(57)【要約】【課題】地合いが均一で、柔軟性があり、比較的低い付加比エネルギーでも実用的強度を有し、使用後には微生物により生分解可能な、医療・衛生用品の基材、その他産業用品・家庭用品の基材として広く用いることが出来る、スパンレースを提供する。【解決手段】繊維長が７〜２０ｍｍ、アスペクト比が１２００以下であるポリ乳酸とパルプを湿式抄紙法によりウェブとし、これに水流交絡することにより、縦方向及び横方向の裂断長の幾何平均が２ｋｍ以上のスパンレースを得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維長７〜２０ｍｍ、アスペクト比１２００以下のポリ乳酸繊維とパルプからなる湿式抄紙法で得られたウェブに、水流交絡した、数１で与えられる縦方向と横方向の裂断長の幾何平均が２ｋｍ以上である、スパンレース。
【数１】
2005139566.tif 000004
【請求項２】
数２で与えられる水流交絡の付加比エネルギーが０．１〜０．３ｋｗｈ／ｋｇである、請求項１記載のスパンレース。
【数２】
2005139566.tif 000005
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式抄紙法を用いてポリ乳酸繊維とパルプからなるウェブを作製し、これに水流交絡して得られるスパンレースに関するものであり、更に詳しくは地合いが均一で柔軟性があり更には実用に適する強度を保持し、かつ使用後には微生物により生分解可能なスパンレースに関する。
【背景技術】
【０００２】
水流交絡して得られる不織布は、ソフトな感触、ノーバインダーで衛生的、実用的強度がある、という特徴を持ち、医療・衛生用品の基材、その他に産業用品・家庭用品の基材として広く用いられている。短繊維からなる不織布としては、ウェブ作製を乾式でおこなういわゆる乾式法があり、柔軟性と共に適度な強度を持つため、例えば、パルプシートとポリエステル繊維ウェブの２層シートに水流交絡した不織布が、医療用基材や清拭用基材として用いられている。ここで、パルプは微細繊維による目詰（これによって、液体バリヤー性やバクテリアバリヤー性を付与する）としての性能や、不織布に高吸液性や高保液性を付与するために用いられる。しかしながら、乾式法では、一般に比較的長い繊維を用いてカード法等によりウェブを形成させるため、繊維が均一に分布しない即ち地合いがよくないという欠点があった。そこで、これを改善するために、ウェブの形成を湿式抄紙法により行なういわゆる湿式法を用いた後、水流交絡する方法も各種報告されている。
【０００３】
一方、これら不織布に用いられる素材としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド等の合成繊維あるいはそれら繊維とパルプ繊維等の素材が用いられてきた。これらの合成繊維は、使用後自然界に放置されると分解されにくいため、減容化には焼却する必要がある。しかしながら、これらの化石資源を原料とする繊維を焼却すれば、二酸化炭素が大気中に放出されることになり、地球温暖化を促進することになる。
これに対し、生分解性を有し、焼却して二酸化炭素を発生しても大気中の二酸化炭素量を増加させない、植物を原料とする繊維としてレーヨン繊維を主体とし、湿式法によりウェブを作製し水流交絡した不織布が報告されているが、十分な強度が得られないため用途が限定されてしまうという問題があった。
【０００４】
近年、微生物により生分解する生分解性熱可塑性樹脂の開発が進んできた。更に、地球温暖化問題がクローズアップされて、大気中の炭酸ガスを増加させない「カーボンニュートラル」という考え方が重要視されてきた。この考え方に適合する生分解性熱可塑性樹脂のひとつにポリ乳酸がある。該樹脂は、比較的融点が高く、強度もあることから、短繊維ウェブに水流交絡した不織布（特許文献1）も検討されている。
しかしながら、これら不織布は、ウェブが乾式法で製造されたものであったり、部分的に熱圧着されたものであり、強度的には優れているものの地合いが劣るという欠点があった。
