JP4430766B2

JP4430766B2 - Water-degradable nonwoven fabric

Info

Publication number: JP4430766B2
Application number: JP32331999A
Authority: JP
Inventors: 村勲大
Original assignee: Pigeon Corp
Current assignee: Pigeon Corp
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: JP2001146663A

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、大過剰の水と接触することにより良好に水解する不織布に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来、介護用品、尿取りパット、生理用ナプキン、おむつ、清拭布など（以下これらを総称して、「衛生用品」と記載することもある。）には布等が使用されていたが、近時、布等に代わって紙、不織布が使用されることが多くなってきている。こうした紙、不織布からなる上記衛生用品は一回使い切りで衛生的であり、非常に便利であることから、今後益々その需要の増大が予想される。
【０００３】
こうした衛生用品は、例えば尿等の水分を良好に吸収する必要がある。このため、こうした衛生用品として使用される紙、不織布類は、吸水性が高く、水分を含有しても形態を維持することが必要である。
このため実際にこうした衛生用品を形成する紙、不織布類は、耐水性を有し、水中でも解繊せず水に分散しないため、これらを使用したのちに水洗トイレなどに流して処理することはできず、一般ゴミとして処理されていた。
【０００４】
しかしながら、一度使用された衛生用品は体液等の汚物を含んでおり、使用後はできるだけ速やかに処理することが望まれる。こうした使用後の衛生用品を処理する方法として、水洗トイレに流して処理することができれば非常に好適である。このように衛生用品を使用後に水洗トイレに流して処理するためには、衛生用品が水中で解繊する水解性を有することが肝要である。
【０００５】
ところが、上述のように衛生用品は使用する段階では耐水性が必要であることから、使用された後の衛生用品にも当然優れた耐水性があり、こうした優れた耐水性を有する衛生用品を水洗トイレに流して処理することはできなかった。
このように、衛生用品において、使用時に必要となる耐水性と使用後に必要となる水解性とは、相反する特性であり、両特性を有する衛生用品の製造は非常に困難であるとされていた。
【０００６】
これに対して、特開平４−２１６８８９号公報には、上水及び体液などに対して溶解しにくく、下水に対して溶解しやすい、水崩壊性の不織布及びバインダーが開示されている。
この公報には、具体的に以下のような組成のバインダーが開示されている。
「エチレン性不飽和カルボン酸あるいはその無水物と、架橋性単量体と、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとを必須成分とする平均分子量５０００〜１００００の共重合体であって、カルボキシル基を一価のアルカリで中和したバインダー。」ここで架橋性不飽和単量体は、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドまたはそのエーテル化合物であることが示されている。
【０００７】
しかしながら、このバインダーは、カルボキシル基が一価のアルカリで中和されているために、含水するとこの一価のアルカリ成分が解離し、この解離した一価のアルカリ成分は皮膚に対する刺激性を有している。また、下水に対して崩壊可能にするためには、上記の重合体の塩を用いる場合には、形成される架橋構造の量および構造が極めて重要な要素となり、こうした樹脂の溶解性を制御するための架橋構造の形成は著しく難しい。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、良好な水解性を有する不織布を提供することを目的としている。
【０００９】
【発明の概要】
本発明は、極性基としてカチオン基およびアニオン基を有する繊維を含有し、該繊維の平均繊維長が３５〜４５mmの繊維から形成された、乾燥時におけるＭＤ方向の引張り強度が０．３〜１０kgｆの範囲内にあり、２００重量％の水を含有したときのＭＤ方向の引張り強度が０．１〜６kgｆである、目付が２〜８０g/m²である不織布であり、上記不織布が、該不織布から切り出した100×100mmの試験片を300mlの水を含有する容量1000mlの分液ロートに取り、該分液ロートを、ストローク40mm、260rpmで３０秒間振盪させた後、該分液ロートの内容物全量を分液ロートの上部試料投入口から一気に、上部の内径が１４５mm、傾斜部の高さが１３０mm、脚部の内径が１０mm、脚部の長さが１３０mmであるガラス製ブンゼンロートに移して、該分液ロート内容物が該ブンゼンロートの脚部から流出させたときに、該分液ロートの内容物が１０秒以内に全量脚部から流出する水解性を有することを特徴とする水解性不織布である。
【００１０】
本発明の水解性不織布は、極性基を有する繊維を１０重量％以上の量で含有すると共に、該繊維の平均長さが２０mm以上であることが好ましい。
さらに、本発明の水解性不織布は、この不織布の乾燥時におけるＭＤ方向の平均引張り強度が０．２〜１０kgfの範囲内にあり、かつ２００重量％の水分を含有したときの該不織布のＭＤ方向の平均引っ張り強度が０．１〜６kgfの範囲内にあることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の水解性不織布の平均厚さが０．１〜１．０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、また、この水解性不織布は、極性基を有する繊維を含有する不織布と、平均長さが２０mm未満の短繊維からなる第二不織布との積層体であってもよい。
【００１２】
【発明の具体的説明】
次に本発明の不織布について具体的に説明する。
本発明において不織布とは、規則的な糸の交差を形成せず、多数の繊維が相互に不規則に係合することにより形成された布状物であり、この不織布を形成する繊維は、一種類であっても、多種の繊維から構成されていてもよい。
【００１３】
