JP6016769B2 - 不織布及び不織布の製造方法 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、ウェットワイプスとして好適な不織布及びこれを利用したウェットワイプスを提供することを目的とする。
本発明の不織布に関する各種パラメータは、以下の通り、測定される。
不織布の各種パラメータの測定には、状態調節した不織布が使用される。不織布の状態調節は、乾燥状態にある不織布を、標準状態(温度23±2℃,相対湿度50±5%)において24時間以上保存することにより実施される。乾燥状態にある不織布は、水分率が通常12%以下、好ましくは10%以下、さらに好ましくは8%以下である不織布である。
不織布の水分率(%)の測定は、以下の通り、実施される。
不織布から切り出された10個の試験片(長さ30cm×幅30cm)について、乾燥前の重量(W1)と、JIS P8127に準じて105℃±2℃で60分間乾燥させた後の重量(W2)とを測定し、水分率=(W1−W2)/W1×100(%)に基づいて算出された10個の試験片の水分率の平均値を、不織布の水分率とする。乾燥処理には、温度を105℃±2℃に維持できるとともに,空気を適切に置換できる乾燥器が使用される。
不織布の嵩密度(g/cm3)は、不織布の嵩密度(g/cm3)=不織布の坪量(g/m2)/不織布の乾燥時厚み(mm)×10-3に基づいて算出される。なお、不織布の坪量及び乾燥時厚みの測定は、以下に記載される。
不織布の坪量(g/m2)の測定は、以下の通り、実施される。
状態調節後の不織布から切り出された3個の試験片(10mm×10mm)の質量を直示天秤(例えば、研精工業株式会社製 電子天秤HF−300)で測定し、3個の試験片の質量の平均値から算出された不織布の単位面積当たりの質量(g/m2)を、不織布の坪量とする。
なお、不織布の坪量の測定に関し、上記で特に規定しない測定条件については、ISO 9073−1又はJIS L 1913 6.2に記載の測定条件を採用する。
不織布の乾燥時厚み(mm)の測定は、以下の通り、実施される。
厚み計(例えば、株式会社大栄科学精器製作所製FS−60DS,測定子面積15cm2)を用いて、状態調節後の不織布の異なる3つの部位(厚み計FS−60DSを使用する場合、各部位の面積は15cm2)を定圧3g/cm2で加圧し、各部位における加圧10秒後の厚みを測定し、3つの部位の厚みの平均値を不織布の乾燥時厚みとする。
不織布の湿潤時厚み(mm)の測定は、以下の通り、実施される。
状態調節後の不織布から切り出された3個の試験片(長さ10mm×幅10mm)に自重の150%の蒸留水を含浸させた後(含浸後の試験片の質量は、含浸前の試験片の質量の250%である)、10分間放置する。次いで、厚み計(例えば、株式会社大栄科学精器製作所製FS−60DS,測定子面積15cm2)を用いて、各試験片の所定部位(厚み計FS−60DSを使用する場合、当該部位の面積は15cm2)を定圧3g/cm2で加圧し、当該部位における加圧10秒後の厚みを測定する。3個の試験片の厚みの平均値を不織布の湿潤時厚みとする。
不織布の吸水倍率(%)の測定は、以下の通り、実施される。
状態調節後の不織布から切り出された5個の試験片(長さ100mm×幅100mm)の吸水前の質量(g)を測定する。各試験片を蒸留水に1分間浸漬させた後、網(80メッシュ)上に1分間放置することにより水切りし、水切り後の試験片の質量を測定する。試験片の吸水倍率(%)=水切り後の試験片の質量/吸水前の試験片の質量×100に基づいて、試験片の吸水倍率を算出する。5個の試験片の吸収倍率の平均値を、不織布の吸水倍率とする。
不織布の乾燥時最大引張り強度(N/25mm)の測定は、以下の通り、実施される。
状態調節後の不織布から切り出された試験片(長さ150mm×幅25mm)を、引張試験機(島津製作所製オートグラフAGS−1kNG)につかみ間隔100mmで取り付け、100mm/分の引張速度で試験片が切断されるまで荷重(最大点荷重)を加えて、試験片の乾燥時最大引張り強度を測定する。3個の試験片の乾燥時最大引張り強度の平均値を、不織布の乾燥時最大引張り強度とする。
不織布の湿潤時最大引張り強度(N/25mm)の測定は、以下の通り、実施される。
状態調節後の不織布から切り出された試験片(長さ150mm×幅25mm)に自重の150%の蒸留水を含浸させた後(含浸後の試験片の質量は、含浸前の試験片の質量の250%である)、引張試験機(島津製作所製オートグラフAGS−1kNG)につかみ間隔100mmで取り付け、100mm/分の引張速度で試験片が切断されるまで荷重(最大点荷重)を加えて、試験片の湿潤時最大引張り強度を測定する。3個の試験片の湿潤時最大引張り強度の平均値を、不織布の湿潤時最大引張り強度とする。
