JP2016121427A - 不織布及び不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、熱膨張性粒子を含む嵩高不織布に関し、熱膨張性粒子の脱落が起こり難く、強度、特に湿潤時の引張強度及び摩擦堅牢度が改良された嵩高不織布及びその製造方法を提供するものである。
【解決手段】本発明の嵩高不織布の製造方法は、第１の面及び該第１の面と相反する第２の面を有する不織繊維シートであって、膨張した熱膨張性粒子と繊維とを含み且つ前記第１の面を構成する嵩高不織繊維層を含む前記不織繊維シートを準備する工程Ａと、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面を熱ロール又は熱エンボスロールにより加熱し、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面側の表層部に位置する前記熱膨張性粒子を溶融させる工程Ｂと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、嵩高不織布及びその製造方法に関する。

近年、ワイプスや吸収性物品などに用いられる不織布として、膨張した熱膨張性粒子を含むパルプ繊維層を備えた、嵩高不織布が検討されている。そのような嵩高不織布として、特許文献１には、複数の溝部を有し且つ繊維を含む第１の層を一方の面に備え、膨張した熱膨張性粒子と繊維とを含む第２の層を他方の面に備えた不織布が提案されている。
この特許文献１に開示された不織布は、前記第１の層を設けることによって不織布の乾燥引張強度及び湿潤引張強度、並びに摩擦堅牢度を高くし、また、熱膨張性粒子を含む前記第２の層を設けることによって不織布の嵩を高くしたものである。

特開２０１３−２０９７６７号公報

しかしながら、熱膨張性粒子を含む従来の嵩高不織布は、熱膨張性粒子が繊維層中に分散しているのみで固定されていないため、このような不織布をワイプスや吸収性物品などに適用すると、使用時の振動等により熱膨張性粒子が不織布から脱落してしまう虞があった。さらに、熱膨張性粒子を含む従来の嵩高不織布は、強度、特に湿潤時の引張強度及び摩擦堅牢度の点で、依然として改良の余地があった。

そこで、本発明は、熱膨張性粒子を含む嵩高不織布に関し、熱膨張性粒子の脱落が起こり難く、強度、特に湿潤時の引張強度及び摩擦堅牢度が改良された嵩高不織布及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の嵩高不織布の製造方法は、第１の面及び該第１の面と相反する第２の面を有する不織繊維シートであって、膨張した熱膨張性粒子と繊維とを含み且つ前記第１の面を構成する嵩高不織繊維層を含む前記不織繊維シートを準備する工程Ａと、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面を熱ロール又は熱エンボスロールにより加熱し、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面側の表層部に位置する前記熱膨張性粒子を溶融させる工程Ｂと、を含む。

本発明の嵩高不織布の製造方法は、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面を熱ロール又は熱エンボスロールにより加熱し、前記不織繊維シートの第１の面側の表層部に位置する前記熱膨張性粒子を優先的に加熱して溶融させることで、該熱膨張性粒子の溶融物が、繊維間に少なくとも部分的に充填されて繊維同士を結合し、前記不織繊維シートの内部に存在する前記熱膨張性粒子が前記不織繊維シートの外部へ脱落するのを防止し且つ前記不織繊維シートの表層部の強度を向上させる補強被膜として機能するため、前記工程Ｂ以降の工程や嵩高不織布を各種製品へ加工する工程、嵩高不織布を用いた製品を使用するときなどに振動が付与されても、嵩高不織布の内部に存在する熱膨張性粒子が脱落し難く、また、引張強度（特に湿潤時の引張強度）や摩擦堅牢度等の表面強度の優れた嵩高不織布を得ることができる。
そして、本発明の製造方法においては、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面を熱ロール又は熱エンボスロールにより加熱するため、当該熱ロール又は熱エンボスロールが、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面の表面に対して、一定時間以上、均一に接触して熱を加え、上述の不織繊維シートの表層部に位置する前記熱膨張性粒子を優先的に加熱して溶融させることができる。したがって、前記熱膨張性粒子の溶融物によって奏される上述の作用効果をより確実に得ることができる。

本発明の嵩高不織布の製造方法によれば、熱膨張性粒子の脱落が起こり難く、強度、特に湿潤時の引張強度及び摩擦堅牢度が改良された嵩高不織布を得ることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る嵩高不織布の製造方法に使用する不織布製造装置の概略図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る嵩高不織布の製造方法によって得られた嵩高不織布の断面模式図である。 図３は、本発明の第２実施形態に係る嵩高不織布の製造方法に使用する不織布製造装置の概略図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る嵩高不織布の製造方法によって得られた嵩高不織布の断面模式図である。 図５（ａ）は、本発明の実施例に係る嵩高不織布の断面の電子顕微鏡写真であり、図５（ｂ）は、本発明の実施例に係る嵩高不織布の第１の面（熱処理をした面）の電子顕微鏡写真である。 図６（ａ）は、本発明の比較例に係る嵩高不織布の断面の電子顕微鏡写真であり、図６（ｂ）は、本発明の比較例に係る嵩高不織布の第１の面（実施例１の熱処理をした面に相当する面）の電子顕微鏡写真である。

以下、図面を参照して本発明の第１実施形態に係る嵩高不織布の製造方法を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る嵩高不織布の製造方法に使用する不織布製造装置１の概略図である。

図１に示すように、不織布製造装置１は、初期ウェブ６１を形成するための原料供給ヘッド１１、第１の搬送コンベア１２及び第２の搬送コンベア１３を有するウェブ形成部１０と、前記初期ウェブ６１を脱水するためのプレス脱水部１４と、脱水後ウェブ６２を乾燥するためのヤンキードライヤ等の乾燥ロール２１を有する乾燥部２０と、乾燥後ウェブ６３（すなわち、混抄シート）中に分散した熱膨張性粒子を高温処理により膨張させるための蒸気ノズルを備えた高温高圧水蒸気供給装置３１及び前記高温高圧水蒸気供給装置３１から供給された水蒸気を吸引するサクションドラムを備えた高温高圧水蒸気吸引装置３２を有する高温処理部３０と、高温処理後ウェブ６４（すなわち、不織繊維シート）の第１の面を熱処理するための第１の面側熱処理加熱ロール４１及び第１の面側熱処理後ウェブ６５の第２の面を熱処理するための第２の面側熱処理加熱ロール４２を有する表面熱処理部４０と、第２の面側熱処理後ウェブ６６を巻き取るための巻取ロール５１を有する巻取部５０と、を備えている。なお、本実施形態においては、後述するウェブ形成部１０における初期ウェブ形成工程から高温処理部３０における高温処理工程に至るまでの工程が、本発明の工程Ａに該当する工程である。

このような不織布製造装置１を用いて、本発明の第１実施形態に係る嵩高不織布の製造方法を実施することができる。以下、本実施形態に係る嵩高不織布の製造方法について詳細に説明する。まず、繊維、熱膨張性粒子及び水を含むウェブ原料（例えば、繊維及び熱膨張性粒子を水中に分散させた懸濁液など）が、原料供給ヘッド１１に供給される。この原料供給ヘッド１１に供給されたウェブ原料は、原料供給ヘッド１１から第１の搬送コンベア１２の搬送ベルト上に供給されて、該ベルト上に堆積し、初期ウェブ６１を形成する（初期ウェブ形成工程）。なお、第１の搬送コンベア１２の搬送ベルトは、蒸気が通過可能な通気性を有する支持体であることが好ましく、例えば、ワイヤーメッシュ、毛布などを使用することができる。

本発明において、ウェブ原料に含まれる繊維は、特に限定されないが、例えば、繊維長が２０ｍｍ以下の短繊維を用いることが好ましい。このような短繊維としては、例えば、針葉樹や広葉樹等の化学パルプ、半化学パルプ又は機械パルプなどの木材パルプ；これら木材パルプを化学処理したマーセル化パルプ又は架橋パルプ；麻や綿などの非木材系繊維；レーヨン繊維などの再生繊維を含むセルロース系繊維；ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の合成繊維などが挙げられるが、中でも、木材パルプ、非木材系繊維又はセルロース系繊維が好ましい。

本発明において、前記ウェブ原料に含まれる熱膨張性粒子は、熱によって膨張することができる粒子であれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂からなる殻部と、該殻部の内部に封入された低沸点溶剤等の膨張剤とを含む粒子などが挙げられる。この熱膨張性粒子の殻部に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の共重合体などが挙げられる。熱膨張性粒子の膨張剤に用いられる低沸点溶剤としては、例えば、イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素、メチルシランなどが挙げられる。

