JP2007154359A - 嵩高シート - Google Patents

Abstract

【課題】繊維の毛羽立ちや繊維の抜けが起こりづらい嵩高シートを提供すること。
【解決手段】繊維ウエブ１１ａ，１１ｂを水流交絡させて形成された繊維集合体１１を具備する。繊維集合体１１は、繊維密度が大きく且つ厚みの小さい第１区域２１と、第１区域２１よりも繊維密度が小さく且つ第１区域２１よりも厚みの大きい第２区域２２とを有する。第２区域２２は、閉じた形状の第１区域２１によって取り囲まれている。第２区域２２は複数の凸部３１及び凹部３２を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として繊維材料からなる嵩高シート及びその製造方法に関する。

本出願人は先に、網状シートの片面若しくは両面に、繊維ウエブの繊維絡合で形成された不織布状の繊維集合体が、その構成繊維間の絡合と共に該網状シートに対しても絡合状態で一体化されたシートを提案した（特許文献１参照）。このシートは、その表面が実質的に平坦になっている。ここのシートでは、繊維絡合の程度を下げ繊維自由度を上げて髪の毛などのダストを絡めて捕集しようとすると、繊維絡合の程度が低いことに起因して、繊維の毛羽立ちや繊維の抜けが起こりやすい傾向にある。

更に本出願人は、繊維ウエブを水流交絡させて形成された繊維集合体及び網状シートを具備し、該繊維集合体から構成される多数の凹凸部を有するシートであって、前記水流交絡によって前記繊維ウエブの構成繊維間が絡合していると共に該構成繊維と前記網状シートとが絡合して両者が一体化されているシートも提案した（特許文献２参照）。このシートは、上述のシートに比較して、シートの全域に凹凸部を有している点で相違するものである。この凹凸部は、前記繊維集合体に対して施した水流交絡でその構成繊維が再配列し且つ該繊維集合体がその厚さ方向に屈曲様になることで形成されている。また、凹凸部自身が形態保持性を有している。このシートは、上述のシートに比較して、繊維の毛羽立ちや繊維の抜けが起こり難いものである。しかし、このシートを例えばウエットタイプのシートとして用いる場合、拭き取り時の抵抗が大きくなりやすい傾向にある。また、含浸させた液が一度に放出されやすい傾向にある。

特開平７−１８４８１５号公報 特開２００１−３３６０５２号公報

本発明の目的は、前述した従来技術のシートよりも更に性能が向上した嵩高シートを提供することにある。

本発明は、繊維ウエブを水流交絡させて形成された繊維集合体を具備し、
該繊維集合体は、繊維密度が大きく且つ厚みの小さい第１区域と、第１区域よりも繊維密度が小さく且つ第１区域よりも厚みの大きい第２区域とを有し、
第２区域が、閉じた形状の第１区域によって取り囲まれており、
第２区域が複数の凸部及び凹部を有する嵩高シートを提供するものである。

また本発明は、前記の嵩高シートの製造方法であって、
繊維ウエブの構成繊維同士を絡合させて繊維集合体を形成し、
多数の凹凸部を有する第１パターニング部材上に多数の開孔を有する第２パターニング部材が設置された凹凸賦形部材上に、該繊維集合体を配し、
該繊維集合体へ向けて高圧水流を噴射して、該開孔内において露出している該凹部内に該繊維集合体の一部を突出させて、該開孔内において露出している該凹部に対応する形状の第２区域を形成すると共に、第２パターニング部材上に位置する該繊維集合体から第１区域を形成する嵩高シートの製造方法を提供するものである。

本発明の嵩高シートは、繊維密度が大きく且つ厚みの小さい第１区域と、繊維密度が小さく且つ厚みの大きい第２区域とを有するので、繊維の毛羽立ちや繊維の抜けが起こりづらい。特に本発明の嵩高シートを清掃用シートとして用いると、ダストの捕集性能を始めとする清掃性能が向上する。とりわけ、洗浄液を含浸させた清掃用のウエットシートとして用いる場合、清掃の操作性や洗浄液の徐放性が向上する。

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１には本発明の嵩高シートの一実施形態の斜視図が示されている。図２は、図１におけるII−II線断面図である。本実施形態の嵩高シート１０は、主として繊維材料から構成されている繊維シートである。嵩高シート１０は、繊維ウエブの水流交絡で形成された繊維集合体１１と、繊維集合体１１の内部に配された網状シート１２とから構成されている。繊維集合体１１と網状シート１２とは、水流交絡によって繊維集合体１１の構成繊維が網状シート１２と絡合し、両者が一体化している。

繊維集合体１１はその構成繊維の絡合のみによって形成されていることが好ましい。こうすることで、熱可塑性樹脂からなる繊維を融着することで結合した繊維集合体と異なり、嵩高シート１０は肌触りが良くなり、嵩高シート１０を例えば清掃用シート、特に床用の清掃用シートとして用いた場合には、髪の毛や細かなダスト等の汚れの捕集性及び保持性に優れるようになる。

嵩高シート１０は、第１区域２１及び第２区域２２を有している。第２区域２２は、第１区域２１によって取り囲まれている。図１に示すように、第１区域２１は菱形の格子状の形状をしている。第１区域２１の菱形格子は、嵩高シート１０の平面方向にわたって連続している。第２区域２２は第１区域２１の各格子内にそれぞれ位置している。第１区域２１は連続した閉じた形状をしているので、第２区域２２は、第１区域２１によって区画され個々独立している。第２区域２２は、第１区域２１の菱形格子の格子内の形状に対応した菱形をしている。

第１区域２１及び第２区域２２は、それらの繊維密度及び厚みによって区別される。具体的には、第１区域２１は、第２区域２２に比較して繊維密度が大きく且つ厚みが小さくなっている。一方、第２区域２２は、第１区域２１に比較して繊維密度が小さく且つ厚みが大きくなっている。その結果、嵩高シート１０においては、その一方の面側において、厚みの大きな第２区域２２と、厚みの小さな第１区域２１とが形成されている。これら第１区域２１及び第２区域２２が形成されていることで、嵩高シート１０は嵩高な構造になっている。