図1に示すように、不織布1は、最外層に設けられた親水性繊維含有層11及び12と、親水性繊維含有層11及び12の間に設けられた親水性繊維含有層13とを有する。
本実施形態では、図3に示す不織布製造装置100が使用される。
抄紙原料A(不図示)が原料供給ヘッド111に供給される。原料供給ヘッド111に供給された抄紙原料Aは、原料供給ヘッド111から紙層形成コンベアベルト112上に供給され、紙層形成コンベアベルト112上に堆積する。紙層形成コンベアベルト112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、毛布等を紙層形成コンベアベルト112として使用することができる。
図3に示す不織布製造装置100を使用して、最外層に設けられた親水性繊維含有層11及び12と、親水性繊維含有層11及び12の間に設けられた親水性繊維含有層13とを有する不織布1を製造した。
(1)第1工程
本工程は、親水性繊維含有層11に対応する紙層131を製造する工程である。
繊維材料A及び水を質量比(繊維材料:水)2:98で混合して抄紙原料Aを調製した。繊維材料Aとして、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)59重量%と、レーヨン繊維(ダイワボウレーヨン株式会社製コロナ,繊度1.1dtex,繊維長8mm)40重量%と、ビニロン繊維(株式会社クラレ製VPB103,繊度1.1dtex,繊維長3mm)1重量%とを含む繊維材料を使用した。
原料ヘッド111を使用して紙層形成ベルト112上に抄紙原料Aを供給し、供給された抄紙原料に対して、吸引ボックス113による脱水処理、高圧水流ノズル114による高圧水流の噴射処理(2回)を順次実施した。
具体的な仕様は、以下の通りである。
紙層形成ベルト112:日本フィルコン(株)製OS80
高圧水流ノズル114のノズル孔径:92μm
高圧水流ノズル114のノズル孔の間隔:0.5mm
高圧水流ノズル114のノズル先端と紙層上面との間の距離:10mm
1回の噴射における高圧水流のエネルギー量:0.14230kW/m2
エネルギー量(kW/m2)=1.63×噴射圧力(kg/cm2)×噴射流量(m3/分)/処理速度(m/分)/60
また、噴射流量(m3/分)は、次式に基づいて算出される。
噴射流量(m3/分)=750×オリフィス開孔総面積(m2)×噴射圧力(kg/cm2)0.495
本工程は、親水性繊維含有層13に対応する紙層132を製造し、これを紙層に積層して積層体151を製造する工程である。
繊維材料B及び水を質量比(繊維材料:水)2:98で混合して抄紙原料Bを調製した。繊維材料Bとして、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)73重量%と、熱膨張性粒子(松本油脂製薬株式会社製マツモトマイクロスフィアーF−36,粒径5〜15μm,熱膨張開始温度75〜85℃)20重量%、第1の熱膨張性粒子定着剤(明成化学工業株式会社製ファイレックスRC−104,カチオン変性アクリル系共重合体)3.0重量%、第2の熱膨張性粒子定着剤(明成化学工業株式会社製ファイレックスM,アクリル系共重合体)3.0重量%と、ビニロン繊維(株式会社クラレ製VPB103,繊度1.1dtex,繊維長3mm)1重量%とを含む繊維材料を使用した。
調製した抄紙原料Bを抄造槽116の中に供給し、熱膨張性粒子を繊維に定着させた後、回転する円網117によって抄紙原料Bを吸引して、紙層132を円網17上に形成した。その後、円網117上に形成された紙層132を、紙層搬送コンベア115上の紙層131に積層して積層体151を製造した。
本工程は、親水性繊維含有層12に対応する紙層133を製造し、これを積層体151の紙層132側に積層し、積層体152を製造する工程である。
繊維材料C及び水を質量比(繊維材料:水)2:98で混合して抄紙原料Cを調製した。繊維材料Cとして、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)59重量%と、レーヨン繊維(ダイワボウレーヨン株式会社製コロナ,繊度1.1dtex,繊維長8mm)40重量%と、ビニロン繊維(株式会社クラレ製VPB103,繊度1.1dtex,繊維長3mm)1重量%とを含む繊維材料を使用した。
