JP3657700B2 - カサ高性不織布の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カサ高性不織布およびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、長繊維からなる不織布を延伸してなる延伸不織布およびその延伸不織布より収縮率の小さい短繊維ウェブを組み合わせて絡合し、絡合後に延伸不織布を収縮させることにより得られる強度およびカサ高性に優れた不織布およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカサ高性不織布としては、コンジュゲートフィラメント等を使用する発明として、特開平４−２４２１６号（短繊維不織布）、特開平２−１８２９６３号（スパンボンド不織布）、特開平４−４１７６２（スパンボンド不織布）、特開平４−３１６６０８号（スパンボンド不織布）等があり、また本発明者らの先願発明（特願平６−３１５４７０号）がある。
しかし、これらを製造するには、高価なコンジュゲートノズルを備えた紡糸ダイスや混合紡糸ダイスが必要であり、押出機も最低２セットが必要であるため装置費が高い。さらにノズルが複雑であるために、樹脂溜まりが生じ易く、品質の優れた繊維を製造することができず、また異種ポリマーとの共押出を行うため、運転条件の範囲が狭く生産性が低い。さらに、装置が複雑なことにより分解掃除等の保守点検においても問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
不織布は安価であり、また織布にはない柔らかさや膨らみ（低カサ密度）を有していることが特徴とされ、各種の分野で用途を拡げつつある。
一方において、不織布は織布に比較して強度が弱く、さらに坪量の均一性に欠けるため、製品の実用強度が低い。そこで不織布本来の特徴を活かすために、前記コンジュゲート法等の技術を応用して、さらにカサ高性を向上させた製品の開発が行われている。
しかし、不織布は安価でなければならず、しかも用途が多岐にわたるため、多品種少量生産に適する生産方法により製造する必要がある。また従来の不織布の製造方法においては、強度とカサ高性の両方を兼ね備えた不織布を実現することは困難である。さらに、カサ高性の優れた不織布は特に寸法安定性に劣り、小さい張力で寸法が変化するため、形状が安定しない欠点もある。
このように、不織布については、強度、均一性、寸法安定性等の問題点を解決すると共に、その特徴であるカサ高性や風合いをさらに高度に実現する方法が望まれており、しかもそれは不織布の経済的特徴である安価という特性を損なわず、多品種少量生産に適した生産方法であることが望ましい。上記のコンジュゲート紡糸や混合紡糸等の複雑な装置を使用する製造方法では、コストの面や多品種少量生産への適合性などに問題がある。
【０００４】
そこで本発明者らは、従来の不織布が有する欠点、すなわち強度や寸法安定性に劣ること、および坪量の不均一性などを改善するため、不織布を延伸し、あるいはそれらを適宜積層して用いる発明（特公平３−３６９４８号、特開平２−２６９８５９号、特開平２−２４２９６０号等）を行い、さらにこれらにカサ高性や風合い加工等の改善を加えた発明（特願平６−３１５４７０号）を行った。
本発明は、これらの本発明者らによる先発明をさらに改良発展させたものであり、強度や寸法安定性に優れ、かつカサ高性や風合いがさらに向上した不織布、および特別の紡糸装置を使用せず、簡便な手段によりそれらを得るための製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【発明を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を解決するために検討を行った結果、熱可塑性樹脂から紡糸された長繊維からなる不織布を延伸してなる延伸不織布に、その延伸不織布と熱収縮率の異なる短繊維ウェブを積層し絡合させた後、熱処理して前記延伸不織布の長繊維を収縮させ、前記短繊維ウェブの短繊維に捲縮加工を施すことにより、カサ高性、風合い、地合い等に優れた不織布が得られることを見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明は、延伸後収縮した長繊維がほぼ一方向に配列した少なくとも１層からなる延伸一方向配列不織布、またはこの延伸一方向配列不織布の２層以上をそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布と、この延伸不織布に絡合し、かつ前記長繊維の収縮により捲縮を生じている短繊維ウェブとからなるカサ高性不織布に関するものであり、前記延伸一方向配列不織布の延伸倍率は３〜２０倍、平均繊度が０.０１〜１０デニールおよび坪量が１〜８０g/m2であることを特徴とする。
また、本発明は、熱可塑性樹脂から紡糸された長繊維不織布を一方向に延伸してなり、かつその不織布の繊維がほぼ一方向に配列した少なくとも１層からなる延伸一方向配列不織布、またはそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布と、天然繊維、再生繊維または合成繊維からなる短繊維ウェブを絡合させた後、その延伸不織布の長繊維を熱処理により収縮させ、短繊維ウェブの短繊維を捲縮させてなるカサ高性不織布に関するものである。
さらに、本発明は、延伸した長繊維がほぼ一方向に配列した少なくとも１層からなる延伸一方向配列不織布、またはこの延伸不織布の２層以上をそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布に、短繊維ウェブを積層し絡合した後、前記延伸不織布の長繊維を熱処理により収縮させ、前記短繊維ウェブを捲縮させることを特徴とするカサ高性不織布の製造方法に関するものである。
上述の製造方法において、前記延伸一方向配列不織布は、熱可塑性樹脂から紡糸された未延伸長繊維からなる不織布を一方向に延伸し、その不織布の長繊維をほぼ一方向に配列させてなるものであり、前記絡合は、延伸不織布に短繊維ウェブを積層して１０〜３００kg/cm2の高圧水流を噴射させて行う。
また、上述の製造方法において用いられる延伸一方向配列不織布は、延伸倍率が３〜２０倍、平均繊度は０.０１〜１０デニールおよび坪量は１〜８０g/m2であることを特徴とする。
また、上記製造法において、前記延伸一方向配列不織布、またはこの延伸一方向配列不織布の２層以上をそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布としては、ポリオレフィンまたはポリエステルからなる収縮率の絶対値が１５％以上のものが用いられ、前記延伸不織布と絡合する前記短繊維ウェブとしては、天然繊維、再生繊維または合成繊維からなる収縮率の絶対値が５％以下のものが用いられる。
さらに、本発明のカサ高性不織布の製造においては、前記延伸一方向配列不織布として、以下の方法により製造されたものも用いられる。その一つは、熱可塑性樹脂の未配向繊維を紡糸してなる長繊維不織布を、その構成する繊維が実質的に延伸されて分子配向が起こるように、一方向に延伸させたものである。また別の方法では、熱可塑性樹脂が紡口より紡出されてなる繊維を、旋回させまたは幅方向に振動させ、まだ２倍以上のドラフト性を有する状態で旋回または振動している繊維の１本を中心に側方よりほぼ左右対称の一対以上の流体を作用させて、繊維にドラフトをかけながら紡出方向と垂直方向へ繊維を飛散させ、飛散する方向へ繊維を配列させた配列不織布を、配列方向へ延伸することにより延伸一方向配列不織布を製造する。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、延伸一方向配列不織布、または延伸一方向配列不織布を配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布と、短繊維ウェブとを絡合させ、絡合後に収縮させる方式を用いるため、絡合後の収縮工程で収縮性が異なる複数の不織布またはウェブが必要である。絡合させる複数の不織布またはウェブのうち少なくとも１種としては、延伸不織布の収縮性を利用するために、長繊維からなる不織布を一方向に延伸してなる延伸不織布を用いる。すなわち、収縮率の大きな長繊維からなる延伸不織布と収縮率の比較的小さい短繊維からなる短繊維ウェブとの組合わせを用いて、両者を絡合後熱処理することにより、収縮率の大きな不織布またはウエブ（収縮ウェブ）を構成する長繊維が収縮し、収縮率の小さい不織布またはウェブ（低収縮ウェブ）を構成する短繊維がカールしてカサ高性を発現させることができる。本発明において収縮ウェブとなる延伸不織布の収縮率の絶対値は１５％以上であり、低収縮ウェブとなる短繊維ウェブの収縮率の絶対値は５％以下である。両ウェブの収縮率の差は、収縮させる温度において少なくとも １０％以上であり、望ましくは３０％以上である。収縮の発現は、熱によるのみばかりでなく、水等の膨潤剤の存在によって可能な場合もある。なお、収縮性の異なる不織布としては、加熱等により自発伸張するものも含まれ、その場合の収縮率はマイナスとして計算する。また、収縮率は、不織布またはウェブとしての寸法変化量により計算されるものである。
【０００７】
本発明において用いる延伸不織布を構成する長繊維の原料となるポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂およびそれらの変性樹脂を挙げることができる。また、ポリビニルアルコール系樹脂やポリアクリロニトリル系樹脂等を湿式または乾式により紡糸したものも使用することができる。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂およびポリエステルが用いられる。
【０００８】
本発明に用いる延伸不織布を構成する長繊維は、まだほとんど延伸されていない状態（未延伸または未配向）において、延伸不織布に加工される。未配向の繊維は次の特性を有する：
▲１▼ 降伏点強度が低く、小さい力で延伸することができる。
▲２▼ 適温において十分な延伸が可能であり、数百パーセントの伸びを示す。
▲３▼ 適温において延伸された繊維は室温において高い強度を示す。
