(57)【要約】【課題】微粒子分散粗糸織物及びその製造方法において、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態として織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られること。【解決手段】合成樹脂の溶液に微粒子を混合して分散させ（Ｓ１０）、定法によって微粒子分散合成繊維を紡糸し（Ｓ１１）、数十本ずつ束ねて切断し（Ｓ１２）、綿状態にして（Ｓ１３）、撚糸して粗糸状態とし（Ｓ１４）、水溶性繊維糸を巻き付けて織物用糸とし（Ｓ１５）、この織物用糸を織機で織成して、織物とする（Ｓ１６）。この織物を温水に浸して、水溶性繊維糸を温水に溶解させる（Ｓ１７）。これによって、巻き付けられていた水溶性繊維糸が除去され、織物用糸は元の粗糸状態に戻り、最大限まで膨らんで織り目は全て密に塞がれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂中に微粒子を分散して紡糸してなる微粒子分散合成繊維を所定長さに切断して、綿状態にして粗糸状態にまで撚糸した粗糸状態の微粒子分散合成繊維を織成してなる微粒子が略均一に分散した粗糸織物であって、
前記粗糸状態の微粒子分散合成繊維に水溶性繊維からなる糸を巻き付けて細くしてから織成し、織成された織物を温水に浸漬して前記水溶性繊維を溶解させてなることを特徴とする微粒子分散粗糸織物。
【請求項２】
前記微粒子分散合成繊維を切断する前記所定長さは２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の微粒子分散粗糸織物。
【請求項３】
前記粗糸状態にまで撚糸する際の糸撚り回数は７回〜１０回の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微粒子分散粗糸織物。
【請求項４】
前記紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であり、前記微粒子の平均粒子径は０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の微粒子分散粗糸織物。
【請求項５】
微粒子が平面方向及び厚さ方向に略均一に分散した粗糸織物の製造方法であって、
合成樹脂中に前記微粒子を分散して微粒子分散合成繊維を紡糸する工程と、
前記微粒子分散合成繊維を所定長さに切断する工程と、
切断された前記微粒子分散合成繊維を綿状態にする工程と、
綿状態にされた前記微粒子分散合成繊維を粗糸状態にまで撚糸する工程と、
粗糸状態にまで撚糸された前記微粒子分散合成繊維の束に水溶性繊維からなる糸を巻き付けて織物用糸とする工程と、
前記織物用糸を織成して織物とする工程と、
前記織成された織物を温水に浸漬して前記水溶性繊維からなる糸を溶解させる工程と
を具備することを特徴とする微粒子分散粗糸織物の製造方法。
【請求項６】
前記微粒子分散合成繊維を切断する工程における前記所定長さは２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内であることを特徴とする請求項５に記載の微粒子分散粗糸織物の製造方法。
【請求項７】
前記粗糸状態にまで撚糸する工程における糸撚り回数は７回〜１０回の範囲内であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の微粒子分散粗糸織物の製造方法。
【請求項８】
前記紡糸する工程における紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であり、前記微粒子の平均粒子径は０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載の微粒子分散粗糸織物の製造方法。
【請求項９】
前記合成樹脂は耐酸性に優れたポリエステル樹脂であり、前記合成繊維は耐酸性に優れたポリエステル繊維であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の微粒子分散粗糸織物または請求項５乃至請求項８のいずれか１つに記載の微粒子分散粗糸織物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場等で発生した、ガス状の人体に有害な物質を捕集除去する有害物質除去フィルターのフィルター材等として使用することができる微粒子分散粗糸織物及びその製造方法に関するものである。なお、本明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書において、「粗糸織物」とは、粗糸の状態の繊維束を織成してなる織物を意味するものとする。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場等で発生した粉塵や人体に有害な物質を含む排ガスを大気中に放出するには、チャコールフィルター等の有害物質除去フィルターを通して、これらの物質を吸着・除去した後に排出している。ここで、従来から、チャコールフィルター等における圧力損失や吸着効率を改善することが課題となっている。
【０００３】
そこで、特許文献１においては、基材に粒径０．０１μｍ〜６５μｍの範囲の活性炭超微粒子を保持した機能性材料をフィルターに形成した機能性フィルターの発明について開示している。このように、超微粒子の活性炭を用いることによって、その表面積が著しく大きくなって吸着効果が著しく増大するとともに、基材に対する保持性が著しく向上することから、使用中における微粒子活性炭の脱落がなく、長期間に亘って優れた効果が持続するとしている。
