(57)【要約】【課題】製造コストが抑えられていても、引っ張り強度や伸び率などの機械的性質を保ちつつ、吸水性にも富んだ不織布の提供。【解決手段】  長繊維ウェブと、互いに加熱溶着された複合短繊維とセルロース繊維とを有する複合繊維ウェブとを含んでおり、前記長繊維ウェブと前記複合繊維ウェブとは交絡していることを特徴とする不織布を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
長繊維ウェブと、
互いに加熱溶着された複合短繊維とセルロース繊維とを有する複合繊維ウェブと、
を含んでおり、
前記長繊維ウェブと前記複合繊維ウェブとは交絡している
ことを特徴とする不織布。
【請求項２】
前記長繊維ウェブは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、レーヨン、綿繊維からなる群より選ばれる材料からなっている
ことを特徴とする請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
前記複合短繊維は、ポリエチレン−ポリプロピレン繊維、ポリエチレン−ポリエチレンテレフタレート繊維、低温重合ポリ乳酸−高温重合ポリ乳酸繊維、無水マレイン酸改質ポリエチレン−ポリプロピレン繊維、無水マレイン酸改質ポリエチレン−ポリエチレンテレフタレート繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の不織布。
【請求項４】
前記不織布の全体重量に対する前記セルロース繊維の割合が５ｗｔ％〜６０ｗｔ％である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項５】
前記不織布の全体重量に対する前記複合短繊維の割合が１ｗｔ％〜２０ｗｔ％である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項６】
前記セルロース繊維の長さが１ｍｍ〜５ｍｍである
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の不織布。
【請求項７】
（ａ）複合短繊維とセルロース繊維とを有する混合繊維にエアレイング処理および熱処理を施すことにより、前記複合短繊維と前記セルロース繊維とが互いに加熱溶着された複合繊維ウェブを形成し、
（ｂ）前記複合繊維ウェブを、複数の長繊維を有する混合物をカーディング処理することでそれぞれ得られた２枚の長繊維ウェブの間に配置し、ウォータージェット処理を施すことで不織布を製造する、
ことを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項８】
前記混合繊維としては、製造される不織布の全体重量に対する前記セルロース繊維の割合が５ｗｔ％〜６０ｗｔ％となるものを用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の不織布の製造方法。
【請求項９】
前記長繊維ウェブとしては、製造される不織布の全体重量に対する前記長繊維の割合が１０ｗｔ％〜８０ｗｔ％となるものを用いる
ことを特徴とする請求項７または８に記載の不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布及びその製造方法に関し、特に長繊維と短繊維とセルロース繊維を含み吸水性を有する不織布及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペーパータオルやティッシュペーパー等（以下、衛生用紙と総称）は、主にドライなものとウェットなものに分けられるが、いずれも柔軟性、引っ張り強度、吸水性、並びに表面滑性などの特性が求められる。
【０００３】
従来、衛生用紙は、主に二層の繊維ウェブをウォータージェット（water-jet）法により交絡させて形成している。上記繊維ウェブとしては、平均長さが１０ｍｍ〜７６ｍｍの複数の長繊維（フィラメント）をカーディング（carding）処理して得られたものが用いられており、これらフィラメントは化学繊維である。このように、従来の衛生用紙は化学繊維からなる長繊維のみで作られているが、化学繊維のコストは比較的高く、これが衛生用紙の製造における原料コストの削減を妨げている。
【０００４】
特許文献１は高靭性のウェットティッシュを開示している。このウェットティッシュは、外層となる２枚の拭き取り層と、これらの間に挟設されている吸水層からなっている。拭き取り層と吸水層とは、ホットロールによるプレス処理で結合されている。この内、拭き取り層はそれぞれ長さが１．２５ｍｍ〜５ｍｍの木綿繊維からなっており、吸水層は５０ｗｔ％のレーヨンと５０ｗｔ％のポリプロピレン繊維とを混合し熱風処理により形成されたものである。しかし、この吸水層に用いるレーヨンはコストが比較的高く、しかも熱風処理を経ることでこれにより製造されるウェットティッシュは柔軟性が失われてしまう。
【０００５】
