JP4488617B2 - クリーナークロス用布帛の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は拭き取り性に優れるとともに、不純物による汚染や発塵量が少なく、クリ−ンル−ム等での使用に適するクリーナークロス用布帛の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子、精密工業等の分野における精密性の向上に伴い、清浄化へのニーズはますます高いレベルで要求される傾向にあり、例えばハ−ドディスク等の製造工程に代表される、クリ−ンル−ム内で使用されるクリーナークロスについても、極めて高レベルの拭き取り性能が要求されている。
【０００３】
従来、これらのクリーナークロスとしては、木綿で構成された不織布などが多用されており、拭き取り性能自体はいるが、木綿はその素材の形態自体が短繊維であるので、汚れの拭き取り性能自体は優れているものの、作業時に微細な繊維屑が拭き取り対象面に付着して残りやすく、それが新たな汚れに相当するものとなってしまう欠点があった。この場合、繊維屑が拭き取り対象面に残るという欠点を防止するために、クリーナークロスに溶剤を含ませて使用するという対策もあるが、含ませた溶剤が対象面に残存して揮発性ガスを発生するなど、製品の性能を低下させる新たな汚染源となったり、対象物の溶剤による劣化が生じるという新たな問題が発生する。そのため、溶剤の対象面への残存を防止するために、拭き取り作業後にガスで溶剤や繊維屑を吹き飛ばす方法を採る必要があり、手間がかかるという問題があり、また、溶剤管理上の問題や溶剤あるいは揮発性ガスによる環境汚染の問題もあった。
【０００４】
上記のような繊維屑が残るという、いわゆる発塵性の問題を解決するものとして、合成繊維の極細長繊維を活用した布帛もクリーナークロス用として上市されている。しかしながら、布帛の仕上げ加工工程後に繊維上に残存するオリゴマ−が不純物として拭き取り対象面を汚染したり、オリゴマ−が飛散してクリ−ンル−ム内を汚染するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の状況に鑑み、クリーンルーム等での使用において、拭き取り性能に優れるとともに、発塵や不純物による拭き取り対象面やクリーンルーム内の汚染の問題を改善するクリーナークロス用布帛の製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決できるものであり、以下の構成からなる。
アルカリ難溶性ポリマーとアルカリ易溶性ポリマーとからなる割繊フィラメント糸条によって製編織された布帛に、アルカリを用いた割繊処理によりアルカリ易溶性ポリマーを除去する割繊処理を行い、単繊維繊度が０．６デシテックス以下で、かつ異形断面形状を呈する合成繊維フィラメントを４０質量％以上含む布帛とした後に、残存オリゴマーを除去する工程として、水を４９〜９８０ｋＰａの圧力で噴射孔より高圧液体柱状流として噴射する処理を行うことにより、布帛の残存オリゴマ−量を０．５％ｏ．ｍ．ｆ．以下とすることを特徴とするクリーナークロス用布帛の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明により得られるクリーナークロス用布帛は、合成繊維マルチフィラメント糸条からなる布帛にて形成される布帛である。合成繊維を構成する合成樹脂の種類としては特に限定されるものではなく、ポリエステル、ナイロン、ビニロン、ポリオレフィンなどの合成樹脂を用いることができ、これらを紡糸して長繊維のマルチフィラメント糸条とすればよい。中でもポリエステル系ポリマーが好ましく用いられ、特に後述するアルカリ処理を行うことから、アルカリ難溶性であるポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【０００８】
合成繊維フィラメントとしては、単糸繊度が０．６デシテックス以下で、かつ異形断面形状を呈する合成繊維フィラメント（以下、異形極細フィラメントと略記する場合がある）が布帛の質量に対して４０質量％以上含まれることが必要であり、４５質量％以上さらには５５質量％以上含まれることが好ましく、７０質量％以上含まれることが特に好ましい。異形極細フィラメントの単糸繊度が０．６デシテックス以下であることにより、布帛の繊維表面積を相対的に大きくし、かつ繊維間の空隙を相対的に多くする効果があるため、汚れとの接触面積が増し、かつ汚れ物質を捕捉しやすくして優れた拭き取り性を具現するのである。異形極細フィラメントの含有量が４０質量％未満では拭き取り性が低下して、汚れを確実に除去することができなくなる。
