CN103608507B - 无纺布的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的无纺布的制造方法,实施使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工,并对实施了该起毛加工的无纺布的多个部位分别实施局部拉伸加工。使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工是勾挂构成纤维使其起毛的方法或摩擦表面使其起毛的方法。通过使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工的摩擦,切断一个端部。上述局部拉伸加工将实施了上述起毛加工的上述无纺布的上述多个部位分别拉伸为机械拉伸倍率1.05倍以上20倍以下。
Description
技术领域
本发明涉及无纺布的制造方法。
背景技术
作为使无纺布的构成纤维起毛的技术,考虑使用例如针刺或砂纸来加工无纺布、或者利用植毛技术对无纺布进行植毛的方法。
例如,专利文献1中记载有如下方法:对无纺布施加由附着加工产生的机械力而在构成纤维中形成脆弱部后,将形成有脆弱部的无纺布通过包覆了砂纸的辊,然后再用起毛机制造使构成纤维起毛的无纺布。另外,专利文献2中记载有对立毛片材进行揉搓处理,然后使用砂纸进行摩擦处理的立毛片材的处理方法。
另外,专利文献3中记载有使网状物收缩,然后使用针刺对收缩后的网状物进行处理的无纺布的制造方法。另外,专利文献4中记载有只使无纺布片材的构成纤维伸长到断裂来制造无纺布片材的方法。由上述的专利文献1~4的制造方法所制造的无纺布等,确实具有起毛的纤维。
但是,专利文献1所记载的制造使其起毛的无纺布的方法和专利文献2所记载的立毛片材的处理方法均只使用砂纸来加工无纺布,因此,柔软性差,难以提高导水性,且对无纺布造成较大的损伤,而使得到的起毛无纺布的无纺布强度降低。另外,专利文献3所记载的无纺布的制造方法使用针刺进行处理,因此,制造速度慢,且难以抑制成本。另外,专利文献4所记载的无纺布片材的制造方法只以拉伸处理使其起毛,因此,由于拉伸处理对无纺布造成较大的损伤,而难以减轻得到的起毛无纺布的无纺布强度的降低。
专利文献1:日本特开昭50-65645号公报
专利文献2:日本特开昭59-187665号公报
专利文献3:日本特开昭54-106676号公报
专利文献4:美国专利第4187343号说明书
发明内容
因此,本发明的课题在于,提供一种无纺布的制造方法,其得到尘埃等的捕集性优异的起毛的无纺布、或导水性良好且吸收性能优异的起毛的无纺布,并且减轻得到的无纺布的无纺布强度降低。本发明的课题还提供一种无纺布的制造方法,其制造速度快且能够抑制成本。
本发明提供一种无纺布的制造方法,其实施使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工,对实施了该起毛加工的无纺布的多个部位分别实施局部拉伸加工。
附图说明
图1是表示用于本发明无纺布的制造方法的优选加工装置的示意图;
图2是从斜向观察图1所示的加工装置具有的起毛加工部的示意图;
图3是从斜向观察图1所示的加工装置具有的局部拉伸加工部的示意图;
图4是图3所示的局部拉伸加工部的主要部分放大剖面图;
图5是表示测定本发明的无纺布起毛的构成纤维根数的方法的示意图;
图6是将由图1所示的加工装置制造的无纺布用于清洁用片材时所使用的清洁工具的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的无纺布的制造方法基于其优选的实施方式并参照附图进行说明。
另外,关于无纺布,观察构成纤维的取向方向,通常将沿着纤维的取向方向的方向设为MD方向或长度方向,将与该方向正交的方向设为CD方向或宽度方向,以下进行说明。另外,在以下的说明中,输送MD方向(长度方向)的无纺布的方向和通过使辊在圆周方向旋转而输送片材的方向是指相同的方向,无纺布的CD方向(宽度方向)和辊旋转轴方向是指相同的方向。
图1~图4示意性地表示用于本发明的无纺布的制造方法的加工装置(以下,也简称为加工装置。)的一个实施方式的图。
如图1所示,本实施方式的加工装置1大致分为起毛加工部3和配置于起毛加工部3下游侧的局部拉伸加工部2。
通常,起毛加工是指通过对无纺布的2次加工而起毛量比加工前的原来无纺布增加的加工,普通的起毛加工方法中可以列举:1.将无纺布的一部分利用旋转模切机等切割并使之起毛的方法,2.通过针刺等将钩针在无纺布中拔出插入而将构成纤维勾挂(hook,引っ掛け)起毛的方法,或利用高速流体(水、水蒸气、空气等各种液体或气体)使无纺布纤维凸起或切断等使之起毛的方法,3.通过拉伸无纺布使构成纤维以环状起毛或切断而使其起毛的方法,4.利用具有多个突起的物体摩擦表面使之起毛的方法(例如卷绕有砂纸的辊、嵌入磨粒的辊、刷子、具有各种突起的辊、针等)等,但在本发明的无纺布的制造方法的起毛加工方法中,上述1.记载的切割纤维的方法和上述3.记载的利用具有凹凸表面的辊与具有平滑表面的辊之间的接压压接对纤维造成损伤后进行拉伸使之起毛的方法,不能得到具有足够的断裂强度的起毛无纺布,因此,优选上述2.记载的将构成纤维勾挂起毛的方法、上述4.记载的摩擦表面使之起毛的方法。在本发明的起毛加工中,从得到断裂强度高的无纺布的观点考虑,也更优选上述4.记载的摩擦表面使之起毛的方法,将该方法均称为摩擦起毛加工。
另外,根据本发明的起毛加工,使构成纤维本身起毛,因此,不像以往技术的植毛加工那样进行使用粘接剂等使新的纤维附着于无纺布的操作,能够降低由于使用的粘接剂等药剂对皮肤带来不良影响的危险性,另外,也不会发生以往技术的植毛加工那样的使用时植毛纤维剥离而粘接面露出等问题。
在本发明无纺布的制造方法中使用的无纺布是指,不是纺织品而由片状的纤维集合体构成,通过纤维彼此的熔接、纤维彼此的压接、基于树脂、粘接剂或粘合剂的纤维彼此的粘接、纤维彼此的缠结等形成的无纺布。在该无纺布中,优选:热风无纺布(Air-through nonwovenfabrics)、纺粘无纺布、用表面为凸状的热辊将短纤维成形得到的热辊无纺布等,优选对这些无纺布通过上述2.记载的拔出插入针而实施起毛加工的方法、和上述4.记载的利用具有多个突起的物体摩擦表面实施起毛的方法。但是,作为一次加工未缠结的纤维不适合本发明无纺布的制造方法中使用的无纺布。这是因为对这种未缠结的纤维进行针刺加工时,因针刺引起的缠结,起毛量减少。同样,即使在对未缠结的纤维进行水刺加工的情况下,起毛量也减少,因此,不包含于本起毛加工中。
从得到高强度的无纺布的观点出发,本起毛加工中优选摩擦无纺布表面使之起毛的方法。此时,即使在将该无纺布用于例如尘埃捕集用的擦拭器(wiper)等的情况下,从难以引起地板倒刺的观点出发,优选使起毛纤维不为环状而切断其一个端部。接着,对此说明具体的方法。
加工装置1的起毛加工部3是对实施本起毛加工前的无纺布4(以下,也称为原来的无纺布4)的构成纤维实施本起毛加工的部分,在本实施方式的加工装置1中,如图2所示,具备在圆周面设有凸部310的起毛凸辊31。起毛凸辊31为铝合金或钢铁等金属性的圆筒形状的辊。起毛凸辊31通过向其的旋转轴传递来自驱动设备(未图示)的驱动力进行旋转。起毛凸辊31的旋转速度(圆周速度V4)由加工装置1具备的控制部(未图示)控制。在此,起毛凸辊31的圆周速度V4是指在起毛凸辊31表面的速度。
如图2所示,起毛加工部3在起毛凸辊31的上游侧和下游侧具备向起毛凸辊31输送实施本起毛加工前的原来的无纺布4的输送辊32、33。无纺布4的输送速度V3由加工装置1具备的控制部(未图示)控制。在此,实施本起毛加工前的无纺布4的输送速度V3是指向起毛凸辊31供给的无纺布4表面处的速度。
起毛凸辊31的各凸部310,从起毛凸辊31的圆周面到凸部310的顶点的高度优选为0.01mm以上3mm以下,更优选为0.01mm以上1mm以下。在圆周方向上相邻的凸部310彼此的距离(节距)优选为0.01mm以上50mm以下,更优选为0.01mm以上3mm以下,在旋转轴方向上相邻的凸部310彼此的距离(节距)优选为0.01mm以上30mm以下,更优选为0.01mm以上3mm以下。从起毛的作用点多且得到起毛量多的无纺布的观点出发,优选凸部的密度为500个/cm2以上5000个/cm2以下。起毛凸辊31的各凸部310的顶部表面的形状没有特别限制,例如,采用圆形、多边形、椭圆形等,各凸部310的顶部表面的面积优选为0.001mm2以上20mm2以下,更优选为0.01mm2以上1mm2以下。