厚みの大きな第２区域２２は、複数の凸部３１及び凹部３２を有している。凸部３１は、第２区域２２を構成する繊維集合体が、第２区域２２の一方の面側から他方の面側に突出して形成されている。そして凸部３１間に凹部３２が位置している。その結果、第２区域２２は全体として凹凸形状となっている。

凸部３１は、それぞれ略同じ大きさで、やや細長い幅狭な山型形状をしており、規則的に設けられている。凸部３１は凹部３２によって区切られた個々独立した形状をしているが、シート１０の幅方向及び／又は長手方向に関し、一部がつながって連続体となっていても良い。

このように嵩高シート１０は、厚みが大きく凸状となっている第２区域２２と厚みが小さく凹状となっている第１区域２１とを有し、更に第２区域２２が凸部３１及び凹部３２を有するという二重の凹凸構造となっている。その結果、嵩高シート１０を例えばドライタイプの清掃用シートとして用いた場合、特に床用の清掃用シートとして用いた場合に、フローリングの溝や凹凸面に対する汚れの清掃性に優れ、パン粉等の比較的大きな汚れの捕集性及び保持性に優れたものとなる。また、髪の毛や細かなダスト等の汚れの捕集性および保持性に優れたものとなる。また、嵩高シート１０を、液が含浸されたウエットの清掃用シートとして用いた場合、清掃の操作性が向上する。特に拭き取り時の抵抗が小さくなる。また洗浄液の徐放性が向上する。

また、繊維密度の小さな第２区域２２が、閉じた形状をしており且つ繊維密度の大きな第１区域２１によって取り囲まれていることで、第２区域２２における繊維自由度を高めつつ、同領域２２における繊維の毛羽立ちや繊維の抜けを効果的に防止することができる。

第１区域２１が、第２区域２２よりも繊維密度が高いことは先に述べた通りであるが、第１区域２１の繊維密度それ自体は０．０２０〜０．６５ｇ／ｃｍ³、特に０．０３５〜０．５０ｇ／ｃｍ³であることが、繊維自由度の高い第２区域２２における繊維の毛羽立ちや繊維の抜けを効果的に防止する点から好ましい。一方、第２区域２２の繊維密度は、第１区域２１の繊維密度よりも低いことを条件として、０．００５〜０．６５ｇ／ｃｍ³、特に０．０１〜０．４０ｇ／ｃｍ³であることが、嵩高シート１０を清掃用シートとして用いた場合のダスト捕集性の向上の点から好ましい。

上述の繊維の毛羽立ち及び繊維の抜け並びに繊維自由度に関連して、繊維集合体１１の構成繊維の繊維長は２０〜１００ｍｍ、特に３０〜７０ｍｍであることが、繊維自由度を高めつつ、繊維の毛羽立ち及び繊維の抜けを防止する観点から好ましい。繊維集合体１１が複数の繊維を含む場合には、それらの繊維の平均繊維径が前記の範囲内であることが好ましい。

第１区域２１及び第２区域２２の繊維密度は、次の方法で測定される。嵩高シート１０から所定の面積の第１区域２１及び第２区域２２をそれぞれレーザー厚み計で５０ｍｍの長さ測定し、極大点１０ケ所の平均を計算し厚みとする。また、重量を測定し、測定された重量を面積で除して坪量を算出する。測定された厚みと、算出された坪量とから繊維密度を算出する。算出された繊維密度の平均値を、本発明における繊維密度と定義する。

第２区域２２は、第１区域２１よりも厚みが大きくなっている。従って嵩高シート１０を例えば清掃用シートとして用いた場合、清掃対象面と接触するのは主として第２区域２２となり、第１区域２１は清掃対象面に接触しづらい状態になっている。その結果、嵩高シート１０と清掃対象面との接触面積が低減するので、嵩高シート１０を、例えば液が含浸されたウエットタイプの清掃用シートとして用いる場合に、拭き取り時の抵抗が小さくなる。この観点から、第２区域２２はその厚みが１．０〜５．０ｍｍ、特に１．２〜４．０ｍｍであることが好ましい。一方、第１区域２１はその厚みが０．１〜１．５ｍｍであることが好ましい。

第２区域２２に比較して、第１区域２１は清掃対象面に接触しづらい状態になっているが、清掃に全く関与しない領域とはなっていない。なぜなら、第１区域２１は、繊維密度が高くなってはいるものの、繊維の絡合のみによって形成されているので、ダストの絡み取り性を有しているからである。これに対して、例えばヒートエンボス加工によって形成された凹部は、繊維どうしが融着した状態になっているので、ダストの絡み取り性を有していない。

第１区域２１及び第２区域２２の厚みは、次の方法で測定される。嵩高シート１０から所定の面積の第１区域２１及び第２区域２２をそれぞれレーザー厚み計で５０ｍｍの長さ測定し、極大点１０ケ所の平均を計算し、この平均値を、本発明における厚みと定義する。

第１区域２１と第２区域２２の面積比は、嵩高シート１０を、例えば液が含浸されたウエットタイプの清掃用シートとして用いる場合に、拭き取り時の抵抗に影響を及ぼす。即ち、第２区域２２の面積が第１区域２１の面積に比較して過大になると、第２区域２２の接触面積が増大しすぎて、拭き取り時の抵抗が大きくなってしまう。一方、第１区域２１の面積が第２区域２２の面積に比較して過大になると、繊維自由度の高い第２区域２２の面積が少なくなりすぎて、ダストの絡み取り性が低下する傾向にある。また、液の含浸性や、含浸された液の徐放性も低下する傾向になる。これらのことを勘案すると、第１区域２１の面積率は２０〜９０％、特に２５〜８０％であることが好ましく、第２区域２２の面積率は１０〜８０％、特に２０〜７５％であることが好ましい。

