JP7597616B2 - Nonwoven fabric manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は不織布の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing nonwoven fabric.
従来から、凹部と凸部とを有する凹凸形状の不織布を作製する種々の製造方法が開示されている。
例えば、特許文献1には、突起体を有する支持体上に未融着の繊維ウエブを載置し、押込み部材を用いて繊維ウエブを押し込み賦形後、熱風により繊維同士を熱融着させる凹凸不織布の製造方法が記載されている。繊維に対する引っ掛け性を高くして支持体突起の頂部に残る繊維量を高めると共に、繊維が部分的に薄くなるのを抑制するため、支持体突起を粗面化する方法が記載されており、具体的には頂部のみの一部、頂部のみの全体、頂部から壁面の上部の一部にまで粗面化処理が施されてもよいことが記載されている。繊維に対する引っ掛け性と壁面への繊維の沿い易さを考慮した場合は、支持体突起の頂部の全体が粗面化されていることが好ましく、不織布化後の引き剥がし易さを考慮した場合は、頂部のみが粗面化され、壁面は粗面化されていないことが好ましいことが記載されている。
特許文献2には、支持体雄材及び支持体雌材を用いて未融着ウエブをかみ合い賦形後、熱風により繊維同士を熱融着させる凹凸不織布の製造方法が記載されている。この製造方法では、支持体雌材の表面粗さを小さくすることで、支持体雌材に繊維をまとわりつかせずに支持体雌材の取り外しを円滑に行い得ることが記載されている。
特許文献3記載の不織布の製造方法では、ドラムの外周に賦形のための支持体を配し、ドラム内部に吸引部を配することが記載されている。該吸引部によって支持体に配される繊維ウエブに負圧を加えることで、繊維ウエブの繊維が支持体の周面に沿い易くすることが記載されている。
特許文献4には、構造化されていないウエブを雄型ロール及び雌型ロールを用いて賦形し、厚手のフリースウエブまたは起毛フィルムを製造する方法が記載されている。該雄型ロールの表面には、ウエブの付着を防止するように施工される熱間ロールが配されることが記載されている。
特許文献5には、第1及び第2のロールの噛み合わせにより上層を凹凸賦形し、下層と接合する表面シートの製造方法が記載されている。該第1のロールにおける各歯車の歯溝部に吸引口が形成されており、凹凸賦形された上層は、吸引口による吸引力によって第1のロール周面に密着することが記載されている。
特許文献6には、繊維間の摩擦以外は内部接着を有していないランダム配向された不織布ウエブと溶融状態の裏貼り層とを接着させて不織布繊維シートを成形する方法が記載されている。成形に用いる第一波形部材が粗い仕上げ(例えばサンドブラストにより形成される)を有し、第二波形部材が滑らかな研磨仕上げを有し、不織布繊維シートは、第一波形部材の表面に沿って優先的に止まることが記載されている。また、両波形部材が有する隆起部は軸に対して0(軸に平行)~90°の範囲に配向させうることが記載されている。
特許文献7には、第1及び第2のロールの噛み合わせにより上層を凹凸賦形し、下層と接合する表面シートの製造方法が記載されている。該第1のロールの凹部内に係止材が配設されて、押し込まれたシート状物の一部を機械的に係止することで上層が第1のロールの周面から浮かび上がることを防止できることが記載されている。
Conventionally, various manufacturing methods have been disclosed for producing nonwoven fabrics having an uneven shape having recesses and protrusions.
For example, Patent Document 1 describes a method for producing a nonwoven fabric with a concave-convex shape, in which an unfused fiber web is placed on a support having a protrusion, the fiber web is pressed into shape using a pressing member, and the fibers are thermally fused together using hot air. A method for roughening the support protrusions is described in order to increase the amount of fiber remaining on the top of the support protrusions by increasing the hooking ability of the fibers and to prevent the fibers from becoming partially thin. Specifically, it is described that the roughening treatment may be performed on only a part of the top, only the entire top, or from the top to a part of the upper part of the wall surface. When considering the hooking ability of the fibers and the ease of the fibers following the wall surface, it is preferable that the entire top of the support protrusions is roughened, and when considering the ease of peeling after nonwoven fabric formation, it is described that it is preferable that only the top is roughened and the wall surface is not roughened.
Patent Document 2 describes a method for producing a concave-convex nonwoven fabric in which an unfused web is engaged and shaped using a male support member and a female support member, and then the fibers are thermally fused together using hot air. In this production method, it is described that by reducing the surface roughness of the female support member, the female support member can be smoothly removed without the fibers clinging to it.
In the method for producing a nonwoven fabric described in Patent Document 3, a support for shaping is disposed on the outer periphery of a drum, and a suction unit is disposed inside the drum. It is described that the suction unit applies negative pressure to the fiber web disposed on the support, making it easier for the fibers of the fiber web to conform to the circumferential surface of the support.
Patent Document 4 describes a method for producing a thick fleece web or raised film by shaping an unstructured web using a male roll and a female roll, and describes that a hot roll is disposed on the surface of the male roll so as to prevent the web from sticking to the surface.
Patent Document 5 describes a method for manufacturing a topsheet in which an upper layer is formed with projections and recesses by meshing first and second rolls, and then bonded to a lower layer. It describes that suction ports are formed in the tooth grooves of each gear in the first roll, and the projections and recesses of the upper layer are brought into close contact with the circumferential surface of the first roll by the suction force of the suction ports.
Patent Document 6 describes a method for forming a nonwoven fibrous sheet by bonding a randomly oriented nonwoven web, which has no internal adhesion other than friction between fibers, to a molten backing layer. It describes that a first corrugating member used in the forming has a rough finish (formed, for example, by sandblasting) and a second corrugating member has a smooth polished finish, and the nonwoven fibrous sheet preferentially rests along the surface of the first corrugating member. It also describes that the ridges of both corrugating members can be oriented in the range of 0 (parallel to the axis) to 90 degrees relative to the axis.
Patent Document 7 describes a method for manufacturing a topsheet in which an upper layer is formed with projections and recesses by meshing first and second rolls, and is then joined to a lower layer. It describes that a locking material is disposed in the recesses of the first roll, and a part of the pressed sheet-like material is mechanically locked, thereby preventing the upper layer from floating up from the circumferential surface of the first roll.
従来、凹凸形状を有する不織布の製造方法において、一対の支持体又はロール(以下、支持体等)の噛合いによる凹凸賦形を行った後、ウエブが支持体等への押し込みから戻って浮き上がることがある。押込みが戻ると凹凸高さの高い賦形不織布を得ることが困難となる。この現象は、加工速度が増すにつれ遠心力等により生じ易く、きれいな成形パターンが得られ難くなる。この浮きの現象は、繊維同士が熱融着される前の熱融着性ウエブ、繊維同士が熱融着された不織布など種々のシート状の繊維集合体(以下、本発明においてはこれらをまとめてウエブという)を凹凸賦形する場合に起こり得る。
この点、上記特許文献3及び5に記載の吸引によりウエブの戻りを抑えようとすると、支持体等の表面温度が下がったり温度ムラが生じたりして加工性の低下につながりかねない。温度を維持するため加熱媒体を追加しようとすると吸引装置と干渉するため、支持体表面近傍に加熱媒体を配置することが困難であり、十分な温度維持が難しい。また、吸引口は繊維詰まりを起こし易く、更には吸引口により支持体等の肉厚が実質的に薄くなり強度が落ち、撓み易くなる。
また、上記特許文献1においては、支持体突起の壁面は粗面化していないことが好ましいとあり、粗面化されているとしても頂部から壁面の上部の一部までである。ウエブが支持体上に保持されている間に働く遠心力等によるウエブの戻りを抑えるまでは考慮されていない。同様に、上記特許文献2には雌材(押込み部材)の表面粗さの記載があるが、雄材(支持体)については記載がなく、ウエブが支持体上に保持されている間に働く遠心力等によるウエブの戻りを抑えるまでは考慮されていない。単にウエブの戻りを抑えるために、上記特許文献1及び2に記載されるような熱風処理を利用する場合、風速を高めるとウエブの実厚みが薄くなり、熱風の温度を上げると得られる不織布の表面が硬くなるという問題が生じる。
したがって、従来の製造技術では、良好に凹凸賦形された肌触りの良い不織布を得ることが難しかった。この点、上記の特許文献1~4には、ウエブの戻りを抑える賦形は記載されていない。特に特許文献4に記載の技術では、雄型ロール(支持体)の表面がウエブの付着を防止するようにされ、むしろウエブが浮き易くなる。また、上記特許文献5に記載の方法だけではウエブとの相互作用に関する点が不十分であるとともに、高速加工時の遠心力によってウエブの浮きを抑えるには十分ではなかった。上記特許文献6には支持体に相当する第一波形部材を粗い仕上げにすることが記載され、上記特許文献7には支持体に相当する第1ロールに係止材を設けることが記載されているが、特許文献5と同様の理由に加え、ウエブの強度が低い場合の剥離時に破れなどが生じる問題が発生し、更に詳細に検討する必要があった。
In the conventional method for producing a nonwoven fabric having a concave-convex shape, after the concave-convex shape is formed by the meshing of a pair of supports or rolls (hereinafter, supports, etc.), the web may return from being pressed into the support, etc., and float up. If the web returns to being pressed, it becomes difficult to obtain a shaped nonwoven fabric with a high concave-convex height. This phenomenon is likely to occur due to centrifugal force, etc., as the processing speed increases, making it difficult to obtain a clean molded pattern. This floating phenomenon can occur when various sheet-like fiber assemblies such as heat-fusible webs before the fibers are heat-fused to each other and nonwoven fabrics in which the fibers are heat-fused to each other (hereinafter, in the present invention, these are collectively referred to as webs) are formed into concave-convex shapes.
In this regard, if the suction described in Patent Documents 3 and 5 is used to suppress the return of the web, the surface temperature of the support, etc. may drop or temperature unevenness may occur, which may lead to a decrease in processability. If a heating medium is added to maintain the temperature, it will interfere with the suction device, making it difficult to place the heating medium near the support surface, and it is difficult to maintain a sufficient temperature. In addition, the suction port is prone to fiber clogging, and furthermore, the thickness of the support, etc. is effectively reduced by the suction port, reducing its strength and making it more likely to bend.
In addition, in the above Patent Document 1, it is preferable that the wall surface of the support protrusion is not roughened, and even if it is roughened, it is only from the top to a part of the upper part of the wall surface. It does not take into consideration the suppression of the return of the web due to centrifugal force acting while the web is held on the support. Similarly, the above Patent Document 2 describes the surface roughness of the female material (pushing member), but does not describe the male material (support), and does not take into consideration the suppression of the return of the web due to centrifugal force acting while the web is held on the support. When using hot air treatment as described in the above Patent Documents 1 and 2 simply to suppress the return of the web, there is a problem that increasing the wind speed reduces the actual thickness of the web, and increasing the temperature of the hot air hardens the surface of the obtained nonwoven fabric.
Therefore, it was difficult to obtain a nonwoven fabric with a good unevenness and a pleasant texture by the conventional manufacturing techniques. In this regard, the above Patent Documents 1 to 4 do not describe a shaping method for suppressing the return of the web. In particular, in the technique described in Patent Document 4, the surface of the male roll (support) is designed to prevent the web from adhering, and the web is more likely to float. In addition, the method described in Patent Document 5 alone is insufficient in terms of the interaction with the web, and is not sufficient to suppress the web from floating due to the centrifugal force during high-speed processing. Patent Document 6 describes a rough finish for the first corrugated member corresponding to the support, and Patent Document 7 describes the provision of a locking material on the first roll corresponding to the support, but in addition to the same reasons as Patent Document 5, problems such as tearing during peeling occurred when the strength of the web was low, and further detailed consideration was required.
本発明は、上記の点に鑑み、支持体からのウエブの浮き上がりを抑えて、良好な凹凸形状を付与できる凹凸不織布の製造方法に関する。 In view of the above, the present invention relates to a method for producing a nonwoven fabric with a concave-convex shape that can suppress lifting of the web from the support.
本発明は、凸部又は凹部を有する支持体と、該支持体に噛合い可能な押し込み部を有する押込み部材とを噛合い可能に合わせることにより、繊維を含む集合体からなるウエブを凹凸賦形するに当たり、賦形されたウエブを前記支持体から剥離する際の単位面積当たりの剥離抵抗力を300cN/m2以上20000cN/m2以下とする、凹凸不織布の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for producing a nonwoven fabric having a concave and convex portion, in which a support having a convex or concave portion is meshed with a pushing member having a pushing portion that can mesh with the support, thereby forming a web consisting of an aggregate containing fibers into a concave and convex shape, and the peel resistance per unit area when peeling the shaped web from the support is 300 cN/ m2 or more and 20,000 cN/m2 or less .
本発明の凹凸不織布の製造方法によれば、支持体からのウエブの浮き上がりを抑えて、良好な凹凸形状を備えた凹凸不織布を製造することができる。 The manufacturing method of the uneven nonwoven fabric of the present invention can suppress lifting of the web from the support and produce an uneven nonwoven fabric with a good uneven shape.
本発明に係る凹凸不織布の製造方法の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
なお、本明細書において、不織布の製造時の搬送方向をMD方向(Machine Direction)といい、該搬送方向に直交する幅方向をCD方向(Cross Direction)という。
A preferred embodiment of the method for producing a nonwoven fabric having projections and recesses according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In this specification, the conveying direction during the production of a nonwoven fabric is referred to as the MD (machine direction), and the width direction perpendicular to the conveying direction is referred to as the CD (cross direction).
本発明の凹凸不織布の製造方法は、凸部又は凹部を有する支持体と、支持体に噛合い可能な押し込み部を有する押込み部材を噛合い可能に合わせることにより、繊維を含む集合体からなるウエブを凹凸賦形する工程を有する。 The method for producing a nonwoven fabric with a concave-convex shape of the present invention includes a step of forming a web made of an aggregate containing fibers into a concave-convex shape by engaging a support having a convex or concave portion with a pushing member having a pushing portion that can engage with the support.
支持体とは、凹凸形状を有し、押込み部材と噛合い可能であり、不織布や熱融着性ウエブを一時的に保持するものである。前述の凸部と凹部とは互いに相対的な高低差を有する関係にある部分を意味し、例えば支持体を構成する基材よりも高く突出している部分が凸部であり、凸部間が凹部となる。また、支持体を構成する基材が部分的に窪んだ部分が凹部となる場合、該凹部に囲まれた部分が凸部となる(図示せず)。支持体は、コンベアやネットの形態など可撓性のものや、ドラムロールやプレートの形態などの非可撓性のものでもよい。支持体の材質は種々のものを用いることができる。例えば樹脂、金属、カーボン、セラミックが挙げられる。非可撓性のエンボスロールであると、支持体上でエンボス熱融着又はエンボス圧着することができる点で好ましい。
押込み部材とは、凹凸形状を有し、支持体に押し込み可能(噛合い可能)なものである。押込み部材は、可撓性のものや非可撓性のものでもよく、例えばリングロール、凹凸ロール、ネット、ベルト、チェーン、板バネ(弾性板状体)、可動式の荷重プレートが挙げられる。押込み部材の材質は種々のものを用いることができ、例えば樹脂、金属、カーボン、セラミックが挙げられる。
The support has a concave-convex shape, can engage with the pushing member, and temporarily holds the nonwoven fabric or heat-sealable web. The above-mentioned convex and concave portions refer to portions that have a relative height difference with each other, for example, a portion that protrudes higher than the substrate constituting the support is a convex portion, and a portion between the convex portions is a concave portion. In addition, when a portion of the substrate constituting the support that is partially recessed is a concave portion, a portion surrounded by the concave portion is a convex portion (not shown). The support may be flexible, such as in the form of a conveyor or net, or non-flexible, such as in the form of a drum roll or plate. Various materials can be used for the support. For example, resin, metal, carbon, and ceramic can be mentioned. A non-flexible embossing roll is preferable in that it can be embossed heat fusion or embossed pressure bonding on the support.
The pushing member has a concave-convex shape and can be pushed into (engaged with) the support. The pushing member may be flexible or inflexible, and examples of the pushing member include a ring roll, a concave-convex roll, a net, a belt, a chain, a leaf spring (elastic plate-like body), and a movable load plate. Various materials can be used for the pushing member, and examples of the materials include resin, metal, carbon, and ceramic.
