JP2013224500A - 吸収体用の不織布および吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の不織布は、親水性繊維であるセルロース系繊維からなる吸収体用の不織布であって、該不織布は上面とその反対側の下面を有し、該不織布は上面に長手方向に延びる畝部と溝部を幅方向に交互に有し、畝部の下面側に部位Aが延びており、畝部の上面側の側壁および頂部に部位Bが延びており、部位Aと部位Bの間に挟まれて部位Cが存在し、部位Aの繊維占有断面積比率は部位Bの繊維占有断面積比率よりも高く、部位Bの繊維占有断面積比率は部位Cの繊維占有断面積比率よりも高いことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
しかし、特許文献1に記載の吸収紙は、紙であるため均一な密度分布を有し、嵩高とは言え高密度(実施例には0.11〜0.14g/cm3の透過層が記載されている。)であると同時に平滑であり、さらに強度保持のために熱溶融性接着繊維やバインダーや抄紙助剤を用いているため、繊維間の空隙が乏しく、また濡れ性が低下し、多量の体液を運ぶことができず、また、柔軟性を有することができない。
しかし、特許文献2に記載の吸収紙は、高密度部と低密度部との接する領域が小さく、高密度部は熱融着性繊維を含有する吸液性不織布を加熱加圧加工することによって形成されているため、高密度部の空隙が小さいと同時に親水性が劣り、疎密による液移行の作用が限定的になるため、多量の体液を運ぶことができない。
本発明は、着用者が立った状態または座った状態で排尿したときにも、尿を重力に逆らって吸収体の腹部領域や臀部領域にまで拡散させることができる、拡散性に優れた吸収体用の不織布を提供する。
本発明は、親水性繊維であるセルロース系繊維からなる吸収体用の不織布であって、該不織布は上面とその反対側の下面を有し、該不織布は上面に長手方向に延びる畝部と溝部を幅方向に交互に有し、畝部の下面側に部位Aが延びており、畝部の上面側の側壁および頂部に部位Bが延びており、部位Aと部位Bの間に挟まれて部位Cが存在し、部位Aの繊維占有断面積比率は部位Bの繊維占有断面積比率よりも高く、部位Bの繊維占有断面積比率は部位Cの繊維占有断面積比率よりも高いことを特徴とする。
本発明は、また、液透過性のトップシート、液不透過性のバックシート、およびトップシートとバックシートの間に介在する吸収体を含む吸収性物品であって、吸収体が前記不織布を含むことを特徴とする吸収性物品である。
[1]親水性繊維であるセルロース系繊維からなる吸収体用の不織布であって、
該不織布は上面とその反対側の下面を有し、
該不織布は上面に長手方向に延びる畝部と溝部を幅方向に交互に有し、
畝部の下面側に部位Aが延びており、
畝部の上面側の側壁および頂部に部位Bが延びており、
部位Aと部位Bの間に挟まれて部位Cが存在し、
部位Aの繊維占有断面積比率は部位Bの繊維占有断面積比率よりも高く、
部位Bの繊維占有断面積比率は部位Cの繊維占有断面積比率よりも高いことを特徴とする不織布。
[2]溝部が、畝部から延びる部位Aで構成されていることをことを特徴とする[1]に記載の不織布。
[3]畝部の幅方向中心部に部位Dが存在し、部位Dの繊維占有断面積比率は、部位Bの繊維占有断面積比率より小さく、部位Cの繊維占有断面積比率より大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の不織布。
[4]クレム法による吸水度試験において、人工尿の5分後の吸液高さが130mm以上であり、吸水倍率が2.4倍以上であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1つに記載の不織布。
[5]密度が50〜200mg/cm3であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか1つに記載の不織布。
[6]長手方向の引張強度が、乾燥時において4N/25mm以上、湿潤時において0.4N/25mm以上であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1つに記載の不織布。
[7]不織布の幅方向の断面全体の平均繊維占有断面積比率をrOとしたときに、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.8rO未満であることを特徴とする[1]、[2]および[4]〜[6]のいずれか1つに記載の不織布。
[8]不織布の幅方向の断面全体の平均繊維占有断面積比率をrOとしたときに、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Dの繊維占有断面積比率rDは0.5rO以上、0.8rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.5rO未満であることを特徴とする[3]〜[6]のいずれか1つに記載の不織布。
