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WO2022219743A1 - 短繊維の製造方法、不織布の製造方法、短繊維製造装置、及び不織布製造装置 - Google Patents

短繊維の製造方法、不織布の製造方法、短繊維製造装置、及び不織布製造装置 Download PDF

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WO2022219743A1
WO2022219743A1 PCT/JP2021/015436 JP2021015436W WO2022219743A1 WO 2022219743 A1 WO2022219743 A1 WO 2022219743A1 JP 2021015436 W JP2021015436 W JP 2021015436W WO 2022219743 A1 WO2022219743 A1 WO 2022219743A1
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WO
WIPO (PCT)
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toe band
fibers
entanglement
band
nonwoven fabric
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2021/015436
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅人 重松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Corp filed Critical Daicel Corp
Priority to PCT/JP2021/015436 priority Critical patent/WO2022219743A1/ja
Priority to CN202180096903.2A priority patent/CN117120677B/zh
Priority to JP2023514246A priority patent/JP7675802B2/ja
Priority to US18/286,369 priority patent/US20240199366A1/en
Priority to EP21936945.1A priority patent/EP4324966A4/en
Publication of WO2022219743A1 publication Critical patent/WO2022219743A1/ja
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    • D01G1/06—Converting tows to slivers or yarns, e.g. in direct spinning
    • D01G1/10—Converting tows to slivers or yarns, e.g. in direct spinning by cutting
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • D06M11/05—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with hydrogen, water or heavy water; with hydrides of metals or complexes thereof; with boranes, diboranes, silanes, disilanes, phosphines, diphosphines, stibines, distibines, arsines, or diarsines or complexes thereof with water, e.g. steam; with heavy water
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    • D06M2101/02—Natural fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/04—Vegetal fibres
    • D06M2101/06—Vegetal fibres cellulosic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
    • D10B2201/20—Cellulose-derived artificial fibres
    • D10B2201/28—Cellulose esters or ethers, e.g. cellulose acetate

Definitions

  • the present disclosure relates to a short fiber manufacturing method using crimped cellulose acetate fibers, a nonwoven fabric manufacturing method, a staple fiber manufacturing apparatus, and a nonwoven fabric manufacturing apparatus.
  • Staple fibers made from crimped cellulose acetate fibers are known.
  • This short fiber is used, for example, as a material for nonwoven fabric.
  • a nonwoven fabric using this short fiber makes use of the texture of the cellulose acetate fiber, and provides a soft and comfortable feeling when used. Also, by using short fibers obtained by cutting crimped cellulose acetate fibers, a bulky nonwoven fabric can be produced.
  • the entanglement of the fibers in the tow band is eased to facilitate processing of the fibers.
  • the tow band is then cut by a cutter to form staple fibers.
  • Known cutter types include, for example, the guillotine type disclosed in Patent Document 1 and the rotary type disclosed in Patent Document 2.
  • the formed short fibers are carded in advance. As a result, a plurality of short fibers are spread out in a sheet and the direction of fiber flow is adjusted.
  • Crimped cellulose acetate fibers are relatively bulky, highly elastic, and highly entangled. Therefore, short fibers made of crimped cellulose acetate fibers may get caught in the short fiber manufacturing apparatus or clog the conveying path. In addition, short fibers made of crimped cellulose acetate fibers are not stable in length due to variations in orientation with respect to the cutter. This reduces the production efficiency of short fibers.
  • an object of the present disclosure is to enable efficient production of staple fibers having uniform length dimensions when producing staple fibers using crimped cellulose acetate fibers.
  • a tow band containing crimped cellulose acetate fibers and impregnated with moisture is conveyed in a predetermined conveying direction and tension is applied in the conveying direction. and a short fiber forming step of cutting the deentangled tow band to form short fibers by reducing the entanglement of the crimped cellulose acetate fibers in the tow band.
  • the entanglement relaxation step the entanglement of the crimped and water-impregnated cellulose acetate fibers is relaxed, and the elasticity of the cellulose acetate fibers is reduced when the tow band is cut. Therefore, the formed short fibers are prevented from, for example, getting caught in the short fiber manufacturing device or clogging the conveying path. Moreover, when cutting the tow band in the short fiber forming step, it is possible to suppress variation in the orientation of the fibers with respect to the cutter. As a result, short fibers having uniform length dimensions can be formed. As a result, staple fibers of stable quality can be efficiently produced by a relatively simple method.
  • water may be applied to the toe band so that the water content of the toe band immediately before cutting in the short fiber forming step is in the range of 7% by mass or more and 80% by mass or less.
  • an appropriate amount of moisture necessary for forming short fibers having a uniform length dimension by stretching the tow band and relaxing the entanglement of the fibers can be easily applied to the toe band. Therefore, the load applied to the short fibers during drying of the short fibers can be reduced.
  • the entanglement mitigation may be accelerated by heating the toe band.
  • the cellulose acetate fibers in the tow band at the time of cutting are plasticized to a certain extent, and the elasticity of the cellulose acetate fibers can be reduced. Therefore, entanglement of cellulose acetate fibers in the toe band can be further reduced.
  • the toe band may be impregnated with moisture by bringing mist containing moisture into contact with the toe band. This prevents excessive wetting of the toe band. Therefore, the amount of water used for mitigating the entanglement of the fibers of the toe band can be reduced. In addition, the burden of labor and energy consumption for drying the toe band after the deentangling step can be reduced. In addition, the toe band impregnated with moisture can reduce excessive wetting of the staple fiber manufacturing apparatus.
  • the mist may contain water vapor. This makes it possible to better prevent the toe band from becoming excessively wet with moisture.
  • the mist in the entanglement mitigation step, the mist is brought into contact with the toe band so that the moisture content of the toe band immediately before cutting in the short fiber forming step is in the range of 7% by mass or more and 15% by mass or less. may As a result, an appropriate amount of water is obtained to reduce the entanglement of the fibers of the toe band, and excessive wetting of the toe band with water can be better prevented.
  • the mist may be brought into contact with the toe band so that the water content of the toe band immediately before cutting in the short fiber forming step is in the range of 7% by mass or more and 35% by mass or less.
  • a drying step may be provided to dry moisture adhering to the short fibers.
  • the tow band is cut by a rotary cutter that has a cutting blade arranged on the peripheral surface and is pivotally supported, and that is rotationally driven so that the tow band comes into contact with the cutting blade. good.
  • a method for manufacturing a nonwoven fabric manufactures a nonwoven fabric using staple fibers formed by any of the methods for manufacturing staple fibers described above.
  • the staple fiber manufacturing apparatus is conveyed in a predetermined conveying direction, and applies tension in the conveying direction to a tow band containing crimped cellulose acetate fibers and impregnated with moisture.
  • a entanglement relieving portion that relieves entanglement of the crimped cellulose acetate fibers in the toe band, a short fiber forming portion that cuts the toe band whose entanglement has been relaxed, and forms short fibers;
  • a nonwoven fabric manufacturing apparatus includes the staple fiber manufacturing apparatus and a nonwoven fabric forming section that forms a nonwoven fabric using the staple fibers formed by the short fiber forming section.
  • short fibers when short fibers are produced using crimped cellulose acetate fibers, short fibers with uniform length dimensions can be efficiently produced.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal structure of a cutting mechanism of the short fiber forming section of FIG. 1; It is a schematic diagram of the nonwoven fabric manufacturing apparatus which concerns on 3rd Embodiment.
  • 1 is a photograph of a toe band immediately after deentangling relaxation in Example 1.
  • FIG. 4 is a photograph of the toe band immediately after deentangling relaxation in Example 2.
  • FIG. 1 is a photograph of a toe band immediately after deentangling relaxation in Example 1.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal structure of the cutting mechanism 30 included in the short fiber forming section 3 of FIG.
  • the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 feeds out a veil-shaped tow band 60 folded and packed in a packing box B, and forms short fibers 62 using the tow band 60 . That is, the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 of this embodiment also serves as a staple fiber manufacturing apparatus.
  • the short fibers 62 are used as a material for the nonwoven fabric 63 .
  • the nonwoven fabric referred to in this specification refers to a nonwoven fabric conforming to JIS L 0222:2001.
  • the toe band 60 includes crimped cellulose acetate fibers 61 (hereinafter also referred to as CA fibers 61). Thereby, the toe band 60 has elasticity. Further, the toe band 60 is in a state in which a plurality of CA fibers 61 are entangled with each other.
  • the CA fibers 61 in the tow band 60 unwound from the packaging box B are long fibers.
  • the CA fiber 61 is crimped by a primary crimp, which is the smallest crimp unit, and is crimped by a secondary crimp, which is a larger crimp unit than the primary crimp.
  • the CA fiber 61 may be further crimped with a higher crimp that is a larger crimp unit than the secondary crimp.
  • each of the TD (total denier) and FD (filament denier) of the toe band 60 can be set as appropriate.
  • the TD of the toe band 60 is in millions, hundreds of thousands, tens of thousands, or thousands.
  • the TD of the toe band 60 has a value in the range of 3 million to 5 million, more preferably in the range of 1 million to 2 million.
  • the TD of the toe band 60 is a value in the range of 100,000 to 700,000, more preferably in the range of 100,000 to 300,000.
  • the TD of the toe band 60 is a value in the range of 5,000 to 100,000, more preferably in the range of 10,000 to 50,000.
  • the FD of the toe band 60 is, for example, a value in the range of 10 or less. In another example, the FD of the toe band 60 ranges from 1 to 8 inclusive.
  • the toe band 60 of the present embodiment is applied with a relatively weak tension (load) in the range of 2 mgf or more and 50 mgf or less per 1 denier in the conveying direction P. is transported.
  • the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 includes a guide member 7 that guides the toe band 60 unwound from the packaging box B, and a guide member 7 that is spaced apart in a predetermined conveying direction P and guides the toe band 60.
  • a plurality of guide rolls R1 to R4 are provided.
  • the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 also includes an entanglement relief section 2 disposed in the middle of the conveying path 50 of the tow band 60 to relieve entanglement of the CA fibers 61 in the toe band 60, and cuts the toe band 60 in which the entanglement of the CA fibers 61 is relieved. and a short fiber forming part 3 for forming short fibers 62 by doing so.
  • the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 also includes a drying section 4 that dries the short fibers 62 discharged from the short fiber forming section 3, and a nonwoven fabric forming section 5 that forms the nonwoven fabric 63 by entangling the short fibers 62 that have passed through the drying section 4. Prepare.
  • the entanglement relieving section 2 impregnates the toe band 60 containing the crimped CA fibers 61 conveyed in the conveying direction P with water while applying tension in the conveying direction P.
  • the entanglement reducing section 2 adjusts the tension applied to the toe band 60 by changing the rotation speed of a rotating roll 21, which will be described later. This tension is applied to the toe band 60 from just before it is introduced into the entanglement relieving section 2 to just before it is cut by the cutting mechanism 30 of the short fiber forming section 3 .
  • the entanglement relieving section 2 stretches the CA fibers 61 to relieve the entanglement of the CA fibers 61 in the toe band 60 .
  • the entanglement alleviating portion 2 of the present embodiment impregnates the toe band 60 with moisture by bringing the mist M into contact with the toe band 60 .