以上のような事情により、当業者においては、適宜な素材を用いることにより良好な柔軟性を具えながらも製造コストが抑えられた衛生用紙の提供が課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾登録実用新案第１８２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて提案されたもので、製造コストが抑えられていながらも、機械的性質を保ちつつ、且つ吸水性に富んだ不織布の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、長繊維ウェブと、互いに加熱溶着された複合短繊維とセルロース繊維とを有する複合繊維ウェブとを含んでおり、前記長繊維ウェブと前記複合繊維ウェブとは交絡していることを特徴とする不織布を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記不織布の製造方法として、（ａ）複合短繊維とセルロース繊維とを有する混合繊維にエアレイングおよび熱処理を施すことにより、前記複合短繊維と前記セルロース繊維とが互いに加熱溶着された複合繊維ウェブを形成し、（ｂ）前記複合繊維ウェブを、複数の長繊維を有する混合物をカーディング処理することでそれぞれ得られた２枚の前記長繊維ウェブの間に配置し、ウォータージェット処理を施すことで不織布を製造することを特徴とする不織布の製造方法をも提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る不織布によれば、長繊維ウェブだけではなく、互いに加熱溶着された複合短繊維とセルロース繊維とを有する複合繊維ウェブをも含んでいることにより、製造コストが抑えられていながらも、機械的性質を保ちつつ且つ吸水性が向上されている。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、具体的な実施形態を挙げて本発明を詳しく説明する。  
本実施形態に係る不織布は、長繊維（フィラメントファイバー）からなる長繊維ウェブと、熱溶着性を有している複合短繊維（ステープルファイバー）および該複合短繊維と加熱溶着されたセルロース繊維とを有する複合繊維ウェブとを含んでおり、上記長繊維ウェブと上記複合繊維ウェブとは交絡している。なお、上記長繊維は長さが１０ｍｍ〜７６ｍｍの範囲内であり、上記複合短繊維は長さが１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である。
【００１２】
また、本実施形態に係る不織布は、目付が２０ｇ／ｍ２〜１２０ｇ／ｍ２、厚みが０．１ｍｍ〜５ｍｍであり、例えばペーパータオル、美容パック用マスク・シート、パンティライナー等に応用することができる。
【００１３】
以下には、本実施形態における不織布の各成分を更に詳しく説明する。  
[長繊維]
上記長繊維は、天然繊維、化学繊維あるいはこれらの組み合わせからなる群より選ばれる。  
天然繊維は、植物繊維、動物繊維あるいはこれらの組み合わせを含むものである。植物繊維は単独で或いは複数種混合で用いてもよく、例として、これらに限定されないが、種子繊維（綿花など）、靭革繊維（大麻や亜麻など）、葉繊維（マニラ麻など）、果実繊維（椰子など）が挙げられる。動物繊維は単独で或いは複数種混合で用いてもよく、例としてウールやシルクが挙げられる。
【００１４】
化学繊維は、再生繊維、半合成繊維、合成繊維あるはいこれらの組み合わせを含むものである。再生繊維は単独で或いは複数種混合で用いてもよく、例としてレーヨン（rayon）が挙げられる。半合成繊維は単独で或いは複数種混合で用いてもよく、例としてアセテート繊維が挙げられる。合成繊維は単独で或いは複数種混合で用いてもよく、例としてポリエチレン（polyethylene:略称PE）、ポリプロピレン（polypropylene:略称PP）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate:略称PET）、あるいはポリアミド（polyamide）等が挙げられる。
【００１５】
なお、上記長繊維としては、上述の材料の内、コスト抑制の観点から、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、レーヨン、綿繊維からなる群より選ばれることが好ましい。  
また、製造される不織布の全体重量に対して、上記長繊維の使用割合が１０ｗｔ％〜８０ｗｔ％であるとよく、上記長繊維の太さは１デニール〜６デニールの範囲内であるとよい。
【００１６】
[複合短繊維]
本発明において用いられる複合短繊維は熱溶着性を有するものであり、上記セルロース繊維と熱溶着されることができる。このように複合短繊維とセルロース繊維とが溶着されていることにより、製造工程においてウォータージェット処理を経る際に、セルロース繊維が流失してしまうことに起因する不織布の吸水性低下や、製造工程での廃水処理問題の発生を防ぐことができる。
【００１７】
