(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維端末が存在する短繊維からなる短繊維層と、繊維端末が殆ど存在しないフィラメント繊維を主成分とするフィラメント繊維主成分層とが交絡一体化した複層不織布において、
前記短繊維の前記繊維端末が、短繊維相互が交絡している状態にある交絡繊維端末と、前記フィラメント繊維主成分層に浸透して交絡している交絡繊維端末と、前記フィラメント繊維主成分層を貫通して前記フィラメント繊維主成分層の面から露出している状態にある露出繊維端末とを有する複層不織布であり、
前記露出繊維端末の存在数が前記繊維端末に対して１０％以上かつ４００個/ｃｍ2以上であり、
前記短繊維層が、天然繊維、化学繊維又は合成繊維のいずれか又は２つ以上の繊維成分の組み合わせからなるとともに、繊維長が５〜１５ｍｍかつ繊維径が１．０〜２．０ｄｔｅｘの切断繊維から構成されていて、
目付１２〜６０ｇ／ｍ2のセルロース系のスパンボンド又は不織布である複層不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複層構造の不織布に関し、特に表面に起毛状の繊維端を持つ新規な複層不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複層構造を持つ不織布については、異種類の性質をもった素材類、シート類、あるいは別種の不織布を複合して新たな機能を賦与する考え方として広く行われている。例えば複層構造を持つ不織布の複合には、疎水性の素材と親水性の素材との複合、不織布とネット類との複合、不織布とフィルム類との複合、そして短繊維不織布と長繊維不織布との複合、等がある。
【０００３】
複層構造を製造する方法については、熱圧着する方法、ラミネートする方法、熱融着する方法、ニードルパンチによる方法、そして高圧水流や高圧蒸気により交絡する方法、等がある。得られる不織布の表面形状については、フィルム状、穴あき状、パイル状、ループ状、畝状、植毛状、そして起毛状等多彩な複層不織布が提案いる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、長繊維不織ウェブに部分的な熱圧接処理をされて施すことにより熱圧接点を有する長繊維不織ウェブ層を形成し、次いで、得られた長繊維不織ウェブ層の両面に難燃性を付与した短繊維不織ウェブ層を積層し、片面ずつ加圧液体流処理を施すことにより、長繊維不織ウェブ層の構成繊維と短繊維不織ウェブ層の構成繊維との相互間および短繊維不織ウェブ層の構成繊維同士において三次元的交絡を形成して全体として一体化させ、その後に熱圧接処理を施して嵩密度を０．１〜０．７ｇ／ｃｍ３に調整して耐熱性複合不織布を得ることの開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１１９０５３号公報（要約、段落００４７−００５０等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来技術では複層化に際して複雑な工程が必要のため設備投資も大きく、得られる複合体も厚くて、風合いの硬いものになる。薄くて、安価でしかも諸物性に優れ、さらに風合い、感触に優れた複層不織布はまだ市場には出現していない。
【０００７】
また近年環境適応性、生体適応性（皮膚への安全性）の観点から、麻、コットン、レーヨン、リヨセルなどセルロース繊維を主体とする植物繊維由来の不織布が脚光を浴びているが、これらの植物繊維は熱可塑性がなく、接合剤を使用しない条件下での不織布化には特殊手段を必要とするため加工費用が高くなり、原料の希少化も相俟ってコストの高い不織布となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は植物繊維を主体とする繊維層と薄くて安価な熱可塑性繊維層の複合化によって、乾湿強度に優れ、適度の伸度を持ち表面強度も大きく、しかも赤ちゃんの産毛のようなソフトな感触を有するコスト優位な複層不織布の開発に挑戦しようとする試みから生まれたものである。
【０００９】
本発明の複層不織布は、繊維端末が存在する短繊維からなる短繊維層と、繊維端末が殆ど存在しないフィラメント繊維を主成分とするフィラメント繊維主成分層とが交絡一体化した複層不織布において、
前記短繊維の前記繊維端末が、短繊維相互が交絡している状態にある交絡繊維端末と、前記フィラメント繊維主成分層に浸透して交絡している交絡繊維端末と、前記フィラメント繊維主成分層を貫通して前記フィラメント繊維主成分層の面から露出している状態にある露出繊維端末と、を有する複層不織布である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、強度のあるフィラメント繊維層の表面に、短繊維層を構成する短繊維の繊維端末を、フィラメント繊維主成分層を貫通して露出させて、ソフトな感触の、低コストの複層不織布を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の複層不織布の上面から下面への繊維層の分布状態を説明するための模式図である。
【図２】本実施形態の複層不織布の代表的な断面構造例を示す模式図である。
【図３】フィラメント繊維主成分層の裏面（下面）への繊維端末の露出状態を示す模式図である。
【図４】露出繊維端末の存在状態を模式的に図示する横断面図である。
【図５】ＷＪ（水流噴射）ユニットと吸引ユニット及び受けプレートとの配置状態例に関する模式図である。
【図６】受けプレートと吸引ユニットの配置状態例を示す斜視図及び横断面模式図である。
【図７】中空の管状体（パイプ）を応用した吸引ユニットと受けプレートとの一体化の構成例である。
【図８】複層不織布の製造プロセスフローシート例を示す図である。
【図９】複層不織布の他の製造プロセスフローシート例を示す図である。
【図１０】複層不織布の他の製造プロセスフローシート例を示す図である。
【図１１】複層不織布の他の製造プロセスフローシート例を示す図である。
【図１２】吸引ユニットと受けプレートの配置を示す斜視図及び横断面模式図である。
【図１３】複層不織布の他の製造プロセスフローシート例を示す図である。
【図１４】複層不織布の他の製造プロセスフローシート例を示す図である。
【図１５】他の吸引ユニットと受けプレートの配置を示す斜視図及び部分横断面模式図である。
【図１６】ＷＪ(Water Jet)ユニットを示す構成図である。
【図１７】ＷＪノズルを示す構成図である。
【図１８】無孔の受けプレートの形状例を示す図である。
【図１９】貫通孔を設けた有孔プレートの形状例を示す図である。
【図２０】複層不織布製品の裏面（下面）顕微鏡写真に、露出繊維部位を黒く強調して示した表面参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の複層不織布の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
本発明においては、複層不織布の各層を構成する素材の選択とその一体化の方法が重要である。
【００１３】
まず複層不織布の各層を構成する素材の選択に当たっては、繊維端末（fiber tail）が存在する短繊維層を、繊維端末が殆ど存在しないが引っ張り強度の強い、フィラメント繊維を主成分とするフィラメント繊維主成分層と重ねた状態で使用することである。
【００１４】
一体化とは短繊維層とフィラメント繊維主成分層とが接合され、その接合面では両層の構成繊維が浸透・混合して、新たな構造と性質を持つ層を創出することである。より具体的には一体化とは、短繊維層中に存在する繊維端末がフィラメント繊維を主体とするフィラメント繊維主成分層に浸透して（入り込んで）、一部はフィラメント繊維に絡み付き、一部はフィラメント繊維主成分層を貫通して、フィラメント繊維主成分層の面から露出してその面に起毛状の露出繊維端末を形成する状態を称する。
【００１５】
従って一体化方法では、短繊維層とフィラメント繊維主成分層、両層の履歴と、その接合界面がそのまま存在する接着剤による接合方法や、熱接合方法は好ましくなく、高圧流体を使用して繊維相互を絡み合わせる流体交絡法が望ましい。さらに望ましくは短繊維層成分がフィラメント繊維主成分層に浸透・貫通するようないわゆるニードリング効果の大きい受けプレートを使用する、後述する流体交絡法が望ましい。流体交絡法で用いる流体は水に限定するものではない。流体は水蒸気であってもよい。以下の説明において、流体交絡法として水流交絡法を好適な例として適宜取り上げて説明する。
【００１６】
以下、本発明の一実施形態の複層不織布の構成要素及びその形態について説明する。
１．繊維端末
本実施形態の複層不織布は短繊維層とフィラメント繊維（長繊維ともいう）成分層からなり、多数の繊維端末が短繊維層に含まれる。短繊維とは長さの長短はあるが、切断操作により長繊維から切断された短繊維と、自然状態で収穫される、あるいは抽出される初めから短い状態で存在する短繊維との２種類に分けられる。本願ではこの２種類の短繊維を、ともに切断繊維と定義する。一本の切断繊維は頭部（前端部）と尾部（後端部）の２か所の端末部を有する。これを繊維端末と称することにする。
【００１７】
それに対してフィラメント繊維（長繊維ともいう）は連続した繊維で切断操作に起因する端部は存在しない。ただし、いくら長繊維でも一本のフィラメントにも頭部（前端部）と尾部（後端部）は存在するが、複層不織布において、フィラメント繊維成分層のフィラメント繊維の繊維端末の数は、短繊維層の短繊維の繊維端末の数に比べて計算上誤差値といえる範囲に属する少ない数であるのでここでは除外して、フィラメント繊維には繊維端部は実質的に存在しないと仮定して扱う。
【００１８】
複層不織布は短繊維層とフィラメント繊維主成分層との構成体であり、短繊維層の構成繊維の繊維長が短くなるにつれ単位重量及び単位面積当たりの繊維本数が増え繊維端末の個数も増える。また構成繊維の直径即ち繊度（ｄｔｅｘ）を細くすることによっても、目付を増加することによっても、同様に単位重量及び単位面積当たりの繊維本数が増え繊維端末の個数が増える。表１は繊維径、繊維長から単位重量１ｇ当たりの繊維本数（本／ｇ）を計算し、それに目付を掛けて単位面積１ｃｍ２当たりの繊維端末の個数（個／ｃｍ２）を算出し一覧表にしたものである。表１において、ｄｔｅｘは単位長あたりの重量（ｇ）で、繊維径を表し、ここでは繊維１０，０００ｍ当たりのグラム数である。端末個数は繊維１本当たり端末２個として算出した。この表から本実施形態に使用される構成繊維の位置付を、レベル１〜レベル４に分類して表２に示した。湿式不織布やＴＣＦの場合はレベル１に相当し、通常化合繊のステーブル繊維の場合はレベル２に相当し、スパンボンドの場合はレベル４に相当する。
【００１９】
【表１】
0006745635.tif 000002
【００２０】
【表２】
0006745635.tif 000003
さらに繊維端末は短繊維層のなかで次のように３種類の状態で存在する。即ち、（１）繊維端末がその存在位置を移動できるような可動性を有する状態で存在する繊維端末で、自由端末（FREE TAIL）と称する。たとえば短繊維層が未結合のカードウェブで、そのウェブ中に存在する繊維端末、スポットボンド不織布の未結合部分に存在する繊維端末等である。（２）繊維相互が熱融着や接合剤で結合された状態で存在する繊維端末で、固定端末（FIXED TAIL）と称する。たとえばエアースルー不織布の表面に存在して既に融着状態にある繊維端末である。（３）セルロース系の湿式不織布において、構成セルロース繊維相互が水素結合により固定されている繊維端末の状態が典型的な例であり、その水素結合は水和により解除され自由状態に復帰するので仮固定端末（PSEUDO FIXED TAIL）と称する。本実施形態において利用され得る繊維端末は自由端末状態にあるか、あるいは水流処理の際に水素結合が切れて自由端末に復帰する仮固定端末の場合であり、レベル１であっても殆ど全ての繊維端末が固定端末状態にある短繊維層は本実施形態には使用できないが、一部の繊維端末が固定端末状態であっても自由端末が存在する場合は使用できる。本実施形態の短繊維層として好んで使用される湿式不織布やＴＣＦはレベル１に相当し、一部固定端末も存在するが、自由端末が多量に存在する。