本発明の不織布は、極性基を含有する繊維から形成された不織布であり、このように極性基を有することにより、この不織布は所定量（不織布に対して大過剰）の水と共に一定条件で振盪させると水解するとの特性を有する。従来は、不織布に水解するという構成を付与するためには、繊維長さを短くする必要があるとされており、従来から知られている水解性不織布では、平均繊維長さが１０mm程度以下の繊維が使用されている。このような短繊維からなる不織布では、こうした不織布を構成する繊維は、自らが水に対して分散するというという構成は有しておらず、専ら繊維長を調整することにより繊維どうしの絡み合いを少なくして不織布に解繊性を付与している。これは繊維長を短くすれば繊維どうしの絡み合いが少なくなり、大量の水中に短繊維からなる不織布を投入すると短繊維間に水が浸入して繊維の絡み合いに起因する繊維相互の拘束力が低下しその結果、不織布としての形態保持力が低下して解繊する。従って、繊維長が短いほど解繊性がよくなるが、反面、繊維長が短くなるに従って乾燥時あるいは少量の水を含んだ場合にも短繊維間の絡み合いによる繊維の拘束力が低くなり、不織布の形態保持性は低下する。
【００１４】
本発明の不織布は繊維自体が自ら水解しやすい極性基を有すると共に所定の水解性を有する不織布である。
即ち、本発明の不織布は、極性基を有する繊維を含有する目付け２〜８０g/m²、好ましくは目付け２〜４０g/m²の不織布である。そして、本発明の不織布の構成である水解性を調べるためには図１に示す分液ロートおよび振盪装置と、図２に示すガラス製ブンゼンロートを使用する。
【００１５】
図１において、付け番１は容量1000mlの分液ロートであり、付け番２は振盪装置であり、上記分液ロート１を保持できるように分液ロート保持手段２１が設けられており、さらにこの分液ロート１をストローク４０mm,260rpmの条件で振盪させるために、振盪装置２は振盪手段２２を有している。また、この分液ロート１には予め正確に計量した３００mlの水が充当されている。
【００１６】
これとは別に不織布から100×100mmの試験片３を切り出し、切り出した100×100mmの試験片を、上記３００mlの水の入った分液ロート１の上部試料投入口１３からこの分液ロート１内に入れ、密封する。
次いで、この試験片３および300mlの水を含有する容量1000mlの分液ロート１を、ストローク４０mm,260rpmで３０秒間振盪させる。
【００１７】
３０秒間振盪させた後、分液ロート１を振盪装置から取り外して、この分液ロート１の内容物５全量を一気に分液ロート１の上部試料投入口１３からガラス製ブンゼンロート４０に移す。このガラス製ブンゼンロート４０は、図２に示すような、上端部４１の内径が１４５mm、傾斜部４２の高さが１３０mm、脚部４４の内径が１０mm、脚部４４の長さが１３０mmである。そして、この内容物５がブンゼンロート４０の脚部４４から流出する状態および速度を測定すると、本発明の不織布は分液ロート内容物５がガラス製のブンゼンロート４０の脚部４４から流出する。このときの分液ロート内容物５の流出時間を測定すると、本発明の水解性不織布は、１０秒以内、好ましくは５〜８秒間に全量が脚部４４の下単部から流出するという水解性を有している。このような構成を有することにより、本発明の水解性不織布を水洗トイレなどに流して処理した場合であっても下水管詰まりが発生しないという効果を奏するようになる。さらに、本発明の不織布は、繊維がブンゼンロートの傾斜部４２、脚部４４と傾斜部４２との境界部あるいは脚部４４に残留しない。因みに３００mlの水（不織布、繊維などを含まない水）が上記ガラス製ブンゼンロートから排出されるに要する時間は、５秒である。
【００１８】
上記のような構成を有する本発明の不織布は、極性基を有する繊維から形成されており、このような不織布を形成する繊維の原料としては、例えば、再生セルロース、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ（メタ）アクリル酸などを挙げることができる。そして、このような繊維原料となる樹脂に例えばカチオン基およびアニオン基などの極性基を導入し、必要により他の樹脂を添加して紡糸することにより製造することができる。
【００１９】
本発明の水解性不織布を形成する繊維は、３５〜４５mmの平均繊維長を有している。このような繊維長であっても良好な水解性を示すと共に、乾燥時あるいは少量の水を含んだ状態では解繊することがない。そして、このような繊維長を有することにより不織布の製造が容易になると共に、大過剰の水が存在した場合に、各単繊維が多数の交絡を有する不織布の形態から単繊維の形態になって水に分散しやすくなる。
【００２０】
さらにまた、本発明の不織布を形成する繊維の平均繊維径は、通常１．０〜５デニール、好ましくは１．５〜５デニール、特に好ましくは１．６〜５デニール、さらに好ましくは２〜５デニールである。
本発明の水解性不織布は、上記のような極性基を有する繊維から形成することもできるし、この極性基を有する繊維を通常は１０重量％以上、好ましくは３０重量％以上の量で含有することにより本発明の不織布を形成することもできる。この場合に、極性基を有する繊維以外の繊維（他の繊維）は、平均繊維長さが８０mm以下、好ましくは４０mm以下、さらに好ましくは２０mm以下であり、特にこのような繊維は通常は０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上の平均繊維長を有していることが望ましい。他の繊維の平均繊維長さが上記範囲を超えて長いと本発明の不織布が水解性を示さなくなる。このような他の繊維の例としては、再生セルロース繊維（例：ビスコースレーヨン、ポリノジックレーヨン、キュブラ、鹸化アセテート）、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアクリル繊維。ポリウレタン繊維、ポリオレフィン繊維などの合成繊維、天然繊維および再生繊維を挙げることができる。このような繊維の中でも再生セルロース繊維を使用することが好ましい。再生セルロース繊維を使用することにより、不織布の風合いおよび肌触りが著しく改善される。
【００２１】
本発明の水解性不織布は、ウォータージェットパンチ法(water jet punch)、特に好適にはスパンレーン法(spun lace)などを採用して製造することができる。
本発明の不織布は、上記のような繊維からなる不織布単層で形成されていてもよいが、さらに、他の水解性不織布と積層されていてもよい。
【００２２】
