(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布の製造に下記工程が含まれることを特徴とする前記不織布の製造方法。
ａ．繊維ウェブを一方向へ連続的に供給する工程。
ｂ．前記繊維ウェブを、下記で定義される供給速度減速割合が１６〜３５％となる範囲で、前記ウェブの幅方向へ一列に並ぶ多数のノズルから噴射される高圧柱状水流の直下へ供給する工程。
0003623392.tif 000003
ｃ．前記柱状水流で処理したウェブを、前記供給速度減速割合の範囲内で、前記一方向に沿って引取る工程。
【請求項２】
前記柱状水流が、供給される前記ウェブの垂直方向に対して前記ウェブ供給方向の前方へ４〜１５°傾いた方向から噴射される請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記繊維ウェブが短繊維および連続繊維のいずれかからなるものである請求項１または２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機械方向（ＭＤ方向）とこれに交差する方向（ＣＤ方向）とにおける強度差が比較的小さく、表面に多数の起伏を有する不織布の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平８−６０５０９号公報に開示の不織布製ワイパーでは、親水性繊維ウェブと疎水性繊維ウェブとの積層体を一方向へ連続的に供給し、その供給過程において、微細孔ノズルから噴射される高圧噴射水流で処理し、両ウェブの構成繊維を再配列するとともに、互いに機械的に交絡させて不織布とする。その後、この不織布を熱処理してウェブに含まれていた複合繊維を捲縮させ、不織布表面に多数の凹凸を形成する。かようにして得られる凹凸は、この不織布をワイパーとして使用したときに、物に付着している汚れをかき取るように作用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方向へ連続的に供給される繊維ウェブに高圧柱状水流を噴射して得られる不織布では、柱状水流直下の繊維の多くが側方へ排除され、ウェブ供給方向に沿って谷となって延びる繊維面密度の低い部位と、排除された繊維が集積してウェブ供給方向に沿って山となって延びる繊維面密度の高い部位とがウェブの幅方向へ交互に形成されることは、当業者によく知られている。また、かかる不織布の前記ＭＤ方向は、引張り強度が高くて伸び難く、前記ＣＤ方向は、それに比べて引張り強度が低くて伸び易いこともよく知られている。つまり、この不織布は、強度と伸び易さとが方向によって大きく異なるから、これをワイパーとして使用するときには、簡単に破ることがないように、その方向性に留意しなければならない。
【０００４】
この発明は、引張り強度や伸び易さについての方向性を気にすることなく使用できる不織布の製造方法の提供を課題にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決のためにこの発明が特徴とするところは、下記工程が含まれることにある。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
ａ．繊維ウェブを一方向へ連続的に供給する工程。
【００１３】
ｂ．前記繊維ウェブを、下記で定義される供給速度減速割合が１６〜３５％となる範囲で、前記ウェブの幅方向へ一列に並ぶ多数のノズルから噴射される高圧柱状水流の直下へ供給する工程。
【００１４】
0003623392.tif 000002
ｃ．前記柱状水流で処理したウェブを、前記供給速度減速割合の範囲内で、前記一方向に沿って引取る工程。
【００１５】
この発明の実施態様の一つにおいて、前記柱状水流が、供給される前記ウェブの垂直方向に対して前記ウェブ供給方向の前方へ４〜１５°傾いた方向から噴射される。
【００１６】
実施態様の他の一つにおいて、前記繊維ウェブが短繊維および長繊維のいずれかからなるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して、この発明に係る不織布の製造方法とそれにより得られる不織布の詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１８】
図１、２、３は、この発明に係る製造方法により得られる不織布１の斜視図と、そのＩＩ−ＩＩ線およびＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。不織布１は、繊維２が互いに機械的に交絡することにより形成されているもので、起伏に富む上面３と、上面３に比べて起伏が少なく、比較的平滑で、上面３に並行している下面４とを有する。不織布１は、双頭矢印Ｘ方向へ交互に並び、これと直交する双頭矢印Ｙ方向へ実質的に平行して延びる繊維面密度の高い部位（高密度部位）６と、繊維面密度の低い部位（低密度部位）７とを有する。また、不織布１は、これら両部位６，７の少なくとも一つずつをまたいで概ね矢印Ｘ方向へ延び、低密度部位７よりも繊維面密度が高いブリッジ部８を有する。ここで使用される繊維面密度（以下では、単に面密度ともいう）とは、不織布１を上面３から下面４へ向かって平面的に見たときに、単位面積の中に存在する繊維の本数を意味する。
