(57)【要約】不織繊維布（８）は０．５〜３デニールの連続した重合体フィラメント（２）を含んで成っており、このフィラメントは水力絡み合わせ処理を受けてフィラメントのループを相互に連結させるための複雑なマトリックスの中に存在し、それ以外の点では結節の形成或いはお互いの周りに他の方法で巻き付いた部分を実質的に含んでいない。不織繊維布を製造する方法は、０．５〜３デニールの重合体フィラメントを連続的に動いている支持体（１４）の上に押し出し、水流ジェット（１２）を用いてフィラメントの予備絡み合わせ処理を行い、三次元画像転写装置の上で第２の組の水流ジェット（１６）を用いてフィラメントの絡み合わせ処理を行う工程を含んでいる。
2004518029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元の画像転写装置の上でつくられる不織繊維布において、該繊維布は約０．５〜３のデニールをもつ実質的に無端の熔融押し出しされた熱可塑性フィラメントの連続ウエッブを含んで成り、該フィラメントは相互に係合した詰め込まれたループの形で水力絡み合わせ処理をされ、該フィラメントは切断部分、巻き付き部分および結節形成部分を実質的に含んでいないことを特徴とする不織繊維布。
【請求項２】
該フィラメントは約１．０〜２．５のデニールをもっていることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項３】
該熱可塑性の熔融押し出しされたフィラメントはポリオレフィン、ポリアミドまたはポリエステルを含んで成っていることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項４】
該不織繊維布は約２０〜４５０ｇ／ｍ２の坪量をもっていることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項５】
繊維布の５〜９５重量％をなす第２の成分フィラメントをさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項６】
該表面は湿潤剤、表面活性剤、フッ化炭素、帯電防止剤、抗微生物剤、接合剤および燃焼遅延剤から成る群から選ばれる表面処理剤をもっていることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項７】
該繊維布は吸収製品、工業用衣類、医療用衣類、医療用繊維布、農業用繊維布、リクリエーション用繊維布、室内装飾材料、および耐久性衣類から成る群から選ばれる製品を含んで成ることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項８】
該繊維布は機械方向の伸びの値が少なくとも７５％であり、交叉方向の伸びの値が少なくとも１００％であることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項９】
該繊維布は繊維の絡み合いの頻度が少なくとも１０．０であり、繊維の絡み合いの完全度の値は少なくとも１．００であることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項１０】
該繊維布は繊維のインターロック値が少なくとも１５であることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項１１】
実質的に無端の熱可塑性フィラメントの該連続したウエッブは該連続フィラメントの多数の層を含んで成っていることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項１２】
該相互に係合した詰め込まれたループは、交叉方向の伸びが交叉方向の引っ張り強さと正比例している構造を与えることを特徴とする請求項１記載の不織繊維布。
【請求項１３】
三次元の画像転写装置の上でつくられる不織繊維布において、該繊維布は約１．０〜２．５のデニールをもつ実質的に無端の熔融押し出しされた熱可塑性フィラメントの連続ウエッブを含んで成り、該フィラメントは相互に係合した詰め込まれたループの形で水力絡み合わせ処理をされ、該フィラメントは切断部分、巻き付き部分および結節形成部分を実質的に含まず、該繊維布は約２０〜４５０ｇ／ｍ２の坪量をもち、機械方向の伸びの値が少なくとも７５％であり、交叉方向の伸びの値が少なくとも１００％であり、繊維の絡み合いの頻度が少なくとも１０．０であり、繊維の絡み合いの完全度の値は少なくとも１．００であり、繊維のインターロック値が少なくとも１５であることを特徴とする不織繊維布。
【請求項１４】
（ａ）熱可塑性重合体を連続的に熔融押し出ししてデニールが約０．５〜３の多数の無端のフィラメントにし接合されていないウエッブをつくり、
（ｂ）連続的に且つ中断することなく該ウエッブを三次元画像転写装置の上に支持し、この間順次水圧が高くなった複数の水流ジェットを具備している少なくとも一つの連続的に配置された水流ジェット・ステーションにより該ウエッブに対して水力絡み合わせ処理を行い、連続フィラメントから成る接合された連続したウエッブをつくる工程を含むことを特徴とする不織繊維布の製造法。
【請求項１５】
該フィラメントは約１〜２．５のデニールをもっていることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項１６】
該接合された連続したウエッブは実質的に巻き付き部分および結節形成部分をもたない詰め込まれた相互に係合したフィラメント・ループの形をしていることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項１７】
該動いている支持体は二重になった針金、成形用ドラムおよび単一の針金から成る群から選ばれることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項１８】
該動いている支持体は三次元の表面をもっていることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項１９】
該熱可塑性重合体のフィラメントはポリオレフィン、ポリアミドおよびポリエステルから成る群から選ばれることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２０】
該フィラメントが押し出される速度と実質的に同じ速度で該繊維布に対し水力絡み合わせ処理が行われることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２１】
該繊維布は約２０〜４５０ｇ／ｍ２の坪量をもっていることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２２】
該水力絡み合わせ用のジェットは該フィラメントから０．５〜３インチの所にあることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２３】
該複数の水流ジェットの中で連続して配置されたジェットは繊維布の反対側の面に向けられていることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２４】
該繊維布の５〜９５％をなす第２の成分繊維を該ウエッブに加える別の工程をさらに含み、該繊維は短い重合体のステープルファイバー、木材パルプ、合成パルプおよび熔融吹き込みフィラメントから成る群から選ばれることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２５】
該接合されていないウエッブは該実質的に無端のフィラメントの二つまたはそれ以上の層を含んで成っていることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２６】
該少なくとも一つの連続して配置された水流ジェット・ステーションは予備的な水圧で動作する少なくとも一つの予備絡み合わせ用ステーション、および絡み合わせ用の水圧で動作する少なくとも一つの絡み合わせ用の水流ジェット・ステーションを具備していることを特徴とする請求項１４記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２７】
該少なくとも一つの予備絡み合わせ用のジェット・ステーションは１〜４個の水流ジェット・ステーションを具備し、該ステーションの各々は０．００４〜０．００８インチのオリフィスを有する多数のジェットをもち、該予備的な水圧は約１００〜５，０００ｐｓｉであり、該少なくとも一つの絡み合わせ用のジェット・ステーションはそれぞれ０．００４〜０．００８インチの多数のオリフィスを有する１〜４個のジェット・ステーションを具備し、該絡み合わせ用の水圧は約１，０００〜６，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項２６記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２８】
該繊維布は約５０ｇ／ｍ２よりも小さい坪量をもち、該予備的な水圧は約１００〜８００ｐｓｉであり、該絡み合わせ用の水圧は約１，０００〜２，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項２６記載の不織繊維布の製造法。
【請求項２９】
該繊維布は約５０ｇ／ｍ２よりも大きい坪量をもち、該予備的な水圧は約１００〜５，０００ｐｓｉであり、該絡み合わせ用の水圧は約３，０００〜６，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項２６記載の不織繊維布の製造法。
【請求項３０】
パターン賦与用の水圧をもつパターン賦与用の水流ジェットを用いパターン形成部材に対して該フィラメントを絡み合わせることにより該繊維布の上にパターンを賦与する工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項２６記載の不織繊維布の製造法。
【請求項３１】
該パターン形成部材は成形用ベルトまたは成形用ドラムを具備していることを特徴とする請求項３０記載の不織繊維布の製造法。
【請求項３２】
該パターン賦与用の水圧は約２，０００〜６，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項３０記載の不織繊維布の製造法。
【請求項３３】
該繊維布は約５０ｇ／ｍ２より小さい坪量をもち、該パターン賦与用の水圧は約２，０００〜３，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項３０記載の不織繊維布の製造法。
【請求項３４】
該繊維布は約５０ｇ／ｍ２より小さい坪量をもち、該パターン賦与用の水圧は約３，０００〜６，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項３０記載の不織繊維布の製造法。
【請求項３５】
（ａ）実質的に無端の重合体を三次元画像転写装置の上に連続的に熔融押し出ししてデニールが約１〜２．５のフィラメントの接合されていないウエッブをつくり、
（ｂ）予備絡み合わせ用の水圧が約１００〜６，０００ｐｓｉの１〜４個の予備絡み合わせ用の水流ジェット・ステーションを用いて連続的に且つ中断することなく該フィラメントの予備絡み合わせ処理を行い、
（ｃ）約１，２００〜６，０００ｐｓｉの絡み合わせ用の水圧で１〜４個の絡み合わせ用の水流ジェット・ステーションを用いて該フィラメントの水力絡み合わせ処理を行い、実質的に結節形成部分、巻き付き部分および切断部分を含まないフィラメントの詰め込まれた相互に係合したループの形をつくる工程を含んでいることを特徴とする不織繊維布の製造法。
【請求項３６】
（ａ）デニールが約０．５〜３の実質的に無端の熱可塑性重合体のフィラメントの接合されていないウエッブのの一つまたはそれ以上の層を連続的に熔融押し出しする装置、
（ｂ）該ウエッブを支持するための三次元画像転写装置、および
（ｃ）連続的に且つ中断することなく絡み合わせ用の水圧をもつ水流で該ウエッブに対し絡み合わせ処理を行って凝集性をもったウエッブをつくる少なくとも一つの絡み合わせ用水流ジェット・ステーションを具備していることを特徴とする不織繊維布を製造する装置。
【請求項３７】
フィラメントを沈積させる該装置は連続フィラメントを紡糸する装置を有する押出し機であり、該フィラメントは約１〜２．５のデニールをもっていることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
該動いている支持装置は単一の針金、二重になった針金および成形用ドラムから成る群から選ばれることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項３９】
該動いている支持体は三次元の表面をもっていることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項４０】
該絡み合わせ用の水圧は約１００〜６，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項４１】
該絡み合わせ用のジェットにより実質的に結節形成部分、巻き付き部分、および切断部分をもたない相互に係合した詰め込まれたループの絡み合いを有する該フィラメントが得られることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項４２】
第２の成分フィラメントを該ウエッブに加える装置をさらに具備していることを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項４３】
予備絡み合わせ用の水圧をもつ水流を用いて該フィラメントのウエッブの予備絡み合わせ処理を連続的に且つ中断することなく行うための多数の予備絡み合わせ用の水流ジェットを具備した少なくとも一つの予備絡み合わせ用の水流ジェット・ステーションをさらに具備しており、該予備絡み合わせ用の水流ジェットの圧力は該絡み合わせ用の水圧より低いかそれに等しいことを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項４４】
該少なくとも一つの予備絡み合わせ用の水流ジェット・ステーションは１〜４個の水流ジェット・ステーションを具備し、該予備絡み合わせ用の水圧は約１００〜５，０００ｐｓｉであり、該絡み合わせ用の水圧は約１，０００〜６，０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項４３記載の装置。
【請求項４５】
実質的に連続な熱可塑性フィラメントのウエッブを含んで成る繊維布において、該繊維布は該繊維布の端部分の中間においてフィラメントの端を実質的に含んでおらず、該熱可塑性フィラメントは約１．２〜２．５のデニールをもっており、
該熱可塑性フィラメントは相互に係合した詰め込まれた連続したループの形で三次元画像転写装置の上で水力絡み合わせ処理をされ、
該繊維布は該フィラメントがかなりの程度切断する前に該詰め込まれたフィラメントのループの係合を解除しまた詰め込まれた状態をほぐして該フィラメントを直線状にすることによって引き伸ばしが可能であり、
