TWI564450B - Manufacture of nonwovens and nonwovens - Google Patents

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TWI564450B
TWI564450B TW102111524A TW102111524A TWI564450B TW I564450 B TWI564450 B TW I564450B TW 102111524 A TW102111524 A TW 102111524A TW 102111524 A TW102111524 A TW 102111524A TW I564450 B TWI564450 B TW I564450B
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小西孝義
平岡利夫
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優你 嬌美股份有限公司
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Description

不織布及不織布之製造方法
本發明係有關於不織布，尤其是有關適合使用於擦拭布或使用於吸收性物品的不織布。另外，本發明係有關上述不織布之製造方法。
將包含均勻地於紙漿纖維層分散保持之發泡體粒子的濕式抄紙薄片以乾燥機進行乾燥時，使發泡體粒子發泡來製作的膨鬆抄紙，是已知的習知技術(例如，專利文獻1~3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1 日本特開平5-339898號公報
專利文獻2 日本特開平10-88495號公報
專利文獻3 日本特開2000-34695號公報
將以專利文獻1~3所述之以往的抄紙製造方法來製作的不織布，使用在擦拭布、吸收性物品的表面材等場合，會有必須將不織布的強度進一步提高的情形。因此，本發明之目的係提供：在含有熱膨脹性粒子之不織布中，膨鬆且強度高之不織布及該不織布之製造方法。
本發明為了解決上述課題，而採用以下結構。
亦即，本發明的不織布之製造方法，係包含：將含有纖維和水之第1抄紙原料供給在朝單向移動之帶上，於該帶上形成第1紙層的步驟；對第1紙層噴射高壓水流，在第1紙層的表面形成朝機械方向延伸之溝部的步驟；將含有纖維及熱膨脹性粒子及水的第2抄紙原料加以薄片化來形成第2紙層的步驟；將第1紙層及第2紙層加以積層來形成第3紙層的步驟；將第3紙層加以乾燥的步驟；以及從蒸氣噴嘴對第3紙層噴射高壓水蒸氣，藉此使熱膨脹性粒子膨脹的步驟。
另外，本發明之不織布具有：縱方向、與縱方向交叉之橫方向、相對於縱方向及橫方向為垂直之厚度方向、相對於厚度方向為垂直之一方之面、以及相對於一方之面在厚度方向相對向的另一方之面，並且在一方之面具備：具有往縱方向延伸且在橫方向排列之複數溝部、含有纖維之第1層，在另一方之面具備：包含膨脹之熱膨脹性粒子及 纖維的第2層。
藉由本發明，可製得膨鬆且強度高、含有熱膨脹性粒子的不織布。
1‧‧‧不織布製造裝置
11‧‧‧原料供給頭
12‧‧‧紙層形成輸送機
13‧‧‧吸引盒
14‧‧‧高壓水流噴嘴
15，18‧‧‧紙層搬運輸送機
16‧‧‧抄造槽
17‧‧‧圓網
19，22‧‧‧乾燥機
20‧‧‧吸引滾筒
21‧‧‧蒸氣噴嘴
23‧‧‧捲取機
31‧‧‧第1紙層
32‧‧‧第2紙層
33‧‧‧第3紙層
41‧‧‧高壓水流
42‧‧‧溝部
51‧‧‧紙層形成帶
60，60’‧‧‧熱膨脹性粒子
61‧‧‧殼
62‧‧‧核
70‧‧‧纖維
81‧‧‧高壓水蒸氣
第1圖係用以說明：使用於本發明之一實施形態中不織布之製造方法的不織布製造裝置的圖。
第2圖係表示高壓水流噴嘴之一例的圖。
第3圖係表示高壓水流噴嘴之噴嘴孔之一例的圖。
第4圖係用以說明藉由高壓水流使第1紙層之纖維彼此交絡原理的圖。
第5圖係被噴射高壓水流之第1紙層之寬度方向的剖面概略圖。
第6圖係用以說明第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子的概略圖。
第7圖係用以說明第2紙層的概略圖。
第8圖係第3紙層之寬度方向的剖面概略圖。
第9圖係表示高壓水蒸氣噴嘴之一例的圖。
第10圖係表示高壓水蒸氣噴嘴之噴嘴孔之一例的圖。
第11圖係被噴射高壓水蒸氣之第3紙層之寬度方向 的剖面概略圖。
以下，參照圖式來說明本發明之一實施形態之不織布的製造方法。第1圖係用以說明：使用於本發明之一實施形態中不織布之製造方法的不織布製造裝置1的圖。
將第1抄紙原料供給至原料供給頭11。被供給至原料供給頭11的第1抄紙原料，從原料供給頭11被供給至紙層形成輸送機12之紙層形成帶上，堆積在紙層形成帶上。紙層形成帶較佳為具有蒸氣可通過之透氣性的支撐體。例如，可以將金屬絲網、毯子等作為紙層形成帶使用。
