001-012 01章 訂 - Nikkan...2 第1章 不織布についての基礎知識 3 1.2...

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1 1章 不織布についての基礎知識 1.1 不織布の定義 不織布とは文字どおり「織らない布」であるが、編物やフィルムでもない。 繊維を積層してシート状に広げ(ウェブ という)、繊維間を次のような方法 で適度に結合させて、布状に仕上げたものである(図 1.1)。 ・接着剤としての樹脂による化学的接着(ケミカルボンドあるいはレジンボ ンド) ・加熱による融着(サーマルボンド) ・鉤(かぎ)付きの針による機械的な絡み合わせ(ニードルパンチ) ・高圧水流の噴射による絡み合わせ(水流交絡あるいはスパンレース) ・ウェブの縫い合わせ(ステッチボンド) JIS では、不織布は「繊維シート、ウェブ又はバット ** で、繊維が一方向又 はランダムに配向しており、交絡、及び/又は融着、及び/又は接着によって繊 維間が結合されたもの。ただし、紙、織物、編物、タフト及び縮じゅうフェル トを除く」と定義されている。 * ウェブ(web) :繊維だけで構成された薄い膜状のシートであり、短繊維ウェ ブと長繊維ウェブがある。また、フィルムを高延伸して割裂(スプリット)させ たものもある。

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1章不織布についての基礎知識

1.1 不織布の定義

 不織布とは文字どおり「織らない布」であるが、編物やフィルムでもない。

繊維を積層してシート状に広げ(ウェブ*という)、繊維間を次のような方法

で適度に結合させて、布状に仕上げたものである(図 1.1)。

 ・ 接着剤としての樹脂による化学的接着(ケミカルボンドあるいはレジンボ

ンド)

 ・加熱による融着(サーマルボンド)

 ・鉤(かぎ)付きの針による機械的な絡み合わせ(ニードルパンチ)

 ・高圧水流の噴射による絡み合わせ(水流交絡あるいはスパンレース)

 ・ウェブの縫い合わせ(ステッチボンド)

 JIS では、不織布は「繊維シート、ウェブ又はバット**で、繊維が一方向又

はランダムに配向しており、交絡、及び/又は融着、及び/又は接着によって繊

維間が結合されたもの。ただし、紙、織物、編物、タフト及び縮じゅうフェル

トを除く」と定義されている。

1章不織布についての基礎知識

*  ウェブ(web): 繊維だけで構成された薄い膜状のシートであり、短繊維ウェブと長繊維ウェブがある。また、フィルムを高延伸して割裂(スプリット)させたものもある。

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第 1章 不織布についての基礎知識

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1.2 不織布の構造と特徴、用途

1.2 不織布の構造と特徴、用途

1.2.1 不織布の構造と特徴

 織物や編物は、多数の繊維を束ねて撚りかけなどによって拘束された糸から

作られるのに対し、不織布は、1本ごとに独立に分散された繊維が接着剤や熱

による接着、あるいは機械的な絡合によって形成された 3次元の繊維集合体で

ある。したがって、ポーラス(多孔性)であり、内部に空隙を多く含むことが

構造的特徴の一つであり、通気性、ろ過性、保温性などの基本的特徴がある。

 目的や用途に合わせてこの特徴を引き出し、多様な原料や製法の組み合わせ

によって布状、レザー状、綿状、紙状など様々な形状にしたり、しなやかなも

のから強靭なものまで作ることができる。

 連結点で隣接する繊維と接合されているので裁断面からのほつれがないのは

長所の一つであるが、ドレープ性がなく、大変形に対する回復性に欠ける。織

編物の場合は、糸の滑りと、糸相互の摩擦による拘束力によってドレープ性と

回復性が付与されている。

 図 1.2には、不織布の多様な形態の一例を、表 1.1には不織布、織物、編物

の構造的特徴を比較して示した。

1.2.1 不織布の構造と特徴

注 1)紙 セルロースパルプだけで抄造された狭義の紙は、我が国では、不織布には分類されないが、合成繊維を混合あるいは合成繊維 100 %の抄造品は不織布と紙の両方に分類される。 なお、ISOでは、紙と不織布との区別について「直径に対する長さの比(アスペクト比)が 300 %以上の繊維が質量比で 50 %以上あるもの、あるいは密度が 0.4g/cc以下の場合で 30 %以上あるものは不織布」と定義されている。注 2)フェルト フェルトは狭義には獣毛を湿式縮絨(しゅくじゅう)(湿熱で摩擦して繊維同士を絡み合わせ固く縮んだ状態にする)により仕上げた布であり、これは不織布には分類されないが、ニードルパンチによる合成繊維の混合品あるいは合成繊維 100 %のフェルトはニードルパンチ不織布とされる。注 3)ステッチボンド ステッチボンド不織布は、我が国では不織布に分類されるが欧米ではニットに分類される。

 不織布の原料には、天然繊維や有機系の化学繊維のほか、炭素繊維、ガラス

繊維、金属繊維などもそれぞれの特定用途に用いられている。また、製造方法

や加工方法も多岐にわたっており、繊維と製造・加工方法の組み合わせによ

り、厚みや柔らかさ、通気性や吸液性などの機能を幅広く設計することが可能

である。

** バット(batt):毛布状の繊維。 図 1.2 不織布の多様な形態の例

布状 レザー状 綿状 紙状

図 1.1 不織布、織物、編物の比較

不織布 織物(平織) 編物(ミラノリブ)

