JP2004524453A - 捕捉／分配層およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

第１の比較的細い単成分繊維と、第２の比較的太い単成分繊維と、１〜５％の二成分繊維とを一緒にカーディングすることによって形成された自立型予備接着ウェブを含む不織布であって、上記二成分繊維の低軟化点成分は、第１の繊維、第２の繊維および二成分繊維を一緒に接着して、自立型ウェブを形成する。６〜１０重量％の硬化ラテックス粒子が、不織布内部に配置されると共に、不織布の外側表面にも塗付けられ（５４）、粒子はその場で硬化されて（８０）、不織布に、強化した引張強さを提供する。

Description

【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、捕捉／分配層およびその製造方法に関し、更に詳細には、カーディングされ、化学的に接着され、熱的に接着された上記捕捉／分配層に関する。
【０００２】
捕捉／分配（acquisition／distribution、Ａ／Ｄ）層は、おむつの技術分野でよく知られている。それらは、Ａ／Ｄ層の反対側に位置する吸収コアによって体液が実質的に吸収される前に、層の外側表面（カバーシートに隣接しており、カバーシートは次に着用者に隣接する）のほぼ全面に体液が分配されるのを促進するために、嵩高で柔軟性があり、かつ三次元的でなければならない。そうでなければ、体液は、優れた吸収のために吸収材料表面の広い領域全体に広がるのではなく、比較的狭い吸収ポイントで吸収材料を圧倒するであろう。これまで、このようなＡ／Ｄ層は、次のように様々な異なるプロセスで製造されてきた。
【０００３】
１．化学的な接着
繊維のベールを開繊およびカーディングして不織ウェブにした。次に、７０メートル／分未満の比較的遅い速度で、不織ウェブを２５重量％より多いラテックスバインダ（水および高価なラテックス（ゴム）粉末を含有する）と混合し、次に混合物を加熱して、不織布上のラテックスを化学的に硬化させると共に、水を蒸発させた。これは、費用も時間もかかり、環境にも優しくないプロセスであった。得られた製品は堅く平坦であると共に、高レベルのラテックスバインダが必要とされ、高レベルの水を蒸発させなければならないので高価であった。
【０００４】
２．熱的な接着、即ち「熱接着（thermobonding）」
少なくとも２５％のレベルで二成分繊維をカーデッド・ウェブに組み込み、次にカーデッド・ウェブを加熱して熱接着した布を製造した。このような熱接着した製品は化学的に接着した不織布よりも嵩高で柔軟性があり、化学的に接着した材料よりも速い速度で生産できたが、高価な二成分繊維を使用する必要があるので、このような製品のコストは増大した。
【発明の開示】
【０００５】
従って、本発明の目的は、新たに開発された高速カーディングプロセスを利用するプロセスを提供することである。
もう１つの目的は、より低レベルのラテックスバインダをより効率的に用い、蒸発されるべき水をより少なく要求し、より高速でより環境に優しい化学的接着プロセスを利用する上記プロセスを提供することである。
更なる目的は、より低レベルの二成分繊維を使用する熱的接着プロセスを利用する上記プロセスを提供することである。
また、本発明の目的は、化学的接着または熱的接着によって単独に形成されたものと比較して安価な捕捉／分配層を提供することである。
もう１つの目的は、柔軟かつ嵩高で、環境に優しく、先行技術のＡ／Ｄ層よりも高速で生産可能である上記Ａ／Ｄ層を提供することである。
【０００６】
（発明の概要）
本発明の上記および関連する目的が、支持カーデッド・ウェブを形成する工程を含む不織布の製造方法において達成されることが、今では分かった。ウェブには、３〜７の第１のデニールを有する、カーデッド・ウェブを基準として７５〜８９重量％の第１の単成分繊維と、第１のデニールよりも実質的に大きい８〜２０の第２のデニールを有する１０〜２０％の第２の単成分繊維と、第１のデニールとほぼ同様のデニールを有する１〜５％の二成分繊維と、が含まれる。支持カーデッド・ウェブは、二成分繊維の一方の成分を軟化するために加熱される。加熱された支持カーデッド・ウェブは冷却され、軟化した一方の成分に第１、第２の繊維、および二成分繊維を一緒に結合させて、自立型予備接着ウェブを形成する。自立型予備接着ウェブの繊維全体を基準として６〜１０重量％のラテックス粒子が、例えば、自立型予備接着ウェブを含浸浴に通すことによって、自立型予備接着ウェブの内側および外側に付着される。付随するラテックス粒子が自立型予備接着ウェブの外側に塗付けられるのと並行的に、自立型予備接着ウェブの内側および外側に付随するラテックス粒子は、例えば自立型予備接着ウェブおよび付随するラテックス粒子が加熱ロール上を通過することによって硬化され、許容可能な引張強さの接着ウェブを形成する。過剰な水分は接着ウェブから除去され、不織布が形成される。
