JP7754683B2 - Nonwoven fabric and its manufacturing method - Google Patents
Nonwoven fabric and its manufacturing methodInfo
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Description
本発明は不織布及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a nonwoven fabric and a method for producing the same.
従来から、不織布には様々な態様の凹凸形状を付与したものがあり、その凹凸形状を付与する製造方法が開発されている。
例えば、特許文献1には、凹凸ロール同士の加熱を伴う噛み合わせにより、樹脂材料を含む不織布からなる第1のシート及び第2のシートを賦形しながら接合して複合シートを形成する技術が記載されている。この技術で得られる複合シートでは、第2のシートは、第1のシートの湾曲部に対応する領域の中央部にだけ突起部を有し、その周りを平坦部で取り囲んだ形状を備える。
Conventionally, nonwoven fabrics have been provided with various types of uneven shapes, and manufacturing methods for providing such uneven shapes have been developed.
For example, Patent Document 1 describes a technique for forming a composite sheet by joining a first sheet and a second sheet made of a nonwoven fabric containing a resin material while shaping them by meshing concave and convex rolls together with heating. In the composite sheet obtained by this technique, the second sheet has a protrusion only in the center of the region corresponding to the curved portion of the first sheet, and the periphery is surrounded by a flat portion.
特許文献2及び3では、熱風の吹き付けによって未融着のウエブを凹凸賦形する技術が記載されている。これにより得られる不織布では、未融着ウエブに対する凹凸賦形部分で厚み方向の繊維配向性が得られる。 Patent documents 2 and 3 describe a technique for forming irregularities in an unfused web by blowing hot air onto it. In the nonwoven fabric obtained in this way, fiber orientation in the thickness direction is achieved in the irregularly shaped portions of the unfused web.
特許文献4には、凹凸を有するロール同士の噛合いによって凹凸賦形された未融着ウエブに、不織布を積層し更に凹凸賦形する技術が記載されている。これにより得られる立体賦形不織布として、表面繊維層の凸部の内部が中空で、かつ、表面繊維層の裏面側に裏面繊維層が積層された二層構造かつ閉鎖中空構造のものが記載されている。
また、特許文献5には、凹凸の支持体上で未融着の繊維ウエブに対して押込み部を押し込んで賦形し、更に未融着の繊維ウエブを積層してなる不織布の製造方法が記載されている。これにより得られる不織布は、高低差のある凹凸構造を有するものとなる。
Patent Document 4 describes a technique in which a nonwoven fabric is laminated on an unfused web that has been shaped into unevenness by the meshing of uneven rolls, and then the unevenness is further shaped. The three-dimensionally shaped nonwoven fabric obtained by this technique has a two-layer structure with a closed hollow structure in which the inside of the convex portion of the surface fiber layer is hollow and a back fiber layer is laminated on the back side of the surface fiber layer.
Patent Document 5 describes a method for producing a nonwoven fabric by pressing a pressing section into an unfused fibrous web on a textured support to form the shaped web, and then laminating another unfused fibrous web on top of the pressed section. The resulting nonwoven fabric has a textured structure with varying heights.
特許文献6には、熱可塑性樹脂繊維同士を熱融着させてなる不織布に対して、予熱工程後に、噛合って回転する上下一対の延伸ロールにより凹凸賦形する技術が記載されている。
特許文献7には、エアスルー方式で熱風処理して得られた不織布に対して凹凸賦形を行い、熱収縮性繊維含む下層及び非熱収縮繊維を含む上層を有する積層シートを積層して熱収縮のための熱風処理を行う技術が記載されている。これにより得られるシートでは、凹凸賦形された不織布の凸条部に対し、積層シートは下層の熱収縮性繊維の熱収縮によって上層が隆起して中実の凸条部内部を形成している。
Patent Document 6 describes a technique in which a nonwoven fabric made by heat-sealing thermoplastic resin fibers together is preheated, and then unevenly shaped using a pair of upper and lower stretching rolls that rotate while meshing with each other.
Patent Document 7 describes a technique in which a nonwoven fabric obtained by hot air treatment using an air-through method is subjected to uneven shaping, a laminated sheet having a lower layer containing heat-shrinkable fibers and an upper layer containing non-heat-shrinkable fibers is laminated, and hot air treatment for heat shrinkage is performed. In the sheet obtained in this way, the upper layer of the laminated sheet is raised by heat shrinkage of the heat-shrinkable fibers in the lower layer, forming solid interiors of the ridges, compared to the ridges of the unevenly shaped nonwoven fabric.
特許文献1記載の凹凸構造を有するシートでは、第1シートの湾曲部(凸部)に対し第2シートの突起部は接合しておらず、更に潰れ防止性に寄与する厚み方向に配向する繊維成分が、第1シートのみからなることによって少ない。このことにより、両シート間の空間部が潰れやすい。
特許文献2及び3記載の不織布は、未融着ウエブに対して熱風を吹き付けて凹凸賦形することにより厚み方向の繊維配向性を備える。しかし、クッション性や厚み保持性の更なる向上の観点から、前記繊維配向性について改善の余地があった。また、製造工程において融着していない繊維は熱風の吹き付けによって移動しやすく、賦形した不織布の繊維層の厚みを十分に保つためには改善の余地があった。
特許文献4及び5記載の不織布は、機械的な押し込みにより未融着ウエブを凹凸賦形する部分を有し、その部分の押し込み量の制御により、熱風の吹き付け方法よりも繊維配向性がより高く、繊維層の厚みが得られやすい。一方で、特許文献4及び5記載の不織布において、加圧使用下での厚み保持性を更に高めるという観点から、凸部が備える上下層の間の繊維構造に関し改善の余地があった。この点は特許文献6及び7にも特段の記載はない。
In the sheet having a concave-convex structure described in Patent Document 1, the protrusions of the second sheet are not bonded to the curved portions (convex portions) of the first sheet, and further, the fiber components oriented in the thickness direction that contribute to crush resistance are small because they are only contained in the first sheet, which makes the space between the two sheets prone to crushing.
The nonwoven fabrics described in Patent Documents 2 and 3 have fiber orientation in the thickness direction by blowing hot air onto an unfused web to form an uneven shape. However, from the viewpoint of further improving cushioning properties and thickness retention, there is room for improvement in the fiber orientation. In addition, unfused fibers are easily displaced by the blowing of hot air during the manufacturing process, and there is room for improvement in order to maintain a sufficient thickness of the fiber layer of the shaped nonwoven fabric.
The nonwoven fabrics described in Patent Documents 4 and 5 have portions in which the unfused web is formed into a concave and convex shape by mechanical pressing, and by controlling the pressing amount in these portions, it is possible to obtain a higher fiber orientation and a thicker fiber layer than with a method using hot air blowing. On the other hand, in the nonwoven fabrics described in Patent Documents 4 and 5, there is room for improvement in the fiber structure between the upper and lower layers of the convex portions, from the viewpoint of further improving the thickness retention under pressure use. There is no particular mention of this point in Patent Documents 6 and 7.
本発明は、上記の点に鑑み、柔らかで良好なクッション性を有しつつ、嵩高で厚みがある繊維構造からなり、該厚みが加圧使用下で保持でき、潰れ難い不織布に関する。 In light of the above, the present invention relates to a nonwoven fabric that is soft and has good cushioning properties, yet has a bulky and thick fiber structure, can maintain its thickness when used under pressure, and is resistant to crushing.
本発明は、2層以上の繊維層が厚み方向に積層された不織布であって、一方の面側の第一繊維層が、凸部と凹部とを有し、前記第一繊維層に対して他方の面側に厚み方向に隣接する第二繊維層が、前記第一繊維層の前記凸部の前記他方の面側の内部に進入している凸部を有し、少なくとも、前記第一繊維層の凸部における壁部と前記第二繊維層の凸部における壁部との界面に層間繊維交点融着部が含まれており、前記第一繊維層の凸部の壁部において、壁部繊維配向度が0.70以上0.99以下であり、前記第一繊維層の凸部における壁部繊維配向度の、前記第二繊維層の凸部における壁部繊維配向度に対する比(前者/後者)が、1.1以上1.5以下である、不織布を提供する。 The present invention provides a nonwoven fabric in which two or more fiber layers are laminated in the thickness direction, wherein a first fiber layer on one side has convex portions and concave portions, and a second fiber layer adjacent to the first fiber layer on the other side in the thickness direction has convex portions that extend into the convex portions of the first fiber layer on the other side, and at least interlayer fiber intersection fusion portions are included at the interface between the wall portions of the convex portions of the first fiber layer and the wall portions of the convex portions of the second fiber layer, the wall portions of the convex portions of the first fiber layer have a wall fiber orientation degree of 0.70 or more and 0.99 or less, and the ratio of the wall fiber orientation degree of the convex portions of the first fiber layer to the wall fiber orientation degree of the convex portions of the second fiber layer (former/latter) is 1.1 or more and 1.5 or less.
また、本発明は、繊維を含む集合体からなる第一未融着ウエブを、凸状部又は凹状部を有する支持体と該支持体に噛合い可能な押込み部を有する第一押込み部材との噛み合わせによって賦形する第一賦形工程と、前記支持体上において、賦形された前記第一未融着ウエブ上に第二未融着ウエブを積層し、前記第二未融着ウエブ側から、前記支持体に噛合い可能な押込み部を有する第二押込み部材との噛み合わせによって賦形する第二賦形工程とを有し、前記支持体に対する前記第一押込み部材の噛合い量の、前記支持体に対する前記第二押込み部材の噛合い量に対する比(前者/後者)を、1.2以上とし、前記第二賦形工程において又は該第二賦形工程の後、加熱流体による繊維融着、又はエンボス圧着若しくはエンボス融着させる熱処理工程を行う、不織布の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a nonwoven fabric, comprising: a first shaping step in which a first unfused web consisting of an aggregate containing fibers is shaped by engaging a support having convex or concave portions with a first pushing member having a pushing portion capable of engaging with the support; and a second shaping step in which a second unfused web is layered on the shaped first unfused web on the support, and shaped from the second unfused web side by engaging a second pushing member having a pushing portion capable of engaging with the support, wherein the ratio of the amount of engagement of the first pushing member with the support to the amount of engagement of the second pushing member with the support (former/latter) is 1.2 or greater; and during or after the second shaping step, a heat treatment step is performed in which the fibers are fused with a heated fluid, or embossed or fused.
