JP7395102B2 - 不織布及び不織布の製造方法 - Google Patents
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- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
- D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
- D04H1/48—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres in combination with at least one other method of consolidation
- D04H1/485—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres in combination with at least one other method of consolidation in combination with weld-bonding
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Description
セルロース系繊維を含む不織布は、毛羽の抑制が不十分であるため、例えば水流交絡を行った不織布、及び熱融着性繊維の熱融着により構成繊維同士を接着させた不織布等が用いられている。
しかし、前者は風合いが硬く、後者は依然として毛羽の抑制が十分でないという問題がある。
従って、セルロース系繊維を含む不織布は、人の肌に直接触れる用途ではなく、毛羽の抑制及び風合いの柔らかさ等が重要でない、人の肌に直接触れない、吸収性物品等の吸収体等に使用されている(特許文献1参照)。
更に、本発明者等は、セルロース系繊維と接着性繊維の両方を含む不織布を製造する際に、予め繊維同士を接着させた上で繊維同士を交絡させることにより、風合いの柔らかさと毛羽の抑制を両立させた不織布を得られることを見いだして、本発明を完成させるに至った。
セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布であって、
前記接着性繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との接着箇所を含み、
前記セルロース系繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との交絡箇所を含み、
前記不織布の接着交点指数Aが1~60個/mm2であるか、又は前記不織布の厚さ減少率が30~45%である、不織布を提供する。
本発明の形態の不織布は、例えば、吸収性物品等の人の肌に直接触れる用途に使用することができる。
セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布の製造方法であって、前記接着性繊維により繊維同士を接着させる接着工程と、前記接着工程の後に繊維同士を交絡させる交絡工程とを含む、不織布の製造方法を提供する。
セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布であって、
前記接着性繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との接着箇所を含み、
前記セルロース系繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との交絡箇所を含み、
(i)前記不織布の接着交点指数Aが1~60個/mm2であるか、又は
(ii)前記不織布の厚さ減少率が30~45%である、
不織布である。
本発明の形態の不織布は、吸収性物品等の人の肌に直接触れる皮膚接触用製品の用途(例えば、吸収性物品用トップシート及びバックシート、化粧料等の液体を含浸させた液体含浸皮膚被覆材(例えば、フェイスマスク、角質ケアシート、及びデコルテシート等)、温湿布及び冷湿布をはじめとする各種パップ材の基布、対人用拭き取り材(例えば、クレンジングシート、制汗シート、及び除菌シート等)等)に使用することができる。
本発明の形態の不織布において、「セルロース系繊維」とは、繊維素繊維とも呼ばれ、一般的に、セルロースを原料とする繊維をいう。
セルロース系繊維は、例えば、綿(コットン)、麻、亜麻(リネン)、ラミー、ジュート、バナナ、竹、ケナフ、月桃、ヘンプ及びカポック等の植物に由来する天然繊維;ビスコース法で得られるレーヨン及びポリノジックレーヨン、銅アンモニア法で得られるキュプラ、及び溶剤紡糸法で得られるテンセル(登録商標)及びリヨセル(登録商標)等の再生繊維;溶融紡糸法で得られるセルロース繊維;及びアセテート繊維等の半合成繊維を含み、本発明が目的とする不織布を得られる限り、特に制限されることはない。