【０００７】
好ましい実施形態において、第１の単成分繊維は３〜７デニール（好ましくは５〜６デニール）を有するポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンであり、第２の単成分繊維は８〜２０デニール（好ましくは１０〜１２デニール）を有するポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンである。支持カーデッド・ウェブは、赤外放射によって加熱され、好ましくは少なくとも１７０℃の温度へ加熱される。加熱された支持カーデッド・ウェブは次に、一方の成分の軟化点よりも低い温度へ冷却され、二成分繊維の一方の成分は、第１の繊維、第２の繊維および二成分繊維の他方の成分を一緒に接着する。予備接着ウェブの通過する含浸浴は少なくとも２５℃の温度であり、好ましくは、少なくとも８重量％のラテックス粒子を含有するエマルジョンである。自立型予備接着ウェブおよび付随するラテックス粒子が通過する加熱ロールは、８５℃〜１９０℃までの少なくとも８個の蒸気加熱セラミックロールであり、自立型予備接着ウェブ上に約２０ｐｓｉの圧力をかける。過剰な水分は、少なくとも２００℃の温度の熱風オーブンを接着ウェブが通過することによって接着ウェブから除去され、水分量が１０％未満の接着ウェブが残される。接着ウェブの引張強さは、ＭＤでは少なくとも８００グラム／インチであり、ＣＤでは少なくとも６０グラム／インチである。
【０００８】
また、本発明は、５〜６の第１のデニールを有する、繊維全体を基準として７５〜８９重量％の第１の単成分繊維と、第１のデニールよりも実質的に太い１０〜１２の第２のデニールを有する、１０〜２０％の第２の単成分繊維と、第１のデニールとほぼ同様のデニールを有する、１〜５％の二成分繊維とを一緒にカーディングすることによって形成された自立型予備接着ウェブを備える不織布を含む。二成分繊維は低軟化点を有する第１の成分および比較的高い軟化点を有する第２の成分を有し、第１の成分は第１、第２の繊維および二成分繊維を一緒に結合して自立型予備接着ウェブを形成する。自立型予備接着ウェブの繊維全体を基準として６〜１０重量％の硬化ラテックス粒子が不織布内に配置され、かつ不織布の外側表面に塗付けられ、その場で硬化されて、不織布に強化した引張強さを提供する。
【０００９】
好ましい実施形態において、第１および第２の単成分繊維は、独立して、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンであり、好ましくはポリエステルである。二成分繊維の第１の成分は、第１の繊維、第２の繊維および二成分繊維の他方の成分を一緒に接着する。不織布は１０％未満の水分量であり、ＭＤでは少なくとも８００グラム／インチの引張強さであり、ＣＤでは少なくとも６０グラム／インチである。
【００１０】
本発明の上記および関連する目的、特徴および利点は、添付図面と一緒に、説明的なものではあるが現在の好ましい本発明の実施形態について、以下の詳細な説明を参照することによって更に完全に理解されるであろう。
【００１１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図面、特にその図１を参照すると、例えば、おむつ又は同様の吸収製品で捕捉／分配（Ａ／Ｄ）層として使用するのに適切な本発明による不織布を製造するための、全体として参照番号１０で示される装置が概略的に示されている。Ａ／Ｄ層は、下側の吸収コアによって流体が実質的に吸収される前に、層の外側表面のほぼ全面に流体が分配されるのを促進するために、嵩高で柔軟性があり、かつ三次元的である。
【００１２】
装置１０は、全体が１２で示される従来のベールフィーダを含む。ベールフィーダ１２は複数のベールを収容し、繊維をベールから剥ぎ取って、全体が３０で示される従来の繊維ブレンダへ運搬するように設計される。図示されるように、ベールフィーダ１２には３つのベールが供給されているが、所望される場合には、より多数のベールが使用されてもよい。
【００１３】
１つのベールは第１のデニールを有する第１の単成分繊維２０からなり、１つのベールは第２のデニールを有する第２の単成分繊維２２からなり、１つのベールは第１のデニールと同様のデニールを有する二成分繊維２４からなる。第１および第２の単成分繊維２０および２２は同一または異なる熱可塑性ポリマー（ポリエステル、ポリエチレンおよびポリプロピレンなど）であってよく、ポリエステルは、よく知られた本質的な親水性特性ならびに液体および蒸気吸収／バリヤ特性を有し、これらの特性によっておむつの捕捉／分配層において有用とされるので好ましい。
【００１４】
