(57)【要約】  リヨセル紡糸溶液（１０４）から直接製造された不織セルロース繊維布帛（１０２）が記載される。布帛（１０２）は、実質的に無端の繊維（１０８）の網を含み、布帛（１０２）は、少なくとも１９００質量％の吸油能力を示す。さらに、そのような布帛（１０２）を製造するための方法および装置、そのような布帛を含む製品または複合体、ならびにそのような布帛（１０２）の様々な用途が記載される。
2020513070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に、リヨセル紡糸溶液から直接製造される不織セルロース繊維布帛であって、前記不織セルロース繊維布帛が、
実質的に無端の繊維の網を備え、前記不織セルロース繊維布帛が、少なくとも１９００質量％の吸油能力を示し、
前記不織セルロース繊維布帛が、１平方メートル当たり１５０グラム未満の単位面積質量を有し、
前記網が、０．５％〜１０％の範囲内にある、前記繊維の併合因子を示し、
前記不織セルロース繊維布帛が、本質的にセルロースのみから構成される、不織セルロース繊維布帛。
【請求項２】
前記不織セルロース繊維布帛が、１平方メートル当たり１００グラム未満、特に１平方メートル当たり５０グラム未満、とりわけ１平方メートル当たり２０グラム未満の単位面積質量を有する、
請求項１に記載の不織セルロース繊維布帛。
【請求項３】
少なくともいくつかの個々の繊維が互いに撚られており、および／または
少なくとも１つの他の繊維構造が別の繊維構造と撚られている、
請求項１または２に記載の不織セルロース繊維布帛。
【請求項４】
前記不織セルロース繊維布帛が、少なくとも２１００質量％、特に少なくとも２３００質量％、とりわけ少なくとも２５００質量％の吸油能力を示す、
請求項１から３のいずれか一項に記載の不織セルロース繊維布帛。
【請求項５】
前記繊維の異なるそれぞれが、区別可能な異なる層に少なくとも部分的に位置する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の不織セルロース繊維布帛。
【請求項６】
以下の特徴、すなわち、
異なる層の繊維が、前記異なる層の間の少なくとも１つの層間併合位置で一体的に接続されること、
異なる層に少なくとも部分的に位置する前記繊維の異なるそれぞれが、繊維径に関して異なり、特に、平均繊維径に関して異なること、
異なる層の繊維が、同じ繊維径を有し、特に、実質的に同じ平均繊維径を有すること、
異なる層の繊維網が、異なる機能性を提供することであって、前記異なる機能性が、特に、異なるウイッキング性、異なる異方性挙動、異なる液体吸収能力、異なるクリーナビリティ、異なる光学特性、異なる粗さ、異なる滑らかさおよび異なる機械的特性からなる群のうち少なくとも１つを含む、異なる機能性を提供すること
のうち少なくとも１つを含む、請求項５に記載の不織セルロース繊維布帛。
【請求項７】
異なる層の前記繊維網が、異なる併合因子を有する、
請求項６に記載の不織セルロース繊維布帛。
【請求項８】
前記繊維が、５ｐｐｍ未満の銅含有量および／または２ｐｐｍ未満のニッケル含有量を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の不織セルロース繊維布帛。
【請求項９】
リヨセル紡糸溶液から、不織セルロース繊維布帛、特に請求項１から８のいずれか一項に記載の不織セルロース繊維布帛を直接製造する方法であって、前記方法が、
オリフィスを有するジェットを介して、ガス流によって支持された前記リヨセル紡糸溶液を凝固流体雰囲気に押し出して、それにより、実質的に無端の繊維を形成する段階と、
繊維支持ユニット上に前記繊維を収集して、それにより、前記不織セルロース繊維布帛を形成する段階と、
前記不織セルロース繊維布帛が少なくとも１９００質量％の吸油能力を示すように、製造プロセスのプロセスパラメータを調整する段階と
を備え、
前記不織セルロース繊維布帛が、１平方メートル当たり１５０グラム未満の単位面積質量を有し、
網が、０．５％〜１０％の範囲内にある、前記繊維の併合因子を示し、
前記不織セルロース繊維布帛が、本質的にセルロースのみから構成される、方法。
【請求項１０】
前記プロセスパラメータを調整する段階が、以下の特徴、すなわち、
前記リヨセル紡糸溶液が前記オリフィスを出た後、かつ前記リヨセル紡糸溶液が前記繊維支持ユニットに到達する前に、前記オリフィスの異なるそれぞれを通して押し出されたリヨセル紡糸溶液間の相互作用を引き起こすことによって、併合位置の少なくとも一部を形成すること、
前記リヨセル紡糸溶液が前記繊維支持ユニットに到達した後、前記繊維支持ユニット上に置かれる際に、前記繊維の少なくとも一部の凝固を引き起こすことによって前記併合位置の少なくとも一部を形成すること、
可動式である前記繊維支持ユニットに沿って、オリフィスを有する複数のジェットを直列に配置し、前記繊維支持ユニット上に第１の層の繊維を堆積し、前記第１の層に第２の層の繊維を堆積してから、これらの層の界面で前記繊維の少なくとも一部の凝固が完了すること
のうち少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
特に、水流交絡、ニードルパンチ、含浸、加圧蒸気による蒸気処理、およびカレンダ成形からなる群のうち少なくとも１つによって、前記繊維支持ユニット上での収集後、インサイチュで前記繊維および／または前記不織セルロース繊維布帛をさらに処理する段階をさらに備える、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
リヨセル紡糸溶液から不織セルロース繊維布帛を直接製造するための、特に請求項１から８のいずれか一項に記載の不織セルロース繊維布帛を製造するための装置であって、前記装置が、
ガス流によって支持された前記リヨセル紡糸溶液を押し出すように構成されたオリフィスを有するジェットと、
押し出された前記リヨセル紡糸溶液に凝固流体雰囲気を提供して、それにより、実質的に無端の繊維を形成するように構成された凝固ユニットと、
前記繊維を収集して、それにより、前記不織セルロース繊維布帛を形成するように構成された繊維支持ユニットと、
前記不織セルロース繊維布帛が少なくとも１９００質量％の吸油能力を示すようにプロセスパラメータを調整するよう構成された制御ユニットと
を備え、
前記不織セルロース繊維布帛が、１平方メートル当たり１５０グラム未満の単位面積質量を有し、
網が、０．５％〜１０％の範囲内にある、前記繊維の併合因子を示し、
前記不織セルロース繊維布帛が、本質的にセルロースのみから構成される、装置。
【請求項１３】
乾燥機シートと、顔用マスクと、衛生製品と、ワイプと、フィルタと、医療用途製品と、ジオテキスタイルと、アグロテキスタイルと、衣類と、建築技術用製品と、自動車製品と、家具と、工業製品と、レジャー、美容、スポーツまたは旅行に関連する製品と、学校またはオフィスに関連する製品とからなる群のうち少なくとも１つに、請求項１から８のいずれか一項に記載の不織セルロース繊維布帛を使用する方法。
【請求項１４】
請求項１から８のいずれか一項に記載の不織セルロース繊維布帛を含む製品または複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織セルロース繊維布帛、不織セルロース繊維布帛の製造方法、不織セルロース繊維布帛を製造するための装置、製品または複合体、およびそのような布帛の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リヨセル技術は、セルロース木材パルプまたは他のセルロース系原料を極性溶媒（例えば、「アミンオキシド」または「ＡＯ」とも呼ばれ得るｎ−メチルモルホリンｎ−オキシド）に直接溶解して、様々な有用なセルロース系材料に変換することができる粘性の高い剪断減粘性溶液を生成することに関する。商業的には、この技術は、繊維産業で広く使用されているセルロース・ステープル・ファイバ（オーストリア、レンツィングのＬｅｎｚｉｎｇ  ＡＧからＴＥＮＣＥＬ（登録商標）の商標の下に市販されている）の一群を製造するために使用される。また、リヨセル技術由来の他のセルロース製品も使用されている。
【０００３】
セルロース・ステープル・ファイバは、不織ウェブへの変換のための成分として長い間使用されてきた。しかし、リヨセル技術を適応して不織ウェブを直接製造すると、現在のセルロースウェブ製品では不可能な特性および性能が得られるであろう。これは、合成繊維産業で広く使用されているメルトブローおよびスパンボンド技術のセルロース版と考えることができるが、重要な技術的相違のため合成ポリマー技術をリヨセルに直接適応することは不可能である。
【０００４】
リヨセル溶液からセルロースウェブを直接形成する技術を開発するために多くの研究が行われてきた（とりわけ、国際公開第９８／２６１２２号パンフレット、国際公開第９９／４７７３３号パンフレット、国際公開第９８／０７９１１号パンフレット、米国特許第６，１９７，２３０号明細書、国際公開第９９／６４６４９号パンフレット、国際公開第０５／１０６０８５号パンフレット、欧州特許第１３５８３６９号明細書、欧州特許第２０１３３９０号明細書）。国際公開第０７／１２４５２１Ａ１号パンフレットおよび国際公開第０７／１２４５２２Ａ１号パンフレットに追加の技術が開示されている。
【０００５】
セルロース材料は親油性よりもむしろ親水性であることが一般に知られている。多くの用途では、これはセルロース含有製品の高く評価される特性である。しかし、親油性の（それぞれ顕著な）吸油能力が歓迎される多くの（潜在的な）用途もある。これにより、既知の用途のための製品に対するセルロース材料の有用性が向上し、これまで知られていなかった新しい用途にセルロース製品を適用できるようになる可能性がある。
【発明の概要】
【０００６】
セルロース材料、特に不織セルロース繊維布帛の吸油能力を改善する必要がある場合がある。
【０００７】
この必要性は、独立請求項に記載の主題によって満たされ得る。本発明の有利な実施形態は、従属請求項によって説明されている。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、特にリヨセル紡糸溶液から直接製造される不織セルロース繊維布帛が提供される。提供される布帛は、実質的に無端の繊維の網を含む。この布帛は、少なくとも１９００質量％の吸油能力を示す。
【０００９】
記載された布帛は、不織繊維布帛または繊維ウェブとは、様々な隣接する繊維の間に形成された複数の空洞または空隙を含む構造を表すと解釈することができるという考えに基づいている。布帛の元の非浸漬状態では、これらの空隙は空気によって満たされている。布帛が油を吸収すると、空隙は、各空隙の大きさに少なくともほぼ適合する径を有する（液体、半流動体またはペースト状）油またはグリース粒子によって満たされる。