セルロース系繊維の繊度が、上述の範囲内である場合、繊度が小さすぎないことで不織布の強力がより好適となるため、また繊度が大きすぎないことで不織布の風合いがより好適となるため好ましい。また、セルロース系繊維の繊度が上述の範囲内である場合、繊維の交絡性がより好適となり、不織布の交絡性が低すぎないことで不織布の強力や毛羽がより好適となり、また、不織布の交絡性が高すぎないことで不織布の風合いがより好適となるため好ましい。
セルロース系繊維の繊維径が、上述の範囲内である場合、繊度が小さすぎないことで不織布の強力がより好適となるため、また繊度が大きすぎないことで不織布の風合いがより好適となるため好ましい。また、セルロース系繊維の繊度が上述の範囲内である場合、繊維の交絡性がより好適となり、不織布の交絡性が低すぎないことで不織布の強力や毛羽がより好適となり、また、不織布の交絡性が高すぎないことで不織布の風合いがより好適となるため好ましい。
セルロース系繊維の繊維長が、上述の範囲内である場合、繊維の交絡性が好適となるので、好ましい。特に本開示の不織布は、一度接着性繊維により構成繊維同士を接着させてから交絡処理を行うことで製造することができるので、繊維長が大きすぎないことで一つの繊維における接着箇所がより適度な数となり、毛羽の抑制を十分に行える程度に繊維がより好適に交絡され得、好ましい。また、繊維長が小さすぎないことで一つの繊維における接着箇所がより適度な数となり、不織布の風合いを十分に柔らかくできる程度に、繊維がより好適に交絡され得、好ましい。
セルロース系繊維は、単独で又は組み合わせて使用することができる。
沈降速度を測定する繊維を17g採取する。採取した繊維を(パラレルカード機を用いて)開繊し、カードウェブとする。カードウェブを5g秤量し、銅線(太さ0.55mm)製の籠(直径5cm、高さ8cmの円筒形 籠本体の質量3g)に充填する。
次に、恒温水槽を用意し、恒温水槽内に水道水を入れ、25℃になるよう設定する。水温が25℃になったら、恒温水槽の撹拌を止めて沈降速度の測定を開始する。上記の手順で繊維を充填した籠を水面上1cmの位置から静かに落下させ、水面に籠が落ちると同時にストップウォッチをスタートさせる。徐々に繊維が含水し、高さ8cmの籠が完全に水面下に沈むと同時にストップウォッチを停止させる。籠が水面に落下したときから籠が水面下に沈むまでの時間を沈降速度とし、2回測定した平均値をその繊維の沈降速度とする。
本発明の形態の不織布において、「接着性繊維」とは、接着処理(例えば、熱接着処理、電子線照射、および超音波溶着(超音波ウェルダー)等)により接着性を示し、繊維同士を接着させて、接着箇所を形成することができる繊維をいい、本開示が目的とする不織布を得られる限り、特に制限されることはない。
熱可塑性樹脂は、本発明が目的とする不織布を得られる限り特に限定されず、例えば、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートおよびその共重合体等のポリエステル系樹脂;ポリプロピレン、ポリエチレン(高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等を含む)、ポリブテン-1、プロピレンを主たる成分とするプロピレン共重合体(プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1-エチレン共重合体を含む)、エチレン-アクリル酸共重合体、およびエチレン-酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂;ナイロン6、ナイロン12およびナイロン66等のポリアミド系樹脂;アクリル系樹脂;ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、環状ポリオレフィン等のエンジニアリングプラスチック、並びにそれらのエラストマー等を例示でき、これらから任意に選択することができる。
合成繊維が異型断面を有する場合、その断面は、楕円形、多角形、星形、または複数の凸部が基部で接合した形状(例えば、クローバー形状)であってよい。
本実施形態においては、合成繊維として、二以上の合成繊維を組み合わせて用いてもよい。
合成繊維が、複合繊維である場合、低融点成分が、繊維断面において、繊維の周面の長さに対して50%以上の長さで露出していることが好ましく、60%以上の長さで露出していることがより好ましく、80%以上の長さで露出していることがさらに好ましく、繊維の周面全体にわたって露出していることが特に好ましい。
鞘の割合が少なすぎないことで、繊維同士の接着がより十分となり、毛羽の抑制がより好適となる、または不織布の強力がより好適となり得る。また、交絡時の接着箇所の剥離がより適度となり、さらに毛羽の抑制がより好適となる、または不織布の強力がより好適となり得る。鞘の割合が多すぎないことで、繊維形状を保つ芯成分の割合がより十分となって、不織布の強力がより好適となり得る。