これらの特性より、未配向の繊維に適温下で延伸作業を行うことにより、十分に強度を有する繊維を得ることができる。未配向の繊維からなる不織布を延伸適温下で延伸すると、長繊維の絡み合い強度より低いか、またはほぼ同等の張力によって不織布全体として延伸される。繊維自体も延伸されるが、不織布全体の延伸の過程で繊維の再配列が起こり、組織全体として延伸方向に配列する。
【０００９】
本発明において収縮ウェブとして用いられる延伸不織布の原反ウェブの紡糸手段としては、従来のメルトブローダイスタイプやスパンボンドノズルタイプ等の紡糸装置を使用することができ、さらに特公平３−３６９４８号（一方向配列紡糸タイプ）や特開平２−２６９８５９号に示した紡糸手段（流体整流法）等も使用することができる。
上記紡糸手段が従来のスパンボンド方式の紡糸と基本的に異なる点は、ノズルからの紡糸直後に赤外線加熱や熱風等で積極的に加熱するか、またはエアーサッカーのエアーに熱風を用いて引取るなど、紡糸時の繊維の分子配向を積極的に抑制しつつ引取ることにある。このようにして、繊維の分子配向を小さくすることにより、その後に行う不織布の延伸における延伸性を良好にする。
【００１０】
本発明に用いる延伸一方向配列不織布とは、上記熱可塑性ポリマーで形成された長繊維からなる不織布が一方向に延伸され、かつその長繊維が全体として一方向に配列されている不織布であり、延伸された長繊維は、実質的に分子配向が生じており、繊維としての強度はデニール当たり１.５ｇ以上、好ましくは２.５ｇ以上、より好ましくは３ｇ以上である。
【００１１】
本発明で用いる長繊維は、実質的に大部分が長繊維であればよく、通常の１０〜３０ｍｍ程度の短繊維からなる不織布とは異なり、１００ｍｍ以上の繊維がその大部分を占める不織布である。従って、延伸一方向配列不織布または延伸交差積層不織布等の延伸不織布において、部分的に紡糸、延伸、積層工程中で切断した繊維が含まれていてもよい。
【００１２】
本発明において用いる一方向配列不織布の延伸倍率は、延伸前の長繊維不織布に延伸方向に一定間隔で付したマークの間隔を用いて、以下の式で定義される。
延伸倍率＝（延伸後のマーク間の長さ）／（延伸前のマーク間の長さ）
すなわち、ここでいう延伸倍率とは、延伸工程における長繊維不織布を構成する繊維の配列および配向の全体としての寸法変化量により定義されるものである。延伸倍率は長繊維不織布を構成する繊維の原料となるポリマーの種類、長繊維不織布の紡糸手段および繊維を一方向に配列させる延伸手段などによって異なるが、いずれの原料ポリマーや、紡糸あるいは延伸の手段を用いる場合でも、本発明に必要な長繊維不織布の収縮率を達成することのできる延伸倍率を選択する。本発明における延伸一方向配列不織布の延伸倍率は３〜２０倍、好ましくは５〜１０倍である。
【００１３】
本発明に用いる延伸不織布を製造するための延伸手段は、従来のフィルムや不織布の延伸に使用された縦延伸手段、横延伸手段および二軸延伸手段を使用することができ、本発明者らの先発明である特公平３−３６９４８号に示した種々の延伸手段も用いることができる。
すなわち、縦延伸手段としては、ロール間近接延伸（以下「近接延伸」と略す）が、幅が狭まることなく延伸できるので好適である。他に、ロール圧延、熱風延伸、蒸気延伸、熱水延伸、熱盤延伸等も使用することができる。
横延伸手段としては、フィルムの二軸延伸に使用されているテンター法も使用することができるが、特公平３−３６９４８号に例示したプーリ式横延伸（以下「プーリ法」と略す）や溝ロールを組合わせた横延伸法（溝ロール法）が簡便である。
二軸延伸手段としては、フィルムの二軸延伸に使用されているテンタータイプの同時二軸延伸方式も使用できるが、上記の縦延伸手段と横延伸手段を組合わせることによっても達成することができる。
このようにして延伸された延伸一方向配列不織布の平均繊度は０.０１〜１０デニール、好ましくは０.０１〜１デニールである。また上記不織布の坪量は１〜 ８０g/m2であり、好ましくは３〜１０g/m2である。
【００１４】
なお、延伸とは、通常伸張することにより分子配向を生じさせ、延伸後にほぼその分子配向状態を維持することをいうが、本発明においては、ゴム弾性を示す物質であり、伸張により分子配向を生じるが、伸張のための張力を解放すると可逆的に元にもどる不織布であっても、その伸張状態において分子配向を示すものは、延伸不織布に含める。
また、本発明では、分子配向と繊維の配列とを区別しており、分子配向は繊維の中で分子が平均として一定の方向に並んでいる状態をいい、配列は繊維の並び方をいう。
【００１５】
本発明における延伸一方向配列不織布は、単独でまたは２層以上を配列軸を交差させずに積層して使用することができるが、延伸一方向配列不織布の配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布の形態で使用することも多い。多くは縦配列層と横配列層とを積層して接着した直交不織布であるが、繊維の配列軸が交差して積層されていれば、特に限定されるものではない。直交積層や斜交積層のほか、配列軸が種々の方向に交差するように多重に積層して、平面的にあらゆる方向の強度をバランスさせることもできる。
すなわち、本発明における交差積層とは、繊維の配列が直交または斜交していることをいい、一方向に配列した層が互いに配列方向を異にして積層されていればよい。なお、ここでいう繊維の配列とは、前記のように、微視的な各部分の繊維軸の方向性ではなく、１本の長繊維に着目した場合の繊維の並び方を各層を構成する繊維全体の総和として表現する。すなわち、縦配列層とは、繊維が全体として縦方向に配列していることを意味する。
【００１６】
本発明における延伸交差積層不織布の交差積層方式は、本発明者らの先発明である特公平３−３６９４８号等に示した横延伸不織布と縦延伸不織布等を用いて積層する方式（縦延伸−横延伸積層・・・方式１）および経緯積層機による方式（経緯積層法・・・方式２）に代表されるが、繊維の配列軸が必ずしも直交している必要はなく、若干斜交して積層されていてもよい。
【００１７】
本発明に用いる短繊維ウェブとしては種々のウェブを使用することができるが、例えばレーヨン、キュプラ等の再生セルロース繊維、アセテート等の半合成セルロース繊維、木綿、リンター、パルプ等の天然セルロース繊維、および熱処理等の手段により収縮率が５％以下に加工されているポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ビニロン等の合成繊維またはコンジュゲート繊維などのいずれか、あるいはそれらの混合物を原料とした短繊維からなるものが挙げられる。ウェブを形成するには、再生繊維等を湿式紡糸したものまたは合成繊維を通常の方法により溶融紡糸したものをカットし、カード機により繊維を引き揃えてウェブに形成する方法、あるいはメルトブロー法により紡糸してウェブに形成する方法、さらに天然繊維をカード機により引き揃えてウエブに形成したりまたは叩解して抄紙する方法等が用いられる。また、ウェブの収縮率を小さくする目的で、熱処理等の加工を必要に応じて行う。
【００１８】
上記短繊維の単糸繊度は好ましくは０.０５〜２０デニール（ｄ）、より好ましくは０.１〜６ｄであり、繊維の長さは好ましくは５〜６０ｍｍ、より好ましくは１０〜５１ｍｍである。単糸繊度が０.０５ｄ未満ではリントフリー性に劣り、 ２０ｄを超えると風合いに劣る。また繊維の長さが５ｍｍ未満では絡合が不十分で剥離強度が低く、６０ｍｍを超えると分散性が低下し好ましくない。また短繊維ウェブの目付けは好ましくは５〜２５０g/m2、より好ましくは１０〜１００ g/m2である。目付けが２０g/m2未満では高圧水流処理の際に繊維の密度にムラを生じ、また２５０g/m2を超えると緻密すぎて成形性に劣るものとなるため、いずれも好ましくない。
【００１９】
本発明において、延伸不織布および延伸不織布と収縮性の異なる短繊維ウェブを積層した後、それらの層間を絡合させる方法としては、種々の方法を用いることが可能であるが、本発明の目的である柔軟で風合いの良いカサ高性不織布を得るためには、以下の手段を用いることが特に有効である。
すなわち、熱エンボスローラによる接着、超音波接着、粉末ドット接着、エマルジョンのドット接着法、熱風を貫通させるスルーエアー接着法、ウォータージェット接合法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法等が挙げられるが、特に好ましくはウォータージェット接合法であり、この方法により延伸不織布と短繊維ウェブを最も有効に絡合させることができる。
【００２０】
本発明のカサ高性不織布は、織布と同等の強度を有する点に特徴があり、不織布として縦または横の強度がそれぞれ０.５g/d 以上であり、望ましくは０.８g/d 以上、さらに望ましくは１.２g/d 以上である。なお、ここで強度表示をデニール（ｄ）当たりとしたのは、通常の平方センチメートル当りあるいは３０ミリ巾当りの表示では、それぞれ坪量やカサ密度が異なる不織布の間の比較が困難なためである。
従来の不織布の強度は、比較的強度があるとされているスパンボンド不織布においても、縦方向は０.４〜０.８g/d 程度であるが、横方向は０.３g/d 以下であり、織布や延伸不織布の強度に比べて著しく劣る。
また、不織布の風合いを示す尺度としてカサ高性があるが、スパンボンド不織布はカサ高性においても不満足なものであった。従来の不織布、特に短繊維の乾式不織布ではカサ高性が高いものも多いが、短繊維不織布でカサ高性の大きい不織布は強度が弱い。
【００２１】
なお、本発明に用いる延伸一方向配列不織布としての縦延伸不織布は、縦方向の配列を維持しつつ、不織布の幅を拡幅して使用することもできる。また、横延伸不織布も縦方向に伸ばしたり、縦方向に縮充することにより、坪量をコントロールすることが可能である。
延伸不織布を収縮させる方法は、特に限定されるものではなく、加熱、溶媒による膨潤等の一般的方法を用いることができるが、加熱による方法が、延伸不織布をより均一に収縮させることができ、複雑な工程やコンジュゲート繊維などの特殊材料を用いることなく簡便にカサ高性不織布を製造することが可能であるため好ましい。
加熱による方法としては、通常不織布の熱絡合に用いる種々の方法を適用することが可能であり、熱チャンバーを用いた加熱や、スルーエア法、カレンダーロール、エンボスロール等を用いた加熱により延伸不織布を収縮させることができるが、熱エンボスにより収縮させると、エンボスドット間隔により短繊維ウエブの逃げの程度を調整することができるので、風合いやカサ高性の制御が容易であり、本発明の製造方法として最も好ましい。