二成分繊維２４は、芯／鞘型、サイドバイサイド型、あるいは同様の構造を有することができるが、ただし、２つの成分は実質的に異なる軟化温度を有し、構造が芯／鞘型の場合には鞘が低い軟化温度を有するものとする。ポリエステル（融解温度２７０℃）、ポリエチレン（１３０℃）およびポリプロピレン（１６５℃）は、そのよく知られた液体および蒸気吸収／バリヤ特性のために好ましいが、使用される二成分繊維が少量であることを考えれば、それらを構成する材料はあまり重要でない。
【００１５】
第１のデニール、すなわち第１の単成分繊維２０および二成分繊維２４のデニールは３〜８であり、好ましくは５〜６である。低デニール繊維は高デニール繊維よりも高価であり、更に、低デニール繊維の高ドレープ性は、望ましい低ウェブ密度（最終製品で所望される柔軟な高ロフト特性を提供する）ではなく、高ウェブ密度をもたらし得る。高デニール繊維は低デニール繊維よりも安価であるが、低柔軟性および低ドレープ性のウェブをもたらし得るので、最終ウェブの密度が低すぎて、捕捉／分配層後方の吸収コアによって吸収される前に、ウェブに与えられた攻撃（insult）（液体）をウェブ上に有効に広げることができないであろう。したがって、適切な第１のデニールの選択は、コストと、得られるウェブが捕捉／分配層の役割を果たす能力との間の微妙なバランスに基づく（これは次に、ウェブ密度および繊維配向に依存する）。
【００１６】
これに対して、第２のデニール、すなわち第２の単成分繊維２２のデニールは、第１のデニールよりも実質的に太い。第２のデニールは８〜２０であり、好ましくは１０〜１２である。低デニール繊維は所望のロフトまたは嵩効果をもたらすことができないが、高デニール繊維は嵩高過ぎるため、Ａ／Ｄ層後方の吸収コアによって吸収される前に液体攻撃の所望の分配を提供するために必要とされるよりも低密度の布をもたらし得る。したがって、適切な第２のデニールの選択も、生産すべきウェブの嵩高性を主要な検討材料として有する微妙なバランスに基づき、第２のデニールの繊維は、最終製品に、所望の高い三次元的厚さまたはロフトを提供する。
【００１７】
好ましくは、ベールフィーダ１２は、カーデッド・ウェブの重量を基準として好ましくは７５〜８９重量％の第１の単成分繊維２０と、１０〜２０％の第２の単成分繊維２２と、わずか１〜５％の二成分繊維２４とを、コンベヤ（図示せず）上の繊維ブレンダ３０に提供する。第２の単成分繊維２２の好ましい範囲に関しては、量が少なければウェブに必要な嵩を提供できないことがあり、量が多ければ、捕捉／分配層として使用するには大きすぎる嵩高性のレベルをもたらすことがあり、約４ｍｍの厚さが通常は最適である。それでもなお、２０％を超えるレベルの第２の単成分繊維２２の使用は、嵩高のウェブが望ましい特定の用途、例えばフィルタなどには有用であり得る。二成分繊維２４の好ましい範囲に関しては、低レベルの使用は自立できるウェブを生産できず、高レベルの使用は単に自立するだけよりはるかに強いウェブを生産できるが、二成分材料繊維２４は、高レベルでの経済的使用のためには高価すぎる（単成分繊維２０、２２と比較して）。したがって、様々な繊維２０、２２、２４は、生産ラインの必要条件（ラテックスコーティング装置に送り込まれる時点でのウェブの自立特性など）、コスト制限、および生産中のウェブの物理特性（所望されるウェブ特性は用途にいくらか依存する）に合うように、ベールフィーダ１２によって計量供給される。ウェブに必要とされる高価な二成分繊維のレベルは大幅に低減される（通常、「熱接着」ウェブでは少なくとも２５％である先行技術のレベルから、好ましい１〜５％へ）。得られる製品は、したがって、より安価である。
【００１８】
繊維ブレンダ３０も本質的には従来のものであり、ベールフィーダ１２によって供給される３つのタイプの繊維を一緒に混合して、全体が３２で示されるカードフィーダへ供給するための均一な繊維混合物を生産する。
【００１９】
カードフィーダ３２も本質的には従来のものであり、全体が３４で示される高速カードシステムへ送出する混合繊維のバット（batt）を形成するために、繊維ブレンダ１４から受け取った繊維混合物をコンベヤ（図示せず）の幅方向に均一な厚さへ単に分配する。
【００２０】
図示されるように、高速カードシステム３４は、ドイツ、ブレーメン（Breman）のＳｐｉｎｎｂａｕ社からＨＩ−ＳＰＥＥＤ ＣＡＲＤの名称で入手可能なタイプのものである。高速カードシステム３４の使用は、繊維バットが、従来のカーディング速度（１００〜１５０メートル／分）よりもはるかに高速（２５０〜３００メートル／分）で別々のカード繊維に引き裂かれるのを可能にする。したがって、生産ラインはより高速、それ故より経済的な速度で流れることができる。
【００２１】
