JP5481314B2 - 積層不織布及びワイパー - Google Patents
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本発明の積層不織布は、水に浮くこと特徴とし、親水性繊維を含む不織布(不織繊維集合体)で形成された表層と、非親水性繊維を含む不織布(不織繊維集合体)で形成された裏層と、前記表層と前記裏層との間に介在する接着層とで構成され、かつ前記表層の目付と、前記裏層及び前記接着層の合計の目付との比が、前者/後者=55/45〜40/60に調整されている。
表層は、吸水性を有し、ワイパーとして利用された場合に拭き取り層(ワイピング層)としての役割を有している。表層は、吸水性を発現させるために、親水性繊維を含む不織布で形成されている。
表層を構成する不織布又は不織繊維集合体は、複数種の繊維を用いる場合、各種の方法で得られた繊維を混綿した後、慣用の方法、例えば、スパンレース法、ニードルパンチ法、サーマルボンド法、スチームジェット法などにより一体化して製造できる。これらの方法のうち、経済性を重視する場合であれば、工業的に高速で生産が可能なスパンレース法を用いてもよい。また、嵩高にすることにより保液性能を高める場合には、サーマルボンド法やスチームジェット法(特に、厚み方向で均一な接着を実現でき、形態保持性と嵩高性とを高度に両立できる点から、スチームジェット法)などを用いてもよい。
裏層は、積層不織布を水に浮かせるための浮力層(水浮き層)としての役割を有している。裏層は、不織布繊維構造の内部に水が浸透するのを抑制でき、繊維構造の内部に空気を保持できる点から、非親水性繊維を含む不織布で形成されている。
裏層を構成する不織布又は不織繊維集合体は、慣用の方法、例えば、スパンボンド法、メルトブローン法などにより製造できる。これらの方法のうち、嵩高い不織布を容易に生産できる点から、スパンボンド法が好ましい。さらに、スパンボンド法では、紡糸工程由来の油剤が混入しないため、ポリオレフィン繊維などの疎水性繊維のポリマー自体による撥水性(疎水性)の効果が効率よく発現する。
接着層は、前記表層と裏層とを接着する役割を有している。本発明では、接着層を設けることにより、表層と裏層との接着に対して強固なエンボス加工をする必要がなく、表層の拭き取り性や裏層の水浮き性を損なうことなく、表層と裏層との間にワイパーとして必要な接着力を付与できる。
接着層は、その形態に応じて製造できるが、接着層が不織布である場合、目付を小さくし易いため、メルトブローン法が好ましい。
本発明の積層不織布の製造方法は、接着層を介して表層と裏層とを一体化できる方法であれば特に限定されないが、接着層としてホットメルト接着性樹脂を用いる場合、慣用の熱圧着を利用した方法で一体化する方法であってもよい。熱圧着の方法としては、加熱ロールを用いた圧着方法(カレンダ加工)を利用でき、例えば、ゴムロール/スチールロールを用いた方法、エンボスロール/スチールロールを用いた方法を利用できる。圧着する際の加熱温度は、ホットメルト接着性樹脂が溶融し、表層及び裏層を構成する繊維が溶融しない温度であればよく、例えば、100〜140℃、好ましくは105〜130℃、さらに好ましくは110〜130℃程度である。これらの方法のうち、柔軟性と接着性とを両立できる点から、エンボスロールなどを用いたエンボス加工が好ましい。エンボス加工における圧着面積は、例えば、不織布表面の面積に対して、例えば、5〜50%、好ましくは10〜40%、さらに好ましくは15〜30%(特に15〜25%)程度である。
JIS L1913「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。
JIS L1913「一般短繊維不織布試験方法」に準じて厚みを測定し、この値と目付けの値とから見かけ密度を算出した。
不織布を走査型顕微鏡で拡大撮影し、任意の100本の繊維径を測定し、平均値を算出した。
JIS L1096に準じ、フラジール形法にて測定した。
不織布をイオン交換水中に30秒間浸漬した後、吸水前後の不織布の重量を測定し、下記式からイオン交換水の吸水率を算出した。
JIS L1907−7.1.1の滴下法に準じて測定した。
φ500mmの円柱タンク内に100リットルの水を充填し、水面に20cm×20cm角の積層不織布を載置し、φ25mmのパイプ状物で90回転/分で2分間攪拌した後、10分間放置して、不織布の浮沈状態を下記の基準で測定した。
