TWI509122B - Nonwoven and its manufacturing method - Google Patents

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TWI509122B
TWI509122B TW098145157A TW98145157A TWI509122B TW I509122 B TWI509122 B TW I509122B TW 098145157 A TW098145157 A TW 098145157A TW 98145157 A TW98145157 A TW 98145157A TW I509122 B TWI509122 B TW I509122B
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Tetsuya Masuki
Hiroshi Kohira
Wataru Saka
Keisuke Nagashima
Shoichi Taneichi
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Kao Corp
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不織布及其製造方法
本發明係關於一種使用親水性藉由熱而降低之纖維所獲得之不織布及其製造方法。
又,本發明係關於包含其長度藉由加熱而伸長之熱伸長性纖維的不織布之改良。
已知有對包含熱熔著性纖維之網狀物吹附熱風使纖維之交點熔著,而製造不織布之方法。
又,於專利文獻1中,作為利用靜電捕集功能來捕集花粉或房間灰塵等的過濾器中所使用之駐極體不織布、及其製造上所使用之纖維,記載有如下駐極體不織布用聚烯烴系熱接著纖維、以及使用該纖維而製造之駐極體不織布,上述駐極體不織布用聚烯烴系熱接著纖維包含附著有0.2~0.6重量%之油劑的聚烯烴系熱接著纖維,並且藉由加熱處理之不織布化時及/或不織布化後之加熱處理,不織布之油劑附著量減少至0.0001~0.2重量%,其減少率可達到60%以上。
又,於專利文獻2中記載有如下所述之不織布用聚烯烴系複合纖維,其係包括具有熱接著性之聚烯烴系複合纖維、及附著於該纖維上之油劑的不織布用纖維,其中,上述油劑係以特定之聚乙二醇脂肪族酯作為主成分,且其係以0.2~0.6重量%之含量而附著。
又,關於以其長度藉由加熱而伸長之纖維即熱伸長性纖維作為原料之不織布,本申請人之前提出有如下所述之立體賦形不織布:其具有將構成纖維壓接或接著而成之多數個壓接著部,並且於壓接著部以外之部分,構成纖維彼此之交點藉由壓接著以外之方法而接合,於該不織布之至少一面具有壓接著部形成為凹部,並且該凹部間形成為凸部的凹凸形狀(參照專利文獻3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:US 2002146951A1
專利文獻2:JP 4-316673A
專利文獻3:JP 2005-350836A
根據專利文獻1、2中所記載之技術,利用附著於纖維表面之油劑,可防止梳棉步驟中產生靜電以及由其所引起之問題,另一方面,藉由其後之熱處理,可使該油劑自表面減少,因此可獲得容易表現出靜電捕集功能之駐極體不織布。
但是,專利文獻1、2之記載中,實際上可使用之油劑限定為以聚乙二醇與脂肪酸之酯作為主成分者,關於油劑之選擇之自由度較低。又,專利文獻1中,亦並未設想應用於駐極體不織布以外之用途。又,專利文獻2中,記載有作為拋棄式尿布之表面材料之用途,但限定於需要斥水性之使用方法,並未設想使其表現出親水梯度。
專利文獻3之不織布係以熱伸長性纖維作為原料,藉此其具有以下優點:即便不使用特殊之製造方法亦具有立體之凹凸形狀,較為柔軟,且基重亦較低。但是,例如於考慮將其用作吸收性物品之表面片材之情形時,亦存在液體容易殘留於不織布內之情形。
本發明提供一種不織布(亦將該不織布稱為不織布NW1),其係包括:具有包含聚乙烯樹脂之鞘部及包含熔點高於該聚乙烯樹脂之樹脂成分之芯部的芯鞘型複合纖維、以及附著於該芯鞘型複合纖維表面之親水化劑,且包括構成纖維之交點熱熔著而成之熱熔著部者,並且,上述芯鞘型複合纖維包含其長度藉由加熱而伸長之熱伸長性纖維,上述熱伸長性纖維在上述不織布之厚度方向及/或平面方向上具有親水度梯度。
不織布NW1中之「其長度藉由加熱而伸長之熱伸長性複合纖維」並不限定於長度藉由加熱而進一步伸長者,亦包含於不織布之狀態下其長度已藉由加熱而伸長之狀態者。
又,本發明提供一種不織布(亦將該不織布稱為不織布NW2),其係對包含親水性藉由熱而降低之纖維之網狀物或不織布實施熱處理,使該網狀物或不織布之一部分之親水性降低而獲得者,上述親水性藉由熱而降低之纖維包括:具有包含聚乙烯樹脂之鞘部及包含熔點高於該聚乙烯樹脂之樹脂成分之芯部的芯鞘型複合纖維、以及附著於該芯鞘型複合纖維表面之親水化劑,且上述聚乙烯樹脂之微晶尺寸為100~200
不織布NW2亦為不織布NW1之較佳實施形態。
又,本發明提供一種不織布之製造方法,其係對包含上述親水性藉由熱而降低之纖維之網狀物或不織布實施熱處理,而獲得該網狀物或不織布之一部分之親水性降低之不織布者。
又,本發明提供一種不織布之親水性之控制方法,其係對包含上述親水性藉由熱而降低之纖維之網狀物或不織布實施熱處理,而使該網狀物或不織布之一部分之親水性降低。
以下,基於本發明之較佳實施形態來說明本發明。
本發明中所使用之「親水性藉由熱而降低之纖維」係包括下述而成:具有包含聚乙烯樹脂之鞘部及包含熔點高於該聚乙烯樹脂之樹脂成分之芯部的芯鞘型複合纖維、以及附著於該芯鞘型複合纖維表面之親水化劑。
本發明中之芯鞘型複合纖維可為同芯型之芯鞘型,亦可為偏芯型之芯鞘型,還可為並列型,較好的是同芯型之芯鞘型。
構成本發明中之芯鞘型複合纖維之鞘部的樹脂成分為聚乙烯樹脂。作為聚乙烯樹脂,可使用低密度聚乙烯(LDPE,Low Density Polyethylene)、高密度聚乙烯(HDPE,High Density Polyethylene)、直鏈狀低密度聚乙烯(LLDPE,Linear Low Density Polyethylene)等,較好的是密度為0.935~0.965g/cm3 之高密度聚乙烯。又,構成鞘部之樹脂成分較好的是單獨使用聚乙烯樹脂,但亦可摻合其他樹脂。作為所摻合之其他樹脂,可列舉:聚丙烯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA,ethylene-vinyl acetate copolymer)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH,ethylene vinyl alcohol copolymer)等。其中,構成鞘部之樹脂成分,較好的是鞘部之樹脂成分中之50質量%以上、特別好的是70~100質量%為聚乙烯樹脂。
構成鞘部之聚乙烯樹脂係發揮對芯鞘型複合纖維賦予熱熔著性,並且於熱處理時導入後述親水化劑之作用。
構成鞘部之聚乙烯樹脂之微晶尺寸較好的是100~200Å。
若微晶尺寸為100Å以上,則熱處理時容易將親水化劑自纖維之表面導入至內部,且所使用之親水化劑之選擇範圍亦較廣。藉此,可容易使該纖維或使用其而獲得之網狀物或不織布等的所需部位之親水性降低。
就使纖維表面之親水度確實地發生變化之觀點而言,微晶尺寸較好的是100~200Å,更好的是115~180Å。
微晶尺寸之上述上限值200Å係根據拉伸強度或斷裂延伸率等機械物性之觀點而決定者。若微晶尺寸為200Å以內,則結晶數不會減少,機械物性不會降低。
[聚乙烯樹脂之微晶尺寸之測定方法]
微晶尺寸係由以粉末X射線繞射法所測定之半值寬,利用Scherrer之式而計算出者。計算方法如下所述:使用Rigaku公司製造之RINT-2500,藉由附帶之微晶尺寸計算程式JADE6.0而計算出PE之平面指數(110)之峰值。具體條件如下:以CuKα射線(波長為0.154nm)作為輻射源,將產生電壓及電流設為40kV、120mA,掃描速度設為10°/min。測定時試料之設置方法如下:以與試料固定器之槽口之長度方向平行之方式而鋪設纖維束,使纖維束相對於X射線之入射方向垂直。
芯部係對芯鞘型複合纖維賦予強度之部分,作為構成芯部之樹脂成分,可無特別限制地使用熔點高於聚乙烯樹脂之樹脂成分。作為構成芯部之樹脂成分,例如可列舉:聚丙烯(PP)等聚烯烴系樹脂(聚乙烯樹脂除外)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET,polyethylene terephthalate)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT,polybutylene terephthalate)等聚酯系樹脂等。另外,亦可使用聚醯胺系聚合物或上述樹脂成分之兩種以上之共聚物等。
該等之組合中,較好的是使用聚丙烯(PP)或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。亦可將複數種樹脂摻合使用,此時,芯部之熔點為熔點最高之樹脂之熔點。
又,構成芯部之樹脂成分之熔點與構成鞘部之樹脂成分之熔點的差(前者-後者)為20℃以上時,容易製造不織布,故而較好。熔點之差較好的是150℃以內。
具有包含微晶尺寸為100~200之聚乙烯樹脂之鞘部的複合纖維例如可藉由下述方式而製造:利用熔融紡絲法製造芯鞘型複合纖維時,設法促進構成鞘部之乙烯樹脂固化。