【０００９】
また、上記の異形極細フィラメントの断面形状が異形断面であることが重要であり、これにより繊維断面の鋭角な部分が汚れを掻き取る機能を有するため、より確実に汚れを落とすことができるのである。そのような異形断面の形状としては特に限定されるものではないが、くさび型、Ｙ型、Ｔ型などの鋭角な角度を有する断面形状が好ましい。
【００１０】
上記のような異形極細フィラメントを得る方法としては、特性の異なる合成樹脂を複合紡糸して割繊処理する方法を採用し、例えば図１に示すような割繊フィラメント１からなる糸条を、アルカリ難溶性ポリマ−２とアルカリ易溶性ポリマ−３とを用いた複合紡糸を行うことにより製造し、次いでアルカリを用いてアルカリ易溶性ポリマ−３を除去する割繊処理を行うことにより、図２に示すような異形極細フィラメントとすることができる。このときのアルカリ難溶性ポリマ−２としては、例えばポリエチレンテレフタレ−トが挙げられ、アルカリ易溶性ポリマ−２としては、例えば特開平１−２０９８２５号公報に記載されているような、スルホン酸基を有するイソフタル酸成分とビスフェノ−ル類のエチレンオキシド付加物とを共重合したポリエチレンテレフタレ−ト系コポリエステル等が挙げられる。
【００１１】
また、本発明における布帛を形成する組織としては、特に限定されるものではなく、各種の織物組織や編物組織等から、本発明の目的を損なわない範囲内で所望の組織を選定することができる。
なお、上記したアルカリを用いた割繊処理を行う場合、製織後もしくは製編後に割繊処理を行うのが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明では、後述する残存オリゴマーを除去する工程を経ることにより、布帛の残存オリゴマ−量を０．５％ｏ．ｍ．ｆ．以下とすることが重要であり、０．４％ｏ．ｍ．ｆ．がより好ましい。ここでｏ．ｍ．ｆ．とは、 ｏｎ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒ の略であり、繊維質量に対する当該物質の質量を示す。すなわち、本発明の方法により得られる布帛を形成する繊維の質量に対する残存オリゴマーの質量が０．５％以下であることが必要である。このことは、クリ−ンル−ム内で使用する従来のクリーナークロスに関して近年要望が増している拭き取り精度アップの一環として、払拭後に対象物表面に存在する不純物に着目して鋭意検討を行った結果、この不純物には、クリーナークロスに含まれるオリゴマ−がミクロレベルの汚れの集合体として対象面に移染することが大きく寄与しているという本発明者らの知見によるものである。すなわち、残存オリゴマ−量を０．５％ｏ．ｍ．ｆ．以下に抑制することによって、拭き取り後の対象物表面の不純物を激減させることができ、ミクロレベルにおいての拭き取り精度を向上させるのである。また、布帛の残存オリゴマ−量が０．５％ｏ．ｍ．ｆ．を超えると、拭き取り対象物表面にオリゴマ−を付着させるだけでなく、クリ−ンル−ム等の空気の清浄度が要求される分野で使用した場合、オリゴマ−の飛散が発生して空気の清浄度を維持することができなくなる。
【００１３】
上記の布帛の残存オリゴマ−は、合成繊維原料である合成樹脂の重合反応において、原料モノマーが全て完全に重合するものではないことに起因して合成繊維中に存在する。残存オリゴマーは通常、水不溶性であるので、通常の洗浄方法では除去できず、また、布帛を１００℃以上程度の高温で処理する際には、繊維内部に存在するオリゴマーが表面に浮き出してくることもあり、従来の通常の方法で得られた合成繊維布帛の表面には、オリゴマーが多く残存している。
【００１４】