[9]不織布が叩解パルプと再生セルロースとをそれぞれ20〜40質量部および10〜70質量部の比率において含み、叩解パルプが、フィブリル化され、1.0〜5.0mmの範囲の重さ加重平均繊維長を有することを特徴とする[1]〜[8]のいずれか1つに記載の不織布。
[10]液透過性のトップシート、液不透過性のバックシート、およびトップシートとバックシートの間に介在する吸収体を含む吸収性物品であって、吸収体が[1]〜[9]のいずれか1つに記載の不織布を含むことを特徴とする吸収性物品。
図1は、本発明の第1の実施態様の不織布の模式斜視図である。図2は、図1の不織布のI−I′線に沿った幅方向の断面図(模式図)である。不織布1は上面Fとその反対側の下面Rを有する。不織布1は、上面Fに長手方向(Z方向)に延びる畝部2と溝部3を幅方向(X方向)に交互に有する。畝部2の下面R側に部位Aが延びており、畝部2の上面F側の側壁2wおよび頂部2fに部位Bが延びており、部位Aと部位Bの間に挟まれて部位Cが存在する。そして、部位Aの繊維占有断面積比率rAは部位Bの繊維占有断面積比率rBよりも高く、部位Bの繊維占有断面積比率rBは部位Cの繊維占有断面積比率rCよりも高い。溝部3は、畝部2から延びる部位Aで構成されている。
繊維占有断面積比率は、具体的には、次のように測定した。
(1)不織布断面のX線CT観察および画像解析
X線CTを用いて、サンプルの内部構造の非破壊観察を実施した。得られたデータを解析することにより、断層像を得た。
※ サンプルを360度回転させる。その際、1度回転させた際のX線の吸収状況データ、サンプルを2度回転させた際の同データ、・・・というふうにデータを取得する。
(2)解析ソフトによる立体観察(立体像、断層像の取得)
X線CTで得られた断層像から解析ソフトにて立体像(図5(a)および(b))を作成し、任意のXY断面(図5(c))にて内部の状況(XY断層像)(図5(d))を確認した。
※ 断層像とは、二次元の画像。立体像は、断層像の積み重ねによって作成する。
(3)解析ソフトによる繊維面積測定
X線CTで得られたXY断層像より、測定領域を抽出し、繊維面積を測定した。
立体像、およびXY断層像より、測定対象とするXY断層像を構成する繊維が主に畝部を形成する部分に存在する、最外部の繊維を結び、畝部の形成範囲とした。
その畝部の最外部に接する長方形を描き、縦3分割、横5分割して、その領域の断面積、四角内に存在する畝部の断面積、および繊維の断面積を測定して、各部位ごとの繊維占有断面積比率を算出した。
断面は、不規則な部分がない所をなるべく抽出し、10点測定した後に平均を出した。
(4)繊維断面積の求め方の詳細
三次元ボリュームレンダリングソフトでは、二次元の評価もできる。
断層像を抽出することによって、面積を計算できる。
[境界確定]
対象領域を指定する。(15分割のうちの1区画等)
繊維部分のコントラストを抽出する。
繊維以外のコントラストを抽出する。
白、黒、グレーの部分を、二値化(白と黒)にソフトが自動で解析して界面を作ってくれる。
[面積計算]
畝部を接して囲む長方形内部にある畝部のピクセル(画素)・繊維部のピクセルをソフトが解析した後、単位として、ピクセルをμm2に換算させることで、それぞれのピクセルから面積が算出される(ソフト上にて自動計算される)。
[面積比計算]
断面積比率は、ソフトにより算出された領域の面積と繊維断面積から測定者が別途計算して算出した。計算式は次のとおり。
(繊維占有断面積比率r)(%)=(対象領域の繊維断面積)/(対象領域の四角内に存在する畝部の断面積)×100
(5)測定条件
管電圧:40kV
管電流:15μA
画素数:512×512pixel
視野サイズ:2.5mmφ×2.5mmh
(6)使用装置
三次元計測X線CT装置:TDM1000−IS/SP(ヤマト科学製)
三次元ボリュームレンダリングソフト:VG−Studio MAX(NVS製)
しかし、不織布の幅方向の断面全体の平均繊維占有断面積比率をrOとすると、好ましくは、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.8rO未満である。より好ましくは、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上、2.0rO未満であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.1rO以上、0.8rO未満である。