圖1所示之紡絲裝置係包括:包含擠出機1A、2A及齒輪泵1B、2B之雙系統之擠出裝置1、2以及紡絲頭3。藉由擠出機1A、2A及齒輪泵1B、2B而熔融且經計量之各樹脂成分在紡絲頭3內匯流後自噴嘴噴出。紡絲頭3之形狀可根據目標之複合纖維之形態而選擇適當者。於較佳實施形態中,於形成鞘部之樹脂包圍形成芯部之樹脂之周圍的狀態下,使兩樹脂成分自噴嘴噴出,且上述噴嘴係以分散之狀態而於圓形區域內形成多個。於紡絲頭3之正下方設置有牽引裝置4,其將自噴嘴噴出之熔融樹脂以特定之速度向下牽引。
作為促進鞘部之乙烯樹脂固化之方法,例如可列舉:如圖1所示,對自噴嘴噴出之熔融樹脂吹拂冷風5而促進鞘部固化之方法;或於聚乙烯樹脂中調配成核劑而促進結晶化之方法等。
吹拂冷風5時的冷風之溫度例如可設為20~40℃,特別好的是設為20~25℃。
又,風速亦以較高為佳,風速較好的是5m/sec以上,更好的是10m/sec以上,進而更好的是20m/sec以上。
又,亦可較好地採用下述方法:於熔融紡絲後之相對較短時間後,對熔融樹脂噴水,或者使其於水浴或油浴中通過。
作為促進聚乙烯樹脂之結晶化之成核劑,可較好地使用:1,3:2,4-二亞苄基山梨糖醇、1,3:2,4-二(對甲基亞苄基)山梨糖醇等二縮醛系化合物系成核劑;四氫苯二甲酸、或六氫苯二甲酸等脂環式多元酸之烷基酯(較好的是碳數8~22烷基酯)系成核劑;己二酸、癸二酸或壬二酸等脂肪族多元酸之烷基酯(較好的是碳數8~22烷基酯)系成核劑;1,2,3-丙三甲酸之三(2-甲基環己基醯胺)等。
又,亦可將吹拂冷風5之方法與調配成核劑之方法併用,另外,亦可將該等中之一種或兩種方法,與使芯部之樹脂成分之溫度高於通常溫度之方法、或使紡出絲之牽引速度高於先前之通常速度之方法等加以組合。
再者,紡出絲之牽引速度就促進鞘部固化之觀點而言,較好的是1000m/min以上,更好的是1300m/min以上。又,為了使得自紡絲頭3噴出之纖維容易集束、以及減少與牽引裝置4之摩擦,而使用輥7對纖維表面提供潤滑油。
上述芯鞘型複合纖維較好的是其長度藉由加熱而伸長之纖維(以下,亦稱為熱伸長性複合纖維)。作為熱伸長性纖維,例如可列舉樹脂之結晶狀態藉由加熱發生變化而自發性伸長之纖維。於不織布中,熱伸長性纖維係以其長度已藉由加熱而伸長之狀態、及/或可藉由加熱而伸長之狀態而存在。
較好的熱伸長性複合纖維包含構成芯部之第1樹脂成分、及構成鞘部之包含聚乙烯樹脂之第2樹脂成分,且第1樹脂成分具有高於第2樹脂成分之熔點。第1樹脂成分係表現該纖維之熱伸長性之成分,第2樹脂成分係表現熱熔著性之成分。構成鞘部之第2樹脂成分於纖維表面之至少一部分沿長度方向連續存在即可。
第1樹脂成分及第2樹脂成分之熔點係使用示差掃描型熱量計(Seiko Instruments股份有限公司製造,DSC6200),以10℃/min之升溫速度對裁剪得較細之纖維試料(樣品重量為2mg)進行熱分析,測定各樹脂之熔解峰值溫度,並以該熔解峰值溫度來定義。若第2樹脂成分之熔點無法以該方法明確地測定出,則將該樹脂定義為「不具有熔點之樹脂」。於此情形時,將第2樹脂成分之分子開始流動之溫度,即第2樹脂成分熔著至可測量纖維之熔著點強度之程度時之溫度作為軟化點,並使用該軟化點來代替熔點。
熱伸長性複合纖維中之第1樹脂成分的較佳配向指數,根據所使用之樹脂的不同而自然有所不同,例如於聚丙烯樹脂之情形時,配向指數較好的是60%以下,更好的是40%以下,進而更好的是25%以下。於第1樹脂成分為聚酯之情形時,配向指數較好的是25%以下,更好的是20%以下,進而更好的是10%以下。另一方面,第2樹脂成分之配向指數較好的是5%以上,更好的是15%以上,進而更好的是30%以上。配向指數係構成纖維之樹脂之高分子鏈的配向程度之指標。而且,藉由使第1樹脂成分及第2樹脂成分之配向指數分別為上述值,熱伸長性複合纖維可藉由加熱而伸長。
當將熱伸長性複合纖維中之樹脂的雙折射之值設為A,且將樹脂的固有雙折射之值設為B時,第1樹脂成分及第2樹脂成分之配向指數可以下式(1)表示。
配向指數(%)=A/B×100 (1)
所謂固有雙折射,係指樹脂之高分子鏈完全配向之狀態下的雙折射,其值例如記載於「成形加工中之塑膠材料」第一版,附表 用於成形加工之代表性塑膠材料(塑膠成形加工學會編,Sigma出版,1998年2月10日發行)中。
熱伸長性複合纖維之雙折射係在干涉顯微鏡上安裝偏光板,於相對於纖維軸為平行方向及垂直方向之偏光下進行測定。作為浸漬液,係使用Cargille公司製造之標準折射液。浸漬液之折射率係使用阿貝折射計進行測定。根據由干涉顯微鏡所獲得之複合纖維之干涉條紋圖像,利用以下文獻中所記載之計算方法而求出相對於纖維軸為平行及垂直之方向之折射率,並計算出兩者之差即雙折射。
「芯鞘型複合纖維之高速紡絲中之纖維結構形成」第408頁(纖維學會雜誌,Vol. 51,No. 9,1995年)
熱伸長性複合纖維可在低於第1樹脂成分之熔點之溫度下藉由熱而伸長。另外,熱伸長性複合纖維於較第2樹脂成分之熔點(於不具有熔點之樹脂之情形時係指軟化點)高10℃之溫度下的熱伸長率較好的是0.5~20%,更好的是3~20%,進而更好的是5.0~20%。包含具有如此之熱伸長率之纖維的不織布,藉由該纖維之伸長而變得蓬鬆,或者呈現立體之外觀。例如不織布10表面之凹凸形狀變得明顯。
[纖維之熱伸長率]
纖維之熱伸長率可利用下述方法進行測定。使用Seiko Instruments(股)製造之熱機械性分析裝置TMA/SS6000。作為試料,係準備以每10mm纖維長度之合計重量為0.5mg之方式而選取複數根纖維長度為10mm以上之纖維,將該複數根纖維平行排列後,以夾頭間距離10mm而安裝於裝置中。將測定開始溫度設為25℃,於負載0.73mN/dtex之固定負重之狀態下以5℃/min之升溫速度升溫。測定此時纖維之伸長量,讀取於較第2樹脂成分之熔點(於不具有熔點之樹脂之情形時係指軟化點)高10℃之溫度下的伸長量X(mm),利用下式計算出纖維之熱伸長率。
纖維之熱伸長率(%)=(X/10)×100
於上述溫度下測定熱伸長率之原因在於,使纖維之交點熱熔著而製造不織布10之情形時,通常係於第2樹脂成分之熔點或軟化點以上、且較其等高10℃左右之溫度為止之範圍內進行製造。
[自不織布中取出之纖維之熱伸長性評價]
自不織布中取出纖維來判斷纖維之熱伸長性時,採用以下之方法。首先,將位於不織布之圖3(b)所示之各部位之纖維分別選取5根。所選取之纖維之長度為1mm以上且5mm以下。將所選取之纖維夾持於標本玻片間,測定所夾持之纖維之全長。測定係以如下方式進行:使用KEYENCE製造之顯微鏡VHX-900、鏡頭VH-Z20R,以50~100倍之倍率觀察上述纖維,利用組入至裝置中之測量工具對其觀察圖像進行測定。將以上測定所得之長度設為「自不織布中選取之纖維之全長」Y。將測定全長後之纖維裝入SII Nano Technology股份有限公司製造之DSC6200用之試料容器(品名:機器人用容器52-023P,15μL,鋁製)中。將裝有上述纖維之容器,放置於預先設置為較第1樹脂成分之熔點低10℃之溫度的DSC6200之加熱爐中之試料放置位置。當設置於DSC6200之試料放置位置正下方之熱電偶所測定的溫度(測量軟體中之顯示名稱:試料溫度)達到較第1樹脂成分之熔點低10℃之溫度±1℃之範圍後,加熱60秒,其後迅速取出。將加熱處理後之纖維自DSC之試料容器中取出並夾持於標本玻片間,測定所夾持之纖維之全長。測定時係使用KEYENCE製造之顯微鏡VHX-900、鏡頭VH-Z20R。測定係以50~100倍之倍率觀察上述纖維,利用組入至裝置中之測量工具對其觀察圖像進行測定。將以上測定所得之長度設為「加熱處理後之纖維之全長」Z。由下式計算出熱伸長率(%)。
熱伸長率(%)=(Z-Y)÷Y×100[%]
將該值定義為自不織布中取出之纖維之熱伸長率。當該熱伸長率大於0時,可判斷纖維為熱伸長性纖維。
為使熱伸長性複合纖維中之各樹脂成分達成如上所述之配向指數,例如使用熔點不同之第1樹脂成分及第2樹脂成分,以牽引速度未達2000m/min之低速進行熔融紡絲而獲得複合纖維後,對該複合纖維進行加熱處理及/或捲縮處理即可。除此以外,亦可採用不進行延伸處理之方式。
作為捲縮處理,進行機械捲縮較為簡便。機械捲縮有平面狀以及立體狀之態樣。另外,亦有於偏芯型之芯鞘型複合纖維或並列型複合纖維中可見之立體之顯在捲縮等。於本發明中,可進行任一種態樣之捲縮。捲縮處理有時伴隨加熱。又,亦可於捲縮處理後進行加熱處理。進而,亦可除了捲縮處理後之加熱處理以外,於捲縮處理前另外進行加熱處理。或者,亦可不進行捲縮處理而另外進行加熱處理。
進行捲縮處理時,有時纖維會多少受到拉伸,如此之拉伸並不包含在本發明中所謂之延伸處理中。本發明中所謂之延伸處理,係指對未延伸絲通常進行之延伸倍率為2~6倍左右之延伸操作。
上述加熱處理之條件可根據構成複合纖維之第1及第2樹脂成分之種類而選擇適當之條件。加熱溫度為較第2樹脂成分之熔點低之溫度。例如於熱伸長性複合纖維為芯鞘型,且芯成分為聚丙烯及/或聚酯、鞘成分為高密度聚乙烯之情形時,加熱溫度較好的是50~120℃,特別好的是70~115℃,加熱時間較好的是10~1800秒,特別好的是20~1200秒。作為加熱方法,可列舉:熱風吹附、紅外線照射等。如上所述,該加熱處理可於捲縮處理之後進行。
熱伸長性複合纖維中之第1樹脂成分與第2樹脂成分之比率(重量比)較好的是10:90~90:10%,特別好的是20:80~80:20%,尤其好的是50:50~70:30%。若上述比率為該範圍內,則纖維之力學特性變得充分,成為可耐實用之纖維。並且熔著成分之量變得充分,纖維彼此之熔著變得充分。又,就於不損及伸長性之前提下,使用作利用梳棉機製造之不織布之原料時之梳棉通過性變得良好之觀點而言,較好的是作為芯之第1樹脂成分之比率較大。
熱伸長性複合纖維之纖維長度可根據不織布之製造方法而使用適當之長度。例如於如後述般以梳棉法製造不織布之情形時,較好的是使纖維長度為30~70mm左右。以下所述之熱熔著性複合纖維之纖維長度亦同樣。
