JP3948071B2 - 水解性不織布およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水解性不織布に関し、乾燥状態および湿潤状態において、清浄の作業に耐えうる強度を保持し、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が離解できる水解性不織布およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、再生セルロース繊維と木材パルプとが交絡、一体化した水解性不織布であって、乾燥状態にある場合は勿論のこと、ウェットティシュ、布巾、掃除用ワイパー等として使用するために水或いは薬液により湿潤状態にある場合、また紙おむつや生理用ナプキンのトップシートとして使用した場合にも実用に耐えうる強度を保持し、かつ水洗トイレットのように大量の水流を用いる場合、その水流により容易に崩壊或いは離解する水解性不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ウェットティシュ、赤ちゃん用のおしりふき、掃除用ワイパー等のウェット製品や紙おむつ生理用ナプキン等の衛生用品の多くは、使用後にゴミとして廃棄されている。例えば、赤ちゃん用或いは介護用のおしりふき用途を考えると、トイレットペーパーで処理する場合に比べてウェットワイパーは、便の拭取性に優れ、衛生面、低皮膚刺激性等において優れた性能を有している。
【０００３】
しかしながら、ウェットワイパーは、合成繊維からなる不織布で構成されているため大量の水でシート状の形が容易に崩壊せず、流路の閉塞トラブルのため使用後に水洗トイレットに流して処理することができず、廃棄処理が不衛生になり易いという欠点があった。
【０００４】
このため、一般に使用されるおしり拭きは、赤ちゃん用おしりふき、介護用おしりふき等、きわめて限定された用途で使用されているにすぎず、広くトイレットペーパーの代わりに使用されるという状況には至っていない。
【０００５】
トイレットペーパーの拭取性や皮膚刺激性を改善する方法として、トイレットペーパーに湿潤剤等を含浸する方法も提案されているが、ウェットワイパーを使用した場合に匹敵する性能を持つまでには至らなかった。
【０００６】
ウェットティシュや衛生用品のトップシートとして使用できる水解性紙或いは不織布としては、例えば特開昭４７−９４８６号公報、特開平１−１６８９９９号公報、特開平２−１４９２３７号公報、特開平３−２７７３３５号公報、特開平４−３７０３００号公報等が提案されている。
【０００７】
特開昭４７−９４８６号公報には、ポリビニルアルコールとホウ砂を含有するバインダー溶液をシートにスプレーし、次いで加熱乾燥することにより、ポリビニルアルコールとホウ砂が反応し一時的に耐水性を示し、ナプキン、おしめ等の吸収パットとして有用な水解紙が開示されている。しかしながら、この水解紙は水を含浸した状態ではおしり拭きの用途には適さず、またトイレ等の清掃シートのように機械力のかかる清掃作業に耐えうる強度は有していない。
【０００８】
特開平１−１６８９９９号公報は、水不溶性カルボキシメチル化パルプのカルシウム塩を基紙に用いることを提案している。しかしながら、提案された水解性の紙においては洗浄液中の水の割合は６０％が上限であり、そのためアルコールのような有機溶剤を少なくとも３０％加える必要があるが、このような多量の有機溶剤を配合した含浸液を使用できる用途は限定され、特におしり拭き等の用途には使いにくい。
【０００９】
また有機溶剤を加えることによって、有機溶剤臭を消すため多量の香料を加えることが必要となることと、有機溶剤の揮発による水分割合の上昇によって清掃作業中に強度低下を生じることがあるという欠点を有する。さらに、高濃度の有機溶剤による人体への悪影響も無視できない。
【００１０】
特開平２−１４９２３７号公報には、特定の水溶性バインダーを含有する水解紙に、特定の金属イオンと有機溶剤を含有する水溶液を含有させることで、水を含有する清浄薬剤を含浸した状態で清掃作業をするのに十分な強度を有し、かつ水洗トイレットで容易に水洗破棄できる水解性能を有する水解性清掃物品の製造方法が開示されている。
【００１１】
しかしながら、この清掃物品は、水解紙に含浸させる含浸液中に特定の金属イオンと有機溶剤を含有させる必要があり、含浸液を目的に応じて自由に選択することができないため、その用途がきわめて限定されたものになってしまう。また、特定のカルボキシル基を有する水溶性バインダーとして、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル化澱粉等のアルカリ金属塩等の多糖誘導体、合成高分子、天然物等を挙げているが、このような水溶性バインダーを配合することでシートの風合いが硬くなってしまうという欠点を有する。
【００１２】
特開平３−２７７３３５号公報には、水溶性のカルボキシメチルセルロースカルシウムを基紙の紙力増強剤として用い、さらに洗浄液中にカルシウムイオンを共存させることにより、水分含有量の多い洗浄液中でも十分な強度を示すとともに、水１００％においては容易に水に分散する清拭材が開示されている。カルシウムイオン源としては塩化カルシウム、酢酸カルシウム等を使用するが、この清拭材を人体に使用した時、手荒れや肌荒れの原因となり易く、おしり拭きのように人体の肌の清浄には用い難く、また用いる含浸液中の水分も８５重量％程度が上限であるという難点がある。今日では、用途の多様化の観点から清拭材としては含浸液中の水分割合がさらに大きくても使用できる基材が望ましいことはいうまでもない。
【００１３】
特開平４−３７０３００号公報には、少なくとも２層からなる多層構造を有し、２層構造の場合、一方の最外層が１０〜６０重量％の紙力増強剤を含み、他方の最外層が５重量％以下の紙力増強剤を含む水解紙が開示されている。この水解紙の最外層に用いる紙力増強剤としてはカルボキシメチル化パルプの塩、水溶性ポリビニルアルコール、水溶性ポリビニルアルコール繊維、またはこれらの混合物が用いられる。この多層構造の水解紙は、紙力増強剤の添加により、抄紙中のドライヤーパートにおける剥離性の悪化を軽減し、生産性を改善しようとしたものである。しかしながら含浸する薬液中の水分が多い場合、使用に耐えるほど十分な湿潤強度を持たせることが困難であるとともに、水解紙の片側の最外層に多量の紙力増強剤が配合されるため風合いが硬いものとなるという難点がある。
【００１４】
本発明者は、以上に述べた水解紙の欠点に鑑み、ノーバインダーで、使用に際しての十分な強度と使用後の容易な水離解性とを両立させた水崩壊性不織布およびその製造方法を提案した（特願平８−１４２８２５号）。
【００１５】
この不織布は、特定の繊維長の再生セルロース繊維４０〜８５重量％と特定のろ水度のパルプ繊維１５〜６０重量％とを混合して湿式抄紙して得られるウェブに高圧水ジェット流を施すことにより繊維交絡を付与し、優れた湿潤強度と水解性とを両立させたものである。
【００１６】
しかしながらこの水崩壊性不織布は、レーヨン繊維のような再生セルロース繊維の配合量が４０〜８５重量％と高いため製品コストが高いものとなってしまうため、さらに安価に製造できる水解性不織布が望まれている。
【００１７】
また、特願平９−４８８７０号では、特定の繊度およびＬ／Ｄを有する再生セルロース繊維５５〜１５％と特定のルンケル比の木材パルプ繊維４５〜８５重量％とを混合し湿式抄紙したウェブに特定の付加比エネルギーとなる条件で高圧水柱流処理を施すことにより繊維交絡を付与し、湿潤強度と水解性とを両立させた水解性不織布を得ることを提案している。この提案による水解性不織布は、ある程度の性能は確保されているが、より多くの用途を考えた場合には、湿潤強度と水解性をより高いレベルで両立することが望まれている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、乾燥状態および湿潤状態において、清浄等の作業に耐えうる強度を保持しており、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が離解できる水解性不織布とその製造方法を提供することにある。
【００１９】
さらに、本発明の目的は、高価な再生セルロース繊維の含有量を減少させて、乾燥状態および湿潤状態において、清浄等の作業に耐えうる強度を保持し、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が容易に離解できる水解性不織布を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、かかる現状に鑑み、再生セルロースの含有量が小さくても湿潤状態では使用に耐えうる強度を有し、かつ大量の水流中では容易にシート形状が消失する水解性不織布を安価に製造する方法について鋭意検討した結果、水流中に投入した時に速やかに繊維状に離解する領域と、該領域と比較して相対的に繊維状に離解しにくい領域とを不織布全体にわたって分布させることで、木材パルプが高率で配合されていても湿潤状態での清浄のための使用に十分耐えうる強度と大量の水流中では極めて優れた水解性を示し、こうして高価な再生セルロース繊維の使用量を大幅に低減して製品コストを低減しながら湿潤強度と水解性を両立させることができることを見出し本発明を完成させるに至った。
【００２１】
本発明の第一は、再生セルロース繊維３１〜５５重量％と、木材パルプ６９〜４５重量％とを混合して、湿式抄紙法により形成したウェブを有孔支持体上で高圧水ジェット流処理を施し、再生セルロース繊維と木材パルプとを交絡、一体化する不織布の製造方法において、湿式抄紙法により形成したウェブの超音波伝搬速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるように調整して形成した後、高圧水ジェット流処理を施すことを特徴とする水解性不織布の製造方法である。