また、前記ウェブ原料に含まれる熱膨張性粒子の割合は、特に限定されないが、１００質量部の繊維に対して、好ましくは１〜４０質量部であり、更に好ましくは３〜２０質量部である。前記ウェブ原料に含まれる熱膨張性粒子の割合が、１００質量部の繊維に対して１質量部以上であると、後述する高温処理工程の際に、熱膨張性粒子を充分に膨張させることができる。また、前記ウェブ原料に含まれる熱膨張性粒子の割合が、１００質量部の繊維に対して４０質量部以下であると、後述する高温処理工程の際に、膨張性粒子の膨張を効率よく行うことができる。

本発明において、熱膨張性粒子の膨張前の平均粒径は、好ましくは５〜３０μｍであり、より好ましくは８〜１４μｍである。熱膨張性粒子は、膨張開始温度以上の温度に加熱すると、熱可塑性樹脂からなる殻部が軟化するとともに殻部に内包された低沸点溶剤が気化し、体積がより大きな中空の熱膨張性粒子へと膨張する。膨張した後の熱膨張性粒子の体積は、膨張前の熱膨張性粒子の体積に比べて、好ましくは２０〜１２５倍であり、より好ましくは５０〜８０倍である。このような熱膨張性粒子としては、特に限定されないが、例えば、マツモトマイクロスフェアー（Ｆ−３６，Ｆ−３０Ｄ，Ｆ−３０ＧＳ，Ｆ−２０Ｄ，Ｆ−５０Ｄ，Ｆ−８０Ｄ）（松本油脂製薬（株）製）、エクスパンセル（ＷＵ，ＤＵ）（スウェーデン製、販売元日本フィライト（株））などを用いることができる。

また、本発明において、前記ウェブ原料は、該ウェブ原料に含まれる繊維に対して熱膨張性粒子を定着し易くするために、例えば、ファイレックスＲＣ−１０４（明成化学工業（株）製、カチオン変性アクリル系重合体）、ファイレックスＭ（明成化学工業（株）製、アクリル系共重合体）などの定着剤を含んでいてもよい。さらに、前記ウェブ原料は、アニオン性、ノニオン性、カチオン性又は両性の歩留まり向上剤、サイズ剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。

本実施形態において、前記第１の搬送コンベア１２の搬送ベルト上に形成された初期ウェブ６１は、該初期ウェブ６１の上面（第１の搬送コンベア１２の搬送ベルトに接する面とは反対側の面）側から供給される第２の搬送コンベア１３の搬送ベルト（例えば、搬送用毛布など）と、前記第１の搬送コンベア１２の搬送ベルトとによって挟持及び加圧された後、前記第２の搬送コンベア１３の搬送ベルト上に転写されて所定の搬送方向（ＭＤ方向）に搬送される。なお、前記初期ウェブ６１は、熱膨張性粒子が繊維中に分散して存在している。

次に、前記第２の搬送コンベア１３の搬送ベルト上の初期ウェブ６１は、図１に示すように、プレス脱水部１４に搬送される。このプレス脱水部１４では、前記初期ウェブ６１が、該初期ウェブ６１の上面（第２の搬送コンベア１３の搬送ベルトに接する面とは反対側の面）側から供給される第３の搬送コンベア１５の搬送ベルト（例えば、搬送用毛布など）と、前記第２の搬送コンベア１３の搬送ベルトとによって圧縮されて、初期ウェブ６１中の水分が脱水されるとともに、前記第３の搬送コンベア１５の搬送ベルト上に転写される（脱水工程）。さらに、前記第３の搬送コンベア１５の搬送ベルト上に転写された脱水後のウェブ（脱水後ウェブ６２）は、その後、図１に示すように、乾燥部２０の乾燥ロール２１と、前記第３の搬送コンベア１５の搬送ベルトとによって挟持及び加圧されて、前記乾燥ロール２１の表面上に転写される。

本実施形態において、前記乾燥ロール２１は、脱水後ウェブ６２をＭＤ方向に搬送しながら加熱して、当該脱水後ウェブ６２を乾燥する（乾燥工程）。この乾燥ロール２１には、例えば、ヤンキードライヤなどが用いられる。前記乾燥ロール２１は、表面を蒸気などにより所定温度（例えば、１０５℃）に加熱された、回転する円筒状ドライヤを備えており、この回転する円筒状ドライヤの表面に前記脱水後ウェブ６２を付着させ、ＭＤ方向に搬送しながら前記脱水後ウェブ６２を乾燥する。なお、乾燥ロールの温度は、ウェブ中の繊維（特に、熱融着繊維）の融点以下の温度（例えば、１１０℃未満）であることが好ましい。乾燥ロールの温度が、ウェブ中の繊維の融点よりも高い温度であると、乾燥工程において繊維同士が熱融着して、ウェブの強度が強くなり過ぎてしまい、後述する高温処理工程において、熱膨張性粒子の膨張を妨げる場合がある。

前記乾燥ロール２１は、乾燥後のウェブ(乾燥後ウェブ６３）の水分率が好ましくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜８０％、更に好ましくは２０〜６０％となるように、前記脱水後ウェブ６２を乾燥する。ここで、水分率とは、ウェブの乾燥質量を１００％としたときのウェブに含有している水の質量の割合である。

前記乾燥後ウェブ６３の水分率が１０％よりも小さいと、ウェブ中の繊維間の水素結合力が強くなり過ぎて、後述する高温処理工程において、高温高圧の水蒸気による熱膨張性粒子の膨張が前記繊維間の水素結合によって妨げられる場合がある。一方、前記乾燥後ウェブ６３の水分率が８０％よりも大きいと、後述する高温処理工程において、高温高圧の水蒸気により付与される熱の多くがウェブ中の水分の蒸発に使用されてしまい、熱膨張性粒子に十分な熱を付与できない場合がある。加えて、後述する高温処理工程において、前記乾燥後ウェブ６３を所定の水分率以下に乾燥させるのに必要なエネルギーが、増大する場合がある。

次に、前記乾燥後ウェブ６３は、図１に示すように、高温処理部３０へ搬送されて、高温高圧水蒸気吸引装置３２の円筒状サクションドラムのメッシュ状の外周面上に移動する。このとき、サクションドラムの外周面の上方に配置された高温高圧水蒸気供給装置３１の蒸気ノズルから高温高圧の水蒸気が、前記乾燥後ウェブ６３の上面（ウェブの第２面側の面）に対して噴射される（高温処理工程）。前記サクションドラムは、吸引装置を内蔵しており、前記蒸気ノズルから噴射された水蒸気は、前記乾燥後ウェブ６３を透過してこの吸引装置により吸引される。この高温高圧の水蒸気は、ウェブ中の水分を蒸発させながら、ウェブを瞬間的に熱膨張性粒子の熱膨張開始温度以上の温度に加熱することができるため、ウェブ中の水分率が低くなり過ぎて繊維間に水素結合が発現するのを防ぐことができる上、繊維（特に、熱融着繊維）の熱融着を生じさせずに前記熱融着性粒子を加熱することができる。このような高温高圧の水蒸気の熱によって、前記乾燥後ウェブ６３中に分散した熱膨張性粒子は、瞬間的に熱膨張性粒子の熱膨張開始温度以上の温度に加熱されて膨張し、前記乾燥後ウェブ６３の嵩が、例えば３０％以上高くなる。なお、本実施形態においては、嵩高不織繊維層からなる単層構造の高温処理後ウェブ６４が、本発明の不織繊維シートに該当する。

本発明において、高温処理工程で使用される高温高圧の水蒸気は、１００％の水からなる水蒸気であってもよいし、空気などの他の気体を含んだ水蒸気（湿熱空気）であってもよい。熱膨張性粒子の加熱手段として、このような湿熱空気又は水蒸気を用いると、高温の液体を用いた場合のように、高温流体の圧力によって熱膨張性粒子が脱落するようなことが起こり難い。

また、前記水蒸気の温度は、熱膨張性粒子が膨張し得る温度であれば特に限定されず、使用する熱膨張性粒子の種類などによって適宜選択され得るが、好ましくは、熱膨張性粒子の殻部が軟化して、熱膨張性粒子が膨張し始める温度（熱膨張性粒子の膨張開始温度）以上の温度（例えば、１４０℃）である。また、熱膨張性粒子は、所定温度以上になると収縮するため、前記水蒸気の温度は、熱膨張性粒子が収縮し始める温度（熱膨張性粒子の収縮開始温度）以下の温度であることが好ましい。このような温度としては、例えば、１２０〜１９０℃の範囲内の温度が挙げられる。なお、前記水蒸気の温度は、後述する水蒸気の蒸気圧力と相関関係があるため、水蒸気の蒸気圧力を測定することによって、容易に算出することができる。

本実施形態において、前記サクションドラムの上方に配置された蒸気ノズルの構成及び配置形態は、熱膨張性粒子が膨張するのに十分な熱量を前記乾燥後ウェブ６３に付与し得る限り、特に限定されず、任意の構成及び配置形態を採用することができる。例えば、前記蒸気ノズルは、複数のノズル穴をＭＤ方向及び該ＭＤ方向に直交するＣＤ方向にそれぞれ４列以上並べて配置するように構成してもよい。

