JP7663556B2 - 不織布およびその製造方法、ならびに液体含浸シートおよび拭き取りシート - Google Patents
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Description
〔態様1〕
セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有する不織布であって、
前記不織布の全質量に対して、
前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下(好ましくは7質量%以上17質量%以下、より好ましくは8質量%以上15質量%以下)であり、
前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満(好ましくは50質量%以上90質量%未満、より好ましくは55質量%以上88質量%以下、特に65質量%以上85質量%以下)であり、および
前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有し、
前記非接着芯鞘型複合繊維は、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む、不織布。
〔態様2〕
態様1に記載の不織布であって、セルロース系繊維の含有量(T)と、非接着芯鞘型複合繊維の含有量(N)との質量比が、T/N=99/1~51/49(好ましくは95/5~55/45、より好ましくは95/5~65/35、さらに好ましくは95/5~75/25)である、不織布。
〔態様3〕
態様1または2に記載の不織布であって、飽和水分量を吸水した際の伸び率が、40%以下(好ましくは35%以下、より好ましくは31%以下)である、不織布。
〔態様4〕
態様1~3のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時の圧縮硬さが0.750~1.500N/mm(好ましくは0.800~1.400N/mm、より好ましくは0.850~1.300N/mm)である、不織布。
〔態様5〕
態様1~4のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時に放出される10秒間の放液率が7~14%(好ましくは8~12%)である、不織布。
〔態様6〕
態様1~5のいずれか一態様に記載の不織布であって、保水率が1145%以上(好ましくは1180%以上であってもよく、より好ましくは1200%以上)である、不織布。
〔態様7〕
態様1~6のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)と、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)との差(A-C)が0.0170~0.1000(好ましくは0.0200~0.0900であってもよく、より好ましくは0.0300~0.0800)である、不織布。
〔態様8〕
態様1~7のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)が0.0550~0.0900(好ましくは0.0600~0.0900、さらに好ましくは0.0650~0.0880)である、不織布。〔態様9〕
態様1~8のいずれか一態様に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)が0.0450以下(好ましくは0.0430以下)である、不織布。
〔態様10〕
態様1~9のいずれか一態様に記載の不織布であって、不織布の厚さ(1倍)当たりの毛羽長が、10倍以下(好ましくは8倍以下、より好ましくは5倍以下)である、不織布。
〔態様11〕
態様1~10のいずれか一態様に記載の不織布を用いてなる、液体含浸シート。
〔態様12〕
態様1~10のいずれか一態様に記載の不織布を用いてなる、拭き取りシート。
〔態様13〕
態様1~10のいずれか一態様に記載の不織布を製造する方法であって、
セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有し、ウエブの全質量に対して、前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であるウエブに対して交絡処理を行ない、交絡構造を有するウエブを形成する工程と、
前記交絡構造を有するウエブにおいて、前記非接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成させず、前記接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成する工程と、を少なくとも備える、不織布の製造方法。
〔態様14〕
態様13に記載の不織布であって、前記交絡処理が水流交絡である、不織布の製造方法。
〔態様15〕
態様13または14に記載の不織布であって、前記接着部を形成する工程で、非接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも低く、接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも高い温度で熱処理が行われる、不織布の製造方法。