【００２２】
本発明の第二は、再生セルロース繊維と木材パルプとが交絡、一体化した水解性不織布において、該不織布が再生セルロース繊維３１〜５５重量％と木材パルプ６９〜４５重量％で構成され、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定した湿潤引張強度が、縦方向の湿潤引張強度で２００ｇｆ／２５ｍｍ以上、横方向の湿潤引張強度で５０ｇｆ／２５ｍｍ以上であり、且つ、湿潤引張強度の縦横比がＭＤ／ＣＤ＝２．０〜４．５であることを特徴とする水解性不織布である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明においてもっとも重要な点は、水流中で速やかに繊維状に離解できる易水解性領域と、易水解性領域と比較して相対的に速やかに繊維状に離解しにくい反面、強度に優れる準水解性領域とを不織布全体にわたって分布させることにある。
【００２４】
一般に水解性不織布を大量の水流中に投入して離解したとき、水解性不織布は、水流の剪断力により、まずいくつかの小片に離解する。さらにその小片が水流により細かく分割されながら、最終的に繊維状に離解するのである。
【００２５】
本発明において、水解性とは、５ｃｍ角の大きさにした不織布を１００ｍｌの純水中に投入して振とう速度３００サイクル／分で振とうして不織布を水中に離解し、最大片の大きさが約１ｃｍ2になるまで離解される時間で表す。水解性が３００ｓｅｃ以下であれば、水流中に投入し離解しようとしたときに速やかに繊維状に離解し、実用上問題ない。すなわち、水解性が３００ｓｅｃ以下であれば、水洗トイレ等の水流中に投入してもパイプ詰まり等を引き起こしにくいのである。
【００２６】
本発明にかかる水解性不織布は、湿式ウェブの繊維配向を特定の範囲に調整することで、高圧ジェット流処理によるＭＤ方向の繊維交絡とＣＤ方向の繊維交絡の程度を制御し、湿潤強度と水解性とのバランスを得ようとするものである。すなわち、繊維配向をＭＤ方向に特定範囲だけ高くすることで、ＣＤ方向への繊維配向は少なくなる。このウェブに高圧水ジェット流処理を施した場合、ＭＤ方向には繊維が多く配列しているため、ＭＤ方向の繊維の交絡が得やすくなり、シートに十分な強度を付与することができる。またＣＤ方向には繊維の配向が小さく、高圧水ジェット流における繊維の交絡が得にいため、大量の水流中に投入したときにＣＤ方向に繊維がほぐれやすくなり、結果として繊維状に離解する速度が速くなる。
【００２７】
本発明にかかる水解性不織布を、該水解性不織布の製造方法の一例を示すことにより詳しく述べる。
まず再生セルロース繊維と木材パルプとからなる原料を公知の抄紙機を用いる湿式抄紙法によりウェブを形成してウェブを用意し、その後このウェブの表面から高圧水ジェット流を噴射して、公知の水流交絡法により再生セルロースと木材パルプの繊維同士の絡合を行わせる。
【００２８】
本発明では、水解性不織布とは、乾燥及び湿潤状態においてはシート状の形態を有するが、大量の水流によりシート状の形態が破壊もしくは崩壊により極めて迅速に繊維状に離解しうる不織布のことをいう。
【００２９】
本発明で用いられる再生セルロース繊維は、木材化学パルプ、コットンリンター等のセルロースをビスコースの形で溶液とした後、酸の中でセルロースを再生・紡糸したビスコースレーヨン、セルロースを銅アンモニア溶液中に溶解した後、酸の中で再生・紡糸した銅アンモニアレーヨン、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキサイドのような非水系セルロース溶媒にセルロースを溶解した後、紡糸して得られる再生セルロース繊維等を挙げることができる。
【００３０】
前記再生セルロース繊維の繊度は、１．０〜５．０デニールの範囲である。この繊度が１．０デニール未満では湿式抄紙の際に分散がし難くなり地合の良い湿ウェブが得られない。また、繊度が１．０デニール未満の再生セルロース繊維は安定して製造することが困難なため安価に入手し難い上、繊維自体の剛性が低くなる傾向があり、高圧水ジェット流処理によりウェブ中で強い繊維交絡が生じ、その結果、不織布の水解性が劣るので適さない。逆に、再生セルロース繊維の繊度が５．０デニールを超えると得られる水解性不織布が硬くなり、風合いと手触り感が劣るようになる。
【００３１】
使用する再生セルロース繊維の直径をＤ、長さをＬとした時、長さに対する直径の比、Ｌ／Ｄは、２５０〜９００の範囲であることが好ましい。前記繊維のＬ／Ｄが２５０未満では、繊維の屈曲性が不足し、このような再生セルロース繊維を含有するウェブ高圧水ジェット流を噴射して水流交絡を施しても十分な繊維交絡が得られず、得られる水解性不織布の湿潤強度が劣る。逆に、再生セルロース繊維のＬ／Ｄが９００を超えると、湿式抄紙の際に繊維が均一に分散し難くなり、地合の良いウェブが得られないばかりか、高圧水ジェット流処理により強い繊維交絡が生じるので、不織布の水解性が極めて劣るものとなり適さない。
【００３２】
一方、前記再生セルロース繊維と混合して用いられる木材パルプは、カナダ標準ろ水度が５５０ｍｌＣＳＦ以上の木材化学パルプであればどのようなものでも使用することができる。例えば、木材パルプは、針葉樹材や広葉樹材をクラフト法、ソーダ法、ポリサルファイト法等で蒸解した未漂白の化学パルプ、更には未漂白化学パルプを漂白薬品でハンター白色度７０〜９０％に漂白した漂白化学パルプ等を単独でまたは混合して使用することができる。
【００３３】
前記パルプのろ水度は、ＪＩＳ Ｐ ８１２１に示されるカナダ標準ろ水度で５５０ｍｌＣＳＦ以上のものを本発明では使用する。前記ろ水度が５５０ｍｌＣＳＦ未満では、再生セルロース繊維と混合して不織布として用いる際に、本発明では相対的に結合強度を阻害する再生セルロース繊維の含有量が少ないので、パルプ繊維間の結合力が強くなり過ぎ、これが得られる不織布の湿潤強度を大きくするのには貢献するが、逆に不織布の水解性を著しく悪くするので適さない。
【００３４】
パルプのろ水度はパルプを未叩解で使用した場合がもっとも高い値となり、この値は材種、樹種、蒸解法、漂白法等によりかなり広範囲にばらついているが、木材パルプの未叩解（パルプにリファイナー、ビーター等による機械的な摩擦が与えられていない状態）のろ水度は６５０〜７５０ｍｌＣＳＦの範囲である。
【００３５】
本発明では、再生セルロース繊維と木材パルプの混合割合は、再生セルロース繊維が１５〜５５重量％、木材パルプが８５〜４５重量％の範囲である。再生セルロース繊維の割合が１５重量％未満では、製品コストは安価になるが、高圧水ジェット流処理による繊維交絡を行わせても、十分な湿潤強度を有し、水解性の優れる不織布が得られない。逆に、再生セルロース繊維の配合が５５重量％を越えると、木材パルプの叩解を進めて結合強度を発現し易い状態にし、高圧水ジェット流処理の際に大きなエネルギーを与えないと、十分な繊維交絡が得られない。その上、木材パルプに比べて価格の高い再生セルロース繊維の割合が高くなるので、不織布の製品コストが高くなる。
【００３６】
湿式抄紙ウェブのＪＩＳ Ｐ ８１２４ に準じた方法で測定した坪量は３０〜８０ｇ／ｍ2の範囲である。坪量が３０ｇ／ｍ2未満では、得られる水解性不織布をワイパー等の用途に使用したときに強度が不足しやすくなり、使用中に破れて使用できなくなる。逆に坪量が８０ｇ／ｍ2を超えるとシートの剛度が増し使用し難くなるとともに、水解性不織布を水流中に投入した際の水解性が劣る傾向がある。
【００３７】
本発明では再生セルロース繊維と木材パルプの混合物を原料として円網抄紙機、短網抄紙機、傾斜ワイヤー抄紙機、長網抄紙機等の公知の抄紙機を用いて湿式で抄紙してウェブを形成した後、水流交絡法による処理を行うため前記ウェブの表面から高圧水ジェット流を噴射し、湿式ウェブを構成する繊維相互に交絡を付与する。
【００３８】
本発明において最も重要な点は、湿式抄紙で形成したウェブの超音波伝播速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるように調整して形成した後、高圧水ジェット流処理を施すことにある。ウェブの超音波伝搬速度は、（２）式で表すようにウェブの動的弾性率と相関があり、その比は、ウェブ中の繊維配向を表す指標となる。ウェブ中の繊維配向を表すもう一つの指標としては、ウェブのＭＤ方向の引張強度とＣＤ方向の引張強度の比があげられるが、湿式抄紙ウェブの場合、この引張強度の比は、超音波伝播速度比とほぼ等しい。超音波伝播速度比が１に近いほどそのウェブ中の繊維配向はランダムな配向であり、得られる水解性不織布のＣＤ方向の湿潤強度も高い値となる。超音波伝播速度比が高くなるに従い、繊維のＣＤ方向の配列が減少する。
【００３９】
超音波伝播速度比が１．５未満であると、ＣＤ方向への繊維配向が高くなりすぎ、得られる水解性不織布のＣＤ方向の交絡が多くなるため、水解性が劣るものとなる。
逆に超音波伝搬速度比が３．５を越えると、湿式ウェブに高圧水ジェット流処理を施した場合、ＣＤ方向の繊維の配列が小さくなりすぎ、高圧水ジェット流における繊維の交絡が得にくいため、得られる水解性不織布の水解性良好なものとなるが、横方向の方向の強度が低くなりすぎ、実用に適さない。
【００４０】
本発明においては、ウェブの超音波伝播速度比は次のようにして求めることができる。
１． まず、湿式抄紙ウェブを準備する。測定に使用する湿式抄紙ウェブは、高圧水ジェット流処理を施さずに乾燥し、ＪＩＳ Ｐ ８１１１に準じて前処理を行い試料とする。
２． この試料をＳＯＮＩＣ ＳＨＥＥＴ ＴＥＳＴＥＲ ＳＳＴ−２１０Ａ（野村商事（株）社製）により、０度（ＭＤ方向）および９０度（ＣＤ）方向の超音波伝播速度を測定する。
３． （１）式より超音波伝播速度比を求める。
