚み1.3mm、27.2コース/2.54cm、13.2ウエール/2.54cmであった。また、空隙の一つが最大で、L1面1.2mm2、L5、L6面12.0mm2であった。
1.立体編物の製造法
立体編物A:5枚筬を装備した18ゲージ、釜間4.6mmのダブルラッセル機を用い、中間に位置する筬(L2、L3)から連結糸として200dtexのナイロン6繊維モノフィラメント糸をガイドに1イン1アウトの配列で供給し、編機前面に位置する一枚の筬(L1)から表編地用糸として、167dtex/48fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸をガイドにオールインの配列で供給し、編機背面に位置する二枚の筬(L4、L5)から裏編地用糸として、167dtex/48fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸をガイドに1イン1アウトの配列で供給して、打ち込み20.4コース/2.54cmで、以下に示す編組織の表裏メッシュの立体編物を得た。該立体編物を75℃で精練後、幅出し熱セット(180℃)した。得られた立体編物の性量は、厚み2.5mm、27.2コース/2.54cm、13.2ウエール/2.54cmであった。また、空隙の一つが最大で、L1面1.1mm2、L5、L6面11.4mm2であった。
(編組織)
L1:2422/2022/2422/2022/2422/2022/
2422/2022/2422/2022/2422/2022
L2:4668/8664/4668/8620/0268/8664/
4642/4246/4642/42810/81042/4246
L3:4642/4246/4642/42810/81042/4246/
4668/8664/4668/8620/0268/8664
L4:4446/4442/4446/4442/4446/4442/
2220/2224/2220/2224/2220/2224
L5:2220/2224/2220/2224/2220/2224/
4446/4442/4446/4442/4446/4442
立体編物B:立体編物Aの連結糸に235dtex/34fのナイロン6繊維マルチフィラメント糸を使用した以外は立体編物Aと同一の条件で編み立て、精練、幅出し熱セットを行った。得られた立体編物の性量は、厚み1.3mm、27.2コース/2.54cm、13.2ウエール/2.54cmであった。また、空隙の一つが最大で、L1面1.2mm2、L5、L6面12.0mm2であった。
立体編物C:5枚筬を装備した18ゲージ、釜間4.3mmのダブルラッセル機を用い、中間に位置する筬(L2、L3)から連結糸として200dtexのナイロン6繊維モノフィラメント糸をガイドに1イン1アウトの配列で供給し、編機前面に位置する一枚の筬(L1)から表編地用糸として、133dtexのナイロン6繊維モノフィラメント糸をガイドにオールインの配列で供給し、編機背面に位置する二枚の筬(L4、L5)から裏編地用糸として、133dtexのナイロン6繊維モノフィラメント糸をガイドにオールインの配列で供給して、打ち込み20.7コース/2.54cmで、以下に示す編組織の立体編物を得た。該立体編物を75℃で精練後、幅出し熱セット(180℃)した。得られた立体編物の性量は、厚み3.2mm、24.0コース/2.54cm、21.0ウエール/2.54cmであった。また、空隙の一つが最大で、L1面0.2mm2、L5、L6面0.4mm2であった。
(編組織)
L1:0222/10888/
L2:4620/2046/
L3:0264/6402/
L4:2220/2224/
L5:8800/0088/
立体編物D:立体編物CのL1及びL4、L5に156dtex/48fのナイロン6繊維マルチフィラメント糸を使用した以外は立体編物Cと同一の条件で編み立て、精練、幅出し熱セットを行った。得られた立体編物の性量は、厚み3.4mm、24.0コース/2.54cm、21.0ウエール/2.54cmであった。また、空隙の一つが最大で、L1面0.3mm2、L5、L6面0.6mm2であった。
(編組織)
L1:0222/10888/
L2:4620/2046/
L3:0264/6402/
L4:2220/2224/
L5:8800/0088/
立体編物D:立体編物CのL1及びL4、L5に156dtex/48fのナイロン6繊維マルチフィラメント糸を使用した以外は立体編物Cと同一の条件で編み立て、精練、幅出し熱セットを行った。得られた立体編物の性量は、厚み3.4mm、24.0コース/2.54cm、21.0ウエール/2.54cmであった。また、空隙の一つが最大で、L1面0.3mm2、L5、L6面0.6mm2であった。
立体編物E:6枚筬を装備した18ゲージ、釜間5.6mmのダブルラッセル機を用い、中間に位置する二枚の筬(L3、L4)から連結糸として200dtexのナイロン6モノフィラメント糸を供給し、編機前面に位置する二枚の筬(L1、L2)から表編地用糸として、167dtex/48fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸を、編機背面に位置する二枚の筬(L5、L6)から裏編地用糸として、167dtex/48fのポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸をL1、L4、L5ガイドに1イン1アウト、L2、L3、L6に1アウト1インの配列で供給した。打ち込み20.4コース/2.54cmに設定して、以下に示す編組織の表裏メッシュの立体編物を得た。
得られた立体編物を70℃で精練後、 幅出し熱セット(180℃)した。得られた立体編物の性量は、厚み4.0mm、27.2コース/2.54cm、13.2ウエール/2.54cmであった。
