CN114341417B - 无纺布 - Google Patents
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Abstract
提供适于清扫用的擦拭物、尿布、食品包装材料等用途的吸水性和操作性能优异的无纺布。本发明的无纺布的特征在于,其含有热塑性生物降解性树脂,构成该无纺布的纤维具有卷曲,该无纺布的由以下式子定义的机械方向(MD)的弯曲刚度指数为7.77~37.4,并且该无纺布的体积密度为0.098g/cm3~0.251g/cm3,机械方向(MD)的弯曲刚度指数=机械方向(MD)的弯曲刚度(gf·cm)/{单位面积重量(g/m2)}2.5×106。
Description
技术领域
本发明涉及无纺布。
背景技术
一直以来,吸水性能高的片被用于清扫用擦拭物、尿布、食品包装材料等用途。对于清扫用擦拭物而言,作为家庭用、业务用,经常被用作为了捕集去除地板、墙壁、天花板、家具、机械器具等的各种尘埃、毛发等而使用的无纺布制的清扫用布、特别是适于清扫最近作为各种居室的地板增加显著的木质系地板(flooring)的能够一次性使用的清扫用片。对于尿布而言,主要被用于表层、底层。对于食品包装材料而言,在近年的外食产业、方便商店或家庭中使用微波炉进行食品的烹调、再加热等的机会正在增加,由于保持因加热产生的水蒸气造成的冷凝水的能力优异这种理由,因此例如被用于微波炉用食品包装袋。
但是,为了使这种片表现出吸水性能而需要使之表现出膨松性,作为其结果,具有片过于柔软这种缺点,因此存在下述问题:片的加工工序、实际使用时的操作性能变差、使用方便性变差。
以下专利文献1中公开了一种无纺布的制法,其通过使用聚丙烯作为原料,使用具有V型截面喷嘴的纺丝喷丝头,利用纺粘法而制造片,由此使丝卷曲并使之表现出膨松性。但是,在专利文献1中记载的制造条件下,片会变得极端柔软,操作性能大幅降低。另外,由于为聚丙烯制,因此吸水性不充分。
进而,以下专利文献2中公开了一种无纺布,其着眼于弯曲刚度、厚度等参数,通过具备充分的强度,即使在卷入到被高速卷缠成卷材状的金属薄板的层之间时,该薄板的表面也不会产生缺陷。但是,专利文献2中没有公开用于兼顾对于清扫用擦拭物、尿布、食品包装材料等用途中使用的片所要求的操作性和吸水性能的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-50377号公报
专利文献2:日本特开平7-279027号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于前述现有技术的问题,本发明的目的在于,提供适于清扫用的擦拭物、尿布、食品包装材料等用途的吸水性和操作性能优异的无纺布。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决前述问题而深入研究、反复实验,结果发现,通过使用热塑性生物降解性树脂,使通过卷曲丝实现的膨松性、和弯曲刚度处于一定的范围内,从而兼顾吸水性能和操作性能,完成了本发明。
即,本发明如以下所述。
[1]一种无纺布,其特征在于,其含有热塑性生物降解性树脂,构成该无纺布的纤维具有卷曲,该无纺布的由以下式子定义的机械方向(MD)的弯曲刚度指数为7.77~37.4,并且该无纺布的体积密度为0.098g/cm3~0.251g/cm3,
机械方向(MD)的弯曲刚度指数=机械方向(MD)的弯曲刚度(gf·cm)/{单位面积重量(g/m2)}2.5×106。
[2]根据前述[1]所述的无纺布,其中,前述纤维的异形度为1.2~2.2。
[3]根据前述[1]或[2]所述的无纺布,其中,前述无纺布具有部分接合的压花部,该压花部的间隔为2.0mm以上、并且粘接面积率为3%~40%。
[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的无纺布,其中,前述无纺布的压缩功WC为0.1gf·cm/cm2以上。
[5]根据前述[1]~[4]中任一项所述的无纺布,其中,前述无纺布的压缩回复性RC为48%以上。
[6]根据前述[1]~[5]中任一项所述的无纺布,其中,前述无纺布的单位面积重量为10g/m2~100g/m2。