在本实施方式的加工装置1中,从更高效地使实施本起毛加工前的无纺布4的构成纤维41起毛的观点出发,如图2所示,将起毛凸辊31下游侧的输送辊33的位置设定得高于起毛凸辊31的位置,优选实施本起毛加工前的无纺布4与起毛凸辊31的接触面以10°以上180°以下的夹角α接触,更优选以30°以上120°以下的夹角α接触。另外,在本实施方式的加工装置1中,将起毛凸辊31和输送辊33的位置改变为使其呈夹角α,但也可以不改变。
另外,本发明的无纺布的制造方法中的局部拉伸加工是指,在无纺布拉伸的方向上局部施加外力的加工。局部拉伸加工不是利用通常在两组轧辊之间进行的辊之间的速度差对无纺布整体实施拉伸处理的加工,而是以具有未拉伸部分和拉伸部分的方式进行加工的方法。未拉伸部分是对无纺布不实施拉伸处理的部分,“不实施拉伸处理”是指加工上积极地不实施拉伸处理的意思。例如,不同于以由凸图案形状的辊和平面形状的辊压接无纺布纤维为主的普通的热封加工或普通的压花加工。如果实施本发明的局部拉伸加工,则无纺布的纤维伸展变形,或受到上述外力而纤维本身未伸展,但引起纤维的分开(より分け,separation),而再次配置纤维,或无纺布的熔接部局部被破坏而再次配置纤维,而且,可引起它们的复合作用。实施本发明的局部拉伸加工后,无纺布中存在三维立体结构残留的情况和外观上几乎成平面的情况。
加工装置1的局部拉伸加工部2是在实施了本起毛加工的无纺布4'的多个部位分别实施局部拉伸加工的部分,在本实施方式的加工装置1中,如图3、图4所示,具备一对凹凸辊21、22。
一对凹凸辊21、22中,一个辊21在圆周面具有多个凸部210,另一个辊22在圆周面对应于一个辊21的凸部210的位置具有凸部210进入的凹部220。一对凹凸辊21、22是铝合金或钢铁等金属性圆筒形状的辊。在本实施方式的加工装置1中,具备由在圆周面设置有互相啮合的凸部210和凹部220的一对凹凸辊21、22构成的所谓匹配压花钢辊23。如图4所示,匹配压花钢辊23以在辊21的圆周面设置的多个凸部210和在辊22的圆周面设置的多个凹部220相互啮合的方式形成,多个凸部210分别均匀且规则地配置于辊21的旋转轴方向和圆周方向上。一对辊21、22通过使用齿轮(未图示)传递来自驱动设备(未图示)的驱动力进行旋转。另外,也可以使来自驱动设备(未图示)的驱动力传递至任一方旋转轴,通过啮合使一对辊21、22旋转,但从通过在相互的槽的中心进行拉伸而有效进行局部拉伸的观点出发,优选在啮合之外,另外使用齿轮来传递驱动力。一对辊21、22的旋转速度(圆周速度V2)由加工装置1具备的控制部(未图示)控制。在此,辊21、22的圆周速度V2以从辊21的齿尖外径减去啮合的深度D得到的值为直径,利用辊的转数作为圆周速度求得。
辊21的圆周面的凸部210的形状,从上部看可以是圆形、四边形、椭圆形、菱形、长方形(在输送方向或与输送方向正交的方向上较长),但从无纺布4的断裂强度降低少的观点出发,优选为圆形。另外,作为从侧面观察凸部210的形状,可以列举:梯形、四边形、弯曲形状等,从辊旋转时的摩擦少的观点出发,优选为梯形,梯形的底边角度进一步优选为70度以上89度以下。
从保持拉伸后的无纺布4”的断裂强度的观点、以及能够对实施了本起毛加工的无纺布4'赋予高的柔软性等且在将制造的无纺布4”用于例如清洁用片材的情况下,易于追随地板等的凹陷,易于捕集狭窄部分的尘埃的观点出发,局部拉伸加工部2优选对实施了本起毛加工的无纺布4'的多个部位分别拉伸为机械拉伸倍率为1.05倍以上20倍以下,更优选拉伸为2倍以上10倍以下。在此,所说的机械拉伸倍率是指,根据对无纺布4'实施拉伸处理的辊21的凸部210和辊22的凹部220的啮合形状求得的值。如图4所示,多个部位各自的机械拉伸倍率根据辊21在圆周方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P1)、辊21在旋转轴方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P2)、辊21的各凸部210与辊22的各凸部的啮合的深度D、辊21的凸部210的顶点在圆周方向的距离(点直径A1)和辊21的凸部顶点在旋转轴方向的距离(点直径A2),以下述〔数1〕、〔数2〕所示的数学式求得。在辊21的凸部210的形状和辊22的凸部的形状不同的情况下,将点直径A1作为辊21和辊22各自的顶点在圆周方向的距离的平均值求得。点直径A2也同样作为辊21和辊22各自的顶点在旋转轴方向的距离的平均值求得。另外,除了长方形以外,即使在点上表面的形状为圆形、椭圆以及多边形的情况下,也同样地求得。此时的机械拉伸倍率取为拉伸倍率最高的部分(辊21的凸部210与辊22的凸部最接近的部位)的拉伸倍率。将该拉伸倍率作为机械拉伸倍率。但是,即使在不是辊形状,而是例如日本特开2007-22066记载的平板型、履带型等形状时,机械拉伸倍率也同样地求得。
圆周方向的机械拉伸倍率
[数1]
旋转轴方向的机械拉伸倍率
[数2]
另外,求得的圆周方向和旋转轴方向中的任一方的机械拉伸倍率只要满足上述范围的机械拉伸倍率即可。
局部拉伸加工部2的一对凹凸辊21、22为了得到将机械拉伸倍率取为上述范围、减少在加工后得到的无纺布4”的断裂强度的降低并且缩颈少的无纺布4”,相对于所供给的实施了本起毛加工的无纺布4'的总面积,优选对10%以上70%以下的部分实施局部拉伸加工,更优选对40%以上70%以下的部分实施局部拉伸加工。在此,如图4所示,实施局部拉伸加工的无纺布4'的多个部位是指利用辊21的各凸部210与辊22的各凹部220的啮合而被拉伸的部分,更详细而言,是指利用辊21的各凸部210的边缘210a和辊22的各凹部220开始凹陷的边缘220a而被拉伸的部分。处于各凸部的凸面(顶部表面)上的无纺布部分难以积极地受到拉伸作用。因此,相对于实施了本起毛加工的无纺布4'的总面积实施局部拉伸加工的部分是指,从供给的无纺布4'的总面积中,减去将辊21的各凸部210的顶部表面的面积全部加起来的总面积,再减去将辊21中相邻的各凸部210彼此之间的底面的面积全部加起来的总面积得到的部分。作为对无纺布施加的有实际效果的拉伸效果,无纺布的总拉伸倍率,利用在将被拉伸的部分的面积率和对被拉伸的部分施加的无纺布的拉伸倍率相乘的值中,将未拉伸部分(包含实质上没有被拉伸的部分)的拉伸倍率取为1倍,加上未拉伸的面积率得到的值求得。即,利用下述式(1)求得。
无纺布的总拉伸倍率=[圆周方向(MD方向)的无纺布的拉伸倍率×无纺布的MD方向的拉伸面积率]+[旋转轴方向(CD方向)的无纺布的拉伸倍率×无纺布的旋转轴方向(CD方向)的拉伸面积率]+[未拉伸部分(包含实质上没有被拉伸的部分)的拉伸倍率(1倍)×无纺布未拉伸的面积率]=[圆周方向(MD方向)的机械拉伸倍率×无纺布的MD方向的拉伸面积率×(辊圆周速度/供给速度)]+[旋转轴方向(CD方向)的机械拉伸倍率×无纺布的CD方向的拉伸面积率×(辊通过后的无纺布宽度/辊通过前的原来的无纺布宽度)]+[未拉伸部分(包含实质上没有被拉伸的部分)的拉伸倍率(1倍)×无纺布未拉伸的面积率]…(1)
在此,圆周方向(MD方向)的无纺布拉伸倍率,根据无纺布的供给速度比不同而不同,所以是指上述圆周方向的机械拉伸倍率乘以后述的供给速度与辊21(或辊22)的圆周速度之比(辊圆周速度V2/供给速度V1)得到的值。CD方向的无纺布拉伸倍率,由于无纺布的褶皱而宽度收缩,所以是指上述旋转轴方向的机械拉伸倍率乘以通过辊21和辊22前后的无纺布的宽度变化比(辊通过后的无纺布宽度/辊通过前的无纺布宽度)得到的值。在MD方向、CD方向均受到拉伸的情况下(在无纺布沿倾斜方向受到拉伸的情况下),将机械拉伸倍率作为矢量,作为MD方向和CD方向的合成和求得。另外,从上部看,在凸部的形状为圆形等的情况下,作为各点的机械拉伸倍率的积分值求得。当无纺布的总拉伸倍率为下述范围时,从如下观点出发:通过局部拉伸,就会在原来的无纺布具有的热压接部和热压接部之间的纤维变细的热压接部的周边部(热压接部与纤维的边界附近)由拉伸作用形成裂缝(裂口),而热压接部的周边变柔软的观点;可得到导水性良好的吸收性能优异的无纺布的观点以及可以得到与拉伸前原来的无纺布相比,通过局部拉伸加工而强度降低少的无纺布的观点,无纺布的总拉伸倍率优选为1.3倍以上4倍以下,更优选为1.5倍以上3倍以下。无纺布的热压接部的面积率与总拉伸倍率之比(无纺布的热压接部的面积率(%)/(总拉伸倍率(倍)×100))优选为0.02以上0.12以下,更优选为0.04以上0.10以下,在适度破坏热压接部得到柔软的无纺布的观点上优选。另外,原来的无纺布具备在平面方向上规则地分散的热压接部,热压接部不仅包括由热产生的构成纤维的压接部,而且包括由超声波产生的构成纤维的压接部。
