JP2022115111A - 水解性不織布、水解性不織布積層体及び水解性不織布の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
具体的に、本発明は以下の構成を有する。
前記再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
前記再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下であり、
前記水解性不織布の表面には、高圧水ジェット流処理による噴流痕を有し、
絶乾状態の前記水解性不織布1質量部に対し純水2質量部を含浸させて2日間放置した後の湿潤状態の前記水解性不織布において、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向の引張強度をWT1N/mとし、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向と垂直となる方向の引張強度をWT2N/mとしたとき、
70≦WT1≦500、および2.0≦WT1/WT2≦6.0を満たす水解性不織布。
[2]前記再生セルロース繊維の全質量に対する前記扁平レーヨン繊維の含有量をP(質量部)とし、前記再生セルロース繊維の全質量に対する前記丸型レーヨン繊維の含有量をQ(質量部)とした場合、P:Q=1:9~9:1である、[1]に記載の水解性不織布。
[3]前記水解性不織布の全質量に対して、前記パルプ繊維の含有量は、30~90質量%であり、前記再生セルロース繊維の含有量は10~50質量%である、[1]又は[2]に記載の水解性不織布。
[4]前記扁平レーヨン繊維は、中空扁平レーヨン繊維である、[1]~[3]のいずれかに記載の水解性不織布。
[5]前記扁平レーヨン繊維の断面の外縁幅と外縁長さの比率は、1:2~1:30である、[1]~[4]のいずれかに記載の水解性不織布。
[6]前記パルプ繊維の平均繊維長は1.5mm以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の水解性不織布。
[7]前記パルプ繊維は針葉樹パルプ繊維を含み、前記パルプ繊維の全質量に対する広葉樹パルプ繊維の含有量は50質量%以下である、[1]~[6]のいずれか1項に記載の水解性不織布。
[8][1]~[7]のいずれかに記載の水解性不織布に水分を含浸させてなる湿潤水解性不織布。
[9][8]に記載の湿潤水解性不織布が複数枚積層された湿潤水解性不織布積層体。
[10][9]に記載の湿潤水解性不織布積層体であって、前記湿潤水解性不織布の各葉が互いに重なりを有して折り畳まれて形成されている湿潤水解性不織布積層体。
[11][8]または[9]に記載の湿潤水解性不織布積層体を内包した包装体であって、潤水解性不織布積層体の上部に前記湿潤水解性不織布を取り出す開口部を有し、
絶乾状態の前記水解性不織布1質量部に対し純水2質量部を含浸させて2日間放置した後の湿潤状態の前記水解性不織布において、高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向が、前記湿潤水解性不織布の取り出し方向と一致している包装体。
[12]湿式抄紙機によりパルプ繊維と再生セルロース繊維とを含む不織布シートを形成した後、前記不織布シートに高圧水ジェット流処理を施す工程を含む水解性不織布の製造方法であって、
前記再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
前記再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下であり、
絶乾状態の前記水解性不織布1質量部に対し純水2質量部を含浸させて2日間放置した後の湿潤状態の前記水解性不織布において、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向の引張強度をWT1N/mとし、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向と垂直となる方向の引張強度をWT2N/mとしたとき、
70≦WT1≦500、および2.0≦WT1/WT2≦6.0を満たすように、ジェットワイヤー比を調整する水解性不織布の製造方法。
本発明は、パルプ繊維と、再生セルロース繊維とが交絡した水解性不織布に関する。ここで、再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含む。また、再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下である。
前記湿潤状態の水解性不織布は、サンプル幅50mm、スパン長114mmのサンプルを幅方向に2つ折り(従って幅は25mmとなる)にして測定片とする。
前記湿潤状態の水解性不織布において、高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向の引張強度および高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向と垂直となる方向の引張強度を引張速度300mm/分の条件で、それぞれ測定する。
湿潤引張強度の測定に用いられる引張試験機としては、例えば、エイ・アンド・デイ社製のTENSILON万能材料試験機を用いることができる。
70≦WT1≦500、および2.0≦WT1/WT2≦6.0を満たすものである。
WT1については、より好ましくは80≦WT1≦500、さらに好ましくは90≦WT3≦500である。WT1/WT2については、より好ましくは、2.0≦WT1/WT2≦4.0である。
