JP5560170B2 - 不織布及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、構成繊維中に熱融着繊維と親水性繊維とを含有する不織布、及びその製造方法に関する。

構成繊維中に熱融着繊維及び親水性繊維を含有する不織布として特許文献１の不織布が提案されている。たとえば、特許文献１の不織布は、加熱することで熱融着性を発揮する熱融着繊維と親水度の高い親水性繊維とを構成繊維中に含有している。この不織布は、熱融着繊維の熱融着性によって各構成繊維の繊維間が接着されており、比較的に高い強度を実現している。そして、特許文献１の不織布は、親水性繊維によって不織布全体としての親水性が向上しており、吸水性や吸湿性の向上が図られている。

また、特許文献１の不織布は、熱融着繊維及び親水性繊維に加えて、螺旋状捲縮繊維を含有している。この螺旋状捲縮繊維は、螺旋状の繊維形状を成しており、直線状の繊維に比べて、不織布中で占める体積（嵩）が大きく、また、コイルばねのように伸縮可能である。したがって、螺旋状捲縮繊維を含有する特許文献１の不織布は、螺旋状捲縮繊維を含有しないものに比べて、厚みが大きくて柔らかな触感であるとともに、伸縮性の大きなものとなっている。このような特許文献１の不織布が有する特性は、たとえば、オムツや生理用品といった人体に触れる製品に使用された場合には好ましいものである。

特開２００２−２８５４６４号公報。

ところで、不織布は、たとえば、オムツや生理用品といった最終製品に使用されるような小さな面積の状態ではなく、面積の大きい長尺帯状の不織布として製造され、製造装置とは別の加工機によって、使用目的に応じた形状に切断されることが一般的である。また、長尺帯状に不織布を製造した場合において、その長尺帯状の不織布をロール状に巻き取って不織布ロールとし、その不織布ロールの状態で運搬したり、不織布ロールから所定距離毎に引き出しながら、不織布を加工機へと供給したりすることが行われている。

ここで、長尺帯状の不織布をロール状に巻き取ったり、不織布ロールからの不織布を引き出して加工機に供給したりする際には、不織布に対して相応の引張力が作用することになる。しかしながら、特許文献１の不織布は、その高い伸縮性のため、ロール形状の巻き取りや引き出しに際して相応に大きな程度でもって伸縮してしまう。すると、この不織布の伸縮に起因して巻き取り長さや引き出し長さに誤差が生じやすくなる。このような巻き取り長さや引き出し長さの誤差は、切断加工等の不織布の加工精度の低下に繋がる。また、特許文献１の不織布は、厚みが大きく嵩高であるため、たとえば、同じ径のロール状に巻き取ったとしても、厚みの小さい不織布よりも巻き取り長さが短くなってしまう。一つの不織布ロールあたりの不織布の長さが短いと、それだけ、加工機への不織布ロールの供給頻度が増加することになり、加工効率の低下は避けられない。

このように、特許文献１の不織布が有する厚み（嵩）の大きさや伸縮性といった特性は、最終製品に使用される不織布の特性としては好ましいものであるものの、加工精度や加工効率といった不織布の加工性の観点からは、むしろ好ましくないものである。そのため、最終製品に使用される不織布に求められる厚みや伸縮性等の特性を確保しつつ、不織布の加工性を向上させることは難しい。

本発明は、このような従来技術の事情を鑑みてなされたものであり、最終製品に使用される不織布に求められる特性を確保しやすく、且つ、不織布の加工性を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、加熱により熱融着性を発揮する熱融着繊維と、加熱されることで螺旋状に捲縮される潜在型の捲縮繊維と、熱融着性を有さない親水性繊維とを構成繊維中に含有する繊維ウェブを、その厚み方向において圧縮しながら、前記熱融着繊維が熱融着性を発揮する熱融着開始温度以上で加熱する圧縮加熱工程を有する不織布の製造方法であって、前記捲縮繊維は、その捲縮性が潜在している捲縮潜在状態で前記繊維ウェブに含有され、前記捲縮繊維の捲縮発現温度は、前記熱融着繊維が溶融して液状化する溶融温度よりも高く設定されており、前記圧縮加熱工程では、前記熱融着開始温度以上、前記捲縮発現温度未満の温度で加熱し、前記圧縮加熱工程よりも前において、前記捲縮繊維に前記捲縮発現温度以上の加熱を行わないことを特徴とする。

この構成によれば、熱融着繊維の熱融着性により各構成繊維を拘束して、厚み及び伸縮性の小さい不織布を製造することができる。また、この製造方法で製造された不織布は、加熱して熱融着繊維の熱融着性による拘束を解くことで厚みを復元させることもできる。したがって、厚みを復元させるための復元加熱工程を施す前については厚み及び伸縮性が小さいため、復元加熱工程を施す前に、不織布の巻き取りや引き出し、不織布の切断を行えば、厚みや伸縮性が大きいことによる加工性の低下を抑制することができる。その一方で、この製造方法で製造された不織布は、復元加熱工程を施すことで厚みが大きくなるため、最終製品として求められる厚みや伸縮性等の特性を確保しやすい。

