JPH03185167A

JPH03185167A - 吸液性繊維集合体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03185167A
Application number: JP1322196A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yamahara; 山原　幸夫; Masamichi Nakajima; 正道中島
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1989-12-12
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 1991-08-13
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2810735B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、吸液性繊維集合体に関し、詳しくは、衛生材
料の吸収体として、親水性の持続性及び保液性に優れた
吸液性繊維集合体及びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、衛生材料として使用される繊維集合体か
らなる吸収体においては、吸液性と保液性を向上させる
ことを目的として、繊維集合体を界面活性剤溶液に浸漬
することにより、その繊維表面に界面活性剤を付着させ
、親水化繊維集合体とする方法が知られている。

また、繊維集合体と高吸液性物質とを組み合わせたもの
として、特開昭５８−１６３４３８号公報においては、
吹きつけ繊維を凝集させてなるウェブとその中に分散さ
せた高吸収性の液体吸収性重合体粒子との配列からなる
シートが開示されており、さらには特表昭５８−５０２
００５号公報においては、溶融噴射された微細繊維から
なるウェブであって、その全体にわたって高吸収性粒体
が実質的に個々に分かれて散在しているウェブが開示さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来のシートあるいはウェブで
は、界面活性剤溶液に繊維集合体を浸漬することにより
、繊維表面に界面活性剤を付着させたり、あるいは液状
の界面活性剤を噴霧させることにより、繊維表面を親水
化することが提案されているが、該繊維に対して液が複
数回流入した後は、繊維表面の親水性が低下することが
避けられず、そのため繰り返し使用において安定した吸
液性を発現させることは困難である等の幾つかの問題が
ある。

即ち、特開昭５８−１６３４３８号公報に開示されてい
る、吹きつけ繊維を凝集させてなるウェブとその中に分
散させた高吸収性の液体吸収性重合体粒子の配列からな
るシートとしては、ウェブの親水化の方法として界面活
性剤をウェブ内に含ませる場合と界面活性剤からなる吸
収性粒子をウェブ内に分散させる場合とが示され、上記
ウェブ中では吸収性粒子が安定して保持させる構造とな
っている。しかし、ウェブに対する複数回の液の流入後
はウェブの上側における吸液性が低下することは避けら
えす、そのため、吸収性粒子の効果も低下することにな
り、十分な液体吸収能を発揮することができない。

また、特表昭５８−５０２００５号公報に開示されてい
る、溶融噴射された微細繊維からなるウェブであって、
その全体を通じ高吸収性粒体が実質的に個々に分かれて
散在しているウェブとしては、その繊維に界面活性剤を
０．１〜１．５重量％程度噴霧付着、させることにより
親水性を付与し、かつウェブ内に吸収性粒子を均一に分
布させるものが示されている。しかし、噴霧付着される
界面活性剤の親水性の効果は経時的に低下するため、繊
維の基本成分であるＰＥＴあるいはＰＰあるいはナイロ
ン６の疎水性が発現してしまい液体吸収能は低下する。

また、製造する際、粒体を搬送する空気流と繊維を随伴
している空気流が合流する個所で激しい渦が生じること
により、粒体がウェブ内に均一に分布されるとあるが、
上記空気流により搬送された粒体の一部は大気中に飛散
し、ウェブの製造工程における作業環境の悪化（粉塵の
発生）を来すとともに、粒体をウェブ内に確実に含有さ
せることができないという問題もある。そして、粒体を
搬送する空気流と繊維を随伴している空気流を合流させ
る場合に生しる上記問題を解決するためには、繊維化時
の圧力を低くおさえることが必要となるが、これは、溶
融噴射される繊維（樹脂）の吐出量を減少させ、生産性
を低下させることになるため好ましくない。

それ故に、生産性を維持した上で、繊維表面の親水性を
安定して発現させ、且つ吸収性粒子をウェブ内に均一に
分布・保持させる点では、いまだ不十分であると言わざ
るを得ない。

従って、本発明の目的は、生産性を損なうことなく、液
が複数回流入しても、吸液性が低下せず（親水性の持続
性に優れ）、高い保液性を備えた吸液性繊維集合体を提
供することにある。

また、本発明の他の目的は、上記吸収性繊維集合体を形
成するに好適な吸収性繊維集合体の製造方法を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等、種々検討した結果、特定の熱可塑性樹脂に
吸液性ポリマーと特定の界面活性剤とを溶融練込みして
吸液性繊維集合体を形成することにより上記目的が達成
されることを知見した。