該繊維布は交叉方向の伸びは少なくとも約９０％であり、機械方向の伸びは少なくとも約７５％であり、また交叉方向および機械方向の伸びの値に比例する引っ張り強さを示すことを特徴とする繊維布。
【請求項４６】
該繊維布は繊維の絡み合いの頻度が少なくとも約１０．０であり、繊維の絡み合いの完全度が少なくとも１．００であることを特徴とする請求項４５記載の繊維布。
【請求項４７】
実質的に連続した熱可塑性重合体フィラメントのウエッブをそれぞれ含む多数の積層部分を含んで成る不織繊維布において、該各ウエッブは各ウエッブの端の部分の中間にフィラメントの端を実質的に含まず、
該各ウエッブの該熱可塑性フィラメントは隣接した積層部分の熱可塑性フィラメントの接合温度とは著しく異なった接合温度を示し、
該積層部分は三次元画像転写装置の上で水力絡み合わせ処理をされ、これによって多数の積層部分のフィラメントは互いに相互に係合して該積層部分を一体化し接合していることを特徴とする不織繊維布。
【請求項４８】
該ウエッブの一つはデニールが約２〜５のポリエチレン熱可塑性フィラメントを含んで成り、該繊維布の約４０〜９０重量％をなしており、該不織繊維布の坪量は約１５〜８０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項４７記載の不織繊維布。
【請求項４９】
該ウエッブｎｏ隣接した一つのウエッブはポリプロピレンおよびポリエステルから成る群から選ばれる熱可塑性フィラメントを含んで成り、該フィラメントのデニールは約０．５〜３であることを特徴とする請求項４８記載の不織繊維布。
【請求項５０】
該ウエッブの該一つは約３．５デニールのポリエチレン熱可塑性フィラメントを含んで成り、該繊維布の約７５重量％をなしており、該積層部分の隣接した一つの積層部分は約１．５デニールのポリプロピレン熱可塑性フィラメントを含んで成っていることを特徴とする請求項４８記載の不織繊維布。
【請求項５１】
該繊維布はそれぞれポリエチレン熱可塑性フィラメントを含んで成る多数の積層部分、およびその間にあるポリプロピレンを含んで成る他の積層部分を含み、
ポリプロピレン・フィラメントを含んで成る該積層部分は該繊維布の１０〜６０重量％をなし、該ポリプロピレン・フィラメントのデニールは約０．５〜３であり、
該ポリエチレンを含んで成る積層部分は該繊維布の４０〜９０重量％をなし、該ポリエチレンを・フィラメントのデニールは約２〜５であることを特徴とする請求項４７記載の不織繊維布。
【請求項５２】
それぞれ実質的に連続した熱可塑性重合体のフィラメントを含んで成る多数のウエッブ前駆体をつくり、
該ウエッブ前駆体に対し三次元画像転写装置の上で水力絡み合わせ処理を行って該ウエッブの隣接したウエッブのフィラメントを相互に係合させ該不織繊維布のそれぞれの多数の積層部分をつくり、
この場合該ウエッブの各々の熱可塑性フィラメントは該ウエッブに隣接したウエッブの熱可塑性のフィラメントの接合温度と著しく異なった接合温度を示すことを特徴とする積層化された不織繊維布の製造法。
【請求項５３】
該ウエッブ前駆体の一つはデニールが約２〜５のポリエチレン・フィラメントを含んで成り、該一つのウエッブは該繊維布の約４０〜９０％をなしており、
該ウエッブ前駆体の隣接した一つのウエッブはポリプロピレンおよびポリエステルから成る群から選ばれた熱可塑性フィラメントを含んで成り、該フィラメントのデニールはは約０．５〜３であることを特徴とする請求項５２記載の積層化された不織繊維布。
【請求項５４】
該ウエッブ前駆体の少なくとも一つは軽く熱的に接合されたフィラメントを含んで成り、該水力絡み合わせ処理の段階は該少なくとも一つのウエッブ前駆体の中につくられた熱的な接合を破壊するように作用することを特徴とする請求項５３記載の積層化された不織繊維布の製造法。
【請求項５５】
多数のウエッブ前駆体をつくる該工程は該ウエッブの少なくとも一つを付属するスパンボンド装置から得られる接合されていない形で供給する工程を含んでいることを特徴とする請求項５３記載の方法。
【請求項５６】
連続フィラメントの水力絡み合わせ処理を受けた不織繊維布を製造する方法において、
（ａ）熱的に点接合された連続フィラメントのスパンボンド加工繊維布の少なくとも二つの層を重ね合わせ、該層を三次元画像転写装置の上で支持して接合されていない積層品をつくり、
（ｂ）該積層品の少なくとも第１の側に対して高圧の細い水流ジェットを当て、該水流ジェットによって該熱的な点接合を破壊して該少なくとも二つの層のフィラメントを絡み合わせ凝集性をもった最終繊維布をつくる工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項５７】
該層の各々は１５〜１００ｇ／ｍ２の坪量を有し、該凝集性をもった最終繊維布は約５０〜６００ｇ／ｍ２の坪量をもっていることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理が行われた不織繊維布の製造法。
【請求項５８】
該層の各々は５０〜７５ｇ／ｍ２の坪量を有し、該凝集性をもった最終繊維布の坪量は２５０〜６００ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理が行われた不織繊維布の製造法。
【請求項５９】
該層の各々は１５〜２５ｇ／ｍ２の坪量を有し、該凝集性をもった最終繊維布は５０〜１００ｇ／ｍ２の坪量をもっていることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６０】
該基質層の各々はポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルおよびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる一つであることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６１】
該基質層の各々はポリエステルを含んで成ることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６２】
該基質層の各々は０．２〜３．０デニールの繊維を含んで成ることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６３】
該基質層の各々は該層の面積の５〜４５％を覆う熱的な接合部分をもっていることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６４】
該基質層の各々は該層の面積の１０〜３０％を覆う熱的な接合部分をもっていることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６５】
該凝集性をもった最終繊維布は実質的に熱的な接合部分をもっていないことを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６６】
該凝集性をもった最終繊維布は、連続フィラメントが水力絡み合わせ処理によりフィラメントの切断部分および結節形成部分を実質的にもっていない詰め込まれたループおよび螺旋の配置にされていることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６７】
少なくとも一つのさらに他の予備接合されたステープルファイバーの不織ウエッブに対し該少なくとも２種のスパンボンド加工された層を用いて水力絡め合わせ処理を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６８】
該画像転写装置は三次元の表面をもつ多孔性の成形用ドラムを具備していることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項６９】
該水流ジェットは１，５００ｐｓｉより高い圧力で動作することを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項７０】
該水流ジェットは２，０００ｐｓｉより高い圧力で動作することを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項７１】
該水流ジェットは約４，５００ｐｓｉの圧力で動作することを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項７２】
該基質層に対し少なくとも１２５ｍ／分の速度で水力絡み合わせ処理を行なうことを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項７３】
該積層品の第２の側に対して高圧で動作する細い水流ジェットで処理を行う工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項７４】
該基質層の各々はポリエステルを含んで成り、該方法はさらに該凝集性をもった耐久性のある繊維布をジェット染色する段階を含んでいることを特徴とする請求項５６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法。
【請求項７５】
連続フィラメントの水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造法において、
（ａ）連続フィラメントのスパンボンド加工された繊維布の少なくとも第１および第２の層を重ね合わせ、ここで該繊維布は熱的な点接合によって接合されており、該繊維布は約０．２〜３．０デニールのポリエステル・フィラメントを含んで成り、該層の坪量はそれぞれ約１５〜１００ｇ／ｍ２であり、該層を三次元画像転写装置の上で支持して接合されていない積層品をつくり、
（ｂ）該積層品の第１の側に対して少なくとも１，５００ｐｓｉの圧力で動作する細い水流ジェットを当て、該積層部分の第２の側に少なくとも３，０００ｐｓｉの圧力で動作する細い水流ジェットを当て、該水流ジェットにより該熱的な点接合を実質的にすべて破壊し、該少なくとも二つの層のフィラメントを絡み合わせて坪量が約５０〜６００ｇ／ｍ２の凝集性をもった最終繊維布をつくり、ここで該凝集性をもった最終繊維布は実質的にフィラメントの切断部分および結節生成部分をもたない詰め込まれたループおよび螺旋の配置をもっているによって特徴付けられ、
凝集性をもった該最終繊維布をジェット染色する工程から成ることを特徴とする方法。
【請求項７６】
水力絡み合わせ処理が行われた連続フィラメントの不織繊維布において、該繊維布は最初予め熱的に点接合された連続フィラメントの不織繊維布の多数の層を含んでおり、該層は三次元画像転写装置の上で水力絡み合わせ処理を受けて凝集性をもった耐久性のある繊維布にされ、該水力絡み合わせ処理を受けた繊維布は該層の中に熱的な接合を実質的に含んでいないことをことを特徴とする不織繊維布。
【請求項７７】
該多数の層はそれぞれ１５〜１００ｇ／ｍ２の坪量をもち、該凝集性および耐久性をもった繊維布は約５０〜６００ｇ／ｍ２の坪量をもっていることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項７８】
該多数の層はそれぞれ５０〜７５ｇ／ｍ２の坪量をもち、該凝集性および耐久性をもった繊維布は２５０〜６００ｇ／ｍ２の坪量をもっていることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項７９】
該多数の層はそれぞれ１５〜２５ｇ／ｍ２の坪量をもち、該凝集性および耐久性をもった繊維布は約５０〜１００ｇ／ｍ２の中に坪量をもっていることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８０】
該多数の層の各々はポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルおよびこれらの組み合わせから成る群から選ばれた一つであることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８１】
該多数の層の各々はポリエステルを含んで成ることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８２】
該多数の層の各々は０．２〜３．０デニールの繊維を含んで成ることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８３】
該多数の層の各々は最初は層の面積の５〜４５％を覆う熱的な接合部分を有していることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８４】
該多数の層の各々は最初は層の面積の１０〜３０％を覆う熱的な接合部分を有していることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８５】
該凝集性をもった最終繊維布は実質的に熱的な接合部分をもたないことを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８６】
該凝集性をもった最終繊維布は、水力絡み合わせ処理によりフィラメントの切断部分および結節形成部分を実質的に含まない詰め込まれたループおよび螺旋の配置をもつ連続フィラメントを含んで成ることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８７】
水力絡み合わせ処理により該多数の熱的に接合された層と絡み合わされた他の予備接合されたステープルファイバーの不織ウエッブをさらに含んでいることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項８８】
該多数の層の第１の層は、該第１の層を少なくとも該層の第２の層と重ね合わせながら該第１の層に１，５００ｐｓｉよりも高い圧力で動作するジェットを当てることにより水力絡み合わせ処理を行って少なくとも該第２の層と絡み合わせられていることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理が行われた不織繊維布。
【請求項８９】
該多数の層の第１の層は、該第１の層を少なくとも該層の第２の層と重ね合わせながら該第１の層に２，０００ｐｓｉよりも高い圧力で動作するジェットを当てることにより水力絡み合わせ処理を行って少なくとも該第２の層と絡み合わせられていることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理が行われた不織繊維布。
【請求項９０】
該多数の層の第１の層には１，５００ｐｓｉよりも高い圧力で動作するジェットが当てられ，該多数の層の第２の層には３，０００ｐｓｉよりも高い圧力で動作するジェットが当てられていることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理が行われた不織繊維布。
【請求項９１】
該多数の層の各々はポリエステルを含んで成り、該凝集性および耐久性をもった繊維布はジェット染色されていることを特徴とする請求項７６記載の水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布。