そこで、本発明の製造方法においては、布帛の残存オリゴマーを０．５％ｏ．ｍ．ｆ．以下にさせるための処理を行う。その処理の方法としては、布帛に高圧液体柱状流を噴射して処理することにより、オリゴマ−を洗浄除去する。この高圧液体柱状流を噴射する処理とは、水を多数の噴射孔を通して高圧で布帛に噴射する処理のことであり、公知のスパンレース設備等を用いて行うことができる。このときの液体としては、取り扱いの容易さから、一般的に水または温水が用いられる。噴射孔の形状としては円形形状が一般的であり、孔径が０．０５−１．０ｍｍ好ましくは０．１−０．４ｍｍ程度のものが多数配列されて用いられる。また、噴射圧力としては、４９〜９８０ｋＰａの圧力が採用される。噴射圧力が４９ｋＰａ未満の場合、オリゴマ−を十分に除去できない場合があり、一方、９８０ｋＰａを超えると、衝撃が大きくなりすぎて布帛の品位が損なわれることがあるので好ましくない。
【００１５】
布帛に高圧液体柱状流を噴射して処理する際には、布帛を走行させながら高圧液体柱状流を噴射することが好ましい。布帛を走行させることなく同じ箇所に長時間高圧液体柱状流を噴射させると、繊維の切断や布帛の穴あきを生じる場合があり好ましくない。布帛を走行させる走行速度としては、水圧と噴射孔径や噴射圧力との関係により適宜調整すればよいが、例えば噴射孔径が０．１ｍｍ、噴射圧力が４９０ｋＰａの場合で、走行速度は５０ｍ／分程度が好ましい。
【００１６】
この処理により、布帛の残存オリゴマ−量を減少することができるとともに、高圧液体柱状流による一種のリラックス効果が布帛に与えられ、糸条が分繊されてふくらみを持つと同時に布帛が高密度化されることによりコシも付与される。そのため、糸条がふくらむことにより糸条内部に細い空隙が多数生じ、この空隙が拭き取った汚れを多量にかかえこむことができるので拭き取り効率が飛躍的に向上し、また、コシのある布帛となることで拭き取り時の作業性が向上するという効果も奏する。
【００１７】
なお、残存オリゴマ−量を除去する工程は、捲縮処理等で布帛を高温で処理した場合には、そのような高温での処理の後に、行うことが好ましい。なぜなら、上記したように、布帛を高温で処理すると、繊維内部のオリゴマーが布帛の表面に浮き出してくるおそれがあるからである。
【００１８】
【実施例】
次に本発明を実施例により具体的に説明する。なお、得られた布帛の評価は以下の方法にて行った。
【００１９】
（１）発塵性
除電後の試料１枚（大きさ：１ｍ×１ｍ）を、気流垂直型クリ−ンベンチ内に設置のタンブラ−に入れ、一定の回転速度速度（１０回／分）でタンブラ−を回転させ、１０秒経過後、１分間で２８．３リットルのサンプルエア−を投入口より吸引して、パ−ティクルカウンタ−による発塵の測定を行った。この測定を試料３枚について行い、１枚当たりの平均値を求めた。これらの測定結果をもとに、０．５μｍ以上の発塵数が３０個以下のものを◎、３０〜５０個のもを○、５０〜１００個のものを△、１００個以上のものを×とした。
（２）残存オリゴマ−量
約０．５ｇの試料を精秤し（Ａ値とする）、その試料を１０５℃で３０分間乾燥し、さらに真空乾燥機で２２Ｐａ、８０℃で４０分間減圧乾燥後、テトラヒドロフラン１００ｍｌを加えシェイキングすることによりオリゴマーを抽出する（３０分間×２回）。シェイキングした抽出液をガラスフィルター（岩城硝子社製、Ｇ４ガラスフィルター）で濾過した後、濾液を真空乾燥機にて濃縮凝固して残分を精秤し（Ｂ値とする）、下式より抽出量を求める。
残存オリゴマー量 ＝ [Ｂ／Ａ]×１００％
【００２０】
（３）拭き取り性
洗浄済みのスライドガラスを用意し、その中央部の光沢度を測定する（Ｋ１とする）。次に、スライドガラス表面中央部の２ｃｍ角程度の部分に牛脂０．２ｇをすりつけて汚れを付着させる。試料（クリーナークロス用布帛）を指に巻いて上記スライドガラス表面の汚れを拭き取った後、再び光沢度を測定する（Ｋ２とする）。これらの光沢度より下式に基づく光沢度回復率を求め、これを拭き取り性の指標とし、反射回復率が９９％以上のものを◎、９５％以上９９％未満のものを○、８５％以上９５％未満のものを△、８５％未満のものを×とした。
光沢度回復率（％）＝Ｋ２／Ｋ１×１００
