極細繊維不織布の製造方法
【課題】
本発明は、水系溶媒で除去される成分を除去した繊維から不織布を製造するに際して発生する長さ方向の伸長を抑制し、かつ高分子の添加等のために風合いに劣ることがないような不織布の製造方法を提供する。
【解決手段】
水系溶媒で除去可能な成分を有する複合繊維から発生させた０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を含む極細繊維不織布を製造するに際し、以下の工程を順に行う。
Ａ．前記複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程
Ｂ．単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程
Ｃ．水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程
Ｄ．高速流体処理を行う工程
本発明は、水系溶媒で除去される成分を除去した繊維から不織布を製造するに際して発生する長さ方向の伸長を抑制し、かつ高分子の添加等のために風合いに劣ることがないような不織布の製造方法を提供する。
【解決手段】
水系溶媒で除去可能な成分を有する複合繊維から発生させた０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を含む極細繊維不織布を製造するに際し、以下の工程を順に行う。
Ａ．前記複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程
Ｂ．単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程
Ｃ．水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程
Ｄ．高速流体処理を行う工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極細繊維不織布の製造方法に関し、特に、皮革様シートに有用な極細繊維不織布の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶媒により除去される成分（以下、除去成分ということがある）とそうでない成分（以下、残存成分ということがある）とからなる繊維から、残存成分からなる繊維を得て、不織布を製造する場合、具体的には、複合繊維からなる複合繊維不織布から極細繊維不織布を製造する場合、まず複合繊維不織布を製造し、次いで、複合繊維の成分の一部を有機溶剤により除去して極細繊維を発生させ、極細繊維不織布とする方法がある。この際、除去成分が存在していた場所に空隙が生じるため、除去後の不織布は非常に伸びやすい構造となる。そこで、成分の一部を除去する前に、有機溶剤では除去されない水溶性高分子を複合繊維不織布に付与して形態を固定し、極細繊維を発生させる際の長さ方向の伸長を抑制する手段がとられている。この長さ方向の伸長を抑制することにより、得られる不織布のタテ方向とヨコ方向の物性や品位差、伸びによって生じる目付班等を抑制することができる。
【０００３】
しかし、近年では、環境保全、作業者の健康への配慮等から、成分の一部を水系溶媒により除去可能とし、有機溶剤を使用せずに極細繊維不織布を製造する方法が積極的に検討されている。この場合、前記のような水溶性高分子を付与しても、極細繊維を発生させる際に使用する水系溶媒で一緒に除去されてしまうため、長さ方向の伸長を抑制することは困難となる。
【０００４】
また、水抽出除去可能な織編物を絡合一体化して、工程通過時の長さ方向の伸長を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この方法によれば、絡合工程、熱収縮工程等、複合繊維の状態における長さ方向の伸長を抑制することができる。そして、海島型の複合繊維成分の一部（海成分）を除去する前に、使用する水系溶媒で脱落しないポリウレタン等の高分子を含浸して形態を固定し、次いで水系溶媒で海成分を除去して、極細繊維を発生させる。しかし、最終製品まで形態を固定するために使用した多量のポリウレタンが残留するため、不織布の風合いが硬くなるという問題がある。また、リサイクル性に優れる、実質的に繊維素材からなる極細繊維不織布や皮革様シートを得ることは困難である。さらには、極細繊維を発生させた後、高速流体処理によって極細繊維を相互に絡合させる場合、ポリウレタン等がこれを阻害し、目的の絡合強度を得ることが困難となる。
【０００５】
一方、ポリウレタン等に代え、複合繊維の一成分を除去するために使用する水系溶媒では除去されないが、他の水系溶媒で容易に除去できる水溶性高分子を付与する方法が考えられる。例えば、ポリエチレンテレフタレートと５−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレートからなる複合繊維から、後者の成分をアルカリ水溶液で除去するに際し、当該アルカリ水溶液では除去されにくいが、熱水で容易に除去可能な高ケン化度ポリビニルアルコールを使用する方法がある（例えば、特許文献２参照）。この場合、風合いやリサイクル性等の問題は解決できる。しかし、当該水溶性高分子を熱水で除去する際には、同様に長さ方向の伸長が発生する問題がある。また、除去に引き続き高速流体処理をする場合、流体として水を使用した場合は、当該水溶性高分子が除去されず、前述したポリウレタンと同様、絡合を阻害する問題がある。
【特許文献１】特開２００６−４５７３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２１３５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、水系溶媒で除去される成分を除去した繊維から不織布を製造するに際して発生する長さ方向の伸長を抑制し、かつ高分子の添加等のために風合いに劣ることがないような不織布の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の構成を有する。
【０００８】
すなわち、本発明の極細繊維不織布の製造方法は、水系溶媒で除去可能な成分を有する複合繊維から発生させた０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を含む極細繊維不織布を製造するに際し、以下の工程を順に行うことを特徴とするものである。
Ａ．前記複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程
Ｂ．単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程
Ｃ．水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程
Ｄ．高速流体処理を行う工程
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水系溶媒で除去される成分を除去して極細繊維からなる不織布を製造する際に発生する長さ方向の伸長を抑制することが可能であり、タテ方向とヨコ方向の物性や品位差、伸びによって生じる目付班等が抑制された極細繊維不織布の製造方法を提供することが可能である。
【００１０】
また、長さ方向の伸長の抑制のために高分子の添加等を行う必要がないために、風合いに劣ることがない不織布の製造方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、極細繊維からなる不織布を製造する方法に関し、かかる極細繊維不織布は皮革様シート、特にその表層の不織布として有用である。かかる極細繊維不織布を構成する繊維の平均単繊維繊度としては、０．０００１〜０．５デシテックスである。平均単繊維繊度が０．０００１デシテックス以上とすることで、不織布の強度が向上し、長さ方向の伸長が抑制できる。また、平均単繊維繊度が０．５デシテックスを越えても、本発明における効果は生じるが、不織布の風合いが硬くなることがあり、また、０．５デシテックス以下であると、長さ方向に伸長しやすい点で本発明の効果を発揮できる対象となる。なお、平均単繊維繊度が０．０００１〜０．５デシテックスである場合でも、本発明の効果が損なわれない範囲で、平均単繊維繊度が０．０００１デシテックス未満の繊維もしくは平均単繊維繊度が０．５デシテックスを超える繊維が含まれていてもよい。その場合、平均単繊維繊度が０．０００１デシテックス未満の繊維および平均単繊維繊度が０．５デシテックスを超える繊維の含有量は、数にして、当該不織布繊維の３０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、全く含まれないことがもっとも好ましい。
【００１２】
本発明でいう平均単繊維繊度は、繊維断面を１００個無作為に選んで断面積を測定した後、１００個の繊維断面積の数平均を求め、繊維の比重から繊度を計算により求めた値を用いる。なお、繊維の比重は、ＪＩＳ Ｌ １０１５ ８．１４．２（１９９９）に従って求めた値を用いる。
【００１３】
本発明は、少なくとも１成分を水系溶媒で除去することにより０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維が発生可能な複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程（以下、Ａ工程という）を必須とする。