超音波伝播速度比＝Ｃ1／Ｃ２ …（１）
Ｃ1：０度（ＭＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
Ｃ2：９０度（ＣＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
また、超音波伝播速度とシートの動的弾性率との関係は（２）式で表すことができる。
Ｅ＝ρ×Ｃ2 …（２）
Ｅ ：動的弾性率 ｄｙｎｅ／ｃｍ2
ρ ：密度 ｇ／ｃｍ3
Ｃ ：超音波伝播速度 ｃｍ／ｓｅｃ
【００４１】
得られる水解性不織布の湿潤強度は、高圧水ジェット流処理により付与される繊維交絡に大きく依存する。高圧水ジェット流による交絡は、繊維がランダムに配列している場合がもっとも良く交絡できるものであり、湿式抄紙ウェブのＭＤ方向の繊維配向が高くなると、湿式抄紙ウェブ中のＣＤ方向に配列する繊維が少なくなり、高圧水ジェット流処理によるＣＤ方向に配列する繊維の交絡数が減少することになり強度を付与しにくくなる。またＭＤ方向では、配列する繊維が多くなる反面、繊維が引きそろえられる傾向となり、繊維交絡の程度は、繊維がランダムに配列している場合と大差ないものとなる。すなわち、高圧水ジェット流処理後のシート（水解性不織布）のＭＤ方向の強度とＣＤ方向の強度の比は、繊維の配列に起因する繊維交絡の縦横比の影響を高く受けるため、高圧水ジェット流処理前の湿式抄紙ウェブの強度の縦横比とは必ずしも一致しない。
【００４２】
また、高圧水ジェット流処理を施した水解性不織布は、シート表面に高圧水ジェット流に起因する筋状の噴流跡がＭＤ方向に連続して残るため、その噴流跡にまたがった超音波伝搬速度を測定することができない。すなわち超音波の進行方向に垂直にまたがるようにして噴流跡が超音波の伝播を阻害してしまうため、ＣＤ方向の超音波伝播速度比は測定できず、超音波伝播速度比を求めることはできないのである。
【００４３】
本発明にかかる水解性不織布は、湿式ウェブを超音波伝播速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるように調整して抄紙することで、高圧ジェット流処理によるＭＤ方向の繊維交絡とＣＤ方向の繊維交絡の度合いを制御し、湿潤強度と水解性とのバランスを得るものである。得られる水解性不織布の湿潤強度の縦横比は、湿式抄紙ウェブの超音波伝播速度比により決まる。すなわち超音波伝播速度比が小さい場合、水解性不織布の湿潤強度の縦横比も小さく、超音波伝播速度比が高い場合、水解性不織布の湿潤強度の縦横比も大きくなる。
【００４４】
本発明にかかる水解性不織布は、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定した湿潤強度の縦横比がＭＤ／ＣＤ＝２．０〜４．５であることを特徴とするが、これは、本発明にかかる湿式抄紙ウェブの超音波伝播速度比と、高圧水ジェット流処理を施した後の水解性不織布の湿潤強度の縦横比は次のような関係となることに基づく。すなわち超音波伝播速度比が１．５〜３．５の範囲の本発明にかかる湿式抄紙ウェブに、本発明にかかる方法で高圧水ジェット流処理を施した場合、得られる水解性不織布の湿潤強度の縦横比は、およそ２．０〜４．５となるのである。
【００４５】
本発明では再生セルロース繊維と木材パルプの混合物を原料として円網抄紙機、短網抄紙機、傾斜ワイヤー抄紙機、長網抄紙機等の公知の抄紙機を用いて湿式で抄紙してウェブを形成するが、湿式抄紙ウェブの超音波伝播速度比は、湿式抄紙ウェブの繊維配向を従来公知の方法で調整することでコントロールする。たとえば、抄紙液中にポリエチレンオキサイド等の粘剤を添加したり、抄紙工程のワイヤーパートにおいて抄紙液速度とワイヤー速度の比を調整したりしてコントロールすることができる。
【００４６】
ついで得られた湿式抄紙ウェブに高圧水ジェット流処理を施す。高圧水ジェット流処理は従来公知の方法により処理することができる。すなわちウェブを金網のような多孔性の支持体上に戴置し、ウェブの上面から、孔径が０．０８ｍｍ〜０．３０ｍｍ程度の細孔が多数配列したノズルを通して水圧１５〜１５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水を噴射し、ウェブを構成する繊維の相互を交絡させるのである。高圧水ジェット流処理によりウェブに付与されるエネルギーは、（３）式の付加比エネルギーで表されるが、本発明においては０．０７〜０．２００ｋＷｈ／ｋｇとなるような条件で高圧水ジェット流処理を施すことが必要である。
Ｅ＝（Ａ×（２／ρ）1/2×（ｇ×Ｐ）3/2）／（Ｍ×６０×Ｓ） …（３）
ただし、Ａ：ノズル孔面積の和 （ｍ2）
Ｅ：付加比エネルギー（ｋＷｈ／ｋｇ）
ρ：水の密度 （ｋｇ／ｃｍ3）
ｇ：重力加速度 （ｍ／ｓ2）
Ｐ：ノズル部での水圧 （Ｐａ）
Ｓ：ウェブの通過速度 （ｍ／ｍｉｎ）
Ｍ：ウェブの質量 （ｇ／ｍ2）
【００４７】
付加比エネルギーが０．０７ｋＷｈ／ｋｇ未満であると、高圧水ジェット流処理により付与される繊維交絡が不足し、得られる水解性不織布の強度が弱いものとなるとともに、水解性不織布を構成する繊維がシートの厚み方向に配列しにくく、風合いがペーパーライクになってしまう。逆に付加比エネルギーが０．２００ｋＷｈ／ｋｇを越えると、繊維間交絡が強くなりすぎ、得られる水解性不織布の水解性が劣るものとなってしまう。
【００４８】
高圧水ジェット流処理は、湿式抄紙してウェブを形成した直後にオンラインで行っても良いし、湿式抄紙したウェブを一旦乾燥した後、オンラインあるいはオフラインで高圧水ジェット流処理を行っても良い。
【００４９】
このようにして得られた水解性不織布の以下に定義される水解性は、３００秒以下でなければならない。本発明における水解性は、５ｃｍ×５ｃｍ（２５ｃｍ2）の大きさに裁断した水解性不織布を１００ｍｌの純水中に投入して振とう速度３００サイクル／分で振とうして該水解性不織布を水中に離解し、最大片の大きさが１ｃｍ2になるまで離解される時間と定義しする。水解性の評価は、３０秒ごとに振とうを一旦停止して水解性不織布の離解状況を観察し、ｎ＝５の平均値で評価した。
【００５０】
水解性が３００秒を超えると、流水中で不織布が離解或いは崩壊し難くなり、水洗トイレットに流した場合にパイプつまりの原因となるので不適である。時間で示される水解性は、短ければ短いほど好ましい。しかしながら、不織布の湿潤強度を所望の範囲の値に保ちながら達成される水解性の値には自ずと限度があり、本発明の方法においては３０秒が下限値である。
【００５１】
水解性不織布の湿潤強度は、用途により必要な強度は異なるが、本発明に係る水解性不織布の主な用途の一つであるウェットティシュ、赤ちゃんのおしりふき、掃除用ワイパー等のウェット製品として用いる場合、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定した湿潤引張強度が、縦方向の湿潤引張強度で２００ｇｆ／２５ｍｍ以上、横方向の湿潤引張強度で５０ｇｆ／２５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００５２】
ウェット製品として用いる場合、ウェット製品への加工のしやすさ（加工適性：断紙等によるトラブルの起こりにくさ）、加工後に容器からの取り出す際の破れにくさ（取出適性）、実際の使用に際して破れにくさ（使用適性）等が要求される。加工適性、取出適性は、水解性不織布の縦方向の湿潤強度が２００ｇｆ／２５ｍｍ以上あれば使用可能である。また使用適性は、水解性不織布の縦方向および横方向で、５０ｇｆ／２５ｍｍ以上の湿潤強度であればほとんど問題ない。また、湿潤引張強度の幾何平均の値が２００ｇ／２５ｍｍ以上あれば一部の掃除用ワイパー等の非常に強い力で拭く用途においても実用上問題なく使用でき、さらに好ましい。
【００５３】
本発明にかかる水解性不織布をウェットティシュ、おしり拭き、ワイパー等のウェット製品として使用するためには、所望に応じて水、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のような抗菌、防黴剤、香料、及び特定の薬効を有する各種薬剤を単独或いは混合して含浸させ、使用することができる。
【００５４】
また、本発明にかかる水解性不織布を衛生材料の表面材として使用する場合、そのままでも使用できるが、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。
【００５５】
以上説明したように、本発明は再生セルロース繊維の使用量を削減して製品コストを低下させ、湿潤強度と水解性をバランス良く付与して水解性不織布を製造することができ、得られる不織布は、乾燥状態と湿潤状態において、清浄のような作業に耐えうる強度を保持しており、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が水流中に極めて容易に離解或いは崩壊するので、ウェットティシュ、布巾、掃除用ワイパー等のウェット製品や、紙おむつや生理用ナプキンのトップシートとして好適に使用でき、使用後は水洗トイレットに流下して処理することができる。
【００５６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はこれらによって限定されるものではない。尚、実施例及び比較例において％とあるのは特に断らない限り重量％を示す。
【００５７】
測定方法
超音波伝播速度（km/sec）および超音波伝播速度比
まず、湿式抄紙ウェブを高圧水ジェット流処理を施さずに乾燥し、ＪＩＳ Ｐ８１１１に準じて前処理を行い試料とする。この試料をＳＯＮＩＣ ＳＨＥＥＴ ＴＥＳＴＥＲ ＳＳＴ−２１０Ａ（野村商事（株）社製）により、０度（ＭＤ方向）および９０度（ＣＤ方向）の超音波伝播速度（km/sec）を求める。
