(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル長繊維で構成されてなるポリエステル不織布の表裏面に、コットン繊維を主体として構成されてなるコットンウェブを積層して三層構造ウェブを形成した後、該三層構造ウェブのコットンウェブ側から高圧水流を施して、該コットン繊維と該ポリエステル長繊維不織布とを交絡させ、ついで、一対の水玉ロールに通してエンボス加工を施す方法であって、
前記ポリエステル長繊維の横断面形状は、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した
0006462344.tif 000004
形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であり、
前記一対の水玉ロールは、各ロールの周面に半球状の凸部と半球状の凹部が交互に隣接して並んでいて、かつ、一方の水玉ロールの凸部と他方の水玉ロールの凹部は噛合して回転していることを特徴とする凹凸柄模様を持つ吸水性に優れた不織布の製造方法。
【請求項２】
ポリエステル長繊維が、略Ｙ４形状の各々の略Ｖ字部が低融点ポリエステルよりなり、その他の略＋字部が高融点ポリエステルよりなる複合型ポリエステル長繊維であって、該低融点ポリエステルの熱融着により、該複合型ポリエステル長繊維相互間が係合されてなるポリエステル不織布を用いる請求項１記載の凹凸柄模様を持つ吸水性に優れた不織布の製造方法。
【請求項３】
加熱されている一対の水玉ロールを用いる請求項１記載の凹凸柄模様を持つ吸水性に優れた不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、明確な凹凸柄模様を持つと共に、吸水性に優れた不織布の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、拭き布等に使用される吸水性に優れた不織布としては、綿繊維やレーヨン繊維等の親水性繊維よりなる不織布が知られている。また、かかる不織布にエンボス加工を施すことにより、凹凸柄模様を付することも行われている。しかしながら、凹凸柄模様を付しても、厚み方向に圧縮することにより、凹凸柄模様が消失しやすいということがあった。凹凸柄模様を消失しにくくするために、不織布自体を剛直にすればよい。しかし、不織布自体を剛直にすると、吸水性が低下するということがあった。
【０００３】
ところで、本発明者は、特殊な横断面形状を持つポリエステル不織布を開発した（特許文献１）。これは、ポリエステル長繊維を構成繊維とする不織布であって、該ポリエステル長繊維の横断面形状が、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した
0006462344.tif 000002
形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であることを特徴とするポリエステル不織布というものである。かかるポリエステル不織布は、高剛性であるという特性を持っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７６１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、上記ポリエステル不織布を用いて種々研究を行っていたところ、このポリエステル不織布の表裏面にコットン繊維層を積層すると共に、特定のエンボス加工を施して凹凸柄模様を付与すると、厚み方向に圧縮しても凹凸柄模様が消失しにくいと共に、吸水性の向上した不織布が得られることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。したがって、本発明の課題は、凹凸柄模様が消失しにくく、しかも吸水性を向上させた不織布を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、特許文献１記載の長繊維不織布とコットン繊維層を組み合わせると共に、特定のエンボス加工を施すことにより、上記課題を解決したものである。すなわち、本発明は、ポリエステル長繊維で構成されてなるポリエステル不織布の表裏面に、コットン繊維を主体として構成されてなるコットンウェブを積層して三層構造ウェブを形成した後、該三層構造ウェブのコットンウェブ側から高圧水流を施して、該コットン繊維と該ポリエステル長繊維不織布とを交絡させ、ついで、一対の水玉ロールに通してエンボス加工を施す方法であって、前記ポリエステル長繊維の横断面形状は、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した
0006462344.tif 000003
形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であり、前記一対の水玉ロールは、各ロールの周面に半球状の凸部と半球状の凹部が交互に隣接して並んでいて、かつ、一方の水玉ロールの凸部と他方の水玉ロールの凹部は噛合して回転していることを特徴とする凹凸柄模様を持つ吸水性に優れた不織布の製造方法に関するものである。