被供給至原料供給頭11的第1抄紙原料係包含纖維和水。第1抄紙原料係例如在水中使纖維分散的纖維懸濁液。第1抄紙原料所使用的纖維，較佳例如纖維長度20mm以下之短纖維。如此般之短纖維例如可舉針葉樹或闊葉樹之化學紙漿、半化學紙漿及機械紙漿等之木材紙漿、將此等木材紙漿進行化學處理之絲光化紙漿及交聯纖維、麻或綿等之非木材系纖維以及如嫘縈纖維等之再生纖維般之纖維素纖維、以及如聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維及聚醯胺纖維般之合成纖維等為例。用於抄紙原料的纖維，尤其以木材紙漿、非木材紙漿、嫘縈纖維等的纖維素系纖維為佳。
堆積於紙層形成帶上之第1抄紙原料藉由吸引盒13被適度脫水，形成第1紙層31。第1紙層31係通過：在紙層形成帶上所配置之兩台高壓水流噴嘴14；以及配置在隔著紙層形成帶與高壓水流噴嘴14對向的位置之兩台吸引盒13之間。高壓水流噴嘴14係對第1紙層31噴射高壓水流。吸引盒13係吸引回收從高壓水流噴嘴14所噴射的水。從高壓水流噴嘴14對第1紙層31噴射高壓水流，在第1紙層31的表面形成溝部。
將高壓水流噴嘴14之一例示於第2圖。高壓水流噴嘴14將在第1紙層31之寬度方向(CD)排列之複數高壓水流41朝向第1紙層31噴射。其結果，在第1紙層31表面形成有往第1紙層31之寬度方向(CD)，以及機械方向(MD)延伸的複數溝部42。
將高壓水流噴嘴14之噴嘴孔的一例示於第3圖。高壓水流噴嘴14之噴嘴孔141，例如，在紙層之寬度方向(CD)排列成一列進行配置。噴嘴孔141之孔徑較佳為90~150μm。噴嘴孔141的孔徑小於90μm時，會有噴嘴容易阻塞的情形。噴嘴孔141的孔徑大於150μm時，會有處理效率變差的情形。
噴嘴孔141之孔間距(與寬度方向(CD)相鄰接之孔的中心間之距離)較佳為0.5~1.0mm。噴嘴孔141的孔間距小於0.5mm時，恐有噴嘴的耐壓降低，而且發生破損之情形。另外，噴嘴孔141的孔間距大於1.0mm時，有纖維交絡不充分的情形。
第1紙層31受到高壓水流時，如第2圖所示般在第1紙層31形成溝部42。另外，第1紙層31受到高壓水流時，第1紙層31的纖維彼此交絡，第1紙層31的強度變高。第1紙層31受到高壓水流時，第1紙層31之纖維彼此交絡之原理，參照第4圖進行說明。但是，此原理並非限定本發明。
如第4圖所示般，從高壓水流噴嘴14將高壓水流41對第1紙層31噴射時，高壓水流41通過第1紙層31及紙層形成帶51。藉此第1紙層31之纖維被拉向高壓水流41通過紙層形成帶51之部分52。其結果，第1紙層31之纖維朝向高壓水流41通過紙層形成帶51之部分52聚集，藉此使纖維彼此交絡。
藉由第1紙層31之纖維彼此交絡使第1紙層31的強度變高。藉此，在後續的步驟，即使將高壓水蒸氣對紙層噴射，紙層穿孔、紙層破裂、及被噴散的情形變少。另外，抄紙原料即使不添加紙力增強劑也能夠增加第1紙層31之濕強度。
將第1紙層31通過兩台高壓水流噴嘴14以及兩台吸引盒13之間後的第1紙層31之寬度方向之剖面的概略圖示於第5圖。藉由高壓水流在第1紙層31的表面形成溝部42。在被噴射高壓水流之面的相反側之面，形成有與紙層形成帶之圖案對應的圖案(未圖示)。
之後，如第1圖所示般，第1紙層31係轉印至紙層搬運輸送機15。然後，於第1紙層31積層第2紙 層32，來形成第3紙層33。
第2紙層32係如下述般進行製作。對旋轉之設有圓網17的抄造槽16之中，供給第2抄紙原料。第2抄紙原料係包含水及纖維及熱膨脹性粒子。第2抄紙原料係例如使纖維及熱膨脹性粒子在水中分散的懸濁液。
被供給至抄造槽16之第2抄紙原料所使用之纖維，與第1抄紙原料所使用之纖維相同，較佳為例如纖維長20mm以下的短纖維。如此般之短纖維例如可舉針葉樹或闊葉樹之化學紙漿、半化學紙漿及機械紙漿等之木材紙漿、將此等木材紙漿進行化學處理之絲光化紙漿及交聯纖維、麻或綿等之非木材系纖維以及如嫘縈纖維等之再生纖維般之纖維素纖維、以及如聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維及聚醯胺纖維般之合成纖維等為例。用於抄紙原料的纖維，尤其以木材紙漿、非木材紙漿、嫘縈纖維等的纖維素系纖維為佳。
接下來，針對第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子進行說明。第6圖係用以說明第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子的概略圖。如第6(a)圖所示般，熱膨脹性粒子60係由熱可塑性樹脂的殼61、及封入低沸點溶劑的核62所構成。熱膨脹性粒子60的殼61所使用之熱可塑性樹脂，則有例如偏氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等共聚物等。被封入在熱膨脹性粒子60之核62的低沸點溶劑，則有異丁烷、戊烷、石油醚、己烷、低沸點鹵化烴、甲矽烷等。