本発明の不織布は、柔らかで良好なクッション性を有しつつ、嵩高で厚みがある繊維構造からなり、該厚みが加圧使用下で保持でき、潰れ難いものとなる。また、本発明の不織布の製造方法によれば、本発明の不織布を好適に製造することができる。 The nonwoven fabric of the present invention is soft and has good cushioning properties, yet has a bulky and thick fiber structure that can maintain its thickness even when used under pressure and is resistant to crushing. Furthermore, the nonwoven fabric of the present invention can be suitably produced according to the manufacturing method for the nonwoven fabric of the present invention.
本発明に係る不織布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。
本発明の不織布は、2層以上の繊維層が厚み方向に積層されたものであり、例えば図1及び図2に示す不織布10及び不織布20のような2層構造を少なくとも有する。なお、図2に示す不織布20は、図1に示す不織布とは凹部の底部にエンボス部6を有する点が相違するだけで、他の繊維構造は共通する。以下、図1に示す不織布10について以下に詳述する事項は、図2に示す不織布20にも当てはまる。
A preferred embodiment of the nonwoven fabric according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The nonwoven fabric of the present invention has two or more fiber layers laminated in the thickness direction, and has at least a two-layer structure such as nonwoven fabric 10 and nonwoven fabric 20 shown in Figures 1 and 2. Note that nonwoven fabric 20 shown in Figure 2 differs from the nonwoven fabric shown in Figure 1 only in that it has embossed portions 6 at the bottoms of the recesses, but the other fiber structures are the same. The matters detailed below regarding nonwoven fabric 10 shown in Figure 1 also apply to nonwoven fabric 20 shown in Figure 2.
図1に示す実施形態の不織布10は、一方の面側10Aの第一繊維層1と第一繊維層1に対して他方の面側10Bに厚み方向に隣接する第二繊維層2とを有する。なお、他方の面側10Bとは、第一繊維層1の一方の面側10Aとは反対側の面を意味する。一方の面側10Aと他方の面側10Bとは、表面側10Aと裏面側10Bともいう。この表面側10A及び裏面側10Bは、不織布10における表裏面の側を意味すると同時に、各繊維層における表裏面の側をも意味する。また、不織布10における表面側10Aは肌の触れる面側(肌面側)ともなり得る。
図1に示す不織布10は、第一繊維層1と第二繊維層2との2層の積層体としているが、これに限らず3層以上の積層体であってもよい。例えば、第二繊維層2の裏面側10Bや第一繊維層1の表面側10Aに別の繊維層が積層されていてもよい。
The nonwoven fabric 10 of the embodiment shown in FIG. 1 has a first fiber layer 1 on one side 10A and a second fiber layer 2 adjacent to the first fiber layer 1 on the other side 10B in the thickness direction. The other side 10B refers to the side of the first fiber layer 1 opposite the one side 10A. The one side 10A and the other side 10B are also referred to as the front side 10A and the back side 10B. The front side 10A and the back side 10B refer to the front and back sides of the nonwoven fabric 10, as well as the front and back sides of each fiber layer. The front side 10A of the nonwoven fabric 10 can also be the side that comes into contact with the skin (skin-facing side).
1 is a laminate of two layers, a first fiber layer 1 and a second fiber layer 2, but is not limited thereto and may be a laminate of three or more layers. For example, another fiber layer may be laminated on the back side 10B of the second fiber layer 2 or on the front side 10A of the first fiber layer 1.
本実施形態の不織布10において、第一繊維層1が凸部14と凹部15とを有する。第二繊維層2は、第一繊維層1の凸部14の他方の面側10Bの内部に進入している凸部24を有する。より具体的には、第一繊維層1の凸部14の裏面側10Bは、表面側10Aに窪んだ形状を有し、その窪みに第二繊維層2の凸部24が進入している。凸部14及び凸部24はいずれも裏面側10Bが表面側10Aに窪んだアーチ形状を有する。この凸部14と凸部24とが厚み方向に重なって、不織布10のアーチ形状の凸部4が形成されている。
また、本実施形態の不織布10においては、第一繊維層1の凹部15は第二繊維層2の凹部25と厚み方向に重なるように配置されている。これにより、不織布10の凹部5が形成されている。
不織布10では、このように第一繊維層1と第二繊維層2とが厚み方向に重なって形成された凸部4と凹部5とが平面方向に交互に配されている。不織布10全体は、積層された繊維層1及び2の表面側10Aと裏面側10Bとを結ぶ上下に凹凸構造を有することにより、全体の見かけ上の厚みが大きくされた構造を備えている。不織布10がこのような凹凸構造を有する限り、第一繊維層1及び第二繊維層2には前述の凸部及び凹部以外に中間畝部(凸部と凸部を連結する中間高さ部分など)が含まれていてもよい。
In the nonwoven fabric 10 of this embodiment, the first fiber layer 1 has protrusions 14 and recesses 15. The second fiber layer 2 has protrusions 24 that extend into the other surface 10B of the protrusions 14 of the first fiber layer 1. More specifically, the back surface 10B of the protrusions 14 of the first fiber layer 1 has a recessed shape toward the surface 10A, and the protrusions 24 of the second fiber layer 2 extend into these recesses. Both the protrusions 14 and the protrusions 24 have an arch shape with the back surface 10B recessed toward the surface 10A. The protrusions 14 and the protrusions 24 overlap in the thickness direction to form the arch-shaped protrusions 4 of the nonwoven fabric 10.
In the nonwoven fabric 10 of this embodiment, the recesses 15 of the first fiber layer 1 are arranged to overlap the recesses 25 of the second fiber layer 2 in the thickness direction. This forms the recesses 5 of the nonwoven fabric 10.
In the nonwoven fabric 10, the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 are overlapped in the thickness direction, forming convex portions 4 and concave portions 5, which are alternately arranged in the planar direction. The nonwoven fabric 10 as a whole has a structure in which the apparent thickness of the entire nonwoven fabric 10 is increased by having a convex-concave structure on the top and bottom connecting the front side 10A and the back side 10B of the laminated fiber layers 1 and 2. As long as the nonwoven fabric 10 has such a convex-concave structure, the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 may include intermediate ridges (e.g., intermediate height portions connecting convex portions) in addition to the convex portions and concave portions described above.
このような不織布10には、実厚みと全厚みとの2種の厚みがある。
「実厚み」とは、各繊維層の表面側10Aと裏面側10Bの各点における最短距離をいい、繊維層毎の繊維で充填された層領域の厚みを意味する。最短距離を結ぶ直線の方向は不織布10の平面方向に対して垂直方向とは限らない。これは、典型的には賦形された各繊維層の、延出方向Vに対して直交する方向に沿う該繊維層の厚みとも言える。図1には、第一繊維層1の実厚みD1、第二繊維層2の実厚みD2が示されている。
「全厚み」とは、見かけ厚みとも言い、平板間に不織布10を挟んで測定される表裏面間の厚みを意味する。「全厚み」は、平板間における厚みとして把握されるものとして、不織布10全体に係るものと、各繊維層1及び2に係るものとの両方を含む。図1には、押圧前の初期状態における不織布10の全厚みT0、第一繊維層1の全厚みT1、第二繊維層2の全厚みT2が示されている。
押圧前の初期状態における「全厚み」は、平板を用いて0.5gf/cm2荷重を表面側10Aから付加した状態で測定される。「0.5gf/cm2荷重」は、不織布表面の毛羽立ちなどを抑える程度の荷重を意味し、不織布10の全厚みを適正に測定するために必要な軽微な荷重(不織布の厚みを潰すような圧縮力に値しない軽微な荷重)である。0.5gf/cm2荷重(0.05kPaの荷重)としては、例えば前記平板を、直径2.5cm、質量2.45gの円形プレートにしたものが挙げられる。
Such nonwoven fabric 10 has two thicknesses: actual thickness and total thickness.
The "actual thickness" refers to the shortest distance between each point on the front side 10A and the back side 10B of each fiber layer, and refers to the thickness of the layer area filled with fibers in each fiber layer. The direction of the line connecting the shortest distance is not necessarily perpendicular to the planar direction of the nonwoven fabric 10. This can also be said to be the thickness of each shaped fiber layer along a direction perpendicular to the extension direction V. Figure 1 shows the actual thickness D1 of the first fiber layer 1 and the actual thickness D2 of the second fiber layer 2.
The "total thickness", also referred to as apparent thickness, refers to the thickness between the front and back surfaces of the nonwoven fabric 10 measured by sandwiching the nonwoven fabric 10 between flat plates. The "total thickness" is understood as the thickness between the flat plates and includes both the thickness of the entire nonwoven fabric 10 and the thickness of each of the fiber layers 1 and 2. Figure 1 shows the total thickness T0 of the nonwoven fabric 10 in the initial state before pressing, the total thickness T1 of the first fiber layer 1, and the total thickness T2 of the second fiber layer 2.
The "total thickness" in the initial state before pressing is measured with a flat plate and a load of 0.5 gf/ cm2 applied to the surface side 10A. The "0.5 gf/ cm2 load" refers to a load sufficient to suppress fuzzing on the surface of the nonwoven fabric, and is a light load (a light load that is not sufficient to compress the thickness of the nonwoven fabric) necessary to properly measure the total thickness of the nonwoven fabric 10. An example of a 0.5 gf/ cm2 load (0.05 kPa load) is a circular plate with a diameter of 2.5 cm and a mass of 2.45 g used as the flat plate.
(0.5gf/cm2荷重下における不織布の全厚みの測定方法)
測定対象の不織布を10cm×10cmに裁断し、測定試料を作製する。レーザー厚さ計(オムロン株式会社製、高精度変位センサZS-LD80(商品名)。)を使用し、前記測定試料に対して、平板を用いて0.5gf/cm2荷重(0.05kPaの荷重)を第1面側に加え、その状態で厚さを測定する。3箇所測定し、平均値を測定対象の不織布の全厚みとする。
なお、測定対象の不織布が製品に組み込まれている場合は、コールドスプレー等の冷却手段で接着剤等の接着力を弱め、製品から不織布を取り出して上記の測定を行う。この不織布を取り出す方法は、本明細書中の他の測定においても同様に適用される。
測定対象の不織布として10cm×10cmの大きさを取り出せない場合には、なるべく大きいサイズで取り出す。
また、後述の高荷重下(50gf/cm2荷重下)における全厚みは、上記の測定方法において荷重を0.5gf/cm2から50gf/cm2(5kPa)に代えることで測定できる。
(Method for measuring the total thickness of a nonwoven fabric under a load of 0.5 gf/ cm2 )
The nonwoven fabric to be measured is cut into 10 cm x 10 cm pieces to prepare a measurement sample. Using a laser thickness meter (Omron Corporation, High-Precision Displacement Sensor ZS-LD80 (product name)), a 0.5 gf/ cm² load (0.05 kPa load) is applied to the first surface side of the measurement sample using a flat plate, and the thickness is measured in this state. Measurements are taken at three locations, and the average value is taken as the total thickness of the nonwoven fabric to be measured.
