CN115380139A - 层叠无纺布及卫生材料 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供用于保持使用了卫生材料用无纺布的部件内的舒适性而具有充分的速干性且具有优异的吸水速度的层叠无纺布。本发明的层叠无纺布为包含热塑性树脂纤维的无纺布层层叠而成的层叠无纺布，在上述无纺布层之中的平均单纤维直径最小的无纺布层(A)中，由下式(1)计算出的纤维间空隙尺寸Ra(μm)为200μm以下。Ra＝(100×Ta×da)/(Wa×Da)‑Da···式(1)，其中，Ta：无纺布层(A)的厚度(μm)，da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)，Wa：无纺布层(A)的单位面积重量(g/m2)，Da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。

Description

层叠无纺布及卫生材料
技术领域
本发明涉及特别适合卫生材料用途的层叠无纺布及使用上述层叠无纺布的卫生材料。
背景技术
一般对于纸尿布、生理用卫生巾、口罩等卫生材料而言，舒适性的关键在于快速除去尿、汗等水分、保持部件表面干爽。
因此，在直接接触皮肤的部件中，要求同时实现快速吸收水分的“吸水性”和使吸收到的水分从最表面层转移而使表面成为干爽状态的“速干性”。
以往，对该表面部件广泛使用实施了亲水化处理的各种无纺布。上述结构虽然能够将水分从最表面层引导至内层的无纺布、吸收体，但水分容易残存于最表面层，“速干性”差。
针对该课题，专利文献1中提出了层叠有包含细纤度纤维的纤维层(皮肤面侧)和包含粗纤度纤维的纤维层的、在边界面处一部分交织而得的无纺布。另外，专利文献2中提出了使因多个纤维的混合率和纤维直径的差异而平均纤维非占有空隙不同的片材层叠、并使接触皮肤的第1层的平均纤维非占有空隙大于第1层以外的层的片材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-042057号公报
专利文献2：日本特开平7-178133号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，专利文献1的技术中难以同时获得“速干性”和“吸水性”。
另一方面，专利文献2的技术中记载有通过在层间对纤维以外的空隙体积设置差异，从而利用毛细管效果的差异，能够将由第1层吸收的水分引导至第2层(与皮肤面相反的层)。然而，专利文献2的技术中“速干性”并不充分。
因此，本发明的目的在于提供用于保持使用了卫生材料用无纺布的部件内的舒适性而具有充分的速干性、且吸水性优异的层叠无纺布。
用于解决课题的手段
本申请发明人发现，专利文献1的技术中，由于皮肤面侧的包含细纤度纤维的纤维层相对于其以外的层而言呈致密的构造，因此水分容易残存于皮肤面侧的纤维层，难以获得“速干性”，并且，由于皮肤面侧的致密纤维层，透液性降低，无法迅速地吸收水分，难以获得“吸水性”。
另外，本申请发明人发现，由于专利文献2公开的平均纤维非占有空隙表示纤维以外所占空间的总体积，因此并不是表示对毛细管力重要的纤维间的空隙尺寸的指标，虽然层间存在差异，但毛细管力不会产生差异，特别是专利文献2中，由于非皮肤面的层的纤维间空隙的尺寸大，因此无法充分发挥毛细管力，水分从皮肤面转移的效果有限，“速干性”并不充分。
并且，本申请发明人为了实现上述目的反复进行了深入研究，结果发现，在层叠无纺布中，在特定的无纺布层中，通过将除了单位面积重量和厚度之外，还考虑到纤维直径的纤维间空隙尺寸控制在特定范围内，从而能够获得对于用作卫生材料用无纺布而言具有充分的吸水速干性的层叠无纺布。
本发明是基于上述发现而完成的，根据本发明，提供以下发明。
本发明为层叠无纺布，其是包含热塑性树脂纤维的无纺布层层叠而成的层叠无纺布，在上述无纺布层之中的平均单纤维直径最小的无纺布层(A)中，由下式(1)计算出的纤维间空隙尺寸Ra(μm)为200μm以下。
Ra＝(100×Ta×da)/(Wa×Da)-Da···式(1)
其中，
Ta：无纺布层(A)的厚度(μm)
da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)
Wa：无纺布层(A)的单位面积重量(g/m2)
Da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。
另外，本发明为卫生材料，其至少一部分是由本发明的层叠无纺布构成而成的。
发明的效果
根据本发明，能够获得对于用作卫生材料用无纺布而言具有充分的速干性、并且具有优异的吸水速度的层叠无纺布。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。其中，本发明在不超出其主旨的范围内，并不限定于以下说明的范围。
[热塑性树脂纤维]
首先，本发明的层叠无纺布是由包含热塑性树脂纤维的无纺布层层叠而成的。
本发明所谓的“热塑性树脂纤维”，是指包含热塑性树脂的纤维。这样的热塑性树脂纤维可以为1种，也可以包含多种热塑性树脂纤维。
