JP7685394B2 - 不織布の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、パルプ繊維を必須に含んで形成されている不織布、例えばパルプ繊維だけで形成されている不織布や、パルプ繊維とスパンボンド不織布とによる複合型の不織布の製造方法および製造装置に関する。

例えば、パルプ繊維ウエブとスパンボンド不織布とによる複合型の不織布は、パルプ繊維に基づく吸液性とスパンボンド不織布に基づく強度との両方を具備してなるので、ウエスなどの工業用ワイパー、或いは手ぬぐい、タオルなどの対人用のワイパー等の様々な用途で広く使用されている。

例えば、特許文献１で開示するように、パルプ繊維ウエブとスパンボンド不織布とを重ねた後に、高圧のウォータジェット（水流）を吹き付ける水流交絡処理によって一体化されている。ここでスパンボンド不織布は強度に優れるので製造された複合型不織布の裏打ち層的な機能を果たす。一方、パルプ繊維ウエブは優れた吸液機能を備えている。よって、このような複合型不織布は、水性、油性のいずれの液体に対しても吸収性が良好なパルプ繊維ウエブと、強度に優れるスパンボンド不織布との利点を併有している優れた複合型不織布として消費者に提供することができる。

特許第２５３３２６０号公報

上記複合型の不織布はパルプ繊維ウエブを含んでいるので使用したときの吸液性に優れるという特徴を有するのであるが、ドライ（乾燥状態）、ウエット（湿潤状態）いずれの使用時においてもパルプ繊維ウエブから脱落する紙粉（微細繊維、リントなどとも称される）量を抑制することが改善すべき問題として認識されている。
これに関しては従来、湿式抄紙法を流用し紙力剤を添加してパルプ繊維ウエブを製造することが容易に着想される。しかしながら、エアレイド方式を採用した場合と比較して、湿式抄紙法によってパルプ繊維ウエブを製造すると製造設備が大型化するので製造コストが増加し、しかも抄紙工程では白水中を循環する異物を完全に除去することができないので、製造される複合型不織布にも異物が混入し易いという問題がある。
また湿式抄紙法によって紙力剤を含んだパルプ繊維ウエブを製造する際、パルプに定着できず白水に流れ出てしまう紙力剤が多くなり、紙力剤の歩留まりが悪くなる（コストアップする）という点でも問題となる。
そこで、エアレイド方式によるパルプ繊維ウエブを用いて不織布を製造することが強く望まれるが、加工時及び使用時にはパルプ繊維の脱落が生じ易いという問題がある。薬剤を添加してこの問題に対処することが考えられるが、薬剤が装置の汚れなど新たな問題を誘発する懸念もあって、この問題に対処する有効な技術の確立が望まれている。

よって、本発明の目的は、エアレイド方式によるパルプ繊維ウエブに繊維脱落防止の薬剤を添加して、乾燥状態、湿潤状態いずれでも繊維脱落が抑止される不織布を製造でき、しかも添加した薬剤による汚れを抑えつつ連続的な生産が可能な製造方法および製造装置を提供することにある。

上記目的は、エアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブを必須に含んで形成されている不織布の製造方法であって、前記パルプ繊維ウエブを水流交絡処理する水流交絡工程と、前記水流交絡工程の後の、湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子による添加剤を前記パルプ繊維ウエブに添加する添加工程とを含み、前記湿潤紙力剤はポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）であり、前記添加工程では、前記パルプ繊維ウエブのパルプ繊維絶乾重量に対して、前記湿潤紙力剤の添加量が０．３５～２．００重量％であり、且つ、前記アニオン系水溶性高分子の添加量が０．１～１．０重量％であるようにスプレー塗布するものであって、前記スプレー塗布は、通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃである塗布用ワイヤ上に前記不織布を載置して行う、ことを特徴とする不織布の製造方法により達成できる。

前記アニオン系水溶性高分子はカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はポリアクリルアミド（ＰＡＭ）とすることができる。
前記カルボキシメチルセルロースはエーテル化度（Ｄ．Ｓ）が０．７５以下であるのが好ましい。

前記添加工程で前記添加剤の２成分を前記パルプ繊維ウエブに個別にスプレー塗布する場合には、前記添加剤の一方である前記湿潤紙力剤をスプレー塗布した後、２秒以内に前記添加剤の他方である前記アニオン系水溶性高分子をスプレー塗布するようにしてもよい。

そして、前記塗布用ワイヤを洗浄する洗浄工程を更に含むものとしてもよい。
また、前記洗浄工程で、１．０～５．０ＭＰａの圧力かつ、１０Ｌ/ｍｉｎ以上の水量にて前記塗布用ワイヤを洗浄するようにしてもよい。

更に、上記いずれかに記載の不織布の製造方法を、スパンボンド不織布の上に載置した前記エアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブに対して実施して、複合型の不織布を製造する複合型不織布の製造方法としてもよい。

また、上記目的は、パルプ繊維ウエブを供給するエアレイド装置と、前記パルプ繊維ウエブに水流交絡処理を施す水流交絡装置と、前記水流交絡装置の下流に設けられた、前記パルプ繊維ウエブを下側から脱水処理する脱水装置と、前記脱水装置の上方に設けられた、前記パルプ繊維ウエブに湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とを添加する添加装置とを更に含むと共に、前記脱水装置と前記添加装置との間で前記パルプ繊維ウエブを載置して搬送して、脱水しながら前記湿潤紙力剤と前記アニオン系水溶性高分子とによる添加剤を前記パルプ繊維ウエブにスプレー塗布することを可能にしている塗布用ワイヤを含み、前記塗布用ワイヤの通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃである、ことを特徴とする不織布の製造装置によっても達成できる。

