JP5649377B2 - 不織布およびその製造方法、吸収性物品 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態における不織布1の一部分を模式的に示す斜視図である。不織布1は、略等間隔に並列に配置された複数の山部2と、該複数の山部2の基礎となる裏面部3とから構成される。山部2は、不織布1の機械方向すなわち縦方向(MD方向)に延びている。以下、縦方向をMD方向と呼ぶ。また、MD方向と直交する方向を幅方向、すなわち横方向(CD方向)と呼ぶ。なお、山部2の間隔は略等間隔である必要はなく、異なっていてもよい。不織布1の対向する2つの主要面のうち、山部2が形成されている面が不織布1の表面であり、その反対面が不織布1の裏面である。不織布1の表面には、MD方向へ互いに並行して延びていてCD方向で起伏を繰り返すように交互に並ぶように山部2と谷部13aとが形成されている。不織布1の裏面には、一面に広がる裏面部3が形成されている。
工程Aでは、ローラーカード100を使用して第2の繊維層1bを形成するための第2のウェブを作製する。第2の繊維層1bを形成するための短繊維は、開俵、解繊、混繊などの準備工程を経た後、フィーダー101に送られ、フィーダー101からローラーカード100に供給される。フィーダー101では、ローラーカード101に供給される短繊維の重量および/または容量が一定になるように短繊維の供給量が調整される。
工程Bでは、ローラーカード200を使用して第1の繊維層1aを形成するための第1のウェブを作製する。工程Bにおける第1のウェブの作製は、工程Aにおける第2のウェブの作製と同様な方法で行われるので、ウェブ作製の説明は省略する。工程Bで作製された第1のウェブは、コンベア601上にある第2のウェブ12に積層され、第2のウェブ12と一緒に工程Cへ搬送される。第2のウェブ12に第1のウェブ11を積層したものを以下、積層体と呼ぶ。積層体13を図3(b)に示す。図3(b)は、積層体13をCD方向に切ったときの断面の一部をMD方向から見たときの図である。
工程Cでは、積層体13の第1のウェブ11側の表面に、MD方向に延び、CD方向に略等間隔に並列に配置された谷部を形成する。なお、場合によっては、谷部の間隔を略等間隔にしなくてもよい。また、複数の谷部について、深さが一定でもよいし、深さが異なっていてもよい。
工程Dでは、まず、第1のウェブ11の構成繊維が捲縮を発現せず、繊維交点の融着が生じない温度での加熱処理で、第2のウェブ12の構成繊維の潜在捲縮を発現させて第2のウェブ12を熱収縮させ、その後、さらに高い温度の加熱処理で、第1のウェブ11および第2のウェブ12または第1のウェブ11の構成繊維の繊維交点を融着させる。図2に示すように、積層体13の加熱処理は、熱処理機400の中で行う。熱処理機400は4つの熱処理室401〜404を有し、積層体13は、コンベア405によってそれぞれの熱処理室401〜404を移動する。各処理室401〜404では、所定の温度の加熱空気を積層体13に向けて吹きつけている。
ウェブの面積収縮率
(1)測定する繊維100%で200g/m2のウェブを作成する。
(2)所定の長さおよび幅にカットし、面積を測定する。このとき測定の誤差を少なくするために250mm×250mm程度にカットすることが望ましい。測定された収縮前の面積をaとする。
(3)145℃に調整されたオーブン内に、カットしたウェブを5分放置する。
(4)熱処理したウェブの収縮後の長さおよび幅を測定し面積を算出する。測定された収縮後の面積をbとする。
(5)熱収縮前後の面積から、次式に基づき、面積収縮率を算出する。
面積収縮率(%)=(a−b)/a×100
工程Eでは、作製された不織布1を巻取りドラム500で巻き取る。