接着性繊維の繊度が、上述の範囲内である場合、不織布の強力がより向上し、かつ不織布の風合いがより柔らかくなり好ましい。
接着性繊維の繊維径が、上述の範囲内である場合、不織布の強力がより向上し、かつ不織布の風合いより柔らかくなり好ましい。
接着性繊維の繊維長が、上述の範囲内である場合、繊維の交絡性がより好適となるので、好ましい。特に本開示の不織布は、一度接着性繊維により構成繊維同士を接着させた後、交絡処理を行うことで製造することができる。従って、繊維長が大きすぎないことで一つの繊維における接着箇所がより適度な数となり、毛羽のより十分に抑制できる程度に繊維の交絡性をより好適にし得る。また繊維長が小さすぎないことで一つの繊維における接着箇所がより適度な数となり、不織布の風合いをより十分に柔らかくできる程度に繊維の交絡性をより好適なものとし得る。
接着性繊維が複合繊維である場合、顕在捲縮性複合繊維でもよい。「顕在捲縮性複合繊維」とは、繊維の段階で立体捲縮を発現している繊維を指す。顕在捲縮性複合繊維は、繊維の収縮を伴う熱処理により立体捲縮を発現する潜在捲縮性複合繊維とは異なる。
(式)偏心率(%)=(単繊維の中心と芯成分の中心との間の距離)×100/(単繊維半径)
接着性繊維が、立体捲縮を有する場合、後述する不織布の接着交点指数A、不織布の厚さ減少率、不織布の単位厚さ当たりの剛軟度、不織布の厚さ比、不織布の厚さ方向において3等分したときの真ん中における繊維接着点の角度などについて、特定の範囲内の値を示す不織布を、より容易に得ることができ、より好ましい。
接着性繊維は、単独で又は組み合わせて使用することができる。
セルロース系繊維と接着性繊維との混率(セルロース系繊維:接着性繊維)(質量比)が、上記の範囲内である場合、不織布の風合いの柔らかさと毛羽の抑制の両方ともより向上し得、好ましい。
また、セルロース系繊維が適度に含まれると、セルロース系繊維による効果をより容易に得ることができる。
また、セルロース系繊維が適度に含まれると、繊維同士の交絡をより容易に行うことができ、後述する不織布の接着交点指数A、不織布の厚さ減少率、不織布の単位厚さ当たりの剛軟度、不織布の厚さ比、不織布の厚さ方向において3等分したときの真ん中における繊維接着点の角度などについて、特定の範囲の値を示す不織布を、より容易に得ることができ、好ましい。
また、接着性繊維が適度に含まれると、不織布の毛羽の抑制及び不織布の風合いの柔らかさが共により向上し好ましい。
本発明の形態の不織布は、接着性繊維が35質量%以上であると、不織布製造における搬送等において、不織布または中間体の繊維ウェブが破断されること、必要以上に伸長されること、等を防止しやすくなるため好ましい。
他の繊維は、35質量%以下の割合で含まれてよく、特に25質量%以下、より特には10質量%以下の割合で含まれてよく、本発明が目的とする不織布を得られる限り、特に制限されることはない。本実施形態の不織布は、他の繊維は含まれない不織布、即ち、セルロース系繊維と接着性繊維とからなる不織布であってよい。
本発明の形態の不織布は、不織布の接着交点指数Aが上述の範囲内である場合、不織布の風合いがより好適となり、好ましい。
本発明の形態の不織布は、不織布の厚さ減少率が上述の範囲内である場合、不織布の風合いがより好適となり、好ましい。
本発明の形態の不織布は、不織布の単位厚さ当たりの剛軟度が上述の範囲内である場合、不織布の風合いがより好適となり、好ましい。
本発明の形態の不織布は、不織布の厚さ比が上述の範囲内である場合、不織布の風合いの柔らかさがより好適となり、好ましい。また不織布の厚さ比は、不織布を構成する繊維について、不織布の厚さ方向に対して平行な方向(不織布の面に対してより垂直な方向)に配向している繊維の割合を示唆する指標である。厚さ比が小さいほど、不織布の厚さ方向に対してより平行な方向に配向している繊維の割合が高いことを示している。
本発明の形態の不織布は、不織布の真ん中における繊維接着点の角度が上述の範囲内である場合、不織布の風合いの柔らかさがより好適となり、好ましい。
また、本発明の形態の不織布は、不織布の単位厚さ当たりの保水率(保水率/厚さ)が1500~3000%であることが好ましく、1700~2800%であることがより好ましく、1900~2600%であることが更により好ましい。このときの不織布の厚さは
後述する1.96kPaの荷重を加えて得た厚さである。本発明の形態の不織布は、不織布の保水率が上述の範囲内である場合、好適な液体含浸性または液体保持性となり、好ましい。
本実施形態の不織布は、セルロース系繊維と、接着性繊維と、含まれる場合には他の繊維とを混合して、繊維ウェブを作製し、繊維同士を接着性繊維で接着させて接着箇所が設けられ、繊維同士を交絡させて交絡箇所が設けられることによって製造できる。