「噛合い可能に合わせる」とは、支持体の凹部と押込み部材の押し込み部とを対応させた配置にて、支持体の凸部と押込み部材の押し込み部との間にウエブが入り込む程度の隙間を有しながら前記凹部に対して前記押し込み部が入り込むことを意味する。言い換えると、支持体の凹凸形状と押込み部材の凹凸形状とが、噛み合うように合わせられることを意味する。この時、支持体と押込み部材の摩耗や変形を低減するため、支持体と押込み部材は互いに直接接触しないことが好ましい。 "Match so as to be able to mesh" means that the recess of the support and the pushing portion of the pushing member are arranged in a corresponding manner, and the pushing portion fits into the recess while leaving a gap between the protrusion of the support and the pushing portion of the pushing member large enough for the web to fit in between. In other words, it means that the uneven shape of the support and the uneven shape of the pushing member are matched so as to mesh with each other. At this time, in order to reduce wear and deformation of the support and the pushing member, it is preferable that the support and the pushing member do not come into direct contact with each other.
「単位面積当たりの剥離抵抗力」とは、賦形されたウエブを支持体または押込み部材から剥離する際、ウエブの単位面積当たりに掛かる抵抗力を意味する。該剥離抵抗力は、後述する方法により、測定することができる。
「ウエブ」とは、不織布や熱融着性ウエブを含むシート状の繊維集合体である。このウエブには、構成繊維として熱可塑性繊維を含むことが好ましい。
「不織布」とは、熱的融着、機械的交絡、化学的結合(接着剤、ケミカルボンドなど)によって繊維集合体を形成したシートを意味する。
「熱融着性ウエブ」とは、熱(熱風、水蒸気、熱エンボス、超音波エンボスなど)により融着可能な未融着繊維の集合体を意味し、融着処理工程前に水流交絡やニードルパンチなどの機械交絡をされたものは除外する。より具体的には、不織布としての強度を有しないものであり、MD方向及びCD方向に沿った引張最大強度が100cN/50mm以下のものは熱融着性ウエブとする。例えばカードウエブが含まれる。
The term "peel resistance per unit area" refers to the resistance applied per unit area of a shaped web when the web is peeled from a support or a pushing member. The peel resistance can be measured by the method described below.
The term "web" refers to a sheet-like fiber assembly including nonwoven fabric and heat-sealable webs. The web preferably contains thermoplastic fibers as constituent fibers.
The term "nonwoven fabric" refers to a sheet in which a fiber assembly is formed by thermal fusion, mechanical entanglement, or chemical bonding (adhesive, chemical bond, etc.).
The term "thermally fusible web" refers to an aggregate of unfused fibers that can be fused by heat (hot air, steam, heat embossing, ultrasonic embossing, etc.), and excludes those that have been mechanically entangled by hydroentanglement or needle punching before the fusion treatment step. More specifically, those that do not have the strength of a nonwoven fabric and have a maximum tensile strength of 100 cN/50 mm or less in the MD and CD directions are considered to be thermally fusible webs. For example, card webs are included.
上記の「熱融着」した状態とは、熱融着性ウエブが溶融することで、熱融着性ウエブの構成繊維が融着処理前の繊維形態を有しなくなることを意味する。繊維形態を有するとは、繊維の長さと繊維の断面積から求めた直径(真円として計算)との比(前者/後者)が300倍以上となっているものとする。例えば、「熱融着」した状態では熱融着性ウエブの構成繊維の外周面の少なくとも一部分が溶融し、他の繊維の外周面との境界が判別できなくなり、融着処理前の繊維形態を有しなくなる。複合繊維等、熱融着性ウエブの構成繊維が2種以上の樹脂からなる場合は、特定の樹脂が溶融せずに繊維形態を保っていても、他の樹脂が溶融し、熱融着性ウエブの構成繊維の外周面同士の境界が判別できなくなり、融着処理前の繊維形態を有しなくなる。これらは繊維融着部の断面を走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)により観察することで可能である。 The above-mentioned "heat-fused" state means that the heat-fusible web melts and the constituent fibers of the heat-fusible web no longer have the fiber form before the fusion process. Having a fiber form means that the ratio (former/latter) of the length of the fiber to the diameter (calculated as a perfect circle) calculated from the cross-sectional area of the fiber is 300 times or more. For example, in the "heat-fused" state, at least a part of the outer surface of the constituent fibers of the heat-fusible web melts, the boundary with the outer surface of the other fibers becomes indistinguishable, and the fiber form before the fusion process is no longer retained. When the constituent fibers of the heat-fusible web, such as composite fibers, are made of two or more resins, even if a specific resin does not melt and maintains its fiber form, the other resins melt, and the boundary between the outer surfaces of the constituent fibers of the heat-fusible web becomes indistinguishable, and the fiber form before the fusion process is no longer retained. This can be done by observing the cross section of the fused fiber joint with a scanning electron microscope (SEM).
ウエブを構成する繊維材料は、任意の一般繊維及び熱伸長繊維を用いることができる。繊維材料は、毛羽立ち及び強度の観点から連続繊維であることが好ましいが、これに限定されず、長繊維や短繊維であってもよい。
連続繊維は、製品部材の端面での繊維切断箇所や毛羽立ち部の一部の繊維の切断を除き、実質的に繊維が連続しているものであり、スパンボンド法に見られるものである。
長繊維は、有効長(80mm以上)の繊維長を有するものであり、メルトブローン法に見られるものである。
短繊維は、77mm長以下の繊維であり、エア-スルー不織布やスパンレース不織布、エアレイド不織布に用いられる。
The fibrous material constituting the web may be any ordinary fiber or heat-stretchable fiber. From the viewpoint of fluffiness and strength, the fibrous material is preferably a continuous fiber, but is not limited thereto and may be a long fiber or a short fiber.
Continuous fibers are essentially continuous fibers, except for broken portions of the fibers at the end faces of the product member and some broken fibers in the fuzzed portions, and are found in the spunbond method.
The long fibers have an effective fiber length (80 mm or more) and are found in the meltblown method.
Staple fibers are fibers having a length of 77 mm or less, and are used in air-through nonwoven fabrics, spunlace nonwoven fabrics, and airlaid nonwoven fabrics.
熱融着性ウエブの供給方法としては、スパンボンド法(エンボス前のもの、連続繊維)、エレクトロスピニング法(連続繊維)、スパンメルト法(熱風伸長と冷風延伸を組み合わせた方法、長繊維)、メルトブローン法(長繊維)、カード法(短繊維)、エアレイド法(短繊維)が挙げられる。特にスパンボンド法、カード法によるものが嵩高な立体賦形不織布が得られるため好ましい。また、これらの供給方法を組み合わせることも可能である。 Methods for supplying heat-bondable webs include the spunbond method (before embossing, continuous fibers), electrospinning method (continuous fibers), spunmelt method (a method that combines hot air stretching and cold air stretching, long fibers), meltblown method (long fibers), carding method (short fibers), and airlaid method (short fibers). The spunbond method and carding method are particularly preferred because they produce bulky, three-dimensionally shaped nonwoven fabrics. It is also possible to combine these supply methods.
繊維材料は、熱可塑性繊維を含むことが好ましく、例えば、ポリエチレン(以下、PEともいう)繊維、ポリプロピレン(以下、PPともいう)繊維等のポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETともいう)、ポリアミド等の熱可塑性樹脂を単独で用いてなる繊維が挙げられる。また、芯鞘型、サイドバイサイド型等の構造の複合繊維を用いることも可能である。本発明では複合繊維を用いることが好ましい。ここでいう複合繊維としては、高融点成分が芯部分で低融点成分が鞘部分とする芯鞘繊維、高融点成分と低融点成分とが並列するサイドバイサイド繊維が挙げられる。その好ましい例として、鞘成分がポリエチレンまたは低融点ポリプロピレンである芯鞘構造の繊維が挙げられ、該芯鞘構造の繊維の代表例としては、PET(芯)とPE(鞘)、PP(芯)とPE(鞘)、PP(芯)と低融点PP(鞘)等の繊維が挙げられる。さらに具体的には、上記構成繊維は、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン系繊維、ポリエチレン複合繊維、ポリプロピレン複合繊維を含むことが好ましい。ここで、該ポリエチレン複合繊維の複合組成は、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンであり、該ポリプロピレン複合繊維の複合組成が、ポリエチレンテレフタレートと低融点ポリプロピレンであることが好ましく、より具体的には、PET(芯)とPE(鞘)、PET(芯)と低融点PP(鞘)が挙げられる。用いられる樹脂の融点は断りのない限り大気圧下(N2ガス雰囲気中)で測定された融点を意味する。 The fiber material preferably contains thermoplastic fibers, and examples of such fibers include polyolefin fibers such as polyethylene (hereinafter also referred to as PE) fibers and polypropylene (hereinafter also referred to as PP) fibers, and fibers made solely of thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate (hereinafter also referred to as PET) and polyamide. It is also possible to use composite fibers of a core-sheath type, side-by-side type, or other structure. In the present invention, it is preferable to use composite fibers. The composite fibers referred to here include core-sheath fibers in which a high melting point component is the core and a low melting point component is the sheath, and side-by-side fibers in which a high melting point component and a low melting point component are arranged in parallel. A preferred example of such a fiber is a fiber having a core-sheath structure in which the sheath component is polyethylene or low melting point polypropylene, and representative examples of the fiber having the core-sheath structure include fibers having PET (core) and PE (sheath), PP (core) and PE (sheath), PP (core) and low melting point PP (sheath), and the like. More specifically, the above-mentioned constituent fibers preferably contain polyolefin fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers, polyethylene composite fibers, and polypropylene composite fibers. Here, the composite composition of the polyethylene composite fiber is preferably polyethylene terephthalate and polyethylene, and the composite composition of the polypropylene composite fiber is preferably polyethylene terephthalate and low melting point polypropylene, more specifically, PET (core) and PE (sheath), and PET (core) and low melting point PP (sheath). The melting point of the resin used means the melting point measured under atmospheric pressure (in N2 gas atmosphere) unless otherwise specified.
これらの繊維は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いて、熱融着性ウエブを構成することができる。また、熱融着性ウエブには、コットン、パルプ等の天然繊維やレーヨン、キュプラ等の再生繊維等の熱可塑性繊維以外の繊維が含まれていてもよい。したがって、本発明の製造方法によって製造される不織布には、上記の繊維を含むことが好ましい。 These fibers can be used alone or in combination of two or more to form a heat-sealable web. The heat-sealable web may also contain fibers other than thermoplastic fibers, such as natural fibers such as cotton and pulp, and regenerated fibers such as rayon and cupra. Therefore, it is preferable that the nonwoven fabric produced by the production method of the present invention contains the above-mentioned fibers.
本発明の凹凸不織布の製造方法における凹凸賦形工程の一例として図1(A)及び(B)に示すものが挙げられる。すなわち図1(A)に示すように、複数の凸部11が基材13上に所定間隔で配されて、凸部11間が凹部12となった支持体10上にウエブ30を載置する。次いで図1(B)に示すように、ウエブ30に対し上方から押込み部材20を押し付ける。押込み部材20は複数の押し込み部21を基材23上に所定間隔で有しており、押し込み部21は支持体10の凹部12に噛合わされる。これにより、ウエブ30が部分的に凹部12に押し込まれる。これに伴い、支持体10の凸部11が押込み部材20における押し込み部21、21間の空間部22に噛合わされる。これにより、ウエブ30が部分的に空間部22に押し込まれる。このようにして、ウエブ30が凹凸賦形される。
1(A) and (B) show an example of the unevenness forming process in the method for producing the uneven nonwoven fabric of the present invention. That is, as shown in FIG. 1(A), a
支持体10及び押込み部材20によって賦形されたウエブ30は、支持体10の凹凸形状に沿わされて一旦保持されたまま搬送方向(MD方向)に搬送される。賦形後の搬送途中で、繊維同士の熱融着処理工程又は圧着処理工程を行ってウエブの凹凸形状を固定化し、凹凸不織布を形成する。この熱融着処理又は圧着処理としては、不織布における繊維同士を融着または圧着、好ましくは圧着できる種々の方法にて行うことができ、例えば、熱風処理、エンボス熱融着処理、エンボス圧着処理が挙げられる。これらは、単独または複数を組み合わせて行うことができるが、エンボス熱融着処理またはエンボス圧着処理の後に熱風処理することが、賦形された状態で繊維同士を熱融着させることができるため、出来上がった不織布において賦形形状が加圧によって一旦潰れても圧力を開放されたときに形状が回復し易くなるため好ましい。
エンボス熱融着処理工程、エンボス圧着処理工程は、支持体10と押込み部材20とによる賦形工程と同時に行ってもよく、賦形工程後に支持体10に一旦保持されたウエブ30に対し、ポイント接合手段(図示せず)を用いて行ってもよい。
また、賦形されたウエブに他のシートを積層して一体化するようにしてもよい。
The
The embossing heat fusion processing step and the embossing pressure bonding processing step may be carried out simultaneously with the shaping process using the
Also, other sheets may be laminated onto the shaped web to form an integrated structure.
得られた凹凸不織布は、例えば生理用ナプキンや使い捨ておむつなどの吸収性物品の表面シート、着衣側の裏面シート、吸汗シート、生理用ナプキンのウイング等に適用することができる。表面シートとして用いる場合、どちらの面を着用者の肌面に向けて用いてもよい。おむつの例示としては、表面シートのほか、着衣側の裏面シート、表面シート及び裏面シートに挟まれた吸収体を有し、さらに、サイドシートがなす横漏れ防止ギャザーが設けられている。おむつは、背側のファスニングテープを腹側に固定して装着するテープタイプやパンツタイプのものであってもよい。また、おむつ以外の例えば生理用ナプキン等、種々の吸収性物品に適用できる。 The obtained uneven nonwoven fabric can be used as a top sheet for absorbent articles such as sanitary napkins and disposable diapers, a back sheet on the clothing side, a sweat-absorbing sheet, or the wings of sanitary napkins. When used as a top sheet, either side may be used facing the wearer's skin. An example of a diaper has a top sheet, a back sheet on the clothing side, an absorbent sandwiched between the top sheet and the back sheet, and further has side leakage prevention gathers formed by the side sheets. The diaper may be a tape type or a pants type that is worn by fixing the fastening tape on the back side to the abdominal side. It can also be used in various absorbent articles other than diapers, such as sanitary napkins.
本発明の凹凸不織布の製造方法において、賦形を行うに当たり、支持体及びウエブに関して下記の構成をとる。これにより賦形後における支持体からのウエブの浮き上がりを抑えて、良好な凹凸形状を付与した凹凸不織布を製造することができる。 In the manufacturing method of the uneven nonwoven fabric of the present invention, the support and web are configured as follows when shaping. This makes it possible to suppress the web from lifting off the support after shaping and to manufacture an uneven nonwoven fabric with a good uneven shape.
まず支持体に関し、賦形されたウエブを支持体から剥離する際の単位面積当たりの剥離抵抗力(以下、支持体剥離抵抗力E1ともいう)を300cN/m2以上20000cN/m2以下としている。
これにより、賦形後の搬送に伴う遠心力によって賦形されたウエブが浮き上がるのを抑制することができる。また、一旦支持体により賦形されたウエブが熱融着又は圧着される前に平らに戻ろうとして支持体からウエブが浮くことを抑制することができる。そのため、支持体の凹部に押込み部材の押し込み部を噛合わせた時点でのウエブの凹凸形状を保ち易い。賦形時の凹凸形状を良好に保持できるため、ウエブ賦形工程から熱融着又は圧着工程に至るまでの間に凹凸形状が乱れにくく、賦形時の凹凸形状を良好に固定化することができる。
このとき、凹凸形状を保持するための流体による吸引や吹き付けの処理を併用してもよい。流体には熱風、常温風、冷風、水蒸気風が挙げられる。支持体は流体を通すため、支持体の凹部の底部に配された開孔を有することが好ましい。本発明においてはウエブが浮き難くされているため、吹き付けと吸引の風の速度を落とすことができ、ウエブが支持体に押しつけられる力が低くなり、より繊維間距離が長く厚み(肉厚が厚い)のある凹凸不織布を得ることができる。ただし、吸引では吸引穴が繊維粉などの蓄積により詰まり易いため該吸引処理は無いことが好ましい。更には吸引処理が無い場合、吸引なしで吹き付けを行うとウエブの乱れにもなる。そのため、吸引処理が無い場合は、吹き付け処理も無いことが好ましい。これらの観点から、吸引や吹き付けの風速は、それぞれ好ましくは2m/s以下、より好ましくは1m/s以下、更に好ましくは0.5m/s以下とすることが好ましい。また、風速は0m/s以上であること(吸引や吹き付けを行わない)が好ましい。
First, regarding the support, the peel resistance per unit area when peeling the shaped web from the support (hereinafter also referred to as support peel resistance E1) is set to 300 cN/m 2 or more and 20,000 cN/m 2 or less.