If the nonwoven fabric to be measured is incorporated into a product, the adhesive strength of the adhesive or the like is weakened by a cooling means such as a cold spray, and the nonwoven fabric is removed from the product before the above measurement is performed. This method of removing the nonwoven fabric is also applicable to other measurements in this specification.
If it is not possible to take out a nonwoven fabric measuring 10 cm x 10 cm, take out a piece as large as possible.
The total thickness under a high load (50 gf/cm 2 load) described below can be measured by changing the load from 0.5 gf/cm 2 to 50 gf/cm 2 (5 kPa) in the above measurement method.
不織布10の厚み方向Zとは、前記「全厚み」によって示される厚みの方向であり、不織布10を平面視した際の平面方向Nに対する垂直方向である。これは、凸部4の頂部に接する平板と凹部5の底部の裏面に接する平板とを垂直に結ぶ方向とも言う。
また、繊維層の延出方向Vは、各繊維層が層として連続する方向であり、凸部の頂部と凹部の底部とを繊維層に沿って繋ぐ方向である。これは、平面方向Nに対して角度を付けて立ち上がる方向を意味する。
The thickness direction Z of the nonwoven fabric 10 is the direction of the thickness indicated by the "total thickness" and is a direction perpendicular to the planar direction N when the nonwoven fabric 10 is viewed in plan view. This is also referred to as the direction perpendicularly connecting the flat plate in contact with the top of the convex portion 4 and the flat plate in contact with the back surface of the bottom of the concave portion 5.
The extending direction V of the fiber layers is the direction in which the fiber layers are continuous as layers, and is the direction connecting the tops of the convex portions and the bottoms of the concave portions along the fiber layers. This means the direction rising at an angle with respect to the planar direction N.
第一繊維層1の凸部14と第二繊維層2の凸部24との厚み方向の重なりにおいて、少なくとも、第一繊維層1の凸部14における壁部12と第二繊維層2の凸部24における壁部22との界面に存在する、各層間の繊維同士が接合する層間繊維交点融着部Pが含まれている。0.5gf/cm2荷重下の不織布10の厚み方向Zの断面において、図3に示すように、第一繊維層1の凸部14の裏面側10Bの最も高い地点E1と第二繊維層2の凹部25の表面側10Aの最も低い地点E4との間の厚み方向Zの長さをFとする。繊維同士が接合する層間繊維交点融着部Pの存在する各層間の界面の厚み方向Zの長さをG(地点E5-E4間の厚み方向の長さ)とする。これらの値は後述する空隙割合(空隙部3の面積割合)の測定方法と同様の方法によって求められる。 The overlapping of the protrusions 14 of the first fiber layer 1 and the protrusions 24 of the second fiber layer 2 in the thickness direction includes at least interlayer fusion fiber intersections P, where fibers between the layers are bonded, at the interface between the wall portions 12 of the protrusions 14 of the first fiber layer 1 and the wall portions 22 of the protrusions 24 of the second fiber layer 2. In a cross section of the nonwoven fabric 10 in the thickness direction Z under a load of 0.5 gf/ cm² , as shown in Figure 3, the length in the thickness direction Z between the highest point E1 on the back side 10B of the protrusions 14 of the first fiber layer 1 and the lowest point E4 on the front side 10A of the recesses 25 of the second fiber layer 2 is defined as F. The length in the thickness direction Z of the interface between the layers at which interlayer fusion fiber intersections P, where fibers are bonded, exists is defined as G (the length in the thickness direction between points E5 and E4). These values are determined by a method similar to the method for measuring the void ratio (area ratio of voids 3), which will be described later.
前記「壁部」とは、0.5gf/cm2荷重下における不織布10について前述の平板間を結ぶ垂直方向(厚み方向Z)に沿って見たとき、次のようにして特定される繊維層部分である。
すなわち、図3に示すように、各凹部15、25の表面側10Aの最も低い地点E3、E4と各凸部14、24の裏面側10Bの最も高い地点E1、E2との間の厚み方向Zの長さH1、H2の範囲にある繊維層部分を「壁部」言う。上記の基準に則り、第一繊維層1の凸部14における壁部12、第二繊維層2の凸部24における壁部22が特定される。言い換えると、厚み方向Zの長さH1とH2とが厚み方向に重なる部分Iに、第一繊維層1の凸部14における壁部12と第二繊維層2の凸部24における壁部22との界面に存在する、各層間の繊維同士が接合する層間繊維交点融着部Pの少なくとも一部または全部が含まれている。
The "wall portion" is a fiber layer portion that is specified as follows when the nonwoven fabric 10 is viewed along the vertical direction (thickness direction Z) connecting the flat plates described above under a load of 0.5 gf/ cm2 .
3 , the fiber layer portions within the range of lengths H1 and H2 in the thickness direction Z between the lowest points E3 and E4 on the front side 10A of each recess 15 and 25 and the highest points E1 and E2 on the back side 10B of each protrusion 14 and 24 are referred to as "wall portions." According to the above criteria, the wall portions 12 in the protrusions 14 of the first fiber layer 1 and the wall portions 22 in the protrusions 24 of the second fiber layer 2 are specified. In other words, the portion I where the lengths H1 and H2 in the thickness direction Z overlap includes at least a part or all of the interlayer fiber intersection fusion-bonded portions P, which are present at the interface between the wall portions 12 in the protrusions 14 of the first fiber layer 1 and the wall portions 22 in the protrusions 24 of the second fiber layer 2 and where the fibers of the respective layers are bonded to each other.
図3に示すように、上記の基準で区分される壁部12より表面側10Aの第一繊維層1を頂部11といい、壁部12より裏面側10Bの第一繊維層1を底部13という。底部13は、第一繊維層1の凹部15における底部に配された繊維層を含む。同様に、上記の基準で区分される壁部22より表面側10Aの第二繊維層2を頂部21といい、壁部22より裏面側10Bの第二繊維層2を底部23という。底部23は、第二繊維層2の凹部25における底部に配された繊維層を含む。 As shown in Figure 3, the first fiber layer 1 on the surface side 10A of the wall portion 12, as divided by the above criteria, is referred to as the top portion 11, and the first fiber layer 1 on the back side 10B of the wall portion 12 is referred to as the bottom portion 13. The bottom portion 13 includes a fiber layer disposed at the bottom of the recess 15 of the first fiber layer 1. Similarly, the second fiber layer 2 on the surface side 10A of the wall portion 22, as divided by the above criteria, is referred to as the top portion 21, and the second fiber layer 2 on the back side 10B of the wall portion 22 is referred to as the bottom portion 23. The bottom portion 23 includes a fiber layer disposed at the bottom of the recess 25 of the second fiber layer 2.
上記の「層間繊維交点融着部P」とは、流体(熱風、水蒸気など)により繊維の交点において熱融着された部分を言う。このような層間繊維交点融着部は、第一繊維層1及び第二繊維層2が熱可塑性繊維を有し、各層間の界面に存在する該熱可塑性繊維が前記流体により溶融し結合することで形成される。尚、第一繊維層1または第二繊維層2において、層内の繊維の交点融着部は「層内繊維交点融着部Q」とする。 The "interlayer fiber intersection fused portion P" refers to a portion where fibers are thermally fused at their intersections by a fluid (hot air, steam, etc.). Such interlayer fiber intersection fused portions are formed when the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 contain thermoplastic fibers, and the thermoplastic fibers present at the interface between the layers are melted and bonded by the fluid. Note that in the first fiber layer 1 or the second fiber layer 2, the fiber intersection fused portions within the layer are referred to as "intralayer fiber intersection fused portions Q."
この層間繊維交点融着部Pが第一繊維層1の凸部14における壁部12と第二繊維層2の凸部24における壁部22との界面部分に含まれている。これにより壁部12及び22同士が強固に接合固定されており、不織布10の凸部4が加圧によって変形した際に相互に干渉して支え合い、潰れ難くされている。すなわち、不織布10の凸部4は層間熱交点融着部Pによって耐加圧性が高くされている。上記理由により、繊維同士が接合する層間繊維交点融着部Pの存在する各層間の界面の厚み方向Zの長さGの、第一繊維層1の凸部14の裏面側の最も高い地点E1と第二繊維層2の凹部25の表面側の最も低い地点E4との間の厚み方向Zの長さFに対する比(前者/後者)が、0.2以上、0.9以下であることが好ましく、0.4以上、0.8以下であることがより好ましい。
なお、図1に示す不織布10においては、凹部5の底部をなす第一繊維層1の底部13及び第二繊維層2の底部23との界面にも層間繊維交点融着部Pが含まれており、前述の対加圧性が更に高められている。
The interlayer fused fiber intersections P are included in the interface between the wall portions 12 of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 and the wall portions 22 of the convex portions 24 of the second fiber layer 2. This firmly bonds and fixes the walls 12 and 22 together, and when the convex portions 4 of the nonwoven fabric 10 are deformed by pressure, they interfere with and support each other, making them less likely to collapse. That is, the pressure resistance of the convex portions 4 of the nonwoven fabric 10 is enhanced by the interlayer fused fiber intersections P. For the above reasons, the ratio (former/latter) of the length G in the thickness direction Z of the interface between each layer at which the interlayer fused fiber intersections P, where the fibers are bonded, exist to the length F in the thickness direction Z between the highest point E1 on the back surface of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 and the lowest point E4 on the front surface of the concave portions 25 of the second fiber layer 2 is preferably 0.2 or more and 0.9 or less, more preferably 0.4 or more and 0.8 or less.
In the nonwoven fabric 10 shown in FIG. 1, the interfaces between the bottoms 13 of the first fiber layer 1 and 23 of the second fiber layer 2, which form the bottoms of the recesses 5, also contain fused fiber intersection points P between the layers, further enhancing the aforementioned pressure resistance.
