(57)【要約】【課題】微細な極細繊維からなる嵩高で保形性に優れた繊維集合体、こうした繊維集合体を用いた吸油能に優れへたりにくい吸油材及び繊維集合体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】極細繊維からなる繊維集合体であって、極細繊維の平均繊維径が０．２〜４μｍであり、極細繊維の少なくとも一部は略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束径５μｍ以上の繊維束を形成することを特徴とする繊維集合体とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極細繊維からなる繊維集合体であって、
前記極細繊維の平均繊維径は０．２〜４μｍであり、
前記極細繊維の少なくとも一部は、略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束径５μｍ以上の繊維束を形成することを特徴とする繊維集合体。
【請求項２】
本数基準で１０〜８０％の前記極細繊維が前記繊維束を形成することを特徴とする請求項１に記載の繊維集合体。
【請求項３】
嵩密度が０．００５〜０．２ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１または２に記載の繊維集合体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の繊維集合体を用いることを特徴とする吸油材。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の繊維集合体の製造方法において、
加熱した溶融樹脂を吐出できる１０箇所以上の液ノズルと、前記液ノズルから吐出される溶融樹脂に熱風を吹き出して繊維状に延伸する１箇所以上の熱風ノズルを備えるメルトブロー用口金であって、前記液ノズルと前記熱風ノズルは、それぞれ一定の断面形状を有する柱状中空体であり、互いに近接し、前記液ノズルが円形の断面形状からなり直径Ｄ１の円周上に０．３〜２ｍｍの略等間隔で配置され、前記熱風ノズルが、前記液ノズルが配置されている円と同じ中心を有する直径Ｄ２の円周上全体にリング状の断面形状で配置され、Ｄ２はＤ１よりも小さいか又は大きいとともに、前記液ノズルの中心軸の延長線と前記熱風ノズルの中心軸の延長線が前記口金下面の下方側において交差するように配置されているメルトブロー用口金を用いて、
前記液ノズルから吐出し加熱した前記溶融樹脂に対して、前記熱風ノズルから吹き出した熱風により繊維状に延伸させた極細繊維を捕集板上に堆積させることを特徴とする繊維集合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維集合体、これを用いた吸油材及び繊維集合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海面や水面に流出した油等を回収するために、従来からさまざまな繊維の材質や繊維径などを用いた油吸着材が知られている。例えば特許文献１にはポリプロピレンの繊維径が１００〜５００ｎｍのナノファイバー積層体を用いた吸油材が提案されている。特許文献２には、細いポリプロピレン繊維と太いポリエステル繊維からなる長繊維不織布を用いた吸油材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８４０９５号公報
【特許文献２】特開２０１４−２４０５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示す繊維径が１００〜５００ｎｍの微細なナノファイバー積層体を用いた吸油材では、繊維強度が非常に弱く少しの外力で形状が変化し元に戻らない傾向がみられた。そのためナノファイバー同士の間隔が減少し、高粘性の油に対して毛細管現象が生じにくく、油は吸着材の内部まで浸透しないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に示す細いポリプロピレン繊維と太いポリエステル繊維からなる長繊維不織布を用いた吸油材では、太い繊維が骨格となりへたりの問題が改善されるものの、融点の異なる２種類の樹脂を用いるため製造方法が複雑になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、微細な極細繊維からなる繊維集合体を提供するとともに、こうした繊維集合体を用いて吸油能や保形性に優れへたりにくい吸油材を提供することを目的とする。