【請求項９２】
水力絡み合わせ処理を行われた連続フィラメントの不織繊維布において、該繊維布は最初予め熱的に点接合された連続フィラメントの不織繊維布の多数から成っており、該層の各々はポリエステルを含んで成り、その坪量は１５〜１００ｇ／ｍ２であり、該層に対して三次元画像転写装置の上で一緒に水力絡み合わせ処理を行って坪量が約５０〜６００ｇ／ｍ２の凝集性および耐久性をもった繊維布がつくられ、該水力絡み合わせ処理を行われた繊維布は該層の中において実質的に熱的な接合部分をもたず、且つ水力絡み合わせ処理を受けた連続フィラメントはフィラメントの切断部分および結節形成部分を実質的に含まない詰め込まれたループおよび螺旋の配置をとっており、該凝集性および耐久性をもった繊維布はジェット染色されていることを特徴とする不織繊維布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連明細書の相互参照］
本発明は１９９９年４月７日出願の米国特許願第０９／２８７，６７３号の一部継続出願である。
【０００２】
［技術的分野］
本発明は一般に連続的に押し出された実質的に無端の熱可塑性重合体フィラメントの水力絡み合わせ処理を行う方法、該方法を実施する装置、およびそれによって製造される製品に関する。この重合体フィラメントは一つまたはそれ以上のスパンボンド加工されたウエッブ前駆体の形で提供することができ、或いは該方法は付属したスパンボンド加工装置のライン上で実施することができる。本発明を具体化した繊維布は異なった重合体フィラメント、例えば著しく異なった接合温度を示すフィラメントの積層品を含んで成っていることができる。さらに、多数のスパンボンド加工されたウエッブ前駆体から比較的高い坪量をもつ繊維布をつくることができる。
【０００３】
［本発明の背景］
不織繊維布は、その繊維布の技術的品質が有利に使用できる広範な範囲の用途に使用されている。これらのタイプの繊維布は、繊維布の繊維またはフィラメントが伝統的な織物工程を用いずに一体化されて凝集したウエッブにされている点で伝統的な織物または編物と異なっている。繊維布の繊維またはフィラメントの絡み合いによって所望の一体性が繊維布に与えられ、絡み合わせ処理方法を選ぶことにより所望の美学的および物理的特性を得るためのパターンを繊維布に賦与することができる。
【０００４】
「水力絡み合わせ処理（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ）」という言葉は一般に通常の織り編み工程の可能な代替法として開発された一つの方法を意味する。水力絡み合わせ処理においては、下側にある例えば針金のスクリーンまたは穿孔されたドラムのような孔の開いた表面の上に支えられたゆるい繊維またはフィラメントの層に細い強力な水流ジェットを衝突させる。この液体のジェットによって比較的短いゆるい端をもった繊維は再配列されて繊維の少なくとも若干の部分が絡み合い、巻き付き、および／またはお互いの周りに結節をつくる。使用される支持体の性質（例えば孔の大きさ、形およびパターン）に従って、例えば織った布またはレースに似た繊維布のような多様な繊維布の配置および外観を得ることができる。
【０００５】
「スパンボンド加工（ｓｐｕｎｂｏｎｄｉｎｇ）」という言葉は、熱可塑性重合体を未加工の即ちペレットの形で用い、これを熔融して多数の小さいオリフィスを通して押し出して即ち「紡糸」して連続的な即ち実質的に無端のフィラメントの束をつくる方法を意味する。これらのフィラメントを冷却して延伸し即ち径を細くし、動いているコンベヤの上にゆるいウエッブとして沈積させる。次に典型的にはウエッブを一対の加熱したロールの間に通すことによってこのフィラメントを部分的に接合させる。このロールの少なくとも一つには、繊維布に接合パターンを賦与する隆起した部分をもつパターンが付けられている。不織布をつくるのに用いられる種々の方法の中で、スパンボンド加工法は最も効果的である。何故なら単一の製造ラインの上で未加工の材料から最終的な繊維布が直接製造されるからである。例えば繊維からつくられる不織布に対しては、先ず繊維をつくり、これを切断し、ベール（ｂａｌｅ）にしなければならない。次に繊維のベールを処理し、通常はカージング（梳毛）によって均一なウエッブの形にし、次に接合を行って繊維布をつくる。
【０００６】
水力絡み合わせ処理による不織繊維布は、主として多様な種類の繊維の組成、坪量および表面の組織（テクスチャー）および仕上げをもつものを製造することができるために、商業的に著しい成功を博している。しかし、繊維布の中で、繊維は、繊維同士が融合したり化学的に接合したりしているのではなく結節または機械的な摩擦によって保持されているために、このような繊維布は引っ張り強さが比較的低く、伸びも小さい。これらの問題を克服するために、既に存在している分離したもっと安定な基質、例えば予備成形した布またはフィラメントの配列の中に繊維を絡み込ませ、繊維が基質の周りに巻き付き別の基質の中の孔への架橋になるようにすることが提案されている。明らかにこのような方法では製品の中に第２の繊維布が加えられるので、それに伴って労力とコストが増加する。
【０００７】
強さを改善する他の方法は、通常繊維布を接着剤の浴の中に浸漬した後繊維布を乾燥することにより、繊維布に接着剤を含浸する方法である。しかしこの方法はコストおよび労力がかかる上に、接着剤を加えると最終製品の他の性質に望ましくない影響を与える可能性がある。例えば、接着剤で処理すると染料に対するウエッブの親和性が影響を受け、またそうでなくてもかたさが増加する結果、触感およびドレープ性（ｄｒａｐｅ）のような美学的性質が低下する恐れがある。
【０００８】
水力絡み合わせ処理により製造されるウエッブには上記のような問題が伴うため、これまで当業界の専門家に知られていた水力絡み合わせ処理はは原則としてステープルファイバー、予備接合されたウエッブ、または極端に小さい直径だけをもつフィラメントに限られてきた。これまでは、連続的な、比較的大きな直径をもつ、或いは大きなデニールのフィラメントのウエッブに対し水力絡み合わせ処理が可能であるとは考えられていなかった。従来の知識によれば、長い、大きな直径の連続フィラメントは、絡み合わせ用の水流ジェットによって供給されるエネルギーを消費し、そのため絡み合わせに対して抵抗が生じるであろうと考えられてきた。連続フィラメントを水力により十分に絡み合わせて凝集性のある安定な繊維布をつくり得なかったことを示唆する他の因子は、フィラメントが連続的であるために、これらのフィラメントは巻き付いて結節をつくるのに必要なゆるい自由な端をもっていないことである。現在産業界で実施されている公知の水力絡み合わせ処理におけるさらに他の問題は製造速度の制約に関連した問題である。フィラメントに対し水力絡み合わせ処理を行う現在公知の方法および装置は、スパンボンド加工によりフィラメントを製造する速度と等しい速度を達成することができない。
【０００９】
従来の種々の特許には水力絡み合わせ処理により不織繊維布を製造する方法が開示されている。Ｅｖａｎｓに対する米国特許第３，４８５，７０６号には水力絡み合わせ処理により不織繊維布を製造する装置および方法が記載されている。この特許は引用により本明細書に包含される。この特許にはこのような繊維布の製造に関連する繊維の物理的挙動が記載され、繊維布の内部の絡み合わされた繊維は自分自身および繊維布の中の他の繊維と相互作用することによって動きを拘束されていると記されている。このような相互作用は、繊維を互いに固定するように繊維が相互に係合するような方法で生じると述べられている。この特許は原則として繊維を絡み合わせることを目的としているが、連続フィラメントのウエッブの絡み合わせを行う例が引用されている。試験された試料はゆるいフィラメントのウエッブを含んで成り、実験室規模での処理が行われているが、これはフィラメントのウエッブを連続的に処理する適切なモデルではない。さらにこの特許では、その中に記載されたステープル長またはテキスタイル長の繊維の例と連続フィラメントの例との間で絡み合わせの際の物理的挙動を区別していない。該特許に記載された試験を行った場合、これらの繊維布の試料はその構成の相違を規定するような結果を与えなかったと考えられる。スパンボンド加工によって得られたウエッブのカット・ハンド・シート（ｃｕｔ  ｈａｎｄ  ｓｈｅｅｔ）を使用すると、そのフィラメントは不連続な形になると考えられる。さらにまた、切断縁部の繊維の端は、未処理の連続フィラメントのウエッブに対し水力絡み合わせ処理を行った場合のように拘束されてはいなかった。従って該特許に引用された連続フィラメントは実際には長いステープルファイバーの性質をより多くもち、そのため水流ジェットのエネルギーに対しステープルファイバーと同様な応答をする、即ち反跳してお互いの周りに巻き付くと考えられる。Ｂｕｎｔｉｎｇ，Ｊｒ．等に対する米国特許第３，５６０，３２６号もその記述によれば同様な制約をもっており、従ってこの特許は比較的短い（即ちステープル長またはテキスタイル長の）繊維と該特許に記載された連続フィラメントの例との間で繊維の絡み合わせの際の物理的挙動を有意的に区別しているとは考えられない。
【００１０】
Ｒｈｏｄｉａに対する米国特許第４．８１８，５９４号は、直径が極めて小さいためにスパンボンド加工ではなく明らかに熔融吹込み法によってつくられるような０．１〜６μ程度の直径をもつ繊維に対し水力絡み合わせ処理を行うことを意図している。
【００１１】
Ｓｉｍｐｓｏｎ等の米国特許第５，０２３，１３０号には、製造中瞬間的に接合するとして当業界に公知のプレキシフィラメント状（ｐｌｅｘｉｆｉｌａｍｅｎｔａｒｙ）繊維のウエッブを使用することが記載されている。この特許は非常に細かい網目ををつくっているスクリーンを使用する場合に限られ、最初の製造ステーションにおいて２，０００ｐｓｉを越える圧力の水流ジェットを使用している。
【００１２】
Ｇｉｌｍｏｒｅ等に対する米国特許第５，３６９，８５３号には、少なくとも一層の織物用繊維または網状の重合体フィラメント、および少なくとも一つの熔融吹込み法で製造された微小繊維のウエッブを含んで成り、これらが水力絡み合わせ処理によって互いに接合されている不織布が記載されている。この特許は特定的に、第２の熔融吹き込みされた或いはカージングされたウエッブを絡み合わせるための基質としてスパンボンド加工された繊維布を使用すること、さらにまた繊維布の中に二つの異なった大きさの孔をつくることを目的としている。
【００１３】
当業界において認められているように、繊維またはフィラメントから製造される不織布の所望の物理的特性に依存して、特定のタイプの重合体繊維またはフィラメントを使用することが望ましい。特に、ポリエチレンが与える柔らかさおよびドレープ性のために、外装、被覆材および同様な用途に対してはポリエチレン・フィラメントのウエッブが望ましい。このような用途にポリエチレン・フィラメントのウエッブを使用することに伴う欠点はこのフィラメントが示す低い引っ張り強さである。ポリプロピレンまたはポリエステルのフィラメントのウエッブは典型的にはポリエチレンに比べると強いが、ポリプロピレンまたはポリエステルのフィラメントからつくられる製品はポリエチレン・フィラメントの製品に比べて比較的かたい。
【００１４】
ポリエチレンのウエッブを他の強いウエッブと組み合わせ柔らかさおよび強さの両方をもった製品をつくることは困難である。例えば一つはポリエチレン製造用、他の一つはポリプロピレン製造用の二つのフィラメント製造用のビーム（ｂｅａｍ）を含む連続工程において製造されると思われるウエッブを熱的に接合することは、接合温度が異なるために通常困難であるか或いは不可能である。ポリエチレンを接合するために選ばれた温度はポリプロピレンの部分を接合するには不十分である。二つの熱的接合段階を使用してこれらの層を接合することは可能であるが、第１段階としてポリプロピレンを熱的に接合するとポリプロピレンを望ましくないほどかたくする。従ってこのようなウエッブにポリエチレン層を加えると望ましくないほどのかたさが得られる。得られる積層製品はポリエチレン層と比較的かたい強化用の層から成っているであろう。
【００１５】
上記のように、不織布を製造する種々の方法が知られている。一般にこれらの繊維布は接合された繊維またはフィラメント、或いはその組み合わせからつくられる。スパンボンド加工では熱可塑性重合体を熔融して押し出して多数の連続フィラメントにし、これをコンベヤの上に沈積される。次いでカレンダー・ロールを用いフィラメントを連続的に互いに熱的に点接合させる。また注目されているように、水力絡み合わせ処理により不織繊維布をつくる方法には、高強度の細い水流ジェットを使用し、これをウエッブに衝突させて繊維を絡み合わせ、凝集性のある機械的に接合された構造をつくる過程が含まれる。
【００１６】
スパンボンド加工では、或る与えられた坪量における繊維布の引っ張り強さはフィラメントの大きさを減少させることによって増加させ得ることが知られている。また、或る与えられた坪量における繊維布の均一性は一般にフィラメントの大きさを減少させることによって増加する。しかし、フィラメントの大きさを減少させると、ウエッブを単一層または多重層のいずれで製造するかには無関係に製造の速度と効率が減少する。
【００１７】
水力絡み合わせ処理では、最初沈積させられた繊維のウエッブは接合されていない個々の繊維から成り、従ってウエッブは脆弱になりやすい。この理由のために、ウエッブに衝突させる水流ジェットの最初の圧力を低く保って繊維の過剰な移動を避け、次に使用するジェットはもっと高い圧力で動作させ繊維をさらに強く絡み合わせるようにしなければならない。このように最初のジェットの圧力を低くしてウエッブを「予備的に絡み合わせる」必要があるために、絡み合わせ工程の効率が低下する。この問題を解決するために提案された一つの公知方法は、接合されていないウエッブの上方の露出した表面を、絡み合わせ操作の間、穿孔したスクリーンによって支持する方法であるが、これには余分な装置を使用する欠点が含まれる。
【００１８】
これに加えて、現存するような通常の水力絡み合わせ処理を行われた繊維布は、洗濯できないという意味において耐久性が無いと考えられている。また、通常の繊維布は、速い流速で処理液を用いる近代的なジェット染色工程に使用することができない。これらの制約によってこのような繊維布の工業的用途が制限され、その経済的価値は著しい影響を受ける。仕上げられた繊維布を硬化可能な接合剤で処理する提案がなされた。しかし、これによって製品の処理労力とコストが増加する。さらに接合剤は最終製品の性質、例えば柔らかさおよびドレープ性、並びに繊維布の染色能力に悪影響を与える可能性がある。
【００１９】
これまで伝統的に、耐久性をもった洗濯可能な不織繊維布は、比較的高レベルの熱的な接合、繊維布の表面を接合するための表面処理、或いは繊維の端を拘束するための安定化用の網目構造をつくるステッチ・ボンディング（ｓｔｉｔｃｈ  ｂｏｎｄｉｎｇ）技術に依存して成り立っていた。米国特許第５，１９２，６００号および同第５，６２３，８８８号には、不織布を製造するためのステッチ・ボンディング技術が記載されており、この中に記載された嵩性繊維布は種々の衣料または工業的な最終用途に有用であると述べられている。米国特許第５，２８８，３４８号および同第５，４７０，６４０号には、複数の層を順次接合し、次いで間欠的に行われた接合段階よりも大きな接合面積で全体的に表面を接合することによってつくられる大きな嵩性をもつ耐久性のある不織布が記載されている。