(編組織)
L1:4644/4244/4644/4244/4644/4222/
2022/2422/2022/2422/2022/2444/
L2:2022/2422/2022/2422/2022/2444/
4644/4244/4644/4244/4644/4222/
L3:6868/6464/6868/2020/6868/6464/
4242/4646/4242/810810/4242/4646/
L4:4242/4646/4242/810810/4242/4646/
6868/6464/6868/2020/6868/6464/
L5:4446/4442/4446/4442/4446/4442/
2220/2224/2220/2224/2220/2224/
L6:2220/2224/2220/2224/2220/2224/
4446/4442/4446/4442/4446/4442/
2.繰返し圧縮残留ひずみ率の測定方法
JISK6400の「繰返し圧縮残留ひずみ」測定A法に準じる。ただし、試験機は島津製作所製のサーボパルサーを用い、圧縮端子の直径が10cmを使用した。
また、試験片の大きさを、15cm角として、厚みはそれぞれのサンプルを複数枚重ねて、総厚みが20〜25mmになるように重ねてから、四隅をミシン糸で、測定中にずれない程度に結んで固定し、圧縮端子がサンプルの中央にくるようにして測定した。
3.表面最大空隙の大きさ測定方法
KEYENCE社製の画像処理装置「VH−7000」を用いて、立体編物の空隙個所で比較的空隙が大きい5箇所の面積を測定し、その最大面積値を採用した。
4.積層体の圧縮回復性の測定方法
立体編物10又は/及び合成繊維モノフィラメント織物21に合成繊維集合体22を単位面積当たりの総重量が各サンプル同一となるようにニードルパンチにより植毛した積層フェルトを、圧縮荷重を1tとした以外は「繰返し圧縮残留ひずみ率の測定方法」と同一条件で実施し、下記計算式で抄紙フェルト圧縮回復性を求めた。
この時の値を比較例1で使用した標準的な積層フェルトを1.0とした時の指数で表した。
(編組織)
L1:4644/4244/4644/4244/4644/4222/
2022/2422/2022/2422/2022/2444/
L2:2022/2422/2022/2422/2022/2444/
4644/4244/4644/4244/4644/4222/
L3:6868/6464/6868/2020/6868/6464/
4242/4646/4242/810810/4242/4646/
L4:4242/4646/4242/810810/4242/4646/
6868/6464/6868/2020/6868/6464/
L5:4446/4442/4446/4442/4446/4442/
2220/2224/2220/2224/2220/2224/
L6:2220/2224/2220/2224/2220/2224/
4446/4442/4446/4442/4446/4442/
2.繰返し圧縮残留ひずみ率の測定方法
JISK6400の「繰返し圧縮残留ひずみ」測定A法に準じる。ただし、試験機は島津製作所製のサーボパルサーを用い、圧縮端子の直径が10cmを使用した。
また、試験片の大きさを、15cm角として、厚みはそれぞれのサンプルを複数枚重ねて、総厚みが20〜25mmになるように重ねてから、四隅をミシン糸で、測定中にずれない程度に結んで固定し、圧縮端子がサンプルの中央にくるようにして測定した。
3.表面最大空隙の大きさ測定方法
KEYENCE社製の画像処理装置「VH−7000」を用いて、立体編物の空隙個所で比較的空隙が大きい5箇所の面積を測定し、その最大面積値を採用した。
4.積層体の圧縮回復性の測定方法
立体編物10又は/及び合成繊維モノフィラメント織物21に合成繊維集合体22を単位面積当たりの総重量が各サンプル同一となるようにニードルパンチにより植毛した積層フェルトを、圧縮荷重を1tとした以外は「繰返し圧縮残留ひずみ率の測定方法」と同一条件で実施し、下記計算式で抄紙フェルト圧縮回復性を求めた。
この時の値を比較例1で使用した標準的な積層フェルトを1.0とした時の指数で表した。
圧縮回復性=(B)/(A) ×100
ここで、(A):試験開始前の厚み(mm)
(B):試験終了後の厚み(mm)
5.水の透過性評価の測定方法
各評価用立体編物サンプルと重さ約250g/m2の市販のクラフトフェルト(ポリエステル100%、約2mm厚、MOTOHIRO&CO.,LTD製)を必要枚数250mm×250mmの大きさにカットし、それらを水に充分浸漬した後、各評価用立体編物サンプルとクラフトを図5ように重ねてセットした上にポリエチレンシートを乗せ、さらに直径約95mm、高さ約110mmのプラスチック製筒を乗せて、上部から水500mlを注入する。この時、水がプラスチック製筒とポリエチレンシートの間から漏れない程度(約10〜15kg)の負荷を掛ける。
この状態からポリエチレンシートの端部を持って水が漏れない様に静かに、かつ素早くプラスチック製筒と各サンプルの間から抜き取る。同時に、ストップウォッチにてプラスチック製筒内部の水が各サンプルの上表面から無くなるまでの時間を測定する。
[実施例1]
まず、先に示した方法で編み立てた立体編物Aの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、15%であった。この立体編物Aを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成した。この時立体編物AのL1面が合成繊維モノフィラメント織物に接しない面側にくるようにした。圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであった。
