ワイピングクロス及びワイピング方法
【課題】微小な塵埃を効率的に除去することができるワイピングクロスを提供する。
【解決手段】ワイピングクロス１は、繊維層１２Ａ〜１２Ｄを複数枚積層してなる繊維層積層体１１を有し、ワイピング面を構成する繊維層１２Ａは、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層１２Ａとなっている。
【解決手段】ワイピングクロス１は、繊維層１２Ａ〜１２Ｄを複数枚積層してなる繊維層積層体１１を有し、ワイピング面を構成する繊維層１２Ａは、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層１２Ａとなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイピングクロス及びそれを用いたワイピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の塗装面下地の拭き取り、電子記録媒体、電子部品、光学部品等のワイピング（拭き取り）に従来から不織布を用いたワイピングクロスが使われている（例えば特許文献１〜３参照。）。不織布は極細径の無数の繊維が３次元的に交絡するように形成されており、微小な塵埃、粒子、油膜等（以下微小塵埃等という。）が繊維に捕捉されて、被ワイピング面が清浄化される。
【特許文献１】特開２００７−１５１９５０号公報
【特許文献２】特開２００７−８４９５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２１８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の不織布を用いたワイピングクロスでは、繊維がランダムな方向を向いて不規則に延びているため、ワイピング効率に限界があるという問題がある。すなわち、被ワイピング面に付着した微小塵埃等は、主に繊維の側面が微小塵埃等と接触し微小塵埃等に剥離力を及ぼすことによって、被ワイピング面から剥離されて取り除かれる。しかし、繊維がランダムな方向を向いているため、繊維の方向によっては微小塵埃等の剥離が有効に行われず、十分なワイピング効果が得られるまで何度もワイピングを必要としたり、不織布の向きを変えてワイピングをやり直すなどの問題があった。また、一般的な不織布では、繊維が実質的に寸断されているため、繊維がワイピング中にワイピングクロスから脱落し、逆に被ワイピング面を汚染する可能性もあった。
【０００４】
本発明は、上記の課題に照らし、微小塵埃等を効率的に除去することができるワイピングクロスを提供することを目的とする。また、本発明は、このようなワイピングクロスと用いたワイピング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施態様によれば、ワイピングクロスは、繊維層を複数枚積層してなる繊維層積層体を有し、ワイピング面を構成する繊維層は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層となっている。
【０００６】
このように構成されたワイピングクロスを用いて、長繊維の延びる方向と交差する方向、望ましくは直交する方向にワイピングを行うと、ワイピングによって生じる微小塵埃等の剥離力が効果的に微小塵埃等に及ぼされ、ワイピングによって被ワイピング面に付着した微小塵埃等が効率的に除去される。
【０００７】
本発明の他の実施態様によれば、ワイピング方法は、上述のワイピングクロスを準備する工程と、被ワイピング面を、ワイピング面を構成する繊維配列層の延伸方向と交差する方向で被ワイピング面に当てて、被ワイピング面をワイピングする工程と、を有している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、微小な塵埃を効率的に除去することができるワイピングクロス、及びこのようなワイピングクロスと用いたワイピング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図面を参照して本発明のワイピングクロスについて説明する。図１は、本発明のワイピングクロスの概略斜視図である。図２は、ワイピングクロスを構成する繊維層積層体の分解斜視図である。これらの図では、下側がワイピング面３、上側が裏面４となっている。
【００１０】
図２を参照すると、ワイピングクロス１は、複数枚の繊維配列層を積層して形成された繊維層積層体１１からなっている。図では４枚の繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを示しているが、積層する枚数は用途に応じて適宜定めることができる。繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは互いに熱圧着されて、全体として一つの繊維層積層体１１を形成している。
【００１１】
図３は、ワイピングクロスの繊維配列層の一部を拡大して示す部分斜視図である。同図には繊維配列層１２Ａ，１２Ｂだけが示されているが、他の繊維配列層も同様の構成となっている。図示するように、繊維配列層１２Ａは、互いに平行にかつ直線状に延びる多数の繊維１３Ａの集合体である。同様に、繊維配列層１２Ｂは、互いに平行にかつ直線状に延びる多数の繊維１３Ｂの集合体である。繊維１３Ａ，１３Ｂは途中で折り畳まれたり、２層以上積層されたりしている場合もある。繊維配列層１２Ａは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂およびこれらの変性樹脂から作成することができる。ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂等の湿式または乾式の紡糸手段による樹脂も使用することができる。繊維配列層１２Ｂも同様である。各繊維１３Ａ，１３Ｂの直径は例えば１０μｍ程度である。繊維配列層１２Ａ，１２Ｂは、繊維配列層１２Ａの繊維１３Ａの延伸方向１５Ａと繊維配列層１２Ｂの繊維１３Ｂの延伸方向１５Ｂとが互いに直交するように積層されている。繊維配列層１２Ｃの繊維１３Ｃの延伸方向１５Ｃは繊維配列層１２Ｂの繊維１３Ｂの延伸方向１５Ｂと直交している。同様に、繊維配列層１２Ｄの繊維１３Ｄの延伸方向１５Ｄは繊維配列層１２Ｃの繊維１３Ｃの延伸方向１５Ｃと直交している。繊維配列層の繊維の延伸方向は隣接する繊維配列層同士で互いに厳密に直交している必要はなく、また、同じ延伸方向を持つ２枚またはそれ以上の繊維配列層が連続して設けられていてもよい。