熱伸長性複合纖維之纖維直徑係根據不織布之具體用途而適當選擇。於將不織布用作吸收性物品之表面片材等吸收性物品之構成構件之情形時,較好的是使用10~35μm者,特別好的是15~30μm者。以下所述之熱熔著性複合纖維之纖維直徑亦同樣。再者,當熱伸長性複合纖維之纖維直徑由於伸長而變小時,上述纖維直徑係指實際使用不織布時之纖維直徑。
作為熱伸長性複合纖維,除了上述之熱伸長性複合纖維以外,亦可使用以下公報中所記載之纖維:日本專利第4131852號公報、日本專利特開2005-350836號公報、日本專利特開2007-303035號公報、日本專利特開2007-204899號公報、日本專利特開2007-204901號公報以及日本專利特開2007-204902號公報等。
上述親水化劑係附著於上述芯鞘型複合纖維之表面,使纖維表面之親水度較附著親水化劑之前提高者。
作為親水化劑,可使用與該技術領域中所使用之親水化劑相同者。作為此種親水化劑,典型的可列舉各種界面活性劑。
作為界面活性劑,可使用陰離子性、陽離子性、兩性離子性以及非離子性之界面活性劑等。
作為陰離子性之界面活性劑之例,可列舉:烷基磷酸酯鈉鹽、烷基醚磷酸鈉鹽、二烷基磷酸酯鈉鹽、二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽、烷基苯磺酸鈉鹽、烷基磺酸酯鈉鹽、烷基硫酸酯鈉鹽、第二烷基硫酸酯鈉鹽等(任一烷基均較好的是碳數6~22,特別好的是8~22)。該等亦可使用鉀鹽等其他鹼金屬鹽代替鈉鹽。
作為陽離子性之界面活性劑之例,可列舉:烷基(或烯基)三甲基銨鹵化物、二烷基(或烯基)二甲基銨鹵化物、烷基(或烯基)吡啶鎓鹵化物等,該等化合物較好的是含有碳數6~18之烷基或烯基。作為上述鹵化物中之鹵素,可列舉氯、溴等。
作為兩性離子性之界面活性劑之例,可列舉:烷基(碳數1~30)二甲基甜菜鹼、烷基(碳數1~30)醯胺烷基(碳數1~4)二甲基甜菜鹼、烷基(碳數1~30)二羥基烷基(碳數1~30)甜菜鹼、磺基甜菜鹼型兩性界面活性劑等甜菜鹼型兩性離子性界面活性劑;或丙胺酸型[烷基(碳數1~30)胺基丙酸型、烷基(碳數1~30)亞胺基二丙酸型等]兩性界面活性劑、甘胺酸型[烷基(碳數1~30)胺基乙酸型等]兩性界面活性劑等胺基酸型兩性界面活性劑;烷基(碳數1~30)牛磺酸型等胺基磺酸型兩性界面活性劑。
作為非離子性之界面活性劑之例,可列舉:甘油脂肪酸酯、聚(較好的是n=2~10)甘油脂肪酸酯、去水山梨醇脂肪酸酯等多元醇脂肪酸酯(均較好的是脂肪酸之碳數為8~22),上述多元醇脂肪酸酯之環氧烷加成物(較好的是加成莫耳數為2~20莫耳),聚氧伸烷基(加成莫耳數2~20)烷基(碳數8~22)醯胺、聚氧伸烷基(加成莫耳數2~20)烷基(碳數8~22)醚、聚氧伸烷基改質聚矽氧、胺基改質聚矽氧等。
再者,非離子性之界面活性劑中,聚乙二醇、聚乙二醇脂肪酸酯可使用,但例如於使用表面附著有該等界面活性劑之上述芯鞘型複合纖維來製造不織布時,就防止於製造後之保存時不織布產生靜電而吸引空氣中之灰塵的觀點而言,較好的是使用該等以外之非離子性界面活性劑,又,當使用上述不織布作為經期衛生棉、衛生護墊、拋棄式尿布等吸收性物品之表面材料時,就使得界面活性劑不易因排泄液而自纖維表面脫落,提高排泄液之吸收性(吸收速度)之持續性之方面而言,較好的是使用該等以外之非離子性界面活性劑。
就提高纖維之親水性方面、以及藉由熱而降低親水性之觀點來考慮,作為較佳之界面活性劑、或界面活性劑之組合可列舉:烷基磷酸酯鉀鹽、聚氧乙烯烷基醯胺及烷基甜菜鹼、烷基磷酸酯鉀鹽及烷基磺酸酯鈉鹽、聚氧乙烯烷基胺及聚甘油單烷化物、聚氧乙烯烷基醯胺及硬脂基磷酸酯鉀鹽、聚氧乙烯烷基醯胺及聚甘油單烷化物、烷基磺酸酯鈉鹽及硬脂基磷酸酯鉀鹽、烷基醚磷酸酯鉀鹽及聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醯胺及二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽、聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧及二烷基磺基丁二酸酯、聚甘油脂肪酸酯及二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽、去水山梨醇脂肪酸酯及二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽、聚氧乙烯烷基醯胺及聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醯胺及去水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺及去水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧及聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧及聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧及去水山梨醇脂肪酸酯、去水山梨醇脂肪酸酯及聚氧乙烯烷基醚、聚甘油脂肪酸酯及去水山梨醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯及聚氧乙烯烷基醚等。該等較佳之界面活性劑及較佳之界面活性劑之組合包含該等界面活性劑即可,亦可進而包含其他界面活性劑等。
親水化劑之附著量就提高不進行疏水化之部分之親水度的觀點而言,較好的是相對於芯鞘型複合纖維之質量為0.1~0.6質量%,更好的是0.2~0.5質量%。
作為使親水化劑附著於芯鞘型複合纖維表面之方法,可無特別限制地採用各種公知之方法。例如可列舉:噴霧之塗佈、狹縫塗佈機之塗佈、輥轉印之塗佈、於親水性油劑中之浸漬等。該等處理可對網狀物化之前之芯鞘型複合纖維進行,亦可於利用各種方法將芯鞘型複合纖維網狀物化之後進行。
圖2中係以模式方式表示下述狀態:將藉由圖1所示之紡絲裝置所獲得之芯鞘型複合纖維之絲束狀集合體自收容其之收容部6中抽出,使用清洗裝置61將利用輥7而附著之潤滑油沖洗去除後,使其通過親水化劑塗佈裝置62,而使親水化劑附著於芯鞘型複合纖維之表面。
表面附著有親水化劑之芯鞘型複合纖維於熱風送風式乾燥機63中,於充分低於乙烯樹脂之熔點之溫度(例如120℃以下)下乾燥後,使用捲縮裝置64實施捲縮加工,繼而,使用切斷裝置65切割成特定之長度,獲得短纖維集合體。
本發明中所使用之「親水性藉由熱而降低之纖維」可適宜用於網狀物或不織布等薄片材料之製造等中。又,亦可使其於該所製造之薄片材料上構成積層體之一部分之層。而且,藉由於該薄片材料之製造步驟中、或者薄片材料或積層體之製造步驟後進行熱處理,而使所需之部分之親水性降低。關於降低親水性,可使薄片材料整體之親水性降低,亦可使薄片材料之一部分降低。纖維之粗細度(纖度)可根據使用其而製造者、例如不織布等之具體用途而選擇適當之範圍,就製造柔軟且皮膚觸感等良好之不織布等之觀點而言,纖維之粗細度(纖度)較好的是1.0~10.0dtex,更好的是2.0~8.0dtex。
圖3(a)及圖3(b)係顯示作為本發明之不織布之一實施形態之不織布10的圖,其係由以上述方式而得之「親水性藉由熱而降低之纖維」形成網狀物後,使該網狀物之一部分之親水性降低所得者。
作為由親水性藉由熱而降低之纖維獲得網狀物之方法,可使用梳棉法、氣流成網法、紡黏法等各種公知之方法,較好的是如圖4所示使用梳棉機11之方法(梳棉法)。
圖3(a)及圖3(b)所示之不織布係以如下方式而獲得者:如圖4所示,以親水性藉由熱而降低之纖維之短纖維集合體為原材料,使用梳棉機11形成網狀物12,將該網狀物12導入至包括一對輥(壓紋輥14、平滑輥15)之壓紋裝置13而進行壓紋加工,利用熱風方式之熱風處理裝置17對壓紋加工後之熱黏合不織布16實施熱處理。
用於壓紋加工之一對輥中,一者為周面上形成有格子狀圖案之壓紋用凸部之壓紋輥14,另一者為具有平滑之周面且與該壓紋輥對向配置之平滑輥15。壓紋加工係藉由於壓紋輥14之凸部與平滑輥15之平滑周面之間對網狀物加壓、壓縮而進行。如此,獲得包括藉由壓紋加工而形成之厚度較薄之部分(壓紋部)18、及除此以外之厚度較厚之部分19的不織布。
於本發明之不織布之製造方法的第1實施形態中,於以上述方式製造不織布10時之壓紋加工時,係將對網狀物12施加之溫度抑制為構成親水性藉由熱而降低之纖維之上述鞘部的聚乙烯樹脂之熔點以下,繼此之後,於熱風處理時,係施加該聚乙烯樹脂之熔點以上且芯部之樹脂成分之熔點以下之溫度。於該壓紋加工時,藉由壓縮而使得越靠近網狀物之壓紋部則透氣性越降低,另一方面,構成該壓紋部之聚乙烯樹脂之熔融僅為藉由壓力之熔融,可抑制為最低限度。另一方面,進行熱風處理時,主要是藉由壓紋而壓密化之部分(壓紋部)幾乎無熱風通過量,或者即便有亦為少量,而壓紋部以外之厚度越厚之部分熱風越容易通過,因而親水性降低。
藉此獲得如下之不織布,即,藉由壓紋加工而形成的厚度較薄之部分18及/或其周邊部為親水部,且隨著靠近除此以外之厚度較厚之部分19而相對地成為疏水性,厚度最厚之部分附近成為顯示極大之疏水性之部分。又,藉由上述熱風處理,壓紋部以外之部分之鞘部產生熔融,纖維之交點進行熱熔著,從而獲得具有強度之不織布。
圖3(a)及圖3(b)所示之不織布10係構成為單層結構。不織布10之一面成為具有凹凸形狀之凹凸面10b,另一面為平坦或者成為凹凸程度小於上述凹凸面之平坦面10a。