【００１４】
０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維が発生可能な繊維（以下、極細繊維発生型繊維ということがある）とは、０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を発生することができる繊維であれば、特に限定されるものではない。極細繊維は、例えば、除去成分のみからなる繊維を減量することによって製造することも可能である。しかし、工程通過性や、得られる極細繊維の繊度の再現性を考慮すると、除去成分と、そうでない成分（以下、残存成分ということがある）とで構成する複合繊維から製造することが好ましい。例えば、極細繊維発生型繊維として、海島型繊維、分割型繊維等を紡糸し、ついで水系溶媒で除去成分を除去して製造することが好ましい。
【００１５】
残存成分である、水系溶媒で除去されない（または、除去されにくい）成分としては、除去成分にもよるが、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなるポリマーが好ましく用いられる。なお、ここでいう残存成分とは、複合繊維であれば、これを水系溶媒で処理した場合に、除去成分の除去によって、残存成分が繊維として残存できるものをいう。
【００１６】
ポリエステルとしては、繊維化が可能なものであればよく、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレ−ト、ポリエチレン−１，２−ビス（２−クロロフェノキシ）エタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリ乳酸等が挙げられる。中でも最も汎用的に用いられているポリエチレンテレフタレートまたは主としてエチレンテレフタレート単位を含むポリエステル共重合体が好適に使用される。
【００１７】
また、ポリアミドとしては、たとえばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、等のアミド結合を有するポリマーを挙げることができる。
【００１８】
一方で、除去成分として用いるポリマーは、残存成分を構成するポリマーに比べ、８０℃以上の熱水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液などの水系溶媒に対し溶解性、分解性の高い化学的性質を有するものとする。例えば、特開昭６１-２９１２０号公報、特開昭６３−１６５５１６号公報、特開昭６３−１５９５２０号公報、特開平１−２７２８２０号公報などに記載されている熱水可溶性ポリエステルなどの熱水可溶性ポリマーや５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ビスフェノールＡ化合物、イソフタル酸、アジピン酸、ドデカジオン酸、シクロヘキシルカルボン酸などを共重合したポリエステル、ポリ乳酸、熱水溶性ポリビニルアルコールなどを用いることができるが、紡糸性に優れる点で５−ナトリウムスルホイソフタル酸を有する共重合ポリエステルが好ましい。５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合比率としては、処理速度、安定性の点から全酸性分に対し５モル％以上が好ましく、より好ましくは８モル％以上である。５モル％以上とすることで、例えば、残存成分としてポリエチレンテレフタレートを選択した場合、アルカリ水溶液による加水分解を行ったときの除去成分と残存成分との分解速度差により、選択的に除去成分を分解することができる。また重合、紡糸、延伸のしやすさから２０モル％以下が好ましく、より好ましくは１５モル％以下である。また、５−ナトリウムスルホイソフタル酸に加え、イソフタル酸を共重合させ、共重合ポリエステルを熱水可溶性とすることも好ましい態様である。例えば、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を８〜１５モル％、好ましくは１０〜１２．５モル％とし、さらに、イソフタル酸を共重合することで、熱水可溶性とすることができ、イソフタル酸を５〜４０％共重合させると、重合反応速度や乾燥性、熱水可溶性に優れるものが得られるため好ましい。本発明において好ましい組み合わせとしては、残存成分にポリエチレンテレフタレート、除去成分に５-ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合比が５〜２０％の共重合ポリエステルを用いることである。
【００１９】
なお、上記、除去成分、残存成分を構成するポリマーには、隠蔽性を向上させるためにポリマー中に酸化チタン粒子などの無機粒子を添加してもよいし、その他、潤滑剤、顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、導電剤、蓄熱材、抗菌剤など、種々目的に応じて添加することもできる。
【００２０】
除去成分の繊維全体に対する重量比は、繊維が複合繊維の場合、複合繊維に対し除去成分が１〜７０重量％であることが好ましい。３重量％以上であることが好ましく、２０重量％以上であることがさらに好ましい。１重量％以上とすることで、極細繊維となる残存成分同士の合流を防止し、紡糸安定性が向上する。また、６０重量％以下がより好ましく、３５重量％以下がさらに好ましい。７０重量％以下とすることで、除去成分の使用量を抑えることになるためコスト的に好ましい。また３５重量％以下とすると、長さ方向の伸長が抑制できる点で好ましい。
【００２１】
さらに極細繊維発生型繊維の紡糸方法に関して述べると、通常２５００ｍ／分以下の紡糸速度で紡糸した未延伸糸を引き取った後、湿熱もしくは乾熱またはその両者の状態にて、１〜３段延伸することによって延伸糸を得て製造することが出来る。液浴延伸により繊維同士の膠着が発生する場合は、例えば多段延伸法を採用することができる。
【００２２】
極細繊維発生型繊維の単繊維繊度の範囲は、１〜１０デシテックスとすることが好ましい。上限は、より好ましくは８デシテックス以下、さらに好ましくは６デシテックス以下である。また、下限は、より好ましくは２デシテックス以上である。単繊維繊度を前記範囲とすることにより、水系溶媒で除去成分を除去する前に行うニードルパンチに際し、絡合を十分高めることができ、長さ方向の伸長をより抑制することができる。
【００２３】
本発明でいう極細繊維不織布は、長繊維不織布であっても、短繊維不織布であっても良いが、長さ方向の伸長がしやすい短繊維不織布の方が、より本発明の効果を発揮する点で好ましい対象である。具体的には、生産性や風合いを考慮して１０ｃｍ以下、好ましくは７ｃｍ以下の短繊維を含む不織布である。また、繊維長の下限値としては、０．１ｃｍ以上とすることが、長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい。
【００２４】
極細繊維発生型繊維は、ついでニードルパンチにより絡合させる。これにより、不織布の絡合強度を高め、より長さ方向の伸長を抑止できる。
【００２５】
ニードルパンチ後の繊維見掛け密度としては、下限が好ましくは０．１２０ｇ／ｃｍ３以上であり、より好ましくは０．１５０ｇ／ｃｍ３以上であり、そしてその上限が、好ましくは０．３００ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは０．２５０ｇ／ｃｍ３以下である。０．１２０ｇ／ｃｍ３以上とすることで、絡合を十分なものとし、長さ方向の伸長を抑制することができる。また０．３００ｇ／ｃｍ３以下とすることで、ニードル針の折れや針穴の残留などを防ぐことができる。
【００２６】
また、さらに乾熱もしくは湿熱またはその両者によって収縮させて高密度化することが、より長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい。
【００２７】
本発明は、次いで、単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記ニードルパンチで得られた不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程（以下、Ｂ工程という）を経る。かかる繊維構造体の例としては、ウェブ、不織布形状のもの、織物、編物が挙げられる。上述したように、極細繊維発生型繊維からなる不織布は、極細繊維を発生する際、長さ方向の伸長が生じる問題がある。これは、除去成分により生じた空隙が原因であるが、その他に、ニードルパンチにより得られた不織布は元々空隙が多く存在していることも原因の一つとなる。しかし、本発明のＢ工程によって、極細繊維からなる繊維構造体を高速流体処理により絡合一体化することで、この空隙を埋めることができ、長さ方向の伸長を抑制することが可能となる。絡合性に優れる点では、ウェブの方が好ましい。なお、本発明でいう織編物とは、織物又は編物をいう。
【００２８】
この時、繊維構造体を構成する繊維の単繊維繊度は０．０００１デシテックス以上である。好ましくは０．００１デシテックス以上であり、より好ましくは０．０１デシテックス以上である。０．０００１デシテックス以上であると、絡合による長さ方向の伸長の抑制効果が期待できる。また、単繊維繊度は０．５デシテックス以下である。好ましくは０．３デシテックス以下であり、より好ましくは０．１デシテックス以下である。０．５デシテックス以下であれば、後述の高速流体処理によって効果的に絡合を行うことができ、長さ方向の伸長の抑制効果が期待できる。また、０．５デシテックス以下であると、柔軟性やタッチに優れる極細繊維不織布を得ることができる。
