JP2021188212A - 水解性不織布、湿潤水解性不織布及び水解性不織布の製造方法 - Google Patents
水解性不織布、湿潤水解性不織布及び水解性不織布の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
具体的に、本発明は以下の構成を有する。
再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下である、水解性不織布。
[2] 再生セルロース繊維の全質量に対する扁平レーヨン繊維の含有量をP(質量部)とし、再生セルロース繊維の全質量に対する丸型レーヨン繊維の含有量をQ(質量部)とした場合、P:Q=1:9〜9:1である、[1]に記載の水解性不織布。
[3] 水解性不織布の全質量に対して、パルプ繊維の含有量は、30〜90質量%であり、再生セルロース繊維の含有量は10〜50質量%である、[1]又は[2]に記載の水解性不織布。
[4] 扁平レーヨン繊維は、中空扁平レーヨン繊維である、[1]〜[3]のいずれかに記載の水解性不織布。
[5] 扁平レーヨン繊維の断面の外縁幅と外縁長さの比率は、1:2〜1:30である、[1]〜[4]のいずれかに記載の水解性不織布。
[6] パルプ繊維の平均繊維長は1.5mm以上である、[1]〜[5]のいずれかに記載の水解性不織布。
[7] パルプ繊維は針葉樹パルプ繊維を含み、パルプ繊維の全質量に対する広葉樹パルプ繊維の含有量は50質量%以下である、[1]〜[6]のいずれかに記載の水解性不織布。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載の水解性不織布に水分を含浸させてなる湿潤水解性不織布。
[9] 湿式抄紙法により形成した、パルプ繊維と再生セルロース繊維とを含む不織布シートに高圧水ジェット流処理を施す工程を含む水解性不織布の製造方法であって、
再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下である、水解性不織布の製造方法。
本発明は、パルプ繊維と、再生セルロース繊維とが交絡した水解性不織布に関する。ここで、再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含む。また、再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下である。
また、水解性不織布の水解性は上記と同様に絶乾状態の水解性不織布と水の質量比が1:2(不織布:水)となるように水解性不織布に純水を含浸させて湿潤状態の水解性不織布としたものを密封状態で常温環境で2日間放置した後、世界下水道トイレに流せる製品問題検討会議(International Water Services Flushability Group 略称IWSFG)における水解性試験に準じて水解性(ふるい通過率)を測定した場合、該水解性(ふるい通過率)は95%以上であることが好ましく、99%以上であることがさらに好ましい。
本発明の水解性不織布はパルプ繊維を含む。パルプ繊維としては、木材パルプ、非木材パルプ、脱墨パルプからなる繊維を挙げることができる。木材パルプとしては例えば、広葉樹パルプ(広葉樹クラフトパルプ(LBKP))、針葉樹パルプ(針葉樹クラフトパルプ(NBKP))、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)、酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ等が挙げられる。また、セミケミカルパルプ(SCP)、ケミグラウンドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)等の機械パルプ等を用いることもできる。非木材パルプとしてはコットンリンターやコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わら、バガス等の非木材系パルプ、ホヤや海草等から単離されるセルロース、キチン、キトサン等が挙げられる。脱墨パルプとしては古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。パルプは上記の1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
フリーネスは、JIS P 8121に規定するカナダ標準ろ水度(C.S.F.)で示される値であり、繊維の叩解の度合いを示す値である。繊維の叩解は、繊維を分散させた紙料(スラリー)に対して、ビーダー、ディスクリファイナー等の公知の叩解機を用いて実施することができる。通常、繊維のフリーネスの値が小さいほど、叩解の度合いが強く、叩解による繊維の損傷が大きくてフィブリル化が進行している。繊維のフィブリル化が進行すると繊維間の結合点数が増加するため、強度が向上する。本発明においては湿潤強度と水解性を好ましい範囲とするために、フリーネスを適宜調節することも好ましい。
本発明の水解性不織布は再生セルロース繊維を含む。再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上であればよく、3mm以上であることが好ましく、5mm以上であることがより好ましい。また、再生セルロース繊維の平均繊維長は、20mm以下であればよく、15mm以下であることが好ましく、10mm以下であることがより好ましく、6mm以下であることがさらに好ましい。なお、上記平均繊維長は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維を合わせた平均繊維長である。再生セルロース繊維の平均繊維長はJIS L−1015 8.4.1平均繊維長の測定方法に基づく。再生セルロース繊維の繊維長を上記の範囲内とすることにより、湿潤強度と水解性を両立することができる。特に再生セルロース繊維の繊維長を上記上限値以下とすることにより、湿潤状態でも嵩高な状態を保つことができる水解性不織布が得られ易くなり、上記下限値以上とすることにより、湿潤強度の高い水解性不織布が得られ易くなる。
