JP7793508B2 - 乾式不織布製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、複数種類の繊維を含有する不織布を製造する乾式不織布製造方法に関する。

特許文献１には、紡糸筒から紡糸されて搬送される長繊維に対して粒状物を添加し、この粒状物により、前記長繊維とは外径が異なる別の繊維を形成することで、外径が異なる複数種類の繊維を含有する繊維複合体を製造する製造方法が開示されている。

国際公開第２０２１／０３９９７９Ａ１号公報

複数種類の繊維を含有する繊維複合体を用いて不織布を製造しようとする場合、例えば、粒状物が添加された長繊維を含む製造中間品を不織布製造設備が配置された場所まで輸送する必要がある。よって、輸送の手間や輸送コストが掛かる。また、輸送中の製造中間品に不純物が付着したり、輸送中に製造中間品から粒状物が脱落することがある。これにより、不織布の品質が低下する。

そこで本開示は、外径が異なる複数種類の繊維を含有する不織布を製造する場合において、高品質な不織布を効率よく製造可能にすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る乾式不織布製造方法は、捲縮され且つ短繊維に切断された複数本の第１繊維に対し、繊維化可能な高分子を含有する複数の樹脂粒状物を添着し、前記複数の樹脂粒状物を添着された前記複数本の第１繊維に対し、繊維間隙が縮小するように外力を付与し、前記付与した外力を緩和することにより、気体中において、前記複数の樹脂粒状物から外径が前記第１繊維よりも小さく且つ３０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定された第２繊維を形成し、前記第１繊維と前記第２繊維とを含有する繊維複合体である不織布を形成する。

上記製造方法によれば、短繊維に切断された複数本の第１繊維を用いて、外径が３０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定された極細の第２繊維と、外径が第２繊維よりも太い第１繊維とを含有する繊維複合体である不織布を製造できる。このため例えば、単一の不織布製造装置において上記各工程を順次行うことができる。よって、第１繊維と第２繊維とを含有する不織布を製造するために、例えば複数の樹脂粒状物を添着した複数本の長繊維を含む製造中間品を、不織布製造設備が配置された場所まで輸送する必要がない。これにより、輸送の手間や輸送コストを低減できる。また、製造中間品の輸送に伴う不織布の品質低下を防止できる。また上記製造方法によれば、第１繊維と第２繊維とを含有する不織布を気体中で製造できる。このため例えば、湿式不織布製造方法に比べて、繊維を乾燥処理する工程を簡素化できる。また、乾燥処理によって繊維が過度に損傷を受けるのを軽減できる。従って、高品質な不織布を効率よく製造できる。

前記複数本の第１繊維と前記複数の樹脂粒状物とを加熱しながら、前記複数の樹脂粒状物を添着された前記複数本の前記第１繊維に対して前記外力を付与してもよい。また、前記複数本の第１繊維と前記複数の樹脂粒状物とを加熱するときの加熱温度を、７０℃以上２００℃以下の範囲の値に設定してもよい。これにより、複数の樹脂粒状物から第２繊維をより形成し易くできる。また、第１繊維に熱を与えて第１繊維を可塑化することで、複数本の第１繊維を密に配置し、微細な繊維間隙を有する不織布を形成し易くできる。

前記複数本の第１繊維をカード処理してシート状に形成し、前記カード処理された前記複数本の第１繊維に対して前記複数の樹脂粒状物を添着してもよい。これにより、カード処理によりシート状に加工されて繊維の流れ方向が整えられた複数本の第１繊維に対して複数の樹脂粒状物を添着できる。よって、各第１繊維に複数の樹脂粒状物を均一に添着できる。また、カード処理機に樹脂粒状物が付着するのを防止できる。よって、複数本の第１繊維に対して安定してカード処理を行うことができる。

前記カード処理により前記シート状に形成された前記複数本の第１繊維を重ねて繊維積層体を形成し、前記繊維積層体の前記複数本の第１繊維に対して前記複数の樹脂粒状物を添着してもよい。これにより、繊維積層体に対して樹脂粒状物を添着できる。よって、第１繊維及び第２繊維を含有する嵩高い不織布を製造できる。また繊維積層体を形成する際、複数本の第１繊維の重ねの程度により繊維積層体の厚みを調整することで、不織布の厚みの設計自由度を向上できる。従って、第１繊維及び第２繊維の各特性を兼ね備えると共に嵩高い不織布を効率よく製造できる。