ここで他の水解性不織布は、例えばパルプ繊維、再生セルロース繊維（例：ビスコースレーヨン、ポリノジックレーヨン、キュブラ、鹸化アセテート）、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアクリル繊維。ポリウレタン繊維、ポリオレフィン繊維などの合成繊維、天然繊維および再生繊維などから形成することができる。このような繊維から形成された不織布に水解性を付与するには、平均繊維長さを通常は１０〜５０mm、好ましくは２０〜３０mmの範囲内にするとよい。このような短繊維からなる不織布は、上記短繊維を用いてウォータージェットパンチ法(water jet punch)、特に好適にはスパンレーン法(spun lace)などの公知の方法を採用して製造することができる。このようにして製造された不織布を、上記極性基を有する繊維からなる不織布と例えば水溶性接着剤等を用いて積層することにより、水解性積層不織布を製造することができる。この水解性積層不織布は、極性基を有する繊維からなる不織布／短繊維からなる不織布の二層構造であっても良いし、極性基を有する繊維からなる不織布／短繊維からなる不織布／極性基を有する繊維からなる不織布、あるいは、短繊維からなる不織布／極性基を有する繊維からなる不織布／短繊維からなる不織布の三層構造、さらに、同様にして４層以上の多層構造であってもよい。
【００２３】
本発明の水解性不織布は、乾燥時には非常に強度が高く、乾燥時におけるＭＤ方向の平均引張り強度は、通常は０．３〜１０kgf、好ましくは１〜５kgfの範囲内にあり、ＣＤ方向の引張り強度は、ＭＤ方向の引張り強度よりも小さく、通常は、ＭＤ方向の引張り強度の１／１０〜９／１０程度、好ましくは１／１０〜１／２程度になる。
【００２４】
また、本発明の水解性不織布の平均厚さは、通常０．１〜１．０mm、好ましくは０．１〜０．６mm、特に好ましくは０．３〜０．６mmである。厚さが上記範囲にある本発明の不織布は、良好な吸水性を示すと共に、大過剰の水と接触した場合に解繊しやすい。
また、本発明の不織布は、大過剰の水を含有した時、例えば不織布重量に対して２００重量％程度の水を含有した時のＭＤ方向の平均引張り強度は通常は０．１〜６kgf、好ましくは０．５〜２．５kgfの範囲内になり、乾燥時の平均引張り強度と比較すると低下する。このように繊維に対して２００重量％程度の水を含んだ状態は、例えばウエットティッシュのような湿潤状態であり、このような状態で上記のような平均引張り強度を有するので、本発明の水解性不織布に水を含有させて使用する場合には、不織布が解繊することなく良好に使用することができるが、上記詳述したように大量の水と接触することにより本発明の不織布は水解するとの構成を有しているので、本発明の水解性不織布は含水状態で良好に使用することができると共に、こうして含水状態で使用した不織布を例えば水洗処理のように水解して処理することができる。
【００２５】
即ち、上述のように本発明の不織布を大過剰の水の水に投入して振盪させることロートの脚部のような非常に細い管をも通りぬける程度の水解性を有しており、本発明の水解性不織布は、例えば水洗トイレに投入して処理することが可能であり、その際水洗トイレに詰まりは生じない。しかも、本発明の水解性不織布は、上述したように優れた水解性を有しているにも拘わらず、少量（例えば不織布重量の２００重量％程度まで）の水が含浸された状態では、不織布の形態が崩壊しない程度の強度を維持することができるので、本発明の水解性不織布に水を含浸させて使用することができ、しかも、こうして使用した後、本発明の水解性不織布を大過剰の水中に投じて解繊処理することができる。
【００２６】
本発明の水解性不織布は、例えば、ティッシュペーパー、特にウエットティッシュとして使用することができる。また、本発明の水解性不織布は、生理用ナプキンの表層材（皮膚と接触する面に配置する表面材（以下同様））、紙おむつの表層材、母乳パットの表層材などとして好適に使用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の不織布は、極性基を有する繊維を含有する目付け２〜６０g/m²の不織布であって、上記不織布が、該不織布から切り出した100×100mmの試験片を300mlの水を含有する容量1000mlの分液ロートに取り、該分液ロートを、ストローク４０mm,260rpmで３０秒間振盪させた後、該分液ロートの内容物全量を一気に上端部の内径が１４５mm、傾斜部の高さが１３０mm、脚部の内径が１０mm、脚部の長さが１３０mmであるガラス製ブンゼンロートに移して、該分液ロート内容物が該ブンゼンロートの脚部から流出させたときに、該分液ロート内容物が１０秒以内に全量脚部から流出する水解性を有するという構成を有するので、この不織布を使用した後、例えば水洗トイレなどに流すことにより汚れが付着した不織布を速やかに水解処理することができる。また、本発明の水解性不織布は、少量の水を含有することによっては引張り強度などの不織布の物理的特性が使用に耐えないほど低下することはなく、従って、本発明の水解性不織布は、水を含浸させて使用することができる。また、ウエットティッシュのように少量の水を含浸した状態で長期間保存しても、本発明の不織布は、引張り強度などの物理的特性が著しく低下することがない。
【００２８】
本発明の水解性不織布は、非常に肌触りがよく、また、刺激性もないので、そのままで使用することもできるし、また、良好な吸水性を有する短繊維からなる不織布と積層して使用することができる。このような積層不織布は、良好な吸水性を有すると共に、大過剰の水に投入したときには良好に解繊する。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
以下に示す実施例等で作成された不織布の各物性は、以下の方法によって測定あるいは評価を行った。
【００３０】
なお、本発明において、不織布の特性の測定値は、特に限定しない限り、サンプル数５の平均値である。
〔繊維径〕
レンチング社製、商品名：バイブロスコプを用いて、振動法により単繊維の径（デニール）を求めた。
〔厚さ〕
アスカー中型測厚器を用いて、不織布１０枚重ねの厚さを測定し、１枚分の厚さを算出した。
〔繊維の平均長さ〕
不織布を構成する繊維１０本の長さを測定し、平均値を求めた。
〔水解性〕
本発明の不織布についての水解性の測定は、図１および図２に示す装置を用いて上述のようにして行った。
【００３１】
即ち、容量１リットルの分液ロートに水道水３００mlを入れ、さらに、この分液ロートに１００×１００mmの不織布を入れ、すばやく振盪機（イワキ社製KMシェイカーＶ-Ｓ）にセットし、ストローク４０mm２６０rpmにて３０秒間振盪して、不織布を解繊させた。