相對於100重量份的纖維，第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子60的比例，較佳為1~40重量份、更佳為3~20重量份。相對於100重量份的纖維，當第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子60的比例小於1重量份時，會有含有由第2抄紙原料所形成之紙層的後述紙層未充分膨脹的情形。另外，相對於100重量份的纖維，即使第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子60的比例大於40重量份，與40重量份的情形相比，會有含有由第2抄紙原料所形成之紙層的後述紙層之膨脹程度沒有變化的情形。
熱膨脹性粒子60之熱膨脹前的平均粒徑，較佳為5~30μm、更佳為8~14μm。對熱膨脹性粒子60進行加熱時，熱可塑性樹脂之殼61軟化並且被封入核62的低沸溶劑產生氣化。藉此，如第6(b)圖所示般，熱膨脹性粒子60膨脹成體積更大的中空之熱膨脹性粒子60’。熱膨脹性粒子60加熱後之熱膨脹性粒子60’的體積，與膨脹前之熱膨脹性粒子60的體積相比，較佳為20~125倍、更佳為50~80倍。第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子60，可以使用MATSUMOTO Microsphere(F-36，F-30D，F-30GS，F-20D，F-50D，F-80D)(松本油脂製藥股份有限公司製)、Expancel(WU，DU)(瑞典製、銷售代理Japan Fillite co.,ltd)等。但是，作為第2抄紙原料所含有之熱膨脹性粒子60，可以使用的熱膨脹性粒子未被限定於上述熱膨脹性粒子。
為了使熱膨脹性粒子更易於固定在第2抄紙 原料所含有之纖維，第2抄紙原料可含有：Phirex RC-104(明成化學工業股份有限公司製、陽離子改性丙烯酸系共聚物)、Phirex M(明成化學工業股份有限公司製、丙烯酸系共聚物)等之固著劑。另外，第2抄紙原料可進一步含有：陰離子性、非離子性、陽離子性或兩性的良率提昇劑、上漿劑等。
將第2抄紙原料加以薄片化藉以形成第2紙層。例如，亦可如第1圖所示般，使被供給至抄造槽16中之第2抄紙原料的固定有熱膨脹性粒子的纖維，被進行旋轉之圓網17所吸引，於圓網17上形成第2紙層32。參照第7圖對第2紙層32進行說明。第7圖係用以說明第2紙層32的概略圖。如第7圖所示般，於第2紙層32係在纖維70之中分散熱膨脹性粒子60。
形成在圓網17上的第2紙層32，被轉印至紙層搬運輸送機15而在第1紙層31被壓縮。藉此，如第8圖所示般，第2紙層32被積層在第1紙層31，形成屬於第1紙層31和第2紙層32的積層薄片亦即第3紙層33。第8圖係第3紙層33之寬度方向(CD)的剖面概略圖。
如第1圖所示般，第3紙層33被轉印至紙層搬運輸送機18，然後，被轉印至乾燥機19。
乾燥機19係對第3紙層33進行加熱來乾燥。乾燥機19係例如使用楊克式烘缸。乾燥機19包含旋轉之圓筒狀乾燥機，圓筒狀乾燥機的表面藉由蒸氣等加熱 至約110℃。乾燥機19使第3紙層33附著在旋轉之圓筒狀乾燥機的表面，來將第3紙層33予以乾燥。
乾燥機19係將第3紙層33乾燥至較佳為10~80%之含水率、更佳為20~80%、特佳為20~60%。在此，含水率意指將紙層之乾燥質量設為100%時紙層含有的水量。
第3紙層33的含水率小於10%時，第3紙層33纖維間的氫結合力變強，會有因為此纖維間之強力氫結合而妨礙以後述高壓水蒸氣所產生之第3紙層33膨脹之情形。另一方面，第3紙層33的含水率大於80%時，會有後述高壓水蒸氣所賦予的熱大多被使用於水分蒸發，無法賦予熱膨脹性粒子充分的熱之情形。此外，還會有為了藉由後述高壓水蒸氣使第3紙層33乾燥成既定之含水率以下所須能量變得非常高的情形。
使第3紙層33附著在乾燥機19之圓筒狀乾燥機的表面時，較佳為使第3紙層33之設有第1紙層31的面附著在乾燥機19之圓筒狀乾燥機的表面。亦即，對第3紙層33進行加熱使其乾燥時的加熱面，較佳為第1紙層31側的面。藉此，乾燥機19的熱，通過於第3紙層33之第1紙層31的部分，到達存在有熱膨脹性粒子之第2紙層32的部分。因而，由於第3紙層33之第2紙層32之部分不會過熱，因此能夠抑制在藉由乾燥機19來乾燥第3紙層33時，第3紙層33之第2紙層32的部分被過度乾燥、或第2紙層32之部分中的熱膨脹性粒子膨脹。 另外，因為於第3紙層33之第1紙層31之部分優先進行乾燥，所以第3紙層33之第1紙層31的部分之纖維彼此的氫鍵結變強，第1紙層31之部分的強度變高。
接著，如第1圖所示般，第3紙層33係在圓筒狀之吸引滾筒20的網狀外周面上移動。此時，從在吸引滾筒20之外周面上方所配置的一台蒸氣噴嘴21對第3紙層33噴射高壓水蒸氣。吸引滾筒20係內建有吸引裝置，從蒸氣噴嘴21噴射之水蒸氣藉由吸引裝置吸引。藉由從蒸氣噴嘴21所噴射之高壓水蒸氣的熱，使第3紙層33中的熱膨脹性粒子膨脹，並使第3紙層33的體積變大。