This can prevent the shaped web from floating up due to the centrifugal force accompanying the transport after shaping. Also, it can prevent the web, once shaped by the support, from returning to a flat shape before being heat-sealed or pressure-bonded, from floating up from the support. Therefore, the uneven shape of the web at the time when the pushing portion of the pushing member is engaged with the recess of the support is easily maintained. Since the uneven shape at the time of shaping can be well maintained, the uneven shape is less likely to be disturbed from the web shaping process to the heat-sealing or pressure-bonding process, and the uneven shape at the time of shaping can be well fixed.
At this time, suction or blowing with a fluid to maintain the uneven shape may be used in combination. Examples of the fluid include hot air, room temperature air, cold air, and water vapor air. The support preferably has an opening at the bottom of the recess of the support to allow the fluid to pass through. In the present invention, since the web is made difficult to float, the speed of the wind for blowing and suction can be reduced, the force with which the web is pressed against the support is reduced, and an uneven nonwoven fabric with a longer fiber distance and a greater thickness (thickness) can be obtained. However, since the suction hole is easily clogged due to the accumulation of fiber powder, etc., it is preferable that the suction process is not performed. Furthermore, if there is no suction process, blowing without suction will also cause the web to become disturbed. Therefore, if there is no suction process, it is preferable that there is no blowing process. From these viewpoints, it is preferable that the wind speed of suction and blowing is preferably 2 m/s or less, more preferably 1 m/s or less, and even more preferably 0.5 m/s or less. In addition, it is preferable that the wind speed is 0 m/s or more (no suction or blowing is performed).
支持体剥離抵抗力E1は、賦形されたウエブの浮きあがりをより効果的に抑制する観点から、1000cN/m2以上とすることが好ましく、6000cN/m2以上とすることがより好ましい。 From the viewpoint of more effectively suppressing lifting of the shaped web, the support peel resistance E1 is preferably 1000 cN/m 2 or more, and more preferably 6000 cN/m 2 or more.
また、支持体剥離抵抗力E1は、ウエブ強度を考慮して、20000cN/m2以下とすることで、低いウエブ強度を有するものでも、賦形されたウエブを破損することなく支持体から剥がし易くなる。そのため、凹凸形状を良好に保持した状態で円滑に剥がすことができる。
この観点から、支持体剥離抵抗力E1は、15000cN/m2以下とすることが好ましく、10000cN/m2以下とすることがより好ましい。
In addition, by setting the support peel resistance E1 to 20,000 cN/m2 or less in consideration of the web strength, the shaped web can be easily peeled off from the support without breaking even if the web has low web strength. Therefore, the web can be peeled off smoothly while maintaining the uneven shape well.
From this viewpoint, the support peel resistance E1 is preferably 15000 cN/m 2 or less, and more preferably 10000 cN/m 2 or less.
加えて、賦形されたウエブを押込み部材から剥離する際の単位面積当たりの剥離抵抗力(以下、押込み部材剥離抵抗力E2)よりも、賦形されたウエブを支持体から剥離する際の単位面積当たりの剥離抵抗力(支持体剥離抵抗力E1)が大きいことが好ましい。
これにより、賦形後に押込み部材をウエブから引き離す際に、ウエブの浮きが抑えられ、支持体に沿った凹凸形状が残り易い。
In addition, it is preferable that the peel resistance per unit area when peeling the shaped web from the support (support peel resistance E1) is greater than the peel resistance per unit area when peeling the shaped web from the pushing member (hereinafter, pushing member peel resistance E2).
This prevents the web from floating when the pushing member is separated from the web after shaping, and makes it easier to leave an uneven shape that conforms to the support.
この観点から、支持体剥離抵抗力E1の押込み部材剥離抵抗力E2に対する比(E1/E2)は、4以上とすることが好ましく、10以上とすることがより好ましく、50以上とすることが更に好ましい。
また、前記比(E1/E2)は、特に上限はないが、押込み部材の表面粗さを小さくしたり、押込み部材の外周方向に向かって凸部の断面積を小さくなるようにクサビ状にテーパーを設けたりするには加工コストも含め限界があるため、100000以下とすることが好ましく、1000以下とすることがより好ましく、100以下とすることが更に好ましい。
From this viewpoint, the ratio (E1/E2) of the support peel resistance E1 to the indentation member peel resistance E2 is preferably 4 or more, more preferably 10 or more, and even more preferably 50 or more.
Furthermore, there is no particular upper limit to the ratio (E1/E2); however, there are limitations, including processing costs, to reducing the surface roughness of the pushing member or to providing a wedge-shaped taper so as to reduce the cross-sectional area of the convex portion toward the outer periphery of the pushing member. Therefore, it is preferable to set the ratio to 100,000 or less, more preferably to 1,000 or less, and even more preferably to 100 or less.
更に、押込み部材剥離抵抗力E2は、0cN/m2以上2000cN/m2以下とすることが好ましい。これにより、賦形されたウエブが押込み部材の引き抜き方向に引っ張られることがより抑えられる。その結果、賦形されたウエブの凹凸高さがより効果的に維持される。
上記の観点から、押込み部材剥離抵抗力E2は、10cN/m2以上とすることが好ましく、50cN/m2以上とすることがより好ましく、100cN/m2以上とすることが更に好ましい。
また、押込み部材剥離抵抗力E2は、2000cN/m2以下とすることが好ましく、1000cN/m2以下とすることがより好ましく、500cN/m2以下とすることが更に好ましく、280cN/m2以下とすることがより更に好ましい。
Furthermore, the pushing member peel resistance E2 is preferably set to 0 cN/ m2 or more and 2000 cN/m2 or less. This makes it possible to more effectively prevent the shaped web from being pulled in the pulling direction of the pushing member. As a result, the unevenness height of the shaped web is more effectively maintained.
From the above viewpoint, the pushing member peel resistance E2 is preferably 10 cN/m 2 or more, more preferably 50 cN/m 2 or more, and even more preferably 100 cN/m 2 or more.
Further, the pushing member peel resistance E2 is preferably 2000 cN/m2 or less , more preferably 1000 cN/m2 or less , even more preferably 500 cN/m2 or less , and even more preferably 280 cN/m2 or less .
賦形後に、高速で加工する際にも賦形したウエブを支持体に沿わせて搬送する観点から、支持体剥離抵抗力E1は、搬送に伴ってウエブに加わる遠心力よりも大きいことが好ましい。支持体剥離抵抗力E1の遠心力に対する比(支持体剥離抵抗力E1/遠心力)は好ましくは25以上3000以下、より好ましくは400以上1500以下であると支持体10からウエブ30を引きはがす際に引っかからないため好ましい。この遠心力は下記式により算出される。
遠心力(cN/m2)=0.1×W×(v2/r)
W:単位面積当たりのウエブ質量(g/m2)
v:加工速度(m/s)
r:半径(m)
From the viewpoint of transporting the shaped web along the support even when processing at high speed after shaping, it is preferable that the support peeling resistance E1 is greater than the centrifugal force applied to the web as it is transported. The ratio of the support peeling resistance E1 to the centrifugal force (support peeling resistance E1/centrifugal force) is preferably 25 to 3000, more preferably 400 to 1500, so that the
Centrifugal force (cN/ m2 ) = 0.1 x W x ( v2 /r)
W: Web mass per unit area (g/m 2 )
v: Machining speed (m/s)
r: radius (m)
遠心力は加工速度vの二乗に比例することから、加工速度vが速くなるほど遠心力の値が大きくなる。加工速度vが好ましくは50m/min以上、より好ましくは80m/min以上、更に好ましくは120m/min以上であると本願の効果がより顕著となる。現実的な加工速度vとしては、好ましくは1000m/min以下、より好ましくは600m/min以下である。また、遠心力としては、好ましくは10cN/m2以上、より好ましくは100cN/m2以上、更に好ましくは200cN/m2以上であると本願の効果がより顕著となる。前記支持体剥離抵抗力E1よりも遠心力を低くする観点から、遠心力は20000cN/m2以下とすることが好ましく、15000cN/m2以下とすることがより好ましく、10000cN/m2以下とすることが更に好ましい。 Since the centrifugal force is proportional to the square of the processing speed v, the faster the processing speed v, the larger the value of the centrifugal force. When the processing speed v is preferably 50 m/min or more, more preferably 80 m/min or more, and even more preferably 120 m/min or more, the effect of the present application becomes more prominent. A practical processing speed v is preferably 1000 m/min or less, more preferably 600 m/min or less. In addition, when the centrifugal force is preferably 10 cN/m 2 or more, more preferably 100 cN/m 2 or more, and even more preferably 200 cN/m 2 or more, the effect of the present application becomes more prominent. From the viewpoint of lowering the centrifugal force than the support peeling resistance E1, the centrifugal force is preferably 20000 cN/m 2 or less, more preferably 15000 cN/m 2 or less, and even more preferably 10000 cN/m 2 or less.
賦形後、支持体からウエブを剥がす際に、支持体剥離抵抗力E1に0.1mを掛けた値が支持体から剥離したウエブのMD方向強度よりも低いことが、引き剥がしによるウエブの伸びやちぎれが起きにくいため好ましい。剥離したウエブのMD方向強度と支持体剥離抵抗力E1に0.1mを掛けた値との差(前者-後者)が好ましくは100cN/m幅以上、より好ましくは1000cN/m幅以上である。また、ウエブを硬くしすぎない観点から、10万cN/m幅以下が好ましく、6万cN/m幅以下がより好ましい。ここで、0.1mは支持体からのウエブの引き剥がし開始から終了するまでのMD方向支持体長さを想定した値である。支持体剥離抵抗力E1に0.1mを掛けた値は1m幅あたりの支持体剥離抵抗力に相当する。
支持体から剥離したウエブのMD方向強度(cN/m幅)は、支持体から剥離された後のウエブを用い、引張試験機によりチャック間150mm、引張測度300mm/minにてサンプルのMD方向に引張最大強度を測定し、その値をサンプルのCD幅で割ることで求められる。サンプルのCD幅は、幅が0.5m以下である場合はその全幅で行い、0.5m以上である場合は0.5mにカットして行う。測定に用いるチャック幅は50mmとし、サンプルはCD方向に折りたたまれて測定される。測定環境は温度23℃±2℃、湿度65%RH±5%RHとする。サンプル数は5点としその平均値を求める。
After shaping, when peeling the web from the support, it is preferable that the value obtained by multiplying the support peel resistance E1 by 0.1 m is lower than the MD strength of the web peeled from the support, because the web is less likely to stretch or tear due to peeling. The difference between the MD strength of the peeled web and the value obtained by multiplying the support peel resistance E1 by 0.1 m (the former - the latter) is preferably 100 cN/m width or more, more preferably 1000 cN/m width or more. In addition, from the viewpoint of not making the web too hard, it is preferably 100,000 cN/m width or less, more preferably 60,000 cN/m width or less. Here, 0.1 m is a value assuming the MD direction support length from the start to the end of peeling the web from the support. The value obtained by multiplying the support peel resistance E1 by 0.1 m corresponds to the support peel resistance per 1 m width.
The MD strength (cN/m width) of the web peeled from the support is determined by measuring the maximum tensile strength in the MD direction of the sample using a tensile tester with a chuck distance of 150 mm and a tensile speed of 300 mm/min using the web after peeling from the support, and dividing the value by the CD width of the sample. The CD width of the sample is measured at its full width if the width is 0.5 m or less, and cut to 0.5 m if the width is 0.5 m or more. The chuck width used for the measurement is 50 mm, and the sample is folded in the CD direction and measured. The measurement environment is a temperature of 23°C ± 2°C and a humidity of 65% RH ± 5% RH. Five samples are measured, and the average value is calculated.
前述の支持体剥離抵抗力E1は下記に示す方法により測定することができる。また、押込み部材剥離抵抗力E2は、同型の押込み部材同士で実施の噛合い量にて噛合わせ、下記と同様の方法により測定する。ただし、同型の押込み部材同士では、噛合わせることができない場合(例えばネット同士)、支持体と同形状をした表面粗さの小さいもの(例えば支持体の凸部側面の表面粗さRzを0.1μm以下にしたもの)を用いて、押込み部材側にウエブが残るようにして同様の方法により測定する。
(賦形ウエブの剥離抵抗力測定法)
(1)対象とするウエブを用意し、支持体と押し込み部とによって実施の噛合い量にて前記ウエブの賦形を行う。支持体吸引、吹き付け、支持体加熱、押込み部材加熱等を行っている場合は、不織布を実施製造している条件で行う。
(2)加工速度(ロール周速)は5m/minとし、押込み部から解放され、支持体上のウエブが賦形された状態で停止する。このとき、支持体吸引、吹き付け、支持体加熱、押込み部材加熱を行っている場合は、これらを停止する。
(3)厚み1mm、30mm×30mmのステンレスプレートを用意する。支持体がロールなど曲率を有する場合は、プレートが支持体の曲率に添うように加工する。ステンレスプレートの裏面四角にひも等を取付け、プッシュブルゲージに連結する。次いで、ステンレスプレートの下面表面に両面粘着テープ30×30mm角(TERAOKA No777(商品名、株式会社寺岡製作所製)、または同等品)を貼りつけ、ステンレスプレートの上部に重りを載せて、プッシュブルゲージに掛かる重量を併せて50gfとなるようにする。この状態でプッシュブルゲージのゼロ点を行う。
(4)停止直後に下記(5)~(7)の測定を迅速に行う。測定部はほぼ水平となるようにする。この測定は不織布を実施製造している温度条件で行う。
(5)支持体上のウエブ表面に両面粘着テープ側が接するようにステンレスプレートを軽くのせ、ウエブ表面にステンレスプレートを貼りつける。次いで、先端が鋭利な小型ハサミ等でプレート周囲のウエブをウエブが支持体から浮かないようにカットする。
(6)プッシュブルゲージにより垂直方向へ300mm/minの速度で支持体からウエブが剥離する時の最大強度を測定する。その後、剥離したウエブ質量を測定し、このウエブ質量を測定値から差し引き、剥離強度(cN/900mm2)を求める。
ウエブが支持体より剥離する前に破断する場合は、破断までの最大強度を測定する。開孔ウエブや目付ムラの大きなウエブなど、粘着テープが支持体と直接粘着する箇所を有する場合は、引張により粘着箇所が剥離した後の最大強度を測定する。
(7)異なる箇所にて点測定し、その平均値を面積1m2あたりの強度に換算してウエブ剥離抵抗力(cN/m2)とする。
The support peel resistance E1 can be measured by the method shown below. The push-in member peel resistance E2 is measured by the same method using push-in members of the same type engaged with each other at the actual meshing amount. However, if push-in members of the same type cannot be engaged with each other (e.g., nets), a support having the same shape and small surface roughness (e.g., a support having a surface roughness Rz of 0.1 μm or less on the side of the convex portion) is used so that the web remains on the push-in member side, and the measurement is performed by the same method.
(Method for measuring peel resistance of shaped web)
(1) Prepare a target web, and shape the web with the actual meshing amount between the support and the pushing part. When suction of the support, blowing, heating of the support, heating of the pushing member, etc. are performed, they are performed under the conditions for actually manufacturing the nonwoven fabric.
(2) The processing speed (roll peripheral speed) is set to 5 m/min, and the web is released from the pushing section and stopped in the state where the web on the support is shaped. At this time, if support suction, blowing, support heating, or pushing member heating is being performed, these are stopped.
(3) Prepare a stainless steel plate of 30 mm x 30 mm with a thickness of 1 mm. If the support has a curvature, such as a roll, process the plate so that it follows the curvature of the support. Attach a string or the like to the square corners of the back surface of the stainless steel plate and connect it to a push-pull gauge. Next, attach a double-sided adhesive tape of 30 x 30 mm square (TERAOKA No. 777 (product name, manufactured by Teraoka Seisakusho Co., Ltd.) or an equivalent product) to the lower surface of the stainless steel plate, and place a weight on the top of the stainless steel plate so that the total weight applied to the push-pull gauge is 50 gf. In this state, the zero point of the push-pull gauge is set.