前記短繊維の長さ寸法が、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲の値であってもよい。これにより、捲縮された複数本の第１繊維同士を絡ませ合いながら、第１繊維と第２繊維とによる豊富な繊維間隙を有し且つ嵩高い不織布を製造し易くできる。また、複数本の第１繊維をカード処理する場合において、複数本の第１繊維がカード機に絡まるのを防止しながら複数本の第１繊維を効率よくカード処理できる。

本開示の各態様によれば、外径が異なる複数種類の繊維を含有する不織布を製造する場合において、高品質な不織布を効率よく製造できる。

図１は、第１実施形態に係る不織布製造装置の概略図である。 図２は、図１の繊維積層体の模式的な断面図である。 図３は、図１の不織布の模式的な断面図である。 図４は、第２実施形態に係る不織布製造装置の概略図である。

以下、各実施形態について図を参照して説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態の乾式不織布製造方法では、まず、捲縮され且つ短繊維に切断された複数本の第１繊維８２に対し、繊維化可能な高分子を含有する複数の樹脂粒状物９１を添着する。次に、複数の樹脂粒状物９１を添着された複数本の第１繊維８２に対し、繊維間隙が縮小するように外力を付与する。その後、前記外力を緩和することにより、気体中において、複数の樹脂粒状物９１から外径が第１繊維８２よりも小さく且つ３０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定された第２繊維９１ａを形成し、第１繊維と前記第２繊維とを含有する繊維複合体である不織布８４を形成する。前記外力の付与、及び、前記外力の緩和を行うため、本実施形態では、一例として、熱圧着ロール対７が使用される。

図１は、第１実施形態に係る不織布製造装置１の全体図である。図１に示す不織布製造装置１は、気体中（例えば空気中）で不織布を製造する乾式不織布製造方法に基づいて不織布８４を製造する。この不織布８４は、第１繊維８２と第２繊維９１ａとを含む。本書で言う不織布は、ＪＩＳ Ｌ ０２２２：２００１の番号１０２に準拠する短繊維不織布を指す。

本実施形態では、不織布８４を製造する際、梱包箱Ｂに折り畳まれて梱包されたベール状のトウバンド８０が繰り出される。トウバンド８０から、短繊維であり且つ不織布８４の材料である第１繊維８２が形成される。第１繊維８２の外径は、適宜調整可能である。第１繊維８２の外径は、一例として５μｍ以上５０μｍ以下の範囲の値であるが、これに限定されない。トウバンド８０は、捲縮された複数本の長繊維８１を含む。長繊維８１は、一例として、レーヨン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、及びセルロースアセテートのうちの少なくとも１つを含有する。本実施形態の長繊維８１は、セルロースアセテートを含有する。長繊維８１の材料は、適宜選択可能である。

図１に示すように、不織布製造装置１は、トウバンド８０を案内するガイド部材Ｇと、トウバンド８０を所定の搬送方向Ｐ１、Ｐ２に案内する複数のガイドロールＲ１～Ｒ４、Ｒ７と、短繊維形成部２とを備える。短繊維形成部２は、長繊維８１を所定の長さ寸法に切断して、短繊維である第１繊維８２を形成するカッター２０と、カッター２０から排出される第１繊維８２を搬送方向Ｐ１に搬送するブロア（送綿ブロア）ＢＬと、複数本の第１繊維８２をカード処理するカード機２１とを有する。本実施形態のカッター２０により形成される第１繊維８２の長さ寸法は、適宜設定可能である。第１繊維８２の長さ寸法は、一例として、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲の値である。また別の例では、第１繊維８２の長さ寸法は、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲の値である。第１繊維８２の長さ寸法を１００ｍｍ以下の値とすることで、例えば、カード機２１に対する第１繊維８２の不要な絡みつきを防止できる。また第１繊維８２の長さ寸法を１０ｍｍ以上の値とすることで、捲縮された複数本の第１繊維８２を互いに絡み合わせ、繊維間隙が豊富で嵩高い不織布８４を製造し易くできる。

