JP2013209766A - 不織布および不織布の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】湿式で作製した嵩の高い不織布およびその不織布の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の不織布の製造方法では、水分を含んだ抄紙原料から形成した紙層に高圧水流を噴射して凹部を形成し（１２，１５）、１０〜４５％の水分率になるように乾燥し（２０）、円筒状ドライヤの表面に付着させた紙層を、ドクター刃（２６）を介して該表面から引き離すことによって、紙層にクレープを形成し、蒸気ノズルから、クレープを形成した紙層の一方の面に高圧水蒸気を噴射することによって、紙層の他方の面のクレープを残しながら紙層の一方の面のクレープを破壊するとともに、紙層の一方の面に溝部を形成する（１２３，１４）ことによって不織布を製造する。また、本発明の不織布は、上述の製造方法により作製される。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の不織布の製造方法では、水分を含んだ抄紙原料から形成した紙層に高圧水流を噴射して凹部を形成し（１２，１５）、１０〜４５％の水分率になるように乾燥し（２０）、円筒状ドライヤの表面に付着させた紙層を、ドクター刃（２６）を介して該表面から引き離すことによって、紙層にクレープを形成し、蒸気ノズルから、クレープを形成した紙層の一方の面に高圧水蒸気を噴射することによって、紙層の他方の面のクレープを残しながら紙層の一方の面のクレープを破壊するとともに、紙層の一方の面に溝部を形成する（１２３，１４）ことによって不織布を製造する。また、本発明の不織布は、上述の製造方法により作製される。
【選択図】図１
Description
本発明は、不織布に関し、とくにワイプスに好適な不織布に関する。また、本発明は、上記不織布の製造方法に関する。
吸引部に沿って周回する開孔パターンネットに、水分率が５０〜８５重量％の繊維シートを移送させ、その繊維シートを開孔パターンネット上に保持した状態でその繊維シートを吸引すると共に、その吸引と同時に、またはその吸引の前後に、５ｋｃａｌ／ｋｇ以上の熱量を有する水蒸気を繊維シートに吹き付けて、開孔パターンネットに対応するパターンを繊維シートに形成し、乾燥させることによりパターン付けされた嵩高紙を得ることを特徴とする嵩高紙の製造方法が従来技術として知られている（たとえば、特許文献１）。この製造方法によって作製された嵩高紙は、クッキングペーパー、ペーパータオル、ティッシュなどのワイプスとして使用される。この嵩高紙の製造方法によれば、厚さが大きく、吸収性が高く、柔らかさに優れ、かつ適度な丈夫さを有する嵩高紙を製造することができる。
不織布をワイプスとして使用する場合、不織布は、厚さが大きく、吸収性が高く、柔らかさに優れ、かつ適度な丈夫さを有することが望ましい。湿式で不織布を製造すると、製造ラインの速度を大きくすることができ、製造効率を上げることができる。しかし、湿式で不織布を製造すると、不織布の嵩をあまり高くできないという問題がある。特許文献１に記載されている嵩高紙の製造方法では、不織布の嵩を高くすることができる。しかし、不織布の拭き取り性、肌触りなどをさらに向上させるために、さらに嵩の高い不織布が望まれている。
本発明は、湿式で作製した嵩の高い不織布およびその不織布の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の不織布の製造方法は、水分を含んだ抄紙原料を、一方向に移動するベルト上に供給して、該ベルト上に紙層を形成する工程と、紙層に高圧水流を噴射し、機械方向に延在し、幅方向に間欠的に並ぶ凹部を表面に形成する工程と、高圧水流を噴射した紙層を、回転する円筒状ドライヤの表面に付着させることによって、高圧水流を噴射した紙層を、１０〜４５％の水分率になるように乾燥する工程と、円筒状ドライヤの表面に付着させた紙層を、ドクター刃を介して該表面から引き離すことによって、紙層にクレープを形成する工程と、蒸気ノズルから、クレープを形成した紙層の一方の面に高圧水蒸気を噴射することによって、紙層の他方の面のクレープを残しながら紙層の一方の面のクレープを破壊するとともに、凹部の幅よりも大きな幅を有し機械方向に延びる溝部を、紙層の一方の面に形成する工程とを含む。
また、本発明の不織布は、縦方向と、縦方向に交差する横方向と、縦方向および横方向に対して垂直をなす厚さ方向と、厚さ方向に対して垂直をなす一方の面と、一方の面に対して厚さ方向に対向する他方の面とを有し、一方の面に、縦方向に延在し、横方向に並ぶ畝溝を有し、他方の面に、縦方向に延在し、横方向に間欠的に並ぶ凹部を有し、他方の面に、横方向に延在し、縦方向に並ぶクレープを有し、一方の面にはクレープを有さない。
すなわち、本発明の不織布の製造方法は、水分を含んだ抄紙原料を、一方向に移動するベルト上に供給して、該ベルト上に紙層を形成する工程と、紙層に高圧水流を噴射し、機械方向に延在し、幅方向に間欠的に並ぶ凹部を表面に形成する工程と、高圧水流を噴射した紙層を、回転する円筒状ドライヤの表面に付着させることによって、高圧水流を噴射した紙層を、１０〜４５％の水分率になるように乾燥する工程と、円筒状ドライヤの表面に付着させた紙層を、ドクター刃を介して該表面から引き離すことによって、紙層にクレープを形成する工程と、蒸気ノズルから、クレープを形成した紙層の一方の面に高圧水蒸気を噴射することによって、紙層の他方の面のクレープを残しながら紙層の一方の面のクレープを破壊するとともに、凹部の幅よりも大きな幅を有し機械方向に延びる溝部を、紙層の一方の面に形成する工程とを含む。
また、本発明の不織布は、縦方向と、縦方向に交差する横方向と、縦方向および横方向に対して垂直をなす厚さ方向と、厚さ方向に対して垂直をなす一方の面と、一方の面に対して厚さ方向に対向する他方の面とを有し、一方の面に、縦方向に延在し、横方向に並ぶ畝溝を有し、他方の面に、縦方向に延在し、横方向に間欠的に並ぶ凹部を有し、他方の面に、横方向に延在し、縦方向に並ぶクレープを有し、一方の面にはクレープを有さない。
本発明によれば、湿式で作製した嵩の高い不織布を得ることができる。
以下、図を参照して本発明の一実施形態の不織布の製造方法を説明する。図１は、本発明の一実施形態における不織布の製造方法に使用する不織布製造装置１を説明するための図である。
繊維懸濁液などの水分を含んだ抄紙原料が原料供給ヘッド１１に供給される。原料供給ヘッド１１に供給された抄紙原料は、原料供給ヘッド１１から紙層形成コンベア１６の紙層形成ベルト上に供給され、紙層形成ベルト上に堆積する。紙層形成ベルトは、蒸気が通過可能な通気性を有する支持体であることが好ましい。たとえば、ワイヤーメッシュ、毛布などを紙層形成ベルトとして使用できる。
原料供給ヘッド１１に供給された抄紙原料に用いる繊維として、たとえば繊維長２０ｍｍ以下の短繊維が好ましい。このような短繊維には、たとえば針葉樹や広葉樹の化学パルプ、半化学パルプおよび機械パルプなどの木材パルプ、これら木材パルプを化学処理したマーセル化パルプおよび架橋パルプ、麻や綿などの非木材系繊維ならびにレーヨン繊維などの再生繊維のようなセルロース系繊維、ならびにポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維およびポリアミド繊維のような合成繊維などが挙げられる。抄紙原料に用いる繊維は、とくに木材パルプ、非木材パルプ、レーヨン繊維などのセルロース系繊維が好ましい。
紙層形成ベルト上に堆積した抄紙原料は吸引ボックス１５により適度に脱水され、紙層２３が形成する。紙層２３は、紙層形成ベルト上に配置された２台の高圧水流ノズル１２と、紙層形成ベルトを挟んで高圧水流ノズル１２に対向する位置に配置された２台の吸引ボックス１５との間を通過する。高圧水流ノズル１２は紙増２３に高圧水流を噴射する。吸引ボックス１５は高圧水流ノズル１２から噴射された水を吸引して回収する。高圧水流ノズル１２から高圧水流が紙層２３に噴射され、紙層２３の表面に凹部が形成される。
高圧水流ノズル１２の一例を図２に示す。高圧水流ノズル１２は、紙層２３の幅方向（ＣＤ）に並んだ複数の高圧水流３１を紙層２３に向けて噴射する。その結果、紙層２３の表面には、紙層２３の幅方向（ＣＤ）に間欠的に並び、機械方向（ＭＤ）に延びる複数の凹部３２が形成される。