【００１２】
各繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの繊維１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは延伸方向１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ以外の向きに屈曲したり、ランダムな方向を向いていたりすることがなく、極めて高い直線性と方向性を備えている。従って、繊維の延伸方向に引張り力が加わっても繊維の伸びはほとんど生じない。これに対して、繊維の延伸方向と直交する方向の引張り力に対してはほとんど抵抗力が生じないため、各繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが単独で設けられている場合には、これらの繊維配列層は自由に変形する。例えば、繊維配列層１２Ａが単独で設けられている場合、延伸方向１５Ａの引張り力に対してはほとんど変形しないが、延伸方向１５Ａと直交する方向の引張り力に対しては自由に変形する。本実施形態では、繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが積層して設けられ、繊維配列層１２Ａ，１２Ｃの繊維１３Ａ，１３Ｃは各々延伸方向１５Ａ、１５Ｃ（以下、総称して第１の方向Ｓ１という。）を向いて延び、繊維配列層１２Ｂ，１２Ｄの繊維１３Ｂ，１３Ｄは各々延伸方向１５Ｂ，１５Ｄ（以下、総称して第２の方向Ｓ２という。第２の方向Ｓ２は第１の方向Ｓ１と直交している。）を向いて延びている。このように繊維配列層を繊維の延伸方向が互いに直交するように積層することによって、どの方向からの引張り力に対しても大きな強度と変形に対する拘束力が生じ、安定したワイピングが可能となる。
【００１３】
ワイピングクロス１の繊維１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは、常温での揮発性またはブリードアウト性を有する添加剤、及び揮発性またはブリードアウト性を有する加工助剤を実質的に含んでいない。一般にワイピングクロスの基材は、紡糸性や加工性、延伸性を高めるため、それ自体が種々の添加物を含んでおり、あるいは各工程で必要な加工助剤が加えられる。例えば、従来の不織布では、繊維が複雑に交絡しているため、帯電防止や延伸の際の抵抗低減が必要であり、これらの目的で、油分を含んだ添加剤あるいは加工助剤を用いている。しかし、これらの物質が被ワイピング面に付着し、被ワイピング面の品質に大きな影響を与えることがある。特に、添加物あるいは加工助剤が油分を含んでいると、影響が大きい。これに対し、本実施形態のワイピングクロス１では、繊維が一方向に直線状に配列し、配列ムラが少ないため、延伸時に繊維の交差点が軋むことが少なく、また、帯電もしにくいので、油分は不要である。従って、被ワイピング面は極めて清浄な状態でワイピングされ、油分はほとんど付着しない。油分を含んだワイピングクロスを用いる場合でも洗浄して油分を落とせば使用することは可能であるが、本実施形態のワイピングクロスは元々油分を含んでいないので、ワイピングにそのまま用いることができる。
【００１４】
ワイピングクロス１の繊維１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは長繊維であるため、繊維の切片屑がワイピングクロス１から剥離しにくい。このことは、特に塵埃を嫌う前述の自動車等の塗装面下地の拭き取り、電子記録媒体、電子部品、光学部品等のワイピング等の用途で大きな利点となる。
【００１５】
ワイピングクロス１の繊維はエレクトレット化されていることが好ましい。これによって捕集性能をさらに高めることができる。エレクトレット化は例えばコロナ放電などの公知の技術を用いて行うことができる。油分などを含む添加剤あるいは加工助剤は油分の親水性によって帯電により生じた電荷を漏出させてしまうが、上述のように、ワイピングクロス１の繊維はこのような添加剤や加工助剤（特に、親水性の添加剤及び界面活性剤）を含んでいないので、エレクトレット化が効果的に行われる。
【００１６】
図４は、微小塵埃等の拭き取りを説明するための、ワイピング面を構成する繊維配列層だけを取り出して示す図である。ワイピングを行うときは、上述したワイピングクロス１をまず準備した後、ワイピングクロス１のワイピング面３を、ワイピング面３を構成する繊維配列層（上述の例では繊維配列層１２Ａ）の延伸方向１５Ａと交差する方向Ｗで被ワイピング面５に当てて、被ワイピング面５をワイピングする。ワイピング面３を構成する繊維配列層１２Ａの延伸方向１５Ａと直交する方向Ｗにワイピングすれば、ワイピング方向に対して繊維の長手方向が直交するため、ワイピング効率が一段と改善される。なぜなら、繊維の延伸方向１５Ａとワイピング方向Ｗとが直交しているため、ワイピングによって微小塵埃６等にかかる力はすべて微小塵埃６等を被ワイピング面５から拭き取り、あるいはこすり取る方向の力ｆ（図４参照）として作用するからである。
【００１７】
