JP4166395B2

JP4166395B2 - 清掃材用繊維成型物

Info

Publication number: JP4166395B2
Application number: JP35716399A
Authority: JP
Inventors: 俊朗山口
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: JP2001172853A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は食器、身体、車輌、自動車、窓ガラス等の清掃材用繊維成型物に関し、さらに詳しくは洗剤を含浸しての泡立ち性と水洗での水滴の拭き取り性の両性能を兼ね備えた清掃材用繊維成型物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より食器類の洗浄には、合成樹脂スポンジ、繊維布帛、金属製たわし、植物製たわし等に洗剤を含浸させて泡立たせることにより行ってきた。合成樹脂スポンジは発泡による多孔貭構造を有するため、洗剤の発泡性は優れるが、プラスチックスであるために水洗後の水滴の拭き取りは極めてわるい。繊維布帛は洗剤と水洗の両用に使用できるが、多孔質構造を有しないため洗剤の泡立ち性が不十分である。金属製たわしや植物性たわしは、硬い汚れを掻き落とすためのものであり、泡立ち性や水滴の拭き取りを目的とするものではない。
【０００３】
また、入浴時に身体を洗う清掃材も同様で、石鹸または液状洗剤（以下単に洗剤という）を海綿、プラスチックス製のスポンジ、合成繊維製網状タオルまたは綿タオルに含浸させて泡立たせることにより身体を洗ってきたが、近年では泡立性の点で合成繊維製網状タオル類が普及している。しかし、合成繊維製網状タオルやプラスチックススポンジは泡立て性の点では優れるが、水滴の拭き取りには綿タオルが必要であり、両用には使用できない。綿タオルは両用に使用できるが泡立ち性が不十分である。海綿は泡立ち性に優れるが、水滴の拭き取りには適さないし、天然の産物であるため、量が少なく性能の均一性を揃えるのも困難である。
近年アトピー性皮膚炎を持つ人や皮膚への刺激に敏感な人が増え、柔らかな感触で泡立ち性に優れた清掃材の開発が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の清掃材は泡立てて使用する場合においては一応の使用感は得られているが、水滴の拭き取り性に劣り、別の清掃材を使用しなければならなかった。本発明は泡立ち性に優れる繊維成型物でかつ水滴の拭き取りにも優れ、より肌触りのよい清掃材を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、湿熱接着性繊維を１０〜１００重量％含む清掃材用繊維成型物であって、該清掃材用繊維成型物内部に長径約１ｍｍ〜約３０ｍｍの多数の不定形のセル状空隙部を有し、該セル状空隙部の内壁は前記湿熱接着性繊維が融着しており、かつ見掛け密度が０．０２５ｇ／ｃｍ³〜０．１５ｇ／ｃｍ³であり、乾燥圧縮率が１０〜５０％である清掃材用繊維成型物である。
【０００６】
【発明の実施の態様】
本発明の清掃材は、湿熱接着性繊維を１０〜１００重量％含有し、かつ繊維集積体に長径約１ｍｍから約３０ｍｍの多数の不定形のセル状空隙部を有する新規な繊維成型物である。該繊維成型物とその製法に関して、本出願人は特願平１１−２９３６７９号および特願平１１−３１６４８３号を出願している。清掃材に優れた泡立ち性を与えるために、該繊維成型物は０．０２５ｇ／ｃｍ³〜０．１５ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有し、より好ましくは０．０４ｇ／ｃｍ³〜０．１ｇ／ｃｍ³の見掛け密度を有する。
【０００７】
