JP2020105656A - 複合型不織布とその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】寸法安定性及び拭取り性に優れて使用感が良好で、しかも外観においても優れている新規な複合型不織布を提供する。【解決手段】スパンボンド不織布SW上にパルプ繊維ウエブPFWを積層し一体化してある複合型の不織布WPであって、前記スパンボンド不織布SWは、紡糸された樹脂繊維を接続する複数の融着点MPを含んで形成されており、前記スパンボンド不織布が、幅25mmに形成した当該スパンボンド不織布の試験片をテンシロン引張試験機により試験した際に、縦方向に1mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mm、2mm伸ばすのに必要な力が2.0〜6.0N/25mm、且つ横方向に5mm伸ばすのに必要な力が0.6〜2.0mm、10mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mmであるという条件を満たして、形成されている。【選択図】図1

Description

本発明は、パルプ繊維ウエブとスパンボンド不織布とを水流交絡させることによって得られる複合型の不織布に関する。
パルプ繊維ウエブとスパンボンド不織布とによる複合型の不織布は、パルプ繊維に基づく吸液性とスパンボンド不織布に基づく強度との両方を具備してなるので、ウエスなどの工業用ワイパー、或いは手ぬぐい、タオルなどの対人用のワイパー等の様々な用途で広く使用されている。
例えば、特許文献1で開示するように、パルプ繊維ウエブとスパンボンド不織布とを重ねた後に、高圧のウォータジェット(水流)を吹き付ける水流交絡処理によって一体化されている。ここでスパンボンド不織布は強度に優れるので製造された複合型不織布の裏打ち層的な機能を果たす。一方、パルプ繊維ウエブは優れた吸液機能を備えている。よって、このような複合型不織布は、水性、油性のいずれの液体に対しても吸収性が良好なパルプ繊維ウエブと、強度に優れるスパンボンド不織布との利点を併有している優れた複合型不織布として消費者に提供することができる。
特許第2533260号公報
上記特許文献1などで使用されているスパンボンド不織布(特許文献1では、不織連続フィラメント支持体と称している)については、例えばポリプロピレンなどの合成樹脂をスパンボンド処理して得たものが広く採用されている。スパンボンド処理では、紡糸された樹脂繊維同士を点状の融着部分(以下、融着点)によって複数の箇所で接続している。これにより、スパンボンド不織布はシート強度を発現させ外形を維持している。
上記融着点は、樹脂繊維が溶融固化した部分であり、スパンボンド不織布の強度を得るために重要な構成部である。しかし、上述したようにスパンボンド不織布とパルプ繊維ウエブとを水流交絡させることにより得られる複合型の不織布では以下で指摘するような改善点がある。
先ず、スパンボンド処理で紡糸される樹脂繊維(フィラメント)は、製造時における繊維の流れ方向(縦方向)に沿って揃った状態となっており、この状態の繊維に対して上記のように融着点で接続したスパンボンド不織布は、縦方向と、これに直角な幅方向(横方向)との間で伸び率に差がある。
また、融着点やその近傍は強度が高いので融着点から遠い非融着領域と比較して、融着点の周部は寸法安定性が高く、縦横方向共に伸びに難い。よって、一般に融着点の面積率の高いスパンボンド不織布は寸法安定性に優れることになる。
ここで、融着点の面積率を高くするための手法としては、単位面積あたりの融着点の数を増したり、1個の融着点の面積を大きくしたりすることが考えられる。
しかしながら、スパンボンド不織布の融着点の1つの面積が大きい程に、パルプ繊維交絡が不十分な部分が、小穴のように見えるので、完成した複合型不織布の外観(面感とも称され、複合型不織布表面の見ため)が劣り、拭取り性についても滑らか感が劣ることになる。
そこで、1つの面積が小さい融着点にすると、複合型不織布の製造時にスパンボンド不織布に伸びが生じ易く、加工適性が劣ることになる。
ここで従来は、スパンボンド不織布が寸法安定性に優れていても、水流交絡によって得られる複合型不織布の寸法安定性には影響しないことが多かった(加工時にテンションがかかり、スパンボンド不織布毎に異なる引張り伸びの影響を受け、複合型不織布はスパンボンド不織布の強度特性を引き継がない場合があった)。
更に、ワイパーとして使用されることを考慮すると、水、油等を確実に拭き取ることができる吸液性について強い要請があるので、十分なパルプ繊維ウエブを含んでいる複合型不織布に設計されていることが望ましい。