【００２９】
本発明におけるＢ工程では高速流体処理を採用するが、この処理により、ニードルパンチで行うより、空隙の少ない緻密な不織布とすることが可能となる。また、０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を絡合させるには、ニードルパンチのように、ニードルで行うと、繊維の切断等によって効果的に絡合することは困難となる。この時、高速流体処理は、１〜１０ＭＰａの圧力で極細繊維からなる繊維構造体側から１〜６回処理する。高速流体処理における他の好ましい条件は、後に詳述する。
【００３０】
なお、当該極細繊維ウェブの製造方法は特に限定されないが、例えば０．０００１〜０．５デシテックスの繊維を抄造し、ポリビニルアルコールで仮固定することによって得ることができる。
【００３１】
本発明は、次いで、水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程（以下、Ｃ工程という）を経る。水系溶媒で処理するとは、極細繊維発生型繊維から、水系溶媒で除去成分を除去することができる手段であれば、特に限定されるものではない。例えば、水系溶媒をパッド法やスプレー法等により付与して、湿熱又は乾熱で処理し、次いで洗浄する方法や、液流染色機やジッガー染色機、吊練機等を用いて水系溶媒に浸漬して行う方法が挙げられる。ただし、液流染色機やジッガー染色機による処理は、シワ、素抜け、モモケが発生しやすい傾向があるため好ましくない。また、水系溶媒とは、水又は水溶解性の物質が溶解された水溶液をいい、例えば熱水可溶性やアルカリ易分解性の金属スルホネート基を有する共重合ポリエステルを１成分とする複合繊維の場合、熱水やアルカリ水溶液等が挙げられる。
【００３２】
本発明では、特に、長さ方向の伸長および不織布のモモケを抑制する観点から、パッド法又はスプレー法により、水系溶媒を付与して、湿熱又は乾熱で処理し、次いで洗浄する方法が好ましく採用される。この場合、不織布をコンベア等の支持体上に載せて、拡布状に搬送しながら行うことが、より長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい。ここで、拡布状とは、不織布を幅方向に広げて行うことのみならず、縦方向にも折りたたむことなく、広げた状態であることを意味する。通常の織物であれば、折りたたむことにより効率化を図るのが一般的であるが、不織布の場合、均一に折りたたむことが困難であると共に、おりたたみ皺が残存して品位を低下させるため好ましくない。
【００３３】
コンベアとしては、ネットコンベアやラチスコンベアがあるが、ネットコンベアが好ましく用いられ、ネットコンベアとしては、網状の金属又は合成繊維等で構成する通水性を有するものが好ましく用いられる。
【００３４】
また、上記処理後に洗浄することにより、除去成分を洗浄除去することができる。この場合においても、拡布状で行うことが好ましいが、特に拡布状で０．１〜５０ＭＰａの液体を噴射して行うことが好ましい。この際も、コンベア等の支持体上に不織布を拡布状に載せ、搬送しつつ行うことが好ましい。液体としては、水を用いることが、不織布の変質がなく、好ましいため、以下、水を用いるものとして述べる。水は、ノズルやスリット等から０．１ＭＰａ以上の噴射圧力で噴射することにより、不織布に浸透すると共に、繊維同士の絡合も促進して長さ方向の伸長を抑制する効果がある。水の噴射時の圧力は、１ＭＰａ以上であることが好ましく、３ＭＰａ以上であることがより好ましい。
【００３５】
一方、水の噴射圧力の上限は５０ＭＰａである。圧力が高い程、洗浄効果と絡合効果が期待できるが、５０ＭＰａを超えると繊維の損傷により強力が低下するとともに、コストも大幅に増加する。好ましくは４０ＭＰａ以下である。なお、本工程で、極細繊維同士を絡合させる高速流体処理を兼ねることが可能である。しかし、当該高速流体処理は後述するように、１０ＭＰａ以上が好ましいが、一般的に、洗浄に比べて、高圧力で行う処理である。しかしながら、除去成分やアルカリ水溶液等の水系溶媒が残存している不織布に１０ＭＰａ以上の高圧力の水を噴射すると飛散しやすくなり、作業環境を悪化させる恐れがある。よって、Ｃ工程における洗浄時の噴射圧力は１０ＭＰａ以下として行い、洗浄を十分に行ってから、再度、絡合のために高速流体処理を行うことが好ましい。高速流体処理における他の好ましい詳細な条件については、後述する。
【００３６】
なお、当該Ｃ工程における洗浄の際に織物を積層することは、除去成分からなる織物を除去した後の長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい態様である。この場合、不織布と織物の剥離を防止するため、５ＭＰａ以上がさらに好ましく、８ＭＰａ以上がさらにより好ましい。
【００３７】
このようにして得られた不織布は、特に、極細繊維からなる不織布の場合、除去成分が除去されたことにより生じた空隙の存在により極細繊維が動きやすく、一旦巻き取る場合は型崩れしやすくなる。そのため、洗浄を終えた後は、水溶性高分子を付与する等によって、形態を仮固定することが好ましい。仮固定された後でも、水溶性高分子であれば容易に除去することができる。また、後述のように、引き続き高速流体処理を行う場合には、水溶性高分子は当該処理によって除去されるものを選択することが好ましい。水溶性高分子としては、水で容易に除去できることが好ましく、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース等を使用することができる。
【００３８】
本発明は、次いで、高速流体処理を行う工程（以下、Ｄ工程という）によって、極細繊維発生型繊維から発生した極細繊維、あるいはＢ工程で絡合一体化させた極細繊維を相互に絡合させる。極細繊維不織布は長さ方向に伸長しやすい傾向があるが、極細繊維同士を絡合させることによって、これを抑制することができる。また、Ｄ工程において織編物を積層し、長さ方向の伸長を一層抑制することもできる。当該織編物は、上記繊維構造体が積層された面に重ねて積層されてもよく、または繊維構造体が積層されていない面に積奏されていなくてもよい（Ｃ工程において織編物を積層させる場合においても同様である）。高速流体処理によって、高い物性と緻密な表面を有する極細繊維不織布とすることができる。従来技術のように、長さ方向の伸長を抑制するためにポリウレタン等の高分子弾性体による補強をした場合、高速流体処理で期待する絡合効果を得ることは困難となるが、本願発明の方法であれば、期待する絡合を得ることが可能となる。
【００３９】
高速流体処理としては、作業環境の点で、水流を使用するウォータージェットパンチ処理が好ましい。ウォータージェットパンチ処理においては、水を柱状流の状態として行うことが好ましい。柱状流状態は、通常、直径０．０６〜１．０ｍｍのノズルから噴射圧力１〜６０ＭＰａで水を噴出させることで得られる。ここで、効率的な絡合および良好な表面品位の不織布を得るために、ノズルの直径は０．０６〜０．１５ｍｍ、間隔は５ｍｍ以下であることが好ましく、直径０．０８〜０．１４ｍｍ、間隔は１ｍｍ以下がより好ましい。ノズルの直径が０．１５ｍｍを超えると不織布の表面平滑性も低下するため好ましくない。ノズル直径は小さい方が好ましいが、０．０６ｍｍ未満となるとノズル詰まりが発生しやすくなるため、水を高度に濾過する必要が生じ、製造コストが高くなり好ましくない。また、ノズル間隔が５ｍｍを超えると、不織布に発生する筋が目立ちやすくなるため好ましくない。なお、厚さ方向に均一な交絡を達成する目的または不織布表面の平滑性を向上させる目的で、高速流体処理を複数回繰り返して行うことが好ましい。
【００４０】
流体の圧力は、処理する不織布の目付によって適宜決定すればよいが、高目付のものほど高圧力とすることが好ましい。さらに、極細繊維同士を高度に絡合させ、目的の引張強力、引裂強力、耐摩耗性等の物性を得るため、少なくとも１回は１０ＭＰａ以上の圧力で処理することが好ましい。圧力は、１５ＭＰａ以上であることがより好ましく、２０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。また圧力が上昇するほどコストが高くなり、低目付不織布の場合は不織布が不均一になりやすく、繊維の切断により毛羽が発生する場合もあるため、好ましくは６０ＭＰａ以下であり、より好ましくは５０ＭＰａ以下である。
【００４１】
なお、ここでいう１回の処理とは、複数のノズル孔を有するノズルプレートを含む１ノズルヘッド（１インジェクター）で１回処理することを意味する。連続的に複数のノズルヘッドで処理した場合は、その複数ノズルヘッド数の回数を処理したものとする。
【００４２】
このようにして得られた不織布は、好適には皮革様シートとして用いることができる。皮革様シートとする場合には、適宜、染色、起毛、高分子弾性体や柔軟剤、各種堅牢度向上剤等の付与、等を行うことが好ましい。本発明の製造方法によれば、特に、高分子弾性体を付与することなく、長さ方向の伸長を抑制することが可能であり、実質的に繊維素材からなる皮革様シートを製造する場合に、好適に使用することができる。