引っ張り比率とは、直前の工程の速度を100%とした場合の、後ろ工程の速度であり、たとえば、引っ張り比率が10%であれば、直前の工程の速度に対して、後ろ工程の速度が110%であることを意味する。ここで、さらに、第2のウェブ12の構成繊維が山部13bの直下に束ねられるようにして、第2のウェブ12の潜在捲縮繊維の捲縮発現をCD方向に最大限発揮させるために、以下のようにしてもよい。ローラーカード100のドッファー104およびコンデンス105(図2参照)で第2のウェブ12を詰め込ませ、MD方向に繊維が配列された第2のウェブ12を予めランダム配列にする。そして、第2のウェブ12をあまり引っ張らずに工程Bから工程Dへと進めて行く。このようにすることで、第2のウェブ12の潜在捲縮繊維がランダム配列に保たれた状態で、積層体13は工程Dの加熱処理工程へと移ることができる。
MD方向に配列された積層体13の構成繊維をランダムに配列させ、さらに積層体13の構成繊維をよりCD方向に配列させるために、積層体13の構成繊維がMD方向に配列しようとするのに対抗する方向、すなわち、積層体13がサンクションドラム301によって移動される方向(巻取りドラム500の方向、すなわち積層体13の走行方向)の反対方向に、吹き出し部302のノズル302aの吹き出し方向を少し向けるようにしてもよい。
工程Dの加熱処理工程では、第2のウェブ12のランダムに配列させた潜在捲縮繊維の加熱処理による潜在捲縮発現度合いを最大限に発揮させるため、熱処理室401〜404における加熱空気の吹きつけ速度を0.1〜2.0m/秒にしてもよい。加熱空気の吹きつけ速度が0.1m/秒よりも小さいと、第2のウェブに熱エネルギーを伝えることができなくなるため、第2のウェブ12の加熱による繊維の捲縮が発現しにくくなり、また、加熱空気の吹きつけ速度が2.0m/秒よりも大きくなると、第2のウェブ12の潜在捲縮繊維が捲縮を発現する際、風圧の影響を受けて、CD方向への収縮移動が起こりにくくなる場合がある。なお、熱処理室401〜404における加熱空気の吹きつけ速度は、全ての熱処理室401〜404で同じにしてもよいし、熱処理室401〜404によって異なるようにしてもよい。
以下の実施例で、本発明の一実施形態における不織布の評価結果を示す。なお、下記の実施例は本発明を限定するものではない。
下記の評価を行うために、図2に示す工程にしたがって、本発明の一実施形態に係る不織布Aを作製した。
工程Aでは、ポリプロピレン/ポリオレフィンポリプロピレン共重合体潜在捲縮性サイド・バイ・サイド型複合繊維を構成繊維とする第2のウェブを作製した。この第2のウェブの構成繊維の繊維径は2.2dtexであり、繊維長は51mmであり、厚みは10.0mmであり、坪量は20g/m2であった。この第2のウェブの繊維は、ウェブの面積収縮率が80%になる。
以上のようにして作製した不織布AのCD方向の断面を、キーエンスデジタルマイクロスコープVHX−100を使用して倍率25倍で撮影して、不織布Aの構造を調べた。結果を図8に示す。
本発明の一実施形態における不織布のリウェットバックを抑制する効果を確認するために不織布Aについてリウェットバック試験を行った。また、リウェットバックを抑制する効果について、従来の不織布と比較するため、比較例についてもリウェットバック試験を行った。評価したのは以下の試料である。
不織布Aは、本発明の一実施形態における不織布である。不織布AのCD方向の断面を図9(a)に示す。
隣接する2つの山部の頂部間の距離は2.11mmであった。隣接する2つの山部と裏面部とにより形成される谷部の深さは1.70mmであった。山部の山先端部21のCD方向の幅の最大幅は1.76mmであった。山部の首部のCD方向の幅の最小幅は0.56mmであった。山部の山先端部のCD方向の幅の最大幅の山部の首部のCD方向の幅の最小幅に対する倍率は3.14倍であった。山部の頂部からの不織布Aの厚みは2.70mmであった。第1の不織布1aと第2の不織布1bとの境界1abから山部2と裏面部3との境界4までの距離が、山部2の頂部2aから、山部2と裏面部3との境界4までの距離の9.62%であった。不織布Aの構造の測定結果をまとめたものを図10に示す。
比較例Aは、第1の不織布1aのみで山部を形成した不織布であり、従来の山部を形成した不織布である。山部の断面形状は略半円形状である。比較例AのCD方向の断面を図9(b)に示す。
隣接する2つの山部の頂部同士の距離は3.40mmであった。隣接する2つの山部とベースとで形成される谷部の深さは0.80mmであった。山部の頂部からの比較例Aの厚みは1.60mmであった。