また、部位Dが存在するときは、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Dの繊維占有断面積比率rDは0.5rO以上、0.8rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.5rO未満である。より好ましくは、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上、2.0rO未満であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Dの繊維占有断面積比率rDは0.5rO以上、0.8rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.1rO以上、0.5rO未満である。
たとえば、不織布の幅方向の断面全体の平均繊維占有断面積比率rOが9%である場合は、好ましくは、部位Aの繊維占有断面積比率rAは10.8%以上、18%未満であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは7.2%以上、10.8%未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.9%以上、7.2%未満である。また、部位Dが存在するときは、部位Aの繊維占有断面積比率rAは10.8%以上、18%未満であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは7.2%以上、10.8%未満であり、部位Dの繊維占有断面積比率rDは4.5%以上、7.2%未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.9%以上、4.5%未満である。
図16は本発明の不織布の幅方向の断面の断層像の1つの例であるが、断層像において、区画X1Y1、区画X2Y1、区画X3Y1、区画X4Y1および区画X5Y1が部位Aであり、区画X1Y2、区画X1Y3、区画X2Y3、区画X4Y3、区画X5Y3および区画X5Y2が部位Bであり、区画X2Y2および区画X4Y2が部位Cである場合、幅方向の断面には、繊維占有断面積比率が高い部位A、繊維占有断面積比率が低い部位C、および部位Aの繊維占有断面積比率と部位Cの繊維占有断面積比率の間の繊維占有断面積比率を有する部位Bが存在し、溝部の表面は部位Aで構成され、畝部の側壁は部位Bで構成され、部位Cの前記一方の面側は部位Bと接し、部位Cの前記一方の面と反対側は部位Aと接しているという要件を満足するとみなすことができる。
さらに、区画X3Y3が部位Bである場合、畝部の表面が部位Bで構成されているという要件を満足するとみなすことができる。
また、区画X1Y1、区画X2Y1、区画X3Y1、区画X4Y1および区画X5Y1が部位Aであり、区画X1Y2、区画X1Y3、区画X2Y3、区画X4Y3、区画X5Y3および区画X5Y2が部位Bであり、区画X2Y2および区画X4Y2が部位Cであり、区画X3Y2および区画X3Y3が部位Dである場合、幅方向の断面には、繊維占有断面積比率が高い部位A、繊維占有断面積比率が低い部位C、部位Aの繊維占有断面積比率と部位Cの繊維占有断面積比率の間の繊維占有断面積比率を有する部位B、および部位Bの繊維占有断面積比率と部位Cの繊維占有断面積比率の間の繊維占有断面積比率を有する部位Dが存在し、溝部の表面は部位Aで構成され、畝部の側壁は部位Bで構成され、部位Cの前記一方の面側は部位Bと接し、部位Cの前記一方の面と反対側は部位Aと接し、畝部の幅方向中心部が部位Dで構成され、部位Cが部位Aと部位Bと部位Dで囲まれているという要件を満足するとみなすことができる。
密度は、湿式スパンレース不織布において、ウォータージェット処理、および乾燥処理条件により目付と厚さをコントロールすることによって、調製することができる。ウォータージェット処理時の水圧、柱上流数が多いほど密度が高くなり、乾燥時にオープナーのような片面フリーの状態、ヤンキードライヤーのような、ドライヤー円筒と片面毛布の間にウェブを通し、その押し付け圧により圧着される状態を作ることができ、その条件調整により、厚さをコントロールすることができる。また、スチームジェット処理圧等の加工条件によっても、密度のコントロールができる。
また、本発明の不織布は、長手方向の引張強度が、湿潤時において、幅25mm当たり、好ましくは0.4N以上であり、より好ましくは0.7N以上であり、さらに好ましくは1.6N以上である。なお、本明細書において、湿潤時における、長手方向の幅25mm当たりの引張強度を、単に「湿潤強度」と称し、単位を「N/25mm」で表わす場合がある。
乾燥強度が小さすぎると、工程中で切れてしまい、生産性が悪化してしまう。吸収体のコアラップ内での使用を考慮した場合、湿潤強度が小さすぎると、吸収性物品着用中に破れが発生し、本来の吸収、拡散、高吸水性ポリマーへの体液分配という吸収機能が損なわれてしまう。その結果、漏れや肌トラブルに繋がってしまう虞がある。