また、製造される不織布に含有される捲縮繊維の少なくとも一部を、捲縮潜在状態とすることができる。したがって、製造された不織布を捲縮発現温度以上の温度で加熱して捲縮潜在状態の捲縮繊維の捲縮性を発揮させることで、不織布の厚みを復元させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の不織布の製造方法において、前記圧縮加熱工程よりも前に、前記繊維ウェブを前記熱融着開始温度以上、前記捲縮発現温度未満の温度で加熱する仮止め加熱工程を有し、前記圧縮加熱工程では、前記仮止め加熱工程における温度より低い温度で加熱することを特徴とする。

この構成によれば、圧縮加熱工程において仮止め加熱工程における温度よりも低い温度で加熱するため、仮止め加熱工程及び圧縮加熱工程という少なくとも２回の加熱工程を施したことで、繊維ウェブに含有される捲縮繊維が過度に加熱されてその捲縮性が発現してしまうことが抑制される。とくに、圧縮加熱工程では、繊維ウェブを圧縮しながら加熱することから、繊維ウェブへの熱伝導性が良い。したがって、圧縮加熱工程における温度を仮止め加熱工程よりも低い温度に設定することで、より効果的に捲縮繊維の捲縮性の発現を抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の不織布の製造方法において、前記圧縮加熱工程では、前記熱融着開始温度以上、前記熱融着開始温度と前記溶融温度との中間温度以下の温度で加熱することを特徴とする。

この構成によれば、繊維ウェブの厚みを相応に小さくすることが可能でありながらも、製造された不織布の各構成繊維が過度に接着されて、復元の程度が小さくなったり、不織布が固くなって風合いが悪くなったりすることを抑制することができる。

上記の目的を達成するために請求項４に記載の発明は、加熱により熱融着性を発揮する熱融着繊維と、加熱されることで螺旋状に捲縮される潜在型の捲縮繊維と、熱融着性を有さない親水性繊維とを構成繊維中に含有する不織布であって、前記捲縮繊維の捲縮発現温度は、前記溶融温度よりも高く、前記捲縮繊維は、捲縮性の少なくとも一部が潜在した捲縮潜在状態で含有されており、前記捲縮発現温度以上の温度で加熱することにより、加熱前に比べて厚みが２５０％以上になるように前記構成繊維が圧縮されていることを特徴とする。

この構成によれば、溶融温度以上の温度で加熱されて厚みが復元された状態に対して、厚みを４０％以下とすることができ、それに伴って伸縮性も低下させることができる。したがって、厚みを復元させるための復元加熱工程を施す前であれば、厚みや伸縮性が大きいことによる加工性の低下を抑制することができる。その一方で、上記構成の不織布を溶融温度以上の温度で加熱すれば、加熱前に比べて厚みが２５０％以上になるため、最終製品としての不織布として求められる厚みや伸縮性等の特性を確保しやすい。

また、捲縮潜在状態の捲縮繊維が含まれているため、加熱前については、捲縮繊維を含まない不織布に比べてそれほど厚みは大きくならない。一方、捲縮発現温度以上の温度で加熱することで、捲縮潜在状態にある捲縮繊維が捲縮性を発現して捲縮発現状態となるため、捲縮繊維を含まない不織布よりも大きな厚みの復元が期待できる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の不織布において、厚み方向において前記親水性繊維の含有率が高い第１層と、前記第１層よりも親水性繊維の含有率の少ない第２層とが形成されており、前記第１層における前記捲縮繊維の含有率よりも前記第２層における前記捲縮繊維の含有率の方が高いことを特徴とする。

上記の構成によれば、親水性繊維の含有率が低い第２層において捲縮繊維の含有率が高いため、少なくとも第２層においては、厚みを復元させる際に、捲縮繊維の捲縮性の発現が親水性繊維によって阻害されることが抑制できる。

以上、本発明によれば、最終製品に使用される不織布に求められる特性を確保しやすく、且つ、不織布の加工性を向上させることができる。

以下、本発明の不織布及び不織布の製造方法を具体化した実施形態を説明する。
先ず、不織布について説明する。構成繊維がほぼ均一に分散された単一層から成る本実施形態の不織布には、加熱により熱融着性を発揮する熱融着繊維が構成繊維中に含有されている。熱融着繊維としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンテレブチレートなどのＰＥＴ系合成繊維、ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィン系合成繊維が採用できる。また、熱融着繊維は、単一材質繊維に限らず、ポリプロピレン／ポリエチレンからなる芯鞘型複合繊維、ＰＥＴ／ＰＥＴからなる芯鞘型複合繊維などのような複合繊維を採用することもできる。これらの繊維のうち、本実施形態の不織布においては、比較的低い温度で熱融着性を発揮しつつ、高い強度を維持できる芯鞘型複合繊維が好ましい。また、熱融着繊維は、所定の熱融着開始温度Ｔ１以上に加熱することでその表面が軟化して熱融着性を発揮するようになっている。熱融着開始温度Ｔ１は、熱融着繊維が溶融して液状化する溶融温度Ｔ２（融点）よりも十数℃〜数十℃低くなっており、たとえば、ユニチカ株式会社によって販売されている熱融着繊維「Ｒ０８０（商品名）」の場合、融点Ｔ２が１１０℃であるのに対して、熱融着開始温度Ｔ１は７０℃である。

