JP7529398B2 - 複合型不織布およびその製造方法 - Google Patents
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Description
しかし、水流交絡処理ではパルプ繊維ウエブに向けて高圧の水流がジェット噴射される。これにより、パルプ繊維ウエブの表面が水圧により乱されて、製品後の複合型不織布の外観や拭取り性が悪化することとなる。特に、乾式エアレイド方式で供給されたパルプ繊維ウエブを用いた場合には、この傾向が大きいことが認められた。
また、前記合成繊維積層不織布は、前記メルトブロー不織布と前記スパンボンド不織布とで、3層以上に積層されもよい。
そして、前記合成繊維積層不織布は分散配置された融着点を含み、前記融着点1個の面積は0.10~0.50mm2であり、面積率は7~20%であるものが好ましい。
また、前記合成繊維積層不織布と前記パルプ繊維ウエブとの重量構成比である、合成繊維積層不織布/パルプ繊維ウエブは50/10~10/90(wt%)とするのが好ましい。
また、前記パルプ繊維ウエブはエアレイド方式で供給されたウエブとすることができる。
図1は本発明に係る複合型不織布WPの断面構成を模式的に示した図である。複合型不織布WPは、合成繊維不織布を2層以上に積層して形成してある合成繊維積層不織布LWの上に、パルプ繊維ウエブPfWを更に積層して、一体化されている。この複合型不織布WPは、長繊維による合成繊維不織布の層構成や材質を調整することにより、パルプ繊維の脱落を抑制し、外観および使用感において優れた不織布を実現している。以下、詳述する。
パルプ繊維ウエブPfWは、後述するように、エアレイド方式で形成されるものを用いるが好ましい。パルプ繊維ウエブPfWの坪量は例えば30.0~75.0g/m2とするのが好ましい。
上記メルトブロー不織布MbWおよびスパンボンド不織布SbWを構成する長い合成繊維としては、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等から選択することができるが、どちらの不織布についてもポリプロピレンを用いるのが好ましい。
そして、上記メルトブロー不織布MbWは線径1~10μmのものを用いるのが好ましい。一方、スパンボンド不織布SbWの線径は、例えば10~30μmでありメルトブロー不織布MbWよりも剛性が高い。
合成繊維積層不織布LWは、相対的に繊維径の細いメルトブロー不織布MbWを必須の構成として含んでいる。メルトブロー不織布MbWを構成する繊維はパルプ繊維と絡み易く、これにより繊維脱落を抑制できる。そして、メルトブロー不織布MbWに、より剛性の高いスパンボンド不織布等と組合わせることで、複合型不織布WPとして必要な剛性を維持することもできる。
図2は、より好ましい合成繊維積層不織布LWを備えた複合型不織布WPについて示しており、合成繊維積層不織布LWはスパンボンド-メルトブロー-スパンボンドによる3層(SMS)となっている。ここでは、メルトブロー層がスパンボンド層でサンドイッチされた構造となっている。メルトブローの繊維はスパンボンドの繊維に比べ繊維が相対的に短いため、これを中層に採用したサンドイッチ構造とすることで合成繊維積層不織布LWの形状安定化を図ることができる。なお、このような合成繊維積層不織布LWは各合成繊維を重ね合わせた状態とし、後述する加熱溶着の処理を行うことで製造することができる。
上記の融着点については、その形状について特に限定はないが、例えば円形、楕円形、多角形等とすることができる。そして、融着点1個の面積(大きさ)は0.10~0.50mm2とするのが好ましい。そして、融着点の単位面積当たりの面積、すなわち面積率は7~20%とするのが好ましい。
1つの融着点が大き過ぎる場合や融着点の面積率が高過ぎるとこれにより、パルプ繊維と合成繊維不織布の繊維との絡み状態が悪くなることが懸念される。その一方で、融着点が小さ過ぎる場合や融着点の面積率が低過ぎると合成繊維積層不織布LWの形状安定性や必要な強度が得られない場合がある。よって、融着点については、上記のような範囲に設定するのが好ましい。
スパンボンド不織布SbWとメルトブロー不織布MbWとを含んで構成されている合成繊維積層不織布LW上に、エアレイド方式で形成したパルプ繊維ウエブPfWを載置して一体化した本実施例の複合型不織布、および比較例の複合型不織布について説明する。なお、パルプ繊維ウエブPfWにはサザンパイン(NBKP)を使用している。