【００２１】
なお繊維端末のレベルで分類すればフィラメント繊維主成分層はレベル４に位置付けされる。「繊維端末が殆ど存在しないフィラメント繊維」とは、このようにレベル４に位置付けされ、繊維端末の数が５個／ｃｍ２以下のものをいう。
【００２２】
２．複層不織布の表面と裏面
本実施形態の複層不織布は、短繊維層とフィラメント繊維主成分層と単に両層を重ねたものではなく、短繊維層を構成する短繊維の繊維端末が、フィラメント繊維主成分層側に移動・浸透し、一部がフィラメント繊維主成分層に交絡し、一部がフィラメント繊維主成分層を貫通してフィラメント繊維主成分層の面（裏面）から起毛状（毛羽状）に突出し、露出している状態にある複層不織布である。本願では図１に示すように、短繊維層を上層として、その表面あるいは上面を、複層不織布の表面あるいは上面と呼称し、フィラメント繊維主成分層を下層として、その裏面あるいは下面を、複層不織布の裏面あるいは下面と呼称することにする。ただし、上面、下面、表面、裏面の用語は、本願での説明の便宜上により用いる用語であり、用途によっては、上面と下面、表面と裏面は逆に呼称される場合があり、また複層不織布が水平面に対して垂直に配置されるときなどは上面、下面と呼称されない場合がある。
【００２３】
３．複層不織布の層構成
図１を参照して本実施形態の複層不織布の上面から下面への繊維層の分布状態を説明する。
【００２４】
本実施形態の複層不織布はその原料段階では図１（Ａ）に模式的に示すように、短繊維層とフィラメント繊維主成分層を上下に重ねた状態で存在する。この重ねた層を高圧水流による交絡処理を行うことにより、図１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の模式図で示すような構成繊維の分布状態を有する複層不織布が得られる。
【００２５】
複層不織布の繊維層の構成に着目して、その分布状態を説明したのが図１（Ｂ）である。図１（Ｂ）に示すように、短繊維層のみ（分布領域１Ａ）、短繊維層主体／フィラメント繊維主成分層の一部（分布領域２Ａ）、フィラメント繊維主成分層主体／短繊維層の一部（分布領域３Ａ）、及びフィラメント繊維主成分層を貫通した短繊維（分布領域４Ａ）の４領域から構成される複層状態が形成される。
【００２６】
更に具体的に複層不織布の短繊維の交絡状態に着目して、その分布状態について図１（Ｃ）を用いて説明すると、短繊維相互が交絡して平面化した交絡繊維層（分布領域１Ｂ）、フィラメント繊維に短繊維が交絡したネットワーク層とこのネットワーク層を未交絡状態で貫通する短繊維からなる層（分布領域２Ｂ）、及びフィラメント繊維主成分層を貫通して起毛状に存在する短繊維からなる層（分布領域３Ｂ）の交絡状態の異なる３分布領域から構成される複層状態が形成される。
【００２７】
４．複層不織布における交絡繊維端末と未交絡繊維端末及び露出繊維端末の存在状態
本実施形態の複層不織布を、更に繊維端末の交絡繊維端末と未交絡繊維端末の存在状態に着目して図１（Ｄ）を用いて説明すると、表面から、繊維端末の大部分が交絡繊維端末で、一部が未交絡繊維端末の存在領域（領域１Ｃ）、繊維端末がフィラメント繊維に交絡した一部の交絡繊維端末と、フィラメント繊維主成分層を貫通する未交絡繊維端末の存在領域（領域２Ｃ）、繊維端末が貫通して露出する未交絡繊維端末（露出繊維端末）の存在領域（領域３Ｃ）の３存在領域から構成される複層状態が形成される。なお露出繊維端末とは裏面に突出する未交絡繊維端末であると定義できる。
【００２８】
５．複層不織布の上層と下層を構成する素材の選択
複層とは複数の層を意味するが、本実施形態では上層部と下層部を重ねた２層構成からなる複層シートを原料ウェブとして採用するのが望ましい。なお上層部と下層部の２層構成としているが、上層部がその構成過程において複数の層から構成されていてもよい。例えば、短繊維層を厚くするため、複数層のカードウェブやサーマルボンド不織布を重ねて構成するような例である。また下層部が複数の層から構成されていてもよい。例えば、フィラメント繊維主成分層を厚くするため、ＳＢを重ねたり、ＳＢとＳＭＳとを複数枚重ねて使用するような場合である。また上下層の一体化方法として受けプレートを利用した流体交絡法を採用する場合には、上層とは流体噴出装置に近接する面側をいい、下層とは吸引ユニットと受けプレートに近接する面側をいう。
【００２９】
複層不織布の上層と下層を構成する素材の選択についてより詳細に説明する。
上層部には繊維端末を多く持った短繊維層が採用されるが、流体交絡法として水流交絡法を採用する場合には、ＷＪ（Water Jet）により変形・移動し絡み付きやすい繊維ウェブや不織布が選択される。短繊維層に求められる第一の特性は、構成繊維を短く、しかも細くして繊維の本数を増加させることであり、それにより繊維の自由端末（Free Tail）を多く存在させることができる。短繊維層としては例えばＰＥ（ポリエチレン）系、ＰＰ（ポリプロピレン）系、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）系、ナイロン系、アクリル系、及びこれらの複合繊維等の合成繊維ステープル（短繊維）；コットン、麻、レーヨン、リヨセル、アセテート等のセルロース系の天然繊維や化学繊維ステープル；をウェブ状としたもの、例えばカード機を用いてウェブ化した未結合カードウェブ、あるいはすでに構成繊維間を部分結合し不織布化したウェブ、例えばカードウェブをスポット状に熱処理で不織布化したスポット結合カードウェブ等が選択される。構成繊維の繊度は０．５ｄｔｅｘ〜１０ｄｔｅｘの広範囲で使用可能であるが、繊維端末の個数と交絡のし易さから１．０ｄｔｅｘ〜７．０ｄｔｅｘの範囲のものが好んで使用される。中空の嵩高繊維と細繊度繊維との組み合わせ、例えば１．５ｄｔｅｘと７ｄｔｅｘの混合繊維ウェブ等も好んで使用される。繊維長は均一に層形成しやすい観点から３ｍｍ〜７５ｍｍのものが好んで使用される。交絡性の観点から特に好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲のものが選択される。繊維端末の個数からいえば１００個／ｃｍ２以上が望ましく、２００個／ｃｍ２以上がさらに望ましい。本発明に使用される例の一つには、繊維長５０ｍｍ以下、繊度３ｄｔｅｘ以下で繊維端末個数が５００個／ｃｍ２前後の化・合成繊維のカードウェブがある。また特に繊維端末個数が多く、１，０００個／ｃｍ２を超える例としては、木材パルプを主成分とするティシュペーパー；レーヨン、リヨセル、ＰＥ繊維、ＰＰ繊維、ＰＥＴ繊維、ＰＥ／ＰＰ複合繊維、ＰＥ／ＰＥＴ複合繊維を含む製紙プロセスを応用した湿式不織布類がある。これらは層形成の均一性の観点から、繊度は０．１ｄｔｅｘ〜５．０ｄｔｅｘの範囲、繊維長１ｍｍ〜２０ｍｍのものが殆どで、水分散したスラリー状態からネット上でシート形成して得られる。
【００３０】
短繊維層に求められる第二の特性は湿潤時のモデュラスが小さいことである。ＰＥやＰＰなどの疎水性の繊維よりは、親水性で水分を吸収するとくたっとして曲がり易くなる、いわゆるウェットモジュラスの低い繊維がよく、特にコットン、リヨセル、レーヨンなどのセルロース系の植物繊維は皮膚への安全性や環境適応性の観点からも望ましい。
【００３１】
第一の特性と第二の特性を共に備えた典型的な例は、短繊維セルローススパンボンドと称されるＴＣＦ（フタムラ化学株式会社の登録商標）である。ＴＣＦの構成繊維は湿潤モデュラスの小さいビスコースレーヨンであり、繊維長が３ｍｍ〜２０ｍｍ、繊維径０．５〜５．０ｄｔｅｘで端末個数が１５００〜４０００個／ｃｍ２と繊維端末が非常に多く、しかも結合点が少ないので大部分の繊維端末が自由端末状態で存在している。通常のステープル繊維が２００〜５００個／ｃｍ２であるのに対して、１０倍前後の繊維の自由端末（Free Tail）を多く持つ不織布である。
【００３２】
目付もまた表１、表２に示すように、繊維端末の数に影響する大きな因子である。コストや層形成性及び生産性も加味して選択すると、目付は５ｇ／ｍ２〜６０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。更に望ましくは１０ｇ／ｍ２〜４０ｇ／ｍ２である。５ｇ／ｍ２未満のウェブは商業的に得るのが難しく、６０ｇ／ｍ２を超えるとコスト的に不利になり、また交絡処理も難しくなる。
【００３３】
下層部にはフィラメント繊維主成分層が配置される。フィラメント繊維主成分層とは、連続フィラメントからなる繊維を主体としているという意味で、連続フィラメントからなる繊維１００％から構成しているケースと、構成フィラメントを接合する成分等を含有しているケースとがある。具体例で説明するとスパンボンド不織布（ＳＢ）はフィラメント繊維１００％のケースであり、スパンボンド・メルトブローン・スパンボンド複合不織布（ＳＭＳ）やスパンボンド・メルトブローン・メルトブローン・スパンボンド複合不織布（ＳＭＭＳ）はフィラメント繊維ＳＢ層とその接合材としてメルトブローン繊維Ｍ層を併せて含有しているフィラメント繊維主成分層の例である。
【００３４】
ＳＢ不織布は繊維端末を実質的に持たないが、ＳＭＳ不織布，ＳＭＭＳ不織布もＭ成分が融解しＳＢ成分に融着した状態で存在しているため繊維端末を実質的に持たないフィラメント繊維主成分層であると解釈される。
【００３５】
フィラメント繊維主成分層に求められる第一の特性は構成繊維が縦、横方向に平面的に配置し、厚さが薄く、特に繊維が縦方向に整列している部分が多く、しかも上下方向の絡み合いが少ないため繊維間隙が存在し、そのため上層の短繊維層の繊維端末（自由端末）が上層から下層への途中でからまずに繊維間を移動出来、繊維間を透過でき易い構造になっていることである。フィラメント繊維主成分層の厚さは少なくとも０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ〜０．１ｍｍの薄いもので、短繊維層の半分以下、場合によっては１／５以下の薄さのものが好ましい。第二の特性は強度、特に構成繊維が縦方向に配向しているため縦方向の引っ張り強度が強く、上層の短繊維層の支持体あるいは補強材となる機能を持つことである。
【００３６】
さらに製造方法として受けプレートを利用する水流交絡を採用する場合には、下層部となるフィラメント繊維主成分層の下面は吸引ユニットの吸引用貫通孔を有する上面と受けプレート上面に接触しながら、上方からのＷＪによる水流噴射と下方から吸引ユニットによる吸引を受けながら走行することになるので、フィラメント繊維主成分層には、水液に滑りやすく、耐水強度があり、更に湿潤時に寸法安定性に優れていることが要求される。このようなフィラメント繊維主成分層として好ましい例は、疎水性で、湿潤強度の強い、熱溶融樹脂を原料とするスパンメルト不織布が好ましく使用される。特にＰＥ系，ＰＰ系，ＰＥＴ系、ＰＥ／ＰＰ系，ＰＥ／ＰＥＴ系、のいずれかのＳＢ、ＳＭＳ、ＳＭＭＳ不織布等のスパンメルト不織布が望ましい。
【００３７】