【０００４】
また、特許文献２においては、脱臭剤・抗菌剤とともに可視光応答型の光触媒酸化チタンを不織布シートに付着させた空調器具吸排気口用脱臭フィルターの発明について開示している。これによって、室内照明として使用されている蛍光灯等の光エネルギーを利用することができる可視光応答型の光触媒を、物理的吸着を行う脱臭剤または抗菌防臭を行う抗菌剤とともに複合的に用いて、長期間に亘って脱臭や浄化を維持できる家庭用のエアコン等の空調器具吸排気口用脱臭フィルターが得られるとしている。
【特許文献１】特開２００５−１６９３８２号公報
【特許文献２】特開２００６−２８０９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の機能性フィルターにおいては、基材として何を用いるかが特に限定されておらず、具体的に実施例として挙げられているのはエチレンー酢酸ビニル共重合体からなる熱接着性シートのみであり、その吸着性の試験もアンモニア性窒素の検査液にシート状材料を浸漬するという試験方法であるため、排ガス（気体）に対する吸着効果は実証されていない。加えて、実施例において基材として用いられている熱接着性シートに対して粒径０．０１μｍ〜６５μｍの範囲の活性炭超微粒子を保持させる方法は、ホットローラーによる熱圧着であるため、活性炭超微粒子を基材に均一かつ高密度に分散させることができない。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の空調器具吸排気口用脱臭フィルターにおいては、基材としての不織布に光触媒酸化チタンを脱臭剤・抗菌剤とともに付着させる方法として、光触媒酸化チタン・脱臭剤・抗菌剤をバインダーとともに分散させた溶液を作製し、この溶液に不織布を浸漬し、またはこの溶液を不織布に塗布する方法を採っているため、これらの微粒子を均一かつ高密度に付着させることができず、不織布への恒久的な密着性も得られないという問題点があった。
【０００７】
これらの技術に対して、不織布を構成する合成繊維を紡糸する際に、予め活性炭超微粒子や光触媒酸化チタン微粒子等を合成樹脂溶液に分散させておいて、この分散液から合成繊維を紡糸することによって、これらの微粒子を高密度に分散させた合成繊維を作製し、この合成繊維を撚糸して更に織成して織物とし、またはこの合成繊維から不織布を形成することが考えられる。
【０００８】
しかし、かかる合成繊維を撚糸して更に織成して織物とした場合には、織物の織り目が大きくなるため、排気ガス等の気体が合成繊維に保持された微粒子に接触する割合が極端に少なくなって、フィルターとしての大きな効果が得られなくなる。また、かかる合成繊維をそのまま不織布とした場合には、合成繊維を紡糸する際に生ずる合成繊維の長手方向における微粒子の不均一な分散がそのまま残って、フィルターとしての平面方向の微粒子の均一な分散が得られず、更に、不織布とした場合には密度が低くなるため、空気の通る隙間が大きくなってしまい、やはりフィルターとしての大きな効果が得られなくなるという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明においては、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物及びその製造方法の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明に係る微粒子分散粗糸織物は、合成樹脂中に微粒子を分散して紡糸してなる微粒子分散合成繊維を所定長さに切断して、綿状態にして粗糸状態にまで撚糸した粗糸状態の微粒子分散合成繊維を織成してなる微粒子が略均一に分散した粗糸織物であって、前記粗糸状態の微粒子分散合成繊維に水溶性繊維からなる糸を巻き付けて細くしてから織成し、織成された織物を温水に浸漬して前記水溶性繊維を溶解させてなるものである。
【００１１】
ここで、「合成繊維」としては、ポリエステル繊維、６−ナイロン、６，６−ナイロン、ビニロン、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維、レーヨン等を始めとする有機質繊維を単独で、またはこれらの繊維を混用することができる。また、「微粒子」としては、炭粉、特に活性炭微粒子、備長炭微粒子、竹炭微粒子等、ゼオライト微粒子、二酸化チタン微粒子、等を用いることができる。更に、「水溶性繊維」としては、水溶性ビニロン繊維、水溶性ポバール繊維、等を用いることができる。
【００１２】
請求項２の発明に係る微粒子分散粗糸織物は、請求項１の構成において、前記微粒子分散合成繊維を切断する前記所定長さは２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内であるものである。
【００１３】
請求項３の発明に係る微粒子分散粗糸織物は、請求項１または請求項２の構成において、前記粗糸状態にまで撚糸する際の糸撚り回数は７回〜１０回の範囲内であるものである。
【００１４】
請求項４の発明に係る微粒子分散粗糸織物は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であり、前記微粒子の平均粒子径は０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であるものである。ここで、「平均粒子径」とは、ＪＩＳ（日本工業規格）で定めるように、粒子群を顕微鏡等で観察して測定した粒子径の算術平均をいうものとする。