  • the mist M referred to in this specification is fine particles of a liquid dispersed in gas and containing water.
  • the mist M contains at least one of steam and fine droplets.
  • the tension applied to the toe band 60 can also be adjusted by changing the load applied from the rotating roll 21 to the toe band 60, for example. For example, in this case, when the relative position of the rotating roll 21 with respect to the toe band 60 is shifted downward, the tension applied to the toe band 60 increases. Further, for example, when the relative position of the rotating roll 21 with respect to the toe band 60 is shifted upward, the tension applied to the toe band 60 is reduced.
  • the tension applied to the toe band 60 can also be adjusted by changing the material of the rotating roll 21 or fixing the relative position of the rotating roll 21 with respect to the toe band 60 at a predetermined position.
  • the mist M of this embodiment contains steam as an example.
  • the steam is heated steam.
  • the temperature of the heated steam can be set as appropriate, but is higher than room temperature (25° C.) as an example.
  • the steam is superheated steam that has been superheated above its boiling point (100° C.).
  • the particle size of the vapor is, for example, a value in the range of 0.3 nm or more and 40 nm or less.
  • the entanglement alleviating section 2 attaches moisture to the toe band 60 while heating the toe band 60 by bringing the heated steam into contact with the toe band 60 .
  • the entanglement reducing section 2 includes a housing 20 filled with mist M, at least one rotating roll 21 pivotally supported inside the housing 20 and having a toe band 60 wound around its peripheral surface, and a toe band 60 inside the housing 20. and at least one nozzle 22 for spraying a mist M on the A supply pipe 23 is connected to the rear end of the nozzle 22 to supply moisture to the nozzle 22 from the outside of the entanglement alleviating section 2 .
  • increasing the rotational speed of the rotating roll 21 increases the tension applied to the toe band 60 .
  • the tension applied to the toe band 60 is reduced.
  • the entanglement alleviating section 2 of the present embodiment adjusts the spray amount of the mist M so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming section 3 is in the range of 7% by mass or more and 80% by mass or less. adjust.
  • the spray amount of the mist M is adjusted, for example, by at least one of the amount of moisture supplied to the nozzle 22 per unit time and the conveying speed of the toe band 60 .
  • the spray amount of the mist M is adjusted to a value in the above range, as will be described later, the amount of water necessary for plasticizing the CA fibers 61 in the toe band 60 is secured and the amount of water is not excessive. Can be easily adjusted.
  • the entanglement alleviating section 2 of the present embodiment further applies the mist M to the toe band 60 so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming section 3 is in the range of 7% by mass or more and 15% by mass or less. make contact.
  • the mist M may contain at least one additive among oils, softeners, antistatic agents, and the like.
  • an additive By attaching an additive to the CA fiber 61, the properties of the nonwoven fabric 63 can be changed by the additive. Further, by adjusting at least one of the spray amount of the mist M and the spray direction of the mist M from the nozzle 22 , the additive can be locally attached to the CA fibers 61 in the toe band 60 . For the purpose of adjusting the amount of these additives applied separately from the amount of water applied to the toe band 60, the additive may be applied to the toe band 60 separately from the mist M.
  • the short fiber forming section 3 is a long fiber bundle cutting section.
  • the short fiber forming unit 3 has a cutting mechanism 30 that cuts the CA fibers 61 into a predetermined length to form short fibers 62, and a carding machine 31 that performs card processing on the formed short fibers 62.
  • the cutting mechanism 30 includes a guide roll (push roll) 32 rotatably supported so as to guide the toe band 60 by bringing the toe band 60 into contact with its peripheral surface, and a rotating roller for cutting the toe band 60 guided by the guide roll 32 . and a mold cutter 33 .
  • the rotary cutter 33 has a cutting blade 34 arranged on its peripheral surface and is rotatably supported.
  • the guide roll 32 and the rotary cutter 33 are rotationally driven so that the cutting edge 34 of the rotary cutter 33 contacts the toe band 60 conveyed on the peripheral surface of the guide roll 32 .
  • a structure in which the guide roll 32 and the rotary cutter 33 are combined is also called an EC cutter.
  • the distance between the cutting edge of the cutting blade 34 and the peripheral surface of the guide roll 32 is such that the outermost CA fiber 61 of the tow band 60 wound around the peripheral surface of the guide roll 32 contacts the cutting blade 34 . It is set to the distance that will be cut by
  • the length dimension of the short fibers 62 formed by the short fiber forming section 3 can be set as appropriate.
  • the length dimension of the short fibers 62 of the present embodiment is, for example, a value in the range of 1 mm or more and 80 mm or less. Another example is a value in the range of 1 mm to 9 mm. In another example, the value is in the range of 30 mm or more and 80 mm or less.
  • the length dimension of the short fibers 62 is not limited to this.
  • the drying section 4 has a conveying mechanism 40 that conveys the short fibers 62 discharged from the short fiber forming section 3 and a heating section 41 that heats and dries the short fibers 62 conveyed by the conveying mechanism 40 .
  • the nonwoven fabric forming section 5 forms the nonwoven fabric 63 by entangling the short fibers 62 after drying. Further, the nonwoven fabric forming section 5 adjusts the entanglement of the short fibers 62 after drying, thereby adjusting the thickness dimension and feel of the nonwoven fabric 63, the size of inter-fiber gaps, and the like.
  • the carding machine 31 and the nonwoven fabric forming unit 5 are omitted.
  • a veil-shaped toe band 60 is drawn out from the packaging box B.
  • the toe band 60 is transported in the transport direction P while being guided by the guide member 7 and the guide rolls R1 to R4.
  • the conveyed toe band 60 is introduced into the interior of the housing 20 filled with the mist M at the entanglement relief section 2 .
  • the toe band 60 is conveyed inside the housing 20 while being wound around the peripheral surface of the rotating roll 21 .
  • the toe band 60 is applied with a relatively weak tension (load) in the range of 2 mgf to 50 mgf per denier in the conveying direction P, and the mist M is adhered by at least one nozzle 22 .
  • the nozzles 22 spray the mist M onto the toe band 60 from a plurality of directions including directions perpendicular to the surface of the toe band 60 .
  • the mist M permeates into the toe band 60 after contacting the surface of the toe band 60 .
  • the toe band 60 also has abundant inter-fiber spacing. Therefore, the mist M directly contacts the plurality of CA fibers 61 inside and outside the toe band 60 through the interstices between the fibers.
  • Each CA fiber 61 is water-impregnated and plasticized, so that at least high-order crimps more than secondary crimps become slow.
  • the nozzle 22 of this embodiment sprays heated steam onto the toe band 60 .
  • the CA fibers 61 in the toe band 60 are plasticized by both moisture and heat by being impregnated with heated steam. As a result, the elasticity of the plurality of CA fibers 61 is reduced, thereby promoting relaxation of entanglement.
  • the toe band 60 is impregnated with moisture and heated to facilitate the plasticization of the CA fibers 61 . Therefore, it is possible to reduce the amount of water used for reducing the entanglement of the CA fibers 61 .
  • the tow band 60 that has passed through the entanglement relieving section 2 is conveyed in the conveying direction P toward the short fiber forming section 3 while the tension is applied.
  • a relatively small amount of water is sprayed as steam onto the toe band 60 in the entanglement alleviating section 2 . Therefore, a step of removing excessive moisture from the toe band 60 between the entanglement alleviating portion 2 and the short fiber forming portion 3 is unnecessary. Therefore, simplification of the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 can be achieved.
  • the conveyed tow band 60 is introduced into the cutting mechanism 30 in the short fiber forming section 3 .
  • the toe band 60 is conveyed while being guided by the peripheral surface of the guide roll 32 that is driven to rotate while the tension is applied, and the cutting edge of the rotary cutter 33 that is driven to rotate. 34.
  • the CA fibers 61 in the toe band 60 are cut into a predetermined length dimension to form a plurality of short fibers 62 .
  • the amount of water in the toe band 60 introduced into the cutting mechanism 30 is relatively small. For this reason, for example, the toe band 60 that contains excessive moisture is clogged between the guide roll 32 and the rotary cutter 33, or the CA fibers 61 in the toe band 60 before and after cutting become wet, causing the guide roll 32 or the rotary cutter to become clogged. It is prevented from sticking to 33 and becoming difficult to discharge. Further, in this embodiment, the plurality of CA fibers 61 of the toe band 60 are cut by the cutting blade 34 in a state in which the entanglement is relaxed and the tension is applied. Therefore, the posture of the CA fiber 61 with respect to the cutting blade 34 is stabilized.
  • the toe band 60 is cut in uniform length dimensions by the rotary cutter 33 .
  • the short fibers 62 thus formed are continuously discharged from the short fiber forming section 3 .
  • the short fibers 62 are formed while the toe band 60 is conveyed. Therefore, the short fibers 62 are efficiently formed.
  • the formed multiple short fibers 62 are then carded by the carding machine 31 .
  • the short fibers 62 are adjusted in the thickness dimension and the flow direction of the short fibers 62 .
  • the short fibers 62 introduced into the carding machine 31 are plasticized by impregnation with water. Therefore, the plurality of short fibers 62 are prevented from being entangled in the carding machine 31 or being caught by the needles of the carding machine 31 and unable to pass through the carding machine 31, and are properly carded.
  • a plurality of carded short fibers 62 are conveyed in the conveying direction P and introduced into the drying section 4 .
  • the short fibers 62 are dried by the heating section 41 while being transported by the transport mechanism 40 .
  • the short fibers 62 are dried to have a predetermined moisture content.
  • the short fibers 62 introduced into the drying section 4 do not have a very high moisture content. Therefore, in the drying section 4, the short fibers 62 are dried relatively lightly, and the load received by heating is reduced.
  • a plurality of short fibers 62 that have passed through the drying section 4 are introduced into the nonwoven fabric forming section 5 .
  • the plurality of short fibers 62 are entangled based on a needle punching method, for example. Thereby, the nonwoven fabric 63 is formed.
  • Moisture is attached to the toe band 60 in the entanglement alleviating portion 2 and the toe band 60 is stretched. Crimp becomes slow. After that, the water content of the short fibers 62 is reduced by drying, so that the texture of the CA fibers 61 is utilized in the nonwoven fabric forming section 5 to obtain the nonwoven fabric 63 that is soft and pleasant to the touch.
  • any known method such as a dry method, a wet method, a chemical bond method, a hydroentanglement method, etc. can be exemplified in addition to the needle punch method.
  • the nonwoven fabric 63 discharged from the nonwoven fabric forming section 5 is cut into a predetermined length as required. Moreover, if the moisture content of the plurality of short fibers 62 when introduced into the nonwoven fabric forming section 5 is appropriate, the drying section 4 may be omitted.
  • the tow band 60 that is conveyed in the predetermined conveying direction P contains the crimped CA fibers 61, and is impregnated with moisture is applied to the toe band 60 in the conveying direction P
  • An entanglement relaxation step of relaxing the entanglement of the CA fibers 61 in the tow band 60 by applying tension to the toe band 60 and a short fiber formation step of cutting the tow band 60 in which the entanglement of the CA fibers 61 is relaxed to form short fibers 62.