これらのスパンメルト不織布を構成する繊維の太さ即ち繊維径に関しては、ｄｔｅｘ繊度に換算して示すと、ＳＢ（ＳＭＳ、ＳＭＭＳのＳ成分）の場合は５ｄｔｅｘ以下、好ましくは０．５ｄｔｅｘ〜３ｄｔｅｘである。ＳＭＳやＳＭＭＳの接合成分のＭ（メルトブローン）の繊維は、繊維長も繊維径も広範囲の分布を持つ成分であり、繊維径はＳＢに比較して細く、大略０．１ｄｔｅｘ〜２ｄｔｅｘの分布を持つが、接合状態にあっては溶融により既に繊維形態を相当部分喪失しているのが一般的である。
【００３８】
スパンメルト不織布の目付は、厚みが厚くなると、短繊維層の繊維端末の貫通性と露出繊維端末の生成度合いに影響を与える。したがって物性やウェブ形態が維持される範囲で薄い方が望ましく、５０ｇ／ｍ２以下、好ましくは５ｇ／ｍ２〜３０ｇ／ｍ２の範囲から選択される。５ｇ／ｍ２未満は商業的に均一な成形が難しく、５０ｇ／ｍ２を超えると繊維端末の貫通が難しくなり、併せてコストも高くなる。
【００３９】
６．上（表）層と下（裏）層の一体化による複層化方法
一体化とは上層と下層が元の構造や形状、性質を消失して新しい構造を創出するという意味であり、更に具体的に本実施形態の一体化とは、上層の短繊維層に存在する繊維端末がフィラメント繊維層を主体とする下層に一部は絡み付き、一部は下層の下面まで貫通して、下層の下面に起毛状の露出繊維端末層を形成する図１の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）で説明したような状態を称する。
【００４０】
多数の繊維端末を有する短繊維層を繊維端末の殆ど存在しないフィラメント繊維主成分層と一体化する方法として好ましいのは、本発明者らが、特願２０１４−２０９６７９号及び特願２０１５−１６３４８４号で提案した、受けプレートを使用する水流交絡法である。特に特願２０１５−１６３４８４号で提案した製造装置は、流体噴射ユニット（流体は水を用いている）と、その下方に設けられた受けプレート及び吸引ユニットとを有し、短繊維層とフィラメント繊維主成分層を重ねた状態の繊維層を、前記流体噴射ユニットと、前記受けプレート及び前記吸引ユニットとの間で走行させることで水流交絡を行うプロセスであるが、このプロセスでは、前記吸引ユニットの表面と前記受けプレートの表面とが前記繊維層の走行方向に隣接して配置され、且つ前記繊維層の走行状態で、前記繊維層の下面が前記吸引ユニットの表面と前記受けプレートの表面とに接触している。本願で説明する水流交絡法を用いた複層不織布の製造装置は、特願２０１４−２０９６７９号及び特願２０１５−１６３４８４号で提案した製造装置に基づくものである。
【００４１】
このプロセスで使用されるＷＪユニットに関しては通常の水流交絡法で使用されるものでよく、図１６、図１７に例示するように、ノズルホルダー１０１とＷＪノズル１０２とから構成されている。ノズルホルダー１０１は高圧化で変形せず、寸法安定性を保つため砲身状にして、頑丈に作られることが望ましく、図１６のホルダーはＳＵＳ３０４製で全体が中空の砲身のような形状で、１０ＭＰａレベルの水圧に対してひずみを生じさせないような構造を持っている。図１６（Ａ）はノズル面からみた左右方向の平面図である。ＷＪノズル１０２はプレート状で図１６（Ｂ）の縦側面図、図１６（Ｃ）の横断面図に示すように、最下部に挿入するように取り付けられ、支持板によって固定ボルト１０３によって把持される。ＷＪノズルは通常の水流交絡法に使用されるものでよく、例えば図１７（Ａ）〜（Ｃ）に示すようなＷＪノズルを用いることができる。図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）はそれぞれプレート状のＷＪノズル１０２−１、１０２−２の構成例を示す平面図であり、図１７（Ｃ）の横断面図に示したような漏斗状断面を持つものが使用される。即ちＷＪノズルを構成するノズルプレートは例えば図１７（Ａ）に示すように幅１４ｍｍ、全長１６１２ｍｍ、厚さ１ｍｍのＳＵＳ３１６製のプレートに２ｍｍ間隔で７１６個の０．１２ｍｍ径の細孔が設けられている。ノズルプレートの他の例では図１７（Ｂ）に示すように幅１４ｍｍ、全長１６１２ｍｍ、厚さ１ｍｍのＳＵＳ３１６製のプレートに９ｍｍ間隔で１６０個の０．１８ｍｍ径の細孔が設けられている。図１７（Ｂ）に示すノズルプレート１０２−２の噴出口となる細孔は図１７（Ｃ）の断面図に示すように入口０．４２７ｍｍ径、出口０．１８ｍｍ径の漏斗形状を呈し、異物のつまりを無くし、出口での液流の膨化（ベラス効果と称する）の生じにくいような構造にしている。ノズル口径（直径）とは出口の口径を意味し、図１７（Ｃ）の例は図１７（Ｂ）の口径０．１８ｍｍの例で比較的ノズル口径が大きいケースである。図１７（Ａ）に示すノズルプレート１０２−１は入口０．４２７ｍｍ径、出口０．１２ｍｍ径の漏斗形状となっている。本実施形態ではノズル口径（直径）は０．０６〜０．５ｍｍの範囲から選択され、ノズル間隔は０．５〜２０ｍｍピッチの範囲から選択される。水液流はホルダー内に設けられている整流板と微細フィルターを経由してノズルプレートに供給される。使用される水圧は通常２．０〜１０．０ＭＰａの範囲で使用される。
【００４２】
通常のＷＪ(Water Jet)交絡プロセスでは、複数のＷＪユニット（例えば３ユニット）を上流から下流に向かって配置し、第１段では２ＭＰａ前後で行う予備交絡処理により処理対象となる短繊維層の外面層を主体に交絡、安定化し、第２段では５ＭＰａ前後で行う前交絡処理で交絡を外表面から内部、中芯部へと進行させ、第３段では８ＭＰａ前後で行う後交絡処理で繊維層の下面層に至る交絡を完結する。このような段階的昇圧処理方法では、多量に繊維端末が存在してもほとんどが短繊維相互の交絡で消費され裏面に起毛状に突出することはない。従って本実施形態では、貫通効果あるいはニードリング効果を高めるために、原料ウェブの乱れを生じないような装置配慮を前提として、予備交絡処理や前交絡を行わずに最初から高圧水流で処理を行うことが望ましい。受けプレートを利用した本実施形態では、上層と下層との積層体を水流処理する際には、初期状態つまり短繊維端末ができるだけ自由で変化を受けていない状態の時点で、上層の短繊維を下層へと貫通させるように、最初の処理に相当する上流の第１段のＷＪユニットからできるだけ高圧水流で処理することが好んで行われる。勿論ウェブに乱れが生じない状況が確保されていることが前提である。
【００４３】
上層の繊維端末を下層に貫通させ、露出繊維端末を安定に形成させるためには、水圧、ノズル径、ノズルピッチを適正に設定することが重要である。繊維端末を貫通させ露出繊維端末を形成するための望ましい方法の１つは、最初からノズル径として０．１０ｍｍ〜０．１２ｍｍの細い口径で、ノズルが０．５ｍｍ〜２ｍｍの比較的近接したピッチで存在するノズルプレートを採用し、積層体を無孔の受けプレート上で全面ＷＪ処理することである。しかし、パターン形成や複層体の条件によっては製品にムラが生じることがあるので、複数のノズルと受けプレートを組み合わせた多段処理、例えば３段処理が行われる。その場合には次のような条件が採用される。第１段では、ノズル口径として０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍの比較的太い口径で、ノズルが４ｍｍ〜１５ｍｍの比較的離間したピッチで存在するノズルプレートを採用し、積層体を無孔の受けプレート上で６ＭＰａ〜１２ＭＰａの高水圧で部分処理した後に、第２段、第３段では有孔あるいは無孔の受けプレート上で、ノズル口径として０．１０ｍｍ〜０．１２ｍｍの細い口径で、ノズルが０．５ｍｍ〜２ｍｍのピッチをもつノズルプレートを採用し、６ＭＰａ〜１２ＭＰａの高水圧で全面処理することが行われる。
【００４４】
図５（Ａ）〜（Ｅ）はＷＪユニットと吸引ユニット及び受けプレートとの配置状態例に関する模式図である。本実施形態ではＷＪ（水流噴出）ユニットを用いているが、流体噴射ユニットであればよく、水以外の水蒸気の流体を用いてもよい。走行状態の理解を容易にするため２層繊維層の存在位置を鎖線で示した。ＷＪユニットは図１６、図１７に準じた構成である。ここでは吸引ユニットと受けプレートは一体に組み合わされているので両者が組み合わされた構成で１ユニットとする。図５（Ａ）〜（Ｅ）において、繊維層２５が、ＷＪユニット２４と、吸引ユニットと受けプレートが組み合わされたユニットとの間を走行する。吸引ユニットの表面と受けプレートの表面とは繊維層の走行方向に隣接して配置され、且つ繊維層の走行状態で、繊維層の下面（フィラメント繊維主成分層の下面）が吸引ユニットの表面と受けプレートの表面とに接触している。
【００４５】
図５（Ａ）はＷＪユニット２４が１ユニット、吸引ユニット／受けプレートが１ユニットの配置例である。吸引ユニット１２−１に受けプレート１１−１が嵌め込まれて構成される、吸引ユニットと受けプレートの組み合わせを以降吸引ユニット／受けプレートとして記す。
【００４６】
図６（Ａ）、（Ｂ）は受けプレート１１−１と吸引ユニット１２−１の配置状態例を示す斜視図及び横断面模式図であり、吸引ユニット１２−１の天板部に受けプレート１１−１が埋め込まれている形態を示している。埋め込まれている状態は吸引ユニットと面一となっているが、受けプレート部が上方に一部あるいは全体が凸状に突出していてもよい。受けプレート部が凹状にくぼんだ状態になることは、水流が滞留する恐れがあるので避けるべきである。吸引ユニットの天板部に受けプレートが埋め込まれている形態は図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）でも同様である。図６（Ａ）、（Ｂ）において、吸引ユニット１２−１の表面と受けプレート１１−１の表面とはウェブ状繊維層の走行方向に隣接して配置される。吸引ユニット１２−１の表面は前部表面と後部表面とを有し、ウェブ状繊維層の走行方向において受けプレート１１−１の表面の前後に前部表面と後部表面とが隣接して配置される。
【００４７】
図６（Ａ）、（Ｂ）の配置では、前後幅５０ｍｍ未満の狭幅の無孔の受けプレート１１−１が、その上面を吸引ユニット１２−１の天板部の上面に合わせて面一になるように、吸引ユニット１２−１に埋め込まれている。吸引ユニット１２−１の天板部は超高圧ＰＥ樹脂製の、厚さ１０ｍｍの樹脂板で作られ、幅２ｍｍ、長さ１５０ｍｍの長方形状のスリット１３−１が貫通孔として、ほぼ全面に均一に配置されている。受けプレート１１−１は幅（Ｗ）が３０ｍｍ、厚さは４ｍｍの長方形断面を持つＳＵＳ３１６製の薄いプレートであるが、下面から天板部によって支えられているので、加圧や衝撃を受けても撓むこともなく、変形もしない。ここでは、受けプレート１１−１の前後幅が５０ｍｍ未満の狭幅の場合を示しているが、ＷＪ流が外れない範囲であれば前後幅が５ｍｍ前後の極狭幅になってもよい。
【００４８】