[7]根据前述[1]~[6]中任一项所述的无纺布,其中,前述热塑性生物降解性树脂为选自由聚乳酸、聚羟基链烷酸、聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚羟基丁酸酯己酸酯、尼龙4、聚己内酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸碳酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸乙二醇酯、聚乙醇酸和聚乙烯醇组成的组中的1种。
[8]根据前述[1]~[6]中任一项所述的无纺布,其中,前述热塑性生物降解性树脂为选自由聚乳酸、聚羟基链烷酸、聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚羟基丁酸酯己酸酯、尼龙4、聚己内酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸碳酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸乙二醇酯、聚乙醇酸和聚乙烯醇组成的组中的2种以上。
[9]根据前述[1]~[8]中任一项所述的无纺布,其中,构成前述无纺布的纤维在单丝截面中、在卷曲的内侧具有1个以上的凹陷部,将该纤维的吸水率设为W(wt%)、该无纺布的体积密度设为B(g/cm3)、该凹陷部的截面积设为S(10-4mm2)时,由以下式子定义的吸水参数为4.7以上:
吸水参数=W×S/B。
[10]根据前述[1]~[9]中任一项所述的无纺布,其中,前述无纺布为长纤维无纺布。
[11]一种清扫用擦拭物,其包含前述[1]~[10]中任一项所述的无纺布。
发明的效果
本发明的无纺布为适于清扫用的擦拭物、尿布、食品包装材料等用途的吸水性和操作性能优异的无纺布。
附图说明
图1表示构成无纺布的纤维的单丝截面中的V字截面所形成的角。
图2表示构成无纺布的纤维的单丝截面中的卷曲的内侧的凹陷部的截面积。
具体实施方式
以下对于本发明的实施方式进行详细说明。
本实施方式的无纺布的特征在于,其含有热塑性生物降解性树脂,构成该无纺布的纤维具有卷曲,该无纺布的由以下式子定义的机械方向(MD)的弯曲刚度指数为7.77~37.4,并且该无纺布的体积密度为0.098g/cm3~0.251g/cm3,
机械方向(MD)的弯曲刚度指数=机械方向(MD)的弯曲刚度(gf·cm)/{单位面积重量(g/m2)}2.5×106。
本实施方式的无纺布可以为长纤维无纺布。“长纤维无纺布”指的是JIS-L-0222中定义的无纺布。本实施方式的无纺布为长纤维无纺布的情况下,可以通过公知的制造方法制造。但是,从容易形成卷曲的观点考虑,优选为将热塑性合成树脂纺丝、将所得到的长纤维层叠于网片传送带等捕集面而制成网片状后、部分接合进行一体化而成的、所谓熔融纺丝纺粘无纺布。
对于本实施方式的无纺布而言,构成该无纺布的纤维具有卷曲。“具有卷曲”指的是纤维1根1根收缩而卷起的状态。若具有卷曲,则富有膨松性、吸水性能得到改善。另外,也富有柔软性,毛发、兽毛等大的垃圾的捕集去除能力高,另外,纤维的自由度高,有效吸附尘土、煤烟等细的垃圾的吸附面积大。
作为纤维的卷曲数,若得到上述功能则没有特别限制,但是从增大无纺布的膨松性、进一步改善吸水性的观点考虑,优选为5个/英寸(inch)以上、更优选10个/英寸以上、进一步优选18个/英寸以上。若卷曲数为5个/英寸以上则无纺布的部分接合之间的各长丝的自由伸长距离延长、作为无纺布的膨松性升高、有效地发挥作用的纤维比表面积也增大、吸水性能容易升高。另外,对于卷曲数的上限没有特别限制,但是通常表现出50个/英寸以上的卷曲数在制造上是困难的。
本实施方式的无纺布为长纤维无纺布的情况下,构成该无纺布的纤维的卷曲可以为通过纺丝后的加热、拉伸、溶剂处理等而表现出来的、所谓潜在卷曲,也可以为以被纺丝而堆积于网片传送带等捕集面上的状态表现出来的、所谓显在卷曲。但是,从加工工序中不易产生尺寸变化、另外容易得到单位面积重量不均产生少、均匀的布状的片的观点考虑,优选为显在卷曲。
对于本实施方式的无纺布而言,构成该无纺布的纤维由热塑性生物降解性树脂构成。热塑性生物降解性树脂具有一定以上的亲水性和适当的硬度,因此通过含有其而成的纤维构成无纺布,从而容易形成吸水性和操作性能优异的无纺布。作为热塑性生物降解性树脂,可列举出例如聚乳酸、聚羟基链烷酸、聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚羟基丁酸酯己酸酯、尼龙4、聚己内酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸碳酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸乙二醇酯、聚乙醇酸、聚乙烯醇等。需要说明的是,根据所选定的树脂,也能够实现家庭用堆肥、海洋堆肥。