また、スパンボンド不織布を供給するスパンボンド不織布供給装置と、パルプ繊維ウエブを供給するエアレイド装置と、前記スパンボンド不織布上に載置された前記パルプ繊維ウエブに、上側から水流交絡処理を施して複合型不織布を形成する水流交絡装置と、前記水流交絡装置の下流に設けられた、前記複合型不織布を下側から脱水処理する脱水装置と、前記脱水装置の上方に設けられた、前記複合型不織布の前記パルプ繊維ウエブに湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とを添加する添加装置とを更に含むと共に、前記脱水装置と前記添加装置との間で前記パルプ繊維ウエブを載置して搬送して、脱水しながら前記湿潤紙力剤と前記アニオン系水溶性高分子とによる添加剤を前記パルプ繊維ウエブにスプレー塗布することを可能にしている塗布用ワイヤを含み、前記塗布用ワイヤの通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃである、ことを特徴とする複合型不織布の製造装置によっても目的を達成できる。

そして、上記不織布の製造装置または複合型不織布の製造装置では、前記塗布用ワイヤを洗浄する洗浄装置を更に含むものとしてもよい。

本発明によると、エアレイド方式によるパルプ繊維ウエブに繊維脱落防止の薬剤を添加して、乾燥状態、湿潤状態いずれでも繊維脱落が抑止される不織布を製造でき、しかも添加した薬剤による汚れを抑えつつ連続的な生産が可能な製造方法および製造装置を提供できる。

本発明に係る不織布を製造するのに好適な装置について示した図である。

以下、本発明に係る不織布の製造方法、装置について説明する。
本発明者等は、パルプ繊維ウエブが湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子を含有すると繊維脱落（紙粉）を抑制できることを確認した。しかし、製造の際に、湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子の薬剤が周囲を汚染することも確認された。この汚染に対処しなければ、不織布の連続的な生産も困難となる。そこで、本発明者等は、この薬剤の汚染の問題にも対処して、不織布を連続的に効率良く製造できる好適な条件、そして装置を設計して本発明に至ったものである。
本発明の製造方法や装置によってパルプ繊維ウエブを含んで形成されている不織布は、パルプ繊維ウエブのみで形成されている不織布とすることもできるし、パルプ繊維ウエブと共にスパンボンド不織布を含んで複合型にされて複合型不織布とすることもできる。

ここで、エアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブを必須に含んで形成されている不織布の製造方法は、前記パルプ繊維ウエブを水流交絡処理する水流交絡工程と、前記水流交絡工程の後の、湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子による添加剤を前記パルプ繊維ウエブに添加する添加工程とを含み、前記湿潤紙力剤はポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）であり、前記添加工程では、前記パルプ繊維ウエブのパルプ繊維絶乾重量に対して、前記湿潤紙力剤の添加量が０．３５～２．００重量％であり、且つ、前記アニオン系水溶性高分子の添加量が０．１～１．０重量％であるようにスプレー塗布するものであって、前記スプレー塗布は、通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃである塗布用ワイヤ上に前記不織布を載置して行うのが好ましい。
なお、湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とによる２成分による前記添加剤の添加については、前記湿潤紙力剤と前記アニオン系水溶性高分子とを混合した混合添加剤を前記パルプ繊維ウエブにスプレー塗布する形態、或いは、前記湿潤紙力剤と前記アニオン系水溶性高分子とを個別にした個別添加剤を前記パルプ繊維ウエブにスプレー塗布する形態のいずれも採用することができる。

塗布用ワイヤの通気度が３００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ未満であると、通気度が低くなり過ぎて、不織布の脱水が不十分で後工程に向かうために、後工程での装置周辺の汚れが堆積してしまうからであり。これとは逆に、塗布用ワイヤの通気度が４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃを超えると、通気度が高くなり過ぎて、塗布用ワイヤ内の空間に汚れが堆積し易くなると共に周辺装置に汚れが堆積してしまうからである。
上記から理解されるように、所定の通気度を有する塗布用ワイヤを用いることで、乾燥状態、湿潤状態いずれでも繊維脱落が抑止される不織布を製造でき、しかも添加した薬剤による汚れを抑えて連続的な生産が可能となる。

そして、前記アニオン系水溶性高分子はカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はポリアクリルアミド（ＰＡＭ）とするのが好ましい。
また、前記カルボキシメチルセルロースはエーテル化度（Ｄ．Ｓ）が０．７５以下である、ことが好ましい。

前記添加工程で前記添加剤を構成する２成分を前記パルプ繊維ウエブに個別にスプレー塗布する場合には、前記添加剤の一方である前記湿潤紙力剤をスプレー塗布した後、２秒以内に前記添加剤の他方である前記アニオン系水溶性高分子をスプレー塗布するようにしてもよい。

そして、前記塗布用ワイヤを洗浄する洗浄工程を更に含んでいる不織布の製造工程に構成してもよい。前記洗浄工程では、１．０～５．０ＭＰａの圧力かつ、１０Ｌ/ｍｉｎ以上の水量にて前記塗布用ワイヤを洗浄するのが好ましい。１．０ＭＰａ未満の圧力は弱すぎであり、５．０ＭＰａを超える圧力は長期的な洗浄でワイヤを痛める可能性がある。

上記したエアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブによる不織布の製造方法を、スパンボンド不織布の上に載置した前記エアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブに対して実施することで複合型不織布の製造方法とすることができる。

本発明によって製造される不織布や複合型不織布は、パルプ繊維ウエブ側に湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子を含有していることで、一般的に知られる湿潤紙力剤の自己架橋によるセルロース（パルプ繊維）への耐水性付与と、アニオン系水溶性高分子によるセルロース間（パルプ繊維間）の水素結合の強化のみならず、湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子同士も架橋構造を取ることによって、湿潤紙力剤が効果的に機能（作用）して、パルプ繊維の脱落を効果的に抑止しつつ、吸水性能も維持できると推測される。