また、前記蒸気ノズルのノズル穴の穴径は、特に制限されないが、好ましくは１００〜２５０μｍである。ノズル穴の穴径が１００μｍよりも小さいと、前記乾燥後ウェブ６３に付与される熱エネルギーが不足し、熱膨張性粒子を十分に加熱できない場合がある。前記蒸気ノズルの穴径が２５０μｍよりも大きいと、前記乾燥後ウェブ６３に付与される熱エネルギーが大き過ぎてしまい、前記乾燥後ウェブ６３が損傷する場合がある。また、前記蒸気ノズルのノズル穴の穴ピッチ（ＣＤ方向に隣接するノズル穴の中心間の距離）は、特に制限されないが、好ましくは０．５〜１．０ｍｍである。ノズル穴の穴ピッチが０．５ｍｍよりも小さいと、蒸気ノズルの耐圧が低下して、破損する虞がある。ノズル穴の穴ピッチが１．０ｍｍよりも大きいと、前記乾燥後ウェブ６３に加熱不足の領域が生じる場合がある。前記乾燥後ウェブ６３にこのような加熱不足の領域が生じると、高温処理工程後の高温処理後ウェブ６４（不織繊維シート）に大きな嵩のばらつきが生じる虞がある。

本実施形態において、高温高圧水蒸気供給装置３１の蒸気ノズルから噴射される水蒸気の蒸気圧力は、特に限定されないが、好ましくは０．２〜１．５ＭＰａである。この水蒸気の蒸気圧力が０．２ＭＰａよりも小さいと、ウェブ中に分散した熱膨張性粒子に高温高圧の水蒸気が十分に当たらず、熱膨張性粒子が十分に加熱されない場合がある。また、水蒸気の蒸気圧力が１．５ＭＰａよりも大きいと、ウェブに穴が開いたり、ウェブが破れたり、或いはウェブが吹き飛んだりする場合がある。

また、本実施形態において、前記高温処理部３０に搬送された前記乾燥後ウェブ６３は、高温高圧水蒸気吸引装置３２のサクションドラムに内蔵された吸引装置によって、該サクションドラムの表面上に吸引される。このサクションドラムの吸引力は、特に限定されないが、好ましくは−５〜−１２ｋＰａである。サクションドラムの吸引力が−５ｋＰａよりも小さいと、上述の蒸気ノズルから噴射された水蒸気を吸引しきれず、吹き上がりが生じる場合がある。また、サクションドラムの吸引力が−１２ｋＰａよりも大きいと、サクション内への繊維の脱落が多くなる場合がある。

本実施形態において、高温高圧水蒸気供給装置３１の蒸気ノズルの先端と乾燥後ウェブ６３の表面との間の距離は、特に制限されないが、好ましくは１．０〜１０ｍｍである。この距離が１．０ｍｍよりも小さいと、ウェブに穴が開いたり、ウェブが破れたり、或いはウェブが吹き飛んだりする場合がある。また、この距離が１０ｍｍよりも大きいと、高温高圧の水蒸気が分散してしまい、ウェブ中に分散した熱膨張性粒子に熱を効率よく付与することができない場合がある。

本発明において、高温処理工程後のウェブ（不織繊維シート）の水分率は、好ましくは４０％以下であり、更に好ましくは３０％以下である。この水分率が４０％よりも大きいと、後述する熱処理工程において、ウェブに付与される熱の多くがウェブ中の水分の蒸発に使用されてしまい、ウェブに十分な熱を付与することができない場合があり、更には、第１の面の熱処理後のウェブの水分率を５％以下にすることが難しくなる虞がある。したがって、高温処理工程後のウェブ（不織繊維シート）の水分率を４０％以下とすることで、上述のような熱損失を低減することができ、高温処理工程後のウェブ（不織繊維シート）を効率よく加熱することができる。

本実施形態において、前記高温処理工程を経た高温処理後ウェブ６４は、その後、図１に示すように、表面熱処理部４０の第１の面側熱処理用加熱ロール４１に転写される。この第１の面側熱処理用加熱ロールは、高温処理後ウェブ６４をＭＤ方向に搬送しながら前記高温処理後ウェブ６４の第１の面を加熱し、前記高温処理後ウェブ６４の第１の面側の表層部に位置する膨張した熱膨張性粒子を溶融させる（第１の面側熱処理工程）。なお、本明細書において、「表層部」とは、シートの各表面を基準にして、それぞれ全体の厚さの１５％以内の領域を意味し、例えば、表面から０．１ｍｍ以内の領域である。前記第１の面側熱処理用加熱ロール４１は、表面を所定温度、好ましくは熱膨張性粒子の殻部を構成する熱可塑性樹脂の融点以上の温度、より好ましくは熱膨張性粒子の殻部を構成する熱可塑性樹脂の融点以上、該融点よりも１０℃高い温度以下の温度（例えば、２００℃）に加熱された、回転する円筒状の熱ロールを備えており、この熱ロールの表面に前記高温処理後ウェブ６４を付着させてＭＤ方向に搬送しながら、前記高温処理後ウェブ６４の第１の面を加熱する。このとき、前記高温処理後ウェブ６４（不織繊維シート）の第１の面を、前記熱膨張性粒子を構成する殻部の熱可塑性樹脂の融点以上、前記熱可塑性樹脂の融点よりも１０℃高い温度以下の温度で加熱すると、前記高温処理後ウェブ６４の第１の面側の表層部に位置する熱膨張性粒子をより確実に溶融させることができるとともに、前記熱可塑性樹脂の融点以上の熱が前記高温処理後ウェブ６４の内部まで伝わり難く、該内部に内包された熱膨張性粒子の溶融を防ぐことができるため、前記高温処理後ウェブ６４の嵩高い構造をより確実に保持することができる。なお、本明細書において、「第１の面」は、不織布が有する二面のうち、熱膨張性粒子を含む層によって形成される一方側の面を意味し、また、「第２の面」は、不織布が有する二面のうち、前記第１の面とは相反する他方側の面を意味する。したがって、本第１実施形態のように、嵩高不織布が嵩高不織繊維層の単層からなる場合は、当該嵩高不織繊維層のいずれの面も「第１の面」となり得るが、後述する第２実施形態のように、嵩高不織布が、熱膨張性粒子を含む嵩高不織繊維層と、熱膨張性粒子を含まない繊維層（非嵩高不織繊維層）との二層の積層体からなる場合は、前記嵩高不織繊維層の前記非嵩高不織繊維層とは反対側の面が「第１の面」となる。

そして、本実施形態においては、前記高温処理後ウェブ６４（不織繊維シート）の第１の面を第１の面側熱処理用加熱ロール４１（熱ロール）により加熱するため、当該第１の面側熱処理用加熱ロール４１が、前記高温処理後ウェブ６４の表面に対して、一定時間以上、均一に接触して熱を加え、上述の高温処理後ウェブ６４の第１の面側の表層部に位置する前記熱膨張性粒子を優先的に加熱して溶融させることができる。

また、本発明において、前記第１の面側熱処理工程後のウェブは、水分率が好ましくは５％以下であり、更に好ましくは３％以下である。この水分率が５％よりも大きいと、後述する第２の面側熱処理工程においてウェブに付与される熱の多くがウェブ中の水分の蒸発に使用されてしまい、ウェブに十分な熱を付与することができない場合がある。したがって、前記第１の面側熱処理工程後のウェブの水分率を５％以下とすることで、上述のような熱損失を低減することができ、前記第１の面側熱処理工程後のウェブを効率よく加熱することができる。さらに、後述する第２の面側熱処理工程において、加熱手段として熱ロール又は熱エンボスロールを用いる場合、サイズの小さいロールを採用することができるため、製造設備の小型化や省エネルギーを図ることもできる。

