(57)【要約】  少なくとも１つの天然繊維ウェブ層と少なくとも１つの不織ウェブ層とを含む複合構造体。例示的な実施形態では、天然繊維ウェブ層は綿繊維で作られ、不織ウェブ層はスパンボンド又はスパンメルト層である。複合構造体は、おむつのトップシート又はバックシートなどの吸収性物品の構成要素を形成するために使用されてもよい。
2019508603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の不織ウェブ層と、
複数の水流交絡工程によって前記１つ以上の不織ウェブ層に組み込まれた１つ以上の天然繊維ウェブ層と
を含む複合布であって、
前記複合布が、少なくとも３．１Ｎ／ｃｍ（ニュートン／センチメートル）のＧＭＴ（幾何平均引張強さ）を有する、複合布。
【請求項２】
前記１つ以上の不織ウェブ層が、スパンボンドウェブ層及びスパンメルトウェブ層の１つ以上を含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項３】
前記１つ以上の不織ウェブ層が、親和性のイン・メルト添加剤を含む、請求項２に記載の複合布。
【請求項４】
前記１つ以上の不織ウェブ層が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、又はＰＬＡ（ポリ乳酸）を含む、請求項２に記載の複合布。
【請求項５】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、天然繊維を含むカードウェブ及び予め形成されたウェブの１つ以上を含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項６】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、１つ以上の添加剤への天然繊維結合による調節可能な湿潤特性を含む、請求項５に記載の複合布。
【請求項７】
少なくとも１つの天然繊維ウェブ層が完全に疎水性である、請求項６に記載の複合布。
【請求項８】
少なくとも１つの天然繊維ウェブ層が完全に親水性である、請求項６に記載の複合布。
【請求項９】
少なくとも１つの天然繊維ウェブ層が、少なくとも部分的に疎水性になるように調節される、請求項６に記載の複合布。
【請求項１０】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、アバカ、コイア、綿、アマ、麻、ジュート、ラミー、サイザル、アルパカウール、アンゴラウール、ラクダ毛、カシミア、モヘア、絹、ウール、硬材、軟材、又はエレファントグラス繊維の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項１１】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、綿繊維及び／又はコットンリンターを含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項１２】
全綿含有率が約１〜８０％である、請求項１１に記載の複合布。
【請求項１３】
前記全綿含有率が約４〜５５％である、請求項１２に記載の複合布。
【請求項１４】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、パルプ繊維、硬材及び／又は軟材繊維を含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項１５】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、天然繊維、再生繊維、及び合成ステープル繊維の混合を含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項１６】
前記１つ以上の天然繊維層が、前記複合布の総坪量が約２０〜１００ｇｓｍの場合に、約１０〜４０ｇｓｍ（グラム／平方メートル）の坪量で組み込まれる、請求項１に記載の複合布。
【請求項１７】
前記複合布が、少なくとも３．０の目視摩耗評価を有する、請求項１に記載の複合布。
【請求項１８】
前記複数の水流交絡工程が、前記結合ウェブ層をそれぞれのドラム上で複数の水ジェットに曝す少なくとも２回の水噴射工程を含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項１９】
前記複数の水流交絡工程が、
約４０〜１２０バールの第１の圧力範囲で複数のウォータージェットに前記結合ウェブ層を曝す第１の水噴射工程と、
約６０〜１５０バールの第２の圧力範囲で複数のウォータージェットに前記結合ウェブ層を曝す第２の水噴射工程と、
約６０〜２５０バールの第３の圧力範囲で複数のウォータージェットに前記結合ウェブ層を曝す第３の水噴射工程と
を含む、請求項１に記載の複合布。
【請求項２０】
前記１つ以上の不織ウェブ層が、彫刻ロールによって１２０〜１７０℃の温度範囲で熱接着され、滑面ロールは１２０〜１７０℃の温度範囲で２０〜１５０Ｎ／ｍｍのカレンダーニップ圧力範囲を有する、請求項１に記載の複合布。
【請求項２１】
複合布を製造するプロセスであって、
１つ以上の不織ウェブ層を形成するために不織繊維を予備結合させる工程と、
１つ以上の天然繊維ウェブ層を前記１つ以上の不織ウェブ層に結合させる工程と、
前記結合した１つ以上の不織ウェブ層と１つ以上の天然繊維ウェブ層とを、複数の水噴射工程によって水圧的に絡ませる工程であって、各水噴射がそれぞれの所定の模様を有する対応するスクリーン上にあり、前記複数の水噴射工程が、
約４０〜１２０バールの第１の圧力範囲で複数のウォータージェットに前記結合ウェブ層を曝す第１の水噴射工程と、
約６０〜１５０バールの第２の圧力範囲で複数のウォータージェットに前記結合ウェブ層を曝す第２の水噴射工程と、
約６０〜２５０バールの第３の圧力範囲で複数のウォータージェットに前記結合ウェブ層を曝す第３の水噴射工程と
を含む、水圧的に絡ませる工程と
を含む、プロセス。
【請求項２２】
前記第１の水噴射工程及び前記第３の水噴射工程の１つ以上が、前記複数のウォータージェットの少なくとも２つのサブセットを異なる圧力で維持することを含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、前記結合工程のために巻き戻されるロール製品の形態の予め形成されたウェブを含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記ロール製品が１００％木部繊維を含む、請求項２３に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記ロール製品が１００％綿繊維を含む、請求項２３に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記ロール製品が木部繊維と綿繊維の組み合わせを含む、請求項２３に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、天然繊維と約５〜８０％の天然繊維含有率を有する合成ステープル繊維との混合を含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２８】
前記１つ以上の天然繊維層が、前記結合ウェブ層の総坪量が約２０〜１００ｇｓｍの場合に、約１０〜４０ｇｓｍ（グラム／平方メートル）の坪量で組み込まれる、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２９】
前記複数の水噴射工程が、前記対応するスクリーンの１つ以上に従って前記結合ウェブ層をパターニングする工程を含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３０】