これとは別に、上部の直径が１４５mm、斜面の長さが１３０mm、脚部の内径が１０mm、長さが１３０mmのガラス製のブンゼンロートを用意し、上記のようにして振盪させることにより解繊した不織布を水道水と共に、上記ブンゼンロートに移し、１０秒以内に水道水が解繊した不織布と共にブンゼンロートの脚部を通過してものを「水解性良好」とし、水道水のみが脚部から排出され、繊維が三角ロート内に残ったものを「水解性不十分」とした。また、１０秒以内には脚部から排出されないが、１０秒を超えた後に三角ロートの脚部から水道水と共に排出された不織布も「水解性不充分」とした。
【００３２】
【実施例１】
カチオン化セルロースと、ポリアクリル酸ナトリウムとを１：１の重量比で混合したイオン性樹脂４０重量部とレーヨン６０重量部とをビスコース溶液中で均一に混合した。
次いで、この混合物を凝固浴中に加圧下に押し出して紡糸することにより、極性基を有する高分子が４０重量％練り込まれたレーヨン繊維を製造した。この繊維の平均繊維径は３．０デニールであり、平均繊維長は３８ｍｍであった。
【００３３】
上記の繊維を用いてウエブを形成し、スパンレース方式により不織布を製造した。このときの水圧を２５kg/cm²に設定して、平均厚さ０．４mm、目付４０ｇ/ｍ²の不織布を製造した。
この不織布の乾燥時のＭＤ方向の引張り強度は、３．１９kgfであり、ＣＤ方向の引張り強度は１．０７kgfであった。また、この不織布の２００重量％水分含有時のＭＤ方向の引張り強度は、２．７８kgfであり、ＣＤ方向の引張り強度は０．８４kgfであった。
【００３４】
上記の不織布から１００×１００mmの試験片を切り出し、上記の方法で水解性を測定したところ、分液ロート内容物は１０秒でブンゼンロートの脚部から流出し、この不織布の水解性は、「水解性良好」であった。
【００３５】
【実施例２】
カチオン化セルロースと、ポリアクリル酸ナトリウムの１：１の複合系樹脂５５部とレーヨン４５部とを実施例１と同様の方法で練り込みし、水分解性高分子５５重量％練り込みレーヨンを得た。これを用いて、実施例１と同様の方法で繊維を得た。この繊維の平均繊維径は３．０デニール、平均繊維長は３８ｍｍであった。
【００３６】
この繊維を用いて実施例１と同様にして不織布を製造した。この不織布の平均厚さ０．５mm、目付４０ｇ/ｍ²であった。
この不織布の乾燥時のＭＤ方向の引張り強度は、５．０７kgfであり、ＣＤ方向の引張り強度は０．８３kgfであった。また、この不織布の２００重量％水分含有時のＭＤ方向の引張り強度は、２．０７kgfであり、ＣＤ方向の引張り強度は０．１８kgfであった。
【００３７】
上記の不織布から１００×１００mmの試験片を切り出し、上記の方法で水解性を測定したところ、分液ロート内容物は１０秒でブンゼンロートの脚部から流出し、この不織布の水解性は、「水解性良好」であった。
【００３９】
【参考例１】
市販の水解性清拭布（花王（株）製、商品名：トイレクイックル）から１００×１００mmの試験片を切り出した。この市販の水解性不織布は、平均繊維長さが４mmの短繊維からなる不織布であり、使用後に水洗トイレに流して処理でき、水洗トイレの管詰まりがないことが知られている。上記のようにして切り出した試験片について実施例１に記載の方法で水解性を測定したところ、分液ロート内容物は６秒でブンゼンロートの脚部から流出し、この不織布の水解性は、「水解性良好」であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の水解性不織布の特性である水解性を調べるための分液ロートおよび振盪装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、本発明の水解性不織布の特性である水解性を調べるためのブンゼンロートの概要を示す図である。
【符号の説明】
１・・・容量1000mlの分液ロート
１３・・・上部試料投入口
２・・・振盪装置
２１・・・分液ロート保持手段
２２・・・振盪手段
３・・・試験片
４０・・・ガラス製ブンゼンロート
４１・・・上端部
４２・・・傾斜部
４４・・・脚部
５・・・分液ロート内容物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonwoven fabric that can be hydrolyzed well by contact with a large excess of water.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Conventionally, cloths and the like have been used for nursing articles, urine pads, sanitary napkins, diapers, cleaning cloths (hereinafter sometimes collectively referred to as “hygiene articles”), Recently, paper and non-woven fabric are increasingly used instead of cloth. The above-mentioned sanitary goods made of paper and non-woven fabric are used once and are hygienic, and are very convenient. Therefore, the demand is expected to increase more and more in the future.
[0003]
Such sanitary goods need to absorb moisture such as urine well. For this reason, the paper and nonwoven fabrics used as such sanitary goods have high water absorption, and it is necessary to maintain their form even if they contain moisture.
For this reason, the paper and non-woven fabrics that actually form such sanitary goods are water-resistant, and are not defibrated even in water and do not disperse in water. It was not possible and was treated as general garbage.