加えて、第一繊維層1の凸部14の壁部12において、壁部繊維配向度が0.70以上0.99以下である。この壁部繊維配向度は、凸部の厚み方向Zの断面において後述する方法に基づき測定される値である。この測定方法で得られる壁部繊維配向度が大きい程、壁部12の頂部11に向かう延出方向Vに沿う繊維が多いことを示す(図4参照)。
壁部繊維配向度が0.7以上であることにより、凸部14の頂部11と底部13とを繋いでいる壁部12では、頂部11からの加圧に対して耐加圧性が高くされている。これにより、不織布10の凸部4の厚み形状保持性が高められている。また、壁部繊維配向度が1である場合は、繊維が一方向に配列するため、繊維同士の交差する確率が減ることになる。つまり、繊維融着点の密度が減ることになる。壁部繊維配向度が高いと繊維が延出方向Vに揃うことで延出方向Vへの繊維自体による剛性成分は増す。しかし、逆に繊維の交差確立が減ることで各層の熱交点融着部の密度が低下する。これに対し、本実施形態においては、トータルの不織布剛性を高めるため、壁部12における壁部繊維配向度を0.99以下とすることにより、繊維の延出方向Vへの配向性とともに、繊維同士の交差する確率を高め、各層の熱交点融着部の単位体積当たりの密度を好適に増加させる。これにより壁部12は、凸部14が圧縮された際に高い変形性と高い剛性とを有する。壁部12に支えられた第一繊維層1の凸部14は硬くなり過ぎない柔らかい肌触りと厚み形状保持性とを兼ね備えるものとなる。すなわち、第一繊維層1の凸部14は、繊維の網目構造よりなるアーチ形状がもたらす柔らかさの中に、しっかりとした存在感で安定した厚みを感じることができる。
この観点から、第一繊維層1の凸部14の壁部12における壁部繊維配向度は、0.73以上が好ましく、0.75以上がより好ましく、0.78以上が更に好ましい。また、第一繊維層1の凸部14の壁部12における壁部繊維配向度は、0.95以下が好ましく、0.90以下がより好ましく、0.81以下が更に好ましい。
Additionally, the wall fiber orientation degree in the walls 12 of the protrusions 14 of the first fiber layer 1 is 0.70 or more and 0.99 or less. This wall fiber orientation degree is a value measured by a method described below on a cross section of the protrusion in the thickness direction Z. A higher wall fiber orientation degree obtained by this measurement method indicates that more fibers are aligned in the extension direction V toward the tops 11 of the walls 12 (see FIG. 4 ).
By setting the wall fiber orientation degree to 0.7 or higher, the wall portions 12 connecting the tops 11 and bottoms 13 of the projections 14 have high pressure resistance against pressure from the tops 11. This improves the thickness and shape retention of the projections 4 of the nonwoven fabric 10. Furthermore, when the wall fiber orientation degree is 1, the fibers are aligned in one direction, reducing the probability of fiber intersections. In other words, the density of fiber fusion points is reduced. A high wall fiber orientation degree aligns the fibers in the extension direction V, increasing the stiffness component due to the fibers themselves in the extension direction V. However, conversely, the reduced probability of fiber intersections reduces the density of the fused heat-intersection points in each layer. In contrast, in this embodiment, in order to increase the overall rigidity of the nonwoven fabric, the wall fiber orientation degree in the wall portions 12 is set to 0.99 or less, thereby increasing the orientation of the fibers in the extension direction V and the probability of fiber intersections, thereby favorably increasing the density per unit volume of the fused heat-intersection points in each layer. This provides the wall portion 12 with high deformability and high rigidity when the protrusions 14 are compressed. The protrusions 14 of the first fiber layer 1 supported by the wall portion 12 are soft to the touch and have good thickness and shape retention, without becoming too hard. That is, the protrusions 14 of the first fiber layer 1 have a firm presence and a stable thickness, while still providing a soft feel due to the arched shape of the fiber network structure.
From this viewpoint, the wall fiber orientation degree of the walls 12 of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 is preferably 0.73 or more, more preferably 0.75 or more, and even more preferably 0.78 or more. The wall fiber orientation degree of the walls 12 of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 is preferably 0.95 or less, more preferably 0.90 or less, and even more preferably 0.81 or less.
加えて、第一繊維層1の凸部14における壁部繊維配向度の、第二繊維層2の凸部24における壁部繊維配向度に対する比(前者/後者)が、1.1以上1.5以下である。これは、第一繊維層1の凸部14における壁部12の方が、第二繊維層2の凸部24における壁部22よりも、繊維が壁部の延出方向Vに揃っていることを意味する。該壁部繊維配向度に対する比が1.1以上と高いことで加圧された際に初期の変形において第一繊維層1が低荷重でソフトに変形する。さらに該壁部繊維配向度に対する比が1.5以下とすることで押し込まれた際に第二繊維層2が高い剛性で反発しながら圧縮される。言い換えると、第一繊維層1の凸部14の柔らかい肌触りと厚み形状保持性とが高められる一方で、第二繊維層2の凸部24は、相対的に繊維の配向方向の多様性を有して厚み回復力を具備する。第二繊維層2の凸部24は、第一繊維層1の凸部14の形状に添って内側から支えつつ弾性を付与し、凸部4(凸部14+凸部24)におけるクッションの役割を果たす。特に、前記壁部繊維配向度の比が1.1以上であることで、不織布10の硬さを抑えて柔らかなクッション性を高めることができる。また、前記壁部繊維配向度の比が1.5以下であることで、不織布10の厚みが保持されやすく潰れ難くなる。
この観点から、前述の比は、1.2以上が好ましい。また、前述の比は、1.4以下が好ましい。
In addition, the ratio of the wall fiber orientation degree of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 to the wall fiber orientation degree of the convex portions 24 of the second fiber layer 2 (former/latter) is 1.1 or more and 1.5 or less. This means that the fibers of the walls 12 of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 are more aligned in the wall extension direction V than the walls 22 of the convex portions 24 of the second fiber layer 2. When the ratio to the wall fiber orientation degree is 1.1 or more, the first fiber layer 1 deforms softly with a low load in the initial deformation when compressed. Furthermore, when the ratio to the wall fiber orientation degree is 1.5 or less, the second fiber layer 2 is compressed with high rigidity and rebounds when pressed. In other words, the convex portions 14 of the first fiber layer 1 have improved softness and thickness shape retention, while the convex portions 24 of the second fiber layer 2 have a relatively diverse fiber orientation direction and thus have thickness recovery ability. The convex portions 24 of the second fiber layer 2 conform to the shape of the convex portions 14 of the first fiber layer 1, supporting them from the inside while providing elasticity, and thus functioning as a cushion for the convex portions 4 (convex portions 14 + convex portions 24). In particular, when the wall fiber orientation ratio is 1.1 or more, the hardness of the nonwoven fabric 10 can be reduced, thereby enhancing the soft cushioning properties. Furthermore, when the wall fiber orientation ratio is 1.5 or less, the thickness of the nonwoven fabric 10 can be easily maintained and it is less likely to be crushed.
In this respect, the ratio is preferably equal to or greater than 1.2 and is preferably equal to or less than 1.4.
不織布10は、上記の繊維構造を有することにより、繊維層の柔らかな変形性を有しながら、加圧下において厚み形状を保持しやすくなるという特徴を有する。また、不織布10の製造時において、第一繊維層1が後述する噛合いによって賦形されている。この賦形により、過剰な圧縮力が未融着ウエブに掛からず、各層内の繊維密度が過度に高められることなく、繊維間が適度に離れた網目構造が形成されている。不織布10は、そのような網目構造を表面側10Aに有することにより、嵩高で厚みのあるものとなる。すなわち、不織布10は、柔らかで良好なクッション性を有しつつ、嵩高で厚みがある繊維構造からなり、該厚みが加圧使用下で保持でき、潰れ難いものとなる。
加えて、不織布10は、前述のとおり第一繊維層1が弱い力での変形を起こしやすい。このことから、不織布10の凹凸を第二繊維層2が維持しつつ、第一繊維層1が凹凸をその変形によって吸収することにより、不織布10の表面側10Aに触れたときのデコボコした感じが軽減され、凸部14の表面を撫でたときの平滑さも同時に高められる。これにより、不織布10は、従来両立し難い凹凸構造における厚み形状保持性と平滑性とが兼ね備わったものとなる。
The nonwoven fabric 10 has the above-described fiber structure, which allows the fiber layers to have soft deformability while easily maintaining a thickness shape under pressure. Furthermore, during the production of the nonwoven fabric 10, the first fiber layer 1 is shaped by the intermeshing described below. This shaping prevents excessive compressive force from being applied to the unfused web, prevents the fiber density within each layer from being excessively high, and forms a mesh structure with fibers appropriately spaced apart. The nonwoven fabric 10 has such a mesh structure on the surface side 10A, which allows it to be bulky and thick. That is, the nonwoven fabric 10 has a bulky and thick fiber structure while having soft and good cushioning properties, and the thickness can be maintained under pressure and is resistant to crushing.
In addition, as described above, the first fiber layer 1 of the nonwoven fabric 10 is prone to deformation even with a weak force. Therefore, the second fiber layer 2 maintains the irregularities of the nonwoven fabric 10, while the first fiber layer 1 absorbs the irregularities by its deformation, thereby reducing the uneven feeling when touching the front side 10A of the nonwoven fabric 10 and simultaneously improving the smoothness when stroking the surface of the convex portions 14. This allows the nonwoven fabric 10 to combine thickness shape retention and smoothness in an irregular structure, which have traditionally been difficult to achieve.
(壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角の測定方法)
前述の第一繊維層1の凸部14における壁部繊維配向度、第二繊維層2の凸部24における壁部繊維配向度、及び後述の壁部配向角は次の方法により測定することができる。
(1)任意の平面方向にサンプルを鋭利なハサミを用いてカットする。カット位置は、サンプルにおける凸部4の頂部と該凸部4に隣接する凹部5の中心を通るようにする。サンプルをCD方向に平行な方向にカットした場合はCD方向断面とし、MD方向、斜め方向の場合はそれぞれの方向の断面とする。なお、MDとは、不織布の製造工程における機械流れ方向(Machine Direction)であり、CDとは、MDに直交する方向(Cross Direction)である。
(2)サンプルを長方形にカットし1辺あたり、凸部が少なくとも5つ以上含まれるようにして断面サンプルを調製する。対象とする凹凸はサンプル角部のカット位置よりも凹凸1つ分以上内側の部分を観察する。対象とする不織布が他の層と接合している場合は、他の層に接合したまま観察する。
(3)平板上に断面サンプルの凸面(表面側)が上になるようにして置き、該断面サンプル上に0.5gf/cm2となるようにその上に更に平板を置く。断面サンプルの断面が両平板の端面と一致するように置く。
(4)次いで、断面サンプルの断面を横から観察する。マイクロスコープを用い、観察倍率は100倍~400倍にて、クイック合成(深度UP、クイック合成&3D)を行い、奥から手前にサンプル移動して観察し、画像を撮像する。マイクロスコープの一例として株式会社キーエンス製VHX-6000(商品名)を用いる。
(5)観察して得た画像を用い、次の測定を行う。
前記画像における観察対象の凸部の壁部において、各繊維層の実厚みの方向(壁部における各繊維層の延出方向Vに直交する方向)Sの中間位置L1、かつ、各凹部15、25の表面側10Aの最も低い地点E3、E4と各凸部14、24の裏面側10Bの最も高い地点E1、E2との間の厚み方向Zの長さH1、H2の中間高さ位置(M1、M2)にて正方形Eを付す(図3及び4参照)。正方形Eのサイズは実厚みよりも小さく、正方形の中に繊維が5本以上入るサイズとする。正方形Eの大きさは第一繊維層1と第二繊維層2とでサイズが異なってもよい。各繊維層内の延出方向V(実厚みと垂直な方向)に一辺が平行になるように正方形Eを傾ける。
正方形E内の繊維をなぞり、辺から辺に渡る繊維を抽出する。このとき、1辺のみ交差して、途中で途切れた繊維は除外する。
正方形Eにおいて繊維層の延出方向Vに垂直な辺EAに交わる繊維数A(2辺分を足す)、繊維層の延出方向Vに平行な辺EBに交わる繊維数B(2辺分を足す)から、A/(A+B)を算出する。この値を各繊維層の凸部における壁部繊維配向度とする。壁部繊維配向度が高いほど、繊維層の延出方向Vに繊維がより配向していることを意味する。
また、不織布の平面に垂直な方向(全厚みの方向)を90度、平面方向を0度として、正方形Eにおいて繊維層内の延出方向Vに平行な辺EBの傾き角を求める。この値を壁部における繊維層の配向角(以下、壁部繊維配向角ともいう)とする。
各値は、異なるサンプル辺を用い、5カ所の平均値とする。
(6)尚、積層された第一繊維層1及び第二繊維層2の境界は、層構造の違い、例えば繊維径の違い、繊維配向度の違い、繊維断面形状の違い、層と層との間に介在する空隙、繊維密度の違い、単位面積当たりの繊維本数の違い、目付の違いなどによって把握することができる。
(7)各繊維層の全厚みは以下によって求められる。まず、前記の違いにより各繊維層の表面側と裏面側のそれぞれの境界を求める。例えば繊維本数による場合では繊維層と繊維層(または空間)の界面における各繊維層の繊維本数が該繊維層の中央部に対して、1/2になる境界を輪郭として描く。この時の分解能として1ピッチが不織布の全厚みを1/50した値となる正方形の格子を描き、その正方形内の繊維本数を数える。繊維本数が各繊維層の中央部の平均本数の1/2以上と1/2未満となる正方形の間をスムージングして繋いだ輪郭を境界とする。尚、繊維層内に繊維本数が1/2未満となる箇所が生じた場合は、境界線から除外する。第一繊維層1と第二繊維層2との境界の間にできた領域を空隙部3とする。
次に、サンプル断面における、サンプルの上側平板と下側平板とのサンプル面側の2つの直線を求める。この2つの直線による間隔について、不織布の厚み方向の平均間隔を求め、これを不織布10の全厚みT0とする。
(Method for measuring wall fiber orientation degree and wall fiber orientation angle)
The wall fiber orientation degree of the convex portions 14 of the first fiber layer 1, the wall fiber orientation degree of the convex portions 24 of the second fiber layer 2, and the wall orientation angle described below can be measured by the following method.
(1) The sample is cut in an arbitrary planar direction using sharp scissors. The cutting position is set so that it passes through the top of the convex portion 4 on the sample and the center of the concave portion 5 adjacent to the convex portion 4. When the sample is cut in a direction parallel to the CD direction, the cross section is taken in the CD direction. When the sample is cut in the MD direction or diagonal direction, the cross section is taken in the respective direction. Note that MD is the machine direction in the manufacturing process of the nonwoven fabric, and CD is the direction perpendicular to the MD (cross direction).
(2) The sample is cut into a rectangle so that each side contains at least five convex portions, thereby preparing a cross-sectional sample. The target concave/convex portion is observed at a position at least one convex portion inside the cut position of the corner of the sample. If the target nonwoven fabric is bonded to another layer, it is observed while still bonded to the other layer.
(3) Place the cross-sectional sample on a flat plate with the convex surface (front side) facing up, and place another flat plate on top of the cross-sectional sample so that the pressure is 0.5 gf/ cm² . Place the cross-sectional sample so that its cross section coincides with the end faces of both flat plates.
(4) Next, the cross section of the cross-sectional sample is observed from the side. Using a microscope, the observation magnification is 100x to 400x, quick composition (depth up, quick composition & 3D) is performed, the sample is moved from the back to the front, observation is performed, and an image is taken. As an example of the microscope, a VHX-6000 (product name) manufactured by Keyence Corporation is used.
(5) Using the image obtained by observation, the following measurements are carried out.
In the wall of the convex portion to be observed in the image, a square E is marked at a midpoint L1 in the direction of the actual thickness of each fiber layer (a direction perpendicular to the extending direction V of each fiber layer in the wall) S, and at midpoints (M1, M2) along lengths H1, H2 in the thickness direction Z between the lowest points E3, E4 on the front side 10A of each concave portion 15, 25 and the highest points E1, E2 on the back side 10B of each convex portion 14, 24 (see Figures 3 and 4). The size of the square E is smaller than the actual thickness and is large enough to accommodate five or more fibers. The size of the square E may differ between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2. The square E is tilted so that one side is parallel to the extending direction V of each fiber layer (a direction perpendicular to the actual thickness).
The fibers within square E are traced to extract the fibers that cross from one side to the other. At this time, fibers that cross only one side and are broken along the way are excluded.
A/(A+B) is calculated from the number A (total of two sides) of fibers intersecting the side EA of the square E, which is perpendicular to the extension direction V of the fiber layer, and the number B (total of two sides) of fibers intersecting the side EB of the square E, which is parallel to the extension direction V of the fiber layer. This value is the wall fiber orientation degree of the convex portion of each fiber layer. A higher wall fiber orientation degree means that the fibers are more oriented in the extension direction V of the fiber layer.
The direction perpendicular to the plane of the nonwoven fabric (the direction of the entire thickness) is set to 90 degrees, and the plane direction is set to 0 degrees, and the inclination angle of the side EB of the square E that is parallel to the extending direction V of the fiber layer is calculated. This value is the orientation angle of the fiber layer in the wall portion (hereinafter also referred to as the wall portion fiber orientation angle).
Each value is the average value of five points using different sample sides.
(6) The boundary between the laminated first fiber layer 1 and second fiber layer 2 can be identified by differences in layer structure, such as differences in fiber diameter, fiber orientation, fiber cross-sectional shape, voids between layers, fiber density, number of fibers per unit area, and basis weight.
(7) The total thickness of each fiber layer is calculated as follows. First, the boundaries on the front and back sides of each fiber layer are determined based on the difference described above. For example, when using the number of fibers, the boundary at the interface between fiber layers (or spaces) where the number of fibers in each fiber layer is half that of the center of the fiber layer is drawn as an outline. As the resolution, a square grid is drawn where one pitch is 1/50 of the total thickness of the nonwoven fabric, and the number of fibers within each square is counted. The boundary is determined by smoothing and connecting the squares where the number of fibers is more than half and less than half the average number of fibers in the center of each fiber layer. Note that if there are any locations within the fiber layer where the number of fibers is less than half, they are excluded from the boundary line. The region formed between the boundary between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 is defined as the void region 3.
Next, two straight lines are determined on the sample surface side of the upper and lower flat plates of the sample in the cross section of the sample. The average distance between these two straight lines in the thickness direction of the nonwoven fabric is determined, and this is defined as the total thickness T0 of the nonwoven fabric 10.
上記の繊維構造を有する本実施形態の不織布10は、後述の製造方法によって初めて得られるのであり、従来の凹凸賦形技術では得られない。特に、従来の熱風吹き付けによる押込みでは、前述の第一繊維層1の凸部14の壁部12における壁部繊維配向度ほどには高くできない。また、上記の壁部繊維配向度の比は、従来のような2層を積層した後で延伸賦形したり、2層を同じ噛合い量で賦形したりしたのでは形成され難い。また、第二繊維層2を賦形せずに単に積層したものでは、上記の壁部配向度の比は1.6超となって、本実施形態の不織布10は得られない。
本実施形態の不織布10における上記の壁部配向度の比は、後述する製造方法において、特定の差を持たせた異なる噛み合い量で機械的に押し込むことで得られる。噛み合い量の差が加工対象の未融着ウエブに対する延伸倍率の差となり、延伸倍率が高いほど未融着ウエブは凹凸に賦形され、壁部の繊維配向度が高くなる。また、このような機械的な噛み合いによる賦形工程においては、延伸倍率の差に加え、噛み合いによる賦形後の繊維構造の戻り量の差が未融着ウエブ間に生じてくる。すなわち、延伸倍率が高い方が賦形後の繊維構造の戻り量は少なくなる傾向にある。そのため、第二繊維層2となる第二未融着ウエブ200は、第一繊維層1となる第一未融着ウエブ100に添いつつも、この戻りによって繊維配向度が低くなる。これらの関係を考慮して、後述する製造方法において、特定の差を持たせた異なる噛み合い量で機械的に押し込むことで、本実施形態の不織布10における上記の壁部配向度の比を付与することができる。
The nonwoven fabric 10 of this embodiment having the above-described fiber structure can only be obtained by the manufacturing method described below, and cannot be obtained by conventional uneven shaping techniques. In particular, conventional hot air pressing cannot achieve a wall fiber orientation degree as high as that of the wall portions 12 of the convex portions 14 of the first fiber layer 1. Furthermore, the above-described wall fiber orientation ratio is difficult to achieve by conventional methods of stretching and shaping two layers after laminating them, or by shaping the two layers with the same intermeshing amount. Furthermore, if the second fiber layer 2 is simply laminated without shaping, the wall orientation ratio will exceed 1.6, and the nonwoven fabric 10 of this embodiment cannot be obtained.
The above-described wall orientation ratio in the nonwoven fabric 10 of this embodiment is obtained by mechanically pressing the web with different intermeshing amounts with specific differences in the manufacturing method described below. The difference in intermeshing amounts results in a difference in the stretch ratio relative to the unfused web to be processed. The higher the stretch ratio, the more irregular the unfused web becomes, resulting in a higher fiber orientation degree in the wall portion. Furthermore, in this shaping process using mechanical intermeshing, in addition to the difference in stretch ratio, differences in the amount of return of the fiber structure after shaping due to intermeshing occur between the unfused webs. That is, a higher stretch ratio tends to result in a smaller amount of return of the fiber structure after shaping. Therefore, the second unfused web 200 that becomes the second fiber layer 2 follows the first unfused web 100 that becomes the first fiber layer 1, but this return results in a lower fiber orientation degree. Taking these relationships into consideration, the above-described wall orientation ratio in the nonwoven fabric 10 of this embodiment can be imparted by mechanically pressing the web with different intermeshing amounts with specific differences in the manufacturing method described below.