しかも、本実施形態のワイピングクロス１では、ワイピング面を構成する繊維配列層１２Ａの各繊維１３Ａは全て同じ方向に配列している。ワイピングの進行によってある特定の微小塵埃６等と接する繊維は次々と切り替わっていくが、どの繊維もその延伸方向と直交する方向で対象の微小塵埃６等に次々と接するので、最大のワイピング効果が継続する。勿論、ワイピング方向Ｗはワイピング面３を構成する繊維配列層１２Ａの延伸方向と厳密に直交している必要はなく、斜め方向を向いていても同様の効果は得られる。
【００１８】
さらに、本実施形態のワイピングクロス１は長繊維で構成されており、寸断された短繊維を含んでいない。従って、ワイピング中に繊維がワイピングクロス１から脱落するおそれが少なく、被ワイピング面５が繊維で汚染される可能性も小さい。
【００１９】
再び図１を参照すると、ワイピングクロス１のワイピング面３の裏面４には、ワイピング面を構成する繊維配列層１２Ａの延伸方向と直交する方向を示す標識７を有している。標識７は視覚的に確認可能なものであれば特に限定されないが、油分の付着を防止するという観点からは、油分を含む物質でマーク等を付することは避けるのが望ましい。標識７としては、例えばエンボス加工などを好適に用いることができる。標識７が示す方向は、上述のようにワイピング面を構成する繊維配列層１２Ａに対して厳密に直交している必要はなく、斜め方向を向いていても構わない。標識７を設けることによって、最大のワイピング効率が得られるワイピング方向を容易に知ることができ、ワイピング作業の効率化が可能となる。
【００２０】
以上の説明から明らかな通り、本発明のワイピングクロスにおいては、少なくともワイピング面を形成する繊維層が、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層であれば、上述した効果を奏することができる。ワイピングクロスは更に他の繊維層を有し、その繊維層は、ワイピング面を形成する繊維配列層と比べて繊維が屈曲して延びており、あるいは繊維がランダムな方向に延びており、あるいはその両者の特性を併せ持っていても構わない。このような繊維層は、例えば一般的なメルトブロー法によって製造することができる。
【００２１】
次に、以上説明したワイピングクロス１の製造方法について説明する。図５は、ワイピングクロスの繊維配列層の作成に用いられる製造装置の概略図を示す。繊維配列層製造装置２１は、主にメルトブローンダイス２４とコンベア２５とで構成される紡糸ユニット２２と、延伸シリンダ２６ａ，２６ｂ、引取ニップローラ２７ａ，２７ｂ等で構成される延伸ユニット２３と、を有している。メルトブローンダイス２４は、先端（下端）に、紙面に対して垂直な方向に並べられた多数のノズル２８を有している（図では１つのみ表示している。）。ギアポンプ（図示せず）から送入された溶融樹脂３０がノズル２８から押出されることで、多数の繊維３１が形成される。各ノズル２８の両側にはそれぞれエアー溜３２ａ，３２ｂが設けられている。樹脂の融点以上に加熱された高圧加熱エアーは、これらエアー溜３２ａ，３２ｂに送入され、エアー溜３２ａ，３２ｂと連通してメルトブローンダイス２４の先端に開口するスリット３３ａ，３３ｂから噴出される。これにより、ノズル２８から押出される繊維３１の押出し方向とほぼ平行な高速気流が生じる。この高速気流により、ノズル２８から押出された繊維３１はドラフト可能な溶融状態に維持され、高速気流の摩擦力により繊維３１にドラフトが与えられ、繊維３１が細径化される。高速気流の温度は、繊維３１の紡糸温度よりも８０℃以上、望ましくは１２０℃以上高くする。メルトブローンダイス２４を用いて繊維３１を形成する方法では、高速気流の温度を高くすることにより、ノズル２８から押出された直後の繊維３１の温度を繊維３１の融点よりも十分に高くすることができるため、繊維３１の分子配向を小さくすることができる。
【００２２】
メルトブローンダイス２４の下方にはコンベア２５が配置されている。コンベア２５は、駆動源（図示せず）により回転されるコンベアローラ２９やその他のローラに掛け回されており、コンベアローラ１３の回転によりコンベア２５を駆動することで、ノズル２８から押出された繊維３１は図示右方向へ搬送される。
【００２３】
繊維３１は、ノズル２８の両側のスリット３３ａ，３３ｂから噴出された高圧加熱エアーが合流した流れである高速気流に沿って流れる。高速気流は、スリット３３ａ，３３ｂから噴出された高圧加熱エアーが合流して、コンベア２５の搬送面とほぼ垂直な方向に流れる。
【００２４】
メルトブローンダイス２４とコンベア２５との間には、スプレーノズル３５が設けられている。スプレーノズル３５は、高速気流中へ霧状の水を噴霧するもので、これにより繊維３１が冷却され、急速に凝固される。スプレーノズル３５ｂは実際には複数個設置されるが、図５では１個のみを示している。スプレーノズル３５から噴射される流体は、繊維３１を冷却することができるものであれば必ずしも水分等を含む必要はなく、冷エアーであってもよい。
【００２５】
メルトブローンダイス２４の近傍の、スリット３３ａ，３３ｂによる高速気流が発生している領域には、楕円柱状の気流振動機構３４が設けられている。気流振動機構３４は、コンベア２５上での繊維３１の搬送方向Ｄとほぼ直交した、すなわち製造すべき繊維配列層の幅方向とほぼ平行に配置された軸３４ａの周りを、矢印Ａ方向に回転させられる。一般に、気体や液体の高速噴流近傍に壁が存在しているとき、噴流は壁面に沿った方向の近くを流れる傾向があり、これはコアンダ効果といわれる。気流振動機構３４は、このコアンダ効果を利用して繊維３１の流れの向きを変える。図５の場合、気流振動機構３４の楕円形の長軸が高速気流の向き（図面の上下方向）に一致するとき、繊維３１はコンベア２５に向けてほぼ鉛直に落下する。気流振動機構３４が軸３４ａの周りを９０度回転し、気流振動機構３４の楕円形の長軸が高速気流の向きと直交するとき、繊維３１はコンベア２５の搬送方向Ｄ（図中右側）に偏位し、偏位量はこのときが最大となる。さらに気流振動機構３４が軸３４ａの周りを回転すると、繊維３１のコンベア２５への落下位置は搬送方向Ｄに対して前後方向に周期運動する。すなわち、凝固した繊維３１は、縦方向に振られながらコンベア２５上に集積し、縦方向に部分的に折り畳まれて連続的に捕集され、連続長繊維が形成される。