そして、本発明の第１実施形態において、前記第１の面側熱処理工程を経たウェブ（第１の面側熱処理後ウェブ６５）は、図１に示すように、前記第１の面側熱処理用加熱ロール４１から剥離されるとともに反転されて、前記第１の面側熱処理用加熱ロール４１のＭＤ方向下流側に配置された第２の面側熱処理用加熱ロール４２に転写される。この第２の面側熱処理用加熱ロール４２は、前記第１の面側熱処理後ウェブ６５をＭＤ方向に搬送しながら前記第１の面側熱処理後ウェブ６５の第２の面を加熱して、前記第１の面側熱処理後ウェブ６５の第２の面側の表層部に位置する膨張した熱膨張性粒子を溶融させる（第２の面側熱処理工程）。前記第２の面側熱処理用加熱ロール４２は、表面を所定温度、好ましくは熱膨張性粒子の殻部を構成する熱可塑性樹脂の融点以上の温度、更に好ましくは熱膨張性粒子の殻部を構成する熱可塑性樹脂の融点以上、該融点よりも１０℃高い温度以下の温度（例えば、２００℃）に加熱された、回転する円筒状の熱ロールを備えており、この熱ロールの表面に前記第１の面側熱処理後ウェブ６５を付着させてＭＤ方向に搬送しながら、前記第１の面側熱処理後ウェブ６５の第２の面を加熱する。このとき、前記第１の面側熱処理後ウェブ６５の第２の面を、前記熱膨張性粒子を構成する殻部の熱可塑性樹脂の融点以上、前記熱可塑性樹脂の融点よりも１０℃高い温度以下の温度で加熱すると、前記第１の面側熱処理後ウェブ６５の第２の面側の表層部に位置する熱膨張性粒子をより確実に溶融させることができるとともに、前記熱可塑性樹脂の融点以上の熱が前記第１の面側熱処理後ウェブ６５の内部まで伝わり難く、該内部に内包された熱膨張性粒子の溶融を防ぐことができるため、前記第１の面側熱処理後ウェブ６５の嵩高い構造をより確実に保持することができる。

なお、本発明において、高温処理工程後のウェブ（不織繊維シート）の第１の面又は第１の面側熱処理工程後のウェブの第２の面を加熱する手段は、シート表面を加熱することができるものであれば特に制限されず、上述の熱ロールのほか、熱エンボスロールも好適に用いることができる。不織繊維シートの表面の加熱手段として熱ロール又は熱エンボスロールを用いると、当該熱ロール又は熱エンボスロールが、前記不織繊維シートの表面に対して、一定時間以上、均一に接触して熱を加え、前記不織繊維シートの各表層部に位置する熱膨張性粒子を優先的に効率よく加熱して溶融させることができるため、前記熱膨張性粒子の溶融物によって、得られる嵩高不織布の表面強度、特に摩擦堅牢度を向上させることができる。
一方、不織繊維シートの表面の加熱手段として、例えば、熱風を用いた場合は、不織繊維シートの（特に表層部の）熱膨張性粒子が吹き飛ばされてしまう虞があり、また、高温雰囲気下の温室を用いた場合は、不織繊維シートの内部まで熱が伝わり、当該内部に存在する膨張した熱膨張性粒子に起因する不織繊維シートの柔らかくて心地よい肌触り（ふんわり感）が損なわれる虞がある。
また、前記不織繊維シートの表面の加熱手段に用いられる熱ロールとしては、例えば、ヤンキードライヤを用いることができる。本発明においては、通常、乾燥機として使用されるヤンキードライヤを、上述の不織繊維シート表面の加熱手段として用いることができるため、嵩高不織布の製造装置として特段熱ロール装置を設置する必要がなく、設備投資の増大を抑制することができる。

そして、前記第２の面側熱処理工程を経たウェブ（第２の面側熱処理後ウェブ６６）は、図１に示すように、巻取部５０へ搬送されて、巻取ロール５１に巻き取られる。なお、本実施形態においては、前記第１の面側熱処理工程及び前記第２の面側熱処理工程が、本発明の工程Ｂに該当する。

このようにして得られた嵩高不織布の断面模式図を図２に示す。図２に示すように、嵩高不織布１００は、第１の面側の表層部１１０及び第２の面側の表層部１２０において、それぞれ熱膨張性粒子の溶融物１４０が繊維１５０の間に少なくとも部分的に充填されて繊維１５０同士を結合し、当該熱膨張性粒子の溶融物１４０が、不織繊維シート（嵩高不織繊維層１０５）の内部１３０（すなわち、両表層部間）に存在する熱膨張性粒子１６０が前記不織繊維シートの両面側から外部へ脱落するのを防止し且つ前記不織繊維シートの各表面強度を向上させる補強被膜として機能するため、嵩高不織布１００を各種製品へ加工する工程や嵩高不織布１００を用いた製品を使用するときなどに振動が付与されたとしても、嵩高不織布１００の内部１３０に存在する熱膨張性粒子１６０が脱落し難く、また、強度、特に湿潤時の引張強度及び摩擦堅牢度に優れたものとなる。

次に、本発明の第２実施形態に係る嵩高不織布の製造方法を説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る嵩高不織布の製造方法に使用する不織布製造装置１’の概略図である。

図３に示すように、不織布製造装置１’は、第１ウェブ８１を形成するための原料供給ヘッド１６、第１の搬送コンベア１２及び第２の搬送コンベア１３、前記第１ウェブ８１の表面に溝部を形成するための高圧水流処理部７０、並びに第２ウェブ８２を形成するための円網１７及び抄造槽１８を有するウェブ形成部１０と、前記第１ウェブ８１及び第２ウェブ８２を積層してなる積層ウェブ８３を脱水するためのプレス脱水部１４と、脱水後積層ウェブ８４を２段階で乾燥するための第１乾燥ロール２２及び第２乾燥ロール２３を有する乾燥部２０と、第１乾燥後積層ウェブ８５の前記第２ウェブ中に分散した熱膨張性粒子を高温処理により膨張させるための蒸気ノズルを備えた高温高圧水蒸気供給装置３１及び前記高温高圧水蒸気供給装置３１から供給された水蒸気を吸引するサクションドラムを備えた高温高圧水蒸気吸引装置３２を有する高温処理部３０と、高温処理後積層ウェブ８６（すなわち、不織繊維シート）を上述の第２乾燥ロール２３により乾燥した後に、第２乾燥後積層ウェブ８７の第１の面（第２ウェブ側の面）を熱処理するための第１の面側熱処理加熱ロール４１を有する表面熱処理部４０と、熱処理後積層ウェブ８８を巻き取るための巻取ロール５１を備えた巻取部５０と、を備えている。なお、本実施形態においては、後述するウェブ形成部１０における第１ウェブ形成工程から第２乾燥ロール２３による第２乾燥工程に至るまでの工程が、本発明の工程Ａに該当する工程である。

このような不織布製造装置１’を用いて、本発明の第２実施形態に係る嵩高不織布の製造方法を実施することができる。以下、本実施形態に係る嵩高不織布の製造方法について詳細に説明する。まず、繊維及び水を含む第１ウェブ原料（例えば、繊維を水中に分散させた繊維懸濁液など）が、原料供給ヘッド１６に供給される。この原料供給ヘッド１６に供給されたウェブ原料は、図３に示すように、原料供給ヘッド１６から第１の搬送コンベア１２の搬送ベルト上に供給され、該ベルト上に堆積し、第１ウェブ８１を形成する（第１ウェブ形成工程）。なお、第１の搬送コンベア１２及び第２の搬送コンベア１３の搬送ベルトは、上述の第１実施形態と同様のものを使用することができる。

本実施形態において、第１ウェブ原料に含まれる繊維は、上述の第１実施形態のウェブ原料に用いられるものと同様のものを使用することができる。

本実施形態において、前記第１の搬送コンベア１２の搬送ベルト上に形成された第１ウェブ８１は、図３に示すように、搬送方向（ＭＤ方向）に搬送されながら、前記第１の搬送コンベア１２の搬送ベルトの上方に配置された高圧水流処理部７０の高圧水流ノズル７２と、前記搬送ベルトの下方において前記高圧水流ノズル７２と対向する位置に配置された吸引ボックス７１との間を通過する。この通過の際に、前記高圧水流ノズル７２は、前記第１ウェブ８１の幅方向（ＣＤ方向）に並んだ複数の高圧水流を前記第１ウェブ８１に噴射して、前記第１ウェブ８１の表面に、前記ＭＤ方向に延びる複数本の溝部を形成し、一方、前記吸引ボックス７１は、前記高圧水流ノズル７２から噴射された水を吸引して回収する（高圧水流処理工程）。なお、前記高圧水流ノズル７２のノズル穴の穴径や配置は、形成したい溝部の形態や処理効率等に応じて適宜設定することができる。

この高圧水流処理工程において、前記第１ウェブ８１は、上述の高圧水流によって、表面に複数本の溝部が形成されるとともに、第１ウェブ８１中の繊維同士が交絡して、ウェブの強度が増大するため、後述する高温処理工程において、高温高圧の水蒸気を第１乾燥後積層ウェブ８５に噴射しても、ウェブに穴が開いたり、ウェブが破れたり、或いはウェブが吹き飛んだりするようなことが起こり難くなる。また、上述の第１ウェブ原料に増強剤等を添加しなくても、第１ウェブ８１の湿潤時引張強度を増大させることができる。