ここで用いる複合短繊維は、ポリエチレン−ポリプロピレン繊維（ＰＥ／ＰＰ）、ポリエチレン−ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ／ＰＰ）、低温重合ポリ乳酸−高温重合ポリ乳酸繊維、無水マレイン酸改質ポリエチレン−ポリプロピレン繊維、無水マレイン酸改質ポリエチレン−ポリエチレンテレフタレート繊維およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる。なお、以下に挙げる実施例では、複合短繊維としてポリエチレン−ポリプロピレン繊維を用いた。
【００１８】
なお、製造される不織布の全体重量に対して、上記複合短繊維の使用割合は１ｗｔ％〜２０ｗｔ％であるとよく、上記複合短繊維の太さは１デニール〜６デニールの範囲内であるとよい。
【００１９】
[セルロース繊維]
上記セルロース繊維は、製造される不織布の全体重量に対しての使用割合が５ｗｔ％〜６０ｗｔ％、太さが０．１デニール〜１０デニールの範囲内、長さが１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であるとよい。  
上記セルロース繊維は、従来の方法で例えば紙パルプあるいは木材パルプから製造されたものでよい。
【００２０】
以下には、上記各繊維を成分とした本発明に係る不織布の製造方法を説明する。  
＜不織布の製造方法＞
本発明に係る不織布の製造方法は以下の工程を含んでいる。  
（ａ）長さが１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内の複合短繊維と、セルロース繊維とを有する混合繊維に、エアレイング（air-laying）処理および熱処理を施すことにより、上記複合短繊維と上記セルロース繊維とが互いに加熱溶着された複合繊維ウェブを形成する。  
（ｂ）上記（ａ）工程で形成された複合繊維ウェブを、長さが１０ｍｍ〜７６ｍｍの範囲内である複数の長繊維を有する混合物をカーディング（carding）処理することでそれぞれ得られた２枚の長繊維ウェブの間に配置してから、ウォータージェット（water-jet）処理を施すことで不織布を製造する。
【００２１】
なお、上記製造方法にて用いられる複合短繊維、セルロース繊維、長繊維はそれぞれ上述したものであるので贅説を省く。
【００２２】
上記製造方法では、工程（ａ）における混合繊維としては、製造される不織布の全体重量に対するセルロース繊維の割合が５ｗｔ％〜６０ｗｔ％となるものを用いることが好ましい。また、工程（ｂ）における長繊維ウェブとしては、製造される不織布の全体重量に対する長繊維の割合が１０ｗｔ％〜８０ｗｔ％となるものを用いることが好ましい。
【００２３】
なお、上述したエアレイング処理とは、従来と同様に、空気などの気流を利用して、混合繊維を気流中に均等に分散させ金網などスクリーン状のものに吸い取らせて混合繊維ウェブを形成する処理方法である。気流の流量は１００ＣＣＭ〜１０００ＣＣＭとする。
【００２４】
上述した熱処理とは、混合繊維における複合短繊維とセルロース短繊維とを結着させて固定させるための処理であり、例えば従来用いられている加熱装置を用いて施すことができる。加熱温度は５０℃〜１８０℃とする。また処理後の複合繊維ウェブが目付５ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２、厚み０．１ｍｍ〜１０ｍｍとなるように処理する。
【００２５】
上述したカーディング処理とは、複数の長繊維により長繊維ウェブを形成するための処理であり、従来のカーディング装置を用いて施すことができる。形成される長繊維ウェブが目付５ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２、厚み０．１ｍｍ〜１０ｍｍとなるように処理する。
【００２６】
上述したウォータージェット処理とは、高圧水流を長繊維ウェブに噴射して、長繊維ウェブと複合繊維ウェブとを絡め合わせる処理であり、従来のウォータージェット装置を用いて施すことができる。  
また、上記製造方法によれば、上記一連の処理（エアレイング、熱、カーディング、ウォータージェット）を、一本の生産ライン上で行うことができる。
【００２７】
以下では、実施例を挙げて本発明を更に具体的に開示する。  
＜実施例＞
（実施例１）
平均長さが６ｍｍの複数のポリエチレン−ポリプロピレン短繊維（使用量１０ｗｔ％）と、紙パルプ（使用量５０ｗｔ％）とを混合して、混合繊維を形成した。続いて、この混合繊維にエアレイング処理（気流流量１３０ＣＭＭ）および熱処理（温度１３５℃）を施して、混合繊維ウェブを形成した。
【００２８】
中実（つまり中空でない）ポリエチレンテレフタレート長繊維（２０ｗｔ％）と、平均長さが３８ｍｍの複数の４Ｔ型断面ポリエチレンテレフタレート長繊維（２０ｗｔ％）とをカーディング処理することにより２枚の長繊維ウェブを形成した。
【００２９】
上記混合繊維ウェブを、上記２枚の長繊維ウェブの間に挟まれるように配置し、ウォータージェット処理（水圧：５０ｂaｒ）を施すことにより、上記混合繊維ウェブと上記長繊維ウェブとが交絡されてなった不織布を製造した。
【００３０】
（実施例２〜６および比較例１）