【００１０】
この例示的な物理的画像では、布帛内の複数の空隙は、その中に油を受容することができる複数の毛管ケージを表すものとして見ることができる。この点で、流体を充填／除去する際、毛管ケージが毛管ヒステリシスの効果を有することが指摘される。これは、液体をケージに入れるために、液体充填ケージの定常状態と比較して高い圧力（接触角が９０°よりも大きい場合）または高い毛管吸引力（接触角が９０°よりも小さい場合）が必要とされることを意味する。吸油の安定性に関しては、液体油粒子がその空隙内でどの程度安定に留まるかが重要である。具体的には、油粒子が空隙内に安定に収容されるほど、吸油能力が大きくなる。「収容」の安定性は、毛管の状態、特に（ａ）空隙（それぞれ空洞）の大きさと、（ｂ）基本的な物理的原理に従って、関与する材料の表面特性に依存する接触角とに依存する。さらに、吸油能力の程度が、布帛内の（適切な大きさの）空隙の密度に依存することは明らかである。
【００１１】
毛管ケージの大きさを適合させるためのパラメータは、いわゆる力価であり、これは繊維の直径を示すことが発見されている。繊維網（それぞれ布帛）内の力価が変化する場合、異なる径の油粒子の吸収のために、異なる大きさを有する多数の毛管ケージを提供することができる。記述的に言えば、繊維製造プロセスでのいくつかの調整が、布帛全体の繊維の直径分布の変動につながる可能性がある。
【００１２】
既にこの時点で、空隙の大きさだけでなく形状も、それぞれの空洞内で吸収される油粒子の親和性のパラメータであることが言及されている。この点に関する追加の詳細は、吸油能力にとって非常に重要なパラメータでもある併合因子に関して以下に示す。
【００１３】
布帛の吸油能力（または液体吸収能力）を決定するために、エンジンオイルを使用して、Ｅｄａｎａ規格ＮＷＳＰ  ０１０．４．Ｒ０（１５）に基づいて、油および脂肪の液体吸収の評価に関する分析を実行することができる。分析には、１０ｃｍ  ｘ  １０ｃｍの大きさの布帛サンプルを使用する。サンプルの重量を決定し、サンプルと定規とを紐で斜めに結ぶ。次に、油を満たした容器にサンプルを落とす。布帛を油で濡らすのに必要な時間を測定する。その後、布帛を油に１２０秒間浸す。次に、定規を上げることによって、布帛を油から持ち上げる。その後、布帛から油を３０秒間垂らす。油で湿った布帛の重量を決定し、油で湿ったサンプルの重量から布帛サンプルの元の重量を差し引き、布帛サンプルの乾燥重量に対するそのように受容された取込み油重量の質量％を計算することによって、吸油能力を計算する。
【００１４】
エマルジョン、すなわち油性成分と水性成分との混合物に関する実験的試験に関連して、毛管空隙への水性成分の吸引速度（それぞれ吸上速度）は、水性成分とともに油性成分の巻き込み（それぞれ引きずり）をもたらす。したがって、そのようなエマルジョンを用いる用途では、この引きずり効果も考慮に入れることができる。具体的には、布帛の網構造の適切な設計を選択する際には、記載された布帛構造と油（それぞれ油性成分）との間の毛管効果だけでなく、記載された布帛の網構造と水性成分との間の毛管効果も考慮に入れるべきである。記述的に言えば、水性成分は、記載された布帛と油粒子との間の疎油性障壁を通して油性成分を押したり引いたりし、改善された吸油能力をもたらし得る。この液体処理特性により、この効果は、比較的低い目付を有し得るフェイスマスクにとって特に有利であり得る。
【００１５】
実験的試験ではさらに、記載された布帛がその空間構造内で高度の規則性（それぞれ秩序性）を示すことが明らかにされた。この特性により、プロセスパラメータ値を適切に選択することによって、空隙の大きさおよび／または形状を容易に適合させやすくなる。特定の物理理論に縛られることなく、記載された布帛の高度の規則性または結晶化度の物理的理由は、各モノマー単位の３つのヒドロキシル基に基づくリヨセル繊維の顕著な極性に見ることができる。グルコース分子は、数百のこのような分子を含む鎖状に配列しているため、記載された布帛を製造する際に、他の類似のグルコース分子による汚染を実質的に受けることなく、上記の高度の規則性が得られる。ヒドロキシル基は、水素ブリッジ（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｂｒｉｄｇｅ）の規則的なネットワークを形成し、これにより、記載された布帛の以下の特性、すなわち、（ａ）高度の結晶化度、（ｂ）極めて高い親水性挙動、（ｃ）高い保水能力、（ｄ）熱硬化性能力（融点なし）、（ｅ）水性Ｎ−メチル−モルホリン（ＮＭＭＯ）溶媒由来の凝固能力、および（ｆ）水分に依存した固有の帯電防止特性を理解することが可能になり得る。
【００１６】
リヨセル紡糸溶液製造手順のプロセスパラメータを適切な方法で制御することにより、布帛を追加（さらに）処理することなく、特に追加の化学物質を適用および／または使用することなく、記載された吸油能力が既に達成され得ることが指摘される。これは、記載された布帛を含む最終製品がそのような化学物質の残留物を自動的に含まないという利点を提供し得る。
【００１７】
本出願の文脈では、用語「不織セルロース繊維布帛」（不織セルロースフィラメント布帛とも呼ばれ得る）は、特に、複数の実質的に無端の繊維から構成される布帛またはウェブを意味し得る。用語「実質的に無端の繊維」は、特に、従来のステープル繊維よりも著しく長い長さを有するフィラメント繊維という意味を有する。別の記述では、用語「実質的に無端の繊維」は、特に、従来のステープル繊維よりも体積当たりの繊維端部の量が著しく少ないフィラメント繊維から形成されたウェブという意味を有し得る。特に、本発明の例示的な実施形態による布帛の無端繊維は、１０，０００端部／ｃｍ３未満、特に５，０００端部／ｃｍ３未満の体積当たりの繊維端部の量を有し得る。例えば、綿の代わりにステープル繊維を使用すると、長さは３８ｍｍ（綿繊維の典型的な天然の長さに相当する）になり得る。これとは対照的に、不織セルロース繊維布帛の実質的に無端の繊維は、少なくとも２００ｍｍ、特に少なくとも１０００ｍｍの長さを有し得る。しかし、当業者であれば、無端セルロース繊維であっても、繊維形成中および／または繊維形成後のプロセスによって形成され得る途切れを有する場合があるという事実を認識するであろう。結果として、実質的に無端のセルロース繊維から作られた不織セルロース繊維布帛は、同じデニールのステープル繊維から作られた不織布と比較して、質量当たりの繊維の数が著しく少ない。不織セルロース繊維布帛は、複数の繊維を紡糸し、好ましくは移動する繊維支持ユニットに向けて複数の繊維を細らせ、引き伸ばすことにより製造され得る。それにより、セルロース繊維の三次元網またはウェブが形成され、不織セルロース繊維布帛を構成する。布帛は、主要構成要素または唯一の構成要素としてのセルロースから作られてもよい。
【００１８】
本出願の文脈では、用語「リヨセル紡糸溶液」は、特に、セルロース（例えば、木材パルプまたは他のセルロース系原料）が溶解される溶媒（例えば、Ｎ−メチル−モルホリン、ＮＭＭＯ、「アミンオキシド」または「ＡＯ」などの材料の極性溶液）を意味し得る。リヨセル紡糸溶液は、溶融物ではなく溶液である。セルロースフィラメントは、例えば、前記フィラメントを水と接触させることにより、溶媒の濃度を低下させることによってリヨセル紡糸溶液から生成され得る。リヨセル紡糸溶液由来のセルロース繊維の初期生成のプロセスは、凝固として説明することができる。
【００１９】
本出願の文脈では、用語「ガス流」は、特に、リヨセル紡糸溶液が紡糸口金から出て行く間および／または紡糸口金から出て行った後にセルロース繊維またはそのプリフォーム（すなわち、リヨセル紡糸溶液）の移動方向に実質的に平行な空気などのガスの流れを意味し得る。
【００２０】
本出願の文脈では、用語「凝固流体」は、特に、リヨセル紡糸溶液を希釈し、セルロース繊維がリヨセルフィラメントから形成される程度まで溶媒に置き換わる能力を有する非溶媒流体（すなわち、気体および／または液体、場合により固体粒子を含む）を意味し得る。例えば、そのような凝固流体は水ミストであり得る。
【００２１】
本出願の文脈では、用語「プロセスパラメータ」は、特に、繊維および／または布帛の特性、特に繊維径および／または繊維径分布に影響を及ぼし得る、不織セルロース繊維布帛を製造するために使用される物質および／または装置構成要素のあらゆる物理的パラメータおよび／または化学的パラメータおよび／または装置パラメータを意味し得る。そのようなプロセスパラメータは、制御ユニットによって自動的に調整可能であり、および／またはユーザによって手動で調整可能であり、それにより、不織セルロース繊維布帛の繊維の特性を調節または調整してもよい。繊維の特性に（特に、それらの直径または直径分布に）影響を及ぼし得る物理的パラメータは、プロセスに関与する様々な媒体（例えば、リヨセル紡糸溶液、凝固流体、ガス流など）の温度、圧力および／または密度であり得る。化学的パラメータは、関与する媒体（例えば、リヨセル紡糸溶液、凝固流体など）の濃度、量、ｐＨ値であり得る。装置パラメータは、オリフィスのサイズおよび／またはオリフィス間の距離、オリフィスと繊維支持ユニットとの間の距離、繊維支持ユニットの輸送速度、１つまたは複数の任意のインサイチュ後処理ユニットの提供、ガス流などであり得る。
【００２２】
用語「繊維」は、特に、セルロースを含む材料の細長い小片、例えば、断面がほぼ円形または不規則に形成され、場合により他の繊維と撚られたものを意味し得る。繊維は、１０よりも大きい、特に１００よりも大きい、より具体的には１０００よりも大きいアスペクト比を有してもよい。アスペクト比とは、繊維の長さと繊維の直径との比である。繊維は、併合（ｍｅｒｇｉｎｇ）（一体化したマルチ繊維構造が形成されるように）または摩擦（繊維は分離したままであるが、互いに物理的に接触している繊維を相互に移動させた際に働く摩擦力によって弱く機械的に結合されるように）によって相互接続されることによって網を形成し得る。繊維は、実質的に円筒形の形状を有してもよいが、直線状、屈曲状、ねじれ状または湾曲状であってもよい。繊維は、単一の均質材料（すなわち、セルロース）から構成されてよい。しかし、繊維はまた、１つまたは複数の添加剤を含んでもよい。水または油などの液体材料が繊維の間に蓄積されてもよい。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、布帛は、１平方メートル当たり１５０グラム未満、特に１平方メートル当たり１００グラム未満、さらに特に１平方メートル当たり５０グラム未満、さらにとりわけ１平方メートル当たり２０グラム未満の単位面積質量を有する。
【００２４】
