WO2020145308A1 - 開孔不織布及びその製造方法 - Google Patents

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WO2020145308A1
WO2020145308A1 PCT/JP2020/000316 JP2020000316W WO2020145308A1 WO 2020145308 A1 WO2020145308 A1 WO 2020145308A1 JP 2020000316 W JP2020000316 W JP 2020000316W WO 2020145308 A1 WO2020145308 A1 WO 2020145308A1
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WO
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nonwoven fabric
open
web
thickness
woven fabric
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PCT/JP2020/000316
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English (en)
French (fr)
Inventor
博和 寺田
淳治 岩田
Original Assignee
Jnc株式会社
Ｊｎｃファイバーズ株式会社
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • 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
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    • 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
    • D04H1/492—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 by fluid jet
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04H1/54—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 by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres

Definitions

  • the present invention relates to a nonwoven fabric having pores and a method for manufacturing the nonwoven fabric having pores.
  • Nonwoven fabrics used for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins are being improved in pursuit of greater comfort.
  • a special non-woven fabric is used to reduce skin irritation, stuffiness caused by urine and menstrual blood.
  • a non-woven fabric shaped to reduce the contact area with the skin hereinafter referred to as a shaped non-woven fabric
  • a non-woven fabric having pores hereinafter referred to as a non-woven fabric
  • a non-woven fabric having pores a non-woven fabric having both shaping and pores (hereinafter referred to as shaped non-woven fabric), and the like.
  • Patent Document 1 As an apertured nonwoven fabric, an apertured nonwoven fabric in which apertures are formed by piercing the nonwoven fabric with a heated needle of a needle roll is known while sandwiching the nonwoven fabric with a needle roll and a hole roll receiving it (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a nonwoven fabric is sandwiched between a pin roll having a large number of pins arranged in a row on the surface and a ridge roll having ridges for forming a shape between the pin rows. It is disclosed that a three-dimensional shape is imparted by conveying under pressure.
  • the non-woven fabric is sandwiched between the rolls and crushed, so that the bulk of the non-woven fabric may be lowered and the flexibility may be lowered.
  • the non-woven fabric is compacted except for the open pores, the bulk becomes low and the liquid permeability may be deteriorated.
  • problems such as easy liquid return may occur.
  • Patent Document 2 in order to manufacture a nonwoven fabric that is bulky and has shaping on the surface, a fiber web of thermoplastic fibers is placed on a breathable conveyor having irregularities, and the fiber web is placed. Injecting a gas on the surface of the web during conveyance by, to form a shape by following the fiber web to the concave portion of the air permeable conveyor, heating the fiber web to fuse and integrate the thermoplastic fibers. It is disclosed.
  • the non-woven fabric of Patent Document 2 is a non-woven fabric having a high fiber density in the convex portion and a low fiber density in the concave portion, and the convex portion has a soft touch, and a liquid or a viscous substance is discharged from the concave portion having a low fiber density. It is to pass. Further, it is disclosed that not only the concave portion has a low fiber density, but it may be open. On the other hand, in the method for manufacturing a nonwoven fabric of Patent Document 2, since fibers are biased by gas injection to form a concave portion or an opening, it is difficult to form a small-diameter opening in a bulky nonwoven fabric. Met.
  • Patent Document 3 discloses a non-woven fabric having a ridge portion and a groove portion alternately, and having an opening in the groove portion.
  • an uneven shape is formed on the surface by a mesh or the like. Fluid is sprayed on the surface of the fluid permeable support (mesh roll) while passing through a bulky material such as card web, and the fibers are localized to give a groove ridge structure to the card web. ..
  • the card web is passed between a pin roll and a ridge roll to form an opening, and the peripheral edge portion of the opening is melted and fixed by heating.
  • the nonwoven fabric of Patent Document 3 has a higher fiber density in the peripheral edge of the opening formed in the groove portion than in the top portion of the ridge portion, and as a result, liquid is guided from the top portion of the ridge portion to the peripheral edge of the opening. It is disclosed that it has become easier. However, it cannot be said that it still has sufficient liquid permeability and liquid return prevention property.
  • JP-A-6-330443 Japanese Patent Publication No. 7-91764 JP, 2009-215667, A
  • the present inventor has conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and has come up with the idea of producing a nonwoven fabric which is bulky and has pores of a small diameter.
  • it is difficult to maintain open pores due to the bulkiness and flexibility of the nonwoven fabric when attempting to provide small-diameter holes in a bulky and flexible nonwoven fabric while on the other hand, increasing the pore size causes the liquid passing back to return. It has been found that it is easy and the liquid return prevention property deteriorates.
  • a small-diameter hole can be formed by the conventional method of passing between the rolls, if the non-woven fabric is sandwiched between the rolls, the non-woven fabric is somewhat compressed.
  • the inventors further studied a method for producing a small-diameter hole without including a step of sandwiching a bulky nonwoven fabric between rolls.
  • a breathable needle plate or needle roll in which a large number of needles are erected on the surface of a punching member or a perforated member such as a mesh is adopted, and a web containing thermoplastic fibers is placed on the breathable needle plate. Then, the web is pressed against a needle plate or a needle roll by wind pressure to perforate, and subsequently, the fibers of the web are fused and fixed by heating. It has been found that a nonwoven fabric having a high volume) and in which small-diameter pores are retained can be produced, and the present invention for solving the above problems has been completed.
  • the present invention has the following configurations.
  • [1] A non-woven fabric containing heat-fusible composite fibers, having perforations extending from the front surface to the back surface of the non-woven fabric, the open area of the front surface is 0.2 to 20 mm 2 , and the specific volume is 40 A perforated nonwoven fabric of up to 200 cm 3 /g.
  • [2] The open-hole nonwoven fabric according to [1] above, which further has shaping on the surface of the open-hole nonwoven fabric.
  • the thickness of the top of the convex shaped article is 0.3 to 4.0 mm, and the thickness of the base is 0.3 to 3.0 mm.
  • the open-pore nonwoven fabric according to any one of to [5].
  • a step of producing a web of thermoplastic fibers The web is placed on a breathable needle plate or a roll of breathable needles in which a large number of needles are erected on the surface of a punching or mesh perforated member, and the needles penetrate the web by an air flow. And the process of Heating the web penetrated by the needle with heated air to melt at least a part of the thermoplastic fibers constituting the web to form a nonwoven fabric,
  • a method for producing an open-pore nonwoven fabric comprising:
  • the open-pore nonwoven fabric of the present invention is bulky and excellent in flexibility as a whole, and has pores penetrating the nonwoven fabric in the thickness direction in a direction substantially perpendicular to the face of the nonwoven fabric. Liquid time is short (that is, absorption speed is fast), and liquid permeability is good. In addition, since the openings have a small diameter and the nonwoven fabric is bulky, the liquid return prevention property is also excellent. Furthermore, among the open-hole nonwoven fabrics of the present invention, those having a convex shape that independently protrudes on the surface of the nonwoven fabric have a small contact area with the skin and are particularly excellent in skin contact.
  • a nonwoven fabric is produced without being compressed by a roll or the like, it is possible to produce a bulky nonwoven fabric without a compressed portion on the surface of the nonwoven fabric.
  • pores are formed by a needle sheet or needle roll in the state of the web, and a part of the web is melted and fixed by heating while the needle penetrates the web to form a nonwoven fabric, it is bulky and formed. It is possible to obtain an open-pore nonwoven fabric in which the formed pores are maintained without being crushed.
  • the perforated nonwoven fabric of the present invention is a non-woven fabric containing heat-fusible composite fibers, and has perforations extending from the front surface to the back surface of the non-woven fabric and having an opening area of 0.2 to 20 mm 2 on the surface.
  • the specific volume is 40 to 200 cm 3 /g.
  • the open-hole nonwoven fabric of the present invention is a bulky nonwoven fabric without a heat-compressed portion. When the specific volume is 40 cm 3 /g or more, sufficient bulkiness can be obtained, and the liquid return is small, and when the specific volume is 200 cm 3 /g or less, the liquid does not stay in the nonwoven fabric, so the liquid return is small. Become.