カードシステム３４は、好ましくは４〜８インチの厚さである均一な厚さの繊維バットをカードフィーダ３２からコンベヤ上で受け取る最初のまたは「ブレスト」セクション４０を含む。ブレストセクション４０のストリッパーロールおよびワーカーロールはバットの繊維を予備開繊し、並行的に、バット中に偶然取り込まれたかもしれない不純物（金属やプラスチックなど）を除去する。バットは、ブレストセクション４０から、ワイヤが上に配設された２つのメインカーディングロール４２上を通過して、バット中の繊維を開繊する。メインロール４２の上にはストリッパーロール４４が配設され、バットの未開繊繊維またはネップをつかんで、それをワーカーロール４６へ渡す。ワーカーロール４６は、メインロール４２上の２回目の通過のために未開繊維を戻す。２つのメインロール４２上を通過した後、そのときには完全に開繊して分離したバットの繊維は、一対のドッファ４８によって受け取られる。ドッファ４８は、カード不織ウェブをカードシステム３４から取り出して、全体が５０で示される予備接着機内へ通過させるために、メインロール４２よりも低速で回転するテイクオフロールである。通常、「スクランブルロール」４９は、ドッファ４８の一方または両方に関連しており、繊維の配向をランダム化して、等方性の分布を形成すると共に、ドッファ４８から出て行くウェブに、制御されたロフトまたは三次元構造を提供する。
【００２２】
カーディングは、不織布の技術分野においてよく知られた操作であり、カードシステムの個々の要素は当業者にはよく知られている。したがって、本明細書においてその更なる詳細を提供することは必要でないと考えられる。
【００２３】
カード不織ウェブは次に、コンベヤによってカードシステム３４から、好ましくは赤外線（ＩＲ）オーブンからなる予備接着機５０を通って運搬される。ＩＲオーブン５０は２列のＩＲ加熱装置５２よりも複雑である必要はなく、１つはカード不織ウェブの移動通路より上に配設され、１つはカード不織ウェブの移動通路よりも下に配設され、ＩＲ透過性コンベヤが予備接着機５０を通ってウェブを運搬する。予備接着機５０を通るウェブの通過は、ウェブの温度を、二成分繊維２４の低軟化点成分の軟化を引き起こすのに十分な温度、少なくとも１７０℃（好ましくは１８０℃〜２１０℃）へ上昇させるのに有効である。
【００２４】
二成分繊維２４の１つの成分が軟化する温度へ支持カーデッド・ウェブを加熱した後、加熱された支持カーデッド・ウェブは、軟化した１つの成分が再凝固して、第１、第２繊維および二成分繊維２０、２２、２４を一緒に結合して、予備接着ウェブを形成する温度へ自然冷却される。予備接着ウェブは自立しており、もはやコンベヤの支持を必要としない。
【００２５】
冷却した後、自立型予備接着ウェブは、全体が５４で示されるラテックスコーティング装置に移動される。ラテックスコーティング装置５４は、ウェブを含浸浴５６に通すことによって、ラテックス粒子のエマルジョンをウェブに塗布する。好ましくは、浴はパッダー５８を含む。好ましくは、含浸浴５６は少なくとも２５℃の温度であり、少なくとも８重量％のラテックス粒子を含有する。パッダー５８は、通過中の浴によるウェブの完全含浸を保証するために往復移動する内部ピストンを有するゴムロールである。パッダーは、汚くはね散らすことなく非常に高速でラテックスバインダの塗布を可能にし、ラテックスバインダ／繊維の混合比を低下させることができ、処理速度を２００メートル／分以上に加速する（先行技術の化学的接着マシンが７０メートル／分より遅く作動するのと比較して）。ラテックス粒子は、ウェブの外側の主要な両表面（すなわち、上面および底面）だけでなく、可能な範囲内でウェブの内部にも塗布されることが重要である。ウェブが予備接着機５０を通過することは、コーティング装置５４がラテックス粒子を含浸浴により最適に塗布できるようにウェブを自立させることができるので、生産ラインの必須工程であることは理解されるであろう。
【００２６】
コーティング装置５４は、浴の後に、ウェブから過剰な量の浴（浴の液体およびラテックス粒子）を除去する少なくとも一対の従来の圧搾ロール（図示せず）を含む。通常、ウェブから除去される浴の量は、所望の乾燥したピックアップレベルをもたらすように調節可能である。圧搾ロールは、ウェブによるラテックス粒子の乾燥したピックアップが１０％以下、好ましくは６〜１０％であることを保証するように設定される。含浸浴中のラテックス粒子の割合は、最終的に所望される乾燥したピックアップとは異なっていてもよいが（例えば、浴中に５〜５０％のラテックス粒子）、低い場合には、圧搾ロールは湿ったピックアップからより大量の水を圧搾しなければならず、高い場合には高価なラテックス粒子を無駄にし得る。
【００２７】
ウェブによるラテックス粒子の乾燥したピックアップレベルは、化学的接着に純粋に依存する先行技術のプロセスで使用されるレベルから大幅に減少される（先行技術では少なくとも２５％であるのに対して１０％以下）。これは、より経済的な製品をもたらすと共に、ラテックスの使用が少ないために環境により優しい製品をもたらす。
【００２８】