【００２０】
米国特許第５，５８７，２２５号には、セルロース性の短い繊維の内部層をクリンプされた連続フィラメントの外側の層に接合するために水力絡み合わせ処理を使用することが記載されている。最終製品は「編物に似た」耐久性をもった製品であると記載されているが、この製品は唯１回の洗濯にだけ耐えることができ、最初の洗濯における元の坪量の損失量を最高５％にすることを意図している。スパンボンド加工された外側の層は予め接合されていると記載されているが、クリンプされた形が絡み合わされたマトリックスの中で短いセルロース繊維を保持する助けになることを信じて、クリンプされた連続フィラメントを使用することが特定的に意図されている。クリンプ工程は機械的な段階か、或いは工程の一態様として潜在的なクリンプを発現する二成分繊維を使用する必要があり、従って標準的なスパンボンド加工された繊維布を使用することを意図したものではないことを考慮すべきである。
【００２１】
これに加えて、該特許では最終製品における不透明性および視覚的な均一性を増加させるために内部層に短いステープルファイバーを使用することが考えられている。
【００２２】
さらに、本発明は異なった性質を示す重合体フィラメントを含んで成る積層化された不織繊維布を製造する方法を目的としている。従って比較的大きなデニールの連続フィラメント、即ち熔融吹込み法によって一般に得られるものよりも大きな直径をもったフィラメントに対して水力絡み合わせ処理を行うための当業界において未だ解決されていない要求が存在している。また比較的大きなデニールの連続フィラメントを含んで成る水力絡み合わせ処理で得られた不織布に対する当業界において未だ解決されていない要求がある。さらにまた水力絡み合わせ処理で得られた比較的大きなデニールの連続フィラメントを含んで成る不織ウエッブを製造するための装置、およびスパンボンド加工の製造速度と実質的に同等な製造速度を得ることができる水力絡み合わせ処理を行う方法および装置に対する当業界において解決されていない要求も存在している。本発明の他の態様は、水力絡み合わせ処理を行われた連続フィラメントからつくられた高度の耐久性をもつ染色可能な不織繊維布を製造することを目的としている。この方法では、熱的な点接合によって十分に安定化されたスパンボンド加工されたウエッブを用い、高圧のジェットを使用して熱的に接合された点からフィラメントを分離し、フィラメントを自由にして水流ジェットにより絡み合わせる。注目すべきことは、この方法では予備接合された多数のスパンボンド加工層を使用して、最高６００ｇ／ｍ２の大きな坪量をもつ複合ウエッブをつくることが意図されている。
【００２３】
［本発明の要約］
本発明は、多数の連続的な或いは実質的に無端の約０．５〜３デニールのフィラメントを三次元の支持材の上に沈積させて接合されていないウエッブをつくり、次にこれに対して連続的に且つ中断することなく水流ジェットにより段階的に水力絡み合わせ処理を行い繊維布をつくる不織繊維布を製造する方法を含んでいる。さらに本発明は多数の重合体ウエッブから不織繊維布をつくる方法において、該ウエッブの重合体フィラメントは異なった物理的性質、例えば異なった接合温度を示す方法を含んでいる。さらにまた本発明は、重合体フィラメントの通常のスパンボンド加工されたウエッブから水力絡み合わせ処理を受けた不織繊維布を製造する方法において、多数のスパンボンド加工ウエッブ前駆体を用い、最高６００ｇ／ｍ２の広い範囲の坪量をもつ水力絡み合わせ処理を行われた不織繊維布の製造を容易にする方法を提供することを目的としている。
【００２４】
本発明の水力絡み合わせ処理は、スパンボンド加工の場合と実質的に等しい製造速度を得ることができる。また本発明によれば、水力絡み合わせ処理を行われた０．５〜３デニールの連続フィラメントを含んで成る不織繊維布において、該フィラメントは詰め込まれた連続的な複雑なループまたは螺旋から成るマトリックスによって相互に係合しており、該フィラメントは切断（ｂｒｅａｋｉｎｇ）部分、巻き付き（ｗｒａｐｐｉｎｇ）部分、結節形成（ｋｎｏｔｔｉｎｇ）部分或いは著しく曲がった部分を実質的に含んでいない不織繊維布が提供される。さらに本発明は、動いている支持体の上に０．５〜３デニールの連続フィラメントを沈積させる装置、およびフィラメントに対し水力絡み合わせ処理を行うための水流ジェットから成る少なくとも一つの連続して配置された群を含んで成り、該フィラメントは連続した複雑なループまたは螺旋によって相互に係合しており、該フィラメントは切断部分、巻き付き部分、結節形成部分或いは著しく曲がった部分を実質的に含んでいない不織繊維布を製造する装置を含んでいる。
【００２５】
本発明の好適な不織繊維布は連続した複雑なループまたは螺旋によって相互に係合し、該フィラメントは切断部分、巻き付き部分、結節部分或いは著しく曲がった部分を実質的に含んでいない連続的な実質的に無端の０．５〜３デニールの重合体フィラメントのウエッブを含んで成っている。本発明の説明および特許請求の範囲に使用される「結節（ｋｎｏｔ）」および「結節形成（ｋｎｏｔｔｉｎｇ）」という言葉は、水力絡み合わせ処理にを受けた隣接したフィラメントがお互いの周りを約３６０°以上通り過ぎ、繊維布の中に機械的な結合をつくっている状態を意味する。
【００２６】
本発明の繊維布は、フィラメントが一緒に保持されている独特な方法のために、優れた引っ張り強さと高い伸びをもっている。このことは最も驚くべき結果である。何故なら当業界において良く知られているように、弾力性をもった不織布の場合を除き、引っ張り強さと伸びの間には逆の関係があるからである。強度の大きな繊維布は同等の重さで強度の小さい繊維布に比べて低い伸びをもつ傾向がある。
【００２７】
本発明の繊維布および方法における驚くべきほど高い伸びと高い引っ張り強さとの組み合わせは、フィラメントが新規方法で絡み合っていることにより得られる。従来法による繊維には結節の生成および広範な巻き付きが存在することとは反対に、本発明の連続フィラメントの物理的な接合は高い頻度の接触点をもつ複雑な網状のコイル、螺旋およびループによって特徴付けられる。本発明の網目状になったコイルおよびループは荷重がかかると係合が解除されフィラメントが真っすぐになって伸長するので、フィラメントのこの新規な機械的な接合により、９０％を越える高い伸び、もっと典型的には１００％を越える高い伸びの値と高い引っ張り強さとが組み合わされる。他方従来法の結節がつくられた繊維は荷重をかけた場合繊維が切断し易く、その結果伸びおよび引っ張り強さはいっそう制限される。
【００２８】
また本発明の繊維布および方法によって得られる新規の詰め込まれたループの効果により、決定的な且つ商業的に有利な均一な繊維布の外観が得られる。従来法の水力絡み合わせ処理を受けた繊維布では、個々の繊維の巻き付きおよび結節生成によって目に見える縞および小さい斑点が生じる。他方、本発明のループおよびコイルはその複雑な詰め込まれ方によってフィラメントをうまく不規則に配置し、その結果いっそう整合性があり良好な美的特性をもった繊維布が得られる。本発明のフィラメントのこのような新規な埋め込まれ方にはゆるいフィラメントの自由端が実質的に含まれていないから、有利なことには本発明の繊維布は耐摩耗性が高くほつれが少ない表面をもっている。
【００２９】
本発明の好適な方法は０．５〜３デニールの連続フィラメントの少なくとも一つの層を動いている支持体の上に熔融押し出ししてウエッブ前駆体をつくり、連続的に且つ中断することなく多数の水流ジェットをもった少なくとも一つの予備絡み合わせ用水流ジェット・ステーションを用いてこのウエッブに予備絡み合わせ処理を行ない、最後に少なくとも一つの絡み合わせ用ステーションを用い三次元画像転写装置（ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｔｉｏｎａｌ  ｉｍａｇｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｄｅｖｉｃｅ）の上でフィラメントのウエッブを絡み合わせて凝集性をもったウエッブをつくる段階を含んでいる。予備絡み合わせ用の水流ジェットは１００〜５，０００ｐｓｉの水圧で操作することが好ましいが、絡み合わせ用の水流ジェットは１，０００〜６，０００ｐｓｉの圧力で操作される。下記に詳細に説明するように、使用される水圧はつくられる繊維布の坪量並びに繊維布の所望の品質に依存している。三次元画像転写装置の上で水力絡み合わせ処理を行なって積層化された多数のウエッブ前駆体を使用することも意図されている。
【００３０】
従来法の知識とは対照的に、本発明においては近代的な高速スパンボンド加工ラインの上で比較的大きなデニールをもつ連続的な実質的に無端のフィラメントの結合していないウエッブをつくることができることが見出された。連続フィラメントが十分な曲率と移動度をもっているがその長さに沿って若干拘束されており、本発明の独特な方法で絡み合わせることができる場合に、このようなウエッブをつくることができる。このように、本発明の繊維布の相互に係合し埋め込まれた繊維布のループの力学的挙動は、同じデニールをもったステープルファイバーの水力絡み合わせ処理とは完全に異なっている。
【００３１】
本発明の好適な装置は、動いている支持体の上に０．５〜３デニールの実質的に無端のフィラメントを連続的に沈積させてウエッブをつくる装置、およびフィラメントのウエッブの水力絡み合わせ処理を行う少なくとも一つの水流ジェット・ステーションを含んで成っている。また少なくとも一つの予備的な処理を行う予備絡み合わせ用水流ジェット・ステーションが備えられていることが好ましい。動いている支持体は好ましくは多孔質の単一または二重の針金の網または成形用ドラムを具備している。さらに繊維布の上に或るパターンを衝突させる装置の好適な具体化例においては、さらに別の水流ジェット・ステーションおよび別の成形用ドラムを具備していることができる。また好適な装置の具体化例では、第２の成分ウエッブ、例えばステープルファイバー、パルプ。または熔融吹き込みウエッブを次の段階として本発明のウエッブの中に導入する装置が含まれている。
【００３２】
本発明の他の態様は、積層化された不織繊維布を製造する方法において、各積層部分（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）が実質的に連続した熱可塑性重合体フィラメントを含んで成っている方法を提供することを目的としている。多数のウエッブ前駆体をつくり、三次元画像転写装置の上で前駆体の該ウエッブの水力絡み合わせ処理を行って隣接したウエッブのフィラメントを相互に係合させるように作用させ、不織繊維布の個別的な多数の積層部分をつくる。本発明のこの態様は、各々のウエッブの熱可塑性フィラメントが異なった性質を示す不織繊維布の生成に有利に使用することができる。
【００３３】
特に、本発明方法は各ウエッブの熱可塑性フィラメントが隣接したウエッブのフィラメントの接合温度と著しく異なった接合温度を示す場合の方法を提供することを目的としている。特に本発明のこの態様は、ウエッブ前駆体の一つが約２〜５デニールのポリエチレン・フィラメントを含んで成り、このウエッブ前駆体は得られる不織繊維布の重量の約４０〜９０％をなすウエッブを提供することを目的としている。ポリエチレンのフィラメントを使用して柔らかさおよびドレープ性をもった不織繊維布を得ることが望ましい。ウエッブ前駆体に隣接したウエッブはポリプロピレンおよびポリエステルから成る群から選ばれる約０．５〜３のデニールの熱可塑性フィラメントを含んで成っている。一つまたはそれ以上のウエッブはその強度特性に関して選ばれ、該不織繊維布にはさらに二つの外側にあるポリエチレン・フィラメントの積層部分が備えられ、中間の積層部分は異なった重合体のフィラメント、例えばポリプロピレンまたはポリエステルのフィラメントからつくられているものも考えられている。
【００３４】
本発明のさらに他の態様に従えば、通常のスパンボンド加工されたウエッブ、即ち熱可塑性フィラメントから成る熱的に点接合したウエッブは本発明方法および製品に対する原料またはウエッブ前駆体として使用される。基質のスパンボンド加工されたウエッブは完全に安定であり、例えば巻き取り、ロールからの引き出し、縦切りおよび張力をかけた移送のような操作においてその一体性および凝集性を失うことはない。少なくとも二つのスパンボンド加工されたウエッブを層状にして、好ましくは連続法または半連続法により一連の供給ロールから供給し、最高６００ｇ／ｍ２の大きな坪量をもつ複合ウエッブをつくる。本発明の繊維布は好ましくはポリエステル（ＰＥＴ、ポリエチレンテレフタレート）のスパンボンド加工された基質からつくられる。このような繊維布は高度の耐久性があり、標準的な織物染色法および仕上げ法を用いて染色することができる。
【００３５】
層状になったウエッブ構造物の少なくとも片側を高圧で操作される細い水流ジェットで処理する。注目すべきことには、基質または前駆体のスパンボンド加工されたウエッブの内部において、水流ジェットの力により以前につくられた熱的な点接合は実質的に完全に破壊され、ウエッブのフィラメントはゆるいフィラメントになり、同時に水流ジェットにより他のウエッブ層から生じるゆるくなったフィラメントと絡み合う。接合点自身が分離するのであり、入口の所でフィラメントの切断部分が接合点から離れるのではないことに注目されたい。この方法により実質的に連続したフィラメントが保持され、この過程によって自由な繊維端が生じることはない。スパンボンド加工されたウエッブの中で熱的な接合が破壊され比較的短いフィラメントの繊維状の部分を生じるのではなく、スパンボンド加工されたウエッブから実質的に連続したフィラメントが生じることが望ましい。
【００３６】
三次元画像転送装置の上で連続フィラメントを絡み合わせることによって、実質的にフィラメントの切断部分をもたない詰め込まれたループおよび螺旋の複雑な配置をフィラメントがつくっている凝集性をもった耐久性のある繊維布が得られる。また、この構造物はステープル長の繊維またはパルプからつくられた通常の水力絡み絡み合わせ処理に通常見られるような結節生成部分および鋭角をなして繊維が巻き付いた部分を実質的にもっていない。
【００３７】
予備接合された或いは部分的に絡み合わせられたウエッブを穿孔された成形用の表面または三次元の表面パターンをもつロールの上で処理してフィラメントを再配列し、繊維布の少なくとも片側に或るパターンを付与することができる。層状の構造物の両側を水流ジェットで処理することが好ましい。
【００３８】
本発明により得られた繊維布は非常に耐久性があり、通常の水力絡み合わせ処理を行った繊維布に比べて強度をもっている。この繊維布を例えばスパンボンド加工されたポリエステルの基質ウエッブからつくった場合、この繊維布は苛酷なジェット染色工程を行うことができる。これによってこの繊維布は著しく低いコストで多くの標準的な織物繊維布の代わりに有利に使用することができる。所望の最終用途に依存して多数の層と最高６００ｇ／ｍ２の坪量をもつ極めて大きな坪量の繊維布を製造することができる。