【００４３】
ここで、実質的に繊維素材からなるとは、実質的に高分子弾性体を含まないことを言う。また、ここでいう実質的に高分子弾性体を含まないとは、本発明の効果を損なわない範囲の高分子弾性体が含まれていることを許容する。具体的には、皮革様シートに含まれる高分子弾性体が５重量％以下であることが好ましく、３重量％以下であることがより好ましく、１重量％以下であることがさらに好ましく、全く高分子弾性体を含まないことが最も好ましい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の物性値は以下に述べる方法で測定した。
【００４５】
（１）繊維目付、繊維見掛け密度
繊維目付はＪＩＳ Ｌ １０９６ ８．４．２（１９９９）に記載された方法で測定した。また、厚みをダイヤルシックネスゲージ（（株）尾崎製作所製、商品名“ピーコックＨ”）により測定し、目付の値を厚みの値で割って繊維見掛け密度を求めた。
【００４６】
（２）長さ方向の伸び
複合繊維不織布の全長をＬ０とし、海成分溶出後のシート状物の全長をＬ１として、以下の式により求めた。
【００４７】
伸び（％）＝（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０×１００
［実施例１］
海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分に対し８モル％含む共重合ポリエステル３０部、島成分としてポリエチレンテレフタレート７０部からなる平均単繊維繊度２．３デシテックス、３６島、平均繊維長５１ｍｍの海島型複合短繊維を、カード機およびクロスラッパーに通して目付が２８０ｇ／ｍ２の短繊維ウェブを作製した。次に、１バーブ型のニードルパンチ機を用いて、１５００本／ｃｍ２の打ち込み密度でニードルパンチ処理し、目付が３００ｇ／ｍ２、厚み１．３ｍｍ、繊維見掛け密度０．２３０ｇ／ｃｍ３とした。
【００４８】
このニードルパンチ不織布の一方の面に、繊維構造体である０．１デシテックス、平均繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレートからなる抄造ウェブ（目付３０ｇ／ｍ２）を積層し、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、搬送方向と直角の方向から上記抄造ウェブ面に向けて水を８ＭＰａの噴射圧力で２回噴射する処理を行った。
【００４９】
得られた不織布を、９８℃の熱水に２分間浸積した後、１００℃にて乾燥して水分を除去し、複合繊維不織布（不織布イ）を得た。
【００５０】
次に、パッド−スチーム型のロール方式連続減量機を用い、水酸化ナトリウムを１５０ｇ／Ｌ、界面活性剤を１５ｇ／Ｌ含むアルカリ水溶液をパッド槽へ入れ、ローラーの半数を駆動させて不織布を搬送し、スチームを吹き込んで１０２℃としたボックス内で５分間加熱処理した。次いで、水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。
【００５１】
この際の伸びは１５％であった。また、このようにして得られた極細繊維の平均単繊維繊度は０．０４デシテックスであり、未脱海部分はほとんど確認できなかった。また、水系溶媒で除去可能な繊維からなる織物は残存していることが確認できた。
【００５２】
次に、ネットコンベア上で、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、水を１７ＭＰａの噴射圧力で３回噴射する処理を行い、ついで裏側から同様の処理を３回行った。得られた極細繊維不織布は、極細繊維が相互に絡合した構造を有していた。
【００５３】
［実施例２］
実施例１で得られた極細繊維不織布を用い、株式会社菊川鉄工所製のワイドベルトサンダを用い、粒度が＃３２０の炭化ケイ素砥粒のサンドペーパーにてバフィングした。
【００５４】
次いで、液流染色機にて染色し、実質的に繊維素材からなる皮革様シートを得た。得られた皮革様シートは、目付班による外観不良の問題は発生せず、良好な品位を有していた。
［実施例３］
実施例１と同様にして得られた複合繊維不織布（不織布イ）を、水酸化ナトリウムを１５０ｇ／Ｌ、界面活性剤を１５ｇ／Ｌ含むアルカリ水溶液中に浸漬してマングルで絞った後、ネットコンベアの上に拡布状に載せて搬送し、スチームを吹き込んで１０２℃としたボックス内で５分間、加熱処理した。この時、３０秒ごとに表と裏を反転させた。
【００５５】
次に、洗浄のため別のネットコンベアに移した後、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、ネットコンベア上で０．１ｍｍの直径で、０．７ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有する水洗機にて１ＭＰａの圧力で水を噴射し、同時に反対側から減圧脱水し、次に５ＭＰａの圧力で水を噴射し、同時に反対側から減圧脱水し、さらに１ＭＰａの圧力で水を噴射してマングルで絞る操作を２回繰り返した。
【００５６】
この際の長さ方向の伸びは６％であった。また、極細繊維不織布は、平均単繊維繊度０．０４デシテックスであり、未脱海部分はほとんど確認できなかった。また、水系溶媒で除去可能な繊維からなる織物は残存していることが確認できた。
【００５７】
次に、ネットコンベア上で、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、水を１７ＭＰａの噴射圧力で３回噴射する処理を行い、ついで裏側から同様の処理を３回行った。得られた極細繊維不織布は、極細繊維が相互に絡合した構造を有していた。
【００５８】
［実施例４］
実施例３において、最初に水を噴射する際、水の噴射圧力を１ＭＰａから８ＭＰａに変更し、噴射する面と反対の不織布面に、５６デシテックス１２フィラメントの繊維からなる平織物を積層した以外は、実施例３と同様に処理した。
【００５９】
この際の長さ方向の伸びは５％であった。また、極細繊維不織布は、平均単繊維繊度０．０４デシテックスであり、未脱海部分は確認できなかった。
［比較例１］
海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分に対し８モル％含む共重合ポリエステル３０部、島成分としてポリエチレンテレフタレート７０部からなる平均単繊維繊度２．３デシテックス、３６島、平均繊維長５１ｍｍの海島型複合短繊維を、カード機およびクロスラッパーに通して目付が２８０ｇ／ｍ２の短繊維ウェブを作製した。次に、得られた短繊維ウェブを１バーブ型のニードルパンチ機を用いて、１５００本／ｃｍ２の打ち込み密度でニードルパンチ処理し、目付が３００ｇ／ｍ２、厚み１．３ｍｍ、繊維見掛け密度０．２３０ｇ／ｃｍ３とした。次に、９８℃の熱水に２分間浸積した後、１００℃にて乾燥して水分を除去し、複合繊維不織布を得た。
【００６０】
この複合繊維不織布を、パッド−スチーム型のロール方式連続減量機を用い、水酸化ナトリウムを１５０ｇ／Ｌ、界面活性剤を１５ｇ／Ｌ含むアルカリ水溶液をパッド槽へ入れ、不織布をローラーの半数を駆動させて搬送し、スチームを吹き込んで１０２℃としたボックス内で５分間加熱処理した。次いで、水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。
【００６１】
この際の伸びは４５％であった。また、このようにして得られた極細繊維平均単繊維繊度０．０４デシテックスであり、未脱海部分はほとんど確認できなかった。
【００６２】
次に、ネットコンベア上で、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、実施例１と同様１７ＭＰａの圧力で３回処理し、ついで裏側から同様に３回処理した。得られた極細繊維不織布は、極細繊維が相互に絡合した構造を有していた。
【００６３】
さらに、株式会社菊川鉄工所製のワイドベルトサンダを用い、粒度が＃３２０の炭化ケイ素砥粒のサンドペーパーにてバフィングした。
【００６４】
次いで、液流染色機にて染色し、実質的に繊維素材からなる皮革様シートを得た。得られた皮革様シートは、目付班により、立毛の長さや方向がムラとなって外観不良を起こし、品位に劣るものであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極細繊維不織布の製造方法に関し、特に、皮革様シートに有用な極細繊維不織布の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶媒により除去される成分（以下、除去成分ということがある）とそうでない成分（以下、残存成分ということがある）とからなる繊維から、残存成分からなる繊維を得て、不織布を製造する場合、具体的には、複合繊維からなる複合繊維不織布から極細繊維不織布を製造する場合、まず複合繊維不織布を製造し、次いで、複合繊維の成分の一部を有機溶剤により除去して極細繊維を発生させ、極細繊維不織布とする方法がある。この際、除去成分が存在していた場所に空隙が生じるため、除去後の不織布は非常に伸びやすい構造となる。そこで、成分の一部を除去する前に、有機溶剤では除去されない水溶性高分子を複合繊維不織布に付与して形態を固定し、極細繊維を発生させる際の長さ方向の伸長を抑制する手段がとられている。この長さ方向の伸長を抑制することにより、得られる不織布のタテ方向とヨコ方向の物性や品位差、伸びによって生じる目付班等を抑制することができる。