単位面積質量が小さい布帛の吸油能力を改善することにより、これらの布帛は、例えば薄いワイプを必要とする様々な用途に使用することができるという利点を有することができる。
【００２５】
用語「単位面積質量」は、多くの場合、坪量とも呼ばれることが言及される。
【００２６】
本発明のさらなる実施形態によれば、網は、０．１％〜１００％の範囲、特に０．５％〜１０％の範囲内にある、繊維の併合因子を示す。
【００２７】
布帛の併合因子（領域併合因子とも呼ばれ得る）を決定するために、以下の決定プロセスを実行してもよい。すなわち、布帛の正方形サンプルを光学的に分析する。正方形サンプルの対角線のうち少なくとも１つと交差する繊維の各併合位置（特に、併合点、併合パッドおよび／または併合線）の周りに、正方形サンプルの内部に完全に収まるべき直径を有する円を描く。円の大きさは、円が、併合された繊維間の併合領域を包含するように決定される。決定された円の直径の値の算術平均を計算する。併合因子は、平均直径値と正方形サンプルの対角長との比として計算され、パーセントで表され得る。
【００２８】
ゼロまたは０％の併合因子は、併合点のない布帛、すなわち、繊維間水素結合または摩擦のみによって互いに相互作用する完全に分離した繊維に相当する。１または１００％の併合因子は、フィルムなどの連続構造を形成する完全に一体化した繊維によって構成される布帛を表す。併合因子を調整することにより、対応する布帛の物理的特性（特に機械的安定性）も調整することができる。
【００２９】
併合因子を制御することにより、結果として得られる布帛のいくつかの特性を調整することができる。吸油能力に関連して、特に、繊維（それぞれフィラメント）間の空洞を制御することができる。繊維径の変動と組み合わせて、特に油またはグリースの高い取込みのために、テーラーメイドの布帛構造を実現することができる。
【００３０】
一実施形態では、（併合点の）併合位置は、布帛全体に非対称的および／または異方性的に分布している。これは、併合因子、併合点の密度、または繊維間の併合の局所的発生の程度を示す任意の他のパラメータが、布帛の異なる体積部分では異なる場合があることを意味する。例えば、２つの層から構成される布帛であれば、比較的小さい併合因子を有する別の層よりも大きい併合因子を有する１つの層から構成されてもよい。それぞれの層の併合因子は、他方の層の形成の調整またはプロセス制御とは独立してまたは異なる方法で、この層の形成の調整またはプロセス制御によって調整することができる。
【００３１】
本発明のさらなる実施形態によれば、少なくともいくつかの個々の繊維が互いに撚られており、および／または少なくとも１つの他の繊維構造が別の繊維構造と撚られている。これにより、記載された布帛の機械的安定性が（さらに）改善する可能性がある。
【００３２】
本書の文脈では、「繊維構造」とは、少なくとも２本の繊維を含む任意の繊維配列であり得る。それにより、繊維は、少なくとも部分的に互いに接触する個々の繊維であり得る。あるいは、または組み合わせて、繊維構造は、少なくとも１つの併合位置で一体的に接続される少なくとも２本の繊維を含む構造であってもよい。
【００３３】
本発明のさらなる実施形態によれば、布帛は、少なくとも２１００質量％、特に少なくとも２３００質量％、とりわけ少なくとも２５００質量％の吸油能力を示す。
【００３４】
セルロース材料は本質的に非常に小さな吸油能力を示すことから、記載された布帛を製造するための適切なプロセスパラメータ値を用いて、その性質から高度に親油性の材料であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の吸油能力と同程度の吸油能力を達成することができることが言及される。さらに、記載された吸油能力は、いくつかの試験済みポリプロピレン（ＰＰ）布帛の吸油能力よりもさらに大きい。
【００３５】
本発明のさらなる実施形態によれば、繊維の異なるそれぞれが、異なる区別可能な層に少なくとも部分的に位置する。この文脈では、「区別可能」とは、特に、少なくとも、例えば電子顕微鏡によって捕捉された画像内で、布帛が、層の間の目に見える分離または界面領域を示すことを意味し得る。
【００３６】
記述的に言えば、記載された布帛は、少なくとも２つの網層が互いに重ねられて形成された多層構造を示す。様々な異なる網層が定性的および／または定量的に異なる機能性を有するようにプロセスパラメータを制御することにより、特定の方法で多くの特定の用途に（向けて）、布帛全体の物理的特性および／または化学的特性を調整することができる。これにより、記載された布帛の技術的適用可能性の分野が大幅に広がり得る。
【００３７】
少なくとも３層の布帛を例えばワイプに使用してもよく、好ましくは液体、特に油性液体に内層を浸漬することができ、これが使用中に外層のうち少なくとも１つを通して制御された方法で放出される。それにより、例えば、適切な範囲の繊維径を選択することによって、それぞれの層の異なる機能的特性を調整することができる。
【００３８】
積み重ねられた網層の最大数に関しては、主な制限はないことが言及される。特定の用途に応じて、２〜４層またはさらにそれ以上、例えば５〜２０層の積み重ねられた網層から構成された多層布帛を製造することができる。
【００３９】
既知の多層布帛と比較して、層間併合位置または層間併合点により、本質的に、２つの網層のうち少なくとも１つの内部へのある程度の浸透を含む追加の接着材料を使用することなく、２つの層の間の相互付着が可能になる。さらに、相互付着は、ある種類の繊維が、他方の種類の繊維に割り当てられている層に浸透することに依存しない。結果として、いくつかの用途で望まれる得る２つの層を引き裂く際に、繊維破損は最小量に限られ、層の元の付着表面は実質的にフリンジを生じない。さらに、望ましい引き裂きは、最小限のリンティングを引き起こすにとどまる。
【００４０】
２つの層の相互付着に追加の接着材料が必要とされないという事実のために、環境に適合した方法で布帛を実現することができる。具体的には、記載された多層布帛は、完全に生分解性である製品に使用することができる。さらに、隣接する層の間にバインダなどの追加の接着材料が存在しないため、液体がそれぞれの層の界面に支障なく広がることができるという利点がもたらされ得る。
【００４１】
本発明のさらなる実施形態によれば、布帛は、以下の特徴のうち少なくとも１つを含む。
（ａ）異なる層の繊維は、層間の少なくとも１つの層間併合位置で一体的に接続される。
（ｂ）異なる層に少なくとも部分的に位置する繊維の異なるそれぞれは、繊維径に関して異なり、特に平均繊維径に関して異なる。
（ｃ）異なる層の繊維は同じ繊維径を有し、特に実質的に同じ平均繊維径を有する。
（ｄ）異なる層の繊維網は異なる機能性を提供し、異なる機能性は、特に、異なるウイッキング性、異なる異方性挙動、異なる液体吸収能力、異なるクリーナビリティ、異なる光学特性、異なる粗さ、異なる滑らかさおよび異なる機械的特性からなる群のうち少なくとも１つを含む。
【００４２】
上記項目（ａ）で説明した層間併合位置は、リヨセル紡糸溶液が凝固および繊維形成のために押し出されるオリフィスを有する２つ（またはそれ以上）のジェットを直列に整列させることにより生成され得る。そのような配列が、移動する繊維支持ユニット（繊維収容面を有するコンベアベルトなど）と組み合わされると、繊維の第１の層が第１のジェットによって繊維支持ユニット上に形成され、移動する繊維支持ユニットが第２のジェットの位置に到達すると、第２のジェットが第１の層上に繊維の第２の層を形成する。この方法のプロセスパラメータは、併合点が第１の層と第２の層との間に形成されるように調整されてもよい。
【００４３】
本出願の文脈では、用語「併合」は、特に、それぞれの併合点での異なる繊維の相互接続を意味し得、この相互接続により、（以前は異なる層に関連していた）以前は２つに分離されていた繊維から構成される１つの一体的に接続された繊維構造が形成される。相互接続された繊維は、併合点で互いに強く接着し得る。特に、凝固によってまだ完全に硬化または固化していない形成中の第２の層の繊維は、例えば、まだ液体リヨセル溶液相にあり、まだ完全に硬化した固体状態にない外側皮膚または表面領域を依然として有し得る。そのようなプレ繊維構造が互いに接触し、その後完全に硬化して固体繊維状態になると、異なる層間の界面で２つの併合した繊維が形成され得る。併合点の数が多いほど、布帛の層間の相互接続の安定性が高くなる。したがって、併合を制御することによって、布帛の層間の接続の剛性を制御することができる。併合は、例えば、それぞれの層のプレ繊維構造が繊維またはプレ繊維構造の下層上の繊維支持プレートに到達する前に、硬化または凝固の程度を調整することによって制御することができる。異なる層の繊維をそれらの間の界面で併合することにより、層の望ましくない分離を防ぐことができる。層間に併合点がない場合、繊維の一方の層を他方の層から剥離することが可能になり得る。
【００４４】
上記項目（ｂ）で説明したように、布帛の異なる層が、異なる（平均）直径を有する繊維から形成されている場合、異なる層の機械的特性は別個に異なるように調整されてもよい。例えば、層の一方には、比較的大きな直径を有する繊維を使用することによって剛性特性が備わってもよく、他方の層には、（例えば、比較的小さな直径を有する繊維を使用することによって）平滑特性または弾性特性が備わってもよい。例えば、機械的に汚れを除去することによる洗浄用の粗い方の表面を有し、拭き取り用に滑らかな方の表面を有する、すなわち、洗浄対象の表面から水などを吸収するように構成されたワイプを製造することができる。
【００４５】
上記項目（ｃ）で説明したように、異なる層の繊維が同じ（平均）直径を有する場合、隣接する層は、類似または同一の物理的特性を有し得る。それらは、その間の併合点で強くまたは弱く相互接続され得る。界面領域ごとのそのような併合点の数により、隣接する層間の結合強度が規定され得る。結合強度が小さいと、ユーザによって層は容易に分離され得る。結合強度が高いと、層は互いに恒久的に付着したままになり得る。
【００４６】
本発明のさらなる実施形態によれば、異なる層の繊維網は、異なる併合因子を有する。これは、記載された布帛の機械的安定性の向上に寄与し得る。
【００４７】
具体的には、層の平面に垂直な高さ方向またはｚ方向に沿って併合因子を制御することによって、記載された布帛の製造プロセス中に、繊維を収集する繊維支持ユニットに無端繊維が接触した際に、一定の予張力を達成することができる。それにより、異なる併合因子の高さ依存分布により、高い機械的安定性をもたらし、油粒子が布帛内に埋め込まれた場合に、接着力の圧力によって、記載された布帛内に形成された毛管空洞または空隙が崩壊するのを効果的に防ぐ「力吸収ばね系」を構築することが可能になり得る。