ここで、(A):試験開始前の厚み(mm)
(B):試験終了後の厚み(mm)
5.水の透過性評価の測定方法
各評価用立体編物サンプルと重さ約250g/m2の市販のクラフトフェルト(ポリエステル100%、約2mm厚、MOTOHIRO&CO.,LTD製)を必要枚数250mm×250mmの大きさにカットし、それらを水に充分浸漬した後、各評価用立体編物サンプルとクラフトを図5ように重ねてセットした上にポリエチレンシートを乗せ、さらに直径約95mm、高さ約110mmのプラスチック製筒を乗せて、上部から水500mlを注入する。この時、水がプラスチック製筒とポリエチレンシートの間から漏れない程度(約10〜15kg)の負荷を掛ける。
この状態からポリエチレンシートの端部を持って水が漏れない様に静かに、かつ素早くプラスチック製筒と各サンプルの間から抜き取る。同時に、ストップウォッチにてプラスチック製筒内部の水が各サンプルの上表面から無くなるまでの時間を測定する。
[実施例1]
まず、先に示した方法で編み立てた立体編物Aの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、15%であった。この立体編物Aを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成した。この時立体編物AのL1面が合成繊維モノフィラメント織物に接しない面側にくるようにした。圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであった。
各サンプルの評価データを表1にまとめて示す。
[実施例2]
先に示した方法で編み立てた立体編物Cの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、8%であった。この立体編物Cを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであった。
[実施例2]
先に示した方法で編み立てた立体編物Cの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、8%であった。この立体編物Cを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであった。
各サンプルの評価データを表1にまとめて示す。
[実施例3]
先に示した方法で編み立てた立体編物Dの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、10%であった。この立体編物Dを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであった。
[実施例3]
先に示した方法で編み立てた立体編物Dの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、10%であった。この立体編物Dを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであった。
各サンプルの評価データーを表1にまとめて示す。
[比較例1]
従来の立体編物を使用しない図4に示す様な構造の抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、実施例1、2、3に示したものに比べ圧縮回復性は劣るものであった。
[比較例1]
従来の立体編物を使用しない図4に示す様な構造の抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、実施例1、2、3に示したものに比べ圧縮回復性は劣るものであった。
各サンプルの評価データーを表1にまとめて示す。
[比較例2]
先に示した方法で編み立てた立体編物Bの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、30%であった。この立体編物Bを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ若干の圧縮回復性に効果はみられたものの、実施例1、2、3に示したもの程効果はみられなかった
各サンプルの評価データーを表1にまとめて示す。
[比較例3]
先に示した方法で編み立てた立体編物Eの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、15%であった。この立体編物Eを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成した。圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであったが、湿紙にシワの発生が確認され、湿紙への影響が大きく、使用に耐えないものであった。
[比較例2]
先に示した方法で編み立てた立体編物Bの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、30%であった。この立体編物Bを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成し、圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ若干の圧縮回復性に効果はみられたものの、実施例1、2、3に示したもの程効果はみられなかった
各サンプルの評価データーを表1にまとめて示す。
[比較例3]