そこで、湿式法で製造されたウェブを用いた水添絡み合いの際にポリ乳酸の融点以下、ガラス転移点温度以上の温度を付与する水添絡み合いさせる方法（特許文献２）が報告されており、より高い絡み合いが達成されることが開示されているが、操作が煩雑となるばかりでなく乾燥時の引張強度を向上させることは困難であり、より低いエネルギーレベルを用いて絡み合いをさせ、実用的な強度を有する不織布が望まれていた。
更に、一般に、湿式抄紙法で作成したウェブを水流交絡し易くするために抄紙性とアスペクト比を考慮して繊維長を短くするとより細い繊維を用いる必要があることから、高価になるという問題点もあった。
【特許文献１】特開平７−１２６９７０号公報、同７−１３３５１１号公報、同７−１３３５６９号公報、特開２０００−２４８５２号公報
【特許文献２】特表２００３−５０８６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、地合いがよく柔軟性があり、実用的な強度が比較的低い付加比エネルギーで得られ、使用後は微生物により生分解されるスパンレースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のポリ乳酸繊維とパルプを用いることにより課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
本発明の第一は、繊維長７〜２０ｍｍ、アスペクト比１２００以下のポリ乳酸繊維とパルプからなる湿式抄紙法で得られたウェブに水流交絡した、数３で示される縦方向と横方向の裂断長の幾何平均が２ｋｍ以上であるスパンレース、である。
【０００８】
【数３】
2005139566.tif 000002
【０００９】
本発明の第二は、数４で表される水流交絡の付加比エネルギーが０．１〜０．３ｋｗｈ／ｋｇである、前記のスパンレースである。
【数４】
2005139566.tif 000003
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、特定の繊維長、アスペクト比のポリ乳酸繊維、あるいはそれとパルプとの混合物、を湿式抄紙するため、地合いが均一であり、且つ比較的低い付加比エネルギーの水流交絡により実用的強度が得られ、更に使用後には微生物により生分解可能という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるポリ乳酸繊維とは、熱可塑性脂肪族ポリエステルであって、ポリ（Ｄ−乳酸）、ポリ（Ｌ−乳酸）、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸との共重合体、Ｄ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ＤＬ−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体等からなり、数平均分子量が２０，０００以上、好ましくは４０，０００以上の重合体を溶融紡糸法により紡糸して延伸して得られるものである。
本発明では延伸後に特定の繊維長、アスペクト比にカットしたものが用いられる。
【００１２】
本発明において、用いられるポリ乳酸繊維の繊維長は７〜２０ｍｍ、好ましくは８〜１５ｍｍであり、アスペクト比が１２００以下である。繊維長が２０ｍｍを越えたりアスペクト比が１２００を越えると分散し難くなり、分散を改善するために長時間処理したり、強力に分散させたりするとよれが発生し、分散性とよれ回避の両方を満足させる事が困難になる。一方、繊維長が７ｍｍ未満であると、水流交絡により強度を得ることが難しい。
【００１３】
本発明に用いられるパルプとしては、針葉樹あるいは広葉樹木材をクラフト法、サルファイト法、ソーダ法等で蒸解した未晒パルプもしくは晒パルプ、あるいはグランドパルプ、サーモメカニカルパルプ等の機械パルプ、更には麻等の非木材パルプ等を挙げることが出来る。これらパルプでは、繊維長が長いものが強度的にはより好ましい。パルプは離解だけで用いても、ある程度叩解して用いてもよい。
【００１４】