本実施形態において、前記高圧水流処理工程を経た第１ウェブ８１は、図３に示すように、該第１ウェブ８１の上面（第１の搬送コンベア１２の搬送ベルトに接する面とは反対側の面）側から供給される第２の搬送コンベア１３の搬送ベルト（例えば、搬送用毛布など）と、前記第１の搬送コンベア１２の搬送ベルトとによって挟持及び加圧された後、前記第２の搬送コンベア１３の搬送ベルト上に転写されて搬送方向（ＭＤ方向）に搬送される。そして、前記第１ウェブ８１は、前記搬送ベルトに接する面とは反対側の面から第２ウェブ８２が積層され、積層ウェブ８３が形成される。

ここで、第２ウェブ８２は、次のようにして作製される。まず、回転する円網１７（第２ウェブ形成手段）が設けられた抄造槽１８（第２ウェブ原料供給手段）の中に、繊維、熱膨張性粒子及び水を含む第２ウェブ原料（例えば、繊維及び熱膨張性粒子を水中に分散させた懸濁液など）が供給される。なお、第２ウェブ原料に含まれる繊維及び熱膨張性粒子は、上述の第１実施形態のウェブ原料に用いられるものと同様のものを使用することができる。また、前記第２ウェブ原料に含まれる繊維及び熱膨張性粒子の含有割合、並びに前記第２ウェブ原料に含み得る添加剤等についても、上述の第１実施形態と同様である。

そして、前記抄造槽１８の中に供給された第２ウェブ原料は、図３に示すように、回転する円網１７に吸引されて、該円網１７の表面上にシート状の第２ウェブ８２が形成される（第２ウェブ形成工程）。なお、前記第２ウェブ８２は、熱膨張性粒子が繊維中に分散して存在している。このようにして形成された第２ウェブ８２は、図３に示すように、回転する前記円網１７により、前記第２の搬送コンベア１３によって搬送されている前記第１ウェブ８１の表面（第２の搬送コンベア１３の搬送ベルトに接する面とは反対側の面）に重ねられながら圧縮されて、前記第１ウェブ８１と前記第２ウェブ８２とが積層した積層ウェブ８３が形成される（積層ウェブ形成工程）。

前記第２の搬送コンベア１３の搬送ベルト上に形成された前記積層ウェブ８３は、図３に示すように、プレス脱水部１４に搬送される。このプレス脱水部１４では、前記積層ウェブ８３の上面（第２の搬送コンベア１３の搬送ベルトに接する面と反対側の面）側から供給される第３の搬送コンベア１５の搬送ベルト（例えば、搬送用毛布など）と、前記第２の搬送コンベア１３の搬送ベルトとによって圧縮されて、前記積層ウェブ８３中の水分が脱水されるとともに、前記第３の搬送コンベア１５の搬送ベルト上に転写される（脱水工程）。さらに、前記第３の搬送コンベア１５の搬送ベルト上に転写された脱水後積層ウェブ８４は、その後、図３に示すように、乾燥部２０の第１乾燥ロール２２と、前記第３の搬送コンベア１５の搬送ベルトとによって挟持及び加圧されて、前記第１乾燥ロール２２の表面上に転写される。

本実施形態において、前記第１乾燥ロール２２は、脱水後積層ウェブ８４をＭＤ方向に搬送しながら加熱して、当該脱水後積層ウェブ８４を乾燥する（第１乾燥工程）。この第１乾燥ロール２２には、例えば、ヤンキードライヤなどが用いられる。前記第１乾燥ロール２２は、表面を蒸気などにより所定温度（例えば、１０５℃）に加熱された、回転する円筒状ドライヤを備えており、この回転する円筒状ドライヤの表面に前記脱水後積層ウェブ８４を付着させ、ＭＤ方向に搬送しながら前記脱水後積層ウェブ８４を乾燥する。なお、この第１乾燥ロール２２の好ましい温度は、上述の第１実施形態の乾燥ロールと同様である。

前記第１乾燥ロール２２は、乾燥後のウェブ(第１乾燥後積層ウェブ８５）の水分率が好ましくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜８０％、更に好ましくは２０〜６０％となるように、前記脱水後積層ウェブ８４を乾燥する。この第１乾燥後積層ウェブ８５の水分率が１０％よりも小さいと、ウェブ中の繊維間の水素結合力が強くなり過ぎて、後述する高温処理工程において、高温高圧の水蒸気による熱膨張性粒子の膨張が前記繊維間の水素結合によって妨げられる場合がある。一方、前記第１乾燥後積層ウェブ８５の水分率が８０％よりも大きいと、後述する高温処理工程において、高温高圧の水蒸気により付与される熱の多くがウェブ中の水分の蒸発に使用されてしまい、熱膨張性粒子に十分な熱を付与できない場合がある。加えて、後述する高温処理工程において、前記第１乾燥後積層ウェブ８５を所定の水分率以下に乾燥させるのに必要なエネルギーが、増大する場合がある。

次に、前記第１乾燥後積層ウェブ８５は、図３に示すように、高温処理部３０へ搬送されて、高温高圧水蒸気吸引装置３２の円筒状のサクションドラムのメッシュ状の外周面上に移動する。このとき、サクションドラムの外周面の上方に配置された高温高圧水蒸気供給装置３１の蒸気ノズルから高温高圧の水蒸気が、前記第１乾燥後積層ウェブ８５の上面（ウェブの第１面側の面（すなわち、第２ウェブ側の表面））に噴射される（高温処理工程）。前記サクションドラムは、吸引装置を内蔵しており、前記蒸気ノズルから噴射された水蒸気は、前記第１乾燥後積層ウェブ８５を透過してこの吸引装置により吸引される。なお、この高温処理工程で使用される高温高圧の水蒸気は、上述の第１実施形態と同様のものを使用することができる。

そして、このような高温高圧の水蒸気の熱によって、前記第１乾燥後積層ウェブ８５の前記第２ウェブに由来する繊維層中に分散した熱膨張性粒子は、ウェブ中の水分を蒸発させながら、瞬間的に熱膨張性粒子の熱膨張開始温度以上の温度に加熱されて膨張し、前記第２ウェブに由来する繊維層の嵩が、例えば３０％以上高くなって、嵩高不織繊維層を形成する。なお、本実施形態においては、膨張した熱膨張性粒子を含む第２ウェブに由来する繊維層（嵩高不織繊維層）と、熱膨張性粒子を含まない第１ウェブに由来する繊維層（非嵩高不織繊維層）とが積層した高温処理後積層ウェブが、本発明の不織繊維シートに該当する。

また、上述の高温処理工程後の高温処理後積層ウェブ８６（不織繊維シート）において、熱膨張性粒子を含まない第１ウェブに由来する繊維層（非嵩高不織繊維層）は、上述のとおり、高圧水流処理工程によって強度が増大している層である一方、膨張した熱膨張性粒子を含む第２ウェブに由来する繊維層（嵩高不織繊維層）は、熱膨張性粒子の膨張によって繊維同士が解れて該繊維層の強度が低下しているものの、嵩（厚さ）が増大している層である。このように、強度の高い非嵩高不織繊維層と、強度は低いが嵩は高い嵩高不織繊維層とを備えることによって、嵩高であり且つ強度が高い不織繊維シートを形成することができる。なお、本発明において、不織繊維シートは、前記嵩高不織繊維層の厚さが前記非嵩高不織繊維層の厚さの２倍以上であることが好ましい。各繊維層の厚さがこのような関係にあると、嵩高性と強度のバランスがとれた不織繊維シートを実現することができる。

なお、本発明においては、前記嵩高不織繊維層と、前記非嵩高不織繊維層との間に、１層以上の他の層を設けてもよい。このような場合においても、前記嵩高不織繊維層と前記非嵩高不織繊維層とを備えることによって、嵩高であり且つ強度が高い不織繊維シートを実現することができる。

本実施形態において、上述の高温処理工程に用いられる高温高圧の水蒸気の温度、蒸気ノズルの構成及び配置形態、蒸気ノズルから噴射される水蒸気の蒸気圧力、サクションドラムの吸引力などは、いずれも上述の第１実施形態と同様である。

なお、高温処理工程後の高温処理後積層ウェブ８６（不織繊維シート）の水分率は、好ましくは４０％以下であり、更に好ましくは３０％以下である。この水分率が４０％よりも大きいと、後述する第２乾燥工程及び熱処理工程において、積層ウェブに付与される熱の多くがウェブ中の水分の蒸発に使用されてしまい、前記積層ウェブに十分な熱を付与することができない場合があり、更には、後述する第２乾燥工程後の積層ウェブ（第２乾燥後積層ウェブ８７）の水分率を５％以下にすることが難しくなる虞がある。したがって、高温処理後積層ウェブ８６の水分率を４０％以下とすることで、上述のような熱損失を低減することができ、前記高温処理後積層ウェブ８６を効率よく加熱することができる。さらに、後述する第１の面側熱処理工程において、加熱手段として熱ロール又は熱エンボスロールを用いる場合、サイズの小さいロールを採用することができるため、製造設備の小型化や省エネルギーを図ることもできる。