【００１５】
請求項５の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法は、微粒子が平面方向及び厚さ方向に略均一に分散した粗糸織物の製造方法であって、合成樹脂中に前記微粒子を分散して微粒子分散合成繊維を紡糸する工程と、前記微粒子分散合成繊維を所定長さに切断する工程と、切断された前記微粒子分散合成繊維を綿状態にする工程と、綿状態にされた前記微粒子分散合成繊維を粗糸状態にまで撚糸する工程と、粗糸状態にまで撚糸された前記微粒子分散合成繊維の束に水溶性繊維からなる糸を巻き付けて織物用糸とする工程と、前記織物用糸を織成して織物とする工程と、前記織成された織物を温水に浸漬して前記水溶性繊維からなる糸を溶解させる工程とを具備するものである。
【００１６】
請求項６の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法は、請求項５の構成において、前記微粒子分散合成繊維を切断する工程における前記所定長さは２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内であるものである。
【００１７】
請求項７の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法は、請求項５または請求項６の構成において、前記粗糸状態にまで撚糸する工程における糸撚り回数は７回〜１０回の範囲内であるものである。
【００１８】
請求項８の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法は、請求項５乃至請求項７のいずれか１つの構成において、前記紡糸する工程における紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であり、前記微粒子の平均粒子径は０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であるものである。ここで、「平均粒子径」とは、ＪＩＳ（日本工業規格）で定めるように、粒子群を顕微鏡等で観察して測定した粒子径の算術平均をいうものとする。
【００１９】
請求項９の発明に係る微粒子分散粗糸織物または微粒子分散粗糸織物の製造方法は、請求項１乃至請求項４または請求項５乃至請求項８のいずれか１つの構成において、前記合成樹脂は耐酸性に優れたポリエステル樹脂であり、前記合成繊維は耐酸性に優れたポリエステル繊維であるものである。
【００２０】
ここで、「耐酸性に優れたポリエステル樹脂」及び「耐酸性に優れたポリエステル繊維」としては、代表的なポリエステル樹脂であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂及びポリエチレンテレフタレート繊維を始めとして、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂及びポリトリメチレンテレフタレート繊維や、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂及びポリブチレンテレフタレート繊維、等がある。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明に係る微粒子分散粗糸織物は、合成樹脂中に微粒子を分散して紡糸してなる微粒子分散合成繊維を所定長さに切断して、綿状態にして粗糸状態にまで撚糸した粗糸状態の微粒子分散合成繊維を織成してなる微粒子が略均一に分散した粗糸織物であって、粗糸状態の微粒子分散合成繊維に水溶性繊維からなる糸を巻き付けて細くしてから織成し、織成された織物を温水に浸漬して水溶性繊維を溶解させてなる。
【００２２】
ここで、「合成繊維」としては、ポリエステル繊維、６−ナイロン、６，６−ナイロン、ビニロン、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維、レーヨン等を始めとする有機質繊維を単独で、またはこれらの繊維を混用することができる。また、「微粒子」としては、炭粉、特に活性炭微粒子、備長炭微粒子、竹炭微粒子等や、ゼオライト微粒子、二酸化チタン微粒子、等を用いることができる。更に、「水溶性繊維」としては、水溶性ビニロン繊維、水溶性ポバール繊維、等を用いることができる。
【００２３】
このように、一度合成樹脂中に微粒子を分散して紡糸してなる微粒子分散合成繊維を、切断して綿状態に戻し、もう一度粗糸状態にまで撚糸することによって、粗糸状態の微粒子分散合成繊維における長手方向の微粒子の分散も、粗糸の断面方向における微粒子の分散も、ランダムになることから均一化されて、かかる粗糸を織成してなる粗糸織物においては、平面方向についても厚さ方向についても、略均一でかつ高密度の微粒子の分散を得ることができる。
【００２４】
更に、粗糸状態の微粒子分散合成繊維に水溶性繊維からなる糸を巻き付けて細くしてから織成し、織成された織物を温水に浸漬して水溶性繊維を溶解させることによって、織物が粗糸状態に戻ることから密度の高い粗糸織物となり、空気の通る隙間も狭くなって、粗糸織物を透過する気体が微粒子に接触する割合も多くなる。
【００２５】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物となる。
【００２６】