为了将机械拉伸倍率设在上述范围,且将实施局部拉伸加工的部分设在上述范围,如图4所示,辊21的各凸部210从辊21的圆周面到凸部210顶点的高度h优选为1mm以上10mm以下,更优选为2mm以上7mm以下。在圆周方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P1)优选为0.01mm以上20mm以下,更优选为1mm以上10mm以下,在旋转轴方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P2(未图示))优选为0.01mm以上20mm以下,更优选为1mm以上10mm以下。辊21的各凸部210的顶部表面的形状没有特别限制,例如可使用圆形、多边形、椭圆形等,各凸部210的顶部表面的面积优选为0.01mm2以上500mm2以下,更优选为0.1mm2以上10mm2以下。另外,相邻的各凸部210彼此之间的各底面的面积优选为0.01mm2以上500mm2以下,更优选为0.1mm2以上10mm2以下。另外,从在加工时无纺布难以开孔的观点出发,优选凸部210的界限部为R形状,作为R值,优选为0.2mm以上0.5×点直径A1以下或0.5×点直径A2。此时的凸部210的表面的面积取为R的中间点(从上面将凸部投影)。局部的机械拉伸倍率也同样从中间点求得。
另外,当原来的无纺布4的热压接部(由压花等产生的热熔接部等)的节距与一对辊21、22的凸部210的节距之比的关系(无纺布4的热压接部的节距/凸部的节距)为0.05以上0.7以下,更优选为0.1以上0.4以下时,在拉伸的部分存在无纺布的热压接部的可能性高。因此,在如下方面为优选:构成纤维和热压接部的边界中可挠性增加,将制造的无纺布4”用于例如清洁用片材的情况下,易于追随地板等的槽部的方面,能够利用一对辊21、22的凸部210按压由本起毛加工而起毛的纤维,抑制起毛高度而难以起球的方面。在此,原来的无纺布的热压接部的节距与一对辊21、22的凸部210的节距之比的优选范围,只要满足原来的无纺布在MD方向的热压接部的节距与一对辊21、22的凸部210在圆周方向的节距P1之比、以及原来的无纺布在CD方向的热压接部的节距与一对辊21、22的凸部210在旋转轴方向的节距P2之比的任一方即可,优选为满足双方。
如图3、图4所示,辊22的各凹部220配置于与辊21的各凸部210对应的位置。为了将机械拉伸倍率取为上述范围,并将实施局部拉伸加工的部分设在上述范围,如图4所示,辊21的各凸部210与辊22的各凸部的啮合深度D(各凸部210和各凹部220重叠部分的长度)更优选为0.1mm以上10mm以下,更优选为1mm以上8mm以下。辊21的凸部210的顶部和辊22的凹部220的底部之间在供给实施了本起毛加工的无纺布4'时,以不夹持无纺布4'的方式隔开间隔,因为无纺布4'不变硬,故而优选。
另外,如图3所示,局部拉伸加工部2在匹配压花钢辊23的上游侧和下游侧具备将实施了本起毛加工的无纺布4'输送至匹配压花钢辊23的输送辊24、25。无纺布4'的输送速度V1由加工装置1具备的控制部(未图示)控制。在此,无纺布4'的输送速度V1,与实施本起毛加工前的无纺布4的输送速度V3同样,是指无纺布4'的从辊放出的无纺布4'表面处的速度。
如上所述,本实施方式的加工装置1具备控制部(未图示),该控制部按照规定的动作次序控制起毛凸辊31的基于驱动设备的圆周速度V4、一对辊21、22的基于驱动设备的圆周速度V2、基于由张力检测器进行的张力检测的原来的无纺布4的输送速度V3和基于张力检测器进行的张力检测的实施了本起毛加工的无纺布4'的输送速度V1的速度控制。
接着,使用上述的本实施方式的加工装置1,参照图1~图4说明本发明的无纺布的制造方法的一个实施方式。
本发明的无纺布的制造方法首先对原来的无纺布4实施使无纺布4的构成纤维起毛的本起毛加工。在本实施方式中,如图1所示,将作为原料的带状原来的无纺布4从辊卷出,利用输送辊32、33输送到在圆周面上设有凸部310的起毛凸辊31,并利用图2所示的起毛凸辊31,使原来的无纺布4的构成纤维从无纺布4的表面起毛。
在本实施方式中,从使实施本起毛加工前的原来的无纺布4的构成纤维从无纺布4的表面有效地起毛的观点,且从能够得到缩颈和褶皱少的无纺布4'的观点出发,如图1、图2所示,优选使起毛凸辊31的旋转方向在原来的无纺布4的输送方向的反方向旋转。在这样在反方向上旋转的情况下,优选V4/V3的值为0.3以上10以下,且V4>V3,更优选V4/V3的值为1.1以上10以下,由于能够充分起毛且在辊上缠绕的纤维少,所以特别优选为1.5以上5以下。通过在反方向旋转而在圆周速度上存在差异,起毛量进一步增加,肌肤触感(手感)提高。另外,在起毛凸辊31不向反方向,而向相对于实施本起毛加工前的原来的无纺布4的输送方向的正方向旋转的情况下,原来的无纺布4的输送速度V3和起毛凸辊31的圆周速度V4的关系中,V4/V3的值优选为1.1以上20以下,更优选为1.5以上10以下,特别优选为2以上8以下。
接着,本发明的无纺布的制造方法对实施了本起毛加工的无纺布4'的多个部位分别实施局部拉伸加工。在本实施方式中,如图1所示,将实施了本起毛加工的无纺布4'利用输送辊24、25供给到局部拉伸加工部2具有的匹配压花钢辊23的一对辊21、22间,对无纺布4'实施局部拉伸加工。具体而言,在图3、图4所示的一个辊21具有的多个凸部210和另一个辊22具有的多个凹部220之间夹压由输送辊24、25输送的无纺布4',通过该局部拉伸加工,对实施了本起毛加工的无纺布4'的多个部位,在输送方向和与输送方向正交的方向上分别实施拉伸加工。这样,通过在输送方向和与输送方向正交的方向上实施拉伸加工,能够以不同方向抑制无纺布4'的强度减少,能够得到缩颈少的无纺布4”。在这样得到的无纺布4”中,虽然图3中没有图示,形成有辊21、22产生的凹凸形状(参照图4)。另外,与输送方向正交的方向是与上述的辊的旋转轴方向相同的方向。
在本实施方式中,为了良好地实施局部拉伸加工,将图3所示的实施了本起毛加工的无纺布4'供给到一对凹凸辊21、22之间时的供给速度V1和一对凹凸辊21、22的圆周速度V2的关系优选取为V1>V2,V1/V2的值更优选取为1.05以上,V1/V2的值特别优选取为1.1以上。另外,从在被输送的无纺布4中不产生松弛的观点出发,V1/V2的上限值优选小于10。通过减小V1/V2,无纺布的柔软性提高。
不进行本实施方式那样的局部拉伸加工,而进行通常一般进行的一轴拉伸等整体拉伸的情况下,平滑辊的圆周速度大于供给速度,因此,上述的V1/V2小于1,例如在通常的纺粘无纺布中,当具有1.3倍以上的无纺布的总拉伸倍率(在一轴拉伸时,由V2/V1求得)时,会在无纺布中产生破裂等。因此,不能提高无纺布的总拉伸倍率,但在本实施方式中,即使具有1.3倍以上的无纺布的总拉伸倍率,也难以在无纺布中产生破裂等。
另外,在本实施方式中,从在实施了本起毛加工的无纺布4'中残留辊21、22产生的凹凸形状、得到缓冲性优异的无纺布4”的观点和在凹凸形状的凹部中也使其起毛、得到尘埃捕集性优异的无纺布4”的观点出发,优选以超过50℃的温度对实施了本起毛加工的无纺布4'实施局部拉伸加工,更优选以60℃以上130℃以下的温度、进一步优选在70℃以上90℃以下实施局部拉伸加工。存在加工速度越快则最佳温度就越高的趋势。另外,从在对无纺布4'实施拉伸加工时,不发生由于在无纺布的构成纤维间产生热熔接而制造的无纺布4”变硬的观点出发,作为上限,优选在使用的构成纤维的树脂中最低熔点的温度以下进行局部拉伸。在无纺布的凹凸形成后实施了本起毛加工的无纺布在凹部难以起毛,液体在凹部积存而残留,因此,凹部的导水性和凹部的尘埃保持性差。上述凹凸形成后的起毛无纺布的厚度为0.5mm以上,更优选为1.5mm以上时,外观上识别到凹凸,与皮肤接触时的接触面积减少,因此不易产生憋闷,故而优选。厚度的测定方法可以通过下面的方法求得。采样和测定环境在22℃65%RH环境下进行。首先,将无纺布裁剪成100mm×100mm的大小,并将其作为测定片。在大致水平地设置的平滑的平台的测定台上载置12.5g(直径56.4mm)的板,将该状态下的板的上表面的位置取为测定的基准点A。接着,去掉板,在测定台上载置测定片,在该测定片上再次载置板,并将板上表面的位置取为B。然后,利用A和B的差求得无纺布的厚度。为了测定板上表面的位置,可以使用激光位移计((株)Keyence制,CCD激光位移传感器LK-080)。对5个样品测定厚度,并将其平均值作为厚度。在起毛的无纺布的情况下,使起毛面朝上进行测定。另外,从简化设备和降低耗电量的观点出发,优选以50℃以下的温度实施局部拉伸加工。在此,50℃以下的温度是指对辊21、22积极地不施加温度,在对无纺布4'实施拉伸加工时,为常温。