実施例２〜６における製造工程はそれぞれ実施例１に同じだが、長繊維の材質とその使用量、並びに複合短繊維とセルロース繊維の使用量がそれぞれ実施例１と異なる。また比較例１は長繊維のみを用いており、複合短繊維やセルロース繊維を含んでいない。具体的な各成分の使用量は下記の表１に示されている。
【００３１】
これら実施例１〜６および比較例１にてそれぞれ製造された不織布に対して、以下に列記する項目の測定を行った。測定結果は下記の表１に示されている。  
＜測定項目＞
１．目付（Basis weight：ｇ／ｍ２）
ASTM D3776-85に準拠して、温度２３±０．５℃、相対湿度６５±２％、一般の大気圧環境下で、電子天秤を用いて試料の質量を測定し、計算により単位面積あたりの質量を求めた。
【００３２】
２．引っ張り強度（tensile strength: Ｋｇｆ／２５ｍｍ）
各実施例および比較例で得られた不織布を裁断してそれぞれ長さ１５０ｍｍ、幅２５．４ｍｍの試料を作成し、ASTM D1117に準拠して測定を行った。
【００３３】
３．伸び率（％）
各実施例および比較例で得られた不織布を裁断してそれぞれ長さ１５０ｍｍ、幅２５．４ｍｍの試料を作成し、ASTM D1117に準拠して測定を行った。
【００３４】
４．保水率（％）
各実施例および比較例で得られた不織布の質量（Ｗ１）を量り、それから各不織布を熱風循環式オーブン内に入れ１０５±２℃で約２時間加熱乾燥してから取り出し乾燥機に入れ２０〜３０分冷却した後に再び質量（Ｗ２）を量った。上記Ｗ１およびＷ２を基に以下の式により保水率を求めた。  
保水率（％）＝[（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１]×１００
５．吸水率（％）
ISO 9073-6:2000に規定の不織布の測定法に準拠した。それぞれサイズが２６ｃｍ×３０ｃｍ×２０ｃｍのメルトブローン不織布袋を作製してそれらの質量（Ｗ１）を量った。続いて、それらメルトブローン不織布袋の開口部分を封じてから、それぞれ純水に５分間浸して取り出し、１０メッシュの金網に載せ、１分間自然に水分を滴らせた後に、再び質量（Ｗ２）を量った。
【００３５】
各実施例および比較例で得られた不織布の質量（Ｗ３）を量ってから、それぞれを上記メルトブローン不織布袋に封入して開口部分を封じた。その後これらを水に５分間浸して取り出し、１０メッシュの金網に載せ、１分間自然に水分を滴らせた後に、再び質量（Ｗ４）を量った。上記Ｗ１〜Ｗ４を基に以下の式により吸水率を求めた。  
吸水率（％）＝{ [Ｗ４−Ｗ３−（Ｗ２−Ｗ１）]／Ｗ３}×１００
６．剛軟性（Stiffness：ｍＮ−ｃｍ）
各実施例および比較例で得られた不織布を裁断してそれぞれ長さ２５０ｍｍ、幅２５ｍｍの試験片を作成し、これらを温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に２４時間放置した後に、ISO 9073-7:1995に規定の不織布の引っ張り強度測定法、およびASTM D-1117の規定の準拠して、カンチレバー法柔軟度試験機を用いて測定した。
【００３６】
具体的には、上記の試験片を水平面および斜面（４５°）を持つ試験台の水平面上に載せ、先端を水平面と斜面との境界に合わせてから、徐々に斜面側にその先端が突き出るように送り出し、試験片が撓って先端中央部が斜面に接触するまでの移動距離（ｃｍ）つまり送り出された長さを測る。これを試料から縦方向で採取した試験片と横方向で採取した試験片のそれぞれ表面と裏面で６回ずつ測定を行い、平均値（Ｃ、単位ｃｍ）を得て、以下の式により剛軟性を求めた。  
剛軟性（ｍＮ−ｃｍ）＝目付（ｇ／ｍ２）×Ｃ×１０−３（重力加速度は１０／ｓ２）
【表１】
2014101615.tif 000002
【００３７】
表１の結果から見て取れるように、本発明によれば、長繊維のみを使用するのではなく、その一部を複合短繊維とセルロース繊維とにより取って換えたため、例えば比較例１のように長繊維のみからなる不織布に比べて、本発明に係る不織布は、一定の機械的性質を維持しながらも、良好な剛柔性そして吸水率を具えている。
【００３８】
以上まとめると、従来のような長繊維のみで形成された衛生用紙用の不織布と比較して、本発明に係る不織布は、長繊維のみでなく複合短繊維とセルロース繊維も使用して形成されているので、従来のように長繊維の使用に起因するコスト高を抑えることができる上に、その機械的性質が衛生用紙として用いるための一定の水準を保ちつつ、吸水率が向上されている。また、本発明に係る製造方法によれば、エアレイング処理、熱処理、カーディング処理、ウォータージェット処理を、一本の生産ライン上で行うことができることも、製造コストの削減に繋がる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施形態、並びに具体例を比較例と共に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る不織布は、製造コストが抑えられていながらも機械的性質が保たれている上に吸水率が向上されていることから、例えばペーパータオル、美容パック用マスク・シート、パンティライナー等の衛生用紙の製造に有用である。