次に、コーティング装置５４からの自立型予備接着ウェブおよび付随するラテックス粒子は、全体が７０で示されるホットロール装置へ移動される。ホットロール装置７０は一連のまたは積み重ねられた加熱ロール７２を格納し、これらは、（ａ）ラテックスから水分を徐々に蒸発させること、（ｂ）付随するラテックス粒子（外側ウェブ表面上の）を、ウェブの外側およびウェブ内部に塗付けるまたは平らにすること、および（ｃ）付随するラテックス粒子（ウェブの内側および外側両方の）を硬化させて、許容可能な引張強さを有する接着ウェブを形成することを並行的に行う。５〜１６個であるが、好ましくは８個のロール７２が使用される。当該技術分野では一般的であるように、生産ラインに沿って、特にホットロール装置７０の前および後に、ウェブがその中のロール７２上を通過する際にウェブに張力を生み出して調節するように、補償器（図示せず）が配設される。補償器はウェブが約２０ｐｓｉの圧力をロール７２に与えるようにする。ロール７２は、好ましくは過熱加圧（２００ｐｓｉ）蒸気によって連続的により高温へ加熱される。好ましくは、第１のロールは８５℃であり、最後のロールは１９０℃である。
【００２９】
ホットロール７２によるラテックス粒子の並行（同時）的な塗付けおよび硬化は、そうでなければ未硬化の塗付けラテックス粒子が硬化する前にその元の形に戻り得るので、最終的なウェブ強度の発達に重要である。
【００３０】
ロール７２は好ましくはセラミック被覆されているが、代わりにテフロン被覆またはシリコン被覆ロールが使用されてもよい。ロールの表面は、付随するラテックス粒子をウェブの外側表面に広げ（塗付け）、好ましくはラテックス粒子のいくらかを表面からウェブの内側へ押入または圧搾するのに十分滑らかでなければならない。好ましくは、ロールは、必要とされる温度に適し、高弾性率を有する軽量の金属材料であるが、コーティングは低い表面張力を有するのが好ましい。
【００３１】
ロール７２によるウェブの外側表面上に付随するラテックス粒子の塗付けと、ウェブの外側表面からその内側への更なるラテックス粒子の押入とは、ウェブが先行技術のウェブより優れた、あるいは少なくともそれに匹敵する引張強さを達成することを可能にするが、先行技術で使用されるラテックス粒子量のほんのわずかしか（好ましくは５０％未満）ウェブ上にない。ラテックス粒子を塗付けるまたは広げることは、硬化時にバインダまたは接着剤として作用するラテックスの能力を強化し、それによって、ウェブの引張強さが増大される。
【００３２】
ホットロール装置７０から出てくるウェブは基本的には完成した不織布であり、全体が８０で示される乾燥機に入り、過剰な水分を除去する。また乾燥機は、ホットロール装置７０で硬化されなかった粒子を硬化することによって、ラテックス粒子の硬化を完了させる。通常、ウェブに付随するするほとんど全てのラテックス粒子は、ホットロール装置７０で硬化され、比較的少数の付随するラテックス粒子だけが、乾燥機８０において更なる最終硬化を必要とする。好ましくは、乾燥機８０は、過剰な水分を除去し、水分量が１０％未満であり、ウェブに付随する実質的に全てのラテックス粒子が硬化された接着ウェブを残すために、少なくとも２００℃の温度を有する熱風オーブンである。乾燥機のオーブンは最適には、加熱された空気がウェブを通過することが所望の嵩高性およびロフトに寄与するように、熱風通気オーブン（hot air through oven）である。
次に乾燥かつ硬化した完成不織布は、巻き取って保管するために、乾燥機８０から、全体が８２で示される従来の巻取り機内へ通される。
【００３３】
最終のウェブ製品は少なくとも８００グラム／インチＭＤおよび少なくとも６０グラム／インチＣＤの引張強さを有する。
【００３４】
「予備接着」ウェブは、ウェブにラテックスバインダを含浸させる「含浸」浴を通過されるのに十分な完全性を有するので、基本的には、使用されるラテックスバインダの量の減少が可能にされることは理解されるであろう。これは、単に一方または両方のウェブ表面にラテックスバインダを噴霧するか、あるいは一方または両方のウェブ表面にラテックスバインダを泡沫として塗布するだけの先行技術の化学的接着技法よりも好ましい。というのは、これらの先行技術の技法はいずれも、ラテックスバインダを嵩高のウェブ材料の内側へ押し込むのに有効ではないからである。対照的に、ウェブが浴を通過すると、特にウェブが比較的厚いところで、より均一にウェブの厚さ全体が含浸される。更に、浴中で従来のパッダーを使用することは、初めはウェブの外側表面にあるラテックスバインダの少なくともいくらかを、ウェブの内側に移動させるのを助ける。
【００３５】
先行技術よりも少ない量のラテックスバインダの使用を可能にする更なる因子は、一連の蒸気加熱セラミックローラをウェブが通過（浴の後）することである。これらのローラは、ラテックスバインダを表面により均一に（ラテックス粒子として残っている場合よりも）分配することによって硬化ラテックスバインダが所望のレベルの引張強さを有するウェブを提供することを保証するように、ウェブ表面にラテックスバインダを広げる。
