(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に位置し、前記ノズルから噴出した繊維と衝突して繊維を分散できる衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝突によって分散する繊維を導く囲い部材とを備えた繊維分散ユニットを複数備えており、前記複数の繊維分散ユニットの囲い部材により導かれる繊維を捕集する捕集部材を備えている繊維ウエブ製造装置であり、前記囲い部材は途中まで境目があり、途中で一つに融合し、捕集部材側端部まで境目が消失していることを特徴とする、繊維ウエブ製造装置。
【請求項２】
前記複数の繊維分散ユニットの囲い部材の捕集部材側端部を、捕集部材の巾方向に並べたことを特徴とする請求項１に記載の繊維ウエブ製造装置。
【請求項３】
前記囲い部材の捕集部材側端部と、捕集部材との位置が相対的に移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の繊維ウエブ製造装置。
【請求項４】
繊維を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に位置し、前記ノズルから噴出した繊維と衝突して繊維を分散できる衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝突によって分散する繊維を導く囲い部材とを備えた繊維分散ユニットを複数備えており、前記複数の繊維分散ユニットの囲い部材により導かれる繊維を捕集する捕集部材を備えている繊維ウエブ製造装置であり、前記囲い部材は途中まで境目があり、途中で一つに融合し、捕集部材側端部まで境目が消失している繊維ウエブ製造装置の各ノズルへ繊維及び／又は繊維集合体を供給する繊維ウエブの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の繊維ウエブの製造方法により製造された繊維ウエブを用いていることを特徴とする不織布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は繊維ウエブ製造方法、その製造装置及びそれを含む不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不織布は構成繊維、繊維ウエブの形成方法、あるいは繊維ウエブの結合方法を適宜組み合わせることにより、各種機能を付与できるため、各種用途に適用されている。
【０００３】
このような不織布のもととなる繊維ウエブとして、特開昭５０−１６０５６３号公報には、「同種又は異種の連続剛性繊維束を等長、または二種以上の不等長短繊維束に連続的に切断しつつ、高速渦噴気流発生装置に供給し該渦噴気流によって短繊維束を解繊または開繊するとともに渦噴気流噴気口部に付設した概略円錐台形状のフードの作用により所定範囲に均一に分散混合落下させ、吸気堆積捕集したことを特徴とする繊維強化複合材料基材用の異品種混合および繊維長混合短繊維マット。」が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報には、フードの形状、フードと吸気堆積捕集するネットとの距離、吸引量などが繊維の均一分散性に大きな影響をもち、特に前記フードの形状が概略円錐台形状である場合に均一分散性に優れていることが開示されている。
しかしながら、本願発明者らの検討によると、前記公報に記載のような概略円錐台形状のフードを使用しても繊維を均一に開繊することができず、地合いの悪い不織布しか製造できないことがわかった。本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、圧縮気体を使用して、地合いの優れる繊維ウエブを、効率よく製造できる繊維ウエブ製造装置、この製造方法、及び地合いの優れる不織布を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の繊維ウエブ製造装置は、「繊維を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に位置し、前記ノズルから噴出した繊維と衝突して繊維を分散できる衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝突によって分散する繊維を導く囲い部材とを備えた繊維分散ユニットを複数備えており、前記複数の繊維分散ユニットの囲い部材により導かれる繊維を捕集する捕集部材を備えている繊維ウエブ製造装置であり、前記囲い部材は途中まで境目があり、途中で一つに融合し、捕集部材側端部まで境目が消失していることを特徴とする、繊維ウエブ製造装置。」である。このように本発明の繊維ウエブ製造装置は、繊維分散ユニット内に衝突部材を設けることにより繊維の均一分散性が向上し、このような繊維分散ユニットを複数備えていることにより、地合いの優れる繊維ウエブを効率よく生産できる装置である。
【０００６】