アニオン系水溶性高分子をカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とした場合、カルボキシメチルセルロースのエーテル化度（Ｄ．Ｓ）は０．７５以下に設定しておくのが好ましい。エーテル化度が０．７５を超えると水溶性が向上することにより、脱水工程や乾燥工程で水に溶解したまま流失しやすくなり紙粉抑制効果に劣る、という不都合が生じ易くなるからである。
そして、このカルボキシメチルセルロースは１％水溶液調整時の粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下に設定しておくのが好ましい。粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、例えばスプレーにて噴霧する際にノズルから適切な圧力と濃度で添加量をコントロールできず、不織布に均一に付与することが困難となる。また、粘性の高い液体は操業時に堆積しやすく固着した汚れとなる、という不都合が生じ易くなるからである。

以下さらに、図面を参照して本発明の製造装置について説明する。ここでは、好適形態の不織布として、スパンボンド不織布上に、エアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブを載置して複合型不織布を製造することができる複合型不織布の製造装置について説明する。
複合型の不織布を製造するのに好適な製造装置を、図１を参照して説明する。

複合型不織布の製造装置１の概略構成を説明する。図１に示す製造装置１は、上流側にパルプ繊維ウエブを供給するためのエアレイド装置２、スパンボンド不織布を供給するスパンボンド不織布供給装置３、そしてサクション装置４が配設されている。サクション装置４はエアレイド装置２の下側に対向するように配置されている。
ウエブの搬送方向ＴＤで、これらの装置２、３、４より下流には、上流側から順に、水流交絡処理を行うためのウォータジェットを噴射する水流交絡装置５、脱水処理を行うためのサクション装置６、乾燥装置７が配置されている。上記乾燥装置７の下流には連続して製造される複合型の不織布（以下、複合型不織布ＷＰとも称する）を巻き取るための巻取装置８が設けてある。
なお、図１は、スパンボンド不織布供給装置３が配置してあり、スパンボンド不織布上にエアレイド式で製造したパルプ繊維ウエブを載置して複合型不織布を製造できる複合型不織布の製造装置を例示している。スパンボンド不織布を用いず搬送ワイヤ上に直接にエアレイド式によるパルプ繊維ウエブを供給する製造装置に変更すれば、パルプ繊維ウエブのみによる不織布の製造装置とすることができる。

上記エアレイド装置２は、繊維同士が密集しシート状となっている原料パルプＲＰをパルプ繊維に解繊する解繊機２１や、図示しない送風機を備えて解繊されたパルプ繊維ＰＦをエアレイドホッパ２３へと搬送するダクト２２を有している。

また、上記ダクト２２よりも下流側にはエアレイドホッパ２３が配置されている。このエアレイドホッパ２３の内部では、解繊状態にあるパルプ繊維が分散しながら降下し、下面に設定した積層位置２４に徐々に積み上りパルプ繊維ウエブＰＦＷが形成されるように設計してある。
上記のように、エアレイド装置２は乾式でパルプ繊維ウエブを供給できる装置設備であり、湿式抄紙法を応用し湿式でパルプ繊維ウエブを製造する装置よりも設備コストを抑制できる。また、エアレイド装置２ではパルプの解繊から分散、降下まで閉鎖系空間となっており異物の混入が防止されているので、湿式抄紙法でパルプ繊維ウエブを供給する場合と比較して、異物の混入を圧倒的に低く抑えることができる。

上記積層位置２４の下側にはサクション装置４が対向配備してある。より詳細には、サクション装置４は装置本体４１の上面にサクション部４２を有しており、サクション部４２が上記パルプ繊維ウエブＰＦＷに吸引力（負圧）を作用させるべく積層位置２４に対して設定してある。
なお、図１では、エアレイドホッパ２３とサクション装置本体４１とを１つずつ一段での配置として、パルプ繊維ウエブＰＦＷを形成する場合を例示している。しかし、これに限らず、上記パルプ繊維ウエブＰＦＷの目付（坪量）や製造速度に応じて、上記エアレイドホッパ２３とサクション装置本体４１を２つ以上の多段とする配置に変更してもよい。

また、サクション装置４の周囲にはウエブ搬送用の搬送ワイヤ４３が配設してある。搬送ワイヤ４３は、積層位置２４においてパルプ繊維ＰＦが堆積したパルプ繊維ウエブＰＦＷが載置可能で、これを下流側に搬送するように配置されている。ただし、パルプ繊維ウエブＰＦＷは直接、搬送ワイヤ４３上に載置されない。これについては、後述の説明で明らかとなる。
搬送ワイヤ４３はサクション部４２の吸引力が、反対側（上側）に及ぶような目開き形態（メッシュ）で形成されている。

上記エアレイド装置２の下側で、サクション装置４よりも上流側に、スパンボンド不織布供給装置３が配置してある。このスパンボンド不織布供給装置３には、予め準備されたスパンボンド不織布ＳＷがロール状とされてセットされている。すなわち、前述したように、設計されたスパンボンド不織布ＳＷが製造に伴って巻き取られてロール状とされており、これがスパンボンド不織布供給装置３から引出され、上述した搬送ワイヤ４３に乗って上記積層位置２４へと搬送されるようになっている。