前記複数の水噴射工程が、０．０５〜１Ｋｗ−ｈｒ／ｋｇの目標水流交絡エネルギー流束範囲を含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３１】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が親水性天然繊維を含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３２】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、インラインでエアレイド機を使用して形成される、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３３】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が、インライン又はオフラインのカード機を使用して形成され、水流交絡によって予備結合される、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３４】
前記１つ以上の天然繊維ウェブ層が紙で形成された紙ウェブを含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３５】
前記紙ウェブが１００％木材パルプ又は天然繊維と木材パルプとの混合で作られている、請求項３４に記載のプロセス。
【請求項３６】
前記１つ以上の不織ウェブ層が、ポリプロピレンと、ポリプロピレン−コ−エチレンブロックコポリマーと、滑り助剤との混合を含む樹脂を用いて作られた少なくとも１つのスパンボンド又はスパンメルトウェブ層を含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３７】
前記結合ウェブ層に水系軟化剤化学物質を適用することをさらに含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項３８】
前記水系軟化剤化学物質が、エチレン及びプロピレンベースのグリコール界面活性剤及び添加剤の１つ以上を含む、請求項３７に記載のプロセス。
【請求項３９】
前記結合ウェブ層に水系疎水性添加剤を適用することをさらに含む、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項４０】
トップシートと、
バックシートと
を含む吸収性物品であって、
前記トップシートと前記バックシートの少なくとも一方が、複合布によって形成され、
前記複合布が、
１つ以上の不織ウェブ層と、
複数の水流交絡工程によって前記１つ以上の不織ウェブ層に組み込まれた１つ以上の天然繊維ウェブ層と
を含み、
前記複合布が、少なくとも３．１Ｎ／ｃｍ（ニュートン／センチメートル）のＧＭＴ（幾何平均引張強さ）を有する、吸収性物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、複合構造体に関し、特に吸収性物品に使用するための不織複合構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
主として吸収性（親水性）の製品又は製品構成要素に使用するために、様々な天然繊維及び合成繊維の組み合わせで作られた不織複合ウェブ（ｎｏｎｗｏｖｅｎ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｗｅｂ）が従来技術において知られている。合成繊維と木部繊維の組み合わせはワイプにおいて一般的であり、合成繊維と組み合わされたバガス、ケナフ、麻及びラミーなどの天然繊維の使用は、自動車の不織複合材料に使用されることが知られている。特に綿は、繊維産業において広く使用されている一般的な繊維であり、ワイプ及び吸収性製品においてはおむつの中の吸収パッド及び取得分配層など限定的に使用されている。これは主に、繊維の優れた柔軟性とその親水性のためである。綿繊維の優れた柔軟性及び吸収特性にもかかわらず、綿繊維の高い水濡れ性（親水性）によって、疎水性のおむつバックシート及び／又は限定された親水性を有するトップシートの製造におけるその使用は制限される。さらに、綿含有不織布（ｃｏｔｔｏｎ  ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ  ｆａｂｒｉｃｓ）は、カードスパンレース材料であるため、従来のスパンボンド／スパンメルト布に比べて強度が低い。したがって、綿などの天然繊維の使用は、従来のスパンボンド／スパンメルト布と比較して全体的な布強度が低く、耐摩耗性が劣るため、トップシートとバックシートの両方のおむつ用途には限界がある。綿に加えて、木部繊維及び植物繊維などの他の天然繊維は、おむつのトップシート及びバックシートにおける使用が限定されている。
【発明の概要】
【０００３】
本発明では、ベースとなるスパンボンド／スパンメルト布（ｓｐｕｎｂｏｎｄ／ｓｐｕｎｍｅｌｔ  ｆａｂｒｉｃ）と、天然繊維を含むカード又は予め形成されたウェブとを水流交絡工程（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｉｎｇ  ｓｔｅｐ）を用いて組み合わせ、得られたウェブを乾燥させて複合ウェブを形成する。本発明の目的は、トップシート／バックシートを含む天然繊維、より具体的には、最終用途に基づいて制御することができる優れた強度、耐摩耗性、触感及び濡れ性特性（親水性／疎水性）を有する綿繊維を提供することである。これらの特性は、繊維選択、化学添加剤の使用、複合ウェブ製造方法及びその加工条件などの様々なプロセスパラメータを制御することによって達成することができる。
【０００４】
本発明の別の目的は、２５〜１００ｇｓｍの範囲の総坪量（ｔｏｔａｌ  ｂａｓｉｓ  ｗｅｉｇｈｔ）を有する複合材料中に、低い坪量（例えば、１０〜２０ｇｓｍ）の天然繊維の組み込みを可能にすることである。従来のカードスパンレース又はエアレイドラインが５００ｍｐｍよりもかなり低い生産速度に制限される一方で、適切な天然繊維含有率を有するロール製品を使用することにより、５００〜１０００ｍｐｍの商業生産速度で複合材料を生産することが可能になる。
【０００５】
本発明の別の目的は、天然繊維ウェブとスパンボンド／スパンメルトウェブとの組み合わせで作られたワイプ製品（ｗｉｐｅ  ｐｒｏｄｕｃｔ）を提供することである。
【０００６】
本発明の例示的な実施形態による複合構造体は、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層と少なくとも１つの不織ウェブ層（ｎｏｎｗｏｖｅｎ  ｗｅｂ  ｌａｙｅｒ）とを含む。
【０００７】
本発明の例示的な実施形態によれば、複合構造体を作る方法は、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層及び少なくとも１つの不織ウェブ層を提供する工程と、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層を少なくとも１つの不織ウェブ層と共に水流交絡させる工程（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｉｎｇ）とを含む。
【０００８】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの不織ウェブ層はスパンボンド又はスパンメルトウェブ層である。
【０００９】
少なくとも１つの実施形態では、スパンボンド又はスパンメルトウェブ層である少なくとも１つの不織ウェブ層は、親和性のイン・メルト添加剤を有する。
【００１０】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの不織ウェブ層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン又はＰＬＡを含む。
【００１１】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、調整可能な濡れ性特性を有する。