本実施形態において、前記高温処理工程を経た高温処理後積層ウェブ８６は、その後、図３に示すように、第２乾燥ロール２３に転写される。この第２乾燥ロール２３は、高温処理後積層ウェブ８６を、水分率が５％以下となるまで乾燥する（第２乾燥工程）。第２乾燥ロール２３には、例えば、ヤンキードライヤが用いられる。第２乾燥ロール２３は、表面を蒸気などにより所定温度（例えば、１６０℃等）に加熱された、回転する円筒状ドライヤを備えており、この回転する円筒状ドライヤの表面に前記高温処理後積層ウェブ８６を付着させ、ＭＤ方向に搬送しながら前記高温処理後積層ウェブ８６を乾燥する。前記第２乾燥ロール２３は、乾燥後のウェブ(第２乾燥後積層ウェブ８７）の水分率が５％以下、より好ましくは３％以下となるように、前記高温処理後積層ウェブ８６を乾燥する。

そして、前記第２乾燥工程を経た第２乾燥後積層ウェブ８７は、図３に示すように、表面熱処理部４０の第１の面側熱処理用加熱ロール４１に転写される。この第１の面側熱処理用加熱ロールは、前記第２乾燥後積層ウェブ８７をＭＤ方向に搬送しながら前記第２乾燥後積層ウェブ８７の第１の面（すなわち、膨張した熱膨張性粒子を含む嵩高不織繊維層側の面）を加熱し、前記第２乾燥後積層ウェブ８７の第１の面側の表層部に位置する膨張した熱膨張性粒子を溶融させる（第１の面側熱処理工程）。

なお、本実施形態において、前記第１の面側熱処理用加熱ロール４１の種類、構成、設定温度及び機能等は、上述の第１実施形態と同様である。

そして、前記第１の面側熱処理工程を経たウェブ（熱処理後積層ウェブ８８）は、図３に示すように、巻取部５０へ搬送されて、巻取ロール５１に巻き取られる。なお、本実施形態においては、前記第１の面側熱処理工程が、本発明の工程Ｂに該当する。

このようにして得られた嵩高不織布の断面模式図を図４に示す。図４に示すように、嵩高不織布２００は、不織繊維シートの第２の面側に、熱膨張性粒子を含まない不織繊維層（非嵩高不織繊維層２３０）が存在することによって、不織繊維シートの第１の面側に位置する嵩高不織繊維層２０５中に分散した熱膨張性粒子２６０が、不織繊維シートの第２の面側から脱落するのを防ぐことができるとともに、嵩高不織布２００に一定の柔軟性を付与することができる。また、不織繊維シートの第１の面側の表層部２１０は、前記熱膨張性粒子の溶融物２４０が繊維２５０の間に少なくとも部分的に充填されて繊維２５０同士を結合し、当該熱膨張性粒子の溶融物２４０が、嵩高不織繊維層２０５の内部２２０（すなわち、第１の面側の表層部２１０と前記非嵩高不織繊維層２３０との間）に存在する前記熱膨張性粒子２６０が前記不織繊維シートの第１の面側から外部へ脱落するのを防止し且つ前記不織繊維シートの表面強度を向上させる補強被膜として機能するため、嵩高不織布２００の内部に存在する熱膨張性粒子２６０が脱落し難く、嵩高不織布２００の引張強度（特に、湿潤時引張強度）及び前記第１の面の表面強度（摩擦堅牢度）を向上させることができる。さらに、熱処理工程において、積層ウェブの一方の面（第１の面）のみが加熱されるため、熱が前記嵩高不織繊維層２０５の内部２２０まで伝わり難く、前記第１の面の表層部２１０に位置する熱膨張性粒子をより効率よく、より確実に溶融させることができる。

なお、上記した各実施形態においては、工程Ａが、膨張した熱膨張性粒子を含む不織繊維シートを、ウェブ原料から連続的に製造する工程としているが、本発明においては、このような形態に限定されず、例えば、膨張した熱膨張性粒子を含む不織繊維シートを準備する工程Ａは、別の工程等で製造された不織繊維シート又は市販の不織繊維シートなどを用意する工程などであってもよい。さらに、本発明は、上述した各実施形態に制限されることなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内において、適宜組み合わせや変更等が可能である。

本発明の製造方法に従って製造された嵩高不織布は、嵩高に起因して汚れに対する捕捉性能が高い上に、振動等が付与されても熱膨張性粒子が脱落し難いため、ワイプスなどに適用した際に、優れた拭き取り性を長期に亘って発揮することができる。さらに、本発明の嵩高不織布は、嵩高に起因して不織布内に水を蓄積するための空間が多く存在し、保水力が高い上に、内部に膨張した熱膨張性粒子を多く含有していることによって、柔らかくて心地よい肌触りを有しているため、お尻拭き等の柔らかい風合いが求められる対人用ワイプスとして好適に用いることができる。また、本発明の嵩高不織布は、表層部に位置する熱膨張性粒子の溶融物が表面強度を向上させる補強被膜として機能していることによって、表面の強度、特に、湿潤時引張強度及び摩擦堅牢度が高い上に、形態安定性にも優れているため、パンティライナー等の吸収性物品の吸収体に適用した際に、嵩がへたり難く、変形し難い吸収体を実現することができる。

以下、実施例及び比較例を例示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

［実施例１］
本発明の第１実施形態に係る嵩高不織布の製造方法に使用される不織布製造装置１を使用し、上述の第１実施形態の各工程に従って実施例１の嵩高不織布を作製した。まず、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）４８質量％と、繊度が０．７ｄｔｅｘ、繊維長が４ｍｍであるレーヨン繊維（ダイワボウレーヨン（株）製、コロナ）１８質量％と、粒径が５〜１５μｍ、膨張開始温度が７５℃、殻部を形成する熱可塑性樹脂の融点が１９０℃である熱膨張性粒子（松本油脂製薬（株）製、マツモトマイクロスフィアー Ｆ−３６）１０質量％と、繊度が１．１ｄｔｅｘ、繊維長が５ｍｍであるＰＥＴ／低融点ＰＥＴ（融点１１０℃）の芯鞘構造を有する熱融着繊維（帝人（株）製、ＴＪ０４ＣＮ）１８質量％と、カチオン変性アクリル系共重合体の熱膨張性粒子定着剤（明成化学工業（株）製、ファイレックスＲＣ−１０４）３．０質量％と、アニオン性アクリル系共重合体の熱膨張性粒子定着剤（明成化学工業（株）製、ファイレックスＭ）３．０質量％と、を含むウェブ原料を調製した。このウェブ原料を、図１に示すように、原料供給ヘッドを使用して第１の搬送コンベアの搬送ベルト上に供給し、坪量が４０ｇ／ｍ^２の初期ウェブを形成した。その後、前記初期ウェブを、図１に示すように、第２の搬送コンベアの搬送ベルト上に転写して搬送し、プレス脱水部にて脱水した後、１０５℃に加熱したヤンキードライヤ（乾燥ロール）に転写して、水分率が６０％になるまで脱水後ウェブを乾燥した。

次に、蒸気ノズル（ノズル孔径２００μｍ、ＭＤ方向に６列、穴ピッチ１ｍｍ）を使用して、約１４０℃の水蒸気を０．４ＭＰａの蒸気圧力で乾燥後ウェブ（混抄シート）の第２の面に噴射した。この高温処理により、前記乾燥後ウェブ内に分散する熱膨張性粒子を膨張させた。前記蒸気ノズルと乾燥後ウェブとの間の距離は２．０ｍｍとした。また、前記乾燥後ウェブの第１の面側において前記蒸気ノズルに対向する位置に配置されたサクションドラムは、外周にステンレス製の１８メッシュ開孔スリーブを備えたものを使用し、サクションドラムの吸引力は、−５．０ｋＰａとした。

そして、高温処理後のウェブを、２００℃に加熱した第１の面側熱処理用加熱ロールに転写して加熱し、前記ウェブの第１の面側の表層部に存在する熱膨張性粒子を溶融させてウェブ内の構成繊維と融着させた。さらに、第１の面側熱処理後のウェブを、２００℃に加熱した第２の面側熱処理用加熱ロールに転写して加熱し、前記ウェブの第２の面側の表層部に存在する熱膨張性粒子を溶融させてウェブ内の構成繊維と融着させた。前記第１の面側熱処理後のウェブ及び第２の面側熱処理後のウェブの各水分率は、それぞれ５％以下及び３％以下であった。そして、第２の面側熱処理後のウェブを巻取ロールにより巻き取り、実施例１の嵩高不織布を得た。なお、上述のウェブの坪量及び水分率は、後述する測定方法に従って測定した。