【００２６】
コンベア２５上に捕集された繊維３１は、コンベア２５により搬送方向Ｄに搬送され、延伸温度に加熱された延伸シリンダ２６ａと押えローラ３６とにニップされ、延伸シリンダ２６ｂに移される。その後、繊維３１は、延伸シリンダ２６ｂと押えゴムローラ３７とにニップされて延伸シリンダ２６ｂに移され、２つの延伸シリンダ２６ａ，２６ｂに密着される。このように繊維３１が延伸シリンダ２６ａ，２６ｂに密着しながら送られることで、繊維３１は、縦方向に部分的に折り畳まれた状態のまま、隣接する繊維３１同士が融着したウェブとなる。
【００２７】
延伸シリンダ２６ａ，２６ｂに密着して送られることにより得られたウェブは、さらに、引取ニップローラ２７ａ，２７ｂ（後段の引取ニップローラ２７ｂはゴム製）で引き取られる。引取ニップローラ２７ａ，２７ｂの周速は延伸シリンダ２６ａ，２６ｂの周速よりも大きく、これによりウェブは縦方向に延伸され、縦延伸繊維配列層３８となる。このように、紡糸したウェブを縦方向に延伸することにより、フィラメントの配列性をさらに向上することができる。繊維３１が十分に急冷されることによって、延伸応力が小さく伸度が大きい繊維３１が形成される。これは、上述したようにスプレーノズル３５から霧状の水を噴霧し、高速気流に霧状の液体を含ませることによって実現される。以上述べた方法で形成された繊維配列層は、繊維の向きが一方向に揃えられている。
【００２８】
前述のように、繊維配列層を製造する各工程では油分を含む添加剤や加工助剤を用いていない。具体的には、繊維３１をノズル２８から押出す際には（紡糸工程）、油分を含む添加剤や加工助剤を用いていない。その後のコンベア２５上への捕集、繊維の延伸の各工程においても、油分を含む添加剤や加工助剤を用いていない。従って、完成したワイピングクロス１もこれらの添加剤や加工助剤は含んでいない。
【００２９】
このようにして製造した繊維配列層を、繊維の方向が互いに直交するように順次積層し熱圧着することによって上述した繊維層積層体が完成する。さらに、裏面４に標識７を形成し、用途に応じて適切なサイズに裁断することによってワイピングクロスが完成する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のワイピングクロスの概略斜視図である。
【図２】ワイピングクロスを構成する繊維層積層体の部分分解斜視図である。
【図３】繊維配列層の一部を拡大して示す部分斜視図である。
【図４】微小塵埃等の拭き取りを説明するための、ワイピング面を構成する繊維配列層だけを取り出して示す図である。
【図５】繊維配列層の作成に用いられる製造装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ ワイピングクロス
３ ワイピング面
４ 裏面
５ 被ワイピング面
６ 微小塵埃
７ 標識
１１ 繊維層積層体
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 繊維配列層
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ 繊維
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ 延伸方向
２４ メルトブローンダイス
２８ ノズル
３１ 繊維
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイピングクロス及びそれを用いたワイピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の塗装面下地の拭き取り、電子記録媒体、電子部品、光学部品等のワイピング（拭き取り）に従来から不織布を用いたワイピングクロスが使われている（例えば特許文献１〜３参照。）。不織布は極細径の無数の繊維が３次元的に交絡するように形成されており、微小な塵埃、粒子、油膜等（以下微小塵埃等という。）が繊維に捕捉されて、被ワイピング面が清浄化される。
【特許文献１】特開２００７−１５１９５０号公報
【特許文献２】特開２００７−８４９５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２１８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の不織布を用いたワイピングクロスでは、繊維がランダムな方向を向いて不規則に延びているため、ワイピング効率に限界があるという問題がある。すなわち、被ワイピング面に付着した微小塵埃等は、主に繊維の側面が微小塵埃等と接触し微小塵埃等に剥離力を及ぼすことによって、被ワイピング面から剥離されて取り除かれる。しかし、繊維がランダムな方向を向いているため、繊維の方向によっては微小塵埃等の剥離が有効に行われず、十分なワイピング効果が得られるまで何度もワイピングを必要としたり、不織布の向きを変えてワイピングをやり直すなどの問題があった。また、一般的な不織布では、繊維が実質的に寸断されているため、繊維がワイピング中にワイピングクロスから脱落し、逆に被ワイピング面を汚染する可能性もあった。
【０００４】