なお、上記延伸不織布の収縮とは、延伸不織布を構成する延伸された長繊維が収縮することにより引き起こされるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のカサ高性不織布を模式的に示す部分拡大断面図である。図１（Ａ）は、延伸後収縮した長繊維がほぼ一方向に配列した延伸一方向配列不織布からなるｂ層と、長繊維の収縮により捲縮を生じている短繊維ウェブからなるａ層が厚み方向で重なっているカサ高性不織布１を示すものである。ｂ層の長繊維２ｂは、延伸不織布を構成する延伸された長繊維であり、積層絡合後に収縮して張力が作用した繊維である。ａ層の短繊維２ａは、ｂ層に絡合した後、ｂ層の長繊維２ｂが収縮する際にあまり収縮せず、そのためにカールして、部分的に多数の屈曲を有する形態となっている。
図１（Ｂ）は、厚み方向にａ層、ｂ層およびａ’層を順に重ねた場合を示す。図１（Ａ）と同様に、ｂ層は延伸後収縮した長繊維からなる層であり、ａ層の短繊維は延伸不織布の両面でカールして部分的に多数の屈曲を形成している。なお、ａ’層は、ａ層と同じ短繊維ウェブか、あるいは原料や製法が異なる短繊維ウェブである。
図１（Ｃ）は、２組の延伸不織布を交差積層したｃ層に前記ａ層を組合わせ、収縮させた場合である。例えば、ｃ層は、縦延伸不織布と横延伸不織布をほぼ直交させて積層したものである。なお、ｃ層の長繊維２ｃ内に示した点は、配列方向が紙面に垂直な繊維の断面である。
図１（Ｄ）は、前記ｃ層と前記ａ層およびａ’層とを積層した場合である。
図１（Ａ）〜（Ｄ）において、それぞれの繊維は、主として自己の属する不織布またはウェブの中に存在するが、他の層にも部分的に混入する。特にａ層の短繊維２ａは、他の層ｂ、ｃなどに混入して絡み合いが多くなるほど風合いや地合いが良好になる。
【００２３】
図２は、本発明において熱可塑性樹脂からなる未延の長繊維不織布の一例として、未配向で横に配向している繊維からなる長繊維不織布の製造装置の例を示すものである。図２（Ａ）は紡糸ノズルの底面図、図２（Ｂ）は紡糸ノズルの先端部の正面断面図、および図２（Ｃ）は図（Ｂ）に示した紡糸ノズル先端部の側面図である。
紡糸口１１より目的とする不織布を構成する繊維の融液が吐出され、この紡糸口１１の周囲には、エアー孔１２（１２−１〜１２−３）が設けられている。これらのエアー孔はやや斜めに開口しており、噴出されたエアーが紡出されたポリマー融液１３と交差し、ポリマー融液１３はスパイラル状に回転する。さらにエアー孔１２の外側に設けられた別の２個のエアー孔１４−１、１４−２からエアーを噴出させると、両エアーは衝突してエアーの噴出方向と垂直の方向へ拡がり、そのエアーの方向に沿って、回転する紡出繊維は不織布の進行方向に垂直に飛散する。繊維は紡糸口１１の下を走行するスクリーンメッシュ１５の上に、大部分が横に配列した状態で集積され、横配列を主体とした不織布１６を形成する。吐出された繊維がスクリーンの移動方向に沿って均一に拡がり、しかもできるだけ分子配向しないようにするためには、噴出させるエアーを紡糸されるポリマーの融点以上に加熱しておくことが必要である。
図２のノズルを９０度回転して、エアー孔１４からのエアーで拡がるパターンを縦方向（不織布の進行方向と平行）にして、このノズルを横に多数並べることにより、縦配列した繊維からなる不織布を製造することもできる。
【００２４】
図３は、本発明における熱可塑性樹脂から紡糸された未延伸の長繊維不織布の製造方法の別の例を示すものである。まず、溶融したポリマーがフレキシブルな導管２１を通して紡糸口群２２−１、２２−２、２２−３に導かれる。これらの紡糸口群は駆動装置（図示せず）によって、図面のＸＹＺ座標のＹ軸に平行に振動している。例えば紡糸された繊維２３−１は、幅方向に紡糸口と同一周期で振動している。この幅方向に振動している繊維２３−１を中心にしてＸ軸方向においてほぼ左右対称の位置から一対の流体２４−１ａと２４−１ｂを繊維上で正面衝突させると、衝突した流体がＹ軸に平行に飛散する勢いにより、繊維もＹ軸に平行に配列した状態で２５−１のように飛散し、Ｘ軸に平行に手前へ走行するコンベアベルト２６上に集積される。コンベアベルト２６には別の製法で作られた縦方向に配列した繊維群２７が集積されており、コンベア上で横に配列した繊維と層状に積層されて不織布となる。
【００２５】
次に、上記図３において、振動している繊維を飛散させる方法について説明する。２つの方法があり、その一つは図４（Ａ）に示すように、振動している繊維３１を中心にして側方よりほぼ左右対称の一対以上の流体３２ａ、３２ｂを繊維上（Ｐの位置）で正面衝突させて、繊維を流体の噴出方向と垂直方向に飛散させる方法である。他の方法は図４（Ｂ）に示すように、振動している繊維３３を中心にして側方よりほぼ左右対称の一対以上の流体３４ａ、３４ｂを、繊維の振動範囲内の異なる位置（ＱとＲの位置）に噴出させ、繊維を流体の噴出方向とほぼ平行方向に飛散させる方法である。
なお、このようにして製造した一方向配列不織布は、公知の方法により、繊維の配向方向へ延伸することが望ましい場合が多い。
【００２６】
図５は、延伸不織布の製造方法の一例を示す略示側面図である。不織布４１は熱可塑性樹脂から紡糸された未延伸長繊維からなる不織布である。前記不織布はニップロール４２ａ、４２ｂにより延伸装置に導入され、予熱ロール４３で予熱された後、不織布４４として延伸ロール４５に導かれる。延伸ロール４５にはニップロール４６が設置されており、延伸ロール４５と延伸ロール４８の間で縦延伸が行われる。延伸間距離は、延伸ロール４５とニップロール４６とのニップ点ｐと、延伸ロール４８とそのニップロール４９とのニップ点ｑとで定められる不織布の走行距離ｐｑであり、その間で不織布４７は１段延伸される。
２段延伸が必要である場合は、延伸ロール４８と延伸ロール５１の間で延伸を行う。この場合の延伸間距離は、点ｑおよび延伸ロール５１とニップロール５２とのニップ点ｒで定められる不織布５０の走行距離ｑｒである。
一般に熱処理は必要でないが、縦延伸において熱処理を必要とする場合は、不織布５３を熱処理ロール５４により処理することもできる。
延伸された不織布５３は、ニップロール５５ａ、５５ｂにより引き取られ、延伸不織布５６となる。
【００２７】
不織布の縦延伸としては近接延伸が好適である。延伸間距離が長いと、不織布を構成する繊維のうちには延伸間距離を超える長さのものが少ないために、延伸される繊維の割合が少なくなる。そのため、大部分の繊維は延伸されることなく、繊維の間隔が増大して厚みが減少するのみの結果となる。
従って、装置としては、延伸間距離のできるだけ短いものが不織布の縦延伸に適する。図５に示した延伸ロールに対して、ニップロール４６、４９および５２を設置することにより、延伸開始点が固定されて延伸が安定するので、より高い倍率に延伸することができる。例えば、ニップロール４６がない場合には、延伸開始点はｐ点より予熱ロール４３側に移動し、延伸間距離が長くなるのみならず、延伸開始点が移動して延伸切れの原因となる。
縦延伸に適する不織布としては、上記の原理から、できるだけ繊維が縦に配列しているものがよい。すなわち、繊維が延伸方向に配列しているので、両端がニップ点の間に把持される繊維の割合が多くなり、また、延伸後の延伸不織布の強度が向上する。
【００２８】
上記の方法によって製造した延伸不織布を、短繊維ウェブと絡合させる。
図６は高圧水流絡合法の製造工程の一例を示す概略図である。供給工程においては、供給ロール６１ａから繰り出される延伸不織布６１の上面に供給ロール ６２ａから繰り出される短繊維ウェブ６２を供給するか、または延伸不織布６１の両面に供給ロール６２ａ、６２ａ’から短繊維ウェブ６２、６２’を供給する。あるいは短繊維ウェブ形成工程のカード成形機などから直接供給されたウェブに供給ロールから繰り出される延伸不織布を重ね合わせて、後続の高圧水流絡合工程に給送する。
【００２９】
次の高圧水流絡合工程では、移送用支持体６３としての処理水透過性スクリーンまたは処理水不透過性ロールの上で、給送された短繊維ウェブ６２と延伸不織布６１の積層体６４に、高圧水流インジェクター６５から細い複数の水流６５ａを噴射する。
なお、高圧水流を噴射する際に、高圧水流のエネルギーにより、重ねた短繊維ウェブ６２と延伸不織布６１が相互にずれたり、あるいは両者の剥離が生じると、絡合処理に安定性を欠き、また優れた物性を有する均一な絡合不織布が得られないので、水流を噴射する前に、上記積層体６４を浸水装置６６において予め水
６６ａに浸すことが好ましい。
また水流噴射後には、乾燥効率を高めるために、減圧吸引手段などを設けた水分吸引装置６７により水分を吸引除去することが好ましい。
【００３０】
上記高圧水流絡合工程において、処理水透過性の移送用支持体を用いる方法においては、処理水が容易に排出されるため、水流の噴射により短繊維ウェブ６２を飛散させて均一性を損なうことは避けられる。しかし、一旦積層体６４を透過した処理水にはまだかなりのエネルギーが残存しており、エネルギーの利用効率が高くない。なお、高圧水流処理をスクリーン上で行う場合、スクリーンは特に限定されないが、処理水の排出処理を容易にするために、目的や用途等に合わせて材質、目開き、線経等を選択することが好ましい。スクリーンの目開きは通常２０〜２００メッシュである。
一方、処理水不透過性の移送用支持体を用いる方法においては、積層体６４を透過した噴射水流は、移送用支持体に衝突して反発流となり再び積層体６４に作用するため、噴射流と反発流の相互作用により絡合が効率よく行われる。しかしながら、水中に浮遊している積層体６４に高圧水流を噴射する状態となるため、絡合の安定性は低くなる。
これらの内では、安定した処理を行うことが可能であり、かつ均一な絡合不織布が得られる点において、処理水透過性の移送用支持体上で高圧水流の噴射処理を行う方法が好ましい。
【００３１】
高圧水流絡合における噴射水流の圧力は３０〜３００kg/cm2であり、好ましくは６０〜１５０kg/cm2である。圧力が３０kg/cm2未満では絡合効果が不十分であり、また３００kg/cm2を超えると高圧水流のコストが増大する上に、取扱いが困難であるため、いずれも好ましくない。
噴射は１回以上行うが、２〜３回の噴射により絡合を行うことが好ましい。すなわち、絡合を主目的とした高圧および大水量の噴射、表面仕上げのための低圧および小水量の噴射、必要に応じその中間の噴射等を使い分けて用いることが可能である。