さらに、比較的単純な構造を有するメルトブロー用口金から１種類の溶融樹脂を吐出して熱風により延伸した極細繊維からなる繊維集合体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、極細繊維からなる繊維集合体であって、極細繊維の平均繊維径は０．２〜４μｍであり、極細繊維の少なくとも一部は、略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束径５μｍ以上の繊維束を形成することを特徴とする繊維集合体である。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の繊維集合体において、本数基準で１０〜８０％の極細繊維が繊維束を形成することを特徴とする繊維集合体である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の繊維集合体において、嵩密度が０．００５〜０．２ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする繊維集合体である。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維集合体を用いることを特徴とする吸油材である。
請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維集合体の製造方法において、加熱した溶融樹脂を吐出できる１０箇所以上の液ノズルと、液ノズルから吐出される溶融樹脂に熱風を吹き出して繊維状に延伸する１箇所以上の熱風ノズルを備えるメルトブロー用口金であって、液ノズルと熱風ノズルは、それぞれ一定の断面形状を有する柱状中空体であり、互いに近接し、液ノズルが円形の断面形状からなり直径Ｄ１の円周上に０．３〜２ｍｍの略等間隔で配置され、熱風ノズルが、液ノズルが配置されている円と同じ中心を有する直径Ｄ２の円周上全体にリング状の断面形状で配置され、Ｄ２はＤ１よりも小さいか又は大きいとともに、液ノズルの中心軸の延長線と熱風ノズルの中心軸の延長線が口金下面の下方側において交差するように配置されているメルトブロー用口金を用いて、液ノズルから吐出し加熱した溶融樹脂に対して、熱風ノズルから吹き出した熱風により繊維状に延伸させた極細繊維を捕集板上に堆積させることを特徴とする繊維集合体の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１〜３の繊維集合体の発明は、極細繊維同士が略長さ方向に少なくとも一部が接着した繊維束と繊維束を構成しない他の極細繊維が互いに絡み合うことにより、極細繊維間の微細な空間を維持しつつ繊維束が骨格となる嵩高く保形性の高い繊維集合体となる。
請求項４の吸油材の発明は、繊維束を骨格とする繊維集合体とすることにより、油を強く吸い上げていくことができ、微細な空間に油を保持する能力に優れ、保形性が高くへたりにくい油吸着材となる。特に、高粘性の廃油やＣ重油などの油吸着材として有用である。
請求項５の繊維集合体の製造方法の発明は、かかる嵩高く保形性の高い繊維集合体が、比較的単純な構造を有するメルトブロー用口金から１種類の溶融樹脂を吐出して熱風により延伸させ堆積させることにより得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による繊維集合体製造装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による繊維集合体製造装置に用いるメルトブロー用口金の平面図である。
【図３】図２のＡ―Ａ線に沿ったメルトブロー用口金の断面図である。
【図４】本発明の実施例１による繊維集合体の外観を示す顕微鏡写真である。