積層位置２４に位置した、スパンボンド不織布ＳＷの上に、前述したパルプ繊維ウエブＰＦＷが載置される。その際に、積層位置２４ではサクション装置４のサクション部４２による吸引力が搬送ワイヤ４３を通過し、その上のスパンボンド不織布ＳＷおよびパルプ繊維ウエブＰＦＷに作用する。よって、スパンボンド不織布ＳＷとパルプ繊維ウエブＰＦＷとが積層された状態となっている予備的積層体ＰＷｅｂ（積層ウエブ）が下流側へと搬送される。
上記のように予備的積層体ＰＷｅｂが形成されるときに、スパンボンド不織布ＳＷ上へのパルプ繊維ウエブＰＦＷの供給量を制御することで、本装置で製造される複合型不織布に含まれるパルプ繊維ウエブＰＦＷの坪量は例えば３０．０～１２５．０ｇ／ｍ^２であり、従来の一般的な複合型不織布よりもパルプ繊維ウエブの比率が高くなるように設計するのが望ましい。そして、スパンボンド不織布ＳＷの坪量は例えば１０．０～４０．０ｇ／ｍ^２であり、製造される複合型不織布（スパンボンド不織布ＳＷ＋パルプ繊維ウエブＰＦＷ）は例えば４０．０～１６５．０ｇ／ｍ^２とするのが好ましい。パルプ繊維ウエブの搬送速度やパルプ繊維ウエブＰＦＷの時間当たりの供給量などを適宜に調整し、製造された複合型不織布のパルプ繊維ウエブＰＦＷの坪量を確認することで、坪量が所望の範囲となるように設定すればよい。パルプ繊維ウエブの搬送速度は例えば１５０～３００ｍ／ｍｉｎとするのが好ましい。

上記した予備的積層体ＰＷｅｂは、サクション装置４の吸引力によって、吸引圧縮されたことにより積層状態が維持されている。このとき上側のパルプ繊維ウエブＰＦＷの繊維が密にされた状態ではある。しかし、このまま予備的積層体ＰＷｅｂを下流側の水流交絡装置５内に搬送投入すると、ウォータジェット（高圧の水流）によってパルプ繊維ＰＦの一部が舞い上がるおそれがある。
そこで、本製造装置１では、予備的積層体ＰＷｅｂを上下から挟んでスパンボンド不織布ＳＷ上でのパルプ繊維ウエブＰＦＷの載置状態を安定化させる為の挟持ローラ２８、そして水流交絡装置５の上流側に繊維飛散防止用に水分を付与するプレウエット装置３０が配備してある。プレウエット装置３０は、好適には、予備的積層体ＰＷｅｂの上方からウォータミストを吹き付ける噴霧ノズル３１と予備的積層体ＰＷｅｂの下側（すなわち、パルプ繊維ウエブＰＦＷの下面）から吸引力を印加するサクション装置３２とを含んで構成されている。

なお、図１では、上記のように水流交絡装置５前にプレウエット装置３０を新たな装置として設ける場合を例示しているが、これに限らない。水流交絡装置５に含まれる後述するウォータジェットヘッド５１とサクション装置５２とからなるセットの複数について、先頭に位置するセットを上記プレウエット装置３０として流用するような設計変更をしてもよい。この場合には先頭のウォータジェットヘッド５１から低圧のウォータミストが噴霧されるように調整すればよい。
水流交絡処理を行うのに十分な、ウォータジェットヘッド５１とサクション装置５２とのセット数が確保されている水流交絡装置５の場合、上記のように先頭のウォータジェットヘッド５１とサクション装置５２をプレウエット装置として活用することは、装置設備コストの抑制に効果的である。

そして、水流交絡装置５では、前処理部となる挟持ローラ２８およびプレウエット装置３０の処理を受けた予備的積層体ＰＷｅｂに高圧のウォータジェットを吹き付けることによりパルプ繊維同士の交絡を促進する。これにより上側に位置するパルプ繊維ウエブＰＦＷ層と下側に位置するスパンボンド不織布ＳＷ層との一体化が促進される（水流交絡処理）。
図１で例示的に示している水流交絡装置５は、搬送方向ＴＤに沿って多段（図１では例示しているのは４段）にウォータジェットヘッド５１が配置されている。
なお、図１では、搬送方向ＴＤに対して直角な方向（ウエブの幅方向ＣＤ）において延在しているウォータジェットヘッド５１に設けたノズルの様子は図示していないが、幅方向において複数のウォータジェットノズルが適宜の位置に配置してある。このウォータジェットノズルの穴直径φは、好ましくは０．０６～０．１５ｍｍである。また、ウォータジェットノズルの間隔は０．４～１．０ｍｍとするのが好ましい。

上記水流交絡処理をする際の水圧は、パルプ繊維ウエブＰＦＷとスパンボンド不織布ＳＷとの坪量を勘案して設定するのが望ましい。例えば、１～３０ＭＰａの範囲において選択するのが好ましい。

そして、上記ウォータジェットヘッド５１と対向するように、サクション装置５２が配設してある。ウォータジェットヘッド５１から出る高圧のウォータジェットを上側に位置しているパルプ繊維ウエブＰＦＷに吹き付けつつ、下側に位置しているスパンボンド不織布ＳＷの下側にサクション装置５２の吸引力を作用させる。ウォータジェットヘッド５１とサクション装置５２との協働作用によって、パルプ繊維ウエブＰＦＷ側のパルプ繊維が下側のスパンボンド不織布ＳＷに入り込んだ状態や、スパンボンド不織布ＳＷを貫通して反対側にまで至った状態などが形成されると推定される。その作用により２つの層の一体化が促進される。

水流交絡装置５にも、搬送ワイヤ５５が配設してある。搬送ワイヤ５５は前処理部２８、３０の下流で予備的積層体ＰＷｅｂを受けて、水流交絡装置５内へと搬送する。搬送ワイヤ５５は水流交絡装置５のウォータジェットヘッド５１とサクション装置５２との間を、上流側から下流に向かって通過するように配設されている。
よって、搬送ワイヤ５５上を搬送される予備的積層体ＰＷｅｂは、搬送方向ＴＤで下流に向かう程に、より多くの水流交絡処理を受けることになり、水流交絡装置５を出るときには上側のパルプ繊維ウエブＰＦＷ層と下側のスパンボンド不織布ＳＷ層との十分な交絡処理が実現される。
水流交絡装置５を出た直後の複合型不織布にあっては、ウエット状態にあり、パルプ繊維同士などの結合は十分に確立されてはいない。