高圧水流ノズル１２のノズル穴の一例を図３に示す。高圧水流ノズル１２のノズル穴１２１は、たとえば、紙層の幅方向（ＣＤ）に一列に並んで配置される。ノズル穴１２１の穴径は、好ましくは９０〜１５０μｍである。ノズル穴１２１の穴径が９０μｍよりも小さいと、ノズルが詰まりやすくなる場合がある。ノズル穴１２１の穴径が１５０μｍよりも大きいと、処理効率が悪くなる場合がある。
ノズル穴１２１の穴ピッチ（幅方向（ＣＤ）に隣接する穴の中心間の距離）は、好ましくは０．５〜１．０ｍｍである。ノズル穴１２１の穴ピッチが０．５ｍｍよりも小さいと、ノズルの耐圧が低下し、破損する場合がある。また、ノズル穴１２１の穴ピッチが１．０ｍｍよりも大きいと、繊維交絡が不十分となる場合がある。
紙層２３が高圧水流を受けると、図２に示すように紙層２３に凹部３２が形成される。また、紙層２３が高圧水流を受けると、紙層２３の繊維同士が交絡し、紙層２３の強度が高くなる。紙層２３が高圧水流を受けると、紙層２３の繊維同士が交絡する原理を、図４を参照して説明する。しかし、この原理は本発明を限定するものではない。
図４に示すように、高圧水流ノズル１２が高圧水流３１を紙層２３に噴射すると、高圧水流３１は、紙層２３および紙層形成ベルト４１を通過する。これにより紙層２３の繊維は、高圧水流３１が紙層形成ベルト４１を通過する部分４２に向かって引き込まれることになる。その結果、紙層２３の繊維が、高圧水流３１が紙層形成ベルト４１を通過する部分４２に向かって集まり、これにより繊維同士が交絡することになる。
紙層２３の繊維同士が交絡することにより紙層２３の強度は高くなる。これにより、後の工程で、高圧水蒸気を紙層２３に噴射しても、紙層２３に穴が開いたり、紙層２３が破れたり、および吹き飛んだりすることが少なくなる。また、抄紙原料に紙力増強剤を添加しなくても紙層２３の湿潤強度を増加させることができる。
２台の高圧水流ノズル１２と、２台の吸引ボックス１５との間を通過した後の位置（図１の符号２４の位置）の紙層２３の幅方向の断面の概略図を図５に示す。高圧水流によって紙層２３の表面に凹部３２が形成される。高圧水流が噴射された面の反対側の面には、紙層形成ベルトのパターンに対応するパターン（不図示）が形成される。
その後、図１に示すように、紙層２３は、吸引ピックアップ１７によって紙層搬送コンベア１８に転写される。さらに、紙層２３は紙層搬送コンベア１９に転写され、そして、乾燥ドライヤ２０に転写される。
乾燥ドライヤ２０は、高圧水流が噴射された紙層２３を乾燥する。乾燥ドライヤ２０には、たとえば、ヤンキードライヤが用いられる。乾燥ドライヤ２０は、回転する円筒状ドライヤを含み、円筒状ドライヤの表面は蒸気などにより約１６０℃に加熱される。乾燥ドライヤ２０は、回転する円筒状ドライヤの表面に紙層２３を付着させて、紙層２３を乾燥する。
乾燥ドライヤ２０は、好ましくは１０〜４５％、より好ましくは２０〜４０％の水分率になるように紙層２３を乾燥する。ここで、水分率とは、紙層２３の乾燥質量を１００％としたときの紙層に含有している水の量である。
紙層２３の水分率が１０％よりも小さいと、紙層２３の繊維間の水素結合力が強くなり、後述の高圧水蒸気によって紙層２３の繊維をほぐすために必要なエネルギーが非常に高くなる場合がある。また、紙層２３の水分率が１０％よりも小さいと、円筒状ドライヤの表面への紙層２３の付着力が弱くなり、後述のクレープを形成する工程によってクレープが紙層２３に形成できない場合がある。
一方、紙層２３の水分率が４５％よりも大きくなると、後述の高圧水蒸気によって紙層２３を所定の水分率以下に乾燥させるために必要なエネルギーが非常に高くなる場合がある。また、紙層２３の水分率が４５％よりも大きくなると、紙層中の繊維間の水素結合力が弱くなる。これにより、後述のクレープを形成する工程によって紙層２３に形成したクレープが紙層２３にかかっている張力によって変形し、なくなったり、クレープ形成時に紙層２３の強度が大きく低下し、紙層２３が破れたりする場合がある。
図１に示すように、乾燥ドライヤ２０における回転する円筒状ドライヤの表面に付着した紙層２３は、ドクター刃２６を介して円筒状ドライヤの表面から引き離される。このとき、幅方向（ＣＤ）に延在し、機械方向（ＭＤ）に並ぶクレープが紙層２３に形成される。円筒状ドライヤの表面に付着している紙層２３は、円筒状ドライヤの表面に当接しているドクター刃２６の端面に衝突した後に円筒状ドライヤの表面から引き離される。この衝突によって、紙層２３は機械方向（ＭＤ）の断面の形状が波状になるように曲げられ、紙層２３にはクレープが形成される。
紙層２３に形成されるクレープのクレープ率は、好ましくは５〜５０％である。紙層２３に形成されるクレープのクレープ率が５％よりも小さいと、不織布の嵩があまり高くならない場合がある。紙層２３に形成されるクレープのクレープ率が５０％よりも大きいと、クレープを形成した紙層に溝部を均一に形成することが難しい場合があったり、生産速度が半分以下となり生産性が悪くなったりする場合がある。
紙層２３のクレープ率は、たとえば、以下のようにして測定することができる。
（１）機械方向（ＭＤ）の長さが１５０ｍｍであり幅方向（ＣＤ）の長さが５０ｍｍである測定用試料を、クレープを形成した紙層から切り出す。
（２）切り出した測定用試料の幅方向（ＣＤ）中央の表面に、機械方向（ＭＤ）に延びる長さ１００ｍｍの直線を、油性ボールペンなどを使用して描く。この直線を描くとき、紙層が破れないように注意する。
（３）測定用試料を水の中に１０秒間浸す。
（４）測定用試料を水の中から取りだし、ガラス板の上に載せる。そして、紙層のクレープが消失するまで、測定用試料を機械方向（ＭＤ）に伸ばす。
（５）伸ばした測定用試料に描かれた直線の機械方向（ＭＤ）の長さＡ（ｍｍ）を測定する。
（６）以下の式からクレープ率を算出する。
クレープ率（％）＝（Ａ−１００）／Ａ×１００
（７）同じ測定用試料について上記（３）〜（６）をさらに２回繰り返す。
（８）算出した３つのクレープ率の平均値をその紙層のクレープ率とする。
（１）機械方向（ＭＤ）の長さが１５０ｍｍであり幅方向（ＣＤ）の長さが５０ｍｍである測定用試料を、クレープを形成した紙層から切り出す。
（２）切り出した測定用試料の幅方向（ＣＤ）中央の表面に、機械方向（ＭＤ）に延びる長さ１００ｍｍの直線を、油性ボールペンなどを使用して描く。この直線を描くとき、紙層が破れないように注意する。
（３）測定用試料を水の中に１０秒間浸す。
（４）測定用試料を水の中から取りだし、ガラス板の上に載せる。そして、紙層のクレープが消失するまで、測定用試料を機械方向（ＭＤ）に伸ばす。
（５）伸ばした測定用試料に描かれた直線の機械方向（ＭＤ）の長さＡ（ｍｍ）を測定する。
（６）以下の式からクレープ率を算出する。
クレープ率（％）＝（Ａ−１００）／Ａ×１００
（７）同じ測定用試料について上記（３）〜（６）をさらに２回繰り返す。
（８）算出した３つのクレープ率の平均値をその紙層のクレープ率とする。
クレープを形成した紙層の表面の顕微鏡写真を図６に示す。この顕微鏡写真より幅方向（ＣＤ）に延在し、機械方向（ＭＤ）に並ぶクレープが紙層に形成されていることがわかる。
次に、図１に示すように、クレープを形成した紙層２３は、円筒状のサクションドラム１３のメッシュ状の外周面上に移動する。このとき、サクションドラム１３の外周面の上方に配置された１台の蒸気ノズル１４から高圧水蒸気が紙層２３に噴射される。サクションドラム１３は吸引装置を内蔵しており、蒸気ノズル１４から噴射された水蒸気は吸引装置によって吸引される。蒸気ノズル１４から噴射された高圧水蒸気によって、紙層２３の表面に、高圧水流によって形成された凹部よりも幅が大きい溝部が形成される。これにより、紙層の嵩は高くなる。
高圧水蒸気を噴射する紙層２３の面は、高圧水流を噴射した面の反対側の面であることが好ましい。高圧水流を噴射した面の反対側の面における紙層２３の繊維に比べて、高圧水流を噴射した面における紙層２３の繊維は強く交絡しており、高圧水蒸気によって紙層中の繊維をほぐすのに、よりエネルギーを要するからである。また、紙層２３の高圧水流を噴射した面に高圧水蒸気を噴射すると、紙層２３の強度が非常に弱くなる場合がある。