【０００７】
まず、本発明で用いられるポリエステル長繊維について説明する。このポリエステル長繊維は、その横断面形状に特徴を有するものである。この横断面形状は、図１に示すような略Ｙ字を四個持つものである。そして、略Ｙ字の下端１で上下左右に連結して、図２に示すような略Ｙ４形状となっている。この略Ｙ４形状は、四個の凹部２と八個の凸部３と四個の小凹部４とを有している。このように多数の凹部２、多数の小凹部４、多数の凸部３を持っており、嵩高性に優れているため、このポリエステル長繊維が集積されて長繊維相互間が結合していても、高圧水流の通過性が良好である。また、四個の凹部２の箇所に塵埃が捕捉されやすく、塵埃除去性に優れている。そして、中央の略＋字部５と、略＋字部５の各先端に連結された四個の略Ｖ字部６により、高剛性となっている。すなわち、六角形やＹ字等の単なる異形ではなく、剛性の高い略＋字部５と略Ｖ字部６の組み合わせによって、より高剛性となるのである。かかるポリエステル長繊維を集積して、高剛性のポリエステル不織布を準備する。特に、ポリエステル長繊維相互間を熱融着することにより結合して、嵩高で且つ高剛性のポリエステル不織布を準備することができる。
【０００８】
ポリエステル長繊維は、一種類のポリエステルからなるものでもよいが、低融点ポリエステルと高融点ポリエステルとを組み合わせるのが好ましい。すなわち、ポリエステル長繊維の横断面形状の略Ｖ字部６が低融点ポリエステルで形成され、略＋字部５が高融点ポリエステルで形成された複合型するのが好ましい。複合型ポリエステル長繊維を集積した後、低融点ポリエステルを軟化又は溶融させた後、固化させることにより、ポリエステル長繊維相互間が低融点ポリエステルによって熱融着されたポリエステル不織布が得られるからである。また、ポリエステル不織布を構成するポリエステル長繊維の繊度は、１０デシテックス以上であるのが好ましい。繊度が１０デシテックス未満になると、長繊維の剛性が低下する傾向が生じ、ひいてはポリエステル不織布の剛性も低下する傾向が生じる。また、ポリエステル不織布の目付は、１５〜７０ｇ／ｍ2であるのが好ましい。目付が１５ｇ／ｍ2未満になると、ポリエステル不織布の剛性が低下する傾向が生じる。目付が７０ｇ／ｍ2を超えると、高圧水流の通過性が低下する傾向が生じる。なお、本発明で用いるポリエステル不織布の詳細については、上記した特許文献１に詳述されている。
【０００９】
準備したポリエステル不織布の表裏面には、コットン繊維を主体として構成されてなるコットンウェブが積層され、三層構造ウェブを形成する。コットンウェブはコットン繊維が主体となって構成されているが、その他のレーヨン短繊維、ポリエステル短繊維、ポリアミド短繊維等が含まれていてもよい。
【００１０】
三層構造ウェブには、表面及び／又は裏面側から高圧水流が施される。高圧水流は、コットン繊維とポリエステル長繊維とを交絡させるためのもので、一般的に、孔径０．０５〜２．０ｍｍの噴射孔から、５〜１４ＭＰａの圧力で水が噴射されて得られるものである。高圧水流は表面及び裏面側の両者に施すのが好ましく、これにより、コットンウェブを構成するコットン繊維が、ポリエステル不織布中のポリエステル長繊維と交絡し、三層構造ウェブが一体化するのである。
【００１１】
一体化した三層構造ウェブには、高圧水流による水分が含まれているので、乾燥して水分を除去する。この後、一対の水玉ロール間に通してエンボス加工を行う。ここで、水玉ロールとは、周面に半球状の凸部と半球状の凹部が交互に隣接して並んでいるロールのことである。具体的には、図３及び図４に示した周面を持つものである。図３は、水玉ロールの周面の一部を示した平面図である。１１は凹部で１２は凸部であり、１３は平坦部である。図４は、図３に示した水玉ロールを、Ａ−Ａ線縦断面図（Ａ−Ａ線から水玉ロールの軸方向に切断した際の断面図）である。凹部間及び凸部間のピッチは任意でよいが、一般的には５〜１０ｍｍ程度である。また、凹部の深さ及び凸部の高さも任意でよいが、一般的には０．５〜１．５ｍｍ程度である。かかる一対の水玉ロールは、一方の凸部１２が他方の凹部１１に噛合し、一方の凹部１１が他方の凸部１２に噛合して回転しているものである。この一対の回転している水玉ロール間に、一体化した三層構造ウェブを通すと、水玉ロールの周面形状に合致した凹凸柄模様を持つ不織布が得られるのである。一対の水玉ロールが一体化した三層構造ウェブに負荷する線圧も任意であるが、５０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ程度であるのが好ましい。一対の水玉ロールは加熱されているのが好ましく、加熱温度はポリエステル長繊維の融点未満であり、１００〜１７０℃程度が好ましい。
【００１２】