本発明は、上記の課題に照らし、微小塵埃等を効率的に除去することができるワイピングクロスを提供することを目的とする。また、本発明は、このようなワイピングクロスと用いたワイピング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施態様によれば、ワイピングクロスは、繊維層を複数枚積層してなる繊維層積層体を有し、ワイピング面を構成する繊維層は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層となっている。
【０００６】
このように構成されたワイピングクロスを用いて、長繊維の延びる方向と交差する方向、望ましくは直交する方向にワイピングを行うと、ワイピングによって生じる微小塵埃等の剥離力が効果的に微小塵埃等に及ぼされ、ワイピングによって被ワイピング面に付着した微小塵埃等が効率的に除去される。
【０００７】
本発明の他の実施態様によれば、ワイピング方法は、上述のワイピングクロスを準備する工程と、被ワイピング面を、ワイピング面を構成する繊維配列層の延伸方向と交差する方向で被ワイピング面に当てて、被ワイピング面をワイピングする工程と、を有している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、微小な塵埃を効率的に除去することができるワイピングクロス、及びこのようなワイピングクロスと用いたワイピング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図面を参照して本発明のワイピングクロスについて説明する。図１は、本発明のワイピングクロスの概略斜視図である。図２は、ワイピングクロスを構成する繊維層積層体の分解斜視図である。これらの図では、下側がワイピング面３、上側が裏面４となっている。
【００１０】
図２を参照すると、ワイピングクロス１は、複数枚の繊維配列層を積層して形成された繊維層積層体１１からなっている。図では４枚の繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを示しているが、積層する枚数は用途に応じて適宜定めることができる。繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは互いに熱圧着されて、全体として一つの繊維層積層体１１を形成している。
【００１１】
図３は、ワイピングクロスの繊維配列層の一部を拡大して示す部分斜視図である。同図には繊維配列層１２Ａ，１２Ｂだけが示されているが、他の繊維配列層も同様の構成となっている。図示するように、繊維配列層１２Ａは、互いに平行にかつ直線状に延びる多数の繊維１３Ａの集合体である。同様に、繊維配列層１２Ｂは、互いに平行にかつ直線状に延びる多数の繊維１３Ｂの集合体である。繊維１３Ａ，１３Ｂは途中で折り畳まれたり、２層以上積層されたりしている場合もある。繊維配列層１２Ａは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂およびこれらの変性樹脂から作成することができる。ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリルニトリル系樹脂等の湿式または乾式の紡糸手段による樹脂も使用することができる。繊維配列層１２Ｂも同様である。各繊維１３Ａ，１３Ｂの直径は例えば１０μｍ程度である。繊維配列層１２Ａ，１２Ｂは、繊維配列層１２Ａの繊維１３Ａの延伸方向１５Ａと繊維配列層１２Ｂの繊維１３Ｂの延伸方向１５Ｂとが互いに直交するように積層されている。繊維配列層１２Ｃの繊維１３Ｃの延伸方向１５Ｃは繊維配列層１２Ｂの繊維１３Ｂの延伸方向１５Ｂと直交している。同様に、繊維配列層１２Ｄの繊維１３Ｄの延伸方向１５Ｄは繊維配列層１２Ｃの繊維１３Ｃの延伸方向１５Ｃと直交している。繊維配列層の繊維の延伸方向は隣接する繊維配列層同士で互いに厳密に直交している必要はなく、また、同じ延伸方向を持つ２枚またはそれ以上の繊維配列層が連続して設けられていてもよい。
【００１２】
各繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄの繊維１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは延伸方向１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ以外の向きに屈曲したり、ランダムな方向を向いていたりすることがなく、極めて高い直線性と方向性を備えている。従って、繊維の延伸方向に引張り力が加わっても繊維の伸びはほとんど生じない。これに対して、繊維の延伸方向と直交する方向の引張り力に対してはほとんど抵抗力が生じないため、各繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが単独で設けられている場合には、これらの繊維配列層は自由に変形する。例えば、繊維配列層１２Ａが単独で設けられている場合、延伸方向１５Ａの引張り力に対してはほとんど変形しないが、延伸方向１５Ａと直交する方向の引張り力に対しては自由に変形する。本実施形態では、繊維配列層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが積層して設けられ、繊維配列層１２Ａ，１２Ｃの繊維１３Ａ，１３Ｃは各々延伸方向１５Ａ、１５Ｃ（以下、総称して第１の方向Ｓ１という。）を向いて延び、繊維配列層１２Ｂ，１２Ｄの繊維１３Ｂ，１３Ｄは各々延伸方向１５Ｂ，１５Ｄ（以下、総称して第２の方向Ｓ２という。第２の方向Ｓ２は第１の方向Ｓ１と直交している。）を向いて延びている。このように繊維配列層を繊維の延伸方向が互いに直交するように積層することによって、どの方向からの引張り力に対しても大きな強度と変形に対する拘束力が生じ、安定したワイピングが可能となる。
【００１３】