另外,构成本实施方式的无纺布的纤维所含有的树脂可以为单一组分或混合组分。即,也能够组合上述热塑性生物降解性树脂2种以上。
单一组分的情况下,丝内部的微观、宏观的性能偏差减小,均匀性增大可以抑制局部的物性降低。另外,单一组分的情况下,可以容易实现稳定的纺丝。
混合组分的情况下,相对于主要组分的副组分的含有比率通常为2wt%~50wt%、优选5wt%~30wt%。作为混合组分的形态可以为单纯的聚合物混合、也可以为利用异种树脂形成的鞘芯复合、并列复合等。此时,通过在表面露出的一种树脂为低熔点成分,从而使热压花加工中的压接力得到改善,能够实现低温下的粘接、或高速搬运中的粘接。进而,通过在纤维内多种树脂具有海岛结构,从而也能够部分地表现出源自树脂的特性。
对于含有低熔点成分作为副组分的双组分系,通过双组分之间的熔点或软化点的温度差为20℃以上,从而利用热加工仅使熔点低的副组分熔融、使构成纤维彼此粘合,另一方面,主要组分不会受到因热所导致的影响,可以维持纤维形态而改善无纺布的机械强度。另外,用于仅鞘部熔融而仅主要组分维持纤维形态的热加工条件的控制是容易的。
作为前述双组分系中使用的树脂,能够使用熔点得到控制的聚乳酸。乳酸单体具有光学活性的碳、存在D-乳酸和L-乳酸的光学异构体,因此通过调整D-乳酸与L-乳酸的共聚比,可以进行聚合物的熔点控制。在例如若对于L-乳酸共聚D-乳酸1摩尔%则熔点为170℃、若共聚D-乳酸3摩尔%则熔点为150℃、若共聚D-乳酸6摩尔%则熔点为140℃、若共聚D-乳酸12摩尔%则熔点为110℃这种状况下,能够控制聚乳酸的熔点。
构成本实施方式的无纺布的纤维的横截面形状(垂直于纤维的长度方向的截面形状)不限于通常的作为实心截面形状的圆形截面、异形截面(扁平状、椭圆状、多边形状、3~14叶状、T字状、V字状、Y状),也可以为中空截面状等。从表现出卷曲的观点考虑,优选在刚纺丝之后对于丝截面施加冷却速度之差,通常对于异形截面容易施加丝截面的冷却差。
若构成本实施方式的无纺布的纤维为并非真圆的异形截面则无纺布内的纤维的比表面积升高,吸附水分、油分的面积也增多,吸水性能升高,因此优选。从水分等的吸液性能、纤维的制造容易程度、稳定生产率等观点考虑,异形截面纤维的优选异形度为1.2~2.2。若为1.2以上则前述吸附面积升高,另外容易形成卷曲而容易膨松,因此吸水性能优异。另一方面,若异形度为2.2以下则纺丝性等无纺布的制造稳定性优异。
从吸水性的观点考虑,如图1、2所示那样,更优选构成本实施方式的无纺布的纤维在截面中、在卷曲的内侧部分具有1个以上的凹陷部。单丝截面为V字状的情况下,V字所形成的角的角度优选为30°以上、更优选45°以上。若前述角度为30°以上则凹陷部的截面积增大,作为擦拭物、尿布用途容易得到充分的吸水性。另外,前述角度优选为150°以下、更优选120°以下。若为150°以下则充分表现出卷曲,另外凹陷部的截面积也增大,因此作为擦拭物、尿布用途容易得到充分的吸液性。
对于本实施方式的无纺布,在将该无纺布的体积密度设为B(g/cm3)、吸水率设为W(wt%)、该凹陷部的截面积设为S(10-4mm2)时,由以下式子定义的吸水参数优选为4.7以上:
吸水参数=W×S/B。
若吸水性参数为4.7以上则吸水倍率稳定地超过1.3倍,因此不易受到产品的性能偏差的影响,在清扫用的擦拭物、尿布等用途中,吸液性变得良好。前述吸水性参数更优选为7.6以上、进一步优选9.9以上。
本实施方式的无纺布优选构成无纺布的纤维的交叉点的一部分进行部分地接合。作为接合方法,可以使用利用粘接剂进行的接合、超声波接合、部分热风接合、热风(airthrough)接合、针刺接合等,但是从控制体积密度、弯曲刚度的方面考虑,优选为利用压花加工进行的部分热压接。作为压花加工,优选为在压花辊与平滑辊之间进行部分热压接的方法。
在利用压花辊和平滑辊进行的压花加工中,部分热压接的温度(表面温度)可以根据纤维的熔点或软化点选择,例如优选为比熔点低10℃~80℃的温度、更优选低30℃~60℃的温度。若部分热压接温度处于比纤维的熔点低10℃~80℃的温度范围内则纤维彼此不会过度地粘接,膨松性容易升高,并且纤维充分软化,纤维彼此容易接合。需要说明的是,在此,部分热压接的温度并非指的是设定条件温度,而指的是被部分热压接的表面的实际温度。因此,在冬季等机械周围的气氛温度低的情况下,需要通过使设定温度条件高、或升高气氛温度,来升高机械周围的实际温度。另外,热压接的压力(线压力)优选为10N/mm~100N/mm、更优选10N/mm~40N/mm。