上述したように、スパンボンド不織布とパルプ繊維ウエブとによる複合型不織布では、複数の構成要素が複雑に影響し合っているので、従来にあっては寸法安定性や拭き取り性に優れて使用感が良好であり、しかも外観においても優れる複合型不織布を設計することは困難なことであった。
よって、本発明の目的は、寸法安定性及び拭取り性に優れて使用感が良好で、しかも外観においても優れている新規な複合型不織布を提供することにある。
上記目的は、スパンボンド不織布上にパルプ繊維ウエブを積層し一体化してある複合型の不織布であって、
前記スパンボンド不織布は、紡糸された樹脂繊維を接続する複数の融着点を含んで形成されており、
前記スパンボンド不織布が、
幅25mmに形成した当該スパンボンド不織布の試験片をテンシロン引張試験機により試験した際に、
縦方向に1mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mm、2mm伸ばすのに必要な力が2.0〜6.0N/25mm、且つ横方向に5mm伸ばすのに必要な力が0.6〜2.0mm、10mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mmであるという条件を満たして、形成されている、ことを特徴とする複合型不織布により達成できる。
スパンボンド不織布の強度特性を上記範囲に設定することにより、スパンボンド不織布にパルプ繊維ウエブを積層し一体化してある複合型不織布において、加工時にテンションがかかってもスパンボンド不織布の物性の変化が小さく、水流交絡によって得られる複合型不織布の強度特性、寸法安定性も良好なものとなり、拭き取り性、使用感についても良好なものとなる。
そして、前記複数の融着点は、前記スパンボンド不織布の流れ方向に対して略平行である複数の縦方向ライン上および前記流れ方向に対して略直角である複数の横方向ライン上にあり、互いに隣接する融着点が前後左右において等しくかつ最短の間隔となるように整列配置されており、上記複数の融着点の前後左右の両方の間、もしくは、前後左右のいずれか一方の間が、線状の補助融着部で互いに接続されているものが好ましい。
なお、ここで略平行としているのは数学的観点等からの厳密な意味で平行である必要はなく、不織布の分野で技術常識的な角度誤差を許容して概ね平行であればよいという意図である。例えば、振れ角度5度、程度の振れ角があっても略平行と理解されるべきものである。よって略直角についても、同様に技術常識的な誤差を許容した概ね直角であればよい。
また、上述した縦・横方向ラインについても、数学的観点等からの厳密な意味で直線ということを意図しておらず、直線状と視認できる程度である線を意図しているものである。部分的、微視的に見てラインが僅かにジグザグ状であったとしても、全体としてその線が概ね真っ直に延びていれば本発明のラインと理解される。
上記の略平行及び略直角と理解できる場合について、より具体的に説明すると、スパンボンド不織布の流れ方向に沿って任意に、例えば隣接している融着点20個の重心を結んだ近似直線を設定する。この近似直線を形成している端部の融着点(最初の点、又は最後の点であり、基準とする融着点)を通る基準線を引く。基準線はパンボンド不織布の流れ方向と平行である。この基準線に対する近似直線の振れ角、すなわち、基準線と近似直線とが上記基準とした融着点に関して成す角度が5度以内である場合、本発明では略平行であると理解する。
同様に、パンボンド不織布の流れ方向に対して直角な不織布の幅方向について、上記と同様にして近似直線と基準線とを設定し、近似直線が基準線に対して成す角度が5度以内である場合、本発明では略直角であると理解する。
更に、数学的な直線を基準として、直線を構成している融着点(例えば20個)の重心の位置ずれが基準の直線に対して0.3mm以内、より好ましくは0.2mm以内で左右に振れており微視的に見た場合に、融着点の並びが若干、ジグザグ状である直線であっても、このような直線は本発明では上記した縦・横方向ラインに含まれるものとする。
上記強度特性を有し、かつ補助融着部を上記のように配置することで、スパンボンド不織布にパルプ繊維ウエブを積層し一体化してある複合型不織布において、加工時にテンションがかかってもスパンボンド不織布の物性の変化が小さく、水流交絡によって得られる複合型不織布の強度、寸法安定性も良好となり、ふき取り性、使用感についても良好なものとなる。
また、前記融着点は円形、楕円形および多角形の群から選択されたいずれか1つの形状に形成されており、当該融着点について1個の面積が0.05〜0.30mmであり、単位面積当たりの面積率が5.0〜15.0%であり、1つの融着点について前後左右に隣接する4個の融着点との重心間距離が0.80〜2.20mmとするのが好ましい。また、前記融着点の個数が10〜150個/cmとするのが好ましい。