【００１２】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は完全に疎水性である。
【００１３】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は完全に親水性である。
【００１４】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、少なくとも部分的に疎水性になるように調整される。
【００１５】
少なくとも１つの実施形態において、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、アバカ、コイア、綿、アマ、麻、ジュート、ラミー、サイザル、アルパカウール、アンゴラウール、ラクダ毛、カシミア、モヘア、絹、ウール、硬材、軟材、又はエレファントグラス繊維の少なくとも１つを含む。
【００１６】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、綿繊維及び／又はコットンリンターを含む。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態では、複合製品の全綿含有率は８０％まで、より好ましくは４〜５５％の範囲を含むことができる。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、パルプ繊維、硬材及び／又は軟材繊維を含む。
【００１９】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、複合製品を作るために複合ウェブライン上で巻き戻されるロール製品の形態の予め形成されたウェブであってもよい。
【００２０】
少なくとも１つの実施形態では、ロール製品の形態で存在する少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、１００％木部繊維で構成されてもよい。
【００２１】
少なくとも１つの実施形態では、ロール製品の形態で存在する少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、１００％綿繊維、より具体的にはコットンリンターで構成されてもよい。
【００２２】
少なくとも１つの実施形態では、ロール製品の形態で存在する少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、木部繊維と綿繊維、より具体的にはコットンリンターの組み合わせで構成されてもよい。木部繊維含有率は０〜１００％で変化し、綿繊維含有率は０〜１００％で変化し得る。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態では、ロール製品の形態で存在する少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、木部繊維と麻繊維の組み合わせから構成されてもよい。木部繊維含有率は０〜１００％で変化し、麻繊維含有率は０〜１００％で変化し得る。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層は、天然繊維と合成ステープル繊維との混合を含む。この天然繊維ウェブ層中の天然繊維含有率は、５〜１００％、より好ましくは５〜８０％の範囲であり得る。この天然繊維ウェブ層中の合成ステープル繊維の含有率は、５〜１００％、より好ましくは５〜８０％の範囲であり得る。
【００２５】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの天然繊維ウェブ層及び少なくとも１つの不織ウェブ層に水流交絡プロセス（ｈｙｄｒｏｅｎｔａｎｇｌｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を施して複合構造体を形成する。
【００２６】
少なくとも１つの実施形態では、複合ウェブは、無地、模様付き（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ）又は開口であってもよい。パターニング又は開口プロセスは、水流交絡プロセスを用いて行われる。
【００２７】
少なくとも１つの実施形態では、水流交絡プロセスで使用される流体圧力は、１０〜２００バールの範囲内であり、目標の水流交絡エネルギー流束の範囲は０．０５〜１Ｋｗ−ｈｒ／ｋｇである。
【００２８】
少なくとも１つの実施形態では、水流交絡プロセスで使用される流体圧力は、２０〜１００バールの範囲内であり、目標の水流交絡エネルギー流束の範囲は０．０５〜１Ｋｗ−ｈｒ／ｋｇである。
【００２９】
少なくとも１つの実施形態では、複合不織ウェブを作製するために水流交絡プロセスに付される親水性天然繊維の使用は、親水性天然繊維が模様（ｐａｔｔｅｒｎ）の隆起領域に移動する傾向があるために、より大きなバルクで顕著な模様付き構造を有し得る。
【００３０】
少なくとも１つの実施形態では、天然繊維ウェブは、インラインでエアレイド機を使用して形成される。
【００３１】
少なくとも１つの実施形態では、天然繊維ウェブは、インライン又はオフラインでカード機を使用して形成され、水流交絡によって予備結合される。
【００３２】
少なくとも１つの実施形態では、天然繊維ウェブは、抄紙機によって形成された紙ウェブである。
【００３３】
少なくとも１つの実施形態では、紙ウェブは、１００％木材パルプ、又は天然繊維と木材パルプとの混合で作られる。
【００３４】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つのスパンボンド又はスパンメルトウェブ層は、円形繊維断面を有するポリプロピレン樹脂を使用して作られる。
【００３５】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つのスパンボンド又はスパンメルトウェブ層は、断面が成形されたポリプロピレン樹脂を使用して作られる。スパンメルトフィラメントの成形断面は、複合構造における天然繊維の改善された捕捉を可能にし得る。
【００３６】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つのスパンボンド又はスパンメルトウェブ層は、３葉の断面を有するポリプロピレン樹脂を使用して製造される。スパンメルトフィラメントの成形断面は、複合構造における天然繊維の改善された捕捉を可能にし得る。
【００３７】
少なくとも１つの実施形態において、少なくとも１つのスパンボンド又はスパンメルトウェブ層は、ポリプロピレン、ポリプロピレン−コ−エチレンブロックコポリマー及び滑り助剤の混合を含む樹脂を使用して作られる。
【００３８】
少なくとも１つの実施形態では、複合構造は、水流交絡プロセス又はカレンダー加工によって形成された模様の付いた構造（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）である。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態では、模様の付いた構造は３次元構造である。
【００４０】
少なくとも１つの実施形態では、３次元構造は、１ミクロンよりも深い模様を有するエンボス鋼又は鋼ロールによって形成される。
【００４１】
少なくとも１つの実施形態では、複合構造体の手触りは、ブラシロール機構、化学的表面剥離又は水流交絡プロセスのうちの少なくとも１つによって強化される。
【００４２】
少なくとも１つの実施形態では、複合構造体は、限定するものではないが、種々のエチレン及びプロピレンベースのグリコール界面活性剤及び複合構造体の柔軟性を高める添加剤を含む水系軟化剤化学物質を含む。
【００４３】
少なくとも１つの実施形態では、複合構造体は、複合構造体のハイドロヘッドを強化するための水系疎水性添加剤を含む。
【００４４】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの不織ウェブ層は、複合構造体のいくつかの物理的特性、例えば引張強さ又は剛性又は弾力性を強化するためにＰＬＡを含む。