本発明の繊維ウエブの製造方法は、「繊維を噴出できるノズルと、前記ノズルへの圧縮気体導入手段と、前記ノズルの噴出口の前方に位置し、前記ノズルから噴出した繊維と衝突して繊維を分散できる衝突部材と、前記衝突部材を囲むとともに、前記衝突部材との衝突によって分散する繊維を導く囲い部材とを備えた繊維分散ユニットを複数備えており、前記複数の繊維分散ユニットの囲い部材により導かれる繊維を捕集する捕集部材を備えている繊維ウエブ製造装置であり、前記囲い部材は途中まで境目があり、途中で一つに融合し、捕集部材側端部まで境目が消失している繊維ウエブ製造装置の各ノズルへ繊維及び／又は繊維集合体を供給する繊維ウエブの製造方法。」である。このように、基本的に前記繊維ウエブ製造装置を使用する繊維ウエブの製造方法であるため、地合いの優れる繊維ウエブを効率よく製造できる製造方法である。
【０００７】
本発明の不織布は前記製造方法により製造した繊維ウエブを用いたものであるため、地合いの優れる不織布である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の繊維ウエブ製造装置及び繊維ウエブの製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書では、繊維ウエブの生産方向を「流れ方向」、生産方向に直交する方向を「巾方向」と称する。
図１は本発明の繊維ウエブ製造装置を構成する単一の繊維分散ユニット（以下、単に「ユニット」と表記することがある）を捕集部材に対して垂直かつ材料供給管（後述）に平行な平面で切断した時の模式的断面図であり、図２は本発明の繊維分散ユニットを捕集部材の巾方向に複数並べた繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の巾方向に平行な平面で切断した時の模式的断面図の一例であり、図３は本発明の繊維分散ユニットを捕集部材の巾方向に複数並べ、複数の囲い部材の捕集部材側に囲い部材融合部を設けた繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の巾方向に平行な平面で切断した時の模式的断面図である。
【０００９】
これらの図から明らかなように、本発明の繊維ウエブ製造装置１００は、図１に示すような、ノズル２、圧縮気体導入口３、衝突部材４、囲い部材５を備える繊維分散ユニット１０を複数備えており、図２、図３に示すように、複数の繊維分散ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃの囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃにより導かれる繊維を捕集する捕集部材６を備えている。図３では、複数のユニットの囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側が一つに融合している。このように複数の囲い部材が融合しているところから捕集部材側端部５２に至るまでの領域を、囲い部材融合部５３と称する。
【００１０】
まず、本発明の繊維分散ユニットについて図１を用いて説明するが、具体的形状は図示されたものに限るものではない。図１におけるノズル２は供給された繊維及び／又は繊維集合体を、後述のような圧縮気体の作用によって、ノズル噴出口２１から後述のような囲い部材５で形成された空間へ噴出する。図１に示されているノズル２は圧縮気体の供給側からノズル噴出口２１へ向かって、一定の横断面積を有するものであるが、本発明におけるノズルはこのようなノズルに限定されず、例えば、圧縮気体供給側からノズル噴出口２１へ向かって、連続的に又は不連続的に横断面積が小さくなるノズル、連続的に又は不連続的に横断面積が大きくなるノズル、連続的に又は不連続的に横断面積が大きくなった後に小さくなるノズル、或いは連続的に又は不連続的に横断面積が小さくなった後に大きくなるノズルも使用することができる。これらの中でも、圧縮気体供給側からノズル噴出口２１へ向かって、連続的に横断面積が大きくなるノズルは、繊維のつまりが発生せず、繊維を均一に分散させることができるため好適である。このようなノズルとして、例えば、ベンチュリー管を挙げることができる。
【００１１】
このようなノズル２には、図１で示すように、圧縮気体導入口３が接続されている。そのため、圧縮気体導入手段によって、圧縮気体導入口３を介して圧縮気体を導入することによって、材料供給装置（図示しない）から材料供給管１１を介して材料供給口１から繊維及び／又は繊維集合体をノズル２へ供給することができるとともに、ノズル２から繊維及び／又は繊維集合体が噴出された場合の圧縮気体の膨張力によって、個々の繊維に開繊、分散させることができる。この圧縮気体導入手段（図示しない）としては、例えば、コンプレッサーなどを用いることができる。圧縮気体導入手段は繊維分散ユニットごとに独立して設けても良いし、圧縮気体導入手段の数が繊維分散ユニットの数よりも少ない場合は、圧縮気体の配管を分岐して各ユニットに供給してもよいが、この場合には圧縮気体の圧力をユニットごとに調整できるように、調整手段を設けることが望ましい。
【００１２】
この圧縮気体はどのような気体を利用しても良いが、空気を用いるのが製造上好適である。