【００４８】
本発明のさらなる実施形態によれば、繊維は、５ｐｐｍ未満の銅含有量および／または２ｐｐｍ未満のニッケル含有量を有する。本出願で言及されるｐｐｍ値はいずれも、（体積ではなく）質量に関する。これとは別に、繊維または布帛の重金属汚染は、個々の重金属元素ごとに１０ｐｐｍ以下であり得る。（特にＮ−メチル−モルホリン、ＮＭＭＯなどの溶媒を含む場合）無端繊維に基づく布帛の形成の基礎としてリヨセル紡糸溶液を使用するため、（ユーザのアレルギ反応を引き起こす可能性がある）銅またはニッケルなどの重金属による布帛の汚染を極めて少なく抑えることができる。
【００４９】
本発明のさらなる態様によれば、リヨセル紡糸溶液から、不織セルロース繊維布帛、特に上記の布帛を直接製造する方法が提供される。提供される方法は、（ａ）オリフィスを有するジェットを介して、ガス流によって支持されたリヨセル紡糸溶液を凝固流体雰囲気に押し出して、それにより実質的に無端の繊維を形成すること、（ｂ）繊維支持ユニット上に繊維を収集して、それにより布帛を形成すること、（ｃ）布帛が少なくとも１９００質量％の吸油能力を示すように、製造プロセスのプロセスパラメータを調整することを含む。
【００５０】
提供される方法は、様々な隣接する繊維の間に複数の空洞または空隙を形成することができるという考えに基づいている。適切なプロセスパラメータを選択することにより、これらの空隙の大きさおよび／または形状を適切に設定することができる。布帛の元の非浸漬状態では、これらの空隙は空気によって満たされている。布帛が油を吸収すると、空隙は、各空隙の大きさに少なくともほぼ適合する径を有する（液体、半流動体またはペースト状）油またはグリース粒子によって満たされる。
【００５１】
本書の文脈では、「オリフィスを有するジェット」（例えば、「オリフィスの配置」と呼ばれ得る）は、直線的に配置されたオリフィスの配置を備える任意の構造であり得る。
【００５２】
本発明の一実施形態によれば、プロセスパラメータを調整することは、以下の特徴のうち少なくとも１つを含む。
（ａ）リヨセル紡糸溶液がオリフィスを出た後、およびリヨセル紡糸溶液が繊維支持ユニットに到達する前に、オリフィスの異なるそれぞれを通して押し出されたリヨセル紡糸溶液間の相互作用を引き起こすことによって、併合位置の少なくとも一部を形成すること。
（ｂ）リヨセル紡糸溶液が繊維支持ユニットに到達した後、繊維支持ユニット上に置く際に繊維の少なくとも一部の凝固を引き起こすことによって、併合位置の少なくとも一部を形成すること。
（ｃ）可動式繊維支持ユニットに沿って、オリフィスを有する複数のジェットを直列に配置すること、繊維支持ユニット上に繊維の第１の層を堆積すること、および層間の界面で繊維の少なくとも一部の凝固が完了する前に第１の層上に繊維の第２の層を堆積すること。
【００５３】
上記項目（ａ）で説明したように、リヨセル紡糸溶液がオリフィスを出た後、およびリヨセル紡糸溶液が繊維支持ユニットに到達する前に、併合位置の少なくとも一部を形成することは、例えば、下方に加速しながら、オリフィスの異なるそれぞれを通して押し出されたリヨセル紡糸溶液のストランド間の相互作用を引き起こすことによって達成され得る。例えば、繊維支持ユニットに到達する前に、（まだ完全に凝固していない）紡糸溶液の異なるストランドまたはフィラメントが横方向に互いに相互作用するように、速度および方向に関してガス流を調整してもよい。また、ガス流は、繊維の様々なプリフォーム間の相互作用を促進するように、乱流の状態に近くなるように、または乱流の状態で作動させることも可能である。したがって、繊維の個々のプリフォームは、凝固の前に互いに接触させられ、それにより併合位置を形成してもよい。
【００５４】
上記項目（ｂ）で説明したように、リヨセル紡糸溶液が繊維支持ユニットに到達した後、併合位置の少なくとも一部を形成することは、凝固のプロセスを意図的に遅らせることによって達成され得る。この遅延は、凝固ユニットの対応する動作により、特に凝固流体の供給の特性および位置を対応して調整することにより調整されてもよい。より具体的には、紡糸溶液が繊維支持プレートに到達するまで、凝固のプロセスを遅らせてもよい。そのような一実施形態では、依然として凝固前の繊維のプリフォームは、繊維支持ユニットに到達し、それにより、やはり凝固前の繊維の他のプリフォームと接触する。それによって、異なるストランドまたはプリフォームの紡糸溶液が、互いに接触するように強制的に流され得、その後にのみ凝固が引き起こされ得るか、完了し得る。したがって、まだ非凝固状態にある繊維の異なるプリフォーム間の最初の接触に続く凝固は、併合位置を形成する効率的な尺度である。
【００５５】
可動式繊維支持ユニットに沿って、オリフィスを有する複数のジェットを直列に配置すること、および上記項目（ｃ）で説明した以下の工程も、適切な吸油能力の達成に寄与し得る。それにより、形成される各層について、オリフィスを有する対応するジェットを動作させるプロセスパラメータを調整して、層固有の凝固挙動を得てもよい。異なる層の層固有の凝固挙動は、（層内）併合位置がそれぞれの層内に形成され、（層間）併合位置が隣接する層の間に形成されるように調整されてもよい。より具体的には、異なる層に関連する紡糸溶液間の最初の接触後にのみ両層の凝固を促進することにより、２つの隣接する層間に併合位置が形成されるようにプロセス制御を調整してもよい。
【００５６】
本発明のさらなる実施形態によれば、該方法は、繊維支持ユニット上での収集後、インサイチュで繊維および／または布帛をさらに処理することをさらに含む。この追加の処理は、特に、水流交絡、ニードルパンチ、含浸、加圧蒸気による蒸気処理、およびカレンダ成形からなる群のうち少なくとも１つを含む。
【００５７】
このようなインサイチュプロセスは、製造された（特に実質的に無端の）布帛が製品製造目的地に出荷するために保管される（例えば巻取機によって巻き取られる）前に実行されるプロセスであり得る。例えば、そのような追加の処理または後処理には、水流交絡が含まれ得る。水流交絡は、湿ったまたは乾燥した繊維ウェブの結合プロセスと呼ばれる場合があり、結果として得られる結合された布帛は不織布である。水流交絡では、ウェブを貫通し、繊維支持ユニット（特にコンベアベルト）に当たり、繊維を絡ませるように跳ね返る微細で高圧の水ジェットが使用されてもよい。布帛の対応する圧縮によって、布帛をさらにコンパクトにし、機械的にさらに安定させることができる。水流交絡に加えて、またはその代わりに、加圧蒸気による繊維の蒸気処理が実行されてもよい。追加的または代替的に、そのような追加の処理または後処理には、製造された布帛のニードリング処理が含まれ得る。ニードルパンチシステムを使用して、布帛またはウェブの繊維を結合してもよい。有刺針が繊維ウェブに押し込まれ、針が引き抜かれた際に残っている一部の繊維をウェブに押し込むと、ニードルパンチ布帛が製造され得る。十分な繊維が好適に置換されると、これらの繊維プラグ（ｆｉｂｅｒｓ  ｐｌｕｇｓ）の強化効果により、ウェブが布帛に変換され得る。ウェブまたは布帛のさらに別の追加の処理または後加工処理は、含浸処理である。無端繊維網の含浸には、（柔軟剤、疎水化剤および帯電防止剤などのような）１つまたは複数の化学物質を布帛に塗布することが含まれ得る。布帛のさらに別の追加の加工処理はカレンダ成形である。カレンダ成形は、布帛を処理するための仕上げプロセスと呼ばれ得、カレンダ成形では、布帛を滑らかにし、コーティングし、および／または圧縮するために艶出し機が使用され得る。
【００５８】
本発明のさらなる態様によれば、リヨセル紡糸溶液から不織セルロース繊維布帛を直接製造するための、特に上記の布帛を製造するための装置が提供される。提供される装置は、（ａ）ガス流によって支持されたリヨセル紡糸溶液を押し出すように構成されたオリフィスを有するジェットと、（ｂ）押し出されたリヨセル紡糸溶液に凝固流体雰囲気を提供して、それにより実質的に無端の繊維を形成するように構成された凝固ユニットと、（ｃ）繊維を収集して、それにより布帛を形成するように構成された繊維支持ユニットと、（ｄ）布帛が少なくとも１９００質量％の吸油能力を示すようにプロセスパラメータを調整するように構成された制御ユニットとを備える。
【００５９】
記載された装置は、制御ユニットが、さらに上述の不織セルロース繊維布帛を製造するための上述の方法を信頼できる方法で実行することができるという考えに基づいている。
【００６０】
本発明のさらなる態様によれば、上記の不織セルロース繊維布帛を使用する方法が提供される。布帛は、乾燥機シートと、顔用マスクと、衛生製品と、ワイプと、フィルタと、医療用途製品と、ジオテキスタイルと、アグロテキスタイルと、衣類と、建築技術用製品と、自動車製品と、家具と、工業製品と、レジャー、美容、スポーツまたは旅行に関連する製品と、学校またはオフィスに関連する製品とからなる群のうち少なくとも１つに使用される。
【００６１】
記載された布帛を乾燥機シートに使用する場合、吸油能力を用いて、洗濯乾燥機内で実行される乾燥手順中に放出される活性成分を堆積させてもよい。放出のプロセスは、例えば、熱収縮と、油粒子を含有する空洞の対応する圧搾とによって支援することができる。
【００６２】
記載された布帛を顔用マスクに使用する場合、人間の皮膚に最適な油および／またはエマルジョンに対する大きな受容能力から特別な利点を得ることができる。
【００６３】
記載された布帛を洗浄用ワイプ、例えば家庭用ワイプに使用する場合、化学物質または界面活性剤を使用せずに台所内の油性残留物を除去する際に、油の高い取込みから利点を得ることができる。
【００６４】
記載された布帛の油の高い取込みは、特に、パーソナルケア用ワイプ、例えば、ローションを含有する界面活性剤を必要とせずにメイクアップを除去するのにも有益であり得る。
【００６５】
本発明のさらなる態様によれば、上記の不織セルロース繊維布帛を含む製品または複合体が提供される。
【００６６】
本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛はまた、１つまたは複数の他の材料と（例えば、インサイチュでまたは後続のプロセスで）組み合わされて、本発明の例示的な実施形態による複合体を形成し得る。そのような複合体を形成するために布帛と組み合わせることができる例示的な材料は、限定するものではないが、以下の材料またはそれらの組合せ、すなわち、毛羽立ちパルプ、繊維懸濁液、ウェットレイド（ｗｅｔｌａｉｄ）不織布、エアレイド不織布、スパンボンドウェブ、メルトブローウェブ、カード処理したスパンレースウェブもしくはニードルパンチウェブ、または様々な材料から作られた他のシート状構造を含む材料の群から選択され得る。一実施形態では、異なる材料間の接続は、以下のプロセスのうち１つまたは組合せ（ただしこれらに限定されない）、すなわち、併合、水流交絡、ニードルパンチ、水素結合、熱接着、バインダによる接着、積層および／またはカレンダ成形によって行うことができる。