噴射高壓水蒸氣之第3紙層33的面，較佳為配置有第2紙層32的面。因為高壓水蒸氣與第3紙層33之熱膨脹性粒子60直接接觸，所以能夠瞬間對熱膨脹性粒子60賦予高熱量。藉此，在第3紙層33被乾燥而使第3紙層33之纖維間的氫鍵結力變強前，能夠使熱膨脹性粒子60快速膨脹。另外，第3紙層33之第1紙層31的部分之纖維，不太會被高壓水蒸氣鬆解，因而即使將高壓水蒸氣對第3紙層33噴射亦能夠維持第1紙層31之部分的強度。
從蒸氣噴嘴21噴射的高壓水蒸氣，可為由100%水所構成的水蒸氣、亦可為含有空氣等其他氣體水蒸氣。但是，從蒸氣噴嘴21噴射的高壓水蒸氣，較佳為由100%的水構成的水蒸氣。
高壓水蒸氣之溫度，較佳為使熱膨脹性粒子60的殼61軟化而且使熱膨脹性粒子60膨脹之溫度以上的溫度。另外，由於熱膨脹性粒子60成為既定溫度以上時會收縮，因而高壓水蒸氣之溫度，較佳為會使熱膨脹性粒子60收縮的溫度以下之溫度。所以，高壓水蒸氣之溫度視所使用之熱膨脹性粒子60適當選擇。例如，高壓水蒸氣的溫度為140~190℃。此外，由於從蒸氣噴嘴21所噴射之高壓水蒸氣的溫度，與後述高壓水蒸氣的蒸氣壓力有相關關係，因而藉由對高壓水蒸氣的蒸氣壓力進行測定能夠測定高壓水蒸氣之溫度。
在第9圖表示被配置吸引滾筒20之上方的蒸氣噴嘴21之一例。蒸氣噴嘴21係將在機械方向(MD)及第3紙層33之寬度方向(CD)排列的複數高壓水蒸氣81朝向第3紙層33噴射。其結果，使第3紙層33膨脹、第3紙層33的體積變大。
第10圖係表示蒸氣噴嘴21之噴嘴孔211之一例的圖。如第10圖所示之蒸氣噴嘴21般，排列在寬度方向(CD)之複數噴嘴孔211之噴嘴孔列，在機械方向(MD)排列六列。於第9圖，為了便於觀看高壓水蒸氣81，所以將在第3紙層33之寬度方向(CD)排列之複數高壓水蒸氣81，在機械方向(MD)排列三列，但實際上則排列六列。此外，在寬度方向(CD)排列的複數噴嘴孔，於機械方向(MD)排列之列的數目，較佳為四列以上、未被限定為六列。寬度方向(CD)排列的複數噴嘴 孔，於機械方向(MD)排列4列以上來配置，藉此即使在第3紙層33之機械方向(MD)的移動速度較快的場合，亦能夠將熱膨脹性粒子膨脹所須之充分熱量，藉由高壓水蒸氣來賦予第3紙層33。藉此，能夠提高不織布的生產效率。亦可將複數高壓水蒸氣噴嘴於機械方向(MD)排列配置，藉此將排列在寬度方向(CD)之複數噴嘴孔在機械方向(MD)排列配置四列以上。
蒸氣噴嘴21的噴嘴孔之孔徑較佳為100~250μm。噴嘴孔之孔徑小於100μm時，有能量不足且無法對熱膨脹性粒子充分加熱的問題產生之情形。另外，蒸氣噴嘴21之孔徑大於250μm時，會有賦予第3紙層33之能量太大，而造成第3紙層33過度損傷的問題產生之情形。
噴嘴孔之孔間距(與寬度方向(CD)相鄰接之噴嘴孔的中心間之距離)較佳為0.5~1.0mm。噴嘴孔的孔間距小於0.5mm時，恐有蒸氣噴嘴21的耐壓降低，而且發生破損之虞。另外，噴嘴孔的孔間距大於1.0mm時，會有在第3紙層33發生加熱不足之區域的情形。因此，會有在第3紙層33有體積不均增加的情形。
從蒸氣噴嘴14噴射之高壓水蒸氣的蒸氣壓力較佳為0.4~1.5MPa。高壓水蒸氣的蒸氣壓力小於0.4MPa時，會有第3紙層33中之熱膨脹性粒子60未充分接觸到高壓水蒸氣，熱膨脹性粒子60未充分加熱的情形。另外，高壓水蒸氣之蒸氣壓力大於1.5MPa時，會有第3紙 層33穿孔、或第3紙層33破裂、以及被噴散之情形。
第11圖係被噴射高壓水蒸氣之第3紙層33之寬度方向(CD)的剖面概略圖。第3紙層33具有：縱方向、與縱方向交叉之橫方向、相對於縱方向及橫方向為垂直之厚度方向、相對於厚度方向為垂直之一方之面、以及相對於一方之面在厚度方向相對向的另一方之面，並且在一方之面具備：具有往縱方向延伸且在橫方向排列之複數溝部42、含有纖維之第1紙層31，在另一方之面具備：包含膨脹之熱膨脹性粒子及纖維的第2紙層32。在此，縱方向與機械方向(MD)(參照第9圖)對應，橫方向與寬度方向(CD)對應。
藉由高壓水蒸氣使熱膨脹性粒子膨脹，所以與第8圖所示之噴射高壓水蒸氣前的第3紙層33之第2紙層32的部分相比，噴射高壓水蒸氣後的第3紙層33之第2紙層32的部分變厚。藉此，與第8圖所示之噴射高壓水蒸氣前之第3紙層33相比，能夠將噴射高壓水蒸氣後之第3紙層33的體積提高30%以上。
另外，第3紙層33之中，第1紙層31的部分係被噴射高壓水流而且強度變強的部分。另一方面，第2紙層32之部分係藉由熱膨脹性粒子膨脹使纖維被解開而且強度變弱，但厚度變大的部分。如此般，在第3紙層33形成強度較強之部分31和強度較弱但膨鬆之部分32，藉此能夠取得在第3紙層33之強度與膨鬆的平衡。換言之，藉此能夠形成膨鬆、且強度高的紙層33。因此，較 佳為第2紙層32之部分的厚度為第1紙層31之部分的厚度的2倍以上。