  • the open-pore nonwoven fabric of the present invention is characterized in that a small-diameter hole penetrates through a bulky nonwoven fabric, and the surface open-pore area can be 0.2 to 20 mm 2, and 0.5 to 3 preferably if .5mm 2, more preferably if 0.7 ⁇ 2.0 mm 2.
  • the open area means the area of each opening of a large number of holes provided in the nonwoven fabric. The opening area was taken, for example, with a Keyence Microscope VHX-6000 so that the opening surface of the nonwoven fabric was photographed at 4 points. It can be measured from the surface area connecting the openings.
  • the openings may be provided on the nonwoven fabric at regular intervals or irregular intervals, but it is preferable that the apertures are regularly provided at regular intervals.
  • openings can be provided in series, in parallel, in a staggered arrangement, and the like.
  • the number of openings is appropriately selected depending on the intended use and function and is not particularly limited. For example, it is preferable that 1 to 5 openings are dispersed per cm 2 of the nonwoven fabric.
  • the apertured nonwoven fabric of the present invention further has a shape.
  • the shape of the shape is not particularly limited, but shapes such as a convex shape, a dome shape, and a ridge shape can be exemplified, and among them, it is preferable that each shape is a convex shape protruding independently. If the shape is an independent convex shape, the aperture may be located at the convex top, and is at the base located between the convex shape and the adjacent convex shape. Is also preferable. With such a structure, liquid permeability becomes good.
  • the thickness of the perforated nonwoven fabric can be 1.0 to 5.0 mm, preferably 1.5 to 4.0 mm, more preferably 2.0 to 3.5 mm.
  • the thickness of the perforated nonwoven fabric refers to the thickness from the base portion to the top portion of the shaping when the shaping is applied to the nonwoven fabric (Fig. 3, W 1 ).
  • the open-hole nonwoven fabric of the present invention is characterized in that the bulkiness (thickness) of the nonwoven fabric is maintained at both the shaped portion and the open-hole portion, and the nonwoven fabric has a large specific volume (that is, a low nonwoven fabric density).
  • the thickness of the nonwoven fabric or the thickness of each part is not particularly limited, but for example, the thickness of the top of the shaped part (FIG.
  • W 2 is preferably 0.3 to 4.0 mm
  • the thickness of the base is preferably 0.3 to 4.0 mm.
  • the thickness of the part (W 3 in FIG. 3) is preferably 0.3 to 3.0 mm.
  • an opening is formed in the base portion.
  • the ratio of the thickness of the top portion to the base portion of the shaped object is preferably 1:10 to 10:1, more preferably 3:7 to 7:3, and is 4:6 to 6:4. Is more preferable.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a cross section of the open-hole nonwoven fabric of the present invention.
  • the open-pore nonwoven fabric 1 has a plurality of openings 2 and is shaped as a whole. In the shaping, independent convex portions 3 are regularly arranged, and the openings 2 are located in the base portion 4 between the convex portions 3.
  • the thickness W 1 of a perforated nonwoven cloth 1 refers to the thickness from the top of the convex portion 3 to the bottom of the base unit 4.
  • neither the shape-imparting portion (convex portion 3) nor the base portion 4 is consolidated, and both the top portion thickness W 2 and the base portion thickness W 3 of the shape-imparting portion are kept bulky. ..
  • the open-pore nonwoven fabric of the present invention is composed of heat-fusible composite fibers.
  • the heat-fusible conjugate fiber include heat-fusible sheath-core type conjugate fiber, heat-fusible eccentric sheath-core type conjugate fiber, and heat-fusible parallel type conjugate fiber.
  • the thermoplastic resin that constitutes the heat-fusible composite fiber include polyethylene (PE) such as low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and high-density polyethylene (HDPE), crystalline polypropylene, propylene.
  • PE polyethylene
  • LDPE low-density polyethylene
  • LLDPE linear low-density polyethylene
  • HDPE high-density polyethylene
  • Polypropylene (PP) such as a copolymer (Co-PP) of propylene and ethylene as a main component with ethylene or ⁇ -olefin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester (PET) such as polyester copolymer (Co-PET) Etc.
  • PP polypropylene
  • PET polyester
  • Co-PET polyester copolymer
  • a heat-fusible composite fiber obtained by combining these thermoplastic resins can be used.
  • Specific combinations of thermoplastic resins include, for example, PP/PE, PP/Co-PP, PET/PE, PET/LLDPE, PET/Co-PET.
  • the fineness of the heat-fusible composite fiber used in the present invention is preferably 0.8 to 20 dtex, and more preferably 1.0 to 10 dtex.
  • the flexibility of the nonwoven fabric becomes good by making the heat-fusible composite fiber constituting the nonwoven fabric finer.
  • the fineness is small, the smoothness is improved, so that the friction with the skin is reduced and the rash is reduced.
  • a non-woven fabric composed of heat-fusible composite fibers having a fineness tends to make it difficult for a liquid to pass due to an increase in the number of fiber constituents.
  • the perforated non-woven fabric of the present invention is provided with a large number of perforations in the non-woven fabric. Therefore, the liquid permeability is maintained.
  • the open-hole nonwoven fabric of the present invention may be composed of one type (single layer) of nonwoven fabric, or may be a nonwoven fabric in which two or more types of nonwoven fabrics having different compositions, fineness, density and the like are laminated. .. In any case, it is characterized by having openings penetrating from the front side to the back side of the nonwoven fabric.
  • the laminated layers are integrated by fusion, adhesion, or the like.
  • the size of the pores formed between the fibers can be changed in the thickness direction of the non-woven fabric to further improve liquid permeability. it can.
  • by laminating nonwoven fabric layers having different compositions it is possible to obtain a nonwoven fabric in which hydrophilicity and hydrophobicity of the nonwoven fabric change in the thickness direction of the nonwoven fabric, which further improves liquid permeability or liquid permeability. ..
  • the open-pore nonwoven fabric has a laminated structure
  • the combination thereof is not particularly limited, but for example, a plurality of layers made of PET/PE heat-fusible composite fibers and different in fineness can be laminated. Also, fibers having a spiral crimp can be laminated.
  • the basis weight of the non-woven fabric is not particularly limited.
  • the basis weight is preferably 10 to 100 g/m 2, and more preferably 15 to 70 g/m 2 .
  • the nonwoven fabric has good bulk or absorption performance.
  • the basis weight (total of the basis weights of a plurality of layers constituting the non-woven fabric) is preferably 10 to 100 g/m 2, and more preferably 15 to 70 g/m 2 .
  • the open-hole nonwoven fabric of the present invention generally has, for example, a card web placed on a punching roll or a punching plate on which a large number of pins are erected, and the card web is pierced into the pins by cold air or hot air to form small holes. Then, it can be manufactured by a method in which the web is bonded and fixed to a nonwoven fabric by hot air.
  • FIG. 4 shows a photograph of a needle plate used for producing the open-pore nonwoven fabric of the present invention.
  • FIG. 4 is a view of the needle plate viewed from above, in which pins are vertically provided on a surface of a punching plate in which circular holes are regularly formed.
  • the number of pins standing on the punching roll or punching plate is preferably 1 or more and 10 or less, and more preferably 2 or more and 8 or less per 1 cm 2 .
  • the number of pins is 10 or less, the pin density does not become too high and the web can be pierced by the cold and hot air, and when piercing with a stronger air flow, the web is disturbed and the texture is damaged. There is no.
  • the number of pins to 2 or more, it is easy to pierce the web with the pins due to the appropriate needle density and the air permeability of punching in the processing of the nonwoven fabric, and the absorption performance of the resulting nonwoven fabric is well balanced. Therefore, it is preferable.
  • the diameter of the pin standing on the punching roll or punching plate is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 mm, more preferably 1 to 3 mm. If the diameter of the pin is 0.5 mm or more, the pores of the obtained non-woven fabric will not be blocked, and if it is 5 mm or less, the area of the non-woven fabric aperture will not be too large. It is preferable because the liquid return can be suppressed in the absorption performance.
  • the height or length of the pin is not particularly limited as long as it is not less than the thickness of the web used.