【００１３】
なお、圧縮気体導入手段によるノズル２へ圧縮気体の供給が渦巻き状であると、繊維同士が絡み合い、繊維の分散性を低下させる傾向があるため、圧縮気体の流れが実質的に層流であるように供給できるのが好ましい。
【００１４】
また、圧縮気体は繊維の開繊性及び分散性を高めることができるように、ノズル噴出口２１における気体通過速度が１００ｍ／ｓｅｃ以上であるように導入するのが好ましい。同様の理由で、圧縮気体の圧力は２ｋｇ／ｃｍ２以上で導入するのが好ましい。更に、後述のような囲い部材５を設けることによって、囲い部材５の内壁に繊維が付着し、堆積しやすいため、長時間繊維ウエブを製造すると、堆積した繊維堆積物が脱落して、繊維ウエブの地合いを損なう場合があるため、後述のような囲い部材５の捕集部材側端部５２における気体流速が１ｍ／ｓ以上（より好ましくは２ｍ／ｓ以上）であるように、圧縮気体を導入できる圧縮気体導入手段を使用するのが好ましい。なお、この「ノズル噴出口２１における気体通過速度」は、ノズル２から噴出された気体の１気圧における流量（ｍ３／ｓｅｃ）を、ノズル噴出口２１の横断面積（ｍ２）で除した値をいい、「囲い部材の捕集部材側端部における気体流速」は、囲い部材５の捕集部材側端部５２からの気体流出量（ｍ３／ｓｅｃ）を、囲い部材５の捕集部材側端部５２における横断面積（ｍ２）で除した値をいう。
【００１５】
前述のようなノズル噴出口２１の前方には、衝突部材４が配置されている。この衝突部材４が配置されていることによって、ノズル２から噴出された繊維及び／又は繊維集合体と衝突して、繊維の分散を促進させる。図１においては、この衝突部材４として、円錐状の突起部４１と平板状の衝突部４２とを備えたものを使用している。この衝突部材４の場合、繊維の開繊性に優れているとともに、突起部４１によって、繊維の分散性を高めることができる。しかしながら、本発明の衝突部材はこのような衝突部材に限定されず、例えば、平板状衝突部材、釣鐘状の衝突部材、円錐状の衝突部材、釣鐘状の突起部と平板状の衝突部とが一体化された衝突部材（図１の突起部４１が釣鐘状となった衝突部材）などを使用することができる。釣鐘状の突起部と平板状の衝突部とが一体化された衝突部材も、前記衝突部材４の場合と同様の理由で、好適に使用できる。
【００１６】
このような衝突部材４は噴出された繊維と衝突できるように、ノズル噴出口２１の前方に配置されていれば良いが、繊維の開繊性及び分散性に優れているように、この衝突部材４とノズル噴出口２１との距離を適宜調整する。この距離は特に限定するものではないが、１〜１００ｍｍであるように設置するのが好ましく、５〜４０ｍｍであるように設置するのがより好ましく、５〜３０ｍｍであるように設置するのが更に好ましく、１０〜３０ｍｍであるように設置するのが更に好ましく、１０〜２０ｍｍであるように設置するのが最も好ましい。なお、この距離とは、ノズル噴出口２１と衝突部材４の平坦部（例えば、図１においては衝突部４２のノズル噴出口２１側表面、円錐状の衝突部材の場合は円錐の底面、釣鐘状の衝突部材の場合は釣鐘の底面）との最短距離をいう。
【００１７】
また、衝突部材４が釣鐘状の衝突部材、円錐状の衝突部材、釣鐘状の突起部と平板状の衝突部とが一体化された衝突部材、或いは円錐状の突起部４１と平板状の衝突部４２とが一体化された衝突部材４からなる場合、繊維の開繊性及び分散性に優れているように、釣鐘状、円錐状、或いは突起部の軸がノズル噴出口２１の中心の延長線と一致するように配置するのが好ましい。また、これら衝突部材４を設置する場合には、繊維の開繊性及び分散性に優れているように、釣鐘状、円錐状、或いは突起部４１の頂点がノズル噴出口２１と対向するように設置するのが好ましい。
【００１８】
本発明の繊維分散ユニット１０においては、前述のような衝突部材４を囲むとともに、後述のような捕集部材６の方向へ伸びており、衝突部材４との衝突によって分散した繊維を捕集部材６へ導く囲い部材５を配置している。囲い部材５の形状は特に限定するものではないが、衝突部材側端部５１における横断面形状と、捕集部材側端部５２における横断面形状が相違している囲い部材を使用するのが好ましく、より具体的には、衝突部材側端部５１における横断面形状が円形、楕円、或いは長円であり、捕集部材側端部５２における横断面形状が多角形などの非円形（特に、長方形）である囲い部材を使用するのが好ましい。このように繊維移動経路方向において囲い部材５の横断面形状が変化している場合には、囲い部材５の横断面形状の変化は連続的であっても、不連続的であっても良いが、囲い部材５の内壁への繊維の付着が生じにくいように、横断面形状の変化は連続的であるのが好ましい。
【００１９】
なお、図１の囲い部材５の捕集部材側端部５２の横断面形状は長方形であるが、その長辺方向を捕集部材６の巾方向と一致させるように配置しても、長辺方向を捕集部材６の流れ方向と一致させるように配置しても、或いは巾方向又は流れ方向と交差するように配置しても良い。
【００２０】
