(57)【要約】【課題】融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造できる短繊維の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の短繊維の製造方法は、長繊維束に油剤を付与した後に、回転刃式繊維束切断装置により前記油剤の付与された長繊維束を切断する方法である。この製造方法は、長繊維束に油剤を付与することにより、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで短繊維を排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる。【選択図】　　　　図３
2004091970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長繊維束に油剤を付与した後に、回転刃式繊維束切断装置により前記油剤の付与された長繊維束を切断することを特徴とする、短繊維の製造方法。
【請求項２】
前記長繊維の平均繊維径が３０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の短繊維の製造方法。
【請求項３】
前記油剤を付与した長繊維束の水分率が３０ｗｔ％以上であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の短繊維の製造方法。
【請求項４】
短繊維の長さが５ｍｍ以下となるように切断することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の短繊維の製造方法。
【請求項５】
短繊維の長さが３ｍｍ以下となるように切断することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の短繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、短繊維の製造方法、特に、長繊維束を繊維長が５ｍｍ以下の短繊維に切断することが可能で、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に製造できる短繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
長繊維束を短繊維に切断するための長繊維束切断装置として、これまで様々な装置が提案されている。たとえば、図１に示すようなＥＣカッターと称される回転刃式繊維束切断装置が一般的に広く用いられている。この一般的に広く利用されている回転刃式繊維束切断装置は、２枚のローター円盤１ａ、１ｂ（図２参照）の間に複数の切断刃３を外側に向けて放射状に設置された切断用ローター１と、この切断用ローター１に隣接する押しローラー２とからなる。この押しローラー２は図２に示すように、切断用ローター１の２枚のローター円盤１ａ、１ｂの間隔よりも若干薄い厚さをもち、これら２枚のローター円盤１ａ、１ｂの間に、前記切断刃３と所定間隔を形成できるように配置されている。このような回転刃式繊維束切断装置においては、切断用ローター１の切断刃３に長繊維束４を連続的に巻きつけ、ある一定量の長繊維束４が切断刃３に巻き付けられると、押しローラー２によって巻きつけられた長繊維束４の最外周が切断刀３の方向へ押し付けられる。この押し付け作用により、切断刀３の最内周に巻きつけられた長繊維束４は切断刃３により切断刃３の間隔に相当する所定の長さに切断され、切断された短繊維４ａは切断刃３の間を通過し、切断用ローター内部５より排出される。そして、この排出された短繊維４ａはシューター６を通過してコンテナ７に蓄積される（図３参照）。
【０００３】
しかしながら、このような回転刃式繊維束切断装置においては、上述のように２枚のローター円盤１ａ、１ｂの間に複数の切断刃３が放射状に設置されており、しかも切断刃３の厚さの影響で、長繊維束４の切断刃３による切断部における切断刃３間の間隔よりも、切断された短繊維４ａの排出側における切断刃３間の間隔の方が短いため、切断された短繊維４ａが切断刃３の間に詰まり、切断用ローター内部５へ排出されにくい状態が生じやすかった。つまり、図４に示すように、切断された短繊維４ａは切断刃の間３ｂを通過して排出されるが、切断刃の入り口間隔３ｃと切断刃の出口間隔３ｃ’とでは、切断刃３の厚さ３ｄの分と、切断刃３が放射状に設置されている分だけ切断刃３の間隔が狭くなっているため、切断された短繊維４ａの通過時の抵抗が大きくなって排出が難しかった。また、無理に力を加えると短繊維端面における融着が起こりやすく、例えばこの短繊維４ａを使用して不織布を形成した場合には、短繊維４ａが均一に分散することができず、地合いの悪い不織布しか得られない場合があった。最悪の場合、切断刃３の間に詰まった短繊維４ａが摩擦熱などによって固まってしまい、排出がまったくできない状態になったり、切断刃３を破損したりする場合もあった。