また不織布製造装置１は、複数の樹脂粒状物９１を含有する分散液９０を複数本の第１繊維８２に添着する分散液添着装置３と、複数本の第１繊維８２を積層して繊維積層体８３を形成するクロスレイヤー（繊維積層体形成装置）４とを備える。一例として、分散液添着装置３は、外部から供給される分散液９０を第１繊維８２に対して噴霧する１つ以上のノズル３０と、ノズル３０を収容する筐体３１とを有する。繊維積層体８３の内部まで分散液９０を浸透させるために、ノズル３０から噴霧される分散液９０の液滴は、一例として、小さいほど好適である。分散液添着装置３の構成は、上記のものに限定されない。分散液添着装置３は、例えば、分散液９０を貯留する貯留部と、貯留部内の分散液９０を周面に付着させて第１繊維８２に添着するように軸支された添着ロールとを有していてもよい。本実施形態の分散液９０は、水分散液である。分散液９０は、水以外の液体を含有していてもよい。水分散液を用いることで、分散液９０を比較的安価に製造できる。また、分散液９０を扱い易くできる。

樹脂粒状物９１は、ラメラ構造を内包する。ラメラ構造とは、本書では、樹脂粒状物９１の樹脂を構成する高分子鎖が、連なり且つ折り畳まれた構造を指す。樹脂粒状物９１が内包するラメラ構造は、具体的にはこの高分子鎖が数百万単位でリボン状に連なって形成された微細繊維により構成される。樹脂粒状物９１の内部には、この微細繊維が折り畳まれて収納されている。

樹脂粒状物９１は、一次粒子である。複数の樹脂粒状物９１が、互いに結合することで二次粒子が構成される。樹脂粒状物９１同士が引き離されるように、この二次粒子（言い換えると２つ以上の結合した樹脂粒状物９１）に外力が付与されると、樹脂粒状物９１内から微細繊維が引き出されて樹脂粒状物９１から第２繊維９１ａが形成される。本実施形態の分散液９０には、複数の樹脂粒状物９１を含む一次粒子が、溶媒中に分散した状態で含まれる。分散液９０が第１繊維８２に添着されることで、複数の樹脂粒状物９１が第１繊維８２の表面に分散して添着される。第１繊維８２の表面には、一例として、複数の樹脂粒状物９１の二次粒子が添着される。

後述するように、複数の樹脂粒状物９１を添着された複数本の第１繊維８２に対し、繊維間隙が縮小するように前記外力が付与されることで、異なる第１繊維８２の表面に添着した複数の樹脂粒状物９１同士が接着される。また、複数本の第１繊維８２に付与した前記外力が緩和されることで、接着した樹脂粒状物９１同士が離隔される。これにより第２繊維９１ａが形成される（図２及び図３を参照）。

樹脂粒状物９１は、例えば、重合反応により生成され、ラメラ構造を内包するものであればよい。樹脂粒状物９１は、一例として、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリアミドのうちの少なくとも１つを含有する。本実施形態の樹脂粒状物９１は、ＰＴＦＥを含有する。

樹脂粒状物９１は、一例として、平均粒径が１００ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲の値に設定されている。この平均粒径は、一例として、２００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲の値がより好ましく、２５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲の値が一層好ましい。なお平均粒径とは、本書では、動的光散乱法による測定結果から算出されるメディアン径（累積５０％径（Ｄ５０））を指す。樹脂粒状物９１は、一例として、ペースト押出成形により成形されている。

クロスレイヤー４は、樹脂粒状物９１が添着されたシート状の複数本の第１繊維８２を重ねて積層する（ここでは一例として、折り重ねて積層する）ことにより繊維積層体８３を形成する。一例として、クロスレイヤー４は、シート状の複数本の第１繊維８２を案内する複数のロールＲ２～Ｒ６と、ロールＲ３～Ｒ６を収容する筐体４０とを有する。本実施形態のクロスレイヤー４では、シート状の複数本の第１繊維８２が、ロールＲ３、Ｒ４により筐体４０の内部の上側に案内された後、一対のロールＲ５、Ｒ６により下方に案内される。このとき複数本の第１繊維８２は、鉛直方向に対して直交する一方向に往復案内され、折り返されて積層される。これにより繊維積層体８３が形成される。一例として、前記一方向と、クロスレイヤー４から排出される繊維積層体８３の搬送方向Ｐ２とは、クロスレイヤー４に導入される際の複数本の第１繊維８２の搬送方向Ｐ１と交差している。なおシート状の複数本の第１繊維８２は、長繊維ではなく短繊維である。このため、シート状の複数本の第１繊維８２は、例えばシート状に形成された複数本の長繊維に比べて、重ねられる部分の復元力が比較的小さい。このため、シート状の複数本の第１繊維８２を容易に重ねることができ、繊維積層体８３を効率よく形成できる。