【００２１】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレ−ト（アルカリ難溶性ポリマ−）７２質量部と、５−ナトリウムスルホイソフタル酸２．５モル％を共重合したポリエチレンテレフタレ−トコポリエステル（アルカリ易溶性ポリマー）２８質量部とを交互に配して複合紡糸することにより、図１に示すようなフィラメント断面形態を有する８分割割繊フィラメント糸（７８デシテックス／４８フィラメント）を得た。このフィラメント糸の仮撚加工糸を経糸及び緯糸に用いて、ウオ−タジェットル−ムで経密度１６０本／２．５４ｃｍ、緯密度９０本／２．５４ｃｍの平織物を製織した。次いでこの織物にアルカリを用いた３０％の減量加工を行った後、孔径０．１５ｍｍの噴射孔が０．２５ｍｍ間隔で布帛の巾方向に３列千鳥に配置されたノズルを備えたスパンレ−ス設備（ハニカム社製）を用い、上記織物を速度５ｍ／分で走行させつつ、４９０ｋＰａの噴射圧力で２５℃の高圧水流を噴射して処理することにより、本発明のクリーナークロス用布帛を得た。
なお、上記の減量加工によりアルカリ易溶性ポリマーが除去され、フィラメントは図２に示すような異形断面を有する極細繊維（単繊維繊度０．１４デシテックス）に割繊されていた。
また、上記の高圧水流を噴射する処理により、布帛にコシが付与された。
【００２３】
（実施例２）経糸としては、溶融紡糸法にて得られたポリエチレンテレフタレ−ト糸（８４デシテックス／３６フィラメント）の仮撚加工糸を用い、緯糸としては、溶融紡糸法にて得られたポリエチレンテレフタレ−トの三角断面フィラメント糸（１２２デシテックス／３８４フィラメント）の仮撚加工糸を用いて、ウオ−タジェットル−ムで経密度９５本／２．５４ｃｍ、緯密度１４０本／２．５４ｃｍの両面サテン織物を製織した。次いで、この織物に１３０℃×３０分間の条件で捲縮、リラックス処理を行った。さらに、実施例１と同条件で高圧水流を噴射して処理することにより、本発明のクリーナークロス用布帛を得た。
【００２５】
（実施例３）高圧液体柱状流処理を行う際の噴射孔の孔径を０．１０ｍｍ、噴射圧力３９０ｋＰａとする以外はすべて実施例１と同様にして、本発明のクリーナークロス用布帛を得た。
【００２６】
(比較例１)
高圧水流を噴射して処理することを行わない以外はすべて実施例１と同様にして、比較用のクリーナークロス用布帛を得た。
【００２９】
以上述べた実施例１〜３、及び比較例１において得られたクリーナークロス用布帛の構成および特性を下記表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
表１に示す結果より、実施例１〜３で得られたクリーナークロス用布帛は、拭き取り性の良さに加え、布帛からの発塵及び残存オリゴマ−がほとんどなく、クリ−ンル−ム内で使用する拭き取りクロスとしては好適なものであった。中でも実施例１のものが特に優れていた。これに対して比較例１においては、高圧液体柱状流処理による残存オリゴマーを低減させる処理を行わなかったため、布帛の残存オリゴマ−が多く、クリ−ンル−ム内での使用に適さないものであった。
【発明の効果】
以上のように、本発明により得られるクリーナークロス用布帛は、汚れに対する優れた拭き取り性を発揮するとともに、布帛自身からの発塵や残存オリゴマーによって拭き取り対象物を汚染することもなく、クリ−ンル−ム内の環境を汚染することもないので、特に精密性の要求される分野においてクリーンルーム内で使用するクリーナークロス用に好適である。また、本発明によれば、そのようなクリーナークロス用布帛を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用されることのある割繊糸におけるフィラメントの形態の例を示す断面図である。
【図２】本発明で使用されることのある異形極細フィラメントの形態の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１．割繊糸
２．アルカリ難溶性ポリマー
３．アルカリ易溶性ポリマー
４．異形極細フィラメント

Claims (1)

1. アルカリ難溶性ポリマーとアルカリ易溶性ポリマーとからなる割繊フィラメント糸条によって製編織された布帛に、アルカリを用いた割繊処理によりアルカリ易溶性ポリマーを除去する割繊処理を行い、単繊維繊度が０．６デシテックス以下で、かつ異形断面形状を呈する合成繊維フィラメントを４０質量％以上含む布帛とした後に、残存オリゴマーを除去する工程として、水を４９〜９８０ｋＰａの圧力で噴射孔より高圧液体柱状流として噴射する処理を行うことにより、布帛の残存オリゴマ−量を０．５％ｏ．ｍ．ｆ．以下とすることを特徴とするクリーナークロス用布帛の製造方法。