原料ヘッド111を使用して紙層形成ベルト112上に抄紙原料Cを供給し、供給された抄紙原料に対して、吸引ボックス113による脱水処理、高圧水流ノズル114による高圧水流の噴射処理(2回)を順次実施した。
具体的な仕様は、第1工程と同様である。
高圧水流の噴射処理を2回実施した後、形成された紙層133を積層体151の紙層132上に積層し、積層体152を製造した。
積層体152を紙層搬送コンベア118に転写した後、110℃に加熱したヤンキードライヤ119により水分率が60%となるように積層体152を乾燥した。
乾燥後の積層体152に対して、蒸気ノズル121を使用して高圧水蒸気を紙層133側から噴射した。具体的仕様は以下の通りである。
高圧水蒸気の蒸気圧力:0.7MPa
高圧水蒸気の温度:175℃
蒸気ノズル先端と紙層表面との間の距離:2.0mm
蒸気ノズルの列数:機械方向(MD)に6列
蒸気ノズルのノズル孔径:200μm
蒸気ノズルのノズル孔ピッチ:1.0mm
サクションドラムの吸引力:−5.0kPa
サクションドラムの外周:ステンレス製の18メッシュ開孔スリーブ
高圧水蒸気の噴射後、150℃に加熱したヤンキードライヤ122により、水分量が5%以下となるように積層体152を乾燥した。
第1〜第6工程を経て製造された積層体152が実施例1の不織布である。
繊維材料Bにおいて、NBKPの含有量を73重量%から63重量%に、熱膨張性粒子の含有量を20重量%から30重量%に変更した点を除き、実施例1と同様にして、不織布を製造した。
繊維材料Bにおいて、NBKPの含有量を73重量%から88重量%に、熱膨張性粒子の含有量を20重量%から5重量%に変更した点を除き、実施例1と同様にして、不織布を製造した。
繊維材料Bにおいて、NBKPの含有量を73重量%から53重量%に、熱膨張性粒子の含有量を20重量%から40重量%に変更した点を除き、実施例1と同様にして、不織布を製造した。
繊維材料Bにおいて、NBKPの含有量を73重量%から99重量%に、熱膨張性粒子の含有量を20重量%から0重量%に、第1及び第2の熱膨張性粒子定着剤の含有量を3.0重量%から0重量%に変更した点を除き、実施例1と同様にして、不織布を製造した。
繊維材料Bにおいて、NBKPの含有量を73重量%から90重量%に、熱膨張性粒子の含有量を20重量%から3重量%に変更した点を除き、実施例1と同様にして、不織布を製造した。
11,12 熱膨張した中空粒子を含有しない親水性繊維含有層
13 熱膨張した中空粒子を含有する親水性繊維含有層
Claims (9)
- 最外層に設けられた第1及び第2の親水性繊維含有層と、第1及び第2の親水性繊維含有層の間に設けられた第3の親水性繊維含有層とを有する不織布であって、
第1及び第2の親水性繊維含有層が、熱膨張した中空粒子を含有せず、
第3の親水性繊維含有層が、熱膨張した中空粒子を、第3の親水性繊維含有層の総質量を基準として5質量%以上含有し、
不織布の嵩密度が0.10g/cm3未満であり、
不織布の吸水倍率が350%以上である、不織布。 - 第3の親水性繊維含有層に含有される熱膨張した中空粒子の量が、第3の親水性繊維含有層の総質量を基準として30質量%以下である、請求項1に記載の不織布。
- 湿潤時の最大引張り強度が1.5N/25mm以上である、請求項2に記載の不織布。
- 湿潤時厚みが0.5mm以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の不織布。
- 第1及び/又は第2の親水性繊維含有層が、スパンレース処理された層である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の不織布。
- 第1〜第3の親水性繊維含有層の各層が熱融着性繊維を含有し、第1の親水性繊維含有層に含有される熱融着性繊維と、第3の親水性繊維含有層に含有される熱融着性繊維とが熱融着しており、第2の親水性繊維含有層に含有される熱融着性繊維と、第3の親水性繊維含有層に含有される熱融着性繊維とが熱融着している、請求項1〜5のいずれか1項に記載の不織布。
- 第1〜第3の親水性繊維含有層の各層が、各層の総質量を基準として1〜10質量%の熱融着性繊維を含有する、請求項6に記載の不織布。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の不織布に液体が含浸してなるウェットワイプス。
- 所定温度に加温された、請求項8に記載のウェットワイプス。
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