  • the opening area of the single hole of the punching roll or punching plate is preferably 5 mm 2 or more, more preferably 7 mm 2 or more.
  • the shape of the opening of the punching roll or the punching plate is not particularly selected, such as a circle, an ellipse, a triangle, and a square. Further, the positions of the pins and openings may be selected in series, in parallel, in a staggered manner.
  • thermoplastic fiber web forming the nonwoven fabric is prepared.
  • a publicly known process can be appropriately selected and used for the production of the web and is not particularly limited.
  • the thermoplastic fiber obtained by the melt spinning method is stretched, cut, and put into a card machine.
  • a staple fiber web can be obtained.
  • a spunbond method can be used to obtain a spunbond web.
  • a particularly effective spinning method is a melt blow method. The melt-blowing method, the molten thermoplastic resin extruded from the spinning hole in the machine direction or the length direction, is blown to the collecting conveyor net etc. by the high-temperature high-speed gas blown from around the spinning hole to obtain an ultrafine fiber web. Is the way.
  • the web is placed on a punching roll having a large number of pins erected (hereinafter sometimes referred to as punching needle roll) or a punching plate having the pins erected (hereinafter sometimes referred to as punching needle plate). Then, the web is fixed to the pin by piercing the pin with cold air.
  • the amount of air, the speed of air, etc. can be appropriately selected depending on the basis weight of the web and the like and are not particularly limited, but in order to prevent the web from penetrating the pins, and preventing the consolidation of the web and the deviation of the fibers due to the wind pressure. Of 2 to 20 m/s, more preferably 5 to 15 m/s.
  • hot air having a temperature equal to or higher than the melting point of the low melting point component of the heat-fusible composite fibers is applied to fuse the heat-fusible composite fibers.
  • the temperature or volume of the hot air is not particularly limited as long as heat fusion occurs and the web is not consolidated or biased by wind pressure.
  • the temperature is 125 to 150° C. and the wind speed is 2 to 20 m/s. Can give hot air.
  • an open-pore nonwoven fabric having bulkiness and small openings can be obtained.
  • the web in the step of penetrating the web into the pin or in the step of fusing the heat-fusible composite fiber with hot air, the web is not only penetrated into the pin but also punched.
  • the web is pressed along the edge of the opening of the needle roll or the punching needle plate so as to be deformed, and the web is fused or cooled and solidified in this state, whereby a perforated nonwoven fabric having a shape can be obtained.
  • a punching needle roll or a punching needle roll in which the punching part (air through hole) of the punching needle plate is closed with a mesh net or a mesh that does not obstruct air through Etc. can be used to process by the above method.
  • the web is placed on a punching needle roll or punching needle plate, and the web is pierced by a cold air to a pin to fix the web.At this time, hot air is blown directly instead of cold air to pierce and melt. May be performed at the same time.
  • the above-described manufacturing method shows the outline of the steps, and may include various known steps, if necessary, that is, arbitrary steps such as surface treatment, washing, cutting, molding, sterilization, and packaging.
  • the open-pore nonwoven fabric having the shape of the present invention is not particularly limited in its surface to be used, but when used as a surface material for sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins, the surface that comes into contact with the skin is caused by the fluff generated by the raising of the nonwoven fabric. Due to the problem of rash, the raised surface is suppressed by applying the contact surface with the punching roll to the conveyor surface of the circulating hot air heat treatment machine and performing reheat treatment near the melting point of the sheath component of the heat-fusible sheath-core type composite fiber. In addition to the above, the annealing effect makes it possible to obtain a perforated nonwoven fabric having a bulky shape.
  • the performance of the open-pore nonwoven fabric of the present invention was evaluated by the following method. ⁇ Measurement of non-woven fabric> -Nonwoven fabric thickness: The thickness was measured under a load of 3.5 gf/cm 2 using a thickness measuring instrument Digithic Tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. to obtain the nonwoven fabric thickness. -Thickness of shaped part: The thickness of the shaped part was measured by measuring the thickness of the non-woven fabric layer in the cross-section of the non-woven fabric cut vertically from the surface using a KEYENCE Microscope VHX-6000.
  • a non-woven fabric cut into a square of 100 mm ⁇ 100 mm is used as a sample, the weight of the non-woven fabric is measured, and the basis weight is calculated from the value, which is defined as A (g/m 2 ).
  • the non-woven fabric thickness of the sample for which the basis weight is measured is measured at four points using a Digithic tester, and the arithmetic mean value is B (mm).
  • the absorption performance was comprehensively judged from (1) evaluation of initial liquid permeability and repeated liquid permeability, and (2) evaluation of liquid return prevention property.
  • (1) Evaluation of initial liquid permeability and repeated liquid permeability Based on the method of measuring liquid passage time of EDANA ERT 150.3-96, measure the time for liquid to pass through the non-woven fabric sample (liquid passage time). The liquid permeability was evaluated by. As a concrete method, 4 pieces of absorbent paper (Kim towel (trade name) manufactured by Crecia Co., Ltd.) is placed on an acrylic plate holder and folded in 4 pieces, and a 100 mm ⁇ 100 mm square non-woven fabric is placed thereon. Place the sample.
  • the solution was set in a holder, 10 mL of physiological saline (9 g of NaCl was completely melted in ion-exchanged water, and an aqueous solution of 1000 g was used as the physiological saline was used) was poured with a buret, and the passage time was measured ( First time). After the first liquid-passing measurement was completed, the sample was left for 1 minute, then the sample was sandwiched between 8 sheets of absorbent paper and a load of 35 g/cm 2 was placed thereon, left for 1 minute, air-dried for 3 minutes, and then the second sample was passed. The liquid time was measured (second time).
  • ⁇ Flexibility evaluation method> The flexibility of the nonwoven fabric was evaluated by 10 panelists according to the following evaluation criteria. ⁇ : Extremely high flexibility. ⁇ : High flexibility X: Insufficient flexibility In this evaluation method, ⁇ was evaluated as having extremely high flexibility, ⁇ was evaluated as having high flexibility, and ⁇ was evaluated as insufficient flexibility.
  • ⁇ Cushion evaluation method> The cushioning property of the nonwoven fabric was evaluated by 10 panelists according to the following evaluation criteria. ⁇ : Repulsion is extremely high. ⁇ : Highly repulsive. X: Repulsion is insufficient. In this evaluation method, ⁇ indicates that the cushioning property is extremely high, ⁇ indicates that the cushioning property is high, and ⁇ indicates that the cushioning property is insufficient.
  • PE Keiyo Polyethylene M6900 (trade name) PET: CZ5022 (trade name) manufactured by Sanbo Co., Ltd.
  • sample 1 A web having a basis weight of 25 g/m 2 made of a heat-sealable sheath-core type composite fiber having a fineness of 1.7 dtex, a sheath-core area ratio of 50/50 of PE, and a core component of PET was punched needle plate (needle diameter 1. 4 mm 2 , needle length 4 mm, needle density 4 needles/cm 2 ) and pierce the needle with cold air of 11.5 m/s, followed by fusion solidification with hot air of 11.3 m/s at 130° C. To obtain a non-woven fabric. Then, using a circulating hot-air dryer, it was reheated at a processing temperature of 130° C. to suppress fuzz on the surface. The obtained sample 1 was a non-woven fabric having a nonwoven fabric thickness of 2.55 mm, a shaped portion thickness of 1.40 mm, a specific volume of 102.0 cm 3 /g, and an open area of 0.54 mm 2. It was
  • a fineness of 4. A web having a basis weight of 12.5 g/m 2 made of a heat-fusible sheath-core type composite fiber having a fineness of 1.7 dtex, a sheath-core area ratio of 50/50 of PE, and a core of PET, and a core of PET.
  • sheath core area ratio 50/50 sheath component PE the core component is a heat-fusible sheath-core type composite fiber of PET is a two-layer laminated web having a web of 12.5 g/m 2 as a lower layer
  • the nonwoven fabric was placed on a punching needle plate (the same punching plate as in Sample 1), pierced with a needle by cold air, and then fused and solidified by hot air at 130° C. to give a nonwoven fabric. Then, using a circulating hot-air dryer, it was reheated at a processing temperature of 130° C. to suppress fuzz on the surface.
