JP4602065B2

JP4602065B2 - ロール状巻き物

Info

Publication number: JP4602065B2
Application number: JP2004365585A
Authority: JP
Inventors: 孝夫長谷川
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: JP2006027900A

Description

本発明は、潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含む不織布が紙管に巻かれてなるロール状巻き物を、紙管の軸を垂直にして紙管にシャフトを通して次工程に送る際に、不織布が紙管から滑り落ちる恐れのない好適なロール状巻き物に関する。

従来より、図１に例示するように潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含む不織布２を紙管３に巻き取る場合、不織布に伸縮性があるため強い張力をかけると不織布が伸びてしまうため、紙やフィルムのように強い張力がかけられないという問題があった。また不織布が嵩高となるため紙やフィルムのように長くは巻けず、比較的短い巻きのロール状物１とならざるを得なかった。そこで次工程としてフィルムラミネートや印刷を行う場合、多量のロール状の巻き物を運搬する必要があり、手間のかかる作業となっていた。

そこで、このような作業を簡略化するため、図２に例示するようにロール状の巻き物１を縦置きにして巻き物の紙管３にシャフト５を矢印Ａの方向に通し、次いで図３に例示するように巻き物１が立った状態でシャフト５を矢印Ｂの方向に引き上げ、ロール状の巻き物１を持ち上げて運搬する方法が考え出された。なお、このシャフトは空気圧によってシャフトの一部を広げ、紙管を内側から把持するため、紙管とシャフトの間の滑りが生じない構造となっている。しかし、このような運搬方法では不織布の自重の外に、シャフトの引き上げ時の慣性力や、運搬時の振動などが加わり、不織布２が紙管３から時々滑り落ちるという問題が生じることが分かった。

紙管に巻き取られた巻き物については特開２００１−９７６４０号公報（特許文献１）に、紙管用原紙を螺旋状、且つ層状に巻回して形成された巻き取り軸芯用紙管であって、該紙管の少なくとも最表層が少なくとも１種の処理剤が塗布された紙で形成された巻き取り軸芯用紙管に、プラスチックフィルムをロール状に巻き取ったロール状巻き物が記載されている。また、該紙管の最表層とプラスチックフィルムとの摩擦角を１８〜４０度（静摩擦係数０．３３〜０．８４）とすることも記載されている。しかし、この公報ではロール状の巻き物は紙管を水平に保たれているにもかかわらず静止状態にあるフィルムが径時変化を起こして、巻き物の端面がずれる現象である一種の巻きズレを防止した技術であり、本発明における問題の解決を示唆するものではなかった。

特開２００１−９７６４０号公報

本発明は上記の問題を解決し、潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含む不織布が紙管に巻かれてなるロール状巻き物に関し、特に次工程に送るため、紙管の軸を垂直にして紙管にシャフトを通して運搬する時に、不織布が紙管から滑り落ちる恐れのない好適なロール状巻き物を提供することを課題とする。

本発明の不織布にかかる解決手段は、図１に例示するように潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含む不織布２が紙管３に巻かれてなり、前記紙管の軸を垂直にして運搬する使い方をするロール状巻き物１であって、前記不織布の面密度が４０〜１５０ｇ／ｍ^２であり厚さが０．５〜２．０ｍｍであり、前記紙管の内径が２０〜１５０ｍｍであり肉厚が２〜１５ｍｍであり、前記不織布の巻き初めの先端部は前記紙管の表面に接しており、前記不織布と前記紙管の表面との静摩擦係数が０．４３以上であり、巻き径が２００〜１０００ｍｍであり、前記ロール状巻き物の紙管を引抜くに要する荷重が、前記紙管に前記不織布が接触する面積１ｃｍ ^２あたり２０ｇ以上であることを特徴とするロール状巻き物１である。

本発明によって、潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含む不織布が紙管に巻かれてなるロール状巻き物に関し、特に次工程に送るため、紙管の軸を垂直にして紙管にシャフトを通して運搬する時に、不織布が紙管から滑り落ちる恐れのない好適なロール状巻き物を提供することが可能となった。

