JP3083602B2

JP3083602B2 - 水圧を用いてニードルした不織パルプ繊維ウェブ

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Publication number: JP3083602B2
Application number: JP03285831A
Authority: JP
Inventors: キースバーネスハロルド; フランシスクックロナルド; ハートマンエヴァハートチェリー; ルイスマッコーマックアン; ロバートラドワンスキーフレッド; メアリーロッシュポーレット; ジョントレヴィサンエイドリアン
Original assignee: キンバリークラークワールドワイドインコーポレイテッド
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 2000-09-04
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: TW215465B; CA2048333C; ZA918180B; DE69124064D1; ES2095897T3; EP0483816A1; JPH04281056A; MX9101883A; AU646100B2; CA2048333A1; KR100188053B1; DE69124064T2; EP0483816B1; US5137600A; AU8693091A; KR920010062A; BR9104746A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収性ハンドタオルま
たは拭布、あるいは吸収看護用品において用いる液体分
散材料として用いられる不織パルプ繊維ウェブに関す
る。さらに、本発明は不織パルプ繊維ウェブを製造する
方法にも関する。

【０００２】

【従来の技術】これまで長い間、吸収性不織パルプ繊維
ウェブは使い捨てハンドタオルまたは拭布として用いら
れてきた。これらの不織ウェブは一般的には高速製紙法
によりつくられてきた。この高速製紙法は紙シートの吸
収性を高めるため後処理工程を有している。後処理工程
とは、例えば、クレーピング、孔開け、エンボス加工な
どである。これらの後処理工程に加えて所定の添加剤
（例えば、剥離剤）を用いると、ほとんどの形式の不織
パルプ繊維ウェブに存在するコンパクトな繊維集合体を
弛緩させることができ、これによって吸収性を高めるこ
とができる。特に、平均繊維長さが小さいパルプ、例え
ば二次繊維パルプからなるウェブには有効である。

【０００３】高吸収性の単一層または複数層の吸収性ハ
ンドタオルまたは拭布には上述したような従来からの方
法を用いてつくられるものもある。これらのタオルは、
最大で自らの重量の約５倍の水または流体を吸収するこ
とができるものもあるが、一般的には平均繊維長さが長
いバージンの軟木パルプからつくられる。平均繊維長さ
が小さいパルプから高吸収性のタオルをつくることは一
般的には不可能である。

【０００４】一般的に、弛緩されたパルプ繊維の集合体
は不織パルプ繊維ウェブ中において高吸収性を示すが、
このような弛緩された繊維集合体は不織パルプ繊維ウェ
ブが液体を吸収し、および／または吸い上げる能力を低
下させることがある。

【０００５】水中ジェット交絡法は不織木パルプ繊維ウ
ェブの吸収性に対して好影響を及ぼすものとされてい
る。例えば、カナダ特許第８４１，３９８号によれば、
高圧ジェット水流を用いて製造した紙シートの高交絡繊
維構造は未処理の紙と比較してより大きな耐破損性、柔
軟性、伸張性、耐摩耗性、および吸収性を有している。
布は紙シートをジェット水流で処理することによりつく
られる。ジェット水流は、０．０５〜２．０馬力・時間
／布１ポンドの水流エネルギを与えて高交絡繊維構造と
なるまで続けられる。このようにしてつくられた高交絡
繊維構造は大部分の繊維が布平面と横方向に整列してい
るという特徴を有する。前記カナダ特許によれば、こう
してつくられた布は、０．３グラム／立方センチメート
ル以下の密度、少なくとも０．７ポンド／インチ／平方
ヤードのストリップ引張強さ、全方向において少なくと
も１０％の破断時伸張率を有している。さらに、前記カ
ナダ特許によれば、ステープル長さの繊維と木パルプ繊
維の混合物の他に、製紙用として以前用いられていた如
何なる繊維を用いても交絡繊維構造を形成することがで
きるとされている。

【０００６】１９８７年１１月に開催された「医療及び
健康管理の用途に用いる不織布に関する会議( Nonwoven
s in Medical & Healthcare Applications Conference
) 」において発表された Audre Vuillaume の論文
「湿式堆積法不織布に適用されるジェットレース技術の
見通し( Aspects of Jetlace Technology as Applied t
oWet-Laid Non-Wovens ) 」によれば、木パルプ繊維の
ような短繊維の交絡をうまく行うためには、長い繊維
（例えば、ステープル長さの繊維）を加えて凝集性ウェ
ブ構造を生成することが必要である。長い繊維の追加は
２５〜３０％の範囲であることが好ましい。この論文で
は、従来用いられてきた圧力以下でジェット水流を用い
て繊維の交絡を行うことを勧めている。従来より圧力を
下げるのは、高圧のジェト水流を用いるとウェブを破壊
または損傷し、および／または容認できない繊維の損失
につながるからである。

【０００７】交絡エネルギを減少させた状態で水圧交絡
された湿式堆積不織繊維ウェブの例として米国特許第
４，７５５，４２１号がある。この米国特許は、木パル
プ繊維と、少なくとも５％（重量％）のステープル長さ
の再生セルロース繊維とを含む湿式堆積ウェブからつく
られた湿り拭布を記載している。このウェブはジェット
水流で処理され、０．０７〜０．０９馬力・時間／ウェ
ブ１ポンドのジェット水流エネルギが付与される。この
ように処理されたウェブは液体中に浸されたときに大き
な湿り引張強度を有するものとして記載されているが、
水中のような湿った環境下ではゆるやかにかき混ぜただ
けでも破れるようになっている。前記米国特許によれ
ば、破れるまでの時間および湿り引張強度は交絡エネル
ギに比例している。すなわち、交絡エネルギが減少する
と、湿り引張強度および破れるまでの時間も減少する。

【０００８】これらの文献は繊維材料の水中ジェット交
絡を行っている者にとっては興味あるものではあるが、
水中ジェット処理の必要性を述べてはいない。この水中
ジェット処理はパルプ繊維の集合体を開かせ、すなわち
弛緩させて高吸収性不織ウェブを形成するものであり、
このようにしてつくられたウェブは使い捨てハンドタオ
ルとして、あるいは看護用品における液体分散材料とし
て用いられる。自己の重量の数倍の水または水状の液体
をすばやく吸収することができる安価な不織パルプ繊維
ウェブに対する需要は依然として存在している。また、
平均繊維長さが小さいパルプを相当の割合で含み、なお
かつ自己の重量の数倍の水または水状の液体を吸収する
ことができる不織パルプ繊維ウェブに対する需要も依然
として存在している。また、高吸収性パルプ繊維ウェブ
を製造する実際的な方法に対する必要性も存在する。さ
らに、この方法は、平均繊維長さが小さいパルプを相当
の割合で含有するようなウェブを製造する方法に発展さ
せる必要もある。これらの必要性を満足させることは重
要である。というのは、高品質バージン木繊維パルプに
代えて平均繊維長さが小さい二次（すなわち、リサイク
ル）繊維パルプを用いることは経済的にも環境保護の見
地からも望ましいことだからである。

【０００９】本明細書において「縦方向」とは、吸収性
不織ウェブを形成する際に、繊維が堆積される表面を形
成していく形成方向を指す。

【００１０】本明細書において「横方向」とは、上記の
「縦方向」に直交する方向を指す。

【００１１】本明細書において「パルプ」とは、木また
は木以外の植物などの天然繊維を含むパルプを指す。
「木」には、例えば、落葉樹または針葉樹などを指す。
「木以外の植物」とは、例えば、綿、亜麻、エスパル
ト、ミルクウィード、わら、ジュート・アサ、バガスな
どを指す。

【００１２】本明細書において「平均繊維長さ」とは、
ＫａｊａａｎｉＯｙＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社（フ
ィンランド）が販売しているＫａｊａａｎｉ繊維分析器
（形式番号ＦＳ−１００）を用いて求められた計量され
たパルプ繊維の平均長さである。試験の手順に従って、
パルプのサンプルは解離液で処理され、繊維の束、すな
わち結束繊維が存在しないようにされる。各パルプサン
プルは熱湯に入れて分解され、約０．００１％溶液まで
希釈される。各試験サンプルとして希釈溶液から約５０
〜１００ミリリットルずつが採取され、前述の繊維分析
器を用いて試験が行われる。計量された平均繊維長さは
次式によって表すことができる。