不織布の引張強度は、不織布を構成する繊維の種類、繊維長、叩解度、ウォータージェット処理の条件等を制御することにより、調整することができる。湿式不織布(水浴中での繊維抄き上げ→ウォータージェット絡合→乾燥)において、交絡可能な繊維長を有する場合、ウォータージェットにより、繊維交絡発現し、シート強度が向上する。レーヨンは、ウォータージェットによる結節点の増加により、乾燥強度が向上する。叩解パルプはパルプが本来有する水素結合を有するとともに、叩解によりミクロフィブリルが増加し、水素結合度合いが高まり、未叩解パルプよりも強度が向上する。また、ウォータージェットにより、ミクロフィブリルが他の繊維と交絡し、乾燥強度が向上する。
まず、親水性繊維であるセルロース系繊維を原料として用い、湿式法によりコンベア面上に繊維ウェブを形成し、次いでウォータージェット処理を施して、湿式スパンレース不織布を作製する。次に、湿式スパンレース不織布のウォータージェット処理時のコンベア面側から、スチームジェット処理を施す。このとき、ノズルピッチとコンベアメッシュパターンの干渉を受けて、スチームジェットにより一定の間隔で繊維が押し上げられて元の湿式スパンレース不織布の状態よりも低密度部を形成する。スチームジェットが強く当たるところが繊維の押し上げ量が多くなり、押し上げられた先端が元の湿式スパンレース不織布のより遠方に着地する。そして元の湿式スパンレース不織布の高密度部と押し上げられた繊維で構成される中密度部、そしてその高密度部と中密度部の間に低密度部が形成される。その結果、スチームジェットにより繊維を押し上げられた後に残る高密度部の溝部(機械方向)と溝部との間に、2つのノズル孔から噴出するスチームジェットによって向かい合う方向に寄せられた1つまたは2つの畝部を形成する。ノズルパターン、コンベアメッシュパターン、またスチームジェットの圧力により、畝部のパターンは変更可能である。
スチームジェット51の圧力が小さい場合には、突起B′の先端がスチームジェット51があたった位置から比較的近いウェブ30の表面に着地し、突起B′が部位Bとなり、突起B′の下の空洞C′が部位Cとなり、スチームジェットによって繊維が移動しなかった部分が部位Aを形成し、図4に示すような不織布が形成される。
スチームジェット51の圧力が大きくなると、かき分けられた繊維はより遠くに飛ばされるので、突起B′は長くなり、突起B′の先端が着地する位置で、隣り合う突起B′の先端どおしがぶつかり合い、ぶつかり合った部分が部位Dとなり、突起B′が部位Bとなり、突起B′の下の空洞C′が部位Cとなり、スチームジェットによって繊維が移動しなかった部分が部位Aを形成し、図3に示すような不織布が形成される。
スチームジェット51の圧力がさらに大きくなると、かき分けられた繊維はさらに遠くに飛ばされるので、突起B′はさらに長くなり、突起B′の先端が着地する前に、隣り合う突起B′の先端どおしがつながり、つながった突起B′が部位Bとなり、突起B′の下の空洞C′が部位Cとなり、スチームジェットによって繊維が移動しなかった部分が部位Aを形成し、図2に示すような不織布が形成される。
本発明の不織布は、叩解パルプと再生セルロースとをそれぞれ20〜40質量部および10〜70質量部の比率において含み、叩解パルプが、フィブリル化され、1.0〜5.0mmの範囲の重さ加重平均繊維長を有することが好ましい。「フィブリル化」とは、繊維の本体部分の表面から、サブミクロンサイズの繊維径を有するマイクロファイバー部分が部分的に剥離しかつ繊維の本体部分の表面から延びていることを意味する。
なお、叩解パルプは、遊離状叩解および粘状叩解のいずれにおいても、繊維長をあまり変化させることなく、繊維の表面をフィブリル化する、すなわち毛羽立たせることが好ましい。繊維長が短くなると、不織布がペーパーライクになる(硬くなる)傾向があるからである。
叩解度は、「カナダ標準ろ水度」と同義であり、JIS P 8121:1995、パルプのろ水度試験方法の「3(1)カナダ標準ろ水度試験方法」に従って測定することができる。
「3(1)カナダ標準ろ水度試験方法」の概略的な手順は、以下のとおりである。
(1)ろ水筒を支持台のアームに付け、下ふたを閉じ、上ふたの空気コックを開く。
(2)メスシリンダーを、側管からの排水を受け得る位置に置く。
(3)1000mLメスシリンダーに、試料を正確に1000mL量り採る。
(4)メスリシンダーの内容物を、静かにろ水筒に流し込む。
(5)試料を入れ終わってから5秒後に、空気コックを開いて試料を流下させる。
(6)側管の排水が止まったら、側管から出た排水量を読み取る。
(7)この排水量を、補正表(付表1,2)によって、標準濃度0.30%、標準温度20℃の値に補正し、これをカナダ標準ろ水度、すなわち、叩解度とする。