スパンボンド不織布の縦、横強度を適切な範囲に設計し、かつ上記融着点特性とすることにより、スパンボンド不織布にパルプ繊維ウエブを積層して一体化されている複合型不織布において、複合型不織布の面感はさらに良好なものとなる。
また、前記スパンボンド不織布を構成する繊維の繊維径が0.6〜5.6デシテックスであるのが好ましい。
また、前記スパンボンド不織布と前記パルプ繊維ウエブとの重量構成比であるスパンボンド不織布/パルプ繊維ウエブは、40/60〜10/90(wt%)であるのが好ましい。
そして、前記パルプ繊維ウエブの坪量は30〜70g/mであるのが好ましい。
スパンボンド不織布の縦、横強度を適切な範囲とし、かつスパンボンド不織布の繊維径、繊維ウエブの割合、坪量を上記範囲に設定することにより、スパンボンド不織布にパルプ繊維ウエブを積層し一体化してある複合型不織布において、複合型不織布の水、油等の吸液性が良好でかつ、使用感の良いものにすることができる。
上記目的は、上記いずれかに記載の複合型不織布を製造する方法であって、
前記スパンボンド不織布と前記パルプ繊維ウエブとを水流交絡処理する水流交絡工程を少なくも含み、
前記水流交絡工程でウォータジェットを噴射するウォータジェットノズルの穴直径φが0.06〜0.15mmであり、且つ前記ウォータジェットノズルの間隔が0.4〜1.0mmである、こと特徴とする複合型不織布の製造方法によっても達成される。
本発明によると、寸法安定性及び拭取り性に優れて使用感が良好で、しかも外観においても優れている新規な複合型不織布を提供することができる。
本発明に係る複合型不織布に用いるスパンボンド不織布における融着点の配置パターンを説明するために模式的に示した図である。 融着点の配置パターンを市松模様型とした場合について、図1と同様に示した図である。 本発明に係る複合型不織布の製造装置について示した図である。
以下、本発明の一実施形態に係る複合型の不織布について、図を参照して説明する。本発明による複合型不織布は、スパンボンド不織布上にパルプ繊維ウエブを積層し、一体化された不織布である。採用するスパンボンド不織布が特徴的な構成を備えているので、この点の構成について説明する。
本発明者は、上記した融着点による問題を詳細に検討し、スパンボンド不織布SWの縦、横方向での伸びについて所定の範囲に収まる様に規定し、これを満たすように融着点MPの配置パターンや性状を設計すると、寸法安定性及び拭取り性に優れて使用感が良好で、しかも外観にも優れた複合型不織布を得られることを確認して本発明に至ったものである。
先ず、幅25mmに形成した試験片を定速伸張形引張試験機(テンシロン引張試験機)により試験した際に、縦方向に1mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mm、2mm伸ばすのに必要な力が2.0〜6.0N/25mm、且つ横方向に5mm伸ばすのに必要な力が0.6〜2.0N/25mm、10mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mmであるという条件を満たすように、形成されているスパンボンド不織布を採用して複合型不織布を形成してあることが、本発明の第1の特徴である。
なお、スパンボンド不織布の縦方向は、スパンボンド製造時の流れ方向MD(搬送方向)と略平行であり、横方向CDは流れ方向に対して略直角な幅方向である。
スパンボンド不織布の伸びを測定するためのテンシロン引張試験機としては、例えば、株式会社エー・アンド・デイ社のテンシロン万能試験機(品名・型名:RTF-1250)を用いることができる。試験法は、JIS P8113に準拠して行い、引張試験機のつかみ具とつかみ具の間隔は例えば100mmとし、引張速度300mm/minで測定を行う。
スパンボンド不織布は製造プロセスによる影響があり、製造された一般的なスパンボンド不織布ウエブには縦横方向で伸び率に差異があり、横方向での伸びの方が大きい。本発明に係る複合型不織布で採用するスパンボンド不織布については、この点を考慮し、縦横方向での伸びのアンバランスな関係を、上記のような具体的数値範囲に留めるように設計することで、使用感および外観に優れた複合型不織布を得ようとするものである。
上記のように縦横方向での伸びが所定範囲に収まるスパンボンド不織布を実現するのに、好適な融着点の配置パターン例があり、図1はこの融着点の配置パターン例を説明するためにスパンボンド不織布SWの一部を拡大して示した模式図である。