繊維ウェブは、公知の方法で作製することができる。繊維ウェブの形態は、パラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブおよびランダムウェブ等のカードウェブ、エアレイウェブ、湿式抄紙ウェブのようないずれの形態であってもよい。繊維ウェブの形態は、パラレルウェブであると不織布の表面がより滑らかとなるため好ましい。
熱処理温度を調節することによって、低融点成分による熱接着の程度(例えば、接着箇所の大きさ及び数等)を変化させることもできる。熱接着の程度を調節することで、不織布の強度、毛羽の抑制、及び風合いの柔らかさ等を更に向上することができ、また、交絡の程度を調節することもできる。
繊維1(セルロース系繊維):繊度1.7dtex、繊維長40mmの溶剤紡糸セルロース繊維(レンツィング社製のリヨセル(商品名))。沈降速度は4秒である。
繊維2(接着性繊維):ポリエチレンテレフタレートが芯であり、高密度ポリエチレン(融点:約133℃)が鞘である、繊度2.6dtex、繊維長51mm、偏心率25%の立体捲縮を有する偏心芯鞘型複合繊維(ダイワボウポリテック(株)製のNBF(SH)V(商品名))。
繊維3(接着性繊維):ポリプロピレン(融点160℃)が芯であり、エチレン-アクリル酸共重合体(アクリル酸8.5~10質量%)(融点95℃)が鞘である、繊度3.3dtex、繊維長51mmの機械捲縮を有する同心芯鞘型複合繊維(ダイワボウポリテック(株)製のNBF(A)(商品名))。
繊維4(セルロース系繊維):繊度1.0~5.0dtex(平均2.5dtex)、繊維長10~60mmのコットン(丸三産業(株)製のMSD(商品名))。沈降速度は10秒である。
繊維5(セルロース系繊維):繊度1.7dtex、繊維長40mmの撥水性レーヨン。沈降速度は5分以上沈まない。
繊維1と繊維2を2:8(質量比)の混率で用い、パラレルカード機を使用して、繊維ウェブを製造した。この繊維ウェブの目付は、約35g/m2であった。
この繊維ウェブを、熱風貫通式熱処理機を用いて135℃で約5秒間加熱した。繊維2の鞘成分により繊維同士を、熱接着(接着処理)したエアスルー不織布を得た。熱接着(接着処理)の後、エアスルー不織布を室温20℃の空冷による冷却処理を行った。
経糸の線径が0.132mm、緯糸の線径が0.132mm、メッシュ数が90メッシュの平織りPETネット上に、上述のエアスルー不織布を載置した。エアスルー不織布を速度4m/minで進行させながら、エアスルー不織布の表面に対して、水供給器を用いて、水圧2.0MPaの柱状水流を噴射した。水供給器のノズルは、孔径0.12mmのオリフィスが0.6mm間隔で設けられていた。エアスルー不織布の表面とオリフィスとの距離は15mmであった。その後、エアスルー不織布の裏面に対して、同様に水供給器を用いて、柱状水流を噴射した。以上のようにして繊維同士を水流交絡(交絡処理)した。交絡処理の後に80℃に設定した熱風貫通式熱処理機を用いて乾燥処理を行って、実施例11の不織布(単層)を得た。
表面及び裏面(両面)に、各々3.0MPaの水圧の柱状水流を噴射した以外は、実施例11と同様の方法を用いて、実施例12の不織布を得た。
表面及び裏面に、各々3.5MPaの水圧の柱状水流を噴射した以外は、実施例11と同様の方法を用いて、実施例13の不織布を得た。
繊維1と繊維2を4:6の混率で用いた以外は、実施例11と同様の方法を用いて、実施例21の不織布を得た。
表面及び裏面に、各々3.0MPaの水圧の柱状水流を噴射した以外は、実施例21と同様の方法を用いて、実施例22の不織布を得た。
表面及び裏面に、各々3.5MPaの水圧の柱状水流を噴射した以外は、実施例21と同様の方法を用いて、実施例23の不織布を得た。
繊維1と繊維2を6:4の混率で用いた以外は、実施例21~23と同様の方法を用いて、各々実施例31~33の不織布を得た。
<実施例41~43の不織布の製造>
繊維1と繊維2を8:2の混率で用いた以外は、実施例21~23と同様の方法を用いて、各々実施例41~43の不織布を得た。
繊維1と繊維2を6:4の混率で用い、水流を用いる処理及び乾燥処理を行わなかった以外は、実施例11と同様の方法を用いて、比較例50の不織布を得た。
<比較例61~62の不織布の製造>
繊維1と繊維2を6:4の混率で用い、熱処理(接着処理)及び冷却処理を行わなかった以外は、実施例11と同様の方法を用いて、比較例61の不織布を得た。
表面及び裏面に、各々3.0MPaの水圧の水流を用いた以外は、比較例61と同様の方法を用いて、比較例62の不織布を得た。
繊維1と繊維2を6:4の混率で用いて繊維ウェブを製造した。
繊維ウェブの表面及び裏面に、各々2.0MPaの水圧の柱状水流を噴射した後、熱風貫通式熱処理機を用いて135℃で約5秒間熱処理した以外は、実施例11と同様の方法を用いて、比較例71の不織布を得た。
表面及び裏面に、各々3.0MPaの水圧の柱状水流を噴射した以外は、比較例71と同様の方法を用いて、比較例72の不織布を得た。