第２区域２２が凸部３１及び凹部３２を有していることは先に述べた通りであるが、この凸部３１及び凹部３２は、繊維集合体１１に対して施した水流交絡による構成繊維の再配列・再絡合により形成されている。それによって凸部３１及び凹部３２はそれ自身でその形態を保持している。従って、凸部３１及び凹部３２は荷重に対してへたり難いものとなっている。凸部３１及び凹部３２が形成されることに起因して、嵩高シート１０の見掛け厚みは、凸部３１及び凹部３２が形成される前の繊維集合体１１の厚みよりも大きくなる。

「繊維の再配列・再絡合により形成されている」とは、水流交絡により一度弱く絡合された繊維集合体が凹凸賦形部材上で再度水流交絡されることにより、繊維が該賦形部材の凹凸部に沿って配列し直し、再び絡合されることをいう。

凸部３１及び凹部３２は、繊維集合体１１が厚さ方向に屈曲様になることで形成されている。そして、屈曲様の繊維集合体１１に形成された多数の屈曲部が凸部３１及び凹部３２にそれぞれ相当する。前述の通り凸部３１及び凹部３２は繊維の再配列によって形成されているが、その場合、高圧水の圧力によって、凸部３１の構成繊維が凹部３２の方へ流れ込むことに起因する繊維の分配は極めて低い程度に抑えられている。尚、繊維の分配が更に進むと、凸部３１のあったところに孔があいてしまう。繊維の分配が起こらないように繊維集合体１１を屈曲様とさせるには、例えば水流交絡の際に加えられるエネルギーを調整すればよい。

嵩高シート１０においては、その第１区域２１が多数の小凸部４１を有している。小凸部４１は略ドーム状をなしており、その内部は中空になっている。小凸部４１は第１区域２１の全域にわたって規則的に形成されている。小凸部４１は、その厚み（高さ）が、第２区域２２の厚み（高さ）よりも小さくなっている。第１区域２１に小凸部４１を形成することで、凸形状が形成されダストの絡み取り性が向上するという利点がある。

平面視したとき、小凸部４１はその形状が円形であり、その直径は０．５〜５．０ｍｍ、特に１．０〜４．０ｍｍであることが好ましい。また、小凸部４１は、第１区域２１の面積に対して１０〜９０％、特に１５〜７０％の面積率で形成されていることが好ましい。

次に、嵩高シート１０を構成する繊維集合体１１及び網状シート１２について説明する。繊維集合体１１は、繊維ウエブの水流交絡によりその構成繊維同士が絡合して形成された不織布状のものである。繊維集合体１１は、好ましくは構成繊維の絡合のみによって形成されているので、構成繊維の融着や接着のみによって形成されているウエブと比べてその構成繊維の自由度が大きい。このため、その構成繊維による髪の毛や細かなダスト等の汚れの捕集性および保持性に優れると共に肌触りが良い。

繊維集合体１１を構成する繊維としては、例えば、本出願人の先の出願に係る米国特許第５，５２５，３９７号明細書の第４欄３〜１０行に記載の繊維が使用できる。繊維集合体１１は、繊度は５ｄｔｅｘ以下の繊維を５０重量％以上、特に３．５ｄｔｅｘ以下の繊維を７０重量％以上含んでいることが、嵩高シート１０に孔あきが発生することの防止、十分な嵩高さの発現及び維持の点から好ましい。また清掃用シートとして用いる場合、髪の毛の汚れの捕集性及び保持性に優れることからも好ましい。繊維集合体１１の坪量、構成繊維の繊維長は、加工性、コスト等を総合的に勘案して嵩高シートの用途に応じて決定される。例えば嵩高シート１０を清掃用シートとして用いる場合、繊維集合体１１の坪量は３０〜１００ｇ／ｍ² 、特に４０〜８０ｇ／ｍ² が嵩高シート１０に孔あきが発生することの防止、十分な嵩高さの発現、及び嵩高さの維持の点から好ましい。繊維集合体の表面物理的特性を向上させ、またダストの捕集性を向上させ得る界面活性剤や潤滑剤を、繊維集合体に賦与してもよい。

嵩高シート１０に液を含浸させてウエットタイプの清掃用シートとして用いる場合には、繊維集合体１１は親水性繊維、例えばセルロース繊維やポリアクリロニトリル繊維を含むことが好ましい。セルロース繊維としては、レーヨン、リヨセル、テンセル、コットンの繊維などが挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。合成繊維を親水化処理して用いても良い。親水化処理の方法としては、親水化剤による表面付着処理や練り込みなどが挙げられる。親水化剤としては、一般的な繊維用界面活性剤などを用いることができる。親水化剤は、初期親水性能だけでなく耐久親水性能があることが好ましい。初期親水性及び耐久親水性の評価法としては、綿玉法（初期親水性：カードウェブ１．０ｇを丸め、直径７ｃｍの玉状にし、静かに水面に置いてから綿玉が完全に沈むまでの秒数。耐久親水性：浴比１：２００の純水（綿玉１ｇに対して純水を２００ｇ用いる）で３０分間振とう機で振とう後、乾燥した綿で初期親水性と同様の評価を行い秒数を求める）などが挙げられる。そして、この方法で測定された初期親水性が０．１〜２０秒、耐久親水性が０．２〜３０秒であることが好ましい。親水性の度合いとしては、ＪＩＳ Ｌ１９０７ ５．１．２に規定されるバイレック法で、シート１０の縦方向及び横方向ともに、１０分後の吸い上げ高さが２ｍｍ以上あることが好ましい。

清掃性、操作性、シートの風合いを良好にする観点から、セルロース繊維に加え、その他の合成繊維を繊維集合体１１に含ませることができる。その他の合成繊維としては、ポリエステル系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリアミド繊維、アセテート系繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル系繊維等が挙げられる。これらの合成繊維は単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。使用する繊維の断面形状は特に制限されず、円形断面の他、Ｃ形、Ｙ形、中空、β形などの異形断面でもよい。