本発明において、ポリ乳酸繊維とパルプとの重量比率は８／２〜２／８が好ましい。パルプが少なすぎると、目詰め性能や吸液性が不十分になる。またポリ乳酸繊維が少なすぎると強度が不十分になる。
【００１５】
本発明において、ポリ乳酸以外の生分解性繊維を、本発明の物性を損なわない範囲で混合して用いることもできる。
また、本発明において、生分解性の熱融着性繊維をバインダーとして用いることもできる。熱融着繊維としては、芯鞘型複合繊維が用いられる。芯鞘型複合繊維としては、例えば、ポリ乳酸樹脂のＤ−体比率を多くして低融点化した鞘成分とレギュラー配合の芯成分からなるものや、高融点の生分解性ポリエステルの芯成分と低融点のポリブチレンサクシネートの鞘成分とからなるもの等を挙げることができる。この熱融着性繊維は、スパンレースの柔軟性を損なわない程度の配合とすることが好ましく、通常、全繊維の３０％以下、好ましくは２０％以下である。また、熱融着は水流交絡の前または後のどちらで行なっても構わない。
【００１６】
本発明のスパンレースは、縦方向と横方向の裂断長の幾何平均が２ｋｍ以上のものである。幾何平均が２ｋｍ以下であれば、用途が限定され、例えば強度を必要とする医療用の手術着、シーツ等に用いることが困難となる。
また、スパンレースの坪量は、用途により選択されるが、通常２０〜２００ｇ/ｍ２である。
【００１７】
本発明のスパンレースは、湿式法スパンレースの公知の方法に準じて製造される。
先ず、ポリ乳酸繊維の離解を行なう。離解とは水中で繊維の束を１本１本の繊糸に解繊する操作を言う。離解設備としてはビーター、パルパー等がある。離解時の繊維濃度は繊維長の長い繊維ほど低濃度にする必要がある。一般には３％以下である。離解を促進するために通常、対繊維当たり数％の分散剤を投入する。ポリ乳酸繊維は単独で離解してもよいし、パルプと混合して離解してもよい。パルプと混合して離解する場合は先ず、パルプを離解しその後にポリ乳酸繊維を投入し離解するのがよい。
得られたスラリーを水で希釈して抄紙する。抄紙機としては一般には傾斜短網抄紙機や円網抄紙機が用いられる。ポリ乳酸繊維あるいはポリ乳酸繊維を主体とするスラリーを抄紙する際には地合いをよくするために粘剤（地合い形成助剤）を対繊維当たり０．１〜０．５％程度投入する。更に分散剤や粘剤により生ずる泡を消す目的で微量の消泡剤を投入する。ポリ乳酸繊維スラリーとパルプスラリーを別々に調成し２層を積層したウェブとすることもできる。
【００１８】
こうして作製されたウェブはオンラインであるいはオフラインで支持体に載せて水流交絡工程に送られる。水流交絡を行なうためのノズルは一般に径０．０７〜０．２ｍｍ、ノズル間隔０．３〜１．５ｍｍである。水圧は１０〜１５０ｋｇ/ｃｍ２が望ましい。
交絡は片面のみでも両面からでも行なうことが出来る。
交絡されたウェブは余分な水分を吸引又はプレスにより除去した後にドライヤーで乾燥する。
【００１９】
本発明において、水流交絡の付加比エネルギーは、０．１〜１．０ｋｗｈ／ｋｇ、好ましくは０．１〜０．３ｋｗｈ／ｋｇと、常法の水流交絡のエネルギーレベルより低い方が好ましい。かかる低いレベルのエネルギーで実施できるのも、本発明の特徴の一つである。
付加比エネルギーがこれより低すぎると十分な強度を得ることが出来ない。一方、これを越えると地合いが乱れたり、繊維が支持体に入り込み剥がし難くなったりすることがあり、好ましくはない。
【００２０】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、実施例中の測定値は、以下の方法によって測定した。
１）裂断長：ＪＩＳ  Ｐ−８１１３
２）剛軟性：ＪＩＳ  Ｌ−１０９６Ａ法（４５°カンチレバー法）
３）地合い：目視により、◎：非常に良い、○：良い、△：やや悪い、の３段階で評価した。
【００２１】
実施例１