【００１３】

【数１】

【００１４】ここで、ｋ＝最大繊維長さｘ_i＝繊維長さｎ_i＝長さｘ_iを有する繊維の数ｎ＝測定した繊維の総数である。

【００１５】本明細書において「平均繊維長さが小さい
パルプ」とは、多量の短い繊維と非繊維粒子とを含むパ
ルプを指し、このように多量の短い繊維や非繊維粒子が
存在すると比較的緊密で、非浸透性の紙シート、あるい
は不織ウェブができあがり、これらは吸収性や急速な液
体吸入が必要とされるような場合には好ましくないもの
である。二次的な木繊維パルプの多くは平均繊維長さが
小さいパルプであると考えられるが、二次的木繊維パル
プの品質はリサイクルされた繊維の品質や前処理の形式
や程度によって変わる。平均繊維長さが小さいパルプは
光学繊維分析器、例えば前述のＦＳ−１００型の繊維分
析器などで測定して、平均繊維長さとして約１．２ｍｍ
以下の長さを有する。例えば、平均繊維長さが小さいパ
ルプは平均繊維長さとして約０．７〜１．２ｍｍを有す
る。平均繊維長さが小さいパルプの例としては、バージ
ンの硬木パルプ、あるいは、事務系廃棄物、新聞紙、板
紙などからつくられた二次繊維パルプなどがある。

【００１６】本明細書において「平均繊維長さが大きい
パルプ」とは、比較的少量の短い繊維と非繊維粒子とを
含むパルプを指し、このように少量の短い繊維や非繊維
粒子しか存在しないと比較的ゆるやかで、浸透性の紙シ
ート、あるいは不織ウェブができあがり、これらは吸収
性や急速な液体吸入が必要とされるような場合には好ま
しいものである。平均繊維長さが大きいパルプは一般的
には非二次繊維（すなわち、バージン繊維）から形成さ
れる。選別された二次繊維パルプもまた平均繊維長さが
大きい。平均繊維長さが大きいパルプは光学繊維分析
器、例えば前述のＦＳ−１００型の繊維分析器などで測
定して、平均繊維長さとして約１．５ｍｍ以上の長さを
有する。例えば、平均繊維長さが大きいパルプは平均繊
維長さとして約１．５〜約６ｍｍを有する。木繊維パル
プのうちで平均繊維長さが大きいパルプの例としては、
例えば、漂白または未漂白のバージン軟木繊維パルプが
挙げられる。

【００１７】本明細書において「全吸収容量」とは、そ
の材料が一定時間内に液体（すなわち、水または水溶
液）を吸収する容量をいい、その飽和時点においてその
材料により保持される液体の全量を指す。全吸収容量は
液体吸収後のサンプルの重量の増加を測定することによ
り求められる。この全吸収容量を測定するのに用いられ
る手順はＦｅｄｅｒａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｎｏ．ＵＵ−Ｔ−５９５Ｃに従い、吸収された液体
の重量をサンプルの重量で除した値として次式によって
百分率（％）で表される。

【００１８】全吸収容量＝〔（飽和時のサンプルの重量
−サンプルの重量）／（サンプルの重量）〕×１００

【００１９】本明細書において「水滴率」とは、一滴の
水が平坦な水平のサンプルに吸収されるときのその吸収
の割合をいう。「水滴率」はＴＡＰＰＩ標準方法Ｔ４３
２−ＳＵ−７２に従って求められる。ただし、次の点に
おいて異なる。（１）各サンプルに別個に３滴の水滴が
同時に落下される、（２）１０個の代わりに５個のサン
プルについて試験を行う。

【００２０】本明細書において「吸い上げ率」とは、水
が吸収性材料からなるストリップに垂直方向に吸い上げ
られるときの率をいう。「吸い上げ率」は米国コンバー
ター試験ＥＰ−ＳＡＰ−４１．０１に従って求められ
る。

【００２１】本明細書において「多孔度」とは液体の特
性の一つを指し、例えば気体が本材料を通過することが
できるような特性をいう。「多孔度」の単位は単位時間
内における単位面積当たりの容積である。例えば、立方
フィート／分／その材料の平方フィートである。この多
孔度はＦｒａｚｉｅｒＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔ
ｒｕｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙが販売している空気浸
透度試験機（ＦｒａｚｉｅｒＡｉｒＰｅｒｍｅａｂ
ｉｌｉｔｙＴｅｓｔｅｒ）を用いて求めることがで
き、合衆国試験方法５４５０，標準番号１９１Ａに従っ
て測定される。ただし、７インチ×７インチのサンプル
の代わりに８インチ×８インチの大きさのサンプルが用
いられる。

【００２２】本明細書において「かさ密度」とは、単位
堆積当たりの重量を指す。単位は重量／堆積（例えば、
グラム／立方センチメートル）である。例えば、繊維不
織ウェブなどのように平坦でほぼ平面的な物質のかさ密
度はそのサンプルの厚さと基本重量とから求めることが
できる。サンプルの厚さはＴｅｓｔｉｎｇＭａｃｈｉｎ
ｅＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄが販売している４９−
７０型厚さ試験機を用いて求めることができる。この試
験機においては、サンプルの厚さは、約０．２ポンド／
平方インチ（ＰＳＩ）の圧力の下で、直径２インチの円
形フートを用いて求められる。サンプルの基本重量はＡ
ＳＴＭＤ−３７７６−９に従って求められる。ただ
し、以下の点が相違している。（１）サンプルの大きさ
は４インチ×４インチの正方形とする、（２）全部で９
個のサンプルを計量する。

【００２３】本明細書において「比容積」とはかさ密度
の逆数をいい、立方センチメートル／グラムの単位で表
される。

【００２４】本明細書において「平均流れ孔サイズ」と
は、ＣｏｕｌｔｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｉｍ
ｉｔｅｄが販売しているＣｏｕｌｔｅｒＰｏｒｏｍ
ｅｔｅｒおよびＣｏｕｌｔｅｒＰＯＲＯＦＩＬ試験液
を用いて液体転位法によって求められる。「平均流れ孔
サイズ」を求めるには、表面張力が極めて小さい液体
（すなわち、ＣｏｕｌｔｅｒＰＯＲＯＦＩＬ）で試験
サンプルを湿らす。次いで、試験サンプルの片面に空気
圧を作用させる。空気圧を増加させて行くと、最も大き
い孔における液体の毛細管現象による吸引が停止し、液
体は排出され、空気が試験サンプルの内部を通過できる
ようになる。空気圧をさらに増して行くと、徐々に小さ
い方の孔からも液体が排出されて行く。湿ったサンプル
における流量と圧力との関係を求めて、乾燥したサンプ
ルにおける結果と比較することができる。平均流れ孔サ
イズは、５０％の乾燥サンプルにおける流量と圧力との
関係を示す曲線が湿ったサンプルにおける流量と圧力と
の関係を示す曲線との交点における値として求められ
る。そのときの圧力において開いている孔の直径（すな
わち、平均流れ孔サイズ）は次式から求めることができ
る。

【００２５】孔直径（μｍ）＝（４０τ）／圧力ここで「τ」は流体の表面張力であり、単位は〔ｍＮ／
Ｍ〕である。「圧力」は作用させた圧力であり、単位は
ミリバールである。試験サンプルを湿らすために用いた
液体の表面張力は極めて低いことから、その液体の試験
サンプルに対する接触角度はほぼ０度であることが推測
できる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、パ
ルプ繊維が平均流れ孔サイズが約１５〜約１００ミクロ
ンであるような孔を形成し、また、不織ウェブが少なく
とも約１００立方フィート／分／平方フィートの多孔度
を有する不織パルプ繊維ウェブを提供する。さら、本発
明に係る不織パルプ繊維ウェブは少なくとも約７立方セ
ンチメートル／グラムの比容積、約５００％以上の全吸
収容量、約２〔ｃｍ／１５秒〕以上の吸い上げ率を有す
る。

【００２８】本発明の一実施態様においては、パルプ繊
維が形成している孔は約２０〜約４０ミクロンの範囲の
平均流れ孔サイズを有している。また、不織パルプ繊維
ウェブの多孔度は約１００〜約２００立方フィート／分
／平方フィートであり、比容積は約１０〜約１５立方セ
ンチメートル／グラムである。また、本不織ウェブは約
５００〜約７５０％の全吸収容量を有し、約２〜約３
〔ｃｍ／１５秒〕の吸い上げ率を有している。

【００２９】この不織ウェブはパルプ繊維からなる。こ
のパルプは様々な種類および／または品質のパルプ繊維
の混合体であってもよい。例えば、本発明の一実施例で
ある不織ウェブは約５０％（重量％）以上の「平均繊維
長さが小さいパルプ」と約５０％（重量％）以下の「平
均繊維長さが大きいパルプ」（例えば、バージンの軟木
パルプ）からなる。平均繊維長さが小さいパルプとは、
その平均繊維長さが約１．２ｍｍ以下のものとして特徴
づけられるものである。例えば、平均繊維長さが小さい
パルプは繊維長さとして約０．７〜約１．２ｍｍを有す
る。平均繊維長さが大きいパルプとは、平均繊維長さが
約１．５ｍｍ以上のものとして特徴づけられるものであ
る。例えば、平均繊維長さが大きいパルプは繊維長さと
して約１．５〜約６ｍｍを有する。例えば、ある繊維混
合体は約７５％（重量％）の平均繊維長さが小さいパル
プと約２５％（重量％）の平均繊維長さが大きいパルプ
からなる。