また、囲い部材５は囲い部材５の最も広い横断面積（Ｓｍａｘ）に対する、最も狭い横断面積（Ｓｍｉｎ）の比（Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）が、０．５〜１であるのが好ましい。この比（Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）が０．５未満であると、囲い部材５の横断面積の変化量が大きいことによって、繊維が囲い部材５の内壁に付着しやすく、堆積して、堆積量が一定量を超えた場合に脱落して、繊維の分散性を損なう可能性があるためで、０．６以上であるのがより好ましい。理想的な比（Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）は１、つまり囲い部材５の任意の横断面積が同じ面積である。なお、この囲い部材５の最も広い横断面積が囲い部材５の衝突部材側端部５１であり、最も狭い横断面積が囲い部材５の捕集部材側端部５２であると、繊維の分散性のより優れる繊維ウエブを製造することができる。
【００２１】
また、ノズル噴出口２１から囲い部材５の捕集部材側端部５２までの距離が３ｃｍ以上、１０ｃｍ以下であるのが好ましい。この距離が３ｃｍ未満であると、衝突部材４の周辺における乱流の影響を受けて、繊維の分散性を損ねる傾向があるためで、より好ましくは４ｃｍ以上である。他方、この距離が１０ｃｍを超えると、気体の流れが乱れたり、流速が遅くなることにより、帯電した繊維が囲い部材５の内壁に付着しやすく、堆積して、堆積量が一定量を超えた場合に脱落して、繊維ウエブの地合いを損なう可能性があるためで、９ｃｍ以下であるのがより好ましい。この距離は、囲い部材５の任意の箇所において、横断面の中心を通るように、ノズル噴出口２１の中心と囲い部材５の捕集部材側端部５２によって形成される面の中心とをつないだ道のりをいう。なお、前記道のりが屈曲又は湾曲していると、繊維が囲い部材５の内壁に付着しやすくなるため、前記道のりは直線であるのが好ましい。
【００２２】
このような囲い部材５は衝突部材４を囲んでいるが、その状態は特に限定するものではなく、衝突部材４による繊維の分散を妨げないように適度な距離をおいて囲んでいれば良い。この距離は実験を繰り返すことにより適宜設定することができる。また、囲い部材５は衝突部材４により分散する繊維の飛散を防ぐために、図１に示すように、ノズル２と連結しているのが好ましい。
【００２３】
また、囲い部材５は捕集部材６方向へ伸びており、その状態は特に限定するものではないが、例えば、繊維移動経路が直線状、繊維移動経路が湾曲状、繊維移動経路が屈曲状、或いはこれらの組み合せを挙げることができる。これらの中でも、繊維移動経路が直線状であると、囲い部材５の内壁へ繊維が付着しにくいため、好適な実施態様である。
【００２４】
本発明の製造装置は上述のような繊維分散ユニットを複数備えたものである。繊維分散ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備えた繊維ウエブ製造装置１００について、図２を参照しながら説明するが、繊維分散ユニットの個数は図２に示されている３個とは限らず、必要に応じて増減する。図２に示されているように、本発明の繊維ウエブ製造装置１００は生産性を向上するために複数の繊維分散ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備えている。この複数の繊維分散ユニットの配置方法は、特に限定するものではないが、囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側端部５２ａ、５２ｂ、５２ｃが、図２に示されているように捕集部材６の巾方向に並べられていれば、広幅の繊維ウエブを効率よく生産する事ができる。囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側端部５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、巾方向にできるだけ隙間なく、接するように並べることが好ましい。
また、巾方向に囲い部材の捕集部材側端部を並べた状態（以下、列と称する）は、１つの列のみとは限らず、複数の列を流れ方向に並べてもよい。複数の列を流れ方向に並べる場合は、任意の列の囲い部材の捕集部材側端部５２ａ、５２ｂ、５２ｃと、次の列の捕集部材側端部５２ａ'、５２ｂ'、５２ｃ'（図示しない）との間に隙間をおいて並べてもよいし、巾方向と同様に、隙間なく接するように並べてもよい。また、任意の列の囲い部材の捕集部材側端部５２ａと、次の列の捕集部材側端部５２ａ'とが碁盤の目状に配置していても良いし、千鳥状に配置していてもよい。千鳥状に配置しているほうが、より地合いの優れた幅の広い繊維ウエブを得ることができる。
【００２５】