セルロース系繊維としては、綿花、麻、パルプなどの植物性繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、リヨセル(テンセル)などの精製セルロース繊維などが挙げられる。これらのセルロース系繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。これらのうち、入手の容易さ、取扱いの容易さから、レーヨンが好ましい。また、セルロース系繊維は、一部フィブリル化していてもよいが、細かい繊維が顔面に付着することを防ぐ観点からは、実質的にフィブリル化していないのが望ましい。
本発明の不織布は、接着芯鞘型複合繊維を、不織布の全質量に対して、5質量%以上20質量%以下含んでおり、前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有している。接着部では、互いの繊維の鞘部が相溶して一体化することができるため、良好な形態安定性を付与することができる。
例えば、鞘部として熱融着性樹脂を用いる場合、熱融着性樹脂の融点は、例えば、80~150℃であってもよく、好ましくは100~140℃であってもよい。
本発明の不織布は、前記セルロース系繊維以外に、鞘部として親水・親油性を併せ持つ樹脂を備えた非接着芯鞘型複合繊維を含んでいる。すなわち、前記親水・親油性を併せ持つ樹脂として、鞘部は、エチレン-ビニルアルコール共重合体(ethylene-vinyl alcohol copolymer:略記号EVOH)を含んでいる。前記接着芯鞘型複合繊維と異なり、非接着芯鞘型複合繊維では、鞘部であるエチレン-ビニルアルコール共重合体が互いに相溶せずに不織布中に存在しており、このような非接着芯鞘型複合繊維の存在により、不織布は弾力性を向上することができる。
不織布は、繊維の混合および液体を含浸する空間を確保する観点から、上述した各種繊維を用いて乾式法によりウエブを形成し、次いで、ウエブ中の繊維を交絡処理により絡ませ、さらに接着処理により接着芯鞘型複合繊維に接着部を形成する方法で得ることができる。
<接着工程>
接着工程では、ウエブ中の交絡された構造を保って、接着芯鞘型複合繊維間において接着部を形成させる。接着芯鞘型複合繊維間の接着部で用いられる樹脂成分に応じて接着工程は適宜選択することが可能であり、例えば、接着芯鞘型複合繊維の鞘部のみが軟化する溶剤下で接着部を形成してもよいし、熱融着芯鞘型複合繊維を用いて、熱処理により鞘部を融解して接着部を形成してもよい。簡便性の観点からは、熱処理による接着工程が好ましい。
本発明の不織布は、セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有する不織布であって、前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有し、前記不織布の全質量に対して、前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であり、および前記非接着芯鞘型複合繊維は、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む、不織布である。
また、不織布の厚さが薄い場合であっても、発生する毛羽の長さを抑制することが可能であり、不織布に発生する毛羽の長さは、不織布1枚の厚さに対して、例えば、10倍以下であってもよく、好ましくは8倍以下、より好ましくは5倍以下であってもよい。
本発明は、前記不織布を用いてなる、液体含浸シートを包含する。液体含浸シートは、前記不織布と、後述する液体とを少なくとも含み、清浄用途、美容用途、医療用途、家庭用途、工業用途などにおいて好適に用いることが可能である。
クレンジングシートは、清浄成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(例えば、美容成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
掃除ワイパーは、洗浄成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(コーティング剤、仕上げ剤、塗料など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
除菌・ウィルスワイパーは、消毒成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
かゆみ抑制シートは、薬効成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(清涼成分、保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
制汗シートは、清涼成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(収れん成分、保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
虫よけシートは、虫よけ成分を含み、必要に応じて、他の有効成分(保湿成分など)、溶媒、助剤、添加剤などが含まれていてもよい。
JIS L 1913「一般不織布試験方法」の6.2に準じて、目付(g/m2)を測定した。また、見かけ密度(g/cm3)は、目付を厚さで除することにより、算出した。