【００３９】
本発明のさらに他の具体化例においては、原料重合体を連続操作によって安定な点接合されたウエッブに変えられるので、最初のスパンボンド加工されたウエッブを高度に効率的な高速操作によってつくることができる。有利なことには本発明のこの方法は低圧の予備絡み合わせ用のジェットを必要とせず、従ってこの方法の効率が改善される。
【００４０】
この繊維布は高度の耐久性および強度をもっているために、多くの仕上げ工程が容易になる。この繊維布は多数の用途に用いることができ、洗濯可能である。耐久性をもっているにも拘わらず、本発明の繊維布はまた所望の美学的品質を示し、この点に関して従来のもっと高価な不織繊維布と同等である。また、安定な基質のウエッブを層状にすることによって小さい大きさのフィラメントを用いることができ、その結果最終的な繊維布は大きなフィラメントを含む同じ坪量の繊維布に比べ高い強度と良好な均一性をもっている。
【００４１】
上記の短い説明は本発明の重要な特徴をかなり広範囲に記載したものであり、従って下記の詳細な説明によって本発明はさらに良好に理解でき、また当業界に対する本発明の寄与もさらに良好に理解されるであろう。勿論、添付特許請求の範囲の主題を構成する以下に説明するような付加的な特徴も記載されている。この点に関しては下記の詳細な記載の幾つかの具体化例を説明する前に、これらの記載はその応用において下記の説明に記載されまたは添付図面に例示された構成および配置の詳細点に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、当業界の専門家には理解されているように、種々の方法で他の具体化例を実施し行うことができる。また本明細書に使用された語句および言葉は説明を行うためのものであり、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００４２】
［詳細な説明］
添付図面を参照すれば、図１は本発明の方法および装置の第１の具体化例を示す。連続フィラメント２を熔融押し出しし、延伸した後、ローラ７の上に巻き取られる動いている多孔性の支持用の針金６の上にビーム４によって沈積させ、接合されていないフィラメントのウエッブ８をつくる。延伸を行った後、フィラメント２は約０．５〜３の間のデニール、最も好ましくは１〜２．５のデニールをもち、該フィラメントは好ましくは熔融押し出しされた熱可塑性の重合体、例えばポリエステル、ポリオレフィン（例えばポリプロピレン）またはポリアミドを含んで成っている。フィラメント２が連続的に押し出される場合、これらのフィラメントは実質的に無端である。沈積された接合されていないフィラメントのウエッブ８は比較的脆弱で細く、容易に撹乱される。ウエッブ８はフィラメント２の一つより多い層を含んでいることができる。フィラメント２の主要な方向は機械方向であり、交叉方向に若干重なっている。必要に応じ多くの技術を用いて個々のフィラメント２の分離をさらに強化し交叉方向における不規則性を大きくすることができる。これらの技術には空気流をフィラメント２に衝突させる方法、静電荷を帯電させる方法、或いは固体の物体と接触させる方法が含まれるが、これだけに限定されない。また当業界に公知のように、フィラメント２を沈積させる区域において支持用の針金６を通して真空をかけることもできる。
【００４３】
ウエッブ８は、連続的に且つ実質的に中断することなく、水圧をもった水流をウエッブ８の上へと向かわせる個々の予備絡み合わせ用ジェット１２を用いて予備絡み合わせ処理を行うための予備絡み合わせステーション１０へと進む。好ましくは予備絡み合わせ用のジェット・ステーション１０は１〜４セットの予備絡み合わせ用のジェット１２を具備している。１〜３セットが最も好適である。好適な予備絡み合わせ用のジェット１２は１００〜５，０００ｐｓｉの水圧で動作し、そのオリフィスの直径は０．００４〜０．００８インチの範囲にあり、０．００５〜０．００６インチが最も好適である。さらにジェット１２は孔のオリフィスの密度が交叉方向１インチ当たり１０〜５０個であり、１インチ当たり少なくとも２０個が最も好適である。ジェット１２の１個当たりの個々のジェット流の数はウエッブ８の幅と共に変化する。ジェット１２はウエッブ８の幅を実質的に横切って延びており、個々のジェット流は１インチ当たり１０〜５０個の密度をもっている。個々の予備絡み合わせ用のジェット１２の圧力は繊維布の坪量および所望のパターンに依存して所望のように変えることができる。例えば坪量が５０ｇ／ｍ２以下のウエッブ８の予備絡み合わせ処理を行う場合、好適な予備絡み合わせステーション１０は個々のジェット１２を３セット具備し、これは順次１００、３００および８００ｐｓｉの圧力で動作する。坪量が５０ｇ／ｍ２よりも大きいウエッブ８に対する好適な予備絡み合わせステーション１０はそれぞれ１００、５００および１，２００ｐｓｉの圧力で動作する個々の水流ジェット１２を３セット具備している。
【００４４】
予備絡み合わせを行う際、ウエッブ８は動いている支持体１４に支えられており、これは成形用ドラムか、或いは図示のようにローラ１５の周りを回転する単一または二重になった針金の網から成っていることができる。フィラメント１２は実質的に無端であり、かなりの大きさのデニールをもっているから、支持体１４は従来法の短いまたは細い繊維に対して必要とされるような細かい網である必要はない。重い坪量をもった繊維布について用いられる高い予備絡み合わせ用の水圧に対しては、回転する成形用のドラムの上でウエッブ８を支持することが好ましい。予備絡み合わせ処理の目的はウエッブ８に或る程度の凝集性を与えてウエッブ８を移送することができるようにし、以後の高い圧力を用いる水力絡み合わせ処理のエネルギーによってウエッブが破壊されないようにすることである。予備絡み合わせ処理の後でウエッブ８は最小限度の絡み合いをしており、強度の値は低いことが観測されている。
【００４５】
予備絡み合わせ処理を行った後、次に連続的に動いているウエッブ８に対し高圧の水力絡み合わせ処理が行われる。高圧の水力絡み合わせ処理は、複数のセットの水流ジェット１６を具備した水力絡み合わせステーションで行うことができる。絡み合わせを行うための高圧のジェット１６は予備絡み合わせ用のジェットが向けられた「前面」とは反対側にあるウエッブ８の「背面」に向けられることが好ましい。或いは図１に示されているように、高圧のジェット１６はウエッブ８の片側およびそれに対する反対側に交互に向けられていることができる。高圧の水流ジェット１６は１，０００〜６，０００ｐｓｉの圧力で動作する。坪量が５０ｇ／ｍ２以下のウエッブに対しては１，０００〜２，０００ｐｓｉで動作する１〜４個の連続して配置された高圧ジェット１６が好適であり、１，６００ｐｓｉの圧力が最も好ましい。坪量が５０ｇ／ｍ２より大きいウエッブに対しては３，０００〜６，０００ｐｓｉの圧力で動作する１〜４個の連続して配置された高圧ジェット１６が好適である。好適な高圧ジェット１６は０．００５〜０．００６インチのオリフィスの直径をもち、孔のオリフィスの密度は交叉方向１インチ当たり１０〜５０個であり、少なくとも２０個が最も好適である。個々のジェット流の数はウエッブ８の幅によって変化するであろう。ジェットは実質的に幅全体を横切ってウエッブ８に衝突するが、個々のジェット流の密度は１インチ当たり１０〜５０個である。
【００４６】
１，６００ｐｓｉより大きな水圧で高圧の水力絡み合わせ処理を行う場合、ウエッブ８を回転する成形ドラム１８の上に支持することが好ましい。ドラム１８は、フィラメント２の平面内のＸＹ方向の配置、並びにＺ方向（ウエッブの厚さ方向）における配置をコントロールするためのパターンが付けられた三次元の表面１９をもっていることが好適である。
【００４７】
予備絡み合わせ用のジェット１２および絡み合わせ用のジェット１６に対しては、両方とも、図１に示されているような遠隔にある共通の水供給源２０により水を供給することができる。水の温度は周囲温度である。予備絡み合わせ用のジェット１２および絡み合わせ用のジェット１６の両方とウエッブ８との間の間隔は１〜３インチであることが好ましい。また注目すべきことには、個々のジェット・ステーションの間の距離、従ってジェット流をウエッブ８に衝突させる間に経過する時間はあまり重要ではない。事実、予備絡み合わせ用のジェット１２で予備絡み合わせ処理を行った後のウエッブ８を後で絡み合わせ処理を行うために貯蔵しておくことができる。但し好適な方法は連続法である。
【００４８】
従来法を実施する際における主要な制限は、繊維のウエッブに対し近代的なスパンボンド加工ラインの速度のような高速度で水力絡み合わせ処理を行い得る能力である。高圧の水を、従って高いレベルのエネルギーを使用すると標準的な大きさの網の中に繊維が過度にに押し込まれるか、或いは繊維が不当に移動する原因となることが期待されよう。本発明に従えば、絡み合わせ処理ステーションで標準的な網目の大きさのスクリーンを用いながら遥かに大きなエネルギーを使用し、スパンボンド加工ラインの通常のライン速度と同等な速度までライン速度を増加を得ることが見出された。即ち、フィラメントの製造と最終的な絡み合わされたウエッブの生産との間に「緩衝器材」として作用する蓄積器または他の装置を置いたり、或いは従来の方法および装置に必要であったような細かい網目の支持用のスクリーンを用いる必要はない。上記の一例として３デニールのポリプロピレンのフィラメントは１ポンド当たり１．５〜２馬力時（ＨＰ−時／ポンド）のエネルギーで高圧絡み合わせステーションで処理される。他の例では、１．７デニールのポリプロピレンに対して０．４〜０．７５ＨＰ時／ポンドが使用され、２デニールのポリエステルには０．３〜０．５ＨＰ時／ポンドのエネルギーが使用される。最後にパターン賦与操作が用いられる場合には、エネルギー・レベルは上記の値の約２倍となる。
【００４９】
図２は本発明の方法および装置の第２の具体化例を示す。この具体化例においては、予備絡み合わせステーション１０は２セットの個々の予備絡み合わせ用ジェット１２を具備し、予備絡み合わせ処理の間ウエッブ８は多孔性の成形用ドラム３０の上に支えられている。坪量が５０ｇ／ｍ２を越えるウエッブに対しては、高い予備絡み合わせ用の水圧を使用する時は成形用のドラム３０を使用することが好適である。上記に説明したように、成形用のドラム３０は三次元の成形表面３２をもっている。
【００５０】
好適な成形用ドラムおよび使用する方法は米国特許第５，２４４，７１１号および同５，０９８，７６４号に記載されている。これらの特許は引用により本明細書に包含される。これらの参照文献では、穿孔されたドラムにピラミッドの形をした表面をもつ三次元画像転写装置が備えられ、該ピラミッドのの底部には水抜き用の孔が位置している。このドラムの表面に対しては多くの他の形状を用いることができる。これらの文献はステープルファイバーに対して水力絡み合わせ処理を行い結節が形成された孔の開いた繊維布を製造する方法が記載しているが、これらのドラムは本発明の予備絡み合わせ処理が行なわれた連続的なフィラメントのウエッブにも同様に使用できることが見出された。
【００５１】
下記の実施例において「２０×２０」の画像と称する場合、これはピラミッド形の配列の形をした直線で囲まれた成形用のパターンであって、米国特許５，０９８，７６４号の図１３に示されているようなピラミッド形の配列に従った形状で１インチ当たり２０本の線×１インチ当たり２０本の線をもつものを意味するものとする。該特許は引用により本明細書に包含される。この画像はピラミッドの中央にある水抜きの孔が省かれている点が異なっている。水抜きの孔は該ピラミッドの各隅に存在している（即ち４個の孔が各ピラミッドを取り囲んでいる）。ピラミッドの高さは０．０２５インチであり、水抜きの孔は直径が０．０２インチである。水抜きの区域は表面積の１２．５％を占めている。
【００５２】
「３３×２８」の成形表面は、米国特許５，０９８，７６４号の図１３に示されているようなピラミッド形の配列に従った形状をもつ三次元画像転写装置であって、１インチ（機械方向）当たり３３本の線×１インチ（交叉方向）当たり２８本の線をもち、ピラミッドの各隅に水抜きの穴が存在しているものを意味するものとする。
【００５３】
「トリコット（ｔｒｉｃｏｔ）」成形面と称する場合、これは米国特許第５，５８５，０１７号記載の形状をした三次元画像転写装置を意味するものとする。この特許は引用により本明細書に包含される。
【００５４】
図３は本発明の方法および装置の予備絡み合わせ処理部分の他の具体化例を示す。図３Ａにおいては、予備絡み合わせステーション１０において予備絡み合わせ処理を行う前に、カレンダー装置４０によりウエッブ８０を熱的に軽く接合する。好適なカレンダー装置４０は加熱されたロール４２および４４を有し、ローラ４２の表面４５はウエッブ８にエンボッシングを行うためのパターンをもっている。図３Ｂは成形用の針金６によって支えられたウエッブ８を用いウエッブ８の絡み合わせ処理を行う予備絡み合わせステーション１０を示す。成形用のドラム３０は成形用の針金６を拘束するために使用されていることに留意されたい。図３Ｃは成形用の針金６とローラ４８の周りで回転する第２の針金４６との間に支持されたウエッブ８を示す。また図３Ｄに示されているように、予備絡み合わせステーション１０を直接フィラメントのアッテニュエーター（ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）４と同一線上にに配置し、ウエッブ８は成形用の針金６によって支えられるようにすることもできる。
【００５５】
図４はパターン賦与ステーション５０をさらに具備した本発明の装置および方法のさらに他の具体化例を示す。パターン賦与ステーション５０には三次元の表面５６をもった回転するパターンの付いたドラム５４およびパターンの付いた水流ジェット５２が具備されている。多数のジェット５２にはそれぞれ多数の個別的なジェット流が備えられ、ウエッブの坪量およびエンボッシングされるべきパターンの詳細な形に依存して変化させ得る圧力で操作される。一般にジェット５２は坪量が５０ｇ／ｍ２より小さいウエッブに対しては２，０００〜３，０００ｐｓｉで、またこれよりも重いウエッブに対しては３，０００〜６，０００で操作される。
【００５６】
図５Ａおよび５Ｂは第２のウエッブが導入される本発明の装置および方法のさらに他の具体化例を示す。第２のウエッブはカージングされたステープルファイバー、熔融吹き込みされた繊維、合成または有機性のパルプ等を含んでいることができる。図５Ａにはアッテニュエーター４の上手において第２のウエッブ６２を放出するローラ６０が示されており、従ってフィラメント２は第２のウエッブ６２の上に沈積するであろう。このようにして第２のウエッブ６２は下手にある予備絡み合わせステーション１０および下手の絡み合わせ用のジェット１６によりフィラメント２と絡み合わされる。図５Ｂは絡み合わせ用のジェット１６の下手、パターン賦与ステーション５０の上手にある引き出し器（ｕｎｒｏｌｌｅｒ）６６から放出される第２のウエッブ６２を示す。この具体化例では第２のウエッブ６２およびウエッブ８はパターン賦与ステーション５０の所で絡み合わされる。