作为用于本发明中的热塑性树脂纤维的热塑性树脂的例子，可从以下树脂中选择而使用：
聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯等芳香族聚酯系聚合物及其共聚物，
聚乳酸、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯-聚羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯等脂肪族聚酯系聚合物及其共聚物，
聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺10、聚酰胺12、聚酰胺6-12等脂肪族聚酰胺系聚合物及其共聚物，
聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃系聚合物及其共聚物，
含有25摩尔％至70摩尔％乙烯单元的水不溶性乙烯-乙烯醇共聚物系聚合物，
聚苯乙烯系、聚二烯系、氯系、聚烯烃系、聚酯系、聚氨酯系、聚酰胺系、氟系的弹性体系聚合物等。
另外，热塑性树脂中也可以含有二氧化钛、二氧化硅、氧化钡等无机物、炭黑、染料、颜料等着色剂、阻燃剂、荧光增白剂、抗氧化剂或紫外线吸收剂等各种添加剂。
需要说明的是，在无纺布层间，构成热塑性树脂纤维的热塑性树脂可以相同，也可以不同。
本发明中的热塑性树脂纤维可以是单成分纤维，也可以是2种以上树脂复合而成的复合纤维。在上述热塑性树脂纤维为复合纤维的情况下，只要不损害本发明的效果，则没有特别限定，从芯鞘型、海岛型、并列型、偏心芯鞘型等中适当选择即可。另外，也可以是将纤维的一部分或全部从一根纤维分割成多根纤维的割纤型复合纤维。
本发明的热塑性树脂纤维的截面形状只要不损害本发明的效果，则没有特别限定，可以为圆截面，也可以为三角、扁平、六边形、中空等异形截面。在将本发明的层叠无纺布用于卫生材料的情况下，由于生产率高、且柔软性优异而优选圆截面。
[层叠无纺布的层叠界面]
针对用于确定本发明的层叠无纺布中的无纺布层的层叠界面进行说明。本发明的层叠无纺布中的层叠界面通过下述步骤来确定。
(层叠界面的确定步骤)
步骤1：从层叠无纺布中采集5cm×5cm的试样片。此时，避开均匀性(uniformity)差、厚度变薄的部分。
步骤2：针对步骤1中得到的试样片，通过高分辨率三维X射线显微镜拍摄三维图像。测定的分辨率只要是能够确定各无纺布层的纤维直径的范围即可，优选为1.0μm/voxel以下。这里，在对层叠无纺布实施了压花加工的情况下，以在X射线CT图像的拍摄范围内包括压花点间的中心点、即通过压花加工而残留的凸部的中心的方式进行拍摄。
步骤3：从步骤2中拍摄的三维图像中，提取出0.5mm×0.5mm的区域作为分析对象区域。这里，在对层叠无纺布实施了压花加工的情况下，以分析对象区域包括压花点间的中心点的方式进行提取。
步骤4：针对步骤3中提取到的分析对象区域，以1voxel刻度的间隔，制作与层叠无纺布的厚度方向垂直且彼此平行的切片(截面)图像。
步骤5：对步骤4中得到的各切片图像内所含的全部纤维的纤维直径进行分析，算出其平均值作为暂定平均纤维直径。
步骤6：将步骤4中制作的各切片图像在层叠无纺布的厚度方向上的位置绘制于x轴(单位为μm)，将步骤5中得到的各切片图像的暂定平均纤维直径绘制于y轴(单位为μm)，得到图。
步骤7：在步骤6中得到的图中，根据进行了连续的15voxel的数据并通过最小二乘法来计算y轴的值相对x轴的变化率Δy/Δx，将其绝对值成为0.30以上的x轴上的区间确定为无纺布层彼此层叠的界面的位置。
[无纺布层(A)]
本发明的层叠无纺布中的无纺布层(A)被定义为构成层叠无纺布的无纺布层之中的平均单纤维直径最小的层。
各无纺布层的平均单纤维直径如下求出。
(无纺布层的平均单纤维直径的测定步骤)
步骤1：以层叠无纺布的厚度方向的整体处于拍摄范围内的倍率，用扫描型电子显微镜(SEM)对厚度方向的截面进行拍摄。
步骤2：将通过“层叠界面的确定步骤”得到的层叠界面的位置信息应用于步骤1中得到的截面照片中。将“层叠界面的却抵挡步骤”的步骤7中的、Δy/Δx的绝对值成为0.30以上的x轴上的区间作为层叠界面区间，将由该层叠界面区间划分的区间作为各无纺布层的分析用区间。
步骤3：以步骤2中确定的各无纺布层的分析用区间为对象，使用图像分析软件，对单纤维的截面轮廓形成的面积Af(μm2)进行测量，算出与该面积Af相同面积的正圆的直径。对于此操作，对从相同分析用区间随机选取的20根单纤维进行测定，求出算术平均(arithmetical mean)，以μm为单位，将小数点后第2位四舍五入，作为平均单纤维直径。
构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径Da优选为20.0μm以下。通过使Da为20.0μm以下、更优选为15.0μm以下，从而能够有效地降低后述的无纺布层(A)的纤维间空隙尺寸Ra，得到合适的毛细管力。另外，Da优选为2.0μm以上。通过使Da为2.0μm以上，从而能够抑制无纺布层(A)的纤维间空隙尺寸Ra极度变小，抑制透液性降低。