△:水面に浮いているが、部分的に水中に沈んでいる
×:水底に沈んでいる。
ワイパーとして拭き取り作業を行ない、拭き取り時の負荷による層間の剥離状態を下記の基準で評価した。
△:一部剥離している
×:剥離している。
(表層)
ビスコースレーヨン繊維(レーヨン):オーミケンシ(株)製「ホープ」、平均繊維径12μm(1.7dtex)、繊維長40mm
PET繊維(親水PET):東レ(TORAY)(株)製「テトロン 471」、平均繊維径12μm(1.7dtex)、繊維長51mm
PP・PE芯鞘複合繊維(PP・PE):宇部日東化成(株)製「HR−NTW」、平均繊維径1.7dtex、繊維長51mm
(裏層)
ポリプロピレン(PP)スパンボンド不織布A:旭化成せんい(株)製「エルタスクリンプPC8030」、目付30g/m2、厚み0.4mm、融点163℃
ポリプロピレン(PP)スパンボンド不織布B:旭化成せんい(株)製「エルタスクリンプ8020」、目付20g/m2、厚み0.3mm、融点163℃
ポリアミド(PA)スパンボンド不織布:旭化成せんい(株)製「N01020」、目付20g/m2、厚み0.13mm、融点205℃
PETスパンボンド不織布:東洋紡(株)製「3301A」、目付30g/m2、厚み0.2mm、融点253℃
PBTスパンボンド不織布:目付30g/m2
PP・PE芯鞘複合繊維の(PP・PE)サーマルボンド不織布:シンワ(株)製「9513F−S」、目付13g/m2、厚み0.1mm、融点165℃(芯部)/130℃(鞘部)。
ポリエチレン系樹脂(エンゲージ):ダウケミカル社製「エンゲージ8402」、融点105℃
(1)表層の調製
レーヨン繊維45質量部、PET繊維30質量部及びPP・PE芯鞘複合繊維25質量部を均一に混綿した後、目付35g/m2のセミランダムカードウェブを常法により作製し、このカードウェブを開口率25%、穴径0.3mmのパンチングドラム支持体上に載置して速度50m/分で長手方向に連続的に移送すると同時に、上方から高圧水流で噴射して交絡処理を行って、交絡した繊維ウェブを製造した。この交絡処理においては、ウェブの幅方向に沿って0.6mm間隔で、孔径0.10mmのオリフィスが設けられたノズル2本を使用し(隣接するノズル間の距離20cm)、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPaとして行った。さらに、120℃で乾燥して、目付が35g/m2、厚み0.5mmのスパンレース不織布を得た。
ポリエチレン系樹脂(エンゲージ)を原料として、孔径0.3mm、孔数1500孔/mの紡糸ノズルへ単孔吐出量0.2g/分で溶融押出し、紡糸温度310℃、熱風温度(一次エアー温度)310℃、ノズル長1m当たりエアー量10N・m3/m、ノズルと成形捕集機金網との距離を20cmの条件で金網上に吹き付け、下部より吸引捕集して、目付10g/m2のメルトブローン不織布を得た。
表層としてのスパンレース不織布、接着層としてのメルトブローン不織布、裏層としてのPPスパンボンド不織布Aをこの順序で積層し、圧着面積18%のエンボス柄ロール/スチールロールを用いて熱圧着して積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
裏層として、PPスパンボンド不織布Aの代わりに、PPスパンボンド不織布Bを用いる以外は、実施例1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
表層の調製において、レーヨン繊維80質量部及びPP・PE芯鞘複合繊維20質量部を用いる以外は、実施例1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
実施例3で得られた積層不織布を、さらにゴム/金属カレンダーロールにて120℃、60kgf/cm、3m/分でプレスした。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
参考例4でプレスされ積層不織布を、さらに金属/金属カレンダーロールにて80℃、400kgf/cm、2m/分でプレスした。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