このような現象は、短繊維４ａの繊維長が短くなればなる程、切断刃間隔の狭くなる比率（＝｛（切断刃の入り口間隔３ｃ）−（切断刃の出口間隔３ｃ’）｝／（切断刃の入り口間隔３ｃ））が大きくなるため顕著であり、特に繊維長が５ｍｍ以下である場合に上記のような現象が発生しやすかった。また、長繊維の繊維径が小さければ小さい程、短繊維同士が融着しやすく、特に繊維径が５μｍ以下である場合に上記のような現象が発生しやすかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造できる短繊維の製造方法、特に、長繊維束を５ｍｍ以下の長さに切断しても、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造できる短繊維の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、長繊維束に油剤を付与した後に、回転刃式繊維束切断装置により前記油剤の付与された長繊維束を切断することを特徴とする、短繊維の製造方法である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、前記長繊維の平均繊維径が３０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の短繊維の製造方法である。
【０００７】
請求項３に係る発明は、前記油剤を付与した長繊維束の水分率が３０ｗｔ％以上であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の短繊維の製造方法である。
【０００８】
請求項４に係る発明は、短繊維の長さが５ｍｍ以下となるように切断することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の短繊維の製造方法である。
【０００９】
請求項５に係る発明は、短繊維の長さが３ｍｍ以下となるように切断することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の短繊維の製造方法である。
【００１０】
請求項１の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで短繊維を排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、排出不良や切断による融着の生じやすい繊維径の小さい長繊維束でも、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、油剤を付与した長繊維束の水分率が３０ｗｔ％以上になるように付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を効率よく減少させることで短繊維を更に排出しやすくし、また長繊維間に満遍なく皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、排出不良の生じやすい５ｍｍ以下という繊維長の短い短繊維であっても、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで短繊維を排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる繊維長が５ｍｍ以下の短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、排出不良の生じやすい３ｍｍ以下という繊維長の短い短繊維であっても、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで短繊維を排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる繊維長が３ｍｍ以下の短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明では長繊維束を回転刃式繊維束切断装置により切断して短繊維を製造するに際し、あらかじめ長繊維束に油剤を付与することで、切断された短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させて、切断された短繊維が切断刃の間を通過しやすくして排出を容易にするとともに、長繊維間に油剤の皮膜を形成させることにより、切断時における繊維同士の融着を抑えることができることを見出したものである。
【００１６】
以下、本発明による短繊維の製造方法の実施形態について、本発明の短繊維を製造することのできる製造装置の概念的断面図である図３をもとに、さらに詳細に説明する。
【００１７】