繊維集合体の内部に配されている網状シート１２は、全体として矩形の格子状に形成された樹脂製のネットである。網状シート１２は、その通気度が０．１〜１０００ｃｍ³／（ｃｍ²・ｓｅｃ）あることが好ましい。この範囲の通気度であれば網状シート１２としてネット以外に、不織布、紙、フィルム等を用いることもできる。繊維集合体１１はその構成繊維間で絡合しているのみならず、繊維集合体１１の構成繊維が網状シート１２と絡合及び／又は融着していることが好ましい。これによって嵩高シート１０の引っ張り強度が向上している。網状シート１２がネットである場合、その線径は好ましくは５０〜６００μｍ、更に好ましくは７５〜３５０μｍである。また、線間距離は好ましくは２〜３０ｍｍ、更に好ましくは４〜２０ｍｍである。網状シート１２の構成材料としては、例えば、米国特許第５，５２５，３９７号明細書の第３欄３９〜４６行に記載の材料が使用できる。なお、網状シート１２の構成材料として熱収縮性のものを用いることは妨げられない。尤も網状シート１２は、熱収縮性でないか、又は熱収縮性であるとしても１４０℃で３分間加熱した後の熱収縮率が３％以下の低熱収縮性であることが好ましい。

嵩高シート１０は、その坪量が４０〜２００ｇ／ｍ² 、特に５０〜１００ｇ／ｍ² であることが、シートに適度な厚手感が賦与されると共に、加工適性の向上が図られる点から好ましい。また、液の含浸性が十分となる点からも好ましい。

図３には、図１及び図２に示す実施形態とは異なる形態の嵩高シート１０が示されている。図３に示す嵩高シート１０は、第１区域２１及び第２区域２２の形状が、図１及び図２に示す嵩高シートと相違している。詳細には、第２区域２２は菱形の格子状の形状をしている。但し、この格子は連続したものではなく、断続的なものである。断続的になっている第２区域２２の間は、第１区域２１になっている。従って、第１区域２１は、第２区域２２の菱形格子の格子内の形状に対応した菱形をしている部分２１ａと、断続的になっている第２区域２２の間に位置している部分２１ｂとから構成されている。そして、部分２１ａ及び部分２１ｂからなる第１区域２１によって、第２区域２２が取り囲まれた状態になっている。第１区域２１は、嵩高シート１０の平面方向にわたって連続しているので、第２区域２２は、第１区域２１によって区画され個々独立している。

図３に示す嵩高シート１０は、第１区域２１及び第２区域２２の形状が上述の通りとなっていることに起因して、第１区域２１の面積率が、第２区域２２の面積率よりも大きくなっている。面積率がこのような関係にある本実施形態の嵩高シート１０によれば、これを清掃用シートとして用いた場合に、操作性が軽くなるという効果が奏される。なお、本実施形態の嵩高シート１０に関し、特に説明しない点については、図１及び図２に示す嵩高シートに関する説明が適宜適用される。

次に、図１及び図２に示す嵩高シート１０の好ましい製造方法を、図４を参照しながら説明する。本実施形態の嵩高シート１０の製造方法においては、網状シート１２の各面に上層繊維ウエブ１１ａ及び下層繊維ウエブ１１ｂをそれぞれ重合する重合工程と、水流交絡によって繊維ウエブ１１ａ及び１１ｂの構成繊維間を絡合させて繊維集合体を形成すると共に該構成繊維を網状シート１２と絡合させて、これらが一体化された積層体１３を形成する交絡工程と、該積層体１３に凹凸を付与する凹凸賦与工程とが、この順で進行する。

図４に示す製造装置５０は、重合部６０、交絡部７０、凹凸賦与部８０及び脱水部９０に大別される。重合部６０は、繊維ウエブ１ｌａ及び１ｌｂをそれぞれ製造するカード機６１及び６２と、繊維ウエブｌ１ａ及びｌ１ｂの繰り出しロール６３，６３と、網状シートの繰り出しロール６４とを備えている。交絡部７０は、周面が透水性になっているドラム７１と、ドラム７１の周面に向けて高圧水流を噴射するようになっている複数の第１のウォータージェットノズル７２とを備えている。凹凸賦与部８０は、周面が透水性になっているドラム８１と、ドラム８１の周面に向けて高圧水流を噴射するようになっている複数の第２のウォータージェットノズル８２とを備えている。脱水部はサクションボックス９１を備えている。

図５には、凹凸賦与部８０の要部が拡大して示されている。ドラム８１の周面には、多数の凹凸部を有する第１パターニング部材８３が、該周面に沿って設置されている。第１パターニング部材８３の上には、多数の開孔を有する第２パターニング部材８４が、ドラム８１の周面に沿って設置されている。

凹凸賦与部８０における第１パターニング部材８３について、図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照しながら更に説明する。図６（ａ）は第１パターニング部材８３の要部拡大平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）におけるｃ−ｃ線断面図である。第１パターニング部材８３は、直線状の線状材８３ａとスパイラル状の線状材８３ｂとから構成されている。直線状の線状材８３ａは、その横断面が例えば円形や楕円形であり、その複数本が等間隔で互いに平行に位置するように配列されている。また直線状の線状材８３ａは同一平面上に位置するように配列されていることが好ましい。そして、隣り合う２本の直線状の線状材８３ａに１本のスパイラル状の線状材８３ｂが巻き付いている。隣り合うスパイラル状の線状材８３ｂの巻きの方向及び巻きのピッチは何れも同じになっている。スパイラル状の線状材８３ｂは、同一径の円形断面を有する二本の線状材を並列・一体化させた横断面形状を有するものである。勿論、一本又は三本以上の線状材を用いてもよい。そして、スパイラル状の線状材８３ｂは、その横断面においてこの二本の線状材の中心を結ぶ線が、該スパイラル状の線状材８３ｂの何れの位置においても直線状の線状材８３ａと平行になるように巻かれている。スパイラル状の線状材８３ｂは、その横断面が円形でも楕円形でもよい。両線状材８３ａ，８３ｂは金属や合成樹脂から構成されている。