【００６７】
ウェブ、１００％セルロース繊維ウェブ、もしくは例えば２つ以上の繊維を含むかそれらからなるウェブの特定の用途、または抗菌材料、イオン交換材料、活性炭、ナノ粒子、ローション、薬剤もしくは難燃剤、もしくは複合繊維などの材料が組み込まれた化学修飾繊維もしくは繊維は、以下の通りであり得る。
【００６８】
本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛は、乳児用ワイプ、厨房用ワイプ、ウェットワイプ、化粧品用ワイプ、衛生用ワイプ、医療用ワイプ、掃除用ワイプ、研磨（車、家具）用ワイプ、粉塵用ワイプ、工業用ワイプ、ダスタおよびモップワイプなどのワイプの製造を製造するために使用されてもよい。
【００６９】
本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛をフィルタの製造に使用することも可能である。例えば、そのようなフィルタは、エアフィルタ、ＨＶＡＣ、空調フィルタ、排ガスフィルタ、液体フィルタ、コーヒーフィルタ、ティーバッグ、コーヒーバッグ、食品フィルタ、浄水フィルタ、血液フィルタ、タバコフィルタ、キャビンフィルタ、オイルフィルタ、カートリッジフィルタ、真空フィルタ、掃除機用バッグ、防塵フィルタ、油圧用フィルタ、厨房用フィルタ、ファンフィルタ、水分交換フィルタ、花粉フィルタ、ＨＥＶＡＣ／ＨＥＰＡ／ＵＬＰＡフィルタ、ビールフィルタ、ミルクフィルタ、冷却液フィルタおよびフルーツ・ジュース・フィルタであってよい。
【００７０】
さらに別の実施形態では、不織セルロース繊維布帛は、吸収性衛生製品を製造するために使用されてもよい。その例には、捕捉層、カバーストック、分配層、吸収性カバー、生理用ナプキン、表面シート、裏面シート、レッグカフ、水洗トイレに流せる製品、パッド、授乳パッド、使い捨て下着、トレーニングパンツ、フェイスマスク、美容顔用マスク、化粧品除去パッド、手ぬぐい、おむつ、および活性成分（繊維柔軟剤など）を放出する洗濯乾燥機用シートが挙げられる。
【００７１】
さらに別の実施形態では、不織セルロース繊維布帛は、医療用途製品を製造するために使用されてもよい。例えば、そのような医療用途製品は、使い捨てキャップ、ガウン、マスクおよび靴カバー、創傷ケア製品、滅菌包装製品、カバーストック製品、包帯材料、使い捨て衣類（ｏｎｅ  ｗａｙ  ｃｌｏｔｈｉｎｇ）、透析製品、ネーザルストリップ（ｎａｓａｌ  ｓｔｒｉｐ）、義歯床用接着剤、使い捨て下着、ドレープ、ラップおよびパック、スポンジ、包帯およびワイプ、ベッドリネン、経皮薬物送達、シュラウド、アンダーパッド、処置パック（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ｐａｃｋ）、ヒートパック、オストミー・バッグ・ライナ、固定テープならびに保育器用マットレスであり得る。
【００７２】
さらに別の実施形態では、不織セルロース繊維布帛は、ジオテキスタイルを製造するために使用されてもよい。これには、作物保護カバー、毛細管マット、浄水製品、灌漑制御製品、アスファルトの上敷き、土壌安定化製品、排水製品、沈殿および侵食制御製品、池の裏打ち、含浸ベース（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ）製品、排水路の裏打ち、地盤安定化製品、穴の裏打ち、シードブランケット、雑草制御用布帛、温室の覆い、ルートバッグ（ｒｏｏｔ  ｂａｇ）ならびに生分解性植木鉢の製造が含まれ得る。植物フォイル（ｐｌａｎｔ  ｆｏｉｌ）に不織セルロース繊維布帛を使用することも可能である（例えば、植物に光保護および／または機械的保護を提供し、および／または植物または土壌に肥料または種子を提供する）。
【００７３】
別の実施形態では、不織セルロース繊維布帛は、衣類を製造するために使用されてもよい。例えば、芯地、衣類の断熱および保護、ハンドバッグの部品、靴の部品、ベルトライナ、工業用帽子／フードウェア（ｆｏｏｄｗｅａｒ）、使い捨て作業服、衣類および靴用袋、ならびに断熱材が、そのような布帛に基づいて製造されてもよい。
【００７４】
さらに別の実施形態では、不織セルロース繊維布帛は、建築技術に使用される製品を製造するために使用されてもよい。例えば、屋根葺きおよびタイルの下敷き、下敷き用スレート、断熱材および防音材、ハウスラップ（ｈｏｕｓｅ  ｗｒａｐ）、石膏ボード用の表面仕上げ、パイプ覆い（ｐｉｐｅ  ｗｒａｐ）、コンクリート成形層、土台および地盤の安定化製品、縦型排水管（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｄｒａｉｎａｇｅ）、屋根板、屋根葺きフェルト、騒音軽減材、補強材、シーリング材、ならびに制振材（機械的）が、そのような布帛を使用して製造されてもよい。
【００７５】
さらに別の実施形態では、不織セルロース繊維布帛は、自動車製品を製造するために使用されてもよい。例には、キャビンフィルタ、トランクの裏打ち、小荷物棚、熱シールド、シェルフトリム（ｓｈｅｌｆ  ｔｒｉｍ）、成型ボンネットの裏打ち、トランク床のカバー、オイルフィルタ、ヘッドライナ、後部小荷物棚、装飾布、エアバッグ、消音パッド、絶縁材、車のカバー、アンダーパッド（ｕｎｄｅｒｐａｄｄｉｎｇ）、カーマット、テープ、裏打ちおよび房のある（ｔｕｆｔｅｄ）カーペット、シートカバー、ドアトリム、ニードルカーペット、ならびに自動車用カーペット裏地が挙げられる。
【００７６】
本発明の例示的な実施形態に従って製造された布帛のさらに別の適用分野は、家具、構造、アームおよび背もたれの断熱材、クッション肥厚材、防塵カバー、裏張り、縫い目の補強剤、エッジトリム材料、寝具構造、キルトの裏地、バネの覆い、マットレスパッド構成要素、マットレスカバー、窓のカーテン、壁の覆い、カーペットの裏地、ランプシェード、マットレス構成要素、バネ断熱材、シーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）、枕肥厚材、ならびにマットレス肥厚材などの家具である。
【００７７】
さらに別の実施形態では、不織セルロース繊維布帛は、工業製品を製造するために使用されてもよい。これには、電子機器、フロッピーディスクの裏打ち、ケーブル絶縁体、研磨剤、絶縁テープ、コンベアベルト、騒音吸収層、空調製品、電池セパレータ、酸性系（ａｃｉｄ  ｓｙｓｔｅｍ）、滑り止めマット、汚れ除去具、食品ラップ、接着テープ、ソーセージのケーシング、チーズのケーシング、人工皮革、油回収ブーム（ｂｏｏｍ）およびソックス（ｓｏｃｋｓ）、ならびに製紙用フェルトが含まれ得る。
【００７８】
本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛は、レジャーおよび旅行に関連する製品の製造にも適している。そのような用途の例には、寝袋、テント、旅行かばん、ハンドバッグ、買い物袋、飛行機用ヘッドレスト、ＣＤ保護製品、枕カバーおよびサンドイッチ用包装材が挙げられる。
【００７９】
本発明の例示的な実施形態のさらに別の適用分野は、学校用およびオフィス用製品に関する。例として、ブックカバー、郵送用の封筒、地図、掲示板およびペナント、タオル、ならびに旗に言及しなければならない。
【００８０】
本発明の実施形態は、異なる主題を参照して説明されていることに留意しなければならない。特に、いくつかの実施形態は装置型の請求項を参照して説明されているが、他の実施形態は方法型の請求項を参照して説明されている。しかし、当業者であれば、他に注記のない限り、１つの種類の主題に属する特徴の任意の組合せに加えて、異なる主題に関連する特徴間の任意の組合せ、特に装置型の請求項の特徴と方法型の請求項の特徴との間の任意の組合せも、本書で開示されていると考えられることを上記および以下の説明から推測するであろう。
【００８１】
本発明の上記で定義された態様およびさらなる態様は、以下に記載される実施形態の例から明らかであり、実施形態の例を参照して説明される。本発明は、実施形態の例を参照して以下にさらに詳細に説明されるが、本発明はそれらに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の例示的な実施形態による、凝固流体によって凝固されるリヨセル紡糸溶液から直接形成される不織セルロース繊維布帛を製造するための装置を示す。
【図２】特定のプロセス制御によって個々の繊維の併合が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図３】特定のプロセス制御によって個々の繊維の併合が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図４】特定のプロセス制御によって個々の繊維の併合が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図５】繊維の膨潤が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示し、この図は乾燥非膨潤状態の繊維布帛を示す。
【図６】繊維の膨潤が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示し、この図は湿潤膨潤状態の繊維布帛を示す。
【図７】ノズルの２つの直列バーを実装する特定のプロセスによって繊維の２つの重ね合わせた層の形成が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図８】プロセス制御によってほぼ１００％の併合因子が調整されている、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図９】プロセス制御によってほぼ０％の併合因子が調整されている、本発明の別の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図１０】小さい併合因子による吸油能力を示す不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図１１】大きい併合因子による吸油能力を示す不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。
【図１２】本発明の例示的な実施形態による、無端セルロース繊維ウェブの２つの積層から構成される不織セルロース繊維布帛を製造するための装置の一部を示す。
【図１３】３つの網層を含む不織セルロース繊維布帛を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