2つの実施例1、2および比較例1の具体的な構成は下記の表1に示した通りである。全ての合成繊維積層不織布はポリプロピレン(PP)を用いて形成されており、実施例1の合成繊維積層不織布はスパンボンド不織布(S)とメルトブロー不織布(M)とを組合わせた5層構成(SSMMS)、実施例2はスパンボンド不織布(S)とメルトブロー不織布(M)とを組合わせた3層構成(SMS)となっている。実施例1、2の両方共に、メルトブロー不織布(M)がスパンボンド不織布(S)でサンドイッチされた構造となっている。なお、比較例1についてはスパンボンド不織布(S)だけの1層構成である。
これらについて、外観評価、使用感(拭取り易さ、脱落繊維の多少)の評価を行った。
特に優れたもの(優◎)、問題のない外観(良〇)、ムラが目立ち外観不良なもの(不可×)とした。
〇使用感(拭取り易さ):拭取り易さ
適度に柔らかくふき取りやすい(優◎)、問題のないふき取りやすさ(良〇)、強度が弱く破れやすい(不可×)とした。
〇使用感(脱落繊維の多少)
繊維の脱落が少ない(良〇)、繊維の脱落が多く、拭取り後対象物に残る繊維が目視で
認められる(不可×)とした。
なお、上記実施例1、2および比較例1の複合型不織布を製造するに当たり、水流交絡処理に用いる水圧を10Mpaとしている。この水圧は、従来においてスパンボンド不織布のみとパルプ繊維とを水流交絡処理する際の一般的な水圧よりも相対的に低いものとなっている。この水圧で実施例1、2ではパルプ繊維と合成繊維積層不織布の繊維との必要な絡み状態が得られると理解される。一方、この水圧ではスパンボンド不織布(S)だけの比較例1ではパルプ繊維との十分な絡み状態を得るのが困難であったと理解がされる。
図3に示す製造装置1は、上流側にパルプ繊維ウエブを供給するためのエアレイド装置2、合成繊維不織布を供給する合成繊維不織布供給装置3、そしてサクション装置4が配設されている。サクション装置4はエアレイド装置2の下側に対向するように配置されている。
ウエブの搬送方向TDで、これらの装置2、3、4より下流には、上流側から順に、水流交絡処理を行うためのウォータジェットを噴射する水流交絡装置5、脱水処理を行うためのサクション装置6、乾燥装置7が配置されている。上記乾燥装置7の下流には連続して製造される複合型不織布WPを巻き取るための巻取装置8が設けてある。
なお、図3では、エアレイドホッパ23とサクション装置本体41とを1つずつ一段での配置として、パルプ繊維ウエブPfWを形成する場合を例示している。しかし、これに限らず、上記パルプ繊維ウエブPfWの目付(坪量)や製造速度に応じて、上記エアレイドホッパ23とサクション装置本体41を2つ以上の多段とする配置に変更してもよい。
搬送ワイヤ43はサクション部42の吸引力が、反対側(上側)に及ぶような目開き形態(メッシュ)で形成されている。
上記のように予備的積層体PWebが形成されるときに、合成繊維積層不織布LW上へのパルプ繊維ウエブPfWの供給量を制御することで、本装置で製造される複合型不織布に含まれるパルプ繊維ウエブPfWの坪量は例えば30.0~75.0g/m2であり、従来の一般的な複合型不織布よりもパルプ繊維ウエブの比率が高くなるように設計するのが望ましい。そして、合成繊維積層不織布LWの坪量は例えば10.0~25.0g/m2、より好ましくは10.0~16.0g/m2であり、製造される複合型不織布(合成繊維積層不織布LW+パルプ繊維ウエブPfW)は例えば25.0~125.0g/m2より好ましくは30.0~60.0g/m2である。ウエブの搬送速度やパルプ繊維ウエブPfWの時間当たりの供給量などを適宜に調整し、製造された複合型不織布のパルプ繊維ウエブPfWの坪量を確認することで、坪量が所望の範囲となるように設定すればよい。ウエブの搬送速度は例えば150~300m/minとするのが好ましい。
そこで、本製造装置1では、予備的積層体PWebを上下から挟んで合成繊維積層不織布LW上でのパルプ繊維ウエブPfWの載置状態を安定化させる為の挟持ローラ28、そして水流交絡装置5の上流側に繊維飛散防止用に水分を付与するプレウエット装置30が配備してある。プレウエット装置30は、好適には、予備的積層体PWebの上方からウォータミストを吹き付ける噴霧ノズル31と予備的積層体PWebの下側(すなわち、パルプ繊維ウエブPfWの下面)から吸引力を印加するサクション装置32とを含んで構成されている。
