CN1738934A - 将层状结构一体化了的干式浆粕无纺布 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种将层状的构造一体化了的干式浆粕无纺布。其包括含热粘接性合成纤维、该合成纤维之间被热粘接而单位面积重量超过5g/m2并在12g/m2以下的两面的表层部，热粘接性合成纤维和浆粕纤维为20/80～60/40重量％的比例的、合成纤维之间及/或合成纤维和浆粕纤维被热粘接了的单位面积重量为8～240g/m2的内层部构成，作为整体，表背面和内层部之间也利用该合成纤维之间的热粘接而一体化，纵与横的强度的比率在干燥时及湿润时都为0.8～1.2，干燥时和湿润时的强度的比率为0.6～1.1，水分的吸收性为8～20g/g，并且总单位面积重量为20～250g/m2。所得的干式浆粕无纺布没有纤维的脱落，吸水性良好，并且湿润强度大，适于作为在湿润状态下使用的擦拭布、厨房百洁布等。
Description
技术领域
本发明涉及一种即使湿润也很牢固的干式浆粕无纺布。更具体来说，涉及适用于被以湿状态使用的地板用、厨房用、汽车用等对物体的擦拭布或烹调器具清扫、食物材料的擦拭、水滴吸收用等厨房百洁布或脸、手、身体等对人体的擦拭布等中的无纺布。另外，本发明即使在以干态使用时，由于在这些用途中经常存在有水分，因此可以期待相同的效果，另外，涉及在经期用品、尿布等卫生材料或医疗的用途中也同样地适用的无纺布。
背景技术
以往所知的干式浆粕无纺布将浆粕纤维层作为基底而将聚丙烯酸酯类或聚醋酸乙烯类等化学粘结剂树脂喷涂或涂布在表层，或浸渍在整体中而形成纤维间结合。
此种无纺布中，当增加粘结剂量时，则树脂会形成膜而硬化，或导致水分吸收能力的降低，另外，当量减少时，则不仅浆粕纤维的脱落会增加，而且也无法避免强度，特别是湿润时的强度的降低。
另外，虽然还考虑了添加粉末状的粘结剂树脂的方法，但是此时，虽然难以形成被膜，然而浆粕纤维和粘结剂的粘接点的数目减少，脱落纤维更容易增多。所以，很难制作出在确保不过硬的质量风格、适度的吸水性、较少的纤维脱落、经得起使用的强度等的同时，还在湿润强度方面优良的干式浆粕无纺布。
作为干式浆粕无纺布，并用于经期用品的吸收衬垫材料或家庭或工业用的清洗用途的无纺布，提出过仅由表面的结合纤维构成的层的单位面积重量为1～5g/m2、内层部的结合纤维为2～10重量％的干式浆粕无纺布(特表2000-504792号公报)。
对于该无纺布的强度，关于通常的强度，可以说作为经期用品的吸收衬垫材料之类的卫生用品使用已经足够，但是对于本发明的重要点「即使湿润也很牢固」，则完全没有提及。落入该公开专利的范围的技术内容的无纺布内层部分的结合纤维的量较少，为2～10重量％，很难说即使湿润也很牢固，是在湿润时导致强度大大降低的材料，不适于擦拭，与本发明的意图完全不同。
另外，虽然还提出有将粘结剂纤维的交点热粘接而形成的具有特定的拉裂强度的充气无纺布(特开2000-345454号公报)，但是没有任何对于与浆粕复合时的湿润强度、吸水性的讨论，也没有任何说明作为本发明的层状构造的技术的记载。
在以往的无纺布中，有如上所述的问题。
发明内容
本发明人等鉴于如上所述的现状，反复进行了深入研究，结果发现，通过使包括热粘接性合成纤维的表背层的单位面积重量最适化，另外，通过增加内层的热粘接性合成纤维的量，就可以获得没有纤维的脱落、吸水性良好并且牢固、特别是湿润强度足够的干式无纺布，从而完成了本发明。
具体实施方式