比較例Bは、表面が平らな不織布である。比較例BのCD方向の断面を図9(c)に示す。比較例Bの厚みは1.00mmであった。
(i)試料を350mm×150mmの大きさに切断する。
(ii)吸収体は市販の新生児用オムツ(ユニ・チャーム(株)製、ムーニー生まれたて仕立て)の表面シートを外したものを使用し、その上に切断した試料を固定する。不織布Aおよび比較例Aでは、山部が形成されている面を上にする。
(iii)80ミリリットルの人工尿(イオン交換水10リットルに、尿素200g、塩化ナトリウム80g、硫酸マグネシウム8g、塩化カルシウム8g及び色素:青色1号約1gを溶解させた水溶液)を10秒で滴下する。
(iv)人工尿が透過して試料の表面に人工尿が残らなくなるまで放置する。
ここまでを2回行い、計160ミリリットル滴下した後、
(v)人工尿が透過した試料の上にろ紙(東洋濾紙株式会社製、定性濾紙No.2)を載せ、さらに重りを載せて35g/cm2の荷重をかけた。
(vi)荷重をかけてから60秒経過後、ろ紙を取り出し、重さを測定した。
(vii)試料の上に載せる前と載せた後のろ紙の重さを比較することによって、リウェットバックした人工尿の重さを算出した。
着用者によって不織布1に荷重をかけられたとき、山部と裏面部とによって形成される不織布の谷部の空間がつぶれてしまう場合がある。その場合に、着用者の荷重により逆戻りした体液を溜めるための空間がないために、不織布の表面から体液が染み出てしまう場合がある。したがって、着用者によって不織布に荷重をかけられたときであっても、谷部の空間が確保される必要がある。そこで、上記の不織布Aについて、荷重がかけられたときも谷部の空間が確保されるかを調べた。
本発明の一実施形態における不織布は、水平方向(不織布Aの厚み方向に直交する方向)に対する空気の流通性が、所定圧力での加圧下においても維持されるものである。具体的には、本発明の不織布シートは、30g/cm2圧力下における水平方向への空気透過容量が200mL/cm2秒以上であり、より好ましくは300〜1000mL/cm2秒である。
(1)互いに直交するMD方向とCD方向と厚さ方向とを有していて厚さ方向には表面とその反対面である裏面とを有し、表面にはMD方向へ互いに並行して延びていてCD方向で起伏を繰り返すように交互に並ぶ山部2と谷部13aとが形成され、裏面には一面に広がる裏面部3が形成されている不織布であって、山部3は山部2の頂部2aに位置する山先端部21と、山先端部21と裏面部3とを連結する首部22とからなり、山部2のCD方向における断面で、山先端部21よりも首部22の断面幅が狭くなっており、隣接する山先端部21同士をそれぞれ支えている2つの首部22と裏面部3とによって形成された谷部13aの空間を有するようにした。これにより、着用者によって不織布1に荷重がかけられても、吸収体に吸収された液が表面側に染み出るいわゆるリウェットバックが生じるのを抑制することができる。
(1)山部2の山先端部21が横方向に広がってつぶれ、変形した隣接する山先端部21同士が相互に支え合いながら隣接する2つの首部と裏面部とによって形成される谷部の空間が保持されるものであれば、山部2の断面形状は略Ω形状に限定されない。たとえば、山先端部21が横方向につぶれて非常に広がるように構成されている場合、山部2の断面形状を矩形形状にしてもよい。また、山先端部21の形状を傘のような形状にして、山部2の断面形状をキノコ形状としてもよい。
1a 第1の繊維層
1b 第2の繊維層
1ab 第1の繊維層と第2の繊維層との境界
2 山部
3 裏面部
4 山部と裏面部との境界
11 第1のウェブ
12 第2のウェブ
13 積層体
13a 谷部
13b 山部
21 山先端部
22 首部
100,200 ローラーカード
101,201 フィーダー
102,202 シリンダー
103,203 ウォーカー
104,204 ドッファー
105,205 コンデンス
106,206,405,601,602 コンベア
301 サンクションドラム
302 吹き出し部
302a ノズル
303 流体流
400 熱処理機
401〜404 熱処理室