【００３０】本発明においては、平均繊維長さが小さい
パルプは所定のグレードのバージン硬木パルプと低品質
の二次繊維パルプ（すなわち、リサイクルされたもの）
である。二次繊維パルプは、例えば、新聞紙、再生板
紙、事務用紙などからつくられたものである。平均繊維
長さが大きいパルプは漂白した、または未漂白のバージ
ン軟木パルプである。

【００３１】さらに、本発明は、不織パルプ繊維ウェブ
を各種添加剤、例えば、結合剤、界面活性剤、架橋剤、
水和剤、および／または色素などで処理して、所望の特
性、例えば、耐摩耗性、丈夫さ、色、あるいは湿り特性
の向上を図ることも意図しているものである。あるい
は、本発明は、各種粒子、例えば、活性炭、クレー、ス
ターチ、およびハイドロコロイド粒子（通常、超吸収体
と呼ばれているもの）を吸収性不織ウェブに付加するこ
とも意図している。

【００３２】本発明に係る不織パルプ繊維ウェブは紙タ
オルなどの拭布として、あるいは吸収性看護用品用の液
体分散物質として用いることができる。一実施例におい
ては、本発明に係る不織ウェブは、約１８〜約１２０グ
ラム／平方メートル（ｇｓｍ）の基本重量を有するハン
ド紙タオルまたは拭布として形成される。例えば、この
紙タオルは基本重量として約２０〜約７０グラム／平方
メートル、より詳細には、約３０〜約６０グラム／平方
メートルの値を有する。この紙ハンドタオルは約１５〜
約１００ミクロンの平均流れ孔サイズ、約１２ｃｍ³／
ｇの比容積、約５００％以上の全吸収容量、約２．０
〔ｃｍ／１５秒〕以上の吸い上げ率、約１００立方フィ
ート／分／平方フィート以上の多孔度を有していること
が望ましい。この紙ハンドタオルは単一層でも、複数層
でもよい。看護用品用の液体吸収物質として用いる場合
には、吸収性不織ウェブはハンドタオルの実施例とほぼ
同じ特性を有するようにすることができる。ただし、基
本重量だけは異なり、この吸収性不織ウェブの基本重量
は約７〜約７０グラム／平方メートルである。また、一
層または二層以上の不織パルプ繊維を看護用品き吸収性
部品として用いることもできる。複数層の場合には、全
体の基本重量として１００グラム／平方メートルまたは
それ以上の値を有する。

【００３３】さらに、本発明は、吸収性の不織ウェブを
製造する方法にも関する。この方法はパルプ繊維からな
る湿式堆積不織ウェブを形成する工程と、約０．０３
〔馬力・時間／乾燥ウェブ１ポンド〕よりも低いエネル
ギーレベルにおいて、有孔表面上に湿式堆積不織ウェブ
を水圧を利用してニードリングする工程と、一または二
以上の非圧力乾燥方法を用いて湿式堆積パルプ繊維から
なる水圧ニードリング不織ウェブを乾燥させる工程とか
らなる。パルプシートを水和させて水圧ニードリングを
行うようにしてもよい。

【００３４】湿式堆積不織ウェブは従来の湿式堆積技術
を用いて形成する。不織ウェブは同じ有孔表面上におい
て形成し、水圧ニードリングしてもよい。有孔表面は、
例えば、約４０×４０〜約１００×１００のメッシュサ
イズを有する単一平面メッシュを用いることができる。
あるいは、有孔表面として約５０×５０〜約２００×２
００のメッシュサイズを有する複数プライメッシュを用
いることもできる。本発明の一実施例においては、有孔
表面は一続きのリッジ及びチャネル及び突出しているナ
ックルを有しており、これらによって不織ウェブに所定
の特性が与えられる。

【００３５】パルプ繊維集合体を所望の通りに弛緩させ
るために、低圧のジェット流体（例えば、水あるいは同
様の作動流体）を用いる。水ジェットによって、約０．
０３〔馬力・時間／ウェブ１ポンド〕以下の全エネルギ
が与えられるときに、パルプ繊維の不織ウェブは所望の
レベルの吸収性を有するようになることがわかった。例
えば、作動流体によって与えられるエネルギーは約０．
００２〜約０．０３〔馬力・時間／ウェブ１ポンド〕の
範囲内にする。

【００３６】また、本発明に係る方法においては、湿式
堆積の水圧ニードリングされた不織ウェブは非圧力的な
乾燥方法を用いて乾燥させてもよい。空気中乾燥方法が
特に好ましいことが見出された。他の乾燥方法には、赤
外線放射法、ヤンキー乾燥機、蒸気缶、超短波、超音波
エネルギ法などがある。

【００３７】

【実施例】図１には水圧下でニードルされた、湿式堆積
による不織パルプ繊維ウェブを形成する装置１０の概略
が示されている。本装置１０においては、希釈したパル
プ繊維懸濁液が供給源２０から供給され、排出口２２を
経て、有孔スクリーン２４上に均一に散布される。有孔
スクリーン２４は従来の製紙機２６のものを用いる。パ
ルプ繊維懸濁液は従来の製紙方法において一般的に用い
られる濃度まで希釈することができる。例えば、懸濁液
は約０．１〜約１．５％（重量％）のパルプ繊維を水中
に浮遊させたものである。

【００３８】パルプ繊維は平均繊維長さが大きいパルプ
でもよく、また平均繊維長さが小さいパルプでもよく、
あるいはそれらの混合物でもよい。平均繊維長さが大き
いパルプとは、一般的に、平均繊維長さとして約１．５
〜約６ｍｍの長さを有するものである。平均繊維長さが
大きいパルプの例としては、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａ
ｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが「Ｌｏｎｇｌａｃ
１９」、「Ｌｏｎｇｌａｃ１６」、「ＣｏｏｓａＲ
ｉｖｅｒ５６」、「ＣｏｏｓａＲｉｖｅｒ５７」の
商品名で販売しているものがある。

【００３９】平均繊維長さが小さいパルプとしては、例
えば、バージンの硬木パルプや二次繊維パルプ（すなわ
ち、リサイクルされた繊維パルプ）がある。二次繊維パ
ルプは、例えば、新聞紙、再生板紙、事務用紙などから
つくられるものである。平均繊維長さが小さいパルプ
は、一般的には、平均繊維長さとして約１．２ｍｍ以下
の長さを有する。例えば、約０．７〜約１．２ｍｍの長
さを有する。

【００４０】平均繊維長さが大きいパルプと平均繊維長
さが小さいパルプとの混合物においては、平均繊維長さ
が小さいパルプは一定の比率を有するようにする。例え
ば、双方の混合物においては、約５０％（重量％）以上
の平均繊維長さが小さいパルプと、約５０％（重量％）
以下の平均繊維長さが大きいパルプとが混合されるよう
にする。このような混合物の一例においては、７５％
（重量％）の平均繊維長さが小さいパルプと約２５％の
平均繊維長さが大きいパルプとを有する。

【００４１】本発明において用いられるパルプ繊維は精
製しなくてもよいし、あるいは打穀して様々な程度の精
製を行ってもよい。少量の耐湿樹脂および／または樹脂
結合剤を加えて強度および耐摩耗性を向上させるように
してもよい。結合剤及び耐湿樹脂として有用なものとし
ては、例えば、ＨｅｒｃｕｌｅｓＣｈｅｍｉｃａｌＣ
ｏｍｐａｎｙが販売している「Ｋｙｍｅｎｅ５５７
Ｈ」やＡｍｅｒｉｃａｎＣｙａｎａｍｉｄＩｎｃ．
が販売している「Ｐａｒｅｚ６３１」がある。また、
架橋剤および／または水和剤をパルプ混合物に加えても
よい。弛緩した不織パルプ繊維ウェブが必要である場合
には、剥離剤をパルプ混合物に加えて水素結合の結合力
を弱めてもよい。剥離剤の例としてはＱｕａｋｅｒＣ
ｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙが「Ｑｕａｋｅｒ
２００８」の商品名で販売しているものがある。

【００４２】パルプ繊維の懸濁液は有孔表面２４の上に
堆積され、水分を除去して均一のパルプ繊維不織ウェブ
２８を形成する。水圧ニードリングは湿式堆積ウェブが
形成されている有孔表面（すなわち、メッシュ布）２４
上において行ってもよい。あるいは、ウェブを他の有孔
表面に移して、そこで水圧ニードリングを行うようにし
てもよい。本発明においては、乾燥したパルプシートを
再水和して所定の濃度にし、再水和されたパルプシート
を水圧ニードリングするようにしてもよい。

【００４３】不織ウェブ２８は一または二以上の水圧ニ
ードリング用マニホールド３０を通過し、ジェット流体
で処理されることにより弛緩し、緊密なパルプ繊維の集
合体に再形成される。水圧ニードリングは不織ウェブが
約１５〜約４５％の固形分の濃度のときに行うようにし
てもよい。例えば、不織ウェブは固形分が約２５〜約３
０％の濃度とすることができる。