  • the short fiber formation step of the present embodiment the toe band 60 in which the entanglement of the CA fibers 61 is relieved is cut while the tension is applied to form the short fibers 62 .
  • the method for producing the short fibers 62 of the present embodiment as an example, before the entanglement relaxation step, preparation for attaching moisture to the toe band 60 during the entanglement relaxation step (as an example, in this embodiment, the entanglement relaxation section 2 setting, etc.).
  • the method for manufacturing the short fibers 62 of the present embodiment has, as an example, a drying step for drying moisture adhering to the short fibers 62 after the short fiber forming step.
  • the nonwoven fabric 63 is manufactured using the manufactured short fibers 62 .
  • the method for manufacturing the nonwoven fabric 63 of the present embodiment has the entanglement relaxation step and the short fiber formation step.
  • the entanglement relaxation step the entanglement of the plurality of crimped and water-impregnated CA fibers 61 is relaxed, and the elasticity of the CA fibers 61 is reduced when the tow band 60 is cut. . Therefore, in the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1, the formed short fibers 62 are prevented from being caught in the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 or clogging the conveying path 50, for example.
  • the short fibers 62 having uniform length dimensions can be efficiently formed.
  • the short fibers 62 of stable quality can be efficiently produced by a relatively simple method.
  • the toe band 60 is impregnated with water and tension is applied in the conveying direction P, thereby stretching the CA fibers 61 and reducing the entanglement of the plurality of CA fibers 61 . Therefore, for example, a fiber-spreading roll for mechanically spreading the tow band 60 and a gas-spreading device for spreading the tow band 60 by gas are unnecessary. Therefore, simplification of the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 can be achieved. Further, according to the present embodiment, even if the toe band 60 that is bulky made of the crimped CA fibers 61 is used, the staple fibers 62 having a uniform length dimension can be efficiently formed.
  • the short fibers 62 having uniform length dimensions can be efficiently formed. Therefore, for example, before the short fibers 62 are formed, the process of altering the toe band 60 with a chemical to reduce the number of crimps is unnecessary.
  • the short fibers 62 can be efficiently formed by a relatively safe method.
  • the crimp of the short fibers 62 can be maintained to some extent even after the entanglement relaxation step is performed. Therefore, a bulky nonwoven fabric 63 can be manufactured from the crimped short fibers 62 .
  • the toe band 60 in which the entanglement of the CA fibers 61 is relaxed is cut while the tension is applied to form the short fibers 62 .
  • the posture of the CA fiber 61 when cutting the toe band 60 can be further stabilized. Therefore, the short fibers 62 having uniform length dimensions can be formed more easily.
  • water is applied to the toe band 60 so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step falls within the range of 7% by mass or more and 80% by mass or less.
  • the toe band 60 is stretched to reduce the entanglement of the CA fibers 61, thereby making it easier to attach an appropriate amount of moisture to the toe band 60, which is necessary for forming the short fibers 62 having a uniform length dimension. Therefore, the load applied to the short fibers 62 when drying the short fibers 62 can be reduced.
  • the toe band 60 is heated to facilitate mitigation of the entanglement of the CA fibers 61 .
  • the CA fibers 61 in the toe band 60 at the time of cutting can be plasticized to a certain extent, and the elasticity of the short fibers 62 can be reduced. Therefore, the entanglement of the CA fibers 61 in the toe band 60 can be further reduced.
  • the toe band 60 is impregnated with moisture by contacting the toe band 60 with mist M containing moisture. This can prevent, for example, excessive wetting of the toe band 60 . Therefore, the amount of water used for reducing the entanglement of the CA fibers 61 can be reduced. In addition, the burden of labor and energy consumption for drying the toe band 60 after the deentangling step can be reduced. Moreover, the toe band 60 impregnated with moisture can reduce excessive wetting of the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 .
  • the mist M contains water vapor. This makes it possible to better prevent the toe band 60 from becoming excessively wet with moisture.
  • the mist M is brought into contact with the tow band 60 so that the water content of the tow band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step falls within the range of 7% by mass or more and 15% by mass or less. As a result, an appropriate amount of water is obtained to reduce the entanglement of the CA fibers 61 in the toe band 60, and excessive wetting of the toe band 60 with water can be better prevented.
  • the method for manufacturing the nonwoven fabric 63 of the present embodiment has a drying step for drying the water adhering to the short fibers 62 after the short fiber forming step. This can prevent the short fibers 62 containing water from adhering to the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 . In addition, it is possible to prevent unnecessary moisture from being contained in the formed nonwoven fabric 63 .
  • the toe band 60 is cut by a rotary cutter 33 which has a cutting blade 34 arranged on the peripheral surface and is pivotally supported, and which is rotationally driven so that the toe band 60 contacts the cutting blade 34. disconnect.
  • a rotary cutter 33 having such a configuration, it is possible to continuously cut the conveyed toe band 60 and form the short fibers 62 more efficiently.
  • the cutting mechanism 30 may have a guillotine cutter as disclosed in Patent Document 1 and a feeder for supplying the tow band 60 to the guillotine cutter, instead of having the rotary cutter 33. .
  • the guillotine cutter may have at least one of a pair of blades (eg, lower and upper blades) for cutting the tow band 60 .
  • the tension applied to the tow band 60 is adjusted, for example, by the feeding speed of the feeder. As an example, increasing the feeding speed of the feeder increases the tension. Decreasing the feeding speed of the feeder also reduces the tension.
  • the cutting mechanism 30 has a rotary cutter 33, the short fibers 62 are formed at a relatively high speed.
  • the efficiency of manufacturing the nonwoven fabric 63 is improved by using the rotary cutter 33, for example.
  • the step of attaching moisture to the toe band 60 and the step of heating the toe band 60 may be performed separately. In this case, for example, by applying water to the toe band 60 and then heating the toe band 60, it is possible to prevent the temperature of the toe band 60 from lowering due to the water being applied.
  • Either one toe band 60 or a bundle of toe bands 60 including a plurality of tow bands 60 may be introduced into the entanglement relieving section 2 and the short fiber forming section 3 .
  • the nonwoven fabric 63 is efficiently manufactured as described above. Therefore, even when the nonwoven fabric 63 is manufactured using a bundle of the toe bands 60, the nonwoven fabric 63 can be manufactured satisfactorily.
  • Other embodiments will be described below, focusing on differences from the first embodiment.
  • the entanglement reducing section 2 of the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1 sprays the mist M onto the toe band 60 from the nozzle 22, as in the first embodiment.
  • the mist M contains fine droplets of moisture.
  • the particle size of the microdroplets is larger than the particle size of the vapor.
  • the particle size of the microdroplet is a value in the range of 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the method for manufacturing the nonwoven fabric 63 of the present embodiment also includes, as an example, a preparation step for preparing for attaching moisture to the toe band 60 during the entanglement relaxation step before the entanglement relaxation step. . Further, as an example, after the short fiber forming step, there is a drying step for drying the water adhering to the short fibers 62 .
  • the toe band 60 is sprayed with minute droplets of water while being given a relatively weak tension (load) in the range of 2 mgf to 50 mgf per 1 denier in the conveying direction P.
  • the CA fibers 61 in the toe band 60 are plasticized by the minute droplets of moisture to reduce their elasticity. This alleviates the entanglement between the CA fibers 61 .
  • the tow band 60 immediately before cutting in the short fiber formation step is adjusted so that the water content of the toe band 60 is in the range of 7% by mass or more and 80% by mass or less. 60 is impregnated with water.
  • the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber formation step is a value in the range of 7% by mass to 35% by mass (in another example, a value in the range of 15% by mass to 35% by mass) value).
  • the mist M may contain additives. According to the present embodiment, by using water in the form of minute droplets, a larger amount of additive can be attached to the CA fibers 61 than in the first embodiment.
  • the mist M containing moisture can be efficiently attached to the toe band 60 by using, for example, an existing spraying device or the like. Therefore, the toe band 60 can be impregnated with moisture at a relatively low cost. Further, when the nonwoven fabric 63 is manufactured using the crimped CA fibers 61 (tow band 60), the short fibers 62 having uniform length dimensions can be efficiently formed. Also in this embodiment, a relatively small amount of water adheres to the toe band 60 in the entanglement alleviating portion 2 . Therefore, the step of removing excessive moisture contained in the toe band 60 between the entanglement alleviating portion 2 and the short fiber forming portion 3 can be omitted.
  • the mist M is brought into contact with the toe band 60 so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step is in the range of 7% by mass or more and 35% by mass or less.
  • the amount of water attached to the toe band 60 can be set to an appropriate amount.
  • the mist M containing heated minute droplets may be sprayed onto the toe band 60 in the entanglement mitigation step.
  • the CA fibers 61 in the toe band 60 are plasticized by both moisture and heat.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a nonwoven fabric manufacturing apparatus 11 according to the third embodiment.
  • the entanglement reducing section 12 has a storage section 25 that stores water, and at least one rotating roll 26 that is pivotally supported inside the storage section 25 and has a toe band 60 wound around its peripheral surface.
  • the toe band 60 is wound around the peripheral surface of the rotating roll 26 and is immersed in the water in the storage section 25 while being tensioned in the transport direction P so that the toe band 60 is impregnated with water.
  • the water in reservoir 25 may be at a temperature higher than room temperature (25° C.). That is, also in the present embodiment, the relaxation of entanglement of the CA fibers 61 may be promoted by heating the tow band 60 in the entanglement relaxation step.
  • the method for manufacturing the nonwoven fabric 63 of the present embodiment as an example, before the entanglement relaxation step, preparations for attaching moisture to the toe band 60 during the entanglement relaxation step (as an example, in this embodiment, setting the entanglement relaxation part 12, etc.). have preparatory steps to take.
  • the method of manufacturing the nonwoven fabric 63 of the present embodiment also has a drying step of drying the water adhering to the short fibers 62 after the short fiber forming step.
  • the toe band 60 is impregnated with water so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step is in the range of 7% by mass or more and 80% by mass or less.
  • the toe band 60 is impregnated with water so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step falls within the range of 60% by mass or more and 80% by mass or less.
  • the water content of the toe band 60 immediately before cutting is, for example, such that the toe band 60 immersed in water does not drip in a natural state (a value in the range of less than 100% by mass, preferably in the range of 80% by mass or less). value) is preferred.
  • the amount of water for immersing the toe band 60 in water is set to such an extent that the short fibers 62 are not subjected to an excessive load when the short fibers 62 are dried. As a result, the amount of water attached to the toe band 60 is adjusted appropriately.
  • the CA fibers 61 can be plasticized by impregnating the toe band 60 with water. Further, by impregnating the toe band 60 with heated moisture, the CA fibers 61 can be plasticized by both the moisture and the heat. Therefore, the nonwoven fabric 63 can be produced efficiently by forming the staple fibers 62 with uniform length dimensions.
  • Short fibers according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were produced by the following procedure.
  • a toe band 60 having a TD of 30,000, an FD of 3 , and the number of crimps per inch (the number of primary crimps) of 346 was used.
  • the number of crimps of the toe band 60 was counted by the following method.
  • the sampled toe band 60 was placed on a table, one end of the toe band 60 in the crimp extending direction was fixed to the table side, and the other end was hung downward from the edge of the table.
  • the captured image was binarized by the following method.