本発明は、上記知見によりなされたもので、繊維形成能
を有し、かつ引張弾性率Ｅｍが０．２５　Ｘ１０’ｋｇ
／ｃ＋ａ以下の熱可塑性高分子重合体に、吸液性ポリマ
ーと下記（ａ）、い）及び（Ｃ）に示された親水性の界
面活性剤の少なくとも一種類とを溶融練込みしてなる親
水性繊維で形成したことを特徴とする吸液性繊維集合体
を提供するものである。

（ａ）ポリオキシエチレンラウリルエーテル。

Ｃ＋ｚＨｚｓ−０−（ＣＨ，ｃＨｔ○）、Ｈｍ＝４〜６
モル但）ポリオキシエチレンモノステアレート。

Ｃ＋ｔＨ＊５ＣｏＯ（ｃＨ□ＣＨ１０）、Ｈｎ＝１１〜
１５モル（Ｃ）下記構造式（Ａ）若しくは（Ｂ）で示されるポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート又はそれらの
混合物。

ｎｌ＋ｎ２＋ｎ３−５〜７（ＣＨｚＣＬＯ）□Ｈｎ４＋ｎ５＋ｎ６＝５〜７また、本発明は、上記吸液性繊維集合体の製造に好適な
製造方法として、繊維形成能を有し、かつ引張弾性率Ｅ
ｍが０．２５ｘｌＯ’ｋｇ／ｄ以下の熱可塑性高分子重
合体に、親水性の界面活性剤及び吸液性ポリマーを溶融
混練した後、この混練物の溶融紡糸を行いネット上に繊
維を集積する工程と、集積された集積繊維に対してニー
ドルパンチ加工等により繊維間を交絡させる工程と、交
絡させた繊維を熱融着させる工程とからなることを特徴
とする請求項（１）記載の吸液性繊維集合体の製造方法
を提供するものである。

〔作用〕

本発明の吸液性繊維集合体においては、その作用は必ず
しも明らかでないが、繊維の親水性は、繊維の内部から
界面活性剤が経時的に繊維表面に移行してくる、いわゆ
るブリードアウト現象による発現すると考えられるので
、親水性の持続性に優れたものとなり、液、例えば、血
液、尿又は水等を素早く拡散させるものと解され、また
、例えば、改質澱粉、アクリル重合体から得られた吸液
性ポリマーが、実質的に親水性繊維表面および内部に配
置された構造となっているため、吸液性ポリマーは脱落
することがなく、その結果、液を吸収する際に優れた吸
液性及び保液性を発揮するものと解される。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の吸液性繊維集合体の形成に用いられる熱可塑性
樹脂は繊維形成能を有し、通常の方法による溶融紡糸が
可能である。

また、熱可塑性樹脂は、引張弾性率Ｅｍが０．２５　Ｘ
　１０　’ｋｇ／ｃｄ以下であることを要し、好ましく
は０．０２〜０．２０　ｋｇ／ｃｒｌである。Ｅｍが０
．２５Ｘ　１０　’ｋｇ／ｃｄ以上であると、形成され
た繊維の表面及び内部に配置されている吸液性ポリマー
の吸液・膨潤する作用を阻害することとなり、また、グ
イ（溶融紡糸装置）内の溶融混練物の流動性を高くする
ためにグイ温度を必要以上に高温にすることになるので
、混合する界面活性剤の耐熱性が問題となってくるから
である。尚、ここで、引張弾性率Ｅｍ及びその測定方法
は、ＪＩＳ　　Ｋ７１１３“プラスチックの引張試験方
法”に基づいている。

また、熱可塑性樹脂としては、上記特性を備えているも
のであれば、特に制限されないが、ポリオレフィン系樹
脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては
、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンある
いはエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等を挙げる
ことができる。

本発明の吸液性繊維集合体は、上述した熱可塑性樹脂に
、吸液性ポリマーと界面活性剤とを溶融練込みしてなる
親水性繊維で形成されたものである。

吸液性ポリマーとしては、吸水性を有するポリマーであ
れば任意のものを利用できるが、具体的には、改質澱粉
、アクリル重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体
塩、ビニルエステル若しくはそのケン化物、又はエチレ
ン系不飽和カル酸若しくはその誘導体のケン化物等を挙
げることができる。この吸液性ポリマーは、その最大粒
径が５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下
であることが更に好ましい。粒径が５０μｍ以上である
と繊維形成性が著しく劣ってしまう。