【００５７】
本発明の好適な不織繊維布は０．５〜３デニール、最も好ましくは１．２〜２．５デニールの連続した実質的に無端の重合体フィラメントのウエッブを含んで成り、これらのフィラメントは連続した複雑なループまたは螺旋により相互に係合しており、また該フィラメントは巻き付き部分、結節形成部分、切断部分または著しく折れ曲がった部分を実質的に含んでいない。下記に説明するように、本明細書において使用される「結節」および「結節形成」という言葉は、隣接した繊維またはフィラメントが３６０°より大きな角度で互いの周りを通り過ぎ、繊維布の中に機械的な接合をつくる状態を意味するものとする。結節の形成はステープルファイバーからつくられた通常の水力絡み合わせ処理を受けた繊維布、或いはスクリムまたはネットおよびステープルファイバーを用いてつくられた繊維布に対してはかなりの程度生じる。
【００５８】
他方、本発明の繊維布を構成する実質的に無端のフィラメントを含んで成る水力絡み合わせ処理を受けた連続ウエッブは、このような結節を実質的に含んでいない。本発明の繊維布の機械的な接合は、網状に絡まったコイル、螺旋およびループが高い頻度で点接触して高い引っ張り強さを与えるが、これらのコイルおよびループは高い負荷がかかった場合に弛緩することができることを特徴としている。その結果本発明の繊維布には高い値の交叉方向の伸びが与えられ、その値は好ましくは９０％より、もっと好ましくは１００％より大きい。機械方向の伸びの好適な値は少なくとも７５％であ。このような高い伸びと引っ張り強さとの組み合わせは新規にして驚くべき結果である。何故ならば通常の水力絡み合わせ処理を受けた繊維布は、繊維の結節形成のために、引っ張り強さと伸びとの間に逆比例的な関係もっているからである。即ち高い強さをもった繊維布は低い引っ張り強さをもった同等な坪量の繊維布に比べて低い伸びをもっている傾向がある。これに反して、本発明の好適な繊維布は伸びと引っ張り強さとの間に比例的な関係をもっている。即ち繊維布の伸びがＣＤ（交叉方向）またはＭＤ（機械方向）のいずれかにおいて増加するにつれて、引っ張り強さ（同じ方向の）も同様に増加する。
【００５９】
本発明の繊維布は好ましくはポリアミド、ポリエステル、またはポリオレフィン、例えばポリプロピレンを含んで成っている。これに加えて本発明の繊維布は、重合体のステープルファイバー、木材または合成のパルプおよび熔融吹き込み繊維を含有するウエッブを含む第２の成分ウエッブを含んで成っていることができるが、第２の成分ウエッブはこれだけに限定されるものではない。第２のウエッブ成分は本発明の繊維布の５〜９５重量％をなしていることができる。また本発明の繊維布は表面処理剤、例えば静電防止剤、抗微生物剤、接合剤、或いは燃焼遅延剤を含んでいることができる。本発明の繊維布は好ましくは約２０〜４５０ｇ／ｍ２の坪量をもっている。
【００６０】
図６は本発明の繊維布の一具体化例の倍率３０倍の顕微鏡写真である。この繊維布の試料はポリプロピレンの１．７デニールの連続繊維を含んで成り、坪量は６８ｇ／ｍ２である。この顕微鏡写真から明らかなように、本発明の繊維布は巻き付いて相互に係合した螺旋状のコイルおよびループによって特徴付けられるフィラメントの機械的な接合をもち、フィラメントの結節形成および切断部分を実質的に含んでいない。図７は同じ試料の倍率２００倍の顕微鏡写真である。相互に係合したループおよび螺旋の三次元的な特徴が図７の拡大された倍率によってさらに明らかに示されている。図７Ａ、７Ｂ、および７Ｃは、本発明によってつくられた繊維布のフィラメントの絡まり合いの代表的なタイプであるループ間の絡まり合いを示すフィラメントをモデル化した図である。
【００６１】
図６および７は、ＰＥＴ／レーヨンのステープルファイバーを含んで成る従来法の水力絡み合わせ処理を行ったウエッブの顕微鏡写真を示す図８とは対照的である。図８から判るように、従来法の水力絡み合わせ処理を受けたウエッブは多数の自由な繊維の端を示し、またお互いの周りに巻き付いた繊維、そうでない場合は結節になった繊維が高頻度で存在している。図８Ａおよび８Ｂは、ステープルファイバーおよび同様物からつくられた従来法の繊維布の特徴である繊維の自由な端の巻き付き、絡まり合い、および結節形成をモデル化した図である。
【００６２】
連続フィラメントは繊維布の中で実質的に不動であり、水力絡み合わせ処理の間フィラメントの軸に沿って、或いは繊維のウエッブの交叉方向または機械方向において個別的にその長さを実質的に減少することはないから、繊維布の外観および性質は独特であると考えられる。これとは対照的に、ステープルファイバーの水力絡み合わせ処理を行った場合には、繊維の自由な端によってウエッブの中で繊維はその空間的な配列を自由に変え、それ自身の周りに或いは隣接した繊維に巻き付く過程において絡み合った繊維から結節が形成される。このような巻き付きおよび結節の形成は目に見える縞および薄くなった斑点が生じる原因となることができる。これに反し、本発明の繊維布のループおよびコイルは複雑に詰め込まれているため、フィラメントがうまく不規則化を起こし、その結果整合性が一層大きい良好な美的特性をもった繊維布が得られる。このように本発明の繊維布は明確で商業的に有利な均一な繊維布の外観をもっている。
【００６３】
本発明の繊維布はさらに最終繊維布の表面を変性するための第２の化学的な処理剤を含んでいることができる。このような処理には湿潤剤、表面活性剤、フッ化炭素、帯電防止剤、燃焼遅延剤、または接合剤を噴霧、浸漬またはロールで被覆する方法が含まれる。さらに本発明の繊維布は本発明のウエッブと絡み合わされた第２のウエッブを含み、このような第２のウエッブは予備繊維布（ｐｒｅｆａｂｒｉｃｓ）、パルプ、ステープルファイバーを含んで成り、複合繊維布の坪量の５〜９５％をなしていることができる。
【００６４】
最終的な絡み合わせ段階の後で、加熱した乾燥機の上方を通す方法を含む当業界の専門家には公知の方法を使用して乾燥を行う。次いで繊維布を巻き取ってロールにする。本発明の製品において優れた物理的性質を達成するためには、熱的または化学的の接合のような余分な接合は不必要である。
【００６５】
本発明の繊維布は多くの用途をもっている。本発明の繊維布は例えば従来の繊維布と同じ用途に使用することができる。特に本発明の不織繊維布は吸収製品、室内装飾材料、および耐久性をもった工業用、医療用、保護用、農業用またはリクリエーション用の衣類または繊維布を含む用途に特別な用途をもっている。
【００６６】
本発明の第１の試料繊維布は下記に一般的に記載される図１に示した方法および装置を用いてつくられた。この試料は２．２デニールのポリプロピレンのフィラメントを使用してつくられ、ウエッブの坪量は３２ｇ／ｍ２であった。この試料は順次１００、３００および８００ｐｓｉで動作する図１の３個の予備絡み合わせ用のジェット１２、および次いで順次１，２００、１，６００および１，６００ｐｓｉで動作する３個の絡み合わせ用のジェット１６を使用して製造した。絡み合わせ処理の各段階の効果を示すために、最初にフィラメントの沈積、予備絡み合わせ処理および絡み合わせ処理を行った後にグラブ（ｇｒａｂ）引っ張り強さを測定した。その結果をグラフ１に示す。この結果において高圧絡み合わせジェットの大きな効果が示されている。
【００６７】
本発明の第２の試料繊維布は坪量が１３２ｇ／ｍ２の２．２デニールのポリプロピレン・フィラメントを用い同様な方法でつくった。この繊維布は図１に示された下記に説明するような装置および方法を用いて製造したが、予備絡み合わせ用のジェットは順次２５、５００および１，２００ｐｓｉで操作した。２個の絡み合わせ用のジェットは４，０００ｐｓｉで操作させて使用した。これらの試料のグラブ引っ張り強さおよび伸び試験の結果をグラフ２に示す。２個の絡み合わせ用ジェットを用いてつくられた試料はより良好な性質を示したことに注目されたい。
【００６８】
坪量が６８ｇ／ｍ２の本発明の第３の試料繊維布は、ポリプロピレンを使用し図１に一般的に示した装置を用いてつくった。対照として、同じ坪量、同じデニールの「対照」繊維布を図１に示した装置を用いてつくったが、この場合には本発明の連続フィラメントの代りに短いステープルファイバーを使用した。この２種の繊維布のグラブ引っ張り強さを測定した。その結果をグラフ３に示す。従来の伝統的な水力絡み合わせ処理を受けたステープルファイバーの繊維布に比べ本発明の繊維布が優れていることが明らかに示されている。
【００６９】
本発明の繊維布およびその種々の利点をさらに示すために、本明細書記載の方法および装置を用いて本発明の第１の系列の繊維布をつくった。ここで本発明の繊維布を「ＳｐｉｎｌａｃｅＴＭ」と称することにするが、これはＰｏｌｙｍｅｒ  Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．の登録商標であることに注意されたい。比較のために、伝統的な水力絡み合わせ処理によって絡み合わせを行ったカージングされたステープルファイバーから成る第２の系列の繊維布をつくった。第１および第２の繊維布は両方とも坪量が約３４〜１００ｇ／ｍ２であり、また同様なデニールのポリプロピレンの繊維およびフィラメントを用いてつくられている。次にこの第１および第２の系列の繊維布を当業界の専門家には公知の標準的な方法を用い、坪量、密度、耐摩耗性（Ｔａｂｅｒ耐摩耗性は標準的な荷重をかけ回転する摩耗用の円板の上に繊維布を圧し付けることによって測定した）、グラブ引っ張り強さ、細片引っ張り強さ、および台形試料引き裂き強さについて試験した。使用した試験方法および試験された特性は一般的にＥｖａｎｓの米国特許第３，４８５，７０６号に記載されている。この特許は引用により本明細書に包含される。
【００７０】
絡み合いの完全度（ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ  ｃｏｍｐｌｅｔｅｎｅｓｓ）（引っ張り力をかけた場合、応力をかけられた繊維の性質の目安、下記参照）、絡み合いの頻度（ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）（表面の安定性の目安、繊維１インチ当たりの絡み合いの回数、下記参照）および繊維のインターロック（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）（引っ張り力がかけられた場合、繊維が動きに対してどれだけ抵抗できるかの目安、下記参照）を含む他の品質特性も試験した。試験の結果を表１に示す。「Ａｐｅｘ」はＰｏｌｙｍｅｒ  Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．の登録商品名であり、表の中で三次元の表面をもったパターン賦与用のドラム（即ち三次元の画像転写装置）として引用されていることに注意されたい。また「フラットベッド・アンド・ロール（ｆｌａｔｂｅｄ  ａｎｄ  ｒｏｌｌ）」プロセス／パターンが最も好適である。
【００７１】
繊維のインターロック試験：  繊維のインターロックの値は或る与えられた試料を二つの鉤の間で引き離すのに必要な最大の力を繊維の単位重量当たりのｇ数で表した値である。
【００７２】
試料を１／２インチ×１インチ（機械方向または交叉方向）に切断し、秤量し、繊維の中央線に沿って対称的に１／２インチ離れた二つの点の所に標識を付け、各点が繊維布の端近くの側辺から１／４インチの所にあるようにする。
【００７３】
鉤（突起の部分を摩滅させたＣａｒｌｉｓｌｅの６個の釣り針、或いは同様の直径および大きさをもった針金の鉤）の鳩目の端をインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験機の上方の留め金（ｊａｗ）に取り付け、鉤が留め金から垂直に吊り下げられるようにする。この鉤を繊維布試料の標識を付けた一つの点に挿入する。第２の鉤をインストロン試験機の下方の留め金に固定する。このようにして二つの鉤は直線をなして反対向きに配置され、鉤の間の間隔が１／２インチになるように試料を保持する。
【００７４】
試料を毎分１／２インチの割合で引き伸ばす（毎分伸び１００％）ようにインストロン試験機の設定を行い、試料を引き離す力をｇ単位で記録する。ｇ単位の最大の荷重を１ｍ２当たりの繊維の重量（ｇ単位）で割った値が１本の繊維のインターロックの値である。
【００７５】
本発明の繊維布の繊維のインターロック値は好ましくは少なくとも１５である。
【００７６】
絡み合いの頻度／完全度の試験：  この試験では、インストロン試験機を用いて得られる細片引っ張り破断試験のデータから決定された繊維布中における繊維の絡み合いの頻度および完全度によって不織繊維布を特徴付ける。
【００７７】
絡み合いの頻度は不織繊維布中において繊維の個々の長さに沿い絡み合った部位が生起する頻度の目安である。絡み合いの頻度の値が大きいほど繊維布の表面の安定度が大きい。即ち繰り返し洗濯を行った場合毛玉およびケバ立ちが生じることに対する繊維布の抵抗性が大きい。
【００７８】
絡み合いの完全度は、長く幅の広い細片を試験した場合、繊維が切断する（滑り出すのではなく）割合の目安である。この値は繊維布の強度の発現と関係がある。
【００７９】
絡み合いの頻度および完全度は、下記の大きさの細片を用い細片引っ張り破断データから計算される。
【００８０】
2004518029.tif 000003
繰り返しつけられたパターンまたは隆起或いは線をもつ繊維布、または大きな坪量と小さな坪量とをもっている繊維布から細片を切り取る場合、細片の幅には整数値の繰り返し単位が含まれるようにし、常に小さい坪量の部分を通して切断を行い、各場合において所望の幅に極めて近い値で切り取りが行われるように試みる。標準的なゴム被覆した平らな留め金面を取り付けたインストロン試験機を用い、上記のゲージ長および伸びの速度で試料を試験した。各幅の試料から得られた平均の引っ張り破断力はそれぞれＴ０、Ｔ１およびＴ２として報告した。次の関係が観測された。
【００８１】
【数１】
2004518029.tif 000004
【００８２】
上記の不等式は下記の理由のために成立すると仮定する。
【００８３】
（１）長いゲージ長の試料の切断縁部の所で幅Ｄに対して境界区域が存在する。この区域は応力を支えるのには効果がない。
【００８４】
（２）ゲージ長がゼロの場合、繊維は留め金と留め金とが接した状態で固定され、理想的にはすべての繊維は破断する点まで応力を支える。他方長いゲージ長では絡み合いが不十分な若干の繊維は破断せずに滑り出してしまう。応力を支える繊維の割合の目安をＣと呼ぶことにする。
【００８５】
今Ｄが（１／２）ｗ１よりも小さいとすると、
【００８６】
【数２】
2004518029.tif 000005
【００８７】
そしてＤおよびＣは
【００８８】
【数３】
2004518029.tif 000006
【００８９】
となる。
【００９０】
或る場合にはＤは殆ど０であることができ、実験誤差が小さくても測定されたＤは負になることができる。パターンが付けられた繊維布に対しては、二つの方向に細片を切断する。即ちＡ：最高の坪量（即ち単位面積当たりの重量）をもつパターンの隆起または線の方向、およびＢ：Ａで規定された方向に対して９０°をなす方向である。パターンが付いていない繊維布では、９０°をなす任意の二つの方向をとれば十分である。各方向に対してＣおよびＤを別々に計算し、両方