繊維1と繊維2を6:4(質量比)で準備して、その各々の繊維のみを用いて、パラレルカード機を使用して、各々の繊維ウェブを製造した。この2つの繊維ウェブの目付の合計は、約35g/m2であった。
この2つの繊維ウェブを重ねて積層した繊維ウェブを、熱風貫通式熱処理機を用いて135℃で約5秒間加熱した。繊維2の鞘成分により繊維同士を、熱接着(接着処理)したエアスルー不織布を得た。なお熱風は繊維1を含む繊維ウェブの側から当てた。熱接着(接着処理)の後、室温20℃の空冷によるエアスルー不織布の冷却処理を行った。
経糸の線径が0.132mm、緯糸の線径が0.132mm、メッシュ数が90メッシュの平織りPETネット上に、上述のエアスルー不織布を載置した。エアスルー不織布を速度4m/minで進行させながら、エアスルー不織布の表面(繊維1を含む層の側)に対して、水供給器を用いて、水圧3.0MPaの柱状水流を噴射した。水供給器のノズルは、孔径0.12mmのオリフィスが0.6mm間隔で設けられていた。エアスルー不織布の表面とオリフィスとの距離は15mmであった。その後、エアスルー不織布の裏面に対して、同様に水供給器を用いて、柱状水流を噴射した。以上のようにして繊維同士を水流交絡(交絡処理)した。交絡処理の後に80℃に設定した熱風貫通式熱処理機を用いて乾燥処理を行って、実施例81の不織布(積層)を得た。
繊維1と繊維2を7:3(質量比)の混率で用い、パラレルカード機を使用して、繊維ウェブAを製造した。この繊維ウェブAの目付は、約17.5g/m2であった。次に繊維1と繊維2を5:5(質量比)の混率で用い、パラレルカード機を使用して、繊維ウェブBを製造した。この繊維ウェブBの目付は、約17.5g/m2であった。
この2つの繊維ウェブを重ねて積層した繊維ウェブを、熱風貫通式熱処理機を用いて135℃で約5秒間加熱した。繊維2の鞘成分により繊維同士を、熱接着(接着処理)したエアスルー不織布を得た。なお熱風は繊維ウェブAの側から当てた。熱接着(接着処理)の後、室温20℃の空冷によるエアスルー不織布の冷却処理を行った。
経糸の線径が0.132mm、緯糸の線径が0.132mm、メッシュ数が90メッシュの平織りPETネット上に、上述のエアスルー不織布を載置した。エアスルー不織布を速度4m/minで進行させながら、エアスルー不織布の表面(繊維ウェブAの側)に対して、水供給器を用いて、水圧2.0MPaの柱状水流を噴射した。水供給器のノズルは、孔径0.12mmのオリフィスが0.6mm間隔で設けられていた。エアスルー不織布の表面とオリフィスとの距離は15mmであった。その後、エアスルー不織布の裏面に対して、同様に水供給器を用いて、柱状水流を噴射した。以上のようにして繊維同士を水流交絡(交絡処理)した。交絡処理の後に80℃に設定した熱風貫通式熱処理機を用いて乾燥処理を行って、実施例82の不織布(積層)を得た。実施例82の不織布全体において、繊維1と繊維2の混率は6:4(質量比)であった。
熱風を繊維ウェブBの側から当てたこと、柱状水流を繊維ウェブBの側から先に噴射したこと以外は、実施例82と同様の方法を用いて、実施例83の不織布を得た。
繊維1と繊維2の代わりに、繊維1と繊維3、繊維4と繊維2、繊維5と繊維2を、各々6:4の混率で用いた以外は、実施例31と同様の方法を用いて、各々実施例84~86の不織布(単層)を得た。
<不織布の構造>
不織布の構造は、不織布を縦方向(より具体的には、不織布を処理した熱処理機及び水流処理機のベルトコンベアの進行方向と平行方向)に切断して、その切断面を走査電子顕微鏡(SEM、倍率:60倍)で観察して求めた。結果を表1~2に示した。
実施例31の不織布のSEM画像を、図1に示した。実施例31の不織布は、不織布の内部の繊維の数が、表面及び裏面の繊維の数より少ない、即ち、密/疎/密の構造を有することがわかる。
比較例50の不織布のSEM画像(倍率:25倍)を、図2に示す。比較例50の不織布は、不織布の内部の繊維の数と、表面及び裏面の繊維の数が、実質的に差がなく、密/疎/密の構造を有さないことがわかる。
撮影されたSEM画像について、不織布を厚さ方向に3等分したときの不織布の表面及び裏面近傍と真ん中付近(内部)について、接着点を形成する二つの繊維のみかけのなす角を調べた。少なくとも4箇所のみかけのなす角を調べてその平均値を求めた。結果は、表1~2に記載した。なお熱風貫通式熱処理機により加工を行った実施例及び比較例については、熱風を当てた側を表面とし、その反対側の面を裏面とした。
不織布の表面および裏面を走査電子顕微鏡(SEM、加速電圧:10.0kV、倍率:100倍)で観察した。撮影されたSEM画像について、面積当たりの繊維の接着交点の数を数えた。不織布の表面および裏面についてそれぞれ3枚ずつ、合計で6枚のSEM画像について繊維の接着交点の数を数え、その平均値を繊維の接着交点数I(単位:個/mm2)とした。
実施例および比較例の不織布を構成する非接着性繊維(繊維1)と接着性繊維(繊維2)の繊度(dtex)と不織布中の混率(質量%)から、接着交点割合P(0≦P≦1)を下記の式に従って求めた。