以下、本発明にかかるロール状巻き物の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

本発明における不織布は、通常不織布の製法として知られる例えば乾式法、湿式法、スパンボンド法などによって得られる不織布を適用することができる。このうち、乾式法であれば、カード機で開繊可能なように繊維に予めクリンプ加工がなされており、その結果嵩高い不織布が得られ、貼付薬基布などの衛生材料用途に適した不織布が得られる。

不織布に使用される繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、ビニロン繊維および合成パルプなどの合成繊維に限らず、レーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿などの天然繊維をあげることができる。

本発明では、前記不織布は潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含むことが必要である。潜在捲縮性繊維としては、融点の異なる複数の樹脂が複合された複合繊維や、繊維の一部に特定の熱履歴を施した繊維が適用できる。複合繊維は、例えば偏心型の芯鞘構造のものや、サイドバイサイド型の複合繊維が好適である。融点の異なる樹脂の組み合わせとして、ポリエステル−低融点ポリエステル、ポリアミド−低融点ポリアミド、ポリエステル−ポリアミド、ポリエステル−ポリプロピレン、ポリプロピレン−低融点ポリプロピレン、ポリプロピレン−ポリエチレンなど種々の合成樹脂を組み合わせたものが適用できる。特に、ポリエステル−低融点ポリエステル若しくはポリプロピレン−低融点ポリプロピレンの組み合わせからなる潜在捲縮性繊維は、化学的な耐性と伸度特性の点で優れており好ましい。また、繊維の一部に特定の熱履歴を施した潜在捲縮性繊維としては、例えば熱刃などにポリエステル、ポリアミド、ポリアクリルなどの熱可塑性樹脂からなる繊維の一側面をあてながら通過させたものが適用可能である。

前記不織布に含まれる潜在捲縮性繊維は捲縮が発現している。このような不織布を得るには、前記潜在捲縮性繊維を含む繊維ウエブを、不織布の各製法に応じたウエブ形成手段によって得た後、係る繊維ウエブに対して、ニードルパンチ法や高圧水流絡合法といった絡合手段を併用することが好ましい。次いで、潜在捲縮性繊維の捲縮を発現させるため、前記繊維ウエブに加熱処理を施す。その手段としては、熱風ドライヤー、赤外線ランプ、加熱ロールなど従来知られている装置を利用することができるが、筐体内を所定の温度環境に制御し、この筐体内を繊維ウエブが通過することによって安定した熱処理を行い得る方法および装置が望ましい。

本発明では前記不織布は、捲縮が発現した潜在捲縮性繊維を５０質量％以上含んでおり、望ましくは８０質量％以上含んでおり、１００質量％含むことも可能である。また前記不織布の面密度は用途に応じて設計することができるが、例えば貼付薬基布として用いる場合には、基布の均一性を良好とするために４０〜１５０ｇ／ｍ^２とするのが好ましく、６０〜１２０ｇ／ｍ^２とするのがより好ましい。また厚さは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとするのが好ましい。また貼付薬基布として患者動作の自由度を確保するために、５０％伸長時強さをタテ方向とヨコ方向の算術平均で３．５Ｎ／５０ｍｍ以下とするのが好ましく、３．０Ｎ／５０ｍｍ以下とするのがより好ましい。

本発明における紙管は、通常不織布や紙またはフィルム等を巻き取るために使用される円筒体からなる巻き取り軸芯用の紙管を適用することができる。特に食品衛生材料用途に使用される不織布を巻き取るためには、紙管表面から紙粉などの異物が発生しない紙管が望ましい。

前記紙管は、通常紙管の製法で製造される紙管を適用することができる。紙管の製法としては例えば、紙管の最内層からライナー紙、原紙、ライナー紙、表層紙等を所定の角度で螺旋状に複数層巻回して積層し、各層を接着剤により固着することにより円筒状に形成する方法がある。通常、最表層を形成する紙管用原紙としてクラフト紙が多用される。本発明では、紙管の内層表面とシャフトとの滑りを押えるためライナー紙を用いず、紙管の最内層から原紙、ライナー紙とするのが好ましい。また、ライナー紙が２層漉きのライナー紙の場合は、通常滑り易い密面を紙管の表面とするのに対して、本発明では滑り難い粗面である逆面を紙管の表面とするのが好ましい。なお、一般的にはポリエチレンラミネート紙、離型紙等も使用されることがあるが、本発明では巻かれる不織布との間の摩擦抵抗が少なくなるため好ましくない。また、これらは原紙の表層に樹脂フィルム層が形成されていることから古紙としての回収が不可能であり、処理費がかさむことから結果的に高価となり、資源の再利用の面でも好ましいものとはいえない。