超音波伝播速度比は、（１）式により求める。
超音波伝播速度比＝Ｃ1／Ｃ2 …（１）
Ｃ1：０度（ＭＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
Ｃ2：９０度（ＣＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
【００５８】
水解性（秒）
まず、不織布の５ｃｍ×５ｃｍ（２５ｃｍ2）の大きさの試験片を準備し、次いで１５０ｍｌの三角フラスコに１００ｍｌの純水を入れ、前記試験片をフラスコ中に投入した後、振とう速度３００サイクル／分で振とうし、３０秒ごとに振とうを停止して水解性不織布の離解状況を観察した後振とうを繰り返した。振とうによって不織布の最大片の大きさが１ｃｍ2になるまで離解に要する時間を測定して水解性の値（秒）とし、ｎ＝５の平均値で表した。
水解性は、３００秒以下であれば水解性に優れるとした。
【００５９】
湿潤引張強度および湿潤引張強度の縦横比（ｇｆ／２５ｍｍ）
まず、湿潤引張強度を試験片の縦方向と横方法においてそれぞれ裁断して２５ｍｍ幅のストリップを作成し、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定し、求めた。
湿潤引張強度の縦横比は、（５）式により求めた。
湿潤強度の縦横比＝Ｆ1／Ｆ2 …（５）
Ｆ1：ＭＤ方向の湿潤引張強度 kg/25mm
Ｆ2：ＣＤ方向の湿潤引張強度 kg/25mm
【００６０】
風合い（点）
モニター２０人による触感テストで風合いを判定した。テストの方法は、水解性不織布を手で把持し、下記の評価基準に基づいてモニター一人当たり５点満点で評価した結果の合計点（１００点満点）で表した。合計点数が７５点以上であれば、風合いが良好であるとした。
５点：非常に手触り感に優れる。
４点：手触り感に優れる。
３点：手触り感が普通である。
２点：手触り感がやや劣る。
１点：手触り感が劣る。
０点：手触り感が非常に劣る
【００６１】
実施例１
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維３０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）７０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝２．６となるようにした。
【００６２】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、２０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．２９ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００６３】
実施例２
繊度が３．０デニール、繊維長が５ｍｍ、Ｌ／Ｄが３００のレーヨン繊維５０％と、針葉樹晒クラフトパルプを実験室用ビーターを用いてカナダ標準ろ水度６００ｍｌＣＳＦまで叩解したパルプ５０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機においてウェブを形成した後乾燥し、坪量６５ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝３．１となるようにした。
【００６４】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、次いで３０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、不織布の上から９０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥し、水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１７ｋＷｈ／ｋｇであった。
【００６５】
実施例３
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維２０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）８０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機においてウェブを形成した後乾燥し、坪量４０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝１．８となるようにした。
【００６６】
このシートを８０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、次いで２０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、５５ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．２１ｋＷｈ／ｋｇであった。
【００６７】
比較例１
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維３０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）７０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝１．２となるようにした。
【００６８】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、３０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１０ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００６９】
比較例２
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維３０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）７０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝４．２となるようにした。
【００７０】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、３０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１０ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００７１】
比較例３
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維５％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）９５％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝２．６となるようにした。
【００７２】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、２０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１０ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
表１からわかるように、本発明の水解性不織布は、湿潤引張強度と水解性とのバランスに優れ、風合いも良好であり、水解性不織布としての優れた特性を備えている。これに対し、超音波伝播速度比の小さすぎる場合（比較例１）、湿式抄紙ウェブ中の繊維配向がランダムに配向しているため、高圧水ジェット流処理によってＭＤ方向およびＣＤ方向のいずれにも十分な繊維交絡が付与され、得られた水解性不織布の湿潤強度の縦横比も低くなった。また、ＭＤ方向、ＣＤ方向のいづれの方向にも繊維交絡が付与されているため、水中に投入して振とうしても離解しにくく、水解性の劣る結果となり実用に供することができない。
【００７５】
逆に超音波伝播速度比が高すぎる場合（比較例２）、湿式抄紙ウェブの繊維がＭＤ方向に配列しすぎ、高圧水ジェット流処理によってＣＤ方向の繊維交絡が不足するため、得られた水解性不織布の水解性は非常に優れた結果となるものの、ＣＤ方向の湿潤強度が十分に発現せず、実用に供することができないできない。湿式抄紙ウェブの木材パルプ配合量が多すぎる場合（比較例３）、コストは安価なものとなり好ましいが、木材パルプに比べ繊維長が長く、高圧水ジェット流処理による交絡により強度が発現しやすい再生セルロース繊維の配合量が少なくなりすぎるため、十分な強度が得られない結果となり実用に供することができない。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は、高価な再生セルロース繊維の含有量を減少させて、乾燥状態および湿潤状態において、清浄等の作業に耐えうる強度を保持し、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が容易に離解できる水解性不織布およびその製造方法を提供するという効果を奏する。
【発明の属する技術分野】