【００４５】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び添付の図面から容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の例示的な実施形態による不織複合ウェブの断面図である。
【００４７】
【図２】本発明の例示的な実施形態による不織複合ウェブを作るためのシステムを示すブロック図である。
【００４８】
【図３】本発明の例示的な実施形態による、スパンボンド又はスパンメルト不織ウェブ及び天然繊維ウェブを用いた水流交絡プロセスを示すブロック図である。
【００４９】
【図４】本発明の例示的な実施形態による、スパンボンド又はスパンメルト不織ウェブ及び天然繊維ウェブを用いた水流交絡プロセスを示すブロック図である。
【００５０】
【図５】本発明の例示的な実施形態による、スパンボンド又はスパンメルト不織ウェブ及び天然繊維ウェブを用いた水流交絡プロセスを示すブロック図である。
【００５１】
【図６】本発明の例示的な実施形態による複合布（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｆａｂｒｉｃｓ）を含む天然繊維を水圧的に絡ませるための選択的出発材料及びプロセスパラメータの表である。
【００５２】
【図７】図６に対応する結果の表である。
【００５３】
【図８Ａ】既存の製品間で材料特性をそれぞれ比較した表である。
【図８Ｂ】本発明の例示的な実施形態によるプロセスから生じるサンプルと既存の製品との間で材料特性をそれぞれ比較した表である。
【００５４】
【図９Ａ】本発明の例示的な実施形態による、図６に反映されたプロセスパラメータ及び条件のセットの下で水圧的に絡まっている複合布（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｆａｂｒｉｃ）の顕微鏡写真である。
【図９Ｂ】本発明の例示的な実施形態による、図６に反映されたプロセスパラメータ及び条件のセットの下で水圧的に絡まっている複合布の顕微鏡写真である。
【００５５】
【図１０Ａ】本発明の例示的な実施形態による、図６に反映されたプロセスパラメータ及び条件の別のセットの下で水圧的に絡まっている複合布の顕微鏡写真である。
【図１０Ｂ】本発明の例示的な実施形態による、図６に反映されたプロセスパラメータ及び条件の別のセットの下で水圧的に絡まっている複合布の顕微鏡写真である。
【００５６】
【図１１Ａ】本発明の例示的な実施形態による、図６に反映されたプロセスパラメータ及び条件のさらに別のセットの下で水圧的に絡まっている複合布の顕微鏡写真である。
【図１１Ｂ】本発明の例示的な実施形態による、図６に反映されたプロセスパラメータ及び条件のさらに別のセットの下で水圧的に絡まっている複合布の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
本発明は、吸収性物品の不織構成要素のための優れた強度、耐摩耗性、触感及び調節可能な濡れ性特性を有する天然繊維、特に綿繊維の使用に関する。例示的な実施形態において、疎水性綿繊維又はわずかに親水性の綿繊維が、トップシート及びバックシート材料などの不織おむつ材料を作製するために使用される。綿繊維ウェブは、水流交絡によってスパンボンド又はスパンメルト不織ウェブ層に結合されて、吸収性物品のトップシートもしくはバックシート又は少なくともいくらかの疎水性を必要とする他の吸収性物品構成要素を形成するために使用され得る複合ウェブ構造を形成する。
【００５８】
図１は、本発明の例示的な実施形態による、参照番号１０で全体的に示される複合ウェブの断面図である。複合ウェブ１０は、天然繊維ウェブ層１２と、スパンボンド又はスパンメルト不織ウェブ層１４とを含む。天然繊維ウェブ層１２は、疎水性又は親水性特性を有する０〜１００％の処理された天然繊維、例えば、アバカ、コイア、綿、アマ、麻、ジュート、ラミー、サイザル、アルパカウール、アンゴラウール、ラクダ毛、カシミア、モヘア、絹、ウール、硬材、軟材、エレファントグラス繊維などで作られる。あるいは、天然繊維ウェブ層は、天然繊維と合成ステープル繊維との混合で作ることができる。不織ウェブ層１４は、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、ＰＬＡなどの熱可塑性ポリマーから作られたスパンボンド又はスパンメルトウェブである。複合ウェブ１０の層１２及び層１４は、水流交絡によって互いに結合される。例示的な実施形態では、複合ウェブ１０は、２つ以上の天然繊維ウェブ層及び／又は２つ以上の不織ウェブ層１４を含むことができる。
【００５９】
好ましい例示的な実施形態では、天然繊維ウェブ層１２は綿繊維で作られる。綿繊維は、セルロース、ペクチン、ワックス及び塩から構成される。疎水性綿は、綿繊維を疎水性添加剤で処理し、繊維を洗浄して不純物を除去するが天然に存在するワックスなどを捕捉する能力を有するなど、繊維加工工程に制御された手段を講じて作製される。この繊維加工工程は、繊維製造業者によって行われ、添加される疎水性添加剤の量及び天然繊維に対して行われる繊維加工のレベルによって、濡れ性特性の程度が決定される。様々な濡れ性を有するこのような繊維は、天然繊維製造業者から入手可能である。本発明の例示的な実施形態では、このような繊維を、親水性又は疎水性不織複合ウェブの形成に使用するために識別し、繊維濡れ性の特性は、複合ウェブを作製するために使用される水流交絡プロセスの間保存される。これに関して、複合ウェブ１０を作るために使用される加工天然繊維の疎水特性は、わずかな疎水性から完全疎水性まで調整することができる。本発明の例示的な実施形態では、天然繊維ウェブ層１２は、天然繊維と再生繊維と合成ステープル繊維との混合を含むことができる。再生繊維は、溶媒抽出又は紡糸によって再生されるセルロース系繊維（例えばビスコースレーヨン）、テンセルなどの改質レーヨン繊維であってもよい。
【００６０】
好ましい例示的な実施形態では、天然繊維ウェブ層１２は、綿繊維又は木材パルプで作られる。様々な繊維製造業者から最も一般的に利用可能な親水性綿繊維を使用して、天然繊維ウェブを作ることができる。逆に、前の実施形態とは異なり、ここでは、複合ウェブに必要な疎水性特性は、水流交絡後にキスロールステーションで表面改質を介して付与することができる。具体的には、図２に示すように、水流交絡ステーションから出る湿潤ウェブは、キスロールアプリケータを通過する。キスロールアプリケータでは、ワックスエマルジョン、シロキサン化学物質、フルオロカーボン及び他の炭化水素など、いくつかの疎水性添加剤／界面活性剤をウェブに適用することができる。天然繊維ウェブに存在する官能−ＯＨ基は、疎水性化学物質と反応して永久結合を形成することができる。この形成された化学接合は、通気乾燥機で硬化する。この方法は、添加剤処理が水流交絡工程の後に行われるため、複合材料ウェブに耐久性のある疎水性を付与する。
【００６１】
軟化剤のような付加的な表面仕上げは、水流交絡後にキスロールステーションで複合ウェブに適用することができる。例えば、キスロールアプリケータでは、いくつかのシリコーン系軟化剤、剥脱剤などをウェブに適用して優れた触感を付与することができる。天然繊維ウェブに存在する官能−ＯＨ基は、軟化剤化学物質と反応して永久結合を形成することができる。この形成された化学接合は、通気乾燥機で硬化する。
【００６２】
別の好ましい例示的な実施形態では、天然繊維ウェブ層１２は、木材パルプ及びコットンリンターの両方を用いて抄紙機を使用して作られる。疎水性及び柔軟性特性は、水流交絡ステーションの後キスロールアプリケータで複合ウェブに付与される。例えば、限定するものではないがシリコーン系軟化剤、デボンダー、ポリエチレン及びプロピレングリコール系界面活性剤などを含む柔軟性及び疎水性などの二重の特性を付与するいくつかの界面活性剤をキスロールアプリケータでウェブに適用することができる。天然繊維ウェブ中に存在する官能−ＯＨ基は、適用された表面化学物質と反応して永久結合を形成することができる。この形成された化学接合は、通気乾燥機で硬化する。