对于本实施方式的无纺布而言,从提高作为布的操作性、且改善吸水性这种观点考虑,优选压花部的间隔为2.0mm以上、并且粘接面积率为3%~40%。需要说明的是,“粘接面积率”指的是粘接部在无纺布的面积所占的面积的比率。为了控制前述压花部的间隔和粘接面积率,若调节压花辊的花纹、间距、图案重复(repeat)、深度等即可。
另外,具有压花辊销钉与辊面所形成的角度越大则丝彼此的粘接点数越增加、弯曲刚度越升高这种特征,但是由于与邻接的压花的距离而存在耐久上的限度,因此可以根据间距、图案重复、粘接面积率来选定最合适的角度。
需要说明的是,压花辊花纹可以为织眼花纹、绸眼花纹、龟甲花纹或点花纹,没有特别限定。热压接时,也可以使用通过在辊之间设置间隙而可以进一步维持厚度的间隙辊。
构成本实施方式的无纺布的纤维的纤度优选为0.1分特~5.0分特、更优选0.1分特~4.0分特。若纤度为5.0分特以下则容易表现出卷曲而变得膨松,另外,通过毛细管现象而吸水性容易升高。另外,例如在擦拭物用途中,可以得到用于满足细的垃圾的捕集性能充分的纤维的有效比表面积。另一方面,若纤度为0.1分特以上则纤维的强度改善,加工工序、实际使用时片不易破裂,另外纤维断裂而脱落的情况少。
对于本实施方式的无纺布而言,由以下式子定义的机械方向(MD)的弯曲刚度指数为7.77~37.4、优选7.77~30.8、更优选7.77~25.6:
机械方向(MD)的弯曲刚度指数=机械方向(MD)的弯曲刚度(gf·cm)/{单位面积重量(g/m2)}2.5×106。
若前述弯曲刚度指数为7.77~37.4则无纺布为适当的硬度,清扫用的擦拭物、尿布、食品包装材料等用途中的操作性变得良好。
本实施方式的无纺布的体积密度优选为0.098g/cm3~0.251g/cm3、优选0.098g/cm3~0.236g/cm3、更优选0.098g/cm3~0.193g/cm3。若体积密度为0.098g/cm3以上则膨松性充分,容易表现出优异的吸水性能。另外,纤维间隙不会过大,例如在擦拭物用途中不易产生擦拭面的擦拭残留。另一方面,若体积密度为0.290g/cm3以下则纤维间隙不会过小,例如在擦拭物用途中容易引入固体物等。需要说明的是,体积密度为无纺布的单位面积重量除以厚度、将单位换算为g/cm3而得到的值。
对于本实施方式的无纺布的单位面积重量没有特别限定,优选为10g/m2~100g/m2、进一步优选10g/m2~80g/m2。若单位面积重量为10g/m2以上则在清扫用的擦拭物、尿布、食品包装材料等用途中,容易得到实用上充分的片的强度。另一方面,若为100g/m2以下则充分薄、实际使用上的操作性变得良好。
本实施方式的无纺布的压缩功(WC)优选为0.1gf·cm/cm2以上、另外优选1.0gf·cm/cm2以下。若压缩功(WC)为0.1gf·cm/cm2以上则无纺布柔软而容易被压缩,另外容易表现出膨松性。
本实施方式的无纺布的压缩回复性(RC)优选为48%以上、另外优选75%以下。48%以上的情况下,例如作为清扫用擦拭物使用时,可以有效利用潜在的空隙(膨松性),因此吸水性优异,另外清扫能力容易持续。另外,在尿布用途中具有可以长时间维持穿着后的膨松性(volume)这种优点。
对于本实施方式的无纺布而言,除了水以外的液体、例如油、醇类等液体的吸液性能也优异。具体而言,尿、肥皂、清洁剂、洗涤剂、窗户洗涤剂、杀菌剂、杀虫剂、研磨剂、摩擦材料、中和剂、防虫剂、涂料溶剂、涂料去除剂、抛光去除剂、油性溶剂、润滑脂溶剂、化妆去除剂、去污剂、染料、涂料、清漆、蜡、抛光剂等液体的吸液性能也优异,因此作为各种的清扫用的擦拭物、尿布、食品包装材料等用途能够合适地利用。
从表现出抗静电性·吸水性的观点考虑,本实施方式的无纺布可以含有表面活性剂。作为表面活性剂,可以使用非离子系、阴离子系或阳离子系中的任意一种,可以使用羧酸型、磺酸型、硫酸酯型、磷酸酯型、酯型、醚型、酯醚型、烷醇酰胺型、烷基胺型或季铵型,优选为酯型,酯型之中,特别优选为脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、聚氧化亚烷基烷基酯。另外,这些表面活性剂可以单独使用或组合来使用。
从表现出充分的抗静电·吸水性的观点考虑,表面活性剂的附着率相对于无纺布重量优选为0.1wt%以上、更优选2.0wt%以下。若表面活性剂的附着率为0.1wt%以上且2.0wt%以下则能得到充分的性能。