図1で示すように、スパンボンド不織布SW上のいずれの融着点MPも、流れ方向MDに対して略平行である複数の縦方向ラインLL及び幅方向CDに対して略平行である複数の横方向ラインTL上にあり、直線を成している。しかも複数の融着点MPは互いに縦方向および横方向で等しくかつ最短の間隔CLとなるようにして、配置されている。よって、図1で示すように複数の融着点MPは碁盤上の縦横線の交点に配置された様な整列型の配置パターンとなっている。
そして、図1で示す配置パターンでは、縦横方向で互いに隣接する融着点MPの間を互いに接続するように設定した線状の補助融着部SMPが更に示されている。
この補助融着部SMPは、スポット的(点状)に配置される上記の融着点MPと同様に、スパンボンド不織布を構成している合成樹脂繊維を溶融固化して形成される部分であるが、その溶融固化の状態は穏やかであり融着点MPと比較して強度が弱く、融着点MPの間を線状に接続する補助、補強の部分である。具体的には、図1で示す配置パターンでは縦方向ラインLL、横方向ラインTL上に等間隔に配列されている融着点MP間の全てが、補助融着部SMPにより接続されて井桁状となっている。
上記のように、スパンボンド不織布SWに形成される融着部分に関して、紡糸された樹脂繊維同士を留めるため熱エンボス装置等の加熱装置を用いて、樹脂繊維がスポット的に溶融され固化されることによって、上記の融着点MPが形成される。前述したように、融着点MPはスパンボンド不織布SWのシート強度を発現させるメイン融着部として機能する部分となる。
一方、上記補助融着部SMPはサブ融着部として機能し、このサブ融着部もメイン融着部と同様に熱エンボス装置等の加熱装置を用いて形成することができる。ただし、補助融着部SMPは融着点MPを形成する場合よりも、熱エンボスによりニップされる圧力が低く、且つ温度も低く設定されて形成される。このように形成される補助融着部SMPによって、複数の融着点MPの間が線状に接続され、スパンボンド不織布の縦横方向で強度の向上、加工時にテンションが掛った際の寸法安定性の向上が図られている。その結果、補助融着部SMPの周辺領域は融着点MPの周辺領域よりは融着が弱く、寸法安定性は劣るものの、水流交絡時のパルプ繊維の絡みは良好となる。
図1で示す融着点MPの配置パターンでは、スパンボンド不織布の縦横の両方向に、線状の補助融着部SMPが途切れず網目状に存在しており、このような構造にすると寸法安定性を確実に向上させることができる。また、補助融着部SMPはスポット状に形成される融着点MPほど溶着度合いが強くないので、パルプ繊維の交絡処理時に繊維が絡み難くなるという好ましくない現象の発生を抑制でき、小穴のようには見えることもない。
よって、前記強度特性を有し、かつ図1で例示しているような融着点MPの配置パターンを備えた、スパンボンド不織布を基材に用いることで、スパンボンド不織布にパルプ繊維ウエブを積層し一体化する複合型不織布において、寸法安定性及び拭取り性に優れて使用感が良好で、しかも外観においても優れている複合型不織布を得ることができる。
本発明に係る複合型不織布では、好ましくは、図1の配置パターンに基づいて融着点MPおよび補助融着部SMPが配置されているスパンボンドSWを用いている。
そして、融着点MPは円形、楕円形および多角形の群から選択されたいずれか1つの形状に形成されており、当該融着点について1個の面積が0.05〜0.30mmであり、単位面積当たりの面積率が5.0〜15.0%であり、1つの融着点について前後左右に隣接する4個の融着点との重心間距離が0.80〜2.20mmに設定してあるのが好ましい。そして、更に融着点MPは単位面積当たり10〜150個/cmとするのが好ましい。
スパンボンド不織布の縦、横強度の範囲を適切に設定し、かつ上記融着点特性とすることにより、スパンボンド不織布にパルプ繊維ウエブを積層し一体化した複合型不織布において、複合型不織布の面感はさらに良好なものとすることができる。
本発明の複合型不織布では、上記で説明した条件を満たすスパンボンド不織布の上に、パルプ繊維ウエブを積層して一体化されている。そして、本複合型不織布で使用されているパルプ繊維ウエブについては、坪量が30〜70g/mに設定されている。
そして、上記スパンボンド不織布とパルプ繊維ウエブとの重量構成比(スパンボンド不織布/パルプ繊維ウエブ)は40/60〜10/90(wt%)とするのが好ましい。
スパンボンド不織布の縦、横強度を適切な範囲とし、かつスパンボンド不織布の繊維径、繊維ウエブの割合、坪量を上記範囲に設定することにより、スパンボンド不織布にパルプ繊維ウエブを積層し一体化してある複合型不織布において、複合型不織布の水、油等の吸液性が良好でかつ、使用感の良いものとすることができる。