  • the obtained sample 2 had a non-woven fabric thickness of 3.17 m, a shaped part thickness of 1.45 mm, a specific volume of 126.8 cm 3 /g, and an open area having a shape of 0.54 mm 2. It was a perforated nonwoven fabric. The appearance of Sample 2 is shown in FIG.
  • sample 3 A non-woven fabric having a basis weight of 25 g/m 2 made of a heat-sealable sheath-core type composite fiber having a fineness of 1.7 dtex, a sheath-core area ratio of 50/50 of PE, and a core component of PET, and a heat roll (with a pin roll) ( Opening was performed at a roll upper and lower temperature of 115° C.).
  • the obtained sample 3 was a non-woven fabric having a nonwoven fabric thickness of 0.74 mm, a shaped portion thickness of 0.35 mm, a specific volume of 29.6 cm 3 /g, and an open area of 0.95 mm 2. It was The appearance of Sample 3 is shown in FIG.
  • Example 4 Fineness 1.7 dtex, and the sheath component PE of the sheath-core area ratio 50/50, the core component is a heat-sealable sheath-core type of composite fibers having a basis weight 12.5 g / m 2 nonwoven fabric of PET upper layer, fineness 4.
  • sheath/core area ratio 50/50 sheath component is PE
  • core component is PET
  • heat-fusible sheath-core type composite fiber having a basis weight of 12.5 g/m 2 is used as a lower layer
  • an uneven embossing roll roll After the upper layer was shaped at an upper and lower temperature of 80° C.), the lower layer and the lower layer were point-bonded by an ultrasonic bonding machine in order to fix the shape of the upper layer.
  • the obtained sample 4 was a non-woven shaped non-woven fabric having a non-woven fabric thickness of 1.23 mm, a shaped portion thickness of 0.53 mm, and a specific volume of 49.2 cm 3 /g.
  • Sample 1 has a high liquid permeability due to the effect of the pores and the bulkiness of the nonwoven fabric in the evaluation method of the absorption performance, and has a high effect of the initial (first) liquid permeability and the repeated liquid permeability, and the liquid return prevention property.
  • the volume was high, the amount of liquid returned was small and good.
  • Sample 1 was a good evaluation result with 8 panelists evaluated to be flexible in the flexibility evaluation method and 8 panelists evaluated to be repulsive in the cushioning property evaluation method. Further, since there was no heat-compressed portion on the surface of the nonwoven fabric, the nonwoven fabric had a high specific volume (102.0 cm 3 /g) and was bulky.
  • Sample 2 In the evaluation method of the absorption performance, Sample 2 has a high liquid permeability due to the effect of the pores, a high initial liquid permeability (first time) and a high repetitive liquid permeability, and a liquid return prevention property. Since the convex portion of the shape was bulky, the amount of liquid returned was small and good. Further, in Sample 2, the panelists evaluated to be flexible in the flexibility evaluation method, and the panelists evaluated to be repulsive in the cushioning property evaluation method were 9 persons, which was a good evaluation result. Further, since there was no heat-compressed portion on the surface of the nonwoven fabric, the nonwoven fabric was bulky and had a high specific volume (126.8 cm 3 /g).
  • Sample 3 had the effect of initial liquid permeability and repeated liquid permeability due to the effect of the opening, but the liquid return amount was relatively large and was poor. It was considered that the large amount of liquid returned was due to insufficient bulkiness. Further, in the sample 3, the number of panelists who felt that they were flexible in the flexibility evaluation method was 6 and the number of panelists who evaluated that they were repulsive in the cushion property evaluation method was 0.
  • the open-hole nonwoven fabric of Sample 3 was a non-woven fabric having a low specific volume (29.6 cm 3 /g) and a low bulk since the whole nonwoven fabric was compacted.