前記紙管の形状については特に限定されないが、内径が２０〜１５０ｍｍが好ましく、５０〜１００ｍｍがより好ましい。内径が２０ｍｍ未満であると、この紙管にシャフトを通して、巻き物が立った状態で運搬する際に、不織布が紙管から滑り落ち易くなる。また、内径が１５０ｍｍを超えると不織布を巻き取る長さが少なくなり、紙管の費用も高くなるので不適である。また紙管の肉厚は２〜１５ｍｍが好ましく、３〜５ｍｍがより好ましい。紙管の肉厚が２ｍｍ未満であると、この紙管にシャフトを通して運搬するため、シャフトの一部を広げ紙管を把持する際に紙管を破損する危険があり、肉厚が１５ｍｍを超えると紙管が重くなって不織布を巻き取る際に不織布の厚さを圧縮したり、紙管の費用も高くなるので不適である。また、紙管の長さは３００〜１５００ｍｍが好ましく、５００〜１０００ｍｍがより好ましい。紙管の長さが３００ｍｍ未満であると、ロール状巻き物の数量が多くなり後加工の効率が悪くなり、保管場所も広くなるので不適である。また、紙管の長さが１５００ｍｍを超えると、ロール状巻き物を縦置きした場合に不安定になり倒れる危険があり不適である。

図１に例示するように本発明のロール状巻き物１は前記不織布２が前記紙管３に巻かれている。また、本発明では図４（ａ）に例示するように不織布２の巻き初めの先端部２’は紙管３の表面に接している。ここで、不織布の巻き初めの先端部とは、不織布の巻き初めの先端から、紙管の外周の５０％に相当する長さまでに属する部分を指すものとする。この定義によって、図４（ｂ）に例示する形態は本発明に含まれる。すなわち紙管の表面に接触しない部分の長さｄ１が紙管の外周の５０％に相当する長さよりも小さくなっている。また図４（ｃ）に例示する形態は本発明に含まれない。すなわち紙管の表面に接触しない部分の長さｄ２が紙管の外周の５０％に相当する長さよりも大きくなっている。本発明では図４（ａ）のように不織布２の巻き初めの先端部２’が紙管３の表面に接していることによって、不織布が巻き戻される際に不織布が伸ばされることなくスムースに紙管より離脱することができる。一方、図４（ａ）のように不織布２の巻き初めの先端部２’が紙管３の表面に接していない場合は、不織布が巻き戻される際に不織布２と先端部２’とが互いに反対方向に移動しようとするためその間に大きな抵抗が生じ、場合によってはくっ付いてしまう。その結果不織布が伸ばされたり破損してしまい、不織布がスムースに紙管より離脱することができなくなってしまいロ−ル交換時の妨げとなる。特に不織布が潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含む場合は繊維がループ状となっているため、積層された不織布同士がファスナー効果でくっついてしまう現象が発生し易くロ−ル交換時の妨げとなる。

なお図５に示すように不織布の巻き初めの先端部２’が接着手段４を介して紙管３に接着している形態も本発明に含まれない。ここで、接着手段とは不織布２と紙管３とを接合する手段のことを指すものとし、具体的には粘着性の両面テープや接着剤の塗布などのことを指すものとする。このように不織布２が接着手段４によって紙管３に接着している場合は、不織布が巻き戻される際に不織布が伸ばされ破損してしまいロ−ル交換時の妨げとなる。本発明では、巻き長さは好ましくは５０〜１０００ｍを適用することができ、より好ましくは１５０〜５００ｍを適用することができる。また巻き径は好ましくは２００〜１０００ｍｍを適用することができ、より好ましくは３００〜７００ｍｍを適用することができる。