［実施例２］
本発明の第２実施形態に係る嵩高不織布の製造方法に使用される不織布製造装置１’を使用し、上述の第２実施形態の手順に従って実施例２の嵩高不織布を作製した。まず、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）５０質量％と、繊度が０．７ｄｔｅｘ、繊維長が７ｍｍであるレーヨン繊維（ダイワボウレーヨン（株）製、コロナ）５０質量％と、を含む第１ウェブ原料を調製した。そして、この第１ウェブ原料を、図３に示すように、第１ウェブ原料供給ヘッドを使用して第１の搬送コンベアの搬送ベルト（日本フィルコン（株）製 ＯＳ−８０）上に供給し、坪量が２０ｇ／ｍ^２の第１ウェブを形成した。その後、高圧水流ノズルを使用して高圧水流を前記第１ウェブに噴射して、前記第１ウェブを高圧水流処理した。この高圧水流処理の条件は、高圧水流エネルギーが０．２８４６０ｋＷ／ｍ^２（０．１４２３０ｋＷ／ｍ^２の２回実施）、処理速度が７０ｍ／分、高圧水流ノズルの先端と前記第１ウェブとの間の距離が１０ｍｍであり、前記高圧水流ノズルは、孔径９２μｍのノズル穴を０．５ｍｍピッチで配列したものを使用した。なお、上述の高圧水流エネルギーは、下記の式により算出することができる。
エネルギー量(ｋＷ／ｍ^２)＝１．６３×噴射圧力(ｋｇ／ｃｍ^２)×噴射流量(ｍ^３／分)／処理速度(ｍ／分)／６０
ここで、噴射流量(ｍ^３／分)＝７５０×オリフィス開孔総面積(ｍ^２)×噴射圧力(ｋｇ／ｃｍ^２)^{０．４９５}である。

そして、高圧水流処理後の第１ウェブを第２の搬送コンベアの搬送ベルト上に転写して搬送する一方、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）４８質量％と、繊度が０．７ｄｔｅｘ、繊維長が４ｍｍであるレーヨン繊維（ダイワボウレーヨン（株）製、コロナ）１８質量％と、粒径が５〜１５μｍ、膨張開始温度が７５℃、殻部を形成する熱可塑性樹脂の融点が１９０℃である熱膨張性粒子（松本油脂製薬（株）製、マツモトマイクロスフィアー Ｆ−３６）１０質量％と、繊度が１．１ｄｔｅｘ、繊維長が５ｍｍであるＰＥＴ／低融点ＰＥＴ（融点１１０℃）の芯鞘構造を有する熱融着繊維（帝人（株）製、ＴＪ０４ＣＮ）１８質量％と、カチオン変性アクリル系共重合体の熱膨張性粒子定着剤（明成化学工業（株）製、ファイレックスＲＣ−１０４）３．０質量％と、アニオン性アクリル系共重合体の熱膨張性粒子定着剤（明成化学工業（株）製、ファイレックスＭ）３．０質量％と、を含む第２ウェブ原料を調製した。この第２ウェブ原料を抄造槽の中に供給し、回転する円網に吸引させることにより、坪量が２０ｇ／ｍ^２の第２ウェブを円網上に形成した。そして、円網上に形成した第２ウェブを、上述の第２の搬送コンベアの搬送ベルト上に転写した第１ウェブ上に積層して、積層ウェブを作製した。

その後、前記積層ウェブを、図３に示すように、プレス脱水部にて脱水した後、１０５℃に加熱した第１ヤンキードライヤ（第１乾燥ロール）に転写して、水分率が６０％になるまで脱水後の積層ウェブを乾燥した。次に、蒸気ノズル（ノズル孔径２００μｍ、ＭＤ方向に６列、穴ピッチ１ｍｍ）を使用して、約１４０℃の水蒸気を０．４ＭＰａの蒸気圧力で乾燥後の積層ウェブの第１の面（第２ウェブ側の面）に噴射した。この高温処理により、前記積層ウェブの第２ウェブに由来する繊維層中に分散した熱膨張性粒子を膨張させた。前記蒸気ノズルと乾燥後ウェブとの間の距離は２．０ｍｍとした。また、前記蒸気ノズルに対向する位置に配置されたサクションドラム及びその吸引力は、実施例１と同様である。

そして、高温処理後の積層ウェブを、１６０℃に加熱した第２ヤンキードライヤ（第２乾燥ロール）に転写して、水分率が５％以下となるまで乾燥した。さらに、前記第２ヤンキードライヤによる乾燥後の積層ウェブを、２００℃に加熱した第１の面側熱処理用加熱ロールに転写して加熱し、前記積層ウェブの第１の面側（第２ウェブ側）の表層部に存在する熱膨張性粒子を溶融させてウェブ内の構成繊維と融着させた。この第１の面側熱処理後の積層ウェブの水分率は、３％以下であった。そして、第１の面側熱処理後の積層ウェブを巻取ロールにより巻き取り、実施例２の嵩高不織布を得た。なお、上述のウェブの坪量及び水分率は、後述する測定方法に従って測定した。

［実施例３］
表面熱処理部の第１の面側及び第２の面側熱処理用加熱ロールに熱エンボスロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例３の嵩高不織布を得た。

［比較例１］
表面熱処理部の第１の面側及び第２の面側熱処理用加熱ロールによる熱処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして比較例１の嵩高不織布を得た。

実施例１〜３及び比較例１の嵩高不織布について、各乾燥ロールによる乾燥後及び各熱処理用加熱ロールによる熱処理後の水分率、初期ウェブ、第１ウェブ及び第２ウェブの坪量、並びに嵩高不織布の厚さ、密度、乾燥時引張強度、湿潤時引張強度、水分吸収量、摩擦堅牢度及び熱膨張性粒子の脱落の有無を、以下の各測定方法に従って測定した。測定した嵩高不織布の厚さ、密度、乾燥時引張強度、湿潤時引張強度、水分吸収量、摩擦堅牢度及び熱膨張性粒子の脱落の有無は、表１に示す。また、実施例１及び比較例１の嵩高不織布について、嵩高不織布の断面と、第１の面の表面とを、電子顕微鏡写真により撮影した。撮影した電子顕微鏡写真は、図５及び図６に示す。

＜水分率＞
３０ｃｍ×３０ｃｍの大きさの試験片をサンプリングし、その試験片の重量（Ｗ_１）を測定する。重量を測定した試験片を１０５℃の恒温槽に１時間静置して乾燥させた後、重量（Ｄ_１）を測定する。水分率を下記の式に基づいて算出する。なお、水分率は、１０個の試験片の平均値である。
水分率＝（Ｗ_１−Ｄ_１）／Ｗ_１×１００（％）

＜坪量＞
初期ウェブ、第１ウェブ及び第２ウェブの測定用ウェブを、それぞれ不織布製造装置により作製する。そして、各ウェブから３０ｃｍ×３０ｃｍの大きさの測定用試料をそれぞれサンプリングし、サンプリングした測定用試料の重量をそれぞれ測定することにより、各ウェブの坪量（ｇ／ｍ^２）を算出する。なお、坪量は、１０個の測定用試料の平均値である。

＜厚さ＞
製造した嵩高不織布から１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさの測定用試料をサンプリングする。１５ｃｍ^２の測定子を備えた厚み計（（株）大栄化学精器製作所製 型式ＦＳ−６０ＤＳ）を使用して、３ｇｆ／ｃｍ^２の測定荷重の測定条件で、測定用試料の厚さを測定する。１つの測定用試料について３箇所の厚さを測定し、当該３箇所の厚さの平均値を嵩高不織布の厚さ（ｍｍ）とする。

＜密度＞
製造した嵩高不織布から１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさの測定用試料をサンプリングする。測定用試料の重量を測定し、当該重量と上記厚さから嵩高不織布の密度（ｇ／ｃｍ^３）を算出する。

＜乾燥時引張強度＞
製造した嵩高不織布から、長手方向がＭＤ方向と一致する２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向がＣＤ方向と一致する２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取り、測定用試料を作製する。ＭＤ方向及びＣＤ方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式ＡＧＳ−１ｋＮＧ）を使用して、１００ｍｍのチャック間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件にて引張強度を測定する。測定は、それぞれ３つの測定用試料を用いて３回行い、その３回の測定値の平均値を、それぞれＭＤ方向及びＣＤ方向の乾燥時引張強度（Ｎ／２５ｍｍ）とする。