【００３６】
より低いラテックスバインダレベルの使用は、次に、本発明の製品を、純粋に化学的に接着したウェブよりも柔軟かつ安価にし、いくらかのラテックスバインダの使用は、純粋に熱接着したウェブ（ラテックスバインダを含まない）よりも製品を強力にする。最終製品は、純粋に化学的に接着したシステムの製品よりも３倍も速い速度で、比較的高価な二成分繊維を大量に必要とする熱接着したシステムの製品よりもはるかに安く生産される。
【００３７】
本発明の様々な特徴の相互関連性は理解されるべきである。このようにして、二成分繊維および予備接着装置の使用は、自立特性を有する予備接着ウェブを提供する（すなわち、二成分繊維の低融点成分が軟化し、冷却されて、コーティング装置の含浸浴を通過されるのに十分なウェブの強度および完全性の発生をもたらす）。太い第２のデニールの繊維の使用は、望ましい三次元の厚さまたはロフトを最終製品に提供する（使用される二成分繊維の割合の低下にもかかわらず）。化学的バインダ（すなわち、ラテックスバインダ）の使用はウェブに強度を提供し、熱蒸気セラミックローラ装置の使用は、ウェブの外側表面に存在するラテックスバインダを並行的に塗付けかつ硬化させることによって、より少量のラテックスバインダをより効率的に利用するだけでなく、ウェブが乾燥機を通過する前にウェブの最終強度を発達させる（したがって、乾燥機は基本的に、水分を最終的に除去するためだけに必要であり、ウェブの強度を発達させるためではない）。
【００３８】
最終製品は、純粋に化学的に接着した層ほど堅く平坦ではなく、「熱接着」層と同様に嵩高で柔軟性があるが、材料コストが低く（二成分繊維およびラテックスバインダのレベルが低いため）、生産コストが低い（生産ラインが操作され得る速度が速いため）という利点を与えるので、先行技術と比較して優れた捕捉／分配層を提供する。
【００３９】
単成分繊維と比べて二成分繊維のコストが高いことから考えて、予備接着機５０で混合繊維の予備接着を達成するための好ましいメカニズムとして二成分繊維について説明したが、二成分繊維の代わりに、第１および第２の単成分繊維よりも低い軟化温度を有する単成分繊維を使用することが望ましいかもしれない。例えば、ポリプロピレン／ポリエチレン二成分繊維の代わりに単成分ポリエチレン繊維を使用してもよい。
【００４０】
装置５４の好ましいラテックスコーティング装置として含浸浴について説明したが、ウェブ内部がラテックス粒子によって実質的に含浸されるという条件で、ラテックス粒子のコーティングをウェブ上に塗布するための他の従来の手段、例えばダブルキスロール塗布器を使用することもできるし、あるいは、ラテックス粒子は、当該技術分野においてよく知られる他の手段によって泡沫またはペーストとして塗布されてもよいことは明らかである。
【００４１】
以下の実施例は、本発明の有効性を説明する。
【実施例】
【００４２】
８０％の７．４デニールの単成分ＰＥＴと、１５％の１３．２デニールの単成分ＰＥＴと、５％の５．３デニールの二成分ＰＥＴとの、３つの異なるポリエチレンテレフタレート繊維をブレンドすることによって捕捉／分配層を製造した。繊維をブレンドした後、研究室バージョンの高速カードシステム（２５メートル／分で実行される）に供給した。各ドッファ上に２つのスクランブルロールを配設し、繊維の配向をランダム化し、ウェブの等方性の繊維配向分布を交換する。ウェブを１７０℃の予備接着機のＩＲオーブンへ供給した。次に、予備接着されたウェブを、パッダーが備えられた含浸浴へ供給した。浴には、発泡および湿潤剤、安定剤、および浴をｐＨ６〜８に保持するためのｐＨ調整剤と共に、ラテックスバインダ（商品名：ＳＴＹＲＯＦＡＮ８３０、ＢＳＡＦから入手可能）を入れた。乾燥したピックアップは５％ラテックスであった。完全に湿潤させたウェブおよび付随するラテックス粒子を、次に、積み重ねた８つの過熱セラミック被覆ロール（最初のロールの表面温度は８５℃であり、次に続くロールの表面温度を１５℃ずつ上昇させ、最後のロールは１９０℃とした）へ搬送した。ウェブに２０ｐｓｉの張力をかけた。次に、２００℃に設定した熱風オーブンへ完成不織布を搬送し、乾燥および仕上げを完了させ、次に自動巻取り機上に回収した。
【００４３】
得られた布は、引張強さが機械方向（ＭＤ）に１７Ｎ（ニュートン）、幅方向（ＣＤ）に１４Ｎであり、破断時の伸びは、両方向とも約２０％であった。
こうして生産した布試験品を、第１、第２および第３の攻撃後の捕捉速度（秒）と、第１、第２および第３の攻撃後の再湿潤または乾燥（グラム）の両方についてテストした。レヨニア（Rayonier）から入手可能なＮＯＶＡＴＨＩＮ（２５０ｇｓｍ）を吸収コアとして用いて一方の試験品をテストし、Ｆｉｒｓｔ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社から入手可能な中型の保護下着（medium protective underwear）を用いて他方をテストした。試験品は、坪量が４０ｇｓｍ、厚さが２．８ｍｍ、密度が０．０３０ｇ／ｃｃであった。テスト結果は表に示される。