  • Sample 4 had a very low initial liquid permeability, particularly, repeated liquid permeability in the evaluation method of absorption performance. Further, in the sample 4, the number of panelists who felt that it was flexible in the flexibility evaluation method was 5 and the number of panelists who felt that it was repulsive in the cushioning property evaluation method was 7.
  • Sample 4 is a two-layer non-woven fabric in which a non-woven fabric having an upper surface shaped by uneven embossing is fixed by the lower layer. Sample 4 was a bulky non-woven fabric having a high specific volume (49.2 cm 3 /g), and although it had shape-maintainability due to the effect of the lower layer, it was easy to be crushed because the convex portion was hollow.
  • the open-pore nonwoven fabric of the present invention is bulky and has excellent flexibility, and since it has small-diameter pores penetrating the nonwoven fabric, it is excellent in absorption performance and liquid return prevention. Further, among the open-pore nonwoven fabrics of the present invention, those having a convex shape which independently protrudes on the surface of the nonwoven fabric have a small contact area with the skin and are particularly excellent in contact with the skin. From these things, the shaped nonwoven fabric obtained by the present invention can be used conveniently for surface materials for hygiene materials, such as a disposable diaper and a sanitary napkin.
  • the pores are formed by a needle sheet or a needle roll in the state of the web, and a part of the web is melted and fixed by heating in that state, thereby making it bulky and fine.
  • This is to obtain a perforated non-woven fabric in which pores are formed, and a non-woven fabric having the above-mentioned constitution and effect can be manufactured without requiring special steps or conditions. It is suitable for manufacturing non-woven fabrics for sanitary materials and other non-woven fabrics having both bulkiness and absorbency.

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Abstract

柔軟性に優れ、通液性が良好で、嵩高で液戻り防止性が改善された開孔を有する不織布を提供すること。　熱融着性複合繊維を含有する不織布であって、不織布の表面から裏面に貫通し、表面の開孔面積が０．２～２０ｍｍ２である開孔を有し、比容積が４０～２００ｃｍ３／ｇである、開孔不織布による。

Description

開孔不織布及びその製造方法
　本発明は、開孔を有する不織布、及び、開孔不織布の製造方法に関する。
　使い捨ておむつや生理用ナプキン等の衛生材料に用いられる不織布には、より快適性を求めて、改良が続けられている。特に、衛生材料の表面材としては、肌のかぶれ、尿や経血による蒸れを低減させるために特殊な不織布が使用されている。例えば、肌との接触面積を低減させるために賦形を施した不織布（以下、賦形不織布という。）や、尿や経血などの液体の吸収速度を上げるために開孔を有する不織布（以下、開孔不織布という。）、賦形と開孔の両方を備える不織布（以下、賦形開孔不織布という。）等が挙げられる。
　開孔不織布として、針ロールとそれを受ける孔ロールとにより不織布を挟みながら、針ロールの加熱された針で不織布を刺すことで開孔が形成された開孔不織布が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、表面上に列設された多数のピンを有するピンロールと、ピン列とピン列の間に形状を形成するための突条を備えた突条ロールとの間で不織布を挟圧搬送することによって、立体形状を付与することが開示されている。しかしながら、この方法を用いる場合、不織布がロールの間に挟持されて潰されてしまうため、不織布の嵩が低くなり柔軟性が低下することがあった。また、開孔部分以外は、不織布が圧密されてしまうため、嵩が低くなり、液体通過性が低下することがあった。このような不織布を衛生材料として用いる場合には、液戻りが生じやすい等の問題が生じることがあった。
　また、特許文献２には、嵩高く、表面に賦形を有する不織布を製造するために、凹凸を有する通気性コンベアーに熱可塑性繊維の繊維ウェブを載置し、当該繊維ウェブを載置した状態で搬送する間にウェブの表面に気体を噴射し、通気性コンベアーの凹状部に繊維ウェブを追随させて形状を形成した後、繊維ウェブを加熱して熱可塑性繊維を融着一体化することが開示されている。特許文献２の不織布は、凸状部において繊維密度が高く、凹状部において繊維密度が低い不織布であって、凸状部で肌触り良く接触するとともに、繊維密度が低い凹状部から液体や粘性物を通過させるものである。また、凹状部は繊維密度が低いだけでなく、開孔していてもよいことが開示されている。一方で、特許文献２の不織布の製造方法は、気体の噴射によって繊維を偏らせて凹状部ないし開孔を形成するものであることから、嵩高い不織布に小径の開孔を形成することは困難であった。
　これらの問題を解決するため、凸ロールと穿孔ピンロールとを合わせた開孔装置により、開孔と賦形の両方を施した賦形開孔不織布が検討されている（例えば、特許文献３）。特許文献３には、畝部と溝部とを交互に有し、溝部に開孔を有する形状の不織布が開示されており、この形状を形成するために、まずメッシュ等からなり表面に凹凸形状を有する流体透過性支持体（メッシュロール）の表面上にカードウェブ等の嵩高い素材を通過させながら流体を噴き付け、繊維を局在化させることによってカードウェブ等に対して溝畝構造を付与する。続いて、このカードウェブをピンロールと突条ロールとの間に通過させて開孔を形成し、加熱によって開孔の周縁部を溶融固定することが開示されている。
　特許文献３の不織布は、畝部の頂部に比して、溝部に形成された開孔の周縁の繊維密度が高くなっている結果、液体が畝部の頂部から開孔の周縁へと導かれやすくなっていることが開示されている。しかしながら依然として、必ずしも十分な通液性と液戻り防止性を有するものとは言えなかった。
特開平６－３３０４４３号公報 特公平７－９１７６４号公報 特開２００９－２１５６６７号公報
　これらの状況に鑑み、本発明は、嵩高で柔軟性に優れ、通液性が良好であり、更には液戻り防止性が改善された、開孔不織布を提供することを課題とする。また、さらに開孔不織布に賦形を付与した場合には、賦形維持性が高い開孔不織布を提供することを課題とする。
　本発明者は、前記課題を解決するため鋭意検討を重ね、不織布の全体が嵩高で、かつ小径の孔を有する不織布を作製することに着想した。しかしながら、嵩高で柔軟な不織布に小径の孔を設けようとすると、不織布の嵩高さと柔軟性ゆえに開孔を維持することが困難となること、一方で、孔径を大きくすると通過した液体の逆戻りが生じやすく、液戻り防止性が悪くなることを見出した。そしてまた一方で、ロール間を通過させる従来方法によれば小径の孔が作れるものの、不織布をロールに挟持すると多少なりとも不織布の圧密が生じてしまうことを確認した。発明者らはこれらの状況に鑑みて、嵩高い不織布をロール間に挟持する工程を含まず、小径の孔を作製するための方法をさらに検討した。