請求項２の発明に係る微粒子分散粗糸織物においては、微粒子分散合成繊維を切断する所定長さが２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内である。
【００２７】
切断された微粒子分散合成繊維の長さが２ｃｍ未満であると、綿状態としても粗糸状態にまで撚糸することが困難となり、切断された微粒子分散合成繊維の長さが１０ｃｍを超えると、切断して綿状態とした場合の微粒子の長手方向の分散状態を均一にする効果が少なくなってしまう。したがって、所定長さは、２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内であることが好ましい。
【００２８】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物となる。
【００２９】
請求項３の発明に係る微粒子分散粗糸織物においては、粗糸状態にまで撚糸する際の糸撚り回数が７回〜１０回の範囲内である。糸撚り回数が７回未満では、綿状態とした微粒子分散合成繊維を粗糸状態にすることができず、糸撚り回数が１０回を超えると、粗糸状態を超えて撚り糸に近くなってしまう。したがって、糸撚り回数は、７回〜１０回の範囲内であることが好ましい。
【００３０】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物となる。
【００３１】
請求項４の発明に係る微粒子分散粗糸織物においては、紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であり、微粒子の平均粒子径が０．５μｍ〜３０μｍの範囲内である。ここで、「平均粒子径」とは、ＪＩＳ（日本工業規格）で定めるように、粒子群を顕微鏡等で観察して測定した粒子径の算術平均をいうものとする。
【００３２】
本発明に係る微粒子分散粗糸織物をフィルター等として用いるためには、微粒子の大きさとしては平均粒子径が３０μｍ以下であることが好ましい。一方、一般的に、平均粒子径が０．５μｍ未満の微粒子を得るのは困難である。したがって、微粒子の平均粒子径は、０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００３３】
また、かかる平均粒子径の微粒子を分散させるためには、紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さが０．１ｍｍ未満であると、微粒子を取り込むことができずに繊維がばらばらになってしまう可能性がある。一方、紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さが０．５ｍｍを超えると、太過ぎて綿状態にすることが困難になる。したがって、紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００３４】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物となる。
【００３５】
請求項５の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法は、微粒子が平面方向及び厚さ方向に略均一に分散した粗糸織物の製造方法であって、合成樹脂中に微粒子を分散して微粒子分散合成繊維を紡糸する工程と、微粒子分散合成繊維を所定長さに切断する工程と、切断された微粒子分散合成繊維を綿状態にする工程と、綿状態にされた微粒子分散合成繊維を粗糸状態にまで撚糸する工程と、粗糸状態にまで撚糸された微粒子分散合成繊維の束に水溶性繊維からなる糸を巻き付けて織物用糸とする工程と、織物用糸を織成して織物とする工程と、織成された織物を温水に浸漬して水溶性繊維からなる糸を溶解させる工程とを具備する。
【００３６】
まず、合成樹脂中に微粒子を分散して微粒子分散合成繊維を紡糸することによって、微粒子が合成繊維中に高密度に分散した微粒子分散合成繊維が得られる。しかし、こうして得られた微粒子分散合成繊維中における微粒子の分散状態は、合成繊維の長手方向についても、断面方向についても、均一ではない。この微粒子分散合成繊維を所定長さに切断して、綿状態にして、粗糸状態にまで撚糸することによって、この粗糸における微粒子の分散状態は、合成繊維の長手方向についても、断面方向についても、略均一となる。
【００３７】
但し、かかる粗糸状態の合成繊維の束は、そのままでは太過ぎて織成することができないため、水溶性繊維からなる糸を巻き付けて細く絞り上げて織物用糸とする必要がある。この織物用糸を織機等を用いて織成して織物とした後、温水に浸漬することによって、水溶性繊維からなる糸が溶解して、織成された粗糸状態の合成繊維の束が粗糸状態に戻り、高密度の織物となる。
【００３８】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物の製造方法となる。
【００３９】
請求項６の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法においては、微粒子分散合成繊維を切断する工程における所定長さが２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内である。
【００４０】
切断された微粒子分散合成繊維の長さが２ｃｍ未満であると、綿状態としても粗糸状態にまで撚糸することが困難となり、切断された微粒子分散合成繊維の長さが１０ｃｍを超えると、切断して綿状態とした場合の微粒子の長手方向の分散状態を均一にする効果が少なくなってしまう。したがって、所定長さは、２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内であることが好ましい。