(4) Immediately after stopping, the following measurements (5) to (7) are carried out quickly. The measurement area should be kept almost horizontal. The measurements are carried out under the temperature conditions in which the nonwoven fabric is actually manufactured.
(5) A stainless steel plate is lightly placed on the surface of the web on the support so that the double-sided adhesive tape side is in contact with the surface of the web, and the stainless steel plate is attached to the surface of the web. Next, the web around the plate is cut with small scissors having sharp tips so that the web does not float up from the support.
(6) The maximum strength when the web is peeled from the support in the vertical direction at a speed of 300 mm/min is measured using a push-pull gauge. The peeled web mass is then measured and subtracted from the measured value to determine the peel strength (cN/900 mm 2 ).
When the web breaks before peeling from the support, the maximum strength up to the break is measured. When the adhesive tape has a portion directly adhering to the support, such as an open web or a web with a large unevenness in basis weight, the maximum strength is measured after the adhesive portion peels off due to pulling.
(7) Measurements are taken at different points, and the average value is converted into strength per square meter to determine the web peel resistance (cN/m 2 ).
前述の支持体剥離抵抗力E1は、ウエブの構成繊維と支持体との摩擦力を意味する。
この摩擦力は、下記の関係にある。
[摩擦力]=[摩擦係数]×[反発力]
「摩擦係数」は、ウエブの構成繊維と支持体の凸部との間に生じる摩擦の摩擦係数である。「反発力」は、ウエブが凸部間の凹部に押し込まれたときに、凹部の限られた空間の中で構成繊維が広がろうとする弾性力であり、凸部を押す力である(図2に示す矢印F2)。
The above-mentioned support peel resistance E1 means the friction force between the constituent fibers of the web and the support.
This frictional force is related as follows:
[Friction force] = [Friction coefficient] x [Repulsion force]
The "friction coefficient" is the coefficient of friction generated between the constituent fibers of the web and the convex portions of the support. The "repulsive force" is the elastic force of the constituent fibers trying to spread in the limited space of the concave portion when the web is pressed into the concave portion between the convex portions, and is the force pushing against the convex portions (arrow F2 in FIG. 2).
この摩擦力(すなわち支持体剥離抵抗力E1)は、図2に示すように、支持体10の凹部12に押し込まれたウエブ30の構成繊維が支持体10の凸部11の突出方向に沿う壁面11Sに引っ掛かる力を意味する。この摩擦力が特定の値以上あることで、押し込まれたウエブ30の構成繊維が凸部11の壁面11Sに対して滑り難くなる。すなわち、前記摩擦力が、ウエブ30に対して凸部11の底部11Bからウエブ30を剥がす際の反作用F1として働き、凸部11の頂部11Tへの浮き上がりを抑える。
This frictional force (i.e., support peeling resistance E1) refers to the force with which the constituent fibers of the
摩擦係数の因子及び反発力の因子はそれぞれ、支持体側に由来するものと、ウエブ側に由来するものとがある。以下に、それぞれの因子について説明する。 The factors of the friction coefficient and the repulsive force are derived from the support side and the web side, respectively. Each factor is explained below.
まず、摩擦係数を高める支持体側の因子について、下記〔1〕~〔4〕を挙げて説明する。 First, the factors on the support side that increase the friction coefficient will be explained using the following [1] to [4].
〔1〕凸部11における底部断面積の頂部断面積に対する百分率(%)([頂部断面積]/[底部断面積])×100
図3に示すように、支持体10の凸部11が、底部11Bよりも頂部11Tにおいて周方向の断面積が大きいことが好ましい。すなわち、底部11Bにおける周方向の断面積を「底部断面積」、頂部11Tにおける周方向の断面積を「頂部断面積」としたときに、頂部断面積>底部断面積の関係にあることが好ましい。これは凸部11が底部11Bよりも頂部11Tにおいて太くなっていることを意味し、底部11Bから頂部11Tに向かって太くなるテーパー形状を有することが好ましい。これにより、支持体10とウエブ30との摩擦力が高まり、すなわち支持体剥離抵抗力E1が増す。また、上記の形状が、支持体10の凹部12に押し込まれたウエブ30が頂部11T側に浮こうとする力を抑制する。
凸部11の頂部11Tとは、凸部11の突出方向における先端を意味する。凸部11の頂部11Tにおける周方向の断面積は、頂部11T側の一番太い箇所を測定する。なお、凸部11の先端が平面でその部分が最も太い場合、該平面が頂部11Tにおける周方向の断面と見なす。凸部11の底部11Bとは、凸部11の、凹部12の底部12Bに隣接する位置の部分(付け根部)を意味する。それぞれの周方向の断面積は、周方向のうち、2方向以上からマイクロスコープにより凸部11周辺,凹部12周辺を観察して測定することができる。
[1] Percentage (%) of the bottom cross-sectional area of the
As shown in FIG. 3, it is preferable that the cross-sectional area of the
The top 11T of the
上記の頂部断面積>底部断面積の関係において、凸部11における([頂部断面積]/[底部断面積])×100は、101%以上が好ましく、105%以上がより好ましく、110%以上が更に好ましい。
また、凸部11における([頂部断面積]/[底部断面積])×100は、支持体10からウエブ30を引きはがす際にウエブ30の凹凸が乱れないようにするため、180%以下が好ましく、150%以下がより好ましく、120%以下が更に好ましい。
In the above relationship of top cross-sectional area>bottom cross-sectional area, ([top cross-sectional area]/[bottom cross-sectional area])×100 in the
In addition, in order to prevent the unevenness of the
〔2〕凸部11の角部11Eや頂部近辺11Pにおける凹凸形状
図4(A)に示すように、凸部11の壁面11Sが角部11Eを有する場合、角部11Eに微細な凹凸形状(以下、支持体10の凹凸形状との区別するためマイクロ凹凸形状という)が配されていることが好ましい。同様に、頂部近辺11Pにマイクロ凹凸形状が配されていることが好ましい。角部11Eや頂部近辺11Pは、凸部11の中でもウエブの構成繊維が引っ掛かり易い部分であり、この部分にマイクロ凹凸形状を配することで、より効果的に摩擦係数を高めることができる。
また、このようなマイクロ凹凸形状は、凸部11の角部11Eや頂部近辺11Pに加え、角部11E間の壁面11Sに配されていることが更に好ましい。
[2] Uneven shape at
Furthermore, it is more preferable that such micro-convex and concave shapes are arranged on the wall surfaces 11S between the
マイクロ凹凸形状は、研削加工、サンドブラスト加工、メッキ加工、溶射加工、エッチング加工など、通常用いられる種々の方法により形成することができる。特に研削加工が耐久性と好ましい表面粗さRzのものが得られる点で好ましい。なお、これらの加工方法において、ロールなど回転させながら表面を加工することから、凸部11のCD方向に平行な面に隣接する角部等よりも、MD方向に平行な面に隣接する角部等にマイクロ凹凸形状を形成し易い。マイクロ凹凸形状は、MD方向に平行な面に沿って形成することが、後述する図6に示されるように繊維が凸部11の壁面11Sとその角部11Eと接し、その際の摩擦力を上げる点で好ましい。
The micro-irregular shape can be formed by various commonly used methods such as grinding, sandblasting, plating, spraying, and etching. Grinding is particularly preferred because it provides durability and a desirable surface roughness Rz. In these processing methods, the surface is processed while rotating a roll or the like, so it is easier to form the micro-irregular shape at corners adjacent to surfaces parallel to the MD direction than at corners adjacent to surfaces parallel to the CD direction of the
マイクロ凹凸形状は、図4(B)~(D)に示すように、次のような傾斜角度を有することが好ましい。傾斜角度には、凸部11の突出方向に沿って見たときに、頂部側の傾斜角度と底部側の傾斜角度とがある。これらの傾斜角度は、傾斜部を直線で近似した線を引いて測定され、それぞれを頂部側近似傾斜角度A、底部側近似傾斜角度Bという。
図4(B)に示す凸部11のマイクロ凹凸形状は研削により形成した例である。頂部側近似傾斜角度Aは、凸部11の底部11B側に向かう傾斜角度を有する。底部側近似傾斜角度Bは、凸部11の頂部11T側に向かう傾斜角度を有する。
図4(C)に示す凸部11のマイクロ凹凸形状は研削により形成した別の例である。頂部側近似傾斜角度A及び底部側近似傾斜角度Bは共に、凸部11の底部11B側に向かう傾斜角度を有する。
図4(D)に示す凸部11のマイクロ凹凸形状は溶射により形成した例である。頂部側近似傾斜角度Aは、凸部11の底部11B側に向かう傾斜角度を有する。底部側近似傾斜角度Bは、凸部11の頂部11T側に向かう傾斜角度を有する。
As shown in Figures 4(B) to (D), the micro-convex and concave shapes preferably have the following inclination angles. The inclination angles include an inclination angle on the top side and an inclination angle on the bottom side when viewed along the protruding direction of the
4B is an example of the micro-uneven shape of the
4C is another example of the micro-roughness of the
4(D) is an example of the micro-roughness of the
上記のような頂部側近似傾斜角度A及び底部側近似傾斜角度Bは、次の方法によって測定することができる。 The top side approximate inclination angle A and bottom side approximate inclination angle B as described above can be measured by the following method.
(頂部側近似傾斜角度A及び底部側近似傾斜角度Bの測定方法)
まず、マイクロスコープにより20倍~400倍に拡大して観察を行う。
測定部位は繊維と接する凸部11の壁部又は角部とする。
凸部11の壁部又は角部に対して、マイクロ凹凸形状の頂部側の傾斜部と底部側の傾斜部を直線で近似した直線を引く。マイクロ凹凸形状が、例えば図4(B)に示すような山形である場合、図4(C)に示すようなノコギリ刃状である場合、図4(D)に示すような丸みを帯びている場合、それぞれの斜面に沿って近似した直線L1及びL2を引く。
支持体10の平面方向と前記近似直線とのなす角をそれぞれ測定する。異なる10点の凸部11についてマイクロ凹凸形状を測定し、その平均値をそれぞれ頂部側近似傾斜角度A、底部側近似傾斜角度Bとする。
(Method of measuring top side approximate inclination angle A and bottom side approximate inclination angle B)
First, observation is performed using a microscope at a magnification of 20 to 400 times.
The measurement site is the wall or corner of the
A straight line is drawn that approximates the inclined portion on the top side and the inclined portion on the bottom side of the micro unevenness with respect to the wall or corner of the
The angles formed by the planar direction of the
マイクロ凹凸形状が図4(B)に示す山形の例の場合、図4(D)に示す丸みを帯びた例の場合、底部11B側に向かう頂部側近似傾斜角度A、頂部11T側に向かう底部側近似傾斜角度Bそれぞれの値を正とする。
マイクロ凹凸形状が図4(C)に示す底部側に傾斜したノコギリ刃形状である場合、底部11B側に向かう頂部側近似傾斜角度Aの値を正とし、底部11B側に向かう底部側近似傾斜角度Bの値を負とする。
逆にマイクロ凹凸形状が頂部側に傾斜したノコギリ刃形状である場合(図示せず)、頂部11T側に向かう頂部側近似傾斜角度Aの値を負とし、頂部11T側に向かう底部側近似傾斜角度Bの値を正とする。
In the case of the example in which the micro-convex/concave shape is a mountain shape as shown in Figure 4 (B) and in the example in which it is rounded as shown in Figure 4 (D), the values of the apex side approximate inclination angle A toward the bottom 11B side and the bottom side approximate inclination angle B toward the apex 11T side are each considered to be positive.
When the micro-convex/concave shape is a sawtooth shape inclined toward the bottom side as shown in Figure 4 (C), the value of the top side approximate inclination angle A toward the bottom 11B side is positive, and the value of the bottom side approximate inclination angle B toward the bottom 11B side is negative.
Conversely, if the micro-convex shape is a sawtooth shape inclined toward the apex (not shown), the value of the apex side approximate inclination angle A toward the apex 11T side is negative, and the value of the bottom side approximate inclination angle B toward the apex 11T side is positive.
上記に定義される頂部側近似傾斜角度A及び底部側近似傾斜角度Bは次の範囲にあることが好ましい。
まず、底部側近似傾斜角度Bは、支持体10からウエブを引きはがす際に引っ掛からないようにする観点から、-45°以上が好ましく、-30°以上がより好ましく、0°以上が更に好ましい。底部側近似傾斜角度Bは、ウエブ30の浮き方向における壁部と繊維との摩擦が増してウエブ30の浮きをより効果的に抑制する観点から、85°以下が好ましく、80°以下がより好ましく、75°以下が更に好ましい。
また、頂部側近似傾斜角度Aは、ウエブ30を支持体10に押し込む際に繊維が引っ掛からないようにする観点から、0°以上が好ましく、50°以上がより好ましく、60°以上が更に好ましい。頂部側近似傾斜角度Aは、例えば山形の場合、角度Aが小さくなるほど山と谷の深さが大きくなる傾向にあり、繊維が谷部に入るスペースができるため、ウエブ30の浮きをより効果的に抑制する観点から、85°以下が好ましく、80°以下がより好ましく、75°以下が更に好ましい。
更に、頂部側近似傾斜角度Aは底部側近似傾斜角度Bよりも大きいことが好ましい。この大小関係において、頂部側近似傾斜角度Aと底部側近似傾斜角度Bとの差(A-B)は、ウエブ30を支持体10に押し込む際に繊維が引っ掛からないようにする観点から、5°以上が好ましく、10°以上がより好ましく、15°以上が更に好ましい。また、前記差(A-B)は、ウエブの浮きをより効果的に抑制する観点から、90°以下が好ましく、60°以下がより好ましく、30°以下が更に好ましい。
The top side approximate inclination angle A and bottom side approximate inclination angle B defined above are preferably in the following ranges.
First, the bottom side approximate inclination angle B is preferably −45° or more, more preferably −30° or more, and even more preferably 0° or more, from the viewpoint of preventing the web from getting caught when peeled off from the
Moreover, the apex side approximate inclination angle A is preferably 0° or more, more preferably 50° or more, and even more preferably 60° or more, from the viewpoint of preventing the fibers from getting caught when the
Furthermore, it is preferable that the top-side approximate inclination angle A is greater than the bottom-side approximate inclination angle B. In this magnitude relationship, the difference (A-B) between the top-side approximate inclination angle A and the bottom-side approximate inclination angle B is preferably 5° or more, more preferably 10° or more, and even more preferably 15° or more, from the viewpoint of preventing the fibers from getting caught when the
〔3〕凸部11の壁面11Sの表面粗さRz
凸部11の壁面11Sの表面粗さRzが高いことで摩擦係数が高まり、ウエブの構成繊維の引っ掛かりを生じさせ易くし、ウエブの浮きを更に効果的に抑制することができる。
この観点から、凸部11の壁面11Sの少なくとも一部の表面粗さRzは、1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましく、15μm以上が更に好ましい。
また、凸部11の壁面11Sの少なくとも一部の表面粗さRzは、支持体10からウエブを引きはがす際に引っ掛からないようにする観点から、75μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましい。
上記の表面粗さRzは、凸部11の壁面11Sの面積の20%以上の領域にあることが好ましく、30%以上の領域にあることがより好ましく、40%以上の領域にあることが更に好ましい。
上記の表面粗さRzは、研削加工、サンドブラスト加工、メッキ加工、溶射加工、エッチング加工等、この種の支持体10に対して施す種々の方法を用いて形成することができる。特に研削加工が耐久性と好ましいマイクロ凹凸形状のものが得られる点で好ましい。
[3] Surface roughness Rz of the
The high surface roughness Rz of the
From this viewpoint, the surface roughness Rz of at least a part of the
The surface roughness Rz of at least a part of the
The above surface roughness Rz is preferably in an area of 20% or more of the area of the
The above surface roughness Rz can be formed by using various methods applied to this type of
(表面粗さの測定方法)
ISO4287-1997に準拠して支持体突起壁部の表面粗さ(最大高さ)Rzを測定する。
測定条件はλc0.8mm、λs2.5mm、区間5、GAUSSフィルタ、曲線R、速度0.5mm/s、測定範囲4.8mm、スタイラス測定子の先端角度90度、先端半径2μm、測定力4mNとする。
測定器は例えば株式会社ミツトヨ製のSJ210(商品名)を用いることができる。
測定方向は、凸部のウエブ30の引き剥がし方向に測定する。
異なる凸部11の壁面11Sの粗さを3点測定し、平均値を表面粗さRzとする。
(Method of measuring surface roughness)
The surface roughness (maximum height) Rz of the wall of the projection of the support is measured in accordance with ISO 4287-1997.