【図５】本発明の実施例１による繊維集合体を拡大観察した走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】本発明の実施例２による繊維集合体を拡大観察した走査型電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書中において、繊維集合体とは、繊維から加工して得られる繊維集合体、例えば繊維束（トウ）、ウェブ、不織布、繊維塊、紡績糸などを包含する。また、本明細書中において、極細繊維には、メルトブロー法やエレクトロスピニング法によって得られるような繊維も包含される。
【００１１】
本発明の繊維集合体は、例えばメルトブロー法により得られる平均繊維径が０．２〜４μｍの極細繊維から構成される。
【００１２】
かかる極細繊維が単にそのまま集合した繊維集合体では、繊維強度が弱く少しの外力で形状が変化し元に戻らない傾向がみられ、保形性が低下しやすい。また、繊維同士の間隔が減少し、吸油材として毛細管現象が生じにくく、繊維集合体の内部まで油が浸透しない。
【００１３】
そこで、極細繊維の少なくとも一部は、略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束径５μｍ以上の繊維束を形成し、繊維束を形成していない極細繊維と繊維束が絡み合っている繊維集合体が好ましい。こうした構成とすることで、骨格となる繊維束の周りに単繊維からなる極細繊維が絡み合った微細で略均一な空間が分布し、嵩高く保形性に優れた繊維集合体が得られる。
なお、繊維束径５μｍ以上の繊維束は、繊維集合体にいくつ含まれてもよく、束幅５μｍ未満の繊維束では骨格として充分でなく嵩高性や保形性が低下する。また、繊維束は極細繊維同士が略長さ方向に集合しているが、必ずしも長さ方向に揃っている必要はなく、絡み合ったり捩じられていてもよい。さらに、繊維束を形成する極細繊維は、略長さ方向全体に接着している必要はなく、繊維束がばらけない程度に極細繊維同士の少なくとも一部が接着しても良い。
こうした繊維束は、繊維束を形成しない他の極細繊維と絡み合いながら繊維集合体を構成することで、繊維束を骨格として繊維集合体の嵩高性や保形性の向上に役立つ。
【００１４】
本発明の繊維集合体に用いる樹脂は、吸油する性質が高い熱可塑性樹脂、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂が好ましい。これらの樹脂は、親油性が高く、微細な繊維からなる極細繊維は、比表面積が大きいので高い吸油性を発揮できる。これらの樹脂は、上記の通りメルトブロー法により容易に極細繊維に紡糸することができ、紡糸した極細繊維の少なくとも一部が略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束と繊維束を形成しない他の極細繊維とが絡み合う繊維集合体を得るのに好適である。また、１種類の樹脂を溶融しメルトブロー法により極細繊維に紡糸してかかる繊維集合体を得ることができるので、融点の異なる２種類以上の樹脂を用いる場合に比較し製造上有利である。
【００１５】
また、繊維集合体を構成する極細繊維の平均繊維径は、０．２〜４μｍが好ましく、０．４〜３μｍがより好ましい。０．２μｍ未満では、繊維集合体として保形性が低下し、４μｍを超えると繊維集合体の比表面積が小さく吸油能が低下し好ましくない。
【００１６】
ここで、極細繊維の少なくとも一部は繊維束の形成に関与し、残りの繊維束の形成に関与していない極細繊維は単繊維として繊維束や極細繊維同士と絡み合った繊維集合体を構成する。極細繊維全体の内、本数基準で５〜７０％の極細繊維が繊維束の形成に関与していることが好ましく、本数基準で１０〜５０％がより好ましい。５％未満では、繊維集合体として嵩高性や保形性が低下し、７０％を超えると比表面積が低下し好ましくない。
【００１７】
また、繊維集合体の嵩密度は、０．００５〜０．２ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．０１５〜０．０８ｇ／ｃｍ３がより好ましい。０．００５ｇ／ｃｍ３未満では、繊維束間若しくは極細繊維間の隙間が大きくなり表面張力による毛細管現象が低下し保形性も劣り、０．０８ｇ／ｃｍ３を超えると空隙が少なくなり繊維集合体全体の吸油量が低下する。
【００１８】
これまで上述した特性を有することにより、極細繊維同士が略長さ方向に少なくとも一部が接着した繊維束と繊維束を構成しない他の極細繊維が互いに絡み合い、極細繊維間の微細な空間を維持しつつ繊維束が骨格となる嵩高く保形性の高い繊維集合体となる。
