JP2000504792A - 吸収シートまたはウェブ材料および乾式形成によってこの材料を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 例えば生理用ナプキンで使用する安価なシートまたはウェブ形状の繊維材料は、通常は、短いセルロース繊維および約１５％の比較的長い熱可塑性結合繊維の混合物からなる。材料から短い繊維が「ダスティング」することは顕著な問題であり、本発明によれば、乾式形成で作成された材料が、純粋な結合繊維の非常に薄い層の表面被覆を備えるので、これは軽減される。ダスティングが著しく抑制されることに加えて、これらの層は、基本材料中の結合繊維の量を半分にすることができ、また材料の破壊応力が著しく改善されるようにする。これにより、製品はインサートとしてのみでなく、例えば家庭または工業的な洗浄でのふき取りのための個別の組込みユニットとして使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 吸収シートまたはウェブ材料および乾式 形成によってこの材料を製造する方法 本発明は、加熱によって活性化する比較的長い熱可塑性結合繊維と混合した短 いセルロース繊維の層を乾式形成することによって、吸収シートまたはウェブ材 料を製造する方法に関する。このタイプの製品は、通常は、衛生用品、例えば女 性用の生理用ナプキンで吸収インサートとして使用される。 製造価格および吸収容量の両面から、通常は約１５％程度の、混合程度が比較 的低い結合繊維を使用することが望ましいが、その代わりに、製品が、特に後続 の処理動作に関連して深刻な問題となりうる短い繊維を「ダスティング」すると いう問題が生じる。原理的には、製品表面に結合物質を塗布することによってこ のダスティングを回避することができるが、これにより製造が複雑になり、製品 がさらに高価になることになる。 本発明により、驚くべきことに、製品からのいかなる顕著なダスティングも有 効に防止する、安価で得られる表面密封を達成することができることが分かった 。この目的のために、製造は積層製品を構成するようになされ、この積層製品は 、例えばわずか約３ｇ／ｍ²程度の量であり、したがって液体がよく浸透できる 状態のかなりの開放構造を有する、純粋な結合繊維の非常に薄い第１層と、それ に続く、例えばセルロース繊維および結合繊維の比がそれぞれ９３：７または９ ５：５となるような、結合繊維の含有量が少ないことが好ましい短いセルロース 繊維および長い結合繊維の繊維混合物の層と、最初に配列した結合繊維の薄層に 対応する最後の最上層とを含む。このように成形された製品は、一般に積層製品 全体の結合繊維を活性化するために、加熱ゾーンを通過させる。 中間層の結合繊維の含有量が少ないので、折りたたみ（「エレファント・スキ ン（ｅｌｅｐｈａｎｔ ｓｋｉｎ）」の形成）に応答して、製品の小さな領域で 層割れが生じる可能性がある。これは、製品の最上層および最下層がその表面の ５〜２０％の２０％のみ、好ましくは約１０％にわたって互いに溶着されるよう に、加熱したカレンダ中で製品をカレンダ加工することによって回避することが できる。 外側層中の結合繊維の量をわずか１〜５ｇ／ｍ²、好ましくは２〜４ｇ／ｍ²と すれば、開放表面領域は８０〜９０％となるので、これらの層が容易に液体を浸 透させることになることが容易に理解される。他方、この制限された繊維被覆が 、どのようにして製品から短い繊維のダスティングの著しい減少またはほぼ全部 の除去を達成することができるのかということは、一部説明することができない 。しかし、実験室試験および試験製造の両方により、ダスティング結合に関する この効果が実際に達成されたことは証明されている。 本発明に関連して、驚くべきことに、非常に薄い表面層が、著しく増大した製 品の引張り強さ、すなわち３〜４倍の引張り強さを有すること、および材料の表 面摩耗強さもかなり増大することが分かっている。品質の点から見ると、これに より材料は、表面保護層を必要とする吸収インサート材料から、わずか約１５％ 以下の低い結合繊維の含有量のままで、例えば家庭での洗浄を目的として、また 工業的に使用することができる組込み製品に向上する。 ＵＳ−Ａ−４０５４１４１から、吸収繊維のコア層と、吸収繊維および結合繊 維の混合物からなる表面層とを有する比較的厚いパッド部材を製造することは既 知である。この表面層は、結合繊維が主に表面平面中に配置された「薄い」層で はなく、反対に、より容易な液体の浸透および外側層での一定の粘着を可能にす るように、大部分の繊維が表面の内側に、または表面から突出することが強調さ れる。