本发明涉及将层状的构造一体化了的干式浆粕无纺布(以下也简称为「干式无纺布」)，其特征是，包括含热粘接性合成纤维、该合成纤维之间被热粘接而单位面积重量超过5g/m2并在12g/m2以下的两面的表层部，热粘接性合成纤维和浆粕纤维被以20/80～60/40重量％的比例混合、该合成纤维之间及/或合成纤维和浆粕纤维被热粘接、单位面积重量为8～240g/m2的内层部，作为整体，表背面和内层部之间也利用该合成纤维之间的热粘接而一体化，纵与横的强度的比率在干燥时及湿润时都为0.8～1.2，干燥时和湿润时的强度的比率为0.6～1.1，水分的吸收性为8～20g/g，并且总单位面积重量为20～250g/m2。
下面将对本发明的实施方式进行说明。
本发明的无纺布用由热粘接性合成纤维和浆粕纤维构成的内层、包括夹持它的热粘接性合成纤维的表层形成3层构造，通过热粘接一体化。
本发明中，作为形成表层的主成分的或者与浆粕混合的热粘接性合成纤维，只要是利用热熔融而相互结合的材料，可以是任意的材料，虽然由该纤维间结合形成的网眼状构造使浆粕固定，但是特别优选使用了与浆粕纤维的亲和性大的聚合物的纤维。例如，可以举出聚烯烃类、被不饱和羧酸类枝化了的聚烯烃类、聚酯类、聚乙烯醇等。
其中，作为聚烯烃类热粘接性合成纤维，合适使用芯鞘型或偏芯并排型的复合纤维。作为构成鞘或纤维外周部的聚烯烃，可以举出聚乙烯或聚丙烯。作为构成芯成分或纤维内层部的聚合物，优选比鞘熔点更高且不会因加热粘接处理温度而变化的聚合物。作为此种组合，例如可以举出聚乙烯/聚丙烯、聚乙烯/聚酯、聚丙烯/聚酯等。这些聚合物在不妨碍本发明的作用、效果的范围内即使被改性也没有关系。另外，也可以是原纤维状纤维。例如可以举出三井化学株式会社的SWP等。
由于当热粘接性合成纤维较细时，则构成纤维的条数就会变多，因此脱落纤维变少，质量风格也变柔软。当较粗时，则由于纤维间的空隙变大，成为蓬松度大的无纺布，因此也可以期待擦拭效果。所以，纤维的粗细虽然根据用途来选择即可，但是优选的纤度为0.5dt～50dt，更优选0.8dt～30dt。当超过50dt时，则无法完全抑制浆粕的脱落，因而不够理想。另一方面，当小于0.5dt时，则由于在无纺布的生产性方面不佳，因此不够实用。
另外，热粘接性合成纤维的长度优选1～15mm。当纤维较短时，虽然与浆粕的混合性变好，更容易成为均一的无纺布，但是当小于1mm时，则由于接近粉末状，不仅难以形成利用纤维间结合的网眼构造，而完全抑制浆粕的脱落，而且作为无纺布的强度变低，在实用性方面不佳，因此不够理想。另一方面，当比15mm更长时，则虽然无纺布的强度提高，但是在无纺布制造时的纤维的空气输送中纤维之间容易缠绕，使纤维块状缠结增大，因而不够理想。特别优选的是3～10mm。
在表层中，除了所述的热粘接性合成纤维以外，还可以含有人造丝等再生纤维、醋酸纤维等半合成纤维、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、维尼纶等合成纤维、浆粕、棉花、麻等天然纤维等其他的纤维。此时，表层中的热粘接性合成纤维的比例优选70～100重量％，更优选85～100重量％。当小于70重量％时，则不仅产生所述的其他的纤维的脱落的可能性增大，而且不仅抑制内层部的浆粕的脱落的效果减小，湿润强度也降低，产生实用上的问题。
形成表层的这些纤维被热粘接，用该纤维间结合形成的网眼状构造将浆粕固定。单位面积重量必须超过5g/m2而在12g/m2以下。小于5g/m2时，由于具有耐水性的合成纤维的量及纤维间的结合点数目较少，因此不仅无法确保足以耐擦拭的湿润强度，而且容易导致脱落纤维的增大。与卫生材料之类的重视吸收性的用途不同，当用于擦拭时，纤维容易脱落，此种无纺布作为擦拭布或厨房百洁布等用途并不实用。另一方面，当超过12g/m2时，则不仅有耐水性的热粘接的层变得过厚，水分向内层的吸收变得不充分，而且质量风格也会变得坚硬，在实用性方面还是欠佳。当单位面积重量变大时，虽然强度变大，但是吸水性降低。但是，如果是在本发明的范围中，则可以获得吸水性充分，并且即使是湿润时也具有强度，没有纤维的脱落，质量风格也柔软的无纺布。