叩解パルプの原料としては、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等の木材パルプ、マニラ麻、リンダーパルプ、竹パルプ、ケナフ等を挙げることができる。
再生セルロースの平均繊維長は、好ましくは3〜13mmであり、より好ましくは5〜11mmである。平均繊維長が長くなると、不織布の地合いを保つことが難しくなり、そして平均繊維長が短くなると、繊維どうしの交絡が不十分になり、不織布の強度が低下する傾向がある。
叩解パルプは、パルプ繊維の本体部分の表面からマイクロファイバー部分が延びているため、他の繊維との水素結合の度合いが大きく、本発明の不織布に、高い乾燥強度を付与することができる。また、パルプ繊維の本体部分の表面から延びるマイクロファイバー部分が、他のマイクロファイバー部分または他の繊維、たとえば、再生セルロースの繊維と交絡しやすいので、本発明の不織布に、高い湿潤強度を付与することができる。
上記実施形態では、本発明の不織布が、未叩解パルプを、不織布の質量に対して、5〜70質量%の量で含むことが好ましく、そして10〜60質量%の量において含むことがより好ましい。
本発明の不織布は、本発明の拡散性を阻害しない範囲で、合成繊維を含んでもよい。
液透過時間が上記範囲にあることにより、吸収性物品に到達した体液等の液体を、迅速に吸収体の厚み方向、すなわち、内部に透過させることができ、液拡散性の高さと併せて、液体を迅速に吸収体内部に閉じ込めることができる。
(1)106mm×106mm×3mm(縦×横×厚さ)のサイズの液不透過性の下板を準備し、直径1mmの穴を、一辺が11mmの正方形の頂点4個所と、当該正方形の中心1個所の計5個所に設ける。なお、穴は、下板の中心と、正方形の中心とが一致するように設けられている。また、下板は、あらかじめ人工尿で湿潤されている。
(2)100mm×100mmのサイズの試料を準備し、下板の上に、試料の中心と、下板の中心とが一致するように置く。
(3)外径50mm、内径40mm、厚さ3mmのシリコーンゴムパッキンを準備し、シリコーンゴムパッキンを、下板の中心と、シリコーンゴムパッキンの中心とが一致するように、試料の上に置く。
(4)シリコーンゴムパッキンの上に、人工尿を滴下するための円筒部(内径:30mm)を有するおもり(総質量:2kg)を、円筒部の中心軸線上に、下板の中心が存在するように置く。
(5)円筒部から、試料に人工尿100mLを滴下し、滴下開始直後から、試料上面の人工尿がなくなるまでの時間を計測する。より正確には、試料上面において、円筒部の中心軸線と交わる点を中心として、半径14mmの範囲に人工尿が存在しなくなった時点を、人工尿がなくなったと判断する。
(6)上記実験を5回繰返し、その平均値を、液透過時間とする。
上記試験は、20℃で実施する。
人工尿は、イオン交換水10Lに、尿素200g、塩化ナトリウム80g、硫酸マグネシウム8g、塩化カルシウム3gおよび色素:青色1号約1gを溶解させることにより調製することができる。
バインダーとして、たとえば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース等のアルキルセルロース、ポリビニルアルコール、スルホン酸基またはカルボキシル基を所定量含有する変性ポリビニルアルコール、ポリアミドエピクロロヒドリン等を挙げることができる。バインダーは、シルクスクリーン等を用いて、繊維ウェブまたは不織布に塗工することができる。バインダーが、水膨潤性または非水溶性である場合には、バインダーを、不織布の繊維ウェブの製造の際に混抄することができる。
なお、本発明の不織布は、溝部には微小な孔が多数存在してもよい。
本発明の吸収性物品の一例の横断面図を図9に示すが、本発明の吸収性物品はこの図に示されたものに限定されない。この例では、吸収性物品61は、液透過性のトップシート62、液不透過性のバックシート63および吸収体64からなり、吸収体64が吸収体用不織布65および高吸水性ポリマー66からなる。この例では、吸収体用不織布は1枚のみ用いられているが、複数枚の吸収体用不織布が用いられてもよい。また、高吸水性ポリマーを2枚の吸収体用不織布で挟んで吸収体を構成してもよい。また、高吸水性ポリマーを吸収体用不織布で包んでもよい。吸収体用不織布と高吸水性ポリマーを他のシートで包んでもよい。
400mm×400mm(幅×奥行き)の水浴中に、パルプ(ハーマック製、カヤーニファイバーラボ繊維長測定器によって測定された重さ加重平均繊維長L(w):2.81mm、マイクロファイバー部分の比率:11.6質量%、叩解度:約730mL)45質量%、叩解パルプ(前記パルプをディスクリファイナーを用いてフィブリル化したもの、カヤーニファイバーラボ繊維長測定器によって測定された重さ加重平均繊維長L(w):2.79mm、マイクロファイバー部分の比率:25.8質量%、叩解度:600mL)30質量%およびレーヨン(繊度1.1dtex、繊維長8mm)25質量%の混合物を分散させ、手抄きにより、80メッシュのメッシュシート上に、目付50g/m2の繊維ウェブを形成した。