不織布10中之厚度較厚之部分19與厚度較薄之部分18於不織布10之凹凸面10b形成凸部119及凹部118。凹部118包含彼此平行延伸之第1線狀凹部118a、及彼此平行延伸之第2線狀凹部118b,第1線狀凹部118a與第2線狀凹部118b成特定角度而交叉。凸部119係形成於由凹部118包圍之菱形狀之封閉區域內。
厚度較厚之部分之頂部P1係由厚度較厚之部分19於不織布之凹凸面10b上形成之凸部119的頂部P1。就當液體自凹凸面10b側進入時,液體容易漏至平坦面10a側而使得不織布10中之液體殘留減少之方面而言,較好的是與厚度較厚之部分19之頂部P1相比,厚度較薄之部分18或其近旁部P3之親水性較高。又,較好的是自厚度較厚之部分19之頂部P1起朝向厚度較薄之部分(壓紋部)18或其近旁部P3而親水度逐漸提高。
不織布10之凹凸面10b係於壓紋加工時朝向壓紋輥14側、且於以熱風方式進行熱風處理時朝向與網面(透氣性之支持體)相反之側,係直接吹附熱風之側之面。因此,使用熱伸長性複合纖維作為不織布之構成纖維時,該熱伸長性複合纖維於凹凸面10b之伸長大於平坦面10a。故而,熱伸長性複合纖維於平坦面10a表面之纖維直徑大於凹凸面10b表面之纖維直徑。又,厚度較厚之部分19之親水度係凹凸面10b側低於平坦面10a側。
於第1實施形態之不織布之製造方法中,壓紋加工時對網狀物施加之溫度,就抑制壓紋部及/或其近旁部(周邊部)之親水度之變化的觀點而言,較好的是較構成上述鞘部之聚乙烯樹脂之熔點低20℃之溫度以上、且未達構成芯部之樹脂成分之熔點。另一方面,熱風處理時所施加之溫度就使親水度確實地發生變化之觀點而言,較好的是較上述聚乙烯樹脂之熔點低10℃之溫度以上,特別好的是上述聚乙烯樹脂之熔點以上,更好的是上述聚乙烯樹脂之熔點+5℃以上。
根據本實施形態之方法,可無需複雜之裝置或特殊之裝置而製造包括親水部與疏水部之不織布,且所得之不織布作為例如經期衛生棉、衛生護墊、拋棄式尿布等吸收性物品之表面材料而使用時,皮膚觸感良好,表面不易產生液體殘留,液體不易在表面流動,顯示出良好之吸收性能。
於本發明之不織布之製造方法的其他實施形態(第2實施形態)中,由本發明之親水性藉由熱而降低之纖維,利用任意之方法(例如,梳棉法或氣流成網法、紡黏法等)而形成網狀物之後或者將該網狀物不織布化之後,僅對該網狀物或該不織布之單面實施熱處理,獲得一面側相對地為親水性,隨著朝向另一面側而逐漸相對地為疏水性,且於厚度方向上多階段或者連續地具有親水度梯度的不織布。
作為僅對單面實施熱處理之方法,可列舉:使加熱至鞘部之聚乙烯樹脂的熔點以上之溫度之輥僅與搬送中之網狀物或不織布之單面接觸的方法;或者於設法使熱風不會貫穿至搬送中之網狀物或不織布之背面側下,對該網狀物或不織布之表面側吹附聚乙烯樹脂之熔點以上之溫度之熱風的方法等。該熱處理之溫度就使親水度確實地發生變化之觀點而言,亦較好的是較上述聚乙烯樹脂之熔點低10度之溫度以上,特別好的是上述聚乙烯樹脂之熔點以上,更好的是上述聚乙烯樹脂之熔點+5℃以上。
作為網狀物之不織布化方法,可採用:水刺法、針軋法、化學黏合法、點狀之壓紋加工等各種公知之不織布化方法。
根據本實施形態中所得的一面相對地為親水性且另一面相對地為疏水性之不織布,例如,當使疏水性之面朝向皮膚側而用作經期衛生棉、衛生護墊、拋棄式尿布等吸收性物品之表面材料時,由於與皮膚接觸之疏水性面上不容易殘留排泄液,因而不會招致使用較粗纖維時之觸感惡化以及因纖維之構成根數減少而引起之隱蔽性惡化,且亦兼具觸感、潔白度,使用時之黏膩感降低。
本發明中的親水性藉由熱而降低之纖維或包含其之網狀物等,其親水度藉由熱處理而降低。本發明之不織布中的親水部或親水性之部分只要與藉由熱處理而使親水度降低之部分相比而言親水度較高即可。又,疏水部或疏水性之部分只要為與藉由熱處理而使親水度降低之前、或者未使親水度降低之部分相比而言為親水度較低之部分即可。親水性之降低只要為與熱處理前相比使親水度降低之處理即可。親水性之降低與接觸角之增大同義。其中,使親水度降低之前的網狀物或不織布之親水度(已完成之不織布之親水部等亦同樣),較好的是水相對於纖維之接觸角為40~70度,更好的是60~70度。另一方面,使親水度降低之部分(已完成之不織布之疏水部等亦同樣),較好的是水相對於纖維之接觸角較好的是60~90度,更好的是70~85度。此處所謂之親水性降低,係指接觸角之差為2度以上,較好的是5度以上,更好的是10度以上。
本發明之局部親水性降低之不織布可藉由二次加工而形成為立體狀,進而,亦可適當實施僅對一部分進行親水化處理等的追加加工。
[水相對於纖維之接觸角之測定方法]
水相對於纖維之接觸角係以如下方式測定。作為測定裝置,係使用日本協和界面科學股份有限公司製造之自動接觸角儀MCA-J。接觸角測定中使用蒸餾水。將自噴墨方式水滴噴出部(Cluster Technology公司製造,噴出部孔徑為25μm之脈衝噴射器CTC-25)噴出之液量設定為20微微升,將水滴滴加至纖維之正上方。用水平設置之相機上所連接之高速錄影裝置對滴加之狀態錄影。就之後進行圖像分析之觀點而言,錄影裝置較理想的是組入有高速擷取裝置之個人電腦。本測定中,以17msec為單位將圖像錄影。對所錄影之影像中水滴滴落至纖維上之最初之圖像,利用附帶軟體FAMAS(軟體之版本為2.6.2,分析方法為液滴法,分析方法為θ/2法,圖像處理演算法為無反射,圖像處理影像模式為圖框,臨限位準為200,不進行曲率修正)進行圖像分析,計算出水滴之接觸空氣之面與纖維所成的角度,作為接觸角。
再者,對測定用樣品(自不織布中取出而得之纖維),係將位於圖3(b)所示之凸部之頂部P1、中腹部P2、凹部近旁部P3以及背面(平坦面)10a之凸部對應部位Q的纖維,自最表層以1mm之纖維長度進行裁剪,將該纖維載置於接觸角儀之樣品台上,維持為水平,對每1根該纖維測定不同之2處之接觸角。於上述之各部位,測量N=5根之接觸角至小數點後1位為止,將合計10處之測定值之平均值(於小數點後第2位四捨五入)定義為各纖維之接觸角。
本發明之其他實施形態之不織布10'係如下所述之不織布,即,作為其構成纖維,除了上述之熱伸長性複合纖維以外,還包含其長度實質上不會藉由加熱而伸長之非熱伸長性之熱熔著性複合纖維,該熱熔著性複合纖維為附著有親水化劑者,且與水之接觸角為50~75°。不織布10'於具有圖3(a)及圖3(b)所示之形態之點上,與上述之不織布10共通。
不織布10'中之凹部118包含將不織布之構成纖維壓密化使之接合而形成之接合部。作為接合部之形成方法,可列舉伴隨或不伴隨熱之壓紋加工、超音波壓紋加工等。另一方面,凸部119形成為未接合部。凹部118之厚度小於凸部119之厚度。凸部119形成為朝向不織布10'之表面側(圖3(b)中之上面側)而隆起之形狀。凸部119內由不織布10'之構成纖維填滿。
不織布10'之吸收性能以及體積恢復性優異。
亦即,本發明者等人對以熱伸長性纖維為原料之不織布進一步反覆研究後判明,熱伸長性纖維之彎曲彈性模數低於普通熱熔著性纖維之彎曲彈性模數,因此,存在對不織布於其厚度方向上施加負重時,其體積減小,纖維間距離縮短之傾向。使用如此之體積減小之不織布作為例如吸收性物品之表面片材時存在下述情況:由於纖維間距離較短而導致液體之滲透性受損,排泄之液體殘留於不織布中,液體容易接觸與不織布抵接之皮膚。
藉由將上述之熱伸長性複合纖維與非熱伸長性之熱熔著性複合纖維加以組合,進而控制熱熔著性複合纖維之親水性,可提供因不織布之厚度方向上所承受之負重而使厚度減小時的體積恢復性優異之不織布。不織布10'係熱風吹附所致之體積恢復性較高者。
非熱伸長性之熱熔著性複合纖維(以下,亦簡稱為熱熔著性複合纖維)有效的是以使其與水之接觸角成為50~75°、較好的是55~75°、更好的是65~75°之方式控制該熱熔著性複合纖維之親水性‧疏水性。於與水之接觸角未達50°之纖維之情形時,亦即親水性過高之纖維之情形時,當將該纖維用作例如吸收性物品之表面片材時,儘管可防止體液在不織布表面上流落,但無法獲得所需之液體滲透性或者一度吸收之體液向表面側逆流,體液容易殘留於不織布中。反之,於與水之接觸角超過75°之纖維之情形時,亦即疏水性過高之纖維之情形時,儘管液體滲透性良好且可防止一度吸收之體液向表面側逆流,但體液容易在不織布表面上流落。
水相對於熱熔著性複合纖維之接觸角係自不織布之圖3(b)所示之各部位僅取出熱熔著性複合纖維,利用上述方法進行測定。
為了控制水相對於熱熔著性複合纖維之接觸角,使該纖維上附著親水化劑即可。親水化劑之附著可以下述方法而達成:在纖維之表面施加親水化劑;或者在構成纖維之樹脂中預先捏合入親水化劑,使用該樹脂進行紡絲。作為親水化劑,可使用與該技術領域中所使用之親水化劑相同者。作為此種親水化劑,典型的可列舉各種界面活性劑。
親水化劑對於熱熔著性複合纖維之附著量,就提高不進行疏水化之部分之親水度之觀點而言,較好的是相對於熱熔著性複合纖維之質量為0.1~0.6質量%,更好的是0.2~0.5質量%。
作為界面活性劑,可使用與以上所述之用於熱伸長性複合纖維之界面活性劑相同者。
尤其是作為用以獲得所需親水性之界面活性劑,可列舉:聚氧乙烯烷基醯胺、硬脂基磷酸酯鉀鹽、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚甘油單烷化物等。又,作為該等之較佳組合,可列舉:聚氧乙烯烷基醯胺及硬脂基磷酸酯鉀鹽,甘油脂肪酸酯及聚氧乙烯烷基醚,聚氧乙烯烷基醯胺及烷基甜菜鹼等。該等較佳之界面活性劑以及較佳之界面活性劑之組合包含該等界面活性劑即可,亦可進而包含其他界面活性劑等。
熱伸長性纖維與熱熔著性複合纖維之混合比率(前者/後者)係對不織布整體之親水性‧疏水性造成影響之因素之一。而且亦為容易具有對不織布吹附熱風時之體積恢復性之因素之一。就該等觀點而言,不織布中所包含之熱伸長性纖維與熱熔著性複合纖維之混合比率(前者/後者)較好的是設定為以重量比計為20/80~80/20,特別好的是30/70~70/30,尤其好的是40/60~60/40。