先に示した方法で編み立てた立体編物Eの繰返し圧縮残留歪率を測定した結果、15%であった。この立体編物Eを使用して、図2に示す様な抄紙用フェルトを作成した。圧縮回復性を評価した結果、従来品の立体編物を使用しない抄紙用フェルトに比べ圧縮回復性に優れたものであったが、湿紙にシワの発生が確認され、湿紙への影響が大きく、使用に耐えないものであった。
各サンプルの評価データーを表1にまとめて示す。
[実施例4]
平均単糸径が0.05dtexのメルトブロー法によるポリエチレンテレフタレートからなる目付が30g/m2の不織布2枚を立体編物Cの上下に積層し、柱状流により上下積層交絡一体化した。この時の0.1〜5.0μmの粒子捕集効率は85%であり、圧力損失は250Paであって、フィルターとして有効であった。
平均単糸径が0.05dtexのメルトブロー法によるポリエチレンテレフタレートからなる目付が30g/m2の不織布2枚を立体編物Cの上下に積層し、柱状流により上下積層交絡一体化した。この時の0.1〜5.0μmの粒子捕集効率は85%であり、圧力損失は250Paであって、フィルターとして有効であった。
[実施例5]
あらかじめ所定の大きさにカットした立体編物A(単体での水の浸透速度は6ml/cm2・秒)の上下に、クラフトフェルトを各1枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.52ml/cm2・秒と良好であった。
あらかじめ所定の大きさにカットした立体編物A(単体での水の浸透速度は6ml/cm2・秒)の上下に、クラフトフェルトを各1枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.52ml/cm2・秒と良好であった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔実施例6〕
立体編物Aの上下に、クラフトフェルトを各2枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.60ml/cm2・秒と良好であった。
〔実施例6〕
立体編物Aの上下に、クラフトフェルトを各2枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.60ml/cm2・秒と良好であった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔実施例7〕
立体編物C(単体での水の浸透速度は8ml/cm2・秒)の上下に、クラフトフェルトを各1枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、1.64ml/cm2・秒と良好であった。
〔実施例7〕
立体編物C(単体での水の浸透速度は8ml/cm2・秒)の上下に、クラフトフェルトを各1枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、1.64ml/cm2・秒と良好であった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔実施例8〕
立体編物Cの上下に、クラフトフェルトを各2枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、1.01ml/cm2・秒と良好であった。
〔実施例8〕
立体編物Cの上下に、クラフトフェルトを各2枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、1.01ml/cm2・秒と良好であった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔比較例5〕
立体編物を使用しないで、クラフトフェルトを1枚のみで水の浸透速度を測定した結果、
0.10ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
〔比較例6〕
さらに、クラフトフェルトを2枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.17ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
〔比較例5〕
立体編物を使用しないで、クラフトフェルトを1枚のみで水の浸透速度を測定した結果、
0.10ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
〔比較例6〕
さらに、クラフトフェルトを2枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.17ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔比較例7〕
さらに、クラフトフェルトを3枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.24ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
〔比較例7〕
さらに、クラフトフェルトを3枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.24ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔比較例8〕
さらに、クラフトフェルトを4枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.31ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
〔比較例8〕