JIS L 1913を参考に、直径25.4mmの円形水平板の厚さ測定器にて12g/cm2の荷重をかけたときの厚さを測定し、不織布の厚さとした。
JIS L 1913 6.9.2(保水率)に準じて測定した。試験片を10cm角に切り出して質量X(g)を測定する。その試験片を15分間水中に浸した。その後試験片の一辺をつまんで水中から取り出し1分後の質量Y(g)を測定した。それらの値から保水量(g)を下記式にて算出した。
保水量(g)=Y-X
上記保水量から水に浸漬する前の試験片の質量を除した値を百分率で表したものを保水率(%)として、下記式にて算出した。
保水率(%)=(Y-X)/X×100
30%圧縮変形時の圧縮硬さは、次の手順で測定した。
(1)測定試料を5cm角に8枚裁断し、8枚分の質量を計測する。
(2)試料を8枚重ね合わせ、蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)とグリセリン(健栄製薬(株)製 グリセリンP「ケンエー」)とを蒸留水5グリセリン4の割合(質量比)で調整した混合液を0.3ccずつ試料より高さ2cmの位置から滴下し、全体で500質量%を滴下後シート表面全体に含浸させる。
(3)混合液が蒸発しない密閉した環境下に静置し、液が毛細管現象によって8枚全体に行き渡るまで24時間放置する。
(4)24時間後に試料を取り出し、JIS L 1913を参考に、8枚重ねた状態のまま直径25.4mmの円形水平板の厚さ測定器にて16g/cm2の荷重をかけたときの厚さE(mm)を計測する。
(5)続いて試料を(株)テック技販社製YAWASA計測器 Type MSES-0512-1-SLを用いて、圧子直径20.0mm、押し込み速度1.0mm/s、最大荷重5.0Nの条件でシートの中央部を計測し、反発応力を求める。
(6)得られたデータからシートの厚さE(mm)×30%のひずみF(mm)を中心とし、そこから上下に0.25mmひずみが変化した時にかかる応力(N)をそれぞれ読み取り、その差を0.5mmで除した値を30%圧縮変形時の圧縮硬さ(N/mm)とした。
30%圧縮変形時の放液率は、次の手順で測定した。
(1)測定試料を5cm角に8枚裁断し、8枚分の質量G(g)を計測する。
(2)試料を8枚重ね合わせ、蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)とグリセリン(健栄製薬(株)製 グリセリンP「ケンエー」)とを蒸留水5グリセリン4の割合(質量比)で調整した混合液を0.3ccずつ試料より高さ2cmの位置から500質量%滴下し、シート表面全体に含浸させる。
(3)混合液が蒸発しない密閉した環境下に静置し、液が毛細管現象によって8枚全体に染み渡るまで24時間放置する。
(4)24時間後に試料を取り出し、JIS L 1913を参考に、8枚重ねた状態のまま直径25.4mmの円形水平板の厚さ測定器にて16g/cm2の荷重をかけたときの厚さE(mm)を計測する。
(5)測定台にサンプルを静置し、事前に質量を測定した脱脂綿H(g)をサンプルから2cm離した位置に置き、サンプルの厚さE(mm)まで押さえ板をゆっくりスライドさせサンプルと脱脂綿を挟む。
(6)図4に示すように、測定台を90度回転させ、サンプルを垂直にする。図4は、放液率の試験において、サンプルから放出される液体が脱脂綿に吸収される様子を説明するための概略側面図である。回転後の測定台24は、サンプル20および脱脂綿22を垂直方向において、それぞれ上下に連なって保持している。サンプル20は、脱脂綿22の上側に配置されているため、押さえ板23の移動によりサンプル20が圧縮されると、サンプル20より放出される混合液が脱脂綿22において吸収される。
(7)具体的には、サンプルが厚さEから厚み方向に30%圧縮される位置まで押さえ板23を0.2mm/secの速度で移動させてサンプル20を合計で10秒間圧縮し、サンプル20より放出される混合液を脱脂綿22で吸収する。
(8)混合液を吸収した脱脂綿22の質量I(g)を計測する。
これによりサンプルからの放液率J(%)を下記の式にて算出した。
放液率J(%)=(I-H)/(G×5)×100
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、ASTM-D1894を参考に摩擦力を測定した。
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、ASTM-D1894を参考に摩擦力を測定した。
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、ASTM-D1894を参考に毛羽長を測定した。
精密万能試験機((株)島津製作所製「オートグラフAGS-D型」)を用いて、JIS L 1913(一般短繊維不織布)6.3.2(湿潤時の引張強さ及び伸び率試験)に準じて伸び率を測定した。
図11に示すように、つかみ間隔を100mmとし、サンプル40をMD方向2.5cm×CD方向12.0cmに切り出し、一方のCD方向の端から15mmの位置に油性サインペンで線を1本引き、90mmの間隔をあけてもう1本線を引いた。サンプル40を20℃±2℃の水中に自重で沈降するまで置くか、又は1時間以上水中に沈めて、飽和水分量を吸水したサンプル40を、浸漬液から取り出して速やかに図11に示すようにサンプル40の両端に設けられたつかみ部分41a,41aをつかみ、200mm/minの速度で2Nの引張応力を瞬時に付与した。