蒸気ノズル１４から噴射される高圧水蒸気は、１００％の水からなる水蒸気でもよいし、空気などの他の気体を含んだ水蒸気でもよい。しかし、蒸気ノズル１４から噴射される高圧水蒸気は、１００％の水からなる水蒸気であることが好ましい。
高圧水蒸気の温度は、好ましくは１０５〜２５０℃である。この温度範囲の高圧水蒸気によって、高圧水蒸気を紙層２３に噴射しているときも紙層２３の乾燥は進み、紙層２３の嵩が高くなるのと同時に紙層は乾燥する。また、これにより、高圧水蒸気を噴射した後の紙層２３の水分率は、高圧水蒸気を噴射する前の紙層２３の水分率に比べて５％以上低くなる。紙層２３が乾燥すると紙層２３の繊維同士の水素結合が強くなるので、紙層２３の強度は高くなり、紙層２３の高くなった嵩はつぶれにくくなる。また、紙層２３における高圧水蒸気が噴射された面の反対側の面に形成されているクレープは消えにくくなる。紙層２３の強度は高くなることによって、高圧水蒸気をさらに噴射しても紙層２３に穴が開いたり、切れたりすることを防止できる。
サクションドラム１３の上方に配置された蒸気ノズル１４の一例を図７に示す。蒸気ノズル１４は、機械方向（ＭＤ）および紙層２３の幅方向（ＣＤ）に並んだ複数の高圧水蒸気５１を、クレープ５２が形成された紙層２３に向けて噴射する。その結果、紙層２３の上面には、紙層２３の幅方向（ＣＤ）に並び、機械方向（ＭＤ）に延びる複数の溝部５３が形成される。
図８は、高圧水蒸気ノズル１４のノズル穴１４１の一例を示す図である。図８に示す蒸気ノズル１４のように、幅方向（ＣＤ）に並んだ複数のノズル穴１４１Ａのノズル穴列が、機械方向（ＭＤ）に２列に並ぶ。したがって、図７に示すように、幅方向（ＣＤ）に並んだ複数の高圧水蒸気５１は、機械方向（ＭＤ）に２列に並ぶ。なお、幅方向（ＣＤ）に並んだ複数のノズル穴のノズル穴列が、機械方向（ＭＤ）に並ぶ列の数は、２に限定されず、１および３以上であってもよい。また、複数の高圧水蒸気ノズルを、機械方向（ＭＤ）に並べることによって、幅方向（ＣＤ）に並んだ複数のノズル穴のノズル穴列を機械方向（ＭＤ）に並ぶようにしてもよい。幅方向（ＣＤ）に並んだ複数のノズル穴のノズル穴列が、機械方向（ＭＤ）に複数並ぶように、ノズル穴を配置することによって、溝部を紙層に確実に形成することができ、これにより、紙層の嵩を確実に高めることができる。
蒸気ノズル１４のノズル穴の穴径は、好ましくは１５０〜５００μｍである。ノズル穴の穴径が１５０μｍよりも小さいと、エネルギーが不足し、十分に繊維を掻き分けられない場合がある。また、蒸気ノズル１４の穴径が５００μｍよりも大きいと、エネルギーが大き過ぎ基材ダメージが大きくなり過ぎる場合がある。
ノズル穴の穴ピッチ（幅方向（ＣＤ）に隣接するノズル穴の中心間の距離）は、好ましくは１．０〜２．５ｍｍである。ノズル穴の穴ピッチが１．０ｍｍよりも小さいと、蒸気ノズル１４の耐圧が低下し、破損が生じる恐れがある。また、ノズル穴の穴ピッチが２．５ｍｍよりも大きいと、高圧水蒸気を噴射した紙層２３面にクレープが残存する場合がある。
蒸気ノズル１４から噴射される高圧水蒸気の蒸気圧力は、好ましくは０．２〜１．５ＭＰａである。高圧水蒸気の蒸気圧力が０．２ＭＰａよりも小さいと、紙層２３の嵩が、高圧水蒸気によってあまり高くならない場合がある。また、高圧水蒸気の蒸気圧力が１．５ＭＰａよりも大きいと、紙層２３に穴が開いたり、紙層２３が破れたり、および吹き飛んだりする場合がある。なお、紙層２３にクレープを形成するときに紙層２３の繊維はほぐれるので、クレープを形成しない場合に比べて、低い蒸気圧力の高圧水蒸気によって紙層２３の嵩を高くすることができる。
紙層２３に高圧水蒸気が噴射されると、紙層２３の繊維はほぐれ、そして紙層２３の嵩は高くなる。これにより、紙層２３の柔軟性が高まり、紙層２３の触感が改善される。紙層２３が高圧水蒸気を受けると、紙層２３の繊維がほぐれ、紙層２３の嵩が高くなる原理を、図９を参照して説明する。しかし、この原理は本発明を限定するものではない。
図９に示すように、蒸気ノズル１４が高圧水蒸気５１を噴射すると、高圧水蒸気５１はサクションドラム１３にあたる。高圧水蒸気５１は、大部分はサクションドラム１３にはね返される。これにより紙層２３の繊維は、巻き上がり、そしてほぐされる。そして、ほぐされた紙層２３の繊維は、高圧水蒸気５１によってかき分けられ、紙層２３に溝部が形成される。かき分けられた繊維は、高圧水蒸気５１が紙層２３にあたる部分５４の幅方向側に移動して集まり、紙層２３の嵩が高くなる。また、紙層２３の繊維が巻き上がりそしてほぐされることによって、紙層の表面に起毛が形成される。とくに紙層２３にクレープが形成され、紙層はコルゲート状（蛇腹状）になっているので、起毛が形成されやすい。これにより、不織布の拭き取り性を改善することができる。さらに、紙層２３に含まれる水分は、高圧水蒸気５１の熱により蒸発し、紙層２３から除去される。これにより、紙層２３の乾燥が進む。
本発明の一実施形態の不織布の製造方法では、紙層の嵩を高くするために、高圧水蒸気によって紙層に溝部を形成する。したがって、高圧水蒸気によってかき分けられる繊維の量を多くするために、高圧水蒸気によって形成された溝部の幅は、高圧水流によって形成された凹部の幅よりも大きくなる。
高圧水蒸気が噴射された部分では紙層の繊維はほぐされるため、高圧水蒸気が噴射された表面において、クレープは破壊され、クレープはなくなる。これにより、紙層２３はさらに厚くなる。また、高圧水蒸気が噴射されてクレープが破壊された紙層の面により、高圧水蒸気が噴射された面の反対側の面に残ったクレープが機械方向（ＭＤ）に伸びにくくなる。すなわち、高圧水蒸気が噴射された面のクレープが破壊された部分は、高圧水蒸気が噴射された面の反対側の面に残ったクレープを固定する固定部分となる。したがって、製造された不織布が湿潤状態になっても、高圧水蒸気が噴射された面の反対側の面に残ったクレープを保持することができる。すなわち、不織布が湿潤状態になっても、クレープによって高くなった不織布の嵩が保持される。
以上のように、紙層２３の嵩は、高圧水蒸気５１を噴射により繊維が集まって嵩が高くなった部分と、高圧水蒸気５１を噴射することによってクレープ５２が破壊された部分と、高圧水蒸気５１を噴射した面の反対側に残存しているクレープとによって高くなる。したがって、本発明の一実施形態における不織布の製造方法は、単に高圧水蒸気を紙層に噴射した場合に比べて、不織布の嵩を高くすることができる。
図１０は、高圧水蒸気が噴射された紙層２３（図１の符号２５の位置）の一部を切り出したものの概略斜視図である。紙層２３は、縦方向と、縦方向に交差する横方向と、縦方向および横方向に対して垂直をなす厚さ方向と、厚さ方向に対して垂直をなす一方の面と、一方の面に対して厚さ方向に対向する他方の面とを有し、一方の面に、縦方向に延在し、横方向に並ぶ複数の溝部５３を有し、他方の面に、縦方向に延在し、横方向に間欠的に並ぶ凹部３２を有し、他方の面に、横方向に延在し、縦方向に並ぶクレープ５２を有し、一方の面にはクレープ５２を有さない。ここで、縦方向は機械方向（ＭＤ）に対応し、横方向は幅方向（ＣＤ）に対応する。一方の面には、上記横方向に溝部５３によって、縦方向に延在し、横方向に並ぶ畝溝が形成される。
紙層２３のうち、高圧水流によって形成された凹部３２が複数存在する面側の領域５５は、紙層２３の強度が強い領域であり、高圧水蒸気によって溝部５３が形成されている面側の領域５６は、高圧水蒸気によって紙層２３の強度が上記領域５５に比べて若干弱くなっているものの紙層２３の嵩が高くなっている領域である。このように、紙層２３に強度の強い領域５５と強度は弱いが嵩は高い領域５６とを形成すことによって、紙層２３における強度と嵩高とのバランスをとることができる。すなわち、これにより、嵩高であり、強度が高い紙層２３を形成することができる。
図１０に示すように、溝部５３が形成されている側の面には、クレープ５２が残っていない。上述したように、クレープ５２が高圧水蒸気によって破壊されたためである。クレープによって高くなった嵩が高圧水蒸気によってクレープが破壊されるまでほぐされているため、高圧水蒸気によって溝部５３が形成されている面側の領域５６の嵩は、非常に高くなっている。不織布の嵩が高くなると、不織布を使用して対象物を拭いたときの不織布の汚れを捕捉する能力が高くなる。したがって、紙層２３の非常に高くなった嵩により、不織布の拭き取り性は改善される。