そこで、図１で示すように、水流交絡装置５の下流側にはパルプ繊維ウエブに残留する水分を吸引除去する脱水処理、その後に乾燥処理を行って、複合型不織布ＷＰの製造を完了するためのサクション装置６および乾燥装置７が配備してある。このように複合型不織布ＷＰの製造の後段で、サクション装置６および乾燥装置７による脱水処理、乾燥処理を行うと効率よく複合型不織布を製造でき、また、製造される水流交絡後の複合型不織布に大きな外圧を掛けることなく乾燥した複合型不織布を製造できる。
しかしながら、先に指摘したように、複合型不織布ＷＰ上のパルプ繊維ウエブから離脱する微細なパルプ繊維（紙粉）を確実に抑止できる複合型不織布とする必要がある。そのため、本製造装置１には、パルプ繊維の脱落を抑止するための薬剤を添加するための添加装置９が配置されている。

搬送される複合型不織布ＷＰを間にして、サクション装置６の上方には、薬剤を添加するための添加装置９が配設されている。サクション装置６は、例えばバキューム式で水流交絡後の複合型不織布を下側から脱水する。
より詳細には、水流交絡後の複合型不織布に薬剤を均一に添加できるようにするため、下側のサクション装置６と上側の添加装置９との間には塗布用ワイヤ９０が配設してある。この塗布用ワイヤ９０は、水流交絡後の複合型不織布を受けて、搬送中において、複合型不織布に下から脱水しつつ上から薬剤を添加でき、しかも周囲への薬剤飛散を抑制できるように通気度が上述したように３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃの範囲に設計されている。このような塗布用ワイヤ９０を用いることで、複合型不織布への効果的な薬剤塗布と周囲への汚染を抑制しつつ効率良く製造できる。

添加装置９は、水流交絡装置５で複合化された後の複合型不織布ＷＰの上側、すなわちパルプ繊維ウエブＰＷＦから例えば湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とによる添加剤を添加する（添加工程）。
上記のような２成分で構成される添加剤は混合した混合添加剤の形態と個別に添加する個別添加剤の形態のいずれも採用可能である。先ず、混合添加剤を添加する場合を説明すると、複合化が完了した複合型不織布のパルプ繊維ウエブ表面に混合添加剤を外側から添加するので、混合添加剤が効率的に作用してパルプ繊維同士を接続する機能を果たす。添加装置９より下流では乾燥処理されるので、添加された混合添加剤が洗い流されて流出するなどの無駄もない。
また、下側にはサクション装置６があるので、混合添加剤がパルプ繊維ウエブ内に浸透するのに優位であり、これによってパルプ繊維の脱落を更に確実に抑止することができる。添加は、スプレー塗布とすることにより、噴霧液状となった混合添加剤がパルプ繊維ウエブ内に浸透するのにより一層優位となる。そして、添加装置９では、製造される複合型不織布ＷＰの状態を確認して、混合添加剤の量をコントロールすることも容易に行える。
なお、上記添加装置９で混合添加剤がスプレー塗布される際のパルプ繊維ウエブＰＷＦ部分の水分（添加装置９に進入する直前の入口水分％）は１２０～４００％となるように調整しておくのが好ましい。その理由は、水分が低すぎる場合はスプレー塗工時に均一に塗布されずムラが生じる可能性があるからであり、その逆に水分が高すぎる場合は、後工程への持ち込み水分量が多くなることによる乾燥負荷の増加や汚れ発生の可能性が生じるからである。

また、混合添加剤のスプレー塗布後、１０秒以内に脱水処理しておくのが好ましい。すなわち、上記図１により説明したように混合添加剤をスプレー塗布した直下で脱水してもよいし、スプレー塗布から少し離れた位置（搬送時間１０秒以内の位置）で脱水処理してもよい。要するに、混合添加剤をスプレー塗布した際のパルプ繊維ウエブＰＷＦ内部への薬液の浸透拡散状態を確認して、最適な時間（ただし、スプレー塗布後１０秒以内）を適宜に決定すればよい。
上記添加装置９としては、スプレー塗布、サイズプレス、ロールコーティング、グラビアコーティング、ロッドバーコーティング、エアナイフコーティング等、公知の装置を用いて混合添加剤を添加することできる。ここで特に限定はされないが、スプレー塗布が好ましい。

次に、個別添加剤とする場合について説明する。上記では湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とを混合した混合添加剤を添加する場合について説明したが、湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とを個別にした個別添加剤で、パルプ繊維ウエブＰＷＦにスプレー塗布するようにしてもよい。このように個別添加剤とする場合の添加装置９は、湿潤紙力剤を塗布する第１の塗布装置とアニオン系水溶性高分子を塗布する第２の塗布装置との両方を備えた装置として構成することができる。ここで、第１の塗布装置と第２の塗布装置とが同時にそれぞれの薬剤（湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子）を塗布するようにしてもよいし、ウエブの搬送方向で第１の塗布装置と第２の塗布装置とを若干、前後にずらして塗布するようにしてもよい。
前後にずらして塗布する場合、個別添加剤の一方である湿潤紙力剤をスプレー塗布した後、２秒以内、より好ましくは０．３秒～１．５０秒以内に、個別添加剤の他方であるアニオン系水溶性高分子をスプレー塗布するようにするのが好ましい。両者の噴霧までの時間を適正化することで、より効果的に湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子との架橋構造を構築できるという技術的な効果を期待できるからである。