不織布10の押圧前の初期状態(0.5gf/cm2荷重下)における全厚み(T0)は、加圧による変形量を大きくしてより柔らかい触感を感じ得るものとする観点から、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、不織布10の0.5gf/cm2荷重下における全厚み(T0)は、全厚みが高すぎると各繊維層の部分的な目付が低くなり加圧時に潰れやすくなる傾向があるため、それを防止する観点から、15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、6mm以下が更に好ましい。 The total thickness (T0) of the nonwoven fabric 10 in its initial state before compression (under a load of 0.5 gf/ cm2 ) is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and even more preferably 3 mm or more, from the viewpoint of increasing the amount of deformation due to pressure and providing a softer feel. Furthermore, the total thickness (T0) of the nonwoven fabric 10 under a load of 0.5 gf/ cm2 is preferably 15 mm or less, more preferably 10 mm or less, and even more preferably 6 mm or less, from the viewpoint of preventing the tendency for the nonwoven fabric 10 to be easily crushed when pressed, because if the total thickness is too high, the basis weight of each fiber layer will be low and the nonwoven fabric 10 will be easily crushed when pressed.
また、不織布10は、上記の第一繊維層1及び第二繊維層2を有することで、使用時を想定した高荷重下(50gf/cm2荷重下)における全厚み(TM)がより厚く保持されやすい。これにより不織布10は、高荷重時でも潰れてしまうことが抑えられ、塑性変形(へたり)が少ないと感じられる。また、前述の押圧前の初期状態(0.5gf/cm2荷重下)における全厚み(T0)と相俟って、安定感のある厚みやクッション性を感じ得るものとなり、風合いに優れたものとなる。
この観点から、不織布10の高荷重下(50gf/cm2荷重下)における全厚み(TM)は、0.5mm以上が好ましく、0.7mm以上がより好ましく、1.0mm以上が更に好ましい。
また、不織布10の高荷重下(50gf/cm2荷重下)における全厚み(TM)は、加圧による変形量(T0-TM)を大きくしてより柔らかい触感を得られるようにする点において、押圧前の初期状態(0.5gf/cm2荷重下)における全厚み(T0)よりも小さいことが好ましい。この観点から、前記全厚み(TM)は、10mm以下が好ましく、6mm以下がより好ましく、3mm以下が更に好ましい。
Furthermore, the nonwoven fabric 10, having the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2, is more likely to maintain a thicker total thickness (TM) under a high load (50 gf/ cm² ) that is expected during use. This prevents the nonwoven fabric 10 from collapsing even under a high load, and it feels like it has less plastic deformation (sagging). This, combined with the total thickness (T0) in the initial state before compression (0.5 gf/ cm² ), gives the fabric a sense of stable thickness and cushioning, resulting in an excellent texture.
From this viewpoint, the total thickness (TM) of nonwoven fabric 10 under a high load (under a load of 50 gf/cm 2 ) is preferably equal to or greater than 0.5 mm, more preferably equal to or greater than 0.7 mm, and even more preferably equal to or greater than 1.0 mm.
Furthermore, the total thickness (TM) of nonwoven fabric 10 under a high load (50 gf/ cm2 load) is preferably smaller than the total thickness (T0) in the initial state before pressing (0.5 gf/ cm2 load), in order to increase the amount of deformation due to pressure (T0-TM) and provide a softer feel. From this viewpoint, the total thickness (TM) is preferably 10 mm or less, more preferably 6 mm or less, and even more preferably 3 mm or less.
本実施形態の不織布10は、前記壁部繊維配向度に係る特有の構造を備える凸部4内において、第一繊維層1と第二繊維層2との間に適度な空隙部3が介在することが好ましい。ここで言う空隙部3とは、第一繊維層1及び第二繊維層2に比して極端に繊維量が少ない部分であって、各繊維層の凸部(さらに厚み方向の中央部)における繊維密度のうち、より低い方の繊維密度を100%としたとき、空隙部3の繊維密度が10%以下となる領域と定義でき、繊維が無い空間であることが好ましい。
これにより、凸部4内において、体液などの一次ストック空間が形成される。例えば、不織布10を吸収性物品における肌に触れる表面シートとして用いた場合に、吸収性物品の吸収性を高め、肌面のドライ性を向上させることができる。また、空隙部3が適度な大きさで介在していると、不織布10は変形初期の低荷重(例えば0.5gf/cm2荷重から10gf/cm2荷重までの範囲)では柔らかく、高荷重下(例えば10gf/cm2荷重から50gf/cm2荷重までの範囲)では下層である第二繊維層2が寄与して潰れ難くなる。
上記の観点から、下記(空隙割合の測定方法)により得られる凸部の中心(凸部の頂部)と該凸部に隣接する凹部の中心を含む線上の厚み方向の断面において、第一繊維層1及び第二繊維層2間の空隙割合(空隙部3の面積割合)は、加圧による不織布10の変形性を高めて柔らかさをより感じ得るものとする観点から、4%以上が好ましく、6%以上がより好ましく、8%以上が更に好ましい。また、前記空隙割合は、不織布10の全厚みを高荷重下で潰れにくくする観点から、13%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。なお、不織布10において、前述の中間畝部がある場合は該中間畝部には空隙部3が介在しないことが好ましい。
In the nonwoven fabric 10 of this embodiment, it is preferable that within the protrusions 4 having the specific structure related to the wall fiber orientation degree, an appropriate amount of voids 3 are present between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2. The voids 3 referred to here are areas with an extremely small amount of fiber compared to the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2, and can be defined as regions where the fiber density of the voids 3 is 10% or less when the lower fiber density of the protrusions (and further the central portion in the thickness direction) of each fiber layer is taken as 100%, and are preferably spaces free of fibers.
This forms a primary storage space for bodily fluids and the like within the protrusions 4. For example, when the nonwoven fabric 10 is used as a topsheet that comes into contact with the skin in an absorbent article, the absorbency of the absorbent article can be improved and the dryness of the skin surface can be improved. Furthermore, when the voids 3 are present at an appropriate size, the nonwoven fabric 10 is soft under low loads in the early stages of deformation (for example, a load range of 0.5 gf/ cm2 to 10 gf/ cm2 ), but is less likely to be crushed under high loads (for example, a load range of 10 gf/ cm2 to 50 gf/cm2) due to the contribution of the underlying second fiber layer 2.
From the above viewpoints, in a cross section in the thickness direction along a line including the center of a convex portion (the top of a convex portion) and the center of a concave portion adjacent to the convex portion, obtained by the method for measuring void ratio described below, the void ratio (area ratio of voids 3) between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 is preferably 4% or more, more preferably 6% or more, and even more preferably 8% or more, from the viewpoint of increasing the deformability of the nonwoven fabric 10 under pressure and making it feel softer. Furthermore, from the viewpoint of making the entire thickness of the nonwoven fabric 10 less likely to collapse under high load, the void ratio is preferably 13% or less, more preferably 10% or less. Note that, if the nonwoven fabric 10 has the aforementioned intermediate rib portions, it is preferable that no voids 3 are present in the intermediate rib portions.
上記の空隙割合は、後述の製造工程における噛み合い量の制御によって適宜設定することで可能となる。すなわち、上記のような適度な空隙部3を第一繊維層1と第二繊維層2との間に介在せる観点からも、不織布10は、前述の第一繊維層1の凸部14における壁部繊維配向度の、第二繊維層2の凸部24における壁部繊維配向度に対する比を有することが好ましい。 The above void ratio can be appropriately set by controlling the amount of meshing in the manufacturing process described below. That is, from the perspective of having an appropriate amount of void space 3 between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2, it is preferable that the nonwoven fabric 10 have the above-mentioned ratio of the wall fiber orientation degree in the convex portions 14 of the first fiber layer 1 to the wall fiber orientation degree in the convex portions 24 of the second fiber layer 2.
(空隙割合の測定方法)
(1)測定対象の不織布をハサミ等でカットしてサンプリングする。不織布が他の部材と接合している場合(例えば吸収性物品の構成部材として組み込まれている場合)は、他の部材と接合したままサンプリングする。この不織布を非荷重状態にて凸部が上になるように置き、温度23±2℃、湿度65±5%RHにて48時間以上72時間以下保存する。
(2)上記のサンプリングしたものを長方形状に凸部ピッチの5倍(カット線1側)×凸部ピッチの5倍の長さの大きさに調製する。このとき、不織布の平面視において、一辺は観察対象とする凸部の中心(凸部の頂部)と該凸部に隣接する凹部の中心を含む線上で、鋭利なハサミなどで凸部を中央として厚み方向にカット(カット線1)する。カット線1の方向は、MD方向、CD方向、あるいは斜め方向を取り得る。カット線1の断面をマジック等で着色させる。
(3)カット線1における断面サンプルから凹凸の断面の観察を行う。平坦な平板上に、凸部4を上にして断面サンプルを置き、その上に荷重0.5gf/cm2となるように平板の重りを載せる。このとき、サンプル断面と各平板の端面の位置を一致させる。
(4)マイクロスコープ(例えば株式会社キーエンス製VHX-6000(商品名))により、サンプル断面を横から観察する。サンプルのうちカット線1に沿って並ぶ中央側に位置する3つの凸部4と4つの凹部5を対象とし、50倍以上300倍以下にて観察する。
(5)観察画像を用いて、前記着色部を目安にして第一繊維層1、第二繊維層2のそれぞれの境界を描く。各繊維層の判別が困難な場合は前述の(壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角の測定法)に記載の方法によって境界線を求める。
(6)観察画像において各繊維層の境界内を黒色で塗りつぶし、それ以外の部分は白色にする。画像解析ソフト(例えば、画像解析ソフトとしてImage-Pro Plus(バージョン:6.2.0.424))を用いて、観察画像幅内における上の平板(プレート)と下の平板(ステージ)の間の面積A(観察範囲)を求める(例えば図5に示す断面において符号Aで示される二点鎖線の枠で区画される面積)。画像解析ソフトの分解能は300ピクセル/インチとし、面積Aが10万~20万ピクセル2となるように上記観察画像の大きさを調整する。
(7)前記面積Aとなる断面領域において、同様にして、第一繊維層1の裏面側境界線と第二繊維層2の表面側境界線の間にできた空隙部3、第一繊維層1、第二繊維層2、第一繊維層1の表面側境界線と上のプレートの間にできた隙間18、第二繊維層2の裏面側境界線とステージとの間にできた隙間28について、それぞれの面積を求める(例えば図5参照)。
(8)空隙割合(空隙部3の面積割合)は「空隙部3の面積/面積A×100(%)」として求める。同様にして隙間18、第一繊維層1、第二繊維層2、隙間28についても面積割合を求める。
(9)各値は、異なるサンプル辺を用い、5カ所の平均値とする。
(Method for measuring void ratio)
(1) The nonwoven fabric to be measured is cut with scissors or the like to obtain a sample. If the nonwoven fabric is bonded to other members (for example, if it is incorporated as a component of an absorbent article), the sample is taken while still bonded to the other members. The nonwoven fabric is placed in an unloaded state with the convex part facing up, and stored at a temperature of 23±2°C and a humidity of 65±5% RH for 48 to 72 hours.