図１０に示すように、高圧水蒸気が噴射された面の反対側の面、すなわち、高圧水流によって凹部３２が形成された面にはクレープ５２が残る。これにより、高圧水蒸気が噴射された面の反対側の面においても、不織布の拭き取り性を良好にできる。
平面状態の紙層２３を高圧水蒸気によってほぐす場合に比べて、コルゲート状（蛇腹状）の紙層２３を高圧水蒸気によってほぐす方が紙層２３は起毛しやすい。紙層２３にクレープを形成することにより、紙層２３をコルゲート状（蛇腹状）にした状態で、高圧水蒸気により紙層２３をほぐすことができるので、紙層２３に起毛が生じやすくなる。また、上述したように、紙層２３には、繊維長２０ｍｍ以下の短繊維が用いられるため、紙層２３に起毛がさらに生じやすくなる。このため、図１０に示すように、高圧水蒸気を噴射した紙層２３における繊維の一方の端が紙層２３の表面から突出し、紙層２３に起毛５７が生じる。この起毛５７によって不織布の表面に汚れがよく付着するようになるので、この起毛５７により、不織布は汚れをさらによく落とすことができる。
蒸気ノズル１４から噴射された高圧水蒸気を吸引する、サクションドラム１３に内蔵された吸引装置により、サクションドラム１３が紙層２３を吸引する吸引力は、好ましくは−１〜−１２ｋＰａである。サクションドラム１３の吸引力が−１ｋＰａよりも小さいと蒸気を吸いきれず吹き上がりが生ずる場合がある。また、サクションドラム１３の吸引力が−１２ｋＰａよりも大きいとサクション内への繊維脱落が多くなる場合がある。
蒸気ノズル１４の先端と紙層２３の表面との間の距離は、好ましくは１．０〜１０ｍｍである。蒸気ノズル１４の先端と紙層２３の表面との間の距離が１．０ｍｍよりも小さいと、紙層２３に穴が開いたり、紙層２３が破れたり、吹き飛んだりする場合がある。また、蒸気ノズル１４の先端と紙層２３の表面との間の距離が１０ｍｍよりも大きいと、高圧水蒸気における紙層２３の表面に溝部を形成するための力が分散してしまい、紙層２３の表面に溝部を形成したり、紙層２３に形成したクレープを破壊したりする能率が悪くなる場合がある。
高圧水蒸気を噴射した後の紙層２３の水分率は、好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは３０％以下である。高圧水蒸気を噴射した後の紙層２３の水分率が４０％よりも大きいと、後述の乾燥ドライヤによる乾燥によって紙層２３の水分率を５％以下にすることが難しい場合がある。また、後述の乾燥ドライヤの他に、さらに追加の乾燥が必要になり、不織布の製造効率が悪くなる場合がある。
その後、図１に示すように、乾燥ドライヤ２０とは別の乾燥ドライヤ２２に転写される。乾燥ドライヤ２２は、高圧水蒸気を噴射した紙層２３を、最終製造物である不織布になるまで乾燥する。乾燥ドライヤ２２には、たとえば、ヤンキードライヤが用いられる。乾燥ドライヤ２２は、蒸気により約１５０℃に加熱された円筒状ドライヤの表面に紙層２３を付着させて、紙層２３を乾燥させる。
乾燥ドライヤ２２を通過した後の紙層２３は十分に乾燥していることが必要である。具体的には、乾燥ドライヤ２２を通過した後の紙層２３の水分率は、好ましくは５％以下である。なお、高圧水蒸気を噴射した直後の紙層２３の水分率が５％以下である場合、高圧水蒸気を噴射した紙層２３を、乾燥ドライヤ２２などを使用して乾燥しなくてもよい。
乾燥した紙層２３（不織布）は、巻き取り機２１に巻き取られる。
以上のようにして製造した不織布の表面の顕微鏡写真を図１１に示す。図１１（ａ）は、不織布における高圧水蒸気を噴射した面の顕微鏡写真である。図１１（ｂ）は、不織布における高圧水蒸気を噴射した面の反対側の面の顕微鏡写真である。図１１から、高圧水蒸気を噴射した面には、クレープはないが、高圧水蒸気を噴射した面の反対側の面には、クレープがあることがわかる。
なお、高圧水蒸気を噴射する前ではなく、高圧水蒸気を噴射した後に、クレープを形成する工程を実施すると、水蒸気を紙層に噴射することによって形成した溝部がクレープを形成する工程で破壊されたり、繊維がほぐされて繊維抜け、シート破れなどのトラブルが発生したりする場合がある。
以上のように作製した不織布を所定寸法に裁断することによって、この不織布を乾燥ワイプスとして使用することができる。また、以上のように作製した不織布を所定寸法に裁断し、所定量の薬液を裁断した不織布に含浸させることによって、この不織布を湿潤ワイプスとして使用することができる。
上述したように紙層の嵩が高くなることによって不織布の汚れを捕捉する能力が向上するので、この不織布から作製されたワイプスは、汚れをよく落とすことができる。また、クレープ５２を紙層２３に形成した後に、高圧水蒸気によって紙層の一方の面のクレープを破壊したので、不織布からワイプスを作製する工程、たとえば、不織布を裁断する工程、薬液を不織布に含浸させる工程などで、高圧水蒸気を噴射した面の反対側の面に形成されたクレープがなくなることはない。したがって、高圧水蒸気によって溝部が形成された面の反対側の面においてもワイプスは汚れをよく落とすことができる。
以上の説明はあくまで一例であり、発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例および比較例において、蒸気吹付け前紙層水分率、クレープ前紙層目付、クレープ後紙層目付、乾燥厚さ、密度、乾燥引張強度、乾燥引張伸度、湿潤引張強度、湿潤引張伸度、高圧水蒸気噴射面における汚れ除去率および高圧水流噴射面における汚れ除去率を、以下のようにして測定した。
（蒸気吹付け前紙層水分率）
乾燥ドライヤ２０で乾燥した紙層から３０ｃｍ×３０ｃｍのサイズのサンプル片をサンプリングし、そのサンプル片の重量（Ｗ１）を測定した。その後、サンプル片を１０５℃の恒温槽に１時間静置し乾燥させたのち、重量（Ｄ１）を測定した。蒸気吹付け前紙層水分率は、Ｎ＝１０での測定値の平均値である。
蒸気吹付け前紙層水分率＝（Ｗ１−Ｄ１）／Ｗ１×１００（％）
乾燥ドライヤ２０で乾燥した紙層から３０ｃｍ×３０ｃｍのサイズのサンプル片をサンプリングし、そのサンプル片の重量（Ｗ１）を測定した。その後、サンプル片を１０５℃の恒温槽に１時間静置し乾燥させたのち、重量（Ｄ１）を測定した。蒸気吹付け前紙層水分率は、Ｎ＝１０での測定値の平均値である。
蒸気吹付け前紙層水分率＝（Ｗ１−Ｄ１）／Ｗ１×１００（％）
（クレープ前紙層目付）
紙層の目付は、乾燥ドライヤ２０で乾燥したクレープを形成する前の紙層から３０ｃｍ×３０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングし、サンプリングした測定用試料の重量を測定することにより算出した。紙層目付は、Ｎ＝１０での測定値の平均値である。
紙層の目付は、乾燥ドライヤ２０で乾燥したクレープを形成する前の紙層から３０ｃｍ×３０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングし、サンプリングした測定用試料の重量を測定することにより算出した。紙層目付は、Ｎ＝１０での測定値の平均値である。
（クレープ後紙層目付）
紙層の目付は、クレープを形成した高圧水蒸気を噴射する前の紙層から３０ｃｍ×３０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングし、サンプリングした測定用試料の重量を測定することにより算出した。紙層目付は、Ｎ＝１０での測定値の平均値である。
紙層の目付は、クレープを形成した高圧水蒸気を噴射する前の紙層から３０ｃｍ×３０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングし、サンプリングした測定用試料の重量を測定することにより算出した。紙層目付は、Ｎ＝１０での測定値の平均値である。
（乾燥厚さ）
製造した不織布から１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングした。１５ｃｍ2の測定子を備えた厚み計（（株）大栄化学精器製作所製 型式FS-60DS）を使用して、３ｇｆ／ｃｍ2の測定荷重の測定条件で、測定用試料の厚さを測定した。１つの測定用試料について３ヶ所の厚さを測定し、３ヶ所の厚さの平均値を乾燥厚さとした。