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第 1章 不織布についての基礎知識

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1.2 不織布の構造と特徴、用途

から、用途拡大が進み、需要が増加している(図 1.3)。

(2)皮革、紙、織編物分野への進出

 ① 皮革の分野

 繊維が 3次元に絡合した不織布の構造は、コラーゲン繊維が絡み合った皮革

と同じであり、ポーラスで透湿性、通気性、強度、柔軟性を持ち、天然皮革に

ない耐水性、耐洗濯性、イージーケアー性、バラエティのある色数と耐光性を

有し、極細繊維で作られた人工皮革は、衣料、靴、鞄、家具、自動車シート、

工業用高性能研磨布などの高付加価値製品として利用されている。

 ② 紙の分野

 湿式不織布は紙と同じ機械で生産される。パルプを使った紙は不織布と区分

できるが、パルプ混抄紙は不織布と紙の中間に位置する。近年スパンレース法

が拡大しウェットティッシュのようなバルキーな商品が拡大しているほか、ア

ラミド、炭素繊維などの高性能繊維のシート状物を製造する手法として抄紙法

が活用されている。

 ③ 織編物、テキスタイルの分野

 衣料用として不織布が使われているのは裁断が容易でほつれない特徴を生か

した簡易衣料としてのイベント服や、ろ過機能、吸液機能を生かした使い捨て

1.2.2 不織布の代表的な用途

(1)不織布の機能と用途

 不織布は繊維間に微小な空隙を無数に有する構造であることが大きな特徴で

あり、これに由来する機能と活用について、表 1.2のような例を挙げることが

できる。

 また、安価であること、ほつれない、方向性が少ないなどの性質を利用して

切り放しで使える簡易服、イベント服、風呂敷、テーブルクロスなどの生活雑

貨や医療現場での各種カバーに使用されている。

 不織布は、原料繊維、ウェブの形成方法、ウェブの結合方法の組み合わせに

よって多様な製品を作ることができ、目的に応じた設計・製造が可能である。

 また、1つの製造ラインでの目付け(単位面積当たりの重量)の変更などの

品種の切り換えが比較的容易であり、製造工程が簡素で生産性が高いことなど

1.2.2 不織布の代表的な用途

表 1.1 不織布、織物、編物の構造的特徴比較

項 目 不織布 織 物 編 物

繊維の状態 1本ずつ独立 繊維束を撚りなどで拘束し糸を形成 同左

繊維の配列 ランダム(パラレル、クロスあり) 糸長方向に配列 同左

繊維の拘束 接着、絡合 繊維相互の摩擦 同左

引張り強さ 小~中 大 中

ドレープ性 小 大 大大

裁断(切り口) ほつれない 端部からほつれ 同左

生産速度*スパンボンド500 m/min

(pp、標準品)

標準的タフタ0.4 m/min

(500 m/ 日)

代表的トリコット1.2 m/min

(1,500 m/ 日)

目付けの変更など 容易(通常引取り速度の変更で対応可)

糸、組織準備などが必要 同左

*製品の幅や目付けなどの条件を加味せず、生産速度(ライン速度)のみの比較である。

表 1.2 不織布の多孔性に由来する機能と活用例

機能 活 用 例

ろ過 各種フィルター

土木補強 土砂流失防止、土壌補強

吸水 土中水分吸出し、結露防止、海水ケーブル送水防止

吸液 医療用パッド、衛生ナプキン、ワイパー

透水 オムツ

含浸補強 ルーフィング、電線絶縁テープ

通気・保温 果実袋、べた掛け

防音・保温 防音材、中入れ綿

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第 1章 不織布についての基礎知識

の防塵服や手術衣、スパンレースによる使い捨て肌着などディスポの分野であ

る。一方、同じ不織布の中でも人工皮革は、天然皮革の染色堅牢度や熱、水に

弱い特性をカバーする高級衣料素材として用いられている。

 衣料付属用途では保形性、弾力性、軽量、裁断が容易などの特徴を持つ不織

布が芯地、中入れ綿などの用途で従来の織物の代替として使用されている。

 工業用、建築資材用として、ニードルパンチによる不織布が製紙用カンバス

フェルト、カーペット、保温材などとして広く使われている。

 スパンレースによる薄地のソフトな不織布は、ワイピングクロスとして家

庭、医療、工業用に使用されている。

図 1.3 不織布の位置づけ

スパンボンド・乾式

メルトブロー・フラッ

シュ

人工皮革

エアーレイド・湿式

乾式(

NP)

紙紙 フェルト

皮革

芯地

包材

ワイパー用

土木補強材

建築用材

農業用材

車両用オムツ 家具用

工業用

フィルター用

パップ材

ニードルパンチカーペット

製紙用フェルト

内装材衣料用靴鞄用、工業用

家具、自動車用

フィルター用

ワイパー用

ドライティシュ

ボード紙

防塵服。ハウスラップ

外科用ガウン

フィルター

ワイパー、中入れ綿織物・編物