【００４１】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物の製造方法となる。
【００４２】
請求項７の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法においては、粗糸状態にまで撚糸する工程における糸撚り回数が７回〜１０回の範囲内である。糸撚り回数が７回未満では、綿状態とした微粒子分散合成繊維を粗糸状態にすることができず、糸撚り回数が１０回を超えると、粗糸状態を超えて撚り糸に近くなってしまう。したがって、糸撚り回数は、７回〜１０回の範囲内であることが好ましい。
【００４３】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物の製造方法となる。
【００４４】
請求項８の発明に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法においては、紡糸する工程における紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であり、微粒子の平均粒子径が０．５μｍ〜３０μｍの範囲内である。ここで、「平均粒子径」とは、ＪＩＳ（日本工業規格）で定めるように、粒子群を顕微鏡等で観察して測定した粒子径の算術平均をいうものとする。
【００４５】
本発明に係る製造方法により得られる微粒子分散粗糸織物をフィルター等として用いるためには、微粒子の大きさとしては平均粒子径が３０μｍ以下であることが好ましい。一方、一般的に、平均粒子径が０．５μｍ未満の微粒子を得るのは困難である。したがって、微粒子の平均粒子径は、０．５μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４６】
また、かかる平均粒子径の微粒子を分散させるためには、紡糸する工程における紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さが０．１ｍｍ未満であると、微粒子を取り込むことができずに繊維がばらばらになってしまう可能性がある。一方、紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さが０．５ｍｍを超えると、太過ぎて綿状態にすることが困難になる。したがって、紡糸する工程における紡糸してなる微粒子分散合成繊維の太さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００４７】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物の製造方法となる。
【００４８】
請求項９の発明に係る微粒子分散粗糸織物または微粒子分散粗糸織物の製造方法においては、合成樹脂が耐酸性に優れたポリエステル樹脂であり、合成繊維が耐酸性に優れたポリエステル繊維である。
【００４９】
ここで、「耐酸性に優れたポリエステル樹脂」及び「耐酸性に優れたポリエステル繊維」としては、代表的なポリエステル樹脂であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂及びポリエチレンテレフタレート繊維を始めとして、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂及びポリトリメチレンテレフタレート繊維や、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂及びポリブチレンテレフタレート繊維、等がある。
【００５０】
このように、微粒子分散粗糸織物を構成する合成繊維としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を始めとする耐酸性に優れたポリエステル繊維を用いることによって、これらの合成繊維は加熱状態の弱酸や常温の強酸にも殆ど侵食されないため、微粒子分散粗糸織物が汚れた場合に酸による洗浄を行うことができ、微粒子分散粗糸織物をフィルターとして用いた場合に吸着された汚染物質を酸で溶かして除去することによって、微粒子分散粗糸織物をフィルターとして再使用することが可能となる。
【００５１】
このようにして、微粒子を高密度に分散させた合成繊維を所定長さに切断して粗糸状態としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子の高密度かつ均一な分散が得られる微粒子分散粗糸織物及びその製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物及びその製造方法について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００５３】
図１は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法を示すフローチャートである。図２（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の製造工程の主な部分を示す説明図である。図３（ａ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の水溶性繊維糸を溶解させる前の全体構成を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の完成状態を示す斜視図である。図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物における微粒子の分散状態を示す説明図である。