図５（Ｂ）はＷＪユニット２４が１ユニット、吸引ユニット／受けプレートが１ユニットの組み合わせが１セット（図５（Ａ）の構成が１セットとなる）とすると、その３セットを走行方向に一定間隔で配置した例である。この様な組み合わせによって繊維層２５を高速で処理する場合や、繊維層２５の目付が厚い場合に対応できるようになる。図５（Ｃ）はＷＪユニット２４が３ユニット、吸引ユニット１２−１が１ユニット、受けプレート１１−１が３ユニットの組み合わせを配置した例であるが、走行方向に長い一つの吸引ユニット１２−１に対して３枚の狭幅の受けプレート１１−１が嵌め込まれている配置例である。この様な組み合わせによっても繊維層２５を高速で処理する場合や、繊維層２５の目付が厚い場合に対応できるようになる。図５（Ｄ）はＷＪユニット２４が３ユニットと吸引ユニット／受けプレートが１ユニットの組み合わせを配置した例であるが、走行方向に長い一つの吸引ユニット１２−１に対して５０ｍｍ以上の幅広で貫通孔を備えた有孔受けプレート１１−４を組み合わせた態様例である。図５（Ｄ）の吸引ユニットには約４００ｍｍの前後幅を持つ広幅の有孔受けプレートが嵌め込まれている。この様な組み合わせによっても繊維層２５を高速で処理する場合や、繊維層２５の目付が厚い場合に対応できるようになる。図５（Ｅ）はＷＪユニット２４が１ユニットと吸引ユニット／受けプレートが１ユニットの組み合わせが前後に２セットを繊維層２５の走行方向に配置した例である。吸引ユニット／受けプレートはパイプの上面を吸引用の貫通孔と受けプレート部として機能させた構成である。１セット目は２本のスリットと無孔の曲面を組み合わせた管状体（パイプ）２０であり、２セット目は、円形の貫通孔を上部曲面に設けて吸引ユニットと受けプレートの両機能を発現させた構成の管状体（パイプ）２２である。この組み合わせ例の場合には、パイプの曲面に繊維層を接触させて走行させるため、ガイドロール２６を各セットの前後及び中間に設けるのが望ましい。
【００４９】
図７は中空の管状体２０、２２の構成を示す図である。管状体の断面形状は円形としているが、他の形状、例えば、円形を上下に潰した「楕円状」や、片側を扁平化した「Ｄ字状」、あるいは上下両面を扁平化した形状等としてもよい。
【００５０】
図７（Ａ）〜（Ｄ）では吸引ユニットが天板部を持たず、管状体（パイプ状）の上部面部分を吸引ユニットの貫通孔として使用しており、その上部面部分が吸引用の貫通孔と受けプレートの両機能を発揮するようにしている。
【００５１】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、１本の太い管状体２０を応用してその上曲面（上部面）の前後にウェブ状繊維層の走行方向と略直角に延びる２本のスリット（吸引用の貫通孔）２１を有する第２の領域２０−２を設け、２本のスリット２１間の曲面の第１の領域２０−１を受けプレートとして兼用するものである。図７（Ａ）は斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＶＩＩＢ―ＶＩＩＢ横断面図である。図７（Ａ）、（Ｂ）では、直径２４０ｍｍ、肉厚２ｍｍのステンレスＳＵＳ３０４のパイプの上頂点近傍に、吸引用の貫通孔として前後幅２ｍｍのスリット２１を間に約２０ｍｍの間隔をおいて前後に２本設けたものである。この前後２本のスリット２１間の約２０ｍｍの無孔の曲面の第１の領域２０−１を受けプレートとして使用する。この構造の特徴は、１本のパイプの上部面が吸引用の貫通孔及び受けプレートとして機能し、またパイプは空間部及び排出部としても機能するので、設置や取り外しがし易く、コンパクトで軽く、しかも丈夫であることである。スリットの本数は前後１本ずつとなっているが複数本ずつでもよく、またスリットを円形開口に置き換えてもよい。
【００５２】
図７（Ｃ）、（Ｄ）は図７（Ａ）、（Ｂ）と基本構成は全く同じであるが、図７（Ａ）、（Ｂ）のスリットに代わって、管状体２２に互い違いの２列の直径２ｍｍの円形貫通孔２３−１を設け、図７（Ａ）、（Ｂ）の前後幅約２０ｍｍの無孔の曲面に代わって、千鳥状の直径０．５ｍｍの円形細孔２３−２を５列に亘って設けて第１の領域（受けプレート部となる）２２−１としている点で異なる。第１の領域２２−１は受けプレートとして働く。図７（Ｃ）は斜視図、図７（Ｄ）は図７（Ｃ）のＶＩＩＤ―ＶＩＩＤ横断面図である。上部面には吸引用の貫通孔となる円形開口２３−１が設けられた第２の領域２２−２と、円形細孔２３−２が設けられた第１の領域（受けプレート部となる）２２−１がある。第１の領域２２−１は受けプレートとして働く。この例では吸引ユニットの貫通孔には受けプレート部の貫通孔よりも大きな開口径の開口（大きな開口面積をもつ開口）を設けているが、両者は同一の径であってもよいし、大小が混在するように配置してもよい。この構造の特徴は、図７（Ａ）、（Ｂ）の特徴に加えて更に製造がし易く、製造コストが安価で済むことである。
【００５３】
図７の管状体を利用する構成においては、装置曲面にウェブ状繊維層を接触させて走行させるために、前方では下方から上方に曲面に巻きつけるように供給し、後方では上方から下方に曲面に巻きつけた状態で取り出す。
【００５４】
７．複層不織布の断面構造例
本実施形態の複層不織布は図１で説明したように上面から下面への異なった繊維層分布を持ち、裏面に起毛状露出繊維端末を持っている。図２は本実施形態の複層不織布の表面が滑らかな短繊維相互が交絡している短繊維層１−１と、ＳＢとＳＢに交絡した短代表的な断面構造例を模式的に示した図である。図２（Ａ）は短繊維層としてレーヨンとＰＥＴのステープル繊維の混合層を、フィラメント繊維主成分層としてＰＰ製のＳＢ不織布を使用し、無孔の受けプレート上で交絡処理をした例である。上面から下面へ、水流交絡され繊維と貫通する短繊維とが共存する層が一体化して構成され、ＳＢ層の裏面に比較的長めに露出繊維端末が突出している例である。この例では露出繊維端末は２〜４ｍｍの範囲の比較的長いもので、全面に起毛状に存在する。図２（Ｂ）は短繊維層として中空の比較的繊度の大きいＰＥＴのステープル繊維層をフィラメント繊維主成分層としてＰＥ／ＰＰ複合繊維製のＳＢ不織布を使用し、開口の受けプレート上で交絡処理をした例である。上面から下面へ、短繊維相互が交絡され畝状に連なる短繊維層１−２と、ＳＢとＳＢに交絡した短繊維と貫通する短繊維とが共存する層が一体化させて構成され、ＳＢ層の裏面に３ｍｍ〜５ｍｍの長めに、畝状に連なる露出繊維端末が突出している例である。この例では厚みを持つ嵩高の不織布で、露出繊維端末は畝状に連なって存在する。図２（Ｃ）は短繊維層としてＴＣＦ不織布をフィラメント繊維主成分層としてＰＰ製のＳＢ不織布を使用し、無孔の受けプレート上で交絡処理をした例である。上面から下面へ、短繊維相互が交絡され表面が織物状に滑らかになった短繊維層１−３と、ＳＢとＳＢに交絡した短繊維と貫通する短繊維とが共存する層が一体化させて構成され、ＳＢ層の裏面に０．５〜１．５ｍｍ程度の多数の短い露出繊維端末が突出している例である。この例では露出繊維端末は全面に短い起毛状に存在する。
【００５５】
８．繊維端末の裏面（下面）への露出形状
本実施形態の複層不織布は短繊維層を構成する短繊維の繊維端末が、一部は短繊維相互の交絡とフィラメント繊維主成分層に交絡して固定されるが、多くの繊維端末はフィラメント繊維主成分層を貫通してフィラメント繊維主成分層側（裏面）に突出して、起毛状（毛羽状）に露出している繊維端末（露出繊維端末）を有している。その露出状態は選択される短繊維層と受けプレートの組み合わせによって大きく左右されるが、露出繊維端末の分布状態を平面的に観察すると、図３（Ａ）、（Ｂ）の模式図に示す全面起毛状、図３（Ｃ）、（Ｄ）の模式図に示すスポット状、図３（Ｅ）、（Ｆ）の模式図に示す畝状に大別される。図３（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）はそれぞれの平面図、図３（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）は断面図である。図３（Ａ）は図１８（Ａ）〜（Ｆ）のような無孔の受けプレートで処理する例で、裏面ほぼ全面にわたって短い繊維端末が突出し、起毛状、毛羽状あるいはビロード状を呈する例である。ノズル間隔が例えば２ｍｍ程度と狭く、しかも多段で処理する場合は細い線状起毛の集合体となり、肉眼的には図３（Ａ）のようにほぼ全面に処理されたような外観を呈する。図３（Ｃ）は図１９（Ａ）〜（Ｆ）のような有孔の受けプレート（開口プレート）を前後に摺動させて処理する例で、裏面全体に受けプレートの平面部に応じた短い起毛と、受けプレートの有孔部に応じて生成するスポット状に密集したパイル状繊維端末の集団が突出し、短い起毛状と長いパイル状が併せて存在する例である。図３（Ｅ）は図１９（Ａ）〜（Ｆ）のような有孔の受けプレートを固定して処理する例で、裏面に一定間隔で畝状に連続して比較的長い繊維端末の帯状体が突出し、起毛状、パイル状あるいはコーデュロイ状を呈する例である。なお本実施形態では裏面への繊維端末の突出状態を形状の違いで、起毛状、パイル状、ビロード状、コーデュロイ状等で表現しているがそれらを代表して、以下では原則として「露出繊維端末が起毛状に存在する」と表現することにする。突出状態を露出繊維端末の長さで説明するとその形状を理解しやすいが、単に長い、短いではなく定量的に説明するには繊維の立った状態や、加圧されて寝た状態、端末がフリーの状態（１本１本の端末が独立している状態）とループしている状態（自由端が繊維層内に留まり、繋がった部分がそのまま露出している状態）、等でその都度長さが違ってくるのでその測定が難しい。図４に露出繊維端末の存在状態を横断面図で模式的に図示する。図では露出繊維端末を起立状態にして（ここでは衣料用ブラシで２往復ブラッシングして、寝ている繊維を立たせた状態で）、側面切片を作成し、１００倍程度に拡大検鏡下で長さや形状を観察、測定する。
【００５６】
露出繊維端末の突出する長さは、手触りの風合感覚では０ｍｍ相当、即ち下層のフィラメント繊維主成分層の表面と同じ、つまり下層の凹部を露出繊維端末で埋めたような状態でもソフトな感触を持ち、大きな風合改善効果として感得される。従って０．１ｍｍ程度以上あれば充分大きな改善効果として官能評価される。しかし、肉眼的にその存在が明確に観察されたり、顕微鏡で測定評価できる範囲は０．５ｍｍ以上になる。長さの限界に関しては、短繊維層の繊維長を長くしても層形成に限界があり、また長くなると相互交絡が多くなり、また受けプレートに押しつけられて処理する方式のため、露出繊維端末は、ｌまたはｈが１０ｍｍを超えることはない。また実用的に５ｍｍ前後を境に、長くなると手や爪に引っ掛かるようになるため５ｍｍ以下にコントロールすることが好ましく、３ｍｍ以下にすることが更に好ましい。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は典型的な例で、実際には自由端末状態の中にループ状態が混在することもあり、またループ状態の中に自由端末状態が混在することもある。また実際の生産では、（Ａ）／（Ｂ）の組み合わせ、（Ａ）／（Ｃ）の組み合わせ、（Ｂ）／（Ｃ）の組み合わせ等が行われる。露出繊維端末の密集度つまり単位面積当たりの露出繊維端末の存在数については、例えば１０ｃｍ×１０ｃｍ（１００ｃｍ２）の中に全面に存在する場合には、単位面積１ｃｍ２当たりの本数として表示し比較することは可能であるが、露出繊維端末がライン状あるいはスポット状に突出して、露出繊維端末が全く存在しない部分とが共存している場合には、比較に若干無理が生じる。そこで、本願においては、露出繊維端末が、ライン状あるいはスポット状に突出する等のように部分的に存在する場合には、１００ｃｍ2当たりに存在する露出繊維端末の本数を平均して、単位面積１ｃｍ２当たりの本数として解釈する。従って、露出繊維端末がライン状あるいはスポット状に突出する等のように部分的に存在する場合には、単位面積当たりの露出繊維端末の存在数は、相対的に小さくなる。ただライン状に処理する場合、短繊維層の繊維長が例えば１ｍｍ〜３ｍｍと極端に短い場合や、ノズル間隔が例えば５ｍｍ以上離れているような場合には、ノズル一穴の水流はその周囲の繊維を引き込むように作用するので、ノズル口径幅の数倍の面積範囲にある繊維が移動し、交絡やフィラメント繊維層の貫通に寄与することとなる。そのため、ライン状に突出した露出繊維端末数が、計算上ノズル口径幅に起因する面積相当の繊維端末数を上回ることがあり得る。
【００５７】