另外，由于合成纤维的量较多，对油的吸收也良好，与油分的亲和性也良好，因此还具有容易擦掉油污的优点。
内层部将热粘接性合成纤维和浆粕纤维利用热粘接一体化。热粘接性合成纤维既可以使用与表层相同的材料，也可以使用不同的材料。作为浆粕纤维，优选长度为0.2mm～5mm的粉碎浆粕。
内层部的热粘接性合成纤维和浆粕纤维的混合比率，当热粘接性合成纤维的比率相对于粘接性合成纤维和浆粕纤维的总量小于20重量％时，则脱落纤维增加，强度、特别是湿润时的强度降低。此种材料即使可以用于卫生用品之类的没有强度而重视吸水性或柔软性的用途中，但是却无法作为本发明的目的的擦拭用的无纺布来使用。另一方面，当超过60重量％时，不仅有助于吸收性的浆粕纤维的量降低，在水的擦拭性或吸收性方面不佳，而且质量风格也变硬，因而在实用性方面不佳。
当热粘接性合成纤维的比率增大时，虽然强度变大，但是吸水性降低。
所以，很难同时实现足够的强度，特别是湿润时的强度和吸水性两方面的平衡。
对于擦拭布类或厨房百洁布类的用途，这两方面的同时满足是非常重要的。在本发明的比率的范围中，首先可以获得保持充分的吸水性，并且即使湿润时也具有足够的强度的无纺布。另外，脱落纤维的量也较少，此种无纺布即使弄脏，也可以具有在清洗、拧干中足够程度的强度，可以反复使用多次。另外，由于热合成纤维的比率大，因此可以使蓬松度小，使之较薄，所以在处理性方面优良，对于节省空间也有效果。
在内层中，热粘接性合成纤维之间，或热粘接性合成纤维和浆粕纤维被热粘接。该内层的单位面积重量优选8～240g/m2。当小于8g/m2时，则浆粕的量过少，吸水性不够，另一方面，当超过240g/m2时，则整体会呈现板状而不适于本用途。
另外，作为无纺布整体，表背面和内层部之间也由于热粘接性合成纤维之间的热粘接一体化。而且，具有足够的热密封性。
此种无纺布如果是干式无纺布，则虽然可以用任意的方法来制造，但是优选利用充气法形成的无纺布。用充气法制造的无纺布，由于形成无纺布的纤维在无纺布的长边方向、宽度方向及厚度方向上都被随机地3维取向，因此优选。
这里，利用充气法形成的无纺布可以如下所述地获得。
将以给定量的被解纤了的热粘接性合成纤维为主体的纤维在均一地分散于空气流中的同时搬送，将从设于喷出部上的具有细孔的筛子中吹出的该纤维撒落在设于下部的金属或塑料的网上，在网下部对空气进行抽吸的同时，使所述纤维堆积在网上。然后，将热粘接性合成纤维和浆粕纤维的混合物同样地堆积在所述堆积片之上。另外，将以热粘接性合成纤维为主体的纤维堆积在这些片上。
然后，将整体加热处理至该热粘接性合成纤维充分地发挥其粘接效果的温度，就可以获得本发明的干式浆粕无纺布。为了充分地发挥粘接效果，需要比热粘接性合成纤维的粘接成分的熔点高15～40℃的温度下的加热处理。
像这样，用充气法制造的无纺布就可以使纤维向无纺布的流动方向、宽度方向及厚度方向随机地3维取向。此外，由于它们发生热粘接，因此不会引起层间剥离。另外，用充气法制造的无纺布由于均一性良好，因此性能的不均也减少。
根据需要，也可以还实施轧光处理或压花处理。
本发明的无纺布纵与横的强度的比率在干燥时及湿润时都必须为0.8～1.2，优选0.85～1.2。如果任意一方的强度低，则容易产生使用上的妨碍。
另外，干燥时和湿润时的强度的比率必须为0.6～1.1，优选0.7～1.1。小于0.6的无纺布与干燥时相比，湿润时的强度大大降低，即，是一湿润则强度变弱的无纺布，背离本发明的目的，在实用上产生问题。另外，在湿润时因水分的存在造成的纤维间的表面张力而使强度上升，有时会超过1，这虽然也在本发明的范围中，但是只要存在某种利用水分的存在而结合的其他的手段，通常不会超过1.1。