熱融着繊維の含有率は、不織布を構成する全構成繊維の全重量に対して１０〜６０重量％とされている。熱融着繊維の含有率が１０重量％未満であると、熱融着繊維の熱融着性による繊維間の接着力が過度に弱くなるおそれがある。一方、熱融着繊維の含有率が６０重量％を超えると、繊維間の接着力が過度に強くなるおそれがある。

不織布には、熱融着性を有さない親水性繊維が構成繊維中に含有されている。ここで、親水性繊維とは、その分子構造上に、極性の高い官能基（たとえば、ヒドロキシル基）を豊富に含有しており、上述した熱融着繊維よりも水との親和性が高い繊維である。この種の親水性繊維としては、たとえば、パルプ繊維、木綿繊維、ケナフ繊維及び麻繊維などの植物由来繊維、レーヨン繊維などの植物由来繊維の再生繊維、絹繊維などの動物由来繊維が採用できる。これらの繊維のうち、本実施形態の不織布においては、比較的に価格が安く、高い親水性を有していることからパルプ繊維が好ましい。

親水性繊維の含有率は、不織布を構成する全構成繊維の全重量に対して４０〜９０重量％とされている。不織布に親水性を付与するという観点からは、親水性繊維の含有率は高い方がよいが、含有率が９０重量％を超えると相対的に熱融着繊維の含有率が低くなってしまうため好ましくない。

また、本実施形態の不織布は、加熱されることで螺旋状に捲縮される潜在型の捲縮繊維が構成繊維中に含有されている。この捲縮繊維は、加熱される前の捲縮潜在状態では、直線状や緩やかな螺旋状の形状を成している。そして、捲縮繊維は、捲縮発現温度Ｔ３以上の温度で加熱されることで捲縮潜在状態より急な螺旋形状を成すようになる。なお、本実施形態では、捲縮性の全てを発揮した状態を捲縮発現状態とし、捲縮性の少なくとも一部が潜在している状態を捲縮潜在状態としている。

捲縮繊維は、たとえば、熱収縮率の異なる複数の材質による複合紡糸繊維として形成されており、偏心芯鞘構造やサイドバイサイド構造等を成すように形成されている。そして、捲縮繊維としては、たとえば、ポリエチレンテレフタラートとポリエチレンテレブチレートとの組み合わせ、ポリエチレンテレフタラートと５−金属スルホイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタラートとの組み合わせ、６−ナイロンと６，６−ナイロンとの組み合わせ、ポリエステルとポリアミドとの組み合わせによって形成されたものが採用できる。本実施形態においては、捲縮繊維として、その捲縮発現温度Ｔ３が上述した熱融着開始温度Ｔ１よりも高く、その捲縮弾性率が８０％以上であるものを採用している。たとえば、熱融着開始温度Ｔ１が７０℃である上述したユニチカ社製の熱融着繊維「Ｒ０８０」に対しては、捲縮発現温度Ｔ３が１５０°であるユニチカ社製の捲縮繊維「Ｃ８１（商品名）」が使用できる。なお、捲縮発現温度Ｔ３とは、その温度で加熱を続ければ捲縮繊維の捲縮性の全てが発揮できる温度であり、捲縮発現温度Ｔ３以下であっても、加熱時間等によっては、捲縮繊維の一部の捲縮性が発現する。また、捲縮弾性率（％）とは、「ＪＩＳ Ｌ １０１５」に準じて測定及び算出される値である。

捲縮繊維の含有率は、不織布を構成する全構成繊維の全重量に対して５０重量％以下とされている。後述する不織布の厚みの復元率という観点からは、捲縮繊維の含有率は高い方がよいが、含有率が５０重量％を超えると、相対的に熱融着繊維の含有率及び親水性繊維の含有率が低くなってしまうため好ましくない。なお、本実施形態では、上述した熱融着繊維、親水性繊維及び捲縮繊維で全構成繊維を占めている。

本実施形態の不織布において、とくに、親水性繊維は、加熱圧縮されて曲げられたり折り畳まれたりした状態で存在している。そのため、親水性繊維には曲げられたり折り畳まれたりした状態から元に戻ろうとする反発力が作用している。一方、熱融着繊維の熱融着性による繊維間の接着力によって、親水性繊維が反発力で元に戻ろうとすることを拘束している。また、本実施形態おいて捲縮繊維は、捲縮発現温度以上で加熱されておらず、その捲縮性の少なくとも一部が潜在した捲縮潜在状態で不織布中に含有されている。

次に、本実施形態の不織布の製造方法について説明する。
本実施形態の不織布の製造方法では、上述した熱融着繊維、親水性繊維及び捲縮繊維を用いて作成された繊維ウェブから不織布を製造する。とくに、捲縮繊維は、その捲縮性の少なくとも一部が潜在した捲縮潜在状態として繊維ウェブに含有されている。なお、繊維ウェブの作成方法としては、湿式でも乾式でも構わず、たとえば、カード方式、エアレイド方式、水流交絡方式、ニードルパンチ方式など、公知の繊維ウェブ作成方法のいずれでも適用できる。