図２０は、実施例３で得られたＴＣＦとＰＰ製ＳＢ不織布との複層不織布製品のＳＢ面側から撮影した顕微鏡写真を基に、露出繊維端末数を計数するために露出繊維部位を判り易く加工した表面参考図である。複層不織布の顕微鏡写真をＴＣＦ面側からみると、大部分がＴＣＦ繊維でその下に一部ＳＢ層のＰＰ繊維が観察される。ＳＢ面側から観察すると、ＳＢ層を形成するＰＰ繊維とその下に相対的に細いＴＣＦ繊維が観察されるが、最表面にＳＢ層を貫通してＰＰ繊維の上側に突出し、露出したＴＣＦ繊維が分散して存在しているのが分かる。図２０は、その表面に露出したＴＣＦ繊維が判別し易いように黒く着色したものである。このような写真を１００倍程度の倍率で任意に３か所撮影し、図に示すように１ｍｍ長の正方形に区画して、それぞれその区画内に存在する露出ＴＣＦ繊維を計数して１ｃｍ２当たりの数に換算し、その複層不織布製品の露出繊維端末数とする。
【００５８】
図４（Ａ）は自由端末状態の短めの起毛が全面に存在する例で短いものは長さｌ１＝０．１ｍｍ程度で、相対的に長いものはｌ２＝２ｍｍ程度である。つまり約０．１〜２ｍｍの範囲の多数の短い露出端末が混在して存在しているケースである。このケースが露出端末の数が多く、最大では４，０００個／ｃｍ２に達する例もあるが、３，０００〜５００個／ｃｍ２の範囲に入るものが殆どである。
【００５９】
図４（Ｂ）は自由端末状態の長めの起毛が部分的に存在する例で短いものはｌ３＝１ｍｍ程度で、相対的に長いものはｌ４＝３ｍｍ程度である。つまり約１〜３ｍｍの範囲の露出繊維端末が部分的に密集して存在しているケースである。このケースでは露出繊維端末の数は少なくなり、最大で２，０００個／ｃｍ２で通常は１，０００〜３００個／ｃｍ２の範囲に入る。
【００６０】
図４（Ｃ）は露出繊維端末が殆どが自由端末状態ではなくループ状で、この場合はループの高さｈを長さとしている。短いものはｈ１＝２ｍｍ程度で、相対的に長いものはｈ２＝７ｍｍ程度である。この受けプレート法による交絡処理に於いては露出繊維端末のｌあるいはｈは１０ｍｍを超えることはなく、殆どは５ｍｍ以下である。つまり約２〜７ｍｍの範囲のループ状で比較的長い露出繊維端末が部分的に存在しているケースであり、短繊維層として繊維長が長く、繊度が太い繊維を選択したケースである。このケースでは露出繊維端末は部分的には密集して存在しているが、平均値として示すと露出繊維端末の数は更に少なくなり、５００〜１００個／ｃｍ２である。
【００６１】
露出繊維端末の数は１００個／ｃｍ２より少なくなると、長さが短い場合は起毛の存在を肌で感触として感ずることができなくなり、露出繊維端末の存在効果が観察できなくなる。またフィラメント不織布の表面が露出してくるので、ヒートシール加工等の際に溶断を起こし易くなり、フィラメント不織布の熱溶融性と露出繊維の複合化を利用した、良好なヒートシール特性も発揮できなくなる。また露出長さが長い場合は、存在は分かるが見栄えの悪いものになる。露出繊維端末の数は少なくとも１００個／ｃｍ２、好ましくは２００個／ｃｍ２以上存在することが望ましい。
【００６２】
尚、繊維繊維端末の貫通状態は、上述したように、短繊維層の選択、WJ処理の水圧、ノズル径、ノズルピッチ等により制御することができ、図４（Ａ）〜（Ｃ）の形態のそれぞれに於いて、条件の選択によっては露出繊維端末の数が１００個／ｃｍ２より少なくすることも出来、露出繊維端末が発生しないような状況も発生する。
【００６３】
また露出繊維端末の存在量は、原料である短繊維ウェブ中の繊維端末を如何に効率的にフィラメント繊維主成分層を貫通させるかに起因するため、露出繊維端末の存在状態を、全繊維端末数（計算値）に対する露出繊維端末数（実測値）の割合、即ち（露出繊維端末数／全繊維端末数）×１００（％）で表示することも可能である。この値は、製造速度、WJと受けプレート製造特性等の条件で変動するが、短繊維端末相互の交絡も同時的に進行するので、上限は８０％を超えることは少ない。ただし、下限は少なくとも１０％以上、好ましくは２０％以上であることが望ましい。１０％以下であるということは、WJのニードリング効果が有効に働いていないことを意味するので、WJ処理条件等の変更が必要になる。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明の複層不織布について実施例により更に説明する。
実施例１
図８は本発明になる複層不織布の製造プロセスフローシート例を示す図である。
図８において、プロセスの流れは左から右の方向に進行する。プロセスの構成は左から、下層不織布巻出し機１００１、２台の直列に配置されたカード機１００２及び１００３、繊維層搬送コンベアー１００４、第１のＷＪユニット１００５、第２のＷＪユニット１００６、第３のＷＪユニット１００７、吸引ユニットと受けプレートの第１の組み合わせ（第１の吸引ユニット／受けプレート）１００８、吸引ユニットと受けプレートの第２の組み合わせ（第２の吸引ユニット／受けプレート）１００９、吸引ユニットと受けプレートの第３の組み合わせ（第３の吸引ユニット／受けプレート）１０１０、ニップロール１０１１、乾燥機１０１２、製品巻取機１０１３、となっている。なお第１のＷＪユニット１００５と、第１の吸引ユニット／受けプレート１００８とは第１の交絡セット（ＷＪユニットと吸引ユニットと受けプレートの第１の組み合わせ）を構成し、第２のＷＪユニット１００６と、第２の吸引ユニット／受けプレート１００９とは第２の交絡セット（ＷＪユニットと吸引ユニットと受けプレートの第２の組み合わせ）を構成し、第３のＷＪユニット１００７と、第３の吸引ユニット／受けプレート１０１０とは第３の交絡セット（ＷＪユニットと吸引ユニットと受けプレートの第３の組み合わせ）を構成する。第１から第３の交絡セットを水流交絡装置と呼ぶ。また図８においては、ＷＪユニット、吸引ユニット、受けプレートの配置部位（点線で囲んだ部位）については、詳細がわかるように相対的に拡大して図示した。
【００６５】
フィラメント繊維主成分層となる下層不織布としては１６００ｍｍ幅のＰＰ製ＳＢ不織布１３ｇ／ｍ２（ＡＶＧＯＬ社製）を巻出し機（大昌鉄工製）１００１に装着し、第１及び第２のカード機１００２，１００３として鳥越製作所製カード機を用い、第１のカード機１００２には１．５ｄｔｅｘ×４５ｍｍのレーヨン繊維（ダイワボウ製）１０ｇ／ｍ２、第２のカード機１００３には１．５ｄ×４５ｍｍのＰＥＴ繊維（テイジン製）１０ｇ／ｍ２を供給し、１５００ｍｍ幅２０ｇ／ｍ２の短繊維層となる未結合カードウェブを前記ＰＰ製ＳＢ不織布上に重ねて、搬送コンベアー出口に設けられた、一定の隙間を持つスムースロール（詳細説明割愛）によりカードウェブの表面を平滑にする。このようにして得られた６０ｍ／ｍｉｎ．で走行するＰＰ製ＳＢ不織布と、それに重ねられた２０ｇ／ｍ２の未結合カードウェブの２層積層体（この２層積層体中に存在する全繊維端末数は短繊維層である未交絡カードウェブに起因するもので、計算すると約５００個／ｃｍ２である）を、第１から第３の交絡セットからなる水流交絡装置へとガイドする。表３に示すように、フィラメント繊維不織布であるＰＰ製ＳＢの厚みは０．１２ｍｍと極めて薄く、それに対して未結合カードウェブの厚みは１．５ｍｍと１２倍も厚いものであった。
【００６６】
水流交絡装置は、ＷＪユニット１００５、１００６、１００７の３ユニットとその下方に設けられた第１から第３の吸引ユニット／受けプレート１００８、１００９、１０１０の３ユニットとからなる。交絡セットで表現すれば第１、第２及び第３の交絡セットの３セットの水流交絡装置から構成され、図５（Ｂ）で説明したものと同様の配置状態である。第１のＷＪユニット１００５には口径０．１８ｍｍ、ノズル間隔９ｍｍのノズルプレートが組込まれ、第２のＷＪユニット１００６には口径０．１２ｍｍ、ノズル間隔２ｍｍのノズルプレートが組込まれ、第３のＷＪユニット１００７にも口径０．１２ｍｍ、ノズル間隔２ｍｍのノズルプレートが組込まれている。いずれのＷＪユニットにも１台の高圧ポンプから７Ｍｐａの水圧の高圧イオン交換水が供給される。従来のＷＪ交絡法ではＷＪユニットを３ユニット配置する場合、第１のＷＪユニットは低水圧にして、第２のＷＪユニット、第３のＷＪユニットと順次に水圧を高くするのが一般的であるが、本実施例では最初の第１のＷＪユニットから高圧水を供給して上層部の短繊維の自由端末をフィラメント繊維主成分層に貫通するように作用させる。
【００６７】
吸引ユニットと受けプレートは第１から第３の吸引ユニット／受けプレート１００８、１００９、１０１０の３ユニットとも同じ仕様で、吸引ユニットの天板部の中央に受けプレートが埋め込まれている構造を持っている。吸引ユニットは、厚さ１．０ｍｍのＳＵＳ３０４製の前後幅２００ｍｍ×長さ１８００ｍｍの直方体の箱状空間と、箱底に直径１００ｍｍのパイプ状の排出口を持った本体（サクションボックス）と、厚さ１２ｍｍの天板が密閉状態になるように接合されている。天板材料には超高圧ポリエチレンを採用し、天板には、ほぼ全面に幅５ｍｍ×長さ１００ｍｍの長方形状のスリットが上面から箱状空間に貫通するように設けられている。天板の中央には前後幅２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの無孔の帯状のＳＵＳ３１６製の狭幅受けプレートが天板の上表面と面一になるように埋め込まれている。天板の上表面と受けプレートの上表面はバフ仕上げによる研磨処理が施されている。
【００６８】
なおＷＪノズルの下面と受けプレートの上面との距離は、この間隙を２層積層体が通過するため、この例では１５ｍｍに設定している。パイプ状の排出口はフレキシブルホースを経由してターボブロワーに接続され２０ｍｍＨ２Ｏの減圧状態に保たれている。
前記２層積層体は受けプレート上を６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で滑走させつつ、第１のＷＪユニット１００５、第２のＷＪユニット１００６、第３のＷＪユニット１００７による７ＭＰａの高圧水流噴射を受けつつ、上記１５ｍｍの間隙を走行し、交絡・脱水処理を終了する。こうして得られた複層不織布は、ニップロールで更に脱水し熱風乾燥器を経て巻き取られて複層不織布製品とする。
【００６９】
得られた複層不織布製品の外観表面は多数の細い線が長さ方向に走り織物のような外観を呈する。得られた複層不織布製品の代表的な物性値を短繊維層である未結合カードウェブ及びフィラメント繊維主成分層として使用したＰＰスパンボンド不織布と比較して示すと表３のような結果になる。特に湿潤強度が高く、また乾燥状態でも、湿潤状態でも、縦と横の強度バランスがよいことが目立つ。更に上層・下層の剥離状態を観察すると、層間剥離が出来ないレベルに上下層は一体化しており、十分な水流交絡効果とともに短繊維層と下層不織布との複合効果が働いて、物性が向上していることがわかる。
【００７０】
更に本実施形態の複層不織布の特徴は、感触・風合いの改善効果である。上層の短繊維層即ちレーヨン及びＰＥＴ短繊維の自由端末（Free Tail）が、上層では短繊維相互が交絡し、内部ではフィラメント繊維に交絡し、そして残りはフィラメント繊維主成分層を貫通して、図１（Ａ）の模式図で示すように、下層のＰＰスパンボンド不織布の下面に突出して、短いもので約１ｍｍ、相対的に長いもので約３ｍｍの端末が混在して起毛状を呈するようになる。上面から下面に至る断面を図示すると、図２（Ａ）で模式的に示したような構造になる。これによって下層を指や掌でなでると、下層不織布のＰＰスパンボンド不織布特有の、硬い、引っかかるような感触が消え、赤ちゃんの産毛のようなソフトな感蝕が賦与される。起毛状に突出した繊維端末数を顕微鏡で拡大して計数すると約２５０個／ｃｍ２で、全繊維端末（約５００個／ｃｍ２）の約５０％前後が露出繊維端末となっていることが分かった。また得られた複層不織布の上面と下面の水に対する親和性の違いを、下記のように水の拡散性とメチレンブルーの染色性で調べた。