本発明の水解性不織布は、他の任意成分を含むものであってもよい。任意成分としては、例えば、乾燥紙力剤、湿潤紙力剤、柔軟剤等を挙げることができる。乾燥紙力剤としては、例えば、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド(PAM)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を挙げることができる。湿潤紙力剤としては、ポリアミドエピクロロヒドリン、尿素、メラミン、熱架橋性ポリアクリルアミド等を挙げることができる。柔軟剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等を挙げることができる。上記の任意成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の水解性不織布の製造方法は、湿式抄紙法により形成した、パルプ繊維と再生セルロース繊維とを含む不織布シートに高圧水ジェット流処理を施す工程を含む。ここで、再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含む。また、再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下である。
V=(2×g×(P―Ap)×10000/(ρ×1000))1/2×60・・・(i)
V:ノズルから吐出される水の流速(m/分)
g:重力加速度=9.8m/s2
P:ノズル部での水圧(kgf/cm2)
A:ノズル1孔の面積(mm2)
p:大気圧(kgf/cm2)
ρ:水の密度(g/cm3)
F=(A/100)×V×100・・・(ii)
F:ノズル部の1孔から吐出される水の流量(cm3/分)
A:ノズル1孔の面積(mm2)
V:ノズルから吐出される水の流速(m/分)
E=P×(F/100)×0.163・・・(iii)
E:高圧水ジェット流エネルギー(kWh/kg/m)
本発明の水解性不織布は、水やプロピレングリコール等の湿潤剤、アルコールやパラ安息香酸エステル類といって抗菌剤、防黴剤、香料、所望の薬効を有する薬剤等を含浸させてウェットティシュ、おしりふき、ワイパー等のウェット製品として用いられる。また、本発明の水解性不織布を衛生材料の表面材として使用してもよい。この場合、所望に応じて不織布に親水性や撥水性を高めるような処理を施しても良い。
繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製、外縁幅と外縁長さの比率(扁平率)、1:15)11質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長7mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)22質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml、平均繊維長:2.33mm)67質量%となるように繊維原料を混合し、繊維原料を水に分散させて固形分濃度1.0質量%のパルプスラリーを得た。傾斜ワイヤー型長網抄紙機にて、ジェットワイヤー比1.04、抄速105m/分でパルプスラリーから不織布シートを作製した。次いで、ワイヤー上の後部に設置されたウォ−タージェット装置(高圧水ジェット流処理装置)を用いて、負荷エネルギーが0.022kWh/kg/mとなるように、不織布シートに高圧水ジェット流を噴射した。高圧水ジェット流処理が施された不織布シートを乾燥し、乾燥後の坪量が43.0g/m2の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)16.5質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長7mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)16.5質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml)67質量%となるように繊維原料を混合した以外は実施例1と同じ方法で実施例2の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)の代わりに繊度2.4dtex、平均繊維長10mmの密実扁平レーヨン繊維(商品名:コロナHP、ダイワボウレーヨン株式会社製)を用いた以外は実施例1と同じ方法で実施例3の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)33.5質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長7mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)16.5質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml)50質量%となるように繊維原料を混合した以外は実施例1と同じ方法で実施例4の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)16.5質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長10mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)10.0質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml)73.5質量%となるように繊維原料を混合した以外は実施例1と同じ方法で実施例5の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)16.5質量%、繊度1.1dtex、平均繊維長10mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)10.0質量%、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml)68.5質量%、未叩解の広葉樹クラフトパルプ(LBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが485ml)5.0質量%となるように繊維原料を混合した得た以外は実施例1と同じ方法で実施例6の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.1dtex、平均繊維長7mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)22質量%の代わりに繊度1.1dtex、平均繊維長5mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)22質量%を使用した以外は実施例1と同じ方法で実施例7の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)の配合を33質量%に変更し、菊型レーヨン繊維を用いなかった以外は実施例1と同じ方法で比較例1の水解性不織布を得た。