对于本发明的层叠无纺布而言，在无纺布层(A)中，由下式(1)计算出的纤维间空隙尺寸Ra为200μm以下。
Ra＝(100×Ta×da)/(Wa×Da)-Da···式(1)
其中，
Ta：无纺布层(A)的厚度(μm)
da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)
Wa：无纺布层(A)的认定单位面积重量(g/m2)
Da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。
各无纺布层的厚度如下求出。
(无纺布层的厚度的测定步骤)
步骤1：将作为厚度的测定对象的无纺布层和与其层叠的其他无纺布层各自的、在“无纺布层的平均单纤维直径的测定步骤”中得到的平均单纤维直径相加并除以2，算出2层的纤维直径的平均值。在作为厚度的测定对象的无纺布层的另一侧也层叠其他无纺布层的情况下，在与该其他无纺布层之间也同样地，将平均单纤维直径相加并除以2，算出2层的纤维直径的平均值。
步骤2：在“层叠界面的特定步骤”的步骤6中得到的图中的、在作为厚度的测定对象的无纺布层和与其层叠的其他无纺布层的层叠界面的区间，确定y取由步骤1中算出的2层的纤维直径的平均值时的x坐标。
步骤3：在作为厚度的测定对象的无纺布层的两侧层叠其他无纺布层的情况下，在两侧的层叠界面的区间中算出取层叠的2层的纤维直径的平均值时的x坐标彼此间的距离，作为测定对象的无纺布层的厚度。在作为厚度的测定对象的无纺布层的仅一侧层叠其他无纺布层的情况下，在其层叠界面的区间中算出取2层的纤维直径的平均值时的x坐标与作为测定对象的无纺布层的另一侧露出的表面的x坐标之间的距离，作为测定对象的无纺布层的厚度。
另外，层叠无纺布的厚度Tt能够在“无纺布层的厚度的测定步骤”的步骤3中算出层叠无纺布的两侧表面的x坐标彼此的距离而求出。
另外，构成无纺布层的热塑性树脂纤维的纤度设为使用在“无纺布层的平均单纤维直径的测定步骤”中测定到的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径及热塑性树脂纤维的密度、并将根据下式算出的值的小数点后第2位四舍五入而得的值。
d＝(π×ρ×D2)/400
其中，
d：构成无纺布层的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)
ρ：构成无纺布层的热塑性树脂纤维的密度ρ(g/cm3)
D：构成无纺布层的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。
热塑性树脂纤维的密度ρ是基于JIS L1013：2010“化学纤维长丝试验方法”的“8.17.2密度梯度管法”而测定到的值。制作密度范围经适当调整的密度梯度管，对于从无纺布层采集到的约0.1g的纤维片，测定纤维的密度(g/cm3)直至小数点后第3位。对于从无纺布层随机采集到的不同的5个试样，进行与上述同样的操作，求出所得结果的算术平均，将小数点后第3位四舍五入的值作为第1热塑性纤维的密度ρ(g/cm3)。
另外，无纺布层的认定单位面积重量W(g/m2)如下求出。
首先，基于JIS L1913：2010“一般无纺布试验方法”的“6.2每单位面积的质量”对层叠无纺布的单位面积重量Wt(g/m2)进行测定。具体而言，每1m试样宽度采集3片从层叠无纺布切出的尺寸为20cm×25cm的试验片，称量标准状态下的各自的质量(g)，将由其平均值算出的每1m2的质量的小数点后第2位四舍五入而得的值作为层叠无纺布的单位面积重量Wt(g/m2)。
接着，使用通过上述步骤求出的作为对象的无纺布层的厚度T及层叠无纺布的厚度Tt，将根据下式算出的值的小数点后第2位四舍五入而得的值作为无纺布层认定单位面积重量W(g/m2)。
W＝W×T/Tt···式。
式(1)所示的纤维间空隙尺寸是表示假设为无纺布层中所含的纤维呈格子状规则地配置的模式时，由纤维彼此规定的空隙的一边长度的值。该纤维间空隙尺寸越小，毛细管力作用越强，可认为将水上吸的力越提高。
本发明的层叠无纺布中，通过使平均单纤维直径最小的无纺布层(A)的纤维间空隙尺寸Ra为200μm以下、优选为100μm以下、进一步优选为80μm以下，从而在将液体滴下于层叠无纺布的最表面时，能够提高无纺布层(A)的毛细管力，使较多的液体转移至无纺布层(A)，发挥良好的速干性。
另外，就纤维间空隙尺寸Ra设为30μm以上的情况而言，在确保一定的透液性、吸水性方面是优选的。
纤维间空隙尺寸Ra可通过控制构成无纺布层的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径Da来进行控制。
无纺布层(A)的厚度优选为100μm以上。通过使无纺布层(A)的厚度为100μm以上、更优选为120μm以上，能够将层叠无纺布吸收的液体更多地保持于无纺布层(A)，能够增大无纺布层(A)侧的表面的后述的配水比率。
另一方面，无纺布层(A)的厚度优选为1000μm以下。通过使无纺布层(A)的厚度为1000μm以下，能够防止液体滞留于无纺布层(A)的内部而抑制无纺布层间的液体转移。