[0004]
However, sanitary products that have been used once contain dirt such as body fluids, and it is desirable to treat them as soon as possible after use. As a method for treating the sanitary article after use, it is very suitable if it can be treated by flowing it into a flush toilet. As described above, in order to flow the sanitary goods to the flush toilet after use, it is important that the sanitary goods have water disintegrating property that allows the fibers to be defibrated in water.
[0005]
However, as described above, since hygiene products need water resistance at the stage of use, the hygiene products after use are naturally excellent in water resistance, and hygiene products having such excellent water resistance are washed with water. It was not possible to dispose of it in the toilet.
Thus, in sanitary products, water resistance required at the time of use and water disintegration required after use are contradictory properties, and it was said that it was very difficult to manufacture sanitary products having both properties. .
[0006]
On the other hand, JP-A-4-216889 discloses a water-disintegrating nonwoven fabric and a binder that are difficult to dissolve in water and body fluids and are easily dissolved in sewage.
This publication specifically discloses a binder having the following composition.
“A copolymer having an average molecular weight of 5,000 to 10,000 having an ethylenically unsaturated carboxylic acid or anhydride, a crosslinkable monomer, and a (meth) acrylic acid alkyl ester as essential components. Binder neutralized with a valent alkali. "Here, the crosslinkable unsaturated monomer is shown to be N-methylol (meth) acrylamide or an ether compound thereof.
[0007]
However, in this binder, since the carboxyl group is neutralized with a monovalent alkali, the monovalent alkali component is dissociated when containing water, and the dissociated monovalent alkali component has irritation to the skin. ing. In addition, in order to allow disintegration in sewage, when using the above-described polymer salt, the amount and structure of the crosslinked structure formed are extremely important factors, and the solubility of these resins is controlled. Therefore, it is extremely difficult to form a crosslinked structure.
[0008]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of this invention is to provide the nonwoven fabric which has favorable water disintegration property.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention contains a fiber having a cation group and an anion group as a polar group, and is formed from a fiber having an average fiber length of 35 to 45 mm. The tensile strength in the MD direction at the time of drying is 0.3 to 10 kgf. The nonwoven fabric has a tensile strength in the MD direction of 0.1 to 6 kgf and a basis weight of ² to 80 g / m ² when containing 200% by weight of water , and the nonwoven fabric is the nonwoven fabric. The test piece of 100 × 100 mm cut out from the sample was taken into a 1000 ml separatory funnel containing 300 ml of water, and the separatory funnel was shaken at a stroke of 40 mm and 260 rpm for 30 seconds, and then the contents of the separatory funnel Transfer the entire amount from the upper sample inlet of the separatory funnel to a glass bunsen funnel with an upper inner diameter of 145 mm, an inclined portion height of 130 mm, a leg inner diameter of 10 mm, and a leg length of 130 mm. The contents of the separatory funnel When drained from the leg portion of Bunzenroto a water-decomposable non-woven fabric characterized by having a water-disintegrable the contents of 該分 funnel flows out from the whole volume leg within 10 seconds.
[0010]
The water-decomposable nonwoven fabric of the present invention preferably contains fibers having polar groups in an amount of 10% by weight or more, and the average length of the fibers is 20 mm or more.
Further, the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention has an MD direction average tensile strength in the range of 0.2 to 10 kgf when the nonwoven fabric is dried, and the nonwoven fabric has an MD direction of 200 wt%. The average tensile strength is preferably in the range of 0.1 to 6 kgf.
[0011]
Furthermore, the average thickness of the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention is preferably in the range of 0.1 to 1.0 mm. The water-decomposable nonwoven fabric includes a nonwoven fabric containing fibers having polar groups and an average length. A laminate with a second nonwoven fabric made of short fibers having a length of less than 20 mm may be used.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the nonwoven fabric of this invention is demonstrated concretely.
In the present invention, the nonwoven fabric is a cloth-like product formed by irregularly engaging a large number of fibers without forming regular yarn crossings. Even if it is a kind, you may be comprised from the various fiber.
[0013]
The non-woven fabric of the present invention is a non-woven fabric formed from fibers containing polar groups. By having such polar groups, the non-woven fabric is shaken with a predetermined amount (a large excess of the non-woven fabric) of water under certain conditions. It has the property of hydrolyzing. Conventionally, in order to give the nonwoven fabric a structure of hydrolyzing, it is said that the fiber length needs to be shortened. In the conventionally known hydrolyzable nonwoven fabric, the average fiber length is about 10 mm or less. Fiber is used. In the nonwoven fabric composed of such short fibers, the fibers constituting such a nonwoven fabric do not have a configuration that they themselves disperse in water, and the entanglement between the fibers is reduced by adjusting the fiber length exclusively. In this way, the nonwoven fabric is imparted with defibrating properties. This is because if the fiber length is shortened, the entanglement between the fibers decreases, and if a non-woven fabric made of short fibers is introduced into a large amount of water, the water enters between the short fibers and the mutual binding force due to the entanglement of the fibers decreases. As a result, the form-retaining power as a nonwoven fabric is reduced and defibrated. Therefore, the shorter the fiber length, the better the defibration properties, but on the other hand, as the fiber length becomes shorter, the fiber binding force due to the entanglement between the short fibers also decreases when drying or when a small amount of water is included. Shape retention is reduced.
[0014]
The non-woven fabric of the present invention is a non-woven fabric having a polar group that is easily hydrolyzed by itself and having a predetermined water decomposability.
That is, the nonwoven fabric of the present invention, basis weight 2~80g / m ² containing fibers having a polar group, preferably a basis weight of 2 to 40 g / m ² non-woven fabric. And in order to investigate the water disintegration which is the structure of the nonwoven fabric of this invention, the separating funnel and shaking apparatus shown in FIG. 1, and the glass bunsen funnel shown in FIG. 2 are used.