此外，亦可在第1紙層31及第2紙層32之間，設置一層以上的其他層。此場合亦可藉由第1紙層31之部分及第2紙層32之部分，形成膨鬆、強度高的紙層。
當不織布的體積變高時，在使用不織布對對象物進行擦拭時，不織布捕集污垢的能力變高。因此，藉由使第3紙層33變得非常膨鬆，使得不織布之擦拭性得到改善。另外，因為不織布之用以蓄積水的空間增加，所以不織布的保水性亦提昇。
藉由吸引滾筒20所內建之吸引裝置，第3紙層33被吸引至吸引滾筒20。吸引滾筒20用以吸引第3紙層33的吸引力較佳為-5~-12kPa。吸引滾筒20之吸引力小於-5kPa時會有未完全吸引蒸氣而造成噴出的情形。另外，吸引滾筒20之吸引力大於-12kPa時會有往吸引內的纖維脫落變多的情形。
蒸氣噴嘴21的前端與第3紙層33的表面之間的距離較佳為1.0~10mm。蒸氣噴嘴21的前端與第3紙層33的表面之間的距離小於1.0mm時，會有第3紙層33穿孔，或第3紙層33破裂、或被噴散的問題產生之情形。另外，蒸氣噴嘴21的前端和第3紙層33的表面之間的距離大於10mm時，會有高壓水蒸氣分散，而使得對第3紙層33中之熱膨脹性粒子賦予熱的能率變差的情形。
噴射高壓水蒸氣後之第3紙層33的含水率，較佳為40%以下、更佳為30%以下。噴射高壓水蒸氣後之第3紙層33的含水率大於40%時，會有難以藉由後述乾燥機進行之乾燥來使第3紙層33的含水率成為5%以下的情形。另外，除了後述之乾燥機以外，還必須進一步追加乾燥，而有不織布的製造效率變差的情形。
之後，如第1圖所示般，被轉印至乾燥機22。乾燥機22係將噴射過高壓水蒸氣之第3紙層33，乾燥成作為最終製造物的不織布。乾燥機22係例如使用楊克式烘缸。乾燥機22係使第3紙層33附著在藉由蒸氣加熱至約150℃之圓筒狀乾燥機的表面，來對第3紙層33進行乾燥。
通過乾燥機22後之第3紙層33必須充分地進行乾燥。具體而言，通過乾燥機22後之第3紙層33的含水率，較佳為5%以下。此外，剛噴射過高壓水蒸氣後之第3紙層33的含水率為5%以下時，亦可以不將噴射過高壓水蒸氣之第3紙層33，使用乾燥機22等來進行進一步之乾燥。
乾燥之第3紙層33(不織布)被捲取機23捲取。
如上述般將製作之不織布裁斷成既定尺寸，藉此可以將該不織布作為乾燥擦拭布使用。另外，如上述般將製作之不織布裁斷成既定尺寸，使裁斷的不織布浸漬在藥液，藉此能夠將該不織布作為濕潤擦拭布使用。藉由 如上述般紙層的體積變大來提升不織布捕集污垢的能力，因而由此不織布所製作的擦拭布，能夠徹底拭去污垢。由於不織布之第1紙層31的部分強度高，所以能夠抑制使用不織布之第1紙層31的部分擦拭對象物，造成擦拭對象物時不織布表面的纖維脫落。另外，如上述般以製作之不織布由於膨鬆，不織布的質地良好，因此適合作為用於擦拭人類或動物之身體的擦拭布的不織布。而且，如上述般製作之不織布，由於膨鬆因此能夠保持大量水分，因而適合濕式擦拭布。
另外，將如上述般以製作之不織布之第1紙層的部分作為表面薄片使用，並且將第2紙層部分作為吸收體使用，藉此能夠將該不織布使用於衛生護墊等吸收性物品。藉由將該不織布使用於吸收性物品，尤其能夠製作薄型吸收性物品。
以上說明僅為其中一例，發明並未被上述實施形態做任何限定。
[實施例]
以下依據實施例將本發明做更詳細說明。但是，本發明並非藉由該等實施例加以限定。
將於實施例及比較例中，蒸氣噴附前紙層含水率、第1紙層之基重、第2紙層之基重、第3紙層之基重、乾燥厚度、密度、第1紙層之外觀厚度、第2紙層之外觀厚度、加壓後厚度、濕潤厚度、乾拉伸強度、濕拉伸 強度、水吸收量及摩擦堅牢度，如下述般進行測定。
(蒸氣噴附前紙層含水率)
從以乾燥機19進行乾燥後之紙層取樣30cm×30cm之大小的樣本片，並測定該樣本片的重量(W1)。之後，將樣本片於105℃之恆溫槽靜置1小時並進行乾燥後，對重量(D1)進行測定。蒸氣噴附前紙層含水率，係N=10之測定值的平均值。
蒸氣噴附前紙層含水率=(W1-D1)/W1×100(%)
(第1紙層、第2紙層及第3紙層之基重)
第1紙層之基重、第2紙層之基重及第3紙層之基重係如下述般進行測定。首先，不形成第2紙層僅讓第1紙層於不織布製造裝置的製造線行進。然後，從以乾燥機19進行乾燥之噴射高壓水蒸氣前的第1紙層取樣30cm×30cm大小的測定用試料，並且對所取樣之測定用試料的重量進行測定來算出第1紙層的基重。實施例及比較例之第1紙層之基重為十個測定用試料的平均值。接下來，形成第1紙層及第2紙層，讓第3紙層於不織布製造裝置的製造線行進。然後，從以乾燥機19進行乾燥之噴射高壓水蒸氣前的第3紙層取樣30cm×30cm大小的測定用試料，並且對所取樣之測定用試料的重量進行測定來算出第3紙層的基重。實施例及比較例之第3紙層之基重為十個測定用試料的平均值。第2紙層之基重係從第3紙層之基 重減去第1紙層之基重所算出。
(乾燥厚度)