The measurement conditions are λc 0.8 mm, λs 2.5 mm, section 5, GAUSS filter, curve R, speed 0.5 mm/s, measurement range 4.8 mm, tip angle of the stylus probe 90 degrees, tip radius 2 μm, and measurement force 4 mN.
As the measuring instrument, for example, SJ210 (product name) manufactured by Mitutoyo Corporation can be used.
The measurement is performed in the direction in which the
The roughness of the
〔4〕支持体10と押込み部材20との噛合い量D
図5に示すように、噛合い量Dは、支持体10の凸部11、11間の凹部12に対して、押込み部材20の押し込み部21が入り込む深さを意味する。この噛合い量Dが大きいことはウエブ30が凹部12により深く押し込まれることを意味し、凸部11の壁面11S等との接触面積が増す。これにより、押し込まれたウエブ30と凸部11との摩擦力すなわち支持体剥離抵抗力E1が高められる。また、噛合い量Dを大きくすることで、賦形されるウエブ30の凹凸の高低差をより大きくでき、よりふっくらとしてクッション性がある凹凸不織布を形成することができる。
この観点から、噛合い量Dは、0.5mm以上が好ましく、1mm以上がより好ましく、2mm以上が更に好ましい。
また、噛合い量Dは、凹凸不織布における地合いムラによる穴あきやクッション性の低下を抑制する観点から、15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、8mm以下が更に好ましい。
[4] Amount of meshing D between the
As shown in Fig. 5, the meshing amount D means the depth to which the pushing
In this respect, the amount of meshing D is preferably equal to or greater than 0.5 mm, more preferably equal to or greater than 1 mm, and further preferably equal to or greater than 2 mm.
Furthermore, from the viewpoint of suppressing holes and deterioration of cushioning properties due to uneven texture in the uneven nonwoven fabric, the meshing amount D is preferably 15 mm or less, more preferably 10 mm or less, and even more preferably 8 mm or less.
次いで、反発力を高める支持体側の因子について、下記〔1〕及び〔2〕を挙げて説明する。 Next, the factors on the support side that increase the repulsive force will be explained using [1] and [2] below.
〔1〕凸部11、11間の隙間距離W1
図5に示すように、凸部11、11間の隙間距離W1を小さくすることにより、押し込み部21によって凹部12に押し込まれたウエブ30がより鋭角に湾曲し、湾曲したウエブ30の曲率半径が小さくなる。これにより、ウエブ30の凸部11に対する反発力が高まり、支持体10とウエブ30との摩擦力すなわち支持体剥離抵抗力E1が増す。特に、凸部11の頂部11T側にある湾曲したウエブ30の曲率半径R2が、凸部11の底部11B側にある湾曲したウエブ30の曲率半径R1よりも小さくなる。
この観点から、支持体の凸部11、11間の隙間距離W1は、10mm以下が好ましく、5mm以下がより好ましく、3mm以下が更に好ましい。
また、隙間距離W1は、凹凸不織布における凹凸ピッチを適正な範囲にし、また押込み部材20の凸部を薄くする場合の強度を保持する観点から、0.5mm以上が好ましく、1mm以上がより好ましく、1.5mm以上が更に好ましい。
なお、凸部11が、前述のように底部11Bよりも頂部11Tにおいて周方向の断面積が大きい形状を有する場合、凸部11、11間の隙間距離W1は、凸部11がこのようなテーパー形状を有することにより隙間距離W1による反発力に対してより摩擦力が増すため、遠心力によって更にウエブが浮きにくくなるようにする観点から、1mm以上8mm以下が好ましく、1.5mm以上4mm以下がより好ましい。凸部11がテーパー形状等である場合、隙間距離W1は頂部11Tから噛合い量Dまでの範囲における凸部11、11間の平均間隔距離とする。
[1] Gap distance W1 between
5, by reducing the gap distance W1 between the
From this viewpoint, the gap distance W1 between the
In addition, the gap distance W1 is preferably 0.5 mm or more, more preferably 1 mm or more, and even more preferably 1.5 mm or more, from the viewpoint of keeping the uneven pitch in the uneven nonwoven fabric within an appropriate range and maintaining strength when making the convex portion of the pushing
In addition, when the
〔2〕支持体10と押込み部材20との噛合い時における支持体10の凸部11とウエブ30とが接触するCD方向への投影断面積率
上記のCD方向への投影断面積率とは、支持体10と押込み部材20との噛合いによって押し込まれたウエブ30に対してCD方向に観察したときに、ウエブ30が凸部11(主に壁面11S)と重なる部分11Mの面積を意味する。言い換えると、押込み部材20において、噛合い量D分の押し込み部21が支持体10における凸部11に投影して重なる面積ということもできる。
なお、CD方向に観察するのは、図6(A)に示すようにMD方向に連続的に延出する凹部12に対し、押込み部材による押込みをMD方向に沿って行う場合を前提としていることによる。このとき図6(A)、図7及び図8に示すように、支持体10の凸部11がMD方向及びCD方向に等間隔で升目状に配置されていて押込みをMD方向に沿って行う場合、ウエブ30を押し込む力が、隣接する凸部11のMD方向に並ぶ列における凸部11間の凹部12に波及する。その凹部12の位置においてウエブ30に対する弱い押し込みがCD方向に沿って生じる。これにより、得られる凹凸不織布においては、MD方向に沿う畝部に加え、該畝部をCD方向に繋ぐ中間畝部が形成され、縦横の畝が格子状に配される畝溝構造が形成される。
[2] Projected cross-sectional area ratio in the CD direction where the
The observation in the CD direction is based on the premise that the pressing by the pressing member is performed along the MD direction against the
このCD方向への投影断面積率は次の式で算出することができる。
投影断面積率=(凸部間で1ピッチあたりの対抗する平均長さ×対抗部の噛合い量)/(1ピッチ長×対抗部の噛合い量)×100
ここで、「1ピッチ長」とはMD方向に並ぶ凸部11、11の列における凸部11のピッチ長さを意味し、図6(B)において1ピッチ長8Wとして示される。「対抗部の噛合い量」とは、凸部11と押し込み部21との噛合い量を意味し、図6(B)において噛合い量8Dとして示される。また、「凸部間で1ピッチあたりの対抗する平均長さ」とは、前述の1ピッチ長8W内において、凸部11に対して押し込み部21をCD方向に投影したときに互いに対抗するMD方向の長さを意味し、図6(B)において対抗する平均長さ11Wとして示される。平均長さ11Wは、凸部11の頂部から噛合い量8D(11D)間において投影したとき、MD方向の平均的な長さを意味する。
上記の式における分母(1ピッチ長×各部の噛合い量)は、図6(B)において符号8Mで示され、分子(凸部間で1ピッチあたりの対抗する平均長さ×対抗部の噛合い量)は、図6(B)において符号11Mで示される。すなわち上記の投影断面面積率は、11M/8Mとなる。
The projected cross-sectional area ratio in the CD direction can be calculated by the following formula.
Projected cross-sectional area ratio=(average opposing length per pitch between convex portions×amount of meshing of opposing portions)/(one pitch length×amount of meshing of opposing portions)×100
Here, "one pitch length" means the pitch length of the
The denominator in the above formula (one pitch length × meshing amount of each portion) is shown by the
上記に定義するCD方向への投影断面積率が大きい程、ウエブ30と支持体10との接触面積が増す。これにより、ウエブ30の凸部11に対する反発力が高まり、支持体10とウエブ30との摩擦力すなわち剥離抵抗力が増す。
この観点から、上記のCD方向への投影断面積率は、30%以上が好ましく、35%以上がより好ましく、40%以上が更に好ましい。
また、上記のCD方向への投影断面積率は、凸部11、11間でCD方向に延びる中間畝部を形成して凹凸不織布における圧縮潰れ難さを高める観点から、100%以下が好ましく、80%以下がより好ましく、60%以下が更に好ましい。
The larger the projected cross-sectional area ratio in the CD direction defined above, the larger the contact area between the
From this viewpoint, the projected cross-sectional area ratio in the CD direction is preferably equal to or greater than 30%, more preferably equal to or greater than 35%, and even more preferably equal to or greater than 40%.
In addition, the above-mentioned projected cross-sectional area ratio in the CD direction is preferably 100% or less, more preferably 80% or less, and even more preferably 60% or less, from the viewpoint of forming an intermediate ridge portion extending in the CD direction between the
次に、支持体剥離抵抗力E1を高めるウエブ側の因子について、下記に説明する。 Next, the factors on the web side that increase the support peel resistance E1 are explained below.
〔1〕ウエブ30に含有される繊維油剤(繊維処理剤)
ウエブ30に含有される繊維油剤として摩擦係数の高いものを用いることで、ウエブ30の支持体10に対する摩擦係数が高まり、支持体10とウエブ30との摩擦力すなわち剥離抵抗力が増す。
特に図9に示すようにウエブ30を複数層構造とし、支持体10における凸部11の底部11B側の第1層31の繊維油剤として摩擦係数の高いものを用い、凸部11の頂部11T側の第2層32の繊維油剤として摩擦係数の低いものを用いることが好ましい。このような繊維油剤量として、上記観点から例えば繊維重量に対する繊維油剤量を、好ましくは0.2質量%以上0.6質量%以下、より好ましくは0.3質量%以上0.5質量%以下とすることで支持体10からのウエブ30の引き剥がしや、支持体10への繊維油剤の付着による蓄積が減少し良好となる。
これにより、支持体10とウエブ30との摩擦力すなわち剥離抵抗力が増すと同時に、ウエブ30と押込み部材20との剥離時にウエブ30の凹凸形状が崩れにくくなる。この確認方法としては、フラットなウエブ30を、凹凸形状に賦形することなしにコンベアネット上でエアースルー熱処理した不織布を第1層と第2層にそれぞれの繊維を用いて、第1層がネット面になるようにしたものと、第2層がネット面になるようにしたものをそれぞれ作成したものを平均摩擦係数の測定に用いる。
また、繊維油剤は、製造工程の稼働時間の経過とともに、支持体10に蓄積していくため、剥離抵抗力は徐々に増加する。製造工程の稼働開始の剥離抵抗力を適度な値とするため、平均摩擦係数(MIU)を0.2以上0.33以下とすることが好ましい。
[1] Fiber oil (fiber treatment agent) contained in the
By using a textile oil having a high friction coefficient as contained in the
9, it is particularly preferable to have the
This increases the frictional force between the
Moreover, since the textile oil accumulates on the
(平均摩擦係数(MIU)の測定方法)
平均摩擦係数(MIU)は、以下の方法により測定することができる。すなわち、自動表面試験機(カトーテック株式会社製のKES FB4-AUTO-A)を用いて、直径0.5mmのSTEELピアノ線を用いた測定子により、測定子面積1cm2、荷重50gf/cm2にて、速度1mm/sにて、30mm長を往復移動させたときの摩擦力を測定する。解析距離は両端の5mmのデータをカットして20mm長とする。表面摩擦係数をMIUとして求める。測定面は対象面側が測定子側となるようにし、測定方向は前記MD方向とCD方向として、その測定値を平均する。初期のサンプル張力は10cN/cmとする。それぞれの測定値はシートを5点測定して、その平均値とする。
(Method of measuring average coefficient of friction (MIU))
The average coefficient of friction (MIU) can be measured by the following method. That is, using an automatic surface tester (KES FB4-AUTO-A manufactured by Kato Tech Co., Ltd.), a gauge using a steel piano wire with a diameter of 0.5 mm is used to measure the frictional force when the gauge is moved back and forth over a length of 30 mm at a speed of 1 mm/s with a gauge area of 1 cm 2 and a load of 50 gf/cm 2. The analysis distance is set to a length of 20 mm by cutting data of 5 mm at both ends. The surface friction coefficient is calculated as MIU. The measurement surface is set so that the target surface side is the gauge side, and the measurement direction is the MD direction and the CD direction, and the measured values are averaged. The initial sample tension is 10 cN/cm. Each measurement value is the average value of five points measured on the sheet.
〔2〕ウエブ30における繊維径の異なる構成繊維を用いた複数層構造
図9に示すようにウエブ30を複数層構造とし、支持体10における凸部11の頂部11T側(押し込まれたウエブ30の曲率半径が小さいR2側)の第2層32の構成繊維の繊維径を太くすることが好ましい。この場合、支持体10における凸部11の底部11B側(押し込まれたウエブ30の曲率半径が大きいR1側)の第1層31の構成繊維の繊維径を細くすることが好ましい。これにより、凹部12に押し込まれ凸部11、11間に挟まれたウエブ30の凸部11に対する反発力が高まり、支持体10とウエブ30との摩擦力すなわち剥離抵抗力が増す。上記観点から支持体10側の平均繊維径に対する押込み部材20側の平均繊維径の比(後者/前者)が好ましくは1.1以上、より好ましくは1.5以上であることが好ましく、好ましくは3.5以下、より好ましくは3.0以下であることが地合いムラの少ない不織布が得られる点で好ましい。
[2] Multi-layer structure using constituent fibers with different fiber diameters in the
(平均繊維径の測定方法)
平均繊維径は、以下の方法により測定することができる。すなわち、不織布の厚み方向断面から走査電子顕微鏡(SEM)により観察する。観察範囲内でほぼ平均と思われる繊維径を代表繊維径として求める。観察倍率は繊維径によって異なり、観察倍率(倍)=6000/代表繊維径(μm)として、この値の±50%の範囲の倍率にて観察する。例えば代表繊維径が20μmの場合、150倍以上450倍以下にて観察する。上部側、すなわち電子線照射側の繊維にフォーカスを合わせて画像を撮影する。2層以上の繊維層からなる場合は、それぞれの繊維層の繊維径を測定する。1画像について、繊維交点における融着部と繊維の端部を除いた部分において、ランダムに選んだ異なる繊維における繊維の太さ、すなわち繊維の長手方向に垂直な方向の幅を10ヶ所測定し、平均した値を繊維径とする。異なるサンプル5点について同様に測定した値を平均して、平均繊維径を求める。なお、繊維断面が円形でない場合は不織布の厚さ方向の断面観察により、SEM画面に対して垂直に向いている繊維を10ヶ所選び、それらの断面形状から断面積を求め、それを円形に仮定したときの直径から繊維径を求める。
(Method of measuring average fiber diameter)
The average fiber diameter can be measured by the following method. That is, the nonwoven fabric is observed from the thickness direction cross section with a scanning electron microscope (SEM). The fiber diameter that is considered to be approximately average within the observation range is determined as the representative fiber diameter. The observation magnification differs depending on the fiber diameter, and observation is performed at a magnification in the range of ±50% of the observation magnification (times) = 6000/representative fiber diameter (μm). For example, when the representative fiber diameter is 20 μm, observation is performed at a magnification of 150 times or more and 450 times or less. An image is taken by focusing on the fibers on the upper side, i.e., the side irradiated with electron beams. When the fiber consists of two or more fiber layers, the fiber diameter of each fiber layer is measured. For one image, the fiber thickness of randomly selected different fibers, i.e., the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the fibers, is measured at 10 points in the part excluding the fusion part at the fiber intersection and the end of the fiber, and the average value is taken as the fiber diameter. The values measured in the same manner for five different samples are averaged to determine the average fiber diameter. If the fiber cross section is not circular, ten fibers that are oriented perpendicular to the SEM image are selected by observing the cross section in the thickness direction of the nonwoven fabric, and the cross-sectional area is calculated from the cross-sectional shape of the selected fibers. The fiber diameter is calculated from the diameter of the fibers when they are assumed to be circular.