【０００３】
しかし、近年では、環境保全、作業者の健康への配慮等から、成分の一部を水系溶媒により除去可能とし、有機溶剤を使用せずに極細繊維不織布を製造する方法が積極的に検討されている。この場合、前記のような水溶性高分子を付与しても、極細繊維を発生させる際に使用する水系溶媒で一緒に除去されてしまうため、長さ方向の伸長を抑制することは困難となる。
【０００４】
また、水抽出除去可能な織編物を絡合一体化して、工程通過時の長さ方向の伸長を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この方法によれば、絡合工程、熱収縮工程等、複合繊維の状態における長さ方向の伸長を抑制することができる。そして、海島型の複合繊維成分の一部（海成分）を除去する前に、使用する水系溶媒で脱落しないポリウレタン等の高分子を含浸して形態を固定し、次いで水系溶媒で海成分を除去して、極細繊維を発生させる。しかし、最終製品まで形態を固定するために使用した多量のポリウレタンが残留するため、不織布の風合いが硬くなるという問題がある。また、リサイクル性に優れる、実質的に繊維素材からなる極細繊維不織布や皮革様シートを得ることは困難である。さらには、極細繊維を発生させた後、高速流体処理によって極細繊維を相互に絡合させる場合、ポリウレタン等がこれを阻害し、目的の絡合強度を得ることが困難となる。
【０００５】
一方、ポリウレタン等に代え、複合繊維の一成分を除去するために使用する水系溶媒では除去されないが、他の水系溶媒で容易に除去できる水溶性高分子を付与する方法が考えられる。例えば、ポリエチレンテレフタレートと５−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレートからなる複合繊維から、後者の成分をアルカリ水溶液で除去するに際し、当該アルカリ水溶液では除去されにくいが、熱水で容易に除去可能な高ケン化度ポリビニルアルコールを使用する方法がある（例えば、特許文献２参照）。この場合、風合いやリサイクル性等の問題は解決できる。しかし、当該水溶性高分子を熱水で除去する際には、同様に長さ方向の伸長が発生する問題がある。また、除去に引き続き高速流体処理をする場合、流体として水を使用した場合は、当該水溶性高分子が除去されず、前述したポリウレタンと同様、絡合を阻害する問題がある。
【特許文献１】特開２００６−４５７３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２１３５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、水系溶媒で除去される成分を除去した繊維から不織布を製造するに際して発生する長さ方向の伸長を抑制し、かつ高分子の添加等のために風合いに劣ることがないような不織布の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の構成を有する。
【０００８】
すなわち、本発明の極細繊維不織布の製造方法は、水系溶媒で除去可能な成分を有する複合繊維から発生させた０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を含む極細繊維不織布を製造するに際し、以下の工程を順に行うことを特徴とするものである。
Ａ．前記複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程
Ｂ．単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程
Ｃ．水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程
Ｄ．高速流体処理を行う工程
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水系溶媒で除去される成分を除去して極細繊維からなる不織布を製造する際に発生する長さ方向の伸長を抑制することが可能であり、タテ方向とヨコ方向の物性や品位差、伸びによって生じる目付班等が抑制された極細繊維不織布の製造方法を提供することが可能である。
【００１０】
また、長さ方向の伸長の抑制のために高分子の添加等を行う必要がないために、風合いに劣ることがない不織布の製造方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、極細繊維からなる不織布を製造する方法に関し、かかる極細繊維不織布は皮革様シート、特にその表層の不織布として有用である。かかる極細繊維不織布を構成する繊維の平均単繊維繊度としては、０．０００１〜０．５デシテックスである。平均単繊維繊度が０．０００１デシテックス以上とすることで、不織布の強度が向上し、長さ方向の伸長が抑制できる。また、平均単繊維繊度が０．５デシテックスを越えても、本発明における効果は生じるが、不織布の風合いが硬くなることがあり、また、０．５デシテックス以下であると、長さ方向に伸長しやすい点で本発明の効果を発揮できる対象となる。なお、平均単繊維繊度が０．０００１〜０．５デシテックスである場合でも、本発明の効果が損なわれない範囲で、平均単繊維繊度が０．０００１デシテックス未満の繊維もしくは平均単繊維繊度が０．５デシテックスを超える繊維が含まれていてもよい。その場合、平均単繊維繊度が０．０００１デシテックス未満の繊維および平均単繊維繊度が０．５デシテックスを超える繊維の含有量は、数にして、当該不織布繊維の３０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、全く含まれないことがもっとも好ましい。
【００１２】
本発明でいう平均単繊維繊度は、繊維断面を１００個無作為に選んで断面積を測定した後、１００個の繊維断面積の数平均を求め、繊維の比重から繊度を計算により求めた値を用いる。なお、繊維の比重は、ＪＩＳ Ｌ １０１５ ８．１４．２（１９９９）に従って求めた値を用いる。
【００１３】
本発明は、少なくとも１成分を水系溶媒で除去することにより０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維が発生可能な複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程（以下、Ａ工程という）を必須とする。
【００１４】
０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維が発生可能な繊維（以下、極細繊維発生型繊維ということがある）とは、０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を発生することができる繊維であれば、特に限定されるものではない。極細繊維は、例えば、除去成分のみからなる繊維を減量することによって製造することも可能である。しかし、工程通過性や、得られる極細繊維の繊度の再現性を考慮すると、除去成分と、そうでない成分（以下、残存成分ということがある）とで構成する複合繊維から製造することが好ましい。例えば、極細繊維発生型繊維として、海島型繊維、分割型繊維等を紡糸し、ついで水系溶媒で除去成分を除去して製造することが好ましい。
【００１５】
残存成分である、水系溶媒で除去されない（または、除去されにくい）成分としては、除去成分にもよるが、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなるポリマーが好ましく用いられる。なお、ここでいう残存成分とは、複合繊維であれば、これを水系溶媒で処理した場合に、除去成分の除去によって、残存成分が繊維として残存できるものをいう。
【００１６】
ポリエステルとしては、繊維化が可能なものであればよく、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレ−ト、ポリエチレン−１，２−ビス（２−クロロフェノキシ）エタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリ乳酸等が挙げられる。中でも最も汎用的に用いられているポリエチレンテレフタレートまたは主としてエチレンテレフタレート単位を含むポリエステル共重合体が好適に使用される。
【００１７】
また、ポリアミドとしては、たとえばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２、等のアミド結合を有するポリマーを挙げることができる。
【００１８】