【００１９】
繊維２には、熱可塑性合成繊維、パルプ等の天然繊維、レーヨン等の化学繊維、またはこれら繊維の混合物が、坪量２０〜２００ｇ／ｍ２の割合で使用される。合成繊維は、繊度０．１〜３ｄのものが好ましく、必要なら親水化処理して使用される。
【００２０】
高密度部位６では、上面３近傍に位置する繊維２が概ねＹ方向へ配向している。高密度部位６には低密度部７よりも多くの繊維２が集積していて、厚みが厚く、頂部９が低密度部位７よりも上方に位置している。高密度部位６の矢印Ｘ方向の幅は約０．０５〜５ｍｍ、最も厚い部分の厚みは約０．２〜１ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００２１】
低密度部位７では、繊維２が概ねＹ方向へ配向している場合と、特定の方向には配向していない場合とがある。低密度部位７には高密度部位６ほどには繊維２が存在しておらず、底部１１で厚みが最も薄くなっている。低密度部位７の矢印Ｘ方向の幅は約０．０２〜０．５ｍｍ、底部１１の厚みは約０．０２〜０．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。高密度部位６と低密度部位７とは、一方が山となり他方が谷となるように、矢印Ｘ方向で起伏を繰り返している。かかる低密度部位７は、高密度部位６と比べて、Ｘ，Ｙ両方向の引張り強度が低く、またＸ，Ｙ両方向へ伸び易い部位である。
【００２２】
ブリッジ部８は、隣り合う高密度部位６と低密度部位７とにほぼ直角または斜めに交差して矢印Ｘ方向へ延びている。ブリッジ部８の頂部は、高密度部位６の頂部９とほぼ同じ高さであるか、または頂部９よりも高い。ただし、ブリッジ部８は、端部１３近傍の高さが高密度部位６の頂部９よりも低い場合がある。ブリッジ部８は、その幅や長さが特定されるものではないが、一例を挙げれば、０．５〜１ｍｍ程度の幅と、５〜１００ｍｍ程度の長さと、１〜３ｍｍ程度の矢印Ｙ方向へ反復して現われるときのピッチとを有する場合がある。ブリッジ部８の繊維２は、その一部分がＸ方向へ配向している場合がある。また、繊維２は、ブリッジ部８と高密度部位６との間、およびブリッジ部８と低密度部位７との間にまたがって延びており、かかる繊維２によって、ブリッジ部８とこれら部位６，７とが一体化されている。ブリッジ部８の繊維面密度は、低密度部位７のそれと同程度であるかまたはそれよりも高く、高密度部位６のそれよりも高い場合がある。不織布１の全体を見たときに、このように形成されたブリッジ部８は、不織布１の上面３または上下面３，４に形成された多数のしわとして認識される場合がある。
【００２３】
不織布１が、もし図１のようなものではなくて、高密度部位６と低密度部位７とが形成されてはいても、ブリッジ部８が形成されていない不織布である場合には、その不織布は、矢印Ｘ方向へ引張られると、低密度部位７で特に伸び易く、かつ、該部位７で破れ易い。また、矢印Ｙ方向へ引張られたときには、高密度部位６の作用によって、Ｘ方向へ引張られるときほどには簡単に伸びたり、破れたりすることがない。このように、Ｘ方向とＹ方向とで強度や伸びに差のある不織布、つまり方向性が大きい不織布にブリッジ部８が形成されているこの発明の不織布１では、ブリッジ部８の存在によって低密度部位７の伸びが抑えられ、かつ、引張り強度が向上し、Ｘ方向とＹ方向とにおける強度や伸びの差が小さくなり、不織布１が方向性の小さい均質なものになる。
【００２４】
このようにして得られる不織布１が、例えば壁面の汚れ拭き取り用のワイパーとして使用され、それを矢印Ｙ方向へ動かして壁面を擦るときには、ブリッジ部８で壁面の汚れをかき取ることができる。また、高密度部位６と低密度部位７との厚みの差が大きく、これら両部位６，７の間に大きな段差が生じる場合には、不織布１を矢印Ｘ方向へ動かして壁面を擦れば、その段差でも汚れをかき取ることができる。また、この不織布１は均質で、Ｘ方向とＹ方向とで強度や伸びに大きな差がないから、不織布１をＸ方向へ動かしながらでも、Ｙ方向へ動かしながらでも、不織布１の破れを気にすることなく、壁面を擦ることができる。
【００２５】
不織布１の構成繊維２が連続繊維である場合には、不織布１をワイパーとして使用したときに、繊維の脱落がなく、汚れを拭き取った壁面に繊維くずが付着するというようなことがない。また、構成繊維２が短繊維である場合には、連続繊維を使用した場合に比べて生産速度が速く、それに伴い不織布１のコストダウンが可能になる。
【００２６】
図４は、不織布１の製造工程を示す図面である。図の左からはコーミングウェブ機等から供給される原料ウェブ１００が速度ｖ１で供給され、右方向へ回転するドラム状支持体１０２に載せられて、高圧柱状水流１０３が上方から噴射される。柱状水流１０３は、ウェブ１０１の幅方向へ一列に並ぶ多数の微細孔ノズル１０４から噴射されるもので、この水流によってウェブ１００を構成している繊維が再配列されると同時に、互いに機械的に絡み合い不織布１０１となる。不織布１０１は速度ｖ２で右方へ引取られ、図１の不織布１として使用される。ウェブ１００の幅方向（ＣＤ方向）は図１の不織布１のＸ方向となり、ウェブ１００の走行方向（ＭＤ方向）は不織布１のＹ方向となる。
【００２７】