【００６３】
天然繊維ウェブ層１２は、エアレイド機をインラインで使用して、カード機をインラインで又はオフラインで水流交絡による予備結合と共に使用して作製することができるか、又はウェットレイド機で作製された紙ウェブとして導入してもよい。紙ウェブの場合、天然繊維ウェブ層１２は、１００％木材パルプ、綿及び木材パルプの混合、又は麻及び木材パルプなどの他の天然繊維の混合で作ることができる。
【００６４】
スパンボンド又はスパンメルトウェブ層１４は、円形繊維断面又は三葉繊維などの成形断面を有する標準ポリプロピレン樹脂を用いて作製することができる。成形繊維の表面積の増加は、水流交絡プロセス中に複合ウェブにおける天然繊維の保持を助ける。あるいは、スパンボンド又はスパンメルトウェブ層１４は、標準ウェブより柔らかく、ポリプロピレン、ポリプロピレン−コ−エチレンブロックコポリマー、及びエルカミドなどの滑り助剤の混合を含む樹脂の特別な配合物によって作製される。
【００６５】
複合ウェブ１０の２つ以上の層を水流交絡させるために使用される流体圧力は、１０〜２００バールの範囲内であり、より好ましくは２０〜１００バールの範囲内である。水流交絡のエネルギー流束の目標は０．０５〜１Ｋｗ−ｈｒ／ｋｇの範囲である。複合ウェブ１０は、水流交絡プロセス又はカレンダー法によって形成された模様の付いた構造（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）であってもよい。これに関して、水流交絡は、水圧及びジェットからドラムへの水の移動に依存して、複合構造内に高密度及び低密度の天然繊維領域を作り出すことができる。模様の付いた構造は、深さ１ミクロン超の深い模様を有するエンボス鋼又は鋼ロールを使用することによって形成される３次元構造であり得る。
【００６６】
例示的な実施形態では、複合ウェブは、毛羽仕上げによる表面上の短い繊維突起によって優れた手触りを有する。毛羽立ちは、ブラシロール機構、表面剥離を作り出す化学物質の使用、又は水流交絡プロセスによって作り出すことができる。ブラシロール機構を使用して自由繊維／毛羽を作り出すために、通過する際に表面に緩い繊維を作り出す微細な毛を有するロールのセットに複合材料を通過させる。化学的表面剥離プロセスでは、天然繊維を膨潤させ／天然繊維と反応させる能力を有するわずかにアルカリ性の又は酸性の溶液を用いて、表面に緩い繊維／フィブリルを作成する。水流交絡プロセスのために、吸水ボックス上のウォータージェット圧力、ジェットストリップの選択及び／又はワイヤメッシュ設計などのプロセス条件は、短い天然繊維の垂直配向を作り出すように調整される。毛羽立ちのレベルは、表面形状測定能力を有する光学顕微鏡などの表面分析ツールを使用して定量化することができる。
【００６７】
本発明の複合ウェブは、水系軟化剤化学物質及び界面活性剤と共有結合を形成する天然繊維の能力により、耐久性があり、優れた柔軟性及び滑らかさを有する。天然繊維を使用して複合不織材料を作ることにより、最終ウェブへのさらなる表面改質が可能になる。いくつかの特定の最終用途には、水系界面活性剤及び他の化学物質を使用して製品に柔軟性及び／又は疎水性を付与することが含まれる。例えば、天然繊維複合ウェブをポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの界面活性剤で処理すると、天然繊維官能基とＰＥＧ界面活性剤のヒドロキシル基との共有結合形成により、柔らかく滑らかで耐久性のある仕上がりが得られる。また、天然繊維スパンボンド複合材料の強度特性は、ＰＬＡなどの熱可塑性材料を使用してスパンボンドマトリックスを作ると強化することができる。この強度増加は、ＰＬＡ中の官能性末端基と、綿、麻、木材パルプなどの天然繊維中の官能基との反応によるものである。
【００６８】
図３は、本発明の例示的な実施形態による、参照番号１００によって全体的に示された水流交絡装置を示す。天然繊維ウェブ及びスパンボンド又はスパンメルトウェブは、水流交絡装置１００に供給され、互いに積層され、続いてドラム１０２及び１０４に供給される。天然繊維ウェブは、例えば、通気乾燥（ＴＡＤ）機によって、又は予備結合を用いてオフラインのカード機によって、水流交絡装置１００に送達される前に紙ウェブとして形成される。あるいは、天然繊維ウェブは、エアレイド又はカード機を使用してインラインで形成されてもよい。層状構造体がドラム１０２，１０４の上を通過するとき、ドラム１０２，１０４を取り囲むマニホルドはウォータージェットを発生させて層状構造体を多段階水流交絡プロセスで水流交絡させる。水流交絡プロセスは、天然繊維ウェブ層とスパンボンド又はスパンメルト層とから構成される複合ウェブ構造の形成をもたらす。最終製品は、任意の順序で配置された任意の数の天然繊維ウェブ層及びスパンメルト又はスパンボンド層の両方を含むことができることを理解されたい。
【実施例】
【００６９】
以下の実施例は、本発明の様々な特徴及び利点を例示する。
【００７０】
実施例１：予め形成された綿ウェブ及びスパンボンドウェブを水流交絡させることによって模様付き複合ウェブを作製する方法
【００７１】
２５ｇｓｍの５０％綿、５０％ステープルポリプロピレン繊維のカードウェブをＴｒｕｔｚｓｃｈｌｅｒカードスパンレースライン（ＴｒｕｔｚｓｃｈｌｅｒＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ、Ｍｏｎｃｈｅｎｇｌａｄｂａｃｈ、ドイツ）を用いて作った。カードウェブの予備交絡に使用したＨＥエネルギーレベルは、図３に示すようにそれぞれ、ドラム１の３つの噴射マニホルドから２０，３０，４０バール、ドラム２の噴射マニホルドから６０，６０バールであった。複合ウェブを作るための次の工程として、１２ｇｓｍのスパンボンドポリプロピレンウェブを予め形成されたカードウェブで水流交絡して、同じＴｒｕｔｚｓｃｈｌｅｒのカードスパンレースラインを用いて複合ウェブを作製した。スパンボンド及びカードウェブを水流交絡させるために使用したエネルギーレベルはそれぞれ、ドラム１の３つの噴射マニホルドから２０，８０，８０バール、ドラム２の噴射マニホルドから１００，１００バールであった。
【００７２】
実施例２：予め形成された綿ウェブと２つのスパンボンドウェブとを水流交絡させることによって模様付き複合ウェブを作製する方法
【００７３】
２５ｇｓｍの１００％綿繊維カードウェブをＴｒｕｔｚｓｃｈｌｅｒカードスパンレースラインを用いて作った。カードウェブの予備交絡に使用したＨＥエネルギーレベルは、図３に示すようにそれぞれ、ドラム１の３つの噴射マニホルドから２０，３０，４０バール、ドラム２の噴射マニホルドから６０，６０バールであった。複合ウェブを作るための次の工程として、２つの同一の１２ｇｓｍスパンボンドポリプロピレンウェブと予め形成されたカードウェブとを水流交絡して、同じＴｒｕｔｚｓｃｈｌｅｒカードスパンレースラインを用いて３層複合ウェブを作製した。スパンボンド及びカードウェブを水流交絡させるために使用したエネルギーレベルはそれぞれ、ドラム１の３つの噴射マニホルドから２０，８０，８０バール、ドラム２の噴射マニホルドから１００，１００バールであった。
【００７４】
実施例３：低エネルギーで紙ウェブ及びスパンボンドウェブを水流交絡させることによって模様付き複合ウェブを作製する方法
【００７５】