本発明は、水解性不織布に関し、乾燥状態および湿潤状態において、清浄の作業に耐えうる強度を保持し、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が離解できる水解性不織布およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、再生セルロース繊維と木材パルプとが交絡、一体化した水解性不織布であって、乾燥状態にある場合は勿論のこと、ウェットティシュ、布巾、掃除用ワイパー等として使用するために水或いは薬液により湿潤状態にある場合、また紙おむつや生理用ナプキンのトップシートとして使用した場合にも実用に耐えうる強度を保持し、かつ水洗トイレットのように大量の水流を用いる場合、その水流により容易に崩壊或いは離解する水解性不織布に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ウェットティシュ、赤ちゃん用のおしりふき、掃除用ワイパー等のウェット製品や紙おむつ生理用ナプキン等の衛生用品の多くは、使用後にゴミとして廃棄されている。例えば、赤ちゃん用或いは介護用のおしりふき用途を考えると、トイレットペーパーで処理する場合に比べてウェットワイパーは、便の拭取性に優れ、衛生面、低皮膚刺激性等において優れた性能を有している。
【０００３】
しかしながら、ウェットワイパーは、合成繊維からなる不織布で構成されているため大量の水でシート状の形が容易に崩壊せず、流路の閉塞トラブルのため使用後に水洗トイレットに流して処理することができず、廃棄処理が不衛生になり易いという欠点があった。
【０００４】
このため、一般に使用されるおしり拭きは、赤ちゃん用おしりふき、介護用おしりふき等、きわめて限定された用途で使用されているにすぎず、広くトイレットペーパーの代わりに使用されるという状況には至っていない。
【０００５】
トイレットペーパーの拭取性や皮膚刺激性を改善する方法として、トイレットペーパーに湿潤剤等を含浸する方法も提案されているが、ウェットワイパーを使用した場合に匹敵する性能を持つまでには至らなかった。
【０００６】
ウェットティシュや衛生用品のトップシートとして使用できる水解性紙或いは不織布としては、例えば特開昭４７−９４８６号公報、特開平１−１６８９９９号公報、特開平２−１４９２３７号公報、特開平３−２７７３３５号公報、特開平４−３７０３００号公報等が提案されている。
【０００７】
特開昭４７−９４８６号公報には、ポリビニルアルコールとホウ砂を含有するバインダー溶液をシートにスプレーし、次いで加熱乾燥することにより、ポリビニルアルコールとホウ砂が反応し一時的に耐水性を示し、ナプキン、おしめ等の吸収パットとして有用な水解紙が開示されている。しかしながら、この水解紙は水を含浸した状態ではおしり拭きの用途には適さず、またトイレ等の清掃シートのように機械力のかかる清掃作業に耐えうる強度は有していない。
【０００８】
特開平１−１６８９９９号公報は、水不溶性カルボキシメチル化パルプのカルシウム塩を基紙に用いることを提案している。しかしながら、提案された水解性の紙においては洗浄液中の水の割合は６０％が上限であり、そのためアルコールのような有機溶剤を少なくとも３０％加える必要があるが、このような多量の有機溶剤を配合した含浸液を使用できる用途は限定され、特におしり拭き等の用途には使いにくい。
【０００９】
また有機溶剤を加えることによって、有機溶剤臭を消すため多量の香料を加えることが必要となることと、有機溶剤の揮発による水分割合の上昇によって清掃作業中に強度低下を生じることがあるという欠点を有する。さらに、高濃度の有機溶剤による人体への悪影響も無視できない。
【００１０】
特開平２−１４９２３７号公報には、特定の水溶性バインダーを含有する水解紙に、特定の金属イオンと有機溶剤を含有する水溶液を含有させることで、水を含有する清浄薬剤を含浸した状態で清掃作業をするのに十分な強度を有し、かつ水洗トイレットで容易に水洗破棄できる水解性能を有する水解性清掃物品の製造方法が開示されている。
【００１１】
しかしながら、この清掃物品は、水解紙に含浸させる含浸液中に特定の金属イオンと有機溶剤を含有させる必要があり、含浸液を目的に応じて自由に選択することができないため、その用途がきわめて限定されたものになってしまう。また、特定のカルボキシル基を有する水溶性バインダーとして、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチル化澱粉等のアルカリ金属塩等の多糖誘導体、合成高分子、天然物等を挙げているが、このような水溶性バインダーを配合することでシートの風合いが硬くなってしまうという欠点を有する。
【００１２】
特開平３−２７７３３５号公報には、水溶性のカルボキシメチルセルロースカルシウムを基紙の紙力増強剤として用い、さらに洗浄液中にカルシウムイオンを共存させることにより、水分含有量の多い洗浄液中でも十分な強度を示すとともに、水１００％においては容易に水に分散する清拭材が開示されている。カルシウムイオン源としては塩化カルシウム、酢酸カルシウム等を使用するが、この清拭材を人体に使用した時、手荒れや肌荒れの原因となり易く、おしり拭きのように人体の肌の清浄には用い難く、また用いる含浸液中の水分も８５重量％程度が上限であるという難点がある。今日では、用途の多様化の観点から清拭材としては含浸液中の水分割合がさらに大きくても使用できる基材が望ましいことはいうまでもない。
【００１３】
特開平４−３７０３００号公報には、少なくとも２層からなる多層構造を有し、２層構造の場合、一方の最外層が１０〜６０重量％の紙力増強剤を含み、他方の最外層が５重量％以下の紙力増強剤を含む水解紙が開示されている。この水解紙の最外層に用いる紙力増強剤としてはカルボキシメチル化パルプの塩、水溶性ポリビニルアルコール、水溶性ポリビニルアルコール繊維、またはこれらの混合物が用いられる。この多層構造の水解紙は、紙力増強剤の添加により、抄紙中のドライヤーパートにおける剥離性の悪化を軽減し、生産性を改善しようとしたものである。しかしながら含浸する薬液中の水分が多い場合、使用に耐えるほど十分な湿潤強度を持たせることが困難であるとともに、水解紙の片側の最外層に多量の紙力増強剤が配合されるため風合いが硬いものとなるという難点がある。
【００１４】
本発明者は、以上に述べた水解紙の欠点に鑑み、ノーバインダーで、使用に際しての十分な強度と使用後の容易な水離解性とを両立させた水崩壊性不織布およびその製造方法を提案した（特願平８−１４２８２５号）。
【００１５】
この不織布は、特定の繊維長の再生セルロース繊維４０〜８５重量％と特定のろ水度のパルプ繊維１５〜６０重量％とを混合して湿式抄紙して得られるウェブに高圧水ジェット流を施すことにより繊維交絡を付与し、優れた湿潤強度と水解性とを両立させたものである。
【００１６】
しかしながらこの水崩壊性不織布は、レーヨン繊維のような再生セルロース繊維の配合量が４０〜８５重量％と高いため製品コストが高いものとなってしまうため、さらに安価に製造できる水解性不織布が望まれている。
【００１７】
また、特願平９−４８８７０号では、特定の繊度およびＬ／Ｄを有する再生セルロース繊維５５〜１５％と特定のルンケル比の木材パルプ繊維４５〜８５重量％とを混合し湿式抄紙したウェブに特定の付加比エネルギーとなる条件で高圧水柱流処理を施すことにより繊維交絡を付与し、湿潤強度と水解性とを両立させた水解性不織布を得ることを提案している。この提案による水解性不織布は、ある程度の性能は確保されているが、より多くの用途を考えた場合には、湿潤強度と水解性をより高いレベルで両立することが望まれている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、乾燥状態および湿潤状態において、清浄等の作業に耐えうる強度を保持しており、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が離解できる水解性不織布とその製造方法を提供することにある。
【００１９】
さらに、本発明の目的は、高価な再生セルロース繊維の含有量を減少させて、乾燥状態および湿潤状態において、清浄等の作業に耐えうる強度を保持し、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が容易に離解できる水解性不織布を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、かかる現状に鑑み、再生セルロースの含有量が小さくても湿潤状態では使用に耐えうる強度を有し、かつ大量の水流中では容易にシート形状が消失する水解性不織布を安価に製造する方法について鋭意検討した結果、水流中に投入した時に速やかに繊維状に離解する領域と、該領域と比較して相対的に繊維状に離解しにくい領域とを不織布全体にわたって分布させることで、木材パルプが高率で配合されていても湿潤状態での清浄のための使用に十分耐えうる強度と大量の水流中では極めて優れた水解性を示し、こうして高価な再生セルロース繊維の使用量を大幅に低減して製品コストを低減しながら湿潤強度と水解性を両立させることができることを見出し本発明を完成させるに至った。
【００２１】
本発明の第一は、再生セルロース繊維３１〜５５重量％と、木材パルプ６９〜４５重量％とを混合して、湿式抄紙法により形成したウェブを有孔支持体上で高圧水ジェット流処理を施し、再生セルロース繊維と木材パルプとを交絡、一体化する不織布の製造方法において、湿式抄紙法により形成したウェブの超音波伝搬速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるように調整して形成した後、高圧水ジェット流処理を施すことを特徴とする水解性不織布の製造方法である。
【００２２】
本発明の第二は、再生セルロース繊維と木材パルプとが交絡、一体化した水解性不織布において、該不織布が再生セルロース繊維３１〜５５重量％と木材パルプ６９〜４５重量％で構成され、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定した湿潤引張強度が、縦方向の湿潤引張強度で２００ｇｆ／２５ｍｍ以上、横方向の湿潤引張強度で５０ｇｆ／２５ｍｍ以上であり、且つ、湿潤引張強度の縦横比がＭＤ／ＣＤ＝２．０〜４．５であることを特徴とする水解性不織布である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明においてもっとも重要な点は、水流中で速やかに繊維状に離解できる易水解性領域と、易水解性領域と比較して相対的に速やかに繊維状に離解しにくい反面、強度に優れる準水解性領域とを不織布全体にわたって分布させることにある。