また、上記吸液性ポリマーの配合割合は、１０〜５０重
量％であることが好ましく、２０〜４０重量％であるこ
とが更に好ましい、配合割合が１０重量％未満では吸収
性能が低いために実用性に乏しく、５０重量％を超える
と繊維形成性が著しく低下する。

界面活性剤としては、下記（ａ）〜（Ｃ）の少なくとも
１種類が用いられる。

（ａ）ポリオキシエチレンラウリルエーテル。

Ｃ，、Ｈ，、−０−（ＣＨ，ＣＨ，Ｏ）、Ｈｍ＝４〜６
モル（ｂ）ポリオキシエチレンモノステアレート。

Ｃ，、ＨｆｆＳＣＯＯ（ＣＨ，ＣＨ，Ｏ）、Ｈｎ＝１１
〜１５モル（Ｃ）下記構造式（Ａ）若しくは（Ｂ）で示されるポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート又はそれらの
混合物。

ｎ　１＋ｎ２＋ｎ３＝５〜７Ｈ（ＯＣＨｚＧＨｚ）□ＯＨＣＣＩ（Ｏ（ＣＨ，Ｃ）Ｉ
！Ｏ）　、、Ｈ（ＣＨＩＣ８！Ｏ）□Ｈｎ４＋ｎ５＋ｎ６＝５〜７上記界面活性剤の配合割合は、０．１〜５重量％である
ことが好ましく、０．５〜１重量％であることが更に好
ましい。

配合割合が０．１重量％未満では親水性の効果が乏しく
、５重量％を超えると界面活性剤の耐熱性やコスト高が
問題となり、実用上不敵である。

本発明の吸液性繊維集合体は、例えば、後述する方法に
より、上述した熱可塑性樹脂に上記配合割合で吸液性ポ
リマー及び界面活性剤を混合し、溶融混練、溶融紡糸等
の工程を経て形成することができるが、熔融紡糸により
形成される繊維の平均直径は３０μｍ以下が好ましく、
特に２０〜３０μｍであることが好ましい、平均直径が
３０μｍを超えると繊維集合体としての吸液性効果が劣
ってしまう。

尚、本発明の吸液性繊維集合体には、前述した必須成分
の他に、溶融紡糸を行う場合に通常用いられる添加剤を
添加することもできる。

第１図は以上詳述した吸液性繊維集合体の一部を拡大し
て模式的に示す説明図である。

図中１は繊維であり、多数本の繊維１が互いに絡まって
上記吸液性繊維集合体が形成されているものである。

上記繊維ｌの要所々々には、吸液性ポリマー２が配され
ており、吸液性繊維集合体に対して吸液性と保液性を付
与している。即ち、図中上方の上記吸液性繊維集合体に
液が接触した場合には、矢印方向に徐々に液が流れて拡
散し、上記吸液性ポリマー２に吸収される。

上述した吸液性繊維集合体においては、吸液性繊維集合
体を構成する親水性繊維１における吸液性ポリマー２は
繊維上で膨潤するが、吸液性ポリマー２自身が、液吸収
による膨潤現象が妨げられたり、脱落することはない、
５・シろ、親水性繊維表面上に配置されているが故に、
液が親水性繊維１を伝わって吸液性ポリマーへ素早く到
達するのである。この段階で吸収されなかった液は、更
に親水性繊維１を伝わって上述の如く繊維集合体の下層
に向かって拡散し、随時吸液性ポリマー２に吸収・保持
されていくので、上記吸液性繊維集合体は、優れた吸液
性と保液性とを発揮することになる。

次に、本発明の吸液性繊維集合体の形成に適用して好適
な吸液性繊維集合体の製造方法の一実施態様を第２図を
参照しながら説明する。

前述した熱可塑性樹脂、吸液性ポリマー及び界面活性剤
をそれぞれ所定の割合で溶融混練する。

この場合、吸液性ポリマーと界面活性剤とは、同時に混
合しても又は何れか一方を先に添加混合してもかまわな
い。

上記溶融混練する具体的方法としては、例えば、押出機
内で行う方法、又はヘンシェルミキサーにて熱可塑性高
分子重合体のベレットと界面活性剤とを混合した後に、
吸液性ポリマーを添加し、次いで、二軸混練押出機にて
マスターバッチ化する方法が挙げられる。