作为表面活性剂的涂布方式,能够利用吻合方式、凹版方式、喷雾方式等中的任意一种方式涂布,可以根据目的而适当选择。具体而言,想要仅单面表现出性能的情况下,优选为吻合方式、凹版方式等转印方式,想要两面都得到相同性能的情况下,优选利用喷雾法进行涂布。
实施例
以下通过以下的实施例、比较例对于本发明进行具体说明,但是本发明不被它们任何限定。需要说明的是,所使用的测定方法、评价方法等如下所述。
(1)纤度(分特)
准备利用纺丝采集的1m的纤维30根以上,测定重量。换算为10000m的重量。需要说明的是,由布状的试样求出纤度的情况下,使用电子显微镜观察试样的截面,以N=10测定丝的截面积得到的平均值乘以比重,换算为10000m份的重量。需要说明的是,短纤维的情况下,也可以利用公知方法测定纤度。
(2)异形度
使用电子显微镜观察试样(由无纺布采集的纤维)的截面,以N=10测定异形纤维的截面和周长,由其平均值求出异形纤维的截面积和周长。接着,算出具有与前述异形纤维的截面积相同的截面积的真圆的半径,由此算出截面积与异形纤维相同的真圆的周长,通过下式求出异形度:
异形度=异形纤维的周长/截面积与异形纤维相同的真圆的周长。
(3)卷曲数(个/英寸(2.54cm))
根据JIS L 1015:2010化学纤维纤维长度试验方法测定。需要说明的是,由布状的试样求出的情况下,对于尽可能长的丝进行取样,以N=10测定卷曲数,换算为每1英寸的卷曲数。
(4)纤维的吸水率(wt%)
将构成无纺布的纤维的各树脂的公定水分率作为吸水率。具体而言,聚乳酸使用0.5wt%、聚羟基链烷酸等(包含聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚羟基丁酸酯己酸酯)使用0.4wt%、尼龙4使用1.7wt%、聚己内酯使用0.5wt%、聚琥珀酸丁二醇酯等(包含聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸碳酸丁二醇酯、聚己二酸酯对苯二甲酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸乙二醇酯)使用0.33wt%、聚乙醇酸使用0.4wt%。另外,聚丙烯设为0.02wt%。双组分混合的情况下,将副组分的表面露出率设为添加率的20%,使用各树脂的露出率的总和。例如聚乳酸90%和聚琥珀酸丁二醇酯10%混合的情况下,吸水率以0.33×(0.1×0.2)+0.5×(1-0.1×0.2)的方式计算。
(5)V字截面所形成的角的角度(°)
利用电子显微镜对于构成无纺布的纤维的单丝截面进行拍摄,分别以N=10测定图1所示的V字所形成的角的角度(°),求出其平均值。
(6)单丝截面的凹陷部的截面积(×10-4mm2)
利用电子显微镜对于单丝截面进行拍摄,以N=10测定图2所示的凹陷部的截面积,求出其平均值。需要说明的是,单丝截面凹陷部的截面积为在单丝截面的电子显微镜图像中,以通过单丝和与该单丝接触的1根直线包围的面积最大的方式描绘该1根直线时的面积。
(7)单位面积重量(g/m2)
将纵20cm×横25cm的试样切下3处,测定重量,将其平均值换算为单位质量来求出。(JIS-L-1906)
(8)厚度(mm)
使用Mitsutoyo公司制的厚度计测定100g载荷时的厚度。
(9)无纺布的体积密度(g/cm3)
无纺布的体积密度为无纺布的单位面积重量除以厚度、将单位换算为g/cm3而得到的值。
(10)无纺布的吸水参数
构成无纺布的纤维在单丝截面中、在卷曲的内侧具有1个以上的凹陷部的情况下,将该纤维的吸水率设为W(wt%)、该无纺布的体积密度设为B(g/cm3)、该凹陷部的截面积设为S(10-4mm2)时,利用以下的式子求出吸水参数:
吸水参数=W×S/B。
(11)KES弯曲刚度(gf·cm)、机械方向(MD)的弯曲刚度指数、CD方向的弯曲刚度指数
测定装置使用KATO TECH CO.,LTD.制KES·FB2-AUTO-A。试样为20cm×20cm,测定KES弯曲刚度。另外,通过以下的式子计算机械方向(MD)的弯曲刚度指数:
机械方向(MD)的弯曲刚度指数=机械方向(MD)的弯曲刚度(gf·cm)/{单位面积重量(g/m2)}2.5×106。
同样地也计算CD方向的弯曲刚度指数。
(12)KES压缩功(WC)[gf·cm/cm2]
测定装置使用KATO TECH CO.,LTD.制KES(KES-G5)。测定KES压缩功。需要说明的是,压缩功为读取积分电压的INT和B,将其形成1/10倍而得到的值。数值越大则压缩功越大(膨松)。