從製造之不織布取樣10cm×10cm大小的測定用試料。使用具備15cm2之測定子的厚度計(大榮化學精器製作所股份有限公司製型式FS-60DS)，以3gf/cm2之測定荷重的測定條件，來測定出測定用試料的厚度。對一個測定用試料測定三處厚度，以三處厚度之平均值作為乾燥厚度。
(密度)
從製造之不織布取樣10cm×10cm大小的測定用試料。對測定用試料的重量進行測定，從上述乾燥厚度算出不織布的密度。
(第1紙層及第2紙層之外觀厚度)
從用來測定上述第1紙層之基重所使用，以乾燥機19進行乾燥，噴射高壓水蒸氣前之第1紙層，取樣10cm×10cm大小的測定用試料。使用具備15cm2之測定子的厚度計(大榮化學精器製作所股份有限公司製型式FS-60DS)，以3gf/cm2之測定荷重的測定條件，來測定出測定用試料的厚度。對一個測定用試料測定三處厚度，以三處厚度之平均值作為第1紙層的外觀厚度。接著，從用來測定上述第3紙層之基重所使用，以乾燥機19進行乾 燥，噴射高壓水蒸氣前之第3紙層，取樣10cm×10cm大小的測定用試料。使用具備15cm2之測定子的厚度計(大榮化學精器製作所股份有限公司製型式FS-60DS)，以3gf/cm2之測定荷重的測定條件，來測定出測定用試料的厚度。對一個測定用試料測定三處厚度，以三處厚度之平均值作為第3紙層的外觀厚度。然後，從第3紙層之外觀厚度減去第1紙層之外觀厚度來算出第2紙層之外觀厚度。
(加壓後之乾燥厚度)
從製造之不織布取樣10cm×10cm大小的測定用試料。在所取樣之測定用試料上放置10cmm×10cm之具有底面的1kg重量的砝碼3分鐘，來將測定用試料加壓3分鐘。從測定用試料移除砝碼後，放置3分鐘。然後，使用具備15cm2之測定子的厚度計(大榮化學精器製作所股份有限公司製型式FS-60DS)，以3gf/cm2之測定荷重的測定條件，來測定出加壓後之測定用試料的厚度。對一個測定用試料測定三處厚度，以三處厚度之平均值作為加壓後的乾燥厚度。
(濕潤厚度)
從製造之不織布取樣10cm×10cm大小的測定用試料。使測定用試料浸漬在測定用試料之質量4倍的水(含水倍率、400%)。將浸漬過水之測定用試料放置10分鐘 後，使用具備15cm2之測定子的厚度計(大榮化學精器製作所股份有限公司製型式FS-60DS)，以3gf/cm2之測定荷重的測定條件，對測定用試料的厚度進行測定。對一個測定用試料測定三處厚度，以三處厚度之平均值作為濕潤厚度。
(乾拉伸強度)
從製造之不織布，切下長邊方向為紙層之機械方向的25mm寬之長條狀試驗片、以及長邊方向為紙層之寬度方向的25mm寬之長條狀試驗片，製作測定用試料。將機械方向以及寬度方向之測定用試料，使用具備最大荷重容量為50N之測力計的拉力試驗機(島津製作所股份有限公司製，桌上型精密萬能試驗機型式AGS-1kNG)，分別對3個測定用試料，以100mm之夾具間距、100mm/分之拉伸強度的條件測定拉伸強度。將機械方向以及寬度方向之測定用試料的分別3個測定用試料之拉伸強度的平均值作為機械方向以及寬度方向的乾拉伸強度。
(濕拉伸強度)
從製造之不織布，切下長邊方向為紙層之機械方向的25mm寬之長條狀試驗片，以及長邊方向為紙層之寬度方向的25mm寬之長條狀試驗片，來製作測定用試料，使測定用試料浸漬在測定用試料之質量2.5倍的水(含水倍率250%)。然後，將機械方向以及寬度方向之測定用試 料，使用具備最大荷重容量為50N之測力計的拉力試驗機(島津製作所股份有限公司製，桌上型精密萬能試驗機型式AGS-1kNG)，分別對3個測定用試料，以100mm之夾具間距、100mm/分之拉伸強度的條件測定拉伸強度。將機械方向以及寬度方向之測定用試料的分別3個測定用試料之拉伸強度的平均值作為機械方向以及寬度方向的濕拉伸強度。
(水吸收量)
從製造之不織布取樣10cm×10cm大小的測定用試料。將測定用試料之質量加以測定後，將測定用試料浸漬在蒸餾水中1分鐘。接下來，在網(80網孔)之上放置1分鐘後，將該測定用試料之質量加以測定。將從浸漬於蒸餾水後之測定用試料的質量減去浸漬於蒸餾水前之測定用試料的質量的值，換算成不織布每1m2的值。此換算後之值作為水吸收量。
(摩擦堅牢度)
摩擦堅牢度的試驗，係應用塑膠薄膜-及薄片-摩擦係數試驗方法(JIS-K-7125：1999)來實施。從所製造之不織布取樣300mm×200mm大小的測定用試料，在摩擦係數測定裝置(測試機產業股份有限公司製)之工作台，以進行測定的面(第1紙層側之面或第2紙層側之面)朝上的方式設置測定用試料。此時，以滑片之移動方向，成為測 定用試料200mm之長度方向的方式配置測定用試料。在滑板之接觸在測定用試料的面安裝布黏合膠帶(No.123、日本米其邦(Nichiban)股份有限公司製)。然後，以30次/分之摩擦往復速度及200g荷重的條件，在測定用試料表面發生破裂為止進行測定摩擦係數。在此測定用試料表面發生破裂為止所進行之摩擦係數測定的次數成為摩擦堅牢度。
以下，針對實施例及比較例的製作方法進行說明。