図面内の図は概略図である。異なる図では、類似または同一の要素または特徴には同じ参照符号が設けられていることに留意されたい。不必要な繰り返しを避けるために、先に説明された実施形態に関して既に説明された要素または特徴は、説明の以降の位置では再び説明されない。
【００８４】
さらに、例えば「前」および「後」、「上」および「下」、「左」および「右」などの空間的に相対的な用語は、図に示されるように、ある要素と別の要素との関係を説明するために使用される。したがって、空間的に相対的な用語は、図に示された向きとは異なる使用中の向きに適用され得る。明らかに、そのような空間的に相対的な用語はいずれも、説明を簡単にするためだけに図に示される向きを指し、本発明の一実施形態による装置は使用時に、図に示されるものとは異なる向きをとることができるため、必ずしも限定的ではない。
【００８５】
図１は、リヨセル紡糸溶液１０４から直接形成される不織セルロース繊維布帛１０２を製造するための本発明の例示的な実施形態による装置１００を示す。リヨセル紡糸溶液１０４は、凝固流体１０６によって少なくとも部分的に凝固されて、部分的に形成されたセルロース繊維１０８に変換される。装置１００により、本発明の例示的な実施形態によるリヨセル溶液吹付プロセスが実行されてもよい。本出願の文脈では、用語「リヨセル溶液吹付プロセス」は、特に、個別の長さの本質的に無端のフィラメントもしくは繊維１０８、または個別の長さの無端フィラメントと繊維との混合物を得ることができるプロセスを包含し得る。以下にさらに説明するように、オリフィス１２６をそれぞれ有するノズルが設けられ、このノズルを通して、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２を製造するためのガス流れまたはガス流１４６とともに、セルロース溶液またはリヨセル紡糸溶液１０４が噴射される。
【００８６】
図１から分かるように、木材パルプ１１０、他のセルロース系原料などが、計量ユニット１１３を介して貯蔵タンク１１４に供給されてもよい。水用容器１１２からの水も、計量ユニット１１３を介して貯蔵タンク１１４に供給される。したがって、計量ユニット１１３は、以下でさらに詳細に説明される制御ユニット１４０の制御下で、貯蔵タンク１１４に供給される水と木材パルプ１１０との相対量を規定してもよい。溶媒用容器１１６に収容された溶媒（Ｎ−メチルモルホリン、ＮＭＭＯなど）が、濃縮ユニット１１８内で濃縮されてもよく、その後、混合ユニット１１９内で、規定可能な相対量の水と木材パルプ１１０との混合物または他のセルロース系原料と混合されてもよい。また、混合ユニット１１９は、制御ユニット１４０によって制御され得る。これにより、水木材パルプ１１０媒体が、溶解ユニット１２０内で、調整可能な相対量の濃縮された溶媒に溶解され、それによりリヨセル紡糸溶液１０４が得られる。水性リヨセル紡糸溶液１０４は、木材パルプ１１０を含む（例えば５質量％〜１５質量％の）セルロース、および（例えば８５質量％〜９５質量％の）溶媒から構成される蜂蜜粘性（ｈｏｎｅｙ−ｖｉｓｃｏｕｓ）媒体であり得る。
【００８７】
リヨセル紡糸溶液１０４は、（多数の紡糸ビームまたはジェット１２２として具現化され得るか、それを備え得る）繊維形成ユニット１２４に送られる。例えば、ジェット１２２のオリフィス１２６の数は、５０よりも多く、特に１００よりも多くてもよい。１つの実施形態では、ジェット１２２のオリフィス１２６の（ジェット１２２の多数の紡糸口金を備え得る）繊維形成ユニット１２４のオリフィス１２６はいずれも、同じサイズおよび／または形状を有し得る。あるいは、１つのジェット１２２の異なるオリフィス１２６および／または（多層布帛を形成するために直列に配置され得る）異なるジェット１２２のオリフィス１２６のサイズおよび／または形状は異なってもよい。オリフィス１２６は、オリフィス１２６の一次元配列として配置されてもよい。
【００８８】
リヨセル紡糸溶液１０４はジェット１２２のオリフィス１２６を通過すると、リヨセル紡糸溶液１０４の複数の平行なストランドに分割される。鉛直に配向されたガス流、すなわち、紡糸方向に実質的に平行に配向されたガス流が、リヨセル紡糸溶液１０４をますます長くかつ細いストランドに変形させ、ストランドは、制御ユニット１４０の制御下でプロセス条件を変更することによって調整することができる。ガス流は、オリフィス１２６から繊維支持ユニット１３２に向かう途中の少なくとも一部に沿って、リヨセル紡糸溶液１０４を加速させてもよい。
【００８９】
リヨセル紡糸溶液１０４がジェット１２２を通ってさらに下方に移動する間、リヨセル紡糸溶液１０４の長く細いストランドは非溶媒凝固流体１０６と相互作用する。凝固流体１０６は、蒸気ミスト、例えば水性ミストとして有利に具現化される。凝固流体１０６のプロセス関連特性は、１つまたは複数の凝固ユニット１２８によって制御され、凝固流体１０６に調整可能な特性を提供する。凝固ユニット１２８は、次いで、制御ユニット１４０によって制御される。好ましくは、製造中の布帛１０２のそれぞれの層の特性を個々に調整するために、個々のノズルまたはオリフィス１２６の間にそれぞれの凝固ユニット１２８が設けられる。好ましくは、各ジェット１２２は、各側から１つずつ、２つの割り当てられた凝固ユニット１２８を有してもよい。したがって、個々のジェット１２２には、製造された布帛１０２の異なる層の異なる制御可能な特性を有するように調整され得るリヨセル紡糸溶液１０４の個々の部分を備えることができる。
【００９０】
凝固流体１０６（水など）と相互作用すると、リヨセル紡糸溶液１０４の溶媒濃度が低下し、その結果、リヨセル紡糸溶液１０４のセルロース、例えば、木材パルプ１１０（または他の原料）が、（依然として残留溶媒および水を含有し得る）長く細いセルロース繊維１０８として少なくとも部分的に凝固される。
【００９１】
押し出されたリヨセル紡糸溶液１０４からの個々のセルロース繊維１０８の初期形成中またはその後に、ここでは平面繊維収容面を有するコンベアベルトとして具現化される繊維支持ユニット１３２上にセルロース繊維１０８を堆積させる。セルロース繊維１０８は、（図１に概略的にのみ示されている）不織セルロース繊維布帛１０２を形成する。不織セルロース繊維布帛１０２は、連続した実質的に無端のフィラメントまたは繊維１０８から構成される。
【００９２】
図１には示されていないが、凝固ユニット１２８による凝固、および洗浄ユニット１８０での洗浄で除去されたリヨセル紡糸溶液１０４の溶媒は、少なくとも部分的にリサイクルすることができる。
【００９３】
不織セルロース繊維布帛１０２は、繊維支持ユニット１３２に沿って輸送している間、洗浄液を供給して残留溶媒を除去する洗浄ユニット１８０によって洗浄することができ、次いで乾燥させてもよい。不織セルロース繊維布帛１０２は、任意であるが有利な追加の処理ユニット１３４によってさらに処理することができる。例えば、そのような追加の処理には、水流交絡、ニードルパンチ、含浸、加圧蒸気による蒸気処理、カレンダ成形などが含まれ得る。
【００９４】
繊維支持ユニット１３２はまた、巻取機１３６に不織セルロース繊維布帛１０２を輸送してもよく、巻取機１３６上では、不織セルロース繊維布帛１０２は実質的に無端のシートとして収集され得る。次いで、不織セルロース繊維布帛１０２は、不織セルロース繊維布帛１０２に基づくワイプまたは織物などの製品を製造する事業体に、ロール商品として出荷されてもよい。
【００９５】
図１に示すように、記載されたプロセスは、制御ユニット１４０（プロセッサ、プロセッサの一部、または複数のプロセッサなど）によって制御され得る。制御ユニット１４０は、図１に示される様々なユニット、特に、計量ユニット１１３、混合ユニット１１９、繊維形成ユニット１２４、凝固ユニット１２８、追加の処理ユニット１３４、溶解ユニット１２０、洗浄ユニット１８０などのうち１つまたは複数の動作を制御するように構成される。したがって、制御ユニット１４０は（例えば、コンピュータ実行可能プログラムコードを実行することにより、および／またはユーザにより規定された制御コマンドを実行することにより）、不織セルロース繊維布帛１０２が製造されるプロセスパラメータを正確かつ柔軟に規定することができる。この文脈での設計パラメータとは、オリフィス１２６に沿った空気流、凝固流体１０６の特性、繊維支持ユニット１３２の駆動速度、リヨセル紡糸溶液１０４の組成、温度および／または圧力などである。不織セルロース繊維布帛１０２の特性を調整するために調整され得る追加の設計パラメータは、オリフィス１２６の数および／または相互距離および／または幾何学的配列、リヨセル紡糸溶液１０４の化学組成および濃縮度などである。それにより、不織セルロース繊維布帛１０２の特性は、以下に記載されるように適切に調整され得る。そのような調整可能な特性（以下の詳細な説明を参照）には、以下の特性、すなわち、繊維１０８の直径および／または直径分布、繊維１０８間の併合の量および／または領域、繊維１０８の純度レベル、多層布帛１０２の特性、布帛１０２の光学特性、布帛１０２の流体保持特性および／または流体放出特性、布帛１０２の機械的安定性、布帛１０２の表面の滑らかさ、繊維１０８の断面形状などのうち１つまたは複数が含まれ得る。
【００９６】
図示されていないが、各紡糸ジェット１２２は、それを介してリヨセル紡糸溶液１０４がジェット１２２に供給されるポリマー溶液入口を備えてもよい。空気入口を介して、リヨセル紡糸溶液１０４にガス流１４６を適用することができる。ジェット筐体によって区切られた、ジェット１２２の内部の相互作用チャンバから、リヨセル紡糸溶液１０４が（ガス流１４６がリヨセル紡糸溶液１０４を下方に引っ張ることにより）それぞれのオリフィス１２６を通って下方に移動するか加速され、ガス流１４６の影響下で横方向に狭くなり、その結果、凝固流体１０６の環境内でリヨセル紡糸溶液１０４がガス流１４６と一緒に下方に移動すると、連続的に先細になるセルロースフィラメントまたはセルロース繊維１０８が形成される。
【００９７】
したがって、図１を参照して説明する製造方法に含まれるプロセスは、セルロース溶液とも呼ばれ得るリヨセル紡糸溶液１０４が、液体ストランドまたは潜在フィラメントを形成するように形作られることを含み得、液体ストランドまたは潜在フィラメントは、ガス流１４６によって引き出され、直径が著しく減少し、長さが増大する。繊維支持ユニット１３２上でのウェブ形成の前または最中の凝固流体１０６による潜在フィラメントまたは繊維１０８（またはそのプリフォーム）の部分凝固も含まれ得る。フィラメントまたは繊維１０８は、ウェブ状布帛１０２に形成され、洗浄され、乾燥され、必要に応じてさらに処理されてもよい（追加の処理ユニット１３４を参照）。フィラメントまたは繊維１０８は、例えば、回転ドラムまたはベルト上で収集され得、それによりウェブが形成される。