  • a computer was caused to convert the pixel value (luminance as an example) of each pixel in the captured image to "1" if it was equal to or greater than a predetermined threshold, and to "0" if it was less than the threshold. Subsequently, when the computer determines that there is a pixel group in which pixels having a pixel value of "1" continue in a predetermined manner in the direction in which the crimp is extended to the toe band 60 in the converted image, the pixel group was determined to be Further, when the computer determines that there is a pixel group in which the pixel value "0" continues in a predetermined manner in the above direction in the converted image, the pixel group is determined to be a valley.
  • the computer counted the number of crimps by dividing the total number of valleys and peaks by 2. Thereby, the number of crimps (the number of primary crimps) of the tow band 60 per inch length in the above direction was counted.
  • the tow band 60 was introduced into the nonwoven fabric manufacturing apparatus 1, and the entanglement relaxation step and the short fiber formation step were performed by the method disclosed in the first embodiment.
  • the tension applied to the toe band 60 in the conveying direction P was set to 0.3 kgf (10 mgf per denier) for the entire toe band 60 .
  • the toe band 60 was impregnated with water by spraying heated steam (100° C. or higher) from the nozzle 22 onto the toe band 60 .
  • the water content of the toe band 60 was adjusted so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step was 10.8% by mass.
  • the short fiber formation step the toe band 60 was cut to a target size of 51 mm by the cutting mechanism 30 having a guillotine cutter.
  • Example 2 A tow band 60 similar to that of Example 1 was introduced into the nonwoven fabric manufacturing apparatus 11, and the entanglement relaxation step and the short fiber formation step were performed by the method disclosed in the second embodiment.
  • the tension applied to the toe band 60 in the conveying direction P was set to 0.3 kgf (10 mgf per denier) for the entire toe band 60 .
  • the toe band 60 was impregnated with water by spraying water droplets (at 25° C.) from the nozzle 22 onto the toe band 60 .
  • the water content of the toe band 60 was adjusted so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step was 28% by mass.
  • the toe band 60 was cut to a target size of 51 mm by the cutting mechanism 30 having a guillotine cutter.
  • Example 3 A tow band 60 similar to that of Example 1 was introduced into the nonwoven fabric manufacturing apparatus 11, and the entanglement relaxation step and the short fiber formation step were performed by the method disclosed in the third embodiment.
  • the tension applied to the toe band 60 in the conveying direction P was set to 0.3 kgf (10 mgf per denier) for the entire toe band 60 .
  • the water content of the toe band 60 was adjusted so that the water content of the toe band 60 immediately before cutting in the short fiber forming step was 68.4% by mass.
  • the toe band 60 was cut to a target size of 51 mm by a cutting mechanism 30 having a guillotine cutter.
  • the tow band is conveyed in a predetermined conveying direction without performing the entanglement relieving step, and the tow band is opened by applying tension in the conveying direction and the width direction by a plurality of opening rolls spaced apart in the conveying direction.
  • Short fibers of Comparative Examples 1 and 2 were formed in the same manner as in Example 1, except that the opening step was performed.
  • a tow band having 340 crimps (primary crimps) per inch length before opening was used.
  • a tow band having 310 crimps (primary crimps) per inch length before opening was used.
  • FIG. 4 is a photograph of the toe band 60 immediately after deentangling relaxation in Example 1.
  • FIG. 5 is a photograph of the toe band 60 immediately after deentangling of Example 2.
  • Comparative Examples 1 and 2 there was a problem that the short fibers were caught (entangled) in the carding machine during carding. Also, the toe band of Comparative Example 1 was bulky and highly elastic. The toe band of Comparative Example 2 also had bulkiness and elasticity similar to those of Comparative Example 1. Therefore, in Comparative Examples 1 and 2, it was difficult to introduce the toe band into the short fiber formation portion 3 . Further, in Comparative Examples 1 and 2, the posture of the CA fibers with respect to the cutter when cutting the toe band by the cutting mechanism 30 was not stable as compared with Examples 1 to 3. Therefore, in Comparative Examples 1 and 2, the length dimension of the short fibers varied relatively greatly.
  • Example 1 As shown in Table 1, FIG. 4, and FIG. Although the number of crimps of the toe band 60 is slightly lower than that of , it was confirmed that the number of crimps of the toe band 60 was maintained within a substantially problem-free range. Moreover, in Examples 1 to 3, it was confirmed that the entanglement of the CA fibers 61 in the toe band 60 was satisfactorily alleviated by impregnating the toe band 60 with moisture. Moreover, in Example 1, it was confirmed that the CA fibers 61 in the toe band 60 were plasticized by the heated steam, and entanglement of the CA fibers 61 in the toe band 60 was facilitated to relax.
  • Examples 1 to 3 it was confirmed that a plurality of short fibers 62 could be well carded, and troubles such as clogging of the short fibers 62 in the conveying path 50 did not occur. Moreover, it was confirmed that in Examples 1 to 3, compared with Comparative Examples 1 and 2, the length dimension of the short fibers 62 was stabilized.
  • Example 1 had a water content of 10.8% by mass
  • Example 2 just before cutting had a water content of 28% by mass.
  • the short fibers 62 of Examples 1 and 2 were not confirmed to have a sticky feel or appearance.
  • no conspicuous trouble caused by impregnating the toe band 60 with water was observed.