【００５４】
まず、本実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の製造工程について、図１のフローチャートを参照して説明する。図１に示されるように、まずステップＳ１０において、合成樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート）の溶液に、微粒子（例えば、活性炭の微粒子）を混合して、良く分散させる。ここで、微粒子を均一に分散させるために、適宜分散剤等を使用しても良い。この分散溶液から、定法によって（例えば、押し出しノズルから溶液を押し出して、空気中で瞬間的に乾燥させることによって）微粒子分散合成繊維を紡糸する（ステップＳ１１）。
【００５５】
続いて、紡糸された微粒子分散合成繊維（フィラメント）を、後述する所定長さ範囲内になるように、数十本ずつ束ねて切断する（ステップＳ１２）。そして、切断した微粒子分散合成繊維を綿状態にして（ステップＳ１３）、糸撚り回数７回〜１０回の範囲内で撚糸して粗糸状態とする（ステップＳ１４）。この粗糸状態のままでは織機で織ることができないため、水溶性繊維糸としての水溶性ビニロン糸をＺ撚り及び／またはＳ撚りで巻き付けて、織物用糸とする（ステップＳ１５）。
【００５６】
そして、この織物用糸を織機で織成して、織物とする（ステップＳ１６）。この時点では、織物としての織り目があるため、微視的に見た場合には大きな通気孔が織物一面に存在する。この織物を、温水に浸して、用いられた水溶性ビニロン糸の溶解温度（５０℃〜９０℃）まで加熱することによって、水溶性ビニロン糸を温水に溶解させる（ステップＳ１７）。これによって、巻き付けられていた水溶性ビニロン糸が除去されるため、織物用糸は元の粗糸状態に戻り、最大限まで膨らんで織り目は全て密に塞がれる。このようにして、本実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物１が製造される。
【００５７】
次に、図２及び図３を参照して、各工程を具体的に説明する。図２（ａ）に示されるように、合成樹脂（本実施の形態においては、ポリエステル樹脂としてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））を紡糸して得られた合成繊維（本実施の形態においては、ポリエステル繊維としてのＰＥＴ繊維であって、太さが０．２ｍｍの繊維）２においては、微粒子（本実施の形態においては、平均粒子径２０μｍの活性炭微粒子）４が、ＰＥＴ樹脂３の中に密に分散しているが、ＰＥＴ繊維２の長手方向においても断面方向においても、均一な分散は得られていない。
【００５８】
図２（ｂ）に示されるように、この微粒子分散合成繊維２を所定長さＬの短繊維２ａに切断する。ここで、所定長さＬは、２ｃｍ〜１０ｃｍの範囲内である。図２（ｃ）に示されるように、こうして切断された短繊維２ａを綿状態５として、図２（ｄ）に示されるように、このような綿５から、粗糸６を撚糸する。このときの糸撚り回数は、７回〜１０回の範囲内とする。糸撚り回数が７回未満では、綿状態５とした微粒子分散合成繊維２ａを粗糸状態６とすることができず、糸撚り回数が１０回を超えると、粗糸状態６を超えて撚り糸に近くなってしまうからである。本実施の形態においては、糸撚り回数を７．５回とした。
【００５９】
図２（ｅ）に示されるように、こうして撚糸された粗糸６は、太さが１０ｍｍ程度の糸になりかけの繊維の束である。このままでは、織機で織ることができないため、図２（ｆ）に示されるように、水溶性繊維糸としての水溶性ビニロン糸７を巻き付けて細く締め付けて、太さが２ｍｍ〜３ｍｍ程度の織物用糸８とする。本実施の形態においては、水溶性ビニロン糸７をＺ撚り方向に巻き付けているが、Ｓ撚り方向に巻き付けても、またＺ撚り方向・Ｓ撚り方向両方に巻き付けても良い。
【００６０】
そして、図３（ａ）に示されるように、かかる織物用糸８を織機で織成して、織物９を織り上げる。織り上げられた織物９は、図３（ａ）の拡大図に示されるように、織物用糸８の織り目があって、通気性が良い状態にある。この織物９を温水に浸して、水溶性ビニロン糸７を温水に溶解させることによって、巻き付けられていた水溶性ビニロン糸７が除去されるため、織物用糸８は元の粗糸状態６に戻り、最大限まで膨らんで織り目は全て密に塞がれ、図３（ｂ）に示されるように、本実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物１が得られる。
【００６１】
次に、本実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物１における微粒子（平均粒子径２０μｍの活性炭微粒子）４の分散状態について、図４を参照して説明する。図４（ａ）に示されるように、微粒子分散粗糸織物１を構成する粗糸６は、上述の如く、所定長さに切断された微粒子分散合成繊維２の短繊維２ａの束で構成されている。ここで、図３（ｂ）に示されるように、微粒子分散粗糸織物１の長さ方向をＸ軸、幅方向をＹ軸、厚さ方向をＺ軸とする。
【００６２】