作为实施上述加工的原来的无纺布4,可以使用例如:热风无纺布、热辊无纺布(对短纤维网状物进行了热压花的无纺布)、树脂粘结无纺布、针刺无纺布、气流成网无纺布、纺粘无纺布、纺粘层和熔喷层的叠层无纺布,从廉价、强度高且薄的观点出发,适合使用纺粘无纺布。另外,在上述叠层无纺布的情况下,优选在熔喷层的表面和/或背面配置有纺粘层的无纺布。纺粘层和熔喷层的叠层无纺布优选其整体包含由包含50质量%以上的再生聚丙烯树脂的聚丙烯树脂构成的纤维。另外,上述纤维束状态的连续长纤维的粗细优选为5μm以上100μm以下,更优选为10μm以上20μm以下。
从可得到廉价且良好的肌肤触感、加工适应性的观点出发,无纺布4的每平方米克重优选为10g/m2以上100g/m2以下,更优选为10g/m2以上25g/m2以下。就无纺布4具有的作为热压接部的多个热熔接部而言,例如可列举通过压花凸辊和平面辊等进行的热压接而间断地形成的热熔接部、通过超声波熔接而形成的热熔接部或由间断地施加热风使局部熔接而形成的热熔接部等。其中,从易于起毛的观点出发,优选通过热压接形成的热熔接部。热熔接部的形状没有特别限制,例如也可以是圆形、菱形、三角形等任意形状。无纺布4的一个面的表面积中热熔接部的合计面积所占的比例优选为5%以上30%以下,从难以起球的观点出发,更优选为10%以上20%以下。
在使用纺粘无纺布的情况下,纺粘无纺布具有的由压花产生的多个热熔接部中,各热熔接部的面积优选为0.05mm2以上10mm2以下,更优选为0.1mm2以上1mm2以下。上述热熔接部的数量优选为10个/cm2以上250个/cm2以下,更优选为35个/cm2以上65个/cm2以下。上述热熔接部的形状没有特别限制,例如也可以是圆形、菱形、三角形等任意形状。
纺粘无纺布的一个面的表面积中热熔接部的合计面积所占的比例优选为5%以上30%以下,更优选为10%以上20%以下。
另外,纺粘无纺布也可以是单层的无纺布,也可以是多层叠层而成的无纺布。
在使用纺粘无纺布的情况下,构成纺粘无纺布的构成纤维由热塑性树脂构成,作为热塑性树脂,可列举:聚烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、丙烯腈类树脂、乙烯基类树脂、亚乙烯基类树脂等。作为聚烯烃类树脂,可列举:聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等。作为聚酯类树脂,可列举:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二酸丁二酯等。作为聚酰胺类树脂,可列举尼龙等。作为乙烯基类树脂,可列举聚氯乙烯等。作为亚乙烯基类树脂,可列举聚偏二氯乙烯等。也可以使用这些各种树脂的改性物或混合物等。另外,作为上述构成纤维,也可以使用并列纤维、芯鞘纤维、偏芯的具有卷曲的芯鞘纤维、分裂纤维等。从可得到柔软的起毛无纺布的观点出发,优选使用芯由聚丙烯构成且鞘由聚乙烯构成的芯鞘纤维。另外,上述构成纤维中,也可以使用赋予了纤维着色剂、防静电特性剂、润滑剂、亲水剂等少量添加物的纤维。
在本起毛加工前,上述构成纤维的纤维直径优选为5μm以上30μm以下,更优选为10μm以上20μm以下。
将纺粘无纺布用于原来的无纺布4的情况下,从纺纱性的观点出发,优选由作为聚烯烃类树脂的聚丙烯树脂形成。作为聚丙烯树脂,从光滑且进一步提高肌肤触感的观点和断裂的容易度出发,优选为含有5质量以上100质量%以下、更优选为含有25质量%以上80质量%以下的无规共聚物、均聚物、嵌段聚合物中的任意1种以上的树脂。另外,既可以混合这些共聚物或均聚物,也可以混合其它树脂,但从成形时纱难以切断出发,优选混合聚丙烯的均聚物和无规共聚物。由此,使纤维的结晶性降低,起毛纤维本身变得柔软,肌肤触感良好,并且能够兼顾无纺布强度,起毛纤维在压花等熔接部易于被切断,因此,可得到没有在压花熔接点等接合部的剥离、起毛纤维短、难以起球、外观也良好的无纺布。另外,熔点的分布变宽,因此,密封性变得良好。另外,优选以丙烯成分为基础、作为无规共聚物与乙烯或α-烯烃共聚得到的树脂,特别优选乙烯丙烯共聚物树脂。作为聚丙烯树脂,从同样的观点出发,优选含有5质量%以上的乙烯丙烯共聚物树脂的树脂,更优选含有25质量%以上的树脂。乙烯丙烯共聚物树脂中,优选含有乙烯浓度为1质量%以上20质量%以下的树脂,特别是在不发粘且在拉伸时易于伸展、脱毛少、维持断裂强度的方面,乙烯浓度更优选为3质量%以上8质量%以下。另外,作为聚丙烯树脂,从环境的观点出发,优选为含有25质量%以上的再生聚丙烯树脂的树脂,更优选为含有50质量%以上的树脂。另外,在无纺布4基于纺粘层和熔喷层的叠层无纺布形成的情况下也同样。
在将纺粘无纺布用于原来的无纺布4的情况下,如果向纺粘层或熔喷层中混入或涂布柔软剂,则本发明的效果更明显。作为柔软剂,可以使用例如:蜡乳液、反应型柔软剂、有机硅类化合物、表面活性剂等。特别优选使用:含氨基的有机硅、含氧化亚烷基的有机硅、表面活性剂。作为表面活性剂,可以使用:羧酸盐类的阴离子表面活性剂、磺酸盐类的阴离子表面活性剂、硫酸酯盐类的阴离子表面活性剂、磷酸酯盐类的阴离子表面活性剂(特别是烷基磷酸酯盐)等阴离子表面活性剂;脱水山梨糖醇脂肪酸酯、二甘醇单硬脂酸酯、二甘醇单油酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油单油酸酯、丙二醇单硬脂酸酯等多元醇单脂肪酸酯、油酰胺、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺等脂肪酸酰胺、N-(3-油酰氧基-2-羟丙基)二乙醇胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油、聚氧乙烯山梨糖醇蜂蜡、聚氧乙烯脱水山梨醇酐倍半硬脂酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯甘油单油酸酯、聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯月桂醚等非离子类表面活性剂;季铵盐、胺盐或胺等阳离子表面活性剂;含有羧基、磺酸酯、硫酸酯的仲胺或叔胺的脂肪族衍生物、或杂环仲胺或叔胺的脂肪族衍生物等两性离子表面活性剂等。另外,可以根据需要将公知的药剂作为次要的添加剂(少量成分)添加到本发明的柔软剂中。在构成纤维中,优选含有0.1质量%以上20质量%以下的柔软剂,更优选含有0.5质量%以上2.0质量%以下的柔软剂。
通过含有柔软剂,肌肤触感好,脱毛少,表面的皮肤摩擦也低,断裂强度也高,在本发明中,效果特别明显。
柔软剂在进一步增加其效果的观点上,优选与上述无规共聚物的并用,利用柔软剂能够进一步降低在起毛的纤维中由无规共聚物产生的粘滞感,在可得到光滑的肌肤触感的纤维的方面,特别优选。
另外,原来的无纺布4由后述的纺粘层和熔喷层的叠层无纺布形成,该叠层无纺布的纺粘层由多层构成,例如,在使用纺粘-熔喷-纺粘叠层无纺布、纺粘-纺粘-熔喷-纺粘叠层无纺布等的情况下,优选只在一层纺粘层中混入上述柔软剂,也可以将上述柔软剂在所有的纺粘层或熔喷层混入等。在一层纺粘层中混入柔软剂的情况下,当在该层侧实施后述的加工处理时,在肌肤触感好、断裂强度也高的方面优选。这样,从易于调整肌肤触感和断裂强度的观点出发,与将无纺布4基于纺粘无纺布单体形成相比,更优选基于纺粘层和熔喷层的叠层无纺布形成。
如以上说明,根据使用加工装置1制造无纺布的本实施方式的无纺布的制造方法,对无纺布4实施本起毛加工,然后,在实施了本起毛加工的无纺布4'的多个部位分别进行实施局部拉伸加工的预加工,从而,在该多个部位以外未实施该局部拉伸加工,因此,能够在该部分维持无纺布强度,能够减轻无纺布强度的降低。制造的无纺布4”中,由于构成纤维起毛,且整体上柔软度增加,因此,可得到导水性良好且吸收性能优异的无纺布4”。特别是作为原料的无纺布4,在使用纺粘无纺布那样的无纺布本身的强度高的无纺布的情况下,能够加快输送速度,并能够抑制无纺布4”的制造成本。另外,在本实施方式中,使用包括一对辊21、22的辊进行局部拉伸加工,并使用包括起毛凸辊31的辊进行本起毛加工,因此,能够提高无纺布4”的制造速度,能够进一步抑制无纺布4”的制造成本。
特别是作为无纺布4,在使用上述的纺粘无纺布的情况下,相对于原来的纺粘无纺布的断裂强度的值在每平方米克重20g/m2为10N/50mm以上30N/50mm以下的无纺布,加工后得到的纺粘无纺布的断裂强度的值为5N/50mm以上20N/50mm以下,能够将无纺布强度降低减轻到50%以下。这样,加工后得到的纺粘无纺布的断裂强度的值与原来的纺粘无纺布的断裂强度的值大致相同。断裂强度优选在原来的纺粘无纺布或加工后得到的纺粘无纺布在X方向和Y方向中的任一方向上满足上述范围,更优选在双方向上满足上述范围。断裂强度通过以下的方法测定。