[无纺布层(B)]
本发明的层叠伸缩无纺布中的无纺布层(B)被定义为与无纺布层(A)相接层叠的无纺布层。
本发明的层叠无纺布中，对于与无纺布层(A)相接层叠的无纺布层(B)中的至少一者(包括无纺布层(B)仅与无纺布层(A)的一侧相接层叠时为该无纺布层(B)的情况)而言，优选由下式(2)计算出的纤维间空隙尺寸Rb(μm)与上述Ra(μm)之比为1.1倍以上。
Rb＝(100×Tb×db)/(Wb×Db)-Db···式(2)
其中，
Tb：无纺布层(B)的厚度(μm)
db：构成无纺布层(B)的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)
Wb：无纺布层(B)的认定单位面积重量(g/m2)
Db：构成无纺布层(B)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。
另外，式(2)涉及的Tb(μm)、db(dtex)、Wb(g/m2)、Db(μm)的求法如上述无纺布层的厚度T、构成无纺布层的热塑性树脂纤维的纤度d、无纺布层的认定单位面积重量W、构成无纺布层的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径D所示。
通过使Rb/Ra为1.1倍以上、更优选为1.2倍以上、进一步优选为1.5倍以上，从而因无纺布层(A)与无纺布层(B)的毛细管力的较大差异而使水分高效地转移至无纺布层(A)，能够提高速干性。
另一方面，若Rb相对Ra的比率逐渐扩大，则无纺布层(B)内的纤维间空隙的比例也随着扩大。从抑制此时发生的单位面积重量不均、抑制以该单位面积重量不均为起点的强度降低的观点考虑，Rb/Ra优选为10.0倍以下。
无纺布层(B)的纤维间空隙尺寸Rb优选为100μm以上。通过使Rb为100μm以上、更优选为120μm以上，从而透液性变得良好，因此无纺布层(B)中残留的液体量降低，能够获得速干性。
无纺布层(B)的纤维间空隙尺寸Rb优选为500μm以下。通过使Rb为500μm以下，从而能够防止转移至无纺布层(A)的液体在对层叠无纺布施加负荷时渗出，能够维持干爽的表面。
无纺布层(B)中将纤维间空隙尺寸Rb(μm)控制在上述范围内时，优选构成无纺布层(B)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径Db在15.0μm～30.0μm的范围内。
无纺布层(B)的厚度优选在100～1000μm的范围内。通过使无纺布层(B)的厚度在100μm以上，能够抑制因无纺布层(A)中保持的水分的一部分渗出而使后述的配水比率变高。另外，通过使无纺布层(B)的厚度为1000μm以下，能够使从无纺布层(B)吸收的液体迅速地渗透至无纺布层(A)。
[层叠无纺布]
对于本发明的层叠无纺布而言，在通过下述步骤分别使其两侧的面吸收了生理盐水时的、吸收了生理盐水的表面即吸收面及其相反侧的表面这4个面之中的至少一个表面中，由下式(3)定义的配水比率为40％以下是优选的。
(配水比率的测定步骤)
步骤1：从层叠无纺布切出5cm×5cm的试样。
步骤2：每一次测定准备2片将依据JIS P3801的2种的滤纸切出5cm×5cm而得的滤纸，分别测定质量。
步骤3：在聚丙烯制的膜上滴下生理盐水0.250±0.005mL。此时，预先测定滴下的生理盐水的质量。
步骤4：从所滴下的生理盐水的上方，以吸收该生理盐水的吸收面朝下的方式放置层叠无纺布，并保持1分钟。
步骤5：在上述步骤4的保持后，从上述聚丙烯制的膜将层叠无纺布移除，以上述吸收面朝上的方式放置于上述滤纸的第1片的上方，并且从其上方快速放置上述滤纸的第2片放置于其上方。
步骤6：从上述第2片滤纸的上方以压力成为5g/cm2的方式放置125g的砝码，并保持1分钟。
步骤7：在上述步骤6的保持后移除砝码，测定各滤纸的质量，算出各滤纸的质量增量。
步骤8：根据下式，算出上述层叠无纺布中的各表面的配水比率。
配水比率(％)＝100×W1/W0
其中，
W0：在上述步骤3中滴下的生理盐水的质量(g)
W1：在上述步骤7中抵接于其表面的滤纸的质量增量(g)。
上述步骤中求出的配水比率的值越低，表示保持于其表面的液体量越少。即，如果在抵接于皮肤面的表面处其配水比率低，则即使在吸收了液体之后，在接触时仍能感受到干爽感。
本发明的层叠无纺布中，通过使上述4面中的至少一个表面的配水比率为40％以下、更优选为30％以下、进一步优选为20％以下，从而该表面保持的水分量少，能够有效地维持干爽的表面。
本发明的层叠无纺布中，作为实现如上所述的表面的配水比率的方式，使无纺布层(B)层叠于至少单侧的最表面是优选的。即，如上所述无纺布层(B)被定义为与无纺布层(A)相接而层叠的无纺布层，因此在上述优选方式的层叠无纺布中，从至少一面起，具有下述层叠构成：
无纺布层(B)/无纺布层(A)…。
而且，如上所述，由于无纺布层(A)被定义为构成层叠无纺布的无纺布层中的平均单纤维直径最小的层，因此在从平均单纤维直径较大的无纺布层(B)侧的最表面吸收液体时，由于液体迅速地转移至纤维间空隙尺寸如上所述被控制为非常小的无纺布层(A)，因此无纺布层(B)侧的最表面的配水比率变小，能够获得速干性。