さらに、クラフトフェルトを4枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.31ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔比較例9〕
さらに、クラフトフェルトを5枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.33ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
〔比較例9〕
さらに、クラフトフェルトを5枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.33ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
評価データーを表2にまとめて示す。
〔比較例10〕
さらに、クラフトフェルトを6枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.17ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
〔比較例10〕
さらに、クラフトフェルトを6枚重ね合わせて水の浸透速度を測定した結果、0.17ml/cm2・秒と非常に水の浸透速度が遅いものであった。
評価データーを表2にまとめて示す。
本発明の立体編物は表裏を構成する編地とモノフィラメントからなる連結糸とから構成され、立体表裏地の少なくとも一方の空隙を有することにより各種他素材との積層体用の芯材として有用であり、繰り返し圧縮残留歪み率が小さいという特徴を有する。更に厚みを有する立体構造編み地を芯材として用いることにより、不織布との積層によるニードルパンチやスパンレース法による交絡が可能であるため、積層体は抄紙フェルトやエアフィルター、搾水材、濾過材として好適に使用できる。
10・・・本発明の立体編物からなる芯材
11・・・立体編物の表編面
12・・・立体編物の裏編面
13・・・立体編物の連結糸
20・・・本発明の立体編物を使用した積層体
21・・・合成繊維モノフィラメント織物
22・・・合成繊維集合体
30・・・本発明の立体編物を使用した積層体
40・・・従来の立体編物を使わない積層体
50・・・水の浸透性測定装置
51・・・プラスチック製筒
52・・・ポリエチレンシート
53・・・立体編物
54・・・サンプル受け台
55・・・水受け皿
11・・・立体編物の表編面
12・・・立体編物の裏編面
13・・・立体編物の連結糸
20・・・本発明の立体編物を使用した積層体
21・・・合成繊維モノフィラメント織物
22・・・合成繊維集合体
30・・・本発明の立体編物を使用した積層体
40・・・従来の立体編物を使わない積層体
50・・・水の浸透性測定装置
51・・・プラスチック製筒
52・・・ポリエチレンシート
53・・・立体編物
54・・・サンプル受け台
55・・・水受け皿
Claims (15)
- 表裏編面を構成する糸と該表裏編面をモノフィラメントで連結する連結糸とから編成された立体編物であって、立体表裏地の少なくとも一方の空隙一つの最大面積が0.1〜6mm2であることを特徴とする立体編物。
- 立体編物の連結糸が15〜1000dtexのモノフィラメントからなることを特徴とする請求項1記載の立体編物。
- 繰り返し圧縮残留歪み率が20%以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の立体編物。
- 抄紙フェルト用に用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の立体編物。
- 立体編物の表裏編地の両面が10〜300dtexのモノフィラメントからなる請求項1〜4のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
- 表裏編地の両面とも片面に他素材を積層する用途に用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
- 水の浸透速度が1〜10ml/cm2・秒であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
- 少なくとも片側にフェルト積層した抄紙フェルト用途に用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の立体編物からなる芯材。
- 請求項1〜8の芯材に、少なくとも片面に不織布を積層した積層体。
- 単糸繊度が0.01〜25dtexの合成繊維、再生繊維、天然繊維の少なくとも一種からなる不織布からなる請求項9記載の積層体。
- 不織布と芯材がニードルパンチ法により一体化されたことを特徴とする請求項9又は10に記載の積層体。
- 不織布と芯材がスパンレース法により一体化されたことを特徴とする請求項9又は10記載の積層体。
- 水の浸透速度が0.4〜2.0ml/cm2・秒であることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の積層体。
- 空気圧力損失が300Pa以下であることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の積層体。
- 0.1〜5.0μmの粒子捕集効率が80%以上であることを特徴とする請求項9〜14のいずれかに記載の積層体。
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2005
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