上記の構成繊維を含む繊維ウェブに対し、先ず、熱風乾燥機や赤外線ヒータなどにより、仮止め加熱工程を施す。この仮止め加熱工程においては、繊維ウェブを、熱融着繊維の溶融温度Ｔ２以上、捲縮繊維の捲縮発現温度Ｔ３以下の温度で加熱する。なお、本実施形態では、仮止め加熱工程においては、繊維ウェブを圧縮していない。

次に、仮止め加熱工程後の繊維ウェブに対して、加熱されたローラで挟み込むことにより圧縮加熱工程を施し、不織布を製造する。圧縮加熱工程では、繊維ウェブの厚み方向おいて、０．５〜３．０ｇ／ｃｍ^２の圧力を繊維ウェブに作用させつつ、繊維ウェブを熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１以上の温度で加熱する。とくに、本実施形態では、熱融着開始温度Ｔ１以上の温度であって、熱融着開始温度Ｔ１と熱融着繊維の溶融温度Ｔ２との中間温度（（Ｔ１＋Ｔ２）／２）以下の温度で繊維ウェブを加熱する。したがって、本実施形態の圧縮加熱工程では、仮止め加熱工程における加熱温度（溶融温度Ｔ２以上）よりも低い温度で加熱していることになる。

次に、本実施形態の不織布及び不織布の製造方法の作用について説明する。
仮止め加熱工程における加熱温度（熱融着繊維の溶融温度Ｔ２以上、捲縮繊維の捲縮発現温度Ｔ３以下）は、熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１よりも高いため、仮止め加熱工程において熱融着繊維が熱融着性を発揮する。したがって、仮止め加熱工程後の繊維ウェブは、熱融着繊維の熱融着性によって各構成繊維が接着された状態にあり、各構成繊維がほつれたり、破断されたりすることが抑制される。なお、仮止め加熱工程においては、繊維ウェブを圧縮していないため、仮止め加熱工程の前後で繊維ウェブの厚みはそれほど小さくはならない。

圧縮加熱工程において繊維ウェブは厚み方向に圧縮されて、各構成繊維が曲げられたり折り畳まれたりした状態となり、厚みの小さい不織布が製造される。熱融着繊維については、圧縮加熱工程で軟化し、曲げられたり折り畳まれたりした状態で硬化するため、製造された不織布において熱融着繊維には、元に戻ろうとする反発力はそれほど作用していない。一方、親水性繊維は、曲げられたり折り畳まれたりした状態のまま、熱融着繊維の熱融着性により接着され、熱融着繊維によって曲げられたり折り畳まれたりされた状態で拘束される。したがって、製造された不織布において親水性繊維には、曲げられたり折り畳まれたりした状態からより直線状の状態に戻ろうとする反発力が作用しており、この反発力を熱融着繊維の熱融着性による繊維間の接着で押え付けている状態である。

また、捲縮繊維は、少なくとも一部の捲縮性が残存している捲縮潜在状態として繊維ウェブに含有されている。そして、繊維ウェブの捲縮繊維は、製造される過程（仮止め加熱工程及び圧縮加熱工程）において、捲縮発現温度以上の温度で加熱されていない。したがって、製造された不織布において捲縮繊維は、少なくとも一部の捲縮性が潜在した捲縮潜在状態で存在している。

本実施形態の不織布は、捲縮繊維の捲縮発現温度Ｔ３以上の温度で加熱することにより、その厚みが復元する。捲縮発現温度Ｔ３は、熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１（及び溶融温度Ｔ２）よりも高いため、捲縮発現温度Ｔ３以上の温度で加熱することにより、熱融着繊維が再軟化、再溶融する。このとき、親水性繊維の元に戻ろうとする反発力を拘束していた熱融着繊維による繊維間の接着力が弱くなり、親水性繊維は、拘束から開放されて自身の反発力によって曲げられたり折り畳まれたりした状態から、より直線状の状態へと戻る。一方、捲縮潜在状態にある捲縮繊維は、捲縮発現温度Ｔ３以上の温度で加熱されることにより、捲縮性を発現して捲縮発現状態となる。これら親水性繊維の反発力と捲縮繊維の捲縮性の発現によって不織布の嵩が大きくなり、不織布は、加熱前に比べて厚みが２５０％以上になる。

以上、本実施形態の不織布及び不織布の製造方法によれば、次のような作用効果を得ることができる。
（１）上記実施形態の不織布の製造方法で製造された不織布は、熱融着繊維の熱融着性により各構成繊維が拘束されて、厚み及び伸縮性が小さくなっている。また、不織布は、加熱して熱融着繊維の熱融着性による拘束を解くことで厚みを復元させることもできる。したがって、厚みを復元させるための復元加熱工程を施す前については厚み及び伸縮性が小さいため、復元加熱工程を施す前に、不織布の巻き取りや引き出し、不織布の切断を行えば、厚みや伸縮性が大きいことによる加工性の低下を抑制することができる。その一方で、不織布は、復元加熱工程を施すことで厚みが大きくなるため、最終製品として求められる厚みや伸縮性等の特性を確保しやすい。