【００１９】
本発明の繊維集合体は、海面や水面に流出した油等を回収するためのオイルフェンス、オイルブロック等の吸油材として有用であり、前述の通り、吸油する性質が高い熱可塑性樹脂、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレン−ポリエチレン共重合体などのポリオレフィン系樹脂が好ましい。
それにより、本発明の繊維集合体により構成される吸油材は、比表面積が大きい極細繊維からなるため、高い吸油性を発揮できる。さらに極細繊維が略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着し適度な隙間を有する繊維束を形成しているため、吸油できる空間を保ちつつ圧縮されても元の形状に復元しやすく、嵩高性や保形性に優れている。
また、かかる繊維束は十分な長さを有することが好ましい。繊維束の一部が油と接触すれば、毛細管現象により繊維束全体ひいては繊維集合体全体に吸油が進行することとなるからである。
【００２０】
かかる繊維集合体は、これまで示した吸油材だけにとどまらず、有機溶剤の吸着材、断熱材や吸音材にも同様に適用することができる。さらに、衣服の芯地、衣服の中綿、寝具の布団綿、マットの中綿、枕の中綿、気体・液体用のフィルターなどにも有効である。
【００２１】
次にメルトブロー法を用いた繊維集合体の製造方法について説明する。本発明の繊維集合体は紡糸口金から溶融樹脂を押し出しし、熱風流体によって前記押し出された繊維を吹き飛ばし、前記吹き飛ばされた繊維を略長さ方向に束状に集合させ、束状の繊維の少なくとも一部を接着することにより得られる。こうした接着は熱によるものであり、溶融樹脂が熱風流体により延伸されて極細繊維となる過程において、まだ温度が高い状態の繊維が近傍の繊維と接触しながら集合し、繊維同士の少なくとも一部が接着した繊維束を形成するものと考えられる。
【００２２】
図１に本発明の実施形態の繊維集合体を得るための製造装置のブロック図を示す。該製造装置は、溶融樹脂を押し出す押出機２００と、熱風を生成する熱風生成装置３００と、押出機２００から押し出された溶融樹脂を繊維状にして吐出するためのメルトブロー用口金２０とを備えている。ここで、メルトブロー用口金２０には、溶融樹脂を吐出するための液ノズルと液ノズルから吐出された溶融樹脂に熱風を吹き付けて延伸させるための熱風ノズルが設けられている。
さらに、溶融樹脂を吐出する方向にはメッシュ状のベルトコンベアが設けられており、微細化された樹脂繊維が走行中のベルト上に集積されることで極細繊維からなる繊維集合体が形成される。
【００２３】
本発明の繊維集合体は、極細繊維が略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束と、該繊維束などと絡み合う単繊維の極細繊維から構成されている。こうした繊維束を得るためには、メルトブロー用口金に複数の液ノズルを設け該液ノズル同士が互いに所定距離だけ接近していることが好ましい。それにより、複数の液ノズルから吐出された溶融樹脂が熱風ノズルから吹き出す熱風ガスによりそれぞれ微細な繊維に延伸されるとともに、その延伸過程で繊維同士が互いに接することで略長さ方向に束状に集合し、少なくとも一部が接着した繊維束を含む繊維集合体が形成されることとなる。
【００２４】
図２及び図３を参照して、本発明の実施形態の繊維集合体を得るために好適なメルトブロー用口金２０について説明する。
【００２５】
図２に示すように、口金２０の内部には溶融樹脂を吐出する液ノズル２２が直径Ｄ１Ａを有する円周上に多数設けられている。さらに、１箇所の熱風ノズル２４は、液ノズル２２が配置されている円と同じ中心を有する直径Ｄ２Ａの円周上にそれぞれの液ノズル２２に近接して配置されている。ここで、直径Ｄ２Ａは直径Ｄ１Ａより小さくしている。
【００２６】
図２及び図３において、液ノズル２２と熱風ノズル２４は、それぞれ一定の断面形状を有する柱状中空体である。ここで、熱風ノズル２４は、リング状の断面形状を有するものを１箇所配置しているとみることができる。
図３は、図２のＡ−Ａ線に沿ったメルトブロー用口金の断面図であるが、１箇所の液ノズル２２の中心軸Ｐｒと直径Ｄ１Ａ（及びＤ２Ａ）の円の中心を含んでいる。そして、図３に示すように、液ノズル２２の中心軸Ｐｒの延長線と熱風ノズル２４の中心軸Ｐｇの延長線が口金下面２０ａの下方側の点Ｘにおいて角度θ１で交差するように構成されている。