不定形のセル状空隙部の長径は、繊維成型物の空隙部を直接ノギスで測定するか、または顕微鏡写真から測定するものである。なおこのセル状空隙部のサイズは巨視的なものであり、絶対的なものではない。顕微鏡的な微視的測定によれば、該サイズは更に小さいものも、より大きいものの存在も確認できる。セル状空隙部の形状は特に制限なく、球状、楕円球状、雲形など任意の不定形を含む。またその空隙部は独立でも隣接する空隙部と部分的に連絡した構造でもよい。微視的に見れば微小な部分で連絡した構造が多いと思われ、該構造は泡立て性や保水性の面で好ましい。
【０００８】
見掛け密度と不定形のセル状空隙部のサイズ分布は、見掛け密度が高くなるとセル状空隙部の長径は小さいものが多くなり、見掛け密度が低くなると長径は大きいものが多くなる傾向にある。
泡立ち性の点で、不定形のセル状空隙部の長径が３０ｍｍに近いものが多くなるほど良くなるが、水滴の拭き取り性が悪くなって行く。一方、不定形のセル状空隙部の長径が１ｍｍのものが多くなると泡立ち性が悪くなり、清掃材としては好ましくない。
【０００９】
本発明の繊維成型物は、湿熱接着性繊維が熱融着して自己保持性を保つため、湿熱接着性繊維の含有量および熱接着の程度によって、セル状空隙部を持つ多孔質体の硬さ、即ち圧縮率は大きく変化することができる。本発明の目的とする清掃材は含水状態で適度な硬さが必要である。即ち使用に際して、清掃材を握った時に適度な硬さがないと、清掃材として適さない。本発明者は、清掃材としての硬さが成型物の乾燥圧縮率として規定できることを知見した。圧縮率はＪＩＳＫ６４０１に準じて測定する。直径１０ｃｍ、厚さ５０ｍｍの乾燥試験片を用意し、荷重０．３ｋｇｆをかける前後の厚みＴ₀、Ｔ₁を測定する。３個の試験片の平均値から次式によって圧縮率を求める。
圧縮率（％）＝（Ｔ₀−Ｔ₁）／Ｔ₀ ｘ１００
圧縮率は柔らか過ぎても硬過ぎても取り扱いが悪く、１０％を下回ると軟らか過ぎ、５０％を上回ると硬すぎるので、好ましくは１０〜５０％である。本発明の圧縮率は繊維成型物が全体として有する値であり、その一部、例えば表面または中間部に硬い層を有してもよい。硬い層は、汚れの擦り落しや、握った時の形態保持に適する。
【００１０】
本発明でいう湿熱接着性繊維とは約９５〜１００℃の熱水で軟化して、自己接着または他の繊維に接着するポリマー成分を含有する繊維である。この様なポリマーの一例として、エチレンビニルアルコール系共重合体を挙げることができる。エチレンビニルアルコール系共重合体とは、ポリビニルアルコールにエチレン残基が１０モル％以上、６０モル％以下共重合されたものを示す。とくにエチレン残基が３０モル％以上、５０モル％以下共重合されたものが、湿熱接着性の点で好ましい。またビニルアルコール部分は９５モル％以上の鹸化度を持つものである。エチレン残基が多いことにより、湿熱接着性を有するが熱水溶解性はないという、特異な性質が得られる。重合度は必要に応じて選択できるが、通常は４００から１５００程度である。目的とする多孔性繊維積層体とした後、染色性付与または繊維改質などの後加工のために、エチレンビニルアルコ−ル系共重合体を部分架橋処理することもできる。
他のポリマーとしては、アクリルアミドを１成分とする共重合体、ポリ乳酸などを挙げることができる。
【００１１】
本発明の湿熱接着性繊維としては、該共重合体からなる繊維でもよいし、他の熱可塑性重合体との複合繊維や、他の熱可塑性重合体へ該共重合体をコートした繊維でもよい。他の熱可塑性繊維にエチレンビニルアルコール系共重合体をコーテイングした繊維においては、該共重合体が他の繊維の表面の１／４以上、好ましくは１／３以上を被覆した繊維である。
熱可塑性重合体としては耐熱性、寸法安定性等の点で融点がエチレンビニルアルコール系共重合体より高いものが必要であり、例えば１５０℃以上の結晶性熱可塑性重合体が好ましく、具体的にはポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン等を挙げることができる。
【００１２】
ポリエステルとしてはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンー２、６ージカルボン酸、フタル酸、α，βー（４ーカルボキシフェノキシ）エタン、４，４ージカルボキシジフェニル、５ーナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３ープロパンジオール、１，４ーブタンジオール、１，６ーヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンー１，４ージメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオールからなる繊維形成性のポリエステルを挙げることができ、構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレート単位であることが好ましい。ポリアミドとしてはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２を主成分とする脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミドを挙げることができ、少量の第３成分を含有するポリアミドでもよい。
【００１３】
エチレンビニルアルコール系共重合体と他の熱可塑性重合体からなる複合繊維において、複合比は前者：後者（重量比）＝１０：９０〜９０：１０、とくに３０：７０〜７０：３０であることが、紡糸性の点で好ましい。また、複合形態は従来公知の複合形態であれば特に限定はなく、芯鞘型、偏心心鞘型、多層貼合型、サイドバイサイド型、ランダム複合型、放射状貼合型、微細繊維分割型等を挙げることができる。これらの繊維の断面形状は中実断面形状である丸断面や異型断面形状に限らず、中空断面形状等、種々の断面形状とすることができる。
【００１４】
清掃材用成型物の製造に用いる繊維形態は、単一組成のステ−プル糸、単一組成のフィラメント糸、エア加工糸のような複合糸が使用できることはもちろん、それらの混合物も使用可能である。
更に、清掃材用成型物の構成繊維中に天然繊維、セルロ−ス系人造繊維やポリアミド、ポリオレフィン系合成繊維を含むことができる。吸水速度が要求される場合には天然繊維、セルロ−ス系人造繊維などの親水性繊維の含まれることが好ましい。
また、本発明の湿熱接着性繊維には捲縮を有することが好ましく、捲縮伸長率が３％以上２５％以下であることが成型物製造工程通過性、および特に身体を拭き取る場合の風合いの点で好ましい。捲縮伸長率が３％を下回るとカ−ド工程の通過性が悪く、落綿が多く発生する。また、捲縮伸長率が２５％を上回ると成型物の風合いが硬化し、身体の洗浄用具としては使用し難い。したがって、捲縮伸長率は約９％〜１５％が好ましい。
【００１５】
以下、図によって本発明の清掃材用繊維成型物の構造を更に詳細に説明する。
図１は本発明の清掃材用繊維成型物の１例を説明する断面図である。
多数の繊維１がランダムに絡合して、繊維集積体を構成し、その内部に独立のセル状空隙部２および部分的に連なったセル状空隙部３を有する。独立のセル状空隙部は、まとまった1つの空隙を構成する空隙部であり、部分的に連なったセル状空隙部は、空隙部に狭い部分や内壁に孔がありさらに次の空隙部に連絡している形状の空隙部である。繊維１は繊維どうしの交差点および接合点で融着しており、集積体自体で充分な形態保持性、強度を有している。セル状空隙部の内壁は、湿熱接着性繊維の融着が高く、フィルム状を呈している部分を見ることもできる。
【００１６】
本発明による清掃材用繊維成型物は球状、筒状、棒状、板状その他不定型の任意の３次元的形状の物として、前記した型枠に繊維を吹き込んで直接得ることができる。
繊維層を構成する繊維は、均一組成でも数種の繊維の混合物でもよい。混合物である場合は、融着繊維部分が複雑な構造となり、多孔質構造、吸水性、風合いなどを調整するのに適している。混合または調整する繊維の条件は、湿熱接着性繊維の配合比、繊度、カット長、捲縮の有無および伸長率などである。これらの条件の１つ以上が異なる繊維の混合物を一体で使用するか、複数層間で変えた複合層として使用できる。
【００１７】