（２）上記実施形態では、構成繊維中に捲縮潜在状態の捲縮繊維が含有されており、不織布の全製造過程が終了するまでに、捲縮繊維には捲縮発現温度Ｔ３以上の温度で加熱が行われていない。したがって、本実施形態の不織布には、捲縮繊維が捲縮潜在状態で含有されている。そのため、上記実施形態の不織布を捲縮発現温度Ｔ３以上の温度で加熱して、捲縮繊維を捲縮発現状態とさせることで、不織布の厚みをより大きく復元させることができる。また、捲縮発現状態の捲縮繊維は、その螺旋形状によって高い伸縮性を有するため、加熱された後の不織布については、高い伸縮性が期待できる。

（３）本実施形態では、仮止め加熱工程で熱融着繊維の熱融着性により各構成繊維の繊維間が接着される。したがって、繊維ウェブを圧縮加熱工程に供するために搬送する際や圧縮加熱工程中に、構成繊維がほつれて繊維ウェブが破断することを抑制できる。

（４）本実施形態では、圧縮加熱工程における加熱温度として、熱融着開始温度Ｔ１以上の温度であって、熱融着開始温度Ｔ１と熱融着繊維の溶融温度Ｔ２との中間温度（（Ｔ１＋Ｔ２）／２）以下の温度を採用している。したがって、熱融着繊維を熱融着繊維の熱融着性を発揮させて繊維ウェブの厚みを相応に小さくすることが可能でありながらも、製造された不織布の各構成繊維が過度に接着されて、復元の程度が小さくなったり風合いが悪くなったりすることを抑制することができる。

（５）本実施形態では、圧縮加熱工程における加熱温度が仮止め加熱工程における加熱温度よりも低く設定されている。そのため、仮止め加熱工程及び圧縮加熱工程という２回の加熱工程を施したことで、繊維ウェブに含有される捲縮繊維が過度に加熱されてその捲縮性が発現してしまうことが抑制される。とくに、圧縮加熱工程では、繊維ウェブを圧縮しながら加熱することから、繊維ウェブへの熱伝導性が良い。したがって、圧縮加熱工程における温度を仮止め加熱工程よりも低い温度に設定することで、より効果的に捲縮繊維の捲縮性の発現を抑制することができる。

（６）本実施形態の仮止め加熱工程及び圧縮加熱工程は、従来、不織布の製造方法に用いられている熱風乾燥機や赤外線ヒータ、加熱ローラを用いて行うことができる。したがって、本実施形態の不織布の製造方法を実施するにあたって、従来の装置構成から大幅な変更を強いられることはない。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよく、また、以下の変更例を組み合わせて適用してもよい。
・ 熱融着繊維は、１種類の繊維ではなく、複数の繊維の混合物であってもよい。また、熱融着繊維は、上記実施形態で例示した材質に限らず、熱融着性を発揮できる繊維であればどのようなものでも適用可能である。親水性繊維及び捲縮繊維についても同様で、複数の繊維の混合物であってもよいし、上記実施形態で例示した繊維に限らず、上記実施形態で提示した条件を満たす繊維であればどのようなものでも構わない。

・ 構成繊維中に捲縮繊維を含有していなくともよい。圧縮加熱工程において親水性繊維が曲げられたり折り畳まれたりして反発力を有しているため、捲縮繊維を含有していなくとも熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１以上の温度で復元加熱工程を施すことで、熱融着繊維の熱融着性による拘束を弱めて、不織布の厚みを復元させることができる。なお、この場合、捲縮繊維を含有する場合よりも厚みの復元率が低下することが予想されるが、それでも２００％以上の厚みの復元率が期待できる。

・ 熱融着繊維、親水性繊維、及び捲縮繊維以外の繊維が構成繊維中に含有されていてもよい。このような繊維としては、たとえば、不織布に含まれる熱融着繊維の溶融温度では熱融着性を発揮しないような熱融着開始温度の高い化学繊維や、撥水性が付与された繊維等が挙げられる。また、繊維以外の添加物が不織布に含有されていてもよい。このような添加物としては、たとえば、各繊維に親水性を付与するための液剤や、吸水性を向上させるための高吸水性高分子（いわゆる、ＳＡＰ）が挙げられる。

・ 本実施形態の不織布は単層のものに限らず、複数の層を有する不織布として構成されていてもよい。この場合、たとえば、２つ（２枚）の繊維ウェブを重ね合わせ、その状態で仮止め加熱工程及び圧縮加熱工程を施すことで、複数層を有する不織布を製造することができる。

・ 複数層を有する不織布として構成する場合、各層の各構成繊維の含有率に変化を付けてもよい。上述したとおり、親水性繊維は、その反発力により厚みを復元させる作用を有するが、捲縮繊維の捲縮性発現に起因する厚みの復元よりも程度が小さいことが考えられる。そして、親水性繊維の含有率が高い場合、かえって捲縮繊維の捲縮性の発現を妨げる可能性がある。そこで、たとえば、親水性繊維の含有率が高い第１層と、その第１層よりも親水性繊維の含有率が小さい第２層とを設け、第１層における捲縮繊維の含有率よりも第２層における捲縮繊維の含有率を高くしてもよい。この構成によれば、少なくとも第２層において捲縮繊維の捲縮性の発現が親水性繊維によって妨げられるおそれが小さくなる。なお、複数層を有する不織布として製造した場合、各構成繊維の含有率は、複数層全てを合わせた不織布全体としての含有率である。