図６（ｃ）に示すように、スパイラルの線状材８３ｂは、その巻きの軸方向からみて、楕円形を描くように巻かれている。この場合、楕円の長軸が、直線状の線状材８３ａの配列面と平行となるように、スパイラル状の線状材８３ｂは巻かれる。スパイラル状の線状材８３ｂは、円形や三角形を描くように巻かれてもよい。

図６（ｂ）に示すように、スパイラル状の線状材８３ｂは、直線状の線状材８３ａの配列面８３ｃを基準面として、その上面側に多数の最高部８３ｄを有しており、一方その下面側に多数の最低部８３ｅを有し、これによって第１パターニング部材８３は多数の凹凸部を有している。第１パターニング部材８３における凸部は、図６（ｂ）中、符号８３ｆで示される位置、即ち、前記最高部８３ｄ及びその近傍の位置である。一方、第１パターニング部材８３における凹部は、図６（ｂ）中、符号８３ｇで示される位置、即ち、隣り合う２つの最高部８３ｄ間の位置である。

第１パターニング部材８３における隣り合う直線状の線状材８３ａ間の間隔ａ_p は、製造される嵩高シート１０における凸部３１の長さを決定する。また、スパイラル状の線状材８３ｂにおける巻きの１周期長（ピッチ）ｂ_p が、製造される嵩高シート１０における凸部３１のピッチを決定し、スパイラル状の線状材８３ｂの横断面の幅ｂ_d が凸部３１の幅を決定する。更に、スパイラル状の線状材８３ｂにおける巻きの径（楕円の短径）ｂ_h が、製造される嵩高シート１０の第２区域２２における厚みを決定する。

直線状の線状材８３ａの幅ａ_d は好ましくは０．５〜5 ｍｍ、更に好ましくは１〜３ｍｍであり、ピッチａ_p は好ましくは２〜２０ｍｍ、更に好ましくは３〜１５ｍｍである。また、スパイラル状の線状材８３ｂの幅ｂ_d は好ましくは０．５〜１０ｍｍ、更に好ましくは１〜６ｍｍであり、巻きのピッチｂ_p は好ましくは１〜１２ｍｍ、更に好ましくは２〜７ｍｍである。更にスパイラル状の線状材８３ｂの巻きの径（短径）ｂ_h は好ましくは３〜１８ｍｍ、更に好ましくは５〜１５ｍｍである。両線状材８３ａ，８３ｂにおける各値が前記範囲内であることによって、得られる嵩高シート１０の第２区域２２に十分な凹凸形状を賦与できる。第１パターニング部材８３は、ある程度の厚みがあることが好ましく、具体的にはその厚みが３〜２５ｍｍ、特に５〜１５ｍｍであることが、十分に高い嵩高さを賦与し得る点、及び凹凸賦与の際のエネルギー効率の点から好ましい。

図７には、凹凸賦与部８０における第２パターニング部材８４が示されている第２パターニング部材８４は、菱形の格子状をした板状体である。格子によって取り囲まれた部分は菱形の開孔８４ａになっている。つまり第２パターニング部材８４は多数の開孔８４ａを有している。この開孔８４ａとは別に、格子の部分には、多数の透孔８４ｂが規則的に設けられている。透孔８４ｂは、開孔８４ａよりも小さなサイズになっている。第２パターニング部材８４は、例えばステンレス等の金属やプラスチックから構成されている。耐久性を考慮すると金属製であることが好ましい。なお図８に示す第２パターニング部材８４は、図３に示すシート１０を製造する場合に用いられるものである。

このような構成の製造装置５０において、先ず、重合部６０におけるカード機６１，６２の各々から連続的に繊維ウエブ１ｌａ及びｌ１ｂがその繰り出しロール６３、６３を介してそれぞれ繰り出される。一方、カード機６１，６２の間には網状シート１２のロール１２ａが配設され、ロール１２ａの繰り出しロール６４から網状シート１２が繰り出される。そして網状シート１２の両面に、繊維ウエブ１ｌａ及び１ｌｂがそれぞれ重ね合わされて重合体６５が形成される。

交絡部７０において、重合体６５は透水性ドラム７１の周面に抱かれた状態下に、第１のウォータージェットノズル７２から噴出される高圧のジェット水流によって交絡処理される。これによって、重合体６５中の繊維ウエブ１ｌａ，１ｌｂの構成繊維間が絡合されて繊維集合体が形成される。これと共に該構成織維が網状シート１２と絡合して、これらが一体化された積層体１３が得られる。この積層体１３は、網状シート１２を内部に含むスパンレース不織布である。この場合、積層体１３における繊維集合体を構成する繊維は低絡合状態であることが好ましい。その絡合状態は交絡係数で表して０．０５〜２Ｎ・ｍ／ｇ、特に０．２〜１．２Ｎ・ｍ／ｇであることが好ましい。積層体１３における繊維集合体を構成する繊維の絡合状態をこの範囲でコントロールすることにより、後述する凹凸賦与部８０における凹凸賦与時に穴空きなどを生ずること無く、明瞭な凹凸形状が賦与された嵩高シートを得ることができる。そして、この嵩高シートを例えば清掃用シートとして使用すると、髪の毛などの繊維状ダストを良好に捕集・保持することができる。

交絡係数は構成繊維間の絡合状態を表す尺度であり、一体化された積層体１３の繊維集合体１１における、その繊維配向に対する垂直方向の応力−ひずみ曲線の初期勾配で表され、その値が小さいほど繊維間の絡合が弱いといえる。このとき、繊維配向とは引張強度試験時の最大点荷重値が最大となる方向であり、応力は引張荷重をつかみ幅（引張強度試験時の試験片幅）及び繊維集合体１１の坪量で割った値であり、ひずみは伸び量を示す。

なお図４においては、重合体６５の一方の面のみに高圧のジェット水流が噴射されて交絡処理が行われたが、これに代えて重合体６５の各面にジェット水流を噴射して、各面から交絡処理を行ってもよい。