〔3〕ウエブ30の厚み
賦形前のウエブの厚み(0.5g/cm2荷重時)を厚くすることが好ましい。これにより、凸部11、11間に押し込み部21が噛合いされてウエブ30が押し込まれた際に、ウエブ30の反発力が高くなり、摩擦力すなわち支持体剥離抵抗力E1が増す。
上記の観点から、ウエブ30の厚みは0.5mm以上が好ましく、1mm以上がより好ましい。また、ウエブ30の厚みは、支持体10の凸部間の隙間への円滑な押し込みを可能にする観点から、5mm以下が好ましく、4mm以下がより好ましい。
[3] Thickness of the
From the above viewpoints, the thickness of the
本発明の凹凸不織布の製造方法において、前述の要件を具備することにより、支持体からウエブの浮きが抑えられ、ウエブ賦形工程から繊維融着又は繊維圧着工程に至るまでの間に凹凸形状が乱れ難くなる。これにより、良好な凹凸形状を備えた凹凸不織布を好適に製造することができる。
また、支持体10とウエブ30との剥離抵抗力を適度に高めるのとは反対に、押込み部材20は、ウエブ30との剥離抵抗力を低減させたものであることが好ましい。すなわち、押込み部材20は、支持体10の前述の構成とは逆の構成をとることが好ましい。これにより、支持体10の凹部12に押し込まれたウエブ30から押込み部材20を引き抜く際、ウエブ30が支持体10の頂部11T側に良好に残り易くなり好ましい。
In the method for producing a nonwoven fabric of the present invention, by satisfying the above-mentioned requirements, the web is prevented from floating off the support, and the uneven shape is less likely to be disturbed from the web shaping step to the fiber fusion or fiber compression step. This makes it possible to suitably produce a nonwoven fabric with an excellent uneven shape.
In addition, as opposed to appropriately increasing the peel resistance between the
押込み部材20の剥離抵抗力E2を低減させる方法について、下記〔1〕~〔5〕を挙げて説明する。
The methods for reducing the peel resistance force E2 of the pushing
〔1〕押し込み部21における底部断面積の頂部断面積に対する百分率(%)([頂部断面積]/[底部断面積])×100
図10に示すように、押込み部材20の押し込み部21が、底部21Bよりも頂部21Tにおいて周方向の断面積が小さいことが好ましい。すなわち、底部21Bにおける周方向の断面積を「底部断面積」、頂部21Tにおける周方向の断面積を「頂部断面積」としたときに、頂部断面積<底部断面積の関係にあることが好ましい。これは押し込み部21が底部21Bよりも頂部21Tにおいて細くなっていることを意味し、底部21Bから頂部21Tに向かって細くなるテーパー形状を有することが好ましい。これにより、押込み部材20とウエブ30との摩擦力が低減し、すなわち押込み部材剥離抵抗力E2が減少する。上記の頂部断面積<底部断面積の関係において、押し込み部21における([頂部断面積]/[底部断面積])×100は、99%以下が好ましく、95%以下がより好ましく、90%以下が更に好ましい。
また、押し込み部21における([頂部断面積]/[底部断面積])×100は、押込み部材20の押し込み部21の強度を確保する観点から、10%以上が好ましく、20%以上がより好ましく、30%以上が更に好ましい。
[1] Percentage (%) of the bottom cross-sectional area of the
As shown in FIG. 10, the pushing
In addition, in order to ensure the strength of the pushing
〔2〕押し込み部21の角部21Eや頂部近辺21Pにおける形状
押込み部材20の押し込み部21の壁面21Sが角部21Eを有する場合、角部21Eに前述のマイクロ凹凸形状が配されていないことが好ましい。同様に、頂部近辺21Pにもマイクロ凸形状が配されていないことが好ましい。角部21Eや頂部近辺21Pは、押し込み部21の中でもウエブの構成繊維が引っ掛かり易い部分であり、この部分が平滑であることで、より効果的に摩擦係数を低減させることができる。
[2] Shape of the
〔3〕押し込み部21の壁面21Sの表面粗さRz
押込み部材20の押し込み部21の壁面21Sの表面粗さRzが小さいことで摩擦係数が低減し、ウエブの構成繊維の引っ掛かりを生じにくくさせ、ウエブの浮きを更に効果的に抑制することができる。
この観点から、押し込み部21の壁面21Sの少なくとも一部の表面粗さRzは、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.1μm以下が更に好ましい。
また、押し込み部21の壁面21Sの少なくとも一部の表面粗さRzは、研磨に要する時間を抑制する観点から、0.01μm以上が好ましく、0.03μm以上がより好ましく、0.05μm以上が更に好ましい。更に上記観点から支持体10の凸部11の壁面11の表面粗さRzよりも押込み部材20の押し込み部21の壁面21Sの表面粗さRzが小さいことが好ましい。前者/後者の比において、2以上100以下であることが好ましく、10以上70以下であることがより好ましい。
上記の表面粗さRzは、押し込み部21の壁面21Sの面積の20%以上の領域にあることが好ましく、30%以上の領域にあることがより好ましく、40%以上の領域にあることが更に好ましい。
上記の表面粗さRzは、研磨加工、メッキ加工、蒸着等、この種の押込み部材20に対して施す種々の方法を用いて形成することができる。測定は、凸部11の場合と同様の方法により行うことができる。
[3] Surface roughness Rz of the
The small surface roughness Rz of the
From this viewpoint, the surface roughness Rz of at least a part of
From the viewpoint of reducing the time required for polishing, the surface roughness Rz of at least a part of the
The above surface roughness Rz is preferably in an area of 20% or more of the area of the
The surface roughness Rz can be formed by using various methods such as polishing, plating, vapor deposition, etc., which are applied to this type of
〔4〕押し込み部21、21間の隙間距離W2
押込み部材20の押し込み部21、21間の隙間距離W2を大きくすることにより、押し込み部21によって凹部12に押し込まれたウエブ30がより緩やかに湾曲し、湾曲したウエブ30の曲率半径(R1、R2)が大きくなる。これにより、ウエブ30の押し込み部21に対する押し付け圧が低下し、押込み部材20とウエブ30との摩擦力すなわち剥離抵抗力E2が減少する。この時、支持体10側の剥離抵抗力E1も低下するが、支持体10に対するウエブ30の反発力の低下よりも押込み部材20に対するウエブ30の押し付け圧の方が大きく低下するため、相対的に剥離抵抗力E2の減少割合の方が大きくなる。
この観点から、押込み部材20の押し込み部21、21間の隙間距離W2は、1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましく、3mm以上が更に好ましい。
また、隙間距離W2は、凹凸不織布における凹凸ピッチを適正な範囲にする観点から、14mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、7mm以下が更に好ましい。
なお、押し込み部21が、前述のように底部21Bよりも頂部21Tにおいて周方向の断面積が小さい形状を有する場合、押し込み部21、21間の隙間距離W2は、押し込み部21がこのようなテーパー形状を有することにより隙間距離W2による反発力に対してより摩擦力が低減するため、ウエブの浮きを更に効果的に抑制できるようにする観点から、2mm以上8mm以下が好ましく、更には3mm以上6mm以下がより好ましい。押し込み部21がテーパー形状等である場合、隙間距離W2は頂部21Tから噛合い量Dまでの範囲における押し込み部21、21間の平均間隔距離とする。
[4] Gap distance W2 between push-in
By increasing the gap distance W2 between the push-in
From this viewpoint, the gap distance W2 between the pushing
Moreover, from the viewpoint of setting the concave-convex pitch in the concave-convex nonwoven fabric within an appropriate range, the gap distance W2 is preferably 14 mm or less, more preferably 10 mm or less, and even more preferably 7 mm or less.
In addition, when the push-in
〔5〕支持体10と押込み部材20との噛合い時における押込み部材20の押し込み部21とウエブ30とが接触するCD方向への投影断面積率
上記のCD方向への投影断面積率は、支持体10の凸部11とウエブ30とが接触するCD方向への投影断面積率と同様の方法によって求められる。
[5] Projected cross-sectional area ratio in the CD direction where the pushing-in
本発明の凹凸不織布の製造方法において、支持体及び押込み部材としては、前述の要件を実現でき、凹凸不織布の目的とする凹凸形状を良好に形成し得る種々の形態のものを用いることができる。
例えば、前述の図7及び図8に示す支持体10が好ましく用いることができる。この支持体10においては、升目状に凸部11が配され、凹部12が格子状に配されている。この凸部11とその間の凹部12に沿って、縦横の畝が格子状に配される畝溝構造の凹凸不織布を形成することができる。また、図7及び図8に示す支持体10において、凸部11は、角部1Eを備えた柱状であり、壁面11Sが基材13に対して垂直に立設されている。これにより得られる凹凸不織布において、構成繊維が垂直方向に沿い易く、凹凸形状の高低差が大きくなる。これにより、凹凸不織布は嵩高く、押圧に対する圧縮性と厚み回復性の両方に優れた高いクッション性を備え、押圧でもへたり難い形状保持性を備えるものとなる。なお、前述の周方向の断面積が底部11Bよりも頂部11Tにおいて大きい場合でも、底部11Bにける壁面11Sと基材13との交差角度θは、75°以上89°以下の範囲にあることが好ましい。また、支持体10がドラムロール状である場合は、凸部11と基材13との交点における接線Jと凸部11との角度が前記の交差角度θとなる。
また、押込み部材20としては、図7及び図8に示す支持体10の格子状の凹部12に対応した格子状の押し込み部21を備えたものでもよいし、支持体10の格子状の凹部12のMD方向に沿って押し込み部21を備えたものでもよい。また、支持体10の凹部12のCD方向に沿って押し込み部21を備えたものでもよい。支持体10の凹部12のMD方向に沿って押し込み部21を備えたものとしては、円盤状のリングをCD方向に複数集めてロール軸に通して束ねたリングロールが挙げられる。また、円盤状のリングに代えて、リングの円周上に更に凹凸があるギアロールを用いたリングロールであってもよい。
さらに、噛合い量Dの半分の位置における押し込み部21の凸部11の存在する長さ割合がMD方向またはCD方向に対して50%以下の場合、「間欠接触」がより顕著になり好ましい。これにより得られる凹凸不織布においては、MD方向またはCD方向に沿う畝部に加え、該畝部をCD方向またはMD方向に繋ぐ中間畝部が形成され、縦横の畝が格子状に配される畝溝構造が形成される点で好ましい。例えば押し込み部21としてのギアロールを複数集めてロール軸に通して束ねたリングロールを押込み部材20として採用した場合、噛合い量Dの半分の位置におけるギアロールの歯の存在するMD方向の周長割合が50%未満の場合が挙げられる。
In the manufacturing method of the uneven nonwoven fabric of the present invention, the support and pushing member can be of various shapes that can realize the above-mentioned requirements and satisfactorily form the intended uneven shape of the uneven nonwoven fabric.
For example, the
The pushing
Furthermore, when the length ratio of the
更に、本発明の凹凸不織布の製造方法において、賦形処理を行って得られた凹凸不織布のみからなるものでもよく、凹凸不織布と他のシートとを積層したものであってもよい。
凹凸不織布と他のシートとを積層したものは、この種の物品において通常用いられる種々の製造方法により得ることできる。例えば、図11に示す製造装置200を用いた製造方法が挙げられる。
Furthermore, in the method for producing the uneven nonwoven fabric of the present invention, the uneven nonwoven fabric may consist of only the uneven nonwoven fabric obtained by carrying out the shaping treatment, or may be a laminate of the uneven nonwoven fabric and another sheet.
The laminate of the embossed nonwoven fabric and another sheet can be obtained by various manufacturing methods commonly used for this type of article, for example, a manufacturing method using a
図11に示す製造装置200は、不織布の原料となる繊維を用いた熱融着性ウエブ300を供給するウエブ供給部102と、ウエブ供給部102から供給されたウエブ300を搬送するコンベアベルト104と、コンベアベルト104により搬送される熱融着性ウエブ300を加圧するニップローラ106とを備えている。その下流に、熱融着性ウエブ300に対して賦形加工を施して賦形ウエブ301を形成する一対のロール(支持ロール(支持体)10及び押込みロール(押込み部材)20)と、支持ロール10により牽引される賦形ウエブ301の凹部の底部の繊維の一部又は全てを融着させるポイント接合手段130と、ポイント接合手段130により融着された融着部(エンボス部)を冷却させるクーリングロール114とを備えている。また、支持ロール10とポイント接合手段130との間に、賦形ウエブ301の下層として積層される繊維層140を供給する機構を備える。
繊維層140は、熱融着性ウエブであってもよく不織布であってもよい。繊維層140が熱融着性ウエブであるとき、賦形ウエブ301に形成された凸部の内部に繊維層140の繊維が入り込み、二層構造かつ中実構造の凹凸不織布が製造される。繊維層140が不織布であるとき、二層構造かつ閉鎖中空構造の凹凸不織布が製造される。
さらに、クーリングロール114の下流に、第2ベルトコンベア117と、凹凸賦形処理とエンボス処理を行ったエンボスウエブ302に対し加熱流体を吹き付けて繊維交点を融着する、すなわち不織布化する熱流部118を有する。
The
The
Further, downstream of the cooling roll 114, there is a
ウエブ供給部102、コンベアベルト104及びニップローラ106は、支持ロール10及び押込みロール20に向けて、繊維を用いた熱融着性ウエブ300を供給及び搬送するよう構成されている。また、クーリングロール114は、ポイント接合手段130によってエンボス部3が形成されたエンボスウエブ302を冷却させながら下流側に向けて搬送するよう構成されている。コンベアベルト104、ニップローラ106、クーリングロール114は適宜使用しない場合もあり得るが、安定的に生産する上でこれらを設けることが好ましい。このようなウエブ供給部102、コンベアベルト104、ニップローラ106及びクーリングロール114としては、通常用い得る種々の構成を採用可能である。
The
以上の構成を備える製造装置200において、まず加工原料となる熱融着性ウエブ300をウエブ供給部102からコンベアベルト104上に供給し、該熱融着性ウエブ300をニップローラ106により加圧しつつ、コンベアベルト104により支持ロール10及び押込みロール20間に搬送する。ここで、ニップローラ106は、強固に繊維を接合させるものではなく、熱融着性ウエブ300を搬送できる程度に繊維同士を圧着させるものである。この際の圧着部のほとんどは、支持ロール10及び押込みロール20の噛合い時の引張張力により剥離する傾向にある。このように、剥離により圧着部が減ることで、繊維の自由度が増し風合いに優れるため好ましい。また、仮に圧着部の一部が残るとしても、当該圧着部は融着部ではないため、引っ掛かりに起因する風合いの低下を引き起こすことはほぼ無い。
In the
また、製造装置200において、ウエブ供給部102は単層の熱融着性ウエブ300を供給するものとして示しているが、これに限定されない。例えば、ウエブ供給部102が2つ以上の装置を備え、2層以上の厚みのある熱融着性ウエブ300を供給できるようにしてもよい。熱融着性ウエブ300が2層以上の積層体としてコンベアベルト104上に供給される場合、製造装置200においては支持ロール10及び押込みロール20による凹凸賦形が積層体全体に対してなされる。
In addition, in the
熱融着性ウエブ300が支持ロール10及び押込みロール20の噛合い部分に到達した後は、支持ロール10及び押込みロール20との噛合いによって熱融着性ウエブ300に凹凸形状が賦形され、賦形ウエブ301が形成される(工程(I))。
この賦形ウエブ301に対して、上記の支持ロール10及び押込みロール20によって賦形と同時に、又は好ましくは賦形後にエンボス熱融着工程又はエンボス圧着工程(工程(II))を行う。賦形後にエンボス熱融着工程又はエンボス圧着工程を行う場合、賦形された賦形ウエブ301は、支持ロール10によって該支持ロール10の周面に密着し、支持ロール10の回転により、凹凸形状が賦形された状態が保持されたままポイント接合手段130の位置へと搬送される。ポイント接合手段130と支持ロール10の凸部又は凹部との挟持により、賦形ウエブ301の凹部の底部の繊維がエンボス(加圧融着または圧着)される。このとき、下層として積層される繊維層140を供給して、賦形ウエブ301の凹部と繊維層140とを併せてエンボスする。これにより、エンボス部3が所定のパターンで形成される。
その後、エンボス部3が形成されたエンボスウエブ302は、クーリングロール114に引き渡されて冷却され、その下流の第2コンベアベルト117で搬送され、熱流部118の位置で繊維交点が融着される。得られた不織布の凸部は繊維の交絡点における繊維同士の融着部が形成され、不織布の凹部は、エンボス部及び繊維の交絡点における繊維同士の融着部が形成される(工程(III))。
これにより、凹凸形状をした上層と裏面がフラットな下層とからなる凹凸形状を備えた積層不織布100が製造される。
なお、支持ロール10とポイント接合手段130との間に、賦形ウエブ301の下層として積層される繊維層140を供給しない場合は、賦形ウエブ301のみから得られる凹凸不織布が製造される。
After the heat-
The shaped
Thereafter, the
This produces a laminated
In addition, if the
上記エンボス熱融着工程又はエンボス圧着工程に用いるポイント接合手段130としては、加熱されたヒートロール(カレンダーロール)装置、圧着装置の他に超音波によって加熱する超音波装置を採用することができる。ヒートロール装置としては、周面がフラットなものや、周面に凸構造を有するもの等が挙げられる。超音波装置としては、周面がフラット(円弧状や平面状)なものや、周面に凸構造を有するものが挙げられる。このような装置を用いて、噛合い賦形ウエブの凹部の底部の繊維をポイントで加熱してエンボス熱融着することができる。
また、圧着装置としては、上記のヒートロール装置や超音波装置と同様のロール周面形状(凸構造や凸構造を有するロール周面形状、フラットなロール周面形状等)を有し、噛合い賦形ウエブの凹部の底部の繊維をポイントで加圧してエンボス圧着するものが挙げられる。
As the point bonding means 130 used in the embossing heat fusion process or the embossing pressure bonding process, a heated heat roll (calendar roll) device, a pressure bonding device, or an ultrasonic device that heats by ultrasonic waves can be used. Examples of the heat roll device include those with a flat circumferential surface and those with a convex structure on the circumferential surface. Examples of the ultrasonic device include those with a flat circumferential surface (arc-shaped or planar) and those with a convex structure on the circumferential surface. Using such a device, the fibers at the bottom of the recesses of the interlocking shaped web can be heated at points to perform embossing heat fusion.