【００４４】ある特定の濃度において水圧ニードリング
を行うと、パルプ繊維は水和状態に維持されているた
め、水素結合を損なうことなく、パルプ繊維を再生成さ
せることができると考えられる。

【００４５】また、この特定の濃度においては、最適の
パルプ繊維の移動特性が与えられる。濃度が低すぎる場
合には、不織パルプ繊維ウェブはジェット流体によっし
分解されてしまうことがある。濃度が高すぎる場合に
は、パルプ繊維の移動特性は低下し、パルプ繊維を移動
させるのに必要なエネルギーは増加する。このため、エ
ネルギーがより高いジェット流体による処理が必要にな
る。

【００４６】本発明においては、不織パルプ繊維ウェブ
２８は水圧ニードリングされる。すなわち、従来の水圧
交絡装置を低圧下で作動させてウェブに低エネルギ（す
なわち、０．００２〜０．０３〔馬力・時間／ポン
ド〕）を与える。本発明における低圧力下での低エネル
ギー付加法を行うための水ジェット処理装置としては、
例えば、米国特許第３，４８５，７０６号がある。本明
細書は同米国特許の記述を援用して本明細書の記述の一
部となす。本発明における水圧ニードリング法はどのよ
うな作動流体でも用いることができる。例えば、水を用
いることができる。この作動流体はマニホールド内部を
流れ、作動流体は一連の孔すなわちオリフィスに均等に
分散される。これらの孔、すなわちオリフィスは約０．
００３〜約０．０１５インチの直径とすることができ
る。例えば、本発明は、ＨｏｎｅｙｃｏｍｂＳｙｓｔ
ｅｍｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄが製造したマニホ
ールドを用いて実施することができる。このマニホール
ドはストリップを有しており、このストリップは、直径
０．００７インチのオリフィスと、１インチ当たり３０
個の孔と、１列の孔とを有している。他のマニホールド
やそれらを組み合わせて用いることもできる。例えば、
１個のマニホールドを用いてもよいし、あるいは数個の
マニホールドを連続して配置して用いてもよい。

【００４７】本発明の水圧ニードリング処理において
は、作動流体は約５０〜約４００ポンド／平方インチゲ
ージ（ｐｓｉｇ）の圧力でオリフィスを通過し、流体ス
トリームを形成する。この流体ストリームは従来の水圧
交絡法におけるエネルギーよりもずっと小さいエネルギ
ーを湿式堆積ウェブ２８に与える。例えば、４個のマニ
ホールドを使用した場合には、流体圧力は約６０〜約２
００〔ｐｓｉｇ〕になる。流体ストリームは低圧の状態
にあるので、マニホールド３０に設けられたジェットオ
リフィスは不織パルプ繊維ウェブ２８の上方の極めて短
距離の位置に位置するに至る。例えば、ジェットオリフ
ィスは不織パルプ繊維ウェブの上方約１〜約５ｃｍのと
ころに位置する。多くの水ジェット処理法においてそう
であるように、真空スロット３２が水圧ニードリングマ
ニホールド３０の直下に、あるいは交絡マニホールドの
下流の有孔表面２４の下に配置されており、余分な水分
を水圧ニードリングした湿式堆積ウェブ２８から除去す
るようにしている。

【００４８】不織ウェブのＸ−Ｙ平面内に位置するパル
プ繊維に直接に当たるような柱状のジェット作動流体を
用いると、それらのパルプ繊維のいくらかをＺ軸方向に
再形成することができると考えられる。これによって、
湿式堆積不織パルプ繊維ウェブの比容積が増加すると考
えられる。作動流体のジェットを用いると、ナックル、
リッジすなわち有孔表面の突起部分をパルプ繊維から洗
い流すこともできる。この洗浄作用によって、有孔表面
の突起部分すなわちナックル上に孔が生成されるととも
に、有孔表面のチャネル状部分に繊維の低密度の堆積も
生成される。また、作動流体のジェットは有孔表面から
はね返るものと考えられる。この現象はジェット流体を
直接に当てることおよび／またはジェット流体の洗浄作
用ほど大きいものではないが、不織ウェブの繊維相互間
の隙間の間隔を増大させるものと考えられる。ジェット
流体の直接噴射、洗浄作用、およびリバウンド効果は、
これらが組み合わさって、湿式堆積不織パルプ繊維ウェ
ブの多孔度および平均流れ孔サイズを増大させるものと
考えられ、さらに、それらが増大する反射的効果として
かさ密度や吸収特性（例えば、全吸収容量、吸い上げ
率、水滴率など）が増大すると考えられる。

【００４９】ジェット流体による処理後、ウェブ２８は
圧力をかけない乾燥工程に移される。水圧ニードリング
ベルトから非圧力乾燥工程までウェブ２８を移送するの
は異なる速度のピックアップロール３４を用いて行われ
る。あるいは、公知の真空式ピックアップ装置および移
送布を用いてもよい。ウェブ２８の非圧力乾燥は公知の
ロータリードラム式通空乾燥機３６を用いて行われる。
乾燥機３６は回転式シリンダ３８として構成することが
でき、この回転式シリンダ３８はパーフォレーション４
０と、このパーフォレーション４０を通って吹き出され
る加熱空気を受けるための外側フード４２とを備えてい
る。ウェブ２８はベルト４４によって外側シリンダ３８
の上部分の上方に搬送される。乾燥機３６の外側シリン
ダー３８に形成されたパーフォレーション４０から吹き
出される加熱空気によってウェブ２８から水分が除去さ
れる。乾燥機３６によりウェブ２８に吹き付けられる空
気の温度は華氏約３００〜約５００度とする。例えば、
米国特許第２，６６９，３６９号、同第３，８２１，０
６８号に記載されているような他の乾燥方法および装置
を用いることもできる。なお、本明細書はこれらの米国
の記載内容を援用し、本明細書の記述の一部となす。

【００５０】最終工程および／または後処理工程を行っ
てウェブ２８に所定の特性を付加することもできる。例
えば、カレンダーロールを用いてウェブ２８を軽く押圧
したり、ブラッシングを行って均一な外観および／また
は所望の感触特性を付加することができる。あるいは、
もしくはそれらに加えて、化学的な後処理、例えば、接
着剤や染料の付加をウェブに対して行うこともできる。

【００５１】本発明によれば、ウェブには様々な物質を
含ませることができる。例えば、活性炭、クレー、スタ
ーチ、および吸収体などである。吸収体には、例えば、
通常超吸収体と呼ばれているハイドロコロイド物質など
がある。例えば、これらの物質は、湿式堆積不織ウェブ
を形成するために用いるパルプ繊維の懸濁液に付加して
もよい。また、これらの物質は、流体ジェット処理より
も前に、ウェブ上に堆積させて、流体ジェットの作用に
よってそれらがウェブの内部に組み込まれるようにして
もよい。あるいは、もしくはそれらに加えて、これらの
物質は流体ジェット処理の後に不織ウェブに加えてもよ
い。流体ジェット処理に先駆けて、超吸収体物質をパル
プ繊維の懸濁液に加えたり、あるいは湿式堆積ウェブに
加えたりする場合には、超吸収体は、湿式堆積処理およ
び／または水ジェット処理の間は反応しないが、その後
に反応するようなタイプのものが好ましい。水ジェット
処理の後に公知の超吸収体を不織ウェブに加えてもよ
い。超吸収体として有用なものとしては、例えば、Ｈｏ
ｅｃｈｓｔＣｅｌａｎｅｓｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎが「ＳａｎｗｅｔＩＭ−５０００Ｐ」の商品名で
販売しているポリアクリレートナトリウム超吸収体があ
る。超吸収体は、最大でパルプ繊維ウェブ１００グラム
当たり約５０グラムの超吸収体が存在する比率とするこ
とができる。例えば、不織ウェブは、パルプ繊維ウェブ
１００グラム当たり約１５〜約３０グラムの超吸収体を
含むようにすることができる。より詳細には、不織ウェ
ブは約１００グラムのパルプ繊維ウェブに対して約２５
グラムの超吸収体を含むようにすることができる。

【００５２】前述したように、作動流体のジェット（す
なわち、水ジェット流体）により与えられた全エネルギ
ー（これによって湿式堆積ウェブの水圧ニードリングが
なされる）はこれまでの水圧交絡法において通常用いら
れるエネルギーよりもはるかに小さい。繊維集合体の所
望の弛緩は、不織ウェブの表面において作動流体により
与えられる全エネルギーが約０．００２〜約０．０３
〔馬力・時間／乾燥ウェブ１ポンド〕であるときに起こ
る。水圧ニードリングの間においては繊維基質すなわち
ステープル長さの繊維は湿式堆積ウェブ中には存在しな
いので、流体ストリームによって交絡が生じることはほ
とんど、あるいは全くなく、現実に、強度は未処理ウェ
ブと比較して処理されたウェブの方が減少していること
がわかる。これは表１に示される通りである。