【００２４】
一般に水解性不織布を大量の水流中に投入して離解したとき、水解性不織布は、水流の剪断力により、まずいくつかの小片に離解する。さらにその小片が水流により細かく分割されながら、最終的に繊維状に離解するのである。
【００２５】
本発明において、水解性とは、５ｃｍ角の大きさにした不織布を１００ｍｌの純水中に投入して振とう速度３００サイクル／分で振とうして不織布を水中に離解し、最大片の大きさが約１ｃｍ2になるまで離解される時間で表す。水解性が３００ｓｅｃ以下であれば、水流中に投入し離解しようとしたときに速やかに繊維状に離解し、実用上問題ない。すなわち、水解性が３００ｓｅｃ以下であれば、水洗トイレ等の水流中に投入してもパイプ詰まり等を引き起こしにくいのである。
【００２６】
本発明にかかる水解性不織布は、湿式ウェブの繊維配向を特定の範囲に調整することで、高圧ジェット流処理によるＭＤ方向の繊維交絡とＣＤ方向の繊維交絡の程度を制御し、湿潤強度と水解性とのバランスを得ようとするものである。すなわち、繊維配向をＭＤ方向に特定範囲だけ高くすることで、ＣＤ方向への繊維配向は少なくなる。このウェブに高圧水ジェット流処理を施した場合、ＭＤ方向には繊維が多く配列しているため、ＭＤ方向の繊維の交絡が得やすくなり、シートに十分な強度を付与することができる。またＣＤ方向には繊維の配向が小さく、高圧水ジェット流における繊維の交絡が得にいため、大量の水流中に投入したときにＣＤ方向に繊維がほぐれやすくなり、結果として繊維状に離解する速度が速くなる。
【００２７】
本発明にかかる水解性不織布を、該水解性不織布の製造方法の一例を示すことにより詳しく述べる。
まず再生セルロース繊維と木材パルプとからなる原料を公知の抄紙機を用いる湿式抄紙法によりウェブを形成してウェブを用意し、その後このウェブの表面から高圧水ジェット流を噴射して、公知の水流交絡法により再生セルロースと木材パルプの繊維同士の絡合を行わせる。
【００２８】
本発明では、水解性不織布とは、乾燥及び湿潤状態においてはシート状の形態を有するが、大量の水流によりシート状の形態が破壊もしくは崩壊により極めて迅速に繊維状に離解しうる不織布のことをいう。
【００２９】
本発明で用いられる再生セルロース繊維は、木材化学パルプ、コットンリンター等のセルロースをビスコースの形で溶液とした後、酸の中でセルロースを再生・紡糸したビスコースレーヨン、セルロースを銅アンモニア溶液中に溶解した後、酸の中で再生・紡糸した銅アンモニアレーヨン、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキサイドのような非水系セルロース溶媒にセルロースを溶解した後、紡糸して得られる再生セルロース繊維等を挙げることができる。
【００３０】
前記再生セルロース繊維の繊度は、１．０〜５．０デニールの範囲である。この繊度が１．０デニール未満では湿式抄紙の際に分散がし難くなり地合の良い湿ウェブが得られない。また、繊度が１．０デニール未満の再生セルロース繊維は安定して製造することが困難なため安価に入手し難い上、繊維自体の剛性が低くなる傾向があり、高圧水ジェット流処理によりウェブ中で強い繊維交絡が生じ、その結果、不織布の水解性が劣るので適さない。逆に、再生セルロース繊維の繊度が５．０デニールを超えると得られる水解性不織布が硬くなり、風合いと手触り感が劣るようになる。
【００３１】
使用する再生セルロース繊維の直径をＤ、長さをＬとした時、長さに対する直径の比、Ｌ／Ｄは、２５０〜９００の範囲であることが好ましい。前記繊維のＬ／Ｄが２５０未満では、繊維の屈曲性が不足し、このような再生セルロース繊維を含有するウェブ高圧水ジェット流を噴射して水流交絡を施しても十分な繊維交絡が得られず、得られる水解性不織布の湿潤強度が劣る。逆に、再生セルロース繊維のＬ／Ｄが９００を超えると、湿式抄紙の際に繊維が均一に分散し難くなり、地合の良いウェブが得られないばかりか、高圧水ジェット流処理により強い繊維交絡が生じるので、不織布の水解性が極めて劣るものとなり適さない。
【００３２】
一方、前記再生セルロース繊維と混合して用いられる木材パルプは、カナダ標準ろ水度が５５０ｍｌＣＳＦ以上の木材化学パルプであればどのようなものでも使用することができる。例えば、木材パルプは、針葉樹材や広葉樹材をクラフト法、ソーダ法、ポリサルファイト法等で蒸解した未漂白の化学パルプ、更には未漂白化学パルプを漂白薬品でハンター白色度７０〜９０％に漂白した漂白化学パルプ等を単独でまたは混合して使用することができる。
【００３３】
前記パルプのろ水度は、ＪＩＳ Ｐ ８１２１に示されるカナダ標準ろ水度で５５０ｍｌＣＳＦ以上のものを本発明では使用する。前記ろ水度が５５０ｍｌＣＳＦ未満では、再生セルロース繊維と混合して不織布として用いる際に、本発明では相対的に結合強度を阻害する再生セルロース繊維の含有量が少ないので、パルプ繊維間の結合力が強くなり過ぎ、これが得られる不織布の湿潤強度を大きくするのには貢献するが、逆に不織布の水解性を著しく悪くするので適さない。
【００３４】
パルプのろ水度はパルプを未叩解で使用した場合がもっとも高い値となり、この値は材種、樹種、蒸解法、漂白法等によりかなり広範囲にばらついているが、木材パルプの未叩解（パルプにリファイナー、ビーター等による機械的な摩擦が与えられていない状態）のろ水度は６５０〜７５０ｍｌＣＳＦの範囲である。
【００３５】
本発明では、再生セルロース繊維と木材パルプの混合割合は、再生セルロース繊維が１５〜５５重量％、木材パルプが８５〜４５重量％の範囲である。再生セルロース繊維の割合が１５重量％未満では、製品コストは安価になるが、高圧水ジェット流処理による繊維交絡を行わせても、十分な湿潤強度を有し、水解性の優れる不織布が得られない。逆に、再生セルロース繊維の配合が５５重量％を越えると、木材パルプの叩解を進めて結合強度を発現し易い状態にし、高圧水ジェット流処理の際に大きなエネルギーを与えないと、十分な繊維交絡が得られない。その上、木材パルプに比べて価格の高い再生セルロース繊維の割合が高くなるので、不織布の製品コストが高くなる。
【００３６】
湿式抄紙ウェブのＪＩＳ Ｐ ８１２４ に準じた方法で測定した坪量は３０〜８０ｇ／ｍ2の範囲である。坪量が３０ｇ／ｍ2未満では、得られる水解性不織布をワイパー等の用途に使用したときに強度が不足しやすくなり、使用中に破れて使用できなくなる。逆に坪量が８０ｇ／ｍ2を超えるとシートの剛度が増し使用し難くなるとともに、水解性不織布を水流中に投入した際の水解性が劣る傾向がある。
【００３７】
本発明では再生セルロース繊維と木材パルプの混合物を原料として円網抄紙機、短網抄紙機、傾斜ワイヤー抄紙機、長網抄紙機等の公知の抄紙機を用いて湿式で抄紙してウェブを形成した後、水流交絡法による処理を行うため前記ウェブの表面から高圧水ジェット流を噴射し、湿式ウェブを構成する繊維相互に交絡を付与する。
【００３８】
本発明において最も重要な点は、湿式抄紙で形成したウェブの超音波伝播速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるように調整して形成した後、高圧水ジェット流処理を施すことにある。ウェブの超音波伝搬速度は、（２）式で表すようにウェブの動的弾性率と相関があり、その比は、ウェブ中の繊維配向を表す指標となる。ウェブ中の繊維配向を表すもう一つの指標としては、ウェブのＭＤ方向の引張強度とＣＤ方向の引張強度の比があげられるが、湿式抄紙ウェブの場合、この引張強度の比は、超音波伝播速度比とほぼ等しい。超音波伝播速度比が１に近いほどそのウェブ中の繊維配向はランダムな配向であり、得られる水解性不織布のＣＤ方向の湿潤強度も高い値となる。超音波伝播速度比が高くなるに従い、繊維のＣＤ方向の配列が減少する。
【００３９】
超音波伝播速度比が１．５未満であると、ＣＤ方向への繊維配向が高くなりすぎ、得られる水解性不織布のＣＤ方向の交絡が多くなるため、水解性が劣るものとなる。
逆に超音波伝搬速度比が３．５を越えると、湿式ウェブに高圧水ジェット流処理を施した場合、ＣＤ方向の繊維の配列が小さくなりすぎ、高圧水ジェット流における繊維の交絡が得にくいため、得られる水解性不織布の水解性良好なものとなるが、横方向の方向の強度が低くなりすぎ、実用に適さない。
【００４０】
本発明においては、ウェブの超音波伝播速度比は次のようにして求めることができる。
１． まず、湿式抄紙ウェブを準備する。測定に使用する湿式抄紙ウェブは、高圧水ジェット流処理を施さずに乾燥し、ＪＩＳ Ｐ ８１１１に準じて前処理を行い試料とする。
２． この試料をＳＯＮＩＣ ＳＨＥＥＴ ＴＥＳＴＥＲ ＳＳＴ−２１０Ａ（野村商事（株）社製）により、０度（ＭＤ方向）および９０度（ＣＤ）方向の超音波伝播速度を測定する。
３． （１）式より超音波伝播速度比を求める。
超音波伝播速度比＝Ｃ1／Ｃ２ …（１）
Ｃ1：０度（ＭＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
Ｃ2：９０度（ＣＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
また、超音波伝播速度とシートの動的弾性率との関係は（２）式で表すことができる。
Ｅ＝ρ×Ｃ2 …（２）
Ｅ ：動的弾性率 ｄｙｎｅ／ｃｍ2
ρ ：密度 ｇ／ｃｍ3
Ｃ ：超音波伝播速度 ｃｍ／ｓｅｃ
【００４１】