(13)KES压缩回复量(WC’)、压缩回复性(RC)
测定装置使用KATO TECH CO.,LTD.制KES(KES-G5)。测定KES压缩回复性。需要说明的是,压缩回复性(RC)为将压缩回复功WC’除以压缩功WC得到的值以%表示而成的数值。数值越大则压缩回复性越优异。
(14)吸水性(倍率)
将无纺布切下10cm见方,在20℃、65%RH的条件下保管12小时后,利用电子天平称量。将样品置于网格网之上,在纯水之中浸渍30秒,30秒后提升网格网和样品,以水平状态静置10分钟。然后称量样品重量,由浸渍前后的重量算出吸水倍率。
(15)吸油性(倍率)
将样品切下10cm见方,在20℃、65%RH的条件下保管12小时后,利用电子天平称量。将样品浸渍于油(Shell Tellus S2M32)30秒,取出之后等待直至液体的落下间隔成为15秒以上。然后称量样品重量,由浸渍前后的重量算出吸油倍率。
(16)乙醇吸液性(倍率)
将样品切下10cm见方,在20℃、65%RH的条件下保管12小时后,利用电子天平称量。将样品浸渍于乙醇30秒,取出之后等待直至液体不落下为止。然后称量样品重量,由浸渍前后的重量算出乙醇吸液倍率。
(17)操作性
准备利用黑万能笔描绘了粗细10mm×长度100mm的线4根的透明文件夹(聚乙烯制)。将甲乙酮(MEK)500μL滴加到切分为10×3cm的样品,使用该部分来擦拭黑万能笔线。此时的操作性按照以下的5个等级的评价基准判定。数值越高则操作性越高。
[评价基准]
5:刚度适当、擦拭作业时的把持性良好。
4:刚度稍低、擦拭作业时的把持性稍微良好。
3:刚度稍高、擦拭作业时的把持性普通。
2:刚度低或高、擦拭作业时的把持性稍微不良。
1:刚度极低或极高、擦拭作业时的把持性不良。
(18)清扫能力持续性
重复操作性的试验5次时的清扫持续性按照以下的评价基准判定。
[评价基准]
〇:充分吸收甲乙酮、可以以与第1次相同的负荷清扫。
△:甲乙酮的吸液不充分,由于对文件夹附着过量的液体,若不施加第1次以上的负荷则不能清扫。
(19)产业用堆肥
通过ISO 16929(JIS K 6952)中试规模需氧性崩解度测定进行最大12周的堆肥化,最后通过孔径2mm的筛子,利用筛上残留的重量相对于通过筛子前的重量的比率按照以下评价基准评价。
[评价基准]
◎:筛上残留为5%以下
○:筛上残留超过5%且为10%以下
×:筛上残留超过10%。
[实施例1~14]
将聚乳酸自纺粘用纺丝喷丝头在纺丝温度220℃下喷出,在纺丝喷丝头正下方利用冷却装置对于丝条自两侧方进行对称冷却(均为风速0.5m/s),利用拉伸喷射器(draw-jet)进行牵引而得到异形度1.6且纤度2.3分特的具有卷曲的连续长纤维,将该纤维开纤分散而以网片传送带状堆积,制造网片,将该网片以粘接面积率8%在压花型间隔4.43mm的压花辊与平滑辊之间热压接,得到无纺布。需要说明的是,为了确认总单位面积重量10~100g/m2时的压花温度的影响,任意调整搬运速度而暂且制作未压花的原卷并卷取后,利用其他生产线基于压花速度5m/分钟、线压力20N/mm的恒定条件,边将压花辊/平滑辊的温度变更为90℃/90℃~120℃/120℃边进行热压接,得到实施例1~14的长纤维无纺布。
[实施例15]
提高利用拉伸喷射器实现的牵引力,除此之外采用实施例6的制法,作为平均纤度1.7分特的卷曲纤维,得到实施例15的长纤维无纺布。
[实施例16]
在利用冷却装置进行的冷却中,对于丝条自两侧方进行非对称冷却(0.9m/s和0m/s),除此之外采用实施例6的制法,作为平均纤度1.7分特的卷曲纤维,得到实施例16的长纤维无纺布。
[实施例17]
降低利用拉伸喷射器实现的牵引力,除此之外采用实施例6的制法,作为平均纤度4.0分特的卷曲纤维,得到实施例17的长纤维无纺布。
[实施例18~21]
在实施例6的纤维构成中,增加纺丝喷丝头孔数(喷出量)、且以单位面积重量成为52g/m2的方式变更搬运速度,连续地进行压花加工,在各条件下变更压花辊的温度,得到实施例18~21的长纤维无纺布。
[实施例22~31]
以实施例6的纤维构成,对于压花花纹、粘接面积率、间距、图案重复、深度进行各种变更,以单位面积重量成为52g/m2的方式变更搬运速度,得到实施例22~31的长纤维无纺布。
[实施例32~39]
变更单丝截面的形状(V字所形成的角的角度),除此之外采用与实施例7相同的制造条件,得到实施例32~39的长纤维无纺布。
[实施例40]
