JP6154624B2

JP6154624B2 - 繊維シートの製造方法

Info

Publication number: JP6154624B2
Application number: JP2013040265A
Authority: JP
Inventors: 貞之福井
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: JP2014169506A

Description

本発明は、紙おむつのような吸収体の製造原料として適した繊維シートの製造方法に関する。

繊維トウを空気開繊し、得られた開繊物から得られる繊維シートを紙おむつなどの吸収体の製造原料として使用することが知られている（特許文献１〜３）

特許文献４、５には、長繊維のウェブに粒状添加剤を添加した後、厚み方向に加圧することで長繊維を切断する工程を含む吸収体の製造方法が開示されている。
特許文献４には、柔軟で吸収性能に優れ、液の拡散を制御して液漏れを効率よく防止することができる吸収体が製造できることが記載され、特許文献５には、柔軟であり、スポット吸収性に優れ、使用中の加わる外力により破壊やヨレが生じにくい吸収体が製造できることが記載されている。

特許第３６１６３２３号公報特開２００８−２５５５２９号公報特開２０１１−２４１４８７号公報特許第４９０１４３３号公報特開２００８−１２５６０５号公報

本発明は、繊維トウの開繊物の繊維を切断することなく、所望厚みの繊維シートを製造できる製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、課題の解決手段として、
粒状添加剤を含む繊維トウの開繊物をプレスして繊維シートを製造する方法であって、
プレス手段間にスペーサを介在させた状態にて、繊維トウの開繊物をプレスする工程を有しており、
前記プレス工程が、
繊維トウの開繊物を繊維トウのガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度でスペーサ厚さにプレスする第１工程と、
その後、プレスしたままでＴｇ未満まで冷却する第２工程を有している、繊維シートの製造方法を提供する。

本発明の製造方法では、スペーサを使用することと、プレス工程として第１工程と第２工程を組み合わせることで、繊維を切断することなく、繊維シートの厚さをスペーサの厚さと同じ厚さに調整することができる。

本発明の製造方法を説明するための図。スペーサの配置状態を説明するための平面図。スペーサの別の配置状態を説明するための平面図。

本発明の製造方法では、粒状添加剤を含む繊維トウの開繊物をプレスして繊維シートを製造する。
本発明で使用する粒状添加剤を含む繊維トウの開繊物は、公知の製造方法で製造することができ、例えば、特許文献１〜３に記載された製造装置を使用して、繊維トウを空気開繊する方法により製造することができる。

繊維トウは、例えば特開２００８−２５５５２９号公報の〔００４２〕〜〔００４４〕に記載されたものを用いることができる。
具体的には、セルロースエステル系繊維（セルロースモノアセテート、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースアセテート系繊維など）、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アクリル系繊維、オレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維などを例示できる。繊維は単繊維であってもよく複合繊維であってもよく混紡繊維であってもよい。特に、セルロースアセテート系繊維が好ましい。

粒状添加剤は、最終的に得られる繊維トウの開繊物の用途（具備すべき性能）に応じて選択されるものであり、特に制限されるものではない。
粒状添加剤としては、吸水目的のための吸収性樹脂乃至水溶性樹脂（ＳＡＰなど）、脱臭目的のための樹脂、活性炭等を用いることができる。粒状添加剤の粒径範囲は、用途に応じて決められるものである。
粒状添加剤の添加量は、繊維トウ１００質量部に対して、１００〜８００質量部が好ましく、より好ましくは２００〜６００質量部であり、さらに好ましくは２５０〜４５０質量部である。

本発明の製造方法では、プレス手段間にスペーサを介在させた状態にて、繊維トウの開繊物をプレスする工程を有している。
ここでプレス手段とは、
１）一対のプレス板の組み合わせ、
２）一対のロールの組み合わせ、
３）プレス板とロールの組み合わせ、
などを使用することができる。
以下においては、図１に示すような一対のプレス板の組み合わせからなるプレス手段を使用する製造方法を説明する。

プレス手段は、固定された下側プレス板１１と可動式の上側プレス板１２の組み合わせからなっている。
このとき、下側プレス板１１も可動式にして、上下方向からプレスできるようにしてもよい。
なお、下側プレス板１１と上側プレス板１２は、加熱媒体および冷却媒体を供給できるようになっており、加熱媒体を供給することで所定温度に加熱することができ、冷却媒体を供給することで所定温度に冷却できるようになっている。

下側プレス板１１上には、幅方向に所定間隔をおいて配置された一対または２対以上のスペーサ１５が固定されている。
２対のスペーサ１５を使用するときは、例えば図２または図３のスペーサ１５ａ〜１５ｄのように配置することができる。
図２は、４本の棒状のスペーサ１５ａ〜１５ｄを組み合わせて配置したものであり、内側にトウ開繊物２０を配置する。スペーサ１５ａ〜１５ｄは、図２に示すようにそれぞれが接触した状態でもよいし、それぞれが間隔をおいて配置されていてもよい。
図３は、４個の円板のスペーサ１５ａ〜１５ｄを組み合わせて配置したものであり、内側にトウ開繊物２０を配置する。
その他、図２に示す棒状のスペーサと図３に示す円板のスペーサを組み合わせて使用することができるし、棒状のスペーサや円板のスペーサと同様に機能できるものであれば、スペーサの形状や大きさは特に制限されるものではない。
スペーサ１５の厚みｔは、目的とする圧縮後の繊維シート３０の厚み（図１（ｂ）参照）であり、繊維シートの用途に応じて適宜調整することができるものであり、例えば０．５〜１０ｍｍの範囲にすることができる。