本発明の水解性不織布はパルプ繊維を含む。パルプ繊維としては、木材パルプ、非木材パルプ、脱墨パルプからなる繊維を挙げることができる。木材パルプとしては例えば、広葉樹パルプ(広葉樹クラフトパルプ(LBKP))、針葉樹パルプ(針葉樹クラフトパルプ(NBKP))、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)、酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ等が挙げられる。また、セミケミカルパルプ(SCP)、ケミグラウンドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)等の機械パルプ等を用いることもできる。非木材パルプとしてはコットンリンターやコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わら、バガス等の非木材系パルプ、ホヤや海草等から単離されるセルロース、キチン、キトサン等が挙げられる。脱墨パルプとしては古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。パルプは上記の1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
本発明の水解性不織布は再生セルロース繊維を含む。再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上であればよく、3mm以上であることが好ましく、5mm以上であることがより好ましい。また、再生セルロース繊維の平均繊維長は、20mm以下であればよく、15mm以下であることが好ましく、10mm以下であることがより好ましい。なお、上記平均繊維長は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維を合わせた平均繊維長である。再生セルロース繊維の平均繊維長はJIS L-1015 8.4.1平均繊維長の測定方法に基づく。再生セルロース繊維の繊維長を上記の範囲内とすることにより、湿潤強度と水解性を両立することができる。特に再生セルロース繊維の繊維長を上記上限値以下とすることにより、湿潤状態でも嵩高な状態を保つことができる水解性不織布が得られ易くなり、上記下限値以上とすることにより、湿潤強度の高い水解性不織布が得られ易くなる。
本発明の水解性不織布は、他の任意成分を含むものであってもよい。任意成分としては、例えば、乾燥紙力剤、湿潤紙力剤、柔軟剤等を挙げることができる。乾燥紙力剤としては、例えば、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド(PAM)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を挙げることができる。湿潤紙力剤としては、ポリアミドエピクロロヒドリン、尿素、メラミン、熱架橋性ポリアクリルアミド等を挙げることができる。柔軟剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等を挙げることができる。上記の任意成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の包装体は、湿潤状態の前記水解性不織布において、前記水解性不織布の表面が高圧水ジェット流処理による噴流痕を有し、高圧水ジェット流処理による噴流痕の筋が延在する方向、即ち引張強度が最大となる方向が、前記湿潤水解性不織布の取り出し方向と一致していることによって、水解性不織布取り出し時の破れトラブルを防ぐことができる。
本発明の水解性不織布の製造方法は、湿式抄紙法により形成した、パルプ繊維と再生セルロース繊維とを含む不織布シートに高圧水ジェット流処理を施す工程を含む。ここで、再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含む。また、再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下が好ましい。
WT1については、より好ましくは80≦WT1≦500、さらに好ましくは90≦WT1≦500である。WT1/WT2については、より好ましくは、2.0≦WT1/WT2≦4.0である。
WT1/WT2の調整方法としては、抄紙の際、原料吐出速度とワイヤー速度の比(ジェットワイヤー比)の調整で行うことができる。
V=(2×g×(P―Ap)×10000/(ρ×1000))1/2×60・・・(式1)
V:ノズルから吐出される水の流速(m/分)
g:重力加速度=9.8m/s2
P:ノズル部での水圧(kgf/cm2)
A:ノズル1孔の面積(mm2)
p:大気圧(kgf/cm2)
ρ:水の密度(g/cm3)
F=(A/100)×V×100・・・(式2)
F:ノズル部の1孔から吐出される水の流量(cm3/分)
A:ノズル1孔の面積(mm2)
V:ノズルから吐出される水の流速(m/分)
E=P×(F/100)×0.163・・・(式3)
E:高圧水ジェット流エネルギー(kWh/kg/m)
本発明の水解性不織布は、水やプロピレングリコール等の湿潤剤、アルコールやパラ安息香酸エステル類といって抗菌剤、防黴剤、香料、所望の薬効を有する薬剤等を含浸させてウェットティシュ、おしりふき、ワイパー等のウェット製品として用いられる。また、 本発明の水解性不織布を衛生材料の表面材として使用してもよい。この場合、所望に応じて不織布に親水性や撥水性を高めるような処理を施しても良い。
繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製、外縁幅と外縁長さの比率(扁平率)、1:15)19質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長5mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)6質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121-2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml、平均繊維長:2.33mm)75質量%となるように繊維原料を混合し、繊維原料を水に分散させて固形分濃度1.0質量%のパルプスラリーを得た。傾斜ワイヤー型長網抄紙機にて、ジェットワイヤー比0.80、抄速133m/分でパルプスラリーから不織布シートを作製した。次いで、ワイヤー上の後部に設置されたウォ-タージェット装置(高圧水ジェット流処理装置)を用いて、負荷エネルギーが0.012kWh/kg/mとなるように、不織布シートに高圧水ジェット流を噴射した。高圧水ジェット流処理が施された不織布シートを乾燥し、乾燥後の坪量が43.0g/m2の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)16質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長5mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)6質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121-2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml)78質量%となるように繊維原料を混合した以外は実施例1と同じ方法で実施例2の水解性不織布を得た。
実施例1において、抄速を100m/分とし、乾燥後の坪量を60.0g/m2とした以外は実施例1と同じ方法で実施例3の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)16質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長10mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)3質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121-2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml)81質量%となるように繊維原料を混合した以外は実施例1と同じ方法で実施例4の水解性不織布を得た。
実施例2において、傾斜ワイヤー型長網抄紙機のジェットワイヤー比を1.04に変更した以外は実施例2と同じ方法で比較例1の水解性不織布を得た。
実施例2において、ウォ-タージェット装置(高圧水ジェット流処理装置)の負荷エネルギーを0.006kWh/kg/mとした以外は実施例2と同じ方法で比較例2の水解性不織布を得た。
(水解性1)
実施例及び比較例で得た水解性不織布を絶乾状態とし、絶乾状態の水解性不織布と純水の質量比が1:2(不織布:純水)となるように水解性不織布に純水を含浸させて湿潤状態の水解性不織布(湿潤水解性不織布)を密封し、2日間放置した。その後、湿潤状態の水解性不織布の水解性をJIS P 4501:1993の「4.5 ほぐれやすさ」に準拠して測定した。「ほぐれやすさ」が100秒以内であれば、水解性が良好といえる。
実施例及び比較例で得た水解性不織布を110mm×200mmの大きさに断裁したものを複数枚用意して、乾燥後の質量(初期乾燥質量)を測定した。
その後、乾燥後の水解性不織布と純水の質量比が1:2(不織布:純水)となるように水解性不織布に純水を含浸させて密封し、2日間放置し、湿潤状態の水解性不織布(湿潤水解性不織布)を作成した。
前記湿潤水解性不織布の水解性をIWSFGより公開されている公開仕様書「PAS 1:2018 トイレに流せる製品の認定基準」に記載された「IWSFG PAS 3:2018 スロッシュボックスによる水解性試験法」に準じて測定した。
具体的には、前記湿潤水解性不織布を30分間スロッシュボックス内で水解させた後、目開き25mmのふるいに水槽内の試験片と水を注ぎ、ふるいを1分間シャワーですすいだ後において、ふるいに残った試験片を採取した。そして、(初期乾燥質量-ふるいに残った試験片の乾燥質量)/初期乾燥質量×100により、ふるいの通過率を算出した。
通過率が95質量%以上であれば、水解性が良好といえる。
実施例及び比較例で得た水解性不織布において、絶乾状態の水解性不織布と純水の質量比が1:2(不織布:純水)となるように水解性不織布に純水を含浸させて密封し、2日間放置し、湿潤状態の水解性不織布(湿潤水解性不織布)を作成した。
前記湿潤水解性不織布からサンプル幅50mm、スパン長114mmのサンプルを切り出し、幅方向に2つ折り(従って幅は25mmとなる)の状態でエイ・アンド・デイ社製のTENSILON万能材料試験機を用いて、引張速度300mm/分の条件で引張強度を測定した。
前記湿潤水解性不織布の高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向の引張強度(WT1)および高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向と垂直方向の引張強度、(WT2)をそれぞれ測定し、WT1/WT2を算出した。