一方で、除去成分として用いるポリマーは、残存成分を構成するポリマーに比べ、８０℃以上の熱水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液などの水系溶媒に対し溶解性、分解性の高い化学的性質を有するものとする。例えば、特開昭６１-２９１２０号公報、特開昭６３−１６５５１６号公報、特開昭６３−１５９５２０号公報、特開平１−２７２８２０号公報などに記載されている熱水可溶性ポリエステルなどの熱水可溶性ポリマーや５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ビスフェノールＡ化合物、イソフタル酸、アジピン酸、ドデカジオン酸、シクロヘキシルカルボン酸などを共重合したポリエステル、ポリ乳酸、熱水溶性ポリビニルアルコールなどを用いることができるが、紡糸性に優れる点で５−ナトリウムスルホイソフタル酸を有する共重合ポリエステルが好ましい。５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合比率としては、処理速度、安定性の点から全酸性分に対し５モル％以上が好ましく、より好ましくは８モル％以上である。５モル％以上とすることで、例えば、残存成分としてポリエチレンテレフタレートを選択した場合、アルカリ水溶液による加水分解を行ったときの除去成分と残存成分との分解速度差により、選択的に除去成分を分解することができる。また重合、紡糸、延伸のしやすさから２０モル％以下が好ましく、より好ましくは１５モル％以下である。また、５−ナトリウムスルホイソフタル酸に加え、イソフタル酸を共重合させ、共重合ポリエステルを熱水可溶性とすることも好ましい態様である。例えば、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を８〜１５モル％、好ましくは１０〜１２．５モル％とし、さらに、イソフタル酸を共重合することで、熱水可溶性とすることができ、イソフタル酸を５〜４０％共重合させると、重合反応速度や乾燥性、熱水可溶性に優れるものが得られるため好ましい。本発明において好ましい組み合わせとしては、残存成分にポリエチレンテレフタレート、除去成分に５-ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合比が５〜２０％の共重合ポリエステルを用いることである。
【００１９】
なお、上記、除去成分、残存成分を構成するポリマーには、隠蔽性を向上させるためにポリマー中に酸化チタン粒子などの無機粒子を添加してもよいし、その他、潤滑剤、顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、導電剤、蓄熱材、抗菌剤など、種々目的に応じて添加することもできる。
【００２０】
除去成分の繊維全体に対する重量比は、繊維が複合繊維の場合、複合繊維に対し除去成分が１〜７０重量％であることが好ましい。３重量％以上であることが好ましく、２０重量％以上であることがさらに好ましい。１重量％以上とすることで、極細繊維となる残存成分同士の合流を防止し、紡糸安定性が向上する。また、６０重量％以下がより好ましく、３５重量％以下がさらに好ましい。７０重量％以下とすることで、除去成分の使用量を抑えることになるためコスト的に好ましい。また３５重量％以下とすると、長さ方向の伸長が抑制できる点で好ましい。
【００２１】
さらに極細繊維発生型繊維の紡糸方法に関して述べると、通常２５００ｍ／分以下の紡糸速度で紡糸した未延伸糸を引き取った後、湿熱もしくは乾熱またはその両者の状態にて、１〜３段延伸することによって延伸糸を得て製造することが出来る。液浴延伸により繊維同士の膠着が発生する場合は、例えば多段延伸法を採用することができる。
【００２２】
極細繊維発生型繊維の単繊維繊度の範囲は、１〜１０デシテックスとすることが好ましい。上限は、より好ましくは８デシテックス以下、さらに好ましくは６デシテックス以下である。また、下限は、より好ましくは２デシテックス以上である。単繊維繊度を前記範囲とすることにより、水系溶媒で除去成分を除去する前に行うニードルパンチに際し、絡合を十分高めることができ、長さ方向の伸長をより抑制することができる。
【００２３】
本発明でいう極細繊維不織布は、長繊維不織布であっても、短繊維不織布であっても良いが、長さ方向の伸長がしやすい短繊維不織布の方が、より本発明の効果を発揮する点で好ましい対象である。具体的には、生産性や風合いを考慮して１０ｃｍ以下、好ましくは７ｃｍ以下の短繊維を含む不織布である。また、繊維長の下限値としては、０．１ｃｍ以上とすることが、長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい。
【００２４】
極細繊維発生型繊維は、ついでニードルパンチにより絡合させる。これにより、不織布の絡合強度を高め、より長さ方向の伸長を抑止できる。
【００２５】
ニードルパンチ後の繊維見掛け密度としては、下限が好ましくは０．１２０ｇ／ｃｍ３以上であり、より好ましくは０．１５０ｇ／ｃｍ３以上であり、そしてその上限が、好ましくは０．３００ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは０．２５０ｇ／ｃｍ３以下である。０．１２０ｇ／ｃｍ３以上とすることで、絡合を十分なものとし、長さ方向の伸長を抑制することができる。また０．３００ｇ／ｃｍ３以下とすることで、ニードル針の折れや針穴の残留などを防ぐことができる。
【００２６】
また、さらに乾熱もしくは湿熱またはその両者によって収縮させて高密度化することが、より長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい。
【００２７】
本発明は、次いで、単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記ニードルパンチで得られた不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程（以下、Ｂ工程という）を経る。かかる繊維構造体の例としては、ウェブ、不織布形状のもの、織物、編物が挙げられる。上述したように、極細繊維発生型繊維からなる不織布は、極細繊維を発生する際、長さ方向の伸長が生じる問題がある。これは、除去成分により生じた空隙が原因であるが、その他に、ニードルパンチにより得られた不織布は元々空隙が多く存在していることも原因の一つとなる。しかし、本発明のＢ工程によって、極細繊維からなる繊維構造体を高速流体処理により絡合一体化することで、この空隙を埋めることができ、長さ方向の伸長を抑制することが可能となる。絡合性に優れる点では、ウェブの方が好ましい。なお、本発明でいう織編物とは、織物又は編物をいう。
【００２８】
この時、繊維構造体を構成する繊維の単繊維繊度は０．０００１デシテックス以上である。好ましくは０．００１デシテックス以上であり、より好ましくは０．０１デシテックス以上である。０．０００１デシテックス以上であると、絡合による長さ方向の伸長の抑制効果が期待できる。また、単繊維繊度は０．５デシテックス以下である。好ましくは０．３デシテックス以下であり、より好ましくは０．１デシテックス以下である。０．５デシテックス以下であれば、後述の高速流体処理によって効果的に絡合を行うことができ、長さ方向の伸長の抑制効果が期待できる。また、０．５デシテックス以下であると、柔軟性やタッチに優れる極細繊維不織布を得ることができる。
【００２９】
本発明におけるＢ工程では高速流体処理を採用するが、この処理により、ニードルパンチで行うより、空隙の少ない緻密な不織布とすることが可能となる。また、０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を絡合させるには、ニードルパンチのように、ニードルで行うと、繊維の切断等によって効果的に絡合することは困難となる。この時、高速流体処理は、１〜１０ＭＰａの圧力で極細繊維からなる繊維構造体側から１〜６回処理する。高速流体処理における他の好ましい条件は、後に詳述する。
【００３０】
なお、当該極細繊維ウェブの製造方法は特に限定されないが、例えば０．０００１〜０．５デシテックスの繊維を抄造し、ポリビニルアルコールで仮固定することによって得ることができる。
【００３１】
本発明は、次いで、水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程（以下、Ｃ工程という）を経る。水系溶媒で処理するとは、極細繊維発生型繊維から、水系溶媒で除去成分を除去することができる手段であれば、特に限定されるものではない。例えば、水系溶媒をパッド法やスプレー法等により付与して、湿熱又は乾熱で処理し、次いで洗浄する方法や、液流染色機やジッガー染色機、吊練機等を用いて水系溶媒に浸漬して行う方法が挙げられる。ただし、液流染色機やジッガー染色機による処理は、シワ、素抜け、モモケが発生しやすい傾向があるため好ましくない。また、水系溶媒とは、水又は水溶解性の物質が溶解された水溶液をいい、例えば熱水可溶性やアルカリ易分解性の金属スルホネート基を有する共重合ポリエステルを１成分とする複合繊維の場合、熱水やアルカリ水溶液等が挙げられる。
【００３２】
本発明では、特に、長さ方向の伸長および不織布のモモケを抑制する観点から、パッド法又はスプレー法により、水系溶媒を付与して、湿熱又は乾熱で処理し、次いで洗浄する方法が好ましく採用される。この場合、不織布をコンベア等の支持体上に載せて、拡布状に搬送しながら行うことが、より長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい。ここで、拡布状とは、不織布を幅方向に広げて行うことのみならず、縦方向にも折りたたむことなく、広げた状態であることを意味する。通常の織物であれば、折りたたむことにより効率化を図るのが一般的であるが、不織布の場合、均一に折りたたむことが困難であると共に、おりたたみ皺が残存して品位を低下させるため好ましくない。
【００３３】
コンベアとしては、ネットコンベアやラチスコンベアがあるが、ネットコンベアが好ましく用いられ、ネットコンベアとしては、網状の金属又は合成繊維等で構成する通水性を有するものが好ましく用いられる。