〔断裂强度的测定方法〕
采样和测定环境在22℃65%RH环境下进行。从原来的纺粘无纺布或在加工后得到的纺粘无纺布切出在CD方向200mm且在MD方向50mm尺寸的长方形形状的测定片。将该切出的长方形形状的测定片作为测定样品。将该测定样品以CD方向为拉伸方向的方式安装于拉伸试验机(例如,株式会社ORIENTEC生产的Tensilon拉伸试验机“RTA-100”)的夹头。夹头节距离取为150mm。以300mm/分钟拉伸测定样品,将直到样品断裂的最大负荷点取为X方向的断裂强度。另外,切出在MD方向200mm且在CD方向50mm尺寸的长方形形状的测定片,将该测定片作为测定样品。将该测定样品以其MD方向为拉伸方向的方式安装于拉伸试验机的夹头。按照与上述的CD方向的断裂强度的测定方法同样的程序求得MD方向的断裂强度。
如上所述,根据使用加工装置1制造无纺布的本实施方式的无纺布的制造方法,根据使用方式可得到尘埃等捕集性优异的起毛的无纺布4”或导水性良好且吸收性能优异的无纺布4”。特别是作为无纺布4,在使用上述的纺粘无纺布的情况下,能够使加工后得到的纺粘无纺布的返湿量相对于加工前的原来的纺粘无纺布的返湿量减少到80%以上20%以下,且能够提高导水性。导水性如下述段落所述进行评价。
另外,如上所述,根据使用加工装置1制造无纺布的本实施方式的无纺布的制造方法,由于没有积极地切割构成纤维的切断工序,因此,可得到将所得到的无纺布的无纺布强度降低减轻了的无纺布,制造速度快且可抑制成本。
〔导水性的评价测定方法〕
测定环境在22℃65%RH环境下进行。制作在Merries Sarasara AirThough〔花王(株)制〕的一次性尿布的表面片材上使用由加工装置1制造的无纺布4”的尿布,将该尿布展开成平面状,且在将表面片材朝上固定在水平面上的状态下,在吸收体中心部的该表面片材上吸收40g的人工尿,放置10分钟,再吸收40g的人工尿。反复该操作,注入合计120g的人工尿。接着,在人工尿的吸收部位上重叠20张Toyo RoshiKaisha,Ltd制的4A的滤纸,并在该滤纸上施加10分钟的负荷,使滤纸吸收人工尿。以在30cm×15cm的面积上施加6kg的方式设置负荷。经过10分钟后去掉负荷,并测定吸收了人工尿的滤纸的重量。从该重量中减去吸收前的滤纸的重量,将该值作为返湿量。该返湿量越少,越难以在无纺布表面残留液体,导水性优异。另外,在对加工前的原来的无纺布4的导水性进行评价的情况下,代替无纺布4”,制作使用加工前的原来的无纺布4的尿布,同样地评价。
另外,特别是在作为原来的无纺布4使用上述的纺粘无纺布的情况下,从加工后得到的纺粘无纺布表面起毛的无纺布的构成纤维的高度短,不易起球,且不易损害外观的美观。在此,从无纺布表面起毛的构成纤维是指起毛的构成纤维的末端位于距离无纺布的表面0.2mm以上的上方的纤维。另外,从无纺布表面起毛的构成纤维的高度是指,起毛的构成纤维的末端在自然状态下从无纺布表面起毛的高度,且与将起毛的纤维伸展时的长度不同。
在使用纺粘无纺布的情况下,作为从纺粘无纺布表面起毛的无纺布的构成纤维的高度短的原因,本发明的发明人推测是因为在局部拉伸加工时,利用上述一对凹凸辊21、22从无纺布的上表面断续地按压起毛纤维,因此,起毛的高度变低。
从不易起球的观点出发,起毛的构成纤维的高度优选为距离无纺布的表面为0.2mm以上30mm以下,更优选为0.3mm以上5mm以下,进一步优选为0.3mm以上1.0mm以下。
起毛的构成纤维的根数(起毛量)优选为5根/cm以上100根/cm以下,在将无纺布4”用于例如清洁用片材的情况下,从尘埃的捕集性的观点出发,更优选为10根/cm以上50根/cm以下。是由于当超过100根/cm时,根据纤维而起毛的构成纤维硬,不能说尘埃的捕集性一定良好,另外,起毛的构成纤维易于与手等勾挂,由于勾挂到尖锐的物体带来的冲击而无纺布破损,或勾挂到手的倒刺而受伤,易于产生新的问题。起毛的构成纤维的根数如下进行测量。
〔起毛的构成纤维的高度和起毛的构成纤维的根数的测定方法〕
图5是表示测定起毛的构成纤维的高度和起毛的构成纤维的根数(起毛量)的方法的示意图。采样和测定环境在22℃65%RH环境下进行。首先,利用锐利的剃刀从测定的无纺布4”切出20cm×20cm的测定片,如图5(a)所示,将测定片以起毛侧向外的方式进行山折而形成测定样品104。接着,将该测定样品104载置在A4规格的黑色的衬纸上,如图5(b)所示,在该样品上进一步载置开设有长1cm×宽1cm的孔107的A4规格的黑色衬纸。此时,如图5(b)所示,以从上侧的黑色衬纸的孔107可观察的方式配置测定样品104的折痕105。两张衬纸使用富士共和制纸株式会社的“KENRAN(黑)令重265g”。然后,在沿着折痕105向外侧分别距离上侧的衬纸的孔107的两侧5cm的位置,分别载置50g的重物,制作将测定样品104完全折叠的状态。接着,如图5(c)所示,使用显微镜(光学显微镜)(株式会社KEYENCE生产VHX-900),以30倍的倍率观察衬纸的孔107内,测量从测定样品104的折痕105起毛的纤维的高度,并且测量较假想线108更靠上方起毛的起毛纤维的根数,该假想线108形成在从测定样品104的折痕105向上方平行移动0.2mm的位置。此时测定的无纺布中,在实施了本起毛加工的部位的宽度为1cm以上的情况下,以包含实施了本起毛加工的部位的方式,切出3张20cm×20cm的测定片进行测量。另外,在实施了本起毛加工的部位的宽度为1cm以下的情况下,随机切出3张20cm×20cm的测定片进行测量。用以上操作对进行测定的无纺布测量3张,合计取9处的平均,作为起毛的构成纤维的高度和起毛的构成纤维的根数。
另外,在对起毛的构成纤维的数量进行计数时,例如,如图5(c)所示的纤维106a,在存在横穿2次位于距离折痕105的0.2mm上方的假想线108的纤维的情况下,该纤维计数为两根。具体而言,在图5(c)所示的例子中,横穿1次假想线108的纤维为4根,横穿两次假想线108的纤维106a存在1根,但横穿两次的纤维106a计数为两根,起毛的构成纤维的根数就成为6根。
通过本发明的无纺布的制造方法得到的构成纤维起毛的无纺布4”与植毛不同,由于没有向无纺布使用粘接剂等附着新的纤维的操作,所以能够降低由于使用的粘接剂等药剂对皮肤带来不良影响的危险性。另外,也不会引起使用时的植毛纤维脱落而粘接面露出等问题。另外,例如,作为吸收性物品所使用的无纺布之一的纺粘无纺布薄,在一般的本起毛加工中,易于产生破损而难以加工,但根据本发明的无纺布的制造方法,就可以得到起毛密度高且手感好的起毛(纺粘)无纺布。
通过本发明的无纺布的制造方法得到的构成纤维起毛的无纺布4”可以用于例如清洁用片材。在将无纺布4”用于清洁用片材时,如图6所示,安装于具备头部51和与头部51连结的柄52的清洁工具5中的头部51使用。头部51的安装面(底面)以平面视图看为长方形状,无纺布4”以例如头部51的长度方向和沿着无纺布4”的构成纤维的取向方向的MD方向一致的方式安装。起毛的无纺布4”在安装时以起毛面朝向头部51外侧的方式配置于头部51的底面,接着,将无纺布4”的沿着长度方向的两侧缘部折回到头部51的上表面侧,并将折回的两侧缘部压入头部51的具有狭缝的可挠性的多个片材保持部53内固定来使用。安装了无纺布4”的清洁工具5在通常的使用方式中,使头部51沿着其宽度方向移动(特别是往返移动)进行清洁。即,清洁工具4的清洁方向为头部41的宽度方向。安装了无纺布4”的清洁工具5能够用于例如地板、墙壁、天花板、玻璃、草席、镜子或家具、家电产品、家的外墙壁、机动车车体等硬质表面的擦拭清洁。特别是在将安装有无纺布4”的清洁工具5用于地板的擦拭清洁的情况下,如上所述,由于无纺布4”的导液性高,所以,在作为湿式清洁片材使用的情况下,能够充分保持地板清洁用的药剂,因此,尘埃捕集性提高,另外,在作为干式清洁片材使用的情况下,能够充分吸收地板上的水滴等。
通过本发明的无纺布的制造方法得到的无纺布4”的另一特征在于,虽然不厚但却柔软蓬松,加工前的无纺布与在高负荷下的厚度几乎没有变化,但在低负荷下的厚度中可见差异。例如,根据本发明的无纺布的制造方法得到的纺粘无纺布和加工前通常的纺粘无纺布在每平方米克重15g/m2时在10gf/cm2的高负荷下,厚度均为0.15mm以上0.18mm以下左右而没有变化。但是,在0.05gf/cm2的低负荷下,加工前通常的纺粘无纺布时,厚度为0.41mm以上0.46mm以下,与之相对,通过本发明的无纺布的制造方法得到的纺粘无纺布时,厚度成为0.5mm以上0.6mm以下的不同的厚度。另外,0.05gf/cm2的负荷相当于轻压无纺布时的人的手指的负荷,识别该微小厚度差别,人会感到柔软蓬松感。这样,柔软蓬松的无纺布4”也可以用于例如一次性尿布或卫生巾等吸收性物品的表面片材。