另外，本发明的层叠无纺布优选上述配水比率为40％以下的表面的相反侧的面的配水比率为50％以上。通过使上述配水比率为50％以上、更优选为60％以上，吸收的液体不会滞留于层叠无纺布的内部，能够使液体从吸收液体的表面顺利地转移至另一面。
在本发明的层叠无纺布中，为了将吸收了液体的表面的相反侧的表面的配水比率控制在上述范围内，优选将毛细管力高的无纺布层(A)配置于单侧表面。
本发明的层叠无纺布从至少一侧表面测定的吸水速度为20秒以下是优选的。
这里所谓的吸水速度是基于JIS L1907：2010“纤维制品的吸水性试验方法”的“7.1.1滴下法”而测定的值。向层叠无纺布滴下1滴水滴，测定被吸收直至表面的镜面反射消失为止的时间，算出在10处不同部位测定的值的简单平均，以秒为单位，将小数点后第1位四舍五入而得的值作为本发明所谓的吸水速度。
吸水速度为20秒以下、更优选为10秒以下，由此表示附着于表面的水分的除去性能良好。
本发明的层叠无纺布的单位面积重量优选为10～100g/m2。
通过使单位面积重量优选为10g/m2以上、更优选为13g/m2以上、进一步优选为15g/m2以上，从而能够获得可供实用的机械强度的层叠无纺布。另一方面，通过使单位面积重量优选为100g/m2以下、更优选为50g/m2以下，从而能够制成具有适合于用作卫生材料用的无纺布的适度的柔软性的层叠无纺布。
本发明的层叠无纺布优选为各无纺布层一体化而成。这里所谓的一体化，是指无纺布层彼此通过纤维彼此的交织、利用粘接剂等成分的固定、构成各层的热塑性树脂彼此的熔接而接合。
本发明的层叠无纺布以进一步提高吸水性为目的而可以赋予亲水剂。
[卫生材料]
本发明的卫生材料通过至少一部分由本发明的层叠无纺布构成而具有优异的吸水性和速干性。
本发明的卫生材料可适合用于医疗·护理等与健康相关的目的。本发明的卫生材料主要可适合用于一次性物品，例如可举出纸尿布、生理用卫生巾、纱布、绷带、口罩、手套、创可贴等。
其中，可以在纸尿布中用作表面片材、背片、侧褶裥等各个部位的构成部件。
对于作为本发明的卫生材料的尿布而言，优选表面片材由本发明的层叠无纺布构成。在将本发明的层叠无纺布用作尿布的表面片材的情况下，在以无纺布层(B)设置为表面片材的皮肤面侧的方式使用时，能够快速地吸收排泄的尿并迅速地转移至无纺布层(A)，因此能够将表面片材的表面保持干爽。
另外，对于作为本发明的卫生材料的尿布而言，还优选腰部的至少一部分由本发明的层叠无纺布构成。在将本发明的层叠无纺布用作尿布的腰部的一部分的情况下，以无纺布层(B)设置为尿布的腰部的皮肤面侧的方式使用时，能够快速地吸收汗并迅速地转移至无纺布层(A)，因此能够将腰部的表面保持干爽。
另外，本发明的卫生材料也适合用作口罩。作为本发明的卫生材料的口罩中，优选其内面层由本发明的层叠无纺布构成。本发明中所谓内面层，是指被覆嘴的面体中，设置于最靠近嘴侧的层。将本发明的层叠无纺布以无纺布层(B)设置为皮肤面侧的方式使用时，即使汗、呼气结露而水分附着于皮肤面侧，也能够立刻被吸收至层叠无纺布内部，能够保持皮肤面干爽，因此能够以没有配戴时的不适感的方式使用。
[层叠无纺布的制造方法]
下面，对制造本发明的层叠无纺布的优选方式进行具体说明。
构成本发明的层叠无纺布的无纺布层(A)及无纺布层(B)的制造方法可选自纺粘法、熔喷法、短纤维梳理法等已知的制造方法。
其中，纺粘法的生产率优异，因此可作为优选的方法举出。
以下，对基于纺粘法制造本发明的层叠无纺布的优选方式进行说明，但并不限于此。
纺粘法是指需要下述工序的无纺布的制造方法：将作为原料的热塑性树脂熔融，从喷丝头进行纺丝，然后进行冷却固化，针对由此得到的纱条，用喷射器进行牵引、拉伸而捕集至移动的网上来形成无纺纤维网，然后进行热粘接。
作为使用的喷丝头、喷射器的形状，可采用圆形、矩形等各种形状。其中，从压缩空气的使用量较少，不易引起纱条彼此的熔接、摩擦的观点考虑，使用矩形口模与矩形喷射器的组合是优选的方式。
本发明中的纺丝温度设为(作为原料的热塑性树脂的熔化温度+10℃)以上(作为原料的热塑性树脂的熔化温度+100℃)以下是优选的。通过使纺丝温度在上述范围内，能够形成稳定的熔融状态，得到优异的纺丝稳定性。
另外，在制造无纺布层(A)时，可通过减小纤维直径来减小平均纤维间空隙。因此，为了稳定地制造细纤维，优选使无纺布层(A)中使用的聚合物的熔体粘度为100Pa·s以下，更优选为50Pa·s以下。
这里所谓的聚合物的熔体粘度，是指利用真空干燥机使水分率为200ppm以下，阶段性地改变应变速度来对片状聚合物进行测定，将测定温度设为与纺丝温度相同的情况下的应变速度为1216s-1时的值。
纺出的纱条接着被冷却，而作为对纺出的纱条进行冷却的方法，例如可举出：对纱条强制性吹喷冷风的方法、利用纱条周围的气氛温度自然冷却的方法、以及对喷丝头与喷射器间的距离进行调整的方法等，还可采用将这些方法组合而成的方法。另外，冷却条件可考虑喷丝头的每单孔的排出量、纺丝的温度及气氛温度等进行适当调整而采用。
接着，冷却固化的纱条通过由喷射器喷射的压缩空气而被牵引、拉伸。