得られる水解性不織布の湿潤強度は、高圧水ジェット流処理により付与される繊維交絡に大きく依存する。高圧水ジェット流による交絡は、繊維がランダムに配列している場合がもっとも良く交絡できるものであり、湿式抄紙ウェブのＭＤ方向の繊維配向が高くなると、湿式抄紙ウェブ中のＣＤ方向に配列する繊維が少なくなり、高圧水ジェット流処理によるＣＤ方向に配列する繊維の交絡数が減少することになり強度を付与しにくくなる。またＭＤ方向では、配列する繊維が多くなる反面、繊維が引きそろえられる傾向となり、繊維交絡の程度は、繊維がランダムに配列している場合と大差ないものとなる。すなわち、高圧水ジェット流処理後のシート（水解性不織布）のＭＤ方向の強度とＣＤ方向の強度の比は、繊維の配列に起因する繊維交絡の縦横比の影響を高く受けるため、高圧水ジェット流処理前の湿式抄紙ウェブの強度の縦横比とは必ずしも一致しない。
【００４２】
また、高圧水ジェット流処理を施した水解性不織布は、シート表面に高圧水ジェット流に起因する筋状の噴流跡がＭＤ方向に連続して残るため、その噴流跡にまたがった超音波伝搬速度を測定することができない。すなわち超音波の進行方向に垂直にまたがるようにして噴流跡が超音波の伝播を阻害してしまうため、ＣＤ方向の超音波伝播速度比は測定できず、超音波伝播速度比を求めることはできないのである。
【００４３】
本発明にかかる水解性不織布は、湿式ウェブを超音波伝播速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるように調整して抄紙することで、高圧ジェット流処理によるＭＤ方向の繊維交絡とＣＤ方向の繊維交絡の度合いを制御し、湿潤強度と水解性とのバランスを得るものである。得られる水解性不織布の湿潤強度の縦横比は、湿式抄紙ウェブの超音波伝播速度比により決まる。すなわち超音波伝播速度比が小さい場合、水解性不織布の湿潤強度の縦横比も小さく、超音波伝播速度比が高い場合、水解性不織布の湿潤強度の縦横比も大きくなる。
【００４４】
本発明にかかる水解性不織布は、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定した湿潤強度の縦横比がＭＤ／ＣＤ＝２．０〜４．５であることを特徴とするが、これは、本発明にかかる湿式抄紙ウェブの超音波伝播速度比と、高圧水ジェット流処理を施した後の水解性不織布の湿潤強度の縦横比は次のような関係となることに基づく。すなわち超音波伝播速度比が１．５〜３．５の範囲の本発明にかかる湿式抄紙ウェブに、本発明にかかる方法で高圧水ジェット流処理を施した場合、得られる水解性不織布の湿潤強度の縦横比は、およそ２．０〜４．５となるのである。
【００４５】
本発明では再生セルロース繊維と木材パルプの混合物を原料として円網抄紙機、短網抄紙機、傾斜ワイヤー抄紙機、長網抄紙機等の公知の抄紙機を用いて湿式で抄紙してウェブを形成するが、湿式抄紙ウェブの超音波伝播速度比は、湿式抄紙ウェブの繊維配向を従来公知の方法で調整することでコントロールする。たとえば、抄紙液中にポリエチレンオキサイド等の粘剤を添加したり、抄紙工程のワイヤーパートにおいて抄紙液速度とワイヤー速度の比を調整したりしてコントロールすることができる。
【００４６】
ついで得られた湿式抄紙ウェブに高圧水ジェット流処理を施す。高圧水ジェット流処理は従来公知の方法により処理することができる。すなわちウェブを金網のような多孔性の支持体上に戴置し、ウェブの上面から、孔径が０．０８ｍｍ〜０．３０ｍｍ程度の細孔が多数配列したノズルを通して水圧１５〜１５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水を噴射し、ウェブを構成する繊維の相互を交絡させるのである。高圧水ジェット流処理によりウェブに付与されるエネルギーは、（３）式の付加比エネルギーで表されるが、本発明においては０．０７〜０．２００ｋＷｈ／ｋｇとなるような条件で高圧水ジェット流処理を施すことが必要である。
Ｅ＝（Ａ×（２／ρ）1/2×（ｇ×Ｐ）3/2）／（Ｍ×６０×Ｓ） …（３）
ただし、Ａ：ノズル孔面積の和 （ｍ2）
Ｅ：付加比エネルギー（ｋＷｈ／ｋｇ）
ρ：水の密度 （ｋｇ／ｃｍ3）
ｇ：重力加速度 （ｍ／ｓ2）
Ｐ：ノズル部での水圧 （Ｐａ）
Ｓ：ウェブの通過速度 （ｍ／ｍｉｎ）
Ｍ：ウェブの質量 （ｇ／ｍ2）
【００４７】
付加比エネルギーが０．０７ｋＷｈ／ｋｇ未満であると、高圧水ジェット流処理により付与される繊維交絡が不足し、得られる水解性不織布の強度が弱いものとなるとともに、水解性不織布を構成する繊維がシートの厚み方向に配列しにくく、風合いがペーパーライクになってしまう。逆に付加比エネルギーが０．２００ｋＷｈ／ｋｇを越えると、繊維間交絡が強くなりすぎ、得られる水解性不織布の水解性が劣るものとなってしまう。
【００４８】
高圧水ジェット流処理は、湿式抄紙してウェブを形成した直後にオンラインで行っても良いし、湿式抄紙したウェブを一旦乾燥した後、オンラインあるいはオフラインで高圧水ジェット流処理を行っても良い。
【００４９】
このようにして得られた水解性不織布の以下に定義される水解性は、３００秒以下でなければならない。本発明における水解性は、５ｃｍ×５ｃｍ（２５ｃｍ2）の大きさに裁断した水解性不織布を１００ｍｌの純水中に投入して振とう速度３００サイクル／分で振とうして該水解性不織布を水中に離解し、最大片の大きさが１ｃｍ2になるまで離解される時間と定義しする。水解性の評価は、３０秒ごとに振とうを一旦停止して水解性不織布の離解状況を観察し、ｎ＝５の平均値で評価した。
【００５０】
水解性が３００秒を超えると、流水中で不織布が離解或いは崩壊し難くなり、水洗トイレットに流した場合にパイプつまりの原因となるので不適である。時間で示される水解性は、短ければ短いほど好ましい。しかしながら、不織布の湿潤強度を所望の範囲の値に保ちながら達成される水解性の値には自ずと限度があり、本発明の方法においては３０秒が下限値である。
【００５１】
水解性不織布の湿潤強度は、用途により必要な強度は異なるが、本発明に係る水解性不織布の主な用途の一つであるウェットティシュ、赤ちゃんのおしりふき、掃除用ワイパー等のウェット製品として用いる場合、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定した湿潤引張強度が、縦方向の湿潤引張強度で２００ｇｆ／２５ｍｍ以上、横方向の湿潤引張強度で５０ｇｆ／２５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００５２】
ウェット製品として用いる場合、ウェット製品への加工のしやすさ（加工適性：断紙等によるトラブルの起こりにくさ）、加工後に容器からの取り出す際の破れにくさ（取出適性）、実際の使用に際して破れにくさ（使用適性）等が要求される。加工適性、取出適性は、水解性不織布の縦方向の湿潤強度が２００ｇｆ／２５ｍｍ以上あれば使用可能である。また使用適性は、水解性不織布の縦方向および横方向で、５０ｇｆ／２５ｍｍ以上の湿潤強度であればほとんど問題ない。また、湿潤引張強度の幾何平均の値が２００ｇ／２５ｍｍ以上あれば一部の掃除用ワイパー等の非常に強い力で拭く用途においても実用上問題なく使用でき、さらに好ましい。
【００５３】
本発明にかかる水解性不織布をウェットティシュ、おしり拭き、ワイパー等のウェット製品として使用するためには、所望に応じて水、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のような抗菌、防黴剤、香料、及び特定の薬効を有する各種薬剤を単独或いは混合して含浸させ、使用することができる。
【００５４】
また、本発明にかかる水解性不織布を衛生材料の表面材として使用する場合、そのままでも使用できるが、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。
【００５５】
以上説明したように、本発明は再生セルロース繊維の使用量を削減して製品コストを低下させ、湿潤強度と水解性をバランス良く付与して水解性不織布を製造することができ、得られる不織布は、乾燥状態と湿潤状態において、清浄のような作業に耐えうる強度を保持しており、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が水流中に極めて容易に離解或いは崩壊するので、ウェットティシュ、布巾、掃除用ワイパー等のウェット製品や、紙おむつや生理用ナプキンのトップシートとして好適に使用でき、使用後は水洗トイレットに流下して処理することができる。
【００５６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はこれらによって限定されるものではない。尚、実施例及び比較例において％とあるのは特に断らない限り重量％を示す。
【００５７】
測定方法
超音波伝播速度（km/sec）および超音波伝播速度比
まず、湿式抄紙ウェブを高圧水ジェット流処理を施さずに乾燥し、ＪＩＳ Ｐ８１１１に準じて前処理を行い試料とする。この試料をＳＯＮＩＣ ＳＨＥＥＴ ＴＥＳＴＥＲ ＳＳＴ−２１０Ａ（野村商事（株）社製）により、０度（ＭＤ方向）および９０度（ＣＤ方向）の超音波伝播速度（km/sec）を求める。
超音波伝播速度比は、（１）式により求める。
超音波伝播速度比＝Ｃ1／Ｃ2 …（１）
Ｃ1：０度（ＭＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
Ｃ2：９０度（ＣＤ方向）の超音波伝播速度 km/sec
【００５８】
水解性（秒）
まず、不織布の５ｃｍ×５ｃｍ（２５ｃｍ2）の大きさの試験片を準備し、次いで１５０ｍｌの三角フラスコに１００ｍｌの純水を入れ、前記試験片をフラスコ中に投入した後、振とう速度３００サイクル／分で振とうし、３０秒ごとに振とうを停止して水解性不織布の離解状況を観察した後振とうを繰り返した。振とうによって不織布の最大片の大きさが１ｃｍ2になるまで離解に要する時間を測定して水解性の値（秒）とし、ｎ＝５の平均値で表した。