　その結果、パンチングあるいはメッシュ等の穴開き部材の表面上に多数の針が立設された通気性針板あるいは針ロールを採用し、その通気性針板等に熱可塑性繊維を含むウェブを載置し、当該ウェブを風圧によって針板あるいは針ロールに押し付けて穿孔し、続いて、加熱によってウェブの繊維同士を融着させて固定する方法によれば、不織布を加圧圧縮することなく嵩高（比容積が高い）で、かつ、小径の開孔が保持される不織布を作製できることを見出し、前記の課題を解決する本発明の完成に至った。
　すなわち本発明は、以下の構成を有する。
[１]　熱融着性複合繊維を含有する不織布であって、不織布の表面から裏面に貫通し、表面の開孔面積が０．２～２０ｍｍ２である開孔を有し、比容積が４０～２００ｃｍ３／ｇである、開孔不織布。
[２]　前記開孔不織布の表面上に、さらに賦形を有する、前記〔１〕に記載の開孔不織布。
[３]　前記賦形が、前記開孔不織布の表面上に複数配置され、それぞれが独立に突出した凸状の賦形である、前記〔２〕に記載の開孔不織布。
[４]　前記開孔不織布において、前記開孔が、凸状の賦形と隣接する凸状の賦形との間に位置する基底部に存在する、前記〔２〕又は〔３〕に記載の開孔不織布。
[５]　前記開孔不織布において、前記凸状の賦形の頂部の厚みと、前記基底部の厚みとの比が、１０：１～１：１０である、前記〔３〕又は〔４〕に記載の開孔不織布。
[６]　前記開孔不織布において、前記凸状の賦形の頂部の厚みが０．３～４．０ｍｍであり、前記基底部の厚みが０．３～３．０ｍｍである、前記〔３〕～〔５〕のいずれか１項に記載の開孔不織布。
[７]　熱可塑性繊維のウェブを作製する工程、
　当該ウェブを、パンチング或いはメッシュである穴開き部材の表面上に多数の針が立設された通気性針板あるいは通気性針ロールの上に載置し、空気流によって前記ウェブに前記針を貫通させる工程、および、
　前記針に貫通された前記ウェブを加熱空気によって加熱し、前記ウェブを構成する熱可塑性繊維の少なくとも一部を溶融させて不織布とする工程、
を含む、開孔不織布の製造方法。
　本発明の開孔不織布は、全体が嵩高で柔軟性に優れ、かつ、不織布の面に対して略垂直方向に、不織布を厚み方向に貫通する開孔を有していることから、液体の通液時間が短く（すなわち吸収速度が速い）、通液性が良好である。また、開孔が小径であり不織布が嵩高であることから、液戻り防止性にも優れる。さらに、本発明の開孔不織布の中でも、不織布の表面に独立に突出した凸状の賦形を有しているものは、肌への接触面積が少なく、特に肌当たりに優れる。
　また本発明の製造方法によれば、ロール等による圧縮を受けることなく不織布が作製されるため、不織布表面上に圧縮部分がなく、全体が嵩高い不織布を製造できる。また、ウェブの状態で針シートないし針ロールによって細孔を形成し、針がウェブを貫通した状態で加熱することによってウェブの一部を溶融固定し、不織布化するため、嵩高で、かつ、形成された細孔が潰れることなく維持された開孔不織布を得ることができる。
本発明の実施例２である開孔不織布の外観である。 比較例１の開孔不織布の外観である。 本発明の実施例である開孔不織布の断面を示す模式図である。 本発明の開孔不織布の製造に用いる針プレートの写真である。
（開孔不織布）
　本発明の開孔不織布は、熱融着性複合繊維を含有する不織布であって、不織布の表面から裏面に貫通し、表面の開孔面積が０．２～２０ｍｍ２である開孔を有し、比容積が４０～２００ｃｍ３／ｇであることを特徴とする。本発明の開孔不織布は、熱圧縮部分がなく、全体に嵩高な不織布である。比容積が４０ｃｍ３／ｇ以上であると十分な嵩高性が得られ、液戻りが少なく、また、比容積が２００ｃｍ３／ｇ以下であると不織布内に液が留まらないため、液戻りが少なくなる。
　また、本発明の開孔不織布は、嵩高い不織布に小径の孔が貫通していることを特徴とし、表面の開孔面積は０．２～２０ｍｍ２とすることができ、０．５～３．５ｍｍ２であれば好ましく、０．７～２．０ｍｍ２であればさらに好ましい。なお、本明細書において、開孔面積とは、不織布に多数設けられる孔の個々の開口部の面積をいう。開孔面積は例えば、キーエンス社製マイクロスコープＶＨＸ－６０００にて、不織布表面の開孔部が４点写るように、不織布表面を撮影し、得られた写真より、開孔の面積と４点の開孔を結ぶ表面積とから測定されうる。開孔は、不織布上に一定間隔で設けられてもよく、不定間隔で設けられても良いが、一定の間隔で規則的に開孔が設けられることが好ましい。例えば、不織布において、直列、並列、千鳥配置等に開孔を設けることができる。開孔の数は、目的とする用途や機能によって適宜選択され、特に制限されないが、例えば、不織布１ｃｍ２あたり１～５個の開孔が分散していることが好ましい。
　本発明の開孔不織布は、不織布にさらに賦形を有することも好ましい。賦形の形状は特に限定されないが、凸状、ドーム状、畝状などの賦形が例示でき、なかでも、それぞれが独立に突出した凸状の賦形であることが好ましい。賦形が独立した凸状である場合、開孔は、凸状の頂部に位置してもよく、凸状の賦形と隣接する凸状の賦形との間に位置する基底部に存在することも好ましい。このような構造とすることで、通液性が良好となる。
　開孔不織布の厚みは、１．０～５．０ｍｍとすることができ、１．５～４．０ｍｍであれば好ましく、２．０～３．５ｍｍであればより好ましい。なお、本明細書において開孔不織布の厚みとは、不織布に賦形が付与されている場合には、賦形の基底部から頂部までの厚みのことをいう（図３、Ｗ１）。本発明の開孔不織布は、賦形部分および開孔部のいずれにおいても不織布の嵩高さ（厚み）が維持され、比容積の大きな（すなわち不織布密度の小さな）不織布であることを特徴とする。不織布の厚みないし各部分の厚みは、特に制限されるものではないが、例えば、賦形部分の頂部の厚み（図３、Ｗ２）は０．３～４．０ｍｍであることが好ましく、基底部の厚み（図３、Ｗ３）は０．３～３．０ｍｍであることが好ましい。また、基底部に開孔が形成されていることが好ましい。賦形の頂部と基底部との厚みの比は１：１０～１０：１であることが好ましく、３：７～７：３であることがより好ましく、４：６～６：４であることがさらに好ましい。
　図３は、本発明の開孔不織布の断面の模式図を示す。開孔不織布１は複数の開孔２を有し、全体に賦形されている。賦形は独立した凸部３が規則的に配列されており、凸部３の間にある基底部４に、開孔２が位置する。開孔不織布１の厚みＷ１とは、凸部３の頂部から基底部４の下部までの厚みをいう。また、開孔不織布１は、賦形部分（凸部３）、基底部４ともに圧密されておらず、賦形部分の頂部の厚みＷ２及び基底部の厚みＷ３ともに嵩高く維持されている。
　本発明の開孔不織布は、熱融着性複合繊維から構成される。熱融着性複合繊維としては、熱融着性鞘芯型複合繊維、熱融着性偏心鞘芯型複合繊維、熱融着性並列型複合繊維等が挙げられる。熱融着性複合繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のポリエチレン（ＰＥ）、結晶性ポリプロピレン、プロピレンを主成分とするプロピレンとエチレンまたはαオレフィンとの共重合体（Ｃｏ－ＰＰ）等のポリプロピレン（ＰＰ）、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、ポリエステル共重合体（Ｃｏ－ＰＥＴ）等のポリエステル（ＰＥＴ）等が例示できる。これらの熱可塑性樹脂を組み合わせた熱融着性複合繊維が使用できる。具体的な熱可塑性樹脂の組み合わせとしては、例えば、ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／Ｃｏ－ＰＰ、ＰＥＴ／ＰＥ、ＰＥＴ／ＬＬＤＰＥ、ＰＥＴ／Ｃｏ－ＰＥＴが挙げられる。熱融着性複合繊維が熱融着性を有するためには、複合繊維の表面に低融点の熱可塑性樹脂が配置されることが好ましい。
　本発明に用いられる熱融着性複合繊維の繊度は、０．８～２０ｄｔｅｘが好ましく、１．０～１０ｄｔｅｘがさらに好ましい。特に、開孔不織布を紙おむつなどの表層（肌に触れる側）に用いる場合、不織布を構成する熱融着性複合繊維をより細い繊度とすることで、不織布の柔軟性が良好となる。さらに、繊度が細いとスムース性が向上することから、肌との摩擦が低減し、かぶれが低減する。一般に、細い繊度の熱融着性複合繊維で構成される不織布は、繊維構成本数が増えるため液体が通りにくくなる傾向にあるところ、本発明の開孔不織布は、不織布に多数の開孔を設けることによって、通液性を維持している。本発明においては、通液性と柔軟性のバランスと、加工上の生産性から、上記繊度範囲内の熱融着性複合繊維を使用することが好ましい。