したがって、比較的厚いコア層の内部は溶着されず、それにより容易に層 割れすることになり、表面層を形成するためには、密着した液体浸透性表面とし て部分的にのみ活性になる相当量の結合繊維を使用することが必要となる。それ 以上指定されない何らかの方法で、コア層中の結合していない短い繊維のはみ出 しに対する一定の表面バリヤ効果を達成することができることも十分に考えられ るが、その場合には、顕著な厚さの表面層中の結合繊維の濃度はかなり高くなる 。 さらに、この既知の方法の比較的大量の結合繊維は、前記した驚くほどの製品 強度の増大が得られないという結果になる。なぜなら、その増大は、表面平面自 体中に繊維が配置された薄層中に結合繊維が存在するという事実に基づいている からである。また、表面から内側に突出する繊維が、強度の増大および短い繊維 ダスティングのはみ出しの防止のいずれにも寄与することができないという事実 にもよる。これは製品の後処理に関連する確立された問題である。 前記ＵＳ−Ａ−４０５４１４１から既知の方法は、成形された、制限されたパ ッド部材を形成するための特別の型のセル充填に基づいているが、本発明は、は るかに高い容量で製造することができ、また折りたたむ、または組み合わせて複 数層形状にし、次いで切断してさらに多い層からなるパッド部材を形成すること もできる、比較的薄いウェブ材料の製造に基づいている。もちろん、ウェブまた はシート材料は、その他多くの適用の可能性も見いだすことができる。 以下で、図面に関連して本発明についてさらに詳細に説明する。 第１図は、本発明による製品を製造するシステムを示す概略図である。 第２図は、それにより製造されたウェブの断面図である。 第１図は、穴あき形成金網２を有する乾式形成システムを示す図であり、その 上には、金網２に供給される繊維を分配する３つの連続形成ヘッド４、６、およ び８が設けられる。金網の下には、全く従来通りに、一部では繊維を金網に急速 に付着させるために、また一部ではその上に形成された１つまたは複数の繊維層 を安定させるために、金網を介して空気を吸い出すサクション・ボックス１０が 取り付けられる。 より多くの形成ヘッドを有するこのような配列で積層製品を製造することがで きることは知られている。本発明では、非常に小さな厚さを有し、かつ例えば２ 〜３ｇ／ｍ²の密度を有する外側製品層を形成するために、空気流動性の比較的 長い結合繊維の弱い流れを最初の形成ヘッドおよび最後の形成ヘッドに供給し、 中間形成ヘッドは基本繊維ウェブを形成するために使用するという趣意で、この 原理を使用する。このウェブは、所望の特性、厚さ、および密度を有するように 、好ましくは結合繊維を２〜４％しか含有しないセルロース繊維および結合繊維 の混合物から作成することができる。 製造したウェブの上の非常に薄い外側層を安定させるために、ウェブを金網と ともに１対のローラ１２、１４を通過させる。そのローラは好ましくは製品をわ ずかに圧縮するために加熱されている。それにより、結合繊維を活性化させる流 通オーブン１６へのその後の搬送に備えて十分に圧密する。 オーブン１６から、この時点で安定しているウェブは、カレンダ・ユニット１ ８を通って移動する。そのローラは結合繊維の活性化温度より数度低い温度に加 熱された状態で保たれている。その後、ウェブは最終的に１９で巻き取られる。 カレンダ加工に関連して、ウェブは、薄い外側層をさらに安定させ、製品の層 割れを防ぐために、点または線のエンボス加工を施されることもある。 第２図に示すように、ウェブ製品は、非常に厚さの薄い結合繊維の表面層２２ を有する、所望の厚さの吸収中間層２０からなる。前述のように、表面層は、開 放程度が８０〜９０％でも、中間層中に未結合状態で存在する短いセルロース繊 維を保持するように作用するという驚くべき事実が分かっている。これらの表面 層が、結合繊維が主に層平面自体中に配置された別々に配列された薄層として提 供されることは疑いなくこの効果に寄与するが、中間層中の同じ繊維はランダム な配置で出現し、遊離した短い繊維に対する特別なバリヤ効果を有さない。 カバー繊維の上記した層の配置も、繊維の相互結合が強いので、前記の著しい 強度の増大を決定することになる。これに関連して、少量のセルロース繊維が存 在しても層中の結合を著しく弱めることになるので、結合繊維層は可能な限り「 清浄」であることが重要である。 中間層および表面層のそれぞれで厳密に同じタイプの結合繊維を使用する必要 はなく、表面繊維は非常に少量しか使用されないので、経済的重要性を重大にす ることなく表面繊維を最適にすることを考えることもできる。 