・ 圧縮加熱工程における加熱温度は、熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１以上、捲縮繊維の捲縮発現温度Ｔ３未満の温度範囲内で変更できる。たとえば、仮止め加熱工程における加熱温度よりも高くすることができる。さらに、構成繊維中に捲縮繊維を含まれないのであれば、熱融着開始温度Ｔ１以上で各構成繊維の物性等に悪影響を与えない温度範囲内で圧縮加熱工程における加熱温度を自由に設定できる。

・ 仮止め加熱工程における加熱温度も、圧縮加熱工程における加熱温度と同様に変更できる。すなわち、構成繊維中に捲縮繊維が含まれるのであれば、熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１以上、捲縮繊維の捲縮発現温度Ｔ３未満の温度範囲内で変更できる。また、構成繊維中に捲縮繊維が含まれないのであれば、熱融着開始温度Ｔ１以上で各構成繊維の物性等に悪影響を与えない温度範囲内で変更できる。

・ 仮止め加熱工程を省略することができる。繊維ウェブ（不織布）の厚みを小さくするという作用は、そのほとんどが圧縮加熱工程によるものであり、仮止め加熱工程がなくとも製造された不織布の厚みを小さくすることができる。

・ 圧縮加熱工程よりも前に、仮止め加熱工程以外の工程を追加することもできる。たとえば、仮止め加熱工程後、圧縮加熱工程よりも前に、不織布にフィルムを貼付ける工程を追加してもよい。ただし、構成繊維中に捲縮繊維が含まれる場合、圧縮加熱工程よりも前の工程で捲縮繊維の捲縮発現温度以上の温度で捲縮繊維が加熱されることは好ましくない。

・ 本実施形態の不織布の製造方法に供される繊維ウェブは、上記実施形態で例示した方法に限らず、どのような方法で製造されていてもよい。また、たとえば、各構成繊維の繊維間が既に接着されており、一般に不織布として製造販売されているものを繊維ウェブとして使用して、本実施形態の不織布の製造方法に供してもよい。

次に、本実施形態の不織布についての試験例を説明する。
［厚み復元試験］
実施例１の試験では、熱融着繊維としてユニチカ株式会社によって販売されている熱融着繊維「Ｒ０８０」を含有し、親水性繊維としてパルプ繊維を含有する繊維ウェブ使用した。不織布中の上記構成繊維の含有率は、全構成繊維の重量に対し、熱融着繊維５０重量％、親水性繊維５０重量％とした。なお、実施例１では、捲縮繊維を含有しないようにした。また、実施例１の試験では、仮止め加熱工程を施さず、圧縮加熱工程のみを施して不織布を製造した。圧縮加熱工程における繊維ウェブの厚み方向の圧力は１．７５ｋｇ／ｃｍ^２とし、加熱温度は８５℃とした。実施例２の試験では、繊維含有率、圧縮加熱工程及び復元加熱工程については実施例１と同様とし、圧縮加熱工程を施す前に、１３０℃の温度で仮止め加熱工程を行った。

実施例３及び実施例４の試験では、熱融着繊維として「Ｒ０８０」を含有し、親水性繊維としてパルプ繊維を含有し、捲縮繊維としてユニチカ社製の捲縮繊維「Ｃ８１」を含有する繊維ウェブを使用した。不織布中の上記構成繊維の含有率は、全構成繊維の重量に対し、熱融着繊維２０重量％、親水性繊維５０重量％、捲縮繊維３０重量％とした。そして、実施例３については、実施例１と同様にして仮止め加熱工程を施さず圧縮加熱工程のみを施し、実施例４については、実施例２と同様に仮止め加熱工程、圧縮加熱工程を施して不織布を製造した。これら実施例１〜実施例４の不織布に対して、１８０℃の温度で加熱する復元加熱工程を施すことで、厚みを復元させた。

一方、比較例１として、実施例３及び実施例４と同じ構成繊維及び繊維含有率において、仮止め加熱工程及び圧縮加熱工程を施さず、復元加熱工程のみを施した試験を行った。これら実施例１〜実施例４及び比較例１の厚みの復元率に関する試験結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜実施例４においては、捲縮繊維の有無、及び仮止め加熱工程の有無に拘らず、圧縮加熱工程後の不織布の厚みに比べ、復元加熱工程後の厚みが２６０％以上となった。とくに、捲縮繊維が含有されている実施例３及び実施例４においては、捲縮繊維が含有されていない実施例１及び実施例２に比べ、圧縮加熱工程後の厚みがやや大きい（およそ０．３〜０．４ｍｍ）ものの、復元加熱工程後においては、１ｍｍ以上厚みが大きくなった。したがって、復元加熱工程後の最終製品の不織布としては、捲縮繊維が含有されている方が好ましいと考えられる。