【００９８】
記載された製造プロセスおよび特に使用される溶媒の選択の結果として、繊維１０８は５ｐｐｍ未満の銅含有量および２ｐｐｍ未満のニッケル含有量を有する。これにより、布帛１０２の純度が有利に改善される。
【００９９】
本発明の例示的な実施形態によるリヨセル溶液吹付ウェブ（すなわち、不織セルロース繊維布帛１０２）は、好ましくは、以下の特性のうち１つまたは複数を示す。
【０１００】
（ｉ）ウェブの乾燥重量は５〜３００ｇ／ｍ２、好ましくは１０〜８０ｇ／ｍ２である。
（ｉｉ）ＷＳＰ１２０．６規格（それぞれＤＩＮ２９０７３）（特に、本特許出願の優先日に有効な最新版）によるウェブの厚さは、０．０５〜１０．０ｍｍ、好ましくは０．１〜２．５ｍｍである。
（ｉｉｉ）ＥＮ２９０７３−３（それぞれＩＳＯ９０７３−３）（特に、本特許出願の優先日に有効な最新版）によるＭＤでのウェブの特定の靭性は、０．１〜３．０Ｎｍ２／ｇ、好ましくは０．４〜２．３Ｎｍ２／ｇの範囲である。
（ｉｖ）ＥＮ２９０７３−３（それぞれＩＳＯ９０７３−３）（特に、本特許出願の優先日に有効な最新版）によるウェブの平均伸長率は、０．５〜１００％、好ましくは４〜５０％の範囲である。
（ｖ）ウェブのＭＤ／ＣＤ靭性比は１〜１２である。
（ｖｉ）ＤＩＮ  ５３８１４（特に、本特許出願の優先日に有効な最新版）によるウェブの保水率は、１〜２５０％、好ましくは３０〜１５０％である。
（ｖｉｉ）ＤＩＮ  ５３９２３（特に、本特許出願の優先日に有効な最新版）によるウェブの保水力は、９０〜２０００％、好ましくは４００〜１１００％の範囲である。
（ｖｉｉｉ）基質分解に関するＥＮ  １５５８７−２およびＩＣＰ−ＭＳ分析に関するＥＮ  １７２９４−２規格による、銅含有量５ｐｐｍ未満およびニッケル含有量２ｐｐｍ未満の金属残留物レベル。
【０１０１】
最も好ましくは、リヨセル溶液吹付ウェブは、上述した前記特性（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）をいずれも示す。
【０１０２】
説明したように、不織セルロース繊維布帛１０２を製造するプロセスは、好ましくは以下を含む。
（ａ）少なくとも１つのジェット１２２のオリフィス１２６を通してＮＭＭＯ（符号１０４を参照）に溶解したセルロースを含む溶液を押し出し、それによりリヨセル紡糸溶液１０４のフィラメントを形成すること。
（ｂ）ガス流（符号１４６を参照）によって、リヨセル紡糸溶液１０４の前記フィラメントを引き伸ばすこと。
（ｃ）前記フィラメントと、好ましくは水を含有する蒸気ミスト（符号１０６を参照）とを接触させ、それにより前記繊維１０８を少なくとも部分的に沈殿させること。その結果、フィラメントまたは繊維１０８は、ウェブまたは不織セルロース繊維布帛１０２を形成する前に少なくとも部分的に沈殿する。
（ｄ）前記フィラメントまたは繊維１０８を収集および沈殿させて、ウェブまたは不織セルロース繊維布帛１０２を形成すること。
（ｅ）洗浄ラインの溶媒を除去すること（洗浄ユニット１８０を参照）。
（ｆ）場合により、水流交絡、ニードルパンチなどを介して結合させること（追加の処理ユニット１３４を参照）。
（ｇ）乾燥およびロール収集。
【０１０３】
不織セルロース繊維布帛１０２の構成要素は、併合、混入、水素結合、物理的結合、例えば水流交絡またはニードルパンチ、および／または化学的結合によって結合されてもよい。
【０１０４】
さらに処理するために、不織セルロース繊維布帛１０２は、同じおよび／または他の材料の１つまたは複数の層、例えば（図示せず）、合成ポリマーの層、セルロース毛羽立ちパルプ、セルロースまたは合成ポリマー繊維の不織ウェブ、複合繊維、セルロースパルプのウェブ、例えば、エアレイドまたはウェットレイドパルプ、高靭性繊維のウェブまたは布帛、疎水性材料、高性能繊維（温度抵抗性材料または難燃性材料など）、最終製品に変化した機械的特性を与える層（ポリプロピレンまたはポリエステルの層など）、生分解性材料（例えば、ポリ乳酸由来のフィルム、繊維またはウェブ）、および／または高バルク材料と組み合わされてもよい。
【０１０５】
不織セルロース繊維布帛１０２のいくつかの区別可能な層を組み合わせることも可能である。例えば、図７を参照されたい。
【０１０６】
不織セルロース繊維布帛１０２は、本質的にセルロースのみから構成されてよい。あるいは、不織セルロース繊維布帛１０２は、セルロースと１つまたは複数の他の繊維材料との混合物を含んでもよい。さらに、不織セルロース繊維布帛１０２は、複合繊維材料を含んでもよい。不織セルロース繊維布帛１０２内の繊維材料は、改質物質を少なくとも部分的に含んでもよい。改質物質は、例えば、ポリマー樹脂、無機樹脂、無機顔料、抗菌製品、ナノ粒子、ローション、難燃性製品、吸収性改善添加剤、例えば、超吸収性樹脂、イオン交換樹脂、炭素化合物、例えば、活性炭、グラファイト、導電性のための炭素、Ｘ線造影物質、発光顔料および染料からなる群から選択されてもよい。
【０１０７】
結論として、リヨセル紡糸溶液１０４から直接製造されたセルロース不織ウェブまたは不織セルロース繊維布帛１０２は、ステープル繊維を用いた方法を介しては不可能な付加価値ウェブ性能を利用可能にする。これには、均一な軽量ウェブを形成する可能性、マイクロファイバ製品を製造する可能性、およびウェブを形成する連続フィラメントまたは繊維１０８を製造する可能性が含まれる。さらに、ステープル繊維由来のウェブと比較して、いくつかの製造手順はもはや必要ではない。さらに、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２は、生分解性であり、持続可能に供給された原材料（すなわち、木材パルプ１１０など）から製造される。また、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２は、純度および吸収性の点で利点を有する。さらに、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２は、調整可能な機械的強度、剛性および柔軟性を有する。また、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２は、面積当たりの重量が小さくなるように（例えば、１０〜３０ｇ／ｍ２）製造され得る。この技術により、直径５μｍ以下、特に３μｍ以下までの非常に微細なフィラメントを製造することができる。また、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２は、平坦でパリッとした（ｃｒｉｓｐｙ）フィルム状、紙状、または柔軟で弾力的な織物状など、ウェブの広範囲の美粧性を備えて形成されてもよい。記載されたプロセスのプロセスパラメータを適合させることにより、不織セルロース繊維布帛１０２の剛性および機械的剛性または弾力性および柔軟性を正確に調整することがさらに可能である。これは、例えば、併合位置の数、層の数を調整するか、後処理（ニードルパンチ、水流交絡および／またはカレンダ成形など）によって調整することができる。特に、１０ｇ／ｍ２以下までの比較的低い坪量を有する不織セルロース繊維布帛１０２を製造して、非常に小さな直径（例えば、３〜５μｍ以下まで）などを有するフィラメントまたは繊維１０８を得ることが可能である。
【０１０８】
図２、図３および図４は、対応するプロセス制御によって個々の繊維１０８の併合が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２の実験的に捕捉された画像を示す。図２から図４の楕円形のマーカは、複数の繊維１０８が互いに一体的に接続されているそのような併合領域を示している。そのような併合点では、２つ以上の繊維１０８を相互接続して、一体化構造を形成してもよい。
【０１０９】
図５および図６は、繊維１０８の膨潤が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２の実験的に捕捉された画像を示し、図５は乾燥非膨潤状態の繊維布帛１０２を示し、図６は湿潤膨潤状態の繊維布帛１０２を示す。細孔径は、図５および図６の両方の状態で測定することができ、互いに比較することができる。３０回の測定の平均値を計算すると、水性媒体中の繊維１０８の膨潤によって、細孔径がそれらの初期直径の４７％まで減少したことを決定することができた。
【０１１０】
図７は、対応するプロセス設計、すなわち、複数の紡糸口金の直列配列によって、繊維１０８の２つの重ね合わせた層２００、２０２の形成が達成された、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２の実験的に捕捉された画像を示す。２つの別個であるが接続された層２００、２０２が、図７に水平線によって示されている。例えば、機械方向に沿ってｎ個の紡糸口金またはジェット１２２を直列に配置することにより、ｎ層布帛１０２（ｎ≧２）を製造することができる。
【０１１１】
本発明の特定の例示的な実施形態を以下にさらに詳細に説明する。
【０１１２】
図８は、本発明の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２の実験的に捕捉された画像を示す。図示された実施形態では、プロセス制御により、ほぼ１００％（さらに正確には約９８％）の併合因子が調整されている。極めて高い併合因子の結果として、図８に示される布帛１０２は、フィルムと同等の硬度を有する実質的に連続したシートである。そのような布帛１０２は、平坦なフィルム状の挙動を有する。図８から分かるように、実質的に連続したフィルム状布帛１０２が得られるような量の併合位置２０４の形成を引き起こすように併合を調整するように、プロセスパラメータが調整され得る。
【０１１３】
図８の左上の画像は第１の縮尺で布帛を示しており、第１の縮尺は長さ５００μｍを示すバーを示している左の挿入図に図示されている。図８の右下の画像は、第１の縮尺よりも著しく大きい第２の縮尺で布帛を示している。右の挿入図内の対応するバーは、長さ２０μｍを示している。
【０１１４】
図９は、本発明の別の例示的な実施形態による不織セルロース繊維布帛１０２の実験的に捕捉された画像を示す。図示された実施形態では、プロセス制御により、ほぼ０（さらに正確には２％未満）の併合因子が調整されている。そのような布帛１０２は、柔らかく可撓性の織物状の挙動を有する。非常に小さな併合因子の結果として、図９に示される布帛１０２は、わずかな併合位置２０４を介して弱く連結されるにとどまる繊維１０８の網である。ただし、繊維１０８は、布帛１０２の大部分にわたって、併合によって結合されるのではなく、摩擦によって結合して互いに絡み合っているだけである。それにもかかわらず、結果として、比較的可撓性の布帛１０２は、併合位置２０４、交絡、摩擦および繊維間水素結合によって好適に一緒に保持される。