伸び率L(%)=K/90×100-100
(試料)
15cm角のサイズに裁断したシートを4つ折りし、蒸留水(富士フィルム和光製薬(株)製 品番042-16973)とグリセリン(健栄製薬(株)製 グリセリンP「ケンエー」)とを蒸留水5グリセリン4の割合(質量比)で調整した混合液を0.3ccずつ試料より高さ2cmの位置から450質量%滴下し、シート全体に含浸させたサンプルを準備した。
被検者9名(20代、30代、40代女性)は、口紅「(株)資生堂マキアージュ ドラマティクルージュN RD633」を唇に塗り、前記試料のCD方向が指に対して垂直方向になるよう、一方の端を人指し指と中指、反対の端を薬指と小指の間でそれぞれ挟み、中指と薬指の内側で軽く押さえながら面を変えずに横方向に2回拭き取った。
試料毎に拭き取り性、肌への刺激、形態安定性、毛羽性、シート同士の滑りにくさの5項目について評価した。
上記の方法で官能試験を実施し、抜き取り性について下記の3段階で判定した。
〇:口紅の落ち具合が満足できる程度である
△:口紅の落ち具合がやや不満である。
×:口紅の落ち具合が不満である。
上記の方法で官能試験を実施し、肌への刺激について下記の3段階で判定した。
〇:刺激が少ない
△:やや刺激が多い
×:刺激が多い
上記の方法で官能試験を実施し、以下の基準により下記の3段階で判定した。
試験後に4つ折りしたシートを広げ、CD方向の採寸をし、使用前の15cmから広がった幅を算出。
〇:広がり幅が5mm以内
△:広がり幅が5mmを超えて10mm以内
×:広がり幅が10mmを超える
上記の方法で官能試験を実施し、以下の基準により下記の3段階で判定した。
試験後に使用面を水平にし、表面から3mm以上飛び出している繊維本数を計数した。
〇:0本
△:1本以上5本未満
×:5本以上
上記の方法で官能試験を実施し、以下の基準により下記の3段階で判定した。拭き取り中にシートが上滑りし、唇と接触している最表面のシートが滑らなかった回数を計数した。
〇:0回
△:1回
×:2回以上
A:〇が7人以上
B:〇が4人以上6人以下
C:〇が3人以下
具体的に、液体等の成分が含浸された不織布を洗浄液に2時間浸漬して、入手した不織布にあらかじめ含浸された成分を不織布から除去するために、不織布の洗浄を行う。当該洗浄液の量としては、不織布の面積100cm2当たり2Lとする。また、含浸成分を除去できる限り特に限定されないが、例えば、洗浄液としては、イオン交換水/中性洗剤=95/5(体積比)を用いてもよい。中性洗剤としては、例えば、花王(株)キュキュット(cucute)(商標)を用いて、不織布を液体中に静置する。次いで、同量のイオン交換水に2時間浸漬して、洗浄液を落とした後に、不織布の形状をできるだけ変化させないように、不織布を風乾(条件:10℃、65%RH、24時間)させて測定試料とすることができる。
セルロース系繊維(再生セルロース繊維、オーミケンシ(株)製「ホープ」、繊度1.7dtex、繊維長40mm)を80質量部、非接着芯鞘型複合繊維(芯部がポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)で構成された芯鞘型複合繊維、クラレ(株)製「ソフィスタ」、繊度1.7dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比(芯50%鞘50%))を10質量部、接着芯鞘型複合繊維(芯部がポリプロピレンで構成され、鞘部がポリエチレンで構成された芯鞘型複合繊維、宇部エクシモ(株)製、繊度1.7dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比(芯39%鞘61%))を10質量部の割合で用いて均一に混綿した後、目付50g/m2のセミランダムカードウエブを常法により作製し、このカードウエブを開口率25%、孔径0.3mmのパンチングドラム支持体上に載置して速度50m/分で長手方向に連続的に移送すると同時に、上方から高圧水流を噴射して交絡処理を行って、交絡した繊維ウエブ(不織布)を製造した。この交絡処理に当たっては、孔径0.10mmのオリフィスをウエブの幅方向に沿って0.6mmの間隔で設けてあるノズル2本を使用し(隣接するノズル間の距離10cm)、1列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を3.0MPa、2列目のノズルから噴射した高圧水流の水圧を4.0MPaとして行った。さらに細かい網目を有する全体に平坦な支持体に載置して連続的に移送すると共に高圧水流を噴射して交絡処理を行った。この交絡処理は孔径0.10mmのオリフィスをウエブの幅方向に沿って0.6mmの間隔で設けてあるノズル2本を使用して、いずれも高圧水流の水圧4.0MPaの条件下で行った。さらに130℃で乾燥して、目付が50.2g/m2のスパンレース不織布を得た。
表1に示す繊維構成比率に変更したセミランダムカードウエブを作製する以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
表1に示す繊維構成比率に変更したセミランダムカードウエブを作製する以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