【００５３】図２は、本発明に係る水圧ニードリングし
た吸収性不織湿式堆積ウェブをつくるときに用いる複数
プライのメッシュ布の一例の上方からの平面図である。
図２において、線Ａ−Ａ′は複数プライのメッシュ布を
横方向に横断している線である。複数プライ（すなわ
ち、組成物）布は目の細かい層と結合した目の粗い層を
含んでいる。図３は、例示したメッシュ布の目の粗い層
６２（単一層編み）の線Ａ−Ａ′に沿った断面図であ
る。図４は、目の細かい層６４（他の単一層編み）に結
合した目の粗い層６２の線Ａ−Ａ′に沿った断面図であ
る。目の粗い層６２は約５０またはそれ以下のメッシュ
（すなわち、幅１インチ当たりのたて糸の数）および約
５０またはそれ以下のカウント（すなわち、長さ１イン
チ当たりのシュート糸）を有することが望ましい。例え
ば、目の粗い層６２は約３５〜４０のメッシュと約３５
〜４０のカウントを有するようにすることができる。よ
り詳細には、目の粗い層６２は約３８のメッシュと約３
８のカウントとを有するようにすることができる。目の
細かい層６４は目の粗い層６２のほぼ２倍の数のメッシ
ュ及びカウントを有することが好ましい。例えば、目の
細かい層６４は約７０〜約１００のメッシュと約７０〜
約１００のカウントとを有するようにすることができ
る。詳細には、目の細かい層６４は約７０〜約８０のメ
ッシュと約７０〜約８０のカウントとを有するようにす
ることができる。より詳細には、目の細かい層６４は約
７５のメッシュと約７５のカウントとを有するようにす
ることができる。

【００５４】図５は目の細かい層がない目が粗い層のみ
の底面図である。図６は複数プライのメッシュ布の底面
図で、目の粗い層が目の細かい層と編み合わされている
状態を示しており、これが好ましい状態の編み方であ
る。特定の編み目によって、横方向のチャネルが形成さ
れており、このチャネルは高排水ゾーン６６を形成して
いる。高排水ゾーン６６は低排水ゾーン６８と分離して
いる。目の粗い層のたて糸７０は列７２をなすように配
置されており、この列７２が、布の表面に沿って縦方向
に走っているチャネルを形成している。これらのたて糸
７０は織られて目の細かい層のフィラメント７４（これ
もまた横方向に走っている）の集合体を形成している。
たて糸７０の列７２はフィラメント７４の集合体ととも
に低排水ゾーン６８を形成しており、この低排水ゾーン
６８は高排水ゾーン６８とは分離している。

【００５５】ジェット流体による処理の間、パルプ繊維
は目の粗い層の分布に適応して編織布状の外観を形成す
る。このメッシュ布を通って流れる流体の流れは高排水
ゾーン６６と布の裏面の目の細かい層とによって調整さ
れ、水圧ニードリングの間におけるパルプ繊維集合体の
弛緩にとっての最適な条件が形成されるとともに、ウェ
ブの破損、短繊維の洗浄による排出、繊維のメッシュ布
への巻き込みなどが回避される。ある実施例において
は、編み目のパターンによっては、突出してナックルを
形成するフィラメント（例えば、たて糸）が存在する。
パルプ繊維はこれらのナックル部分が洗い流されて、小
さな孔を形成する。例えば、図７は図２〜６に示した布
に水圧ニードリングした湿式堆積不織ウェブの表面の２
０倍の顕微鏡写真である。図７に見られるように、この
布は小さな孔を有している。これらの小孔は、例えば、
約２００〜約４００ミクロンの直径を有する。各孔相互
間の領域には、有孔表面のチャネル状部分に相当する繊
維の低密度堆積物を含んでいることが明らかである。

【００５６】本発明は他の形成布を用いて実施すること
ができる。一般的には、形成布は繊維の洗浄による流出
を回避できるが、十分に排水を行える程度に目が細かい
ことが必要である。例えば、不織ウェブは、約４０×４
０〜約１００×１００のメッシュサイズを有する公知の
単一の平面メッシュ上において湿式堆積し、水圧ニード
リングを行うことができる。また、形成布として約５０
×５０〜約２００×２００の範囲のメッシュサイズを有
する複数プライのメッシュを用いることができる。この
ような複数プライのメッシュは、二次繊維を不織ウェブ
組み入れる場合には、特に有用である。形成布として有
用なものとしては、例えば、ＡｓｔｅｎＦｏｒｍｉｎｇ
ＦａｂｒｉｃｓＩｎｃ．が販売している「Ａｓｔｅ
ｎ−８５６」、「Ａｓｔｅｎ−８９２」、「Ａｓｔｅｎ
ＳｙｎｗｅｖｅＤｅｓｉｇｎ２７４」などがあ
る。

【００５７】図８は２プライ紙タオルの断面の１００倍
の顕微鏡写真である。この顕微鏡写真から明らかな通
り、２プライ紙タオルの見掛けの厚さは各プライの厚さ
の和よりも大きい。複数プライにすると紙タオルの吸収
容量が増加するが、複数プライはコストも高いし、製造
も困難である。図９はエンボス加工していない単一プラ
イの紙タオルの断面の１００倍の顕微鏡写真である。未
処理の、あるいはわずかに処理しただけの紙タオルは製
造コストが低いが、このような紙タオルは一般的に全吸
収容量が小さい。紙タオルの基本重量を増加させると全
吸収容量を増加させることができる場合もあるが、これ
ではコストも上昇してしまうので好ましくはない。

【００５８】図１０は、エンボス加工した単一プライの
紙タオルの平坦部分の断面の１００倍の顕微鏡写真であ
る。図１１は、図１０に示したエンボス加工した単一プ
ライの紙タオルのエンボス部分の断面の１００倍の顕微
鏡写真である。エンボス加工を行うことによって、紙タ
オルの見掛けの厚さが増しており、繊維構造が弛緩され
て吸収性能が向上していることがわかる。エンボス加工
した紙タオルはエンボス加工していない紙タオルよりも
見掛けのかさ密度が大きくなっているが、エンボス加工
した紙タオルの大部分の実際の厚さは、図１０および図
１１からわかるように、ほぼ同じである。エンボス加工
した紙タオルの中には約５００％以上の全吸収容量を有
するものもあるが、パルプ繊維構造をもっと完全に弛緩
すると全吸収容量はさらに大きくなるはずである。さら
に、エンボス加工した紙シートは一般に比較的低い吸い
上げ率（例えば、約１．７５〔ｃｍ／１５秒〕以下）を
有する。図１２は水圧ニードリングした湿式堆積吸収性
不織ウェブの断面の１００倍の顕微鏡写真である。図１
３は、カレンダーロールを用いて均一な表面外観を形成
する後処理をした後の、水圧ニードリングした湿式堆積
吸収性不織ウェブの断面の１００倍の顕微鏡写真であ
る。図１２および図１３からわかるように、水圧ニード
リングした不織ウェブは、エンボス加工した紙タオルと
比較して、比較的ゆるい繊維構造と、均一な厚さ及び密
度勾配とを有している。さらに、水圧ニードリングした
ウェブは、エンボス加工した、あるいはエンボス加工し
ていないものよりもＺ軸方向を向く繊維をより多く有し
ていることがわかる。このような弛緩した、かつ均一な
厚さを有するウェブは全吸収容量、水滴率、および吸い
上げ率が向上していることが明らかである。

【００５９】図１４は、液体分散物質として水圧ニード
リングした不織パルプ繊維を組み込んだ吸収性構造体１
００の一例の斜視図である。図１４は単に吸収性構造体
の各層相互間の関係を示しただけのものであり、いかな
る意味においても、特定の製品においてこれらの層（ま
たは、他の層）がこのように形成されるということに限
定されるものではない。吸収性構造体１００は複数層の
組成物であり、使い捨ておむつ、女性用パッド、あるい
は他の看護用品などに用いるのに適しており、４個の層
からなる。すなわち、頂部層１０２、流体分散層１０
４、吸収層１０６、および底面層１０８の四つである。
頂部層１０２は、メルトスパン繊維またはフィラメント
の不織ウェブ、有孔フィルムまたはエンボス加工したネ
ットから形成することができる。この頂部層１０２は使
い捨ておむつのライナーとして機能し、あるいは、女性
用パッドなどのカバー層として機能する。頂部層１０２
の上面１１０は吸収性構造体１００が着用者の皮膚と接
触する部分である。頂部層１０２の下面１１２は、水圧
ニードリングした不織パルプ繊維ウェブからなる流体分
散層１０４の上に重ねられている。流体分散層１０４は
頂部層１０２から流体をすばやく吸収し、流体分散層１
０４内においてその流体を分散させ、さらに、吸収層１
０６に流体を排出する機能を有する。流体分散層１０４
は頂部層１０２の下面１１２と接触している上面１１４
を有している。さらに、流体分散層１０４は吸収層１０
６の上面１１８の上に重ねられている下面１１６を有し
ている。流体分散層１０４は吸収層１０６と異なるサイ
ズまたは形状とすることができる。吸収層１０６はパル
プフラッフ、超吸収性物質、またはこれらの混合物の層
から形成することができる。吸収層１０６は液体非透過
性底面層１０８の上に重ね合わされている。吸収層１０
６は流体非透過性底面層１０８の上面１２２と接触して
いる下面１２０を有している。底面層１０８の底面１２
４が吸収性構造体１００の外側表面を形成している。通
常用いられる用語で言うと、ライナー層１０２はトップ
シートであり、流体非透過性底面層１０８はバックシー
トであり、流体分散層１０４は分散層であり、吸収層１
０６は吸収性コアである。各層は各々別個に形成して、
公知の方法で他の層に結合させればよい。各層は他の層
に結合させる前に、あるいはその後に、裁断して特定の
製品の形状に適合させるようにすることができる。