【０１１５】
図９の左上の画像は、図８の左上の画像の縮尺と同じ第１の縮尺で布帛を示している。図９の右下の画像は、第１の縮尺よりも大きい第２の縮尺で布帛を示している。右の挿入図内の対応するバーは、長さ２０μｍを示している。
【０１１６】
そのような小さな併合因子を有する布帛は、隣接する繊維の間に設けられる複数の空隙または隙間を示す。吸油能力に関しては、これらの空隙または隙間が油粒子を収容するのに適切な大きさを有するかどうかが重要になる場合がある。いずれにしても、図９に示す布帛１０２の吸油能力は、図８に示す布帛１０２の吸油能力よりも明らかに著しく大きいはずである。
【０１１７】
図１０および図１１は、異なる併合因子を示す２つの不織セルロース繊維布帛の実験的に捕捉された画像を示す。図１０の布帛１０２の併合因子は、図１１の布帛１０２の併合因子よりも小さい。したがって、吸油能力を併合因子の関数として考慮する場合、最大吸油能力が所望される際に、最小併合因子と最大併合因子との間に併合因子の最適値があるはずであるということが明確であるはずである。
【０１１８】
図１２は、本発明の例示的な実施形態による、無端セルロース繊維１０８の２つの積層２００、２０２から構成される不織セルロース繊維布帛１０２を製造するための装置１００の一部を示す。図１２に示される装置１００と図１に示される装置１００との相違は、図１２に記載の装置１００が、上述のように、オリフィス１２６とそれぞれ割り当てられた凝固ユニット１２８とを有する２つの直列に整列されたジェット１２２を備えることである。本明細書に記載される実施形態では、２つの凝固ユニット１２８がジェット１２２のそれぞれに割り当てられる。図１２では、一方の凝固ユニット１２８が、ジェット１２２と繊維支持ユニット１３２との間に延びるリヨセル紡糸溶液１０４の経路の左側に位置し、他方の凝固ユニット１２８が、この経路のそれぞれの右側に位置する。コンベアベルトタイプの繊維支持ユニット１３２の可動式繊維収容面を考慮して、図１２の左側の上流ジェット１２２は層２００を生成する。層２０２は下流ジェット１２２（図１２の右側を参照）によって生成され、布帛１０２の二重層２００、２０２が得られるように、層２０２は先に形成された層２００の上部主表面に取り付けられる。
【０１１９】
図１２によれば、（ジェット１２２およびあらゆる凝固ユニット１２８を制御する）制御ユニット１４０は、プロセスパラメータを調整して、異なる層２００、２０２の繊維１０８が繊維径に関して最小直径に対して５０％を超えるほど異なるようになるよう構成される。制御ユニット１４０によって層２００、２０２の繊維１０８の繊維径を調整することは、リヨセル紡糸溶液１０４と相互作用する凝固流体１０６の量を調整することを含んでもよい。加えて、図１２の実施形態は、可動式繊維支持ユニット１３２に沿って、（場合により異なる特性を有する）オリフィス１２６を有する複数のジェット１２２を直列に配置することによって、繊維径を調整するためのプロセスパラメータを調整する。例えば、そのような異なる特性は、オリフィス１２６の異なる直径、ガス流１４６の異なる速度、ガス流１４６の異なる量および／またはガス流１４６の異なる圧力であり得る。図１２には示されていないが、例えば、水流交絡、ニードルパンチ、含浸、加圧蒸気による蒸気処理および／またはカレンダ成形により、繊維支持ユニット１３２上に収集した後に繊維１０８をさらに処理することが可能である。
【０１２０】
さらに図１２に示される実施形態を参照すると、１つまたは複数の追加のノズルバーまたはジェット１２２が設けられ得、繊維支持ユニット１３２の輸送方向に沿って直列に配置され得る。好ましくは層２００および／または層２０２の繊維１０８の凝固または硬化プロセスが完全に完了する前に、繊維１０８の追加の層２０２が先に形成された層２００の上に堆積され得、これが併合を引き起こし得るように、複数のジェット１２２が配置されてもよい。プロセスパラメータを適切に調整すると、これは、多層布帛１０２の特性に関して有利な効果をもたらし得る。
【０１２１】
特定の理論に縛られることを望まないが、現在、第２の層２０２は第１の層２００の補強と考えることができ、結果として得られる多層布帛１０２の全体の均一性を向上させると考えられている。機械的安定性のこの増大は、繊維径の変動（特に、個々の繊維１０８の繊維間の直径変動および／または繊維内長手方向の直径変動）によってさらに改善することができる。さらに深い（特に時間厳守の）圧力（例えば、空気または水によって提供される）を加えると、繊維１０８の断面形状はさらに意図的に歪み得、これにより、有利には、機械的安定性がさらに増大し得る。
【０１２２】
他方、図１２に記載の布帛１０２の繊維１０８間に意図された併合を引き起こして、布帛１０２の機械的安定性をさらに増大させることができる。この文脈では、併合とは、特に、併合される繊維１０８の一方または両方の凝固プロセスの完了前の、繊維１０８の接触フィラメントの支持された接触点接着であり得る。例えば、流体の流れ（例えば、空気または水の流れ）によって接触圧力を高めることにより、併合が促進され得る。この手段をとることにより、一方では層２００、２０２の一方のフィラメントまたは繊維１０８の間、および／または他方では層２００、２０２の間の凝固の強度が高められ得る。
【０１２３】
多層布帛１０２の製造のために構成された図１２に記載の装置１００は、繊維１０８ならびに繊維層２００、２０２の形状および／または直径もしくは直径分布を設計するために使用することができる多数のプロセスパラメータを実装する。これは、複数のジェット１２２の直列配列の結果であり、複数のジェット１２２のそれぞれは、個々に調整可能なプロセスパラメータによって動作可能である。
【０１２４】
図１２に記載の装置１００では、少なくとも２つの層２００、２０２（好ましくは２つを超える層）から構成される布帛１０２を製造することが特に可能である。異なる層２００、２０２の繊維１０８は、異なる値の直径を有してもよく、１つの連続プロセスで形成されてもよい。この手段をとることにより、不織セルロース繊維布帛１０２の非常に効率的な製造を確保することができ、これにより、特に、得られた多層布帛１０２を１つの輸送手順で、追加の処理のために目的地に移すことができる。
【０１２５】
多層布帛１０２の規定された層分離により、異なる個々の層２００、２０２または異なる多層部分に多層布帛１０２を後で分離することも可能である。本発明の例示的な実施形態によれば、１つの層２００、２０２の繊維１０８の層内接着、ならびに隣接する層２００、２０２の間の繊維１０８の層間接着（例えば、併合および／または摩擦発生接触による）の両方を適切かつ個々に調整することができる。各層２００、２０２に対する対応する個別の制御は、特に、繊維１０８の他方の層２００がその上に置かれた際に一方の層２０２の繊維１０８の凝固または硬化が既に完了しているようにプロセスパラメータを調整すると、個々に達成され得る。
【０１２６】
図１３は、３つの網層を含む不織セルロース繊維布帛１０２を示す。第１の（下部）繊維網層は、符号２００によって表される。第１の繊維網層２００の上に形成された第２の（中間）繊維網層は、符号２０２によって表される。第２の繊維網層２０２の上に形成される追加の（上部）繊維網層は、符号２０２'によって表される。既に上述したように、布帛１０２は、３つを超える積み重ねられた繊維網層を含んでもよい。
【０１２７】
図１１からさらに分かるように、３つの繊維網層２００、２０２、２０２'は異なる厚さを有する。第１の繊維網層２００は、第１の厚さｔ１を有する。第２の繊維網層２０２は、第２の厚さｔ２を有する。追加の繊維網層２０２'は、第３の厚さｔ３を有する。
【０１２８】
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は他の要素または工程を除外せず、冠詞「ａ」または「ａｎ」の使用は複数を除外しないことに留意されたい。また、異なる実施形態に関連して説明された要素を組み合わせてもよい。特許請求の範囲における参照符号が、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことにも留意されたい。
【０１２９】
［符号の説明］
１００：不織セルロース繊維布帛を製造するための装置
１０２：不織セルロース繊維布帛／ウェブ状布帛
１０４：リヨセル紡糸溶液
１０６：凝固流体
１０８：繊維
１１０：木材パルプ
１１２：水用容器
１１３：計量ユニット
１１４：貯蔵タンク
１１６：溶媒用容器
１１８：洗浄ユニット
１１９：混合ユニット
１２０：溶解ユニット
１２２：ジェット
１２４：繊維形成ユニット
１２６：オリフィス
１２８：凝固ユニット
１３２：（コンベアベルトタイプの）繊維支持ユニット
１３４：追加の処理ユニット
１３６：ロール
１４０：制御ユニット
１４６：ガス流
２００：併合層／第１の網層
２０２：併合層／第２の網層
２０２'：併合層／追加の網層
２０４：併合位置
ｔ１、ｔ２、ｔ３：層の厚さ
【０１３０】
以下では、併合因子の変動を生じさせる例を記載し、以下の表に可視化する。一定の紡糸溶液（すなわち、一定の粘度を有する紡糸溶液）、特にリヨセル紡糸溶液、および一定のガス流（例えば空気処理量）を使用しながら凝固スプレ流を変化させることによって、セルロース繊維布帛内に異なる併合因子が達成されてもよい。これにより、凝固スプレ流と併合因子との関係、すなわち、併合挙動の傾向（凝固スプレ流が高いほど、併合因子が低い）が観察され得る。これにより、ＭＤは機械方向を示し、ＣＤは幅方向を示す。
【表１】
2020513070.tif 000003
柔軟性（既知のＳｐｅｃｉｆｉｃ  Ｈａｎｄ測定技術によって記載され、不織布規格ＷＳＰ９０．３、特に本特許出願の優先日に有効な最新版に基づいて、いわゆる「ハンドル−Ｏ−メータ」を用いて測定された）は、上述の併合の傾向に従い得る。例えば、ＥＮ２９０７３−３（それぞれＩＳＯ９０７３−３）、特に本特許出願の優先日に有効な最新版による靭性（Ｆｍａｘにより記載）も、前述の併合の傾向に従い得る。したがって、結果として得られる不織セルロース繊維布帛の柔軟性および靭性は、（併合因子によって指定される）併合の程度に従って調整され得る。
【図１】
2020513070.tif 000004
【図２】
2020513070.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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