【００７１】
変更例及び比較例
図８のプロセスを用い、実施例１と同じ条件で得られた2層積層体（全繊維端末数は約５００個／ｃｍ２）を、第１から第３の交絡セットからなる水流交絡装置へとガイドする。水流交絡装置のＷＪユニットも吸引ユニットと受けプレートの配置も全く実施例1と同じであるが、水流の圧力条件を下記のようにＡ条件とＢ条件に変更している。
・Ａ条件
第１のＷＪユニット１００５：水圧７．０ＭＰａ
第２のＷＪユニット１００６：水圧５．０ＭＰａ
第３のＷＪユニット１００７：水圧３．０ＭＰａ
・Ｂ条件
第１のＷＪユニット１００５：水圧３．０ＭＰａ
第２のＷＪユニット１００６：水圧５．０ＭＰａ
第３のＷＪユニット１００７：水圧７．０ＭＰａ
Ａ条件以外は全て実施例1と同じ条件で調製した複層不織布を変更例とし、Ｂ条件以外は全て実施例１と同じ条件で調製した複層不織布を比較例として、その物性値の測定結果を表3に示した。
【００７２】
（変更例と比較例の物性）
表３で示すように、乾燥強度、湿潤強度もＡ、Ｂとも実施例１と比較して、いずれも若干の低下は有るが殆ど変わりがなく、水流交絡は充分行われていることを示している。しかし、上層と下層との剥離テストの結果を比較すると、実施例１と変更例は共に界面破壊を起こしているが、比較例のみは層間剥離を起こすことがわかる。比較例の条件は通常のWJ法で採用されている方法であって、第１段では原料ウェブが乱れないように表面を交絡してまず安定化し、第２段ではより交絡深度を高め、第３段で交絡を完結させる方式である。このように、比較例では水流交絡は短繊維層内で大部分生起し、下層を貫通する繊維端末が少なくなり、下層には充分交絡が及んでいないことを示唆している。
【００７３】
（変更例と比較例の露出繊維の状態比較）
・下面の突出繊維の長さの比較
変更例：１ｍｍ〜３ｍｍで全面に起毛状、実施例１とほとんど同じ。
比較例：肉眼的に起毛状の存在がわからない。顕微鏡でみると所々にパラパラと存在しているものが観察される。
・下面の露出繊維端末の数
変更例：約２３０個／ｃｍ２で実施例１と殆ど変らない。
比較例：５０〜８０個／ｃｍ２程度で殆どないに近い。
・手触り感
変更例：下面全面にビロード状の産毛の様なソフトな感触で、実施例1と殆ど同じ。
比較例：下面が少しザラザラして、ＳＢの表面と殆ど変らない。
・上面と下面の水濡れ性
変更例：上面、下面共に実施例１と殆ど変らず、水滴を添加すると瞬時に拡散する。
比較例：上面は水滴の添加で瞬時に拡散するが、下面は、最初は球状に水滴が留まり、５〜６ｓｅｃ程すると吸収されて拡散する。染色液の場合は、その着色度合いは変更例と比較してかなり薄く感じられる。
【００７４】
尚、水濡れ性のテストは、スポイトで吸引した０．５ｍｌの水をサンプルシートの上方高さ１０ｍｍ上からスポット状に滴下させ、その拡散状態を観察した。メチレンブルーの着色テストは、０．０１％のメチレンブルー水溶液を用意し、水濡れ性テストと同様に、スポイトで０．５ｍｌのメチレンブルー水溶液をサンプルシートに滴下させ、その拡散状態と着色状態を観察した。
【００７５】
これらの実施例１、変更例、比較例による複層不織布を比較すると、交絡効果としての物性の違いは少ないが、露出繊維端末の存在状態に大きな違いがあり、最初（第１段）のＷＪ効果が、繊維端末の下層への移動、下層への貫通には重要な効果を発揮することが明らかになった。
【００７６】
尚、本実施例では第１段のＷＪユニットの条件が重要であり、第２段目からは効果は少なくなるので、変更例の条件のように、第２段、第３段の水圧を大幅に下げた条件を用いることは実施例１に比べて商業生産上効率が悪くなるが、Ｂ条件に対比する実験例として行ったものである。
【００７７】
【表３】
0006745635.tif 000004
＊上層と下層の界面で界面破壊が生じるかを観察
（厚さ及び強度測定は、JIS-L-1096及びL-1913に準じて行った）
【００７８】
実施例２
図９は本発明になる複層不織布の製造プロセスフローシートの別の例を図示した。プロセスの流れは左から右の方向に進行する。プロセスの構成は左から、下層不織布巻出し機２００１、２台の直列に配置されたカード機２００２及び２００３、繊維層搬送コンベアー２００４、第１のＷＪユニット２００５、第２のＷＪユニット２００６、第３のＷＪユニット２００７、長い吸引ユニット２０１１の中に嵌め込まれた、第１の受けプレート２００８、第２の受けプレート２００９、第３の受けプレート２０１０、エアーブロワー２０１２、エアーサクション２０１３、スウィングピドラー２０１４、ウェブ収容コンテナー２０１５、となっている。なお図９においてはＷＪユニット、吸引ユニット、受けプレートの配置部（点線で囲んだ部位）については詳細がわかるように相対的に拡大して図示した。
【００７９】
フィラメント繊維主成分層となる下層不織布としては１６００ｍｍ幅のＰＥ／ＰＰ製ＳＢ不織布１５ｇ／ｍ２（チッソ社製）を巻出し機（大昌鉄工製）２００１に装着し、第１及び第２のカード機２００２、２００３として鳥越製作所製カード機を用い、第１のカード機２００２には７ｄ×６３ｍｍの中空ＰＥＴ繊維（テイジン製）１０ｇ／ｍ２、第２のカード機２００３にも同じく中空ＰＥＴ繊維（テイジン製）１０ｇ／ｍ２を供給し、１５００ｍｍ幅２０ｇ／ｍ２の短繊維層となる未結合カードウェブを前記ＳＢ不織布上に重ねて、搬送コンベアー出口に設けられた一定の隙間を持つスムースロール（詳細説明割愛）によりカードウェブの表面を平滑にする。このようにして得られた６０ｍ／ｍｉｎ．で走行するＰＥ／ＰＰ製ＳＢ不織布とそれに重ねられた２０ｇ／ｍ２の未結合カードウェブの２層積層体を、吸引ユニット２０１１に３つの受けプレート２００８、２００９、２０１０が隣接する装置と、その上方に３つのＷＪ（水流噴出）ユニット２００５、２００６、２００７を備えた水流交絡装置へとガイドする。
【００８０】
水流交絡装置は図９に図示するように、ＷＪユニット２００５、２００６、２００７の３ユニットと、その下方に設けられた受けプレート２００８、２００９、２０１０及び吸引ユニット２０１１の組み合わせとからなっている。ＷＪユニットは、第１のＷＪユニット２００５、第２のＷＪユニット２００６、第３のＷＪユニット２００７も図１６、図１７で図示したものと同様の構造をもち、第１のＷＪユニット２００５には口径０．１８ｍｍ、ノズル間隔１８ｍｍのノズルプレートが組込まれ、第２のＷＪユニット２００６には口径０．１８ｍｍ、ノズル間隔９ｍｍのノズルプレートが組込まれ、第３のＷＪユニット２００７には口径０．１２ｍｍ、ノズル間隔９ｍｍのノズルプレートが組込まれている。いずれのユニットにも１台の高圧ポンプから７Ｍｐａの高圧イオン交換水が供給される。
図９で使用している吸引ユニット２０１１と受けプレート２００８〜２０１０は、吸引ユニットをカバーする天板の中央に受けプレートが埋め込まれている構造を持っている。特に図９の配置の特徴は、長い吸引ユニット２０１１の中に、第１の受けプレート２００８、第２のプレート２００９、第３の受けプレート２０１０の３枚の受けプレートが嵌め込まれた点であり、図５（Ｃ）で説明した配置状態に相当する。
【００８１】
吸引ユニット２０１１は厚さ１．０ｍｍのＳＵＳ３０４製の前後幅６００ｍｍ×長さ１８００ｍｍの直方体の箱状空間と、箱底に直径１００ｍｍのパイプ状の排出口を持った本体（サクションボックス）と、厚さ１５ｍｍの天板が密閉状態になるように接合されている。天板材料には超高圧ポリエチレンを採用し、天板には吸引用の貫通孔としてほぼ全面に幅５ｍｍ×長さ１００ｍｍの長方形状のスリットが上面から箱状空間に貫通するように設けられている。天板にはほぼ等間隔に、天板を隔てて３枚の前後幅２５ｍｍ、厚さ２ｍｍの無孔の帯状のＳＵＳ３１６製の狭幅受けプレートが天板の上表面と面一になるように埋め込まれている。天板の上表面と受けプレートの上表面はバフ仕上げによる研磨処理が施されている。
【００８２】
なおＷＪノズルの下面と受けプレートの上面との距離は、この間隙を２層積層体が通過するため、この例では２０ｍｍに設定している。またパイプ状の排出口はフレキシブルホースを経由してターボブロワーに接続され２０ｍｍＨ２Ｏの減圧状態に保たれている。
【００８３】
前記２層積層体は受けプレート上を滑走させつつ、第１のＷＪユニット２００５、第２のＷＪユニット２００６、第３のＷＪユニット２００７による水流噴射を受け、上記２０ｍｍの間隙を走行し、交絡・脱水処理を終了する。交絡・脱水処理を経た交絡した繊維層は４０℃前後の温風を供給するエアーブロワー２０１２、エアーサクション２０１３で余分の水分を除去し、スウィングピドラー２０１４を使用して、ウェブ収容コンテナー２０１５に折り畳みながら収容した。
【００８４】
残存水分率を測定すると、ＷＪサクション通過後の交絡済み２層積層体には３５ｗｔ％程度の水分が残存していたが、エアーサクション通過後の交絡済み２層積層体には１５ｗｔ％程度の水分が残存する状態で、少し湿った感触はあったが手に水分が付くようなこともなく、外見上乾燥している状態になっていた。ウィングピドラーを利用しての折り畳み状況も静電気の発生は全く観察されず均一に折り畳まれた。ちなみに本実施例のように合成繊維１００％のＷＪ交絡不織布の場合、熱乾燥した水分率１０ｗｔ％以下の状態では、巻き取り、スリット加工、フェストーニング加工（折り畳み加工）する場合、静電気トラブルを回避するため、水分の噴霧により加湿して静電気の発生を防いで作業を行うのが一般的である。
【００８５】
本実施例で得られた複層不織布は非常に嵩高の不織布で、図２（Ｂ）の模式図で示すように畝状の連続的な厚みのある畝状の突起部と薄くなった平滑部を持っている。
得られた不織布は目付３５ｇ／ｍ２で、厚みのある突起部は厚み３ｍｍ（無加重下）、薄くなった平滑部は厚み０．３ｍｍであった。突起部ではＰＥ／ＰＰ製ＳＢのフィラメント繊維主成分層側にも起毛状にＰＥＴ繊維がループ状に突出し、高さｈが２ｍｍ〜４ｍｍ前後に飛出し、手指や掌で触ると畝状に長手方向に続くふわふわした繊維脈が観察された。
【００８６】
実施例３
図１０は本発明になる複層不織布の製造プロセスフローシートの別の例を図示した。プロセスの流れは左から右の方向に進行する。プロセスの構成は左から、上層不織布巻出し機３００１、下層不織布巻出し機３００２、プレスロール３００３、第１のＷＪユニット３００４、第２のＷＪユニット３００５、貫通孔を持つ広幅受けプレート３００６、受けプレート３００６を埋め込み支える吸引ユニット３００７、ニップロール３００８、乾燥機３００９、製品巻取機３０１０、となっている。なお図１０においてはＷＪユニット、吸引ユニット、受けプレートの配置部（点線で囲んだ部位）については詳細がわかるように相対的に拡大して図示した。
【００８７】
上層の短繊維層を形成する不織布としてＴＣＦ（品番５００、フタムラ化学製）目付２５ｇ／ｍ２、構成繊維径１．５ｄ繊維長１０ｍｍ、の１５００ｍｍ幅巻き取りを第１の巻出し機（大昌鉄工製）３００１に装着し、フィラメント繊維主成分層となる下層不織布としては１６００ｍｍ幅のＰＰ製ＳＢ不織布１５ｇ／ｍ２（三井化学社製）を第２の巻出し機（大昌鉄工製）３００２に装着し、プレスロール３００３で圧着して２層積層体とする。前記２層積層体（この２層積層体中に存在する全繊維端末数はＴＣＦに起因するもので、計算すると約２７００個／ｃｍ２である）は、６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で吸引ユニット３００７と受けプレート３００６が隣接する装置と、その上方に水流噴出ユニット３００４、３００５を備えた水流交絡装置へとガイドする。表４に示すように、下層のＳＢ不織布の厚みは０．１２ｍｍと薄いのに対して、上層のＴＣＦは目付の小さいものであるが０．１８ｍｍの厚みを持っていた。