Further, examples of the bonding device include devices having a roll peripheral shape similar to that of the above-mentioned heat roll device and ultrasonic device (a convex structure, a roll peripheral shape having a convex structure, a flat roll peripheral shape, etc.) and applying pressure at points to the fibers at the bottom of the recesses of the interlocking shaped web to emboss and bond them.
エンボス熱融着工程又はエンボス圧着工程によって形成されるエンボス部は、底部にある繊維層がエンボス加工によって圧搾され、繊維が加圧融着又は圧着された部分を意味する。エンボス部においては、繊維が周囲よりも高密度化されている。前記「繊維同士の融着部」とは、下記に示す「加圧融着」や「圧着」された部分とは異なり、繊維が潰れずに融着した部分を意味する。 The embossed portion formed by the embossing heat fusion process or the embossing pressure bonding process refers to the portion where the fiber layer at the bottom is compressed by the embossing process and the fibers are pressure fused or pressure bonded. In the embossed portion, the fibers are denser than the surrounding area. The "fiber-to-fiber fusion portion" refers to the portion where the fibers are fused without being crushed, unlike the "pressure fusion" or "pressure bonded" portions described below.
「加圧融着」とは、繊維同士の接合界面における少なくとも一方の繊維の樹脂が圧力と熱(分子間摩擦や圧縮による自己発熱や外部加熱による)によって溶融し、他方の繊維に接合することを意味する(この加圧融着の処理をエンボス熱融着ともいう)。加圧融着では少なくとも挟持によって圧力を外部より繊維に加える。圧力により繊維を構成する樹脂の融点が下がる樹脂もあるため、未荷重下における樹脂の融点よりも低い加熱温度(加工ロールなどの表面温度)であってもよい。
加圧融着されていることは、走査電子顕微鏡にて不織布の断面を観察することで他の部位と比べて繊維が潰れて変形しており、繊維を構成する樹脂の少なくとも1種以上の樹脂が溶融しており繊維形態を有していないことで確かめられる。繊維が潰れて変形している程度に関し、エンボス部と繊維との境界部分の断面(エンボス境界部ともいう)の少なくとも一部において、エンボスされていない箇所にくらべて繊維断面(繊維の長手方向に対して垂直方向の断面)の平均扁平率(長辺/短辺の比)が20%以上高くなっていることが好ましい。平均扁平率の増加量(%)は[(エンボス境界部の平均扁平率-エンボスされていない箇所の平均扁平率)/エンボスされていない箇所の平均扁平率]×100として求められる。繊維断面外周が円形や楕円形状でない場合は、繊維外周を断面積が同じとなるような楕円形状に近似して長辺と短辺を求める。
"Pressure fusion" means that the resin of at least one fiber at the bonding interface between the fibers is melted by pressure and heat (due to intermolecular friction, self-heating due to compression, or external heating) and bonded to the other fiber (this pressure fusion process is also called embossed heat fusion). In pressure fusion, pressure is applied to the fibers from the outside by at least clamping. Since some resins that make up the fibers have a melting point that decreases due to pressure, the heating temperature (surface temperature of a processing roll, etc.) may be lower than the melting point of the resin under no load.
The fact that the nonwoven fabric is pressure-fused can be confirmed by observing the cross section of the nonwoven fabric with a scanning electron microscope, where the fibers are crushed and deformed compared to other parts, and at least one of the resins constituting the fibers is melted and does not have a fibrous form. Regarding the degree of crushing and deformation of the fibers, it is preferable that the average flattening (ratio of long side/short side) of the fiber cross section (cross section perpendicular to the longitudinal direction of the fiber) is 20% or more higher in at least a part of the cross section of the boundary between the embossed part and the fiber (also called the embossed boundary) compared to the non-embossed part. The increase in the average flattening (%) is calculated as [(average flattening of the embossed boundary - average flattening of the non-embossed part) / average flattening of the non-embossed part] x 100. When the outer periphery of the fiber cross section is not circular or elliptical, the long side and short side are calculated by approximating the outer periphery of the fiber to an ellipse having the same cross-sectional area.
「圧着」とは、樹脂が熱や圧力によって溶融されずに繊維が他方の繊維に密着することを意味する(この圧着の処理をエンボス圧着ともいう)。圧着においても少なくとも挟持によって圧力を外部より加える。繊維が密着する力(密着力ともいう)は、シートが搬送できる程度以上の強度があればよい。
圧着していることは、走査電子顕微鏡にて不織布の断面を観察することで他の部位と比べて繊維が潰れて変形しており、繊維同士の接触点における繊維断面にて接触長さが圧着されていない箇所よりも増えていることで確かめられる。繊維が潰れて変形している程度については、加圧融着と同様である。溶融されていないことは、圧着箇所において繊維の外周面と他の繊維の外周面との境界が判別できることで確かめられる。また、繊維同士の接触点当たりの接触長さが平均して圧着されていない箇所よりも10%以上増加していることが好ましい。接触長さの増加量(%)は[(圧着されている箇所の繊維外周の接触長さ-圧着されていない箇所の接触長さ)/圧着されていない箇所の接触長さ]×100として求めることができる。繊維同士の接触点断面観察はサンプルを樹脂包埋(エポキシ樹脂やアクリル樹脂など構成繊維を膨潤や変形させにくい樹脂で固めた)後に、鋭利な刃によって断面を形成する。
エンボス部において、一例として繊維は、不織布の平面方向に沿う状態にあり、潰れて扁平になったり、フィルム化したりする傾向にある。また、エンボス部は、他の部分よりも繊維密度が高い。このようなエンボス部は厚みが圧縮された平板形状を有することが好ましい。
"Compression bonding" means that one fiber adheres to another fiber without the resin being melted by heat or pressure (this compression bonding process is also called embossed compression bonding). In compression bonding, pressure is applied from the outside by at least clamping. The force by which the fibers adhere (also called adhesion force) needs to be strong enough to allow the sheet to be transported.
The fact that the fibers are bonded can be confirmed by observing the cross section of the nonwoven fabric with a scanning electron microscope, where the fibers are crushed and deformed compared to other parts, and the contact length at the fiber cross section at the contact point between the fibers is longer than at the non-bonded part. The degree to which the fibers are crushed and deformed is the same as in pressure fusion. The fact that the fibers are not melted can be confirmed by being able to distinguish the boundary between the outer surface of the fiber and the outer surface of the other fiber at the bonded part. In addition, it is preferable that the contact length per contact point between the fibers is increased by 10% or more on average compared to the non-bonded part. The increase in the contact length (%) can be calculated as [(contact length of the fiber outer periphery at the bonded part - contact length at the non-bonded part) / contact length at the non-bonded part] x 100. For the observation of the cross section at the contact point between the fibers, the sample is embedded in resin (solidified with a resin such as epoxy resin or acrylic resin that does not easily swell or deform the constituent fibers), and then a cross section is formed with a sharp blade.
In the embossed portion, for example, the fibers are aligned along the planar direction of the nonwoven fabric and tend to be crushed and flattened or film-like. The embossed portion has a higher fiber density than other portions. Such an embossed portion preferably has a flat plate shape with a compressed thickness.
ウエブ30は支持ロール(支持体)10及び押込みロール(押込み部材)20との噛合いによって凹凸形状が賦形させる際に、熱的融着、機械的交絡、化学的結合によって繊維が拘束されていない(不織布化されていない)ことが、繊維の自由度が高くなるため、繊維の延伸、穴あき、繊維の破断が起こりにくくなる点で好ましい。特に噛合い量Dが3.5mm以上10mm以下と高い場合に顕著である。
When the
互いに噛合い可能な凹凸形状を有するロールの対(支持体及び押込み部材の対)が一対ではなく複数対ある場合、前記賦形工程としては複数回の凹凸賦形処理を行うこととなる。その形態としては、上記のウエブを首尾よく凹凸形状にし得る種々の形態をとり得る。ウエブを保持する側のロールが支持ロール(支持体)となり、ウエブを保持しないロールが押込みロール(押込み部材)となる。
例えば、噛合うロールが3つ(第1ロール、第2ロール及び第3ロール)ある場合、第1ロールと第2ロールが対をなし、第2ロールと第3ロールとが対をなしてそれぞれで噛み合う。このとき第2ロールは、第1ロールとの噛合い位置とは異なる周面位置で第3ロールと噛合いを行う。このようにしてリレー形式で噛合いを引き継ぎ、複数回の凹凸賦形処理を行う。第2ロールは第1ロールに対して支持ロールとなり、第3ロールに対しては押込みロールとなる。噛み合うロールが4つ以上ある場合、同様にリレー形式の噛合いをしてもよい。または、ロールを共有することなく、2つ1組のロールを複数配置して、それぞれの組で独立の噛合いを行うようにしてもよい。さらに、第1ロールを主ロール(支持ロール)として、第1ロールの周面上に複数のロール(第2ロール、第3ロールなどの押込みロール)を配置し、複数ロールが第1ロールとそれぞれ噛合い可能に配置することもできる。これにより、押し込まれた繊維が戻りにくくなり、ロールから、凹凸賦形された噛合い賦形ウエブが遠心力によって剥離されるのを防ぐことができる。
When there are not one but multiple pairs of rolls (pairs of support and pushing member) having intermeshing concave and convex shapes, the shaping step involves multiple rounds of concave and convex shaping treatment. The shape can take a variety of forms that can successfully give the web an uneven shape. The roll that holds the web is the support roll (support), and the roll that does not hold the web is the pushing roll (pushing member).
For example, when there are three intermeshing rolls (first roll, second roll, and third roll), the first roll and the second roll form a pair, and the second roll and the third roll form a pair and intermesh with each other. At this time, the second roll intermeshes with the third roll at a peripheral surface position different from the position where it intermeshes with the first roll. In this way, the intermeshing is continued in a relay format, and the uneven shaping process is performed multiple times. The second roll becomes a support roll for the first roll, and a push-in roll for the third roll. When there are four or more intermeshing rolls, the intermeshing may be performed in a relay format in the same way. Alternatively, multiple pairs of rolls may be arranged without sharing the rolls, and each pair may be independently intermeshed with each other. Furthermore, the first roll may be used as a main roll (support roll), and multiple rolls (pushing rolls such as the second roll and the third roll) may be arranged on the peripheral surface of the first roll, and the multiple rolls may be arranged so that they can intermesh with the first roll, respectively. This makes it difficult for the pushed-in fibers to return, and makes it possible to prevent the interlocking shaped web having the irregularities shaped thereon from being peeled off from the roll by centrifugal force.
本発明の凹凸不織布の製造方法は下記にあげる製造方法、及び製造装置に用いた場合、より顕著な効果を示す。 The manufacturing method for the uneven nonwoven fabric of the present invention shows more remarkable effects when used with the manufacturing method and manufacturing equipment described below.
複数の凸部及び該凸部間に位置する凹部を有する吸収性物品用不織布の製造方法であって、複数の突起及び窪みを有し、互いに噛合い可能な凹凸形状を有する一対以上の支持体及び押込み部材を用いて、繊維を用いたウエブ、好ましくは熱融着性ウエブに凹凸賦形加工を施して噛合い賦形ウエブを形成する賦形工程と、
前記賦形工程と同時又は好ましくは該賦形工程後に、複数の前記突起の一部若しくは全部又は複数の前記窪みの一部若しくは全部の位置において、前記噛合い賦形ウエブの凹部の底部の繊維の一部又は全てを接合させるエンボス熱融着工程又は好ましくはエンボス圧着工程と、
前記エンボス熱融着工程又は前記エンボス圧着工程によってエンボスされたウエブに、加熱流体、好ましくは熱風により、繊維交点における融着部を形成する熱融着工程と、
を含む不織布の製造方法があげられる。
A method for producing a nonwoven fabric for absorbent articles having a plurality of convex portions and concave portions located between the convex portions, the method comprising the steps of: forming an interlocking shaped web by subjecting a web made of fibers, preferably a heat-fusible web, to an uneven shaping process using one or more pairs of a support and a pushing member having a plurality of projections and depressions and having an uneven shape that can interlock with each other;
Simultaneously with or preferably after the shaping step, an embossing heat fusion step or preferably an embossing pressure bonding step is performed in which some or all of the fibers at the bottom of the recesses of the interlocking shaped web are bonded at some or all of the positions of the plurality of protrusions or some or all of the positions of the plurality of recesses;
a heat fusion step of forming fused portions at fiber intersections on the web embossed by the embossing heat fusion step or the embossing pressure bonding step, using a heated fluid, preferably hot air;
The nonwoven fabric manufacturing method includes the steps of:
また、不織布の原料となる繊維を用いた熱融着性ウエブを供給するウエブ供給部と、該ウエブ供給部から供給された前記熱融着性ウエブを搬送するコンベアベルトとを備え、
前記コンベアベルトの下流に、前記熱融着性ウエブに対して賦形加工を施して噛合い賦形ウエブを形成する押込み部材及び支持体と、前記支持体により牽引される前記噛合い賦形ウエブの凹部の底部の繊維の一部又は全てを融着または好ましくは圧着させるポイント接合手段と、前記融着で形成されるエンボス部を備えたエンボスウエブを冷却させるクーリングロールとを備え、前記クーリングロールの下流に、第2ベルトコンベアと、前記エンボスウエブに対し加熱流体を吹き付けて繊維交点を融着する熱流部を有する、不織布の製造装置があげられる。
The nonwoven fabric manufacturing method further includes a web supplying section for supplying a heat-fusible web using fibers that are raw materials for the nonwoven fabric, and a conveyor belt for transporting the heat-fusible web supplied from the web supplying section,
An example of a nonwoven fabric manufacturing apparatus includes a pushing member and a support downstream of the conveyor belt that apply shaping processing to the heat-fusible web to form an interlocking shaped web, a point joining means that fuses or preferably presses some or all of the fibers at the bottom of the recesses of the interlocking shaped web pulled by the support, and a cooling roll that cools the embossed web having an embossed portion formed by the fusion, and a second belt conveyor downstream of the cooling roll, and a heat flow section that sprays a heated fluid onto the embossed web to fuse fiber intersections.
さらに、複数の凸部、複数の該凸部の間に配された凹部、及び、該凹部の底部に配された開孔を有し、前記凹部が第一方向に延在し、複数の前記凸部が前記第一方向と交差する第二方向に離間して配された支持体上に、熱融着性繊維ウエブを載置し、前記第一方向に延在する前記凹部に沿って、前記熱融着性繊維ウエブを、押込み部材の押し込み部によって押し込む、押し込み工程と、次いで支持体上において加熱流体、好ましくは熱風を吹き付けて前記熱融着性繊維ウエブ中の繊維交点における融着部を形成する熱融着工程とを有する不織布の製造方法があげられる。 Furthermore, there is mentioned a method for producing a nonwoven fabric, which includes a pressing step in which a heat-fusible fiber web is placed on a support having a plurality of protrusions, a plurality of recesses arranged between the protrusions, and an opening arranged at the bottom of the recesses, the recesses extending in a first direction, and the plurality of protrusions arranged at a distance in a second direction intersecting the first direction, and the heat-fusible fiber web is pressed along the recesses extending in the first direction by a pressing part of a pressing member, and then a heat-fusion step in which a heated fluid, preferably hot air, is blown onto the support to form fused parts at fiber intersections in the heat-fusible fiber web.