その後、上記溶融混練物を用い、所定温度の下で紡糸装
置のノズル（図示せず）から吐出させ、所定の径の繊維
を形成する溶融紡糸を行い、該繊維１をネット上に集積
させ、第２図（ａ）に示すようなウェブ状の集積繊維３
どする。

次いで、上記集積繊維３に対してニードルパンチ加工等
により、繊維１間を交絡させ、第２図（ｂ）に示すよう
な要所々々に交絡部４を有する集積繊維３ａを形成する
。

然る後、第２図中）に示す交絡した状態の集積繊維３ａ
を所定の加熱雰囲気に置いて熱融着させるこにより、本
発明の吸液性繊維集合体を形成することができる。

以上詳述した製造方法によれば、生産性を低下させるこ
となく、容易且つ確実に本発明の吸液性繊維集合体を製
造できる。

〔実施例］次に、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。

但し、本発明は以下に示す実施例に限定されるものでは
ない。

実施例１引張弾性率Ｅｍ＝０．１８　Ｘ　１０’、ｋｇ／ｃ−を
有するＬ−ＬＤＰＥ　（直鎖状低密度ポリエチレン）８
９重置方に対し、エチレンオキサイド合計６モルを付加
したポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート（界
面活性剤）１重量部を溶融混合し、その後更に、平均粒
径が２０μｍのポリアクリル酸ソーダ架橋体（吸液性ポ
リマー）１０重量％を溶融混合することにより、溶融混
練物（計１００重量％）を得た。

次いで、上記溶融混練物について、ノズル孔径０．７閣
、ノズル孔数３００個の紡糸装置を用いて２５０°Ｃで
溶融紡糸を行うと同時に引取ロールで細化して、平均直
径２５μｍのフィラメント（親水性繊維）を得た０次い
で、ネット上に上記繊維を集積してウェブ化し、前記第
２図（ａ）に示した繊維集合体３とした。

その後、上記集合体３に対してニードルパンチ加工を行
って繊維を交絡させ、第２図中）に示すように、交絡部
４が形成された繊維集合体３ａとした。

然る後、上記繊維集合体３ａについて熱処理機にて１１
５°Ｃの熱風で処理して繊維同志を熱融着させることに
より、実施例１の吸液性繊維集合体を得た。

尚、本実施例１で用いた上記界面活性剤は、ツウィーン
２０（花王■製）、吸液性ポリマーは、アクアリック（
日本触媒■製）であった。

実施例２上記実施例１の場合と同一の原料（Ｌ−ＬＤＰＥ（熱可
塑性樹脂）、界面活性剤、吸液性ポリマー）を用い、配
合割合を下記の如く変更した以外は実施例１と同し方法
で実施例２及び比較例１．２の繊維集合体を形成した。

また、比較例３の吸液性繊維集合体も下記の如くして形
成した。

実施例２Ｌ−ＬＤＰＥ　７６９重量％界面活性剤：１重量％吸液性ポリマー：３０重量％比較例ＩＬ−ＬＤＰＥ：９０重量％吸液性ポリマー：１０重量％比較例２Ｌ−ＬＤＰＥ　：　９９重量％界面活性剤＝１重量％比較例３実施例１と同一の配合で、始めに、Ｌ−ＬＤＰＥに対し
、吸液性ポリマーを溶融配合して溶融混線物とし、これ
を同一の紡糸装置で２５０　’Ｃの下で溶融紡糸して平
均直径２５μｍの繊維を形成した後、ウェブ化する際に
溶液状態の界面活性剤を噴霧付着させ、比較例３の繊維
集合体とした。

以上の実施例１．２及び比較例１〜３の繊維集合体それ
ぞれについて、以下に示す測定方法に従って、吸収時間
、液戻り量及び液拡散距離を測定し、その結果を下記表
１に示した。

（測定方法）厚さ約７ａｍ＋で、全重量が表１に記載の各繊維集合体
を、圧力５（ｇ／ｃｄ）の条件で５分間加圧した後、繊
維集合体の表面中央部に、孔（ｄ＝５１１Ｉｆｆｌ）の
あいた容器を置き、その容器に馬脱繊維血液（日本バイ
オテスト研究新製）５ｃｃを注入し、その馬脱繊維血液
が繊維集合体に吸収されてしまうまでの時間を測定し、
吸収時間■（ｓｅｃ）とした。

