JP2881672B2

JP2881672B2 - 立体状不織布及びその製造方法

Info

Publication number: JP2881672B2
Application number: JP2319893A
Authority: JP
Inventors: 彰則南
Original assignee: NIPPON BAIRIIN KK
Current assignee: NIPPON BAIRIIN KK
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH06212544A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願発明は、不織布を利用す
ることにより、新しい素材を提供することを目的とする
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来清掃用や装飾用に使用されているタ
ワシ、モール等は、針金あるいは紐に繊維を組み込んで
いるものであってその製造工程は複雑であり、製造コス
トのかかるものであった。また、微生物担体として組み
ひも技術を応用したひも状接触材（「バイオコード」Ｔ
ＢＳ（機）製）があるが、これは工程が複雑、生産性が
低く高価であり、接触面積が小さく、へたり易かった。
このためこの出願発明者等はこの様な材料に代えて、不
織布を平巻又はスパイラル巻きすることによって得られ
る円柱の立体状不織布を用いることを検討した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記円柱の立
体状不織布はシート状の不織布を巻くことにより形成さ
れたものであるため、引張り強度が弱く、使用時に強い
張力が加わると破断するという問題や、繊維が円周方向
に配列しやすく、圧縮に対する耐性がないという問題が
あった。また、表面が連続した構造となっているため、
外力を吸収しにくく、硬い感触を与えたり、変形させる
と歪みを生じたりするため、例えば装飾用のモールなど
には不適であった。更には、表面積が小さいため、例え
ば微生物担体などに利用する場合には、微生物との接触
面積が小さく、不織布の多孔構造を十分に活用できなか
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この出願発明は、不織布
を利用することにより、全く新しい素材である、放射状
のひだを有する形状の断面を有し、かつ線状の接合部を
有する立体不織布を提供するものである。また、この出
願発明は、一枚あるいは複数枚積層した不織布に、間隔
をあけて線状の接合部を形成し、該線状の接合部と線状
の接合部との間で切断することにより、上記立体状不織
布を製造する方法を提供するものである。

【０００５】この出願発明では、図１に示すように、一
枚あるいは複数枚積層した不織布１に、間隔をあけて線
状の接合部２を形成することにより、所定厚みの不織布
に線状の強い圧縮部分を形成し、この線状の接合部と接
合部との間で不織布を切断することにより、切断箇所で
の不織布の厚みを回復させて、不織布片からなるひだが
接合部で一体化された、断面が放射状のひだを有する形
状の立体状不織布を得る。このひだとひだとの間に間隔
がある場合、図２のように、花びら状の断面を持つ立体
状不織布となり、間隔がない場合、図３のように、円柱
状の立体状不織布となる。

【０００６】なお、上記線状の接合部２は、直線状でも
波線状でもよく、実線状でも破線状でも点線状でもよ
い。また、接合部は熱シール、超音波シール、高周波シ
ールなどのシール手段や、接着剤を付与することによる
接着手段や、ミシンなどの縫製による縫合手段によって
形成することができる。シール手段や接着手段による場
合、上記の線状の接合部の幅は１〜５ｍｍが好ましい。
不織布の構成繊維に熱可塑性繊維を使用できない場合に
は、接着手段や縫合手段を用いるべきであるが、使用で
きる場合にはシール手段を用いる方が引張り強度の大き
な接合部を形成できる。

【０００７】また、この線状の接合部と接合部との間で
の不織布の切断は、花びら状の断面を持つ立体状不織布
や円柱状の立体状不織布などの左右均等な断面形状のも
のを製造する場合には両接合部の線分の中間で行い、左
右不均等な断面形状のものを製造する場合には、いずれ
かの線分に片寄った位置で切断すればよい。また、切断
線３は直線であるのがよいが、必要に応じて波線などに
してもよい。