(2) The sample is prepared into a rectangular shape with a size of 5 times the convex pitch (on the side of cut line 1) × 5 times the convex pitch. In this case, when viewed in plan, one side of the nonwoven fabric is cut in the thickness direction (cut line 1) with sharp scissors or the like, along a line that includes the center of the convex to be observed (the top of the convex) and the center of the concave adjacent to the convex. The direction of cut line 1 can be the MD direction, CD direction, or a diagonal direction. The cross section of cut line 1 is colored with a marker or the like.
(3) Observe the cross section of the unevenness from the cross section sample along the cut line 1. Place the cross section sample on a flat plate with the convex portion 4 facing up, and place a weight on top of it so that the load is 0.5 gf/ cm2 . At this time, the position of the sample cross section and the edge face of each plate are aligned.
(4) The cross section of the sample is observed from the side using a microscope (for example, VHX-6000 (product name) manufactured by Keyence Corporation). Three convex portions 4 and four concave portions 5 located in the center of the sample along the cut line 1 are observed at a magnification of 50 to 300 times.
(5) Using the observed image, the boundaries of the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 are drawn using the colored portions as a guide. If it is difficult to distinguish between the fiber layers, the boundaries are determined by the method described above in (Method for measuring the wall fiber orientation degree and wall fiber orientation angle).
(6) In the observed image, the boundaries of each fiber layer are filled in black, and the remaining areas are white. Image analysis software (for example, Image-Pro Plus (version: 6.2.0.424)) is used to determine the area A (observation range) between the upper and lower flat plates (plates) within the width of the observed image (for example, the area defined by the two-dot chain line frame indicated by symbol A in the cross section shown in Figure 5). The resolution of the image analysis software is set to 300 pixels/inch, and the size of the observed image is adjusted so that area A is 100,000 to 200,000 pixels2.
(7) In the cross-sectional region having the area A, the areas of the void 3 formed between the rear boundary line of the first fiber layer 1 and the front boundary line of the second fiber layer 2, the gap 18 formed between the first fiber layer 1, the second fiber layer 2, the front boundary line of the first fiber layer 1 and the upper plate, and the gap 28 formed between the rear boundary line of the second fiber layer 2 and the stage are similarly determined (see, for example, FIG. 5).
(8) The void ratio (area ratio of voids 3) is calculated as follows: Area of voids 3/Area A x 100 (%). The area ratios of the gaps 18, the first fiber layer 1, the second fiber layer 2, and the gaps 28 are calculated in the same manner.
(9) Each value is the average value of five points using different sample sides.
本実施形態の不織布10が、高荷重下(50gf/cm2荷重下)における全厚み0.5mm以上を有し、かつ、面積割合4%以上13%以下の適度な空隙部3を有すると、低荷重下(例えば10gf/cm2荷重下)ではソフトな力で凸部4が変形する。一方で、高荷重下では空隙部3が潰れて第二繊維層2が第二繊維層1を補って凸部4全体がより潰れ難くなる。すなわち、不織布10は、更に、厚みが加圧使用下で保持できて潰れ難いものとなる。その結果、不織布10は上記の変形挙動により、加圧初期には柔らかさがあり、その後、第一繊維層1に対して第二繊維層2が潰れにくくなるように補うため、風合いに優れる。また、第一繊維層1と第二繊維層2との間における前述の壁部繊維配向度の違いから、加圧後の厚み回復を伴う柔らかで良好なクッション性を備える。 When the nonwoven fabric 10 of this embodiment has a total thickness of 0.5 mm or more under a high load (50 gf/ cm² ) and an appropriate void area ratio of 4% to 13%, the convex portions 4 deform with gentle force under a low load (e.g., 10 gf/ cm² ). On the other hand, under a high load, the void portions 3 collapse, and the second fiber layer 2 compensates for the second fiber layer 1, making the entire convex portions 4 less likely to collapse. That is, the nonwoven fabric 10 can further maintain its thickness and become less likely to collapse under pressure. As a result, due to the above-described deformation behavior, the nonwoven fabric 10 is soft at the initial stage of compression, and then the second fiber layer 2 compensates for the first fiber layer 1 to make it less likely to collapse, resulting in an excellent texture. Furthermore, due to the difference in the wall fiber orientation between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2, the nonwoven fabric 10 exhibits softness and good cushioning properties with thickness recovery after compression.
前記(空隙割合の測定方法)によって測定される空隙割合(空隙部3の面積割合)について、「空隙割合(空隙部3の面積割合)/(隙間18、空隙部3及び隙間28の面積割合の合計)」の値が0.08以上0.20以下であることが好ましい。これにより、不織布10の凸部4が高荷重下で潰れた際に1番最初に空隙部3が潰れるようになり、このとき第二繊維層2が第一繊維層1を補って凸部4全体が更に潰れ難くなる。上記値が0.08以上であると、加圧開始から空隙部3が消失するまでの区間において、ソフトな力で変形する部分が確保できるため好ましい。また、上記値が0.20以下であると、第一繊維層1の剛性が低くなりすぎず、安心感のあるクッション性のものが得られる点で好ましい。
この観点から、前記「空隙割合(空隙部3の面積割合)/(隙間18、空隙部3及び隙間28の面積割合の合計)」の値は、0.10以上がより好ましい。
また、前記「空隙割合(空隙部3の面積割合)/(隙間18、空隙部3及び隙間28の面積割合の合計)」の値は、0.16以下がより好ましい。
With regard to the void ratio (area ratio of voids 3) measured by the above-mentioned (method for measuring void ratio), it is preferable that the value of "void ratio (area ratio of voids 3) / (total area ratio of gaps 18, voids 3, and gaps 28)" be 0.08 or more and 0.20 or less. This ensures that when the convex portions 4 of the nonwoven fabric 10 are crushed under a high load, the voids 3 are crushed first, and at this time, the second fiber layer 2 compensates for the first fiber layer 1, making the entire convex portions 4 even more resistant to crushing. A value of 0.08 or more is preferable because it ensures that a portion can be deformed by a soft force in the section from the start of pressure application until the voids 3 disappear. Furthermore, a value of 0.20 or less is preferable because it ensures that the rigidity of the first fiber layer 1 is not too low, resulting in a cushioning effect that provides a sense of security.
From this viewpoint, the value of "void ratio (area ratio of void portion 3)/(total area ratio of gap 18, void portion 3 and gap 28)" is more preferably 0.10 or more.
Furthermore, the value of "void ratio (area ratio of void portion 3)/(total area ratio of gap 18, void portion 3 and gap 28)" is more preferably 0.16 or less.
また、本実施形態の不織布10は、前記壁部繊維配向度に係る特有の構造を付与する後述の製造方法を経ることで、厚み方向(全厚みの方向)における繊維層自体の厚みが厚くなる。すなわち、凹凸構造の厚み方向断面における繊維層の面積割合が多くなり、前述の隙間18、隙間28及び空隙部3の面積割合が好適に抑えられている。これにより、不織布10は、繊維の存在する領域部分で嵩高く厚みのあるものとなり、クッション性と共に厚み保持性が更に高められる。
上記の繊維層の面積割合は、前述の(空隙割合の測定方法)によって測定される「第一繊維層1の面積割合+第二繊維層2の面積割合」として示される。この面積割合は、不織布全体の目付と全厚みT0が同じならば、値が大きいほど凹凸がなくフラットな形状に近く、かつ、各繊維層の嵩密度が低いことを意味する。嵩密度が低いほど嵩高いことを意味する。逆にこの値が小さいほど凹凸があり、かつ、各繊維層の嵩密度が高いことを意味する。すなわち、前記「第一繊維層1の面積割合+第二繊維層2の面積割合」が大きいほど、不織布10は、凹凸構造を有しながら繊維が占める領域で嵩高いものとなる。
「第一繊維層1の面積割合+第二繊維層2の面積割合」は大きいほど、不織布10は嵩高いものとなり、特定範囲に調整することでクッション性が良くなる。この観点から、「第一繊維層1の面積割合+第二繊維層2の面積割合」は、36%以上が好ましく、40%以上がより好ましい。
また、「第一繊維層1の面積割合+第二繊維層2の面積割合」は、第一繊維層1及び第二繊維層2の積層体を、凹凸構造でありながら繊維が占める領域で嵩密度の高いものにする観点と、潰れにくくする観点から、60%以下が好ましく、50%以下が好ましい。
Furthermore, the nonwoven fabric 10 of this embodiment undergoes a manufacturing method described below that imparts a unique structure related to the wall fiber orientation degree, thereby increasing the thickness of the fiber layer itself in the thickness direction (total thickness direction). That is, the area ratio of the fiber layer in the thickness direction cross section of the uneven structure is increased, and the area ratios of the gaps 18, gaps 28, and voids 3 described above are suitably reduced. As a result, the nonwoven fabric 10 becomes bulky and thick in the areas where the fibers are present, further improving cushioning properties and thickness retention.
The area ratio of the fiber layers is expressed as "area ratio of the first fiber layer 1 + area ratio of the second fiber layer 2," measured by the above-mentioned (method for measuring void ratio). If the basis weight and total thickness T0 of the entire nonwoven fabric are the same, a larger value of this area ratio indicates a flatter shape with fewer irregularities and a lower bulk density of each fiber layer. A lower bulk density indicates a higher bulk. Conversely, a smaller value indicates a higher irregularity and a higher bulk density of each fiber layer. In other words, the larger the "area ratio of the first fiber layer 1 + area ratio of the second fiber layer 2," the bulkier the nonwoven fabric 10 will be in the regions occupied by the fibers, while still having an irregular structure.