積層体１３は、凹凸賦与部８０において、第１パターニング部材８３上に第２パターニング部材８４が設置された凹凸賦形部材上に配される。該賦形部材上に配された状態下に、積層体１３に向けて、第２のウォータージェットノズル８２から高圧のジェット水流が噴射されて該積層体１３が部分的に加圧される。この状態を図９に示す。図９に示すように、積層体１３のうち、第２パターニング部材８４の開孔８４ａ（図７参照）内において露出している第１パターニング部材８３の凹部内に、積層体１３における繊維集合体の一部が突出する。突出する部分は、第１パターニング部材８３の凹部８３ｇ（図６参照）上に位置する部分である。その結果、突出した部分は凹部８３ｇに対応する凹部３２となる。凸部８３ｆ（図６参照）上に位置する部分は突出されず、凸部３１とる。このようにして、凸部３１及び凹部３２を有する凸状の第２区域２２が形成される。繊維集合体が突出して第２区域２２が形成されることで、第２区域２２はその繊維密度が、ジェット水流の噴射前よりも低くなる。

一方、積層体１３のうち、第２パターニング部材８４上に位置する繊維集合体は、高圧のジェット水流の噴射を受けても、その突出が第２パターニング部材８４によって規制される。尤も、第２パターニング部材８４に形成された透孔８４ｂ（図７参照）の部分においては、高圧のジェット水流の噴射によって繊維集合体が突出する。このようにして、小凸部４１を多数有する第１区域２１が形成される。繊維集合体の突出が規制される第１区域２１は、その繊維密度がジェット水流の噴射前と殆ど変化しない。

以上の通りの操作によって、凹凸形状が賦与された嵩高シート１０が得られる。第２区域２２における凸部３１の形状等は、第１パターニング部材８３の種類や、交絡部７０及び凹凸賦与部８０おける高圧ジェット水流によって繊維集合体に加わる絡合エネルギーに応じて決定される。この絡合エネルギーはウォータージェットノズルのノズル形状、ノズルピッチ、水圧、ノズル段（本）数及びラインスピード等の条件によってコントロールされる。

得られた嵩高シート１０は、脱水部９０に設置されたサクションボックス９１によって脱水され、更に乾燥されて巻き取られる。嵩高シート１０は連続したシート状態となっており、これをロール状に巻き取ってもよいし、必要な長さに切断してもよい。このようにして得られた嵩高シート１０における凹凸賦与された第２区域２２の繊維集合体１１の交絡係数は、凹凸賦与前の交絡係数と同程度であること、即ち０．０５〜２Ｎ・ｍ／ｇ、特に０．２〜１．２Ｎ・ｍ／ｇであることが好ましい。

以上の通り、本製造方法によれば、第１パターニング部材８３及び第２パターニング部材８４として種々のものを組み合わせて用いることによって、所望の凹凸形状が賦与された嵩高シートを容易に得ることができる。

このようにして得られた嵩高シート１０は、例えばウエットタイプやドライタイプの清掃用シート並びにマスク及びガーゼ等の衛生用品に好適に使用できる。ウエットタイプの清掃用シートとして用いる場合には、水性洗浄剤が含浸される。

水性洗浄剤としては、２５℃での粘度が２０〜３００００ｍＰａ・ｓのものを用いることが好ましい。この範囲の粘度の水性洗浄剤を用いることにより、（１）清掃初期に床に放出される水性洗浄剤の量が低減されて、清掃の最初から最後までの水性洗浄剤の放出量が均一になり、（２）広い面積の被清掃面に対する清掃持続性が向上し、（３）清掃初期でも水性洗浄剤の放出量が低いので、清掃シートの被清掃面に対する摩擦抵抗値が低下し、（４）清掃初期でも水性洗浄剤の放出量が低いので、清掃シート表面の繊維自由度が大きく、髪の毛や綿ボコリを繊維によって絡み取って保持するという利点がある。詳細には、水性洗浄剤の粘度が２０ｍＰａ・ｓ未満であると、清掃初期に床に放出される水性洗浄剤の量を低減させにくいことがある。３００００Ｐａ・ｓを超えると、水性洗浄剤をシートに含浸することが困難になる場合がある。清掃初期の水性洗浄剤放出量の低減及びシートへの水性洗浄剤の含浸工程でのハンドリング性を一層向上させる点から、前記粘度は１００〜１０００ｍＰａ・ｓ、特に３００〜８００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。粘度はブルックフィールド型粘度計を用いて測定される。使用ローター及び回転数は、水性洗浄剤の粘度に応じて適宜変更する。

水性洗浄剤は、水不溶性の固体粒子を実質的に含んでいないことが好ましい。水性洗浄剤に水不溶性の固体粒子が配合された場合、清掃対象面にその固体粒子が残留し、二度拭きを要することがある。ただし、不純物等として微量、例えば０．１重量％程度まで含まれていても差し支えはない。

水性洗浄剤は水を媒体とし、界面活性剤、アルカリ剤、増粘剤及び水溶性溶剤を含有することが好ましい。水性洗浄剤に含有される各成分はすべて実質的に水溶性であることが好ましい。水性洗浄剤中に含有される不揮発残留成分については、１０重量％以下であることが清掃後の仕上がり性の面で好ましく、特に５重量％以下、とりわけ１重量％以下であることが好ましい。

界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤及び両性界面活性剤の何れもが用いられ、特に洗浄性と仕上がり性の両立の面から、ポリオキシアルキレン（アルキレンオキサイド付加モル数１〜２０）アルキル（炭素数８〜２２の直鎖又は分岐鎖）エーテル、アルキル（炭素数８〜２２の直鎖又は分岐鎖）グリコシド（平均糖縮合度１〜５）、ソルビタン脂肪酸（炭素数８〜２２の直鎖又は分岐鎖）エステル、及びアルキル（炭素数６〜２２の直鎖又は分岐鎖）グリセリルエーテル等の非イオン活性剤並びにアルキルカルボキシベタイン、アルキルスルホベタイン、アルキルヒドロキシスルホベタイン、アルキルアミドカルボキシベタイン、アルキルアミドスルホベタイン、アルキルアミドヒドロキシスルホベタイン等のアルキル炭素数８〜２４の両性界面活性剤が好適に用いられる。界面活性剤は、水性洗浄剤中に、０．０１〜１．０重量％、特に０．０５〜０．５重量％含有されることが、洗浄性及び被清掃面の仕上がり性の面で好ましい。

アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム等の水酸化物、炭酸ナトリウム等の炭酸塩、硫酸水素ナトリウム等のアルカリ性の硫酸塩、第１リン酸ナトリウム等のリン酸塩、酢酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム等の有機アルカリ金属塩、アンモニア、モノ、ジ又はトリエタノールアミン等のアルカノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等のβ−アミノアルカノール並びにモルホリン等が挙げられ、特に感触とｐＨの緩衝性の点でモノ、ジ又はトリエタノールアミン等のアルカノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等のβ−アミノアルカノール並びにモルホリンが好ましい。アルカリ剤は、水性洗浄剤中に、０．０１〜１重量％、特に０．０５〜０．５重量％含有されることが、洗浄性及び感触の面で好ましい。

増粘剤としては、天然多糖類、セルロース系高分子及びデンプン系高分子等の半合成高分子、ビニル系高分子及びポリエチレンオキシド等のその他合成高分子、粘土鉱物等の水溶性高分子が挙げられる。特にベタツキ感、ヌルツキ感の低いポリアクリル酸系増粘剤若しくはアクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体系増粘剤又はこれらの混合物が好ましい。これらアクリル酸系増粘剤は、ナトリウム塩の状態で粘性を発現するのが好ましい。増粘剤は、水性洗浄剤中に、０．０１〜２重量％、特に０．０２〜１重量％含有されることが、被清掃面の仕上がり性の点で好ましい。

水溶性溶剤としては、１価アルコール、多価アルコール及びその誘導体から選ばれる１種以上のものが好適である。特に仕上がり性の点から蒸気圧２６７Ｐａ（２ｍｍＨｇ）以上のものが好ましい。例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が好ましい。水溶性溶剤は、水性洗浄剤中に、１〜５０重量％、特に１〜２０重量％含有されることが、臭い及び皮膚刺激性の低減の点から好ましい。

水性洗浄剤には、前述の成分に加えて除菌剤を含有させることもできる。これによって、水性洗浄剤に、洗浄効果に加えて除菌効果を付与することができる。除菌剤としては、過酸化水素、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、第４級アンモニウム塩、安息香酸ナトリウム、パラオキシ安息香酸ナトリウム、天然除菌剤等が挙げられ、特に配合安定性と除菌性能の点から、第４級アンモニウム塩、天然除菌剤のポリリジン等が好ましく用いられる。除菌剤は、水性洗浄剤中に、０．００５〜２重量％、特に０．０１〜１重量％含有されることが、除菌効果と皮膚刺激性低減とのバランスの点から好ましい。

更に、水性洗浄剤には必要に応じ、香料、防黴剤、色素（染料、顔料）、キレート剤、ワックス剤等を含有させることもできる。

水性洗浄剤の媒体である水は、水性洗浄剤中に、５０〜９９．９重量％、特に８０〜９９重量％含有されることが、被清掃面の仕上がり性の点から好ましい。

水性洗浄剤は、シート重量〔即ち、未含浸状態（乾燥状態）のシート１０の重量基準〕あたり１５０〜５００重量％含浸されていることが好ましい。含浸率が１５０重量％に満たないと、シミ汚れや土ボコリに対する十分な清掃性能が得られなくなる場合がある。５００重量％を超えると床への洗浄剤の放出量が多くなりすぎて床に汚れや土ボコリが残留してしまい、さらに一部の木質系の床に対して悪影響を及ぼす場合がある。清掃性の一層の向上の点から、水性洗浄剤の含浸率は２００〜４００重量％であることがより好ましい。水性洗浄剤のシート１０への含浸率は、水性洗浄剤を積シート１０に含浸させてそのままの状態またはマングル処理等で過剰の水性洗浄剤を除去した後、シート１０の重量に対して無荷重下で測定される。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。特に断らない限り「％」は「重量％」を意味する。

〔実施例１〕
図４に示す製造装置を用いて図１に示す嵩高シートを製造した。用いた原料は以下の表１に示す通りである。また、水性洗浄剤は、水／エタノール／２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール／ドデシルグルコシド（縮合度１．４）／増粘剤（カーボポールＥＴＤ２０２０、日光ケミカル社製）＝９３．７３／６／０．１／０．１／０．０７（重量比）からなるものであった（粘度：５００ｍＰａ・ｓ／２５℃）。カーボポールＥＴＤ２０２０はアクリル酸・メタクリル酸アルキル（炭素数１０〜３０）共重合体である。水性洗浄剤の不揮発残留成分は０．１７％であった。水性洗浄剤の含浸率は３５０重量％とした。得られたシートについて、髪の毛の捕集率、ワイパーの操作性、ダストの捕集率、表面の毛羽抜け防止性、洗浄剤の１畳目の放出量を、以下の方法で測定した。その結果を表１に示す。

〔髪の毛の捕集率〕
クイックルワイパー〔花王（株）製〕に、凹凸形状が外方を向くようにシートを装着した。３０ｃｍ×６０ｃｍのフローリング（松下電工製 ウッディタイルＭＴ６１３Ｔ）上に約１０ｃｍの髪の毛を５本散布し、その上にシートを乗せて一定のストローク（６０ｃｍ）で２往復清掃してシートに捕集された髪の毛の本数を測定した。この操作を連続６回実施して、３０本中何本の髪の毛が捕集されたかを測定した。捕集された髪の毛の数を３０で除し、これに１００を乗じて、その値を髪の毛の捕集率（％）とした。