まず、長繊維束４は紡糸装置から直接的又は間接的に供給され、油剤浴８の中に浸漬される。この油剤浴８の中に浸漬されることによって、長繊維束４に油剤が付与される。長繊維束４を構成する長繊維としては特に限定するものではないが、本発明の製造方法においては、比較的融点の低い合成樹脂からなる長繊維（例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、オレフィン系樹脂など単独からなる長繊維、又はこれらの樹脂を２種類以上を複合又は混合した長繊維（例えば、芯鞘型長繊維、サイドバイサイド長繊維、海島型長繊維、多重バイメタル型長繊維、オレンジ型長繊維など）など）であっても融着を抑制して、短繊維を製造することができる。勿論、その他の融点の高い合成長繊維、機能性長繊維（例えばアラミド長繊維など）、或いはガラス長繊維等の無機長繊維であっても、本発明の製造方法により短繊維を製造することができる。
【００１８】
また、長繊維束を構成する長繊維の平均繊維径は特に限定するものではないが、本発明の製造方法においては、融着しやすく、しかも排出不良が生じやすい、繊維径の細い長繊維であってもこれらの問題を生じることなく、短繊維を製造することができる。より具体的には、平均繊維径が３０μｍ以下、１０μｍ以下、或いは５μｍ以下であっても、融着したり、排出不良を発生させることなく、短繊維を製造することができる。この平均繊維径の下限は本発明の製造方法により製造できる平均繊維径であり、特に限定するものではない。本発明における「平均繊維径」とはＪＩＳ　Ｌ　１０１５に記載されている振動法によって測定された繊度から繊維の比重を考慮して、次式で算出したものをいう。
繊維径（μｍ）＝｛（Ｄ×４）／（９０００×ρ×π）｝（１／２）
ここで、Ｄは繊度（デニール）を意味し、ρは比重（ｇ／ｃｍ３）を意味する。
【００１９】
また、油剤も特に限定されるものではないが、例えば、アニオン系界面活性剤（例えば、アルキルスルホネートナトリウム塩やホスフェートカリウム塩など）、ノニオン系界面活性剤（例えば、アルキルエーテル系やポリエーテル系など）、或いはパラフィンワックスやシリコーンなどを使用することができる。この油剤は長繊維束の水分の状態や繊維組成の種類により、切断刃（金属）と繊維との摩擦係数を下げるものを適宜選択するのが好ましい。
【００２０】
このような油剤を長繊維束に付与するが、油剤を付与した長繊維束の水分率を３０ｗｔ％（重量％）以上、好ましくは５０ｗｔ％以上とすると、より融着防止性に優れ、しかも短繊維の排出不良がより生じにくいため好適である。なお、上限は長繊維束が保持することのできる量であり、特に限定するものではない。
【００２１】
この「水分率」は、ＪＩＳ　Ｌ　１０１５に記載の水分率測定法に則り、次式より算出したものをいう。
水分率（％）＝（Ｗ−Ｗ’）／Ｗ’×１００
ここで、Ｗは長繊維束に油剤を付与した後の質量（ｇ）を意味し、Ｗ’は長繊維束を絶乾した時の質量（ｇ）を意味する。
【００２２】
なお、長繊維束への油剤の付与方法は前述のように油剤浴へ長繊維束を浸漬する方法のほかに、スプレー方式やディップ方式なども可能である。
【００２３】
次いで、この油剤の付与された長繊維束４は従来と同様の回転刃式繊維束切断装置へ供給され、切断されて短繊維４ａとなった後に回転刃式繊維束切断装置から排出され、シューター６を通過してコンテナ７に蓄積される。
【００２４】
本発明の製造方法においては、回転刃式繊維束切断装置における切断刃の入り口間隔を５ｍｍ以下、特には３ｍｍ以下と短くして、短繊維４ａの長さが５ｍｍ以下、特には３ｍｍ以下となるように切断しても、油剤をあらかじめ付与していることによって、短繊維４ａが切断刃間に詰まったり、短繊維同士が融着することなく、分散性に優れる短繊維４ａを製造することができる。このような短繊維４ａは、例えば、湿式不織布用の繊維として使用すると、短繊維４ａが均一に分散した地合いの優れる湿式不織布を製造することができる。
【００２５】
次に、実施例に基づいて、本発明による短繊維の製造方法をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
平均繊維径２０μｍのポリエステル長繊維を１４万ｄｔｅｘに集束した長繊維束（トウ）４を形成した。次いで、この長繊維束（トウ）４をアニオン系活性剤溶液（２ｗｔ％）を貯蔵した油剤浴中に浸漬した後、余剰のアニオン系活性剤を搾取して、長繊維束（トウ）４の重量１００に対して５０ｗｔ％のアニオン系活性剤を付与した。
【００２７】
次に油剤を付与した長繊維束（トウ）４を、切断刃の入り口間隔３ｃの距離が５ｍｍに設定されたＥＣカッターへ供給し、切断して繊維長５ｍｍの短繊維４ａを製造した。このとき、切断されたポリエステル短繊維４ａは切断刃間に詰まることなく排出され、スムーズに切断することができた。また、得られた短繊維４ａは繊維端面における融着がなく、分散性が良好であった。
【００２８】
（実施例２）
平均繊維径２μｍのポリプロピレン長繊維を７万ｄｔｅｘに集束した長繊維束４（トウ）を形成した。次いで、この長繊維束（トウ）４をノニオン系活性剤溶液（４．５ｗｔ％）を貯蔵した油剤浴中に浸漬した後、余剰のノニオン系活性剤を搾取して、長繊維束（トウ）４の重量１００に対して８０ｗｔ％のノニオン系活性剤を付与した。