500 巻取りドラム
601 不織布サンプル
602 第1アクリル板
603 第2アクリル板
607 シリコン板
610 積層体
700 ガレー式デンソメーター
706 アダプタープレート
707 クランピングプレート
710 デジタルオートカウンター
Claims (8)
- 互いに直交する縦方向と横方向と厚さ方向とを有していて前記厚さ方向には表面とその反対面である裏面とを有し、前記表面には前記縦方向へ互いに並行して延びていて前記横方向で起伏を繰り返すように交互に並ぶ山部と谷部とが形成され、前記裏面には一面に広がる裏面部が形成されている不織布であって、
前記山部は前記山部の頂部に位置する山先端部と、前記山先端部と前記裏面部とを連結する首部とからなり、
前記山部の前記横方向における断面で、山先端部よりも前記首部の断面幅が狭くなっており、隣接する前記山先端部同士をそれぞれ支えている2つの首部と前記裏面部とによって形成された谷部の空間を有し、
前記山先端部は、第1の繊維からなる第1の繊維層を有し、
前記裏面部は、前記第1の繊維が捲縮を発現せず、かつ、前記第1の繊維の繊維交点の融着が生じない温度での加熱処理によって、捲縮を発現させた第2の繊維からなる第2の繊維層を有し、
前記首部は、前記裏面部側の一部を除いて前記第1の繊維層を有し、前記裏面部側に前記第2の繊維層を有することを特徴とする不織布。 - 前記山部の前記横方向の断面で、前記山先端部よりも前記首部の断面幅が狭い略Ω形状であり、
前記山先端部が、前記略Ω形状のうちの略円形状の部分である請求項1に記載の不織布。 - 前記山先端部が前記厚み方向に加えられた任意の加重によって前記横方向に広がってつぶれることにより、隣接する前記山先端部同士が相互に密着し、前記谷部の空間を前記山先端部と首部と裏面部とで塞ぐことが可能な請求項1または2に記載の不織布。
- 前記首部の前記裏面部側に存在する繊維の多くが前記厚み方向に配向している請求項1乃至3のいずれか1項に記載の不織布。
- 前記首部の繊維集合度合いは、前記山先端部の繊維集合度合いよりも高い請求項1乃至4のいずれか1項に記載の不織布。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の不織布を、着用者の肌に接触するシートである、トップシートもしくは、トップシートと吸収体との間に存在するシートである、セカンドシートとして使用した吸収性物品。
- 加熱処理によって捲縮を発現する第2の繊維からなる第2のウェブを形成するウェブ形成工程と、
前記第2の繊維が捲縮を発現する温度では、捲縮を発現せず、かつ、繊維交点の融着が生じない第1の繊維からなる第1のウェブを形成し、前記第2のウェブに前記第1のウェブを積層するウェブ積層工程と、
前記第1のウェブを構成する第1の繊維および前記第2のウェブを構成する第2の繊維を、流体流でCD方向にかき分け、前記第1のウェブから第2のウェブの中に達するまでの深さの、所定の方向に並列に延びている複数の谷部を形成する谷部形成工程と、
加熱によって、前記第2のウェブの第2の繊維に捲縮を生じさせる加熱工程と、
前記第1の繊維の繊維交点を融着させる融着工程とを含み、
前記谷部形成工程は、前記谷部により形成された山部の直下に、前記第2の繊維の繊維集合度合いを高めた部分を作り出し、
前記加熱工程は、前記ウェブ積層工程で積層された前記第1のウェブと前記第2のウェブとの積層体に所定の引っ張り率の引っ張りを加え、前記第2の繊維が前記山部の直下に束ねられるように前記第2の繊維の収縮の作用をCD方向に選択的に及ぼすようにして、
前記谷部により形成された山部の直下に、前記第2の繊維の繊維集合度合いを高めた部分に、加熱による潜在捲縮を発現させることで、前記山部に首部を作り出す不織布の製造方法。 - 前記谷部形成工程は、前記第1のウェブと前記第2のウェブとの積層体の走行方向の反対方向に、前記流体流を発生させる吹き出し部のノズルの吹き出し方向を傾けて、該積層体の構成繊維をCD方向に配列させる請求項7に記載の不織布の製造方法。
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