於不織布10'中,就使不織布中更難產生液體殘留之觀點而言,較好的是不僅控制水相對於上述熱熔著性複合纖維之接觸角,而且亦控制水相對於熱伸長性纖維之接觸角。就該觀點而言,較好的是以使水相對於不織布中所包含之熱伸長性纖維之接觸角成為40~90°、特別好的是60~75°、尤其好的是65~75°之方式控制該熱伸長性纖維之親水性‧疏水性。接觸角之測定方法如上所述。為了獲得所需之親水性,可使熱伸長性纖維上附著包含界面活性劑等之親水化劑。就可容易獲得所需親水性之方面而言,較好的是使用兩種界面活性劑之組合來作為界面活性劑。
關於不織布10'之熱伸長性纖維,較好的是以接觸角為上述範圍作為條件,於凸部119中自其頂部P1起朝向不織布之背面10a側,亦即於圖3(b)中自P1朝向P3、且自P3朝向Q,該熱伸長性纖維之與水之接觸角逐漸減小。藉此,不織布成為更難產生液體殘留者。如上所述之接觸角之梯度可藉由採用後述之方法來作為不織布之製造方法而達成。
關於不織布10'之熱熔著性複合纖維,可以熱融著性複合纖維與水之接觸角為50~75°之範圍作為條件,於凸部119中自其頂部起朝向不織布之背面10a側,亦即於圖3(b)中自P1朝向P3、且自P3朝向Q,該熱熔著性複合纖維之接觸角不變或者逐漸增大。藉此亦使不織布成為更難產生液體殘留者。如上所述之接觸角之梯度可藉由採用後述之方法來作為不織布之製造方法而達成。
關於熱伸長性纖維以及熱熔著性複合纖維之接觸角,將該等於相同不織布之相同測定部位加以比較時,就使不織布中難以產生液體殘留之效果更加顯著之觀點而言,兩者之差較好的是25°以內,特別好的是20°以內,尤其好的是15°以內。為了設置如此之差,例如適當控制所使用之纖維之種類、不織布之製造方法、親水化劑之種類以及附著量等即可。
於不織布10'中,與熱伸長性纖維一起用作原料之非熱伸長性之熱熔著性複合纖維係包含熔點不同之兩種成分且經延伸處理而成者。該熱熔著性複合纖維即便賦予熱,其長度亦實質上不會伸長。由後述之實施例之結果可明確,藉由將熱伸長性纖維與熱熔著性複合纖維併用來作為不織布10'之原料,則對不織布10'吹附熱風時之體積恢復性變得非常良好。
不織布10'中,於至少凸部119,熱伸長性纖維彼此之交點、熱熔著性複合纖維彼此之交點、以及熱伸長性纖維與熱熔著性複合纖維之交點分別係藉由熱風方式而熱熔著。藉此,對不織布10'吹附熱風時之體積恢復性變得顯著。並且,不織布10'之表面不易起毛。可藉由對不織布10'進行掃描式電子顯微鏡觀察而判斷纖維之交點是否熱熔著。
熱熔著性複合纖維係包含高熔點成分與低熔點成分,且低熔點成分於纖維表面之至少一部分沿長度方向連續存在的雙成分系之複合纖維。複合纖維之形態有芯鞘型或並列型等各種形態,可使用任一種形態。熱熔著性複合纖維係於原料之階段(亦即,用於不織布10'之前之階段)經實施延伸處理。此處所謂之延伸處理,係指如上所述延伸倍率為2~6倍左右之延伸操作。
熱熔著性複合纖維之熔著溫度較好的是接近熱伸長性纖維之熔著溫度。藉此,熱伸長性纖維彼此、熱熔著性複合纖維彼此、以及熱伸長性纖維與熱熔著性複合纖維可順利地熔著。就該觀點而言,於將熱熔著性複合纖維之熔著溫度設為T1,且將熱伸長性纖維之熔著溫度設為T2之情形時,T1與T2之溫度差較好的是20℃以內。再者,由於嚴格地測定纖維之熔著溫度並不容易,故而使用與熔著相關之樹脂(亦即低熔點之樹脂)之熔點來代替熔著溫度。熔點之測定方法如上所述。
就順利地進行熱伸長性纖維與熱熔著性複合纖維之熔著之觀點而言,較好的是熱熔著性纖維中之低熔點成分、與熱伸長性複合纖維中之第2樹脂成分為同種樹脂,或者於不同種之情形時具有相溶性。
不織布10'除了至此所說明之熱伸長性纖維以及熱熔著性複合纖維以外,亦可含有其他纖維。作為此種纖維,可列舉本來不具有熱熔著性之纖維(例如棉或紙漿等天然纖維、嫘縈或乙酸纖維等)等。該等纖維較好的是以相對於不織布之重量為5~30重量%以下之量而含有。該等纖維係為了於將不織布10'用作例如吸收性物品之表面片材之情形時,提高液體之吸入性而包含於不織布10'中。
以下,一面參照圖4一面對不織布10'之較佳製造方法進行說明。首先,使用梳棉機11等特定之網狀物形成機構來製作網狀物12。網狀物12係包含伸長前之狀態之熱伸長性複合纖維以及熱熔著性複合纖維者。作為網狀物形成方法,除了圖4中所示之梳棉機以外,亦可使用利用空氣流搬送短纖維而將其堆積於網上之方法(氣流法)等公知之方法。
將網狀物12輸送至熱壓紋裝置13中,於此處實施熱壓紋加工。熱壓紋裝置13包括一對輥(壓紋輥14、平滑輥15)。壓紋輥14為周面形成有菱形格子狀之凸部的雕刻輥。另一方面,平滑輥15為周面平滑之平滑輥(支承輥)。可將各輥(壓紋輥14、平滑輥15)加熱至特定溫度。
熱壓紋加工可於網狀物12中之熱伸長性複合纖維的第2 樹脂成分之熔點-20℃以上、且未達第1樹脂成分之熔點之溫度下進行。又,熱壓紋加工可於網狀物12中之熱熔著性複合纖維之低熔點成分之熔點-20℃以上、且未達高熔點成分之熔點之溫度下進行。當熱熔著性複合纖維之低熔點成分與熱伸長性複合纖維之第2樹脂成分之熔點不同時,採用熔點較低者之溫度範圍。另外,熱壓紋加工可於未達熱伸長性複合纖維表現出熱伸長之溫度下進行。藉由熱壓紋加工,網狀物12中之熱伸長性複合纖維以及熱熔著性複合纖維得以接合。藉此,網狀物12中形成多個接合部,成為熱黏合不織布16。該接合部成為作為目標之不織布10'中之凹部118。
於熱黏合不織布16之接合部中,熱伸長性複合纖維以及熱熔著性複合纖維經壓密化而接合。於接合部以外之部位,熱伸長性複合纖維以及熱熔著性複合纖維均處於未接合之自由狀態。又,熱伸長性複合纖維之伸長尚未產生。
繼而,將熱黏合不織布16搬送至熱風吹附裝置17中。於熱風吹附裝置17中,對熱黏合不織布16實施熱風加工。亦即,熱風吹附裝置17係構成為使加熱至特定溫度之熱風貫穿熱黏合不織布16。熱風加工係於熱黏合不織布16中之熱伸長性複合纖維藉由加熱而伸長之溫度下進行。且,係於熱黏合不織布16中存在於接合部以外之部分的自由狀態之熱伸長性複合纖維彼此之交點、熱熔著性複合纖維彼此之交點、以及熱伸長性複合纖維與熱熔著性複合纖維之交點熱熔著之溫度下進行。尤其必需將該溫度設定為未達熱伸長性複合纖維之第1樹脂成分及熱熔著性複合纖維之高熔 點成分的熔點之溫度。
藉由如上所述之熱風加工,存在於接合部以外之部分之熱伸長性複合纖維伸長。熱伸長性複合纖維由於其一部分由接合部所固定,故而所伸長的是接合部間之部分。而且,熱伸長性複合纖維由於其一部分由接合部所固定,故而伸長之熱伸長性複合纖維之伸長部分失去熱黏合不織布16之平面方向上之移動場所,而於該熱黏合不織布16之厚度方向上移動。藉此,於接合部間形成凸部119,不織布10'變得蓬鬆。又,不織布10'藉此具有形成有多個凸部119之立體外觀。進而藉由熱風加工,凸部119中之熱伸長性複合纖維彼此之交點、熱熔著性複合纖維彼此之交點、以及熱伸長性複合纖維與熱熔著性複合纖維之交點分別藉由熱熔著而接合。
藉由控制熱風條件,於熱伸長性複合纖維尚未完全伸長之前結束熱風加工,亦可獲得包含可於之後之熱處理步驟中進一步伸長之熱伸長性複合纖維的不織布。因此,不織布10'係以可藉由熱而伸長之熱伸長性複合纖維為原料所製造者,並且以可藉由加熱而伸長之狀態存在,係包含其長度已藉由加熱而(某種程度地)伸長之狀態的纖維。
對包含預先附著有親水化劑之熱伸長性纖維的網狀物進行熱風加工,而使該熱伸長性複合纖維伸長之情形時,藉由將熱風之通過量控制為較低,使得自圖3(b)所示之不織布10'之頂部P1朝向P3、且自P3朝向Q,所施加之熱量不同。而且,本發明者等人之研究結果判明,對纖維施加之溫度越高之部位,伸長率越大,並且親水性越降低。因此於例如圖4所示之製造方法中,越位於熱風之吹附面側之熱伸長性複合纖維的伸長程度越大,親水性之降低幅度越大。由於熱風之吹附面係不織布10'之形成有凸部119及凹部118之面,故而就所得之不織布10'而言,越朝向凸部119之頂部,親水性之降低幅度越大。由於親水性之降低與接觸角之增大同義,故而換言之,於熱伸長性複合纖維之凸部119,自其頂部P1起朝向不織布10'之背面10a側,亦即於圖3(b)中自P1朝向P3、且自P3朝向Q,該熱伸長性複合纖維之接觸角逐漸減小。
藉由將本發明之「親水性藉由熱而降低之纖維」形成網狀物或不織布等薄片材料等,且對其一部分實施熱處理,可無需複雜之裝置而高效率地製造一部分為親水性、另一部分為疏水性之薄片材料等。又,附著於芯鞘型複合纖維表面之親水化劑亦並不限定於聚乙二醇及聚乙二醇脂肪酸酯等,可使用各種親水化劑。
本發明之不織布可充分利用其可無需複雜之裝置而高效率地製造,並且熱伸長性複合纖維之親水度或疏水度在不織布之一部位與另一部位之間不同,於厚度方向及/或平面方向上具有親水度梯度的情況,而活用於吸收性物品之表面材料等各種用途中。
根據本發明之不織布之製造方法,可無需複雜之裝置而高效率地製造一部分為親水性、另一部分為疏水性之網狀物或不織布。又,可適當變更實施熱處理之部分而製造疏水部形成為所需之圖案的不織布。
本發明之不織布可活用其一部分為親水性、另一部分為疏水性或親水性降低部等具有親水度梯度之情況等而適用於各種領域中。
又,上述之不織布10'可適用於活用其凹凸形狀、蓬鬆度以及液體滲透性之容易度的各種領域中。
例如,可適宜用作:經期衛生棉、衛生護墊、拋棄式尿布、失禁護墊等用於吸收自身體排出之液體的吸收性物品(尤其是拋棄式衛生物品)之表面片材、第二片材(second sheet,配置於表面片材與吸收體之間之片材)、背面片材、防漏片材、或者人用清潔片材、皮膚保養用片材、以及物用拭布等。