【００２９】
次に油剤を付与した長繊維束（トウ）４を、切断刃の入り口間隔３ｃの距離が３ｍｍに設定されたＥＣカッターへ供給し、切断して繊維長３ｍｍの短繊維４ａを製造した。このとき、切断されたポリプロピレン短繊維４ａは切断刃間に詰まることなく排出され、スムーズに切断することができた。また、得られたポリプロピレン短繊維４ａは繊維端面における融着がなく、分散性が良好であった。
【００３０】
このポリプロピレン短繊維４ａおよび別途用意したポリプロピレン（芯）−ポリエチレン（鞘）からなる芯鞘型短繊維（繊維径：１７．５μｍ、繊維長：１０ｍｍ）をミキサーで攪拌して湿式抄紙した後、温度１２０℃に設定されたオーブンを使用し、芯鞘型短繊維により接着させて不織布を形成した。得られた不織布は地合いの優れる不織布であった。
【００３１】
（比較例１）
平均繊維径２μｍのポリプロピレン長繊維を７万ｄｔｅｘに集束した長繊維束４（トウ）を形成した。次いで、この長繊維束（トウ）４を水を貯蔵した水浴中に浸漬した後、余剰の水を搾取して、長繊維束（トウ）４の重量１００に対して８０ｗｔ％の水を付与した。
【００３２】
次に水を付与した長繊維束（トウ）４を、切断刃の入り口間隔３ｃの距離が３ｍｍに設定されたＥＣカッターへ供給し、切断して繊維長３ｍｍの短繊維４ａを製造した。このとき、切断されたポリプロピレン短繊維４ａは切断刃間に詰まってしまい、排出不能となった。さらにＥＣカッターを強引に稼動させたところ、詰まったポリプロピレン短繊維４ａが切断刃間に固着してしまい、完全に排出不能となり、切断刃３が破損してしまった。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで短繊維を排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる、という効果を奏する。
【００３４】
請求項２の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、排出不良や切断による融着の生じやすい繊維径の小さい長繊維束でも、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる、という効果を奏する。
【００３５】
請求項３の発明によれば、油剤を付与した長繊維束の水分率が３０ｗｔ％以上になるように付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を効率よく減少させることで短繊維を更に排出しやすくし、また長繊維間に満遍なく皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる、という効果を奏する。
【００３６】
請求項４の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、排出不良の生じやすい５ｍｍ以下という繊維長の短い短繊維であっても、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで短繊維を排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる繊維長が５ｍｍ以下の短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる、という効果を奏する。
【００３７】
請求項５の発明によれば、長繊維束に油剤を付与することにより、回転刃式繊維切断装置を用いて長繊維束を切断して短繊維を製造する際に、排出不良の生じやすい３ｍｍ以下という繊維長の短い短繊維であっても、短繊維と切断刃との摩擦抵抗を減少させることで短繊維を排出しやすくし、また長繊維間に皮膜を形成させて切断による融着も抑制できるため、融着がなく分散性に優れる繊維長が３ｍｍ以下の短繊維を大量かつ安価に生産性良く製造することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転刃式繊維切断装置（いわゆるＥＣカッター）の概略正面図
【図２】回転刃式繊維切断装置（いわゆるＥＣカッター）の拡大断面図
【図３】本発明の短繊維を製造することのできる製造装置の概念的断面図
【図４】回転刃式繊維切断装置（いわゆるＥＣカッター）の切断用ローターの要部拡大概略図
【符号の説明】
１　切断用ローター
１ａ、１ｂ　ローター円盤
２　押しローラー
３　切断刃
３ａ　切断刃部
３ｂ　切断刃の間
３ｃ　切断刃の入り口間隔
３ｃ’　切断刃の出口間隔
３ｄ　切断刃の厚さ
４　長繊維束
４ａ　短繊維
５　切断用ローター内部
６　シューター
７　コンテナ
８　油剤浴
【図１】
2004091970.tif 000003
【図２】
2004091970.tif 000004
【図３】
2004091970.tif 000005
【図４】
2004091970.tif 000006