  • Example 3 the amount of moisture adhering to the toe band 60 before cutting is reduced to some extent. Therefore, the short fibers 62 of Example 3 were not confirmed to be sticky enough to separate water. This confirms the superiority of Examples 1 to 3 over Comparative Examples 1 and 2.
  • the short fibers 62 are used to produce the nonwoven fabric 63, but the short fibers 62 may be used for purposes other than the production of the nonwoven fabric.
  • relief parts 2 and 12 are not essential. That is, in the nonwoven fabric manufacturing apparatuses 1 and 11, for example, the entanglement relieving sections 2 and 12 are omitted, and a toe band 60 containing crimped CA fibers 61 and impregnated with water is brought in from the outside and fed to the short fiber forming section 3. may be introduced.
  • the toe band 60 is impregnated with water by spraying the mist M from the nozzle 22 toward the toe band 60 in the entanglement mitigation step.
  • the method of impregnating the toe band 60 with moisture is not limited to this.
  • the toe band 60 may be impregnated with water by filling the housing 20 with the mist M and passing the toe band 60 through the interior of the housing 20 .
  • the toe band 60 may be dried by a method other than heating.
  • Methods for drying the toe band 60 include, for example, a method of blowing gas onto the toe band 60 to blow off moisture, a method of vibrating the toe band 60 to remove moisture, a method of centrifuging the moisture of the toe band 60, and a pair of pivotally supported
  • Any method, such as the method of handling the toe band 60 may be employed.
  • the toe band 60 impregnated with water in the entanglement mitigation step may be dehydrated before the short fiber formation step to reduce the water content of the toe band 60 immediately before cutting to some extent.
  • a method for reducing the water content of the toe band 60 any of the methods for drying the toe band 60 mentioned in the above drying step may be employed.
  • the rotary cutter 33 when the rotary cutter 33 is used, for example, by setting the water content of the toe band 60 immediately before cutting to a value in the range of, for example, 7 mass % or more and 10 mass % or less, the cutting mechanism 30 may not be damaged due to excessive moisture in the toe band 60. The occurrence of defects and maintenance work can be suppressed. Therefore, the short fibers 62 can be formed with even higher production efficiency.
  • Nonwoven fabric manufacturing device short fiber manufacturing device 2
  • 12 entanglement alleviating part 3 short fiber forming part 5 nonwoven fabric forming part 33
  • rotary cutter 60 toe band (tow)
  • cellulose acetate fiber 62 staple fiber 63 nonwoven fabric

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Abstract

短繊維の製造方法は、予め定められた搬送方向に搬送され、捲縮されたセルロースアセテート繊維を含み且つ水分を添着されたトウバンドに対し、搬送方向に張力を付与することにより、トウバンド中の捲縮されたセルロースアセテート繊維の交絡を緩和する交絡緩和ステップと、前記交絡を緩和されたトウバンドを切断して短繊維を形成する短繊維形成ステップと、を有する。

Description

短繊維の製造方法、不織布の製造方法、短繊維製造装置、及び不織布製造装置
　本開示は、捲縮されたセルロースアセテート繊維を用いた短繊維の製造方法、不織布の製造方法、短繊維製造装置、及び、不織布製造装置に関する。
　捲縮されたセルロースアセテート繊維により製造された短繊維（ステープル）が知られている。この短繊維は、例えば、不織布の材料として用いられる。この短繊維を用いた不織布は、セルロースアセテート繊維の風合を生かし、ふんわりとした肌触りのよい使用感が得られる。また、捲縮されたセルロースアセテート繊維を切断した短繊維を用いることで、嵩高い不織布を製造できる。
　捲縮されたセルロースアセテート繊維により短繊維を製造する場合、例えば、当該繊維を含むトウバンドを梱包箱から繰り出した後、トウバンド中の繊維の交絡を緩和して繊維を処理し易くする。その後、トウバンドをカッターにより切断して短繊維を形成する。カッターの形式としては、例えば、特許文献１に示されるギロチン型や、特許文献２に示される回転型等が知られている。不織布を製造する場合には、形成された複数本の短繊維が予めカード処理される。これにより、複数本の短繊維がシート状に広げられると共に繊維の流れ方向が整えられる。
特願２０００－１４１２９０号公報 特開平１－１４８８１８号公報
　捲縮されたセルロースアセテート繊維は、比較的嵩高く、弾性に富んでおり、絡み合いが大きい。このため、捲縮されたセルロースアセテート繊維からなる短繊維は、短繊維製造装置において引っ掛かったり、搬送路に詰まることがある。また、捲縮されたセルロースアセテート繊維からなる短繊維は、カッターに対する姿勢がばらつくことで、長さ寸法が安定しない。これにより、短繊維の製造効率が低下する。
　そこで本開示は、捲縮されたセルロースアセテート繊維を用いて短繊維を製造する場合において、均一な長さ寸法の短繊維を効率よく製造可能にすることを目的とする。
　本願発明者らが検討したところ、捲縮されたセルロースアセテート繊維を含むトウバンドは、水分を添着することにより延伸し、繊維の交絡を緩和できることが確認された。本開示は、このような知見に基づくものである。
　即ち、本開示の一態様に係る短繊維の製造方法は、予め定められた搬送方向に搬送され、捲縮されたセルロースアセテート繊維を含み且つ水分を添着されたトウバンドに対し、前記搬送方向に張力を付与することにより、前記トウバンド中の前記捲縮されたセルロースアセテート繊維の交絡を緩和する交絡緩和ステップと、前記交絡を緩和された前記トウバンドを切断して短繊維を形成する短繊維形成ステップと、を有する。
　上記方法によれば、交絡緩和ステップにおいて、捲縮され且つ水分を添着された複数本のセルロースアセテート繊維の交絡が緩和されると共に、トウバンドの切断時におけるセルロースアセテート繊維の弾性が低減される。このため、形成された短繊維が、例えば、短繊維製造装置に引っ掛かったり、搬送路に詰まるのが防止される。また、短繊維形成ステップにおいてトウバンドを切断する際、カッターに対する繊維の姿勢がばらつくのを抑制できる。その結果、均一な長さ寸法の短繊維を形成できる。これにより、比較的簡素な方法で、安定した品質の短繊維を効率よく製造できる。
　前記交絡緩和ステップでは、前記短繊維形成ステップにおいて切断直前の前記トウバンドの水分量が７質量％以上８０質量％以下の範囲の値となるように、水分を前記トウバンドに添着してもよい。これにより、トウバンドを延伸して繊維の交絡を緩和することにより均一な長さ寸法の短繊維を形成するために必要な水分を、適量でトウバンドに添着し易くできる。よって、短繊維の乾燥時に短繊維に与える負荷を低減できる。また、製造設備を水に濡れにくくできる。よって、設備管理の負担を軽減できる。
　前記交絡緩和ステップでは、前記トウバンドを加熱することにより、前記交絡の緩和を促進してもよい。このようにトウバンドを加熱することで、切断時のトウバンド中のセルロースアセテート繊維を一定範囲で可塑化し、セルロースアセテート繊維の弾性を低減できる。よって、トウバンド中のセルロースアセテート繊維の交絡を更に緩和できる。
　前記交絡緩和ステップでは、水分を含むミストを前記トウバンドに接触させることにより、前記トウバンドに対して水分を添着してもよい。これにより、トウバンドが過度に濡れるのを防止できる。よって、トウバンドの繊維の交絡を緩和するための水の使用量を低減できる。また、交絡緩和ステップ後にトウバンドを乾燥させるための手間やエネルギー消費の負荷を低減できる。また、水分が添着されたトウバンドにより、短繊維製造装置が過度に濡れるのを低減できる。
　前記ミストは、水分の蒸気を含んでいてもよい。これにより、トウバンドが水分により過度に濡れるのを一層良好に防止できる。またこの場合、前記交絡緩和ステップでは、前記短繊維形成ステップにおいて切断直前の前記トウバンドの水分量が７質量％以上１５質量％以下の範囲の値となるように、前記ミストを前記トウバンドに接触させてもよい。これにより、トウバンドの繊維の交絡を緩和するために適量の水分量が得られると共に、トウバンドが水分により過度に濡れるのを一層良好に防止できる。
　前記交絡緩和ステップでは、前記短繊維形成ステップにおいて切断直前の前記トウバンドの水分量が７質量％以上３５質量％以下の範囲の値となるように、前記ミストを前記トウバンドに接触させてもよい。また、前記短繊維形成ステップ後において前記短繊維に付着した水分を乾燥する乾燥ステップを有していてもよい。
　前記短繊維形成ステップでは、周面に配置された切断刃を有し且つ軸支され、前記トウバンドが前記切断刃に接触するように回転駆動される回転型カッターにより、前記トウバンドを切断してもよい。このような構成の回転型カッターを用いることで、搬送されるトウバンドを連続的に切断し、短繊維を一層効率よく形成できる。
　また、本開示の一態様に係る不織布の製造方法は、上記したいずれかに記載の短繊維の製造方法により形成された短繊維を用いて不織布を製造する。
　また、本開示の一態様に係る短繊維製造装置は、予め定められた搬送方向に搬送され、捲縮されたセルロースアセテート繊維を含み且つ水分を添着されたトウバンドに対し、前記搬送方向に張力を付与することにより、前記トウバンド中の前記捲縮されたセルロースアセテート繊維の交絡を緩和する交絡緩和部と、前記交絡を緩和された前記トウバンドを切断して短繊維を形成する短繊維形成部と、を備える。
　また、本開示の一態様に係る不織布製造装置は、前記短繊維製造装置と、前記短繊維形成部により形成された前記短繊維を用いて不織布を形成する不織布形成部と、を備える。
　本開示の各態様によれば、捲縮されたセルロースアセテート繊維を用いて短繊維を製造する場合において、均一な長さ寸法の短繊維を効率よく製造できる。
第１実施形態に係る不織布製造装置の概要図である。 図１の短繊維形成部が有する切断機構の内部構造を示す模式図である。 第３実施形態に係る不織布製造装置の概要図である。 実施例１の交絡緩和直後のトウバンドを撮影した写真である。 実施例２の交絡緩和直後のトウバンドを撮影した写真である。
　本開示の各実施形態について、各図を参照して説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る不織布製造装置１の概要図である。図２は、図１の短繊維形成部３が有する切断機構３０の内部構造を示す模式図である。図１に示される不織布製造装置１は、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６０を繰り出し、このトウバンド６０を用いて短繊維６２を形成する。即ち、本実施形態の不織布製造装置１は、短繊維製造装置を兼ねている。短繊維６２は、不織布６３の材料として用いられる。本明細書で言う不織布は、ＪＩＳ　Ｌ　０２２２：２００１に準拠する不織布を指す。