在本发明的无纺布适用的擦拭布类、厨房百洁布类、卫生材料类等中需要有适度的水分吸收性，水分的吸收性必须为8～20g/g，优选10～18g/g。如果小于8g/g，则在使用中的擦拭性、水分保持性方面不佳，在实用上有问题。另一方面，当超过20g/g时，则无纺布自身所保持的水分量过多，在处理操作性方面有问题。
作为无纺布整体的单位面积重量，优选20～250g/m2，可以根据用途，选择适当的单位面积重量。
本发明的无纺布只要不损害本发明的意图，也可以与其他的片材一体化。例如，如果与通气性片一体化，则在制作本发明的无纺布时，通过将通气性薄片放置在金属网上，在其上堆积纤维，就可以容易地进行复合薄片化。
另外，作为一体化片，虽然可以举出一般所知的干式无纺布、湿式无纺布、纸、纺粘型织物、meltblow、塑料网、小孔薄膜、裂膜丝织物(split yarn cloth)、网眼粗的编织物、薄细布等，但是优选由热粘接性材料构成的片，并且通气性越大越好。
本发明通过使包含热粘接性合成纤维的表背层的单位面积重量最适化，另外，通过增加内层的热粘接性合成纤维的量，而可以抑制纤维的脱落，不损害吸水性，将无纺布的强度提高至能够经受湿润时的使用或反复使用的程度。另外，可以获得水或油的擦拭性也良好的、没有层间剥离的、非常适于擦拭的用途的无纺布。另外，本发明的无纺布具有足够的热密封性。另外，在经期用品、尿布等卫生材料或医疗的用途中也同样地合适。
另外，本发明的无纺布不用担心由化学粘结剂树脂造成的残留单体，十分卫生。
另外，在无纺布的制造工序中不会产生排水，在排出气中也没有化学粘结剂的单体，环境污染小。
实施例
虽然将举出实施例来说明本发明，但是本发明并不受这些实施例限定。
实施例1
作为表背层的热粘接性纤维，使用芯为聚对苯二甲酸乙二醇酯而鞘为聚乙烯的芯鞘型复合纤维(帝人纤维株式会社制·F6。2.2dt，长度5mm)，作为内部层，使用将芯为聚丙烯而鞘为共聚聚乙烯的复合纤维(チツソポリプロ纤维株式会社·インタツク。1.7dt，长度5mm)和浆粕(Weyerhaeuser公司制·NB416Kraft)分别以30重量％、70重量％的比例混合的材料，将加热温度设为145℃，用充气法制造了无纺布。
表背层的单位面积重量设为6g/m2，内层的单位面积重量设为33g/m2。厚度为0.54mm。
将纵、横的强度、其比率、其干燥时和湿润时的比率、吸水性等物性表示在表1中。
需说明的是，强度、吸水性利用以下的方法测定。
(1)强度：依照JIS L-1913。其中，实验片的宽度设为25mm，夹持间隔设为100mm。
(2)吸水性：将首先测定了重量的100mm×100mm的实验片浸渍在20℃的水中1分钟后，在倾斜了45度的玻璃板上放置1分钟，其后再测定重量，利用下式算出吸水性。
①每单位面积的吸水性(g/m2)：将吸水后的水的重量用实验片的面积除，以g/m2表示，
②每单位自重的吸水性(g/g)：将吸水后的水的重量用实验片的重量除，以g/g表示。
实施例2
除了将表背层部的粘接性复合纤维和浆粕的比率设为90/10，将单位面积重量设为8g/m2，将内层部的粘接性复合纤维和浆粕的比率设为25/75，将单位面积重量设为49g/m2以外，其它全部与实施例1相同地用充气法制造了无纺布。
厚度为0.68mm。
实施例3
除了将表背层部的单位面积重量设为10g/m2，将内层部的粘接性复合纤维和浆粕的比率设为40/60，将单位面积重量设为100g/m2以外，其它全部与实施例1相同地用充气法制造了无纺布。
比较例1
除了将表背层部的单位面积重量设为4g/m2，将内层部的粘接性复合纤维和浆粕的比率设为8/92，将单位面积重量设为52g/m2以外，其它全部与实施例1相同地用充气法制造了无纺布。
比较例2
除了将表背层部的单位面积重量设为16g/m2，将内层部的粘接性复合纤维和浆粕的比率设为70/30，将单位面积重量设为23g/m2以外，其它全部与实施例1相同地用充气法制造了无纺布。