本発明では、前記不織布と前記紙管の表面との静摩擦係数が０．４３以上であり、好ましくは０．４５以上である。この静摩擦係数の測定は下記に示す「静摩擦係数の測定方法」を用いることができる。静摩擦係数が０．４３以上であることによって、図３に例示するように巻き物１が立った状態でシャフト５を矢印Ｂの方向に引き上げた際に、紙管３から不織布２が滑り落ちることなく、巻き物１を運搬することができる。その反面、静摩擦係数が０．４３未満である場合は、図３に例示するように巻き物１が立った状態でシャフト５を矢印Ｂの方向に引き上げた際に、紙管３から不織布２が時々滑り落ちるので巻き物１を次工程に運搬することが困難になる。

（静摩擦係数の測定方法）
静摩擦係数の測定には新東科学株式会社より販売されているポータブル摩擦計であるＨＥＩＤＯＮトライボギアミューズＴＹＰＥ：９４ｉを使用するか、或いは同種の原理を利用した摩擦計を使用することができる。この摩擦計を使用する場合は、まず摩擦計のスライダーに付属されているＯリングを外し、該当する不織布でスライダーを包み込むようにして、不織布をスライダーにＯリングで固定する。次いでスライダーを付属のスライダーホルダーに載せ、基板接続部へネジが止まる迄ネジ込む。この準備の後に前記摩擦計のスライダーを紙管の表面に接触させながら、紙管の軸方向にスライダーを移動させて摩擦計の表示より静摩擦係数の値を読み取る。或いは前述の準備の後に、紙管の軸方向に紙管を自動的に移動可能な装置に紙管を取り付け、前記摩擦計のスライダーを紙管の表面に接触させるようにして摩擦計を固定する。次いで紙管を自動的に移動させることによって、摩擦計の表示より静摩擦係数の値を読み取る。

また、本発明のロール状巻き物を図３に例示するように巻き物１が立った状態でシャフト５を矢印Ｂの方向に引き上げて運搬する場合に、実際に紙管３から不織布２が滑り落ちることなく運搬できるかどうかの簡易な試験法として、下記に示す「落下試験法」を用いることができる。

（落下試験法）
図６に示すように、巻き物１が立った状態でシャフト５を紙管３に差し込み、空気圧によって爪を突出して紙管を内側から把持する。次いでシャフトを矢印Ｂの方向にゆっくり引き上げる。次いで巻き物１の上面に重り６を均等になるように静かに配置して、不織布２が紙管３から滑り落ちる時の重りの重さを調べる。なお紙管にかかる荷重Ｌ（ｇ／ｃｍ^２）は、不織布２の質量と重りの質量の合計Ｗ（ｇ）を紙管表面の有効面積（すなわち不織布と紙管とが接している面積）Ｓ（ｃｍ^２）で除した値で表すものとする。

上記落下試験法によれば、本発明のロール状巻き物では紙管にかかる荷重Ｌの値が２０ｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましく、２５ｇ／ｃｍ^２以上であることがより好ましい。荷重Ｌの値が２０ｇ／ｃｍ^２以上であることによって、ロール状巻き物（重りがかけられていない図３の状態の巻き物）の実際の運搬において不織布が紙管から滑り落ちる割合は１％未満となる。なお、紙管にかかる荷重Ｌの値は、ロール状巻き物から紙管を引抜くに要する荷重の値に等しい。

以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。

（物性試験方法）
５０％伸長時強さはＪＩＳＬ１０９６−１９９９（一般織物試験方法）に記載される、８．１２．１Ａ法（ストリップ法）に準じて測定した。ただし、試験片の巾は５ｃｍ、長さ２０ｃｍ、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分として、タテ方向とヨコ方向の算術平均で表すものとする。