【００３４】
また、上記処理後に洗浄することにより、除去成分を洗浄除去することができる。この場合においても、拡布状で行うことが好ましいが、特に拡布状で０．１〜５０ＭＰａの液体を噴射して行うことが好ましい。この際も、コンベア等の支持体上に不織布を拡布状に載せ、搬送しつつ行うことが好ましい。液体としては、水を用いることが、不織布の変質がなく、好ましいため、以下、水を用いるものとして述べる。水は、ノズルやスリット等から０．１ＭＰａ以上の噴射圧力で噴射することにより、不織布に浸透すると共に、繊維同士の絡合も促進して長さ方向の伸長を抑制する効果がある。水の噴射時の圧力は、１ＭＰａ以上であることが好ましく、３ＭＰａ以上であることがより好ましい。
【００３５】
一方、水の噴射圧力の上限は５０ＭＰａである。圧力が高い程、洗浄効果と絡合効果が期待できるが、５０ＭＰａを超えると繊維の損傷により強力が低下するとともに、コストも大幅に増加する。好ましくは４０ＭＰａ以下である。なお、本工程で、極細繊維同士を絡合させる高速流体処理を兼ねることが可能である。しかし、当該高速流体処理は後述するように、１０ＭＰａ以上が好ましいが、一般的に、洗浄に比べて、高圧力で行う処理である。しかしながら、除去成分やアルカリ水溶液等の水系溶媒が残存している不織布に１０ＭＰａ以上の高圧力の水を噴射すると飛散しやすくなり、作業環境を悪化させる恐れがある。よって、Ｃ工程における洗浄時の噴射圧力は１０ＭＰａ以下として行い、洗浄を十分に行ってから、再度、絡合のために高速流体処理を行うことが好ましい。高速流体処理における他の好ましい詳細な条件については、後述する。
【００３６】
なお、当該Ｃ工程における洗浄の際に織物を積層することは、除去成分からなる織物を除去した後の長さ方向の伸長を抑制できる点で好ましい態様である。この場合、不織布と織物の剥離を防止するため、５ＭＰａ以上がさらに好ましく、８ＭＰａ以上がさらにより好ましい。
【００３７】
このようにして得られた不織布は、特に、極細繊維からなる不織布の場合、除去成分が除去されたことにより生じた空隙の存在により極細繊維が動きやすく、一旦巻き取る場合は型崩れしやすくなる。そのため、洗浄を終えた後は、水溶性高分子を付与する等によって、形態を仮固定することが好ましい。仮固定された後でも、水溶性高分子であれば容易に除去することができる。また、後述のように、引き続き高速流体処理を行う場合には、水溶性高分子は当該処理によって除去されるものを選択することが好ましい。水溶性高分子としては、水で容易に除去できることが好ましく、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース等を使用することができる。
【００３８】
本発明は、次いで、高速流体処理を行う工程（以下、Ｄ工程という）によって、極細繊維発生型繊維から発生した極細繊維、あるいはＢ工程で絡合一体化させた極細繊維を相互に絡合させる。極細繊維不織布は長さ方向に伸長しやすい傾向があるが、極細繊維同士を絡合させることによって、これを抑制することができる。また、Ｄ工程において織編物を積層し、長さ方向の伸長を一層抑制することもできる。当該織編物は、上記繊維構造体が積層された面に重ねて積層されてもよく、または繊維構造体が積層されていない面に積奏されていなくてもよい（Ｃ工程において織編物を積層させる場合においても同様である）。高速流体処理によって、高い物性と緻密な表面を有する極細繊維不織布とすることができる。従来技術のように、長さ方向の伸長を抑制するためにポリウレタン等の高分子弾性体による補強をした場合、高速流体処理で期待する絡合効果を得ることは困難となるが、本願発明の方法であれば、期待する絡合を得ることが可能となる。
【００３９】
高速流体処理としては、作業環境の点で、水流を使用するウォータージェットパンチ処理が好ましい。ウォータージェットパンチ処理においては、水を柱状流の状態として行うことが好ましい。柱状流状態は、通常、直径０．０６〜１．０ｍｍのノズルから噴射圧力１〜６０ＭＰａで水を噴出させることで得られる。ここで、効率的な絡合および良好な表面品位の不織布を得るために、ノズルの直径は０．０６〜０．１５ｍｍ、間隔は５ｍｍ以下であることが好ましく、直径０．０８〜０．１４ｍｍ、間隔は１ｍｍ以下がより好ましい。ノズルの直径が０．１５ｍｍを超えると不織布の表面平滑性も低下するため好ましくない。ノズル直径は小さい方が好ましいが、０．０６ｍｍ未満となるとノズル詰まりが発生しやすくなるため、水を高度に濾過する必要が生じ、製造コストが高くなり好ましくない。また、ノズル間隔が５ｍｍを超えると、不織布に発生する筋が目立ちやすくなるため好ましくない。なお、厚さ方向に均一な交絡を達成する目的または不織布表面の平滑性を向上させる目的で、高速流体処理を複数回繰り返して行うことが好ましい。
【００４０】
流体の圧力は、処理する不織布の目付によって適宜決定すればよいが、高目付のものほど高圧力とすることが好ましい。さらに、極細繊維同士を高度に絡合させ、目的の引張強力、引裂強力、耐摩耗性等の物性を得るため、少なくとも１回は１０ＭＰａ以上の圧力で処理することが好ましい。圧力は、１５ＭＰａ以上であることがより好ましく、２０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。また圧力が上昇するほどコストが高くなり、低目付不織布の場合は不織布が不均一になりやすく、繊維の切断により毛羽が発生する場合もあるため、好ましくは６０ＭＰａ以下であり、より好ましくは５０ＭＰａ以下である。
【００４１】
なお、ここでいう１回の処理とは、複数のノズル孔を有するノズルプレートを含む１ノズルヘッド（１インジェクター）で１回処理することを意味する。連続的に複数のノズルヘッドで処理した場合は、その複数ノズルヘッド数の回数を処理したものとする。
【００４２】
このようにして得られた不織布は、好適には皮革様シートとして用いることができる。皮革様シートとする場合には、適宜、染色、起毛、高分子弾性体や柔軟剤、各種堅牢度向上剤等の付与、等を行うことが好ましい。本発明の製造方法によれば、特に、高分子弾性体を付与することなく、長さ方向の伸長を抑制することが可能であり、実質的に繊維素材からなる皮革様シートを製造する場合に、好適に使用することができる。
【００４３】
ここで、実質的に繊維素材からなるとは、実質的に高分子弾性体を含まないことを言う。また、ここでいう実質的に高分子弾性体を含まないとは、本発明の効果を損なわない範囲の高分子弾性体が含まれていることを許容する。具体的には、皮革様シートに含まれる高分子弾性体が５重量％以下であることが好ましく、３重量％以下であることがより好ましく、１重量％以下であることがさらに好ましく、全く高分子弾性体を含まないことが最も好ましい。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の物性値は以下に述べる方法で測定した。
【００４５】
（１）繊維目付、繊維見掛け密度
繊維目付はＪＩＳ Ｌ １０９６ ８．４．２（１９９９）に記載された方法で測定した。また、厚みをダイヤルシックネスゲージ（（株）尾崎製作所製、商品名“ピーコックＨ”）により測定し、目付の値を厚みの値で割って繊維見掛け密度を求めた。
【００４６】
（２）長さ方向の伸び
複合繊維不織布の全長をＬ０とし、海成分溶出後のシート状物の全長をＬ１として、以下の式により求めた。
【００４７】
伸び（％）＝（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０×１００
［実施例１］
海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分に対し８モル％含む共重合ポリエステル３０部、島成分としてポリエチレンテレフタレート７０部からなる平均単繊維繊度２．３デシテックス、３６島、平均繊維長５１ｍｍの海島型複合短繊維を、カード機およびクロスラッパーに通して目付が２８０ｇ／ｍ２の短繊維ウェブを作製した。次に、１バーブ型のニードルパンチ機を用いて、１５００本／ｃｍ２の打ち込み密度でニードルパンチ処理し、目付が３００ｇ／ｍ２、厚み１．３ｍｍ、繊維見掛け密度０．２３０ｇ／ｃｍ３とした。
【００４８】
このニードルパンチ不織布の一方の面に、繊維構造体である０．１デシテックス、平均繊維長５ｍｍのポリエチレンテレフタレートからなる抄造ウェブ（目付３０ｇ／ｍ２）を積層し、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、搬送方向と直角の方向から上記抄造ウェブ面に向けて水を８ＭＰａの噴射圧力で２回噴射する処理を行った。
【００４９】
得られた不織布を、９８℃の熱水に２分間浸積した後、１００℃にて乾燥して水分を除去し、複合繊維不織布（不織布イ）を得た。
【００５０】
次に、パッド−スチーム型のロール方式連続減量機を用い、水酸化ナトリウムを１５０ｇ／Ｌ、界面活性剤を１５ｇ／Ｌ含むアルカリ水溶液をパッド槽へ入れ、ローラーの半数を駆動させて不織布を搬送し、スチームを吹き込んで１０２℃としたボックス内で５分間加熱処理した。次いで、水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。
【００５１】
この際の伸びは１５％であった。また、このようにして得られた極細繊維の平均単繊維繊度は０．０４デシテックスであり、未脱海部分はほとんど確認できなかった。また、水系溶媒で除去可能な繊維からなる織物は残存していることが確認できた。