【００８８】
水流交絡装置は図１０に図示するように、ＷＪユニット３００４、３００５の２ユニットと、その下方に設けられた受けプレート３００６と吸引ユニット３００７の組み合わせの１ユニットからなっている。ＷＪユニットは、第１のＷＪユニット３００４、第２のＷＪユニット３００５も図１６、図１７で図示したものと同様の構造をもち、第１のＷＪユニット３００４には口径０．１２ｍｍ、ノズル間隔２ｍｍのノズルプレートが組込まれ、第２のＷＪユニット３００５にも同じ口径０．１２ｍｍ、ノズル間隔２ｍｍのノズルプレートが組込まれ、いずれのユニットにも１台の高圧ポンプから７Ｍｐａの高圧イオン交換水が供給される。
【００８９】
図１０で使用している吸引ユニット３００７と受けプレート３００６は、吸引ユニットをカバーする天板の中央に受けプレートが埋め込まれ、受けプレートの開口はサクションボックスまで貫通し減圧になった吸引力が働くようになっている。また図５（Ｄ）のように複数のＷＪユニットが組み合わさっている構造を持っているが、中央部の一部が上に突出して横断面が屋根板状になっている点で異なる。この受けプレートは図１９（Ｅ）、（Ｆ）に類似した屋根板状の横断面形状を持ち、Ｗ６＝２００ｍｍで表面に直径０．３ｍｍの円形貫通孔がほぼ全面に均等に設けられている。更に表面をバフ仕上げして平滑にしている。
なおＷＪノズル３００４、３００５の下面と受けプレート３００６の上面との距離は、この間隙を２層積層体が通過するためこの例では１５ｍｍに設定している。またパイプ状の排出口はフレキシブルホースを経由してターボブロワーに接続され２０ｍｍＨ２Ｏの減圧状態に保たれている。
【００９０】
前記２層積層体は受けプレート上を６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で滑走させつつ、第２のＷＪユニット３００４、第２のＷＪユニット３００５による水流噴射を受けつつ、上記１５ｍｍの間隙を走行し、交絡・脱水処理を終了する。こうして得られた交絡済み複層不織布は、ニップロール３００８で更に脱水し熱風乾燥機３００９を経て製品巻取機３０１０により巻き取られて複層不織布製品とする。
【００９１】
得られた複層不織布製品の外観表面は、多数の細い孔が全面に開き編み物のような外観を呈する。得られた複層不織布製品の代表的な物性値を原料として使用したＴＣＦおよびＰＰスパンボンドとの比較で示すと表４のような結果であった。乾燥強度も湿潤強度も高く、縦と横の強度バランスもよい。特に湿潤時強度の上昇が目立つ。十分な水流交絡効果とともにＴＣＦとＰＰスパンボンドとの複合効果が働いて、物性が大幅に向上していることがわかる。更に受けプレートを使用した不織布の特徴は、感触・風合いの改善効果である。上層のＴＣＦの短繊維の自由端末（Free Tail）がフィラメント繊維主成分層であるＰＰスパンボンドを貫通してその下面に突き出て、図２（Ｃ）の模式図で示すように、下層の表面全体が平均して１ｍｍ前後の短い起毛状を呈していることである。これによって下層を指や掌でなでると、下層不織布であるＰＰスパンボンド特有の硬い、引っかかるような感触が消え、赤ちゃんの産毛のようなソフトな感蝕が賦与される。また上層のＴＣＦの表面もＴＣＦ特有の横じわが殆ど消えて、細い孔が線状に観察されるようになっていた。起毛状に突出した繊維端末数を顕微鏡で拡大して計数すると約２，２００個／ｃｍ２で、全繊維端末（約３，３００個／ｃｍ２）の約６７％前後が露出繊維端末となっていることが分かった。
【００９２】
【表４】
0006745635.tif 000005
【００９３】
実施例４
図１１は本発明になる複層不織布の製造プロセスフローシートの別の例を図示した。プロセスの流れは左から右の方向に進行する。プロセスの構成は左から上層不織布巻出し機４００１、下層不織布巻出し機４００２、プレスロール４００３、ＷＪユニット４００４、無孔の狭幅で台形の受けプレート４００５、受けプレート４００５の一部で受けプレート４００５の下部を支える支持体（支え板）４００６、前部吸引ユニット４００７、後部吸引ユニット４００８、ニップロール４００９、乾燥機４０１０、製品巻取機４０１１、となっている。なお図１１においては、ＷＪユニット、吸引ユニット、受けプレートの配置部（点線で囲んだ部位）については詳細がわかるように相対的に拡大して図示した。
【００９４】
上層の短繊維層を形成する不織布としてＴＣＦ（品番４００，フタムラ化学製）目付２０ｇ／ｍ２、構成繊維径１．５ｄ、繊維長１０ｍｍ、１５００ｍｍ幅を第１の巻出し機（大昌鉄工製）４００１に装着し、フィラメント繊維主成分層となる下層不織布としては１６００ｍｍ幅のＰＰ製ＳＭＭＳ不織布１３ｇ／ｍ２（ＡＶＧＯＬ社製）を第２の巻出し機（大昌鉄工製）４００２に装着しプレスロール４００３で圧着して２層積層体とする。得られた２層積層体（この２層積層体中に存在する全繊維端末数はＴＣＦに起因するもので、計算すると約２７００個／ｃｍ２である）は、６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で吸引ユニット４００７、４００８と受けプレート４００５が隣接する装置と、その上方にＷＪ（水流噴出）ユニット４００４を備えた水流交絡装置へとガイドする。受けプレート４００５の上部は受けプレート４００５の一部となる支持体４００６により支持されている。
【００９５】
水流交絡装置は図１１に図示するように、ＷＪユニット４００４と、その下方に設けられた受けプレート４００５と吸引ユニット４００７、４００８の組み合わせの１ユニットとからなっている。ＷＪユニット４００４は図１６、図１７で図示したものと同様の構造を持ち、ＷＪユニット４００４には口径０．１２ｍｍ、ノズル間隔２ｍｍのノズルプレートが組込まれ、高圧ポンプから７Ｍｐａの高圧イオン交換水が供給される。
【００９６】
図１１で使用している吸引ユニット４００７、４００８と受けプレート４００５は天板にスリット状の吸引用の貫通孔を持つ前部吸引ユニット４００７と後部吸引ユニット４００８が、前後に約１５ｍｍの間隔を置いて、別体として配置されている。この１５ｍｍの間隙と前部吸引ユニット４００７の天板の後端１０ｍｍと後部吸引ユニット４００８の前端部１０ｍｍをカバーする様に、下面前後幅３５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、上面前後幅２０ｍｍの台形状横断面を有するＳＵＳ３１６製の無孔受けプレートが、下面幅２５ｍｍ、厚さ５ｍｍのＴ字型の支え板に溶接されて配置されている。更に受けプレートの表面はバフ仕上げして平滑にしている。
【００９７】
図１２（Ａ）は吸引ユニット４００７、４００８と受けプレート４００５の配置を示す斜視図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）のＸＩＩB−ＸＩＩB横断面模式図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）は天板部と空間部と排出部を備えた吸引ユニットが、前後に前部吸引ユニット４００７、後部吸引ユニット４００８として別体に設けられ、その前部及び後部吸引ユニット４００７、４００８の間隙と前部吸引ユニット４００７の天板部後部及び後部吸引ユニット４００８の天板部前部の上面を傘で覆う様に、図１８（Ｃ）、（Ｄ）と同様の無孔で狭幅の台形状の受けプレート４００５が配置され、受けプレート４００５の中央部位は底板から柱状に立ち上がる複数本の支持体４００６によって支えられている構造になっている。支持体４００６は断面が逆Ｔ字状をなし、受けプレート４００５の一部となる。複数本の支持体４００６は受けプレート４００５の長手方向に並び受けプレートの台形状の上部（受けプレート４００５の、断面が台形状の平板部分）を支える。受けプレートの前後に上向きに吸引用の貫通孔が配置される。受けプレート４００５の支持体４００６は前後吸引ユニット４００７、４００８の側部と接合されている。
【００９８】
なおＷＪノズル４００４の下面と受けプレート４００５の上面との距離は、この間隙を２層積層体が通過するためこの例では１５ｍｍに設定している。またパイプ状の排出口はフレキシブルホースを経由してターボブロワーに接続され２０ｍｍＨ２Ｏの減圧状態に保たれている。
【００９９】
前記２層積層体は受けプレート４００５上を６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で滑走させつつ、ＷＪユニット４００４による水流噴射を受けつつ、上記１５ｍｍの間隙を走行し、交絡・脱水処理を終了する。得られた交絡済み複層不織布は、ニップロール４００９で更に脱水し熱風乾燥機４０１０を経て、製品巻取機４０１１で巻き取られて複層不織布製品とする。
得られた複層不織布の外観表面は、多数の細い線が長さ方向に走り織物のような外観を呈する。得られた複層不織布製品の代表的な物性値を原料であるＴＣＦとＰＰ・ＳＭＭＳとの比較で示すと表５のような結果が得られた。乾燥強度も湿潤強度も高く、縦と横の強度バランスもよい。特に横強度の上昇による縦と横のバランスの改善が目立つ。十分な水流交絡効果とともにＴＣＦとＰＰ製のＳＭＭＳとの複合効果が働いて、物性が向上していることがわかる。更に受けプレートを使用した不織布の特徴は、感触・風合いの改善効果である。上層のＴＣＦの短繊維の自由端末（Free Tail）がフィラメント繊維主成分層であるＰＰ製ＳＭＭＳを貫通して、その下面に突き出て、図２（Ｃ）の模式図と同様に、下層の表面全体が平均１ｍｍ前後の短い起毛状を呈していることである。これによって下層を指や掌でなでると、下層不織布であるＰＰ製ＳＭＭＳ特有の硬い、引っかかるような感触が消え、赤ちゃんの産毛のようなソフトな感蝕が賦与される。また上層のＴＣＦの表面もＴＣＦ特有の横じわが殆ど観察されず、細い織物状の線状模様が表われていた。起毛状に突出した繊維端末数を顕微鏡で拡大して計数すると約１，５００個／ｃｍ２で、全繊維端末（約２７００個／ｃｍ２）の約５６％前後が露出繊維端末となっていることが分かった。
【０１００】
【表５】
0006745635.tif 000006
【０１０１】
実施例５
図１３は本発明になる複層不織布の製造プロセスフローシートの別の例を図示した。プロセスの流れは左から右の方向に進行する。プロセスの構成は左から上層不織布巻出し機５００１、下層不織布巻出し機５００２、プレスロール５００３、ガイドロール５００４−１〜５０４−３、第１のＷＪユニット５００５、第２のＷＪユニット５００６、吸収ユニットと受けプレートの両機能を持つ第１の管状体（パイプ状）装置５００７と第２の管状体（パイプ状）装置５００８、ニップロール５００９、乾燥機５０１０、製品巻取機５０１１、となっている。なお図１３においては、ＷＪユニット、吸収ユニットと受けプレートの両機能を持つ管状体の配置部（点線で囲んだ部位）については詳細がわかるように相対的に拡大して図示した。
【０１０２】
上層の短繊維層を形成する材料としてティシュ（王子ネピア製）目付２５ｇ／ｍ２、ヴァージンパルプ１００％使用、１５００ｍｍ幅を第１の巻出し機（大昌鉄工製）５００１に装着し、フィラメント繊維主成分層となる下層不織布としては１６００ｍｍ幅のＰＰ製ＳＭＭＳ不織布１３ｇ／ｍ２（ＡＶＧＯＬ社製）を第２の巻出し機（大昌鉄工製）５００２に装着し、プレスロール５００３で圧着して２層積層体とする。得られた２層積層体は、６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で吸引ユニットと受けプレート両方の機能を持つ管状体（パイプ状）装置５００７、５００８と、その上方にＷＪ（水流噴出）ユニット５００５、５００６を備えた水流交絡装置へとガイドする。