比较例3
制作了仅由单位面积重量为58g/m2的浆粕构成的充气无纺布，在浸渍附予了聚丙烯酸酯树脂的乳状液，使得以固形部分计达到8g/m2后，在热风温度130℃下干燥，形成了树脂型的充气无纺布。
将由所述的实施例和比较例获得的无纺布的物性表示在表1中。
[表1]
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | ||
| 表背面层 | 组成 | PET/PE复合纤维(2.2dt×5mm) | 100％ | 90％ | 100％ | 100％ | 100％ | 丙烯酸树脂8g/m2浆粕55g/m2 |
| 浆粕 | - | 10％ | - | - | - | |||
| 单位面积重量 | g/m2 | 6 | 8 | 10 | 4 | 16 | ||
| 内层 | 组成 | PP/PE复合纤维(1.7dt×5mm) | 30％ | 25％ | 40％ | 8％ | 70％ | |
| 浆粕 | 70％ | 75％ | 60％ | 92％ | 30％ | |||
| 单位面积重量 | g/m2 | 33 | 49 | 100 | 52 | 32 | ||
| 无纺布物性 | 单位面积重量(g/m2) | 45 | 65 | 120 | 60 | 55 | 63 | |
| 厚度(mm) | 0.54 | 0.68 | 1.30 | 0.78 | 0.50 | 0.73 | ||
| 干强度(N/25mm) | 纵 | 11.3 | 9.3 | 34.5 | 5.1 | 15.0 | 7.9 | |
| 横 | 9.9 | 9.0 | 33.8 | 4.7 | 15.2 | 6.0 | ||
| 比率(纵/横) | 0.88 | 0.97 | 0.98 | 0.92 | 1.01 | 0.76 | ||
| 湿强度(N/25mm) | 纵 | 9.0 | 7.9 | 31.2 | 2.3 | 14.8 | 3.1 | |
| 横 | 9.2 | 7.5 | 30.8 | 1.9 | 15.0 | 2.5 | ||
| 比率(纵/横) | 1.02 | 0.95 | 0.99 | 0.83 | 1.01 | 0.81 | ||
| 干湿强度比率(纵) | 湿/干 | 0.80 | 0.85 | 0.90 | 0.45 | 0.99 | 0.39 | |
| 吸水性 | g/m2 | 538 | 790 | 1080 | 960 | 385 | 882 | |
| g/g | 12.0 | 12.2 | 9.0 | 16 | 7 | 14 | ||
本发明的将层状的构造一体化的干式浆粕无纺布适用于被以湿润状态使用的地板用、厨房用、汽车用等对物体的擦拭布或烹调器具清扫、食物材料的擦拭、水滴吸收用等厨房百洁布或脸、手、身体等对人体的擦拭布等。另外，在经期用品、尿布等卫生材料或医疗的用途中也同样地适用。
Claims (1)
1.一种将层状的构造一体化了的干式浆粕无纺布，其特征是，包括含热粘接性合成纤维、该合成纤维之间被热粘接而单位面积重量超过5g/m2并在12g/m2以下的两面的表层部，和热粘接性合成纤维和浆粕纤维被以20/80～60/40重量％的比例混合而该合成纤维之间及/或合成纤维和浆粕纤维被热粘接而构成的单位面积重量为8～240g/m2的内层部，作为整体，表背面和内层部之间利用该合成纤维之间的热粘接而一体化，纵与横的强度的比率在干燥时及湿润时都为0.8～1.2，干燥时和湿润时的强度的比率为0.6～1.1，水分的吸收性为8～20g/g，并且总单位面积重量为20～250g/m2。
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