水解性は、３００秒以下であれば水解性に優れるとした。
【００５９】
湿潤引張強度および湿潤引張強度の縦横比（ｇｆ／２５ｍｍ）
まず、湿潤引張強度を試験片の縦方向と横方法においてそれぞれ裁断して２５ｍｍ幅のストリップを作成し、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定し、求めた。
湿潤引張強度の縦横比は、（５）式により求めた。
湿潤強度の縦横比＝Ｆ1／Ｆ2 …（５）
Ｆ1：ＭＤ方向の湿潤引張強度 kg/25mm
Ｆ2：ＣＤ方向の湿潤引張強度 kg/25mm
【００６０】
風合い（点）
モニター２０人による触感テストで風合いを判定した。テストの方法は、水解性不織布を手で把持し、下記の評価基準に基づいてモニター一人当たり５点満点で評価した結果の合計点（１００点満点）で表した。合計点数が７５点以上であれば、風合いが良好であるとした。
５点：非常に手触り感に優れる。
４点：手触り感に優れる。
３点：手触り感が普通である。
２点：手触り感がやや劣る。
１点：手触り感が劣る。
０点：手触り感が非常に劣る
【００６１】
実施例１
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維３０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）７０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝２．６となるようにした。
【００６２】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、２０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．２９ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００６３】
実施例２
繊度が３．０デニール、繊維長が５ｍｍ、Ｌ／Ｄが３００のレーヨン繊維５０％と、針葉樹晒クラフトパルプを実験室用ビーターを用いてカナダ標準ろ水度６００ｍｌＣＳＦまで叩解したパルプ５０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機においてウェブを形成した後乾燥し、坪量６５ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝３．１となるようにした。
【００６４】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、次いで３０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、不織布の上から９０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥し、水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１７ｋＷｈ／ｋｇであった。
【００６５】
実施例３
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維２０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）８０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機においてウェブを形成した後乾燥し、坪量４０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝１．８となるようにした。
【００６６】
このシートを８０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、次いで２０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、５５ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．２１ｋＷｈ／ｋｇであった。
【００６７】
比較例１
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維３０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）７０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝１．２となるようにした。
【００６８】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、３０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１０ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００６９】
比較例２
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維３０％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）７０％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝４．２となるようにした。
【００７０】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、３０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１０ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００７１】
比較例３
繊度が１．５デニール、繊維長が７ｍｍ、繊維の長さに対する直径の比Ｌ／Ｄが５９４のレーヨン繊維５％と、未叩解の針葉樹晒クラフトパルプ（カナダ標準ろ水度：７２０ｍｌＣＳＦ）９５％との混合物を原料として、傾斜ワイヤー型抄紙機において湿式抄紙してウェブを形成した後乾燥し、坪量５０ｇ／ｍ2のレーヨンとパルプからなる不織布（湿式抄紙ウェブ）を得た。この不織布は、抄紙液とワイヤー速度を調整し、超音波伝播速度比＝２．６となるようにした。
【００７２】
この不織布を５０メッシュの金網で形成された移送用支持網上に戴置し、２０ｍ／分の速度で移送させながら、孔径０．１５ｍｍのノズル孔を１．０ｍｍ間隔で配列した高圧水ジェット流処理装置を用いて、前記不織布の上から５０ｋｇ／ｃｍ2の水圧で高圧水ジェット流を噴射し、その後乾燥して水解性不織布を得た。この高圧水ジェット流処理により不織布に付与された付加比エネルギーは０．１０ｋＷｈ／ｋｇであった。得られた水解性不織布は、上記した試験法により試験し、品質を評価した。結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
表１からわかるように、本発明の水解性不織布は、湿潤引張強度と水解性とのバランスに優れ、風合いも良好であり、水解性不織布としての優れた特性を備えている。これに対し、超音波伝播速度比の小さすぎる場合（比較例１）、湿式抄紙ウェブ中の繊維配向がランダムに配向しているため、高圧水ジェット流処理によってＭＤ方向およびＣＤ方向のいずれにも十分な繊維交絡が付与され、得られた水解性不織布の湿潤強度の縦横比も低くなった。また、ＭＤ方向、ＣＤ方向のいづれの方向にも繊維交絡が付与されているため、水中に投入して振とうしても離解しにくく、水解性の劣る結果となり実用に供することができない。
【００７５】
逆に超音波伝播速度比が高すぎる場合（比較例２）、湿式抄紙ウェブの繊維がＭＤ方向に配列しすぎ、高圧水ジェット流処理によってＣＤ方向の繊維交絡が不足するため、得られた水解性不織布の水解性は非常に優れた結果となるものの、ＣＤ方向の湿潤強度が十分に発現せず、実用に供することができないできない。湿式抄紙ウェブの木材パルプ配合量が多すぎる場合（比較例３）、コストは安価なものとなり好ましいが、木材パルプに比べ繊維長が長く、高圧水ジェット流処理による交絡により強度が発現しやすい再生セルロース繊維の配合量が少なくなりすぎるため、十分な強度が得られない結果となり実用に供することができない。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は、高価な再生セルロース繊維の含有量を減少させて、乾燥状態および湿潤状態において、清浄等の作業に耐えうる強度を保持し、かつ大量の水流中においては不織布を構成する繊維が容易に離解できる水解性不織布およびその製造方法を提供するという効果を奏する。
Claims (2)
- 再生セルロース繊維３１〜５５重量％と、木材パルプ６９〜４５重量％とを混合して、湿式抄紙法により形成したウェブを有孔支持体上で高圧水ジェット流処理を施し、再生セルロース繊維と木材パルプとを交絡、一体化する不織布の製造方法において、湿式抄紙法により形成したウェブの超音波伝播速度比がＭＤ／ＣＤ＝１．５〜３．５の範囲になるように調整して形成した後、高圧水ジェット流処理を施すことを特徴とする水解性不織布の製造方法。
- 該不織布が再生セルロース繊維３１〜５５重量％と木材パルプ６９〜４５重量％で構成され、ＪＩＳ Ｐ ８１３５に準じて測定した湿潤引張強度が、縦方向の湿潤引張強度で２００ｇｆ／２５ｍｍ以上、横方向の湿潤引張強度で５０ｇｆ／２５ｍｍ以上であり、且つ、湿潤引張強度の縦横比がＭＤ／ＣＤ＝２．０〜４．５であることを特徴とする請求項１記載の製造方法で得た水解性不織布。
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