手抄きの含水したままの繊維ウェブを、ウォータージェット処理(搬送速度:30m/分、ウォータージェット圧力:2MPa×1回+6MPa×3回、ノズル口径:92μm、ノズルピッチ:0.5mm、1列)した。
次いで、熱風コンベアドライヤー(搬送速度:1.7m/分、温度125℃)に2回通して乾燥し、一層構造の不織布を得た。
得られた不織布の幅方向の断面の写真を図10に示す。
400mm×400mm(幅×奥行き)の水浴中に、パルプ(ハーマック製、カヤーニファイバーラボ繊維長測定器によって測定された重さ加重平均繊維長L(w):2.81mm、マイクロファイバー部分の比率:11.6質量%、叩解度:約730mL)45質量%、叩解パルプ(前記パルプをディスクリファイナーを用いてフィブリル化したもの、カヤーニファイバーラボ繊維長測定器によって測定された重さ加重平均繊維長L(w):2.79mm、マイクロファイバー部分の比率:25.8質量%、叩解度:600mL)30質量%およびレーヨン(繊度1.1dtex、繊維長8mm)25質量%の混合物を分散させ、手抄きにより、80メッシュのメッシュシート上に、目付25g/m2の繊維ウェブを形成した。
手抄きの含水したままの繊維ウェブを、ウォータージェット処理(搬送速度:30m/分、ウォータージェット圧力:2MPa×1回、ノズル口径:92μm、ノズルピッチ:0.5mm、1列)した。
ウォータージェット処理した繊維ウェブを、ロータリードライヤー(搬送速度:1.5m/分、温度:130℃、毛布のあて具合:強)または熱風コンベアドライヤー(速度:1.7m/分、温度125℃、2回通し)で乾燥した。
ロータリードライヤーで乾燥した繊維ウェブと熱風コンベアドライヤーで乾燥した繊維ウェブを少量の水で湿潤させた後、両者を重ねて、ロータリードライヤーで乾燥した繊維ウェブ側からウォータージェット処理(搬送速度:30m/分、ウォータージェット圧力:2MPa×1回、ノズル口径:92μm、ノズルピッチ:0.5mm、1列)した。
ウォータージェット処理した繊維ウェブを、熱風コンベアドライヤー(速度:1.7m/分、温度125℃、2回通し)で乾燥し、2層構造の不織布を得た。
得られた不織布の幅方向の断面の写真を図11に示す。
比較例1の不織布に、水をスプレー(水圧:0.6MPa)した後、スチームジェット処理(ノズル:0.5mmφ、2mmピッチ、2列、搬送速度:70m/分、圧力:0.4MPa)し、次いで、熱風コンベアドライヤー(搬送速度:1.7m/分、温度125℃)に1回通して乾燥し、不織布を得た。
得られた不織布の幅方向の断面の写真を図12に、XY断層像を図13に示す。
XY断層像の15分割図から、区画X1Y1、X2Y1、X3Y1、X4Y1およびX5Y1が部位Aであり、区画X1Y2、X1Y3、X2Y3、X3Y3、X4Y3、X5Y3およびX5Y2が部位Bであり、区画X2Y2、X3Y2およびX4Y2が部位Cであり、部位Aの平均繊維占有断面積比率は11.2%であり、部位Bの平均繊維占有断面積比率は9.5%であり、部位Cの平均繊維占有断面積比率は5.0%であり、断面全体の平均繊維占有断面積比率は8.7%であった。
比較例1の不織布に、水をスプレー(水圧:0.6MPa)した後、スチームジェット処理(ノズル:0.5mmφ、2mmピッチ、2列、搬送速度:70m/分、圧力:0.6MPa)し、次いで、熱風コンベアドライヤー(搬送速度:1.7m/分、温度125℃)に1回通して乾燥し、不織布を得た。
得られた不織布の幅方向の断面の写真を図14に、XY断層像を図15に示す。
XY断層像の15分割図から、区画X1Y1、X2Y1、X3Y1、X4Y1およびX5Y1が部位Aであり、区画X1Y2、X1Y3、X2Y3、X3Y3、X4Y3、X5Y3およびX5Y2が部位Bであり、区画X2Y2、X3Y2およびX4Y2が部位Cであり、部位Aの平均繊維占有断面積比率は13.4%であり、部位Bの平均繊維占有断面積比率は7.8%であり、部位Cの平均繊維占有断面積比率は6.1%であり、断面全体の平均繊維占有断面積比率は9.1%であった。
比較例1で用いたパルプ、叩解パルプおよびレーヨンを45:30:25の質量比率で含む均一分散繊維懸濁液を調製後、短網ワイヤーを有する抄紙機で脱水し、繊維ウェブを形成した。
形成された繊維ウェブをコンベアで運び、コンベア上でウォータージェット処理(搬送速度:70m/分、ウォータージェット圧力:6MPa×2回、ノズル口径:92μm、ノズルピッチ:0.5mm、2列)を行った。
ウォータージェット処理した繊維ウェブをヤンキードライヤー(搬送速度:70m/分、温度:130℃)で乾燥した。なお、ウォータージェット処理した繊維ウェブは、ヤンキードライヤーと毛布の間に通した。