実施例及び比較例で得た水解性不織布において、絶乾状態の水解性不織布と薬液(ジプロピレングリコール:ポリアミノプロピルビグアニド:リン酸2Na:安息香酸:セチルピリジニウムクロリド:水が質量比で1.00:0.20:0.15:0.15:0.05:98.45)の質量比が、1:2(不織布:薬液)となるように水解性不織布に薬液を含浸させた状態で2日間放置した後、図1に示すとおり、高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向に平行に200mm、高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向と垂直となる方向に180mmの大きさに30枚断裁して、山折り、谷折りを行った。
さらに、ウェットティッシュの束をプラスチックフィルムで包装し、上部に角丸長方形(27mm×59mm)を開けて、その開口部からウェットティッシュ30枚を取り出したときのポップアップ性を以下の評価基準で目視評価した。
また、開口部からウェットティッシュ取り出す際のウェットティッシュの破れの発生を目視評価した。
〇:1枚取り出すと次のシートが取り出し口から途中まで出てくる。
×:1枚取り出したときに次のシートが出てこない。
Claims (12)
- パルプ繊維と、再生セルロース繊維とが交絡した水解性不織布であって、
前記再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
前記再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下であり、
前記水解性不織布の表面には、高圧水ジェット流処理による噴流痕を有し、
絶乾状態の前記水解性不織布1質量部に対し純水2質量部を含浸させて2日間放置した後の湿潤状態の前記水解性不織布において、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向の引張強度をWT1N/mとし、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向と垂直となる方向の引張強度をWT2N/mとしたとき、
70≦WT1≦500、および2.0≦WT1/WT2≦6.0を満たす水解性不織布。 - 前記再生セルロース繊維の全質量に対する前記扁平レーヨン繊維の含有量をP(質量部)とし、前記再生セルロース繊維の全質量に対する前記丸型レーヨン繊維の含有量をQ(質量部)とした場合、P:Q=1:9~9:1である、請求項1に記載の水解性不織布。
- 前記水解性不織布の全質量に対して、前記パルプ繊維の含有量は、30~90質量%であり、前記再生セルロース繊維の含有量は10~50質量%である、請求項1又は2のいずれか一項に記載の水解性不織布。
- 前記扁平レーヨン繊維は、中空扁平レーヨン繊維である、請求項1~3のいずれか一項に記載の水解性不織布。
- 前記扁平レーヨン繊維の断面の外縁幅と外縁長さの比率は、1:2~1:30である、請求項1~4のいずれか一項に記載の水解性不織布。
- 前記パルプ繊維の平均繊維長は1.5mm以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載の水解性不織布。
- 前記パルプ繊維は針葉樹パルプ繊維を含み、前記パルプ繊維の全質量に対する広葉樹パルプ繊維の含有量は50質量%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の水解性不織布。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の水解性不織布に水分を含浸させてなる湿潤水解性不織布。
- 請求項8に記載の湿潤水解性不織布が複数枚積層された湿潤水解性不織布積層体。
- 請求項9に記載の湿潤水解性不織布積層体であって、前記湿潤水解性不織布の各葉が互いに重なりを有して折り畳まれて形成されている湿潤水解性不織布積層体。
- 請求項8または9に記載の湿潤水解性不織布積層体を内包した包装体であって、湿潤水解性不織布積層体の上部に前記湿潤水解性不織布を取り出す開口部を有し、
絶乾状態の前記水解性不織布1質量部に対し純水2質量部を含浸させて2日間放置した後の湿潤状態の前記水解性不織布において、高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向が、前記湿潤水解性不織布の取り出し方向と一致している包装体。 - 湿式抄紙機によりパルプ繊維と再生セルロース繊維とを含む不織布シートを形成した後、前記不織布シートに高圧水ジェット流処理を施す工程を含む水解性不織布の製造方法であって、
前記再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
前記再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下であり、
さらに絶乾状態の前記水解性不織布1質量部に対し純水2質量部を含浸させて2日間放置した後の湿潤状態の前記水解性不織布において、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向の引張強度をWT1N/mとし、
前記高圧水ジェット流処理による噴流痕である筋が延在する方向と垂直となる方向の引張強度をWT2N/mとしたとき、
70≦WT1≦500、および2.0≦WT1/WT2≦6.0を満たすように、ジェットワイヤー比を調整する水解性不織布の製造方法。
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