[0015]
In FIG. 1, number 1 is a separating funnel having a capacity of 1000 ml, number 2 is a shaking device, and a separating funnel holding means 21 is provided so that the separating funnel 1 can be held. In order to shake the separating funnel 1 under the conditions of a stroke of 40 mm and 260 rpm, the shaking device 2 has a shaking means 22. The separating funnel 1 is filled with 300 ml of water accurately measured in advance.
[0016]
Separately, a 100 × 100 mm test piece 3 was cut out from the nonwoven fabric, and the cut out 100 × 100 mm test piece was put into the separating funnel 1 from the upper sample inlet 13 of the separating funnel 1 containing 300 ml of water. And seal.
Next, this test piece 3 and a separating funnel 1 having a capacity of 1000 ml containing 300 ml of water are shaken at a stroke of 40 mm and 260 rpm for 30 seconds.
[0017]
After shaking for 30 seconds, the separating funnel 1 is removed from the shaking device, and the entire content 5 of the separating funnel 1 is transferred from the upper sample inlet 13 of the separating funnel 1 to the glass Bunsen funnel 40 at once. As shown in FIG. 2, the glass Bunsen funt 40 has an inner diameter of the upper end portion 41 of 145 mm, a height of the inclined portion 42 of 130 mm, an inner diameter of the leg portion 44 of 10 mm, and a length of the leg portion 44 of 130 mm. . When the state and speed at which the contents 5 flow out from the legs 44 of the bunsen funnel 40 are measured, the separator funnel contents 5 of the nonwoven fabric of the present invention flows out from the legs 44 of the glass bunsen funnel 40. When the outflow time of the separating funnel contents 5 at this time is measured, the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention has a water-decomposability that the entire amount flows out from the lower part of the leg portion 44 within 10 seconds, preferably 5 to 8 seconds. have. By having such a structure, even if it is a case where the water-decomposable nonwoven fabric of this invention is flowed to a flush toilet etc. and processed, there exists an effect that a sewer pipe clogging does not generate | occur | produce. Furthermore, in the nonwoven fabric of the present invention, fibers do not remain on the inclined part 42 of the Bunsen funt, the boundary part between the leg part 44 and the inclined part 42 or the leg part 44. Incidentally, the time required for 300 ml of water (water not containing non-woven fabric and fibers) to be discharged from the glass bunsen funnel is 5 seconds.
[0018]
The nonwoven fabric of the present invention having the above-described configuration is formed from fibers having a polar group. Examples of the raw material for the fibers forming such a nonwoven fabric include regenerated cellulose, polyethylene terephthalate (PET), poly ( And (meth) acrylic acid. And it can manufacture by introduce | transducing polar groups, such as a cation group and an anion group, into such resin used as a fiber raw material, adding other resin as needed, and spinning.
[0019]
Fibers forming the water-decomposable non-woven fabric of the present invention has an average fiber length of 35 to 45 mm. Even with such a fiber length, good water disintegration is exhibited, and the fiber is not defibrated during drying or in a state containing a small amount of water. And it becomes easy to manufacture a nonwoven fabric by having such a fiber length, and when a large excess of water is present, each single fiber becomes a single fiber form from a nonwoven fabric form having a large number of entanglements. Easy to disperse in water.
[0020]
Furthermore, the average fiber diameter of the fibers forming the nonwoven fabric of the present invention is usually 1.0 to 5 denier, preferably 1.5 to 5 denier, particularly preferably 1.6 to 5 denier, and further preferably 2 to 5. Denier.
The water-decomposable nonwoven fabric of the present invention can be formed from the fibers having the polar groups as described above, and the fibers having the polar groups are usually contained in an amount of 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more. Thus, the nonwoven fabric of the present invention can also be formed. In this case, the fibers other than the fiber having a polar group (other fibers) have an average fiber length of 80 mm or less, preferably 40 mm or less, more preferably 20 mm or less. It is desirable to have an average fiber length of 1 mm or more, preferably 0.5 mm or more. If the average fiber length of other fibers is longer than the above range, the nonwoven fabric of the present invention will not exhibit water decomposability. Examples of such other fibers include regenerated cellulose fibers (eg, viscose rayon, polynosic rayon, cuvula, saponified acetate), polyamide fibers, polyester fibers, and polyacrylic fibers. Mention may be made of synthetic fibers such as polyurethane fibers and polyolefin fibers, natural fibers and regenerated fibers. Among these fibers, it is preferable to use regenerated cellulose fibers. By using the regenerated cellulose fiber, the texture and feel of the nonwoven fabric are remarkably improved.
[0021]
The water-decomposable nonwoven fabric of the present invention can be produced by employing a water jet punch method, particularly preferably a spun lane method.
Although the nonwoven fabric of this invention may be formed with the nonwoven fabric single layer which consists of the above fibers, it may be laminated | stacked with another water-decomposable nonwoven fabric.
[0022]
Here, other water-decomposable nonwoven fabrics are, for example, pulp fibers, regenerated cellulose fibers (eg, viscose rayon, polynosic rayon, cuvula, saponified acetate), polyamide fibers, polyester fibers, and polyacryl fibers. It can be formed from synthetic fibers such as polyurethane fibers and polyolefin fibers, natural fibers and regenerated fibers. In order to impart water decomposability to the nonwoven fabric formed from such fibers, the average fiber length is usually 10 to 50 mm, preferably 20 to 30 mm. Nonwoven fabrics composed of such short fibers can be produced using the above-mentioned short fibers by employing a known method such as a water jet punch method, particularly preferably a spun lane method (spun lace). it can. A water-decomposable laminated nonwoven fabric can be produced by laminating the nonwoven fabric produced in this way with a nonwoven fabric composed of the above-mentioned fibers having a polar group and using, for example, a water-soluble adhesive. This water-decomposable laminated nonwoven fabric may have a two-layer structure of nonwoven fabric composed of fibers having polar groups / nonwoven fabric composed of short fibers, or nonwoven fabric composed of fibers having polar groups / nonwoven fabric composed of short fibers / polar groups. It may be a non-woven fabric composed of fibers having a three-layer structure of non-woven fabric composed of short fibers / non-woven fabric composed of fibers having polar groups / non-woven fabric composed of short fibers, or a multilayer structure composed of four or more layers.