本発明による構成が均一な繊維集積体の清掃材用繊維成型物を得るためのスラブ方式による一例を挙げると、湿熱接着性短繊維を５０％とレギュラ−ポリエステル綿５０％を混綿して、カ−ディングを施してカ−ドスライバ−を得る。次いで、これを円筒または直方体等の容器に投入し、該容器に水を導入してスライバーに充分量の水を含浸させる。これを水槽に置いて任意の加熱法で９０℃以上、スライバーに充分気泡が発生する状態で加熱する。水量はスライバーの重量比で２から２０倍量が適当である。高周電磁波により加熱すると、１００℃近くに温度が上昇すると繊維集積体内部から突沸様の発泡が生じ、湿熱接着性繊維の微小運動と移動が生じ、セル状空隙部が形成される。同時に湿熱接着性繊維の融着が生じ、その結果湿熱接着性繊維を含む繊維集積体の内部に、多数の不定形のセル状空隙が形成される。処理後は冷却して形態を確保させて繊維成型物を得る。
【００１８】
繊維成型物の密度は、投入する繊維の種類、その量、または繊維量と水の量により制御出来る。
成型物を得た直後のものをそのままの形状で清掃材として使用することもできるが、一定サイズまたは形状にプレス裁断して外観および品位の設定をすることも出来る。さらに、裁断面の平滑化や密度調整のために、再度沸騰水中で処理することも可能である。
なお、加熱方法は高周電磁波を利用する他に、減圧加熱機、高圧スチ−マー、過加熱蒸気および沸騰水等を挙げることが出来る。
また、湿熱接着性繊維の形態としてカットファイバ−以外にフィラメントを適当な充填装置を用いて容器に導いて上述した処理方法で成型物を得ることも出来る。
【００１９】
次いで、複数層の繊維集積体構造を有する清掃材用繊維成型物を得るためのスラブ方式の製法について説明する。
湿熱接着性繊維１００％をカ−ディングして得られるカ−ドスライバ−と、単繊維デニ−ルが前者とは異なる太い単繊維デニ−ルの湿熱接着性繊維を６０％と太デニ−ルのレギュラ−ポリエステル４０％とを混綿した後カ−ディングして得られるカ−ドスライバ−を準備して、これらを積層させるようにして前述した容器に投入する。この場合、各々のカ−ドスライバ−を交互に投入してもよいし、変則的な積層であってもよい。または隣接させてもよい。このようにして、混綿では得られない構成成分の異なる繊維層を有する繊維集積体を得る。容器に繊維を投入した後は、上述した方法と同様に湿熱処理して目的とする成型物を得ることが出来る。
【００２０】
【実施例】
以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例１
（１）繊維製造
微粒子シリカを３重量％含有したポリエチレンテレフタレ−ト［フェノ−ル／テトラクロロエタン等重量混合溶媒中、３０℃で測定した固有粘度＝０．６８］を芯成分とし、鞘成分として、エチレン含有量４０モル％、ＭＩ＝１０のエチレン−ビニルアルコ−ル系重合体を用い、芯鞘複合繊維を得た。（芯／鞘比率＝５０／５０、７５デニ−ル／２４フィラメント）。
この繊維を用いて仮撚数２３５０Ｔ／Ｍ、１段ヒ−タ−温度１２０℃、２段ヒ−タ−温度１３５℃により仮撚加工を施して仮撚加工糸を得た。
得られた仮撚加工糸をトウに束ねて、６４ｍｍにカットして捲縮ステ−プルファイバ−を得た。
【００２１】
（２）成型物の製造
液体が透過できる四角形の型枠にカ−ディングした前記の捲縮ステ−プルファイバ−を投入し、常温の水を充分含浸し、高周電磁波装置で加熱し気泡発生から約１分間熱処理した後、冷水を用いて成型物を冷却し、ついで遠心脱水して直方体の清掃材用繊維成型物を得た。成型物の見掛け密度は０．０７ｇ／ｃｍ³、乾燥圧縮率は２２％であった。
【００２２】
実施例２
実施例１の仮撚加工糸をカットせずチ−ズ巻きされた前記仮撚加工糸をエアサッカ−を用いて糸を吸引しながら、吐出口から液体が透過できる円筒型の型枠に糸を充填し、その型枠に常温の水を注入した。
これを、高周電磁波装置で加熱し気泡発生から約１分間熱処理した後、冷水を用いて成型物を冷却し、ついで遠心脱水して円柱状の清掃材用繊維成型物を得た。成型物の見掛け密度は０．０３ｇ／ｃｍ³、乾燥圧縮率は４０％であった。
【００２３】
実施例３
（１）繊維製造
実施例１と同一成分を用い、芯−鞘型複合繊維を紡糸、延伸、捲縮工程を経て３デニ−ル、カット長５１ｍｍの芯−鞘型複合ステ−プル繊維を得た。
（２）成型物の製造
液体が透過できる四角形の型枠にカ−ディングした前記の捲縮ステ−プルフ