図４（ａ）に示されるように、厚さ方向に重なった短繊維２ａの中の活性炭微粒子４は、それぞれの短繊維２ａについて見ると、長さ方向にも断面方向にも不均一に（ランダムに）分散している。しかし、これらの短繊維２ａを束ねた粗糸６全体として見ると、例えばＺ方向を見た場合には、ランダムな分散状態が何本も重ねられることによって、図４（ｂ）に示されるように、Ｚ方向を透過して見た場合には、長さ方向にも断面方向にも、均一に、かつ高密度に、活性炭微粒子４が分散している。
【００６３】
これは、粗糸６全体をＸ方向に透過して見た場合にも、Ｙ方向に透過して見た場合にも同様である。したがって、図４（ｃ）に示されるように、微粒子分散粗糸織物１を拡大して見た場合には、粗糸６全体に活性炭微粒子４が均一に、かつ高密度に分散しているため、微粒子分散粗糸織物１全体としても、平面方向にも厚さ方向にも、活性炭微粒子４が均一に、かつ高密度に分散している。
【００６４】
そして、水溶性ビニロン糸７を巻き付けて細く締め付けて織成して織物９とした後に、水溶性ビニロン糸７を温水に溶解させて除去することによって、図４（ｃ）に示されるように、織物用糸８が元の粗糸状態６に戻り、最大限まで膨らんで織り目は全て密に塞がれて、密度が高い微粒子分散粗糸織物１となる。
【００６５】
このようにして、本実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物１においては、微粒子としての活性炭微粒子４を高密度に分散させた合成繊維２を所定長さに切断して粗糸状態６としてこれを織成することによって、密度が高く、かつ、平面方向においても厚さ方向においても微粒子４の高密度かつ均一な分散を得ることができる。
【００６６】
本実施の形態においては、微粒子分散粗糸織物１に分散させる微粒子として、平均粒子径２０μｍの活性炭微粒子４を用いた場合について説明したが、これに限られるものではなく、微粒子としては、活性炭微粒子４以外の炭粉である備長炭微粒子、竹炭微粒子等や、ゼオライト微粒子、二酸化チタン微粒子、等の微粒子を始めとして、微粒子分散粗糸織物の用途に応じて、あらゆる種類の微粒子を用いることができる。また、平均粒子径についても、種々の大きさのものを用いることができ、特に平均粒子径が０．５μｍ〜３０μｍの範囲内のものが好ましい。
【００６７】
また、本実施の形態においては、微粒子分散粗糸織物１を構成する合成繊維としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維２を用いた場合について説明したが、合成繊維としてはＰＥＴ繊維２に限られるものではなく、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維や、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、等の他のポリエステル繊維を始めとして、６−ナイロン、６，６−ナイロン、ビニロン、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維、レーヨン等の有機質繊維を単独で用いることができ、更にはこれらの繊維を混用することもできる。
【００６８】
更に、本実施の形態においては、ＰＥＴ繊維２の太さを０．２ｍｍとした場合について説明したが、合成繊維の種類や微粒子分散粗糸織物の用途、また分散させる微粒子の種類等に応じて、合成繊維の太さは自由に設定することができる。特に、平均粒子径が０．５μｍ〜３０μｍの範囲内の微粒子を用いる場合には、合成繊維の太さは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００６９】
本発明を実施するに際しては、微粒子分散粗糸織物のその他の部分の構成、形状、数量、材質、太さ、厚さ、大きさ、接続関係等についても、微粒子分散粗糸織物の製造方法のその他の工程についても、本実施の形態に限定されるものではない。
【００７０】
なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、臨界値を示すものではなく、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物１は、平均粒子径２０μｍの活性炭微粒子４が高密度に、かつ均一に分散されていることから、工場等で発生したガス状の人体に有害な物質を捕集除去する有害物質除去フィルターのフィルター材として使用することができる。更には、微粒子として、ゼオライト微粒子、二酸化チタン微粒子等を用いることによって、空気の除菌フィルター・防臭フィルターのフィルター材としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の製造工程の主な部分を示す説明図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の水溶性繊維糸を溶解させる前の全体構成を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物の完成状態を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態に係る微粒子分散粗糸織物における微粒子の分散状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  微粒子分散粗糸織物
２  合成繊維
３  合成樹脂
４  微粒子
５  綿
６  粗糸
７  水溶性繊維糸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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