なお、表１に示すように、捲縮繊維が含有されている実施例３及び実施例４の方が厚みの復元率が大きかったものの、その差は数％〜３０％程度であった。これは、圧縮加熱工程後、すぐに復元加熱工程を施したことによると考えられる。具体的には、たとえば、捲縮繊維が含有されていない実施例１及び実施例２において、長期間復元加熱工程を施さなかった場合、曲げられたり折り畳まれたりした親水性繊維がその状態で癖付けされたようになって、反発力が小さくなることが考えられる。この場合、実施例１及び実施例２においては厚みの復元率が小さくなることが予想できる。一方、捲縮繊維を含有する実施例３及び実施例４においては、そのような経時的な厚み復元率の低下は起きにくいと予想される。したがって、圧縮加熱工程後、復元加熱工程までの期間が長い場合には、捲縮繊維が含まれていることが望ましいと考えられる。なお、捲縮繊維が含まれていない実施例１及び実施例２において、圧縮加熱工程後、復元加熱工程までの期間が相応に長くとも、２００％以上の厚みの復元率は期待できる。

［圧縮加熱温度試験］
次に、実施例４を基準として、圧縮加熱工程における温度を変化させて試験を行った。実施例４の圧縮加熱工程の温度８５℃に対し、実施例５、６、７、８、９では、それぞれ７０℃、７５℃、８０℃、９０℃、９５℃で圧縮加熱工程を行った。また、比較例２として、熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１以下の６０℃で圧縮加熱工程を施した。なお、各実施例及び比較例において、各構成繊維の含有率は上述した実施例４と同一とし、仮止め加熱工程及び復元加熱工程も実施例４と同様の条件で施した。これらの試験の結果を表２に示す。

表２に示すように、実施例４〜実施例９において、圧縮加熱工程の温度が高いほど、圧縮加熱工程後の不織布の厚み、及び復元加熱工程後の厚みが小さくなった。とくに、実施例５の圧縮加熱工程の温度である７０℃から、実施例８の圧縮加熱工程の温度である９０℃までは、圧縮加熱工程における温度が高くなるほど圧縮加熱工程後の厚みが相応の割合で小さくなる。一方、それ以上の温度（実施例９、圧縮加熱温度９５℃）では、圧縮加熱工程における温度を上昇させたとしても、大幅に圧縮加熱後の厚みを小さくすることは期待できない。なお、実施例５の圧縮加熱工程の温度である７０℃は、熱融着性繊維の熱融着開始温度Ｔ１に相当し、実施例８の圧縮加熱工程の温度である９０℃は、熱融着開始温度Ｔ１と溶融温度Ｔ２との中間温度に相当する。

また、圧縮加熱工程における温度が７０〜９０℃（実施例４〜実施例８）の場合には、厚みの復元率が約２８０％以上という高い復元率を示した。一方、圧縮加熱工程における温度が８５℃よりも高い場合は、温度が高くなるほど厚みの復元率が低下し、とくに、圧縮加熱工程の温度が９０℃を超えると（実施例９、圧縮加熱温度９５℃）、厚みに復元率の低下の度合いが大きかった。したがって、圧縮加熱工程後の厚みを小さくしつつ、相応の厚みの復元率を確保するという観点からも、圧縮加熱工程における温度は、熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１である７０℃以上、熱融着開始温度Ｔ１と溶融温度Ｔ２との中間温度である９０℃以下であることが好ましいと考えられる。なお、圧縮加熱工程における温度が６０℃（比較例２）の場合、各実施例に比べて圧縮加熱工程後の厚みが大幅に大きくなった。これは、圧縮加熱工程において熱融着繊維が熱融着性を発揮できず、親水性繊維の反発力を拘束することができず、瞬時に厚みが復元してしまったからだと考えられる。

［強度・風合い試験］
次に、上述した実施例４〜７、実施例９及び比較例２について、復元加熱工程後の引張強度と風合いとを試験した。なお、引張強度は、「ＪＩＳ Ｐ ８１１３」に基づき、その単位をｇｆ／２５ｍｍとして算出した。また、風合いは、厚み復元後の不織布の手触りを試験した。これらの試験の結果を表３に示す。

表３に示すように、実施例４〜７及び実施例９において、いずれも５００ｇｆ／２５ｍｍ以上の高い引張強度を示した。引張強度が５００ｇｆ／２５ｍｍ以上は、たとえば、オムツや生理用品に使用される不織布として十分な強度である。

また、各実施例においては、圧縮加熱工程における温度が高いほど、より大きな引張強度を示した。とくに、実施例８の圧縮加熱工程の温度９０℃までは、圧縮加熱工程における温度が高くなるほど相応の割合で引張強度が大きくなる。一方、それ以上の温度（実施例９、９５℃）では、圧縮加熱工程における温度を上昇させたとしても、大幅に引張強度を大きくすることは期待できない。また、圧縮加熱工程における温度を高くするほど、復元加熱工程の不織布の風合いが固くなり、圧縮加熱工程における温度が９５℃（実施例９）では、その風合いが固くてごわごわとしたものになる。したがって、相応の引張強度を確保しつつ、柔らかな風合いを得るのであれば、圧縮加熱工程における温度は、熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１（７０℃）以上、熱融着開始温度Ｔ１と溶融温度Ｔ２との中間温度（９０℃）以下であることが好ましく、とくに、実施例７の圧縮加熱工程の温度である８０℃から実施例４の圧縮加熱工程の温度である８５℃までの範囲が好適である。なお、圧縮加熱工程における温度が６０℃（比較例２）の場合、風合いは柔らかであるものの、復元加熱工程後の引張強度が他の実施例のものよりも極端に低く、オムツや生理用品の不織布としては使用しにくいものであった。したがって、圧縮加熱工程を熱融着繊維の熱融着開始温度Ｔ１（７０℃）以上の温度で施すことが復元加熱工程後の不織布の強度を確保する上で重要である。