前記スパンボンド不織布を構成する繊維の繊維径は0.6〜5.6デシテックスとするのが更に好ましい。
なお、上記本発明に係る複合型不織布では、例えば、パルプ平均繊維長1.0〜5.0mmであるパルプを用いて、パルプ繊維ウエブを形成するのが好ましい。具体的には、パルプ繊維ウエブをラジアータパイン、スラッシュパイン、サザンパイン、ロッジポールパイン、スプルースおよびダグラスファーからなる群から選択された針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)の繊維を用いて形成するのが好ましい。いずれか1つのパルプ繊維によるパルプ繊維ウエブとしてもよいし、2つ以上を混合して形成したパルプ繊維ウエブとしてもよい。
また、スパンボンド不織布を構成する合成繊維としては、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等から選択することができ、ポリプロピレンを用いるのが好ましい。
(実施例)
更に、上記条件に従った融着点が設定されているスパンボンド不織布を用いて製造した実施例1〜3の複合型不織布およびその比較例1〜4について、外観並びに、ワイパーとして使用した際の拭取り性および寸法安定性から官能評価した使用感について下記の基準で評価した。
外観評価:複合型不織布表面の小穴(スパンボンド不織布の融着点がむき出している部分)の有無で評価した。
特に優れたもの(優◎)、問題のない外観(良〇)、小穴が目立ち外観不良なもの(不可×)とした。
使用感:1)拭き取り時の滑らか感、及び2)寸法安定性から評価した。
1)拭き取りの滑らか感:上記条件のスパンボンド不織布を用いたワイパー(複合型不織布)で、拭き取った際の滑らかさ、拭き取り易さに基づいて評価した。適度に滑らかで拭き取り易い(優◎)、問題のない滑らかさ(良〇)、滑らかさが小さく、拭き取り性が劣る(不可×)、とした。
2)寸法安定性:水にぬらして使用した際の寸法変化
寸法変化が小さく使い易い(優◎)、寸法変化がやや気になるが問題なく使用できる(良〇)、寸法変化が大きく、使いづらい(不可×)とした。
実施例1〜3及び比較例1〜4について、縦横方向の伸び、融着点の配置、融着点の1つの面積(mm)、面積率(%)、融着点間の距離、そして融着点の形状等について、下記表1、表2のように設定してあるスパンボンド不織布を用い、エアレイド装置により製造したパルプ繊維ウエブを載せて複合型不織布を製造し、これをワイパーとして用いて評価した。
上記表1に示すように、実施例1〜3は製品として提供できるものであるが、表2に示す比較例1〜4では外観評価、使用感の官能評価のいずれかで不可であった。
上記実施例1〜3によると、融着点の配置パターンが整列型であり、そして融着点1個の面積が0.05〜0.30mmであり、且つ、当該融着点の面積率が5.0〜15.0%、また1つの融着点について前後左右に隣接する4個の融着点との重心間距離が0.80〜2.20mmの範囲に設計されている。
なお、融着点の形状を円形、楕円、また正方形、長方形、五角形等の多角形としたが、形状についての有意差は確認されなかった。
表2における比較例2での市松模様型の配置パターンは、図1で示す整列型の配置パターンに対して、図2で参考として示すように直前、直後の融着点MPの位置が半距離分ずれた状態にして整列された配置パターンである。この市松模様型の配置パターンの場合も、縦および横方向において融着点MP間の間隔DLは等しい。しかし、融着点MP間の最短距離は斜め方向ADでの間隔SLとなっている。
よって、図1と同様に、最短の融着点MP同士を接続するように、前述した線状の補助融着部SMPを設けると、スパンボンド不織布の流れ方向に斜めの網目となる。これであると斜め方向への引張りには強いが縦横方向では適切な強度が得られず結果として寸法安定性が劣ることになる。
以下、更に、上述した本発明に係る複合型不織布を製造するのに好適は製造装置について、図を参照して説明する。
先ず、複合型不織布の製造装置1の概略構成を説明する。図3に示す製造装置1は、上流側にエアレイド装置2、スパンボンド不織布を供給するスパンボンド不織布供給装置3、そしてサクション装置4が配設されている。サクション装置4はエアレイド装置2の下側に対向するように配置されている。
ウエブの搬送方向TDで、これらの装置2、3、4より下流には、上流側から順に、水流交絡処理を行うためのウォータジェットを噴射する水流交絡装置5、サクション装置6、乾燥装置7が配置されている。上記乾燥装置7の下流には連続して製造される複合型不織布WPを巻き取るための巻取装置8が更に設けてある。