さらに、囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側端部５２ａ、５２ｂ、５２ｃを接するように並べても囲い部材の壁の厚さ分の隙間ができてしまうので、壁を究極的に薄くし、接している部分の囲い部材の壁をなくすという発想によって、囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側が一つに融合している囲い部材融合部５３の形状を発案した。囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの捕集部材側が一つに融合している製造装置の一例が、図３に示されている。図３の製造装置では、複数の繊維分散ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃの囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃが捕集部材６の巾方向に並んでおり、囲い部材の途中で融合し、捕集部材側端部５２まで、一つの空間、つまり囲い部材融合部５３を形成している。このように、囲い部材融合部５３を形成していることによって、各ユニットの囲い部材の中央部と内壁近傍における気流流速の違いから生じやすい、巾方向における繊維分散の不均一性を改善し、地合いの優れる繊維ウエブを形成することができる。
この囲い部材融合部５３を有する囲い部材の捕集部材側端部５２は、もとの捕集部材側端部５２ａ、５２ｂ、５２ｃの境目が消失したものであるので、囲い部材融合部５３の捕集部材側端部５２の横断面形状は、一般的に長細い形となりやすい。この場合、前記横断面の長い方向（例えば、長方形である場合には長辺方向）が捕集部材６の巾方向と一致するように囲い部材を配置しても良いし、捕集部材６の流れ方向と一致するように囲い部材を配置しても良いし、或いは、捕集部材６の巾方向又は流れ方向と交差するように囲い部材を配置しても良い。更に、このように囲い部材の捕集部材側を融合させた場合であっても、２つ以上の囲い部材融合部が捕集部材の流れ方向に並んで配列していても良いし、捕集部材の巾方向に並んで配列していても良いし、これらが混在して配列していても良い。
【００２６】
本発明においては、囲い部材５の捕集部材側端部５２と捕集部材６との位置を相対的に移動させることのできる手段（移動手段）を備えていると、地合いのより優れる繊維ウエブを製造することができる。この移動手段により、たとえば、繊維分散ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃを繊維ウエブの流れ方向及び／又は巾方向に往復運動させたり、円または楕円を描くように移動させたり、捕集部材６を繊維ウエブの流れ方向及び／又は巾方向に往復運動させることができる。
【００２７】
前述のような複数の繊維分散ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃによって分散させた繊維を捕集して繊維ウエブを形成できるように、囲い部材の捕集部材側端部５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、の前方に、あるいは囲い部材融合部５３の捕集部材側に、捕集部材６が設置されている。捕集部材６がコンベアやロールなどのように移動可能であれば、連続的に繊維ウエブを製造でき、長尺の繊維ウエブを得ることができる。この捕集部材６は繊維を捕集できるものであれば良く、特に限定するものではないが、図１〜図３においては、多孔性ネットを配置している。その他にも、多孔性ロール、無孔フィルム、無孔ロールなども使用することができる。これらの中でも、多孔性の捕集部材（多孔性ネット、多孔性ロールなど）は捕集部材６の裏面へ気体を透過させることができるため、捕集部材６の下方に吸引装置（例えば、サクションボックス）を配置して気体を吸引すると、繊維ウエブの形成を安定して行なうことができ、しかも捕集部材６の下方から気体を吸引して繊維を捕集することにより、地合いの優れる繊維ウエブを形成することができるため好適である。つまり、捕集部材６上の繊維量の多い領域は圧力損失が高いため、繊維量がより少なく、圧力損失がより低い領域へ繊維が吸引されやすいため、地合いのより優れる繊維ウエブを形成することができるのである。
この吸引する際の吸引力は所望とする繊維ウエブによって適宜調節することができるが、圧縮気体のノズル噴出口２１からの噴出風量に対して、１．１倍以上、好ましくは１．２倍以上、より好ましくは１．３倍以上の風量で吸引すると、地合いのより優れる繊維ウエブを形成できるため好適である。なお、上限は特に限定するものではないが、前記噴出風量の３倍以下であるのが経済的である。
【００２８】
以上は本発明の繊維ウエブ製造装置１００の基本的な構造であるが、前記構造に加えて、繊維の分散性を高めるために、ノズル２の手前に繊維及び／又は繊維集合体をほぐす装置（例えば、ミキサー）を設置することができる。なお、図１の態様は、単一の繊維分散ユニットにおいて１つのノズル２に対して１つの囲い部材５を使用した態様であるが、２つ以上のノズルに対して１つの囲い部材を使用する態様であっても良い。
【００２９】
本発明において使用できる繊維（繊維集合体の場合には個々の繊維）は、特に限定されるものではないが、例えば、繊維径が４μｍ以下で繊維長が３ｍｍ以下の極細繊維、繊維径が４μｍを超え、５０μｍ以下であり、繊維長が１０ｍｍ以下の細繊維などを挙げることができる。なお、本発明においては、繊維及び／又は繊維集合体のみに限定されず、各種機能性粉体も一緒に供給することができる。本発明の製造方法においては、繊維径が４μｍ以下で繊維長が３ｍｍ以下の極細繊維であっても均一に分散できるという効果を奏する。