模様の付いた／構造化された紙ウェブ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ／ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｐａｐｅｒ  ｗｅｂ）をＴＡＤ抄紙機を使用して作った。紙ウェブは、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（米国デラウェア州ウィルミントン）から入手可能な永久湿潤強度Ｋｙｍｅｎｅ（商標）８２１（ＰＡＥ樹脂）を少なくとも６ｋｇ／トンのアドオンレベルで有していた。次いで、模様の付いた構造化ウェブと２つの１２ｇｓｍポリプロピレンスパンボンドウェブとを水流交絡させた。紙ウェブの模様の付いた構造は、水流交絡プロセス中に低いＨＥエネルギー強度を使用することによって複合不織布（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｎｏｎ−ｗｏｖｅｎ  ｆａｂｒｉｃ）中に保存された。ＨＥエネルギー条件は、図４に示すように、ドラム１の３つの噴射マニホルドから２０，４０，４０バール、及びドラム２の２つの噴射マニホルドから４０，４０バールであった。
【００７６】
実施例４：高ＨＥエネルギーで紙ウェブ及びスパンボンドウェブを水流交絡させることによって平坦な複合ウェブを作製する方法
【００７７】
各々が１２ｇｓｍの坪量（ｂａｓｉｓ  ｗｅｉｇｈｔ）を有する２つの同一のスパンボンドポリプロピレンウェブと、ペーパータオルを作るために使用される２０ｇｓｍの紙ウェブとを共に水流交絡させて、複合不織布を作った。図４は、２つのスパンボンドウェブの間に挟まれた紙ウェブを有するウェブ配置を示す。
【００７８】
模様の付いた／構造化された紙ウェブをＴＡＤ抄紙機を使用して作った。紙ウェブは、少なくとも６ｋｇ／トンのアドオンレベルで永久湿潤強度Ｋｙｍｅｎｅ  ８２１（ＰＡＥ樹脂）を有していた。高いＨＥエネルギーレベルを用いて、図４に示すように、ドラム１の３つの噴射マニホルドから２０，１００，１００バール、及びドラム２の２つの噴射マニホルドから１５０、１５０バールで、２つのＳＢウェブと紙ウェブとを水流交絡させた。高いＨＥエネルギーレベルの使用により、模様の付いた紙ウェブ構造が加工中に破壊されて失われ、平坦であるが強い複合不織材料が得られた。
【００７９】
本発明は、種々の天然繊維原材料及びプロセス条件を用いて以下の追加の実施例を参照してさらに説明されるが、本発明はこれらの実施例に決して限定されないと解釈されるべきである。
【００８０】
例えば、図５は、本発明の別の例示的な実施形態による水流交絡装置を示す。天然繊維ウェブは、カード機（又は「ユニット」）によって形成されてもよく、スパンボンド又はスパンメルトウェブは、水流交絡装置に供給される前に巻き戻され、ウェブは互いに積層され、続いて対応するインジェクタ（Ｉｎｊ１、Ｉｎｊ２、Ｉｎｊ３）を用いてドラム（ドラム１、ドラム２、ドラム３）に供給される。次いで、水流交絡されたウェブ層を乾燥させて複合製品を形成することができる。
【００８１】
実施例に記載の布特性を決定するために用いた試験方法は、以下の方法によって測定した。
【００８２】
裏抜け（Ｓｔｒｉｋｅ−Ｔｈｒｏｕｇｈ）試験方法
【００８３】
容量５ｍＬの０．９％塩化ナトリウムベースの生理食塩水（模擬尿）を５層の吸収紙上に置いた不織布（ｎｏｎｗｏｖｅｎ）に浸透させる速度を測定する試験方法である。業界標準のリスター裏抜け試験装置をこの試験に使用した。親水性は裏抜け時間を推進する。低い裏抜け値は、一般的により親水性の材料を示す。おむつのトップシートに使用される不織布の一般的な裏抜け値は２〜３秒である。
【００８４】
テスト手順には次の工程が含まれる。
１．１．アクリル基板上に、Ａｈｌｓｔｒｏｍ  Ｇｒａｄｅ  ９８９の裏抜け濾紙１０枚を滑面を上に向けてセットする。
１．２．１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルを（滑面を上に向けて）濾紙の上に置く。
１．３．準備したサンプルの上に裏抜けプレートを置く。
１．４．組み立てたサンプルと装置を漏斗の真ん中に置くようにして試験台に設置する。
１．５．漏斗に塩化ナトリウム５ｍｌを分注する。
１．６．リスターの左側にあるスタートボタンを押して液体をサンプルに放出させる。
１．７．全ての液体が裏抜けプレートの電極を通過すると、リスターのタイマが停止する。
１．８．リスターに表示されている時間を記録し、最初の裏抜け時間として報告する。
【００８５】
リウェット（Ｒｅｗｅｔ）試験方法
【００８６】
裏抜け試験中に不織布が侵襲液を保持する傾向を評価する試験方法である。この試験は、特にトップシートに用いられ、その機能はトップシートを通る侵襲物を速やかに引っ張り、取得層を通って吸収性コアに移すことができるようにする。不織布があまりにも吸収性である場合、侵襲液をコアに移すことができる代わりに、その一部が保持される。これにより、高いリウェット値が生じる。典型的には、おむつのトップシート用途では、高いリウェット値を有する不織布が侵襲液を保持し、皮膚接触に良くない湿った状態を保つので、低いリウェット値を有する速い裏抜け時間を有することが目的である。リウェットは、不織布をより大きな容量の０．９％生理食塩水で侵襲させ、次いで事前に秤量した紙を濡れた不織布の上に置くことによって測定する。濡れたトップシートに座っている赤ん坊をシミュレートするために、紙の上に重りを置く。一定時間後、重りを取り除き、紙の重さを再び測定する。不織布に保持された流体が紙に引き込まれ、その質量が記録される。典型的なリウェット値は約０．１５ｇである。
【００８７】
試験手順は以下の工程を含み、これは上記の単回裏抜け試験の完了後に実施する。
ａ．ウェットバック紙２枚を秤量する。質量は、最も近い０．０１グラムに寄せてグラム単位で記録する必要がある。この質量を「前の重量」として記録する。
ｂ．濾紙と不織試験片を備えたプラスチックトレイをウェットバックテスターに入れる。
ｃ．「ＷＥＴ」ボタンを押す。（重りが下り、３分間そのままになる）
ｄ．３分後、２枚のウェットバック紙を不織布サンプルの上に直接置く。
ｅ．「ＲＥＷＥＴ」ボタンを押す。（重りが下り、２分間そのままになる）
ｆ．２分後、２枚のリウェット紙を取り出し、秤量する。質量は、最も近い０．０１グラムに寄せてグラム単位で記録する必要がある。この質量を「後の重量」として記録する。
注意：赤ん坊の体重を取り除いた直後にリウェット紙を秤量する必要がある。そうしなければ液体は蒸発する。
ｇ．リウェット値（ｇ）を計算する：リウェット＝後の重量−前の重量
【００８８】
ハンドルオメーター（Ｈａｎｄｌｅ−Ｏ−Ｍｅｔｅｒ）試験方法
【００８９】
不織材料のハンドルオメーター（ＨＯＭ）剛性は、わずかに改変したＷＳＰ試験法９０．３に従って実施する。「手」の品質は、シート材料の表面摩擦及び曲げ剛性による抵抗の組み合わせであると考えられる。この試験方法に使用される装置は、Ｔｈｗｉｎｇ  Ａｌｂｅｒｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏ．から入手可能である。この試験方法では、１００×１００ｍｍのサンプルをＨＯＭ測定に使用し、ＷＳＰ試験法９０．３によって読み取り値を２倍にするのではなく、得られた最終読み取り値をグラム単位で「そのまま」報告した。平均ＨＯＭは、ＭＤ及びＣＤ  ＨＯＭ値の平均をとることによって得た。一般的には、ＨＯＭ値が低いほど柔軟性と可撓性が高くなり、ＨＯＭ値が高いほど不織布の柔軟性と可撓性が低くなる。
【００９０】
引張強さの測定方法
【００９１】
引張強さの測定は、Ｉｎｓｔｒｏｎ試験機を用いて、ＡＳＴＭ法又はＷＳＰ法、より具体的にはＡＳＴＭ  Ｄ５０３５又はＷＳＰ  １１０．４（０５）Ｂのいずれかに従って実施する。測定はそれぞれＭＤ方向とＣＤ方向の両方で行う。ＭＤ強度及び伸び、ＣＤ強度及び伸び、ならびにＭＤ及びＣＤ強度の積の平方根である幾何平均引張強さ（ＧＭＴ）を結果表に報告する（図７）。
【００９２】
空気透過性及び厚さ測定など他に報告した特性は、ＡＳＴＭ又はＩＮＤＡ標準試験法に従って決定した。
【００９３】
図６に示すように、それぞれの試行に使用した材料（図６及び図７のそれぞれの「サンプルコード」に対応する）は、低及び中程度の接着条件で接着された１０ｇｓｍ及び１５ｇｓｍのスパンボンド不織布を含み、混合された親和性綿Ａ、純粋の及び混合された疎水性綿Ａ、及び疎水性綿Ｂとそれぞれ水流交絡した。
【００９４】