αiは、i番目の非接着性繊維の混率(質量%)を表し、
xiは、i番目の非接着性繊維の繊度(dtex)を表し、
βjは、j番目の接着性繊維の混率(質量%)を表し、
yjは、j番目の接着性繊維の繊度(dtex)を表す。
接着交点数Iと接着交点割合Pとから、接着交点指数A(単位:個/mm2)を下記の式に従って求めた。
接着交点指数A=I/(P2)
厚み測定機((株)大栄科学精器製作所製のTHICKNESS GAUGE モデル CR-60A(商品名))を用い、不織布に1.96kPaの荷重を加えた状態で、不織布の厚さを測定した。
又は、CCDレーザー変位計(アンプユニット型式:LK-2100、センサヘッド型式:LK-080、株式会社キーエンス製)を用い、不織布に40Paの荷重を加えた状態で、不織布の厚さを測定した。結果を表1~2に示した。
不織布の密度は、不織布の目付と、40Paの荷重を加えて得た不織布の厚さに基づいて算出した。
また、1.96kPaの荷重を加えて得た厚さと、40Paの荷重を加えて得た厚さとの比(1.96kPaの荷重を加えて得た厚さ/40Paの荷重を加えて得た厚さ)を、「厚さ比」と定義する。
不織布の試料片について、上述した方法と同様にして40Paの荷重を加えた状態の不織布の厚さ(初期厚さ)を測定した。次に、同じ試料片に1.63kPaの荷重を加えた状態で3日間放置した後、1.63kPaの荷重を除いて再度上述した方法と同様にして40Paの荷重を加えた状態の不織布の厚さ(最終厚さ)を測定した。厚さ減少率(%)を下記の式に従って求めた。
厚さ減少率(%)=[(初期厚さ-最終厚さ)/初期厚さ]×100
不織布の剛軟度は、JIS L 1096:2010 8.21.5 E法(ハンドルオメータ法)に準じて測定した。具体的には、次の手順で測定した。
縦:20cm、横:20cmの試験片を試料台の上に、試験片の測定方向がスロット(隙間幅10mm)と直角になるように置いた。
次に、試料台の表面から8mmまで下がるように調整されたペネトレータのブレードを下降させ、試験片を押圧した。押圧したとき、いずれか一方の辺から6.7cm(試験片の幅の1/3)の位置で、縦方向及び横方向それぞれ表裏異なる個所について、押圧に対する抵抗値を読み取った。抵抗値として、マイクロアンメータの示す最高値を読み取った。4辺の最高値の合計値を求めて、合計値の3回の平均値を算出して、当該試料の剛軟度(g)とした。
また、上記剛軟度を、厚さ(1.96kPaの荷重を加えて得た値)で除した値を、単位厚さ当たりの剛軟度(剛軟度/厚さ(g/mm))と定義した。
強伸度は、JIS L 1096:2010 8.14.1 A法(ストリップ法)に準じて測定した。定速緊張形引張試験機を用いて、試料片(不織布)の幅5cm、つかみ間隔10cm、引張速度30±2cm/分の条件で、引張試験を行った。切断時の荷重値(破断強力)、破断伸度、10%伸長時応力、20%伸長時応力ならびに30%伸長時応力を測定した。引張試験は、不織布の縦方向(MD方向)および横方向(CD方向)を引張方向として実施した。評価結果は、いずれも3点の試料について測定した値の平均で示した。
最大摩擦力及び動摩擦力は、静・動摩擦測定機(トライボマスターTL201Ts、株式会社トリニティラボ製)を用いて測定した。試料片として5cm×10cmの不織布を用意した。なお、試料片は、不織布のMD方向が長辺となるものとCD方向が長辺となるものをそれぞれ用意した。測定器の接触端子には触覚接触子(株式会社トリニティラボ製)を使用した。試料片を測定機に固定し、試料片の表面に対して接触端子を荷重30g、速度10mm/sec、距離30mmで往復2回移動させ評価した。なお、熱風貫通式熱処理機により加工を行った実施例及び比較例については、熱風を当てた面と反対の面に対して接触端子を接触させて測定した。2往復目の数値を読み取り、往の数値と復の数値との平均値を、1つの試料片の最大摩擦力(gf)及び動摩擦力(gf)とした。MD方向を長辺とした試験片について3回、CD方向を長辺とした試験片について3回測定を行い、合計6回の測定値の平均値を、各実施例及び比較例の最大摩擦力Fs(gf)及び動摩擦力Fk(gf)とした。
また、測定の際に得られた動摩擦力の標準偏差σ(gf)と、上述した動摩擦力の平均値Fkとから、下記の式に従って、動摩擦力の変動係数CVを求めた。
動摩擦力の変動係数CV=σ/Fk
不織布をMD方向×CD方向=100mm×100mmに切断して、不織布の質量を測定した。その後、不織布を試験用蒸留水(蒸留水1リットルに対して食器用洗剤(ジョイすっきりオレンジの香り(界面活性剤33%入)、プロクター・アンド・ギャンブル社製)を2滴添加したもの)に2分間浸した。試験用蒸留水を含浸させた不織布の三隅を洗濯ばさみで挟んで吊した。10分経過後に、(水を含む)不織布の質量を測定した。下記の式に従って、不織布の保水率を算出した。