【００６０】各層を結合させて、例えば女性用パッドな
どの製品を形成すると、水圧ニードリングした不織パル
プ繊維ウェブの流体分散層１０４は頂部層１０２におい
て保持される流体を減少させるという利点を奏する。こ
れによって、着用者の皮膚から吸収層１０６への流体の
移動が促進され、吸収層１０６内部の水分と着用者の皮
膚との間における分離を促進し、さらに、流体を吸収体
の大部分に分散させることによって吸収層１０６をより
効率的に利用することが可能になる。これらの利点は垂
直方向の吸い上げ率および水分吸収特性の向上に伴うも
のである。

【００６１】〔実験例〕ＩｎｓｔｒｏｎＭｏｄｅｌ
１１２２Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ試験機を用いて、合衆
国試験方法基準Ｎｏ．１９１Ａの方法５１００に従っ
て、引張強さと伸びの測定を行った。引張強度はサンプ
ルを破断するまで伸張させたときの最大値である。最大
荷重の測定は湿りサンプルと乾燥サンプルの双方に対し
て縦方向及び横方向について各々行った。各サンプルは
幅３インチ、長さ６インチであり、試験結果の単位はグ
ラム重である。

【００６２】「伸び」または「伸び率」とは、不織ウェ
ブの伸張前の最初の長さと伸張後の長さの差を任意の単
位で測定し、その差を不織ウェブの伸張前の最初の長さ
（同じ単位の値）で除した値である。伸び率を「％」で
表す場合には１００を乗じる。伸びの測定はウェブがほ
ぼその破断点に達するまで行われる。

【００６３】水圧ニードリング法によって不織ウェブに
与えられたエネルギーは〔馬力・時間／乾燥ウェブ１ポ
ンド〕（ｈｐ−ｈｒ／ｌｂ）の単位で表され、次式を用
いて求めることができる。エネルギー＝０．１２５〔Ｙ×Ｐ×Ｑ／（Ｓ×Ｂ）〕／Ｎここで、Ｙ＝マニホールドの直線長さ１インチ当たりのオリフィ
スの数。Ｐ＝マニホールド内の水圧。単位は〔ポンド／平方イン
チゲージ〕（ｐｓｉｇ）。Ｑ＝オリフィス１個当たりの水の流量。単位は〔立方フ
ィート／分〕。Ｓ＝水ジェットストリームを受けているウェブを搬送す
るコンベアの速度。単位は〔フィート／〕。Ｂ＝処理後のパルプ繊維の重量。単位は〔オンス／平方
ヤード〕。Ｎ＝マニホールドの数。

【００６４】このエネルギー算定式は前述の米国特許第
３，４８５，７０６号に記述されているものであり、同
米国特許は流体ジェットストリームから不織繊維ウェブ
へのエネルギーの移動を論じたものである。

【００６５】以下の実験例１〜６は水圧ニードリングさ
れた不織パルプ繊維ウェブに関するものである。実験例
１〜６用に準備された湿式堆積不織パルプ繊維ウェブの
一部は水圧ニードリングされたものではない。その代わ
り、それらは通空乾燥されており、基準ウェブとして用
いる。実験例１〜８における水圧ニードリングされたウ
ェブと基準ウェブの基本重量、引張特性、全吸収容量、
吸い上げ率、水滴率、厚さ、比容積、および平均流れ孔
サイズは表１に示す通りである。基準ウェブの測定値は
表１において「基準」の項目の下に示されている。各サ
ンプルの水圧ニードリングエネルギーは表１において
「エネルギー」の見出しの下に示されている。

【００６６】〔実験例１〕５０％（重量％）の北方軟木
の未精製バージン木繊維パルプ（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃ
ｌａｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが販売している
「Ｌｏｎｇｌａｃ１９」）と、５０％（重量％）の二次
繊維パルプ（ＰｏｒｄｅｒｏｓａＰｕｌｐＰｒｏｄ
ｕｃｔｓが販売しているＢＪ脱インク二次繊維パル
プ）との混合物を、公知の製紙法を用いて、複数プライ
のメッシュ布の上に湿式堆積させた。このメッシュ布は
図２〜６に示されているもので、３７のメッシュ（縦方
向における１インチ当たりのフィラメントの数）と３５
のカウント（横方向における１インチ当たりのフィラメ
ントの数）を有する目の粗い層と、７４のメッシュと７
０のカウントを有する目の細かい層とを有している。こ
の湿式堆積ウェブは約２５％固形分の濃度まで水分が除
去されており、３個のマニホールドから約１１０〔ポン
ド／平方インチゲージ〕（ｐｓｉｇ）の圧力で水ジェッ
トを用いて水圧ニードリングされた。各マニホールドに
は０．００７インチ直径の孔（１インチ当たり３０個の
孔がある密度における一列の孔）を有するジェットスト
リップが設けられている。ジェットオリフィスの噴射は
約５０フィート／分の速度で移動してきた湿式堆積ウェ
ブの上方約２〜３ｃｍの所においてなされた。真空ボッ
クスにより余分な水分を取り出し、次いで、Ｈｏｎｅｙ
ｃｏｍｂＳｙｓｔｅｍｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ
が製造したロータリー通空乾燥機を用いてウェブを乾燥
させた。

【００６７】〔実験例２〕実験例１とほぼ同様にして、
湿式堆積水圧交絡不織ウェブをつくった。ただし、実験
例１とは、木繊維パルプは全て北方軟木の未精製バージ
ン木繊維パルプ（「Ｌｏｎｇｌａｃ１９」）を用いた
点、４個のマニホールドを用いた点、ウェブの移動速度
は約７５０フィート／分である点が異なっている。本実
験例の不織ウェブは図２〜６に示す複数プライのメッシ
ュ布上で水圧交絡させた。この不織ウェブは１３６のメ
ッシュ（縦方向における１インチ当たりのフィラメント
数）を有し、さらに、３０のカウント（横方向における
１インチ当たりのフィラメント数）を有する目の粗い層
と、６０のカウントを有する目の細かい層とを有してい
る。

【００６８】〔実験例３〕実験例２とほぼ同様にして、
湿式堆積水圧ニードリング不織ウェブをつくった。ただ
し、実験例２と異なる点は、パルプは、７５％（重量
％）の二次繊維パルプ（ＢＪ脱インク二次繊維パルプ）
と２５％（重量％）の北方軟木未精製バージン木パルプ
（「Ｌｏｎｇｌａｃ１９」）の混合物を用いたことで
ある。不織パルプ繊維ウェブは実験例２に示したのと同
じ複数プライのメッシュ上において水圧交絡させた。

【００６９】〔実験例４〕実験例２とほぼ同様にして、
湿式堆積水圧ニードリング不織ウェブをつくった。ただ
し、実験例２と異なる点は、木繊維パルプは未精製バー
ジン木繊維パルプに代えて軽度に精製した北方軟木バー
ジン木繊維パルプを用いてことである。

【００７０】〔実験例５〕５０％（重量％）の北方軟木
の未精製バージン木繊維パルプ（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃ
ｌａｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが販売している
「Ｌｏｎｇｌａｃ１９」）と、５０％（重量％）の二次
繊維パルプ（ＰｏｒｄｅｒｏｓａＰｕｌｐＰｒｏｄ
ｕｃｔｓが販売しているＢＪ脱インク二次繊維パル
プ）との混合物を、公知の製紙法を用いて、Ａｓｔｅｎ
−８５６形成布（ＡｓｔｅｎＦｏｒｍｉｎｇＦａｂ
ｒｉｃｓＩｎｃ．が販売しているもの）の上に湿式堆
積させた。この湿式堆積ウェブは約２５％固形分の濃度
まで水分が除去されている。次いで、３個のマニホール
ドから約１７０〔ポンド／平方インチゲージ〕（ｐｓｉ
ｇ）の圧力で水ジェットを用いて水圧ニードリングを行
った。各マニホールドには０．００５インチ直径の孔
（１インチ当たり４０個の孔がある密度における一列の
孔）を有するジェットストリップが設けられている。ジ
ェットオリフィスの噴射は約７５０フィート／分の速度
で移動してきた湿式堆積ウェブの上方約２ｃｍの所にお
いてなされた。真空ボックスにより余分な水分を取り出
し、次いで、通空乾燥機を用いてウェブを乾燥させた。