図１（ａ）に示すように、下側プレス１１上の一対のスペーサ１５間に繊維トウの開繊物２０を配置する。
このとき、繊維トウの開繊物２０の厚さ方向両面２１、２２は、保護部材（合成樹脂フィルム、クレープ紙などの紙）などで被覆されていてもよい。

プレス工程の第１工程では、図１（ａ）から図１（ｂ）に示す状態になるように、繊維トウの開繊物２０を繊維トウのガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度でスペーサ１５の厚さにまでプレスする。
このとき、予め下側プレス板１１と上側プレス板１２は、いずれも繊維トウのガラス転移温度（Ｔｇ）以上になるように調整しておく。
プレス圧は５〜１５ＭＰａが好ましく、加熱プレス時間は０．５〜３分が好ましい。
加熱温度は、Ｔｇ＋０〜４０℃の範囲が好ましく、Ｔｇ＋１５〜２５℃の範囲がより好ましい。
第１工程は、プレス後の開繊物２０の温度が前記温度範囲になるまでプレスを継続する。プレス後の開繊物２０の温度は、スペーサ１５の厚さが１０ｍｍ以下の場合には表面温度で計測する。１０ｍｍを大きく超えるようなスペーサを使用するような場合には、厚さ方向の中間部分の温度で計測する。なお、表面温度と中間部分温度の誤差を考慮しても、上記温度範囲内であれば、どちらで計測してもよい。

プレス工程の第２工程では、第１工程の後、図１（ｂ）の状態を維持してプレスしたままでＴｇ未満まで冷却する。
冷却温度は、Ｔｇ−１０〜８０℃の範囲が好ましく、Ｔｇ−６０〜７０℃の範囲がより好ましい。
プレス圧は５〜１５ＭＰａが好ましく、冷却プレス時間は２〜１２分が好ましい。
第２工程は、プレスした状態の開繊物２０の温度が前記温度範囲になるまでプレスを継続する（前記温度範囲になった時点でプレスを終了する）。プレスした状態の開繊物２０の温度は、スペーサ１５の厚さが１０ｍｍ以下の場合には表面温度で計測する。１０ｍｍを大きく超えるようなスペーサを使用するような場合には、厚さ方向の中間部分の温度で計測する。なお、表面温度と中間部分温度の誤差を考慮しても、上記温度範囲内であれば、どちらで計測してもよい。

その後、上側プレス板１２を引き上げて、第１工程と第２工程を経て得られた繊維シート３０を取り出す。
本発明の製造方法で得られた繊維シートは、使い捨ておむつ、生理用品などの衛生材料用吸収体の製造用として適している。

実施例および比較例
特開２０１１−２４１４８７号公報の実施例１と同様にして、粒状添加剤を含むセルロースアセテートトウ（Ｔｇ＝約８０℃）の開繊物を製造した。なお、粒状添加剤はSAP（（株）サンダイヤ製）を使用した。
この開繊物の厚さ方向の両側からラップ紙（幅１５５mm，ニットク（株）製，クレープ紙）を被せ、幅方向の両端から１０ｍｍずつの範囲をホットメルト接着剤で封止した。
その後、挟みで切断して、幅１００ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ７ｍｍ、質量１２．０ｇ（但し、アセテートトウ2.3ｇ、SAP8.0ｇ）の開繊物を得た。
この厚さ方向の両側面がラップ紙で覆われた開繊物を使用して、図１（ａ）、（ｂ）に示す工程（表１に示す条件）にて、繊維シート（吸収体）を製造した。

プレス機は、（株）山本水圧工業所製の１０００ｋＮ熱板シート成形機（上限のプレス板：縦490mm、横490mm、厚さ5mm）を使用した。
スペーサは、図３に示すように、下側プレス板１１上に表１に示す厚さ（但し、直径はいずれも50mm）の円板スペーサ（スペーサ１５ａ〜１５ｅ）４個を配置し、内側に開繊物を配置した。
吸収体の厚さは、マイクロゲージ（（株）尾崎製作所製，PEACOCK）で計測した。

表１から明らかなとおり、本発明の製造方法を適用した実施例１〜３で得られた繊維シートは、使用したスペーサと同じ厚さのものが得られており、肉眼観察でも繊維の断線は認められなかった。
一方、比較例１、２では、使用したスペーサの厚さよりも大きな厚さの繊維シートしか得ることができなかった。

１１下側プレス板
１２上側プレス板
１５（１５ａ〜１５ｄ）スペーサ
２０繊維トウの開繊物
３０繊維シート

Claims

粒状添加剤を含むセルロースアセテート繊維トウの開繊物をプレスして繊維シートを製造する方法であって、
プレス手段間にスペーサを介在させた状態にて、セルロースアセテート繊維トウの開繊物をプレスする工程を有しており、
前記プレス工程が、
セルロースアセテート繊維トウの開繊物をセルロースアセテート繊維トウのガラス転移温度（Ｔｇ）からＴｇ＋４０℃の範囲の温度でスペーサ厚さにプレスする第１工程と、
その後、プレスしたままでＴｇ未満まで冷却する第２工程を有している、セルロースアセテート繊維シートの製造方法。
プレス工程の第１工程が、プレス圧が５〜１５ＭＰａで、加熱プレス時間が０．５〜３分であり、
プレス工程の第２工程が、プレス圧が５〜１５ＭＰａで、冷却プレス時間が２〜１２分である、請求項１記載のセルロースアセテート繊維シートの製造方法。
粒状添加剤が吸水剤であり、セルロースアセテート繊維シートが吸収体である、請求項１または２記載のセルロースアセテート繊維シートの製造方法。