【００３０】
本発明の製造方法で使用する繊維として、前記のような極細繊維を使用する場合には、付着物（界面活性剤や糊剤など）の付着率が０．５ｍａｓｓ％以下であるのが好ましい。このように付着物量が少ないことによって極細繊維同士の密着性を低くすることができるし、付着物の脱落を抑えることができるため、結果として、各種用途に適用できる不織布を製造できるためである。また、付着物量が少ないことによってノズル２との摩擦によって静電気が発生し、極細繊維同士が反発しあい、極細繊維の分散性が向上するという効果も奏する。この付着物の付着率が少なければ少ない程、前記効果に優れているため、順に、０．３ｍａｓｓ％以下、０．１ｍａｓｓ％以下、０．０８ｍａｓｓ％以下、０．０６ｍａｓｓ％以下、０．０４ｍａｓｓ％以下、０．０２ｍａｓｓ％以下であるのが好ましく、理想的には０ｍａｓｓ％である。なお、極細繊維以外の繊維を使用する場合は、極細繊維と同様に付着物の付着率が低い繊維を使用することもできるし、付着物の付着率の高い繊維を使用することができる。なお、不織布の用途によって、付着物の脱落が好ましくない用途（例えば、濾過材用途、電池用セパレータ用途）に使用する場合には、極細繊維以外の繊維も極細繊維と同様に付着物の付着率が低いのが好ましい。
【００３１】
この「付着物の付着率」は付着物の質量の繊維の質量に対する百分率をいう。つまり、次の式により得られる値をいう。
Ａ＝（ｍｓ／ｍｆ）×１００
ここで、Ａは付着物の付着率（％）、ｍｓは付着物の付着質量（ｇ）、ｍｆは繊維の質量（ｇ）を、それぞれ意味する。
【００３２】
また、「付着物」とは、繊維を熱水に１５分間浸漬することによって得られる抽出物と、繊維を熱メタノール溶液に１５分間浸漬することによって得られる抽出物の、両方の抽出物を意味する。前者の抽出物として、糊剤（例えば、アクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアルギン酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールなど）があり、後者の抽出物として、界面活性剤（親水基と親油基の両方を有する化合物、例えば、ノニオン系界面活性剤）がある。このように付着物量の少ない状態は、例えば、アセトンなどによって繊維を洗浄することによって達成することができる。
【００３３】
本発明の製造方法で使用できる繊維はどのような成分から構成されていても良く、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など）、ポリスチレン系樹脂（例えば、結晶性ポリスチレン、非晶性ポリスチレンなど）、芳香族ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂などの有機成分、ガラス、炭素、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ワラストナイトなどの無機成分から構成することができる。
【００３４】
なお、繊維が融着可能であると、繊維の融着によって不織布に強度を付与できるため好適である。この融着可能な繊維は繊維表面を構成する成分の少なくとも一部が熱可塑性樹脂から構成されていれば良い。例えば、繊維表面を構成する成分が、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、結晶性ポリスチレン系樹脂などの結晶性の熱可塑性樹脂、或いはポリ塩化ビニル系樹脂、非晶性ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などの非晶性の熱可塑性樹脂から構成されていれば良い。
【００３５】
この融着可能な繊維が２種類以上の成分から構成されていると、１種類の成分が融着したとしても、少なくとも１種類の成分によって繊維形態を維持することができるため好適である。この２種類以上の成分から構成されている繊維の横断面形状は、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型、サイドバイサイド型、多重バイメタル型、オレンジ型であることができ、特に芯鞘型、偏芯型、或いは海島型であるのが好ましい。
【００３６】
また、繊維は未延伸状態であることもできるが、強度的に優れているように、延伸状態にあるのが好ましい。
【００３７】
なお、繊維集合体は上述のような繊維が集合したものであり、その数は特に限定されるものではない。また、その集合状態も特に限定されるものではないが、例えば、規則正しく一定方向に繊維が配向した束状態、ランダムに配向した凝集状態、などを挙げることができる。これらの中でも、束状態であると、後述の圧縮気体の作用による繊維の分散性に優れているため好適である。
【００３８】
また、繊維径、繊維長、或いは成分の相違する繊維２種類以上、及び／又は繊維径、繊維長、或いは成分の点で異なる繊維集合体を２種類以上組み合わせて供給しても良い。また、経時変化に伴って、その配合量を変化させても良い。