　また、本発明の開孔不織布は、一種類の（単層の）不織布からなっていてもよいし、組成、繊度、密度等が異なる二種類以上の不織布が積層された不織布であってもよい。いずれの場合も、不織布の表から裏まで貫通する開孔を有することが特徴である。二種類以上の不織布が積層されてなる場合、積層された層の間が融着、接着等によって一体化されていることが好ましい。多層不織布である場合、例えば、繊度の異なる不織布層を積層することによって、繊維間に形成される細孔の大きさが不織布の厚み方向に変化する不織布とし、通液性をさらに向上させることができる。また、組成の異なる不織布層を積層することによって、不織布の親水性及び疎水性が不織布の厚み方向に変化する不織布とし、通液性ないし通液速度をさらに向上させることができる等の効果を有する。
　開孔不織布が積層構造である場合、その組み合わせは特に制限されないが、例えば、ＰＥＴ／ＰＥの熱融着性複合繊維からなり、繊度のみが異なる複数の層を積層することができる。また、スパイラル捲縮を有する繊維を積層することができる。
　不織布の目付けは特に制限されないが、例えば、不織布が単層である場合、目付は１０～１００ｇ／ｍ２が好ましく、１５～７０ｇ／ｍ２が更に好ましい。上記の範囲内であれば、不織布の嵩もしくは吸収性能が良好となる。不織布が多層である場合も、目付け（不織布を構成する複数の層の目付けの合計）は１０～１００ｇ／ｍ２が好ましく、１５～７０ｇ／ｍ２が更に好ましい。
（開孔不織布の製造方法）
　本発明の開孔不織布は、大略的には例えば、多数のピンが立設されたパンチングロールまたはパンチング板の上にカードウェブを乗せ、冷風もしくは熱風によってカードウェブをピンに突き刺して小孔を形成し、続いて熱風によってウェブを接着固定して不織布とする方法で製造することができる。図４に、本発明の開孔不織布の製造に用いる針プレートの写真を示す。図４は針プレートを上から見た状態であり、円形の孔が規則的に開けられたパンチング板の表面に、ピンが垂直方向に立設されている。
　パンチングロールまたはパンチング板上に立てるピンは、１ｃｍ２当たり１本以上１０本以下が好ましく、より好ましくは２本以上８本以下である。ピンの本数が１０本以下の場合は、ピン密度が高くなり過ぎることがなく、冷風及び熱風にてウェブをピンに突き刺すことができ、更に強い風量で突き刺した場合、ウェブが乱れ地合いを損なうことがない。またピンの数を２本以上とすることで不織布加工において、適度な針密度とパンチングの通気性によりウェブをピンに突き刺し易く、また、得られる不織布の吸収性能においてもバランスが取れたものとなるため好ましい。
　パンチングロール又はパンチング板に立設するピンの直径は、特に限定されないが、０．５～５ｍｍが好ましく、より好ましくは、１～３ｍｍである。ピンの直径が０．５ｍｍ以上であれば、得られる開孔不織布の開孔が塞がってしまうことがなく、また、５ｍｍ以下であれば、不織布の開孔部の面積が大きすぎることがないため、吸収性能において液戻りを抑制することができるので好ましい。
　ピンの高さまたは長さは、使用するウェブの厚み以上であれば特に限定されない。
　パンチングロールまたはパンチング板の単孔の開口面積は、５ｍｍ２以上が好ましく、より好ましくは７ｍｍ２以上である。パンチングロールの単孔の開口面積が５ｍｍ２以上であれば、ウェブ突き刺し時に冷風もしくは熱風エアーが抜けやすく、ウェブが乱れにくくなる、また、不織布に賦形形状を与えることが容易になるため、好ましい。パンチングロール又はパンチング板の開口の形状は、円、楕円、三角、四角等、特に選ばない。また、ピン、開口の位置は、直列、並列、千鳥等選ばない。
　本発明の開孔不織布の製造においては、まず不織布を形成する熱可塑性繊維のウェブを準備する。ウェブの製造には公知の工程を適宜選択して用いることができ、特に制限されるものではないが、例えば、溶融紡糸法によって得た熱可塑性繊維を、延伸、カットしてカード機に投入し、ステープルファイバーのウェブを得ることができる。また、他の方法として、スパンボンド法を用い、スパンボンドウェブを得ることができる。また特に有効な紡糸法は、メルトブロー法である。メルトブロー法とは、機械方向または長さ方向に紡糸孔より押し出された溶融した熱可塑性樹脂を、紡糸孔の周囲より吹き出される高温高速気体により捕集コンベアネット等に吹き付け、極細繊維ウェブを得る方法である。
　続いて、多数のピンが立設されたパンチングロール（以下、パンチング針ロールということがある。）または、ピンを立てたパンチング板（以下、パンチング針板ということがある。）上にウェブを載置し、冷風にてウェブをピンに突き刺しウェブを固定する。風量や風速等は、ウェブの目付け等によって適宜選択でき、特に制限されるものではないが、ピンにウェブが貫通し、かつ、風圧によるウェブの圧密や繊維の偏りが生じないようにするためには、風速２～２０ｍ／ｓとすることができ、５～１５ｍ／ｓであればより好ましい。
　続いて、ウェブにピンが穿刺された状態で、熱融着性複合繊維の低融点成分の融点以上の熱風を与え、熱融着性複合繊維同士を融着させる。熱風の温度ないし風量は、熱融着が生じ、かつ、風圧によるウェブの圧密や偏りが生じない範囲であれば特に制限されないが、例えば、温度が１２５～１５０℃、風速が２～２０ｍ／ｓである熱風を与えることができる。その後、冷却固化することで、嵩高で小さな開孔を有する開孔不織布が得られる。
　開孔不織布に賦形する場合には、ウェブをピンに貫通させる工程ないし熱風にて熱融着性複合繊維を融着させる工程において、空気流によって、ウェブをピンに貫通させるだけでなく、パンチング針ロールないしパンチング針板の開口のエッジに沿ってウェブが変形するように押し付け、この状態でウェブを融着ないし冷却固化させることによって、賦形を有する開孔不織布とすることができる。一方、賦形のない平坦な開孔不織布とする場合には、パンチング針ロールまたはパンチング針板のパンチング部（エアー通貫孔）を網状ネットないしエアー通貫を阻害しないメッシュで塞いだパンチング針ロール等を用いて、上記方法にて加工することができる。
　また、別の製造工程として、パンチング針ロールまたはパンチング針板上にウェブを乗せ、冷風にてウェブをピンに突き刺しウェブを固定するが、この際に冷風ではなく、直接熱風を吹き、突き刺しと溶融を同時に行ってもよい。
　なお、前述の製造方法は工程の概要を示しており、必要に応じて公知の各種の工程、すなわち、表面処理、洗浄、裁断、成形、滅菌、包装等の任意の工程を含むことができる。
　本発明の賦形を有する開孔不織布は、特に使用する面は限定されないが、使い捨ておむつや生理用ナプキンなど衛生材料の表面材に用いる場合、肌に触れる面は不織布の起毛により生じた毛羽によるかぶれの問題から、循環式熱風熱処理機のコンベアー面にパンチングロールとの接触面を当て、熱融着性鞘芯型複合繊維の鞘成分の融点付近で再熱処理をすることで、起毛を抑えることができる他、そのアニール効果により、嵩高な賦形を有する開孔不織布を得ることができる。
　以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
　本発明の開孔不織布の性能の評価は以下の方法で行った。
＜不織布の測定＞
・不織布厚み：東洋精機社製厚み測定器デジシックネステスターを用い、３．５ｇｆ／ｃｍ２の加重下にて、厚みを測定し、不織布厚みとした。
・賦形部分厚み：ＫＥＹＥＮＣＥ製マイクロスコープＶＨＸ－６０００を用い、表面から垂直に切断した不織布断面部の不織布層厚みを測定し、賦形部分厚みとした。
・開孔面積：ＫＥＹＥＮＣＥ製マイクロスコープＶＨＸ－６０００にて不織布の表面を撮影し、得られた写真（×２０）より、直径をｎ＝６で測量し、その平均値を不織布表面の孔部分の開孔面積とした。
＜不織布の嵩高評価法＞
　サンプルとして、１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形に切り出した不織布を用い、不織布の重量を測定し、その値から、目付を算出し、これをＡ（ｇ／ｍ２）とする。
　目付を測定したサンプルの不織布厚みを、デジシックネステスターを用いて、４箇所測定し、その算術平均の値をＢ（ｍｍ）とする。
　以下の式により、これらの値から比容積（不織布密度）を算出する。比容積が高いほど、嵩高であることを示す。
　比容積＝Ｂ／Ａ（ｍ３／ｋｇ）＝Ｂ／Ａ×１０００（ｃｍ３／ｇ）
＜吸収性能の評価法＞
　吸収性能は、（１）初期通液性と繰返し通液性の評価と、（２）液戻り防止性評価とから総合的に判断した。
（１）初期通液性と繰返し通液性の評価
　ＥＤＡＮＡ　ＥＲＴ　１５０．３－９６の液通過時間の測定方法を基に、液体が不織布サンプルを通液する時間（通液時間）を測定することで通液性を評価した。具体的な方法としては、アクリル板のホルダー上に吸収紙（（株）クレシア製キムタオル（商品名））を４枚重ね４つ折り２枚）を載せ、その上に、１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形の不織布サンプルを載せる。ホルダーにセットし、生理食塩水１０ｍＬ（生理食塩水は、９ｇのＮａＣｌをイオン交換水に完全に溶融させ、１０００ｇとした水溶液を使用した。）をビュレットで注ぎ、その通液時間を測定した（１回目）。１回目の通液測定終了後、１分間放置し、その後、サンプルを吸収紙上下８枚で挟み３５ｇ／ｃｍ２の加重を載せ１分間放置し、更に３分間風乾させた後、２回目の通液時間の測定を行った（２回目）。更に２回目の通液測定後のサンプルを２回目の通液測定と同様の手順で、３回目の通液時間を測定した（３回目）。初期（１回目）の通液時間と３回目の通液時間の間隔が短いほど、通液性に優れることを示している。