低い接着条件は、彫刻ロール温度１４５℃、滑面ロール温度１４５℃及びカレンダー圧力３０Ｎ／ｍｍを含む。
【００９５】
中程度の接着条件は、彫刻ロール温度１５０℃、滑面ロール温度１５０℃及びカレンダー圧力３０Ｎ／ｍｍを含む。
【００９６】
さらに、図６の表に反映されているように、不織布を水圧的に絡ませるために水インジェクタセット（Ｃ１、Ｃ２及びＣ３）と共に使用されるストリップ及びスクリーンは、以下の通りである。
【００９７】
ストリップ：１Ｒ：−高圧水が流れる幅を横切って１列の非常に小さな孔が穿孔された金属ストリップで、不織布及びカードウェブに当たって繊維を互いに絡ませる水針を作り出す。
【００９８】
ストリップ：２Ｒ：−高圧水が流れる幅を横切って２列の非常に小さな孔が穿孔された金属ストリップで、不織布及びカードウェブに当たって繊維を互いに絡ませる水針を作り出す。
【００９９】
スクリーン−ＭＳＤ：水圧式水針が材料に当たる水圧ジェットレースユニットのドラムにフィットする金属製のスリーブである。直径３００ミクロンの１００個の孔／ｃｍ２を有する。開口領域は８％である。
【０１００】
スクリーン−ＰＳ１：スクリーンを通る水流に基づいて不織布への模様の作成を可能にする孔のマトリックスを有する金属スリーブで、平均孔径３ｍｍを有する。
【０１０１】
スクリーン−ＡＳ１：スクリーンを通る水流に基づいて不織布への開口孔の作成を可能にする孔のマトリックスを有する金属スリーブで、平均開口サイズは０．９×１．５ｍｍ、ＭＤ×ＣＤである。
【０１０２】
図７に示す結果は、綿繊維ベースのスパンボンド複合布（ｃｏｔｔｏｎ  ｆｉｂｅｒ  ｂａｓｅｄ  ｓｐｕｎｂｏｎｄ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｆａｂｒｉｃｓ）に関する。パラメータは、得られた坪量（ｂａｓｉｓ  ｗｅｉｇｈｔ：ＢＷ）がｇｓｍ（グラム／平方メートル）、ＡｉｒＰｅｒｍ（空気透過率）がｃｆｍ（立方フィート／分）、厚さ、Ｎ／ｃｍ（ニュートン／センチメートル）単位のＭＤＴ（機械方向引張強さ）、％単位のＭＤＥ（機械方向伸び率）、Ｎ／ｃｍ（ニュートン／センチメートル）単位のＣＤＴ（横機械方向引張強さ）、％単位のＣＤＥ（横方向伸び率）、Ｎ／ｃｍ単位のＧＭＴ（幾何平均引張強さ）（ＭＤＴとＣＤＴとの積の平方根）、グラム（ｇ）単位のＭＤ  ＨＯＭ（機械方向ハンドルオメーター）、ＣＤ  ＨＯＭ（横機械方向ハンドルオメーター）、平均ＨＯＭ（平均ハンドルオメーター）、「目視」耐摩耗性、裏抜け、及びリウェット試験を含む。
【０１０３】
「目視」摩耗評価抵抗パラメータは、布サンプル表面の耐摩耗性のＮｕＭａｒｔｉｎｄａｌｅ摩耗尺度を指し、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４９６６−９８に従って実施され、これは参照により本明細書に組み込まれる。ＮｕＭａｒｔｉｎｄａｌｅ摩耗試験は、各サンプルにマーチンデール摩耗及びピリング試験機を用いて、各サンプルについて４０〜８０回の摩耗サイクルを実施することによって実施した。全ての摩耗サイクルが完了した後、又は試験サンプルが破壊された後、試験結果を報告した。好ましくは、材料の表面に目に見える変化がないことが望ましい。
【０１０４】
ＮｕＭａｒｔｉｎｄａｌｅ摩耗後の各サンプルについて、１〜５の目視評価スケールに基づいて摩耗評価を決定し、スケールは以下のように定義した。
【表１】
2019508603.tif 000003
【０１０５】
実施例５：綿含有不織布の作製方法
【０１０６】
本発明の例示的な実施形態では、サンプル＃１（図６及び図７の「サンプルコード」）は、１０ｇｓｍのスパンボンド不織布が３ビームのスパンボンドプロセスで作製され、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ３１５５ポリプロピレンを使用して３層の繊維が敷設されていた。３層のスパンボンドを、約１８％のランドエリアを有する標準の楕円形のボンドロールを使用して、中程度の結合条件に曝した。得られた１０ｇｓｍのスパンボンドウェブを図５に示すようにスパンレースライン上で巻き戻し、８０％のポリエステルと２０％の親水性綿繊維とで作られた不連続な繊維を含む２０ｇｓｍのカード不織ウェブと組み合わせた。ポリエステル繊維は、フィラメント当たり１．５〜２デニール、繊維長さ３８ｍｍの標準ステープル繊維である。親水性綿繊維Ａの繊維長は、一般的には２０〜２５ｍｍの範囲であり、いくつかの綿供給業者から購入することができる。カードウェブとスパンボンドウェブを組み合わせるプロセス条件を図６に示す。図６に示すように、サンプル＃１のプロセス条件は、組み合わせたウェブを、ＭＳＤスクリーン上で４０及び７０バールでＣ１（水）２Ｒインジェクタに、ＭＳＤスクリーン上で７０バールでＣ２  ２Ｒインジェクタ（サブセット）に、及びＰＳ１スクリーン上でそれぞれ１８０及び２００バールでＣ３  １Ｒ／２Ｒインジェクタに曝すことを含む。さらに、パターニングスリーブＰＳ１を第３のドラムに使用して、模様の付いた複合ウェブを作成した。得られた布は、図７に示すように、約１４％の綿含有率を有し、ＧＭＴ＝３．１１Ｎ／ｃｍの非常に良好な引張強さと、目視評価４．５の優れた耐摩耗性を有する。優れた耐摩耗評価は、ベースのスパンボンドウェブに対する綿及びポリエステル繊維の両方の非常に良好な繊維束縛を示す。
【０１０７】
実施例６：綿含有不織布の作製方法
【０１０８】
本発明の例示的な実施形態では、サンプル＃２（図６及び図７の「サンプルコード」）は、１０ｇｓｍのスパンボンド不織布が３ビームのスパンボンドプロセスで作製され、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ３１５５ポリプロピレンを使用して３層の繊維が敷設されていた。３層のスパンボンドを、１８％のランドエリアを有する標準の楕円形のボンドロールを使用して、中程度の結合条件に曝した。得られた１０ｇｓｍのスパンボンドウェブを図５に示すようにスパンレースライン上で巻き戻し、１００％疎水性綿繊維で作られた不連続な繊維を含む２０ｇｓｍのカード不織ウェブと組み合わせた。疎水性綿繊維Ａの繊維長は、一般的には２０〜２５ｍｍの範囲であり、いくつかの綿供給業者から購入することができる。カードウェブとスパンボンドウェブを組み合わせるプロセス条件を図６に示す。図６に示すサンプル＃２のプロセス条件の詳細な説明は、上記の実施例５のサンプル＃１のプロセス条件に対応するため繰り返さないが、各パラメータについて異なる値が含まれる。得られた布は、図７に示すように、約７１％の綿含有率を有し、ＧＭＴ＝５．４９Ｎ／ｃｍの優れた引張強さと、目視評価５の優れた耐摩耗性を有する。優れた耐摩耗評価は、非常に良好な繊維束縛を示す。
【０１０９】
実施例７：綿含有不織布の作製方法
【０１１０】
本発明の例示的な実施形態では、サンプル＃３は、１０ｇｓｍのスパンボンド不織布が３ビームのスパンボンドプロセスで作製され、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ３１５５ポリプロピレンを使用して３層の繊維が敷設されていた。３層のスパンボンドを、１８％のランドエリアを有する標準の楕円形のボンドロールを使用して、中程度の結合条件に曝した。得られた１０ｇｓｍのスパンボンドウェブを図５に示すようにスパンレースライン上で巻き戻し、１００％疎水性綿繊維で作られた不連続な繊維を含む１５ｇｓｍのカード不織ウェブと組み合わせた。疎水性綿繊維Ａの繊維長は、一般的には２０〜２５ｍｍの範囲であり、いくつかの綿供給業者から購入することができる。カードウェブとスパンボンドウェブを組み合わせるプロセス条件を図６に示す。図６に示すサンプル＃３のプロセス条件の詳細な説明は、上記の実施例５のサンプル＃１のプロセス条件に対応するため繰り返さないが、各パラメータについて異なる値が含まれる。得られた布は、図７に示すように、約６０％の綿含有率を有し、ＧＭＴ＝４．２４Ｎ／ｃｍの非常に良好な引張強さと、目視評価４．４の優れた耐摩耗性を有する。さらに、３．５９グラムの平均ＨＯＭデータは、優れた手触り及び布の可撓性を示す。一般に、ＨＯＭは柔軟性の尺度であり、グラム単位の試験値が低いほど、柔軟性が高くなる。この例では、得られた平均ＨＯＭ値は、図８Ａに示す競合製品のＨＯＭよりもさらに良好であることに留意されたい。