[0023]
The water-decomposable nonwoven fabric of the present invention has a very high strength when dried, and the average tensile strength in the MD direction during drying is usually in the range of 0.3 to 10 kgf, preferably 1 to 5 kgf, and the tensile strength in the CD direction. The strength is smaller than the tensile strength in the MD direction, and is usually about 1/10 to 9/10, preferably about 1/10 to 1/2 of the tensile strength in the MD direction.
[0024]
The average thickness of the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention is usually 0.1 to 1.0 mm, preferably 0.1 to 0.6 mm, particularly preferably 0.3 to 0.6 mm. The nonwoven fabric of the present invention having a thickness in the above range exhibits good water absorption and is easily defibrated when contacted with a large excess of water.
Further, when the nonwoven fabric of the present invention contains a large excess of water, for example, the average tensile strength in the MD direction when containing about 200% by weight of water with respect to the weight of the nonwoven fabric is usually 0.1 to 6 kgf, preferably Is in the range of 0.5 to 2.5 kgf, which is lower than the average tensile strength during drying. Thus, the state containing about 200% by weight of water with respect to the fiber is a wet state such as, for example, a wet tissue, and has the above average tensile strength in such a state. When the water-soluble nonwoven fabric is used by containing water, the nonwoven fabric can be used satisfactorily without defibration. However, as described in detail above, the nonwoven fabric of the present invention is hydrolyzed by contact with a large amount of water. Therefore, the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention can be used satisfactorily in the water-containing state, and thus the nonwoven fabric used in the water-containing state can be hydrolyzed and treated, for example, as a water washing treatment. it can.
[0025]
That is, as described above, the non-woven fabric of the present invention is poured into a large excess of water and shaken, so that it has water decomposability enough to pass through a very thin tube such as a leg of a funnel. The water-decomposable nonwoven fabric of the invention can be processed, for example, by putting it in a flush toilet, and the flush toilet is not clogged. Moreover, the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention is non-woven fabric in a state impregnated with a small amount of water (for example, up to about 200% by weight of the nonwoven fabric weight) despite having excellent water-decomposability as described above. Can be used by impregnating the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention with water, and after such use, the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention is excessively large. Can be thrown into the water and processed for defibration.
[0026]
The water-decomposable nonwoven fabric of the present invention can be used as, for example, tissue paper, particularly wet tissue. The water-decomposable nonwoven fabric of the present invention is preferably used as a surface material for sanitary napkins (surface material disposed on the surface in contact with the skin (the same applies hereinafter)), a surface material for disposable diapers, and a surface material for breast milk pads. Can do.
[0027]
【The invention's effect】
The nonwoven fabric of the present invention is a nonwoven fabric having a basis weight of ² to 60 g / m ² containing fibers having polar groups, and the nonwoven fabric has a capacity of 300 ml of a 100 × 100 mm test piece cut out from the nonwoven fabric. After taking up in a 1000 ml separatory funnel and shaking the separatory funnel at a stroke of 40 mm and 260 rpm for 30 seconds, the entire content of the separatory funnel is 145 mm at the upper end and 130 mm in height at the inclined part. When the contents of the separatory funnel flow out from the legs of the Bunsen funnel, the contents of the separatory funnel are transferred to a glass Bunsen funnel having an inner diameter of 10 mm and a leg length of 130 mm. Since it has the structure that the thing has a water-disintegrating property that flows out from the leg part within 10 seconds, after using this nonwoven fabric, it is possible to quickly hydrolyze the nonwoven fabric to which dirt has adhered by, for example, flowing it into a flush toilet. it can. In addition, the water-decomposable nonwoven fabric of the present invention does not deteriorate the physical properties of the nonwoven fabric such as tensile strength to withstand use by containing a small amount of water. It can be used by impregnating with water. Moreover, even if it preserve | saves for a long time in the state impregnated with a small amount of water like a wet tissue, the physical characteristics, such as tensile strength, of the nonwoven fabric of this invention do not fall remarkably.
[0028]
The water-decomposable nonwoven fabric of the present invention is very soft to the touch and is not irritating, so it can be used as it is, or it is used by being laminated with a nonwoven fabric composed of short fibers having good water absorption. be able to. Such a laminated non-woven fabric has good water absorption and defibrates well when thrown into a large excess of water.
[0029]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
Each physical property of the non-woven fabric created in the examples shown below was measured or evaluated by the following methods.
[0030]
In addition, in this invention, the measured value of the characteristic of a nonwoven fabric is an average value of 5 samples, unless it limits in particular.
[Fiber diameter]
The diameter (denier) of the single fiber was determined by a vibration method using a product name: Vibroscope manufactured by Lenzing.
〔thickness〕
Using an Asker medium thickness gauge, the thickness of 10 non-woven fabrics was measured, and the thickness for one sheet was calculated.
[Average length of fiber]
The length of 10 fibers constituting the nonwoven fabric was measured, and the average value was obtained.
[Water disintegration]
The water disintegration of the nonwoven fabric of the present invention was measured as described above using the apparatus shown in FIGS.
[0031]
That is, 300 ml of tap water is put into a separating funnel having a capacity of 1 liter, and further, a 100 × 100 mm non-woven fabric is put into the separating funnel, and it is quickly set on a shaker (KM Shaker VS, manufactured by Iwaki Co., Ltd.). The nonwoven fabric was defibrated by shaking for 30 seconds.