ある製品、例えばさらに別の単一側面積層では、片面のみに表面層２２を使用 すれば十分であることもある。 熱活性化結合繊維の表面層の厚さが７〜１０ｇ／ｍ²であると、吸収容量およ び不透明度が許容できないほど低下することが実験から分かっていることに触れ ておく。７５ｇ／ｍ²の製品では、結合繊維の総含有量は約３０％となり、製品 は感知できるほど「人造的」になり、かつ非現実的に高価になる。 ローラ１８でのカレンダ加工後のウェブ材料を、結合繊維を再度活性化させる ことができるように１６’に点線で示す加熱ゾーンを通過させることにより、そ れ以上の相当に顕著な引張り強さの増大を得ることができることが分かっている 。 これにより、保持能力、すなわち湿った材料をしぼった後の残りの液体を保持す る能力の改善と同様に、材料からのダスティングに対するバリヤ効果も改善され る。 論じた特性を２つの例によって例示する。 例１： １４．４％ Ａｌ−Ｓｐｅｃｉａｌ−Ｃ Ｐｈｉｌ ６５／３５ １．７×６ （熱活性化結合繊維、Ｄａｎａｋｌｏｎ Ａ／Ｓ、Ｄｅｎｍａｒｋ） および ８５．６％ ＮＦ ４０５（軟材パルプ、木材セルロース、Ｗｙｅｒｈａｅｕ ｓｅｒ）米国） を使用して、 乾式形成によって異なる２つの製品を作成する。 Ａ：均質な繊維混合物および従来の結合繊維の加熱活性化を使用する。 Ｂ１：３ｇ／ｍ²の結合繊維１００％の最下層および最上層、ならびに９３： ７の比のセルロース繊維および結合繊維の均質な混合物の中間層を使用する。 Ｂ２：カレンダ加工後のＢ１。 Ｂ３：１４２℃の加熱トンネル通過後のＢ２。 関連する測定結果は以下の通りである： 列挙した値は、第１に相互に比較するためのものであり、したがって測定方法 をさらに詳細に説明することは不要であると考えられる。 例２： 同様にして、 １５．６％ Ａｌ−Ｓｐｅｃｉａｌ−Ｃ Ｐｈｉｌ ６５／３５ １．７×６ 結合繊維 および ８４．４％ Ｒａｙｆｌｏｃ−Ｘ−Ｊ（軟材、木材セルロース、ＩＴＴ Ｒａ ｙｏｎｉｅｒ Ｉｎｃ．、米国） に基づいて、製品Ａ、Ｂ１、およびＢ２を製造する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ， ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．短いセルロース繊維および比較的長い熱可塑性結合繊維の乾式形成製品から なり、通常は衛生用品においてインサートとして使用するための、凝集していな い結合繊維を含有する表面層を少なくとも片側に有する、吸収タイプのシートま たはウェブ材料であって、少量の結合繊維と混合したセルロース繊維のコアまた は主層と、片側または両側の、好ましくはわずかに１〜５ｇ／ｍ²の量の結合繊 維のみからなり、これらの繊維が主に表面平面自体中に配置される非常に薄い表 面層とを含むことを特徴とするウェブ材料。 ２．混合主層中の結合繊維の含有量が２〜１０％と低く、好ましくは５〜８％で あることを特徴とする請求項１に記載の材料。 ３．薄い結合繊維層が両側に設けられ、例えばワイパ材料として直接使用するた めの商品として現れることを特徴とする請求項１に記載の材料。 ４．短いセルロース繊維および比較的長い熱可塑性結合繊維の混合物を形成ヘッ ドから形成金網上に載せ、その後ウェブを加熱ゾーンを通過させることによって 結合繊維を活性化させる、請求項１に記載の材料ウェブを乾式形成する方法であ って、前記繊維混合物を載せる前または後で、好ましくはわずかに１〜５ｇ／ｍ² の量の結合繊維の非常に薄い層を別々の形成ヘッドから載せ、ウェブの最上側 面または最下側面上に非常に薄い表面層を形成することを特徴とする方法。 ５．追加の形成ヘッドから、対応する薄い結合繊維層を載せ、ウェブの反対側も 被覆することを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６．単一側面または好ましくは両側面を被覆されたウェブが、加熱ゾーンを通過 した後でカレンダ加工を受けることを特徴とする請求項４に記載の方法。 ７．カレンダ加工の後で、ウェブがさらに加熱ゾーンを通過することを特徴とす る請求項６に記載の方法。 ８．カレンダ加工のために、ウェブ面積の５〜２０％好ましくは約１０％にわた って２つの表面層を互いに溶接する加熱カレンダを使用することを特徴とする請 求項５に記載の方法。 ９．結合繊維の含有量をわずかに２〜１０％、好ましくは５〜８％として、混合 繊維層を使用することを特徴とする請求項４に記載の方法。