厚さはＪＩＳＬ１０８５−１９９８（不織布しん地試験方法）に記載される、６．１．２Ａ法に準じて測定した。ただし、荷重は２．０ｋＰａとした。

（実施例１）
潜在捲縮性繊維として、樹脂成分がポリエステルと低融点ポリエステルの二成分からなる偏芯型の芯鞘構造の複合繊維である、２．２デシテックスのステープル繊維１００％からなる原料繊維をカード機にかけ、繊維ウエブを形成した。次いでこの繊維ウエブ中の繊維を水流よって３次元的に交絡させて交絡シートとした。次いでこの交絡シートに過剰の張力がかからないように加熱空気流に浮かせた状態で加熱処理を行い、潜在捲縮性繊維の捲縮を発現させて６２ｃｍ巾の面密度１００ｇ／ｍ^２、厚さ０．８５ｍｍ、５０％伸長時強さ２．５Ｎ／５０ｍｍの不織布を得た。

次いで、紙管の最内層から、原紙、ライナー紙の順に所定の角度で螺旋状に巻回して積層された紙管Ａを準備した。この紙管のライナー紙は２層漉きのライナー紙であり、滑り難い粗面を紙管の表面としている。（一般的な紙管では滑り易い密面を紙管の表面とするのに対して逆の面を用いた。）また、紙管の寸法は、内径が７７ｍｍであり、肉厚が４ｍｍ、長さは６２ｃｍとした。また、この紙管の静摩擦係数を前述の「静摩擦係数の測定方法」を用いて調べたところ、０．４８であった。

次いで、この紙管に自動巻き取り装置（図示しない）で前記不織布を３００ｍ巻き取りロール状巻き物を得た。このとき、図４（ａ）に示すように不織布の巻き始めの先端部の全てが紙管の表面に接するようにした。また、このロール状巻き物に対して、前述の「落下試験法」に従って落下試験を行ったところ、ロール状の巻き物から紙管を引抜くに要する荷重は２６ｇ／ｃｍ^２であった。また、このロール状巻き物１０００個に対して、図２に例示するようにロール状の巻き物１を縦置きにして巻き物の紙管３にシャフト５を矢印Ａの方向に通し、次いで図３に例示するように巻き物１が立った状態でシャフト５を矢印Ｂの方向に引き上げ、ロール状の巻き物１を持ち上げて運搬したところ、不織布が紙管から滑り落ちるトラブルは全く生じなかった。

（比較例１）
実施例１において、紙管と不織布の間の静摩擦係数が０．４２の紙管を準備したこと以外は、実施例１と同様にして、ロール状巻き物を得た。このロール状巻き物に対して、前述の「落下試験法」に従って落下試験を行ったところ、ロール状の巻き物から紙管を引抜くに要する荷重は１７ｇ／ｃｍ^２であった。また、このロール状巻き物を実施例１と同様にして運搬したところ不織布が紙管から滑り落ちる割合が１％であった。

実施例１の結果と比較例１の結果を表１に示す。

表１

は本発明のロール状巻き物の例を示す図である。はロール状巻き物の紙管にシャフトを通す方法を説明する図である。はシャフトを持ち上げ、ロール状巻き物を運搬する方法を説明する図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は紙管に不織布を巻き始める状態を説明する図である。は紙管に不織布を巻き始める状態を説明する図である。は紙管から不織布を落下させる落下試験方法を説明する図である。

符号の説明

１．ロール状巻き物
２．不織布
２’不織布の巻き始めの先端部
３．紙管
４．接着手段
５．シャフト
６．重り

Claims

潜在捲縮性繊維の捲縮が発現した繊維を含む不織布が紙管に巻かれてなり、前記紙管の軸を垂直にして運搬する使い方をするロール状巻き物であって、前記不織布の面密度が４０〜１５０ｇ／ｍ^２であり厚さが０．５〜２．０ｍｍであり、前記紙管の内径が２０〜１５０ｍｍであり肉厚が２〜１５ｍｍであり、前記不織布の巻き初めの先端部は前記紙管の表面に接しており、前記不織布と前記紙管の表面との静摩擦係数が０．４３以上であり、巻き径が２００〜１０００ｍｍであり、前記ロール状巻き物の紙管を引抜くに要する荷重が、前記紙管に前記不織布が接触する面積１ｃｍ ^２あたり２０ｇ以上であることを特徴とするロール状巻き物。