＜湿潤引張強度＞
製造した嵩高不織布から長手方向がＭＤ方向と一致する２５ｍｍ幅の短冊状の試験片と、長手方向がＣＤ方向である２５ｍｍ幅の短冊状の試験片とを切り取り、測定用試料を作製する。作製した測定用試料の質量の２．５倍の蒸留水を、測定用試料に含浸させる（含水倍率、２５０％）。ＭＤ方向及びＣＤ方向の測定用試料を、最大荷重容量が５０Ｎであるロードセルを備えた引張試験機（島津製作所（株）製、オートグラフ 型式ＡＧＳ−１ｋＮＧ）を使用して、１００ｍｍのチャック間距離、１００ｍｍ／分の引張速度の条件にて引張強度を測定する。測定は、それぞれ３つの測定用試料を用いて３回行い、その３回の測定値の平均値を、それぞれＭＤ方向及びＣＤ方向の湿潤時引張強度（Ｎ／２５ｍｍ）とする。

＜水分吸収量＞
製造した嵩高不織布から１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさの測定用試料をサンプリングする。測定用試料の質量を測定した後、測定用試料を蒸留水の中に１分間浸漬する。次に、網（８０メッシュ）の上にて１分間放置した後、その測定用試料の質量を測定する。蒸留水に浸漬した後の測定用試料の質量から蒸留水に浸漬する前の測定用試料の質量を差し引いた値を、不織布１ｍ^２当たりの値に換算し、この換算した値を水分吸収量（ｇ／ｍ^２）とする。

＜摩擦堅牢度＞
製造した嵩高不織布から幅３００ｍｍ×長さ２００ｍｍの大きさの測定用試料をサンプリングし、染色物摩擦堅牢度試験機（（株）大栄科学精機製作所製）に、測定する面が上面になるように測定用試料を取り付ける。このとき、試験機の取付け面における測定用試料に接する面に布粘着テープを取り付け、滑り片の移動方向が測定用試料の２００ｍｍの長さ方向と一致するように測定用試料を配置する。そして、３０回／分の摩擦往復速度及び２００ｇ荷重の条件にて、測定用試料の表面に破れが発生するまで摩擦係数測定を行う。この測定用試料の表面に破れが発生するまでの摩擦係数測定の回数を、摩擦堅牢度（回）とする。

＜熱膨張性粒子脱落試験＞
製造した嵩高不織布から幅１５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの大きさの測定用試料をサンプリングする。測定用試料をＡ４サイズの黒画用紙で挟み、縦型振盪機（ＩＷＡＫＩ社製、ＳＨＫＶ−２００）を使用して、３００ｒｐｍにて１０分間振盪した後、黒画用紙上に熱膨張性粒子が脱落しているか否かを目視にて確認する。

表１に示すように、表面の熱処理を行っていない比較例１の嵩高不織布は、熱膨張性粒子の脱落が確認されたが、実施例１〜３の嵩高不織布は、いずれも熱膨張性粒子の脱落が見られなかった。また、実施例１〜３の嵩高不織布は、いずれも比較例１の嵩高不織布と比べて乾燥時引張強度、湿潤時引張強度及び摩擦堅牢度に優れていた。

また、図５（ａ）及び（ｂ）に示す電子顕微鏡写真によれば、実施例１の嵩高不織布は、表層部において、熱膨張性粒子が溶融して構成繊維と融着し、嵩高不織布表面の大部分を被覆していることが分かった。さらに、実施例１の嵩高不織布は、表層部よりも更に内側の内部において、熱膨張性粒子が膨張した粒子状の形態を維持していることが分かった。
一方、図６（ａ）及び（ｂ）に示す電子顕微鏡写真によれば、表面の熱処理を行っていない比較例１の嵩高不織布は、多くの熱膨張性粒子が嵩高不織布の表面及び表層部に存在しており、使用時の振動等によって脱落し易い状態にあることが分かった。

１ 不織布製造装置
１’ 不織布製造装置
１０ ウェブ形成部
１１ 原料供給ヘッド
１２ 第１の搬送コンベア
１３ 第２の搬送コンベア
１４ プレス脱水部
１５ 第３の搬送コンベア
１６ 第１ウェブ原料供給ヘッド
１７ 円網（第２ウェブ形成手段）
１８ 抄造槽（第２ウェブ原料供給手段）
２０ 乾燥部
２１ 乾燥ロール（ヤンキードライヤ）
２２ 第１乾燥ロール（ヤンキードライヤ）
２３ 第２乾燥ロール（ヤンキードライヤ）
３０ 高温処理部
３１ 高温高圧水蒸気供給装置
３２ 高温高圧水蒸気吸引装置
４０ 表面熱処理部
４１ 第１の面側熱処理用加熱ロール
４２ 第２の面側熱処理用加熱ロール
５０ 巻取部
５１ 巻取ロール
６１ 初期ウェブ
６２ 脱水後ウェブ
６３ 乾燥後ウェブ（混抄シート）
６４ 高温処理後ウェブ（不織繊維シート）
６５ 第１の面側熱処理後ウェブ
６６ 第２の面側熱処理後ウェブ
７０ 高圧水流処理部
７１ 吸引ボックス
７２ 高圧水流ノズル
８１ 第１ウェブ
８２ 第２ウェブ
８３ 積層ウェブ
８４ 脱水後積層ウェブ
８５ 第１乾燥後積層ウェブ（混抄シート）
８６ 高温処理後積層ウェブ（不織繊維シート）
８７ 第２乾燥後積層ウェブ
８８ 熱処理後積層ウェブ
１００ 嵩高不織布
１０５ 嵩高不織繊維層
１１０ 第１の面側の表層部
１２０ 第２の面側の表層部
１３０ 不織繊維シートの内部
１４０ 熱膨張性粒子の溶融物
１５０ 繊維
１６０ 熱膨張性粒子
２００ 嵩高不織布
２０５ 嵩高不織繊維層
２１０ 第１の面側の表層部
２２０ 嵩高不織繊維層の内部
２３０ 非嵩高不織繊維層
２４０ 熱膨張性粒子の溶融物
２５０ 繊維
２６０ 熱膨張性粒子

Claims (9)

1. 第１の面及び該第１の面と相反する第２の面を有する不織繊維シートであって、膨張した熱膨張性粒子と繊維とを含み且つ前記第１の面を構成する嵩高不織繊維層を含む前記不織繊維シートを準備する工程Ａと、
   前記不織繊維シートの少なくとも第１の面を熱ロール又は熱エンボスロールにより加熱し、前記不織繊維シートの少なくとも第１の面側の表層部に位置する前記熱膨張性粒子を溶融させる工程Ｂと、
   を含む、嵩高不織布の製造方法。
2. 前記工程Ａは、未膨張の熱膨張性粒子と繊維とを混抄した混抄シートに、熱膨張性粒子の膨張開始温度以上の湿熱空気又は水蒸気を接触させることにより、前記未膨張の熱膨張性粒子を膨張させて前記嵩高不織繊維層を形成する工程を含む、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記熱膨張性粒子が、熱可塑性樹脂からなる殻部と、該殻部に内包された膨張剤とを含み、前記工程Ｂは、前記熱可塑性樹脂の融点以上、前記熱可塑性樹脂の融点よりも１０℃高い温度以下の温度で、前記不織繊維シートを加熱することを含む、請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記不織繊維シートを加熱する前の前記不織繊維シートの含水率が、５質量％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
5. 前記嵩高不織繊維層が、前記第１の面と相反する前記第２の面を構成し、前記工程Ｂは、前記不織繊維シートの第１の面及び第２の面を加熱して、前記不織繊維シートの第１の面側及び第２の面側の各表層部のそれぞれに位置する前記熱膨張性粒子を溶融させることを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
6. 前記不織繊維シートが、前記第２の面を構成し且つ熱膨張性粒子を含まない不織繊維層を更に含み、前記工程Ｂは、前記不織繊維シートの第１の面のみを加熱して、前記不織繊維シートの第１の面側の表層部に位置する前記熱膨張性粒子を溶融させることを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
7. 第１の面及び該第１の面と相反する第２の面を有する嵩高不織布であって、
   前記嵩高不織布は、膨張した熱膨張性粒子と繊維とを含み且つ前記第１の面を構成する嵩高不織繊維層を含み、
   前記嵩高不織布の少なくとも第１の面側の表層部は、繊維間に少なくとも部分的に充填されて前記繊維同士を結合する前記熱膨張性粒子の溶融物を含む、前記嵩高不織布。
8. 前記嵩高不織繊維層が、前記第１の面と相反する前記第２の面を構成し、前記嵩高不織布の第１の面側及び第２の面側の各表層部は、それぞれ、繊維間に少なくとも部分的に充填されて前記繊維同士を結合する前記熱膨張性粒子の溶融物を含む、請求項７に記載の嵩高不織布。
9. 前記嵩高不織布が、前記第２の面を構成し且つ熱膨張性粒子を含まない不織繊維層を更に含み、前記嵩高不織布の第１の面側の表層部は、繊維間に少なくとも部分的に充填されて前記繊維同士を結合する前記熱膨張性粒子の溶融物を含む、請求項７に記載の嵩高不織布。