次に、３分間無荷重で上記繊維重合体を放置した後、濾
紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ４Ａ　１８５ａｍ　　ＴＯＹ○製
）１０枚を繊維集合体上に置き、５０（ｇ／ｃｆ１１）
の条件で３分間加圧した後、濾紙に付着した馬脱繊維血
液の重量を測定し、液戻り量（ｇ）とした。

また、そのときの繊維集合体における液の拡散状態を観
察し、その縦方向の拡がりを測定し、液拡散距離（（１
））とした。

さらに、６０分間・５　（ｇ／ｃｄ）の条件で繊維集合
体を加圧した後、繊維集合体の表面中央部に、孔（ｄ＝
５ｎｍ）のあいた容器を置き、その容器に上記馬脱繊維
血液５ｃｃを注入し、その馬脱繊維血液が繊維集合体に
吸収されてしまうまでの時間を測定し、吸収時間■（ｓ
ｅｃ）とした。

表１上記表１の測定結果から考察すると、まず実施例１と比
較例３とを比較すると、界面活性剤の添加方法が、実施
例１では繊維に練込んだ場合、比較例３では噴霧法によ
り繊維に付着させた場合である。上記両者は、吸収時間
■は同程度であるが、吸収時間■は実施例１では吸収時
間■とほとんど変わらないのに対し、比較例３では５倍
になっている。つまり、比較例３においては繊維表面の
親水性が低下していることを示している。

次に、実施例１と比較例２とを比較すると、該両者の相
違点は吸液性ポリマーの有無にあるが、吸収時間■、■
及び液拡散距離は同程度であるのに対し、液戻り量は比
較例２が実施例１の１．５倍になっている。つまり、実
施例１の方が比較例２より保液性が高いことを示してい
る。

また、実施例２と比較例１とを比較すると、該両者の相
違点は界面活性剤の有無にあるが、吸収時間の、■は比
較例１が１００　（ｓｅｃ）以上と全く液を吸収しなか
った。このことは、界面活性剤が繊維集合体に対して親
水性を付与する上で重要な役割を果たしていることを示
している。

［発明の効果］本発明の吸液性繊維集合体は、繊維表面が経時的に安定
して親水化されて（優れた親水性の持続性を備えて）お
り、しかも容易且つ確実に製造できるので、高い生産性
をも備えている。

また、本発明の吸液性繊維集合体の製造方法によれば、
上記吸液性繊維集合体を容易且つ確実に製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸液性繊維集合体の一例の要部を拡大
して示す概略説明図、第２図（ａ）、ω）は本発明の吸
液性繊維集合体の製造方法の一例を示す概略説明図であ
る。ｌ；繊維　　　　　２；吸液繊維ポリマー３．３ａ；集
積繊維

Claims

【特許請求の範囲】

（１）繊維形成能を有し、かつ引張弾性率Ｅｍが０．２
５×１０＾４ｋｇ／ｃｍ＾２以下の熱可塑性高分子重合
体に、吸液性ポリマーと下記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）
に示された親水性の界面活性剤の少なくとも一種類とを
溶融練込みしてなる親水性繊維で形成したことを特徴と
する吸液性繊維集合体。（ａ）ポリオキシエチレンラウリルエーテル。Ｃ＿１＿２Ｈ＿２＿５−Ｏ−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿
ｍＨｍ＝４〜６モル（ｂ）ポリオキシエチレンモノステアレート。Ｃ＿１＿７Ｈ＿３＿５ＣＯＯ（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿
ｎＨｎ＝１１〜１５モル（ｃ）下記構造式（Ａ）若しくは（Ｂ）で示されるポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート又はそれらの
混合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ａ）Ｏ（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｎ＿３Ｈｎ１＋ｎ２＋ｎ３＝５〜７ ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（Ｂ）（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｎ＿６Ｈｎ４＋ｎ５＋ｎ６＝５〜７
（２）繊維形成能を有し、かつ引張弾性率Ｅｍが０．２
５×１０＾４ｋｇ／ｃｍ＾２以下の熱可塑性高分子重合
体に、親水性の界面活性剤及び吸液性ポリマーを溶融混
練した後、この混練物の溶融紡糸を行いネット上に繊維
を集積する工程と、集積された集積繊維に対してニード
ルパンチ加工等により繊維間を交絡させる工程と、交絡
させた繊維を熱融着させる工程とからなることを特徴と
する請求項（１）記載の吸液性繊維集合体の製造方法。