【００５２】
次に、ネットコンベア上で、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、水を１７ＭＰａの噴射圧力で３回噴射する処理を行い、ついで裏側から同様の処理を３回行った。得られた極細繊維不織布は、極細繊維が相互に絡合した構造を有していた。
【００５３】
［実施例２］
実施例１で得られた極細繊維不織布を用い、株式会社菊川鉄工所製のワイドベルトサンダを用い、粒度が＃３２０の炭化ケイ素砥粒のサンドペーパーにてバフィングした。
【００５４】
次いで、液流染色機にて染色し、実質的に繊維素材からなる皮革様シートを得た。得られた皮革様シートは、目付班による外観不良の問題は発生せず、良好な品位を有していた。
［実施例３］
実施例１と同様にして得られた複合繊維不織布（不織布イ）を、水酸化ナトリウムを１５０ｇ／Ｌ、界面活性剤を１５ｇ／Ｌ含むアルカリ水溶液中に浸漬してマングルで絞った後、ネットコンベアの上に拡布状に載せて搬送し、スチームを吹き込んで１０２℃としたボックス内で５分間、加熱処理した。この時、３０秒ごとに表と裏を反転させた。
【００５５】
次に、洗浄のため別のネットコンベアに移した後、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、ネットコンベア上で０．１ｍｍの直径で、０．７ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有する水洗機にて１ＭＰａの圧力で水を噴射し、同時に反対側から減圧脱水し、次に５ＭＰａの圧力で水を噴射し、同時に反対側から減圧脱水し、さらに１ＭＰａの圧力で水を噴射してマングルで絞る操作を２回繰り返した。
【００５６】
この際の長さ方向の伸びは６％であった。また、極細繊維不織布は、平均単繊維繊度０．０４デシテックスであり、未脱海部分はほとんど確認できなかった。また、水系溶媒で除去可能な繊維からなる織物は残存していることが確認できた。
【００５７】
次に、ネットコンベア上で、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、水を１７ＭＰａの噴射圧力で３回噴射する処理を行い、ついで裏側から同様の処理を３回行った。得られた極細繊維不織布は、極細繊維が相互に絡合した構造を有していた。
【００５８】
［実施例４］
実施例３において、最初に水を噴射する際、水の噴射圧力を１ＭＰａから８ＭＰａに変更し、噴射する面と反対の不織布面に、５６デシテックス１２フィラメントの繊維からなる平織物を積層した以外は、実施例３と同様に処理した。
【００５９】
この際の長さ方向の伸びは５％であった。また、極細繊維不織布は、平均単繊維繊度０．０４デシテックスであり、未脱海部分は確認できなかった。
［比較例１］
海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分に対し８モル％含む共重合ポリエステル３０部、島成分としてポリエチレンテレフタレート７０部からなる平均単繊維繊度２．３デシテックス、３６島、平均繊維長５１ｍｍの海島型複合短繊維を、カード機およびクロスラッパーに通して目付が２８０ｇ／ｍ２の短繊維ウェブを作製した。次に、得られた短繊維ウェブを１バーブ型のニードルパンチ機を用いて、１５００本／ｃｍ２の打ち込み密度でニードルパンチ処理し、目付が３００ｇ／ｍ２、厚み１．３ｍｍ、繊維見掛け密度０．２３０ｇ／ｃｍ３とした。次に、９８℃の熱水に２分間浸積した後、１００℃にて乾燥して水分を除去し、複合繊維不織布を得た。
【００６０】
この複合繊維不織布を、パッド−スチーム型のロール方式連続減量機を用い、水酸化ナトリウムを１５０ｇ／Ｌ、界面活性剤を１５ｇ／Ｌ含むアルカリ水溶液をパッド槽へ入れ、不織布をローラーの半数を駆動させて搬送し、スチームを吹き込んで１０２℃としたボックス内で５分間加熱処理した。次いで、水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。水槽およびマングルを有する洗浄機で水洗した。
【００６１】
この際の伸びは４５％であった。また、このようにして得られた極細繊維平均単繊維繊度０．０４デシテックスであり、未脱海部分はほとんど確認できなかった。
【００６２】
次に、ネットコンベア上で、７ｍ／分の搬送速度で搬送しつつ、０．１ｍｍの直径で、０．６ｍｍ間隔のノズルプレートが挿入されたノズルヘッドを有するウォータージェットパンチ機にて、実施例１と同様１７ＭＰａの圧力で３回処理し、ついで裏側から同様に３回処理した。得られた極細繊維不織布は、極細繊維が相互に絡合した構造を有していた。
【００６３】
さらに、株式会社菊川鉄工所製のワイドベルトサンダを用い、粒度が＃３２０の炭化ケイ素砥粒のサンドペーパーにてバフィングした。
【００６４】
次いで、液流染色機にて染色し、実質的に繊維素材からなる皮革様シートを得た。得られた皮革様シートは、目付班により、立毛の長さや方向がムラとなって外観不良を起こし、品位に劣るものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水系溶媒で除去可能な成分を有する複合繊維から発生させた０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を含む極細繊維不織布を製造するに際し、以下の工程を順に行うことを特徴とする極細繊維不織布の製造方法。
Ａ．前記複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程
Ｂ．単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程
Ｃ．水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程
Ｄ．高速流体処理を行う工程
【請求項２】
前記Ｄの工程において、前記不織布に織編物を積層することを特徴とする請求項１に記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項３】
前記極細繊維不織布が、皮革様シートであることを特徴とする請求項１又は２に記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項４】
前記皮革様シートが実質的に繊維素材からなることを特徴とする請求項３に記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項５】
前記水系溶媒で除去可能な成分が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合させたポリエステルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項６】
前記極細繊維がポリエステルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項１】
水系溶媒で除去可能な成分を有する複合繊維から発生させた０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維を含む極細繊維不織布を製造するに際し、以下の工程を順に行うことを特徴とする極細繊維不織布の製造方法。
Ａ．前記複合繊維をニードルパンチにて絡合して、不織布を製造する工程
Ｂ．単繊維繊度０．０００１〜０．５デシテックスの極細繊維からなる繊維構造体を、前記不織布の少なくとも一方の面に積層し、高速流体処理により絡合一体化する工程
Ｃ．水系溶媒で処理して、極細繊維を発生させ、洗浄する工程
Ｄ．高速流体処理を行う工程
【請求項２】
前記Ｄの工程において、前記不織布に織編物を積層することを特徴とする請求項１に記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項３】
前記極細繊維不織布が、皮革様シートであることを特徴とする請求項１又は２に記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項４】
前記皮革様シートが実質的に繊維素材からなることを特徴とする請求項３に記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項５】
前記水系溶媒で除去可能な成分が、５−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合させたポリエステルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の極細繊維不織布の製造方法。
【請求項６】
前記極細繊維がポリエステルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の極細繊維不織布の製造方法。
【公開番号】特開２００９−８４７２４（Ｐ２００９−８４７２４Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５３７１８（Ｐ２００７−２５３７１８）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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