ヤンキードライヤー乾燥した繊維ウェブに、水をスプレー(水圧:0.6MPa)した後、スチームジェット処理(ノズル:0.5mmφ、2mmピッチ、2列、搬送速度:70m/分、スチームジェット圧力:0.43MPa、スチームジェット温度:155℃、スチームノズル温度:180℃、サクション圧:4.1kPa)し、次いで、熱風コンベアドライヤー(搬送速度:1.7m/分、温度125℃)に1回通して乾燥し、巻き取り、不織布を得た。
得られた不織布のXY断層像を図16に示す。
XY断層像の15分割図から、区画X1Y1、X2Y1、X3Y1、X4Y1およびX5Y1が部位Aであり、区画X1Y2、X1Y3、X2Y3、X4Y3、X5Y3およびX5Y2が部位Bであり、区画X3Y2およびX3Y3が部位Dであり、区画X2Y2およびX4Y2が部位Cであり、部位Aの平均繊維占有断面積比率は12.6%であり、部位Bの平均繊維占有断面積比率は9.4%であり、部位Dの平均繊維占有断面積比率は4.6%であり、部位Cの平均繊維占有断面積比率は3.4%であり、断面全体の平均繊維占有断面積比率は8.6%であった。
実施例3において、スチームジェット処理の条件を、スチームジェット圧力:0.6MPa、スチームジェット温度:159℃、スチームノズル温度:186℃、サクション圧:3.4kPaに変更し、巻き取り時にニップロールを当てて巻き取った点以外は、実施例3と同様に実施し、不織布を得た。
得られた不織布の幅方向の断面の写真を図17に、XY断層像を図18に示す。
XY断層像の15分割図から、区画X1Y1、X2Y1、X3Y1、X4Y1およびX5Y1が部位Aであり、区画X1Y2、X1Y3、X2Y3、X3Y3、X4Y3、X5Y3およびX5Y2が部位Bであり、区画X2Y2、X3Y2およびX4Y2が部位Cであり、部位Aの平均繊維占有断面積比率は15.4%であり、部位Bの平均繊維占有断面積比率は12.2%であり、部位Cの平均繊維占有断面積比率は12.0%であり、断面全体の平均繊維占有断面積比率は13.4%であった。
この不織布は、乾燥後巻取り時のニップロール圧により、嵩潰れが発生したが、後述の表1に示すとおり、嵩潰れが起こっても、高い吸液高さ、吸水倍率を有していた。
100mm×100mmのサイズの試料を10枚採取し、各試料の質量を測定し、次いで、各試料の質量(g)を、各試料の面積(m2)で除することにより、各試料の目付(g/m2)を算出する。計10個の試料の目付の平均値を算出し、当該平均値を目付として採用する。
不織布の厚さは、(株)大栄科学精器製作所製 THICKNESS GAUGE UF−60を用いて測定した。UF−60では、測定面の直径が44mmであり、不織布に0.3kPaの圧力を加え、その厚さを測定した。
不織布の密度は、不織布の目付を、その厚さで除することにより算出した。
(1)試料を230mm×25mm(長さ×幅)の大きさにカットし、その初期質量(W0)を測定する。
(2)170mm×90mm×40mm(縦×横×深さ)の直方体の浸漬容器に、人工尿を、高さ35mmまで充填する。
(3)試料をつり下げ具に固定し、長さ方向の端部、30mmを人工尿に浸漬し、5分間放置する。
(4)5分後、人工尿が上昇した高さを測定し、その高さを「吸液高さ」とする。
(5)次いで、試料をつり下げ具から外し、人工尿に浸漬されていた、長さ30mmの部分をカットし、試料の質量(W1)を測定する。
(6)以下の式に従って、吸収倍率(X)を算出する。
X={(W1×230/200)−W0}/W0
(7)上記実験を5回繰返し、その平均値を採用する。
なお、人工尿は、イオン交換水10Lに、尿素200g、塩化ナトリウム80g、硫酸マグネシウム8g、塩化カルシウム3gおよび色素:青色1号約1gを溶解させることにより調製した。
乾燥強度は、製造した不織布から、長手方向が機械方向であるように幅25mm×長さ150mmに裁断した試料を、20℃、相対湿度65%雰囲気の条件下で24時間放置して乾燥状態にし、次いで、乾燥状態の試料を、テンシロン型引張試験機でチャック間隔100mm、引張速度200mm/分で測定したときの破断時の引張力(N)を意味する。乾燥強度は、インストロン社製型式5564試験機を用いて測定し、5回の測定の平均値を採用した。
乾燥伸度は、乾燥強度と同時に測定されるもので、製造した不織布から、長手方向が機械方向であるように幅25mm×長さ150mmに裁断した試料を、20℃、相対湿度65%雰囲気の条件下で24時間放置して乾燥状態にし、次いで、乾燥状態の試料を、テンシロン型引張試験機でチャック間隔100mm、引張速度200mm/分で測定したときの破断時の引張力(N)を示した試料の伸びを、チャック間隔100mmで除して百分率で表した伸度(%)を意味する。
