JP5319512B2 - 凹凸不織布の製造方法 - Google Patents
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凹凸を有する不織布の製造方法としては、例えば、不織布に加熱したピンを貫通させることで、該不織布に立体的な開孔を形成し、該不織布における立体的な開孔を形成した部分が凹部、それ以外の部分が相対的に凸部となっている立体開孔不織布を製造することが知られている(特許文献1参照)。
また、主に気体からなる流体を繊維集合体吹き付けることによって、繊維をより分け、該繊維集合体に溝部と凸状部とを形成する技術が知られている(特許文献2参照)。
得られた凹凸不織布を、吸収性物品の表面シートとして用いた場合には、肌との接触面積が小さいことにより肌に与える負担を軽減でき、また、表面から内部への液の吸い込み性に優れるといった効果が奏される。
先ず、本発明で製造される凹凸不織布について説明する。
図1は、本発明の一実施態様で製造される凹凸不織布を示す図である。
図1に示す凹凸不織布1は、その片面1aに、畝部2及び溝部3を有する起伏に富んだ凹凸形状を有し、その他面1bは、ほぼ平坦な面となっている。
畝部2は、凹凸不織布1の平面方向における一方向(X方向)に延びて形成されており、該一方向に直交する方向(Y方向)に多列に形成されている。溝部3は、畝部2,2間に、両畝部2と平行に延びて形成されている。畝部2と溝部3は、前記一方向に直交する方向(Y方向)に交互に形成されている。畝部2は、上方に向かって凸の円弧状の断面形状を有している。
溝部3内の開孔31の配置ピッチP31(図1参照)は、0.5〜2.0mm、特に0.7〜1.5mmであることが、開孔31の形成時に、開孔31と開孔31との間の表面を第2面1b側に引き下げ、複数の開孔31に亘って連続して延びる溝部3を形成する点から好ましい。また、Y方向における溝部3のピッチP3(図1参照)は、溝部3間に高さの高い畝部2を形成させる観点や畝部2が肌等に接触する面積を小さくする観点等から、1.0〜20.0mm、特に1.4〜4.0mmであることが好ましい。
熱伸長性繊維としての熱融着性繊維は、熱融着成分と該熱融着成分より融点の高い高融点成分よりなる複合繊維であることが好ましく、より好ましくは、熱融着成分を鞘、高融点成分を芯とする芯鞘型複合繊維が用いられる。熱融着成分及び高融点成分は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱融着成分としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリペンテン−1、又はこれらのランダム若しくはブロック共重合体等が挙げられる。高融点成分としては、例えば、ポリエチレンテレフテレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン−6やナイロン−66などのポリアミド等が挙げられる。
熱融着成分と高融点成分の好ましい組み合わせとしては、ポリエチレンとポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンとポリプロピレン、低融点のポリエチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンとポリブチレンテレフタレート等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。芯鞘型複合繊維は、同芯タイプの他、偏芯タイプのもの、更には繊維の周方向の一部に芯成分が露出しているもの等であっても良い。
熱伸長性複合繊維としては、熱融着成分の軟化点より10℃高く、さらに融点より10℃低い温度での伸張率が5〜40、特に10〜30%であることが、起伏の大きい凹凸形状を形成させる点から好ましい。熱伸長性複合繊維の好ましい例は、特開2005−350836号公報の段落〔0024〕〜〔0040〕に記載されている。
吸引孔47は、図示しない通気路を介して外部の吸引手段に連通している。吸引孔47と外部の吸引手段とを繋ぐ通気路や吸引手段の構成は、特に制限されず、ロールの周面に吸引孔を設ける従来の技術と同様とすることができる。
突起42は、円錐台状、円柱状又は円錐状であることが好ましく。ここでいう「円」には、真円、楕円、長円、五角形以上の多角形等の円に近いものも含まれるが、真円又はこれに近い、断面略円形であることが好ましい。また、図5に示すように、円柱42aの上に一回り小さな円錐42bを有するピン(ピン状の突起)を用いると、ピンの段差にある平坦部42cで、繊維ウエブの開孔近傍繊維を圧縮保持できるため、開孔近傍の繊維間固定が良好となり、次の熱処理工程での熱伸長性繊維の伸長による疎で柔軟な畝部が形成されやすい。
第1ロール41と第2ロール43との間に導入された帯状原反10は、突起42によって、その一面10a側が、他面10b側に向かって押し込まれるが、突起42に対向する突起対向面44が平坦であることによって、該他面10b側は、平坦な形状を維持する。
そのため、開孔31の周囲の繊維は平面的に積層された繊維ウエブから厚み方向へと繊維の配向が変えられるため、熱伸長性繊維を伸長させた際に、山高部2Aを大きく隆起させることができ、また、溝部3、特に開孔31の周辺部と畝部2との間に、大きな繊維密度勾配を設けることができる。これにより、一面1aに起伏が大きい凹凸形状を有する一方、他面1bは比較的平坦であり、吸収性物品の表面シートとして用いたときに、肌との接触面積を小さくでき、また、表面から内部への液の吸い込み性及び吸収体への液の移行性等に優れた凹凸不織布を得ることができる。