【００７１】〔実験例６〕実験例５とほぼ同様にして、
湿式堆積水圧ニードリング不織ウェブをつくった。ただ
し、以下の点において異なる。木繊維パルプは全て未精
製のバージン南方軟木繊維パルプを用いた。パルプ繊維
を湿式堆積させた後、Ａｓｔｅｎ−２７４形成布の上に
水圧ニードリングした。水圧ニードリングは、以下の点
を除いて、実験例５と同じ条件の下に行った。水圧は１
４０〔ポンド／平方インチゲージ〕（ｐｓｉｇ）である
こと、ジェットストリップは０．００７インチ直径の孔
（１インチ当たり３０個の孔を有する密度における１列
の孔）を有していること、ジェットオリフィスは湿式堆
積不織ウェブの上方約４ｃｍのところにあり、ウェブの
移動速度は５０〔フィート／分〕であることである。

【００７２】

【表１】

【００７３】〔実験例７〕実験例２の水圧ニードリング
不織ウェブの平均流れ孔サイズ、全吸収容量、多孔度、
厚さ、および基本重量を測定した。同様の測定をＧｅｏ
ｒｇｉａＰａｃｉｆｉｃＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
が「Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ５５１」の商品
名で販売しているエンボス加工した単一プライのハンド
タオルと、ＳｃｏｔｔＰａｐｅｒＣｏｍｐａｎｙ
が「Ｓｃｏｔｔ１８０」の商品名で販売しているエン
ボス加工した単一プライのハンドタオルと、Ｋｉｍｂｅ
ｒｌｙ−ＣｌａｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが「Ｓ
ＵＲＰＡＳＳ」の商品名で販売しているエンボス加工し
た単一プライのハンドタオルについても行った。その測
定結果を表２に示す。

【００７４】表２ G-P 551 SCOTT 180 SURPASS 実験例２平均流れ孔サイズ（μｍ） 11.9 15.4 18.8 47.0 全吸収容量（％） 330 374 463 634 多孔度（ft³m/ft²） 14 24 38 200 厚さ（インチ） 0.014 0.0071 0.0198 0.026 基本重量（ｇｓｍ） 44 45 45 44

【００７５】表２からわかるように、実験例２から得た
弛緩させた繊維構造のウェブは大きな平均流れ孔サイズ
と、良好な多孔度およびかさ密度を有し、さらに、全吸
収容量も他より大きい。

【００７６】〔実験例８〕実験例２の水圧ニードリング
不織ウェブの引張特性と吸収特性とを測定した。同様の
測定をＧｅｏｒｇｉａＰａｃｉｆｉｃＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎが「Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ５
５３」の商品名で販売しているエンボス加工した単一プ
ライのハンドタオルと、ＪａｍｅｓＲｉｖｅｒＣｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎが「ＪａｍｅｓＲｉｖｅｒ−８
２５」の商品名で販売しているエンボス加工した２プラ
イのハンドタオルと、ＳｃｏｔｔＰａｐｅｒＣｏｍ
ｐａｎｙが「Ｓｃｏｔｔ１５０」および「Ｓｃｏｔ
ｔ１５９」の商品名で販売しているエンボス加工した
単一プライのハンドタオルと、ＦｏｒｔＨｏｗａｒｄ
Ｃｏｍｐａｎｙが「ＦｏｒｔＨｏｗａｒｄ２４
４」の商品名で販売している１００％脱インク二次（リ
サイクル）繊維からなるエンボス加工した単一プライの
ハンドタオルについても行った。測定結果を表３に示
す。

【００７７】

【表２】

【００７８】〔実験例９〕次の三つを用いて湿潤繊維カ
バーを有する吸収性構造体をつくった。（１）２．２デ
シテクス( decitex ) ５０ｍｍのポリプロピレンステー
プル繊維の約２４ｇｓｍの熱結合カードウェブからなる
頂部層。ポリプロピレンステープル繊維は、Ｓｃｈｉｌ
ｌ＆Ｓｅｉｂａｃｈｅｒ（ドイツ）が販売している湿潤
潤滑剤「ＳｉｌａｓｔｏｌＧＦ６０２」の０．４％
溶液で処理されている。（２）吸収性の、湿式堆積され
た水圧ニードリング不織パルプ繊維ウェブからなる中間
層。ウェブは約４５ｇｓｍの基本重量を有する。（３）
約７６０ｇｓｍの、南方軟木木パルプフラッフ（Ｋｉｍ
ｂｅｒｌｙ−ＣｌａｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＣ
ｏｏｓａＲｉｖｅｒ工場からのパルプフラッフ＃５
４）のバットからなる吸収性コア。各層は約１．２５イ
ンチ×４．５インチとした。上記の層を組み付けて吸収
性構造体を形成し、それを以下に述べる試験機で試験し
た。

【００７９】上記と同じカバー材料と吸収性コアとから
別個の構造体をつくった。ただし、この構造体の中間層
はメルトブロウンポリプロピレン繊維からなる６０ｇｓ
ｍの不織ウェブからなる。

【００８０】この構造体がどのくらい早く人工の月経液
を吸収できるかについて試験を行った。人工の月経液は
Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋの分析研究所で製造した
ものである。この人工月経液は室温（華氏約７３度）に
おいて約１７センチポアズの粘度と、約５３〔ダイン／
ｃｍ〕の表面張力とを有している。

【００８１】試験機は（１）ルーサイトブロックと、
（２）平坦な、水平試験平面とからなる。図１５はルー
サイトブロックの平面図である。図１６はルーサイトブ
ロックの断面図である。ブロック２００はベース２０２
を有しており、このベース２０２はブロック２００の底
面から突出している。ベース２０２は平坦面２０４を有
しており、この平坦面２０４は約２．８７５インチの長
さと１．５インチの幅とを有する。平坦面２０４がブロ
ック２００の底面を形成している。ブロック２００の中
央には横長の開口２０６（長さが約１．５インチ、幅が
約０．２５インチ）が設けられており、この開口２０６
はブロック２００の頂部からベース２０２まで貫通して
いる。開口２０６の底部を塞ぐと、開口２０６には約１
０ｃｍ³以上の液体を入れることができる。開口２０６
についているマークは約２ｃｍ³の液体を入れたときの
液面を示す。ブロック２００の上方にあるファンネル２
０８は通路２１０につながっており、通路２１０は横長
の開口２０６と連通している。ファンネル２０８から滴
下された液体は通路２１０を通り、開口２０６に達した
後、ブロック２００の直下に配置されている試験サンプ
ル上に落ちる。

【００８２】各サンプルは平坦で水平な試験表面の上に
置かれ、次いでベース２０２をサンプルの上に重ねるこ
とにより各サンプルの試験が行われる。ベースをサンプ
ルの上に重ねる際、開口２０６の長辺がサンプルの長辺
と平行になるようにし、さらに、開口２０６の長辺の中
心がサンプルの側辺端部の間に位置するようにする。ブ
ロック２００の重量は約１６２グラムになるように調節
し、構造体の上に置かれているブロックによる圧力が約
７グラム／ｃｍ²（約１ｐｓｉ）になるようにする。リ
ピペット( Repipet ：ＦｉｓｃｈｅｒＳｃｉｅｎｔｉ
ｆｉｃＣｏｍｐａｎｙ社のカタログ番号１３−６８７
−２０）からファンネル２０８に約１０ｃｍ³の液体を
注入した時点でストップウォッチを作動させる。液体が
ブロック２００の開口２０６に充満し、液体のメニスカ
スが２ｃｍ³レベル（このレベルは８ｃｍ³の液体が吸
収されたことを示している）に到達したときにストップ
ウォッチを止める。この試験の結果を表４に示す。

【００８３】表４中間層８ｃｍ³の時間〔秒〕４５ｇｓｍ吸収性不織ウェブ１３．７７６０ｇｓｍメルトブロウンポリプロピレン２７．６３

【００８４】〔実験例１０〕次の三つを用いてエンボス
加工されたネットカバーを有する吸収性構造体をつくっ
た。（１）約４５ｇｓｍの基本重量と約３５〜約４０％
の開口領域とを有するエンボス加工されたネットの頂部
層。（２）吸収性の、湿式堆積された水圧ニードリング
不織パルプ繊維ウェブからなる中間層。ウェブは約４５
ｇｓｍの基本重量を有する。（３）約７６０ｇｓｍの、
南方軟木木パルプフラッフ（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａ
ｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＣｏｏｓａＲｉｖ
ｅｒ工場からのパルプフラッフ＃５４）のバットからな
る吸収性コア。実験例１と同様に、各層は約１．２５イ
ンチ×４．５インチとした。