前記パルプ繊維ウエブＰＷＦにおける上記は湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とのそれぞれについて、その固形分で換算した添加量が、パルプ繊維ウエブＰＷＦのパルプ繊維絶乾重量に対して所定範囲となるように添加するのが好ましい。具体的には、前記湿潤紙力剤の添加量はパルプ繊維ウエブのパルプ繊維絶乾重量に対して０．３５～２．００重量％であり、好ましくは０．５０～１．５０重量％とする。また、前記アニオン系水溶性高分子の添加量はパルプ繊維ウエブのパルプ繊維絶乾重量に対して０．１～１．０重量％であり、好ましくは０．３５～０．８０重量％とする。
そして、湿潤紙力剤に対するアニオン系水溶性高分子の重量割合、すなわち（アニオン系水溶性高分子／湿潤紙力剤）は１０～１００重量％としてあるのが好ましい。
上記、湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子の添加量が少なすぎると繊維脱落抑止の効果が低下し、逆に多すぎると添加率に対する効果は横ばいになるのに対し、過剰となった薬剤が装置周囲に堆積し汚れが悪化する、という不都合が懸念される。

また、スプレー塗布する場合には、前記混合添加剤は好ましくは濃度０．１～２．５％、より好ましくは０．７～１．５％とし、好ましくは吐出圧力０．１～１．５Ｍｐａ、より好ましくは、０．３～０．８Ｍｐａとしてパルプ繊維ウエブＰＷＦにスプレー塗布する。圧力が低いと、搬送されているパルプ繊維ウエブによって起こされる風により混合添加剤が飛び散ってしまい、歩留りが低下することで、紙粉脱落の効果が下がる可能性がある。一方で、圧力が高すぎると、搬送されているパルプ繊維ウエブの紙面で跳ね返りが発生して、この場合も歩留りが悪化することで、紙粉脱落の抑制効果が低下する可能性がある。
そして、上記湿潤紙力剤としては、上記したとおり、製紙工程において湿潤紙力剤として知られているポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）を用いることが好ましい。この湿潤紙力剤のポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）の固形分濃度は、１０～４０ｗｔ％であり、より好ましくは２０～３０ｗｔ％である。湿潤紙力剤として他にメラミン樹脂等を用いることができる。
また上記アニオン系水溶性高分子としては、上記したとおりカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）或いはポリアクリルアミド（ＰＡＭ）を用いるのが好ましい。
上記２種類を所定の割合で使用することによって、製造時における添加装置のノズルの詰まりや周辺の設備装置への汚れを抑制して連続的に効率良く複合型不織布を製造することができ、しかも製造された複合型不織布は繊維脱落が抑止され、十分な吸水性を備えたものとすることができる。

上記のようにパルプ繊維ウエブに湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子の薬剤（添加剤）を添加することにより製造された複合型不織布の繊維脱落を抑制できるのであるが、連続的な製造によって、薬剤の汚染が周囲へ及ぶことになる。この汚染は、上記したように所定の通気度を有する塗布用ワイヤ９０を採用することで抑制することができる。
そして、図１に示した製造装置１は、塗布用ワイヤ９０を洗浄するための洗浄装置９５がさらに配設してある。洗浄装置を備えていれば、塗布用ワイヤ９０に許容できない汚れが生じたときに洗浄することができる。
図１で例示した洗浄装置９５は、サクション（脱水）装置６の右下に配置されている。洗浄装置９５は、洗浄水を噴射するシャワーノズル９７と、塗布用ワイヤ９０を間にして、シャワーノズル９７と対向するように配置されて洗浄水をサクションするサクション装置９９とを含んで構成してある。

シャワーノズル９７は、採用するタイプに限定はなく、例えばニードルタイプや扇型タイプを採用することできる。また、シャワーノズル９７に摺動装置を付加して所定範囲を往復動するようにすれば塗布用ワイヤ９０に対する洗浄力を向上させることができる。

上記した塗布用ワイヤ９０の好適構成について詳述すると次の通りである。
塗布用ワイヤ９０はプラスチック材料で形成することができ、例えばポリエステル、ポリアミドを用いることができるが、ポリエステルは強度が高く、伸度が低い等の特徴があるため、塗布用ワイヤ９０はポリエステルで形成するのが好ましい。
塗布用ワイヤ９０の通気度は、織構造、目数、線径によって規定することができる。具体的には、例えば重織数を増加した場合、単位面積当たりの目数を増加した場合、また線径を太くした場合には、通気度は低下する。

塗布用ワイヤ９０を介して行われる脱水は、ワイヤの目開き空間、及びボイドスペースによって行なわれるが、１重織、３重織の場合は両者が同時に作用し、２重織、2.5重織の場は主にボイドスペースにより行なわれる。このことは１重織等目開きのある場合は不織布に直接脱水力が作用するが、２重織等多重織の場合は水がワイヤを通過する際、方向が変化し脱水速度を減少させるため不織布に過度な脱水力が作用することを抑制できる。
上述したように、本製造装置１で用いる塗布用ワイヤ９０は、織数、目数、線径を調整して通気度を設計しており、この通気度を３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃとすることで薬剤を効率的に塗布しつつ、周囲への汚染も抑制できる。
なお、上述したワイヤの通気度は１気圧の空気が単位時間内にワイヤを通過した量であり、JIS L1096 8.26.1A(フラジール形法)に準拠して測定することができる。通気度の数字が大きい程、通気度が高く脱水し易いことを示すことになる。

図１で、上記サクション装置６及び添加装置９の下流には、更に乾燥装置７が設置されており、添加剤がスプレー塗布されたパルプ繊維ウエブＰＷＦを備える複合型不織布ＷＰが乾燥処理される。ここでの乾燥装置７は非圧縮型のドライヤ、好適にエアスルードライヤを採用することが好ましい。図１で、エアスルードライヤの回転可能なドライヤ本体７１は筒状体であり、その周表面には多数の貫通孔が設けてあり、図示しない熱源で加熱された熱風がドライヤ本体の外周から中心部側に向かって吸い込む構成とするのがよい。
このように添加装置周辺の設備装置への汚れを抑制して連続的に製造される複合型不織布ＷＰは乾燥後に巻取装置８のロール８１に巻取られる。
以上で説明したように、本発明に係る製造装置１によって製造される複合型の不織布はパルプ繊維の脱落が抑制されたものとなっている。