【００４４】
要約すると、本発明は、化学的接着または熱的接着によって単独に形成されたものと比較して安価な捕捉／分配層を生産するために、新たに開発された高速カーディングプロセス、より高速で環境により優しい化学的接着プロセス（低レベルのラテックスバインディングをより効率的に使用する）、およびより高速でより経済的な熱接着プロセス（低レベルの二成分繊維を使用する）を利用するプロセスを提供する。捕捉／分配層は柔軟性があり、嵩高であり、環境に優しく、先行技術の捕捉／分配層よりも高速で生産可能である。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態が詳細に図示および説明されたので、それらになされる様々な変更および改良は、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、本明細書の精神および範囲は広範に解釈され、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきであり、上記の詳述によって限定されてはならない。
【００４６】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１Ａ】本発明による捕捉／分配層の製造プロセスの略図である。
【図１Ｂ】本発明による捕捉／分配層の製造プロセスの略図である。

Claims (27)

1. （Ａ）（ｉ）３〜７の第１のデニールを有する、カーデッド・ウェブを基準として７５〜８９重量％の第１の単成分繊維と、（ｉｉ）前記第１のデニールよりも実質的に大きい８〜２０の第２のデニールを有する、１０〜２０％の第２の単成分繊維と、（ｉｉｉ）前記第１のデニールとほぼ同様のデニールを有する、１〜５％の二成分繊維と、を含む支持カーデッド・ウェブを形成する工程と、
   （Ｂ）前記二成分繊維の一方の成分が軟化する温度へ、前記支持カーデッド・ウェブを加熱する工程と、
   （Ｃ）前記軟化した一方の成分が前記第１の繊維、第２の繊維および前記二成分繊維を一緒に結合させる温度へ、前記加熱された支持カーデッド・ウェブを冷却して、自立型予備接着ウェブを形成する工程と、
   （Ｄ）前記自立型予備接着ウェブの全繊維を基準として６〜１０重量％のラテックス粒子を、前記自立型予備接着ウェブの内側および外側に付着させる工程と、
   （Ｅ）前記自立型予備接着ウェブの内側および外側に付随するラテックス粒子の塗付けおよび硬化を共に行って、許容可能な引張強さの接着ウェブを形成する工程と、
   （Ｆ）前記接着ウェブから過剰な水分を除去して、不織布を形成する工程と、
   を含む不織布の製造方法。
2. 前記第１および第２の単成分繊維が、独立して、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンである請求項１に記載の方法。
3. 前記第１および第２の単成分繊維が、ポリエステルである請求項２に記載の方法。
4. 前記支持カーデッド・ウェブが、赤外線によって加熱される請求項１に記載の方法。
5. 前記支持カーデッド・ウェブが、少なくとも１７０℃の温度へ加熱される請求項１に記載の方法。
6. 前記加熱された支持カーデッド・ウェブが、前記一方の成分の軟化点よりも低い温度へ冷却される請求項１に記載の方法。
7. 前記二成分繊維の一方の成分が、前記第１の繊維、前記第２の繊維および前記二成分繊維の他方の成分を一緒に接着する請求項１に記載の方法。
8. 前記自立型予備接着ウェブを含浸浴に通すことによって、前記ラテックス粒子が前記ウェブの内側および外側に付着される請求項１に記載の方法。
9. 前記含浸浴は少なくとも２５℃の温度であり、少なくとも８重量％のラテックス粒子を含有するエマルジョンである請求項８に記載の方法。
10. 前記自立型予備接着ウェブおよび付随するラテックス粒子を、一連の加熱ロール上を通過させ、前記付随するラテックス粒子の塗付けおよび硬化を共に行う請求項１に記載の方法。
11. 前記加熱ロールが、蒸気加熱セラミックロールである請求項１０に記載の方法。
12. 前記一連の加熱ロールが約８５℃の温度で始まって約１９０℃の温度で終わり、且つ前記自立型予備接着ウェブがその上に約２０ｐｓｉの圧力をかける請求項１０に記載の方法。
13. 前記自立型予備接着ウェブおよび付随するラテックス粒子を、少なくとも８個の一連の加熱ロール上を通過させる請求項１０に記載の方法。
14. 前記接着ウェブの引張強さが、ＭＤでは少なくとも８００グラム／インチであり、ＣＤでは少なくとも６０グラム／インチである請求項１に記載の方法。