【０１０３】
水流交絡装置は図１３に図示するように、ＷＪユニット５００５、５００６の２ユニットと、その下方に設けられた管状体（パイプ状）装置５００７、５００８の２ユニットとの組み合わせから構成されている。ＷＪユニット５００５、５００６は図１６、図１７で図示したものと同様の構造を持ち、ＷＪユニット５００５、５００６にはそれぞれ口径０．１２ｍｍ、ノズル間隔２ｍｍのノズルプレートが組込まれ、高圧ポンプから７Ｍｐａの高圧イオン交換水が供給される。
【０１０４】
図１３で使用している吸引ユニットと受けプレート両方の機能を持つ管状体（パイプ状）装置５００７、５００８は、基本的に管状体（パイプ状）を図５（Ｅ）で示すように前後に２セット配置したものである。吸引ユニットと受けプレート両方の機能を持つ管状体（パイプ状）装置５００７、５００８は同一仕様を持つものであり、それぞれ直径２４０ｍｍ、肉厚２ｍｍのＳＵＳ３０４製のパイプの上頂点近傍に、前後幅２ｍｍの吸引用の貫通孔となるスリットを２０ｍｍの間隔をおいて前後に２本設けている。前後２本のスリット間の無孔の曲面を受けプレート部としている。更にパイプの表面はバフ仕上げをして平滑にしている。
【０１０５】
なおＷＪノズル５００５、５００６の下面と管状体（パイプ状）装置５００７、５００８の上面との距離は、この間隙を２層積層体が通過するためこの例では１５ｍｍに設定している。またパイプ状の排出口はフレキシブルホースを経由してターボブロワーに接続され２０ｍｍＨ２Ｏの減圧状態に保たれている。前記２層積層体は、管状体（パイプ状）装置５００７、５００８の曲面に沿わせるように６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で滑走させつつ、ＷＪユニット５００５、５００６による水流噴射を受けつつ、上記１５ｍｍの間隙を走行し、交絡・脱水処理を終了する。得られた交絡済み複層不織布は、ニップロール５００９で更に脱水し熱風乾燥機５０１０を経て、製品巻取機５０１１で巻き取られて複層不織布製品とする。
【０１０６】
得られた複層不織布製品の外観表面は、多数の細い線が長さ方向に走り織物のような外観を呈する。得られた複層不織布製品の代表的な物性値を原料であるティシュとＰＰ・ＳＭＭＳとの比較で示すと表６のような結果が得られた。乾燥強度も湿潤強度も高く、縦と横の強度バランスもよい。特に横強度の上昇による縦と横のバランスの改善が目立つ。十分な水流交絡効果とともにティシュとフィラメント繊維主成分層であるＰＰ製のＳＭＭＳとの複合効果が働いて、物性が向上していることがわかる。更に受けプレートを使用した複層不織布の特徴は、感触・風合いの改善効果である。ティシュの構成木材繊維は１ｍｍ〜３ｍｍ前後の短い繊維から構成されているため、肉眼観察では自由端末が下層不織布を貫通した起毛状体は観察できないが、表５に示したように、（１）裏面がティシュ繊維により親水化され濡れ性が顕著に改善される、（２）直接染料（メチレンブルー）により全体に青色に染色される、等の変化が観察された。またＳＭＭＳ面の感触はソフトに改善される。さらに重要なのはティシュ面で、ティシュの形状は全く変化し、繊維の脱落がなくなりコットン不織布状の風合いとなる。なお本製品は水分の吸収、拡散性にも優れ、更に湿熱安定性も向上する。
【０１０７】
【表６】
0006745635.tif 000007
【０１０８】
実施例６
図１４は本発明になる複層不織布の製造プロセスフローシートの別の例を図示した。プロセスの流れは左から右の方向に進行する。プロセスの構成は左から上層不織布巻出し機６００１、下層不織布巻出し機６００２、プレスロール６００３、ＷＪユニット６００４、狭幅で角柱状の受けプレート６００５、取り付けボルト６００６、スペーサー６００７、天板６００８、吸引ユニット６００９、ニップロール６０１０、乾燥機６０１１、製品巻取機６０１２、となっている。なお図１４においては、ＷＪユニット、吸引ユニット、受けプレートの配置部（点線で囲んだ部位）については詳細がわかるように相対的に拡大して図示した。
【０１０９】
上層の短繊維層を形成する不織布としてＴＣＦ（品番４００，フタムラ化学製）目付３０ｇ／ｍ２、構成繊維径１．５ｄ、繊維長１０ｍｍ、１５００ｍｍ幅を第１の巻出し機（大昌鉄工製）６００１に装着し、フィラメント繊維主成分層となる下層不織布としては１６００ｍｍ幅のＰＰ製ＳＢ不織布１５ｇ／ｍ２（三井化学社製）を第２の巻出し機（大昌鉄工製）６００２に装着しプレスロール６００３で圧着して２層積層体とする。得られた２層積層体（この２層積層体中に存在する全繊維端末数はＴＣＦに起因するもので、計算すると約４０００個／ｃｍ２である）は、６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で吸引ユニット６００９の表面となる受けプレート６００５が取り付けられた天板６００８と、その上方にＷＪ（水流噴出）ユニット６００４を備えた水流交絡装置へとガイドする。受けプレート６００５は、取り付けボルト６００６とスペーサー６００７により、天板６００８の中央開口部の片側側面に取り付けられている。
【０１１０】
水流交絡装置は図１４に図示するように、ＷＪユニット６００４と、その下方に設けられた受けプレート６００５と吸引ユニット６００９の組み合わせの１ユニットとからなっている。ＷＪユニット６００４は図１６、図１７で図示したものと同様の構造を持ち、ＷＪユニット６００４には口径０．１８ｍｍ、ノズル間隔５ｍｍのノズルプレートが組込まれ、高圧ポンプから８Ｍｐａの高圧イオン交換水が供給される。
【０１１１】
図１４で使用している受けプレート６００５は、図１５で示すように吸引ユニット６００９の天板６００８の中央開口部の片側側面に、取り付けボルト６００６により取り付けられて、吸引ユニット６００９と一体化されている。
【０１１２】
図１５（Ａ）は吸引ユニット６００９と受けプレート６００５の配置を示す斜視図、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）のＸＶB−ＸＶB部分横断面模式図である。厚さ１５ｍｍの超高圧ＰＥ樹脂製の天板６００８は、前後２枚に分かれて吸引ユニット６００９の上面を覆い、中央に前後幅約２０ｍｍの開口部を形成している。受けプレート６００５は１０ｍｍ角のＳＵＳ３１６製の角柱状のもので、その側面の５か所に、ほぼ等間隔になるようにボルト用の貫通穴が設けられている。受けプレート６００５は、その５か所でＭ３の取り付けボルト６００６によって後部天板の側面に取り付けられる。その際、これも超高圧ＰＥ樹脂製の５ｍｍ長の中空管であるスペーサー６００７をボルトに挿入して、受けプレートと後部天板の間に隙間を作る。その結果、受けプレート６００５の前後には約５ｍｍずつのスリット状貫通孔が形成される。尚この貫通孔の前後幅は、スペーサーの長さを変えたり、天板を前後にずらしたりすることにより、ある程度自由に調整することができる。また受けプレート６００５は、その上表面が天板の上面に合わせて面一になるように取り付けてもよいが、繊維層が貫通孔へ引き込まれる抵抗を考慮して、天板の上面より１〜３ｍｍ上になるように取り付ける方が好ましい。尚、受けプレート６００５の上表面はバフ仕上げして平滑にしている。
【０１１３】
ＷＪノズル６００４の下面と受けプレート６００５の上面との距離は、この間隙を２層積層体が通過するためこの例では１５ｍｍに設定している。また吸引ユニット６００９の排出口はフレキシブルホースを経由してターボブロワーに接続され２０ｍｍＨ２Ｏの減圧状態に保たれている。
【０１１４】
前記２層積層体は受けプレート６００５上を６０ｍ／ｍｉｎ．の速度で滑走させつつ、ＷＪユニット６００４による水流噴射を受けつつ、上記１５ｍｍの間隙を走行し、交絡・脱水処理を終了する。得られた交絡済み複層不織布は、ニップロール６０１０で更に脱水し熱風乾燥機６０１１を経て、製品巻取機６０１２で巻き取られて複層不織布製品とする。
得られた複層不織布の外観は図３（Ｅ）、（Ｆ）に類似した形状をもち、上層のＴＣＦが縦縞状にふっくらと盛り上がり、見掛け上嵩高な不織布製品となる。更に上層のＴＣＦの短繊維の自由端末（Free Tail）がフィラメント繊維主成分層であるＰＰ製ＳＢを貫通して、線状にその下面に突き出ているため、下層不織布であるＰＰ製ＳＢ特有の硬い、引っかかるような感触が感じられないようになっている。ただし下面への起毛が５ｍｍピッチの線状部分だけであるため、上面と下面の水分に対する濡れ性の差が維持され、上面がしっとり濡れても下面のドライタッチは残したままにすることができる。起毛状に突出した繊維端末数を顕微鏡で拡大して計数すると約４００個／ｃｍ２で、全繊維端末（約４０００個／ｃｍ２）の約１０％前後が露出繊維端末となっていることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は複層不織布が用いられる用途、例えば、ワイプス類、美容用マスク、衛生マスク、ガーゼ等の使い捨て商品及びオムツや生理用ナプキンの表面不織布や、シート状吸収体の基材に用いることができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１−１〜１−３  短繊維層
２−１〜２−３  フィラメント繊維主成分層
１１−１〜１１−４  受けプレート
１２−１  吸引ユニット
１３−１  スリット
２０、２２  管状体
２４  ＷＪユニット
２５  ウェブ状繊維層
１００１、２００１、３００２、４００２，５００２、６００２  基材（不織布）巻出し機
１００２、１００３、２００２、２００３  カード機
１００４、２００４  ウェブ搬送コンベアー
１００５〜１００７、２００５〜２００７、３００４〜３００５、４００４、５００５〜５００６、６００４  ＷＪユニット
１００８〜１０１０、５００７〜５００８  吸引ユニット／受けプレート
１０１１、３００８、４００９、５００９、６０１０  ニップロール
１０１２、３００９、４０１０、５０１０、６０１１  乾燥機
１０１３、３０１０、４０１１、５０１１、６０１２  製品巻取機
２００８〜２０１０、３００６，４００５、６００５  受けプレート
２０１１、３００７、４００７、４００８、６００９  吸引ユニット
２０１２  エアーブロワー
２０１３  エアーサクション
２０１４  スウィングピドラー
２０１５  ウェブ収容コンテナー
３００１、４００１、５００１  上層不織布巻出し機
３００３、４００３，５００３  プレスロール
４００６  支持体
５００４−１〜５００４−３  ガイドロール
６００６  取り付けボルト
６００７  スペーサー
【図１】
0006745635.tif 000008
【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】
0006745635.tif 000013
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006745635.tif 000020
【図１４】
0006745635.tif 000021
【図１５】
0006745635.tif 000022
【図１６】
0006745635.tif 000023
【図１７】
0006745635.tif 000024
【図１８】
0006745635.tif 000025
【図１９】
0006745635.tif 000026
【図２０】
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