なお、溶融樹脂を吐出する液ノズル２２に実際に熱風を吹き付け微細な繊維に延伸させるのは、リング状の断面形状を有する熱風ノズル２４全体の内、その液ノズルから最短距離にある側の熱風ノズルである。そこで、熱風ノズル２４の中心軸Ｐｇとして図３に示す位置を採用している。他の液ノズル２２についても、同様に、その他の液ノズル２２から最短距離にある側の熱風ノズルを考慮すればよい。
【００２７】
図２ではリング状の断面形状を有する熱風ノズル２４を１箇所配置しているが、例えば２分割して配置することができ、さらに細かく分割することもできる。こうした熱風ノズルを２箇所以上に分割した場合であっても、個々の液ノズルとそれに近接して配置される熱風ノズルとの最短距離がそれぞれ一定となるように構成することが望ましい。
【００２８】
ここで、液ノズル２２は溶融樹脂を吐出できるものであれば良く、断面の形状は特に限定するものではないが、例えば、円形、楕円形、四角形や六角形などの多角形であることができる。均一な加工のしやすさから、円形であることが好ましい。
【００２９】
また、液ノズル２２の断面の大きさは溶融樹脂の種類や温度などにより適宜選択されるが、円形の場合、直径は０．１ｍｍから１．０ｍｍが好ましく、０．１５ｍｍから０．７ｍｍがより好ましく、０．２ｍｍから０．５ｍｍがさらに好ましい。
なお、液ノズル２２の断面の大きさは、必ずしもすべて同じとする必要はなく、繊維径に分布をもたせるため、上記範囲内で変えても良い。
【００３０】
また、液ノズル２２は図２に示すように円周上に略等間隔で設けられている。図２に示す間隔ｄは０．３〜２ｍｍが好ましく、０．５〜１．５ｍｍがより好ましい。０．３ｍｍ未満では極細繊維同士の接着している箇所が増大し繊維間の微細な空間が減少するので好ましくない。２ｍｍを超えると極細繊維同士の接着する箇所が減少し繊維束の形成が困難となる。
【００３１】
図３において、中心軸Ｐｒの延長線と中心軸Ｐｇの延長線が成す角度θ１は、０度から３０度が好ましく、０度から２５度がより好ましく、５度から２０度がさらに好ましい。３０度を超えると、熱風ガスによる溶融樹脂の延伸が不十分で微細な繊維が得られ難くなるためである。なお、角度θ１が０度に近づくとともに、図３に示す点Ｘと口金下面２０ａとの距離は大きくなるが、この場合でも熱風ガスによる溶融樹脂の延伸がなされ微細な繊維が得られる。
【００３２】
図２では、熱風ノズル２４に繋がる熱風導入口３００ｂを側面部から中心部に設けているため、それと干渉する位置にある液ノズルを省略している。その場合、熱風導入口３００ｂを挟む両端の液ノズルの間隔が大きくなるため、その両端の液ノズルに由来する極細繊維同士の接着が阻害されるが、口金全体として繊維束の形成への影響は限定的である。なお、こうした干渉による液ノズルの省略を避けるため、熱風導入口３００ｂを口金下面２０ａの反対面である口金上面に移してもよい。
図２及び図３では、口金２０において、液ノズル２２を傾斜させている。代わりに熱風ノズル２４を傾斜させても良いし、両方とも傾斜させても良い。ただし、これらの場合でも、中心軸Ｐｒの延長線と中心軸Ｐｇの延長線が成す角度θ１は、３０度以内が好ましい。
【００３３】
以上述べてきた口金２０では、直径Ｄ２Ａは直径Ｄ１Ａより小さい場合の構成である。
逆に、直径Ｄ２Ａが直径Ｄ１Ａより大きい場合でも、同じく微細な繊維からなる極細繊維を多数得ることができ、また、溶融樹脂と熱風ガスのそれぞれの導入経路の切り分けが容易であることなど同様である。
【００３４】
メルトブロー用口金２０は、それぞれの熱風ノズル２２から吹き出される熱風ガスが少ない量であっても、それぞれの液ノズル２２から吐出された溶融樹脂が熱風ノズル２４から吹き出された熱風ガスにより延伸され微細な繊維である極細繊維が多数得られるので生産性に優れている。
さらに、液ノズル２２が円周上に接近して複数配置されているため、これらの多数の極細繊維は、口金２０から吐出し延伸した極細繊維全体が絡み合いながら集合して少なくとも一部が接着した繊維束と、該繊維束などと絡み合う単繊維の極細繊維とからなる繊維集合体を構成することとなる。そして、こうした繊維集合体は、複数の繊維束と該繊維束などと絡み合った多数の単繊維が延伸方向に捩じられ嵩高なロープ状の外観となる傾向がみられる。こうしたロープ状の外観の繊維集合体は、吸油材に適用した場合、油の吸着が繊維束ひいてはロープに沿って進行しやすく好ましい。