【０１１１】
実施例８：綿含有不織布の作製方法
【０１１２】
本発明の例示的な実施形態では、サンプル＃７は、１０ｇｓｍのスパンボンド不織布が３ビームのスパンボンドプロセスで作製され、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ３１５５ポリプロピレンを使用して３層の繊維が敷設されていた。３層のスパンボンドを、１８％のランドエリアを有する標準の楕円形のボンドロールを使用して、中程度の結合条件に曝した。得られた１０ｇｓｍのスパンボンドウェブを図５に示すようにスパンレースライン上で巻き戻し、８０及び２０％のポリエステルと疎水性綿繊維とで作られた不連続な繊維をそれぞれ含む２５ｇｓｍのカード不織ウェブと組み合わせた。ポリエステル繊維は、フィラメント当たり１．５〜２デニール、繊維長さ３８ｍｍの標準ステープル繊維である。疎水性綿繊維Ａの繊維長は、一般的には２０〜２５ｍｍの範囲であり、いくつかの綿供給業者から購入することができる。カードウェブとスパンボンドウェブを組み合わせるプロセス条件を図６に示す。図６に示すサンプル＃７のプロセス条件の詳細な説明は、上記の実施例５のサンプル＃１のプロセス条件に対応するため繰り返さないが、各パラメータについて異なる値が含まれる。得られた布は、図７に示すように、約１４％の綿含有率を有し、ＧＭＴ＝６．７５Ｎ／ｃｍの非常に良好な引張強さと、目視評価４．４の優れた耐摩耗性を有する。優れた耐摩耗評価は、ベースのスパンボンドウェブに対する綿及びポリエステル繊維の両方の非常に良好な繊維束縛を示す。
【０１１３】
図９Ａ及び図９Ｂは、サンプル＃７の複合布（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｆａｂｒｉｃ）の顕微鏡写真であり、図９Ｂは、より高倍率の顕微鏡写真である。これらの図から、一次不織ウェブに使用された接着模様は依然として無傷であることが観察される。
【０１１４】
実施例９：綿含有不織布の作製方法
【０１１５】
本発明の例示的な実施形態では、サンプル＃９は、１５ｇｓｍのスパンボンド不織布が４ビームのスパンボンドプロセスで作製され、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  ３１５５ポリプロピレンを使用して４層の繊維が敷設されていた。４層のスパンボンドを、１８％のランドエリアを有する標準的な楕円形のボンドロールを使用して、低い結合条件に曝した。得られた１５ｇｓｍのスパンボンドウェブを、図５に示すようにスパンレースライン上で巻き戻し、１００％疎水性綿繊維で作られた不連続繊維を含む１５ｇｓｍのカード不織布ウェブと組み合わせた。疎水性綿繊維Ｂの繊維長は、一般的には２０〜２５ｍｍの範囲であり、いくつかの綿供給業者から購入することができる。カードウェブとスパンボンドウェブを組み合わせるプロセス条件を図６に示す。図６に示すサンプル＃９のプロセス条件の詳細な説明は、上記の実施例５のサンプル＃１のプロセス条件に対応するため繰り返さないが、各パラメータについて異なる値が含まれる。得られた布は、図７に示すように、約５０％の綿含有率を有し、ＧＭＴ＝６．６５Ｎ／ｃｍの非常に良好な引張強さと、目視評価４．０の優れた耐摩耗性を有する。さらに、５．２８グラムの平均ＨＯＭデータは、優れた手触り及び布の可撓性を示す。一般に、ＨＯＭは柔軟性の尺度であり、グラム単位の試験値が低いほど、柔軟性が高くなる。
【０１１６】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、サンプル＃９の複合布（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｆａｂｒｉｃ）の顕微鏡写真であり、図１０Ｂは、より高倍率の顕微鏡写真である。
【０１１７】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、サンプル＃１０の複合布の顕微鏡写真である。図１１Ｂはより高倍率の顕微鏡写真である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、複合布の模様は、図６の表に反映されているように、開口したスクリーンＡＳ１上の水噴射工程の結果として識別することができる。
【０１１８】
実施例１０：調節可能な濡れ性特性を有する綿含有不織布の作製方法
【０１１９】
図７から、綿繊維の選択、混合割合、坪量（ｂａｓｉｓ  ｗｅｉｇｈｔ）、パターニング効果などを変化させることにより、濡れ性特性が著しく変化し得ることが観察される。より具体的には、繊維の選択は、トップシートの濡れ性特性にとって非常に重要であり、これを裏抜け及びリウェットの特性に関してモニターする。より高い水分裏抜け及びより低いリウェットの特性は布が疎水性であることを示し、より低い裏抜け及びより高いリウェットの特性は布が親水性であることを示す。図７に示すように、裏抜けの特性は、１．８秒から１００秒超までの範囲であり、リウェットの特性は、０．０６ｇから２．２７ｇの範囲である。加えて、濡れ性特性は、少量の局所親水性界面活性剤で複合ウェブを処理することによって、さらに変化させることができる。１００秒を超える高い裏抜けを有するサンプル＃８を、少量の局所親水性界面活性剤で改質すると、得られた処理布は０．５秒の裏抜けを有し、リウェットの特性にはほとんど又は全く影響を及ぼさなかった。
【０１２０】
図８Ａ及び図８Ｂは、おむつのトップシート及びバックシートの両方の用途について、本発明の例示的な実施形態に従って作られた複合布をベンチマークするために、市場で入手可能な競合製品の物理的試験データを示す。グーン（Ｇｏｏｎ）製品は、カード通気接着（ＴＡＢＷ）技術を使用して作製され、見たところ綿は含まれていないと考えられる。「ナチュラル・ムーニー（Ｎａｔｕｒａｌ  Ｍｏｏｎｙ）」製品の生産技術は不明であるが、水流交絡又は通気接着のいずれかと組み合わされたカードベースの技術であると考えられる。おむつから得られる「ナチュラル・ムーニー」のトップシートは、綿繊維を含むと考えられ、綿含有率範囲は５〜１５％であると考えられる。図８Ａの表に記載されたグーン製品のデータは、物理的特性を試験するためにおむつから慎重に取り外したおむつのバックシートからのデータである。「ナチュラル・ムーニー」の場合、図８Ａの表に記載されたデータは、物理的特性を試験するためにおむつから慎重に取り外したおむつの「トップシート」からのデータである。図８Ａ及び図８Ｂから分かるように、このような製品の一般的なＧＭＴ強度は３Ｎ／ｃｍ以下であると推測することができる。
【０１２１】
比較例１：
【０１２２】
図６及び図７に示すサンプル７を、比較目的で２５ｇｓｍの坪量に正規化した。得られたサンプル７の正規化データを、綿を含有する「ナチュラル・ムーニー」製品から得られた競合トップシートのデータと共に図８Ｂに示す。図８Ｂに示すように、「正規化された」サンプル７は、同等のＣＤ  ＨＯＭ値の３．０Ｎ／ｃｍに対して４．７Ｎ／ｃｍの著しく高いＧＭＴ強度を有することが観察される。これまでに説明した他の例と同様のこのより高い強度は、優れた繊維束縛をもたらし、したがって非常に優れた摩耗特性をもたらす。
【０１２３】
前述の明細書には、本発明の特定の実施形態の詳細な説明が記載されているが、本明細書に示す詳細の多くは、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく同業者によって改変され得ることが理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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