用於該等用途之前之狀態之不織布10'通常係以捲繞成捲筒狀之狀態而加以保存。因此,不織布10'之蓬鬆度減小之情形較多。故而較好的是在使用不織布10'時,以熱風方式對該不織布10'吹附熱風,使減少之體積恢復。於體積恢復方面,對不織布10'吹附之熱風較好的是使用未達熱伸長性複合纖維中之第2樹脂成分之熔點、且為該熔點-50℃以上之溫度的熱風。作為如上所述之不織布之體積恢復方法,例如可使用本申請人之前所申請的日本專利特開2004-137655號公報、日本專利特開2007-177364號公報以及日本專利特開2008-231609號公報等中所記載之技術。
用於製造不織布之網狀物或不織布之基重,可根據作為目標之不織布之具體用途而選擇適當之範圍。最終所獲得之不織布之基重較好的是10~80g/m2 ,特別好的是15~60g/m2
對於不織布10、10',於將其用作例如吸收性物品之表面片材之情形時,其基重較好的是10~80g/m2 ,特別好的是15~60g/m2 。於用於同樣之用途之情形時,不織布10、10'中之凸部119(厚度較厚之部分19)之厚度較好的是,於利用熱風而使體積恢復後之狀態下為0.5~3mm,特別好的是0.7~3mm。另一方面,凹部118(厚度較薄之部分18)之厚度較好的是0.01~0.4mm,特別好的是0.02~0.2mm。再者,凹部118之厚度於熱風吹附前後實質上並無變化。凸部119及凹部118之厚度係藉由觀察不織布10、10'之縱剖面而測定。首先,將不織布裁剪成100mm×100mm之大小而獲取測定片。於該測定片上載置12.5g(直徑為56.4mm)之板,施加49Pa之負重。於該狀態下以顯微鏡(KEYENCE股份有限公司製造,VHX-900)觀察不織布之縱剖面,來測定凸部119及凹部118之厚度。再者,於不織布中形成有凸部(厚度較厚之部分)以及凹部(厚度較薄之部分)之情形時,所謂「不織布之厚度」係指凸部(厚度較厚之部分)之厚度。
不織布10、10'中之凹部118與凸部119之面積比係以壓紋化率(壓紋面積率,亦即凹部面積之合計值相對於不織布10、10'整體之比率)表示,其會對不織布10、10'之蓬鬆感及強度造成影響。就該等觀點而言,不織布10、10'中之壓紋化率較好的是5~35%,特別好的是10~25%。壓紋化率係藉由以下之方法而測定。首先,使用顯微鏡(KEYENCE股份有限公司製造,VHX-900)獲得不織布10、10'之表面放大照片,將該表面放大照片與刻度對照,對測定部之整體面積T中壓紋部分之尺寸進行測定,計算出壓紋部面積U。
壓紋化率可藉由計算式(U/T)×100而計算出。
用於吸收自身體排出之液體之吸收性物品,典型的包含表面片材、背面片材以及介於兩片材間配置之液體保持性之吸收體。作為將本發明之不織布用作表面片材時之吸收體及背面片材,可無特別限制地使用該技術領域中通常使用之材料。
例如,作為吸收體可使用:將包含紙漿纖維等纖維材料之纖維集合體或於其中保持有吸收性聚合物者,用薄型紙或不織布等被覆片材加以被覆而獲得者。作為背面片材,可使用熱塑性樹脂之薄膜、或該薄膜與不織布之層壓體等液體不透過性或斥水性之片材。背面片材可具有水蒸氣透過性。吸收性物品可進而具備與該吸收性物品之具體用途相對應的各種構件。此種構件已為業者公知。例如於將吸收性物品應用於拋棄式尿布或經期衛生棉之情形時,可於表面片材上之左右兩側部配置一對或兩對以上之立體防護構件。
以上,基於本發明之較佳實施形態對本發明進行了說明,但是本發明並不限制於上述之實施形態。
例如,於不織布中形成壓紋部時壓紋部之形成圖案可採用多行之條紋狀、點狀、棋盤格花紋狀、螺旋狀等任意之圖案來代替格子狀。作為形成為點狀時之各點之形狀,可採用圓形、橢圓形、三角形、四角形、六角形、心形等任意形狀。另外,亦可採用正方形或長方形之格子狀、或形成六角圖案之形狀。
又,於圖4所示之不織布之製造方法中,亦可在實施壓紋加工時加熱壓紋輥及/或平滑輥,製造壓紋部及/或其周邊之親水性降低的不織布。
又,於將本發明之不織布用於尿布或衛生棉、拭布以及其他製品之情形時,可於製造前、製造之中途、以及形成製品之形態後之任一時點對所需之部分施加熱,從而使本發明之不織布之一部分或全部的親水性降低,或者亦可使其成為斥水性。
又,於上述實施形態中,係利用熱壓紋加工而形成接合部(凹部118),但亦可利用超音波壓紋加工代替熱壓紋加工來形成接合部。又,不織布並不限定於單層結構者,亦可採用於不織布上積層一層或兩層以上其他不織布而形成一體的多層結構。
實施例
以下,藉由實施例來更詳細地說明本發明。但是,本發明之範圍並不受該實施例之限制。
[實施例1]
(1)親水性藉由熱而降低之纖維之製造
於表1所示之條件下進行熔融紡絲,獲得同芯型之芯鞘型複合纖維。對所獲得之複合纖維並不實施延伸處理,繼而浸漬於表1所示之種類之親水化劑的水溶液中,使表1所示之種類及量之親水化劑附著。此處所謂之延伸處理,係指對熔融紡絲後所得之未延伸絲通常所進行之2~6倍左右之延伸操作。繼而,實施機械捲縮後,切斷而獲得短纖維(纖維長度為51mm)之纖維。紡絲時,為了促進構成鞘部之樹脂的固化,而對自紡絲噴嘴噴出之熔融樹脂吹附20℃之冷風。
對所獲得之纖維,以上述方法測定鞘部之構成樹脂(聚乙烯樹脂)之微晶尺寸。
(2)不織布之製造
使用所獲得之纖維,藉由圖4所示之方法而製造不織布。具體之製造方法如下所述。首先,對使用梳棉機而形成之網狀物實施壓紋加工。壓紋加工係以形成格子狀之壓紋部且壓紋部(壓縮部)之面積率達到22%之方式而進行。壓紋加工之加工溫度如表1所示為110℃。其次進行熱風加工。熱風加工係進行一次自壓紋加工之壓紋面側吹附熱風之熱處理。熱風加工之熱處理溫度如表1所示為136℃。
所獲得之不織布包括厚度較薄之部分(壓紋部)18及除此以外之厚度較厚之部分19,且一面成為具有凸部119及凹部118之起伏較大之凹凸面10b,另一面成為大致平坦之平坦面10a。
[實施例2~24、比較例1~6]
使用表1所示之纖維,且使用表1所示之條件。除此以外,以與實施例1相同之方式獲得不織布。
實施例1~24中所獲得之不織布,構成纖維彼此之交點藉由熱風方式而熱熔著。又,對於實施例1~24中所獲得之不織布所包含之纖維,以上述所說明之方法來判斷熱伸長性之有無,結果確認其包含具有熱伸長性之纖維。
表1及表2中所示之親水化劑A~S如下所述。
[親水化劑]
A:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemical股份有限公司製造,AMISOL SDE)及硬脂基甜菜鹼(花王股份有限公司製造,AMPHITOL 86B)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
B:烷基磷酸酯二鉀鹽(花王股份有限公司製造,GRIPPER 4131之氫氧化鉀中和物)100重量%之親水化劑
C:將烷基磷酸酯二鉀鹽(花王股份有限公司製造,GRIPPER 4131之氫氧化鉀中和物)及烷基磺酸酯鈉鹽(花王股份有限公司製造,LATEMUL PS)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
D:將聚氧乙烯烷基胺(花王股份有限公司製造,AMIET 302)及二甘油月桂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL L-71-D)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
E:將硬脂醚磷酸酯二鉀鹽(東邦化學工業公司製造,PHOSPHANOL RL-210之氫氧化鉀中和物)及二甘油月桂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL L-71-D)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
F:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemical股份有限公司製造,AMISOL SDE)及二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽(花王股份有限公司製造,PELEX OT-P)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
G:將聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧(信越化學工業股份有限公司製造,KF-6012)及二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽(花王股份有限公司製造,PELEX OT-P)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
H:將二甘油硬脂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL S-71-D)及二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽(花王股份有限公司製造,PELEX OT-P)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
I:將去水山梨醇單棕櫚酸酯(花王股份有限公司製造,RHEODOL SP-P10)及二烷基磺基丁二酸酯鈉鹽(花王股份有限公司製造,PELEX OT-P)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
J:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemical股份有限公司製造,AMISOL SDE)及二甘油月桂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL L-71-D)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
K:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemicals股份有限公司製造,AMISOL SDE)及去水山梨醇單月桂酸酯(花王股份有限公司製造,RHEODOL SP-L10)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
L:將聚氧乙烯烷基胺(花王股份有限公司製造,AMIET 302)及去水山梨醇單月桂酸酯(花王股份有限公司製造,RHEODOL SP-L10)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
M:將聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧(信越化學工業股份有限公司製造,KF-6004)及聚氧乙烯月桂醚(花王股份有限公司製造,EMULGEN 102KG)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
N:將聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧(信越化學工業股份有限公司製造,KF-6004)及二甘油月桂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL L-71-D)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
O:將聚氧乙烯聚氧丙烯改質聚矽氧(信越化學工業股份有限公司製造,KF-6004)及去水山梨醇單月桂酸酯(花王股份有限公司製造,RHEODOL SP-L10)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
P:將去水山梨醇單月桂酸酯(花王股份有限公司製造,RHEODOL SP-L10)及聚氧乙烯硬脂醚(花王股份有限公司製造,EMULGEN 306P)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
Q:將二甘油硬脂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL S-71-D)及去水山梨醇單月桂酸酯(花王股份有限公司製造,RHEODOL SP-L10)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
R:將二甘油硬脂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL S-71-D)及聚氧乙烯月桂醚(花王股份有限公司製造,EMULGEN 102KG)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
S:將二硬脂基二甲基氯化銨(花王股份有限公司製造,QUARTAMIN D86P)及聚氧乙烯硬脂醚(花王股份有限公司製造,EMULGEN 306P)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
[評價]
對於實施例及比較例中所獲得之不織布,利用上文中所述之方法測定纖維之接觸角。又,利用後述之方法,測定液體殘留量以及液體流動距離。將其等之結果示於表1及表2。
表1、2中「接觸角」一欄中,「凸部頂部P1」為凹凸面10b之凸部119之頂部P1(厚度較厚之部分之頂部)的纖維與蒸餾水之接觸角的測定結果,「凹部近旁部P3」為自壓紋部(厚度較薄之部分)之邊緣朝向頂部P1前進1mm之內側(厚度較薄之部分之近旁部)之部位的測定結果,「中腹部P2」為P1與P3之中間部位的測定結果,「背面Q」為平坦面10a中與凸部之頂部相對應之部位的測定結果。
[液體殘留量]
自花王股份有限公司之市售之經期衛生棉(商品名「蕾妮亞(LAURIER)乾爽輕柔潔淨吸收」)除去其表面片材,取而代之積層實施例及比較例之各不織布,並將其周圍固定,獲得評價用之經期衛生棉。
於上述經期衛生棉之表面上,重疊具有內徑為1cm之穿透孔之壓克力板,對該衛生棉施加100Pa之固定負重。於該負重下,自該壓克力板之穿透孔中流入3.0g脫纖維馬血。流入上述馬血後60秒後除去壓克力板,然後測定該不織布之重量(W2),計算出與預先測定之流入馬血之前的不織布之重量(W1)之差(W2-W1)。進行三次上述操作,將三次之平均值作為液體殘留量(mg)。液體殘留量係穿著者之皮膚濕潤程度之指標,液體殘留量越少則結果越好。
[液體流動距離]
以與上述[液體殘留量]相同之方式獲得經期衛生棉。試驗裝置具有衛生棉之載置面相對於水平面傾斜45°之載置部。於該載置部上,以使表面片材朝向上方之方式載置衛生棉。作為試驗液,將經著色之蒸餾水以1g/10sec之速度滴加至衛生棉上。測定自不織布最初濕潤之位置至試驗液體剛開始被吸收體吸收之位置為止的距離。進行三次上述操作,將三次之平均值作為液體流動距離(mm)。液體流動距離係液體未被經期衛生棉吸收而與穿著者之皮膚接觸之量的指標,液體流動距離越短則評價越高。再者,將液體流動距離超過100mm者記為>100。
由表1及2所示之結果可知,實施例中使用之不織布的鞘部聚乙烯之微晶尺寸較大,親水度藉由熱處理而降低。
又,可知實施例中所獲得之不織布中,由於藉由一部分之親水度降低而形成的親水性降低之部分,而產生親水梯度,液體流動較小,液體殘留較少,吸收性優異。
[實施例25]
使用圖4所示之裝置,製造圖3所示之結構的單層之不織布10'。圖4所示之裝置中之壓紋輥14具有線寬為0.5mm之菱形格子狀凸部。該壓紋輥14之壓紋化率(接合部率)為14.1%。作為熱伸長性複合纖維以及熱熔著性複合纖維,係使用表3所示者,且於表3所示之條件下獲得不織布。所獲得之不織布中,熱伸長性複合纖維彼此之交點、熱熔著性複合纖維彼此之交點、以及熱伸長性複合纖維與熱熔著性複合纖維之交點分別藉由熱風方式而熱熔著。又,對於所獲得之不織布所包含之纖維,以上文中所述之方法判斷熱伸長性之有無,結果確認其包含具有熱伸長性之纖維。熱伸長性複合纖維係以1300m/min之牽引速度進行熔融紡絲而得者。於熔融紡絲後,將熱伸長性複合纖維浸漬於親水化劑之水溶液中,使親水化劑附著。繼而,實施機械捲縮後,藉由進行加熱處理而將纖維乾燥,切斷而獲得短纖維(纖維長度為51mm)。親水化劑之附著量為0.4重量%。再者,製造該纖維時未進行延伸處理(以下之實施例及比較例中亦同樣)。再者,此處所謂之延伸處理,係指對熔融紡絲後所得之未延伸絲通常所進行之2~6倍左右之延伸操作。
[實施例26~28、以及比較例7~12]
使用表3所示之纖維,且使用表3所示之條件。除此以外,以與實施例25相同之方式獲得不織布。各實施例所獲得之不織布中,熱伸長性複合纖維彼此之交點、熱熔著性複合纖維彼此之交點、以及熱伸長性複合纖維與熱熔著性複合纖維之交點分別藉由熱風方式而熱熔著。又,對於各實施例所獲得之不織布所包含之纖維,以上文中所述之方法判斷熱伸長性之有無,結果確認其包含具有熱伸長性之纖維。
表3中所示之親水化劑A1~F1分別如下所述。
[親水化劑]
A1:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemical股份有限公司製造,AMISOL SDE)及烷基磷酸酯二鉀鹽(花王股份有限公司製造,GRIPPER 4131之氫氧化鉀中和物)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
B1:將二甘油硬脂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL S-71-D)及聚氧乙烯月桂醚(花王股份有限公司製造,EMULGEN 102KG)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
C1:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemical股份有限公司製造,AMISOL SDE)及硬脂基甜菜鹼(花王股份有限公司製造,AMPHITOL 86B)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
D1:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemical股份有限公司製造,AMISOL SDE)及二甘油月桂酸酯(Riken Vitamin股份有限公司製造,RIKEMAL L-71-D)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
E1:將聚氧乙烯(加成莫耳數2)硬脂醯胺(Kawaken Fine Chemical股份有限公司製造,AMISOL SDE)及月桂基磷酸酯二鉀鹽(東邦化學工業股份有限公司製造,PHOSPHANOL ML-200之氫氧化鉀中和物)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
F1:將月桂基磷酸酯二鉀鹽(東邦化學工業股份有限公司製造,PHOSPHANOL ML-200之氫氧化鉀中和物)及二甲基聚矽氧(信越化學工業股份有限公司製造,KF-96L-0.65CS)以50重量%:50重量%調配所得之親水化劑
[評價]