本发明的无纺布的制造方法不限定于任何上述实施方式的制造方法,可以适当变更。
例如,在本实施方式的无纺布的制造方法所使用的加工装置1中,如图1、图3所示,在局部拉伸加工部2中具备由一对凹凸辊21、22构成的匹配压花钢辊23,但也可以取代匹配压花钢辊23,而具备在圆周面设置有相互啮合的歯槽的一对齿槽辊。另外,在该情况下,一对齿槽辊可以沿着输送方向啮合,也可以沿着与输送方向交叉的方向啮合。在与输送方向交叉的方向啮合的一对齿槽辊的情况下,即使增加挤入量,一对齿槽辊也可以旋转,因此能够进行机械拉伸倍率高的加工,可得到肌肤触感好的无纺布。更优选的是,通过未拉伸部分间断地分布,从而减少无纺布的强度降低,在加工时不易起皱,还由于沿MD方向和CD方向的双方施加拉伸,肌肤触感优异,因此,也可以是匹配压花钢辊。
另外,为了具有设计性,还优选条纹状地起毛,或图案性地施加花纹而使其局部起毛。
另外,在本实施方式的无纺布的制造方法所使用的加工装置1中,如图1、图2所示,在起毛加工部3中具备在相互啮合的圆周面上设有凸部310的起毛凸辊31,但也可以取代起毛凸辊31,而具备在圆周面设有相互啮合的歯槽的一对齿槽辊,也可以是滚花加工的辊、喷镀加工的辊或梳理丝(carding wire)。另外,也可以具备在圆周面上设有具有摩擦阻力的材料的辊。作为设于上述辊圆周面的具有摩擦阻力的材料,可列举橡胶或砂纸等。另外,本起毛加工和局部拉伸可以连续进行,也可以逐次进行。根据本实施方式的无纺布的制造方法,局部拉伸加工后,卷绕成无纺布坯料卷,由此,即使无纺布的凹凸形状暂且被压扁,之后在卷开时,优选进行热风恢复即可。另外,对无纺布实施局部拉伸加工时,优选包括夹持部分。即,在利用旋转辊等进行局部拉伸加工的情况下,无纺布被咬入辊之间时,经过局部拉伸过程,使辊之间形成触底状态,由此,能够局部夹持无纺布的凸部,另外通过缩小上下啮合的歯间侧面的间隙(旋转方向),能够局部夹持无纺布凸部的倾斜部。由此,可得到整体不硬、难以压扁具有缓冲感的无纺布。另外,起毛加工既可以只在单面进行,也可以在两面分别进行。关于上述的实施方式,进一步公开以下的无纺布的制造方法。
<1>一种无纺布的制造方法,其中,实施使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工,并对实施了该起毛加工的无纺布的多个部位分别实施局部拉伸加工。
<2>如上述<1>所记载的无纺布的制造方法,其中,使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工是勾挂构成纤维使其起毛的方法或摩擦表面使其起毛的方法。
<3>如上述<1>或<2>所记载的无纺布的制造方法,其中,使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工是摩擦表面使其起毛的方法。
<4>如上述<3>所记载的无纺布的制造方法,其中,通过使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工的摩擦,而切断一个端部。
<5>如上述<1>~<4>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述局部拉伸加工将实施了上述起毛加工的上述无纺布的上述多个部位分别拉伸为机械拉伸倍率1.05倍以上20倍以下。
<6>如上述<1>~<5>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述局部拉伸加工将实施了上述起毛加工的上述无纺布的上述多个部位分别拉伸为机械拉伸倍率2倍以上10倍以下。
<7>如上述<1>~<6>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,通过上述局部拉伸加工对实施了上述起毛加工的上述无纺布的上述多个部位分别在输送方向和与输送方向正交的方向实施拉伸加工。
<8>如上述<1>~<7>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,
上述局部拉伸加工使用一对凹凸辊进行,
一个辊在圆周面上具有多个凸部,另一个辊在圆周面上在对应于一个上述辊的上述凸部的位置具有该凸部进入的凹部,
在一对上述凹凸辊之间供给实施了上述起毛加工的上述无纺布,对该无纺布实施上述局部拉伸加工。
<9>如上述<1>~<8>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,一对上述凹凸辊在相对于所供给的实施了上述起毛加工的上述无纺布的总面积的10%以上70%以下的部分实施上述局部拉伸加工。
<10>如上述<1>~<9>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,一对上述凹凸辊在相对于所供给的实施了上述起毛加工的上述无纺布的总面积的40%以上70%以下的部分实施上述局部拉伸加工。
<11>如上述<8>~<10>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,将在一对上述凹凸辊之间供给实施了上述起毛加工的上述无纺布时的供给速度V1和一对上述凹凸辊的圆周速度V2的关系取为V1>V2。
<12>如上述<1>~<11>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述起毛加工使用在圆周面具有多个凸部的起毛凸辊进行,
使上述起毛凸辊的旋转方向相对于上述无纺布的输送方向逆向地旋转,
将原来的上述无纺布的输送速度V3和上述起毛凸辊的圆周速度V4的关系取为V4/V3=0.3以上10以下。
<13>如上述<1>~<12>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述起毛加工使用在圆周面具有多个凸部的起毛凸辊进行,
使上述起毛凸辊的旋转方向相对于上述无纺布的输送方向逆向地旋转,
将原来的上述无纺布的输送速度V3和上述起毛凸辊的圆周速度V4的关系取为V4/V3=1.1以上10以下,更优选取为1.5以上5以下。
<14>如上述<1>~<11>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述起毛加工使用在圆周面具有多个凸部的起毛凸辊进行,
使上述起毛凸辊的旋转方向相对于上述无纺布的输送方向正向地旋转,
将原来的上述无纺布的输送速度V3和上述起毛凸辊的圆周速度V4的关系取为V4/V3=1.1以上20以下,优选取为1.5以上10以下,更优选取为2以上8以下。
<15>如上述<1>~<14>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述无纺布的总拉伸倍率为1.3倍以上4.0倍以下。
<16>如上述<1>~<15>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述无纺布的总拉伸倍率为1.5倍以上3.0倍以下。
<17>如上述<1>~<16>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,原来的上述无纺布具备在平面方向上规则地分散的热压接部,
上述热压接部的节距与一对上述凹凸辊的上述凸部的节距之比(热压接部的节距/凸部的节距)为0.05以上0.7以下。
<18>如上述<17>所记载的无纺布的制造方法,其中,上述热压接部的节距与一对上述凹凸辊的上述凸部的节距之比(热压接部的节距/凸部的节距)为0.1以上0.4以下。
<19>如上述<1>~<18>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,原来的上述无纺布具备在平面方向上规则分散的热压接部,
无纺布的热压接部的面积率与总拉伸倍率之比(无纺布的热压接部的面积率(%)/(总拉伸倍率(倍)×100))优选为0.02以上0.12以下,更优选为0.04以上0.10以下。
<20>如上述<1>~<19>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述局部拉伸加工以超过50℃且在构成纤维的树脂中最低熔点的温度以下的温度对实施了上述起毛加工的上述无纺布实施局部拉伸加工。
<21>如上述<1>~<20>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述无纺布含有柔软剂。
<22>如上述<1>~<21>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述无纺布为热风无纺布、纺粘无纺布、热辊无纺布中的任意种。