非接着芯鞘型複合繊維の代わりに、ポリエステル繊維(東レ(株)製「テトロン」T-471、繊度1.6dtex、繊維長51mm)を用いたセミランダムカードウエブを作製する以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
乾燥温度を110℃に下げる以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
乾燥温度を160℃に上げる以外は実施例1と同様にしてスパンレース不織布を得た。
11 接着芯鞘型複合繊維
11a 接着芯鞘型複合繊維の鞘部
11b 接着芯鞘型複合繊維の芯部
12 接着部
13 セルロース系繊維
14 非接着芯鞘型複合繊維
20,30,40 サンプル
22 脱脂綿
23 押さえ板
24 測定台
35 被摩擦部材
31a,41a サンプルのつかみ部分
31b サンプルの接地部分
32 ロードセル
33 プーリー
34 ポリアミド糸
35c 被摩擦部材のつかみ部分
35d 被摩擦部材の接地部分
36 クリップ
37 アクリル板
38 重り
39 テーブル
Claims (15)
- セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有する不織布であって、
前記不織布の全質量に対して、
前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、
前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であり、および
前記接着芯鞘型複合繊維は、互いに交わる交点において結合している接着部を有し、
前記非接着芯鞘型複合繊維は、鞘部がエチレン-ビニルアルコール共重合体を含む、不織布。 - 請求項1に記載の不織布であって、セルロース系繊維の含有量(T)と、非接着芯鞘型複合繊維の含有量(N)との質量比が、T/N=99/1~51/49である、不織布。
- 請求項1または2に記載の不織布であって、飽和水分量を吸水した際の伸び率が、40%以下である、不織布。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時の圧縮硬さが0.750~1.500N/mmである、不織布。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水とグリセリンの混合液(蒸留水/グリセリンの質量比=5/4)を不織布の質量に対して500質量%含浸させて24時間放置した際の、30%圧縮変形時に放出される10秒間の放液率が7~14%である、不織布。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の不織布であって、保水率が1145%以上である、不織布。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)と、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)との差(A-C)が0.0170~0.1000である、不織布。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布同士の静止摩擦係数(A)が0.0550~0.0900である、不織布。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の不織布であって、蒸留水を400質量%含む状態の不織布とバイオスキン(人工皮膚)との静止摩擦係数(C)が0.0450以下である、不織布。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載の不織布であって、不織布の厚さ(1倍)当たりの毛羽長が、10倍以下である、不織布。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布を用いてなる、液体含浸シート。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布を用いてなる、拭き取りシート。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の不織布を製造する方法であって、
セルロース系繊維、接着芯鞘型複合繊維及び非接着芯鞘型複合繊維を含有し、ウエブの全質量に対して、前記接着芯鞘型複合繊維の含有率が5質量%以上20質量%以下であり、前記セルロース系繊維の含有率が45質量%以上90質量%未満であるウエブに対して交絡処理を行ない、交絡構造を有するウエブを形成する工程と、
前記交絡構造を有するウエブにおいて、前記非接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成させず、前記接着芯鞘型複合繊維間には接着部を形成する工程と、を少なくとも備える、不織布の製造方法。 - 請求項13に記載の不織布であって、前記交絡処理が水流交絡である、不織布の製造方法。
- 請求項13または14に記載の不織布であって、前記接着部を形成する工程で、非接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも低く、接着芯鞘型複合繊維の鞘部の融点よりも高い温度で熱処理が行われる、不織布の製造方法。
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