（実施例）
以下、本発明に係る製造装置を用いて製造方法を実施して、スパンボンド不織布を含む複合型の不織布を製造した場合の実施例および比較例について説明する。
複合型の不織布のパルプ繊維ウエブに添加する、湿潤紙力剤としてポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）、そしてアニオン系水溶性高分子としてボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）或いはポリアクリルアミド（ＰＡＭ）とし、それぞれの添加量および混合割合を、表１に示す通りとして製造した場合の実施例１～８の複合型の不織布、並びに、表２に示す通りとした比較例１～７について、乾燥時での脱落紙粉量、乾燥状態での拭取り後の脱落紙粉量、湿潤状態での拭取り後の脱落紙粉量、装置全体の汚れ状況、ワイヤ汚れの状況を確認して、総合評価した。
なお、この実施例では添加装置による噴霧形態を湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とを個別にした個別添加剤とした場合で製造しており、下記表１、２で「個別」として示している。そして、第１の塗布装置（スプレー（１））と第２の塗布装置（スプレー（２））のそれぞれによる吐出圧力、薬剤濃度、ノズルの配置及びスプレー（１）とスプレー（２）との間の時間（ｓｅｃ）も示してある。

１）乾燥時脱落紙粉量（目視）
乾燥状態で不織布を黒い紙上で１０回振った際に脱落した紙粉量を目視評価した。
残留紙粉量が少なく良好である（優◎）
残留紙粉量は優の状態よりも劣るが概ね使用可能なレベル（可〇）
残留紙粉量が目立ち使用するのが不適である（不可×）
２）拭取り後の紙粉量（目視）
乾燥状態および湿潤状態での紙粉の発生をモニター１０人により評価した。
残留紙粉量が少なく良好である（優◎）
残留紙粉量は優の状態よりも劣り、使用不可と判断するユーザが現れるレベル（可〇）
残留紙粉量が目立ち使用するのが不適である（不可×）

３）操業時の状況（目視）
各実施例と比較例の水準を採取時、設備の汚れの程度を目視で評価した。
装置の汚れが通常の操業の範囲内のレベル（優◎）
装置の汚れが通常より劣るレベル（可〇）
装置の著しい汚れの発生のため操業継続が困難なレベル（不可×）

４）塗布用ワイヤの汚れ発生状況（目視）
各実施例と比較例の水準を採取時、塗布用ワイヤ汚れの状況を目視で評価した。
塗布用ワイヤの汚れがアニオン性高分子無添加時と同等レベルで良好（優◎）
塗布用ワイヤの汚れが発生するものの連続操業可（可○）
塗布用ワイヤの汚れが過度に発生（不可×）

５）総合評価
全ての評価項目に対し、下記の項目に基づいてスコアリングした。総合評価は、３以上で、良好な材質でかつ連続操業可能なレベルで合格ラインとした。
設備汚れの状況が×であり、不織布の製造に困難がある（１点）
紙粉の改善に×項目があるが、操業状況は〇以上である（２点）
すべての評価が〇以上で、◎が２つある（３点）
すべての評価が〇以上で、◎が３つある（3.5点）
すべての評価が〇以上で、◎が４つある（４点）
すべての評価が◎である（５点）

上記表１に示すように、上記実施例１～８では、湿潤紙力剤の添加量が０．３５～２．００重量、アニオン系水溶性高分子の添加量が０．１～１．０重量％となるようにして不織布が製造されており、これにより複合型不織布は乾燥状態、湿潤状態いずれの拭き取り後でも紙粉量が抑制されている。そして、製造の障害となる装置周辺や塗布用ワイヤの汚染の障害となるような問題もなく、総合評価が３点以上となっている。
なお、実施例１はスプレー（１）とスプレー（２）との塗布間隔が若干、長いため脱水量が多く、やや紙粉抑制効果が落ちているが問題はなく、製造工程にも問題はない。
実施例２は装置及びノズルの汚れが殆ど無く、連続生産に好適であり、得られた不織布は紙粉抑制されている。全ての評価が◎でベストモードとなっている。
実施例３は塗布用ワイヤを洗浄するシャワーの水量がやや少ないため、ワイヤに若干の汚れがあるが製造工程には問題はない。
実施例４は塗布用ワイヤを洗浄するシャワーの圧力がやや弱いため、ワイヤに若干の汚れがあるが製造工程には問題はない。
実施例５は、塗布用ワイヤを洗浄する水量が必要な量よりも少なめであったのでワイヤに若干の汚れがあるが製造工程には問題はない。
実施例６は、スプレー（１）とスプレー（２）との塗布間隔が若干、短いため、やや紙粉抑制効果が落ちているが問題はなく、製造工程にも問題はない。
実施例７は、アニオン系水溶性高分子としてポリアクリルアミド（ＰＡＭ）を採用したので紙粉抑制効果が落ちているが問題はなく、製造工程にも問題はない。
実施例８は、ＣＭＣエーテル化度が高めであるので、紙粉抑制効果が落ちているが問題はなく、製造工程にも問題はない。
なお、実施例１、６～８から塗布用ワイヤを洗浄するシャワー処理が必須でないことを確認でき、条件を整えれば塗布用ワイヤを洗浄するための洗浄装置を設けなくてもよいことが分かる。