この工程では、供給速度ｖ１が引取速度ｖ２よりも大きく、かつ、ｖ２を基準にしたときに、
供給速度減速割合Ｒ（％）＝（ｖ１−ｖ２）／ｖ２×１００
が１６〜３５％となるように、両速度ｖ１，ｖ２が設定される。また、ノズル１０４の位置は、ドラム１０２に載せられたウェブ１００に対する柱状水流の噴射の向き、すなわち図４におけるウェブ１００への垂線Ｈから前方への傾斜面度Ａが４〜１５°となるように設定されている。
【００２８】
その結果、ウェブ１００には、柱状水流１０３の直前でウェブ１００の幅方向へ延びる多数のしわ１０６が形成され、それと同時に柱状水流１０３によってしわ１０６がほぼそのままの形状でウェブ１０１に固定される。固定されたしわ１０６は、不織布１のブリッジ部８となる。当業者によく知られたことではあるが、一方向へ走行するウェブ１００において、柱状水流１０３が直接噴射された部位ではウェブ１００の構成繊維の多くが側方へ排除され、不織布１の低密度部位７が形成される。排除された繊維は柱状水流と柱状水流との間に集積して高密度部位６が形成される。図示の工程では、ドラム１０２の内側にサクション機構が設けられており（但、図示せず）、噴射後の柱状水流が速やかに吸引される。
【００２９】
この発明によれば、ウェブ１００に対して斜め前方から柱状水流１０３を噴射することで、ウェブ１００に多数のしわ１０６を形成することができ、それと同時に、しわ１０６の中の繊維をウェブ１００の幅方向へ配向させることができる。このようにしてしわ１０６から得られるブリッジ部８は、低密度部位７に多くの繊維をもたらし、かつ、その繊維の少なくとも一部分がウェブ１００の幅方向へ配向することによって、不織布１のＸ方向における引張り強度を向上させ、かつ、不織布１をＸ方向へ伸び難くする。
実施例１
繊度０．５ｄのポリプロピレン連続繊維からなる坪量約３０ｇ／ｍ２のウェブを図４の工程に投入し、下記製造条件で図１に示されるようなしわの入った不織布を得た。この不織布の坪量１ｇ，幅１ｃｍ当りの引張強度は、
ＭＤ方向の強度ＳＭＤ＝３６．７（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＣＤ方向の強度ＳＣＤ＝２７．３（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＳＣＤ／ＳＭＤ＝０．７４
であった。
（製造条件）
柱状水流噴射角度（Ａ）  ７．２°
供給速度減速割合（Ｒ）  ３３％
実施例２
柱状水流噴射角度（Ａ）を１０．１°とした以外は実施例１と同じ条件で得た不織布の引張強度は、次のとおりであった。
【００３０】
Ｓ１ＭＤ＝３３．０（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＳＣＤ＝２５．８（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＳＣＤ／ＳＭＤ＝０．７８
比較例１
実施例１で使用したウェブを図４の工程に投入し、下記製造条件で得たしわのない不織布の引張強度は、次のとおりであった。
【００３１】
ＳＭＤ＝５３．３（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＳＣＤ＝２５．８（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＳＣＤ／ＳＭＤ＝０．４８
（製造条件）
柱状水流噴射角度（Ａ）  ０°
供給速度減速割合（Ｒ）  ０％
比較例２
柱状水流噴射角度をウェブの流れ方向とは逆の方向へ３．４°傾斜させた以外は比較例１と同じ条件で得たしわのない不織布の引張強度は、次のとおりであった。
【００３２】
ＳＭＤ＝４７．８（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＳＣＤ＝２４．２（ｇ／ｃｍ）／（ｇ／ｍ２）
ＳＣＤ／ＳＭＤ＝０．５１
実施例１，２と比較例１，２とにおけるＳＣＤ／ＳＭＤの値から、この発明に係る不織布のＭＤ方向とＣＤ方向との強度の差が比較例のそれに比べて小さいことがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明に係る製造方法により、得られる不織布は、互いに平行に一方向へ延びる繊維面密度の高い部位と低い部位との他に、これらの部位に交差して延びるブリッジ部を有するものとなり、前記一方向および前記一方向と交差する方向の引張り強度や伸びの差が小さくなり、均質な不織布になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】不織布の平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】不織布の製造工程図。
【符号の説明】
１    不織布
２    繊維
３    第１面（上面）
４    第２面（下面）
６    高密度部位
７    低密度部位
８    ブリッジ部
１００    ウェブ
１０３    柱状水流
１０４    ノズル
【図１】
0003623392.tif 000004
【図２】
0003623392.tif 000005
【図３】
0003623392.tif 000006
【図４】
0003623392.tif 000007