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、その後、分散剤を対ポリ乳酸繊維３％、ポリ乳酸繊維１．３ｄｔｅｘ×１２ｍｍ（アスペクト比：１０００）（カネボウ合繊製ラクトロン）及びパルプを、ポリ乳酸：パルプ＝７：３（重量比）になるように投入し離解した。繊維濃度は１％とした。これを５倍に希釈し粘剤（ＰＥＯ）を対繊維０．３％投入し、坪量７０ｇ／ｍ２の手漉きシートを得た。これを支持体に載せ、速度１０ｍ／ｍｉｎで、ノズル径０．１ｍｍ、ノズル間隔１ｍｍのノズルにより圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で３回水流交絡し、ドラムドライヤーで乾燥することによりスパンレースを得た。付加比エネルギーは０．２４ｋｗｈ／ｋｇであった。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が２．６ｋｍ、剛軟性が７０ｍｍ、地合いが○、であった。
【００２２】
実施例２
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、これを手漉きして４８ｇ／ｍ２のシートを得た。更にタッピ離解機に分散剤を対ポリ乳酸繊維５％、及びポリ乳酸繊維１．３ｄｔｅｘ×１２ｍｍ（アスペクト比：１０００）（カネボウ合繊製ラクトロン）を繊維濃度が０．７％になるように投入し離解した。これを５倍に希釈し、粘剤（ＰＥＯ）を対繊維０．３％投入し、坪量３２ｇ／ｍ２の手漉きシートを得た。これらのシートをパルプシートが上になるように重ねて支持体に載せ、速度１０ｍ／ｍｉｎで、ノズル径０．１ｍｍ、ノズル間隔１ｍｍのノズルにより圧力３０→６０→６０ｋｇ／ｃｍ２と３回水流交絡し、ドラムドライヤーで乾燥することによりスパンレースを得た。付加比エネルギーは０．１７ｋｗｈ／ｋｇであった。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が３．０ｋｍ、剛軟性が８５ｍｍ、地合いが○、であった。
【００２３】
実施例３
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、これを手漉きして３５ｇ／ｍ２のシートを得た。更にタッピ離解機に分散剤を対ポリ乳酸繊維５％、及びポリ乳酸繊維１．７ｄｔｅｘ×１０ｍｍ（アスペクト比：８００）（ユニチカ製テラマック）を繊維濃度が０．７％になるように投入し離解した。これを５倍に希釈し、粘剤（ＰＥＯ）を対繊維０．３％投入し、坪量３５ｇ／ｍ２の手漉きシートを得た。これらのシートをパルプシートが上になるように重ねて支持体に載せ、速度１０ｍ／ｍｉｎで、ノズル径０．１ｍｍ、ノズル間隔０．６ｍｍのノズルにより圧力３０ｋｇ／ｃｍ２で４回水流交絡し、ドラムドライヤーで乾燥することによりスパンレースを得た。付加比エネルギーは０．１９ｋｗｈ／ｋｇであった。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が２．３ｋｍ、剛軟性が７２ｍｍ、地合いが◎、であった。
【００２４】
実施例４
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、これを手漉きして２６ｇ／ｍ２のシートを得た。更にタッピ離解機に、分散剤を対繊維５％、ポリ乳酸繊維０．８ｄｔｅｘ×１０ｍｍ（アスペクト比：１１００）（ユニチカ製テラマック）及びパルプを、ポリ乳酸：パルプ＝８：２（重量比）となるように加え、繊維濃度が０．７％になるようにして離解した。これを５倍に希釈し、粘剤（ＰＥＯ）を対繊維０．３％投入し、坪量４４ｇ／ｍ２の手漉きシートを得た。これらのシートをパルプシートが上になるように重ねて支持体に載せ、速度５ｍ／ｍｉｎで、ノズル径０．１ｍｍ、ノズル間隔０．６ｍｍのノズルにより圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で３回水流交絡し、ドラムドライヤーで乾燥することによりスパンレースを得た。付加比エネルギーは０．８２ｋｗｈ／ｋｇであった。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が３．２ｋｍ、剛軟性が７５ｍｍ、地合いが◎、であった。
【００２５】
比較例１