(實施例1)
使用於本發明之一實施形態的不織布製造裝置1製作實施例1。製作第1抄紙原料，該第1抄紙原料係包含：50重量%之針葉樹漂白牛皮紙漿(NBKP)、以及纖度為1.1dtex並且纖維長度為8mm之50重量%的嫘縈(DAIWABO RAYON股份有限公司製、CORONA)。然後，使用原料頭將第1抄紙原料供給至紙層形成帶(日本輝爾康株式會社製OS80)上，使用吸引盒將第1抄紙原料加以脫水形成第1紙層。此時第1紙層之紙層含水率為80%。之後，使用兩台高壓水流噴嘴將高壓水流對第1紙層進行噴射。使用兩台高壓水流噴嘴對第1紙層所噴射之高壓水流的高壓水流能量為0.2846kW/m2。在此，高壓水流能量係由下述式算出。
能量(kW/m2)=1.63×噴射壓力(kg/cm2)×噴射流 量(m3/分)/處理速度(M/分)/60
在此，噴射流量(立方M/分)=750×孔口開孔總面積(m2)×噴射壓力(kg/cm2)0.495
另外，高壓水流噴嘴之前端和第1紙層上面之間的距離係10mm。而且，高壓水流噴嘴之噴嘴孔的孔徑為92μm，噴嘴孔之孔間距為0.5mm。
之後，將被噴射高壓水流之第1紙層轉印至紙層搬運輸送機。
製作第2抄紙原料，該第2抄紙原料係含有：37重量%之針葉樹漂白牛皮紙漿(NBKP)、37重量%之闊葉樹漂白牛皮紙漿(LBKP)、20重量%之熱膨脹性粒子(MATSUMOTO Microsphere、松本油脂製藥股份有限公司製、粒徑5~15μm、熱膨脹啟始溫度75~85℃)、3.0重量%之熱膨脹性粒子固著劑(Phirex RC-104、明成化學工業股份有限公司製、陽離子改性丙烯酸系共聚物)、3.0重量%之熱膨脹性粒子固著劑(Phirex M、明成化學工業股份有限公司製、丙烯酸系共聚物)。接著，將第2抄紙原料供給至抄造槽中，使第2抄紙原料中固定有熱膨脹性粒子的纖維，被進行旋轉之圓網所吸引，於圓網上形成第2紙層。之後，將在圓網上形成之第2紙層，積層在被轉印於上述紙層搬運輸送機的第1紙層來製作第3紙層。
將第3紙層轉印至另一台紙層搬運輸送機後，轉印至加熱到110℃之楊克式烘缸，並將第3紙層乾 燥為第3紙層的含水率為60%。
接下來，使用一台蒸氣噴嘴將高壓水蒸氣噴射在第3紙層之第2紙層側的面。此時，高壓水蒸氣之蒸氣壓力為0.7MPa，蒸氣溫度為175℃。另外，蒸氣噴嘴之前端和紙層的表面之間的距離為2.0mm。蒸氣噴嘴之噴嘴孔係在機械方向(MD)並排六列。而且，蒸氣噴嘴之噴嘴孔的孔徑為200μm，且孔間距為1.0mm。另外，吸引滾筒用以吸引紙層的吸引力為-5.0kPa。吸引滾筒之外周係使用不銹鋼製的18網孔開孔套筒。
然後，將第3紙層轉印至被加熱達150℃之楊克式烘缸，乾燥至5%以下之水分量。乾燥後之紙層成為實施例1。
(實施例2)
實施例2，除了將高壓水蒸氣之蒸氣溫度變更為140℃，將蒸氣壓力變更為0.4MPa之外，其餘係藉由與實施例1之製造方法相同的方法進行製造。
(實施例3)
實施例3除了調整第1抄紙原料的纖維濃度來使第1紙層之基重成為15g/m2之外，其餘係藉與實施例1之製造方法相同方法製造。
(實施例4)
實施例4除了對第3紙層進行乾燥使噴射高壓水蒸氣前之第3紙層的含水率成為20%之外，其餘係藉由與實施例1之製造方法相同方法製造。
(比較例1)
比較例1除了未形成第2紙層而僅以第1紙層來製作不織布及未噴射高壓水蒸氣之外，其餘係藉由與實施例1之製造方法相同方法製造。
(比較例2)
比較例2除了未形成第1紙層而僅以第2紙層來製作不織布之外，其餘係藉由與實施例1之製造方法相同方法製造。
(比較例3)
比較例3除了未形成第1紙層僅以第2紙層製作不織布、將高壓水蒸氣的蒸氣溫度設為115℃將蒸氣壓力設為0.2MPa、將蒸氣噴嘴之噴嘴孔在機械方向(MD)排列三列、將蒸氣噴嘴之噴嘴孔的孔徑設為300μm以及將孔間距設為2.0mm之外，其餘係藉由與實施例1之製造方法相同的方法進行製造。
以上實施例以及比較例之原料示於表1。
以上實施例以及比較例之製造條件示於表2。
將上述實施例及比較例之蒸氣噴附前紙層含水率、第1紙層之基重、第2紙層之基重、第3紙層之基重、乾燥厚度、密度、第1紙層之外觀厚度、第2紙層之外觀厚度、加壓後厚度、相對於乾燥厚度之加壓後厚度的比例、相對於濕潤厚度及乾燥厚度之濕潤厚度的比例示於表3。
將以上實施例及比較例的乾拉伸強度、濕拉伸強度、水吸收量及摩擦堅牢度示於表4。
(1)實施例1~4和比較例1的比較
實施例1~4之乾燥厚度，全部為0.82mm以上。另一方面，比較例1之乾燥厚度為0.23mm。由於比較例1之基重係20g/m2，而且為實施例1~4的2分之1左右，因此為了與實施例1~4的基重相符，即使令比較例1之厚度成為2倍比較例1的厚度仍為0.46mm。因此可知設置含有熱膨脹性粒子之第2紙層能夠使得不織布的體積變得非常大。另外，比較例1之水吸收量與實施例1~4之水吸收量相比非常小。因此可知藉由設置含有熱膨脹性粒子之第2紙層能夠使得不織布之水吸收量變得非常大。