将原料变更为聚羟基链烷酸(PHA)、纺丝温度变更为150℃、压花辊上下温度变更为90℃,除此之外采用与实施例6相同的制造条件,得到实施例40的长纤维无纺布。
[实施例41]
将原料变更为聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、纺丝温度变更为150℃、压花辊上下温度变更为80℃,除此之外采用与实施例6相同的制造条件,得到实施例41的长纤维无纺布。
[实施例42]
将原料变更为聚乙醇酸(PGA)、纺丝温度变更为240℃、压花辊上下温度变更为180℃,除此之外采用与实施例6相同的制造条件,得到实施例42的长纤维无纺布。
[实施例43]
将原料变更为尼龙4(PA4)、纺丝温度变更为280℃、压花辊上下温度变更为220℃,除此之外采用与实施例6相同的制造条件,得到实施例43的长纤维无纺布。
[实施例44]
在聚乳酸中添加聚羟基链烷酸(PHA)10%、压花辊上下温度各降低15℃(135/135℃),除此之外采用与实施例21相同的制造条件,得到实施例44的长纤维无纺布。
[实施例45]
在聚乳酸中添加聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)10%、压花辊上下温度各降低15℃(135/135℃),除此之外采用与实施例21相同的制造条件,得到实施例45的长纤维无纺布。
[实施例46]
对于聚乳酸添加使L-乳酸与D-乳酸12摩尔%共聚而成的低熔点聚乳酸(熔点:115℃)10%、压花辊上下温度各降低15℃(135/135℃),除此之外采用与实施例21相同的制造条件,得到实施例46的长纤维无纺布。
如以上所述,实施例1~46中得到的长纤维无纺布的特性等如以下的表1~4所示。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[比较例1~3]
原料使用聚丙烯、单位面积重量成为35~77g/m2,除此之外采用与实施例39相同的制造条件,得到比较例1~3的长纤维无纺布。
[比较例4~6]
将聚乳酸自纺粘用纺丝喷丝头(圆型)在纺丝温度220℃下喷出,将平均纤度2.8分特的热塑性卷曲纤维在捕集网状物上集积网片。以总单位面积重量成为30~68g/m2的方式任意调整搬运速度,在各单位面积重量下,利用任意的压花花纹、粘接面积率、间距、图案重复、深度的压花辊,基于固定的条件以上下温度100℃/100℃、线压力20N/mm进行热压接,得到比较例4~6的长纤维无纺布。
[比较例7]
进一步降低利用拉伸喷射器实现的牵引力,除此之外采用实施例6的制法,作为平均纤度5.0分特的卷曲纤维,得到比较例7的长纤维无纺布。
[比较例8]
以实施例6的纤维构成变更压花花纹、粘接面积率、间距、图案重复、深度,以单位面积重量成为52g/m2的方式变更搬运速度,得到比较例8的长纤维无纺布。
[比较例9]
变更单丝截面的形状(V字所形成的角的角度),除此之外采用与实施例7相同的制造条件,得到比较例9的长纤维无纺布。
如以上所述,比较例1~9中得到的长纤维无纺布的特性等如以下的表5所示。
[表5]
产业上的可利用性
本发明的无纺布由于兼顾良好的操作性和高度的吸水性,因此作为清扫用擦拭物、尿布的表层、底层、包装材料(特别是如产生水分的微波炉用途等的食品包装材料)等能够合适地加以利用。
Claims (26)
1.一种无纺布,其特征在于,其含有热塑性生物降解性树脂,构成该无纺布的纤维具有卷曲,该无纺布的由以下式子定义的机械方向(MD)的弯曲刚度指数为7.77~37.4,并且该无纺布的体积密度为0.098g/cm3~0.251g/cm3,构成无纺布的单丝截面为V字状,V字所形成的角的角度为30°以上且150°以下,
机械方向(MD)的弯曲刚度指数=机械方向(MD)的弯曲刚度(gf·cm)/{单位面积重量(g/m2)}2.5×106。
2.根据权利要求1所述的无纺布,其中,所述无纺布的机械方向(MD)的弯曲刚度指数为7.77~30.8。
3.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的机械方向(MD)的弯曲刚度指数为7.77~25.6。
4.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的体积密度为0.098g/cm3~0.236g/cm3。
5.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的体积密度为0.098g/cm3~0.193g/cm3。