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、これを手漉きして３５ｇ／ｍ２のシートを得た。更にタッピ離解機に分散剤を対繊維５％、及びポリエステル繊維１．７ｄｔｅｘ×２０ｍｍ（アスペクト比：１６００）（帝人製テトロンテピルス）を繊維濃度が０．７％になるように投入し離解した。これを５倍に希釈し、粘剤（ＰＥＯ）を対繊維０．３％投入し、坪量３５ｇ／ｍ２の手漉きシートを得た。これらのシートをパルプシートが上になるように重ねて支持体に載せ、速度５ｍ／ｍｉｎで、ノズル径０．１ｍｍ、ノズル間隔１ｍｍのノズルにより圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で３回水流交絡し、ドラムドライヤーで乾燥することによりスパンレースを得た。付加比エネルギーは０．４９ｋｗｈ／ｋｇであった。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が３．２ｋｍ、剛軟性が９０ｍｍ、地合いが△、であった。
【００２６】
比較例２
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、これを手漉きして３５ｇ／ｍ２のシートを得た。更にタッピ離解機に分散剤を対繊維５％、及びポリエステル繊維１．７ｄｔｅｘ×１０ｍｍ（アスペクト比：８００）（帝人製テトロンテピルス）を繊維濃度が０．７％になるように投入し離解した。これを５倍に希釈し、粘剤（ＰＥＯ）を対繊維０．３％投入し、坪量３５ｇ／ｍ２の手漉きシートを得た。これらのシートをパルプシートが上になるように重ねて支持体に載せ、速度５ｍ／ｍｉｎで、ノズル径０．１ｍｍ、ノズル間隔１ｍｍのノズルにより圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で３回水流交絡し、ドラムドライヤーで乾燥することによりスパンレースを得た。付加比エネルギーは０．４９ｋｗｈ／ｋｇであった。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が０．５ｋｍ、剛軟性が７０ｍｍ、地合いが○、であった。
【００２７】
比較例３
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、これを手漉きして３５ｇ／ｍ２のシートを得た。更にタッピ離解機に分散剤を対繊維３％、及びレーヨン繊維１．７ｄｔｅｘ×１０ｍｍ（アスペクト比：８４０、断面を円と仮定し算出した。）（ダイワボウレーヨンＳＢ）を繊維濃度が０．７％になるように投入し離解した。これを５倍に希釈し、粘剤（ＰＥＯ）を対繊維０．３％投入し、坪量３５ｇ／ｍ２の手漉きシートを得た。これらのシートをパルプシートが上になるように重ねて支持体に載せ、速度５ｍ／ｍｉｎで、ノズル径０．１ｍｍ、ノズル間隔１ｍｍのノズルにより圧力６０ｋｇ／ｃｍ２で３回水流交絡し、ドラムドライヤーで乾燥することによりスパンレースを得た。付加比エネルギーは０．４９ｋｗｈ／ｋｇであった。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が１．６ｋｍ、剛軟性が９５ｍｍ、地合いが○、であった。
【００２８】
比較例４
タッピ離解機でＮＢＫＰ(ヒントン)を離解し、その後、分散剤を対ポリ乳酸繊維３％、ポリ乳酸繊維１．３ｄｔｅｘ×２０ｍｍ（アスペクト比：１７００）（カネボウ合繊ラクトロン）及びパルプを、ポリ乳酸：パルプ＝１：１（重量比）になるように投入し離解した。繊維濃度は０．５％とした。ポリ乳酸繊維はよれが発生していた。以後、実施例１と同様に実施することによりスパンレースを得た（付加比エネルギー：０．２４ｋｗｈ／ｋｇ）。
得られたスパンレースの物性は、裂断長の幾何平均が１．５ｋｍ、剛軟性が７６ｍｍ、地合いが×、であった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上説明してきたように、本発明のスパンレースは、地合いが均一で、柔軟性があり、比較的低い付加比エネルギーでも実用的強度を有し、使用後には微生物による生分解可能であるので、医療・衛生用品の基材、その他産業用品・家庭用品の基材として広く用いることが出来る。