ァイバ−を投入し、常温の水を含浸し、高周電磁波装置で加熱し気泡発生から約１分間熱処理した後、冷水を用いて成型物を冷却し、ついで遠心脱水して直方体の清掃材用繊維成型物を得た。成型物の見掛け密度は０．０９ｇ／ｃｍ³、乾燥圧縮率は１５％であった。
【００２４】
実施例４
実施例３で用いた捲縮ステ−プルファイバ−をカ−ディングしたスライバ−を円筒状の容器に詰め込み、常温の水を注入し、高周電磁波装置で加熱し気泡発生から約１分間熱処理した後、冷水を用いて成型物を冷却し、ついで遠心脱水して円柱状の清掃材用繊維成型物を得た。成型物の見掛け密度は０．１０ｇ／ｃｍ³、乾燥圧縮率は１７％であった。
【００２５】
実施例５
実施例２で用いた仮撚加工糸を０．２５ｇ／ｃｍ３の巻密度でチ−ズ染色用ボビンにソフト巻きした後、円筒状の容器に充填して、常温の水を含浸させ、高周電磁波装置で加熱し気泡発生から約１分間熱処理した後、冷水を用いて成型物を冷却し、ド−ナツ状の清掃材用繊維成型物を得た。成型物の見掛け密度は０．１１ｇ／ｃｍ³、乾燥圧縮率は３４％であった。
【００２６】
実施例６
実施例３で用いた３デニ−ル、カット長５１ｍｍの芯鞘型複合ステ−プル繊維を１００％用いてカ−ディングして得られたスライバ−と、実施例１で用いた６４ｍｍにカットした捲縮ステ−プルファイバ−を同様にカ−ディングして得られたスライバ−とを準備し、四角形の型枠内に先ず前者のスライバ−を全量投入し、次いでその上面に積層するように後者のスライバ−を全量投入した後、８０℃の水を注入して高周電磁波装置に入れ加熱し、気泡発生から約１分間熱処理した。
前者のスライバ−からなる繊維集積体部と後者のスライバ−からなる繊維集積体部とでは風合いが異なり、前者のスライバ−からなる繊維集積体部が比較的硬く、後者の繊維層が比較的柔らかい風合いの積層構造の清掃材用繊維成型物を得ることが出来た。
【００２７】
比較例１
実施例１で用いた６４ｍｍにカットした捲縮ステ−プルファイバ−５％とレギュラ−ポリエステルステ−プルファイバ−９５％を混綿した後、カ−ディングして得られたスライバ−を液体透過性の四角形の型枠に投入して、常温の水を注入し、高周電磁波装置で加熱し気泡発生から約１分間熱処理した後、冷水を用いて冷却し、ついで遠心脱水した。実施例１のような不定形のセル状空隙部を有する成型物は得られなかった。
【００２８】
比較例２
比較例１で使用したレギュラ−ポリエステル９５％のうち、７０％を乾熱１２０℃で接着性を有するバインダ−ステ−プル原綿を用いた以外は比較例１と同様にして操作を実施したが、実施例１のような不定形のセル状空隙部を有するような成型物は得られなかった。
【００２９】
比較例３
比較例２と同一の繊維集積体を乾熱１５０℃で熱処理した。
得られた成型物は表面毛羽が多く、実施例１のような不定形のセル状空隙部を有する成型物は得られなかった。
実施例１から６までのいずれの清掃材用繊維成型物においても石鹸および合成洗剤での泡立ちは市販のスポンジ類と同様に良好であり、洗浄後の水滴の拭き取りは綿製品と同様に拭き取ることができた。
【００３０】
【発明の効果】
本発明により、洗剤を用いた洗浄において泡立ちが良好で、水滴を効果的に拭き取ることができ、さらに肌触りに優れた清掃材用繊維成型物が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の清掃材用繊維成型物の１例を説明するモデル断面図である。
【符号の説明】
１：繊維、２：独立のセル状空隙部、３：部分的に連なったセル状空隙部

Claims

湿熱接着性繊維を１０〜１００重量％含む清掃材用繊維成型物であって、該清掃材用繊維成型物内部に長径約１ｍｍ〜約３０ｍｍの多数の不定形のセル状空隙部を有し、該セル状空隙部の内壁は前記湿熱接着性繊維が融着しており、かつ見掛け密度が０．０２５ｇ／ｃｍ³〜０．１５ｇ／ｃｍ³であり、乾燥圧縮率が１０〜５０％であることを特徴とする清掃材用繊維成型物。
前記湿熱接着性繊維が、繊維表面の少なくとも１部にエチレンビニルアルコール系共重合体が存在する繊維である請求項１に記載の清掃材用繊維成型物。