水流交絡処理を行うのに十分な、ウォータジェットヘッド51とサクション装置52とのセット数が確保されている水流交絡装置5の場合、上記のように先頭のウォータジェットヘッド51とサクション装置52をプレウエット装置として活用することは、装置設備コストの抑制に効果的である。
図3で例示的に示している水流交絡装置5は、搬送方向TDに沿って多段(図3では例示しているのは4段)にウォータジェットヘッド51が配置されている。
なお、図3では、搬送方向TDに対して直角な方向(ウエブの幅方向CD)において延在しているウォータジェットヘッド51に設けたノズルの様子は図示していないが、幅方向において複数のウォータジェットノズルが適宜の位置に配置してある。このウォータジェットノズルの穴直径φは、好ましくは0.06~0.15mmである。また、ウォータジェットノズルの間隔は0.4~1.0mmとするのが好ましい。
その際に、上記合成繊維積層不織布LWにはメルトブロー不織布MbWが含まれているのでパルプ繊維と相対的に細い径の合成繊維は絡み合う状態を形成し易い。
よって、搬送ワイヤ55上を搬送される予備的積層体PWebは、搬送方向TDで下流に向かう程に、より多くの水流交絡処理を受けることになり、水流交絡装置5を出るときには上側のパルプ繊維ウエブPfW層と下側の合成繊維積層不織布LW層との十分な交絡処理が実現される。
水流交絡装置5を出た直後の複合型不織布にあっては、ウエット状態にあり、パルプ繊維同士などの結合は十分に確立されてはいない。
このように連続的に製造される複合型不織布WPは乾燥後に巻取装置8のロール81に巻取られる。
2 エアレイド装置
3 合成繊維不織布供給装置
4 サクション装置
5 水流交絡装置
6 サクション装置
7 乾燥装置
8 巻取装置
21 解繊機
22 ダクト
23 エアレイドホッパ
24 積層位置
28 挟持ローラ
30 プレウエット装置
31 噴霧ノズル
32 サクション装置
41 サクション装置本体
42 サクション部
43 搬送ワイヤ
51 ウォータジェットヘッド
52 サクション装置
55 搬送ワイヤ
MbW メルトブロー不織布
SbW スパンボンド不織布
LW 合成繊維積層不織布
PfW パルプ繊維ウエブ
PF パルプ繊維
PWeb 予備的積層体(積層ウエブ)
WP 複合型不織布
TD 搬送方向
CD 幅方向
Claims (5)
- 合成繊維不織布の上にパルプ繊維ウエブを積層して一体化した複合型不織布であって、
前記合成繊維不織布は、メルトブロー不織布とスパンボンド不織布とを含んだ合成繊維積層不織布として形成されており、
前記合成繊維積層不織布は、前記メルトブロー不織布と前記スパンボンド不織布とで、3層以上に積層されているとともに、分散配置された融着点を含んでおり、
前記融着点は、1個の面積が0.10~0.50mm2であり、面積率が7%以上8.9%以下であり、
前記パルプ繊維ウエブはエアレイド方式で供給されたウエブである、ことを特徴とする複合型不織布。 - 前記合成繊維積層不織布の坪量は10.0~25.0g/m2であり、この内で前記メルトブロー不織布の坪量は1.0~8.0g/m2である、ことを特徴とする請求項1に記載の複合型不織布。
- 坪量が25.0~125.0g/m2である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の複合型不織布。
- 前記合成繊維積層不織布と前記パルプ繊維ウエブとの重量構成比である、合成繊維積層不織布/パルプ繊維ウエブは50/50~10/90(wt%)である、ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の複合型不織布。
- 合成繊維不織布の上に、パルプ繊維ウエブを積層し、
ノズル孔直径0.06~0.15mm、ノズル間隔0.4~1.0mmおよび水圧1~30MPaとして、水流交絡処理を施すことにより、複合型不織布を製造する複合型不織布の製造方法であって、
前記合成繊維不織布は、メルトブロー不織布とスパンボンド不織布とを含んだ合成繊維積層不織布として形成されており、
前記合成繊維積層不織布は、前記メルトブロー不織布と前記スパンボンド不織布とで、3層以上に積層されているとともに、分散配置された融着点を含んでおり、
前記融着点は、1個の面積が0.10~0.50mm2であり、面積率が7%以上8.9%以下であり、
前記パルプ繊維ウエブはエアレイド方式で供給されたウエブである、ことを特徴とする複合型不織布の製造方法。
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