製造した不織布から１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングした。１５ｃｍ2の測定子を備えた厚み計（（株）大栄化学精器製作所製 型式FS-60DS）を使用して、３ｇｆ／ｃｍ2の測定荷重の測定条件で、測定用試料の厚さを測定した。１つの測定用試料について３ヶ所の厚さを測定し、３ヶ所の厚さの平均値を乾燥厚さとした。
（密度）
製造した不織布から１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングした。測定用試料の重量を測定し、上記乾燥厚さから不織布の密度を算出した。
製造した不織布から１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズの測定用試料をサンプリングした。測定用試料の重量を測定し、上記乾燥厚さから不織布の密度を算出した。
（乾燥引張強度）
製造した不織布から、長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製した。機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張強度を測定した。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張強度の平均値を機械方向および幅方向の乾燥引張強度とした。
製造した不織布から、長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製した。機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張強度を測定した。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張強度の平均値を機械方向および幅方向の乾燥引張強度とした。
（乾燥引張伸度）
製造した不織布から、長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製した。機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張伸度を測定した。ここで、引張伸度とは、引張試験機で測定用試料を引っ張ったときの最大の伸び（ｍｍ）をつかみ間距離（１００ｍｍ）で割り算した値である。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張伸度の平均値を機械方向および幅方向の乾燥引張伸度とした。
製造した不織布から、長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製した。機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張伸度を測定した。ここで、引張伸度とは、引張試験機で測定用試料を引っ張ったときの最大の伸び（ｍｍ）をつかみ間距離（１００ｍｍ）で割り算した値である。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張伸度の平均値を機械方向および幅方向の乾燥引張伸度とした。
（湿潤引張強度）
製造した不織布から長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製し、測定用試料の質量の２．５倍の水を測定用試料に含浸させた（含水倍率、２５０％）。そして、機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張強度を測定した。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張強度の平均値を機械方向および幅方向の湿潤引張強度とした。
製造した不織布から長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製し、測定用試料の質量の２．５倍の水を測定用試料に含浸させた（含水倍率、２５０％）。そして、機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張強度を測定した。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張強度の平均値を機械方向および幅方向の湿潤引張強度とした。
（湿潤引張伸度）
製造した不織布から長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製し、測定用試料の質量の２．５倍の水を測定用試料に含浸させた（含水倍率、２５０％）。そして、機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張伸度を測定した。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張伸度の平均値を機械方向および幅方向の湿潤引張伸度とした。
製造した不織布から長手方向が紙層の機械方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向が紙層の幅方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取って、測定用試料を作製し、測定用試料の質量の２．５倍の水を測定用試料に含浸させた（含水倍率、２５０％）。そして、機械方向および幅方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式AGS-1kNG）を使用して、それぞれ３つの測定用試料について、１００ｍｍのつかみ間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件で引張伸度を測定した。機械方向および幅方向の測定用試料のそれぞれ３つの測定用試料の引張伸度の平均値を機械方向および幅方向の湿潤引張伸度とした。
（高圧水蒸気噴射面における汚れ除去率）
以下の手順で不織布の高圧水蒸気を噴射した面（高圧水蒸気噴射面）における汚れ除去率を測定した。
（１）１２．６重量％のカーボンブラック（Carbon Black、米山薬品工業（株）製）、２０．８重量％の牛脂極度硬化油（日本油脂（株）製）および６６．６重量％の流動パラフィン（ナカライテスク（株）製）を含む模擬汚れペーストを作製した。汚れペースト：ヘキサン（ナカライテスク（株）製）が重量比で８５：１５になるように、模擬汚れペーストをヘキサンで希釈し、模擬汚れ剤を作製した。
（２）プレパラート上に模擬汚れ剤を０．０５ｍｌ滴下し、２０℃の温度および６０％の湿度の条件の雰囲気中で、模擬汚れ剤を滴下したプレパラートを２４時間乾燥した。
（３）乾燥後、スキャナー（Calario GT-750、Epson社製）を使用して、原稿種：フィルム、タイプ：ポジフィルム、イメージ：16bitグレー、品質：画質優先、解像度：1200dpi、原稿サイズ：６８．６×２３７ｍｍ、出力：等倍の条件でプレパラートの画像を取り込み、取り込んだ画像の画像データから、プレパラートの模擬汚れ剤が付着している部分のうちの１６．９ｍｍ×１６．９ｍｍの範囲の色味を算出した。ここで、色味を以下のように算出した。所定のしきい値を設定して調補正で取り込んだ画像を２階調化した。汚れが付着している部分の階調が０（黒）、汚れが付着していない部分の階調が２５５（白）になるように、２階調化するためのしきい値を設定した。そして、エクセル２００７（Microsoft社製）を使用して横軸が階調、縦軸が頻度のヒストグラムを作成した。０の階調の頻度を色味とした。
（４）不織布によるプレパラートに付着した模擬汚れ剤の拭き取りは、プラスチックフィルム−およびシート−摩擦係数試験方法（ＪＩＳ−Ｋ−７１２５：１９９９）を応用して実施した。製造した不織布から１４０×１９０ｍｍのサイズの測定用試料をサンプリングし、摩擦係数測定装置（テスター産業株式会社製）のテーブルに、高圧水蒸気噴射面が上になるように測定用試料を取り付けた。このとき、滑り片の移動方向が、測定用試料が拭き取る方向（機械方向（ＭＤ）または幅方向（ＣＤ））なるように測定用試料を配置した。模擬汚れ剤が付着した面が測定用試料と接触するように、模擬汚れ剤が付着したプレパラートを、測定用試料の上に載せた後、プレパラートの模擬汚れ剤が付着した面の反対側の面に滑り片およびロードセルを取り付けた。そして、１５０ｍｍ／分の送り速度および６０ｇ荷重の条件で摩擦係数測定を１回行うことによって、プレパラートに付着した模擬汚れ剤を測定用試料で拭き取った。