【００９１】
【外１】
2004518029.tif 000007
【００９２】
ことにする。
【００９３】
【外２】
2004518029.tif 000008
【００９４】
計算は意味がない可能性がある。
【００９５】
【外３】
2004518029.tif 000009
【００９６】
の平方根との積が増加すると共に増加することが見出された。しばしば１．５デニールの繊維が使用されるから、すべてのデニールを１．５に正規化し、１インチ当たりの絡み合いの頻度ｆを
【００９７】
【数４】
2004518029.tif 000010
【００９８】
と定義する。繊維布が１デニールよりも大きな繊維を含む場合には有効デニールｄはデニールの荷重平均としてとられる。
【００９９】
【外４】
2004518029.tif 000011
【０１００】
よりも大きいと仮定することが適切である。
【０１０１】
本発明の繊維布は、繊維の絡み合いの頻度ｆが少なくとも１０．０であり、繊維の絡み合いの完全度が少なくとも１．００であり、繊維のインターロック値は少なくとも１５であることが好ましい。
【０１０２】
表１に示されているように、本発明のＳｐｉｎｌａｃｅＴＭ繊維布い対しては絡み合いの完全度の値は水力絡み合わせ処理を行われたステープルファイバーのウエッブ（ＨＥＴ）に対する値よりも大きい傾向がある。このような優れた性質は連続フィラメントによってつくられた相互に係合したループおよび螺旋のマトリックスが複雑である結果として得られる。ＳｐｉｎｌａｃｅＴＭに対するグラブ引っ張り強さは水力絡み合わせ処理を行ったステープルファイバーのウエッブの約２倍である。すべてのＳｐｉｎｌａｃｅＴＭ繊維布に対するトラップ引き裂き値（ｔｒａｐ  ｔｅａｒ  ｖａｌｕｅ）は伝統的な繊維布の値を越えている。このことは、ＳｐｉｎｌａｃｅＴＭ繊維布がの線地のマトリックスが不規則性をもっている結果であると考えられ、これは他の繊維布に対してはこの試験をもっと迅速に失敗へと導く欠陥レーン（ｆａｕｌｔ  ｌａｎｅ）と混同される。またこのことは、本発明のＳｐｉｎｌａｃｅＴＭ繊維布の連続フィラメントの複雑な絡み合いが、切断されたステープルファイバーを伝統的な方法で絡み合わせた場合に比べ、実質的に優れた明確な機械的な接合および係合解除の機構を含んでいることの他の証拠である。
【０１０３】
細片引っ張り強さの値は試料の坪量と無関係にＳｐｉｎｌａｃｅＴＭ繊維布が最高である。ＳｐｉｎｌａｃｅＴＭの高い引っ張り強さの値と組み合わされて伸びの値も高いことに注意すべきである。このことは、試験の際の繊維布の観察とも一致する。試験中ＳｐｉｎｌａｃｅＴＭの試験試料は、最初付加した引っ張り応力に抵抗するが、その後複雑なマトリックス構造からフィラメントの絡み合いが解かれることによって徐々に張力を放出することが観測された。これとは反対に伝統的な繊維布の試験では、繊維および接合が切断され、その結果伸びの値が小さくなることが観測された。下記に説明するように、本発明の繊維布の強度および伸びが同時に高くなることは、予想できない新規性質を表している。
【０１０４】
本発明の他の態様においては、積層化された不織繊維布の製造法を提供することを目的としている。この方法では、該繊維布は実質的に連続した熱可塑性重合体フィラメントのウエッブをそれぞれ含んで成る多数の積層部分を含んで成っている。上記に説明した繊維布の特徴として、積層化された不織繊維布の各々はウエッブの端の部分の中間にフィラメントの端を実質的に含んでいない。本発明のこの態様は、積層化された繊維布のウエッブの隣接したウエッブが異なった性質を示すことを企図している。特に、繊維布の隣接した積層部分の重合体フィラメントが異なった接合温度を示し、積層部材の水力絡み合わせ処理によって熱による接合等の手段に頼らずに積層部分を一体化し結合させるようにすることが意図されている。従って熱による接合または同様な処理による一体化に対し種々の積層部分の相容性を特別に考慮することなく、他の所望の性質、例えば柔らかさ等に対して種々の積層部分を選ぶことができる。
【０１０５】
従って本発明のこの態様では、高圧の水流ジェットを用いて連続フィラメントを処理することにより、得られる触感の柔らかさが改善された不織繊維布積層品を製造することを目的としている。連続フィラメントの層に対し水力絡み合わせ処理を行うことにより改善された柔らかさおよび触感をもつ比較的強い不織繊維布が製造される。この繊維布の一つの層はポリエチレン・フィラメントを含んで成り、一方第２の層は、得られる繊維布に所望の強度を与えるポリエステル、ポリプロピレン等のフィラメントを含んで成っていることができる。本発明のこの態様では、ポリエチレン・フィラメントの層と、ポリプロピレン、ポリエステル、または同様な比較的強いフィラメントのウエッブを含んで成る改善された不織繊維布を提供することが意図されている。このウエッブは図５Ａおよび５Ｂに示したような配置を含む上記に記載した方法に従い高圧水流ジェットを使用して互いに接合される。図５Ａおよび５Ｂの場合、第１のウエッブの製造と組み合わせて第２のウエッブが導入されている。本発明のこの態様を具体化した繊維布は、１００％ポリエチレンのウエッブから成る同様な重さの繊維布に比べて強度が大きい。この繊維布は１００％のポリプロピレン、ポリエステルまたは同様な重合体からつくられた同様な坪量をもつ繊維布に比べて柔らかい。本発明のこの態様を具体化した材料は多数の積層部分を含んで成っており、二つの積層部分を含む場合ポリエチレン・フィラメントの層が１００％のポリエチレンのウエッブに似た触感を有する表面を提供することができる。
【０１０６】
本発明方法は多数のウエッブ前駆体を提供することを企図している。この場合ウエッブ前駆体はそれぞれ実質的に連続した熱可塑性重合体フィラメントを含んで成っている。本発明方法をスパンボンド加工装置と組み合わせてインラインで使用する場合、多数のウエッブ前駆体の一つまたは全部を接合しないフィラメントの形で提供することができる。これとは対照的にウエッブ前駆体の少なくとも一つは軽く熱的に接合したフィラメントを含むスパンボンド加工された繊維布を含んでいることができる。この形で提供されたウエッブ前駆体は、ウエッブ前駆体の中でつくられる熱的な接合を破壊する高圧水力絡み合わせ処理用の水流ジェットの影響下において破壊されて構成フィラメントになる。目下のところ、比較的軽く接合されたスパンボンド加工されたウエッブ前駆体が好適である。何故なら、軽く熱的に接合されたウエッブに対する高圧水流ジェットの作用によって、ウエッブは破壊されて成分フィラメントになるが、フィラメントが切断して比較的短い繊維状の要素になることはない傾向があるからである。
【０１０７】
本発明のこの態様によってつくられた繊維布はパターンを付けることも付けないこともできる。ポリエチレンである不織繊維布の割合は繊維布の約４０〜９０％であることが好ましく、ポリエチレンが７５％であることが目下のところ好適である。不織繊維布の坪量は約１５〜８０ｇ／ｍ２の範囲であることができ、好適な坪量は約３０ｇ／ｍ２である。この繊維布のポリエチレンの部分のフィラメントのデニールは約２〜５の範囲で変わることができ、３．５デニールが目下のところ好適である。繊維布の重量の残りはポリエチレン以外のフィラメント、例えばポリエステル、ポリプロピレンまたは他の熱可塑性重合体のフィラメントからつくられた一つまたはそれ以上の積層部分を含んで成っていることができる。繊維布のこのような一つまたはそれ以上の積層部分のフィラメントのデニールは約０．５〜３の範囲で変わることができ、１．５デニールが目下のところ好適である。強化された積層部分に対する目下のところ好適な重合体はポリプロピレンである。
【０１０８】
上記に説明した方法に従えば、ウエッブ前駆体はその片側または両側を高圧の水流ジェットで処理される。水力絡み合わせ処理の必要な程度は多数のウエッブを一緒に積層化するのに十分なレベルに対応した程度である。積層品の表面を安定化させて得られた繊維布のケバ立ちを防ぐためには、水力絡み合わせ処理用のエネルギーのレベルがこれよりも大きいことが望ましい。
【０１０９】
実施例１
本明細書の記載に従った形状をした水力絡み合わせ装置は、直径がそれぞれ０．００５９インチのオリフィス・ジェットを有する絡み合わせ用の多岐管を含み、該ジェットはこの多岐管の長さに沿って１インチ当たり３３．３３個の割合で間隔を置いて配置されている。２０×２０の三次元画像転写装置を使用した。坪量１７ｇ／ｍ２の３．５デニールのポリプロピレンのウエッブ、および公称２７ｇ／ｍ２、公称３．５デニールのポリエチレンのウエッブを毎分４０フィートの処理速度で組み合わせた。絡み合わせ処理は、ウエッブの片側にある二つのウエッブ前駆体に対して向けられた３列のオリフィスを用いることから成っている。この装置の三つの絡み合わせ用多岐管の絡み合わせ用の圧力はオリフィス・ジェットに対して順次６００、２，０００および３，０００ｐｓｉで与えられる。加えた全エネルギーは１．８馬力・時／ポンドであった。
【０１１０】
積層化した不織繊維布を製造するための本発明の方法は種々の方法で実施できると考えられる。ロールからウエッブ前駆体を引き出し、これを絡み合わせシステムへと向かわせることにより繊維布をつくることができる。別法として、組み合わされたスパンボンド装置から連続法により一つまたはそれ以上のウエッブ前駆体をつくることができる。所望の坪量をもつ軽く熱的に点接合された前駆体のロールであり、一つの層がポリエチレンを含んで成るものを用いることが目下のところ好適である。このウエッブ前駆体をロールから引き出し、水力絡み合わせ処理を行う。強化されたフィラメント・ウエッブの熱的な点接合は、実質的に連続したフィラメント自身を切断するのではなく、水力絡み合わせ用のジェットの力でフィラメントが分離してバラバラになるような、十分弱い接合でなければならない。連続法においては、ポリエチレン・フィラメントのウエッブ用に一つ、およびこれに関連した強化用重合体フィラメントのウエッブ前駆体用に一つの、最低二つの押し出し用のビームが必要である。単一の重合体押し出しシステムは、引き出し装置を使用し、この引き出し装置を介して第２のウエッブ前駆体を導入することによって有利に使用することができる。
【０１１１】
理解されるように、本発明の不織繊維布に対して二つより多い複数の積層部分をつくることができる。例えば二つのポリエチレン・ウエッブ前駆体および一つのポリプロピレン・ウエッブ前駆体を用い、外側にあるポリエチレンの両方の面の上が柔らかい触感をもったポリエチレン／ポリプロピレン／ポリエチレンの積層化された不織繊維布をつくることができる。その外側の両方の面にポリエチレンが存在するこのタイプの製品は、アセンブリー接合を必要とする製品、例えば使い捨てのおむつに有利に使用することができる。本発明による仕上げ製品は同じ坪量をもつ点接合およびラテックス接合した繊維布に比べて柔らかく柔軟性をもっている。
【０１１２】
本発明の他の態様においては、水力絡み合わせ処理を行われた連続フィラメントからつくられた高度の耐久性をもった染色可能な不織繊維布を製造する方法が提供される。この方法では熱的な点接合によって十分に安定化さえたスパンボンド加工されたウエッブを使用する。一般的に上記に説明した高圧水流ジェットを使用して熱接合点からフィラメントを分離し、水流ジェットによってフィラメントの絡み合いを解除する。この方法は多数のスパンボンド加工されたウエッブ前駆体または層前駆体を用い、坪量が最高６００ｇ／ｍ２の実質的に大きい複合ウエッブをつくるのに有利に使用することができる。得られる繊維布は好ましくはポリエステル（ＰＥＴ、ポリエチレンテレフタレート）のスパンボンド加工された基質からつくられる。その結果、この繊維布は高度の耐久性をもち、標準的な織物染色法および仕上げ工程において染色することができる。
【０１１３】
熱的に接合されたスパンボンド加工された層、好ましくはポリエステルを含んで成る層を高圧水力絡み合わせ処理に対する原料として使用する。得られる繊維布は５０〜６００ｇ／ｍ２の大きな坪量をもち、同様な坪量の伝統的な織物または編物繊維布が有する望ましい均一な外観と耐久性をもった不織繊維布のウエッブである。この方法および得られる繊維布が同様な耐久性をもつと言われている不織ウエッブに比べて優っている利点には、他の不織ウエッブに比べてスパンボンド加工のウエッブのコストが低いこと；原料として高度に安定化された（熱的に点接合を行って）連続フィラメントのウエッブを使用できるために製造工程の速度が高いこと；および仕上げられた不織繊維布が耐久性および染色性をもち、この繊維布が標準的な織物に比べ低い坪量においても適切な強度を示すことが含まれる。
【０１１４】
伝統的な編物および織物工程に優るこの方法の利点には、不織繊維布原料のコストが低いこと、および編み機および織り機の速度に比べてスパンボンド加工および絡み合わせ工程の速度が速いことが含まれる。最終的な繊維布製品の坪量は原料層の重量および使用される層の数によってコントロールされる。
【０１１５】
図９は、スパンボンド加工された繊維布の重なり合った多数の層４１を供給するための一連の引き出しロール２１を示す。本明細書において「スパンボンド加工」と言う言葉は、熱的に点接合された熱可塑性重合体の連続的なまたは無端のフィラメントを含んで成る市販の繊維布を意味するのに使用される。当業界には公知のように、これらの繊維布は、熱可塑性の重合体を熔融し、多数の小さい孔を通して連続的に熔融押し出しを行うことによって製造される。このフィラメントを冷却し機械的に或いは空気を使用し、例えば高速の空気流を有する溝孔形のアッテニュエーターの中で、径を細くし即ち伸長し、典型的には沈積区域似おいてコンベヤの下方にある吸引部を用いて多孔性の動いているコンベヤの上に沈積させる。フィラメントはクリンプされていないことが好ましい。何故なら、クリンプは後の工程に悪影響を及ぼすことがあるからである。次に、片方に彫り込みが施された加熱したカレンダー掛けロールの間にウエッブを通し、交叉するフィラメントの部分に熱的な点接合を行う。このようにして凝集性をもち安定化されたウエッブはロールに巻き取るかおよび／または縦切りを行うことができる。例えばスパンボンド加工装置が水力絡み合わせ装置の動作幅よりも大きい場合には縦切りが必要である。
【０１１６】
個々のスパンボンド加工されたウエッブ４１の坪量はあまり重要ではなく、主として仕上げられた繊維布の最終用途に依存して得られる層の坪量が所望の値をもつように選ばれる。例えば最終的な坪量が５０〜１００ｇ／ｍ２の場合、原料の予備接合されたウエッブ４１の坪量は１５〜２５ｇ／ｍ２の程度であることができる。坪量が１００ｇ／ｍ２より大きい仕上げ製品に対しては、さらに重い原料繊維布４を用いることができる。例えば、坪量が５０〜７５ｇ／ｍ２のウエッブを使用して坪量が２５０〜６００ｇ／ｍ２の最終製品を製造することができる。
【０１１７】
予備接合されたウエッブ４１の製造に使用される熱可塑性重合体はポリオレフィン、ポリアミド、およびポリエステルを含んで成ることができ、ポリエステルが最も好適である。フィラメントのデニールの好適な範囲は約０．２〜３．０であり、約１．５が最も好適である。