裏層として、PPスパンボンド不織布Bの代わりに、PAスパンボンド不織布を用いる以外は、実施例2と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
裏層として、PPスパンボンド不織布Aの代わりに、PETスパンボンド不織布を用いる以外は、実施例1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
裏層として、PPスパンボンド不織布Aの代わりに、PBTスパンボンド不織布を用いる以外は、実施例1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
実施例8でプレスされ積層不織布を、さらに金属/金属カレンダーロールにて80℃、400kgf/cm、2m/分でプレスした。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
裏層として、PPスパンボンド不織布Aの代わりに、目付13g/m2のPP・PEサーマルボンド不織布を用いる以外は、実施例1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
接着層を使用しないこと以外は、実施例1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
裏層及び接着層を使用しないこと以外は、実施例1と同様にして積層不織布を得た。得られた積層不織布の各層の構成を表1に示し、積層不織布の特性を表2に示す。
Claims (14)
- 親水性繊維を50質量%以上含む不織布で形成された表層と、非親水性繊維を90質量%以上含む不織布で形成された裏層と、前記表層と前記裏層との間に介在する接着層とで構成された積層不織布であって、
前記非親水性繊維がポリオレフィン繊維及び/又はポリエステル繊維であり、
目付量が60〜100g/m 2 であり、
前記表層の目付と、前記裏層及び前記接着層の合計の目付との比が、前者/後者=55/45〜40/60であり、
厚みが0.40〜0.65mmであり、
見掛け密度が0.1〜0.2g/cm 3 であり、
真密度が水よりも大きく、かつ
φ500mmの円柱タンク内に100リットルの水を充填し、水面に20cm×20cm角の積層不織布を載置し、φ25mmのパイプ状物で90回転/分で2分間攪拌した後、10分経過しても水面に浮いている積層不織布。 - 表層の不織布が、親水性繊維100質量部に対して非親水性繊維10〜50質量部を含む請求項1記載の積層不織布。
- 親水性繊維がセルロース系繊維を含み、かつ非親水性繊維がポリオレフィン繊維を含む請求項2記載の積層不織布。
- 親水性繊維がセルロース系繊維及び表面が親水化されたポリエステル繊維であり、非親水性繊維がポリプロピレン系樹脂で構成された芯部及びポリエチレン系樹脂で構成された鞘部からなる芯鞘型ポリオレフィン繊維である請求項2記載の積層不織布。
- 表層の不織布が水流絡合不織布である請求項1〜4のいずれかに記載の積層不織布。
- 裏層の不織布が、ポリオレフィン繊維及び/又はポリエステル繊維で構成されている請求項1〜5のいずれかに記載の積層不織布。
- 裏層の不織布がポリプロピレン系繊維で構成され、かつ積層不織布の見掛け密度が0.5g/cm3以下である請求項1〜6のいずれかに記載の積層不織布。
- 接着層が、表層及び裏層を構成する繊維よりも融点が低いポリエチレン系繊維で構成された不織布で形成されている請求項1〜7のいずれかに記載の積層不織布。
- 表層の目付と接着層の目付との比が、前者/後者=90/10〜50/50である請求項1〜8のいずれかに記載の積層不織布。
- 積層不織布の吸水率が200%以上であり、JIS L1907−7.1.1の滴下法に準拠した表層の表面吸水速度が10秒以下である請求項1〜9のいずれかに記載の積層不織布。
- 積層不織布全体において、親水性繊維と非親水性繊維との割合(質量比)が、前者/後者=20/80〜50/50である請求項1〜10のいずれかに記載の積層不織布。
- 各層がエンボス加工により熱接着している請求項1〜11のいずれかに記載の積層不織布。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の積層不織布で構成されたワイパー。
- 水を充填した槽又はタンクの清掃に用いられる請求項13記載のワイパー。
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