对于本发明的层叠无纺布而言，无纺布层(A)及无纺布层(B)的平均纤维间空隙尺寸可通过构成的纤维直径来进行控制。
纤维的直径由喷丝头的每个排出孔的排出量和牵引速度、即纺丝速度来确定。因此，优选以能够控制为能得到所期望的纤维间空隙尺寸的直径的方式来确定排出量和纺丝速度。
纺丝速度优选为2000m/分钟以上。通过使纺丝速度为2000m/分钟以上、更优选为3000m/分钟以上，从而具有高生产率，并且纤维的取向结晶化进行而能够得到高强度的长纤维。
如此通过牵引而拉伸的长纤维纱条通过捕集到移动的网上而制成片材，然后供给至热粘接工序。
本发明的层叠无纺布层叠有无纺布层。作为将无纺布层进行层叠的方法，例如可采用：在如上所述通过纺粘法将热塑性树脂纤维捕集到捕集网上而得的无纺布层上，以在线(on-line)的方式连续地捕集通过纺粘法捕集热塑性树脂纤维而得的下一层无纺布层，进行层叠一体化的方法；以离线(off-line)的方式使分别得到的两层以上的无纺布层(A)彼此叠合，通过热压接等进行层叠一体化的方法；等等。其中，由于生产率优异，因此在无纺布层上以在线的方式连续地捕集下一层无纺布层，通过热粘接进行层叠一体化的方法为优选的方式。
作为通过热粘接使无纺布层彼此一体化来制成本发明的层叠无纺布的方法，可采用：通过在上下一对辊表面各自实施了雕刻(凹凸部)的热压花辊、由一个辊表面为平(平滑)的辊与在另一个辊表面实施了雕刻(凹凸部)的辊的组合而成的热压花辊、及由上下一对平(平滑)辊的组合而成的热压延辊等各种辊来进行热粘接的方法，或利用焊头(horn)的超声波振动而进行热熔接的超声波粘接等基于热压接的方法。另外，作为通过热粘接将本发明的层叠无纺布层叠进行一体化的方法，也可举出作为吹喷热风的方法的、所谓空气通过(air-through)法。
其中，利用上下一对的热辊进行热粘接的方法通过在对层叠无纺布进行压缩的同时进行粘接，从而能够使无纺布层(A)致密、并能够减小纤维间空隙尺寸，因而优选。
在通过利用热辊的热压接制造本发明的层叠无纺布时，使辊间层叠无纺布受到的线压为100N/cm以上能够使无纺布层(A)充分致密，因而优选。
另外，在层叠无纺布中，优选将较之无纺布层(B)更靠近无纺布层(A)的表面设为平辊、将其相反侧的表面设为实施了雕刻的热压花辊来进行加工。通过采用这样的辊的组合，从而相对于无纺布层(A)而言无纺布层(B)不易被压缩，因此能够将无纺布层(A)与无纺布层(B)的纤维间空隙尺寸的差异确保为大。
对于本发明的层叠无纺布而言，也可以在卷绕前赋予亲水剂。作为对层叠无纺布赋予亲水剂的方法，可举出利用吻涂辊、喷雾的涂布或浸涂等，从均匀性、附着量控制的容易度方面考虑，优选利用吻涂辊的涂布。
实施例
下面，基于实施例对本发明进行详细说明。但是，本发明不是仅限定于这些实施例。需要说明的是，在各物性的测定中，在没有特别记载的情况下，是基于前述方法进行测定的。
(1)层叠界面的确定
通过前述的“层叠界面的确定步骤”来确定层叠无纺布的层叠界面。需要说明的是，使用株式会社RIGAKU制“nano3DX”作为高分辨率三维X射线显微镜。另外，分辨率为0.6μm/voxel。
(2)平均单纤维直径
通过前述的“无纺布层的平均单纤维直径的测定步骤”来测定各无纺布层的平均单纤维直径。需要说明的是，使用Hitachi High-Technologies Corporation制“S-5500”作为扫描型电子显微镜(SEM)，使用三谷商事株式会社制“WinROOF2015”作为图像分析软件。
(3)层叠无纺布的制造过程中的平均单纤维直径
对于各热塑性树脂纤维，从捕集到网上的无纺纤维网中随机采集纤维试样，用Hitachi High-Technologies Corporation制的扫描型电子显微镜“S-5500”以能够观察到单根纤维的倍率对于纤维的横截面拍摄图像。然后，使用三谷商事株式会社制“WinROOF2015”作为图像分析软件，如前所述进行测定。
对层叠无纺布的制造过程中的平均单纤维直径进行测定，结果确认到在本实施例·比较例中，可得到与通过上述“无纺布层的平均单纤维直径的测定步骤”进行的测定没有差异的平均单纤维直径。
(4)厚度
通过前述“无纺布层的厚度的测定步骤”，对层叠无纺布及各无纺布层的厚度进行测定。
通过简便的方法得到的厚度
针对与层叠无纺布的机械方向垂直的截面，用扫描型电子显微镜(Hitachi High-Technologies Corporation制“S-5500”)以能够观察厚度的倍率拍摄图像。基于拍摄到的图像，对层叠无纺布及各无纺布层的厚度进行测定。
对通过简便的方法得到的层叠无纺布及各无纺布层的厚度进行测定，结果确认到在本实施例·比较例中，可得到与通过上述“无纺布层的厚度的测定步骤”进行的测定没有差异的厚度。
(6)纤维间空隙尺寸
通过下式算出无纺布层的纤维间空隙尺寸。
R＝(100×T×d)/(W×D)-D
其中，
T：无纺布层的厚度(μm)。通过上述(4)进行测定。
d：构成无纺布层的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)。通过前述的d的定义进行测定。