また不織布製造装置１は、クロスレイヤー４から排出される繊維積層体８３の不要部分（一例として繊維積層体８３の幅方向両端）を切除するスリッター５と、スリッター５を通過した繊維積層体８３を厚み方向に圧着して繊維積層体８３の厚みを調節する圧着ロール対６とを備える。スリッター５は、繊維積層体８３を搬送する搬送ロール５１と、繊維積層体８３の一部を切断する切断ロール５０とを有する。繊維積層体８３の切除部分８３ａは、一例として、カード機２１に導入されて再利用される。圧着ロール対６は、一対の圧着ロールＲ７、Ｒ８を有する。

また不織布製造装置１は、圧着ロール対６を通過した繊維積層体８３を厚み方向に熱圧着して複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１とを加熱すると共に前記外力を付与する熱圧着ロール対７と、繊維積層体８３を電気分極させるエレクトレット装置８と、不織布８４を巻き取る巻取ロールＲ１２とを備える。熱圧着ロール対７は、周面が加熱される一対の熱圧着ロールＲ１０、Ｒ１１を有する。本実施形態の圧着ロール対６は、繊維積層体８３を加熱しながら繊維積層体８３に前記外力を付与する。熱圧着ロール対７による複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１との加熱温度は、適宜調整可能である。加熱温度は、一例として、２５℃よりも高く且つ２００℃以下の範囲の温度に設定できる。この加熱温度は、例えば、５０℃以上２００℃以下の範囲の温度が好ましく、７０℃以上２００℃以下の範囲の温度がより好ましく、９０℃以上２００℃以下の範囲の温度が一層好ましい。また別の例では、この加熱温度は、１１０℃以上２００℃以下の範囲の温度が好ましく、１５０℃以上２００℃以下の範囲の温度が一層好ましい。この加熱温度は、例えば、第１繊維８２及び樹脂粒状物９１の各材料の融点未満、もしくは、前記各材料の分解温度未満であってもよい。エレクトレット装置８は、繊維積層体８３を分極させることで、例えば不織布８４を濾過部材として用いた場合の性能である濾過性能を向上させる。なお、不織布８４の用途が濾過用途以外の場合等には、エレクトレット装置８は省略してもよい。

不織布製造装置１の駆動時には、梱包箱Ｂに収容されたベール状のトウバンド８０（捲縮された複数本の長繊維８１）が繰り出され、ガイド部材Ｇ、ガイドロールＲ１により搬送方向Ｐ１に案内されて短繊維形成部２に導入される。短繊維形成部２において、トウバンド８０は、カッター２０に導入されて切断される。これにより、捲縮された複数本の第１繊維８２が形成される。複数本の第１繊維８２は、カード機２１に導入されてカード処理される。これにより複数本の第１繊維８２は、不純物が除去され、厚み寸法と繊維の流れ方向とが調整される。カード処理された複数本の第１繊維８２は、互いに絡み合いながら豊富な繊維間隙を有するようにシート状に形成される。このシート状の複数本の第１繊維８２は、分散液添着装置３により分散液９０を添着される。これにより、捲縮され且つ短繊維に切断された複数本の第１繊維８２に対し、繊維化可能な高分子を含有する複数の樹脂粒状物９１が添着される。

分散液添着装置３から排出された複数本の第１繊維８２は、クロスレイヤー４に導入される。これにより繊維積層体８３が形成される。クロスレイヤー４から排出された繊維積層体８３は、搬送方向Ｐ２に案内されてスリッター５に導入される。これにより、繊維積層体８３の幅方向両側が切断される。スリッター５を通過した繊維積層体８３は、圧着ロール対６のニップ点を通過することにより、厚みが調整されたシート状に形成される。圧着ロール対６のニップ点を通過した繊維積層体８３は、ガイドロールＲ９に案内されて熱圧着ロール対７のニップ点を通過することにより熱圧着される。これにより、繊維積層体８３中の複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１が、加熱された状態で前記外力を付与される。これにより、複数の樹脂粒状物９１を添着された複数本の第１繊維８２に対し、繊維間隙が縮小するように前記外力が付与される。また第１繊維８２は、加熱されることで、ある程度可塑化される。繊維積層体８３が熱圧着ロール対７のニップ点を通過した後、前記外力は緩和される。これに伴い、複数の樹脂粒状物９１から複数本の第２繊維９１ａが形成される。複数の第１繊維８２と第２繊維９１ａとには、エレクトレット装置８により電気分極される。これにより、不織布８４が形成される。不織布８４は、巻取ロールＲ１２により巻回される。不織布８４は、例えば所定寸法に切断されて用いられる。