15. 少なくとも２００℃の温度の熱風オーブンを前記接着ウェブが通過することによって、前記過剰な水分が接着ウェブから除去され、水分量が１０％未満の接着ウェブが残される請求項１に記載の方法。
16. 前記第１のデニールは約５〜６であり、前記第２のデニールは約１０〜１２である請求項１に記載の方法。
17. （Ａ）（ｉ）５〜６の第１のデニールを有する、繊維全体を基準として７５〜８９重量％の第１の単成分繊維と、（ｉｉ）前記第１のデニールよりも実質的に大きい１０〜１２の第２のデニールを有する、１０〜２０％の第２の単成分繊維と、（ｉｉｉ）前記第１のデニールとほぼ同様のデニールを有する、１〜５％の二成分繊維であって、前記第１の繊維、第２の繊維および前記二成分繊維を一緒に結合して自立型予備接着ウェブを形成する低軟化点を有する第１の成分および比較的高い軟化点を有する第２の成分を有する二成分繊維と、を一緒にカーディングすることによって形成された自立型予備接着ウェブと、
    （Ｂ）不織布の内側に配置され、且つ該不織布の外側表面に塗付けられた、前記自立型予備接着ウェブの繊維全体を基準として６〜１０重量％の硬化ラテックス粒子であって、その場で硬化されて、強化した引張強さを前記不織布に提供する硬化ラテックス粒子と、
    を含む不織布。
18. 前記第１および第２の単成分繊維が、独立して、ポリエステル、ポリエチレンまたはポリプロピレンである請求項１７に記載の不織布。
19. 前記第１および第２の単成分繊維が、ポリエステルである請求項１８に記載の不織布。
20. 前記二成分繊維の第１の成分が、前記第１の繊維、前記第２の繊維および前記二成分繊維の第２の成分を一緒に接着する請求項１７に記載の不織布。
21. 引張強さが、ＭＤでは少なくとも８００グラム／インチであり、ＣＤでは少なくとも６０グラム／インチである請求項１７に記載の不織布。
22. １０％未満の水分量である請求項１７に記載の不織布。
23. 前記第２の単成分繊維は、実質的に、前記第１の単成分繊維よりも太い請求項１７に記載の不織布。
24. （ａ）（ｉ）３〜７の第１のデニールおよび第１の軟化温度を有する、カーデッド・ウェブを基準として７５〜８９重量％の第１の繊維と、（ｉｉ）前記第１のデニールよりも実質的に大きい８〜２０の第２のデニールおよび第２の軟化温度を有する、１０〜２０％の第２の繊維と、（ｉｉｉ）前記第１のデニールとほぼ同様のデニールならびに前記第１および第２の軟化温度よりも低い軟化温度を有する、１〜５％の第３の繊維と、を含む支持カーデッド・ウェブを形成する工程と、
    （Ｂ）前記第３の繊維が軟化する温度へ、前記支持カーデッド・ウェブを加熱する工程と、
    （Ｃ）前記第３の繊維が前記第１、第２および第３の繊維を一緒に結合させる温度へ、前記加熱された支持カーデッド・ウェブを冷却して、自立型予備接着ウェブを形成する工程と、
    （Ｄ）前記自立型予備接着ウェブの繊維全体を基準として６〜１０重量％のラテックス粒子を、前記自立型予備接着ウェブの内側および外側に付着させる工程と、
    （Ｅ）前記自立型予備接着ウェブの外側に付随するラテックス粒子の塗付けおよび前記自立型予備接着ウェブの内側および外側に付随するラテックス粒子の硬化を共に行い、許容可能な引張強さの接着ウェブを形成する工程と、
    （Ｆ）過剰な水分を前記接着ウェブから除去して、不織布を形成する工程と、
    を含む不織布の製造方法。
25. 前記自立型予備接着ウェブを含浸浴に通すことによって、前記ラテックス粒子を前記ウェブの内側および外側に付着させる請求項２４に記載の方法。
26. 前記自立型予備接着ウェブおよび付随するラテックス粒子を、一連の加熱ロール上を通過させて、付随するラテックス粒子の塗付けおよび硬化を共に行う請求項２４に記載の方法。
27. （Ａ）（ｉ）３〜７の第１のデニールおよび第１の軟化温度を有する、繊維全体を基準として７５〜８９重量％の第１の繊維と、（ｉｉ）前記第１のデニールよりも実質的に大きい８〜２０の第２のデニールおよび第２の軟化温度を有する、１０〜２０％の第２の繊維と、（ｉｉｉ）前記第１のデニールとほぼ同様のデニールならびに前記第１および第２の軟化温度よりも低い軟化温度を有する第３の繊維であって、前記第１、第２および第３の繊維を一緒に結合して自立型予備接着ウェブを形成する１〜５％の第３の繊維と、を一緒にカーディングすることによって形成された自立型予備接着ウェブと、
    （Ｂ）不織布内に配置され、且つ該不織布の外側表面に塗付けられた、前記自立型予備接着ウェブの繊維全体を基準として６〜１０重量％の硬化ラテックス粒子であって、その場で硬化されて、強化した引張強さを前記不織布に提供する硬化ラテックス粒子と、
    を含む不織布。

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