　トウバンド６０は、捲縮されたセルロースアセテート繊維６１（以下、ＣＡ繊維６１とも称する。）を含む。これによりトウバンド６０は、伸縮性を有する。またトウバンド６０は、複数本のＣＡ繊維６１同士が交絡された状態となっている。梱包箱Ｂから繰り出されるトウバンド６０中のＣＡ繊維６１は、長繊維である。ＣＡ繊維６１は、最小の捲縮単位である一次捲縮にて捲縮されると共に、一次捲縮よりも大きな捲縮単位である二次捲縮にて捲縮されている。ＣＡ繊維６１は、更に二次捲縮よりも大きな捲縮単位である高次捲縮にて捲縮されていてもよい。
　トウバンド６０のＴＤ（トータルデニール）及びＦＤ（フィラメントデニール）の各々は、適宜設定可能である。一例として、トウバンド６０のＴＤは、数百万単位、数十万単位、数万単位、又は数千単位の値である。別の例では、トウバンド６０のＴＤは、３００万以上５００万以下の範囲の値であり、１００万以上２００万以下の範囲の値がより好ましい。別の例では、トウバンド６０のＴＤは、１０万以上７０万以下の範囲の値であり、１０万以上３０万以下の範囲の値がより好ましい。また別の例では、トウバンド６０のＴＤは、５０００以上１０万以下の範囲の値であり、１００００以上５００００以下の範囲の値がより好ましい。
　またトウバンド６０のＦＤは、一例として、１０以下の範囲の値である。別の例では、トウバンド６０のＦＤは、１以上８以下の範囲の値である。本実施形態のトウバンド６０は、搬送方向Ｐに１デニール当たり２ｍｇｆ以上５０ｍｇｆ以下の範囲の値の比較的弱い張力（荷重）を付与されながら、不織布製造装置１内に設けられた所定の搬送路５０を搬送される。
　図１及び２に示すように、不織布製造装置１は、梱包箱Ｂから繰り出したトウバンド６０を案内するガイド部材７と、予め定められた搬送方向Ｐに離隔して配置されてトウバンド６０を案内する複数のガイドロールＲ１～Ｒ４とを備える。また不織布製造装置１は、トウバンド６０の搬送路５０の途中に配置されてトウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡を緩和する交絡緩和部２と、ＣＡ繊維６１の交絡を緩和されたトウバンド６０を切断して短繊維６２を形成する短繊維形成部３とを備える。また不織布製造装置１は、短繊維形成部３から排出される短繊維６２を乾燥する乾燥部４と、乾燥部４を通過した短繊維６２を交絡させて不織布６３を形成する不織布形成部５とを備える。
　交絡緩和部２は、搬送方向Ｐに搬送されて捲縮されたＣＡ繊維６１を含むトウバンド６０に対し、搬送方向Ｐに張力を付与しながら水分を添着する。交絡緩和部２は、一例として、後述する回転ロール２１の回転速度を変化させることにより、トウバンド６０に付与される前記張力を調整する。この前記張力は、交絡緩和部２に導入される直前から、短繊維形成部３の切断機構３０により切断される直前までのトウバンド６０に対して付与される。これにより交絡緩和部２は、ＣＡ繊維６１を延伸し、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡を緩和する。本実施形態の交絡緩和部２は、ミストＭをトウバンド６０に接触させることにより、トウバンド６０に対して水分を添着する。本明細書で言うミストＭは、気体中に分散されて水分を含む液体の微粒子である。ミストＭには、蒸気及び微小液滴の少なくともいずれかが含まれる。
　なお、トウバンド６０に付与される前記張力は、例えば、回転ロール２１からトウバンド６０に及ぶ荷重を変化させることでも調整できる。例えばこの場合、トウバンド６０に対する回転ロール２１の相対位置を下方にずらすと、トウバンド６０に付与される前記張力が増大する。また例えば、トウバンド６０に対する回転ロール２１の相対位置を上方にずらすと、トウバンド６０に付与される前記張力が減少する。また、トウバンド６０に付与される前記張力は、回転ロール２１の材質を変更したり、トウバンド６０に対する回転ロール２１の相対位置を所定位置に固定することによっても調整できる。
　本実施形態のミストＭは、一例として蒸気を含む。また本実施形態では、この蒸気は加熱された蒸気である。加熱された蒸気の温度は、適宜設定可能であるが、一例として室温（２５℃）よりも高温である。また別の例では、この蒸気は、沸点（１００℃）以上に過熱した過熱蒸気である。蒸気の粒径は、一例として０．３ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲の値である。交絡緩和部２は、加熱された蒸気をトウバンド６０に接触させることにより、トウバンド６０を加熱しながらトウバンド６０に水分を添着する。
　交絡緩和部２は、ミストＭが充満されるハウジング２０と、ハウジング２０の内部に軸支されて周面にトウバンド６０が巻回される少なくとも１つの回転ロール２１と、ハウジング２０の内部においてトウバンド６０にミストＭを噴霧する少なくとも１つのノズル２２とを有する。ノズル２２の後端には、交絡緩和部２の外部より水分をノズル２２に供給する供給管２３が接続される。例えば、回転ロール２１の回転速度を増速すると、トウバンド６０に付与される前記張力が増大する。また回転ロール２１の回転速度を減速すると、トウバンド６０に付与される前記張力が減少する。
　交絡緩和部２がトウバンド６０に対して水分を添着することで、短繊維形成部３において切断直前のトウバンド６０の水分量は、交絡緩和部２により水分を添着する前のトウバンド６０の水分量（ＪＩＳ　L　１０１３：２０１０に準拠する平衡水分率）よりも多くなる。一例として、本実施形態の交絡緩和部２は、短繊維形成部３において切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上８０質量％以下の範囲の値となるようにミストＭの噴霧量を調整する。ミストＭの噴霧量は、例えばノズル２２への単位時間当たりの水分の供給量、及び、トウバンド６０の搬送速度の少なくともいずれかにより調整される。上記範囲の値にミストＭの噴霧量を調整することで、後述するように、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１を可塑化に必要な水分量を確保し、且つ、水分量が過剰とならないように調整し易くできる。本実施形態の交絡緩和部２は、更に、短繊維形成部３において切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上１５質量％以下の範囲の値となるように、ミストＭをトウバンド６０に接触させる。
　ミストＭには、油剤、柔軟剤、及び帯電防止剤等のうちの少なくとも１つの添加剤が含まれていてもよい。ＣＡ繊維６１に添加剤を添着することで、不織布６３の特性を添加剤により変化させることができる。また、ミストＭの噴霧量及びノズル２２からのミストＭの噴霧方向の少なくともいずれかを調節することで、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１に対して局所的に添加剤を添着できる。これらの添加剤の添着量をトウバンド６０に添着する水分量とは個別に調整する目的で、ミストＭとは別に添加剤をトウバンド６０に添着してもよい。
　短繊維形成部３は、長繊維束切断部である。短繊維形成部３は、ＣＡ繊維６１を所定の長さ寸法に切断して短繊維６２を形成する切断機構３０と、形成された複数本の短繊維６２をカード処理するカード機３１とを有する。切断機構３０は、周面にトウバンド６０を接触させてトウバンド６０を案内するように回転自在に軸支される案内ロール（押しロール）３２と、案内ロール３２により案内されたトウバンド６０を切断する回転型カッター３３とを有する。回転型カッター３３は、周面に配置された切断刃３４を有し且つ回転自在に軸支される。案内ロール３２と回転型カッター３３とは、案内ロール３２の周面に搬送されるトウバンド６０に回転型カッター３３の切断刃３４が接触するように回転駆動される。なお、案内ロール３２と回転型カッター３３とを組み合わせた構造は、ＥＣカッターとも称される。
　本実施形態では、切断刃３４の刃先と案内ロール３２の周面との距離は、案内ロール３２の周面に巻回されたトウバンド６０の最外周のＣＡ繊維６１が、切断刃３４と接触して切断される距離に設定されている。短繊維形成部３により形成される短繊維６２の長さ寸法は、適宜設定可能である。本実施形態の短繊維６２の長さ寸法は、一例として、１ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲の値である。また別の例では、１ｍｍ以上９ｍｍ以下の範囲の値である。また別の例では、３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下の範囲の値である。短繊維６２の長さ寸法は、これに限定されない。
　乾燥部４は、短繊維形成部３から排出される短繊維６２を搬送する搬送機構４０と、搬送機構４０により搬送される短繊維６２を加熱して乾燥する加熱部４１とを有する。不織布形成部５は、乾燥後の短繊維６２同士を交絡させることで、不織布６３を形成する。また不織布形成部５は、乾燥後の短繊維６２同士の交絡を調整することで、不織布６３の厚み寸法や触感、又は繊維間隙の大きさ等を調整する。なお、短繊維製造装置のみが構成される場合、例えば、カード機３１と不織布形成部５とは省略される。
　図１及び２に示すように、不織布製造装置１の駆動時には、ベール状のトウバンド６０が梱包箱Ｂから繰り出される。トウバンド６０は、ガイド部材７とガイドロールＲ１～Ｒ４とにより案内されながら、搬送方向Ｐに搬送される。搬送されるトウバンド６０は、交絡緩和部２において、ミストＭが充満するハウジング２０の内部に導入される。トウバンド６０は、回転ロール２１の周面に巻回されながらハウジング２０の内部を搬送される。
　このときトウバンド６０は、搬送方向Ｐに１デニール当たり２ｍｇｆ以上５０ｍｇｆ以下の範囲の値の比較的弱い張力（荷重）を付与されながら、少なくとも１つのノズル２２によりミストＭを添着される。一例として、ノズル２２は、トウバンド６０の表面に垂直な方向を含む複数の方向から、トウバンド６０に対してミストＭを噴霧する。ミストＭは、トウバンド６０の表面に接触した後、トウバンド６０の内部に浸透する。またトウバンド６０は、豊富な繊維間隙を有する。このため、ミストＭは繊維間隙を通じてトウバンド６０の内外の複数本のＣＡ繊維６１に直接接触する。これにより、トウバンド６０に含まれる複数本のＣＡ繊維６１に水分が添着される。各ＣＡ繊維６１は、水分が添着されて可塑化されることで、少なくとも二次捲縮以上の高次捲縮が緩慢となる。
　ここで本実施形態のノズル２２は、トウバンド６０に対して加熱された蒸気を噴霧する。トウバンド６０中のＣＡ繊維６１は、加熱された蒸気が添着されることで、水分と加熱との両方により可塑化される。これにより複数本のＣＡ繊維６１は、弾性が低減されて交絡の緩和が促進される。本実施形態では、トウバンド６０に対して水分を添着すると共にトウバンド６０を加熱することで、ＣＡ繊維６１を可塑化し易くできる。よって、ＣＡ繊維６１の交絡を緩和するための水分の使用量を低減できる。
　交絡緩和部２を通過したトウバンド６０は、前記張力が付与された状態で、短繊維形成部３へ向けて搬送方向Ｐに搬送される。本実施形態では、交絡緩和部２においてトウバンド６０に蒸気として噴霧される水分は、比較的少量である。このため、交絡緩和部２と短繊維形成部３との間において、トウバンド６０の過剰な水分を除去する工程は不要である。よって、不織布製造装置１の簡素化を図れる。
　搬送されるトウバンド６０は、短繊維形成部３において、切断機構３０に導入される。図２に示すように、このときトウバンド６０は、前記張力が付与された状態で、回転駆動される案内ロール３２の周面に案内されながら搬送され、回転駆動される回転型カッター３３の切断刃３４と接触する。これにより、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１が所定の長さ寸法に切断されて複数本の短繊維６２が形成される。
　ここで本実施形態では、切断機構３０に導入されるトウバンド６０の水分量が比較的少ない。このため例えば、過度に水分を含んだトウバンド６０が案内ロール３２と回転型カッター３３との間に詰まったり、切断前後のトウバンド６０中のＣＡ繊維６１が、水分により、案内ロール３２又は回転型カッター３３に張り付いて排出しにくくなるのが防止される。また本実施形態では、トウバンド６０の複数本のＣＡ繊維６１は、交絡が緩和されて前記張力が付与された状態で、切断刃３４により切断される。このため、切断刃３４に対するＣＡ繊維６１の姿勢が安定する。その結果、トウバンド６０は、回転型カッター３３により均一な長さ寸法で切断される。これにより形成された短繊維６２は、短繊維形成部３から連続的に排出される。本実施形態では、回転型カッター３３の採用により、トウバンド６０を搬送しながら短繊維６２が形成される。このため、短繊維６２が効率よく形成される。
　形成された複数本の短繊維６２は、次にカード機３１によりカード処理される。これにより短繊維６２は、厚み寸法と短繊維６２の流れ方向とが調整される。本実施形態では、カード機３１に導入される短繊維６２は、水分の添着により可塑化されている。このため複数本の短繊維６２は、カード機３１に絡まったり、カード機３１の針に引っ掛かってカード機３１を通過できなくなるのを防止されながら良好にカード処理される。
　図１に示すように、カード処理された複数本の短繊維６２は、搬送方向Ｐに搬送されて乾燥部４に導入される。短繊維６２は、搬送機構４０により搬送されながら、加熱部４１により乾燥される。これにより短繊維６２は、所定の水分量となるように乾燥される。乾燥部４に導入される短繊維６２は、水分量がそれほど多くない。このため乾燥部４では、短繊維６２は、比較的軽度に乾燥され、加熱によって受ける負荷が低減される。乾燥部４を通過した複数本の短繊維６２は、不織布形成部５に導入される。不織布形成部５において、複数本の短繊維６２は、一例としてニードルパンチ法に基づいて交絡される。これにより、不織布６３が形成される。