保水率(%)=[(M2-M1)/M1]×100
M1:試験用蒸留水に浸す前の不織布の質量(g)
M2:試験用蒸留水に浸した不織布を、10分間吊した後の不織布の質量(g)
円盤(直径70mm、350g)の表面を、厚さ0.5mmのウレタンフォームで覆った。その円盤を回転軸から円盤中心が20mmずれた位置で回転軸に取り付けた。下にウレタンフォームを敷いた不織布を台上に固定した。上記の円盤を不織布上に載せ、回転軸を回転させて円盤を不織布上で周動させた。周動は時計回りに2回、反時計回りに2回行った。この時の周動速度は1周動あたり約3秒であった。周動後の不織布について、毛羽状態を以下の判断基準で評価した。3~5は、毛羽が抑制されていると考えられる。
5:非常に良い(毛羽無し)
4:良い(毛羽は極めて少ない)
3:普通(毛羽は気にならない程度ある)
2:悪い(毛羽は気になる程度ある)
1:非常に悪い(毛羽が多い)
マーチンデール毛羽試験機(James Heal社製、商品名「Martindale Abrasion and Pilling Tester No.1309」)を用いて摩擦テスト(Abrasion Test)により評価した。
実施例、比較例の不織布について2枚のサンプル(直径140mm及び直径38mmを1枚ずつ)を用意した。摩擦テーブル(Abrading Table)に直径140mmのフェルトを設置し、SM25摩擦布(SM25 Abrasice Cloth)上に直径140mmのサンプルを積層してクランピングリング(Clamp Ring)でサンプルを固定した。次にサンプルホルダー(Sample Holder)に直径38mmのサンプルと直径38mmのポリウレタンを設置した。測定条件は、サンプルホルダーにローディングウェイト(Loading Weight)を設置せずに、サンプルホルダーをテーブル(Abrading Tables)に設置した。摩擦回数を8回転とし、モーションを60.5mmリサージュに設定して摩擦テストを行った。なお熱風貫通式熱処理機により加工を行った実施例及び比較例については、熱風を当てた側と反対側の面同士が接触するように摩擦テストを行った。測定終了後、サンプルホルダー側の不織布を観察し、毛羽状態を以下の二つの判断基準(測定後の不織布を真上から見た時の状態(表面状態)と測定後の不織布を真横から見た時の状態(毛羽立ち具合))の合計(10点満点)で評価した。合計6点以上が、毛羽が抑制されていると考えられる。各実施例または比較例につき、3回ずつ評価試験を行い、3回の点数の平均値を各実施例または比較例の毛羽評価とした。
表面状態
5:非常に良い(表面の乱れが無い)
4:良い(表面の乱れは極めて少ない)
3:普通(表面の乱れは少なく、気にならない)
2:悪い(表面の乱れが気になる程度ある)
1:非常に悪い(表面に穴が開いている)
毛羽立ち具合
5:非常に良い(毛羽立ちは無い)
4:良い(毛羽立ちは極めて少ない)
3:普通(毛羽立ちは気にならない程度ある)
2:悪い(毛羽立ちが気になる程度ある)
1:非常に悪い(毛羽立ちが多い)
尚、毛羽については、<毛羽評価>と<毛羽評価2>の2つの評価方法があるが、<毛羽評価>について3以上であれば合格であり、<毛羽評価2>について合計で6以上であれば合格である。更に、<毛羽評価>と<毛羽評価2>のいずれかが合格であれば、毛羽については、合格と考えられる。<毛羽評価>と<毛羽評価2>の両方が合格であれば、毛羽について、より好ましい。
更に、実施例11~43及び81~86の不織布は、上述の(i)及び(ii)のいずれかが、上述の特定の値を示すので、風合いが柔らかく、良好である。
従って、実施例11~43及び81~86の不織布は、毛羽の抑制及び風合いが良好であるという優れた性質を示す。
実施例31の不織布について、不織布の表面および裏面を走査電子顕微鏡(SEM、倍率:100倍)で観察した。図4は、不織布の表面を観察したものであり、実施例31の不織布は、不織布の表面において、接着性繊維による接着箇所が解消された接着剥離痕が接着性繊維に形成されていることがわかる。また、図5は、不織布の裏面を観察したものであり、実施例31の不織布は、不織布の裏面において、接着性繊維による接着箇所が解消された接着剥離痕が接着性繊維に形成されていることがわかる。
(態様1)
セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布であって、
前記接着性繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との接着箇所を含み、
前記セルロース系繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との交絡箇所を含み、
前記不織布の接着交点指数Aが1~60個/mm2である、
不織布。
(態様2)
セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布であって、