図２は、図１の繊維積層体８３の模式的な断面図である。図２に示すように、繊維積層体８３が熱圧着ロール対７のニップ点を通過する際、複数の樹脂粒状物９１を添着された複数本の第１繊維８２に対し、複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１とを加熱しながら繊維間隙が縮小するように、前記外力としてニップ圧が付与される。複数本の第１繊維８２は、繊維間隙が縮小する。また、第１繊維８２に添着された複数の樹脂粒状物９１が互いに接着されて樹脂粒状物９１の高次粒子が形成される。第１繊維８２が熱圧着ロール対７のニップ点を外れると、前記外力が緩和される。一例として、複数の樹脂粒状物９１を添着された複数本の第１繊維８２に対し、０．０５ＭＰａ以上の値に設定された前記外力が付与される。これにより、複数の樹脂粒状物９１に十分な前記外力を付与し、第２繊維９１ａを形成し易くできる。なお前記外力の上限値は、例えば数十ＭＰａであってもよい。

図３は、図１の不織布８４の模式的な断面図である。図３に示すように、前記外力を緩和する際、異なる第１繊維８２の間で互いに接着している樹脂粒状物９１同士を引き離すように、樹脂粒状物９１に対して張力が付与される。これにより、樹脂粒状物９１中に折り畳まれていた微細繊維が引き伸ばされ、異なる複数本の第１繊維８２の間を橋掛けするように第２繊維９１ａが形成される。結果として、第１繊維８２と第２繊維９１ａとを含有する繊維複合体である不織布８４が形成される。

第２繊維９１ａは、外径が第１繊維８２よりも小さく且つ３０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定される。第２繊維９１ａは、不織布８４の内部で第１繊維８２と絡み合いながら第１繊維８２に担持されている。このため、第２繊維９１ａが第１繊維８２に比べて大幅に細い場合でも、第２繊維９１ａの切断を防止しながら第２繊維９１ａを第１繊維８２で担持できる。よって、第２繊維９１ａが有する機能を長期間にわたり維持できる。第２繊維９１ａは、不織布８４の内部全体に拡散するように配置されている。繊維積層体８３中の樹脂粒状物９１は、第２繊維９１ａの形成に伴い、場合によっては縮小し又は消失する。

不織布８４の第１繊維８２の総重量Ｗ１と、第２繊維９１ａ及び残留する樹脂粒状物９１を合わせた総重量Ｗ２との重量比Ｗ１／Ｗ２は、適宜設定が可能である。本実施形態では、一例として、重量比Ｗ１／Ｗ２が３．００以上２００．００以下の範囲の値に設定された不織布８４を形成する。これにより不織布８４では、第１繊維８２に第２繊維９１ａを安定して支持させつつ、第２繊維９１ａの機能を発揮させ易くすることができる。

なお、圧着ロール対６と熱圧着ロール対７との間には、既存の不織布製造装置が備える各種構成要素（例えば、金属探知器、除鉄機械、各種添加剤を添加する添加装置、繊維積層体８３に貼付されるシートを繰り出す繰出しロール、繊維積層体８３のうちの少なくとも一部にシートを貼付するための糊剤を添着する糊剤添着装置のうちの少なくともいずれか）が配置されていてもよい。また、分散液添着装置３と熱圧着ロール対７との間には、分散液９０を添着された繊維積層体８３を乾燥する乾燥機が配置されていてもよい。また、カッター２０とカード機２１との間には、複数本の第１繊維８２を計量する計量槽、混打綿機、ブロア、計量フィーダの少なくともいずれかが配置されていてもよい。