【００３５】
なお、生産効率を向上するため、口金を複数設けることもできる。その場合、繊維束は同じ口金から吐出される極細繊維同士から構成される傾向がみられ、他の口金から吐出される極細繊維とは接着せず繊維束を構成しない傾向がみられる。口金が異なると、液ノズル間の距離が大きくなり高温での繊維同士の接触が難しいためと考えられる。そして、それぞれの口金から、それぞれロープ状の外観の繊維集合体が得られる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。また、実施例において使用する特性値は、次の測定法により測定したものである。
（１）平均繊維径及び繊維束径
繊維集合体の任意の場所から、２〜３ｃｍ×２〜３ｃｍの測定サンプルを３個採取し、走査型電子顕微鏡で倍率を５００〜３０００倍に調節して採取したサンプルから写真を各２枚ずつ、計６枚を撮影し、写真１枚当たりから繊維の直径がはっきり確認できるものについて測定し、平均した値を平均繊維径とした。
さらに、写真に含まれる繊維同士が略長さ方向に束状に集合した繊維束についても、その繊維束径を同様に測定した。
（２）繊維束の割合
上記の撮影した写真から繊維１本１本をカウントし、構成する全繊維本数を計測した。この内２本以上の繊維が束状に収束し接着している繊維束ごとに、それぞれの繊維束を構成する繊維の本数をカウントし、それらを合計して繊維束を構成する繊維本数を求めた。そして、全繊維本数に占める繊維束を構成する繊維本数の割合（％）を、１００×繊維束を構成する繊維本数／全繊維本数から算出した。
（３）吸油量
規定量の繊維集合体からなる吸油材（１．５ｇ）を装填したステンレス製円筒金網（φ９０ｍｍ）を廃エンジンオイルに５分間浸透させた後、廃エンジンオイルから取り出し、５分間放置した。その前後の質量変化を測定し、吸油量を求めた。
【００３７】
（実施例１）
ポリプロピレンを溶融した樹脂を、押し出し機に取り付けた図２に示すメルトブロー用口金２０と同様でかつ以下の口金条件を有する口金を用い、以下の運転条件により紡糸した。
＜口金条件＞
口金形状                φ８５ｍｍ×２５ｍｍ
Ｄ１Ａ                   ４２ｍｍ
Ｄ２Ａ                   ３８ｍｍ
液ノズル                φ０．３５ｍｍ×１０８
熱風ノズル              リング状ノズル×１
θ１                    １０度
液ノズル間隔（ｄ）      ０．７３ｍｍ
＜運転条件＞
押出機温度              ２５０℃
樹脂吐出量              ５〜２０ｋｇ／ｈｒ
熱風（空気）温度        ３００℃
熱風（空気）流量        ０．２〜０．５Ｎｍ３／分
ここで、口金の温度は約３００℃であり、紡糸の開始から終了まであまり変動がみられずほぼ一定であった。
メルトブロー用口金より吐出された溶融したポリプロピレン樹脂は、熱風ノズルより吹出した高速高温気流により延伸され、微細な樹脂繊維が絡み合い捩じられてロープ状にてベルトコンベア上に堆積した繊維集合体が得られた。
図４は、かかる繊維束を含む繊維集合体を低倍率で撮影した顕微鏡写真の一例であって、ベルト上に集積した繊維集合体を一方向にひろげることができ、溶融樹脂の吹き出し方向にロープ状に纏まった繊維集合体を示している。
図５は、本実施例により得られた極細繊維からなる繊維集合体を５００倍に拡大して撮影した走査型電子顕微鏡の写真の一例である。微細な単繊維である極細繊維が長さ方法に束状に集合し、極細繊維同士の少なくとも一部が接着した繊維束がいくつか形成されているとともに、繊維束を構成しない多くの極細繊維が繊維束や極細繊維同士と絡まりながら分布していた。
なお、極細繊維の平均繊維径は０．５５μｍであった。また、それぞれの繊維束の繊維束径は、いずれも５μｍ以上であり、全繊維本数に占める繊維束を構成する繊維本数の割合は、２８％であった。そして、得られた繊維集合体の嵩密度は、０．０２０ｇ／ｃｍ３であった。