高圧水流の形状は特に限定しないが、エネルギー効率の点から柱状流が好ましい。柱状流の断面形状は、ノズルの断面形状あるいはノズルの噴射口の内部構造により決定されるが、短繊維ウェブおよび延伸不織布の材質、目的、用途等に応じて自由に選択することができる。
高圧水流噴射の処理速度は１〜１５０m/min であり、好ましくは２０〜１００m/min である。処理速度が１m/min 未満では生産性が低く、また１５０m/min を超えると絡合効果が不十分であるため、いずれも好ましくない。
【００３２】
高圧水流の噴射により絡合処理された不織布は、次いで乾燥工程へ給送され、乾燥工程においては、例えばオーブン６８、熱風炉または熱シリンダー等により乾燥される。なお、乾燥前に予め吸引などによって脱水してもよく、また乾燥工程においては前記不織布をシュリンクさせてもよい。
このようにして乾燥された不織布６９は、製品巻取工程において巻取られる。
【００３３】
次ぎに、絡合を行った不織布にカサ高加工を行う工程について説明する。
図７はエンボス加工によるカサ高加工の例を示す略示側面図である。絡合された不織布７１をニップロール７２ａ、７２ｂにより熱エンボスロール７３ａと受ロール７３ｂの間に導き、延伸不織布をエンボスロールの熱で収縮させ、絡合した短繊維ウェブをカールさせることにより、エンボス処理を経た不織布７４はカサ高となり、引取ニップロール７５ａ、７５ｂを経てカサ高性不織布７６が得られる。この場合に、引取ニップロール７５ａ、７５ｂは、エンボスロール７３ａおよび受ロール７３ｂよりも周速度を小さくする必要がある。また、受ロール ７３ｂには平坦面の金属ロールや硬いゴムロール、あるいはコットンロール、ペーパーロールなども使用されるが、受ロールをエンボスロールとすることにより、さらにカサ高性を増すこともできる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示す。
試料の試験方法は以下の通りである。
＜不織布の強度および伸度＞
不織布から３０ｍｍ幅、チャック間隔１００ｍｍの試料を作製し、引張速度 １００mm/分で測定する。
強度は、測定された強力（グラム数で示す）をもとの不織布の３０ｍｍ幅のデニール数で割った値（ｇ／ｄ）で表す。強度の表示方法としては、一定幅（例えば３０ｍｍ幅）当たりの強力や、単位面積（例えばｍｍ2）当たりの強度で示すことも可能であるが、坪量や厚み、カサ高性などの全く異なるサンプルを比較する場合には妥当でない。
＜カサ高性＞
カサ高性はカサ密度（g/cc）によって表す。すなわち、断面積１cm2の厚み計を用いて、一定荷重（３００g/cm2）下で厚み（ｃｍ）を測定し、坪量（g/cm2）を用いて下式から算出する。
カサ高性（g/cc）＝坪量／厚み
【００３５】
まず、本発明の実施例に使用した延伸不織布の製法および性能を表１に示す。表１に記載した樹脂の種類において、ＰＰはポリプロピレン、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレートを示す。ＰＰは市販の樹脂を所定のメルトフローレートとなるように減成して使用し、ＰＥＴは市販の樹脂をそのまま使用した（商品名：ＮＥＨ２０３１、ユニチカ(株)製）。なお、表において、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ６７５８に準拠して測定した樹脂のメルトフローレート（g/10min）を、ηは極限粘度（dl/g）を示す。
また、表１における延伸不織布の製造には、本発明者の出願による特公平３−３６９４８号に詳述した方法を用いた。
表１における強度および伸度は、不織布の延伸方向の値のみを示し、その測定法としては、不織布を延伸方向に約１０００デニールになるようにサンプリングした後、メータ当たり約１００回の撚を掛けた状態で強度および伸度を測定する方法を用いた。なお、ここで撚を掛けるのは、延伸したままの不織布では繊維間の抱合性が低く、真の繊維の強度の平均値に対応しない場合があるからである。また、延伸不織布の収縮率は、ウェブをＰＰの場合には１３０℃、ＰＥＴの場合には１９０℃の熱風中に３分間フリーな状態で放置した後の値を示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
＜実施例１＞
表１におけるI−１のＰＰ縦延伸不織布上にレーヨンカードウェブ（目付１０ｇ）を積層し、ニードルパンチを用いて延伸不織布を切らないようにレーヨンカードウェブを絡合させた。絡合した不織布に温度１００℃、ニップ圧１０kg/cm2でエンボス加工を施した。この時、不織布の供給速度に比べ引き取り側の速度を１０％遅くして、延伸不織布を収縮させ、カサ高性不織布とした。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００３８】
＜実施例２＞
実施例１のＰＰ縦延伸不織布を表１におけるI−２のＰＥＴ縦延伸不織布に変え、レーヨンカードウェブを５０kg/cm2および１５０kg/cm2の水圧を用いて水流絡合により絡合させ、温度８０℃で乾燥した後、ロール温度１６０℃、ニップ圧１０kg/cm2でカサ高加工を行った。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００３９】
＜実施例３＞
実施例１のＰＰ縦延伸不織布に加えて、表１におけるII−１のＰＰ横延伸不織布を重ねた延伸不織布を用いた。水流絡合は上記実施例２と同様の方法で行い、ロール温度１００℃で同様に延伸不織布を収縮させ、カサ高加工を行った。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００４０】
＜実施例４＞
実施例３のＰＰ縦および横延伸不織布を、表１におけるI−２のＰＥＴ縦延伸不織布およびII−２のＰＥＴ横延伸不織布に変え、実施例２および３と同様にして水流絡合を行い、ロール温度１６０℃で同様に延伸不織布を収縮させ、カサ高加工を行った。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００４１】
＜実施例５、６＞
実施例５においては、実施例４で得られたカサ高性不織布のレーヨンカードの面にさらに縦横延伸不織布を積層し、実施例６では、実施例４のカサ高性不織布の縦横延伸不織布の面に湿式法によって製造したパルプ不織布を積層し、いずれも実施例４と同様にして絡合およびカサ高加工を行った。それぞれの製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
＜比較例１〜３＞
比較のために、収縮性の異なるポリマーを使用しない従来法による延伸不織布からなる経緯積層不織布（特公平３−３６９４８号）や、従来法の長繊維紡糸型の不織布であるスパンボンド不織布およびメルトブロー不織布の性能を表３に示す。
【００４４】
【表３】
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカサ高性不織布は、カサ高性に優れ、さらに強度、寸法安定性、坪量などの均一性に優れたものである。また、本発明の製造方法は、従来のカサ高性不織布の製法に必要とされたコンジュゲート紡糸装置や混合紡糸装置を必要とせず、収縮性を異にするウェブの複数層を組合わせることにより簡便な装置で製造することができるため、設備コストが安価であるばかりでなく、多品種少量生産に適しており、従って製品コストの低減が可能になるなど、実用的に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）から（Ｄ）はカサ高性不織布を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図２】未延伸長繊維不織布の製造装置の例を示し、図２（Ａ）は紡糸ノズルの底面図、図２（Ｂ）は紡糸ノズルの先端部の正面断面図、および図２（Ｃ）は図（Ｂ）に示した紡糸ノズル先端部の側面図である。
【図３】未延伸長繊維不織布の製造装置の他の例を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）および（Ｂ）は図３に示す装置において繊維を飛散させる方法を示す説明図である。
【図５】延伸不織布の製造方法の例を示す略示側面図である。
【図６】高圧水流絡合法の製造工程の例を示す概略図である。
【図７】エンボス加工によるカサ高加工の例を示す略示側面図である。
【符号の説明】
１、７６ カサ高性不織布
２ａ、２ｂ、２ｃ、２３−１、３１ 繊維
１１、２２−１〜２２−３ 紡糸口
１２−１〜１２−６、１４−１、１４−２ エアー孔
１３ ポリマー融液
１５ スクリーンメッシュ
１６、４１、４４、４７、５０、５３、６９、７１、７４ 不織布
２１ 導管
２４−１ａ、２４−１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ 流体
２６ コンベアベルト
２７ 繊維群
４２ａ、４２ｂ、４６、４９、５２、５５ａ、５５ｂ、７２ａ、７２ｂ、７５ａ、７５ｂ ニップロール
４３ 予熱ロール
４５、４８、５１ 延伸ロール
５６、６１、ｂ 延伸不織布
６１ａ、６２ａ、６２ａ’ 供給ロール
６２、６２’、ａ、ａ’ 短繊維ウェブ
６３ 移送用支持体
６４ 積層体
６５ 高圧水流インジェクター
６５ａ 水流
６６ 浸水装置
６６ａ 水
６７ 水分吸引装置
６８ オーブン
７３ａ エンボスロール
７３ｂ 受ロール
ｃ 延伸交差積層不織布
ｐ、ｑ、ｒ ニップ点
【発明の属する技術分野】
本発明は、カサ高性不織布およびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、長繊維からなる不織布を延伸してなる延伸不織布およびその延伸不織布より収縮率の小さい短繊維ウェブを組み合わせて絡合し、絡合後に延伸不織布を収縮させることにより得られる強度およびカサ高性に優れた不織布およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカサ高性不織布としては、コンジュゲートフィラメント等を使用する発明として、特開平４−２４２１６号（短繊維不織布）、特開平２−１８２９６３号（スパンボンド不織布）、特開平４−４１７６２（スパンボンド不織布）、特開平４−３１６６０８号（スパンボンド不織布）等があり、また本発明者らの先願発明（特願平６−３１５４７０号）がある。