Separately, a glass bunsen funnel with a top diameter of 145 mm, a slope length of 130 mm, a leg inner diameter of 10 mm and a length of 130 mm is prepared and shaken as described above for defibration. The non-woven fabric is transferred to the Bunsen Lot with tap water, and the tap water passes through the legs of the Bunsen Roto together with the non-woven fabric that has been defibrated within 10 seconds. What was discharged | emitted and the fiber remained in the triangular funnel was made into "insufficient hydrolyzability". In addition, the nonwoven fabric which was not discharged from the leg within 10 seconds but was discharged together with tap water from the leg of the triangular funnel after 10 seconds was also regarded as “insufficient in water disintegration”.
[0032]
[Example 1]
40 parts by weight of an ionic resin obtained by mixing cationized cellulose and sodium polyacrylate at a weight ratio of 1: 1 and 60 parts by weight of rayon were uniformly mixed in a viscose solution.
Next, this mixture was extruded into a coagulation bath under pressure and spun to produce a rayon fiber in which 40% by weight of a polymer having a polar group was kneaded. The average fiber diameter of this fiber was 3.0 denier, and the average fiber length was 38 mm.
[0033]
A web was formed using the above fibers, and a nonwoven fabric was produced by a spunlace method. The water pressure at this time was set to 25 kg / cm ^2, and a nonwoven fabric having an average thickness of 0.4 mm and a basis weight of 40 g / m ² was produced.
When the nonwoven fabric was dried, the tensile strength in the MD direction was 3.19 kgf, and the tensile strength in the CD direction was 1.07 kgf. Moreover, the tensile strength of MD direction at the time of 200 weight% water | moisture content of this nonwoven fabric was 2.78 kgf, and the tensile strength of CD direction was 0.84 kgf.
[0034]
When a 100 × 100 mm test piece was cut out from the nonwoven fabric and the water decomposability was measured by the above method, the contents of the separatory funnel flowed out from the legs of the Bunsen funnel in 10 seconds. The water disintegration was good.
[0035]
[Example 2]
Cationized cellulose, 55 parts of 1: 1 composite resin of sodium polyacrylate and 45 parts of rayon are kneaded in the same manner as in Example 1 to obtain 55% by weight of water-decomposable polymer. It was. Using this, fibers were obtained in the same manner as in Example 1. The average fiber diameter of this fiber was 3.0 denier, and the average fiber length was 38 mm.
[0036]
Using this fiber, a nonwoven fabric was produced in the same manner as in Example 1. The nonwoven fabric had an average thickness of 0.5 mm and a basis weight of 40 g / m ² .
The tensile strength in the MD direction during drying of this nonwoven fabric was 5.07 kgf, and the tensile strength in the CD direction was 0.83 kgf. Moreover, the tensile strength of MD direction at the time of containing 200 weight% water | moisture content of this nonwoven fabric was 2.07 kgf, and the tensile strength of CD direction was 0.18 kgf.
[0037]
When a 100 × 100 mm test piece was cut out from the nonwoven fabric and the water decomposability was measured by the above method, the contents of the separatory funnel flowed out from the legs of the Bunsen funnel in 10 seconds. The water disintegration was good.
[0039]
[Reference Example 1]
A test piece of 100 × 100 mm was cut out from a commercially available water-disintegratable cleaning cloth (trade name: toilet quill, manufactured by Kao Corporation). This commercially available water-decomposable non-woven fabric is a non-woven fabric composed of short fibers having an average fiber length of 4 mm. When the water disintegration property of the test piece cut out as described above was measured by the method described in Example 1, the contents of the separating funnel flowed out from the leg of the Bunsen funnel in 6 seconds. “Good water disintegration”.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an outline of a separating funnel and a shaking device for examining water decomposability which is a characteristic of a water degradable nonwoven fabric of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of a Bunsen funt for examining water decomposability which is a characteristic of the water degradable nonwoven fabric of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Separation funnel 13 with a capacity | capacitance of 1000 ml ... Upper sample inlet 2 ... Shaking device 21 ... Separation funnel holding means 22 ... Shaking means 3 ... Test piece 40 ... Glass Bunsen funnel 41 ... upper end part 42 ... inclined part 44 ... leg part 5 ... separatory funnel contents

Claims

A fiber having a cationic group and an anionic group as a polar group and formed from a fiber having an average fiber length of 35 to 45 mm, and having a tensile strength in the MD direction of 0.3 to 10 kgf during drying. There is a nonwoven fabric having a tensile strength in the MD direction of 0.1 to 6 kgf and a basis weight of ² to 80 g / m ² when containing 200% by weight of water , and the nonwoven fabric is cut from the nonwoven fabric. X Take a 100 mm test piece into a 1000 ml separatory funnel containing 300 ml of water, shake the separatory funnel for 30 seconds at a stroke of 40 mm and 260 rpm, and then separate the entire contents of the separatory funnel. From the upper sample inlet of the funnel, transfer to a glass bunsen funnel with an inner diameter of 145 mm at the top, a height of the inclined part of 130 mm, an inner diameter of the leg of 10 mm, and a length of the leg of 130 mm. The funnel contents are the Bunsen Over preparative When drained from the leg portion of 該分 funnel contents water-decomposable non-woven fabric characterized by having a water-degradable flowing out of the total amount leg within 10 seconds.

2. The hydrolysis according to claim 1, wherein the nonwoven fabric contains fibers having polar groups in an amount of 10% by weight or more, and the average length of the fibers having polar groups is 35 to 45 mm. Non-woven fabric.

2. The water-decomposable nonwoven fabric according to claim 1, wherein an average thickness of the nonwoven fabric is in a range of 0.1 to 1.0 mm.