続いて、本実施例の繊維集合体について、吸油量の測定をおこなったところ、吸油量は６０ｇであった。その際、吸油後の繊維集合体にへたりがみられず保形性に問題が見られなかった。
【００３８】
（実施例２）
ポリプロピレンを溶融した樹脂を、押し出し機に取り付けた図２に示すメルトブロー用口金２０と同様でかつ以下の口金条件を有する口金を用い、以下の運転条件により紡糸した。ここで、実施例１と口金条件及び運転条件が同じ条件の項目については省略した。
＜口金条件＞
液ノズル                φ０．３５ｍｍ×７８
液ノズル間隔            １．１５ｍｍ
＜運転条件＞
樹脂吐出量              ５〜１３ｋｇ／ｈｒ
熱風（空気）温度        ３３０℃
ここで、口金の温度は約３３０℃であり、紡糸の開始から終了まであまり変動がみられずほぼ一定であった。
メルトブロー用口金より吐出された溶融したポリプロピレン樹脂は、熱風ノズルより吹出した高速高温気流により延伸され、微細な樹脂繊維が絡み合い捩じられてロープ状にてベルトコンベア上に堆積した繊維集合体が得られた。
図６は、本実施例により得られた極細繊維からなる繊維集合体を１０００倍に拡大して撮影した走査型電子顕微鏡の写真の一例である。微細な単繊維である極細繊維が長さ方法に束状に集合し、極細繊維同士の少なくとも一部が接着した繊維束がいくつか形成されているとともに、繊維束を構成しない多くの極細繊維が繊維束や極細繊維同士と絡まりながら分布していた。
なお、極細繊維の平均繊維径は０．７５μｍであった。また、それぞれの繊維束の繊維束径は、いずれも５μｍ以上であり、全繊維本数に占める繊維束を構成する繊維本数の割合は、２１％であった。そして、得られた繊維集合体の嵩密度は、０．０２２ｇ／ｃｍ３であった。
続いて、本実施例の繊維集合体について、吸油量の測定をおこなったところ、吸油量は５０ｇであった。その際、吸油後の繊維集合体にへたりがみられず保形性に問題が見られなかった。
【００３９】
（比較例）
ポリプロピレンを溶融した樹脂を、押し出し機に取り付けた図２に示すメルトブロー用口金２０と同様で、かつ以下の口金条件を有する口金を用い、以下の運転条件により紡糸した。ここで、実施例１と口金条件及び運転条件が同じ条件の項目については省略した。
＜口金条件＞
液ノズル                φ０．３５ｍｍ×４５
液ノズル間隔            ２．２５ｍｍ
＜運転条件＞
樹脂吐出量              ５〜１３ｋｇ／ｈｒ
熱風（空気）温度        ３００℃
ここで、口金の温度は約３００℃であり、紡糸の開始から終了まであまり変動がみられずほぼ一定であった。
メルトブロー用口金より吐出された溶融したポリプロピレン樹脂は、熱風ノズルより吹出した高速高温気流により延伸され、微細な樹脂繊維が絡み合い捩じられてロープ状にてベルトコンベア上に堆積した繊維集合体が得られた。
しかし、繊維束径が５μｍ以上の繊維束が少なく、繊維束を構成しない多くの極細繊維が互いに絡まりながら分布していた。なお、極細繊維の平均繊維径は１．０５μｍであった。また、全繊維本数に占める繊維束を構成する繊維本数の割合は３％であった。さらに、得られた繊維集合体の嵩密度は、０．０１４ｇ／ｃｍ３であった。
続いて、本実施例の繊維集合体について、吸油量の測定をおこなったところ、吸油量は４２ｇであり、吸油後の繊維集合体にへたりがみられ保形性に劣っていた。
【符号の説明】
【００４０】
２０：メルトブロー用口金
２０ａ：口金下面
２２：液ノズル
２４：熱風ノズル
２００：押出機
２００ａ：液導入配管
２００ｂ：液導入口
３００：熱風生成装置
３００ａ：熱風導入配管
３００ｂ：熱風導入口
【図１】
2019077968.tif 000003
【図２】
2019077968.tif 000004
【図３】
2019077968.tif 000005
【図４】
2019077968.tif 000006
【図５】
2019077968.tif 000007
【図６】
2019077968.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月10日(2018.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極細繊維からなる繊維集合体であって、
前記極細繊維の平均繊維径は０．２〜４μｍであり、