しかし、これらを製造するには、高価なコンジュゲートノズルを備えた紡糸ダイスや混合紡糸ダイスが必要であり、押出機も最低２セットが必要であるため装置費が高い。さらにノズルが複雑であるために、樹脂溜まりが生じ易く、品質の優れた繊維を製造することができず、また異種ポリマーとの共押出を行うため、運転条件の範囲が狭く生産性が低い。さらに、装置が複雑なことにより分解掃除等の保守点検においても問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
不織布は安価であり、また織布にはない柔らかさや膨らみ（低カサ密度）を有していることが特徴とされ、各種の分野で用途を拡げつつある。
一方において、不織布は織布に比較して強度が弱く、さらに坪量の均一性に欠けるため、製品の実用強度が低い。そこで不織布本来の特徴を活かすために、前記コンジュゲート法等の技術を応用して、さらにカサ高性を向上させた製品の開発が行われている。
しかし、不織布は安価でなければならず、しかも用途が多岐にわたるため、多品種少量生産に適する生産方法により製造する必要がある。また従来の不織布の製造方法においては、強度とカサ高性の両方を兼ね備えた不織布を実現することは困難である。さらに、カサ高性の優れた不織布は特に寸法安定性に劣り、小さい張力で寸法が変化するため、形状が安定しない欠点もある。
このように、不織布については、強度、均一性、寸法安定性等の問題点を解決すると共に、その特徴であるカサ高性や風合いをさらに高度に実現する方法が望まれており、しかもそれは不織布の経済的特徴である安価という特性を損なわず、多品種少量生産に適した生産方法であることが望ましい。上記のコンジュゲート紡糸や混合紡糸等の複雑な装置を使用する製造方法では、コストの面や多品種少量生産への適合性などに問題がある。
【０００４】
そこで本発明者らは、従来の不織布が有する欠点、すなわち強度や寸法安定性に劣ること、および坪量の不均一性などを改善するため、不織布を延伸し、あるいはそれらを適宜積層して用いる発明（特公平３−３６９４８号、特開平２−２６９８５９号、特開平２−２４２９６０号等）を行い、さらにこれらにカサ高性や風合い加工等の改善を加えた発明（特願平６−３１５４７０号）を行った。
本発明は、これらの本発明者らによる先発明をさらに改良発展させたものであり、強度や寸法安定性に優れ、かつカサ高性や風合いがさらに向上した不織布、および特別の紡糸装置を使用せず、簡便な手段によりそれらを得るための製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【発明を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を解決するために検討を行った結果、熱可塑性樹脂から紡糸された長繊維からなる不織布を延伸してなる延伸不織布に、その延伸不織布と熱収縮率の異なる短繊維ウェブを積層し絡合させた後、熱処理して前記延伸不織布の長繊維を収縮させ、前記短繊維ウェブの短繊維に捲縮加工を施すことにより、カサ高性、風合い、地合い等に優れた不織布が得られることを見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明は、延伸後収縮した長繊維がほぼ一方向に配列した少なくとも１層からなる延伸一方向配列不織布、またはこの延伸一方向配列不織布の２層以上をそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布と、この延伸不織布に絡合し、かつ前記長繊維の収縮により捲縮を生じている短繊維ウェブとからなるカサ高性不織布に関するものであり、前記延伸一方向配列不織布の延伸倍率は３〜２０倍、平均繊度が０.０１〜１０デニールおよび坪量が１〜８０g/m2であることを特徴とする。
また、本発明は、熱可塑性樹脂から紡糸された長繊維不織布を一方向に延伸してなり、かつその不織布の繊維がほぼ一方向に配列した少なくとも１層からなる延伸一方向配列不織布、またはそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布と、天然繊維、再生繊維または合成繊維からなる短繊維ウェブを絡合させた後、その延伸不織布の長繊維を熱処理により収縮させ、短繊維ウェブの短繊維を捲縮させてなるカサ高性不織布に関するものである。
さらに、本発明は、延伸した長繊維がほぼ一方向に配列した少なくとも１層からなる延伸一方向配列不織布、またはこの延伸不織布の２層以上をそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布に、短繊維ウェブを積層し絡合した後、前記延伸不織布の長繊維を熱処理により収縮させ、前記短繊維ウェブを捲縮させることを特徴とするカサ高性不織布の製造方法に関するものである。
上述の製造方法において、前記延伸一方向配列不織布は、熱可塑性樹脂から紡糸された未延伸長繊維からなる不織布を一方向に延伸し、その不織布の長繊維をほぼ一方向に配列させてなるものであり、前記絡合は、延伸不織布に短繊維ウェブを積層して１０〜３００kg/cm2の高圧水流を噴射させて行う。
また、上述の製造方法において用いられる延伸一方向配列不織布は、延伸倍率が３〜２０倍、平均繊度は０.０１〜１０デニールおよび坪量は１〜８０g/m2であることを特徴とする。
また、上記製造法において、前記延伸一方向配列不織布、またはこの延伸一方向配列不織布の２層以上をそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布としては、ポリオレフィンまたはポリエステルからなる収縮率の絶対値が１５％以上のものが用いられ、前記延伸不織布と絡合する前記短繊維ウェブとしては、天然繊維、再生繊維または合成繊維からなる収縮率の絶対値が５％以下のものが用いられる。
さらに、本発明のカサ高性不織布の製造においては、前記延伸一方向配列不織布として、以下の方法により製造されたものも用いられる。その一つは、熱可塑性樹脂の未配向繊維を紡糸してなる長繊維不織布を、その構成する繊維が実質的に延伸されて分子配向が起こるように、一方向に延伸させたものである。また別の方法では、熱可塑性樹脂が紡口より紡出されてなる繊維を、旋回させまたは幅方向に振動させ、まだ２倍以上のドラフト性を有する状態で旋回または振動している繊維の１本を中心に側方よりほぼ左右対称の一対以上の流体を作用させて、繊維にドラフトをかけながら紡出方向と垂直方向へ繊維を飛散させ、飛散する方向へ繊維を配列させた配列不織布を、配列方向へ延伸することにより延伸一方向配列不織布を製造する。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、延伸一方向配列不織布、または延伸一方向配列不織布を配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなる延伸不織布と、短繊維ウェブとを絡合させ、絡合後に収縮させる方式を用いるため、絡合後の収縮工程で収縮性が異なる複数の不織布またはウェブが必要である。絡合させる複数の不織布またはウェブのうち少なくとも１種としては、延伸不織布の収縮性を利用するために、長繊維からなる不織布を一方向に延伸してなる延伸不織布を用いる。すなわち、収縮率の大きな長繊維からなる延伸不織布と収縮率の比較的小さい短繊維からなる短繊維ウェブとの組合わせを用いて、両者を絡合後熱処理することにより、収縮率の大きな不織布またはウエブ（収縮ウェブ）を構成する長繊維が収縮し、収縮率の小さい不織布またはウェブ（低収縮ウェブ）を構成する短繊維がカールしてカサ高性を発現させることができる。本発明において収縮ウェブとなる延伸不織布の収縮率の絶対値は１５％以上であり、低収縮ウェブとなる短繊維ウェブの収縮率の絶対値は５％以下である。両ウェブの収縮率の差は、収縮させる温度において少なくとも １０％以上であり、望ましくは３０％以上である。収縮の発現は、熱によるのみばかりでなく、水等の膨潤剤の存在によって可能な場合もある。なお、収縮性の異なる不織布としては、加熱等により自発伸張するものも含まれ、その場合の収縮率はマイナスとして計算する。また、収縮率は、不織布またはウェブとしての寸法変化量により計算されるものである。
【０００７】
本発明において用いる延伸不織布を構成する長繊維の原料となるポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂およびそれらの変性樹脂を挙げることができる。また、ポリビニルアルコール系樹脂やポリアクリロニトリル系樹脂等を湿式または乾式により紡糸したものも使用することができる。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂およびポリエステルが用いられる。
【０００８】
本発明に用いる延伸不織布を構成する長繊維は、まだほとんど延伸されていない状態（未延伸または未配向）において、延伸不織布に加工される。未配向の繊維は次の特性を有する：
▲１▼ 降伏点強度が低く、小さい力で延伸することができる。
▲２▼ 適温において十分な延伸が可能であり、数百パーセントの伸びを示す。
▲３▼ 適温において延伸された繊維は室温において高い強度を示す。
これらの特性より、未配向の繊維に適温下で延伸作業を行うことにより、十分に強度を有する繊維を得ることができる。未配向の繊維からなる不織布を延伸適温下で延伸すると、長繊維の絡み合い強度より低いか、またはほぼ同等の張力によって不織布全体として延伸される。繊維自体も延伸されるが、不織布全体の延伸の過程で繊維の再配列が起こり、組織全体として延伸方向に配列する。
【０００９】
本発明において収縮ウェブとして用いられる延伸不織布の原反ウェブの紡糸手段としては、従来のメルトブローダイスタイプやスパンボンドノズルタイプ等の紡糸装置を使用することができ、さらに特公平３−３６９４８号（一方向配列紡糸タイプ）や特開平２−２６９８５９号に示した紡糸手段（流体整流法）等も使用することができる。
上記紡糸手段が従来のスパンボンド方式の紡糸と基本的に異なる点は、ノズルからの紡糸直後に赤外線加熱や熱風等で積極的に加熱するか、またはエアーサッカーのエアーに熱風を用いて引取るなど、紡糸時の繊維の分子配向を積極的に抑制しつつ引取ることにある。このようにして、繊維の分子配向を小さくすることにより、その後に行う不織布の延伸における延伸性を良好にする。