湿潤強度は、製造した不織布から、長手方向が機械方向であるように幅25mm×長さ150mmに裁断した試料を、蒸留水に5分間浸漬し、次いでステンレス製の平織23メッシュの金網の上で1分間放置した試料を、20℃、相対湿度65%雰囲気の条件下で、テンシロン型引張試験機でチャック間隔100mm、引張速度200mm/分で測定したときの破断時の引張力(N)を意味する。湿潤強度は、インストロン社製型式5564試験機を用いて測定し、5回の測定の平均値を採用した。
湿潤伸度は、湿潤強度と同時に測定されるもので、製造した不織布から、長手方向が機械方向であるように幅25mm×長さ150mmに裁断した試料を、蒸留水に5分間浸漬し、次いでステンレス製の平織23メッシュの金網の上で1分間放置した試料を、20℃、相対湿度65%雰囲気の条件下で、テンシロン型引張試験機でチャック間隔100mm、引張速度200mm/分で測定したときの破断時の引張力(N)を示した試料の伸びを、チャック間隔100mmで除して百分率で表した伸度(%)を意味する。
2 畝部
2c 畝部の幅方向中心部
2f 畝部の頂部
2w 畝部の側壁
3、3′ 溝部
10 不織布製造装置
11 原料供給ヘッド
12 ウォータージェットノズル
13 吸引ボックス
14 スチームノズル
15 サクションドラム
16 ウェブ形成コンベア
17 吸引ピックアップ
18 ウェブ搬送コンベア
19 ウェブ搬送コンベア
20 乾燥ドラム
30 ウェブ
51 スチームジェット
52 溝部
61 吸収性物品
62 トップシート
63 バックシート
64 吸収体
65 吸収体用不織布
66 高吸水性ポリマー
A 部位A
B 部位B
C 部位C
D 部位D
Claims (10)
- 親水性繊維であるセルロース系繊維からなる吸収体用の不織布であって、
該不織布は上面とその反対側の下面を有し、
該不織布は上面に長手方向に延びる畝部と溝部を幅方向に交互に有し、
畝部の下面側に部位Aが延びており、
畝部の上面側の側壁および頂部に部位Bが延びており、
部位Aと部位Bの間に挟まれて部位Cが存在し、
部位Aの繊維占有断面積比率は部位Bの繊維占有断面積比率よりも高く、
部位Bの繊維占有断面積比率は部位Cの繊維占有断面積比率よりも高いことを特徴とする不織布。 - 溝部が、畝部から延びる部位Aで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の不織布。
- 畝部の幅方向中心部に部位Dが存在し、部位Dの繊維占有断面積比率は、部位Bの繊維占有断面積比率より小さく、部位Cの繊維占有断面積比率より大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の不織布。
- クレム法による吸水度試験において、人工尿の5分後の吸液高さが130mm以上であり、吸水倍率が2.4倍以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の不織布。
- 密度が50〜200mg/cm3であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の不織布。
- 長手方向の引張強度が、乾燥時において4N/25mm以上、湿潤時において0.4N/25mm以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の不織布。
- 不織布の幅方向の断面全体の平均繊維占有断面積比率をrOとしたときに、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.8rO未満であることを特徴とする請求項1、2および4〜6のいずれか1項に記載の不織布。
- 不織布の幅方向の断面全体の平均繊維占有断面積比率をrOとしたときに、部位Aの繊維占有断面積比率rAは1.2rO以上であり、部位Bの繊維占有断面積比率rBは0.8rO以上、1.2rO未満であり、部位Dの繊維占有断面積比率rDは0.5rO以上、0.8rO未満であり、部位Cの繊維占有断面積比率rCは0.5rO未満であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の不織布。
- 不織布が叩解パルプと再生セルロースとをそれぞれ20〜40質量部および10〜70質量部の比率において含み、叩解パルプが、フィブリル化され、1.0〜5.0mmの範囲の重さ加重平均繊維長を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の不織布。
- 液透過性のトップシート、液不透過性のバックシート、およびトップシートとバックシートの間に介在する吸収体を含む吸収性物品であって、吸収体が請求項1〜9のいずれか1項に記載の不織布を含むことを特徴とする吸収性物品。
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