以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、短繊維に切断された複数本の第１繊維８２を用い、外径が３０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定された極細の第２繊維９１ａと、外径が第２繊維９１ａよりも太い第１繊維８２とを含有する繊維複合体である不織布８４を製造できる。このため例えば、単一の不織布製造装置１において上記各工程を順次行うことができる。よって、第１繊維８２と第２繊維９１ａとを含有する不織布８４を製造するために、例えば複数の樹脂粒状物９１を添着した複数本の長繊維８１を含む製造中間品を、不織布製造設備が配置された場所まで輸送する必要がない。これにより、輸送の手間や輸送コストを低減できる。また、製造中間品の輸送に伴う不織布の品質低下を防止できる。また上記製造方法によれば、第１繊維８２と第２繊維９１ａとを含有する不織布８４を気体中で製造できる。このため例えば、湿式不織布製造方法に比べて、繊維８２、９１ａを乾燥処理する工程を簡素化できる。また、乾燥処理によって繊維８２、９１ａが過度に損傷を受けるのを軽減できる。従って、高品質な不織布８４を効率よく製造できる。

また上記製造方法によれば、極細の第２繊維９１ａを第１繊維８２と組み合わせることにより、複数本の第２繊維９１ａが複数本の第１繊維８２により支持された不織布８４が製造される。ここで複数本の第１繊維８２は、短繊維で且つ捲縮されており、不織布８４内で複数の異なる方向に延びながら絡み合っている。このため例えば、複数本の長繊維８１と複数本の第２繊維９１ａとを含有する繊維物品に比べて、嵩高で且つ豊富な繊維間隙を有する繊維物品である不織布８４を製造できる。ここで本願発明者らの検討により、不織布８４は、複数本の長繊維８１と複数本の第２繊維９１ａとを含有する繊維物品に比べて、坪量（ｇ／ｍ^２）を半分程度にまで大幅に低減できる。

また、繊維間隙において長期にわたり第２繊維９１ａの機能を発揮させることが可能な高品質の不織布８４を製造できる。また例えば、樹脂粒状物９１を含む分散液９０を複数本の第１繊維８２に対して噴霧することで、繊維間隙の奥まで分散液９０を浸み込ませ易くすることができる。よって、不織布８４内に第２繊維９１ａを均一に分散して配置できる。これにより、高品質な不織布８４を安定して製造できる。また例えば、複数本の長繊維８１と複数本の第２繊維９１ａとを含有する繊維物品に比べて、不織布８４は繊維同士の絡み合いを増大できると共に、繊維の粗密ムラを抑制できる。

また上記製造方法によれば、例えば一箇所に集約された不織布製造装置１を用いて効率よく且つ連続的に不織布８４を製造できる。よって、製造工程数を低減し、不織布８４の製造コストを低減できる。また本実施形態によれば、良好な嵩高さと空隙率とを併せ持つ不織布８４を効率よく製造できる。

また本実施形態では、複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１とを加熱しながら、複数の樹脂粒状物９１を添着された複数本の第１繊維８２に対して前記外力を付与する。また一例として、複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１とを加熱するときの加熱温度を、７０℃以上２００℃以下の範囲の値に設定する。これにより、複数の樹脂粒状物９１に熱を与えて樹脂粒状物９１から第２繊維９１ａをより形成し易くできる。また、第１繊維８２に熱を与えて第１繊維８２を可塑化することで、複数本の第１繊維８２を密に配置し、微細な繊維間隙を有する不織布８４を形成し易くできる。

また本実施形態の製造方法は、複数本の第１繊維８２をカード処理してシート状に形成し、前記カード処理された複数本の第１繊維８２に対して複数の樹脂粒状物９１を添着する。これにより、カード処理によりシート状に加工されて繊維の流れ方向が整えられた複数本の第１繊維８２に対して複数の樹脂粒状物９１を添着できる。よって、各第１繊維８２に複数の樹脂粒状物９１を均一に添着できる。また、カード処理機に樹脂粒状物９１が付着するのを防止できる。よって、複数本の第１繊維８２に対して安定してカード処理を行うことができる。

また本実施形態では、重量比Ｗ１／Ｗ２が３．００以上２００．００以下の範囲の値に設定された不織布８４を形成する。これにより、第１繊維８２に第２繊維９１ａを安定して担持させ、第２繊維９１ａの機能を発揮させ易くすることができる。また本実施形態では、一例として、外径が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲の値に設定された第１繊維８２を用いる。これにより、第１繊維８２と第２繊維９１ａとの外径差を大きくし、不織布８４の設計自由度を向上できる。