［ウェブ態様試験］
次に、実施例４を基準として、様々な繊維ウェブに対して厚みの復元試験を行った。実施例１０では、実施例４と同様の繊維含有率の繊維ウェブに対して、さらに全構成繊維の重量の２５重量％の高吸水性高分子ビーズ（ＳＡＰビーズ）を添加し、その他の点については実施例４と同様の条件で試験を行った。なお、 ＳＡＰビーズの重量は繊維重量には含まれない。

実施例１１では、実施例４と同様の繊維含有率でもって、一旦エアレイド法で不織布を製造し、この不織布を繊維ウェブとして圧縮加熱工程及び復元加熱工程を施した。なお、実施例１１では、仮止め加熱工程を施さなかった。一方、実施例１２では、実施例４と同様の繊維含有率でもって、一旦エアレイド法で不織布を製造し、この不織布を繊維ウェブとして仮止め加熱工程、圧縮加熱工程及び復元加熱工程を施した。なお、実施例１１及び実施例１２において施した各加熱工程の条件は、実施例４と同様の条件である。これらの試験の結果を表４に示す。

表４に示すように、先ず、ＳＡＰビーズを添加した実施例１０の場合、圧縮加熱工程後の厚みがＳＡＰビーズを添加していない実施例４よりも大きくなった。これは、ＳＡＰビーズ自体の体積によるものと推測される。また、ＳＡＰビーズを添加した実施例１０の場合、復元加熱工程後の厚みの復元率がＳＡＰビーズを添加していない実施例４よりも低下した。これは、ＳＡＰビーズにより、元に戻ろうとする親水性繊維の反発力が吸収されたり、捲縮繊維の捲縮性の発現が阻害されたりしたことによるものと推測される。しかしながら、ＳＡＰビーズの添加量が全構成繊維の重量の２５重量％以下であれば、厚みの復元率として２５０％以上を確保できる。

また、表４に示すように、エアレイド法で製造した不織布を繊維ウェブとして使用した実施例１１及び実施例１２の場合でも、仮止め加熱工程の有無に拘らず、３５０％以上の高い厚みの復元率を示した。このことより、繊維ウェブとしては、特定の構成のものに限らず、既に不織布として構成されているものであっても、圧縮加熱工程及び復元加熱工程を施すことにより、高い厚みの復元率が得られると考えられる。

Claims (5)

1. 加熱により熱融着性を発揮する熱融着繊維と、加熱されることで螺旋状に捲縮される潜在型の捲縮繊維と、熱融着性を有さない親水性繊維とを構成繊維中に含有する繊維ウェブを、その厚み方向において圧縮しながら、前記熱融着繊維が熱融着性を発揮する熱融着開始温度以上で加熱する圧縮加熱工程を有する不織布の製造方法であって、
   前記捲縮繊維は、その捲縮性が潜在している捲縮潜在状態で前記繊維ウェブに含有され、前記捲縮繊維の捲縮発現温度は、前記熱融着繊維が溶融して液状化する溶融温度よりも高く設定されており、
   前記圧縮加熱工程では、前記熱融着開始温度以上、前記捲縮発現温度未満の温度で加熱し、
   前記圧縮加熱工程よりも前において、前記捲縮繊維に前記捲縮発現温度以上の加熱を行わないことを特徴とする不織布の製造方法。
2. 前記圧縮加熱工程よりも前に、前記繊維ウェブを前記熱融着開始温度以上、前記捲縮発現温度未満の温度で加熱する仮止め加熱工程を有し、
   前記圧縮加熱工程では、前記仮止め加熱工程における温度より低い温度で加熱することを特徴とする請求項１に記載の不織布の製造方法。
3. 前記圧縮加熱工程では、前記熱融着開始温度以上、前記熱融着開始温度と前記溶融温度との中間温度以下の温度で加熱することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の不織布の製造方法。
4. 加熱により熱融着性を発揮する熱融着繊維と、加熱されることで螺旋状に捲縮される潜在型の捲縮繊維と、熱融着性を有さない親水性繊維とを構成繊維中に含有する不織布であって、
   前記捲縮繊維の捲縮発現温度は、前記熱融着繊維が溶融して液状化する溶融温度よりも高く、前記捲縮繊維は、捲縮性の少なくとも一部が潜在した捲縮潜在状態で含有されており、
   前記捲縮発現温度以上の温度で加熱することにより、加熱前に比べて厚みが２５０％以上になるように前記構成繊維が圧縮されていることを特徴とする不織布。
5. 厚み方向において前記親水性繊維の含有率が高い第１層と、前記第１層よりも親水性繊維の含有率の少ない第２層とが形成されており、
   前記第１層における前記捲縮繊維の含有率よりも前記第２層における前記捲縮繊維の含有率の方が高いことを特徴とする請求項４に記載の不織布。