〔ダストの捕集率〕
クイックルワイパー〔花王（株）製〕にシートを装着した。１００ｃｍ×１００ｃｍのフローリング（松下電工製 ウッディタイルＭＴ６１３Ｔ）上にＪＩＳ試験用ダスト７種（関東ローム層、細粒）を０．１ｇ散布し（ハケを用いて全面に均一散布）、フローリングを１往復で４列清掃した。この操作を連続６回した後、汚れたシートを乾燥させて重量（シート＋洗浄剤不揮発成分＋ダスト）を測定し、含浸前に測定したシート重量と理論上残留する洗浄剤不揮発成分重量を差し引いてダストの捕集量を算出した。捕集されたダストの重量を、散布した全ダスト重量（０．６ｇ＝０．１ｇ×６回）で除し、これに１００を乗じて、その値をダストの捕集率（％）とした。

〔ワイパーの操作性〕
クイックルワイパー〔花王（株）製〕に、凹凸形状が外方を向くようにシートを装着して、フローリング板（松下電工製 ウッデイタイルＥタイプ ＫＥＲ５０１）を片手で拭き始める時のワイパーの操作性を以下の基準で評価した。
○：片手で軽く拭け、押してから引く際のターン時にもワイパーの清掃部ヘッドが浮かない。
○〜△：片手で軽く拭けるが、ターン時にもワイパーの清掃部ヘッドが若干浮くことがある。
△：片手で軽く拭けるが、押してから引く際のターン時にワイパーの清掃部ヘッドが浮く。
×：ワイパーを押し始める時に非常に力が必要で、さらにターン時には清掃部ヘッドが逆さにひっくり返ることがある。

〔表面の毛羽抜け防止性〕
シートにおける凹凸形状が形成されている面に対し機械的に摩擦試験を行い、脱落した繊維の量より、以下の基準で評価を行った。
○：ほとんど脱落せず問題ない。
△：若干脱落する。
×：かなり脱落する。

〔洗浄剤放出量〕
花王（株）製のクイックルワイパーに、凹凸形状が外方を向くようにシートを装着してフローリングを１０畳拭き続けた時の１畳あたりに放出される洗浄液量を測定した。１畳拭くごとにシートを清掃部ヘッドから外してその重量を測定することで洗浄液量を測定した。清掃方法は約９０ｃｍの距離を１往復拭くのを１ストロークとし、それを１畳の長手方向（１８０ｃｍ）に２列、短手方向（９０ｃｍ）に４列拭いて１畳の清掃を完結した。

〔実施例２〕
水性洗浄剤の含浸率を２５０％に変えた以外は実施例１と同様にして、図１に示す形態の嵩高シートを得た。得られた嵩高シートについて、実施例１と同様の測定を行った。その結果を表１に示す。
〔実施例３〕
水性洗浄剤の含浸率を２５０％に変え、且つ第２パターニング部材として図８に示すものを用いた以外は実施例１と同様にして、図３に示す形態の嵩高シートを得た。得られた嵩高シートについて、実施例１と同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

〔比較例１〕
水性洗浄剤の含浸率を２５０％に変え、且つ第２パターニング部材を用いない以外は実施例１と同様にしてシートを得た。このシートには第１区域２１は形成されていない。得られたシートについて、実施例１と同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

表１に示す結果から明らかなように、各実施例のシートは、比較例のシートに比して、髪の毛の捕集率が高く、ワイパーの操作性が良好であり、繊維の毛羽立ちや繊維の抜けが生じにくいことが判る。また、洗浄剤の徐放性が均一化していることも判る。

本発明の嵩高シートの一実施形態を示す斜視図である。 図１におけるII−II線断面図である。 本発明の嵩高シートの別の実施形態を示す斜視図（図１相当図）である。 図１に示す嵩高シートを製造するための好適な装置を示す模式図である。 図４における凹凸賦与部の要部を拡大して示す模式図である。 図４の凹凸賦与部における第１パターニング部材を示す図である。 図４の凹凸賦与部における第２パターニング部材を示す図である。 図４の凹凸賦与部における別の第２パターニング部材を示す図である。 図５に示す凹凸賦与部による凹凸賦形の状態を示す模式図である。

符号の説明

１０ 嵩高シート
１１ 繊維集合体
１１ａ，１１ｂ 繊維ウエブ
１２ 網状シート
２１ 第１区域
２２ 第２区域
３１ 凸部
３２ 凹部
４１ 小凸部

Claims (7)

1. 繊維ウエブを水流交絡させて形成された繊維集合体を具備し、
   該繊維集合体は、繊維密度が大きく且つ厚みの小さい第１区域と、第１区域よりも繊維密度が小さく且つ第１区域よりも厚みの大きい第２区域とを有し、
   第２区域が、閉じた形状の第１区域によって取り囲まれており、
   第２区域が複数の凸部及び凹部を有する嵩高シート。
2. 繊維集合体の内部に網状シートが配されており、該繊維集合体の構成繊維が網状シートに交絡している請求項１記載の嵩高シート。
3. 第１区域の繊維密度が０．０２０〜０．６５ｇ／ｃｍ³で、厚みが０．１〜１．５ｍｍであり、第２区域の繊維密度が０．００５〜０．６５ｇ／ｃｍ³で、厚みが１．０〜５．０ｍｍである請求項１又は２記載の嵩高シート
4. 坪量が４０〜２００ｇ／ｍ²で、繊維集合体の構成繊維の繊維長が２０〜１００ｍｍである請求項１ないし３の何れかに記載の嵩高シート。
5. 第１区域の面積率が２０〜９０％で、第２区域の面積率が１０〜８０％である請求項１ないし４の何れかに記載の嵩高シート。
6. 第１区域が、多数の小凸部を有する請求項１ないし５の何れかに記載の嵩高シート。
7. 請求項１記載の嵩高シートの製造方法であって、
   繊維ウエブの構成繊維同士を絡合させて繊維集合体を形成し、
   多数の凹凸部を有する第１パターニング部材上に多数の開孔を有する第２パターニング部材が設置された凹凸賦形部材上に、該繊維集合体を配し、
   該繊維集合体へ向けて高圧水流を噴射して、該開孔内において露出している該凹部内に該繊維集合体の一部を突出させて、該開孔内において露出している該凹部に対応する形状の第２区域を形成すると共に、第２パターニング部材上に位置する該繊維集合体から第１区域を形成する嵩高シートの製造方法。
   

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