（５）プレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取った後、上述のスキャナーを使用して同一の条件でプレパラートの画像を取り込み、取り込んだ画像の画像データから、模擬汚れ剤を拭き取る前のプレパラートにおいて色味を算出した範囲と同じ範囲の色味を算出した。
（６）プレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取る前の色味からプレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取った後の色味を引き算し、プレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取る前の色味でその値を割り算することによって色味の変化率を算出した。この値を測定用試料の汚れ除去率とした。測定用試料の拭き取り性がよいと、プレパラートに付着した模擬汚れ剤は測定用試料によってきれいに拭き取られるので、色味の変化率、すなわち汚れ除去率は大きくなる。一方、測定用試料の拭き取り性が悪いと、測定用試料によって模擬汚れ剤を拭き取ったプレパラートには模擬汚れ剤が多く残っているので、色味の変化率、すなわち汚れ除去率は小さくなる。このように汚れ除去率の値によって、測定用試料の汚れを拭く取る能力を評価することができる。３つの測定用試料について、汚れ除去率を測定し、その平均値をその測定用試料の汚れ除去率とした。
以下の手順で不織布の高圧水蒸気を噴射した面（高圧水蒸気噴射面）における汚れ除去率を測定した。
（１）１２．６重量％のカーボンブラック（Carbon Black、米山薬品工業（株）製）、２０．８重量％の牛脂極度硬化油（日本油脂（株）製）および６６．６重量％の流動パラフィン（ナカライテスク（株）製）を含む模擬汚れペーストを作製した。汚れペースト：ヘキサン（ナカライテスク（株）製）が重量比で８５：１５になるように、模擬汚れペーストをヘキサンで希釈し、模擬汚れ剤を作製した。
（２）プレパラート上に模擬汚れ剤を０．０５ｍｌ滴下し、２０℃の温度および６０％の湿度の条件の雰囲気中で、模擬汚れ剤を滴下したプレパラートを２４時間乾燥した。
（３）乾燥後、スキャナー（Calario GT-750、Epson社製）を使用して、原稿種：フィルム、タイプ：ポジフィルム、イメージ：16bitグレー、品質：画質優先、解像度：1200dpi、原稿サイズ：６８．６×２３７ｍｍ、出力：等倍の条件でプレパラートの画像を取り込み、取り込んだ画像の画像データから、プレパラートの模擬汚れ剤が付着している部分のうちの１６．９ｍｍ×１６．９ｍｍの範囲の色味を算出した。ここで、色味を以下のように算出した。所定のしきい値を設定して調補正で取り込んだ画像を２階調化した。汚れが付着している部分の階調が０（黒）、汚れが付着していない部分の階調が２５５（白）になるように、２階調化するためのしきい値を設定した。そして、エクセル２００７（Microsoft社製）を使用して横軸が階調、縦軸が頻度のヒストグラムを作成した。０の階調の頻度を色味とした。
（４）不織布によるプレパラートに付着した模擬汚れ剤の拭き取りは、プラスチックフィルム−およびシート−摩擦係数試験方法（ＪＩＳ−Ｋ−７１２５：１９９９）を応用して実施した。製造した不織布から１４０×１９０ｍｍのサイズの測定用試料をサンプリングし、摩擦係数測定装置（テスター産業株式会社製）のテーブルに、高圧水蒸気噴射面が上になるように測定用試料を取り付けた。このとき、滑り片の移動方向が、測定用試料が拭き取る方向（機械方向（ＭＤ）または幅方向（ＣＤ））なるように測定用試料を配置した。模擬汚れ剤が付着した面が測定用試料と接触するように、模擬汚れ剤が付着したプレパラートを、測定用試料の上に載せた後、プレパラートの模擬汚れ剤が付着した面の反対側の面に滑り片およびロードセルを取り付けた。そして、１５０ｍｍ／分の送り速度および６０ｇ荷重の条件で摩擦係数測定を１回行うことによって、プレパラートに付着した模擬汚れ剤を測定用試料で拭き取った。
（５）プレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取った後、上述のスキャナーを使用して同一の条件でプレパラートの画像を取り込み、取り込んだ画像の画像データから、模擬汚れ剤を拭き取る前のプレパラートにおいて色味を算出した範囲と同じ範囲の色味を算出した。
（６）プレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取る前の色味からプレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取った後の色味を引き算し、プレパラートに付着した模擬汚れ剤を拭き取る前の色味でその値を割り算することによって色味の変化率を算出した。この値を測定用試料の汚れ除去率とした。測定用試料の拭き取り性がよいと、プレパラートに付着した模擬汚れ剤は測定用試料によってきれいに拭き取られるので、色味の変化率、すなわち汚れ除去率は大きくなる。一方、測定用試料の拭き取り性が悪いと、測定用試料によって模擬汚れ剤を拭き取ったプレパラートには模擬汚れ剤が多く残っているので、色味の変化率、すなわち汚れ除去率は小さくなる。このように汚れ除去率の値によって、測定用試料の汚れを拭く取る能力を評価することができる。３つの測定用試料について、汚れ除去率を測定し、その平均値をその測定用試料の汚れ除去率とした。
（高圧水流噴射面における汚れ除去率）
摩擦係数測定装置のテーブルに、高圧水流噴射面（高圧水流を噴射した面）が上になるように測定用試料を取り付けた以外、高圧水蒸気噴射面における汚れ除去率と同じ方法で高圧水流噴射面における汚れ除去率を測定した。
摩擦係数測定装置のテーブルに、高圧水流噴射面（高圧水流を噴射した面）が上になるように測定用試料を取り付けた以外、高圧水蒸気噴射面における汚れ除去率と同じ方法で高圧水流噴射面における汚れ除去率を測定した。
以下、実施例および比較例の作製方法について説明する。
（実施例１）
本発明の一実施形態における不織布製造装置１を使用して実施例１を作製した。７０重量％の針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）と、繊度が１．１ｄｔｅｘであり、繊維長が７ｍｍである３０重量％のレーヨン（ダイワボウレーヨン（株）製、コロナ）とを含む抄紙原料を作製した。そして、原料ヘッドを使用して紙層形成ベルト（日本フィルコン（株）製 OS80）上に抄紙原料を供給し、吸引ボックスを使用して抄紙原料を脱水して紙層を形成した。このときの紙層の紙層水分率は８０％であった。その後、２台の高圧水流ノズルを使用して高圧水流を紙層に噴射した。２台の高圧水流ノズルを使用して紙層に噴射した高圧水流の高圧水流エネルギーは０．２８４６ｋＷ／ｍ2であった。ここで、高圧水流エネルギーは下記の式から算出される。
エネルギー量(kW/m2)＝1.63×噴射圧力(kg/cm2)×噴射流量(m3/分)／処理速度(M/分)/60
ここで、噴射流量(立方M/分)＝750×オリフィス開孔総面積(m2)×噴射圧力(kg/cm2)0.495
本発明の一実施形態における不織布製造装置１を使用して実施例１を作製した。７０重量％の針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）と、繊度が１．１ｄｔｅｘであり、繊維長が７ｍｍである３０重量％のレーヨン（ダイワボウレーヨン（株）製、コロナ）とを含む抄紙原料を作製した。そして、原料ヘッドを使用して紙層形成ベルト（日本フィルコン（株）製 OS80）上に抄紙原料を供給し、吸引ボックスを使用して抄紙原料を脱水して紙層を形成した。このときの紙層の紙層水分率は８０％であった。その後、２台の高圧水流ノズルを使用して高圧水流を紙層に噴射した。２台の高圧水流ノズルを使用して紙層に噴射した高圧水流の高圧水流エネルギーは０．２８４６ｋＷ／ｍ2であった。ここで、高圧水流エネルギーは下記の式から算出される。