(2)實施例1~4和比較例2及3的比較
與實施例1~4的乾拉伸強度及濕拉伸強度相比比較例2及3的乾拉伸強度及濕拉伸強度非常低。因此可知藉 由設置第1紙層，使得含有熱膨脹性粒子之不織布的強度變得非常高。另外，與實施例1~4之第1紙層側的面之摩擦堅牢度相比，比較例2及3之摩擦堅牢度非常低。因此可知藉由設置第1紙層，含有熱膨脹性粒子之不織布的摩擦堅牢度變得非常高。
(3)實施例2和比較例3的比較
經由將實施例2和比較例3進行比較，可知為了使不織布即使成為濕潤狀態亦能夠維持膨鬆，較佳為：高壓水蒸氣的蒸氣壓力大於0.2MPa、蒸氣噴嘴之噴嘴孔的孔徑小於300μm、蒸氣噴嘴之噴嘴孔的孔間距小於2mm及在寬度方向(CD)排列之複數噴嘴孔在機械方向(MD)排列之列的數目為四列以上。
(4)實施例1~4
由實施例1~4可知第1紙層側之面的摩擦堅牢度，有第2紙層側之面的摩擦堅牢度的2倍以上。
(5)實施例1及比較例1及比較例2
比較例1之水吸收量，能夠視為表示實施例1之第1紙層部分之水吸收量，比較例2之水吸收量，能夠視為表示實施例1之第2紙層部分之水吸收量。因此可知，實施例1之第2紙層的部分之水吸收量，係實施例1之第1紙層的部分之水吸收量的2倍以上。
1‧‧‧不織布製造裝置
11‧‧‧原料供給頭
12‧‧‧紙層形成輸送機
13‧‧‧吸引盒
14‧‧‧高壓水流噴嘴
15，18‧‧‧紙層搬運輸送機
16‧‧‧抄造槽
17‧‧‧圓網
19，22‧‧‧乾燥機
20‧‧‧吸引滾筒
21‧‧‧蒸氣噴嘴
23‧‧‧捲取機
31‧‧‧第1紙層
32‧‧‧第2紙層
33‧‧‧第3紙層
MD‧‧‧機械方向

Claims (12)

  1. 一種不織布之製造方法，係包含：將含有纖維和水之第1抄紙原料，供給在朝單向移動之帶上，於該帶上形成第1紙層的步驟；對前述第1紙層噴射高壓水流，在前述第1紙層的表面形成朝機械方向延伸之溝部的步驟；將含有纖維及熱膨脹性粒子及水的第2抄紙原料加以薄片化來形成第2紙層的步驟；將前述第1紙層及前述第2紙層加以積層來形成第3紙層的步驟；前述將第3紙層加以乾燥的步驟；以及從蒸氣噴嘴對前述第3紙層噴射高壓水蒸氣，藉此使前述熱膨脹性粒子膨脹的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之不織布之製造方法，其中，使前述熱膨脹性粒子膨脹之步驟，係從前述蒸氣噴嘴對前述第3紙層之前述第2紙層側的面噴射高壓水蒸氣。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之不織布之製造方法，其中，前述將第3紙層加以乾燥之步驟，係對前述第3紙層之前述第1紙層側的面進行加熱藉此將前述第3紙層加以乾燥。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之不織布之製造方法，其中，前述將第3紙層加以乾燥之步驟，係將前述第3紙層乾燥為10~80%之含水率。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之不織布之製造方法，其中，前述蒸氣噴嘴之噴嘴孔的噴嘴間距係0.5~1.0mm。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之不織布之製造方法，其中，前述蒸氣噴嘴之噴嘴孔的孔徑係100~250μm。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之不織布之製造方法，其中，前述高壓水蒸氣之蒸氣壓力係0.4~1.5MPa。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之不織布之製造方法，其中，前述蒸氣噴嘴在機械方向，具備四列以上在寬度方向排列的噴嘴孔之噴嘴孔列。
  9. 一種不織布，係具有：縱方向、與該縱方向交叉之橫方向、相對於該縱方向及該橫方向為垂直之厚度方向、相對於該厚度方向為垂直之一方之面、以及相對於該一方之面在該厚度方向相對向的另一方之面，在前述一方之面具備：具有往前述縱方向延伸且在前述橫方向排列之複數溝部、含有纖維之第1層，在前述另一方之面具備：含有膨脹後之熱膨脹性粒子及纖維的第2層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之不織布，其中，前述第2層的厚度係前述第1層之厚度的2倍以上。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所述之不織布，其中，前述第1層之摩擦堅牢度係前述第2層之摩擦堅牢度的2倍以上。
  12. 如申請專利範圍第9或10項所述之不織布，其中，前述第2層之水吸收量係前述第1層之水吸收量的2倍以上。
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