【０１１８】
前駆体の繊維布４を全体的に点接合することは取り扱いおよび以後の処理にとって重要である。間隔を置いて配置された隆起した区域をもち、ウエッブの中に多数の間隔を置いて配置された接合点をつくることができ、その間には接合されないフィラメントが存在するようにし得るカレンダー装置を用い、熱的な点接合をつくることができる。熱的な接合点は全部で繊維布の区域の５〜４５％を占めることができ、１０〜３０％が最も好適である。接合の割合が少なすぎるとウエッブは不安定になり、接合の割合が多すぎると繊維布がかたくなり過ぎる。
【０１１９】
少なくとも二つの層の予備接合されたスパンボンド加工繊維布４１を使用し、必要に応じてこれをローラ２１から引き出す。図１には全部で６枚の繊維布４が６個のロール２１から引き出されて絡み合わせ処理にかけられているように示されている。また不織繊維布または他のタイプの予備接合した層、例えば熔融吹き込みウエッブおよびステープルファイバーからつくられた不織繊維布から成る他の層を含ませることもできる。
【０１２０】
個々のスパンボンド加工されたウエッブ４４を互いに層状にするか重ね合わせて接合されていない積層品６１をつくる。接合されていない積層品６１はローラ８１および１０１の上方を通り、一般的に１２１で示される少なくとも一つの水力絡み合わせ処理ステーションに至る。本明細書に挙げた例外を除き、このステーションは米国特許第５，６７４，５８７号および同第３，４８５，７０５号に示され記載されたものであることができる。これらの特許は引用により本明細書に包含される。接合されていない層から成る積層ウエッブ６１は平らな多孔性の動いている表面の上に支持されていることができるが、図示のように回転しているドラム１４１の上に支持されていることが好ましい。
【０１２１】
図示のようにドラム１４１は反時計方向に回転する。ドラム１４１は比較的かたい織った針金のスクリーンの形をしているか、或いは水抜き用の孔を開けるために穿孔された中身の詰まった円筒形の部材からつくることができる。ドラム１４１により未接合の積層品６１を少なくとも一つ、好ましくは複数の水流ジェットステーション１６１、１８１および２０１の下方に運び、該ステーションの中では細い柱状の水流ジェットを外側に向かった層へ衝突させる。これらのジェットエネルギーにより個々の接合層４１の熱的な点接合は実質的に完全に破壊され、これによって個々の連続フィラメントが自由になる。さらにこのジェットによって各層から自由になったフィラメントは他の層４１から自由になった他のフィラメントと絡み合い、凝集性をもった積層剥離に対して抵抗性をもつ均一な最終的なウエッブが得られる。ゆるい繊維から成る通常のウエッブとは異なり、フィラメントの予備接合された層４１は比較的緻密でコンパクトであり、空隙容積が小さいので水力エネルギーを一層効率的に移送することができる。
【０１２２】
模式的に示されているように、水力絡み合わせ装置１２１は当業界に公知の特徴を含み、高圧の水を絡み合わせ用のジェット１６１、１８１、および２０１に供給する給水ライン２２１を含んでいる。またドラム１４１の内部には過剰の水を除去し循環させるための吸引区域（図示せず）がドラムの表面下に備えられていることができる。
【０１２３】
多岐管またはジェット１６１、１８１、および２０１の各々によって生成されるエネルギーは直線的な単位長当たりのオリフィスの数、多岐管中の液体の圧力、および容積的な流量に比例し、通過速度および製造される繊維布の重量に逆比例する。ジェット１６１、１８１および２０１と繊維布４１の上部表面との間の距離は０．５〜３インチの程度、好ましくは１〜３インチであり、その上限はジェット流がエネルギーを発散させ失わせる傾向によって決まる。標準的な絡み合わせ用の装置が使用されるから、上記パラメータの多くは既知であるか固定されており、本発明の場合主要なパラメータは、ライン速度が１２５ｍ／分またはそれ以上の程度の時、ジェットの圧力とジェット・オリフィスの直径である。
【０１２４】
繊維布層４１に衝突する最初のジェット多岐管１６１の操作圧力は１，５００ｐｓｉよりも、好ましくは２，０００ｐｓｉよりも高く、この値は従来法で可能とされているよりも大きい。驚くべきことに、何ら悪影響を及ぼされることなく最高約４，５００ｐｓｉの初期圧力を用いることができることが見出された。このような高い圧力は熱的に接合されたウエッブ４１の安定な性質によって可能になると考えられている。また、必要に応じ繊維布の外側に向いた層の上に多孔性のスクリーンを使用すればドラムに対して繊維布を良好に保持し得ることが認められているが、このことは必要ではない。
【０１２５】
最終的に絡み合わせられた繊維布の所望の最終的な坪量が５０〜１００ｇ／ｍ２程度である場合、ジェット１６、１８および２０のオリフィスの直径は０．００５〜０．００６インチ程度であることが好ましい。これよりも重い繊維布に対しては、オリフィスの直径はもっと大きいことが好ましい。例えば坪量が１００〜６００ｇ／ｍ２の繊維布に対しては、好適なオリフィスの直径は０．００８〜０．００９インチであり、これを用いてもっと高いレベルのエネルギーが得られる。
【０１２６】
驚くべきことには、高い初期水圧は実質的に個々のフィラメントを切断する原因にはならない。個々のフィラメントが切断すると最終的な複合体の強度の損失を招くという不利な傾向がある。しかし圧力が高いために熱的な接合点が実質的に完全に破壊され、繊維布は一時的にゆるい連続フィラメントのウエッブに変わり、同時に層４１の各々の内部および層４１の間にあるフィラメントは絡み合わされる。逆に言えば、絡み合いの初期段階において熱的な接合点は過剰な移動を防ぐためにフィラメントを適切な位置に保持する。
【０１２７】
デニールが小さい同じ坪量をもつ繊維布は大きなデニールの繊維布に比べて大きな引っ張り強さをもっていることが知られている。即ち、本発明方法は小さいデニールの予備接合された繊維布の多重層を用いて例外的な強度をもつもっと大きな坪量の絡み合わされた繊維布をつくることができる。
【０１２８】
理解できるように、熱的に点接合された連続フィラメントの繊維布は坪量、フィラメントのデニールおよび熱的な点接合の程度を変えることができる。このような種々のタイプの繊維布を初期原料４１として用い、また種々の組み合わせで使用して最終用途に対する特殊な効果を与えることができる。例えば、もっと重い繊維布を軽い繊維布と組み合わせ、この場合重い繊維布を裏地として使用し、軽い繊維布を装飾的な或いは外側へ向いた表面として使うことができる。
【０１２９】
必須なことではないが、本発明の層状にして絡み合わされた繊維布は両側に対し水力絡み合わせ処理を行うことが好ましい。繊維布が片側だけに絡み合わせ処理を行われた場合、ドラムまたは成形用の表面に面した側は一般に絡み合いの程度が少なく、従って耐摩耗性が低くなる。但し場合によってはこのことは重要な因子ではない。
【０１３０】
図９に示されているように、絡み合わせステーション１２１を出た後、得られた絡み合わせ処理を受け凝集性をもった繊維布のウエッブ２４１は案内ロール２６１の周りに供給され、図示の具体化例においては時計方向に回転する多孔性のドラム３０１を具備した第２の水力絡み合わせステーション２８１の所で反対側が処理される。ステーション２８１は、ロールの周辺部分の周りに順次間隔を置いて配置された少なくとも一つの、好ましくは複数の水流ジェット多岐管３２１、３４１、３６１および３８１を含んでいる。この段階は絡み合いの程度を増加させるが、フィラメントのゆるいループをウエッブ２４１の垂直面を通して強制的に元の位置に戻す作用もする。ジェット３２１〜３８１は第１の系列のジェットよりも高い圧力、好ましくは３，０００ｐｓｉ以上、最も好ましくは４，５００ｐｓｉを越える圧力で操作されることが好適である。上記に一般的に説明したように、絡み合わせステーション１２１および２８１の両方におけるジェットのオリフィスの大きさおよび操作圧力は、基質繊維布の坪量、所望の最終繊維布の坪量、およびライン速度に依存している。
【０１３１】
第２の成形用ドラム３０は第１のドラムと一般的に同じタイプであるか、或いは異なっていることができる。多様な表面仕上げ、詳細な形状および外観を与えるために、中身の詰まった均一でない表面、例えば彫り込みをもった或いはデボッシング（ｄｅｂｏｓｓｉｎｇ）された区域をもったドラムまたはロールを用いることができる。本発明の平面状およびロール状の繊維布成形装置は当業界に公知であり、これを使用して例えば種々のタイプの織物繊維布、或いは三次元のパターンの中で種々の表面組織に似せるための孔を有する繊維布をつくることができる。関連した方法および装置に対する必要事項は米国特許第５，２４４，７１１号、同第５，０９８，７６４号、同第５，６７４，５８７号および同第５，６７４，５９１号に示され記載されている。これらの特許は引用により本明細書に包含される。
【０１３２】
水力絡み合わせ処理が完了した後、ウエッブを多孔性の動いているコンベヤ４０１へ移し、吸引箱４２１の上方を通過させてウエッブのディベーター（ｄｅｂａｔｅｒ）を行う。
【０１３３】
次に、通常は液体の形でウエッブに局所的な処理を行う目的の適宜行われる処理ステーション４４１にウエッブを通す。燃焼遅延剤、染色改善剤、柔らかさの改善剤、および表面活性変性剤、例えば撥水剤および表面活性剤を含む種々の試薬が公知であり、これらを被覆することができる。硬化可能な接合剤を被覆することができるがその必要はなく、多くの用途においては繊維布は接合剤を含まない方が好適である。次にウエッブを乾燥機４６１に通し、ロール４８１の上に巻き取る。
【０１３４】
本発明における著しい利点は５０〜６００ｇ／ｍ２の程度の大きな坪量の範囲で極めて高い耐久性をもった不織繊維布を製造できることである。
【０１３５】
本発明の繊維布は広い範囲の種々の最終用途、例えば室内装飾材料、衣類、詰物、カバー等に変えることができる。
【０１３６】
ポリエステル基質のウエッブ４を使用した本発明方法の一好適段階においては、得られた本発明の凝集性をもったウエッブ２４１を、良好な均一性および短い滞在時間を得るために高い流速の液体を用いる近代的なジェット染色法を使用してジェット染色することができる（図示されてはいない）。本発明の３種の異なったポリエステル繊維布についてジェット染色の前および後における物理的性質を下記の表に示す。三次元画像転写装置を示す図１０Ａ〜１０Ｃに従った「八角形／正方形」のパターンをつける。「矢筈（ｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅ）」形のパターンはＳｕｅｈｒの米国特許第５，７３６，２１９号に従い、図１１および１１Ａに特定的に示されたようにして付けた。この特許は引用により本明細書に包含される。
【０１３７】
【表１】
2004518029.tif 000012
【０１３８】
これらの例から、恐らくは染料が吸収され、また或る程度繊維布が収縮するために、繊維布の坪量が増加することが認められるであろう。また物理的性質、特に引っ張り強さの値が改善されていることに注目すべきである。繊維からつくられた従来法による水力絡み合わせ処理を行った繊維布とは異なり、本発明の繊維布は独特の物理的構造と機械的な接合機構を示す。この繊維布を顕微鏡で検査すると、元のスパンボンド加工を行った原料に存在した熱的な点接合は実質的に存在せず、従って繊維布の強さに対して熱的な接合はその役割を果たしていないことが判る。さらに幾分驚くべきことには、本発明方法はフィラメント自身の著しい切断を引き起こさず、フィラメントは連続したままで残っている。これに加えて、この連続フィラメントは実質的な運動および実質的な結節形成および巻き付きを可能にするゆるい端をもっていないから、本発明方法によるフィラメントは特有な方法で配列されるようになる。得られる構造は詰め込まれたフィラメントのループから成る複雑なマトリックスの形をし、フィラメント内部およびフィラメント間における結節の形成および巻き付きが存在しないことを特徴としている。このマトリックスは繊維布全体に亙って連続的であり相互に連結しているから、繊維布の耐久性は著しく大きい。
【０１３９】
上記の説明から、本発明の新規概念の真の精神および範囲を逸脱することなく種々の修正および変更を行い得ることが判るであろう。本発明は上記に示した特定の具体化例に関して限定されるものではないことを理解されたい。本明細書における上記説明は添付特許請求の範囲によって該請求の範囲に入るすべての修正を包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一具体化例の模式図。
【図２】
本発明の他の具体化例の模式図。
【図３Ａ】
本発明のさらに他の具体化例の模式図。
【図３Ｂ】
本発明のさらに他の具体化例の模式図。
【図３Ｃ】
本発明のさらに他の具体化例の模式図。
【図３Ｄ】
本発明のさらに他の具体化例の模式図。
【図４】
本発明のさらに他の具体化例の模式図。
【図５Ａ】
本発明のさらに他の具体化例の模式図。
【図５Ｂ】
本発明のさらに他の具体化例の模式図。
【図６】
本発明の繊維布の一具体化例の倍率３０倍の顕微鏡写真。
【図７】
本発明の繊維布の一具体化例の倍率２００倍の顕微鏡写真。
【図７Ａ〜７Ｃ】
本発明によるループ間の絡み合わせのモデル化を示す図。
【図８】
従来法の水力絡み合わせ処理を受けたステープルファイバーのウエッブの倍率１０倍の顕微鏡写真。
【図８Ａ〜８Ｂ】
自由な繊維端を巻き付強度および絡み合いのモデル化を示す図。
【図９】
多数のウエッブ前駆体を使用して不織繊維布を製造する本発明を具体化した他の方法を実施するための装置の模式図。
【図１０】
三次元画像転写装置の線図。
【図１０Ａ】
図１０のＡ−Ａの線に沿って採った断面図。
【図１０Ｂ】
図１０のＢ−Ｂの線に沿って採った断面図。
【図１０Ｃ】
図１０に示した三次元画像転写装置の透視図。
【図１１】
三次元画像転写装置の線図。
【図１１Ａ】
図１１のＡ−Ａの線に沿って採った断面図。
【グラフ１】
種々のウエッブに対するグラブ引っ張り強さのグラフ。
【グラフ２】
引っ張り強さが最大の場合における引っ張り強さ（ポンド）／伸び（％）のグラフ。
【グラフ３】
種々のウエッブに対する６インチ×４インチの試料のグラブ引っ張り強さ（ポンド）のグラフ。
【表１】
本発明の種々の不織繊維布と種々の従来法の不織繊維布との間の測定値の比較。
【図１】
2004518029.tif 000013
【図２】
2004518029.tif 000014
【図３】
2004518029.tif 000015
【図４】
2004518029.tif 000016
【図５】
2004518029.tif 000017
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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2004518029.tif 000022
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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