【００１０】
本発明に用いる延伸一方向配列不織布とは、上記熱可塑性ポリマーで形成された長繊維からなる不織布が一方向に延伸され、かつその長繊維が全体として一方向に配列されている不織布であり、延伸された長繊維は、実質的に分子配向が生じており、繊維としての強度はデニール当たり１.５ｇ以上、好ましくは２.５ｇ以上、より好ましくは３ｇ以上である。
【００１１】
本発明で用いる長繊維は、実質的に大部分が長繊維であればよく、通常の１０〜３０ｍｍ程度の短繊維からなる不織布とは異なり、１００ｍｍ以上の繊維がその大部分を占める不織布である。従って、延伸一方向配列不織布または延伸交差積層不織布等の延伸不織布において、部分的に紡糸、延伸、積層工程中で切断した繊維が含まれていてもよい。
【００１２】
本発明において用いる一方向配列不織布の延伸倍率は、延伸前の長繊維不織布に延伸方向に一定間隔で付したマークの間隔を用いて、以下の式で定義される。
延伸倍率＝（延伸後のマーク間の長さ）／（延伸前のマーク間の長さ）
すなわち、ここでいう延伸倍率とは、延伸工程における長繊維不織布を構成する繊維の配列および配向の全体としての寸法変化量により定義されるものである。延伸倍率は長繊維不織布を構成する繊維の原料となるポリマーの種類、長繊維不織布の紡糸手段および繊維を一方向に配列させる延伸手段などによって異なるが、いずれの原料ポリマーや、紡糸あるいは延伸の手段を用いる場合でも、本発明に必要な長繊維不織布の収縮率を達成することのできる延伸倍率を選択する。本発明における延伸一方向配列不織布の延伸倍率は３〜２０倍、好ましくは５〜１０倍である。
【００１３】
本発明に用いる延伸不織布を製造するための延伸手段は、従来のフィルムや不織布の延伸に使用された縦延伸手段、横延伸手段および二軸延伸手段を使用することができ、本発明者らの先発明である特公平３−３６９４８号に示した種々の延伸手段も用いることができる。
すなわち、縦延伸手段としては、ロール間近接延伸（以下「近接延伸」と略す）が、幅が狭まることなく延伸できるので好適である。他に、ロール圧延、熱風延伸、蒸気延伸、熱水延伸、熱盤延伸等も使用することができる。
横延伸手段としては、フィルムの二軸延伸に使用されているテンター法も使用することができるが、特公平３−３６９４８号に例示したプーリ式横延伸（以下「プーリ法」と略す）や溝ロールを組合わせた横延伸法（溝ロール法）が簡便である。
二軸延伸手段としては、フィルムの二軸延伸に使用されているテンタータイプの同時二軸延伸方式も使用できるが、上記の縦延伸手段と横延伸手段を組合わせることによっても達成することができる。
このようにして延伸された延伸一方向配列不織布の平均繊度は０.０１〜１０デニール、好ましくは０.０１〜１デニールである。また上記不織布の坪量は１〜 ８０g/m2であり、好ましくは３〜１０g/m2である。
【００１４】
なお、延伸とは、通常伸張することにより分子配向を生じさせ、延伸後にほぼその分子配向状態を維持することをいうが、本発明においては、ゴム弾性を示す物質であり、伸張により分子配向を生じるが、伸張のための張力を解放すると可逆的に元にもどる不織布であっても、その伸張状態において分子配向を示すものは、延伸不織布に含める。
また、本発明では、分子配向と繊維の配列とを区別しており、分子配向は繊維の中で分子が平均として一定の方向に並んでいる状態をいい、配列は繊維の並び方をいう。
【００１５】
本発明における延伸一方向配列不織布は、単独でまたは２層以上を配列軸を交差させずに積層して使用することができるが、延伸一方向配列不織布の配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布の形態で使用することも多い。多くは縦配列層と横配列層とを積層して接着した直交不織布であるが、繊維の配列軸が交差して積層されていれば、特に限定されるものではない。直交積層や斜交積層のほか、配列軸が種々の方向に交差するように多重に積層して、平面的にあらゆる方向の強度をバランスさせることもできる。
すなわち、本発明における交差積層とは、繊維の配列が直交または斜交していることをいい、一方向に配列した層が互いに配列方向を異にして積層されていればよい。なお、ここでいう繊維の配列とは、前記のように、微視的な各部分の繊維軸の方向性ではなく、１本の長繊維に着目した場合の繊維の並び方を各層を構成する繊維全体の総和として表現する。すなわち、縦配列層とは、繊維が全体として縦方向に配列していることを意味する。
【００１６】
本発明における延伸交差積層不織布の交差積層方式は、本発明者らの先発明である特公平３−３６９４８号等に示した横延伸不織布と縦延伸不織布等を用いて積層する方式（縦延伸−横延伸積層・・・方式１）および経緯積層機による方式（経緯積層法・・・方式２）に代表されるが、繊維の配列軸が必ずしも直交している必要はなく、若干斜交して積層されていてもよい。
【００１７】
本発明に用いる短繊維ウェブとしては種々のウェブを使用することができるが、例えばレーヨン、キュプラ等の再生セルロース繊維、アセテート等の半合成セルロース繊維、木綿、リンター、パルプ等の天然セルロース繊維、および熱処理等の手段により収縮率が５％以下に加工されているポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ビニロン等の合成繊維またはコンジュゲート繊維などのいずれか、あるいはそれらの混合物を原料とした短繊維からなるものが挙げられる。ウェブを形成するには、再生繊維等を湿式紡糸したものまたは合成繊維を通常の方法により溶融紡糸したものをカットし、カード機により繊維を引き揃えてウェブに形成する方法、あるいはメルトブロー法により紡糸してウェブに形成する方法、さらに天然繊維をカード機により引き揃えてウエブに形成したりまたは叩解して抄紙する方法等が用いられる。また、ウェブの収縮率を小さくする目的で、熱処理等の加工を必要に応じて行う。
【００１８】
上記短繊維の単糸繊度は好ましくは０.０５〜２０デニール（ｄ）、より好ましくは０.１〜６ｄであり、繊維の長さは好ましくは５〜６０ｍｍ、より好ましくは１０〜５１ｍｍである。単糸繊度が０.０５ｄ未満ではリントフリー性に劣り、 ２０ｄを超えると風合いに劣る。また繊維の長さが５ｍｍ未満では絡合が不十分で剥離強度が低く、６０ｍｍを超えると分散性が低下し好ましくない。また短繊維ウェブの目付けは好ましくは５〜２５０g/m2、より好ましくは１０〜１００ g/m2である。目付けが２０g/m2未満では高圧水流処理の際に繊維の密度にムラを生じ、また２５０g/m2を超えると緻密すぎて成形性に劣るものとなるため、いずれも好ましくない。
【００１９】
本発明において、延伸不織布および延伸不織布と収縮性の異なる短繊維ウェブを積層した後、それらの層間を絡合させる方法としては、種々の方法を用いることが可能であるが、本発明の目的である柔軟で風合いの良いカサ高性不織布を得るためには、以下の手段を用いることが特に有効である。
すなわち、熱エンボスローラによる接着、超音波接着、粉末ドット接着、エマルジョンのドット接着法、熱風を貫通させるスルーエアー接着法、ウォータージェット接合法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法等が挙げられるが、特に好ましくはウォータージェット接合法であり、この方法により延伸不織布と短繊維ウェブを最も有効に絡合させることができる。
【００２０】
本発明のカサ高性不織布は、織布と同等の強度を有する点に特徴があり、不織布として縦または横の強度がそれぞれ０.５g/d 以上であり、望ましくは０.８g/d 以上、さらに望ましくは１.２g/d 以上である。なお、ここで強度表示をデニール（ｄ）当たりとしたのは、通常の平方センチメートル当りあるいは３０ミリ巾当りの表示では、それぞれ坪量やカサ密度が異なる不織布の間の比較が困難なためである。
従来の不織布の強度は、比較的強度があるとされているスパンボンド不織布においても、縦方向は０.４〜０.８g/d 程度であるが、横方向は０.３g/d 以下であり、織布や延伸不織布の強度に比べて著しく劣る。
また、不織布の風合いを示す尺度としてカサ高性があるが、スパンボンド不織布はカサ高性においても不満足なものであった。従来の不織布、特に短繊維の乾式不織布ではカサ高性が高いものも多いが、短繊維不織布でカサ高性の大きい不織布は強度が弱い。
【００２１】
なお、本発明に用いる延伸一方向配列不織布としての縦延伸不織布は、縦方向の配列を維持しつつ、不織布の幅を拡幅して使用することもできる。また、横延伸不織布も縦方向に伸ばしたり、縦方向に縮充することにより、坪量をコントロールすることが可能である。
延伸不織布を収縮させる方法は、特に限定されるものではなく、加熱、溶媒による膨潤等の一般的方法を用いることができるが、加熱による方法が、延伸不織布をより均一に収縮させることができ、複雑な工程やコンジュゲート繊維などの特殊材料を用いることなく簡便にカサ高性不織布を製造することが可能であるため好ましい。
加熱による方法としては、通常不織布の熱絡合に用いる種々の方法を適用することが可能であり、熱チャンバーを用いた加熱や、スルーエア法、カレンダーロール、エンボスロール等を用いた加熱により延伸不織布を収縮させることができるが、熱エンボスにより収縮させると、エンボスドット間隔により短繊維ウエブの逃げの程度を調整することができるので、風合いやカサ高性の制御が容易であり、本発明の製造方法として最も好ましい。
なお、上記延伸不織布の収縮とは、延伸不織布を構成する延伸された長繊維が収縮することにより引き起こされるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のカサ高性不織布を模式的に示す部分拡大断面図である。図１（Ａ）は、延伸後収縮した長繊維がほぼ一方向に配列した延伸一方向配列不織布からなるｂ層と、長繊維の収縮により捲縮を生じている短繊維ウェブからなるａ層が厚み方向で重なっているカサ高性不織布１を示すものである。ｂ層の長繊維２ｂは、延伸不織布を構成する延伸された長繊維であり、積層絡合後に収縮して張力が作用した繊維である。ａ層の短繊維２ａは、ｂ層に絡合した後、ｂ層の長繊維２ｂが収縮する際にあまり収縮せず、そのためにカールして、部分的に多数の屈曲を有する形態となっている。