上記エアレイド装置2は、繊維同士が密集しシート状となっている原料パルプRPをパルプ繊維に解繊する解繊機21や、図示しない送風機を備えて解繊されたパルプ繊維PFをエアレイドホッパ23へと搬送するダクト22を有している。
また、上記ダクト22よりも下流側にはエアレイドホッパ23が配置されている。このエアレイドホッパ23の内部では、解繊状態にあるパルプ繊維が分散しながら降下し、下面に設定した積層位置24に徐々に積み上りパルプ繊維ウエブPFWが形成されるように設計してある。
上記積層位置24の下側にはサクション装置4が対向配備してある。より詳細には、サクション装置4は装置本体41の上面にサクション部42を有しており、サクション部42が上記パルプ繊維ウエブPFWに吸引力(負圧)を作用させるべく積層位置24に対して設定してある。
なお、図3では、エアレイドホッパ23とサクション装置本体41とを1つずつ一段での配置として、パルプ繊維ウエブPFWを形成する場合を例示している。しかし、これに限らず、上記パルプ繊維ウエブPFWの目付(坪量)や製造速度に応じて、上記エアレイドホッパ23とサクション装置本体41を2つ以上の多段とする配置に変更してもよい。
また、サクション装置4の周囲にはウエブ搬送用の搬送ワイヤ43が配設してある。搬送ワイヤ43は、積層位置24においてパルプ繊維PFが堆積したパルプ繊維ウエブPFWが載置可能で、これを下流側に搬送するように配置されている。ただし、パルプ繊維ウエブPFWは直接、搬送ワイヤ43上に載置されない。これについては、後述の説明で明らかとなる。
搬送ワイヤ43はサクション部42の吸引力が、反対側(上側)に及ぶような目開き形態(メッシュ)で形成されている。
上記エアレイド装置2の下側で、サクション装置4よりも上流側に、スパンボンド不織布供給装置3が配置してある。このスパンボンド不織布供給装置3には、予め準備されたスパンボンド不織布SWがロール状とされてセットされている。すなわち、前述したように、設計されたスパンボンド不織布SWがロール状とされており、これがスパンボンド不織布供給装置3から引出され、上述した搬送ワイヤ43に乗って上記積層位置24へと搬送されるようになっている。
また、スパンボンド不織布とパルプ繊維ウエブとの重量構成比である、スパンボンド不織布/前記パルプ繊維ウエブは40/60〜10/90(wt%)に調整しておくのが好ましい。
積層位置24に位置した、スパンボンド不織布SWの上に、前述したパルプ繊維ウエブPFWが載置される。その際に、積層位置24ではサクション装置4のサクション部42による吸引力が搬送ワイヤ43を通過し、その上のスパンボンド不織布SWおよびパルプ繊維ウエブPFWに作用する。よって、スパンボンド不織布SWとパルプ繊維ウエブPFWとが積層された状態となっている予備的積層体PWeb(積層ウエブ)が下流側へと搬送される。
上記のように予備的積層体PWebが形成されるときに、スパンボンド不織布SW上へのパルプ繊維ウエブPFWの供給量を制御することで、本装置で製造される複合型不織布に含まれるパルプ繊維ウエブPFWの坪量が30〜70g/mとなるように設計してある。パルプ繊維ウエブPFWの坪量は、ウエブの搬送速度やパルプ繊維ウエブPFWの時間当たりの供給量などを適宜に調整し、製造された複合型不織布のパルプ繊維ウエブPFWの坪量を確認することで、坪量が所望の範囲となるように設定すればよい。
上記した予備的積層体PWebは、サクション装置4の吸引力によって、吸引圧縮されたことにより積層状態が維持されている。このとき上側のパルプ繊維ウエブPFWの繊維が密にされた状態ではある。しかし、このまま予備的積層体PWebを下流側の水流交絡装置5内に搬送投入すると、ウォータジェット(高圧の水流)によってパルプ繊維PFの一部が舞い上がるおそれがある。
そこで、本製造装置1では、予備的積層体PWebを上下から挟んでスパンボンド不織布SW上でのパルプ繊維ウエブPFWの載置状態を安定化させる為の挟持ローラ28、そして水流交絡装置5の上流側に繊維飛散防止用に水分を付与するプレウエット装置30が配備してある。プレウエット装置30は、好適には、予備的積層体PWebの上方からウォータミストを吹き付ける噴霧ノズル31と予備的積層体PWebの下側(すなわち、パルプ繊維ウエブPFWの下面)から吸引力を印加するサクション装置32とを含んで構成されている。
なお、図3では、上記のように水流交絡装置5前にプレウエット装置30を新たな装置として設ける場合を例示しているが、これに限らない。水流交絡装置5に含まれる後述するウォータジェットヘッド51とサクション装置52とからなるセットの複数について、先頭に位置するセットを上記プレウエット装置30として流用するような設計変更をしてもよい。この場合には先頭のウォータジェットヘッド51から低圧のウォータミストが噴霧されるように調整すればよい。