（２）液戻り防止性評価
　ＥＤＡＮＡ－ＥＲＴ　１５１.１－９６に準じた方法により評価した。なお、使用した吸収紙は（株）クレシア製キムタオル（商品名）を約９０ｍｍ×９０ｍｍの正方形（５．００～５．０５ｇになる様に調整）に裁断したものを用い、ビュレットで計量した生理食塩水１７ｍＬを透水、吸収させた。液戻り量を以下の基準で評価した。液戻り量が少ないほど液戻りが少ない良好な不織布と判断した。
　○：４ｇ未満
　△：４ｇ以上、４．５ｇ未満
　×：４．５ｇ以上
＜柔軟性評価法＞
　１０人のパネラーによって、次ぎの評価基準に従い、不織布の柔軟性を評価した。
　○：柔軟性が極めて高い。
　△：柔軟性が高い。
　×：柔軟性が不十分。
　本評価法において、〇は柔軟性が極めて高い、△は柔軟性が高い、×は柔軟性が不十分と評価した。
＜クッション性評価法＞
　１０人のパネラーによって、次ぎの評価基準に従い、不織布のクッション性を評価した。
　○：反発性が極めて高い。
　△：反発性が高い。
　×：反発性が不十分。
　本評価法において、○はクッション性が極めて高い、△はクッション性が高い、×はクッション性が不十分と評価した。
　本発明の実施例、比較例において、ポリエチレンとしては、下記ＰＥを用い、ポリエステルとしては、下記ＰＥＴを用いた。
　ＰＥ：京葉ポリエチレン（株）製　Ｍ６９００（商品名）
　ＰＥＴ：三房巷集団有限公司　製　ＣＺ５０２２（商品名）
＜サンプル１＞
　繊度１．７ｄｔｅｘ、鞘芯面積比５０／５０の鞘成分がＰＥ、芯成分がＰＥＴの熱融着性鞘芯型複合繊維からなる目付２５ｇ／ｍ２のウェブをパンチング針板（針直径１．４ｍｍ２、針長さ４ｍｍ、針密度４本／ｃｍ２）上に乗せ、１１．５ｍ／ｓの冷風にて針に突き刺し、続いて１３０℃の１１．３ｍ／ｓの熱風にて融着固化により不織布とした。その後、循環式熱風ドライヤーを用いて、加工温度１３０℃で再加熱し、表面の毛羽を抑えた。
　得られたサンプル１は、不織布厚みが２．５５ｍｍであり、賦形部分厚みが１．４０ｍｍ、比容積が１０２．０ｃｍ３／ｇ、開孔面積が０．５４ｍｍ２である開孔不織布であった。
＜サンプル２＞
　繊度１．７ｄｔｅｘ、鞘芯面積比５０／５０の鞘成分がＰＥ、芯成分がＰＥＴの熱融着性鞘芯型複合繊維からなる目付１２．５ｇ／ｍ２のウェブを上層とし、繊度４．４ｄｔｅｘ、鞘芯面積比５０／５０の鞘成分がＰＥ、芯成分がＰＥＴの熱融着性鞘芯型複合繊維からなる目付１２．５ｇ／ｍ２のウェブを下層とする２層積層ウェブを、パンチング針板（サンプル１と同じパンチング板）上に乗せ、冷風にて針に突き刺し、続いて１３０℃の熱風にて融着固化により不織布とした。その後、循環式熱風ドライヤーを用いて、加工温度１３０℃で再加熱し、表面の毛羽を抑えた。
　得られたサンプル２は、不織布厚みが３.１７ｍであり、賦形部分厚みが１．４５ｍｍ、比容積が１２６．８ｃｍ３／ｇ、開孔面積が０．５４ｍｍ２である賦形を有する開孔不織布であった。サンプル２の外観を図１に示す。
＜サンプル３＞
　繊度１．７ｄｔｅｘ、鞘芯面積比５０／５０の鞘成分がＰＥ、芯成分がＰＥＴの熱融着性鞘芯型複合繊維からなる目付２５ｇ／ｍ２の不織布を、ピンロールを合わせた熱ロール（ロールの上下温度１１５℃）で開孔加工を行った。
　得られたサンプル３は、不織布厚みが０.７４ｍｍであり、賦形部分厚みが０．３５ｍｍ、比容積が２９．６ｃｍ３／ｇ、開孔面積が０．９５ｍｍ２である開孔不織布であった。サンプル３の外観を図２に示す。
＜サンプル４＞
　繊度１．７ｄｔｅｘ、鞘芯面積比５０／５０の鞘成分がＰＥ、芯成分がＰＥＴの熱融着性鞘芯型複合繊維からなる目付１２．５ｇ／ｍ２の不織布を上層とし、繊度４．４ｄｔｅｘ、鞘芯面積比５０／５０の鞘成分がＰＥ、芯成分がＰＥＴの熱融着性鞘芯型複合繊維からなる目付１２．５ｇ／ｍ２の不織布を下層として、凹凸エンボスロール（ロールの上下温度８０℃）で上層の賦形加工を行った後、上層の賦形を固定するため、下層と超音波接着機によりポイント接着した。
　得られたサンプル４は、不織布厚みが１．２３ｍｍであり、賦形部分厚みが０．５３ｍｍ、比容積が４９．２ｃｍ３／ｇである開孔のない賦形不織布であった。
（作製したサンプルの評価）
　サンプル１～４について、嵩高性、柔軟性、クッション性及び吸収性の評価を行った。表１に、評価結果をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［実施例１］
　サンプル１は、吸収性能の評価法において、開孔の効果と不織布の嵩高により通液性が高く、初期（１回目）通液性及び繰返し通液性の効果が高く、また、液戻り防止性においては、嵩高であるため、液戻り量は少なく良好であった。
　また、サンプル１は、柔軟性評価法において、柔軟であると評価したパネラーが８名、クッション性評価法において、反発性があると評価したパネラーが８人と良好な評価結果であった。
　また、不織布表面上に熱圧縮部分がないことから、比容積が高い（１０２．０ｃｍ３／ｇ）、嵩高な不織布であった。
［実施例２］
　サンプル２は、吸収性能の評価法において、開孔の効果により通液性が高く、初期通液性（１回目）及び繰返し通液性の効果が高く、また、液戻り防止性においては、賦形の凸部が嵩高であるため、液戻り量は少なく良好であった。
　また、サンプル２は、柔軟性評価法において、柔軟であると評価したパネラーが８名、クッション性評価法において、反発性があると評価したパネラーが９人と良好な評価結果であった。
　また、不織布表面上に熱圧縮部分がないことから、比容積が高い（１２６．８ｃｍ３／ｇ）、嵩高な不織布であった。
［比較例１］
　サンプル３は、吸収性能の評価法において、開孔の効果により、初期通液性、繰返し通液性の効果はあるものの、液戻り量が比較的多く不良であった。液戻り量が多いことは、嵩高性が不十分であるためと考えられた。
　また、サンプル３は、柔軟性評価法において、柔軟であると感じたパネラーは６人、クッション性評価法において、反発性があると評価したパネラーは０人であった。
　サンプル３の開孔不織布は、不織布全体が圧密されていることから、比容積が低い（２９．６ｃｍ３／ｇ）、嵩が低い不織布であった。
［比較例２］
　サンプル４は、吸収性能の評価法において、初期通液性、特に繰返し通液性は非常に低くいものであった。
　また、サンプル４は、柔軟性評価法において、柔軟であると感じたパネラーは５人、クッション性評価法において、反発性があると感じたパネラーは７人であった。
　サンプル４は、上層の凹凸エンボスによる賦形を有する不織布を下層により固定させた、二層不織布である。サンプル４は、比容積が高く（４９．２ｃｍ３／ｇ）、嵩高な不織布であり、下層の効果により賦形維持性もあるものの、凸部は空洞のため、潰れ易いものであった。
　本発明の開孔不織布は、全体が嵩高で柔軟性に優れ、かつ、不織布を貫通する小径の開孔を有しているため、吸収性能に優れ、液戻り防止性にも優れる。さらに、本発明の開孔不織布の中でも、不織布の表面に独立に突出した凸状の賦形を有しているものは、肌への接触面積が少なく特に肌当たりに優れる。これらのことから、本発明で得られる賦形不織布は、使い捨ておむつや生理用ナプキン等の衛材用表面材に好適に使用することができる。
　また本発明の製造方法によれば、ウェブの状態で針シートないし針ロールによって細孔を形成し、その状態で加熱することによってウェブの一部を溶融固定することによって、嵩高で、かつ、細孔が形成された開孔不織布を得るものであり、特殊な工程ないし条件を必要とせずに前述の構成及び効果を有する不織布を製造できる。衛材用不織布、その他、嵩高性と吸収性を両立する不織布の製造に好適である。
１　開孔不織布
２　開孔
３　頂部
４　基底部

Claims (7)

  1. 　熱融着性複合繊維を含有する不織布であって、不織布の表面から裏面に貫通し、表面の開孔面積が０．２～２０ｍｍ２である開孔を有し、比容積が４０～２００ｃｍ３／ｇである、開孔不織布。
  2. 　前記開孔不織布の表面上に、さらに賦形を有する、請求項１に記載の開孔不織布。
  3. 　前記賦形が、前記開孔不織布の表面上に多数配置され、それぞれが独立に突出した凸状の賦形である、請求項２に記載の開孔不織布。
  4. 　前記開孔不織布において、前記開孔が、凸状の賦形と隣接する凸状の賦形との間に位置する基底部に存在する、請求項２又は３に記載の開孔不織布。
  5. 　前記開孔不織布において、前記凸状の賦形の頂部の厚みと、前記基底部の厚みとの比が、１０：１～１：１０である、請求項３又は４に記載の開孔不織布。
  6. 　前記開孔不織布において、前記凸状の賦形の頂部の厚みが０．３～４．０ｍｍであり、前記基底部の厚みが０．３～３．０ｍｍである、請求項３～５のいずれか１項に記載の開孔不織布。
  7. 　熱可塑性繊維のウェブを作製する工程、
    　当該ウェブを、パンチング或いはメッシュである穴開き部材の表面上に多数の針が立設された通気性針板あるいは通気性針ロールの上に載置し、空気流によって前記ウェブに前記針を貫通させる工程、および、
    　前記針に貫通された前記ウェブを加熱空気によって加熱し、前記ウェブを構成する熱可塑性繊維の少なくとも一部を溶融させて不織布とする工程、
    を含む、開孔不織布の製造方法。
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