【００３９】
本発明の不織布は上述のような製造装置を用いる方法により製造した地合いの優れる繊維ウエブを用いたものであるため、地合いの優れる不織布である。一般的に繊維ウエブの状態では機械的強度が悪いため、繊維ウエブを結合して不織布とするのが好ましい。この結合方法は特に限定するものではないが、例えば、繊維を融着する方法、エマルジョンやラテックスなどのバインダーにより接着する方法、水流などの流体流やニードルにより絡合する方法、などを単独で、或いは併用して結合することができる。繊維を融着させたり、バインダーにより接着する方法であると、繊維同士の密着の程度の低い嵩高な不織布とすることができ、絡合する方法であると、繊維同士の密着の程度の高い緻密な構造の不織布とすることができる。
【００４０】
本発明の不織布は前述のように、繊維同士の密着の程度の異なる繊維ウエブを形成できることに加えて、繊維同士の密着の程度が異なるように結合できるため、本発明の不織布は０．００５〜０．９ｇ／ｃｍ３という幅広い見掛密度を採ることができる。なお、この不織布のもととなる繊維ウエブは地合いの優れるものであるため、不織布の目付は１〜１００ｇ／ｍ２であることができる。また、不織布の厚さも０．００１ｍｍ〜５０ｍｍであることができる。本発明における「見掛密度」は、目付（ｇ／ｃｍ２）を厚さ（ｃｍ）で除した値であり、「目付」はＪＩＳ  Ｌ１０８５：１９９８．６．２に規定された方法で測定した単位面積あたりの質量の値をいい、「厚さ」はＪＩＳ  Ｌ１０８５：１９９８.６．１（厚さ）に規定されているＡ法により得られる値をいう。
【００４１】
本発明の不織布は地合いが優れており、各種特性の均一性に優れているため、各種用途に適用することができる。例えば、気体用濾過材（例えば、ヘパフィルタ用濾過材、ウルパフィルタ用濾過材、インテークフィルタ用濾過材、ケミカルフィルタ用濾過材、脱臭フィルタ用濾過材、消臭フィルタ用濾過材、バグフィルタ用濾過材など）、液体用濾過材（例えば、カートリッジフィルタ用濾過材、アフィニティー分離用濾過材、イオン交換フィルタ用濾過材など）、マスク用濾過材（手術用、産業用など）、フィルタプレス、手術用ドレープ、手術用ガウン、おむつカバーリング、電池用セパレータ、吸水シート（加湿器用など）、触媒担持材料、などの各種用途に使用することができる。
【００４２】
なお、本発明の不織布は各種用途に適合するように、各種後処理が施されていても良い。例えば、帯電処理、硫酸処理、フッ素処理などの親水化処理、プラズマ処理などの放電処理、撥水処理などを挙げることができる。
【００４３】
また、各種機能を付加するために、各種機能性粉体が固着していても良い。例えば、脱臭粉体、消臭性粉体、イオン交換樹脂粉体、重金属吸着粉体、低分子ケミカル除去粉体（微量の低分子物質（溶媒やオリゴマーなど）を吸着、或いは不活化できる触媒）、脱ガス粉体（微量のガス状不純物を吸着、或いは不活化できる触媒）、接着性粉体などを挙げることができる。なお、機能性粉体は繊維及び／又は繊維集合体と一緒にノズルへ供給して、繊維ウエブを形成する際に混在させ、固着しても、繊維ウエブに対して機能性粉体を付与し、固着させても良い。前者のように繊維及び／又は繊維集合体と一緒に機能性粉体をノズルへ供給すると、繊維によって前記機能性粉体が保持され、バインダ等を使用しなくても脱落を防止できるため、機能性粉体本来の機能を発揮することができる。
【００４４】
以下に本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
ポリ乳酸からなる海成分中に、高密度ポリエチレンとポリプロピレンとからなる島成分が２５個存在する、複合紡糸法により得た海島型繊維（繊度：１．７ｄｔｅｘ、長さ１ｍｍに切断されたもの）を用意した。この海島型繊維を１０ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分解により抽出除去した後、風乾して、高密度ポリエチレンとポリプロピレンとが混在した極細繊維Ａ（繊維径：２μｍ、繊維長：１ｍｍ、フィブリル化していない、延伸されている、繊維軸方向において実質的に同じ直径を有する、付着物の付着率：０．０２ｍａｓｓ％未満、断面形状：海島型）の束状集合体を得た。
他方、ポリ乳酸からなる海成分中に、ポリプロピレンからなる島成分が２５個存在する、複合紡糸法により得た海島型繊維（繊度：１．７ｄｔｅｘ、長さ１ｍｍに切断されたもの）を用意した。この海島型繊維を１０ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分解により抽出除去した後、風乾して、ポリプロピレンからなる極細繊維Ｂ（繊維径：２μｍ、繊維長：１ｍｍ、フィブリル化していない、延伸されている、繊維軸方向において実質的に同じ直径を有する、付着物の付着率：０．０２ｍａｓｓ％未満、断面形状：海島型）の束状集合体を得た。