水流交絡処理を行うのに十分な、ウォータジェットヘッド51とサクション装置52とのセット数が確保されている水流交絡装置5の場合、上記のように先頭のウォータジェットヘッド51とサクション装置52をプレウエット装置として活用することは、装置設備コストの抑制に効果的である。
そして、水流交絡装置5では、前処理部となる挟持ローラ28およびプレウエット装置30の処理を受けた予備的積層体PWebに高圧のウォータジェットを吹き付けることによりパルプ繊維同士の交絡を促進する。これにより上側に位置するパルプ繊維ウエブPFW層と下側に位置するスパンボンド不織布SW層との一体化が促進される(水流交絡処理)。
図3で例示的に示している水流交絡装置5は、搬送方向TDに沿って多段(図3では例示しているのは4段)にウォータジェットヘッド51が配置されている。
なお、図3では、搬送方向TDに対して直角な方向(ウエブの幅方向)において延在しているウォータジェットヘッド51に設けたノズルの様子は図示していないが、幅方向において複数のウォータジェットノズルが適宜の位置に配置してある。このウォータジェットノズルの穴直径φは、好ましくは0.06〜0.15mmである。また、ウォータジェットノズルの間隔は0.4〜1.0mmとするのが好ましい。
上記水流交絡処理をする際の水圧は、パルプ繊維ウエブPFWとスパンボンド不織布SWとの坪量を勘案して設定するのが望ましい。例えば、1〜30MPaの範囲において選択するのが好ましい。
そして、上記ウォータジェットヘッド51と対向するように、サクション装置52が配設してある。ウォータジェットヘッド51から出る高圧のウォータジェットを上側に位置しているパルプ繊維ウエブPFWに吹き付けつつ、下側に位置しているスパンボンド不織布SWの下側にサクション装置52の吸引力を作用させる。ウォータジェットヘッド51とサクション装置52との協働作用によって、パルプ繊維ウエブPFW側のパルプ繊維が下側のスパンボンド不織布SWに入り込んだ状態や、スパンボンド不織布SWを貫通して反対側にまで至った状態などが形成されると推定される。その作用により2つの層の一体
化が促進される。
水流交絡装置5にも、搬送ワイヤ55が配設してある。搬送ワイヤ55は前処理部28、30の下流で予備的積層体PWebを受けて、水流交絡装置5内へと搬送する。搬送ワイヤ55は水流交絡装置5のウォータジェットヘッド51とサクション装置52との間を、上流側から下流に向かって通過するように配設されている。
よって、搬送ワイヤ55上を搬送される予備的積層体PWebは、搬送方向TDで下流に向かう程に、より多くの水流交絡処理を受けることになり、水流交絡装置5を出るときには上側のパルプ繊維ウエブPFW層と下側のスパンボンド不織布SW層との十分な交絡処理が実現される。
水流交絡装置5を出た直後の不織布にあっては、ウエット状態にあり、パルプ繊維同士などの結合は十分に確立されてはいない。
そこで、図3で示すように、水流交絡装置5の下流側にはウエブに残留する水分を吸引除去し、その後に乾燥を行って、複合型不織布WPの製造を完了するためのサクション装置6および乾燥装置7が配備してある。このように複合型不織布WPの製造の後段で、サクション装置6および乾燥装置7による脱水、乾燥を行うと効率よく複合型不織布を製造でき、また、製造される水流交絡後の複合型不織布に大きな外圧を掛けることなく乾燥した複合型不織布を製造できるので、嵩高感のある製品に仕上げることができる。
サクション装置6は、例えばバキューム式で水流交絡後の不織布を脱水する。乾燥装置7は非圧縮型のドライヤ、好適にエアスルードライヤを採用することが好ましい。図3で、エアスルードライヤの回転可能なドライヤ本体71は筒状体であり、その周表面には多数の貫通孔が設けてあり、図示しない熱源で加熱された熱風がドライヤ本体の外周から中心部側に向かって吸い込む構成とするのがよい。
このように連続的に製造される複合型不織布WPは巻取装置8のロール81に巻取られて一連の工程が完了する。
以上で説明した複合型不織布の製造装置1によると、外観や使用感に優れると共に、十分な吸液性も備えた、本発明に係る複合型不織布を効率良く製造することができる。
なお、図3による製造装置では、エアレイド装置2を用いて、パルプ繊維を解繊して徐々に積層することによりパルプ繊維ウエブを得ている。パルプ繊維ウエブは湿式抄紙シートの製造法を応用して製造することができるが、上記のようにエアレイド装置2を用いた乾式によりパルプ繊維ウエブを製造すると製造設備を簡素化して、より効率良く本発明に係る複合型不織布を製造できる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができることは言うまでもない。