図１（Ｂ）は、厚み方向にａ層、ｂ層およびａ’層を順に重ねた場合を示す。図１（Ａ）と同様に、ｂ層は延伸後収縮した長繊維からなる層であり、ａ層の短繊維は延伸不織布の両面でカールして部分的に多数の屈曲を形成している。なお、ａ’層は、ａ層と同じ短繊維ウェブか、あるいは原料や製法が異なる短繊維ウェブである。
図１（Ｃ）は、２組の延伸不織布を交差積層したｃ層に前記ａ層を組合わせ、収縮させた場合である。例えば、ｃ層は、縦延伸不織布と横延伸不織布をほぼ直交させて積層したものである。なお、ｃ層の長繊維２ｃ内に示した点は、配列方向が紙面に垂直な繊維の断面である。
図１（Ｄ）は、前記ｃ層と前記ａ層およびａ’層とを積層した場合である。
図１（Ａ）〜（Ｄ）において、それぞれの繊維は、主として自己の属する不織布またはウェブの中に存在するが、他の層にも部分的に混入する。特にａ層の短繊維２ａは、他の層ｂ、ｃなどに混入して絡み合いが多くなるほど風合いや地合いが良好になる。
【００２３】
図２は、本発明において熱可塑性樹脂からなる未延の長繊維不織布の一例として、未配向で横に配向している繊維からなる長繊維不織布の製造装置の例を示すものである。図２（Ａ）は紡糸ノズルの底面図、図２（Ｂ）は紡糸ノズルの先端部の正面断面図、および図２（Ｃ）は図（Ｂ）に示した紡糸ノズル先端部の側面図である。
紡糸口１１より目的とする不織布を構成する繊維の融液が吐出され、この紡糸口１１の周囲には、エアー孔１２（１２−１〜１２−３）が設けられている。これらのエアー孔はやや斜めに開口しており、噴出されたエアーが紡出されたポリマー融液１３と交差し、ポリマー融液１３はスパイラル状に回転する。さらにエアー孔１２の外側に設けられた別の２個のエアー孔１４−１、１４−２からエアーを噴出させると、両エアーは衝突してエアーの噴出方向と垂直の方向へ拡がり、そのエアーの方向に沿って、回転する紡出繊維は不織布の進行方向に垂直に飛散する。繊維は紡糸口１１の下を走行するスクリーンメッシュ１５の上に、大部分が横に配列した状態で集積され、横配列を主体とした不織布１６を形成する。吐出された繊維がスクリーンの移動方向に沿って均一に拡がり、しかもできるだけ分子配向しないようにするためには、噴出させるエアーを紡糸されるポリマーの融点以上に加熱しておくことが必要である。
図２のノズルを９０度回転して、エアー孔１４からのエアーで拡がるパターンを縦方向（不織布の進行方向と平行）にして、このノズルを横に多数並べることにより、縦配列した繊維からなる不織布を製造することもできる。
【００２４】
図３は、本発明における熱可塑性樹脂から紡糸された未延伸の長繊維不織布の製造方法の別の例を示すものである。まず、溶融したポリマーがフレキシブルな導管２１を通して紡糸口群２２−１、２２−２、２２−３に導かれる。これらの紡糸口群は駆動装置（図示せず）によって、図面のＸＹＺ座標のＹ軸に平行に振動している。例えば紡糸された繊維２３−１は、幅方向に紡糸口と同一周期で振動している。この幅方向に振動している繊維２３−１を中心にしてＸ軸方向においてほぼ左右対称の位置から一対の流体２４−１ａと２４−１ｂを繊維上で正面衝突させると、衝突した流体がＹ軸に平行に飛散する勢いにより、繊維もＹ軸に平行に配列した状態で２５−１のように飛散し、Ｘ軸に平行に手前へ走行するコンベアベルト２６上に集積される。コンベアベルト２６には別の製法で作られた縦方向に配列した繊維群２７が集積されており、コンベア上で横に配列した繊維と層状に積層されて不織布となる。
【００２５】
次に、上記図３において、振動している繊維を飛散させる方法について説明する。２つの方法があり、その一つは図４（Ａ）に示すように、振動している繊維３１を中心にして側方よりほぼ左右対称の一対以上の流体３２ａ、３２ｂを繊維上（Ｐの位置）で正面衝突させて、繊維を流体の噴出方向と垂直方向に飛散させる方法である。他の方法は図４（Ｂ）に示すように、振動している繊維３３を中心にして側方よりほぼ左右対称の一対以上の流体３４ａ、３４ｂを、繊維の振動範囲内の異なる位置（ＱとＲの位置）に噴出させ、繊維を流体の噴出方向とほぼ平行方向に飛散させる方法である。
なお、このようにして製造した一方向配列不織布は、公知の方法により、繊維の配向方向へ延伸することが望ましい場合が多い。
【００２６】
図５は、延伸不織布の製造方法の一例を示す略示側面図である。不織布４１は熱可塑性樹脂から紡糸された未延伸長繊維からなる不織布である。前記不織布はニップロール４２ａ、４２ｂにより延伸装置に導入され、予熱ロール４３で予熱された後、不織布４４として延伸ロール４５に導かれる。延伸ロール４５にはニップロール４６が設置されており、延伸ロール４５と延伸ロール４８の間で縦延伸が行われる。延伸間距離は、延伸ロール４５とニップロール４６とのニップ点ｐと、延伸ロール４８とそのニップロール４９とのニップ点ｑとで定められる不織布の走行距離ｐｑであり、その間で不織布４７は１段延伸される。
２段延伸が必要である場合は、延伸ロール４８と延伸ロール５１の間で延伸を行う。この場合の延伸間距離は、点ｑおよび延伸ロール５１とニップロール５２とのニップ点ｒで定められる不織布５０の走行距離ｑｒである。
一般に熱処理は必要でないが、縦延伸において熱処理を必要とする場合は、不織布５３を熱処理ロール５４により処理することもできる。
延伸された不織布５３は、ニップロール５５ａ、５５ｂにより引き取られ、延伸不織布５６となる。
【００２７】
不織布の縦延伸としては近接延伸が好適である。延伸間距離が長いと、不織布を構成する繊維のうちには延伸間距離を超える長さのものが少ないために、延伸される繊維の割合が少なくなる。そのため、大部分の繊維は延伸されることなく、繊維の間隔が増大して厚みが減少するのみの結果となる。
従って、装置としては、延伸間距離のできるだけ短いものが不織布の縦延伸に適する。図５に示した延伸ロールに対して、ニップロール４６、４９および５２を設置することにより、延伸開始点が固定されて延伸が安定するので、より高い倍率に延伸することができる。例えば、ニップロール４６がない場合には、延伸開始点はｐ点より予熱ロール４３側に移動し、延伸間距離が長くなるのみならず、延伸開始点が移動して延伸切れの原因となる。
縦延伸に適する不織布としては、上記の原理から、できるだけ繊維が縦に配列しているものがよい。すなわち、繊維が延伸方向に配列しているので、両端がニップ点の間に把持される繊維の割合が多くなり、また、延伸後の延伸不織布の強度が向上する。
【００２８】
上記の方法によって製造した延伸不織布を、短繊維ウェブと絡合させる。
図６は高圧水流絡合法の製造工程の一例を示す概略図である。供給工程においては、供給ロール６１ａから繰り出される延伸不織布６１の上面に供給ロール ６２ａから繰り出される短繊維ウェブ６２を供給するか、または延伸不織布６１の両面に供給ロール６２ａ、６２ａ’から短繊維ウェブ６２、６２’を供給する。あるいは短繊維ウェブ形成工程のカード成形機などから直接供給されたウェブに供給ロールから繰り出される延伸不織布を重ね合わせて、後続の高圧水流絡合工程に給送する。
【００２９】
次の高圧水流絡合工程では、移送用支持体６３としての処理水透過性スクリーンまたは処理水不透過性ロールの上で、給送された短繊維ウェブ６２と延伸不織布６１の積層体６４に、高圧水流インジェクター６５から細い複数の水流６５ａを噴射する。
なお、高圧水流を噴射する際に、高圧水流のエネルギーにより、重ねた短繊維ウェブ６２と延伸不織布６１が相互にずれたり、あるいは両者の剥離が生じると、絡合処理に安定性を欠き、また優れた物性を有する均一な絡合不織布が得られないので、水流を噴射する前に、上記積層体６４を浸水装置６６において予め水
６６ａに浸すことが好ましい。
また水流噴射後には、乾燥効率を高めるために、減圧吸引手段などを設けた水分吸引装置６７により水分を吸引除去することが好ましい。
【００３０】
上記高圧水流絡合工程において、処理水透過性の移送用支持体を用いる方法においては、処理水が容易に排出されるため、水流の噴射により短繊維ウェブ６２を飛散させて均一性を損なうことは避けられる。しかし、一旦積層体６４を透過した処理水にはまだかなりのエネルギーが残存しており、エネルギーの利用効率が高くない。なお、高圧水流処理をスクリーン上で行う場合、スクリーンは特に限定されないが、処理水の排出処理を容易にするために、目的や用途等に合わせて材質、目開き、線経等を選択することが好ましい。スクリーンの目開きは通常２０〜２００メッシュである。
一方、処理水不透過性の移送用支持体を用いる方法においては、積層体６４を透過した噴射水流は、移送用支持体に衝突して反発流となり再び積層体６４に作用するため、噴射流と反発流の相互作用により絡合が効率よく行われる。しかしながら、水中に浮遊している積層体６４に高圧水流を噴射する状態となるため、絡合の安定性は低くなる。
これらの内では、安定した処理を行うことが可能であり、かつ均一な絡合不織布が得られる点において、処理水透過性の移送用支持体上で高圧水流の噴射処理を行う方法が好ましい。
【００３１】
高圧水流絡合における噴射水流の圧力は３０〜３００kg/cm2であり、好ましくは６０〜１５０kg/cm2である。圧力が３０kg/cm2未満では絡合効果が不十分であり、また３００kg/cm2を超えると高圧水流のコストが増大する上に、取扱いが困難であるため、いずれも好ましくない。
噴射は１回以上行うが、２〜３回の噴射により絡合を行うことが好ましい。すなわち、絡合を主目的とした高圧および大水量の噴射、表面仕上げのための低圧および小水量の噴射、必要に応じその中間の噴射等を使い分けて用いることが可能である。
高圧水流の形状は特に限定しないが、エネルギー効率の点から柱状流が好ましい。柱状流の断面形状は、ノズルの断面形状あるいはノズルの噴射口の内部構造により決定されるが、短繊維ウェブおよび延伸不織布の材質、目的、用途等に応じて自由に選択することができる。
高圧水流噴射の処理速度は１〜１５０m/min であり、好ましくは２０〜１００m/min である。処理速度が１m/min 未満では生産性が低く、また１５０m/min を超えると絡合効果が不十分であるため、いずれも好ましくない。
【００３２】
高圧水流の噴射により絡合処理された不織布は、次いで乾燥工程へ給送され、乾燥工程においては、例えばオーブン６８、熱風炉または熱シリンダー等により乾燥される。なお、乾燥前に予め吸引などによって脱水してもよく、また乾燥工程においては前記不織布をシュリンクさせてもよい。
このようにして乾燥された不織布６９は、製品巻取工程において巻取られる。