【０００８】この出願発明の方法による製造を一例を挙
げて具体的に説明すると、熱融着性繊維を含む不織布
を、１枚ないし複数枚重ね、積層厚み（Ｔｃｍ）がスリ
ット幅（Ｗｃｍ）の２Ｔ≧４５／３６０×πＷになるよ
うセットする。（不織布の材質にもよるが、２Ｔ＜４５
／３６０×πＷでは本発明に要求される物性を満たす立
体状不織布は得にくい）。このセットされたものを一定
幅間隔に連続シール（熱、超音波、高周波）あるいは縫
合したのち、Ｗｃｍ幅に切断する。この積層厚みとスリ
ット幅との関係が、２Ｔ＜πＷのときは断面形状が花び
ら状に、また、２Ｔ≧πＷのときは断面形状がモール状
（円形状）となる。このときにクッション性不織布と固
い幅広不織布を重ねてシールするのが好適である。シー
ル部分に少なくとも２０％（好ましくは３５％）以上の
熱融着性繊維及び又は熱融着樹脂（メッシュ、織物も
可）を含んだものは、強度が高く、また、更に強度を高
めるためにシール部にひも、ワイヤを入れることもでき
る。

【０００９】立体状不織布における断面形状と積層厚み
（Ｔｃｍ）、スリット幅（Ｗｃｍ）の関係はつぎのよう
である。（１）線状の接合部がスリット幅の中心の場合イ．２Ｔ＜πＷのとき、ひだとひだの間の間隙がなくな
り、花びら状に開く。（２Ｔ≧（１／３πＷ〜１／４π
Ｗ）のときは、花びらが均一に開き、２Ｔ＜（１／３π
Ｗ〜１／４πＷ）のときは、花びらが不均一に開きやす
い。）ロ．２Ｔ≧πＷのとき、ひだとひだの間の間隙がなくな
り、外周表面の繊維層はつながってモール状となる。な
お、（シール時の圧縮によって厚みＴｃｍが更に広がる
場合は、２Ｔ＜πＷでもモールになる場合もある。）（２）線状の接合部がスリット幅の中心でない場合図４に示すように、切断線から一方の接合部までの距離
がＷ₁と長く、他方の接合部までの距離がＷ₂と短い場合
において、Ｔ＜πＷ₁のときは、花びら状になり、Ｔ
≧πＷ₂のときは、モール状になる。

【００１０】接合方法としては、不織布自身に接着成分
を含むときは、超音波シール、高周波シール、熱シール
などのシール手段によるのがよく、シール部の形状は連
続しているので、強度が向上する。なお、不連続にシー
ルすることもできる。シール幅はどのようにしてもよい
が、１〜５ｍｍ幅が好ましく、強度を求める場合は幅が
大きい方がよい。また、強度補強のために、シール部あ
るいは全面にひも状物、メッシュ、織編物を入れてもよ
い。不織布中の接着成分として熱可塑性繊維を用いる場
合は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リ塩化ビニリデン、アクリル系繊維を主体に不織布を構
成することが望ましい。ビニロンやポリビニルアルコー
ル繊維の場合は、湿熱と圧力でシールすることができ
る。シールの方向はたて方向、よこ方向どちらでも良
い。これら熱可塑性繊維の比率は、要求される引張強
度、可とう性、あるいはシール部の幅やシール部の厚
み、また積層不織布中の接着に関与する繊維の種類など
によって異なるが、不織布中の接着に関与する繊維比率
は少なくとも２０ｗｔ％以上、好ましくは４０ｗｔ％以
上が望ましい。２０ｗｔ％未満でもシールが得られる
が、引張強度や保型性が強く求められる用途には適さな
い。しかし、ホットメルト接着材でシールする場合、及
び補強材として、ひも状物、メッシュ編織物を挿入する
場合はこれらの問題点を解決することができる。また、
線状の接合部の形成手段として接着剤による接着手段を
用いてもよく、この場合接着剤（例えば、エチレン及び
エチレン共重合体、共重合ポリアミド、共重合ポリエス
テル、ポリプロピレン、酢酸ビニル共重合体、セルロー
ス誘導体、アクリル系樹脂、ポリウレタン）を塗布し、
基材を圧縮しながら圧着（圧入）すればよい。