エネルギー量(kW/m2)＝1.63×噴射圧力(kg/cm2)×噴射流量(m3/分)／処理速度(M/分)/60
ここで、噴射流量(立方M/分)＝750×オリフィス開孔総面積(m2)×噴射圧力(kg/cm2)0.495
また、高圧水流ノズルの先端と紙層の上面との間の距離は１０ｍｍであった。さらに、高圧水流ノズルのノズル穴の穴径は９２μｍであり、ノズル穴の穴ピッチは０．５ｍｍであった。
紙層は、２台の紙層搬送コンベアに転写された後、１６０℃に加熱されたヤンキードライヤに転写され、乾燥された。このヤンキードライヤにおけるライン速度は８０ｍ／分であった。そして、ヤンキードライヤの表面に付着させた紙層を、ドクター刃を介してその表面から引き離すことによってクレープ加工が実施され、紙層にクレープが形成された。後述の高圧水蒸気を噴射した紙層を乾燥するヤンキードライヤのライン速度は６８ｍ／分であった。この２つのヤンキードライヤのライン速度の速度差により、形成したクレープのクレープ率を１４％にすることができた。
次に、１台の蒸気ノズルを使用して高圧水蒸気を紙層の高圧水流が噴射された面の反対の面（高圧水流噴射面の反対面）に噴射した。このときの高圧水蒸気の蒸気圧力は０．７ＭＰａであり、蒸気温度は２１０℃であった。また、蒸気ノズルの先端と紙層の表面との間の距離は２．０ｍｍであった。蒸気ノズルのノズル穴は、機械方向（ＭＤ）に２列に並べた。さらに、蒸気ノズルのノズル穴の穴径は５００μｍであり、穴ピッチは２．０ｍｍであった。また、サクションドラムが紙層を吸引する吸引力は、−５．０ｋＰａであった。サクションドラムの外周にはステンレス製の１８メッシュ開孔スリーブを使用した。高圧水蒸気を噴射した後の紙層の水分率は３５％であった。
そして、紙層は、１５０℃に加熱したヤンキードライヤに転写され、５％以下の水分量に乾燥した。乾燥した紙層が実施例１となる。
（実施例２）
実施例２は、高圧水蒸気の蒸気温度を１１５℃にして蒸気圧力を０．２ＭＰａにした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
実施例２は、高圧水蒸気の蒸気温度を１１５℃にして蒸気圧力を０．２ＭＰａにした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（実施例３）
実施例３は、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点および蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
実施例３は、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点および蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（実施例４）
実施例４は、高圧水蒸気の蒸気温度を１５０℃にして蒸気圧力を０．５ＭＰａにした点、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点および蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
実施例４は、高圧水蒸気の蒸気温度を１５０℃にして蒸気圧力を０．５ＭＰａにした点、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点および蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（比較例１）
比較例１は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点および高圧水蒸気を紙層に噴射しなかった点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
比較例１は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点および高圧水蒸気を紙層に噴射しなかった点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（比較例２）
比較例２は、紙層にクレープを形成しなかった点および実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
比較例２は、紙層にクレープを形成しなかった点および実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（比較例３）
比較例３は、高圧水蒸気を紙層に噴射しなかった点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
比較例３は、高圧水蒸気を紙層に噴射しなかった点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（比較例４）
比較例４は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点および高圧水蒸気の蒸気温度を１１５℃にして蒸気圧力を０．２ＭＰａにした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
比較例４は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点および高圧水蒸気の蒸気温度を１１５℃にして蒸気圧力を０．２ＭＰａにした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（比較例５）
比較例５は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点、蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
比較例５は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点、蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
（比較例６）
比較例６は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点、高圧水蒸気の蒸気温度を１５０℃にして蒸気圧力を０．５ＭＰａにした点、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点および蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
比較例６は、紙層にクレープを形成しなかった点、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整した点、高圧水蒸気の蒸気温度を１５０℃にして蒸気圧力を０．５ＭＰａにした点、蒸気ノズルのノズル穴を、機械方向（ＭＤ）に６列に並べた点、蒸気ノズルのノズル穴の穴径を２００μｍとした点および蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチを１．０ｍｍとした点を除いて、実施例１の製造方法と同様な方法によって製造された。
以上の実施例および比較例の製造条件を表１に示す。
以上の実施例および比較例の、蒸気吹付け前紙層水分率、クレープ前紙層目付、クレープ後紙層目付、乾燥厚さ、密度、乾燥引張強度、乾燥引張伸度、湿潤引張強度および湿潤引張伸度を表２に示す。
以上の実施例および比較例の、高圧水蒸気噴射面における汚れ除去率および高圧水流噴射面における汚れ除去率を表３に示す。
（１）実施例１〜４と比較例１〜６との比較
実施例１〜４の乾燥厚さは、すべて０．５５ｍｍ以上であった。一方、比較例１〜６の乾燥厚さは、すべて０．５５ｍｍ未満であった。また、実施例１〜４の密度は、すべて０１０ｇ／ｍ3以下であった。一方、比較例１〜６の密度は、比較例２を除いてすべて１０ｇ／ｍ3よりも大きかった。これより、クレープを紙層に形成する工程と、高圧水蒸気を紙層に噴射する工程とを組み合わせることによって、嵩が高く、密度が低い不織布を作製できることがわかった。