前記極細繊維の少なくとも一部は、略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束径５μｍ以上の繊維束を形成し、
本数基準で５〜７０％の前記極細繊維が前記繊維束を形成するとともに、
嵩密度が０．００５〜０．０３ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする繊維集合体。
【請求項２】
請求項１に記載の繊維集合体を用いることを特徴とする吸油材。
【請求項３】
請求項１に記載の繊維集合体の製造方法において、
加熱した溶融樹脂を吐出できる１０箇所以上の液ノズルと、前記液ノズルから吐出される溶融樹脂に熱風を吹き出して繊維状に延伸する１箇所以上の熱風ノズルを備えるメルトブロー用口金であって、前記液ノズルと前記熱風ノズルは、それぞれ一定の断面形状を有する柱状中空体であり、互いに近接し、前記液ノズルが円形の断面形状からなり直径Ｄ１の円周上に０．３〜２ｍｍの略等間隔で配置され、前記熱風ノズルが、前記液ノズルが配置されている円と同じ中心を有する直径Ｄ２の円周上全体にリング状の断面形状で配置され、Ｄ２はＤ１よりも小さいか又は大きいとともに、前記液ノズルの中心軸の延長線と前記熱風ノズルの中心軸の延長線が前記口金下面の下方側において交差するように配置されているメルトブロー用口金を用いて、
前記液ノズルから吐出し加熱した前記溶融樹脂に対して、前記熱風ノズルから吹き出した熱風により繊維状に延伸させた極細繊維を捕集板上に堆積させることを特徴とする繊維集合体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、極細繊維からなる繊維集合体であって、極細繊維の平均繊維径は０．２〜４μｍであり、極細繊維の少なくとも一部は、略長さ方向に束状に集合し少なくとも一部が接着した繊維束径５μｍ以上の繊維束を形成し、本数基準で５〜７０％の極細繊維が繊維束を形成するとともに、嵩密度が０．００５〜０．０３ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする繊維集合体である。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の繊維集合体を用いることを特徴とする吸油材である。
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の繊維集合体の製造方法において、加熱した溶融樹脂を吐出できる１０箇所以上の液ノズルと、液ノズルから吐出される溶融樹脂に熱風を吹き出して繊維状に延伸する１箇所以上の熱風ノズルを備えるメルトブロー用口金であって、液ノズルと熱風ノズルは、それぞれ一定の断面形状を有する柱状中空体であり、互いに近接し、液ノズルが円形の断面形状からなり直径Ｄ１の円周上に０．３〜２ｍｍの略等間隔で配置され、熱風ノズルが、液ノズルが配置されている円と同じ中心を有する直径Ｄ２の円周上全体にリング状の断面形状で配置され、Ｄ２はＤ１よりも小さいか又は大きいとともに、液ノズルの中心軸の延長線と熱風ノズルの中心軸の延長線が口金下面の下方側において交差するように配置されているメルトブロー用口金を用いて、液ノズルから吐出し加熱した溶融樹脂に対して、熱風ノズルから吹き出した熱風により繊維状に延伸させた極細繊維を捕集板上に堆積させることを特徴とする繊維集合体の製造方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１の繊維集合体の発明は、極細繊維同士が略長さ方向に少なくとも一部が接着した繊維束と繊維束を構成しない他の極細繊維が互いに絡み合うことにより、極細繊維間の微細な空間を維持しつつ繊維束が骨格となる嵩高く保形性の高い繊維集合体となる。
請求項２の吸油材の発明は、繊維束を骨格とする繊維集合体とすることにより、油を強く吸い上げていくことができ、微細な空間に油を保持する能力に優れ、保形性が高くへたりにくい油吸着材となる。特に、高粘性の廃油やＣ重油などの油吸着材として有用である。
請求項３の繊維集合体の製造方法の発明は、かかる嵩高く保形性の高い繊維集合体が、比較的単純な構造を有するメルトブロー用口金から１種類の溶融樹脂を吐出して熱風により延伸させ堆積させることにより得ることができる。