上記説明では、補助融着部を前後左右の両方の間に設けた井桁状(図1)として、融着点を接続する場合を好ましい形態として説明したが、これに限らない。前後左右のいずれか一方の間が線状の補助融着部で融着点を互いに接続する場合でも、補助融着部を全く設けない従来と比較して、寸法安定性及び拭取り性に優れて使用感が良好で、しかも外観においても優れている新規な複合型不織布を提供できる。
1 複合型不織布の製造装置
2 エアレイド装置
3 スパンボンド不織布供給装置
4 サクション装置
5 水流交絡装置
6 サクション装置
7 乾燥装置
8 巻取装置
21 解繊機
22 ダクト
23 エアレイドホッパ
24 積層位置
28 挟持ローラ
30 プレウエット装置
31 噴霧ノズル
32 サクション装置
41 サクション装置本体
42 サクション部
43 搬送ワイヤ
51 ウォータジェットヘッド
52 サクション装置
55 搬送ワイヤ
SW スパンボンド不織布
MP 融着点
PF パルプ繊維
PFW パルプ繊維ウエブ
PWeb 予備的積層体(積層ウエブ)
WP 複合型不織布
TD 搬送方向
MD 流れ方向
CD 幅方向
LL 縦方向ライン
TL 横方向ライン
CL 融着点の間隔
SMP 補助融着部

Claims (8)

  1. スパンボンド不織布上にパルプ繊維ウエブを積層し一体化してある複合型の不織布であって、
    前記スパンボンド不織布は、紡糸された樹脂繊維を接続する複数の融着点を含んで形成されており、
    前記スパンボンド不織布が、
    幅25mmに形成した当該スパンボンド不織布の試験片をテンシロン引張試験機により試験した際に、
    縦方向に1mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mm、2mm伸ばすのに必要な力が2.0〜6.0N/25mm、且つ横方向に5mm伸ばすのに必要な力が0.6〜2.0mm、10mm伸ばすのに必要な力が1.0〜4.0N/25mmであるという条件を満たして、形成されている、ことを特徴とする複合型不織布。
  2. 前記複数の融着点は、前記スパンボンド不織布の流れ方向に対して略平行である複数の縦方向ライン上および前記流れ方向に対して略直角である複数の横方向ライン上にあり、互いに隣接する融着点が前後左右において等しくかつ最短の間隔となるように整列配置されており、
    上記複数の融着点の前後左右の両方の間、もしくは、前後左右のいずれか一方の間が、線状の補助融着部で互いに接続されている、ことを特徴とする特徴とする請求項1に記載の複合型不織布。
  3. 前記融着点は円形、楕円形および多角形の群から選択されたいずれか1つの形状に形成されており、当該融着点について1個の面積が0.05〜0.30mmであり、単位面積当たりの面積率が5.0〜15.0%であり、1つの融着点について前後左右に隣接する4個の融着点との重心間距離が0.80〜2.20mmである、ことを特徴とする特徴とする請求項1又は2に記載の複合型不織布。
  4. 前記融着点の個数が10〜150個/cmである、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の複合型不織布。
  5. 前記スパンボンド不織布を構成する繊維の繊維径が0.6〜5.6デシテックスである、こと特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の複合型不織布。
  6. 前記スパンボンド不織布と前記パルプ繊維ウエブとの重量構成比であるスパンボンド不織布/パルプ繊維ウエブは、40/60〜10/90(wt%)である、こと特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の複合型不織布。
  7. 前記パルプ繊維ウエブの坪量は30〜70g/mである、こと特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の複合型不織布。
  8. 請求項1から7のいずれかに記載の複合型不織布を製造する方法であって、
    前記スパンボンド不織布と前記パルプ繊維ウエブとを水流交絡処理する水流交絡工程を少なくも含み、
    前記水流交絡工程でウォータジェットを噴射するウォータジェットノズルの穴直径φが0.06〜0.15mmであり、且つ前記ウォータジェットノズルの間隔が0.4〜1.0mmである、こと特徴とする複合型不織布の製造方法。
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