【００１１】この出願発明によって得られる素材は、例
えば、それぞれの機能に応じてつぎのような用途があ
る。研磨、ブラシ用としては、タワシ、ヘチマ、洗車ブ
ラシ、家庭用タワシが、担体としては、水浄化用微生物
固定化担体、人工海草、人工培土が、フイルタとして
は、液体フィルター、空調フィルター、掃除機のフィル
ターが、ドレーン材としては、導水管、土木用ドレーン
材が、吸水材としては、汗とり用ハチマキ、吸水パッ
ド、結露防止材が、吸油材としては、オイルキャッチャ
ー、オイルフェンス、油吸液材が、保温材としては、防
寒マフラー、木に巻く縄の代替品、フードが、吸音材と
しては、ダクト内の吸音用に、衝撃緩衝材としては、コ
ーナー、プロテクター、体操マットなどに、クッション
材としては、ざぶとん、枕、背当て、肩パットとして、
ひもとしては、なわ、ひも、帯ひも、髪用のひもとし
て、棒、柱としては、ＦＲＰの芯、カーラーなどに、そ
の他、シロッコファンの羽根、風車、立体絵本、人形ヌ
イグルミ、靴の中の脱臭保型、モール、竹刀の代わり、
クッション積木などとして使用される。

【００１２】これをさらに用途及び素材の材質、形状に
ついて述べると、水質浄化用、微生物固定化担体用とし
て用いるものは、河川や湖沼、海などのＢＯＣ、ＣＯ
Ｄ、窒素、リン低減を目的とした有用微生物固定化材、
漁礁、人工海草となるので、形状は、花びら状に開いた
形が望ましい。これは、水中の微生物、溶存Ｏ₂、栄養
源との接触機会を増すためであり、また、断面の直径は
３〜１２ｃｍが好ましい。３ｃｍより大きい場合には接
触面積が増加し、１２ｃｍより小さい場合には内部まで
水が浸透しやすい。繊維組成としては、例えば、ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン等の熱可塑性繊維の単一又は複
合系が望ましい。親水性あるいは炭素源を付与する目的
でビスコースレーヨン、綿などの非熱可塑性繊維を含ん
でいても良い。不織布の構造（繊度）は、平均繊度が１
０デニール以上が好ましく、繊度が小さすぎると目詰り
を起こすことがある。シール加工前の不織布の見掛密度
は０．２ｇ／ｃｍ³以下が目詰りの点からは好ましい。
不織布は、繊維接着による不織布でも、バインダー接着
による不織布でも良く、微生物固定化量を高めるための
ポリマー処理やイオン交換処理を施しても良い。積層枚
数は、３〜６枚（花びらの枚数は６〜１２）が適当であ
り、１枚の厚みは３〜１５ｍｍ程度が好ましい。また、
花びら１枚の厚みを薄く、枚数を減らし、かつ均一に開
かせたい場合は、図５に示すように、薄くて、緻密で幅
広な不織布４と、厚くて弾性に富み、幅の狭い不織布５
を交互に積層し、真ん中をシールすることで達成でき
る。タワシあるいは研磨材として使用する場合には、ク
ッション性、（反発弾性）、耐摩耗性（特にスリット断
面の）が要求されるので、繊維の端面が表面に出るの
ものがよい。形状としては、花びらと花びらの隙間があ
まり開いていない構造、花びら同士がくっついてモール
状になっている構造が良い。また、スリットを蛇行させ
て、ひょうたんのような凹凸のひも状としても良い。繊
維組成は、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィ
ン、塩ビ等が使用され、剛性の高いものがよい。不織布
構造としては、耐摩耗性向上のため、熱融着繊維による
接着に加えて接着剤を併用するのが好ましい。接着剤成
分（接着繊維も含める）は、３０％以上がよく、繊度は
荒い研磨、仕上研磨によって異なるが、０．１デニール
〜１００デニールが好ましく、さらに、研磨剤（例え
ば、カーボランダムなど）も塗布（付着）しても良い。
クリスマスデコレーション、衣料用（シール部は縫製が
望ましい。圧縮し、ミシンがけする。）、えりまき、ア
クセサリーなどのモールとして使用する場合には、触感
が重要であり、形状としては、ひだとひだの隙間がない
方が好ましい。繊維組成は、ポリアミド、ポリエステ
ル、アクリル系、ポリオレフィン、レーヨン、綿、など
が使用され、不織布の構造としては、０．１〜１２デニ
ールと細目がよく、ハイクリンプファイバー、潜在卷縮
繊維を使ってボリューム感と触感の柔らかさ、保温性を
もたせるのがよい。