ワイピングクロス１の繊維１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは、常温での揮発性またはブリードアウト性を有する添加剤、及び揮発性またはブリードアウト性を有する加工助剤を実質的に含んでいない。一般にワイピングクロスの基材は、紡糸性や加工性、延伸性を高めるため、それ自体が種々の添加物を含んでおり、あるいは各工程で必要な加工助剤が加えられる。例えば、従来の不織布では、繊維が複雑に交絡しているため、帯電防止や延伸の際の抵抗低減が必要であり、これらの目的で、油分を含んだ添加剤あるいは加工助剤を用いている。しかし、これらの物質が被ワイピング面に付着し、被ワイピング面の品質に大きな影響を与えることがある。特に、添加物あるいは加工助剤が油分を含んでいると、影響が大きい。これに対し、本実施形態のワイピングクロス１では、繊維が一方向に直線状に配列し、配列ムラが少ないため、延伸時に繊維の交差点が軋むことが少なく、また、帯電もしにくいので、油分は不要である。従って、被ワイピング面は極めて清浄な状態でワイピングされ、油分はほとんど付着しない。油分を含んだワイピングクロスを用いる場合でも洗浄して油分を落とせば使用することは可能であるが、本実施形態のワイピングクロスは元々油分を含んでいないので、ワイピングにそのまま用いることができる。
【００１４】
ワイピングクロス１の繊維１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは長繊維であるため、繊維の切片屑がワイピングクロス１から剥離しにくい。このことは、特に塵埃を嫌う前述の自動車等の塗装面下地の拭き取り、電子記録媒体、電子部品、光学部品等のワイピング等の用途で大きな利点となる。
【００１５】
ワイピングクロス１の繊維はエレクトレット化されていることが好ましい。これによって捕集性能をさらに高めることができる。エレクトレット化は例えばコロナ放電などの公知の技術を用いて行うことができる。油分などを含む添加剤あるいは加工助剤は油分の親水性によって帯電により生じた電荷を漏出させてしまうが、上述のように、ワイピングクロス１の繊維はこのような添加剤や加工助剤（特に、親水性の添加剤及び界面活性剤）を含んでいないので、エレクトレット化が効果的に行われる。
【００１６】
図４は、微小塵埃等の拭き取りを説明するための、ワイピング面を構成する繊維配列層だけを取り出して示す図である。ワイピングを行うときは、上述したワイピングクロス１をまず準備した後、ワイピングクロス１のワイピング面３を、ワイピング面３を構成する繊維配列層（上述の例では繊維配列層１２Ａ）の延伸方向１５Ａと交差する方向Ｗで被ワイピング面５に当てて、被ワイピング面５をワイピングする。ワイピング面３を構成する繊維配列層１２Ａの延伸方向１５Ａと直交する方向Ｗにワイピングすれば、ワイピング方向に対して繊維の長手方向が直交するため、ワイピング効率が一段と改善される。なぜなら、繊維の延伸方向１５Ａとワイピング方向Ｗとが直交しているため、ワイピングによって微小塵埃６等にかかる力はすべて微小塵埃６等を被ワイピング面５から拭き取り、あるいはこすり取る方向の力ｆ（図４参照）として作用するからである。
【００１７】
しかも、本実施形態のワイピングクロス１では、ワイピング面を構成する繊維配列層１２Ａの各繊維１３Ａは全て同じ方向に配列している。ワイピングの進行によってある特定の微小塵埃６等と接する繊維は次々と切り替わっていくが、どの繊維もその延伸方向と直交する方向で対象の微小塵埃６等に次々と接するので、最大のワイピング効果が継続する。勿論、ワイピング方向Ｗはワイピング面３を構成する繊維配列層１２Ａの延伸方向と厳密に直交している必要はなく、斜め方向を向いていても同様の効果は得られる。
【００１８】
さらに、本実施形態のワイピングクロス１は長繊維で構成されており、寸断された短繊維を含んでいない。従って、ワイピング中に繊維がワイピングクロス１から脱落するおそれが少なく、被ワイピング面５が繊維で汚染される可能性も小さい。
【００１９】
再び図１を参照すると、ワイピングクロス１のワイピング面３の裏面４には、ワイピング面を構成する繊維配列層１２Ａの延伸方向と直交する方向を示す標識７を有している。標識７は視覚的に確認可能なものであれば特に限定されないが、油分の付着を防止するという観点からは、油分を含む物質でマーク等を付することは避けるのが望ましい。標識７としては、例えばエンボス加工などを好適に用いることができる。標識７が示す方向は、上述のようにワイピング面を構成する繊維配列層１２Ａに対して厳密に直交している必要はなく、斜め方向を向いていても構わない。標識７を設けることによって、最大のワイピング効率が得られるワイピング方向を容易に知ることができ、ワイピング作業の効率化が可能となる。
【００２０】
以上の説明から明らかな通り、本発明のワイピングクロスにおいては、少なくともワイピング面を形成する繊維層が、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層であれば、上述した効果を奏することができる。ワイピングクロスは更に他の繊維層を有し、その繊維層は、ワイピング面を形成する繊維配列層と比べて繊維が屈曲して延びており、あるいは繊維がランダムな方向に延びており、あるいはその両者の特性を併せ持っていても構わない。このような繊維層は、例えば一般的なメルトブロー法によって製造することができる。
【００２１】