　交絡緩和部２において、トウバンド６０に水分が添着されてトウバンド６０が延伸することにより、短繊維形成部３において、トウバンド６０の切断時におけるＣＡ繊維６１の弾性が低減され、且つ、ＣＡ繊維６１の捲縮が緩慢となる。その後、短繊維６２の水分が乾燥により低減されることで、不織布形成部５では、ＣＡ繊維６１の風合を生かし、ふんわりとした肌触りの良い不織布６３が得られる。
　なお、不織布形成部５が不織布６３を形成する方法としては、ニードルパンチ法の他、乾式法、湿式法、ケミカルボンド法、水流交絡法等、いずれかの公知の方法を例示できる。不織布形成部５から排出される不織布６３は、必要に応じて所定の長さ寸法に切断される。また、不織布形成部５に導入される際の複数本の短繊維６２の水分量が適切である場合、乾燥部４は省略されてもよい。
　このように、本実施形態の短繊維６２の製造方法は、予め定められた搬送方向Ｐに搬送され、捲縮されたＣＡ繊維６１を含み且つ水分を添着されたトウバンド６０に対し、搬送方向Ｐに張力を付与することにより、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡を緩和する交絡緩和ステップと、ＣＡ繊維６１の交絡を緩和されたトウバンド６０を切断して短繊維６２を形成する短繊維形成ステップとを有する。本実施形態の短繊維形成ステップでは、ＣＡ繊維６１の交絡を緩和されたトウバンド６０を前記張力を付与した状態で切断して短繊維６２を形成する。
　また本実施形態の短繊維６２の製造方法は、一例として、交絡緩和ステップ前において、交絡緩和ステップ中でトウバンド６０に水分を添着するための準備（一例として、本実施形態では交絡緩和部２の設定等）を行う準備ステップを有する。また本実施形態の短繊維６２の製造方法は、一例として、短繊維形成ステップ後において、短繊維６２に付着した水分を乾燥する乾燥ステップを有する。また本実施形態の不織布６３の製造方法は、製造された短繊維６２を用いて不織布６３を製造する。
　以上説明したように、本実施形態の不織布６３の製造方法は、交絡緩和ステップと短繊維形成ステップとを有する。この製造方法によれば、交絡緩和ステップにおいて、捲縮され且つ水分を添着された複数本のＣＡ繊維６１の交絡が緩和されると共に、トウバンド６０の切断時におけるＣＡ繊維６１の弾性が低減される。このため不織布製造装置１において、形成された短繊維６２が、例えば、不織布製造装置１に引っ掛かったり、搬送路５０に詰まるのが防止される。また短繊維形成ステップにおいてトウバンド６０を切断する際、カッター３３に対するＣＡ繊維６１の姿勢がばらつくのを抑制できる。その結果、均一な長さ寸法の短繊維６２を効率よく形成できる。これにより、比較的簡素な方法で、安定した品質の短繊維６２を効率よく製造できる。
　また上記製造方法によれば、トウバンド６０に対し、水分を添着して搬送方向Ｐに張力を付与することで、ＣＡ繊維６１を延伸し、複数本のＣＡ繊維６１の交絡を緩和できる。従って、例えば、トウバンド６０を機械的に開繊する開繊ロールや、トウバンド６０を気体により開繊する気体開繊装置が不要である。よって、不織布製造装置１の簡素化を図れる。また本実施形態によれば、捲縮されたＣＡ繊維６１により嵩高く構成されたトウバンド６０を用いても、均一な長さ寸法の短繊維６２を効率よく形成できる。
　また上記製造方法によれば、水分を用いた交絡緩和ステップを行うことで、均一な長さ寸法の短繊維６２を効率よく形成できる。従って、例えば短繊維６２を形成する前に、トウバンド６０を薬剤で変質させて捲縮数を低減する工程等が不要である。また交絡緩和ステップでは、水分を用いるため、比較的安全な方法で短繊維６２を効率よく形成できる。また上記方法によれば、交絡緩和ステップを行っても短繊維６２の捲縮をある程度維持できる。よって、捲縮された短繊維６２により、嵩高い不織布６３を製造できる。
　また、本実施形態の短繊維形成ステップでは、ＣＡ繊維６１の交絡を緩和されたトウバンド６０を、前記張力を付与した状態で切断して短繊維６２を形成する。これにより、トウバンド６０を切断する際のＣＡ繊維６１の姿勢を一層安定化できる。よって、均一な長さ寸法の短繊維６２をより形成し易くできる。
　また、本実施形態の交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上８０質量％以下の範囲の値となるように、水分をトウバンド６０に添着する。これにより、トウバンド６０を延伸してＣＡ繊維６１の交絡を緩和することにより均一な長さ寸法の短繊維６２を形成するために必要な水分を、適量でトウバンド６０に添着し易くできる。よって、短繊維６２の乾燥時に短繊維６２に与える負荷を低減できる。また、製造設備を水に濡れにくくできる。よって、設備管理の負担を軽減できる。
　また、本実施形態の交絡緩和ステップでは、トウバンド６０を加熱することにより、ＣＡ繊維６１の交絡の緩和を促進する。このようにトウバンド６０を加熱することで、切断時のトウバンド６０中のＣＡ繊維６１を一定範囲で可塑化し、短繊維６２の弾性を低減できる。よって、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡を更に緩和できる。
　また交絡緩和ステップでは、水分を含むミストＭをトウバンド６０に接触させることにより、トウバンド６０に対して水分を添着する。これにより、例えば、トウバンド６０が過度に濡れるのを防止できる。よって、ＣＡ繊維６１の交絡を緩和するための水の使用量を低減できる。また、交絡緩和ステップ後にトウバンド６０を乾燥させるための手間やエネルギー消費の負荷を低減できる。また、水分を添着されたトウバンド６０により、不織布製造装置１が過度に濡れるのを低減できる。
　またミストＭは、水分の蒸気を含む。これにより、トウバンド６０が水分により過度に濡れるのを一層良好に防止できる。また交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上１５質量％以下の範囲の値となるように、ミストＭをトウバンド６０に接触させる。これにより、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡を緩和するために適量の水分量が得られると共に、トウバンド６０が水分により過度に濡れるのを一層良好に防止できる。
　また一例として、本実施形態の不織布６３の製造方法は、短繊維形成ステップ後において短繊維６２に付着した水分を乾燥する乾燥ステップを有する。これにより、水を含んだ短繊維６２が不織布製造装置１に付着するのを防止できる。また、形成される不織布６３に不要な水分が含まれるのを防止できる。
　また一例として、短繊維形成ステップでは、周面に配置された切断刃３４を有し且つ軸支され、トウバンド６０が切断刃３４に接触するように回転駆動される回転型カッター３３により、トウバンド６０を切断する。このような構成の回転型カッター３３を用いることで、搬送されるトウバンド６０を連続的に切断し、短繊維６２を一層効率よく形成できる。
　なお切断機構３０は、回転型カッター３３を有さず、例えば特許文献１に開示されるようなギロチン型カッターと、ギロチン型カッターに対してトウバンド６０を供給するフィーダーとを有していてもよい。このギロチン型カッターは、トウバンド６０を切断するための一対の刃（例えば下刃及び上刃）のうちの少なくともいずれかを有していてもよい。ギロチン型カッターを用いる場合、トウバンド６０に付与される前記張力は、例えばフィーダーの供給速度により調整される。一例として、フィーダーの供給速度を増速すると、前記張力が増大する。また、フィーダーの供給速度を減速すると、前記張力が低減する。しかしながら、切断機構３０が回転型カッター３３を有する場合、短繊維６２は比較的高速で形成される。このため、例えば回転型カッター３３を用いた方が、不織布６３の製造効率は向上する。また、交絡緩和ステップにおいてトウバンド６０を加熱する場合、トウバンド６０に水分を添着する工程と、トウバンド６０を加熱する工程とを個別に行ってもよい。この場合、例えば、トウバンド６０に水分を添着した後、トウバンド６０を加熱することで、トウバンド６０の温度が水分添着により低下するのを防止できる。
　また交絡緩和部２と短繊維形成部３とには、１つのトウバンド６０、又は、複数のトウバンド６０を含むトウバンド６０の束のいずれが導入されてもよい。本実施形態では、上記したように不織布６３が効率よく製造される。このため、トウバンド６０の束を用いて不織布６３を製造する場合でも、不織布６３を良好に製造できる。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）
　第２実施形態に係る不織布製造装置１の交絡緩和部２は、第１実施形態と同様に、ノズル２２によりミストＭをトウバンド６０に噴霧する。ミストＭは、水分の微小液滴を含む。この微小液滴の粒径は、蒸気の粒径よりも大きい。一例として、微小液滴の粒径は、０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲の値である。
　また第１実施形態と同様に、本実施形態の不織布６３の製造方法も、一例として、交絡緩和ステップ前において、交絡緩和ステップ中でトウバンド６０に水分を添着するための準備を行う準備ステップを有する。また一例として、短繊維形成ステップ後において、短繊維６２に付着した水分を乾燥する乾燥ステップを有する。
　交絡緩和ステップでは、トウバンド６０は、搬送方向Ｐに１デニール当たり２ｍｇｆ以上５０ｍｇｆ以下の範囲の値の比較的弱い張力（荷重）を付与されながら、微小液滴状の水分が噴霧される。トウバンド６０中のＣＡ繊維６１は、微小液滴状の水分により可塑化されて弾性が低減される。これにより、ＣＡ繊維６１同士の交絡が緩和される。また本実施形態も、第１実施形態と同様に、交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上８０質量％以下の範囲の値となるようにトウバンド６０に水分を添着する。一例として交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上３５質量％以下の範囲の値（別の例では、１５質量％以上３５質量％以下の範囲の値）となるように、ミストＭをトウバンド６０に接触させる。第１実施形態と同様に、ミストＭには添加剤が含まれていてもよい。本実施形態によれば、微小液滴状の水分を用いることで、第１実施形態に比べて豊富な量の添加剤をＣＡ繊維６１に添着できる。
　本実施形態においても、例えば既存の噴霧装置等を用いて、水分を含むミストＭをトウバンド６０に効率よく添着できる。このため、比較的低コストで、トウバンド６０に対して水分を添着できる。また、捲縮されたＣＡ繊維６１（トウバンド６０）を用いて不織布６３を製造する場合において、均一な長さ寸法の短繊維６２を効率よく形成できる。また本実施形態においても、交絡緩和部２においてトウバンド６０に添着される水分は比較的少量である。このため、交絡緩和部２と短繊維形成部３との間において、トウバンド６０に含まれる過剰な水分を除去する工程を省略できる。
　また本実施形態の交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上３５質量％以下の範囲の値となるように、ミストＭをトウバンド６０に接触させる。これにより、トウバンド６０に添着される水分量を適切な量に設定できる。なお本実施形態では、交絡緩和ステップにおいて、トウバンド６０に対し、加熱された微小液滴を含むミストＭを噴霧してもよい。この場合、第１実施形態と同様に、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１は、水分と加熱との両方により可塑化される。
　（第３実施形態）
　図３は、第３実施形態に係る不織布製造装置１１の概要図である。図３に示す不織布製造装置１１が備える交絡緩和部１２は、搬送されるトウバンド６０を張力を付与した状態で水に浸漬することにより、トウバンド６０に水分を添着し、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡を緩和する。交絡緩和部１２は、水を貯留する貯留部２５と、貯留部２５の内部に軸支されて周面にトウバンド６０が巻回される少なくとも１つの回転ロール２６とを有する。トウバンド６０は、回転ロール２６の周面に巻回され、搬送方向Ｐに張力を付与されながら貯留部２５内の水に浸漬されて水分を添着される。貯留部２５内の水は、室温（２５℃）よりも高温であってもよい。即ち、本実施形態においても、交絡緩和ステップでトウバンド６０を加熱することにより、ＣＡ繊維６１の交絡の緩和を促進してもよい。
　本実施形態の不織布６３の製造方法も、一例として、交絡緩和ステップ前において、交絡緩和ステップ中でトウバンド６０に水分を添着する準備（一例として、本実施形態では交絡緩和部１２の設定等）を行う準備ステップを有する。また一例として、本実施形態の不織布６３の製造方法も、短繊維形成ステップ後において、短繊維６２に付着した水分を乾燥する乾燥ステップを有する。
　また本実施形態の交絡緩和ステップでは、一例として、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が７質量％以上８０質量％以下の範囲の値となるようにトウバンド６０に水分を添着する。また、更に一例として、交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が６０質量％以上８０質量％以下の範囲の値となるようにトウバンド６０に水分を添着する。