以上のようにして得られた不織布は、水玉ロールの周面の形状に合致した形状となっており、明確な凹凸柄模様を持つものである。かかる不織布は、従来公知の用途に用いられるものであり、たとえば、拭き布、トレイマットやドリップシートの如き吸水シート、エアーフィルター材又は包装材等に好適に用いうるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る方法で得られた不織布は、高剛性のポリエステル不織布の表裏面に吸水性のあるコットン繊維が偏在したものであり、全体に凹凸柄模様を持つものである。かかる不織布は、高剛性のポリエステル不織布が中間層に配置されているので、不織布の厚み方向に荷重を掛けても、凹凸柄模様が消失しにくいという効果を奏する。また、嵩高なポリエステル不織布が中間層に配置されていると共に、表裏面に凹凸柄模様が付されているので、表裏面に存在するコットン繊維に吸収された水分は、速やかに拡散するという効果を奏する。
【実施例】
【００１４】
実施例１
［ポリエステル不織布の準備］
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）９２ｍｏｌ％及びイソフタール酸（ＩＰＡ）８ｍｏｌ％を用い、ジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、低融点ポリエステル（相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．４４、融点２３０℃）を得た。この低融点ポリエステルに、結晶核剤として４．０質量％の酸化チタンを添加して、低融点ポリエステル樹脂を準備した。一方、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）１００ｍｏｌ％とジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、高融点ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．３８、融点２６０℃）を準備した。そして、図５に示したノズル孔を用い、Ｖ字部に低融点ポリエステル樹脂を供給し、＋字部に高融点ポリエステル樹脂を供給して、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量８．３３ｇ／分で溶融紡糸した。なお、低融点ポリエステル樹脂の供給量と高融点ポリエステル樹脂の供給量の重量比は、１：２であった。
【００１５】
ノズル孔から排出されたフィラメント群を、２ｍ下のエアーサッカー入口に導入し、複合型ポリエステル長繊維の繊度が１７デシテックスとなるように牽引した。エアーサッカー出口から排出された複合型ポリエステル長繊維群を開繊装置にて開繊した後、移動するネット製コンベア上に集積し、繊維ウェブを得た。この繊維ウェブを、表面温度が２１３℃のエンボスロール（各エンボス凸部先端の面積は０．７ｍｍ2で、ロール全面積に対するエンボス凸部の占める面積率は１５％）とフラットロールからなる熱融着装置に導入し、両ロール間の線圧３０ｋｇｆ／ｃｍの条件として、複合型ポリエステル長繊維相互間を低融点成分で熱融着して、目付４０ｇ／ｍ2のポリエステル不織布を得た。
【００１６】
［コットンウェブの準備］
一方、精練・漂白したコットン繊維（繊維長約２５〜３５ｍｍ）を用いて、大和機工株式会社製のサンプルローラーカード機にて目付３０ｇ／ｍ2のコットンウェブを作成した。
【００１７】
［凹凸模様を持つ不織布の製造］
上記したポリエステル不織布の表裏面に、上記したコットンウェブを積層し、三層構造ウェブを作成した。そして、この三層構造ウェブを、１００メッシュのステンレスネット上に載せ、ノズル径０．１３ｍｍ、水圧８．３３ＭＰａの条件で、ポリエステル不織布の表面に積層されたコットンウェブ側から高圧水流を施した。次いで、三層構造ウェブを反転させて、ポリエステル不織布の裏面に積層されたコットンウェブ側から同様の条件で高圧水流を施して、一体化した三層構造ウェブを得た。
【００１８】
一体化した三層構造ウェブから水分を乾燥除去した後、一対の水玉ロールに通して、凹凸柄模様を持つ不織布を得た。この不織布の目付は１００ｇ／ｍ2であった。ここで、水玉ロールは、図３及び図４に示した凹部及び凸部を持つものであり、凹部間及び凸部間のピッチが６．９２ｍｍであり、凹部の深さ及び凸部の高さが０．９ｍｍのものである。また、一対の水玉ロールは１４０℃に加熱した状態で、一方の凹部を他方の凸部に、一方の凸部を他方の凹部に噛合させて回転させて、一体化した三層構造ウェブを通した。なお、一対の水玉ロールの線圧は６６．７ｋｇｆ／ｃｍとした。
【００１９】
比較例１
ポリエステル不織布の目付を１００ｇ／ｍ2に変更する他は、実施例１と同一の方法でポリエステル不織布を得た。このポリエステル不織布を、コットンウェブを積層することなく、実施例１で用いた一対の水玉ロール間に通し、凹凸模様を持つポリエステル不織布を得た。
【００２０】
比較例２
ポリエステル不織布を用いず、かつコットンウェブの目付を１００ｇ／ｍ2に変更する他は、実施例１と同一の方法でコットンウェブを得た。このコットンウェブを、１００メッシュのステンレスネット上に載せ、ノズル径０．１３ｍｍ、水圧８．３３ＭＰａの条件で、高圧水流を施して、コットン不織布を得た。このコットン不織布を、実施例１で用いた一対の水玉ロール間に通し、凹凸模様を持つコットン不織布を得た。
【００２１】