<23>如上述<1>~<22>中任一项所记载的无纺布的制造方法,其中,上述无纺布为纺粘无纺布,且为均聚物和无规聚合物混合的聚丙烯树脂。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更详细地说明。但是,本发明的范围不受该实施例的任何限制。
[实施例1]
使用单位面积重量15g/m2、纤维直径1.3dtex、热压接部(压花产生的热熔接部)的面积率15%的SMS无纺布。在该SMS无纺布的纺粘层的纤维中,使用向乙烯-丙烯共聚物树脂中混入1.0质量%的作为表面活性剂的柔软剂(具体而言,芥酸酰胺)的纤维。按照与图2~图4所示的上述的加工方法同样的方法进行。另外,起毛所使用的起毛凸辊31的各凸部310的高度为0.6mm,在旋转轴方向上相邻的凸部彼此的距离(节距)为1.4mm,在圆周方向上相邻的凸部彼此的距离(节距)为2.1mm。无纺布的输送速度V3为20m/min,相对于无纺布的输送方向逆向地以4倍的圆周速度V4使起毛凸辊31旋转。夹角为130度。只对单面实施起毛加工。接着,作为局部拉伸加工,使用匹配压花钢辊23。该辊中的各凸部210的高度为2.8mm,辊21的各凸部210与辊22的各凸部啮合的深度D为2.7mm。另外,机械拉伸倍率为2.9倍,在旋转轴方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P2)为7mm,在圆周方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P1)为7mm。匹配压花钢辊的温度以24℃进行,匹配压花钢辊的圆周速度V2为20m/min,无纺布的输送速度V1为26m/min。无纺布的总拉伸倍率为1.7倍。无纺布的热压接部的节距与凹凸辊的凸部的节距之比(无纺布的热压接部的节距/凸部节距)在MD方向(辊圆周方向)上以0.43进行,在CD方向(辊旋转轴方向)上以0.37进行。无纺布的热压接部的面积率与无纺布的总拉伸倍率之比为0.088。
[实施例2]
使用具有由聚丙烯树脂构成的纺粘无纺布层的、单位面积重量15g/m2、纤维直径16μm、热压接部(压花产生的热熔接部)的面积率20%的SMS无纺布。实施与实施例1相同条件的加工,得到实施例2的无纺布。无纺布的总拉伸倍率为1.7倍。无纺布的热压接部的节距与凹凸辊的凸部的节距之比(无纺布的热压接部的节距/凸部的节距)在MD方向(辊圆周方向)上以0.37进行,在CD方向(辊旋转轴方向)上以0.37进行。无纺布的热压接部的面积率与无纺布的总拉伸倍率之比为0.118。
[实施例3]
使用具有芯由丙烯树脂构成、鞘由聚乙烯树脂构成的复合纺粘无纺布层的、单位面积重量17g/m2、纤维直径17μm、热压接部(压花产生的热熔接部)的面积率16%的没有熔喷层只有纺粘层的无纺布。实施与实施例1相同条件的加工,得到实施例3的无纺布。无纺布的总拉伸倍率为1.7倍。无纺布的热压接部的节距与凹凸辊的凸部的节距之比(无纺布的热压接部的节距/凸部的节距)在MD方向(辊圆周方向)上以0.23进行,在CD方向(辊旋转轴方向)上以0.40进行。无纺布的热压接部的面积率与无纺布的总拉伸倍率之比为0.094。
[比较例1]
与实施例1同样地将具有由乙烯-丙烯共聚物树脂构成的纺粘无纺布层的、单位面积重量15g/m2、1.3dtex的SMS无纺布作为比较例1的无纺布。
[比较例2]
与实施例1同样地使用具有由乙烯-丙烯共聚物树脂构成的纺粘无纺布层的、单位面积重量15g/m2、1.3dtex的SMS无纺布。接着,利用双面胶带将TRUSCO中山株式会社生产的砂纸粒度#240粘接于110mmφ的辊整周,在该辊的整周360度内,以8.5度接触的状态包围,并将该SMS无纺布以10m/min传送。此时,使粘接有砂纸的辊以40m/min与行进方向逆向地旋转,得到起毛的比较例2的无纺布。
[比较例3]
与实施例1同样地使用具有由乙烯-丙烯共聚物树脂构成的纺粘无纺布层的、单位面积重量15g/m2、1.3dtex的SMS无纺布。接着,作为局部拉伸加工,使用匹配压花钢辊23与实施例1同样地进行处理,得到比较例3的无纺布。
[比较例4]
与实施例2同样地使用具有由聚丙烯树脂构成的纺粘无纺布层的、单位面积重量15g/m2、纤维直径16μm的SMS无纺布,作为比较例4的无纺布。
不特别进行起毛加工。
[比较例5]
与实施例3同样地将具有芯由丙烯树脂构成、鞘由聚乙烯树脂构成的复合纺粘无纺布层的、单位面积重量17g/m2、纤维直径17μm的没有熔喷层只有纺粘层的无纺布作为比较例5的无纺布。不特别进行起毛加工。
作为清洁片材的性能评价
〔捕集性的评价〕
将在实施例1~3、比较例1~5中得到的无纺布作为清洁片材安装于Quickle Wiper〔花王(株)制〕。在30cm×60cm的地板(松下电工制,Woody tile MT613T)上散布5根大约10cm的头发,在该地板上放上清洁片材以一定的行程(60cm)往返清洁两次,观察捕集于清洁片材的头发的量,在实施例1~3、比较例1~5中得到的无纺布分别相对于各自未处理的无纺布(实施例1与比较例1,实施例2与比较例4,实施例3与比较例5,比较例2与比较例1,比较例3与比较例1),如果捕集性大幅度提高,则作为B,稍微提高的作为C,捕集性没有变化的作为D,并在表1、表2、表3中表示。
〔起毛的构成纤维的评价〕
根据上述起毛的构成纤维根数的测定方法对在实施例1~3、比较例1~5中得到的无纺布测定起毛的构成纤维的根数。在起毛的构成纤维的根数为5根以上的情况下,作为B,在10根以上的情况下,作为A,在不足5根的情况下,作为D,并在表1、表2、表3中表示。
〔断裂强度的评价〕
关于在实施例1~3、比较例1~5中得到的无纺布,根据上述的断裂强度的测定方法,取出CD方向上200mm、MD方向上50mm的测定样品,利用将夹头间设为150mm的拉伸试验机(岛津制作所生产)以拉伸速度300mm/分钟拉伸,测定CD方向的强度,并将4张的平均值作为CD方向的强度。接着,在CD方向的强度比相对于各个未处理的无纺布(实施例1与比较例1,实施例2与比较例4,实施例3与比较例5,比较例2与比较例1,比较例3与比较例1)为50%以上的情况下,作为B,在不足50%的情况下,作为D,并在表1、表2、表3中表示。
[表1]
[表2]
[表3]
从表1~表3所示的结果可知,如果作为清洁片材使用,则实施例1~3的无纺布是尘埃的捕集性比比较例1~5的无纺布优异且断裂强度减少也较少的无纺布。特别是实施例1的无纺布的捕集性比比较例1、比较例2和比较例3的无纺布的捕集性大幅度提高。关于实施例1的无纺布,起毛的纤维大多不为环状而端部被切断,也不会勾挂指尖。另外,在辊部看不到纤维屑,为良好。另一方面可知,虽然比较例2的无纺布的捕集性比比较例1的无纺布的捕集性好,但是断裂强度的减少显著。另一方面,在制造比较例2的无纺布时,在砂纸上看到纤维屑的附着,砂纸的持久性上也存在问题。
[实施例4]
使用具有两层由聚丙烯均聚物树脂构成的纺粘无纺布层的、单位面积重量20g/m2、纤维直径19μm、热压接部(压花产生的热熔接部)的面积率9%、利用油剂进行了亲水化处理的纺粘无纺布(SS无纺布)。按照与图2~图4所示的上述加工方法同样的方法进行。起毛所使用的起毛凸辊31的各凸部310的高度为0.6mm,在旋转轴方向上相邻的凸部彼此的距离(节距)为1.4mm,在圆周方向上相邻的凸部彼此的距离(节距)为2.1mm。无纺布的输送速度V3为20m/min,且使起毛凸辊31相对于无纺布的输送方向逆向地以4倍的圆周速度V4旋转。夹角为130度。只对单面实施起毛加工。接着,作为局部拉伸加工,使用匹配压花钢辊23。该辊的各凸部210的高度为2.8mm,辊21的各凸部210与辊22的各凸部啮合的深度D为2.7mm。另外,机械拉伸倍率为2.9倍,在旋转轴方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P2)为7mm,在圆周方向上相邻的凸部210彼此的距离(节距P1)为7mm。匹配压花钢辊的温度以80℃进行,圆周速度V2为20m/min,无纺布的输送速度V1为26m/min。由此,得到实施例4的无纺布。另外,无纺布的总拉伸倍率为1.7倍。无纺布的热压接部的节距与凹凸辊的凸部的节距之比(无纺布的热压接部的节距/凸部的节距)在MD方向(辊圆周方向)上以0.31进行,在CD方向(辊旋转轴方向)上以0.29进行。无纺布的热压接部的面积率与无纺布的总拉伸倍率之比为0.053。由此,得到在形成凹凸形状的无纺布的凹部和凸部具有起毛纤维的无纺布。无纺布的厚度为0.60mm。
[比较例6、比较例7]