W：无纺布层的认定单位面积重量(g/m2)。通过前述的W的定义进行测定。需要说明的是，确认到在本实施例·比较例中，与后述的无纺纤维网层的单位面积重量没有差异。
D：构成无纺布层的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。通过上述(2)进行测定。
(7)配水比率
通过前述的“配水比率的测定步骤”，对层叠无纺布的两面的配水比率进行测定。在本实施例·比较例中，将无纺布层(B)配置于最表面后的面作为“配水比率的测定步骤”的步骤4中的“吸收面”。另外，试样数设为5，求出其算术平均，并将小数点后第1位四舍五入。
(8)吸水速度
基于JIS L1907：2010“纤维制品的吸水性试验方法”的“7.1.1滴下法”测定吸水速度。向层叠无纺布滴下1滴水滴，测定被吸收直至表面的镜面反射消失为止的时间。算出在10处不同部位测定的值的简单平均，以秒为单位，将小数点后第1位四舍五入。
(9)吸水速干性
针对上述(7)的测定过配水比率后的层叠无纺布，健康的一般成人(男女各15名，共计30名)用手触摸“吸收面”，对于表面的干爽感按以下3个等级进行评价。对于各无纺布，算出评价结果的平均分而作为该层叠无纺布的皮肤触感。
5：表面为干爽的触感，未感觉到水分
3：表面虽无水分，但湿润
1：表面有水分，湿润
[实施例1]
(无纺纤维网层(A))
用挤出机将聚丙烯(PP，熔体粘度30Pa·s)熔融，从矩形口模以0.30g/分钟的单孔排出量纺出。将纺出的纱条冷却固化后，在矩形喷射器中通过喷射器的压力为0.10MPa的压缩空气进行牵引·拉伸，捕集至移动的网上，通过纺粘法得到无纺纤维网层(A)。构成得到的无纺纤维网层(A)的纤维的平均单纤维直径为10.6μm。另外，单位面积重量为35.0g/m2。
(无纺纤维网层(B))
将与无纺纤维网层(A)中使用的原料相同的聚丙烯(PP)用挤出机熔融，从矩形口模以0.85g/分钟的单孔排出量纺出。将纺出的纱条冷却固化后，在矩形喷射器中通过喷射器的压力设为0.08MPa的压缩空气进行牵引·拉伸，捕集至移动的网上的无纺纤维网层(A)上，通过纺粘法得到无纺纤维网层(B)。构成得到的无纺纤维网层(B)的纤维的平均单纤维直径为20.4μm。另外，单位面积重量为30.0g/m2。
通过将无纺纤维网层(B)捕集到无纺纤维网层(A)上的在线操作进行层叠，从而得到无纺纤维网层(A)/无纺纤维网层(B)的2层结构的层叠纤维网。
(层叠无纺布)
对于得到的层叠纤维网，使用具有下述上下一对的加热机构的压花辊，以300N/cm的线压、125℃的热粘接温度进行热粘接，其中，将在上辊上以在MD及CD两个方向上以相同的间距交错配置有正圆形的凸部的金属制压花辊作为上辊，并以金属制平辊作为下辊。接着，实施亲水加工，得到单位面积重量为65.0g/m2的层叠无纺布。
对于得到的层叠无纺布，对各层的厚度、纤维间空隙尺寸、配水比率、吸水速度、吸水速干性进行评价。无纺布层(A)的厚度为300μm，纤维间空隙尺寸为54μm。并且无纺布层(B)的厚度为420μm，纤维间空隙尺寸为181μm。将结果示于表1中。
[实施例2]
在得到无纺纤维网层(A)的工序中将单孔排出量设为0.80g/分钟，在得到无纺纤维网层(B)的工序中将单孔排出量设为1.20g/分钟，除此以外，与实施例1同样地得到层叠无纺布。将得到的层叠无纺布的评价结果示于表1中。
[实施例3]
在得到无纺纤维网层(B)的工序中将单孔排出量设为0.35g/分钟，除此以外，与实施例1同样地得到层叠无纺布。将得到的层叠无纺布的评价结果示于表1中。
[实施例4]
将无纺纤维网层(A)的单位面积重量设为15.0g/m2、将无纺纤维网层(B)的单位面积重量设为13.0g/m2，除此以外，与实施例1同样地得到层叠无纺布。将得到的层叠无纺布的评价结果示于表1中。
[实施例5]
将无纺纤维网层(A)的单位面积重量设为10.0g/m2，除此以外，与实施例1同样地得到层叠无纺布。将得到的层叠无纺布的评价结果示于表1中。
[实施例6]
(无纺纤维网层(A))
与实施例1同样地得到无纺纤维网层(A)。
(无纺纤维网层(B))
将牵引·拉伸的纱条直接捕集到移动的网上，除此以外，与实施例1同样地得到无纺纤维网层(B)。
在分别得到无纺纤维网层(A)和无纺纤维网层(B)后，通过离线操作进行层叠，得到无纺纤维网层(A)/无纺纤维网层(B)的2层结构的层叠纤维网。
(层叠无纺布)
用与实施例1同样的方法对得到的层叠纤维网进行热粘接并实施亲水加工，得到层叠无纺布。将得到的层叠无纺布的评价结果示于表1中。
[实施例7]
将无纺布层(A)和无纺布层(B)中使用的聚合物设为聚乙二醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET，聚乙二醇的共聚率为聚合物的8质量％)。
(无纺纤维网层(A))
作为纤维的原料的聚合物，使用聚合物的8质量％共聚有聚乙二醇的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET)。使用共聚PET，并变更网的行进速度，除此以外，与实施例1同样地得到无纺纤维网层(A)。构成得到的纺粘无纺布层(A)的纤维的平均单纤维直径为8.5μm。另外，单位面积重量为30.0g/m2。