【００１３】

【実施例】

実施例１チッソＥＳ繊維（繊度２０デニール）からなる目付２０
０ｇ／ｍ²、厚み８ｍｍ、見掛密度が０．０２５ｇ／ｃ
ｍ³の熱融着不織布を５枚積層し、縦方向に８ｃｍ間隔
に超音波シールする。次いでシール部両側をそれぞれ４
ｃｍ幅に縦方向にスリットする。このようにして、直径
約８ｃｍ、断面が１０枚の花びらを形成し、内周部は密
着し、外周部はそれぞれ開いた、ひも状不織布を形成す
る。このひも状不織布を１ｍ長にカットし、池、湖沼、
河川、海、工場廃水の生物膜浄化用担体、有用微生物固
定化担体として用いると有効である。

【００１４】実施例２実施例１で用いた不織布ベースに微生物吸着用ポリマー
としてハロゲン化ベンジル４ビニルピリジン−スチレン
コポリマーを付着した不織布を作成したのち、実施例１
と同様５枚積層したのちシール、スリットしたものは微
生物の吸着能力に優れ、微生物固定化担体として有用で
ある。

【００１５】実施例３繊度３０デニールのポリアミド繊維のウェブにアクリル
系接着剤を付与し、繊維／バインダー＝６０／４０、目
付３５０ｇ／ｍ²、厚み１５ｍｍの不織布を作成する。
この不織布を８枚積層し、縦方向に高周波ウエルダーを
用いてシールしたのち、シール部を中心に幅５ｃｍにス
リットする。積層不織布の断面は円上に広がり、不織布
間のすきまのない弾性に富んだひも状となる。この不織
布は１ｍ長にカットして体をこするヘチマの代替品とし
て、また、手に巻き付けてこすると風呂の洗浄用タワシ
として有用である。

【００１６】実施例４繊度６デニール、ハイクリンプタイプの芯成分がポリエ
チレンテレフタレートと鞘成分がポリブチレンテレフタ
レートの芯鞘型複合繊維からなる目付３００ｇ／ｍ²、
厚み２５ｍｍの不織布を作成する。この不織布を４枚積
層し、圧縮してミシンにより縦方向に縫合線を６ｃｍ間
隔で１０本形成した後、縫合線と縫合線の中間をたてに
スリット加工すると、断面の直径約６ｃｍのモール状の
長尺不織布が同時に１０本作れる。このひも状不織布は
触感が柔らかくクッション性に富み、クリスマスなど
のデコレーションや衣料用クッション材、防寒用モール
などに有用である。

【００１７】

【発明の効果】この出願発明によって、引っ張り強度の
大きな長尺の断面形状が花びら状の立体ひも状不織布が
容易にできるので、多くの用途をもつ素材を提供するこ
とができ、多分野において新しい製品の開発が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願発明の立体不織布の製造過程の状態を
示す図

【図２】この出願発明の立体状不織布の花びら状を示す
図

【図３】この出願発明の立体状不織布の円柱状を示す部
分斜視図

【図４】この出願発明の立体状不織布の接合部から切断
線までの距離が左右で異なる場合の断面図

【図５】この出願発明の立体不織布の異なる幅の不織布
を積層して形成した場合の断面図

【符号の簡単な説明】

１不織布２線状の接合部３切断線４緻密で幅広な不織布５厚く弾性に富む幅狭な不織布Ｗ₁ 接合部から切断線までの距離Ｗ₂ 接合部から切断線までの距離

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】放射状のひだを有する形状の断面を有
し、内部に線状の接合部を有する立体状不織布
【請求項２】放射状のひだを有する断面形状が長手方
向に連続している請求項１に記載の立体状不織布。
【請求項３】一枚あるいは複数枚積層した不織布に、
間隔をあけて線状の接合部を形成し、該線状の接合部と
線状の接合部との間で切断することを特徴とする立体状
不織布の製造方法。