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳しく説明するが、本発明はこれにより限定して解釈されるものではない。なお、本実施例において「部」および「%」は、特に断らない限りいずれも質量基準である。下記表1中における、「-」は、項目に該当する値を有さないこと等を意味する。 The present invention will be explained in more detail below based on examples, but the present invention should not be construed as being limited thereto. In the examples, "parts" and "%" are all based on mass unless otherwise specified. In Table 1 below, "-" means that the item does not have a corresponding value, etc.
(実施例1)
下記に示すように、上層及び下層となる熱融着性ウエブをそれぞれ用意し、本発明に係る凹凸不織布の製造方法を実施した。上層となる熱融着性ウエブは上層A及び上層Bの2層を有するものとした。
上層Aには繊度1.1dtexの芯鞘型(ポリエチレンテレフタレート(PET)(芯):ポリエチレン(PE)(鞘)=5:5(質量比))の熱可塑性の同芯タイプの複合短繊維を用いた。上層Bには繊度3.3dtexの芯鞘型(ポリエチレンテレフタレート(PET)(芯):ポリエチレン(PE)(鞘)=5:5(質量比))の熱可塑性の同芯タイプの複合短繊維を用いた。下層には繊度2.3dtexの芯鞘型(ポリエチレンテレフタレート(PET)(芯):ポリエチレン(PE)(鞘)=5:5(質量比))の熱可塑性の同芯タイプの複合短繊維を用いた。どちらも親水性油剤が塗布されたものを用いた。
カード機により上層A(目付15g/m2)と上層B(目付15g/m2)の熱融着性ウエブを形成し、上層Aのウエブと上層Bのウエブを積層させ(上層の熱融着性ウエブを形成し)た。図11に示す押込み部材としての押込みロール20と支持体としての支持ロール10により上層A側を支持ロール10と接するようにして凹凸形状を賦形した。支持ロール10には図7及び図8に示したものを用いた。また押込みロール20には、円盤状のリングをCD方向に複数集めてロール軸に通して束ねたリングロールを用いた。各条件は表1及び2に示す通りとした。押込みロール20と支持ロール10の表面温度はそれぞれ50℃、110℃で行った。前記賦形における噛合い量(噛合い深さ)Dを6mmとした。
次いで、カード機により下層(目付10g/m2)の熱融着性ウエブを形成した。その後、賦形を行った上層の熱融着性ウエブと賦形をしていない下層の熱融着性ウエブとを上層Bと下層の熱融着性ウエブとが接するようにして積層しながら、支持ロール10上で金属フラットロールとの間でエンボス圧着させた。これにより、ウエブの縦横の畝を格子状に配した畝溝構造における畝に囲まれた溝部にエンボス部を形成した。支持ロール10でのウエブ吸引は行なわずに前記噛合い賦形とエンボス圧着を行った。金属フラットロ-ルの表面温度は100℃で行った。金属フラットロールと接触する面を裏面(下層)側とした。各ロールから剥離後、コンベアネット上で表面(上層)凸部11側から熱風温度136℃、風速1.5m/s、吹き付け時間6sにて熱風処理を行い繊維交点融着部を形成した。これにより、実施例1の不織布試料を作製した。
上記の繊維交点融着部は、日本電子株式会社製「JCM-600」(商品名)を用いて前述の方法により確認した。また、支持ロール(支持体)10及び押込みロール(押込み部材)20の表面粗さRzは、株式会社ミツトヨ製のSJ210(商品名)を用いて前述の方法により測定した。
各剥離抵抗力の測定には上層の熱融着性ウエブを用い、表に示す各支持体および押込み部材を用いて測定した。ウエブ強度の測定には上記のエンボス圧着後のサンプルを用いた。
Example 1
As shown below, the heat-sealable webs for the upper and lower layers were prepared, and the manufacturing method of the uneven nonwoven fabric according to the present invention was carried out. The heat-sealable web for the upper layer had two layers, an upper layer A and an upper layer B.
The upper layer A used thermoplastic concentric composite short fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 1.1 dtex. The upper layer B used thermoplastic concentric composite short fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 3.3 dtex. The lower layer used thermoplastic concentric composite short fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 2.3 dtex. Both fibers were coated with a hydrophilic oil agent.
A heat-sealable web of upper layer A (15 g/m 2 basis weight) and upper layer B (15 g/m 2 basis weight) was formed by a carding machine, and the web of upper layer A and the web of upper layer B were laminated (forming the heat-sealable web of the upper layer). A concave-convex shape was formed by contacting the upper layer A side with the
Next, a lower layer (10 g/m 2 weight) of heat-sealable web was formed by a carding machine. Thereafter, the shaped upper layer heat-sealable web and the unshaped lower layer heat-sealable web were laminated so that the upper layer B and the lower layer heat-sealable web were in contact with each other, and embossed and pressed between the metal flat roll on the
The above-mentioned fiber intersection fusion parts were confirmed by the above-mentioned method using "JCM-600" (product name) manufactured by JEOL Ltd. The surface roughness Rz of the support roll (support) 10 and the pushing roll (pushing member) 20 was measured by the above-mentioned method using SJ210 (product name) manufactured by Mitutoyo Corporation.
The peel resistance was measured using the heat-sealable upper web and the supports and pressing members shown in the table. The web strength was measured using the above-mentioned embossed and pressed samples.
(実施例2~4)
各条件を表1及び2に示す通りとした以外は実施例1と同様にして、実施例2~4の凹凸不織布の製造方法を実施し、実施例2~4の凹凸不織布試料を作製した。実施例2~4においては、支持体の深さ方向の表面粗さRzを実施例1と異ならせた。
(Examples 2 to 4)
The manufacturing methods of the uneven nonwoven fabrics of Examples 2 to 4 were carried out in the same manner as in Example 1, except that the conditions were as shown in Tables 1 and 2, and uneven nonwoven fabric samples of Examples 2 to 4 were produced. In Examples 2 to 4, the surface roughness Rz in the depth direction of the support was made different from that of Example 1.
(比較例1~3)
各条件を表1及び2に示す通りとした以外は実施例1と同様にして、比較例1~3の凹凸不織布の製造方法を実施し、比較例1~3の凹凸不織布試料を作製した。比較例1~3においては、支持体の深さ方向の表面粗さRzを実施例1~4と大きく異ならせた。比較例3においては支持体の剥離抵抗力よりも押込み部材の剥離抵抗力の方が高かったため、噛合い後押込み部材側にウエブが保持された。
(Comparative Examples 1 to 3)
The manufacturing methods of the uneven nonwoven fabrics of Comparative Examples 1 to 3 were carried out in the same manner as in Example 1, except that the conditions were as shown in Tables 1 and 2, and uneven nonwoven fabric samples of Comparative Examples 1 to 3 were produced. In Comparative Examples 1 to 3, the surface roughness Rz in the depth direction of the support was made significantly different from that of Examples 1 to 4. In Comparative Example 3, the peel resistance of the pushing member was higher than the peel resistance of the support, so that the web was held on the pushing member side after meshing.
(実施例5)
下記に示すように、上層及び下層となる熱融着性ウエブをそれぞれ用意し、本発明に係る凹凸不織布の製造方法を実施した。上層となる熱融着性ウエブは上層A及び上層Bの2層を有するものとし、下層となる熱融着性ウエブは下層A及び下層Bの2層を有するものとした。
上層Aに繊度1.8dtexの芯鞘型(ポリエチレンテレフタレート(PET)(芯):ポリエチレン(PE)(鞘)=5:5(質量比))の熱可塑性の同芯タイプの複合短繊維を用いた。上層Bには繊度2.3dtexの芯鞘型(ポリエチレンテレフタレート(PET)(芯):ポリエチレン(PE)(鞘)=5:5(質量比))の熱可塑性の同芯タイプの複合短繊維を用いた。下層Aと下層Bには繊度2.3dtexの芯鞘型(ポリエチレンテレフタレート(PET)(芯):ポリエチレン(PE)(鞘)=5:5(質量比))の熱可塑性の同芯タイプの複合短繊維を用いた。どちらも親水性油剤が塗布されたものを用いた。
カード機により上層A(目付8g/m2)と上層B(目付8g/m2)の熱融着性ウエブを形成した。これらを積層後、コンベアネット上で表面(上層B)側から熱風温度136℃、風速1.5m/s、吹き付け時間6sにて熱風処理を行い、繊維交点融着部を形成し、フラット形状をした上層の熱風処理不織布を得た。
次にカード機により下層用の繊維を用いて下層A(目付8g/m2)と下層B(目付8g/m2)の熱融着性ウエブを形成した。これらを積層後、コンベアネット上で表面(下層B)側から熱風温度136℃、風速1.5m/s、吹き付け時間6sにて熱風処理を行い、繊維交点融着部を形成しフラット形状をした下層の熱風処理不織布401を得た。
上層の熱風処理不織布を用い、図11に示す押込み部材である押込みロール20と支持体である支持ロール10により賦形し上層A側が支持ロール10と接するようにして凹凸形状を賦形した。支持ロール10及び押込みロール20は、実施例1で用いたものと同様のものを用いた。押込みロール20と支持ロール10の表面温度はそれぞれ60℃、130℃で行った。前記賦形における噛合い量(押込み深さ)Dを3mmとした。
その後、賦形を行った上層の熱風処理不織布と賦形をしていない下層の熱風処理不織布とを、上層Bと下層Aとが接するように積層させ、支持ロール10上で金属フラットロールとの間でエンボス融着させてエンボス部3を有するエンボス不織布を得た。支持ロール10でのウエブ吸引は行なわずに前記噛合い賦形とエンボス融着を行った。フラットロ-ルの表面温度は125℃で行った。上記以外は、実施例1と同様とした。このようにして、実施例5の不織布試料を作製した。
各剥離抵抗力の測定には上記熱風処理不織布401を用い、表に示す各支持体および押込み部材を用いて測定した。ウエブ強度の測定にはエンボス融着後の不織布サンプルを用いた。
Example 5
As shown below, the heat-sealable webs for the upper and lower layers were prepared, and the manufacturing method of the uneven nonwoven fabric according to the present invention was carried out. The heat-sealable web for the upper layer had two layers, an upper layer A and an upper layer B, and the heat-sealable web for the lower layer had two layers, a lower layer A and a lower layer B.
For the upper layer A, thermoplastic concentric composite short fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 1.8 dtex were used. For the upper layer B, thermoplastic concentric composite short fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 2.3 dtex were used. For the lower layers A and B, thermoplastic concentric composite short fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 2.3 dtex were used. For both layers, a hydrophilic oil agent was applied.
A carding machine was used to form a heat-fusible web of an upper layer A (basis weight 8 g/ m2 ) and an upper layer B (basis weight 8 g/ m2 ). After these were laminated, hot air treatment was performed on the surface (upper layer B) side on a conveyer net at a hot air temperature of 136°C, a wind speed of 1.5 m/s, and a blowing time of 6 s to form fused fiber intersection parts, thereby obtaining a flat-shaped upper-layer hot-air-treated nonwoven fabric.
Next, a carding machine was used to form a heat-fusible web of a lower layer A (basis weight 8 g/ m2 ) and a lower layer B (basis weight 8 g/ m2 ) using the fibers for the lower layer. After these were laminated, hot air treatment was performed on the surface (lower layer B) side on a conveyor net at a hot air temperature of 136°C, a wind speed of 1.5 m/s, and a blowing time of 6 s, forming fused fiber intersection parts and obtaining a lower layer hot air treated nonwoven fabric 401 having a flat shape.
The hot air treated nonwoven fabric of the upper layer was used, and a concave and convex shape was formed by forming a shape with a
Thereafter, the shaped upper hot air treated nonwoven fabric and the unshaped lower hot air treated nonwoven fabric were laminated so that the upper layer B was in contact with the lower layer A, and embossed and fused between a metal flat roll on a
The above hot air treated nonwoven fabric 401 was used for measuring each peel resistance, and measurements were made using each support and pressing member shown in the table. The web strength was measured using a nonwoven fabric sample after embossing and fusion.
(実施例6~8)
各条件を表3及び4に示す通りとした以外は実施例5と同様にして、実施例6~8の凹凸不織布の製造方法を実施し、実施例6~8の凹凸不織布試料を作製した。実施例6~8においては、支持体の深さ方向の表面粗さRzを実施例5と異ならせた。
(Examples 6 to 8)
The manufacturing methods of the uneven nonwoven fabrics of Examples 6 to 8 were carried out in the same manner as in Example 5, except that the conditions were as shown in Tables 3 and 4, and uneven nonwoven fabric samples of Examples 6 to 8 were produced. In Examples 6 to 8, the surface roughness Rz in the depth direction of the support was made different from that of Example 5.
(比較例4及び5)
各条件を表3及び4に示す通りとした以外は実施例5と同様にして、比較例4及び5の凹凸不織布の製造方法を実施し、比較例4及び5の凹凸不織布試料を作製した。比較例4及び5においては、支持体の深さ方向の表面粗さRzを実施例6~8と大きく異ならせた。
(Comparative Examples 4 and 5)
The manufacturing methods of the uneven nonwoven fabrics of Comparative Examples 4 and 5 were carried out in the same manner as in Example 5, except that the conditions were as shown in Tables 3 and 4, and uneven nonwoven fabric samples of Comparative Examples 4 and 5 were produced. In Comparative Examples 4 and 5, the surface roughness Rz in the depth direction of the support was made significantly different from that of Examples 6 to 8.
各実施例及び各比較例の不織布試料に対して下記の試験を行った。下記(1)~(3)の各試験は前述の各測定方法に基づいて測定した。
(1)賦形したウエブの剥離抵抗力の測定
(2)平均摩擦係数(MIU)の測定
(3)賦形したウエブの剥離状態の評価
支持体からの賦形したウエブの剥離状態について評価した。評価は、賦形したウエブが支持体の凸部の壁面にひっかかるか否かで評価した。評価は、引っ掛からない場合を正常、引っ掛かった場合を異常とした。
The nonwoven fabric samples of each of the Examples and Comparative Examples were subjected to the following tests. The following tests (1) to (3) were performed based on the respective measurement methods described above.
(1) Measurement of peel resistance of shaped web (2) Measurement of average coefficient of friction (MIU) (3) Evaluation of peeling state of shaped web The peeling state of the shaped web from the support was evaluated. The evaluation was made based on whether the shaped web was caught on the wall surface of the protruding part of the support. The evaluation was made as normal if the web was not caught, and abnormal if the web was caught.
上記各評価結果は下記表2、4に示す通りであった。 The results of the above evaluations are shown in Tables 2 and 4 below.
表2、4に示すように、各実施例においては賦形時に浮き上がりがなく、支持体や押込み体からの剥離を正常に行えた。 As shown in Tables 2 and 4, in each example, there was no lifting during shaping, and peeling from the support or indentation was performed normally.
10 支持体
11 凸部
11B 凸部の底部
11T 凸部の頂部
11S 壁面
11E 角部
11P 頂部近辺
11M 投影部分(凸部に対して押し込み部をCD方向に投影して対抗する部分)
12 凹部
13 基材
20 押込み部材
21 押し込み部
22 空間部
23 基材
30 ウエブ
D 噛合い量(押込み深さ)
W 隙間距離
M 投影断面積
10
12
W Gap distance M Projected cross-sectional area
Claims (8)
前記支持ロールの凸部は、底部よりも頂部において周方向の断面積を大きくする、凹凸不織布の製造方法。 When a web made of an aggregate containing fibers is formed into an uneven shape by meshing a support roll having a convex or concave portion with a push-in roll having a push-in portion capable of meshing with the support roll , the peel resistance per unit area when peeling the shaped web from the support roll is set to 300 cN/m2 or more and 20,000 cN/m2 or less ,
A method for producing a nonwoven fabric having a concave-convex shape, wherein the convex portion of the support roll has a larger circumferential cross-sectional area at the top than at the bottom .
前記支持ロールの凸部の壁面の少なくとも一部の表面粗さRz(最大高さ)を1μm以上75μm以下とする、凹凸不織布の製造方法。A method for producing a concave-convex nonwoven fabric, comprising the steps of: making the surface roughness Rz (maximum height) of at least a portion of the wall surface of the convex portions of the support roll 1 μm or more and 75 μm or less.
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