また本実施形態では、短繊維（第１繊維８２）の長さ寸法が、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲の値である。これにより、捲縮された複数本の第１繊維８２同士を絡ませ合いながら、第１繊維８２と第２繊維９１ａとによる豊富な繊維間隙を有し且つ嵩高い不織布８４を製造し易くできる。また、複数本の第１繊維８２をカード処理する場合において、複数本の第１繊維８２がカード機２１に絡まるのを防止しながら複数本の第１繊維８２を効率よくカード処理できる。以下、その他の実施形態について、第１実施形態との差異を中心に説明する。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る不織布製造装置１０１の概略図である。不織布製造装置１０１は、クロスレイヤー４が、分散液添着装置３よりも搬送方向Ｐ１のカード機２１側に配置されている点が、不織布製造装置１と異なる。不織布１８４の製造時には、カード処理された複数本の第１繊維８２に対し、分散液９０が添着される。これにより、複数の樹脂粒状物９１が添着された複数本の第１繊維８２が、クロスレイヤー４に導入されることにより、複数の樹脂粒状物９１が添着された繊維積層体１８３が形成される。この繊維積層体１８３により、不織布１８４が形成される。

このように第２実施形態の不織布製造方法は、カード処理によりシート状に形成された複数本の第１繊維８２を重ねて繊維積層体１８３を形成し、繊維積層体１８３の複数本の第１繊維８２に対して複数の樹脂粒状物９１を添着する。

この製造方法によれば、繊維積層体１８３に対して樹脂粒状物９１を添着できる。よって、第１繊維８２及び第２繊維９１ａを含有する嵩高い不織布１８４を製造できる。また繊維積層体１８３を形成する際、複数本の第１繊維８２を重ねる程度により繊維積層体１８３の厚みを調整することで、不織布１８４の厚みの設計自由度を向上できる。従って、第１繊維８２及び第２繊維９１ａの各特性を兼ね備えると共に嵩高い不織布１８４を効率よく製造できる。

（確認試験）
次に、本開示の性能を確認するための確認試験について説明する。本開示は、以下に示す各実施例に限定されない。

外径が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲の値に設定され且つ捲縮されたセルロースアセテート（ＣＡ）繊維である長繊維８１を用いて、複数本の第１繊維８２を形成した。また、平均粒径が１００ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲の値に設定され且つＰＴＦＥを含む複数の樹脂粒状物９１を準備した。これらの第１繊維８２と樹脂粒状物９１を用いると共に、第１実施形態の不織布製造装置１を用い、第１繊維８２及び第２繊維９１ａを含む不織布８４を製造した。また、これらの第１繊維８２と樹脂粒状物９１を用いると共に、第２実施形態の不織布製造装置１０１を用い、第１繊維８２及び第２繊維９１ａを含む不織布１８４を製造した。

不織布８４、１８４の製造の際、熱圧着ロール対７により繊維積層体８３、１８３を圧縮するときに第１繊維８２と樹脂粒状物９１とを加熱する加熱温度（圧縮温度）を、常温（２５℃）、７０℃、９０℃、１１０℃、１５０℃、２００℃のうちのいずれかの温度に設定した。これにより、複数の樹脂粒状物９１を添着された複数本の第１繊維８２に対して外力を付与する際の複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１とを加熱する加熱温度を異ならせた。以上により、互いに異なる不織布８４、１８４を実施例１～１０のサンプルとして製造した。このうち実施例１～５は、乾式不織布製造方法に基づく第１実施形態の製造方法により製造したサンプルである。また実施例６～１０は、乾式不織布製造方法に基づく第２実施形態の製造方法により製造したサンプルである。