次いで、図３に示す製造装置と同様の装置を用いて、本発明による繊維ウエブを製造した。すなわち、束状の極細繊維Ａ集合体と束状の極細繊維Ｂ集合体とを、７０：３０の質量比でミキサー（図示せず）に供給して、解すとともに混合する一方で、ノズル噴出口における横断面形状が円形（直径：８．５ｍｍ）のベンチュリー管２ａ、２ｂ、２ｃへ、コンプレッサーから圧縮気体導入口３ａ、３ｂ、３ｃを通じて圧縮空気（圧力＝６ｋｇ／ｃｍ２、実質的に層流）を導入することにより、前記解した束状集合体を繊維供給口１ａ、１ｂ、１ｃからベンチュリー管２ａ、２ｂ、２ｃへ供給し、ベンチュリー管２ａ、２ｂ、２ｃから極細繊維Ａの束状集合体と極細繊維Ｂの束状集合体を空気中に噴出（ベンチュリー管の噴出口における気体通過速度：１４７ｍ／ｓ、噴出口からの噴出量：ベンチュリー管１個当たり約０．５ｍ３／ｍｉｎ．）し、ベンチュリー管の噴出口前方に設けた、円錐状の突起部と平板状衝突部（横断面形状：円形、直径：２５ｍｍ）とを備えた衝突部材４ａ、４ｂ、４ｃにそれぞれ衝突させて、極細繊維Ａ及び極細繊維Ｂをそれぞれ分散させた。なお、各ベンチュリー管の噴出口から各平板状衝突部までの距離は１５ｍｍであり、しかも突起部の軸が、ノズル噴出口の中心と一致するように、突起部の頂点がノズル噴出口と対向するようにそれぞれ配置した。
次いで、この分散させた極細繊維Ａ及び極細繊維Ｂを、前記衝突部材４ａ、４ｂ、４ｃを囲むとともに各ベンチュリー管２ａ、２ｂ、２ｃと連結しており、極細繊維Ａ及び極細繊維Ｂを集積できるネットの方向へ直線状に伸びている囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃ（各囲い部材の噴出口側の横断面形状：円形（内径：５０ｍｍ）、連続的に横断面形状が変化し捕集部材側でひとつに融合、比（Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）＝０．９２）、及び囲い部材融合部５３（捕集部材側の横断面形状：長方形（３０ｍｍ×１８０ｍｍ））を通じてネット上（捕集部材６）へ供給し、移動するネット上に載置しておいたポリエチレンテレフタレート繊維からなる湿式不織布（目付：１０ｇ／ｍ２、平均繊維径：３．２μｍ）上に集積させて、極細繊維ウエブ−湿式不織布積層体を形成した。なお、ネットの下方に配置したサクションボックスにより、ベンチュリー管１個当たり０．７ｍ３／ｍｉｎ．で吸引した。また、ノズル噴出口から囲い部材融合部５３の捕集部材側端部５２までの距離は８ｃｍであり、囲い部材融合部５３の捕集部材側端部５２における空気流速は４．６ｍ／ｓであった。更に、この囲い部材融合部５３の捕集部材側端部５２は、長方形の長辺がネットの幅方向と平行であるように配置した。
この極細繊維ウエブ−湿式不織布積層体を、温度１４０℃に設定されたサクションドライヤー中で３分間熱処理を行い、極細繊維Ａの高密度ポリエチレン成分によって、極細繊維ウエブを結合させ、放冷した後、極細繊維ウエブ−湿式不織布積層体から湿式不織布基材を剥離して、目付が６０ｇ／ｍ２で、厚さが１．２ｍｍの幅方向に均一な地合いの優れる極細繊維不織布を形成することができた。なお、極細繊維ウエブ−湿式不織布積層体を形成する際に、囲い部材５ａ、５ｂ、５ｃの内壁への極細繊維Ａ、Ｂの付着量が少なく、脱落も生じなかった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の繊維ウエブ製造装置は地合いの優れる繊維ウエブを効率よく製造することができる。
本発明の繊維ウエブの製造方法は地合いの優れる繊維ウエブを効率よく製造できる。
本発明の不織布は地合いが優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の繊維ウエブ製造装置に複数用いられる繊維分散ユニットの単一のユニットを捕集部材に対して垂直かつ材料供給管に平行な平面で切断した時の模式的断面図
【図２】  本発明の繊維分散ユニットを捕集部材の巾方向に複数並べた繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の巾方向に平行な平面で切断した時の模式的断面図
【図３】  本発明の繊維分散ユニットを捕集部材の巾方向に複数並べ、複数の囲い部材の捕集部材側に囲い部材融合部を設けた繊維ウエブ製造装置を、捕集部材に対して垂直かつ捕集部材の巾方向に平行な平面で切断した時の模式的断面図
【符号の説明】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ繊維分散ユニット
１  材料供給口
１１  材料供給管
２  ノズル
２１  ノズル噴出口
３  圧縮気体導入口
４  衝突部材
４１  突起部
４２  衝突部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ  囲い部材
５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ  囲い部材の捕集部材側端部
５３  囲い部材融合部
６  捕集部材
１００  繊維ウエブ製造装置
【図１】
0003931098.tif 000002
【図２】
0003931098.tif 000003
【図３】
0003931098.tif 000004