与实施例4同样地将具有两层由聚丙烯均聚物树脂构成的纺粘无纺布层的、单位面积重量20g/m2、纤维直径19μm、热压接部(压花产生的热熔接部)的面积率9%、利用油剂进行了亲水化处理的纺粘无纺布(SS无纺布)作为比较例6的无纺布。该无纺布的厚度为0.30mm。以将匹配压花钢辊的温度设为80℃对该无纺布只进行局部拉伸加工而具有凹凸形状的无纺布作为比较例7。该无纺布的厚度为0.44mm。
作为一次性尿布的表面片材的性能评价
〔导水性的评价〕
将在实施例4、比较例6、比较例7中得到的无纺布用于MerriesSarasara Air Though〔花王(株)制〕的一次性尿布的表面片材,将具有起毛纤维的面作为吸收体的相反面(肌肤一侧的面),制作一次性尿布。基于上述导水性的评价测定方法进行测定,将得到的结果在表4中表示。
〔起毛的构成纤维的评价〕
根据上述起毛的构成纤维的根数的测定方法,对在实施例4、比较例6、比较例7中得到的无纺布测定起毛的构成纤维的根数。在起毛的构成纤维的根数为5根以上的情况下,作为B,在10根以上的情况下,作为A,在不足5根的情况下,作为D,并在表4中表示。
〔断裂强度的评价〕
关于在实施例4、比较例6、比较例7中得到的无纺布,根据上述的断裂强度的测定方法,取出CD方向上200mm、MD方向上50mm的测定样品,利用将夹头间设为150mm的拉伸试验机(岛津制作所生产),以拉伸速度300mm/分钟进行拉伸,测定CD方向的强度,并将4张的平均值作为CD方向的强度。接着,在CD方向的强度比相对于各个未处理的无纺布(实施例4与比较例5)为50%以上的情况下,作为B,在不足50%的情况下,作为D,并在表4中表示。
[表4]
从表4所示的结果可知,相对于将比较例6的无纺布用于表面片材的一次性尿布的返湿量为0.64g的无纺布,将实施例4的无纺布用于表面片材的一次性尿布的返湿量为0.10g,返湿量减少到16%,可知当将实施例4的无纺布用于一次性尿布的表面片材,则导水性提高。另外,与比较例6、比较例7的无纺布相比,实施例4的无纺布是起毛量多、断裂强度减少也较少的无纺布。
工业上的可利用性
根据本发明的无纺布的制造方法,可得到尘埃等捕集性优异的起毛的无纺布或导水性良好且吸收性能优异的起毛的无纺布,并且可得到将得到的无纺布的无纺布强度降低减轻的无纺布。另外,根据本发明的无纺布的制造方法,制造速度快且可抑制成本。
Claims (23)
1.一种无纺布的制造方法,其特征在于:
实施使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工,并对实施了该起毛加工的无纺布的多个部位分别实施局部拉伸加工,
所述局部拉伸加工使用一对凹凸辊进行,
将在一对所述凹凸辊之间供给实施了所述起毛加工的所述无纺布时的供给速度V1和一对所述凹凸辊的圆周速度V2的关系取为V1>V2。
2.如权利要求1所述的无纺布的制造方法,其特征在于:
使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工是勾挂构成纤维使其起毛的方法。
3.如权利要求1所述的无纺布的制造方法,其特征在于:
使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工是摩擦表面使其起毛的方法。
4.如权利要求3所述的无纺布的制造方法,其特征在于:
通过使无纺布的构成纤维起毛的起毛加工的摩擦,切断一个端部。
5.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述局部拉伸加工将实施了所述起毛加工的所述无纺布的所述多个部位分别拉伸为机械拉伸倍率1.05倍以上20倍以下。
6.如权利要求5所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述局部拉伸加工将实施了所述起毛加工的所述无纺布的所述多个部位分别拉伸为机械拉伸倍率2倍以上10倍以下。
7.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:通过所述局部拉伸加工对实施了所述起毛加工的所述无纺布的所述多个部位分别在输送方向和与输送方向正交的方向实施拉伸加工。
8.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述局部拉伸加工中的所述一对凹凸辊中,一个辊在圆周面上具有多个凸部,另一个辊在圆周面上在对应于一个所述辊的所述凸部的位置具有该凸部进入的凹部,
将实施了所述起毛加工的所述无纺布供给到一对所述凹凸辊之间,对该无纺布实施所述局部拉伸加工。
9.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:一对所述凹凸辊在相对于所供给的实施了所述起毛加工的所述无纺布的总面积的10%以上70%以下的部分实施所述局部拉伸加工。
10.如权利要求9所述的无纺布的制造方法,其特征在于:一对所述凹凸辊在相对于所供给的实施了所述起毛加工的所述无纺布的总面积的40%以上70%以下的部分实施所述局部拉伸加工。
11.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述供给速度V1为26m/min,所述圆周速度V2为20m/min。
12.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述起毛加工使用在圆周面具有多个凸部的起毛凸辊进行,
使所述起毛凸辊的旋转方向相对于所述无纺布的输送方向逆向地旋转,
将起毛加工前的所述无纺布的输送速度V3和所述起毛凸辊的圆周速度V4的关系取为V4/V3=0.3以上10以下。
13.如权利要求12所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述起毛加工使用在圆周面具有多个凸部的起毛凸辊进行,
使所述起毛凸辊的旋转方向相对于所述无纺布的输送方向逆向地旋转,
将起毛加工前的所述无纺布的输送速度V3和所述起毛凸辊的圆周速度V4的关系取为V4/V3=1.1以上10以下。
14.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述起毛加工使用在圆周面具有多个凸部的起毛凸辊进行,
使所述起毛凸辊的旋转方向相对于所述无纺布的输送方向正向地旋转,
将起毛加工前的所述无纺布的输送速度V3和所述起毛凸辊的圆周速度V4的关系取为V4/V3=1.1以上20以下。
15.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述无纺布的总拉伸倍率为1.3倍以上4.0倍以下。
16.如权利要求15所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述无纺布的总拉伸倍率为1.5倍以上3.0倍以下。
17.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:起毛加工前的所述无纺布具备在平面方向上规则地分散的热压接部,
所述热压接部的节距与一对所述凹凸辊的所述凸部的节距之比,即热压接部的节距/凸部的节距为0.05以上0.7以下。
18.如权利要求17所述的无纺布的制造方法,其特征在于:
所述热压接部的节距与一对所述凹凸辊的所述凸部的节距之比,即热压接部的节距/凸部的节距为0.1以上0.4以下。
19.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:起毛加工前的所述无纺布具备在平面方向上规则地分散的热压接部,
无纺布的热压接部的面积率与总拉伸倍率之比,即无纺布的热压接部的面积率(%)/(总拉伸倍率(倍)×100)为0.02以上0.12以下。
20.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述局部拉伸加工以超过50℃且在构成纤维的树脂中最低熔点的温度以下的温度对实施了所述起毛加工的所述无纺布实施局部拉伸加工。
21.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述无纺布含有柔软剂。
22.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述无纺布为热风无纺布、纺粘无纺布、热辊无纺布中的任意种。
23.如权利要求1~4中任一项所述的无纺布的制造方法,其特征在于:所述无纺布为纺粘无纺布,且为均聚物和无规聚合物混合的聚丙烯树脂。
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