(无纺纤维网层(B))
使用与无纺纤维网层(A)中使用的原料相同的共聚PET，除此以外，与实施例1同样地得到无纺纤维网层(B)。对于构成得到的纺粘无纺布层(B)的纤维的特性而言，平均单纤维直径为17.5μm。另外，单位面积重量为30.0g/m2为37.0g/m2。
(层叠无纺布)
将热粘接温度设为200℃，除此以外，通过与实施例1同样的方法得到层叠无纺布。无纺布层(A)的厚度为270μm，纤维间空隙尺寸为73μm。并且无纺布层(B)的厚度为350μm，纤维间空隙尺寸为158μm。将得到的层叠无纺布的评价结果示于表1中。
[比较例1]
在得到无纺纤维网层(A)的工序中将单位排出量设为1.20g/分钟、将喷射器的压力设为0.08MPa，在得到无纺纤维网层(B)的工序中将单孔排出量设为1.20g/分钟，除此以外，与实施例1同样地得到层叠无纺布。构成得到的无纺纤维网层(A)的纤维的平均单纤维直径为22.0μm。另外，无纺布层(A)的厚度为430μm，纤维间空隙尺寸为245μm。将得到的层叠无纺布的评价结果示于表1中。
[表1]
Figure BDA0003888503290000221
如表1所示，可知对于实施例1～7而言，吸水速干性优异。特别是对于实施例1及实施例6而言，以高水平同时实现了吸水速度和吸水速干性。另一方面，对于比较例1而言，为吸水速干性低的结果。

Claims (10)

1.层叠无纺布，其是包含热塑性树脂纤维的无纺布层层叠而成的层叠无纺布，在所述无纺布层之中的平均单纤维直径最小的无纺布层(A)中，由下式(1)计算出的纤维间空隙尺寸Ra(μm)为200μm以下，
Ra＝(100×Ta×da)/(Wa×Da)-Da···式(1)
其中，
Ta：无纺布层(A)的厚度(μm)
da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)
Wa：无纺布层(A)的单位面积重量(g/m2)
Da：构成无纺布层(A)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。
2.根据权利要求1所述的层叠无纺布，其中，针对与所述无纺布层(A)接触而层叠的无纺布层(B)中的至少一者，由下式(2)计算出的纤维间空隙尺寸Rb(μm)与所述Ra之比Rb/Ra为1.1以上，
Rb＝(100×Tb×db)/(Wb×Db)-Db···式(2)
其中，
Tb：无纺布层(B)的厚度(μm)
db：构成无纺布层(B)的热塑性树脂纤维的纤度(dtex)
Wb：无纺布层(B)的单位面积重量(g/m2)
Db：构成无纺布层(B)的热塑性树脂纤维的平均单纤维直径(μm)。
3.根据权利要求1或2所述的层叠无纺布，其中，在通过下述步骤分别使所述层叠无纺布的两侧的面吸收了生理盐水时的、吸收了生理盐水的表面即吸收面及其相反侧的表面这4个面之中的至少一个表面中，由下式(3)定义的配水比率为40％以下，
步骤1：从层叠无纺布切出5cm×5cm的试样；
步骤2：每一次测定准备2片将依据JIS P3801的2种的滤纸切出5cm×5cm而得的滤纸，分别测定质量；
步骤3：在聚丙烯制的膜上滴下生理盐水0.250±0.005mL，此时，预先测定滴下的生理盐水的质量；
步骤4：从所滴下的生理盐水的上方，以吸收该生理盐水的吸收面朝下的方式放置层叠无纺布，并保持1分钟；
步骤5：在所述步骤4的保持后，从所述聚丙烯制的膜将层叠无纺布移除，以所述吸收面朝上的方式放置于所述滤纸的第1片的上方，并且从其上方快速放置所述滤纸的第2片；
步骤6：从所述第2片滤纸的上方以压力成为5g/cm2的方式放置125g的砝码，并保持1分钟；
步骤7：在所述步骤6的保持后移除砝码，测定各滤纸的质量，算出各滤纸的质量增量；
步骤8：根据下式，算出所述层叠无纺布中的各表面的配水比率；
配水比率(％)＝100×W1/W0
其中，
W0：在所述步骤3中滴下的生理盐水的质量(g)
W1：在所述步骤7中抵接于其表面的滤纸的质量增量(g)。
4.根据权利要求3所述的层叠无纺布，其中，所述配水比率为40％以下的表面的相反侧的面的配水比率为50％以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠无纺布，其中，在至少一个表面，根据JISL1907：2010的滴下法所测定的吸水速度为20秒以下。
6.卫生材料，其至少一部分是由权利要求1～5中任一项所述的层叠无纺布构成而成的。
7.根据权利要求6所述的卫生材料，其中，所述卫生材料为尿布。
8.根据权利要求7所述的卫生材料，其中，表面片材是由所述层叠无纺布构成而成的。
9.根据权利要求7所述的卫生材料，其中，腰部的至少一部分是由所述层叠无纺布构成而成的。
10.根据权利要求7所述的卫生材料，其中，所述卫生材料为口罩，所述口罩的内面层是由所述层叠无纺布构成而成的。
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