對於實施例及比較例中所獲得之不織布,以上文中所述之方法測定纖維之接觸角。又,以下述方法測定不織布中之液體殘留量以及液體流動距離。進而,對由熱風吹附所致之體積恢復性進行評價。其等之結果示於上述表1以及以下之表4及5中。
[液體殘留量]
自市售之經期衛生棉(花王製造,商品名「蕾妮亞乾爽輕柔附有側翼」)除去其表面片材,獲得衛生棉吸收體。又,將測定對象之不織布切斷成MD 50mm×CD 50mm,製作切斷片。使用接著劑,將該切斷片以使圖3(b)中之不織布10'之背面10a成為與該衛生棉吸收體之對向面的方式,而接合固定於上述衛生棉吸收體之曾存在上述表面片材之部位(衛生棉吸收體之皮膚抵接面上),獲得使用測定對象之不織布作為表面片材之經期衛生棉。於使用上述測定對象之不織布的經期衛生棉之表面上,重疊具有圓筒狀之穿透孔之壓克力板,對該衛生棉施加100Pa之固定負重。於該負重下,自該壓克力板之穿透孔中流入3.0g脫纖維馬血。流入脫纖維馬血後120秒後,再流入3.0g脫纖維馬血。流入合計6.0g之脫纖維馬血後60秒後除去壓克力板,然後測定不織布之重量(W2)。繼而,計算出與預先測定之流入脫纖維馬血之前的不織布之重量(W1)之差(W2-W1)。進行三次上述操作,將三次之平均值作為液體殘留量(mg)。液體殘留量係穿著者之皮膚濕潤程度之指標,液體殘留量越少則評價越高。
[液體流動距離]
以與上述[液體殘留量]相同之方式,將測定對象之不織布切斷成MD 150mm×CD 50mm,獲得使用該不織布作為表面片材之經期衛生棉。衛生棉吸收體係自市售之經期衛生棉(花王製造,商品名「蕾妮亞乾爽輕柔 附有側翼」)除去表面片材而獲得。除此以外,以與上述之液體流動距離之測定方法相同之方式進行測定。
[體積恢復性]
將不織布10以捲繞長度2700m呈捲筒狀捲繞於外徑為85mm之紙管上,於常溫下保管2週。於較直徑500mm靠外側、且較直徑600mm靠內側之範圍內,以150m/min之搬送速度抽出該保管後之不織布,於處理溫度為115℃、處理時間為0.20秒、風速為2.8m/sec的條件下對該不織布吹附熱風,藉此使不織布厚度恢復。設將不織布捲繞成捲筒狀之前的不織布之凸部之厚度(保存前之厚度)為C,且設吹附熱風後的不織布之凸部之厚度(恢復後之厚度)為D時,不織布之體積恢復性可以下式(2)表示。關於吹附熱風後之不織布厚度之測定,係在吹附熱風後1分鐘~1小時後進行測定。不織布之厚度係以上文中所述之方法而測定。
體積恢復性(%)=D/C×100(2)
將由式(2)所計算出之體積恢復性未達60%之情形評價為×,將60%以上~未達70%之情形評價為△,將70%以上~未達80%之情形評價為○,且將80%以上之情形評價為◎。體積恢復性之值越高則評價越高。
根據表4所示之結果可知,各實施例25~28所獲得之不織布為液體殘留量較少,且液體流動距離較短,吸收性能非常高者。又,亦可知吹附熱風後不織布之體積恢復性優異。相對於此,根據表5所示之結果可知,僅由熱伸長性複合纖維構成之比較例7之不織布、僅由熱熔著性複合纖維構成之比較例8~10之不織布、以及包含熱伸長性複合纖維及熱熔著性複合纖維之比較例11、12之不織布,為液體容易殘留者、液體容易流動者、或不織布之體積恢復性較差者。
[產業上之可利用性]
本發明之不織布可藉由對包含親水性藉由熱而降低之纖維之網狀物或不織布實施熱處理而容易地獲得,且所需部分之親水性降低。
本發明之不織布包括使親水性局部降低之部分,可充分利用該特性而有效利用於各種用途中。
根據本發明之不織布之製造方法,可高效率地製造包括親水性降低之部分的不織布。
根據本發明之不織布之親水性控制方法,可無需特意混合纖維,或者形成為兩層,或者於不織布化後以另外之步驟進行親水化處理,而僅藉由變更實施熱處理之部位,或者控制熱風之通過量來使不織布之所需部分的親水性降低。
於本發明中,可使用之親水化劑之選擇範圍較廣。
根據本發明之不織布,可藉由控制不織布之親水性而減少不織布中之液體殘留。例如於用作吸收性物品之表面片材之情形時,可防止一度吸收之體液向與穿著者之皮膚抵接之表面側逆流、或者體液在不織布表面上流動。藉此,本發明之不織布滿足例如用作吸收性物品之表面片材之情形時,作為該表面片材而要求之液體殘留量減少及液體流動量減少等吸收性能。
1、2...擠出裝置
1A、2A...擠出機
1B、2B...齒輪泵
3...紡絲頭
4...牽引裝置
5...冷風
6...收容部
7...輥
10、10'...不織布
10a‧‧‧平坦面(背面)
10b‧‧‧凹凸面
11‧‧‧梳棉機
12‧‧‧網狀物
13‧‧‧壓紋裝置
14‧‧‧壓紋輥
15‧‧‧平滑輥
16‧‧‧熱黏合不織布
17‧‧‧熱風處理裝置
18‧‧‧厚度較薄之部分(壓紋部)
19‧‧‧厚度較厚之部分
61‧‧‧清洗裝置
62‧‧‧親水化劑塗佈裝置
63‧‧‧熱風送風式乾燥機
64‧‧‧捲縮裝置
65‧‧‧切斷裝置
118‧‧‧凹部
118a‧‧‧第1線狀凹部
118b‧‧‧第2線狀凹部
119‧‧‧凸部
P1‧‧‧頂部
P2‧‧‧中腹部
P3‧‧‧凹部近旁部
Q‧‧‧平坦面(背面)10a之凸部對應部位
圖1係顯示熔融紡絲法所使用之裝置之模式圖;
圖2係顯示由芯鞘型複合纖維獲得熱斥水化纖維之步驟之模式圖;
圖3(a)係顯示本發明之不織布之一實施形態之立體圖,
圖3(b)係顯示沿圖3(a)所示之不織布之厚度方向的剖面之部分放大圖;及
圖4係顯示使用熱斥水化纖維而製造局部斥水化之不織布的步驟之模式圖。
10、10'...不織布
10a...平坦面(背面)
10b...凹凸面
18...厚度較薄之部分(壓紋部)
19...厚度較厚之部分
118...凹部
118a...第1線狀凹部
118b...第2線狀凹部
119...凸部
P1...頂部
P2...中腹部
P3...凹部近旁部
Q...平坦面(背面)10a之凸部對應部位

Claims (16)

  1. 一種不織布,其係包括具有包含聚乙烯樹脂之鞘部及包含熔點高於該聚乙烯樹脂之樹脂成分之芯部的芯鞘型複合纖維、以及附著於該芯鞘型複合纖維表面之親水化劑,且包括構成纖維之交點熱熔著而成之熱熔著部者;並且上述芯鞘型複合纖維包含其長度藉由加熱而伸長之熱伸長性複合纖維,上述熱伸長性複合纖維在上述不織布之厚度方向及/或平面方向上具有親水度梯度且該不織布包括藉由壓紋加工而形成之厚度較薄之部分、及除此以外之厚度較厚之部分,且上述厚度較薄之部分或其近旁部為親水性,上述厚度較厚之部分之頂部的親水性係低於上述厚度較薄之部分或其近旁部。
  2. 如請求項1之不織布,其中上述親水化劑包含聚氧乙烯烷基醯胺及/或烷基甜菜鹼。
  3. 如請求項2之不織布,其中上述親水化劑包含聚氧乙烯烷基醯胺及烷基甜菜鹼。
  4. 如請求項2之不織布,其中上述厚度較厚之部分,與上述厚度較薄之部分或其近旁部相比,其上述聚氧乙烯烷基醯胺及/或烷基甜菜鹼之存在比率較高。
  5. 如請求項1之不織布,其係包括包含熔點不同之兩種成分且經延伸處理而成,並且其長度實質上不會藉由加熱而伸長的非熱伸長性之熱熔著性複合纖維,該熱熔著性 複合纖維係附著有親水化劑者,且與水之接觸角為50~75°。
  6. 如請求項5之不織布,其中上述熱伸長性複合纖維與上述熱熔著性複合纖維之混合比率(前者/後者)以重量比計為20/80~80/20,並且上述熱伸長性複合纖維彼此之交點、上述熱熔著性複合纖維彼此之交點、以及上述熱伸長性複合纖維與上述熱熔著性複合纖維之交點分別藉由熱風方式而熱熔著。
  7. 如請求項5或6之不織布,其中上述熱伸長性複合纖維之接觸角為40~90°。
  8. 如請求項5或6之不織布,其係於一面上具有多個凸部及凹部,且於該凸部中,上述熱伸長性複合纖維之與水之接觸角自其頂部朝向不織布之另一面側逐漸減小。
  9. 一種不織布,其係對包含親水性藉由熱而降低之纖維之網狀物或不織布實施熱處理,使該網狀物或不織布之一部分之親水性降低而獲得者;上述親水性藉由熱而降低之纖維包括:具有包含聚乙烯樹脂之鞘部及包含熔點高於該聚乙烯樹脂之樹脂成分之芯部的芯鞘型複合纖維、以及附著於該芯鞘型複合纖維表面之親水化劑,且上述聚乙烯樹脂之微晶尺寸為100~200Å。
  10. 如請求項9之不織布,其中上述親水化劑係選自由陰離子性、陽離子性以及兩性離子性之界面活性劑所組成之群中之一種以上。
  11. 如請求項9或10之不織布,其係包括藉由壓紋加工而形成之厚度較薄之部分、及除此以外之厚度較厚之部分,且厚度較厚之部分形成為親水性降低部,厚度較薄之部分及/或其近旁部形成為親水部。
  12. 如請求項11之不織布,其係一面成為親水性,另一面與其相比成為疏水性。
  13. 一種不織布之製造方法,其係對包含親水性藉由熱而降低之纖維之網狀物或不織布實施熱處理,而獲得該網狀物或不織布之一部分之親水性降低之不織布者;上述親水性藉由熱而降低之纖維包括:具有包含聚乙烯樹脂之鞘部及包含熔點高於該聚乙烯樹脂之樹脂成分之芯部的芯鞘型複合纖維、以及附著於該芯鞘型複合纖維表面之親水化劑,且上述聚乙烯樹脂之微晶尺寸為100~200Å。
  14. 如請求項13之不織布之製造方法,其中上述熱處理之溫度為自較構成上述鞘部之上述聚乙烯樹脂的熔點低10℃之溫度、至構成上述芯部之上述樹脂成分之熔點為止之範圍。
  15. 一種不織布之親水性控制方法,其係對包含親水性藉由熱而降低之纖維之網狀物或不織布實施熱處理,而使該網狀物或不織布之一部分之親水性降低者;上述親水性藉由熱而降低之纖維包括:具有包含聚乙烯樹脂之鞘部及包含熔點高於該聚乙烯樹脂之樹脂成分之芯部的芯鞘型複合纖維、以及附著於該芯鞘型複合纖 維表面之親水化劑,且上述聚乙烯樹脂之微晶尺寸為100~200Å。
  16. 一種吸收性物品,其係使用請求項1至12中任一項之不織布者。
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