6.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述纤维的异形度为1.2~2.2。
7.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述纤维的卷曲数为5个/英寸以上。
8.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述纤维的卷曲数为10个/英寸以上。
9.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述纤维的卷曲数为18个/英寸以上。
10.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述纤维的纤度为0.1分特~5.0分特。
11.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述纤维的纤度为0.1分特~4.0分特。
12.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布具有部分接合的压花部,该压花部的间隔为2.0mm以上、并且粘接面积率为3%~40%。
13.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的压缩功WC为0.1gf·cm/cm2以上。
14.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的压缩功WC为1.0gf·cm/cm2以下。
15.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的压缩回复性RC为48%以上。
16.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的压缩回复性RC为75%以下。
17.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的单位面积重量为10g/m2~100g/m2。
18.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布的单位面积重量为10g/m2~80g/m2。
19.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述热塑性生物降解性树脂为选自由聚乳酸、聚羟基链烷酸、聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚羟基丁酸酯己酸酯、尼龙4、聚己内酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸碳酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸乙二醇酯、聚乙醇酸和聚乙烯醇组成的组中的1种。
20.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述热塑性生物降解性树脂为选自由聚乳酸、聚羟基链烷酸、聚羟基丁酸酯戊酸酯、聚羟基丁酸酯己酸酯、尼龙4、聚己内酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸碳酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸琥珀酸乙二醇酯、聚乙醇酸和聚乙烯醇组成的组中的2种以上。
21.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,构成所述无纺布的纤维在单丝截面中、在卷曲的内侧具有1个以上的凹陷部,将该纤维的吸水率设为W(wt%)、该无纺布的体积密度设为B(g/cm3)、该凹陷部的截面积设为S(10-4mm2)时,由以下式子定义的吸水参数为4.7以上:
吸水参数=W×S/B。
22.根据权利要求21所述的无纺布,其中,所述吸水参数为7.6以上。
23.根据权利要求21所述的无纺布,其中,所述吸水参数为9.9以上。
24.根据权利要求1所述的无纺布,其中,所述V字所形成的角的角度为45°以上。
25.根据权利要求1或2所述的无纺布,其中,所述无纺布为长纤维无纺布。
26.一种清扫用擦拭物,其包含权利要求1~25中任一项所述的无纺布。
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