前記接着性繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との接着箇所を含み、
前記セルロース系繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との交絡箇所を含み、
前記不織布の厚さ減少率が30~45%である、
不織布。
(態様3)
前記セルロース系繊維が25~75質量%含まれる、態様1または2のいずれかに記載の不織布。
(態様4)
セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布の製造方法であって、前記接着性繊維により繊維同士を接着させる接着工程と、前記接着工程の後に繊維同士を交絡させる交絡工程とを含む、不織布の製造方法。
(態様5)
前記接着工程と前記交絡工程との間に冷却工程を含む、態様4に記載の不織布の製造方法。
(態様6)
前記交絡工程が、水流交絡処理を含む、態様4または5に記載の不織布の製造方法。
(態様7)
前記接着工程が熱風加工処理を含み、前記水流交絡工程において、熱風を吹き付けた側から先に柱状水流を噴射することを含む、態様6に記載の不織布の製造方法。
(態様8)
前記水流交絡処理の後に乾燥工程を含み、前記乾燥工程の温度が、接着性繊維の接着成分の軟化または溶融する温度よりも10℃以上低い温度であることを含む、態様6または7に記載の不織布の製造方法。
(態様9)
前記水流交絡処理の後に乾燥工程を含み、
前記接着性繊維は、接着成分の融点または軟化点が異なる二以上の接着性繊維を含み、
融点または軟化点がより高い熱接着成分の融点または軟化点T1(℃)と、融点または軟化点がより低い熱接着成分の融点または軟化点T2(℃)と、乾燥処理の温度T(℃)とが、T2≦T<T1の関係を満たす、態様6または7に記載の不織布の製造方法。
関連出願
尚、本出願は、2018年2月5日に日本国でされた出願番号2018-018501に基づいて、パリ条約第4条に基づく優先権を主張する。この基礎出願の内容は、参照することによって、本明細書に組み込まれる。
Claims (7)
- セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布であって、
前記接着性繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との接着箇所を含み、
前記セルロース系繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との交絡箇所を含み、
前記不織布の接着交点指数Aが1~60個/mm2であり、
前記不織布の厚さ減少率が30~45%であり、
セルロース系繊維の繊維長は、25~100mmであり、
接着性繊維の繊維長は、25~100mmであり、
少なくとも一方の面の繊維密度が内部の繊維密度より高い、
不織布。 - 前記セルロース系繊維が25~75質量%含まれる、請求項1に記載の不織布。
- 前記不織布の厚さ比が0.25~0.69である、請求項1または2に記載の不織布。
- セルロース系繊維と接着性繊維とを含む不織布の製造方法であって、
前記不織布は、前記接着性繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との接着箇所を含み、
前記セルロース系繊維とセルロース系繊維及び/又は接着性繊維との交絡箇所を含み、
前記不織布の接着交点指数Aが1~60個/mm 2 であり、
前記不織布の厚さ減少率が30~45%である、不織布であり、
前記製造方法は、前記セルロース系繊維と接着性繊維を混合して、カードウェブである繊維ウェブを製造する工程と、
前記接着性繊維により繊維同士を接着させる接着工程と、前記接着工程の後に繊維同士を交絡させる交絡工程とを含み、
前記接着工程は、熱風加工処理を含み、
前記交絡工程は、水流交絡処理を含み、前記水流交絡処理は、熱風を吹き付けた側から先に柱状水流を噴射することを含む、
不織布の製造方法。 - 前記接着工程と前記交絡工程との間に冷却工程を含む、請求項4に記載の不織布の製造方法。
- 前記水流交絡処理の後に乾燥工程を含み、前記乾燥工程の温度が、接着性繊維の接着成分の軟化または溶融する温度よりも10℃以上低い温度であることを含む、請求項4または5に記載の不織布の製造方法。
- 前記水流交絡処理の後に乾燥工程を含み、
前記接着性繊維は、接着成分の融点または軟化点が異なる二以上の接着性繊維を含み、
融点または軟化点がより高い接着成分の融点または軟化点T1(℃)と、融点または軟化点がより低い接着成分の融点または軟化点T2(℃)と、乾燥処理の温度T(℃)とが、T2≦T<T1の関係を満たす、請求項4または5に記載の不織布の製造方法。
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