一方、比較例１～５は、湿潤紙力剤の添加量が０．３５～２．００重量％の範囲から外れているか、又はアニオン系水溶性高分子の添加量が０．１～１．０重量％の範囲から外れているか、いずれかである。このような条件で不織布を製造すると、紙粉抑制が不十分な不織布が製造されてしまう（×の評価となる）。また、比較例６、７は塗布用ワイヤの通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃから外れている。このような塗布用ワイヤを使用すると装置の汚染、ワイヤの汚染が障害となって、不織布を継続して製造することが困難となる（×の評価となる）。

上記した実施例は、湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子を所定量添加してパルプ繊維ウエブおよびスパンボンド不織布による複合型不織布を製造する場合について説明したものであるが、パルプ繊維ウエブだけで不織布を製造する場合についても、前述と同様の効果を期待することができるのは言うまでもない。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができることは言うまでもない。

１ 複合型不織布の製造装置
２ エアレイド装置
３ スパンボンド不織布供給装置
４ サクション装置
５ 水流交絡装置
６ サクション装置
７ 乾燥装置
８ 巻取装置
９ 添加装置
２１ 解繊機
２２ ダクト
２３ エアレイドホッパ
２４ 積層位置
２８ 挟持ローラ
３０ プレウエット装置
３１ 噴霧ノズル
３２ サクション装置
４１ サクション装置本体
４２ サクション部
４３ 搬送ワイヤ
５１ ウォータジェットヘッド
５２ サクション装置
５５ 搬送ワイヤ
９０ 塗布用ワイヤ
９５ 洗浄装置
９７ シャワーノズル
９９ サクション装置
ＳＷ スパンボンド不織布
ＰＦ パルプ繊維
ＰＦＷ パルプ繊維ウエブ
ＰＷｅｂ 予備的積層体（積層ウエブ）
ＷＰ 複合型不織布
ＴＤ 搬送方向

Claims (11)

1. エアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブを必須に含んで形成されている不織布の製造方法であって、
   前記パルプ繊維ウエブを水流交絡処理する水流交絡工程と、
   前記水流交絡工程の後の、湿潤紙力剤およびアニオン系水溶性高分子による添加剤を前記パルプ繊維ウエブに添加する添加工程とを含み、前記湿潤紙力剤はポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）であり、
   前記添加工程では、前記パルプ繊維ウエブのパルプ繊維絶乾重量に対して、前記湿潤紙力剤の添加量が０．３５～２．００重量％であり、且つ、前記アニオン系水溶性高分子の添加量が０．１～１．０重量％であるようにスプレー塗布するものであって、
   前記スプレー塗布は、通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃである塗布用ワイヤ上に前記不織布を載置して行う、ことを特徴とする不織布の製造方法。
2. 前記アニオン系水溶性高分子はカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）である、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. 前記カルボキシメチルセルロースはエーテル化度（Ｄ．Ｓ）が０．７５以下である、ことを特徴とする請求項２に記載の不織布の製造方法。
4. 前記添加工程で前記添加剤の２成分を前記パルプ繊維ウエブにスプレー塗布する場合には、前記添加剤の一方である前記湿潤紙力剤をスプレー塗布した後、２秒以内に前記添加剤の他方である前記アニオン系水溶性高分子をスプレー塗布する、ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の不織布の製造方法。
5. 前記塗布用ワイヤを洗浄する洗浄工程を更に含む、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の不織布の製造方法。
6. 前記洗浄工程で、１．０～５．０ＭＰａの圧力かつ、１０Ｌ/ｍｉｎ以上の水量にて前記塗布用ワイヤを洗浄する、ことを特徴とする請求項５に記載の不織布の製造方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の不織布の製造方法を、スパンボンド不織布の上に載置した前記エアレイド方式で製造されたパルプ繊維ウエブに対して実施して、複合型の不織布を製造する複合型不織布の製造方法。
8. パルプ繊維ウエブを供給するエアレイド装置と、
   前記パルプ繊維ウエブに水流交絡処理を施す水流交絡装置と、
   前記水流交絡装置の下流に設けられた、前記パルプ繊維ウエブを下側から脱水処理する脱水装置と、前記脱水装置の上方に設けられた、前記パルプ繊維ウエブに湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とを添加する添加装置とを更に含むと共に、前記脱水装置と前記添加装置との間で前記パルプ繊維ウエブを載置して搬送して、脱水しながら前記湿潤紙力剤と前記アニオン系水溶性高分子とによる添加剤を前記パルプ繊維ウエブにスプレー塗布することを可能にしている塗布用ワイヤを含み、
   前記塗布用ワイヤの通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃである、ことを特徴とする不織布の製造装置。
9. スパンボンド不織布を供給するスパンボンド不織布供給装置と、
   パルプ繊維ウエブを供給するエアレイド装置と、
   前記スパンボンド不織布上に載置された前記パルプ繊維ウエブに、上側から水流交絡処理を施して複合型不織布を形成する水流交絡装置と、
   前記水流交絡装置の下流に設けられた、前記複合型不織布を下側から脱水処理する脱水装置と、前記脱水装置の上方に設けられた、前記複合型不織布の前記パルプ繊維ウエブに湿潤紙力剤とアニオン系水溶性高分子とを添加する添加装置とを更に含むと共に、前記脱水装置と前記添加装置との間で前記パルプ繊維ウエブを載置して搬送して、脱水しながら前記湿潤紙力剤と前記アニオン系水溶性高分子とによる添加剤を前記パルプ繊維ウエブにスプレー塗布することを可能にしている塗布用ワイヤを含み、
   前記塗布用ワイヤの通気度が３００～４００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃである、ことを特徴とする複合型不織布の製造装置。
10. 前記塗布用ワイヤを洗浄する洗浄装置を更に含む、ことを特徴とする請求項８に記載の不織布の製造装置または請求項９に記載の複合型不織布の製造装置。
11. 前記添加剤は、前記アニオン系水溶性高分子に替えてポリアクリルアミド（ＰＡＭ）を含む、請求項１に記載の不織布の製造方法。

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