次に、以上説明したワイピングクロス１の製造方法について説明する。図５は、ワイピングクロスの繊維配列層の作成に用いられる製造装置の概略図を示す。繊維配列層製造装置２１は、主にメルトブローンダイス２４とコンベア２５とで構成される紡糸ユニット２２と、延伸シリンダ２６ａ，２６ｂ、引取ニップローラ２７ａ，２７ｂ等で構成される延伸ユニット２３と、を有している。メルトブローンダイス２４は、先端（下端）に、紙面に対して垂直な方向に並べられた多数のノズル２８を有している（図では１つのみ表示している。）。ギアポンプ（図示せず）から送入された溶融樹脂３０がノズル２８から押出されることで、多数の繊維３１が形成される。各ノズル２８の両側にはそれぞれエアー溜３２ａ，３２ｂが設けられている。樹脂の融点以上に加熱された高圧加熱エアーは、これらエアー溜３２ａ，３２ｂに送入され、エアー溜３２ａ，３２ｂと連通してメルトブローンダイス２４の先端に開口するスリット３３ａ，３３ｂから噴出される。これにより、ノズル２８から押出される繊維３１の押出し方向とほぼ平行な高速気流が生じる。この高速気流により、ノズル２８から押出された繊維３１はドラフト可能な溶融状態に維持され、高速気流の摩擦力により繊維３１にドラフトが与えられ、繊維３１が細径化される。高速気流の温度は、繊維３１の紡糸温度よりも８０℃以上、望ましくは１２０℃以上高くする。メルトブローンダイス２４を用いて繊維３１を形成する方法では、高速気流の温度を高くすることにより、ノズル２８から押出された直後の繊維３１の温度を繊維３１の融点よりも十分に高くすることができるため、繊維３１の分子配向を小さくすることができる。
【００２２】
メルトブローンダイス２４の下方にはコンベア２５が配置されている。コンベア２５は、駆動源（図示せず）により回転されるコンベアローラ２９やその他のローラに掛け回されており、コンベアローラ１３の回転によりコンベア２５を駆動することで、ノズル２８から押出された繊維３１は図示右方向へ搬送される。
【００２３】
繊維３１は、ノズル２８の両側のスリット３３ａ，３３ｂから噴出された高圧加熱エアーが合流した流れである高速気流に沿って流れる。高速気流は、スリット３３ａ，３３ｂから噴出された高圧加熱エアーが合流して、コンベア２５の搬送面とほぼ垂直な方向に流れる。
【００２４】
メルトブローンダイス２４とコンベア２５との間には、スプレーノズル３５が設けられている。スプレーノズル３５は、高速気流中へ霧状の水を噴霧するもので、これにより繊維３１が冷却され、急速に凝固される。スプレーノズル３５ｂは実際には複数個設置されるが、図５では１個のみを示している。スプレーノズル３５から噴射される流体は、繊維３１を冷却することができるものであれば必ずしも水分等を含む必要はなく、冷エアーであってもよい。
【００２５】
メルトブローンダイス２４の近傍の、スリット３３ａ，３３ｂによる高速気流が発生している領域には、楕円柱状の気流振動機構３４が設けられている。気流振動機構３４は、コンベア２５上での繊維３１の搬送方向Ｄとほぼ直交した、すなわち製造すべき繊維配列層の幅方向とほぼ平行に配置された軸３４ａの周りを、矢印Ａ方向に回転させられる。一般に、気体や液体の高速噴流近傍に壁が存在しているとき、噴流は壁面に沿った方向の近くを流れる傾向があり、これはコアンダ効果といわれる。気流振動機構３４は、このコアンダ効果を利用して繊維３１の流れの向きを変える。図５の場合、気流振動機構３４の楕円形の長軸が高速気流の向き（図面の上下方向）に一致するとき、繊維３１はコンベア２５に向けてほぼ鉛直に落下する。気流振動機構３４が軸３４ａの周りを９０度回転し、気流振動機構３４の楕円形の長軸が高速気流の向きと直交するとき、繊維３１はコンベア２５の搬送方向Ｄ（図中右側）に偏位し、偏位量はこのときが最大となる。さらに気流振動機構３４が軸３４ａの周りを回転すると、繊維３１のコンベア２５への落下位置は搬送方向Ｄに対して前後方向に周期運動する。すなわち、凝固した繊維３１は、縦方向に振られながらコンベア２５上に集積し、縦方向に部分的に折り畳まれて連続的に捕集され、連続長繊維が形成される。
【００２６】
コンベア２５上に捕集された繊維３１は、コンベア２５により搬送方向Ｄに搬送され、延伸温度に加熱された延伸シリンダ２６ａと押えローラ３６とにニップされ、延伸シリンダ２６ｂに移される。その後、繊維３１は、延伸シリンダ２６ｂと押えゴムローラ３７とにニップされて延伸シリンダ２６ｂに移され、２つの延伸シリンダ２６ａ，２６ｂに密着される。このように繊維３１が延伸シリンダ２６ａ，２６ｂに密着しながら送られることで、繊維３１は、縦方向に部分的に折り畳まれた状態のまま、隣接する繊維３１同士が融着したウェブとなる。
【００２７】
延伸シリンダ２６ａ，２６ｂに密着して送られることにより得られたウェブは、さらに、引取ニップローラ２７ａ，２７ｂ（後段の引取ニップローラ２７ｂはゴム製）で引き取られる。引取ニップローラ２７ａ，２７ｂの周速は延伸シリンダ２６ａ，２６ｂの周速よりも大きく、これによりウェブは縦方向に延伸され、縦延伸繊維配列層３８となる。このように、紡糸したウェブを縦方向に延伸することにより、フィラメントの配列性をさらに向上することができる。繊維３１が十分に急冷されることによって、延伸応力が小さく伸度が大きい繊維３１が形成される。これは、上述したようにスプレーノズル３５から霧状の水を噴霧し、高速気流に霧状の液体を含ませることによって実現される。以上述べた方法で形成された繊維配列層は、繊維の向きが一方向に揃えられている。
【００２８】
前述のように、繊維配列層を製造する各工程では油分を含む添加剤や加工助剤を用いていない。具体的には、繊維３１をノズル２８から押出す際には（紡糸工程）、油分を含む添加剤や加工助剤を用いていない。その後のコンベア２５上への捕集、繊維の延伸の各工程においても、油分を含む添加剤や加工助剤を用いていない。従って、完成したワイピングクロス１もこれらの添加剤や加工助剤は含んでいない。
【００２９】
このようにして製造した繊維配列層を、繊維の方向が互いに直交するように順次積層し熱圧着することによって上述した繊維層積層体が完成する。さらに、裏面４に標識７を形成し、用途に応じて適切なサイズに裁断することによってワイピングクロスが完成する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のワイピングクロスの概略斜視図である。