なお、凹部45は、突起42の先端部が、その底面に突き当たるものであることが、繊維ウエブの第2ロール側の平面性と開孔31周辺の繊維の配向性の点、及び開孔31の成形性の点から好ましい。また、凹部45は、突起42の先端部の外周面と、凹部45の内周面との間に、直径で0.5〜1mm程度のクリアランスが生じるように突起42と組み合わされることが、凹部45と突起42の当り精度及び加工処理温度の適応性を高める点から好ましい。
突起42に対向する位置に凹部45を有する突起対向面で、帯状原反10を支持した状態で突起42を押し込んだ場合も、突起対向面が平坦な面である場合と同様の効果が得られる。
ロール43’の周面(突起対向面)44に、突起42に対応する形状の凹部45を形成する場合の凹部45や第2ロールは、金属等の硬質材から形成することが好ましい。
開孔31の形成は、ウエブ12A及び/又はウエブ11A中の成分が軟化又は溶融し、開孔の周囲で、構成繊維同士が接合する温度で行う。第1ロール41、特に突起42の加熱温度は、熱伸長性複合繊維における低融点成分の融点以上で且つ高融点成分の融点未満の温度で行われることが好ましい。また熱伸長性繊維の伸長開始温度未満の温度で行われることが好ましい。
溝付中間不織布1Aにおいては、突起42による押圧及び加熱によって、周囲に熱融着部を有する開孔31を有する溝部3が形成され、溝部3と山高部2Aの境界部付近の繊維が、一方の面側から他方の面側に向かって角度をなして起立した状態となっているため、その状態で、熱伸長性複合繊維を伸長させることにより、突起42に押圧された側の面に、起伏が大きい凹凸形状が形成され、畝部2と溝部3との間に、大きな繊維密度の差や繊維間空間の大きさの差を設けることができる。これにより、起伏が大きい凹凸形状を有し、吸収性物品の表面シートとして用いたときに、肌との接触面積を小さくでき、また、表面から内部への液の吸い込み性に優れた凹凸不織布を得ることができる。更に、突起42の周囲に位置していた繊維が、
変形自由度が低い部材としては、不織布に代えて、繊維ウエブであるが伸長性が低くされるものとして、例えば、上層より繊維径が小さな繊維ウエブや下層繊維ウエブの厚みを薄くする加工をおこなったもの、メルトブロー法による樹脂繊維の吹き付けにより下層を形成したもの等を用いることもできる。これらを用いた場合も不織布を用いた場合と同様の効果が得られる。
吸収性物品は、主として尿や経血等の排泄体液を吸収保持するために用いられるものである。吸収性物品には、例えば使い捨ておむつ、生理用ナプキン、失禁パッド等が包含されるが、これらに限定されるものではなく、人体から排出される液の吸収に用いられる物品を広く包含する。
吸収性物品は、典型的には、表面シート、裏面シート及び両シート間に介在配置された液保持性の吸収体を具備している。吸収性物品は、一般に、着用時に着用者の肌に当接する肌当接面及びそれとは反対側(通常、ショーツ等の衣類側)に向けられる非肌当接面を有し、表面シートは、肌当接面側に配され、裏面シートは、非肌当接面側に配される。本発明における凹凸不織布は、凹凸を有する面、特に凹凸の起伏の大きい面側(上記実施形態では上層11側)が、着用者の肌側に向くように用いることが好ましい。
例えば、凹凸不織布の製造に、単層構造の繊維ウエブのみを用いて単層構造の凹凸不織布を製造することもできる。例えば、上述した実施形態における、上層用の繊維ウエブ11Aのみを、開孔装置4及び熱風吹き付け装置5に順次導入して、単層構造の凹凸不織布1を製造することもできる。これらの場合についても、特に説明しない点は、上記の実施形態と同様とすることができる。
また、開孔が連なる複数の溝部の形成と、繊維ウエブの熱処理による熱伸長性繊維の伸張及びそれによる畝部の形成とを同時に行っても良い。
1A 溝付中間不織布(中間体)
11 上層
11A 上層用の繊維ウエブ
12 下層
12A 下層用の繊維ウエブ又は不織布
2A 山高部
2 畝部
3 溝部
31 開孔
4 開孔装置
41 第1ロール(ピンロール)
42 開孔形成用の突起
43,43’ 第2ロール(受けロール)
45 突起に対応する凹部
47 吸引孔
5 熱風吹き付け装置
Claims (3)
- 片面に畝部及び溝部を有し、該溝部の底部に開孔を有する凹凸不織布を製造する方法であって、
熱伸長繊維を含む繊維ウエブ又は該繊維ウエブを含む積層体からなる原反に、該原反の前記繊維ウエブからなる一面側から他面側に向かって、複数のピン状の突起を押し込み該原反に開孔を形成することにより、該原反の前記一面側に、該開孔が連なる複数の溝部を形成し、これと同時もしくはこの後に、該溝部を有する中間体を熱処理することで、該中間体における前記繊維ウエブ中の熱伸長繊維を伸長させ、隣り合う前記溝部間を隆起させて畝部を形成する、凹凸不織布の製造方法であり、
前記ピン状の突起は円錐状の突起であり、該突起はロールの表面の幅方向に規則的に配列され、該幅方向に配列された突起と突起の間のロール表面に、前記畝部よりも隆起の程度が小さい山高部を形成する吸引孔が形成されており、前記突起及び前記吸引孔がそれぞれロールの周方向に沿って複数形成されたピンロールと、該ピンロールを受ける実質平坦で弾性的な表面を有する受けロールからなる一対の開孔付与ロールを用いて、前記原反に前記溝部を形成する、凹凸不織布の製造方法。 - 前記凹凸不織布が、前記片面側を形成する上層と、該上層と積層された下層とを有しており、前記上層の原反に繊維ウエブを用いる一方、前記下層用の原反に、上層用の繊維ウエブより変形自由度の少ない部材を用い、これらに一体的に前記開孔を形成する、請求項1記載の凹凸不織布の製造方法。
- 前記変形自由度の少ない部材が、不織布である請求項2記載の凹凸不織布の製造方法。
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