　短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量は、例えば、水に浸漬されたトウバンド６０が自然状態で液だれしない程度（１００質量％未満の範囲の値、好ましくは８０質量％以下の範囲の値）が好適である。また、トウバンド６０を水に浸漬するための水量（貯留部２５内の水量）は、短繊維６２の乾燥時に短繊維６２に与える負荷が過剰とならない程度に設定される。これにより、トウバンド６０に対して添着される水量が適量に調整される。本実施形態においても、トウバンド６０に水を添着することでＣＡ繊維６１を可塑化できる。また、トウバンド６０に加熱された水分を添着することで、ＣＡ繊維６１を水分と加熱との両方により可塑化できる。よって、均一な長さ寸法の短繊維６２を形成することにより、不織布６３を効率よく製造できる。
　（確認試験）
　次に、確認試験について説明するが、本開示は、以下に示す実施例に限定されない。以下の手順で、実施例１～３及び比較例１、２に係る短繊維を作製した。
　［実施例１の作製］
　ＴＤが３００００、ＦＤが３、１インチ長当たりの捲縮数（一次捲縮数）が３４６にそれぞれ設定されたトウバンド６０を用いた。トウバンド６０の捲縮数は、以下の方法でカウントした。サンプリングしたトウバンド６０をテーブルに載置し、トウバンド６０の捲縮が伸びる方向の一端をテーブル側に固定し、他端をテーブルの端から下方に垂らした。トウバンド６０の前記他端に対して錘により一定荷重を掛けることで、トウバンド６０に対して捲縮が伸びる方向に一定の張力を付与した。この状態で、トウバンド６０の表面に存在する凹凸を照明により浮かび上がらせた。そして、トウバンド６０の表面をＣＣＤカメラ等の光学センサにより撮影した。
　撮影画像を次の方法により二値化処理した。コンピュータに、撮影画像中の各画素の画素値（一例として輝度）を、所定の閾値以上であれば「１」に変換させ、閾値未満であれば「０」に変換させた。続いてコンピュータに、変換した画像中にトウバンド６０に捲縮を伸ばす方向に画素値「１」の画素が所定の態様で連続する画素グループがあると判定した場合には、その画素グループを山部であると判定させた。またコンピュータに、変換した画像中に前記方向に画素値「０」が所定の態様で連続する画素グループがあると判定した場合には、その画素グループを谷部であると判定させた。またコンピュータに、谷部及び山部の合計数を２で割った値を捲縮数としてカウントさせた。これにより、前記方向における１インチ長当たりのトウバンド６０の捲縮数（一次捲縮数）をカウントした。
　またトウバンド６０を不織布製造装置１に導入し、第１実施形態に開示した方法で交絡緩和ステップと短繊維形成ステップとを行った。交絡緩和ステップでは、トウバンド６０の搬送方向Ｐに付与する張力を、トウバンド６０全体で０．３ｋｇｆ（１デニール当たり１０ｍｇｆ）となるように設定した。またトウバンド６０に対して、加熱された蒸気（１００℃以上）をノズル２２から噴霧することにより、トウバンド６０に水分を添着した。交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が１０．８質量％となるようにトウバンド６０の水分量を調整した。また短繊維形成ステップでは、ギロチン型カッターを有する切断機構３０により、トウバンド６０を目標寸法５１ｍｍで切断した。
　［実施例２の作製］
　実施例１と同様のトウバンド６０を不織布製造装置１１に導入し、第２実施形態に開示した方法で交絡緩和ステップと短繊維形成ステップとを行った。交絡緩和ステップでは、トウバンド６０の搬送方向Ｐに付与する張力を、トウバンド６０全体で０．３ｋｇｆ（１デニール当たり１０ｍｇｆ）となるように設定した。また交絡緩和ステップでは、トウバンド６０に対してノズル２２から水分の液滴（２５℃）を噴霧することにより、トウバンド６０に水分を添着した。また交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が２８質量％となるようにトウバンド６０の水分量を調整した。また短繊維形成ステップでは、ギロチン型カッターを有する切断機構３０により、トウバンド６０を目標寸法５１ｍｍで切断した。
　［実施例３の作製］
　実施例１と同様のトウバンド６０を不織布製造装置１１に導入し、第３実施形態に開示した方法で、交絡緩和ステップと短繊維形成ステップとを行った。交絡緩和ステップでは、トウバンド６０の搬送方向Ｐに付与する張力を、トウバンド６０全体で０．３ｋｇｆ（１デニール当たり１０ｍｇｆ）となるように設定した。交絡緩和ステップでは、短繊維形成ステップにおいて切断直前のトウバンド６０の水分量が６８．４質量％となるようにトウバンド６０の水分量を調整した。短繊維形成ステップでは、ギロチン型カッターを有する切断機構３０により、トウバンド６０を目標寸法５１ｍｍで切断した。
　［比較例１及び２の作製］
　交絡緩和ステップを行わず、予め定められた搬送方向に搬送されるトウバンドに対し、搬送方向に離隔して配置した複数の開繊ロールにより搬送方向と幅方向とに張力を与えてトウバンドを開繊する開繊ステップを行った以外は、実施例１と同様の方法により、比較例１及び２の短繊維を形成した。比較例１では、上記開繊前の１インチ長当たりの捲縮数（一次捲縮数）が３４０のトウバンドを用いた。比較例２では、上記開繊前の１インチ長当たりの捲縮数（一次捲縮数）が３１０のトウバンドを用いた。
　上記のように作製した実施例１～３、及び、比較例１～２の各短繊維について、カード処理を行った際の状況、短繊維製造装置内の搬送路への短繊維の詰まりの有無、短繊維の長さ寸法の均一性、及び、短繊維の触感を評価した。各評価結果及び試験結果を表１及び表２に示す。図４は、実施例１の交絡緩和直後のトウバンド６０を撮影した写真である。図５は、実施例２の交絡緩和直後のトウバンド６０を撮影した写真である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　表２に示すように、比較例１及び２では、カード処理時に短繊維がカード機に引っ掛かる（絡まる）トラブルが生じた。また比較例１のトウバンドは、嵩高く弾性に富んでいた。また比較例２のトウバンドも、比較例１と同様の嵩高さと弾性とを有していた。このため比較例１及び２では、短繊維形成部３にトウバンドを導入するのが困難であった。また比較例１及び２は、実施例１～３に比べ、切断機構３０によりトウバンドを切断する際のカッターに対するＣＡ繊維の姿勢が安定しなかった。このため比較例１及び２では、短繊維の長さ寸法が比較的大きいばらつきを生じた。
　表１、図４、及び図５に示すように、これに対して実施例１～３のトウバンド６０は、水分添着後のトウバンド６０の捲縮数が、水分添着前のトウバンド６０の捲縮数に比べてわずかに低くなるものの、トウバンド６０の捲縮数が実質的に問題のない範囲で維持されることが確認された。また実施例１～３では、トウバンド６０に水分を添着することで、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡が良好に緩和されることが確認された。また実施例１では、加熱された蒸気により、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１が可塑化され、トウバンド６０中のＣＡ繊維６１の交絡の緩和が促進されることが確認された。また実施例１～３では、複数本の短繊維６２に対してカード処理を良好に行うことができると共に、短繊維６２が搬送路５０に詰まる等のトラブルも生じないことが確認された。また実施例１～３は、比較例１及び２に比べて、短繊維６２の長さ寸法が安定化することが確認された。
　また、実施例１の切断直前のトウバンド６０は、水分量が１０．８質量％であり、実施例２の切断直前のトウバンド６０は、水分量が２８質量％であった。実施例１及び２の短繊維６２は、べたついた触感や外観は確認されなかった。また実施例１及び２では、交絡緩和部２、８を通過して短繊維形成部３に通過させるトウバンド６０を乾燥させる手間が不要であった。また実施例１及び２では、トウバンド６０に水分を添着したことに起因する目立ったトラブルも確認されなかった。実施例３は、切断前のトウバンド６０に対する水分添着量が、ある程度まで低減されている。このため実施例３の短繊維６２は、離水するほどのべたつきは確認されなかった。これにより、実施例１～３の比較例１及び２に対する優位性が確認された。
　各実施形態における各構成と各方法、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、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、本明細書に開示された各々の態様は、本明細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。
　上記実施形態では、短繊維６２を用いて不織布６３を製造する例を示したが、短繊維６２の用途は、不織布の製造以外の用途でもよい。また不織布製造装置１、１１では、交絡緩和部２、１２は必須ではない。即ち不織布製造装置１、１１では、例えば交絡緩和部２、１２が省略され、捲縮されたＣＡ繊維６１を含み且つ水分を添着されたトウバンド６０が、外部から搬入されて短繊維形成部３に導入されてもよい。
　また第１及び第２実施形態では、交絡緩和ステップにおいて、ノズル２２からトウバンド６０に向けてミストＭを噴霧することにより、トウバンド６０に水分を添着した。しかしながら、トウバンド６０に水分を添着する方法は、これに限定されない。例えば交絡緩和ステップにおいて、ハウジング２０内にミストＭを充満させ、このハウジング２０の内部にトウバンド６０を通過させることにより、トウバンド６０に水分を添着してもよい。
　また乾燥ステップでは、加熱以外の方法でトウバンド６０を乾燥してもよい。このトウバンド６０の乾燥方法としては、例えば、トウバンド６０に気体を吹き付けて水分を飛ばす方法、トウバンド６０を振動させて水分を脱落させる方法、トウバンド６０の水分を遠心分離する方法、軸支された一対の絞りロール（圧縮ロール）対の間にトウバンド６０を通過させてトウバンド６０の水分を絞る方法、又は、搬送方向Ｐに張力を付与したトウバンド６０を回転ロール等の当接部材に当接させてトウバンド６０を扱く方法等、いずれの方法を採用してもよい。
　また第２及び第３実施形態では、例えば、交絡緩和ステップにおいて水分を添着したトウバンド６０を短繊維形成ステップ前において脱水し、切断直前のトウバンド６０の水分量をある程度まで低減してもよい。このトウバンド６０の水分を低減させる方法として、上記乾燥ステップで挙げたいずれかのトウバンド６０の乾燥方法を採用してもよい。これにより、例えば回転型カッター３３を用いる場合、切断直前のトウバンド６０の水分量を例えば７質量％以上１０質量％以下の範囲の値とすることで、トウバンド６０の過度の水分による切断機構３０の不具合やメンテナンス作業の発生を抑制できる。よって、より一層高い製造効率で短繊維６２を形成できる。
　Ｍ　　ミスト
　Ｐ　　搬送方向
　１、１１　　不織布製造装置（短繊維製造装置）
　２、１２　　交絡緩和部
　３　　短繊維形成部
　５　　不織布形成部
　３３　　回転型カッター
　６０　　トウバンド（トウ）
　６１　　セルロースアセテート繊維
　６２　　短繊維
　６３　　不織布
 

Claims (12)

  1. 　予め定められた搬送方向に搬送され、捲縮されたセルロースアセテート繊維を含み且つ水分を添着されたトウバンドに対し、前記搬送方向に張力を付与することにより、前記トウバンド中の前記捲縮されたセルロースアセテート繊維の交絡を緩和する交絡緩和ステップと、
    　前記交絡を緩和された前記トウバンドを切断して短繊維を形成する短繊維形成ステップと、を有する、短繊維の製造方法。
  2. 　前記交絡緩和ステップでは、前記短繊維形成ステップにおいて切断直前の前記トウバンドの水分量が７質量％以上８０質量％以下の範囲の値となるように、水分を前記トウバンドに添着する、請求項１に記載の短繊維の製造方法。
  3. 　前記交絡緩和ステップでは、前記トウバンドを加熱することにより、前記交絡の緩和を促進する、請求項１又は２に記載の短繊維の製造方法。
  4. 　前記交絡緩和ステップでは、水分を含むミストを前記トウバンドに接触させることにより、前記トウバンドに対して水分を添着する、請求項１～３のいずれか１項に記載の短繊維の製造方法。
  5. 　前記ミストは、水分の蒸気を含む、請求項４に記載の短繊維の製造方法。
  6. 　前記交絡緩和ステップでは、前記短繊維形成ステップにおいて切断直前の前記トウバンドの水分量が７質量％以上１５質量％以下の範囲の値となるように、前記ミストを前記トウバンドに接触させる、請求項５に記載の短繊維の製造方法。
  7. 　前記交絡緩和ステップでは、前記短繊維形成ステップにおいて切断直前の前記トウバンドの水分量が７質量％以上３５質量％以下の範囲の値となるように、前記ミストを前記トウバンドに接触させる、請求項４に記載の短繊維の製造方法。
  8. 　前記短繊維形成ステップ後において前記短繊維に付着した水分を乾燥する乾燥ステップを有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の短繊維の製造方法。
  9. 　前記短繊維形成ステップでは、周面に配置された切断刃を有し且つ軸支され、前記トウバンドが前記切断刃に接触するように回転駆動される回転型カッターにより、前記トウバンドを切断する、請求項１～８のいずれか１項に記載の短繊維の製造方法。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載された製造方法により形成された短繊維を用いて不織布を製造する、不織布の製造方法。
  11. 　予め定められた搬送方向に搬送され、捲縮されたセルロースアセテート繊維を含み且つ水分を添着されたトウバンドに対し、前記搬送方向に張力を付与することにより、前記トウバンド中の前記捲縮されたセルロースアセテート繊維の交絡を緩和する交絡緩和部と、
    　前記交絡を緩和された前記トウバンドを切断して短繊維を形成する短繊維形成部と、を備える、短繊維製造装置。
  12. 　請求項１１に記載の短繊維製造装置と、
    　前記短繊維形成部により形成された前記短繊維を用いて不織布を形成する不織布形成部と、を備える、不織布製造装置。
     
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