【図２】ワイピングクロスを構成する繊維層積層体の部分分解斜視図である。
【図３】繊維配列層の一部を拡大して示す部分斜視図である。
【図４】微小塵埃等の拭き取りを説明するための、ワイピング面を構成する繊維配列層だけを取り出して示す図である。
【図５】繊維配列層の作成に用いられる製造装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ ワイピングクロス
３ ワイピング面
４ 裏面
５ 被ワイピング面
６ 微小塵埃
７ 標識
１１ 繊維層積層体
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 繊維配列層
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ 繊維
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ 延伸方向
２４ メルトブローンダイス
２８ ノズル
３１ 繊維
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維層を複数枚積層してなる繊維層積層体を有するワイピングクロスであって、ワイピング面を構成する前記繊維層は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層である、ワイピングクロス。
【請求項２】
前記繊維層積層体は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列した複数枚の繊維配列層を有し、一部の前記繊維配列層と他の前記繊維配列層とが、前記長繊維の延伸方向が互いに異なる方向に積層されている、請求項１に記載のワイピングクロス。
【請求項３】
前記長繊維は、揮発性またはブリードアウト性を有する添加剤、及び揮発性またはブリードアウト性を有する加工助剤を実質的に含んでいない、請求項１または２に記載のワイピングクロス。
【請求項４】
前記長繊維はエレクトレット化されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のワイピングクロス。
【請求項５】
前記ワイピング面を構成する前記繊維配列層の延伸方向と交差する方向を示す標識を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載のワイピングクロス。
【請求項６】
前記交差する方向は、前記ワイピング面を構成する前記繊維配列層の前記延伸方向と直交する方向である、請求項５に記載のワイピングクロス。
【請求項７】
繊維層を複数枚積層してなる繊維層積層体を有するワイピングクロスであって、ワイピング面を構成する前記繊維層は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層であるワイピングクロスを準備する工程と、
前記ワイピング面を、該ワイピング面を構成する前記繊維配列層の延伸方向と交差する方向で被ワイピング面に当てて、該被ワイピング面をワイピングする工程と、
を有する、ワイピング方法。
【請求項８】
前記交差する方向は、前記ワイピング面を構成する前記繊維配列層の前記延伸方向と直交する方向である、請求項７に記載のワイピング方法。
【請求項１】
繊維層を複数枚積層してなる繊維層積層体を有するワイピングクロスであって、ワイピング面を構成する前記繊維層は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層である、ワイピングクロス。
【請求項２】
前記繊維層積層体は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列した複数枚の繊維配列層を有し、一部の前記繊維配列層と他の前記繊維配列層とが、前記長繊維の延伸方向が互いに異なる方向に積層されている、請求項１に記載のワイピングクロス。
【請求項３】
前記長繊維は、揮発性またはブリードアウト性を有する添加剤、及び揮発性またはブリードアウト性を有する加工助剤を実質的に含んでいない、請求項１または２に記載のワイピングクロス。
【請求項４】
前記長繊維はエレクトレット化されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のワイピングクロス。
【請求項５】
前記ワイピング面を構成する前記繊維配列層の延伸方向と交差する方向を示す標識を有している、請求項１から４のいずれか１項に記載のワイピングクロス。
【請求項６】
前記交差する方向は、前記ワイピング面を構成する前記繊維配列層の前記延伸方向と直交する方向である、請求項５に記載のワイピングクロス。
【請求項７】
繊維層を複数枚積層してなる繊維層積層体を有するワイピングクロスであって、ワイピング面を構成する前記繊維層は、連続した長繊維が一方向に略直線状に配列して形成された繊維配列層であるワイピングクロスを準備する工程と、
前記ワイピング面を、該ワイピング面を構成する前記繊維配列層の延伸方向と交差する方向で被ワイピング面に当てて、該被ワイピング面をワイピングする工程と、
を有する、ワイピング方法。
【請求項８】
前記交差する方向は、前記ワイピング面を構成する前記繊維配列層の前記延伸方向と直交する方向である、請求項７に記載のワイピング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−６６３５９（Ｐ２００９−６６３５９Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４１１０５（Ｐ２００７−２４１１０５）
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
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