また、特許文献１の第１実施形態の記載に基づき、外径が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲の値に設定された長繊維８１である複数本のＣＡ繊維を紡糸した。このＣＡ繊維に対し、平均粒径が１００ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲の値に設定され且つＰＴＦＥを含む樹脂粒状物９１を添着した。その後、複数本のＣＡ繊維を捲縮処理して、ベール状のトウバンドを製造した。このトウバンドを梱包箱Ｂに圧縮梱包した。このトウバンドを梱包箱Ｂから繰り出し、気体により幅方向に開繊した。その後、所定の搬送方向に離隔して配置された２つの開繊ローラ対を用いて、搬送方向に張力を付与することにより、このトウバンドを更に開繊した。捲縮処理時のニップロール対からのニップ圧と、開繊時に付与される外力とにより、第２繊維９１ａを形成した。これにより、長繊維８１と第２繊維９１ａとを含む繊維物品を比較例１のサンプルとして製造した。

実施例１～１０及び比較例１の各サンプルについて、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの粒子の捕集効率を測定した。一例として、捕集効率値が高いほど、サンプルの濾過部材としての性能が高いと評価できる。この捕集効率の測定結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１～１０は、比較例１よりも捕集効率が高いことが確認された。この理由として、実施例１～１０では、複数本の第１繊維８２が短繊維であり、捲縮されながら不織布８４、１８４内で複数の異なる方向に延びて絡み合っているため、嵩高で且つ豊富な繊維間隙が形成され、濾過性能が向上したことが考えられる。

また実施例１～１０では、圧縮温度が常温（２５℃）から上昇するほど、捕集効率がより高くなることが確認された。この理由として、実施例１～１０では、圧縮温度が上昇するほど複数本の第１繊維８２が可塑化され易くなり、サンプル中の複数本の第１繊維８２、及び、複数本の第２繊維９１ａにより形成される繊維間隙が微細化して、濾過性能が更に向上したことが考えられる。

本試験結果によれば、複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１との加熱温度は、例えば、２５℃以上２００℃以下の範囲の値が好ましく、７０℃以上２００℃以下の範囲の値が一層好ましいと言える。また不織布の捕集効率は、２６％以上９２％以下の範囲の値であり、別の例では、３８％以上９２％以下の範囲の値であり、更に別の例では、６５％以上９２％以下の範囲の値である。

各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、各実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。また、本書に開示された各々の態様は、本書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。

本開示の製造方法により製造される不織布は、流体中から不純物を濾過する濾過部材に限定されず、衛生用品に用いられる吸収性部材等のその他の用途で用いられるものであってもよい。また、複数本の第１繊維８２と複数の樹脂粒状物９１とに前記外力を付与する際、第１繊維８２と樹脂粒状物９１を必ずしも加熱しなくてもよい。また分散液添着装置３を用いる代わりに、粉体状の樹脂粒状物９１を第１繊維８２に添着する粉体添加装置を用いてもよい。

８２ 第１繊維
８３、１８３ 繊維積層体
８４、１８４ 不織布
９１ 樹脂粒状物
９１ａ 第２繊維

Claims (6)

1. 捲縮され且つ短繊維に切断された複数本の第１繊維に対し、繊維化可能な高分子を含有する複数の樹脂粒状物を添着し、
   前記複数の樹脂粒状物を添着された前記複数本の第１繊維に対し、繊維間隙が縮小するように外力を付与し、
   前記付与した外力を緩和することにより、気体中において、前記複数の樹脂粒状物から外径が前記第１繊維よりも小さく且つ３０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定された第２繊維を形成し、前記第１繊維と前記第２繊維とを含有する繊維複合体である不織布を形成する、乾式不織布製造方法。
2. 前記複数本の第１繊維と前記複数の樹脂粒状物とを加熱しながら、前記複数の樹脂粒状物を添着された前記複数本の前記第１繊維に対して前記外力を付与する、請求項１に記載の不織布製造方法。
3. 前記複数本の第１繊維と前記複数の樹脂粒状物とを加熱するときの加熱温度を、７０℃以上２００℃以下の範囲の値に設定する、請求項２に記載の不織布製造方法。
4. 前記複数本の第１繊維をカード処理してシート状に形成し、
   前記カード処理された前記複数本の第１繊維に対して前記複数の樹脂粒状物を添着する、請求項１～３のいずれか１項に記載の不織布製造方法。
5. 前記カード処理により前記シート状に形成された前記複数本の第１繊維を重ねて繊維積層体を形成し、
   前記繊維積層体の前記複数本の第１繊維に対して前記複数の樹脂粒状物を添着する、請求項４に記載の不織布製造方法。
6. 前記短繊維の長さ寸法が、１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲の値である、請求項１～５のいずれか１項に記載の不織布製造方法。