【００３３】
次ぎに、絡合を行った不織布にカサ高加工を行う工程について説明する。
図７はエンボス加工によるカサ高加工の例を示す略示側面図である。絡合された不織布７１をニップロール７２ａ、７２ｂにより熱エンボスロール７３ａと受ロール７３ｂの間に導き、延伸不織布をエンボスロールの熱で収縮させ、絡合した短繊維ウェブをカールさせることにより、エンボス処理を経た不織布７４はカサ高となり、引取ニップロール７５ａ、７５ｂを経てカサ高性不織布７６が得られる。この場合に、引取ニップロール７５ａ、７５ｂは、エンボスロール７３ａおよび受ロール７３ｂよりも周速度を小さくする必要がある。また、受ロール ７３ｂには平坦面の金属ロールや硬いゴムロール、あるいはコットンロール、ペーパーロールなども使用されるが、受ロールをエンボスロールとすることにより、さらにカサ高性を増すこともできる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示す。
試料の試験方法は以下の通りである。
＜不織布の強度および伸度＞
不織布から３０ｍｍ幅、チャック間隔１００ｍｍの試料を作製し、引張速度 １００mm/分で測定する。
強度は、測定された強力（グラム数で示す）をもとの不織布の３０ｍｍ幅のデニール数で割った値（ｇ／ｄ）で表す。強度の表示方法としては、一定幅（例えば３０ｍｍ幅）当たりの強力や、単位面積（例えばｍｍ2）当たりの強度で示すことも可能であるが、坪量や厚み、カサ高性などの全く異なるサンプルを比較する場合には妥当でない。
＜カサ高性＞
カサ高性はカサ密度（g/cc）によって表す。すなわち、断面積１cm2の厚み計を用いて、一定荷重（３００g/cm2）下で厚み（ｃｍ）を測定し、坪量（g/cm2）を用いて下式から算出する。
カサ高性（g/cc）＝坪量／厚み
【００３５】
まず、本発明の実施例に使用した延伸不織布の製法および性能を表１に示す。表１に記載した樹脂の種類において、ＰＰはポリプロピレン、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレートを示す。ＰＰは市販の樹脂を所定のメルトフローレートとなるように減成して使用し、ＰＥＴは市販の樹脂をそのまま使用した（商品名：ＮＥＨ２０３１、ユニチカ(株)製）。なお、表において、ＭＦＲはＪＩＳ Ｋ６７５８に準拠して測定した樹脂のメルトフローレート（g/10min）を、ηは極限粘度（dl/g）を示す。
また、表１における延伸不織布の製造には、本発明者の出願による特公平３−３６９４８号に詳述した方法を用いた。
表１における強度および伸度は、不織布の延伸方向の値のみを示し、その測定法としては、不織布を延伸方向に約１０００デニールになるようにサンプリングした後、メータ当たり約１００回の撚を掛けた状態で強度および伸度を測定する方法を用いた。なお、ここで撚を掛けるのは、延伸したままの不織布では繊維間の抱合性が低く、真の繊維の強度の平均値に対応しない場合があるからである。また、延伸不織布の収縮率は、ウェブをＰＰの場合には１３０℃、ＰＥＴの場合には１９０℃の熱風中に３分間フリーな状態で放置した後の値を示す。
【００３６】
【表１】
＜実施例１＞
表１におけるI−１のＰＰ縦延伸不織布上にレーヨンカードウェブ（目付１０ｇ）を積層し、ニードルパンチを用いて延伸不織布を切らないようにレーヨンカードウェブを絡合させた。絡合した不織布に温度１００℃、ニップ圧１０kg/cm2でエンボス加工を施した。この時、不織布の供給速度に比べ引き取り側の速度を１０％遅くして、延伸不織布を収縮させ、カサ高性不織布とした。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００３８】
＜実施例２＞
実施例１のＰＰ縦延伸不織布を表１におけるI−２のＰＥＴ縦延伸不織布に変え、レーヨンカードウェブを５０kg/cm2および１５０kg/cm2の水圧を用いて水流絡合により絡合させ、温度８０℃で乾燥した後、ロール温度１６０℃、ニップ圧１０kg/cm2でカサ高加工を行った。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００３９】
＜実施例３＞
実施例１のＰＰ縦延伸不織布に加えて、表１におけるII−１のＰＰ横延伸不織布を重ねた延伸不織布を用いた。水流絡合は上記実施例２と同様の方法で行い、ロール温度１００℃で同様に延伸不織布を収縮させ、カサ高加工を行った。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００４０】
＜実施例４＞
実施例３のＰＰ縦および横延伸不織布を、表１におけるI−２のＰＥＴ縦延伸不織布およびII−２のＰＥＴ横延伸不織布に変え、実施例２および３と同様にして水流絡合を行い、ロール温度１６０℃で同様に延伸不織布を収縮させ、カサ高加工を行った。製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００４１】
＜実施例５、６＞
実施例５においては、実施例４で得られたカサ高性不織布のレーヨンカードの面にさらに縦横延伸不織布を積層し、実施例６では、実施例４のカサ高性不織布の縦横延伸不織布の面に湿式法によって製造したパルプ不織布を積層し、いずれも実施例４と同様にして絡合およびカサ高加工を行った。それぞれの製造工程の特徴および得られたカサ高性不織布の性能を表２に示す。
【００４２】
【表２】
＜比較例１〜３＞
比較のために、収縮性の異なるポリマーを使用しない従来法による延伸不織布からなる経緯積層不織布（特公平３−３６９４８号）や、従来法の長繊維紡糸型の不織布であるスパンボンド不織布およびメルトブロー不織布の性能を表３に示す。
【００４４】
【表３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカサ高性不織布は、カサ高性に優れ、さらに強度、寸法安定性、坪量などの均一性に優れたものである。また、本発明の製造方法は、従来のカサ高性不織布の製法に必要とされたコンジュゲート紡糸装置や混合紡糸装置を必要とせず、収縮性を異にするウェブの複数層を組合わせることにより簡便な装置で製造することができるため、設備コストが安価であるばかりでなく、多品種少量生産に適しており、従って製品コストの低減が可能になるなど、実用的に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）から（Ｄ）はカサ高性不織布を模式的に示す部分拡大断面図である。
【図２】未延伸長繊維不織布の製造装置の例を示し、図２（Ａ）は紡糸ノズルの底面図、図２（Ｂ）は紡糸ノズルの先端部の正面断面図、および図２（Ｃ）は図（Ｂ）に示した紡糸ノズル先端部の側面図である。
【図３】未延伸長繊維不織布の製造装置の他の例を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）および（Ｂ）は図３に示す装置において繊維を飛散させる方法を示す説明図である。
【図５】延伸不織布の製造方法の例を示す略示側面図である。
【図６】高圧水流絡合法の製造工程の例を示す概略図である。
【図７】エンボス加工によるカサ高加工の例を示す略示側面図である。
【符号の説明】
１、７６ カサ高性不織布
２ａ、２ｂ、２ｃ、２３−１、３１ 繊維
１１、２２−１〜２２−３ 紡糸口
１２−１〜１２−６、１４−１、１４−２ エアー孔
１３ ポリマー融液
１５ スクリーンメッシュ
１６、４１、４４、４７、５０、５３、６９、７１、７４ 不織布
２１ 導管
２４−１ａ、２４−１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ 流体
２６ コンベアベルト
２７ 繊維群
４２ａ、４２ｂ、４６、４９、５２、５５ａ、５５ｂ、７２ａ、７２ｂ、７５ａ、７５ｂ ニップロール
４３ 予熱ロール
４５、４８、５１ 延伸ロール
５６、６１、ｂ 延伸不織布
６１ａ、６２ａ、６２ａ’ 供給ロール
６２、６２’、ａ、ａ’ 短繊維ウェブ
６３ 移送用支持体
６４ 積層体
６５ 高圧水流インジェクター
６５ａ 水流
６６ 浸水装置
６６ａ 水
６７ 水分吸引装置
６８ オーブン
７３ａ エンボスロール
７３ｂ 受ロール
ｃ 延伸交差積層不織布
ｐ、ｑ、ｒ ニップ点
Claims (6)
- 延伸した長繊維がほぼ一方向に配列した少なくとも１層からなる延伸一方向配列不織布、または該延伸一方向配列不織布の２層以上をそれらの配列軸が交差するように積層した延伸交差積層不織布のいずれかからなり、かつポリオレフィンまたはポリエステルからなる収縮率の絶対値が１５％以上の延伸不織布に、天然繊維、再生繊維または合成繊維からなり、かつ該短繊維ウェブの収縮率の絶対値が５％以下である短繊維ウェブを積層し絡合した後、前記延伸不織布の長繊維を熱処理により収縮させ、前記短繊維ウェブを捲縮させることを特徴とするカサ高性不織布の製造方法。
- 前記延伸一方向配列不織布は、熱可塑性樹脂から紡糸された未延伸長繊維からなる不織布を一方向に延伸し、該不織布の長繊維をほぼ一方向に配列させてなることを特徴とする請求項１に記載のカサ高性不織布の製造方法。
- 前記絡合は、前記延伸不織布に短繊維ウェブを積層し、１０〜３００kg/cm2の高圧水流を噴射させて行うことを特徴とする請求項１に記載のカサ高性不織布の製造方法。
- 前記延伸一方向配列不織布は、延伸倍率３〜２０倍、平均繊度０.０１〜１０デニールおよび坪量１〜８０g/m2であることを特徴とする請求項１に記載のカサ高性不織布の製造方法。
- 前記延伸一方向配列不織布は、熱可塑性樹脂の未配向繊維を紡糸してなる長繊維不織布を、その構成する繊維が実質的に延伸されて分子配向が起こるように、一方向に延伸してなることを特徴とする請求項１に記載のカサ高性不織布の製造方法。
- 前記延伸一方向配列不織布は、熱可塑性樹脂が紡口より紡出されてなる繊維を、旋回させまたは幅方向に振動させ、まだ２倍以上のドラフト性を有する状態で旋回または振動している繊維の１本を中心に側方よりほぼ左右対称の一対以上の流体を作用させて、繊維にドラフトをかけながら紡出方向と垂直方向へ繊維を飛散させ、飛散する方向へ繊維を配列させた配列不織布を、配列方向へ延伸してなることを特徴とする請求項１に記載のカサ高性不織布の製造方法。
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