実施例１で得られた凹凸模様を持つ不織布、比較例１で得られた凹凸模様を持つポリエステル不織布及び比較例２で得られた凹凸模様を持つコットン不織布について、圧縮歪及び吸水性の試験を行った。圧縮歪の試験は、以下の方法により行った。各試料不織布を平板に挟んで初荷重２０ｇｆ／ｃｍ2を掛けて試料の厚みを測定する。その後、荷重を１０〜１３７ｇｆ／ｃｍ2まで上乗せして増加させ、厚みの減少率を算出した。厚みの減少率は、［（ｔ０−ｔ１）／ｔ０］×１００（％）なる式で算出されるものである。ここで、ｔ０は初荷重２０ｇｆ／ｃｍ2を掛けた時点での試料の厚みであり、ｔ１は荷重を上乗せして増加させたときの試料の厚みである。また、吸水性の試験は、ＪＩＳ  Ｌ  １９０７に記載のバイレック法により行った。圧縮歪試験の結果を表１に、吸水性試験の結果を表２に示した。
【００２２】
［表１］
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厚みの減少率（％）
上乗せ荷重（ｇｆ／ｃｍ2）  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
実施例１      比較例１      比較例２
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
１０                      １．５        １．１        １．８
２０                      ３．２        ２．３        ３．６
５０                      ８．１        ５．２        ８．８
８３                    １３．１        ７．９      １４．３
９３                    １４．５        ８．７      １６．０
１０３                    １６．０        ９．４      １７．８
１３３                    ２０．７      １１．２      ２３．９
１３７                    ２２．２      １１．７      ２５．６
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００２３】
［表２］
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
吸水性（ｃｍ）      実施例１          比較例１          比較例２
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
ＭＤ            １４．６            ３．０          １２．９
ＣＤ            １３．６            ２．５          １３．２
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
注）ＭＤとは試料の縦方向（機械方向）のことであり、ＣＤとは試料の横方向（機械方向に直交する方向）のことであり、各方向における吸水性（ｃｍ）を示した。
【００２４】
実施例１、比較例１及び２の結果から分かるように、不織布を厚み方向に圧縮した場合、実施例１に係る方法で得られた不織布は比較例２に係る方法で得られた不織布に比べて、圧縮されにくく、付された凹凸柄模様が消失しにくいことが分かる。また、不織布を吸水させた場合、実施例１に係る方法で得られた不織布は、比較例１及び２に係る方法で得られた不織布よりも、吸水した水が拡散しやすいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明で用いるポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字を示した図である。
【図２】本発明で用いるポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状を示した図である。
【図３】本発明で用いる水玉ロールの周面の一部を示した平面図である。
【図４】図３に示した水玉ロールのＡ−Ａ線縦断面図である。
【図５】実施例１で用いたポリエステル不織布を製造するときに用いる紡糸孔の形状を示した図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    ポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字の下端
２    略Ｙ４形状で形成された凹部
３    略Ｙ４形状で形成された凸部
４    略Ｙ４形状で形成された小凹部
５    略Ｙ４形状中の略＋字部
６    略Ｙ４形状中の略Ｖ字部
１１  水玉ロールの凹部
１２  水玉ロールの凸部
１３  水玉ロールの平坦部
【図１】
0006462344.tif 000005
【図２】
0006462344.tif 000006
【図３】
0006462344.tif 000007
【図４】
0006462344.tif 000008
【図５】
0006462344.tif 000009