比較例1において、未叩解の針葉樹クラフトパルプ(NBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが673ml)の代わりに未叩解の広葉樹クラフトパルプ(LBKP、JIS P 8121−2:2012に準拠して測定されたフリーネスが485ml)を用いた以外は比較例1と同じ方法で比較例2の水解性不織布を得た。
実施例1において、繊度1.7dtex、平均繊維長7mmの中空扁平レーヨン繊維(商品名:コロナSBH、ダイワボウレーヨン株式会社製)に代えて繊度2.4dtex、平均繊維長35mmの密実扁平レーヨン(商品名:コロナHP、ダイワボウレーヨン株式会社製、外縁幅と外縁長さの比率(扁平率)、1:6.3)を用い、かつ、繊度1.1dtex、平均繊維長7mmの菊型レーヨン繊維(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)に代えて繊度2.2dtex、平均繊維長35mmの菊型レーヨン(商品名:コロナSB、ダイワボウレーヨン株式会社製)を用いた以外は実施例1と同じ方法で比較例3の水解性不織布を得た。
(水解性1)
実施例及び比較例で得た水解性不織布を絶乾状態とし、絶乾状態の水解性不織布と水の質量比が1:2(不織布:水)となるように水解性不織布に純水を含浸させて湿潤状態の水解性不織布(湿潤水解性不織布)を密封し、2日間放置した。その後、湿潤状態の水解性不織布の水解性をJIS P 4501:1993の「4.5 ほぐれやすさ」に準拠して測定した。
実施例及び比較例で得た水解性不織布を110mm×200mmの大きさに断裁したものを複数枚用意して、乾燥後の質量を測定した。その後、乾燥後の水解性不織布と水の質量比が1:2(不織布:水)となるように水解性不織布に純水を含浸させて湿潤状態の水解性不織布(湿潤水解性不織布)を密封し、2日間放置した。その後、湿潤状態の水解性不織布の水解性をIWSFGより公開されている公開仕様書「PAS 1:2018 トイレに流せる製品の認定基準」に記載された「IWSFG PAS 3:2018 スロッシュボックスによる水解性試験法」に準じて測定した。具体的には、湿潤状態の水解性不織布を30分間スロッシュボックス内で水解させた後、目開き25mmのふるいに水槽内の試験片と水を注ぎ、ふるいを1分間シャワーですすいだ後において、ふるいに残った試験片を採取した。そして、初期乾燥重量に対するふるいの通過率を算出した。
実施例及び比較例で得た水解性不織布に、ジプロピレングリコール:ポリアミノプロピルビグアニド:リン酸2Na:安息香酸:セチルピリジニウムクロリド:水が質量比で1.00:0.20:0.15:0.15:0.05:98.45である薬液を質量比が1:2(不織布:薬液)となるように含浸させて湿潤状態の水解性不織布とした。次いで、サンプル幅30mm、サンプル長さ114mmに切り出し、試験片とした。引張試験機(エイ・アンド・デイ社製、TENSILON万能材料試験機)に試験片をセットし、スパン長100mm、引張速度300mm/分の条件で、水解性不織布のウォータージェット痕と平行方向及び垂直方向の湿潤引張強度を測定し、相乗平均を算出し湿潤引張強度とした。
実施例及び比較例で得た水解性不織布を絶乾状態とし、サンプル幅25mm、サンプル長さ114mmに切り出し、試験片とした。試験片の長さ方向の両端を持って、中央部をジプロピレングリコール:ポリアミノプロピルビグアニド:リン酸2Na:安息香酸:セチルピリジニウムクロリド:水が質量比で1.00:0.20:0.15:0.15:0.05:98.45である薬液に3秒間漬けたのち、5秒後に測定が開始されるように引張試験機(エイ・アンド・デイ社製、TENSILON万能材料試験機)にセットした。スパン長100mmで上下エアチャックにセットして、引張速度300mm/分の条件で、水解性不織布のウォータージェット痕と平行方向及び垂直方向の含浸引張強度を測定し、相乗平均を算出し含浸引張強度とした。
実施例及び比較例で得た水解性不織布と水の質量比が1:2(不織布:水)となるように水解性不織布に純水を含浸させて湿潤状態の水解性不織布とし、その厚みをJIS L 1913:2010 一般不織布試験方法 6−1−1A法に準拠して測定した。その際、精密厚み測定機(尾崎製作所製ピーコック、測定子直径58mm)で10点測定し、その平均値を湿潤時の厚みとした。
Claims (9)
- パルプ繊維と、再生セルロース繊維とが交絡した水解性不織布であって、
前記再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
前記再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下である、水解性不織布。 - 前記再生セルロース繊維の全質量に対する前記扁平レーヨン繊維の含有量をP(質量部)とし、前記再生セルロース繊維の全質量に対する前記丸型レーヨン繊維の含有量をQ(質量部)とした場合、P:Q=1:9〜9:1である、請求項1に記載の水解性不織布。
- 前記水解性不織布の全質量に対して、前記パルプ繊維の含有量は、30〜90質量%であり、前記再生セルロース繊維の含有量は10〜50質量%である、請求項1又は2に記載の水解性不織布。
- 前記扁平レーヨン繊維は、中空扁平レーヨン繊維である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水解性不織布。
- 前記扁平レーヨン繊維の断面の外縁幅と外縁長さの比率は、1:2〜1:30である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の水解性不織布。
- 前記パルプ繊維の平均繊維長は1.5mm以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水解性不織布。
- 前記パルプ繊維は針葉樹パルプ繊維を含み、前記パルプ繊維の全質量に対する広葉樹パルプ繊維の含有量は50質量%以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の水解性不織布。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の水解性不織布に水分を含浸させてなる湿潤水解性不織布。
- 湿式抄紙法により形成した、パルプ繊維と再生セルロース繊維とを含む不織布シートに高圧水ジェット流処理を施す工程を含む水解性不織布の製造方法であって、
前記再生セルロース繊維は、扁平レーヨン繊維と丸型レーヨン繊維とを含み、
前記再生セルロース繊維の平均繊維長は、2mm以上20mm以下である、水解性不織布の製造方法。
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