【００８５】上記と同じカバー材料と吸収性コアとから
別個の構造体を２個つくった。ただし、この構造体の中
間層は別のものを用いた。一方の構造体においては、約
５〜７ミクロンの平均繊維直径を有するメルトブロウン
ポリプロピレン繊維の６４ｇｓｍ不織ウェブの中間層を
用いた。他方の構造体においては、約７〜９ミクロンの
平均繊維直径を有するメルトブロウンポリプロピレン繊
維の６０ｇｓｍ不織ウェブの中間層を用いた。前述と同
様な方法で各吸収性構造体の試験を行い、８ｃｍ³の人
工月経液を吸収するのに要する時間を測定した。その結
果を表５に示す。

【００８６】表５中間層８ｃｍ³の時間〔秒〕４５ｇｓｍ吸収性不織ウェブ５．０６０ｇｓｍメルトブロウンポリプロピレン７．０（７〜９ミクロン）６０ｇｓｍメルトブロウンポリプロピレン１１．０（５〜７ミクロン）

【００８７】表４及び５からわかるように、本発明に係
る４５ｇｓｍの吸収性不織ウェブを備える吸収性構造体
は、メルトブロウンポリプロピレン液体分散層を備える
吸収性構造体よりも早く試験液を吸収することができ
た。

【００８８】以上、好適な実施例を用いて本発明を説明
してきたが、本発明の範囲をそれらの実施例に限定する
ことを意図するものではない。それとは逆に、本発明は
本発明の範囲に包含されるような全ての変更、修正、均
等物を含むものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】湿式堆積水圧ニードリング不織パルプ繊維ウェ
ブを形成する装置の一例の斜視図である。

【図２】不織パルプ繊維ウェブの水圧ニードリングを行
う際の支持表面に適する複数プライメッシュ布の一例の
平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ′線の断面図で、複数プライのメ
ッシュ布の１プライを示している。

【図４】図２のＡ−Ａ′線の断面図で、複数プライのメ
ッシュ布の２プライを示している。

【図５】複数プライのメッシュ布の１プライの底面図で
ある。

【図６】複数プライのメッシュ布の２プライの底面図で
ある。

【図７】湿式堆積した水圧ニードリング不織パルプ繊維
ウェブの表面の顕微鏡写真である。

【図８】２プライ紙タオルの断面の顕微鏡写真である。

【図９】エンボス加工していない１プライ紙タオルの断
面の顕微鏡写真である。

【図１０】エンボス加工した１プライの紙タオルの平坦
部分の断面の顕微鏡写真である。

【図１１】エンボス加工した１プライ紙タオルのエンボ
ス部分の断面の顕微鏡写真である。

【図１２】湿式堆積した水圧ニードリング吸収性不織パ
ルプ繊維ウェブの断面の顕微鏡写真である。

【図１３】後処理工程後における湿式堆積した水圧ニー
ドリング吸収性不織パルプ繊維ウェブの断面の顕微鏡写
真である。

【図１４】湿式堆積した水圧ニードリング不織パルプ繊
維ウェブを有する吸収性構造体の概略図である。

【図１５】吸収性構造体の液体吸収率を測定する試験機
の上方から見た平面図である。

【図１６】図１５に示した試験機の断面図である。

【符号の説明】

１０ウェブ形成装置２０供給源２２排出口２４有孔表面２６製紙機２８不織パルプ繊維ウェブ３０マニホールド３２真空スロット３４ピックアップロール３６通空乾燥機３８シリンダー４０パーフォレーション４２外側フード４４ベルト６６高排水ゾーン６８低排水ゾーン７０たて糸７４フィラメント１００吸収性構造体１０２頂部層１０４流体分散層１０６吸収層１０８底面層１１０上面１１２下面１１４上面１１６下面１１８上面１２０下面１２２上面１２４底面２００ブロック２０２ベース２０４平坦面２０６開口２０８ファンネル２１０通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロナルドフランシスクックアメリカ合衆国ジョージア州 30068 マリエッタクリークウッドドライヴ 681 (72)発明者チェリーハートマンエヴァハートアメリカ合衆国ジョージア州 30201 アルファレッタヘリフォードロード 230 (72)発明者アンルイスマッコーマックアメリカ合衆国ジョージア州 30130 カミングストラットフィールドドライヴ 2835 (72)発明者フレッドロバートラドワンスキーアメリカ合衆国ジョージア州 30092 ノークロスメアリーコート 4310 (72)発明者ポーレットメアリーロッシュアメリカ合衆国ウィスコンシン州 54915 アップルトンサウスフィデリスストリート 510 (72)発明者エイドリアンジョントレヴィサンアメリカ合衆国ジョージア州 30062 マリエッタウィンターウッドウェイ 3471 (56)参考文献特表平４−503231（ＪＰ，Ａ) 国際公開90／4066（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21H 1/00 - 1/74

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維材料が本質的にパルプからなり、約
１８から約１００ミクロンの平均流れ孔サイズと少なく
とも約１００立方フィート／分／平方フィートの多孔度
を有する水圧ニードリングした不織パルプ繊維ウェブ。
【請求項２】前記不織パルプ繊維ウェブは平均繊維長
さが大きいパルプ繊維からなるウェブであることを特徴
とする請求項１に記載の不織パルプ繊維ウェブ。
【請求項３】前記パルプ繊維は約２から約５ｍｍの平
均繊維長さを有することを特徴とする請求項２に記載の
不織パルプ繊維ウェブ。
【請求項４】前記パルプ繊維は、約５０％（重量％）
以上の平均繊維長さが大きいパルプ繊維とからなること
を特徴とする請求項１に記載の不織パルプ繊維ウェブ。
【請求項５】平均繊維長さが小さいパルプ繊維は約
０．８から約１．１ｍｍの平均繊維長さを有することを
特徴とする請求項４に記載の不織パルプ繊維ウェブ。
【請求項６】平均繊維長さが大きいパルプは、漂白し
たバージン軟木繊維パルプおよび未漂白のバージン軟木
繊維パルプからなる族から選択した木繊維パルプである
ことを特徴とする請求項２に記載の不織パルプ繊維ウェ
ブ。
【請求項７】繊維材料が本質的にパルプ材料からな
り、約１８から約１００ミクロンの平均流れ孔サイズと
少なくとも約１００立方フィート／分／平方フィートの
多孔度を有し、約０．７から約１．２ｍｍの平均繊維長さを有する少な
くとも約５０％（重量％）のパルプと、約１．５から約
６ｍｍの平均繊維長さを有する約５０％（重量％）以下
のパルプとからなる水圧ニードリングした不織パルプ繊
維ウェブ。
【請求項８】約８から約１５ｃｍ³／ｇの比容積を有
することを特徴とする請求項１または７に記載の不織パ
ルプ繊維ウェブ。
【請求項９】約５００％以上の全吸収容量と、約２ｃ
ｍ／１５秒以上の吸い上げ率とを有することを特徴とす
る請求項１または７に記載の不織パルプ繊維ウェブ。
【請求項１０】活性炭、クレー、スターチ、および、
通常超吸収材料と呼ばれるハイドロコロイド物質からな
る族から選択した粒子をさらに備えていることを特徴と
する請求項１または７に記載の不織パルプ繊維ウェブ。
【請求項１１】繊維材料が本質的にパルプからなり、
約１８から約１００ミクロンの平均流れ孔サイズと少な
くとも約１００立方フィート／分／平均フィートの多孔
度を有する水圧ニードリング不織パルプ繊維ウェブを製
造する方法であって、パルプ繊維の水溶液から湿式堆積不織ウェブを形成する
工程と、約０．０３から約０．００２馬力・時間／乾燥ウェブ１
ポンドのエネルギーレベルにおいて有孔表面上の前記湿
式堆積不織ウェブを水圧ニードリングする工程と、水圧ニードリングした前記ウェブを乾燥させる工程とか
らなる方法。
【請求項１２】前記有孔表面は、約４０×４０から約
１００×１００の範囲のメッシュサイズを有する単一平
面メッシュであることを特徴とする請求項１１に記載の
方法。
【請求項１３】前記有孔表面は、約５０×５０から約
２００×２００の範囲の有効メッシュサイズを有する複
数プライメッシュから選択するものであることを特徴と
する請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】前記乾燥工程は、通空乾燥、赤外線放
射、ヤンキー乾燥機、蒸気缶、マイクロ波、および超音
波エネルギからなる族から選択した方法を用いる工程で
あることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】前記湿式堆積不織ウェブは約２５から
約３５％（重量％）固形分の濃度において水圧ニードリ
ングされることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】前記パルプ繊維の水溶液は、約５０％
（重量％）以上の平均繊維長さが小さいパルプと約５０
％（重量％）以下の平均繊維長さが大きいパルプとから
なることを特徴とする請求項１１に記載の方法。