実施例１〜４の乾燥厚さは、すべて０．５５ｍｍ以上であった。一方、比較例１〜６の乾燥厚さは、すべて０．５５ｍｍ未満であった。また、実施例１〜４の密度は、すべて０１０ｇ／ｍ3以下であった。一方、比較例１〜６の密度は、比較例２を除いてすべて１０ｇ／ｍ3よりも大きかった。これより、クレープを紙層に形成する工程と、高圧水蒸気を紙層に噴射する工程とを組み合わせることによって、嵩が高く、密度が低い不織布を作製できることがわかった。
（２）実施例１〜４と比較例２，４〜６とのそれぞれの比較
実施例１と比較例２との主な差異、実施例２と比較例４とを主な差異、実施例３と比較例５とを主な差異、および実施例４と比較例６とを主な差異は、クレープを紙層に形成する工程の実施の有無であった。これより、高圧水蒸気を紙層に噴射する工程の前にクレープを紙層に形成する工程を実施することによって、不織布の嵩を高くし、不織布の密度を低くすることができることがわかった。
実施例１と比較例２との主な差異、実施例２と比較例４とを主な差異、実施例３と比較例５とを主な差異、および実施例４と比較例６とを主な差異は、クレープを紙層に形成する工程の実施の有無であった。これより、高圧水蒸気を紙層に噴射する工程の前にクレープを紙層に形成する工程を実施することによって、不織布の嵩を高くし、不織布の密度を低くすることができることがわかった。
（３）実施例１〜４と比較例１との比較
比較例１は、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整されているので、実施例のクレープ前紙層目付より目付が高い。すなわち、比較例１の高圧水蒸気を噴射する前の嵩は、実施例１〜４のクレープを形成する前の嵩よりも高い。この点を考慮に入れると、実施例１〜４と比較例１とを比較することによって、クレープを紙層に形成する工程と高圧水蒸気を紙層に噴射する工程とによって、不織布の嵩を約６０％以上高くできることがわかる。
比較例１は、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整されているので、実施例のクレープ前紙層目付より目付が高い。すなわち、比較例１の高圧水蒸気を噴射する前の嵩は、実施例１〜４のクレープを形成する前の嵩よりも高い。この点を考慮に入れると、実施例１〜４と比較例１とを比較することによって、クレープを紙層に形成する工程と高圧水蒸気を紙層に噴射する工程とによって、不織布の嵩を約６０％以上高くできることがわかる。
（４）実施例１〜４と比較例３との比較
比較例３は、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整されているので、実施例のクレープ前紙層目付より目付が高い。すなわち、比較例３の高圧水蒸気を噴射する前の嵩は、実施例１〜４のクレープを形成する前の嵩よりも高い。この点を考慮に入れると、実施例１〜４と比較例３とを比較することによって、クレープを形成した紙層に高圧水蒸気を噴射することによって、不織布の嵩を約４０％以上高くできることがわかる。
比較例３は、実施例のクレープ後紙層目付と同様の目付にするために紙層目付を５０ｇ／ｍ2に調整されているので、実施例のクレープ前紙層目付より目付が高い。すなわち、比較例３の高圧水蒸気を噴射する前の嵩は、実施例１〜４のクレープを形成する前の嵩よりも高い。この点を考慮に入れると、実施例１〜４と比較例３とを比較することによって、クレープを形成した紙層に高圧水蒸気を噴射することによって、不織布の嵩を約４０％以上高くできることがわかる。
（５）実施例１の汚れ除去率と比較例２および３の汚れ除去率との比較
実施例１の汚れ除去率と比較例２および３の汚れ除去率とを比較することによって、クレープを紙層に形成する工程と、高圧水蒸気を紙層に噴射する工程とを組み合わせることにより、不織布の拭き取り性が向上することがわかった。
実施例１の汚れ除去率と比較例２および３の汚れ除去率とを比較することによって、クレープを紙層に形成する工程と、高圧水蒸気を紙層に噴射する工程とを組み合わせることにより、不織布の拭き取り性が向上することがわかった。
１ 不織布製造装置
１１ 原料供給ヘッド
１２ 高圧水流ノズル
１３ サクションドラム
１４ 蒸気ノズル
１５ 吸引ボックス
１６ 紙層形成コンベア
１７ 吸引ピックアップ
１８，１９ 紙層搬送コンベア
２０，２２ 乾燥ドライヤ
２１ 巻き取り機
２３ 紙層
２６ ドクター刃
３１ 高圧水流
３２ 凹部
４１ 紙層形成ベルト
５１ 高圧水蒸気
５２ クレープ
５３ 溝部
５７ 起毛
１１ 原料供給ヘッド
１２ 高圧水流ノズル
１３ サクションドラム
１４ 蒸気ノズル
１５ 吸引ボックス
１６ 紙層形成コンベア
１７ 吸引ピックアップ
１８，１９ 紙層搬送コンベア
２０，２２ 乾燥ドライヤ
２１ 巻き取り機
２３ 紙層
２６ ドクター刃
３１ 高圧水流
３２ 凹部
４１ 紙層形成ベルト
５１ 高圧水蒸気
５２ クレープ
５３ 溝部
５７ 起毛
Claims (12)
- 水分を含んだ抄紙原料を、一方向に移動するベルト上に供給して、該ベルト上に紙層を形成する工程と、
前記紙層に高圧水流を噴射し、機械方向に延在し、幅方向に間欠的に並ぶ凹部を表面に形成する工程と、
前記高圧水流を噴射した紙層を、回転する円筒状ドライヤの表面に付着させることによって、前記高圧水流を噴射した紙層を、１０〜４５％の水分率になるように乾燥する工程と、
前記円筒状ドライヤの表面に付着させた前記紙層を、ドクター刃を介して該表面から引き離すことによって、前記紙層にクレープを形成する工程と、
蒸気ノズルから、前記クレープを形成した紙層の一方の面に高圧水蒸気を噴射することによって、前記紙層の他方の面のクレープを残しながら前記紙層の一方の面のクレープを破壊するとともに、前記凹部の幅よりも大きな幅を有し機械方向に延びる溝部を、前記紙層の一方の面に形成する工程とを含む不織布の製造方法。 - 前記蒸気ノズルのノズル穴のノズルピッチは１．０〜２．５ｍｍである、請求項１に記載の不織布の製造方法。
- 前記高圧水蒸気の蒸気圧力が０．２〜１．５ＭＰａである、請求項１または２に記載の不織布の製造方法。
- 前記蒸気ノズルから高圧水蒸気を噴射したとき、−１〜−１２ｋＰａの吸引力で前記紙層を吸引する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
- 前記高圧水蒸気を噴射した後の前記紙層の水分率は４０％以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
- 前記高圧水蒸気を噴射した後の前記紙層の水分率は、前記高圧水蒸気を噴射する前の前記紙層の水分率に比べて５％以上低い、請求項５に記載の不織布の製造方法。
- 前記蒸気ノズルの先端と前記紙層の表面との間の距離は、１．０〜１０ｍｍである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
- 前記第２の溝を形成した紙層を、５％以下の水分率になるように乾燥する工程をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
- 前記紙層にクレープを形成する工程は、５〜５０％のクレープ率で前記紙層にクレープを形成する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
- 前記蒸気ノズルは、幅方向に並んでいるノズル穴のノズル穴列を機械方向に複数列備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の不織布の製造方法。
- 縦方向と、該縦方向に交差する横方向と、該縦方向および該横方向に対して垂直をなす厚さ方向と、該厚さ方向に対して垂直をなす一方の面と、該一方の面に対して該厚さ方向に対向する他方の面とを有し、
前記一方の面に、前記縦方向に延在し、前記横方向に並ぶ畝溝を有し、
前記他方の面に、前記縦方向に延在し、前記横方向に間欠的に並ぶ凹部を有し、
前記他方の面に、前記横方向に延在し、前記縦方向に並ぶクレープを有し、
前記一方の面には前記クレープを有さない不織布。 - 前記不織布に含まれる繊維の繊維長は２０ｍｍ以下であり、
前記一方の面では起毛している、請求項１１に記載の不織布。
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