The larger the "area ratio of the first fiber layer 1 + the area ratio of the second fiber layer 2," the bulkier the nonwoven fabric 10, and adjusting the "area ratio of the first fiber layer 1 + the area ratio of the second fiber layer 2" within a specific range improves cushioning properties. From this perspective, the "area ratio of the first fiber layer 1 + the area ratio of the second fiber layer 2" is preferably 36% or more, and more preferably 40% or more.
Furthermore, the "area ratio of the first fiber layer 1 + the area ratio of the second fiber layer 2" is preferably 60% or less, and more preferably 50% or less, from the viewpoint of making the laminate of the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 have a high bulk density in the area occupied by the fibers despite having an uneven structure, and from the viewpoint of making it difficult to crush.
本実施形態の不織布10において、第二繊維層2の凸部24における頂部の繊維密度の、第一繊維層1の凸部14における頂部の繊維密度に対する比(前者/後者)は、表面側10Aにおける柔らかい肌触りを向上させる観点、粗密差により液の吸収性を高める観点から、0.8以上が好ましく、1.0以上がより好ましい。これにより、繊維径を変えずに第一繊維層1の繊維間距離を広げて液の透過性を高められる。そのため粗密を形成するために繊維径を太くする必要がなく、肌触りを高めることができる。これは、後述の製造方法において、噛み合いによる延伸倍率の高い方が繊維間距離は長くなり、繊維密度が低くなることによる。すなわち、第一繊維層1を形成する第一未融着ウエブ100に対する噛み合い量が第二繊維層2を形成する第二未融着ウエブ200に対する噛み合い量より大きく、延伸倍率が高くなる。その結果、得られる第一繊維層1の方が第二繊維層2よりも繊維間距離が長くなり、繊維密度が低くなる。
また、前記比は、第一繊維層1を疎になり過ぎないようにし、表面側10Aでの毛羽の発生を抑える観点から、1.8以下が好ましく、1.5以下がより好ましい。
In the nonwoven fabric 10 of this embodiment, the ratio of the fiber density at the tops of the protrusions 24 of the second fiber layer 2 to the fiber density at the tops of the protrusions 14 of the first fiber layer 1 (the former/the latter) is preferably 0.8 or more, more preferably 1.0 or more, from the viewpoints of improving the soft feel on the surface side 10A and enhancing liquid absorbency through the difference in density. This allows the interfiber distance in the first fiber layer 1 to be increased without changing the fiber diameter, thereby improving liquid permeability. Therefore, it is not necessary to increase the fiber diameter to achieve a coarse/dense fiber, and the interfiber feel can be improved. This is because, in the manufacturing method described below, a higher draw ratio due to intermeshing increases the interfiber distance and decreases the fiber density. That is, the intermeshing amount with the first unfused web 100 forming the first fiber layer 1 is greater than the intermeshing amount with the second unfused web 200 forming the second fiber layer 2, resulting in a higher draw ratio. As a result, the interfiber distance and fiber density of the resulting first fiber layer 1 are longer than those of the second fiber layer 2.
The ratio is preferably 1.8 or less, more preferably 1.5 or less, from the viewpoint of preventing the first fiber layer 1 from becoming too sparse and suppressing the generation of fluff on the surface side 10A.
(繊維密度の測定方法)
走査電子顕微鏡(SEM)を用い、サンプルに必要最低限の金スパッタ蒸着を行う。観察倍率は100倍~700倍で行う。
上記の(空隙割合の測定方法)にて調製する断面において、各層の実厚みの中心位置で、かつ、各繊維層の凸部位置において、繊維の切断された端面数を数える。測定する範囲は、1辺を各層の実厚みの50%~80%とする正方形とする。繊維の断面を正方形の面積で割り繊維密度(本/mm2)を求める。
各値は、異なるサンプル辺を用い5カ所の平均値とする。
(Method for measuring fiber density)
Using a scanning electron microscope (SEM), the sample is subjected to the minimum necessary amount of gold sputter deposition at a magnification of 100 to 700 times.
In the cross section prepared by the above (method for measuring void ratio), the number of cut fiber ends is counted at the center of the actual thickness of each layer and at the convex portion of each fiber layer. The measurement range is a square with one side measuring 50% to 80% of the actual thickness of each layer. The fiber cross section is divided by the area of the square to determine the fiber density (fibers/ mm2 ).
Each value is the average value of five points using different sample sides.
本実施形態の不織布10において、第一繊維層1の凸部14における壁部繊維配向角は第二繊維層2の凸部24における壁部繊維配向角よりも大きいことが好ましい。これにより、不織布10の凹凸構造において、凹部5の底部から凸部4の頂部に向けて繊維の立ち上がる部分で更に潰れ難い構造となる。
この観点から、第一繊維層1の凸部14における壁部繊維配向角と第二繊維層2の凸部24における壁部繊維配向角との差(前者-後者)は好ましくは0度以上であり、12度以上がより好ましく、25度以上が更に好ましい。この差が適度にあることで前述の空隙部3を適度に設けやすくなる。また、この差を大きくすることにより、第二繊維層2の裏面側10Bの隙間28を小さくできる。これにより、不織布10における圧縮エネルギーがより小さくなり、不織布10はより柔らかくなり、硬さが感じられ難くなる。
また、第一繊維層1の凸部14における壁部繊維配向角と第二繊維層2の凸部24における壁部繊維配向角との差(前者-後者)は、50度以下が好ましく、45度以下がより好ましく、40度以下が更に好ましい。この差を小さくすることにより、前述の空隙部3を好適な大きさにして設けることができ、第一繊維層1の表面側10Aの隙間18を小さくできる。また、第一繊維層1と第二繊維層2との境界における層間繊維交点融着部Pも多くなる。これらにより、0.5gf/cm2荷重から10gf/cm2荷重の範囲における低荷重領域において、不織布10における圧縮エネルギーが小さくなり過ぎず、不織布10は適度な硬さを有するものになる。
なお、この壁部繊維配向角は、前述の(壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角の測定方法)にて測定される。
In the nonwoven fabric 10 of this embodiment, the wall fiber orientation angle of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 is preferably larger than the wall fiber orientation angle of the convex portions 24 of the second fiber layer 2. This makes the uneven structure of the nonwoven fabric 10 even more resistant to collapse in the portions where the fibers rise from the bottom of the concave portions 5 to the top of the convex portions 4.
From this viewpoint, the difference between the wall fiber orientation angle of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 and the wall fiber orientation angle of the convex portions 24 of the second fiber layer 2 (the former - the latter) is preferably 0 degrees or more, more preferably 12 degrees or more, and even more preferably 25 degrees or more. Having a suitable difference facilitates the provision of an appropriate amount of the voids 3. Furthermore, by increasing this difference, the gaps 28 on the back surface side 10B of the second fiber layer 2 can be reduced. This reduces the compression energy in the nonwoven fabric 10, making the nonwoven fabric 10 softer and less likely to feel stiff.
The difference between the wall fiber orientation angle of the convex portions 14 of the first fiber layer 1 and the wall fiber orientation angle of the convex portions 24 of the second fiber layer 2 (the former minus the latter) is preferably 50 degrees or less, more preferably 45 degrees or less, and even more preferably 40 degrees or less. By reducing this difference, the aforementioned voids 3 can be formed with an appropriate size, thereby reducing the gaps 18 on the surface side 10A of the first fiber layer 1. Furthermore, the number of interlayer fiber intersection fusion-bonded portions P at the boundary between the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 is also increased. As a result, the compression energy of the nonwoven fabric 10 does not become too small in the low load range from 0.5 gf/ cm² to 10 gf/ cm² , and the nonwoven fabric 10 has an appropriate hardness.
The wall fiber orientation angle is measured by the above-mentioned (Method of measuring wall fiber orientation degree and wall fiber orientation angle).
本実施形態の不織布10において、嵩高く厚みのあるものとする観点、厚み方向に潰れ難くする観点、空隙部3を適度な大きさで介在させる観点、また柔らかで良好なクッション性を有する観点から、第一繊維層1及び第二繊維層2の目付はそれぞれ下記の範囲にあることが好ましい。
第一繊維層1の目付は、5g/m2以上が好ましく、10g/m2以上がより好ましく、15g/m2以上が更に好ましい。また、第一繊維層1の目付は、50g/m2以下が好ましく、40g/m2以下がより好ましく、30g/m2以下が更に好ましい。
第二繊維層2の目付は、5g/m2以上が好ましく、7g/m2以上がより好ましく、10g/m2以上が更に好ましい。また、第二繊維層2の目付は、45g/m2以下が好ましく、35g/m2以下がより好ましく、25g/m2以下が更に好ましい。
In the nonwoven fabric 10 of this embodiment, from the viewpoints of achieving bulkiness and thickness, of being resistant to crushing in the thickness direction, of having voids 3 of an appropriate size interposed therebetween, and of having softness and good cushioning properties, it is preferable that the basis weights of the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 be within the following ranges, respectively.
The basis weight of the first fiber layer 1 is preferably 5 g/m or more , more preferably 10 g/m or more , and even more preferably 15 g/m or more . The basis weight of the first fiber layer 1 is preferably 50 g/m or less , more preferably 40 g/m or less , and even more preferably 30 g/m or less .
The weight of the second fiber layer 2 is preferably 5 g/m or more , more preferably 7 g/m or more , and even more preferably 10 g/m or more . The weight of the second fiber layer 2 is preferably 45 g/m or less , more preferably 35 g/m or less , and even more preferably 25 g/m or less .
(各繊維層の目付の測定方法)
あらかじめサンプルの面積(サンプルの平面視における面積)を測定しておき、各繊維層に剥離して各繊維層の質量を測定し、その質量をサンプルの面積で割ることによって各繊維層の目付を求めることができる。
(Method for measuring basis weight of each fiber layer)
The area of the sample (the area of the sample when viewed in plan) is measured in advance, and each fiber layer is peeled off to measure the mass of each fiber layer. The mass is then divided by the area of the sample to determine the basis weight of each fiber layer.
このような本実施形態の不織布10は、前述の構造を有することにより下記に示す優れた摩擦特性、粗さ特性及び圧縮特性を有する。 By virtue of the structure described above, the nonwoven fabric 10 of this embodiment has the excellent friction, roughness, and compression properties described below.
[摩擦特性]
不織布10は、適度な摩擦を有することで感触が良いと感じさせることができる。この観点から、平均摩擦係数(MIU)は、0.1以上が好ましく、0.2以上がより好ましい。これにより、フィルムのようなつるつるした感触ではなく、繊維の柔らかい感触を得ることができる。また、皮膚に貼り付くような感触がなく、皮膚を傷めないようにする観点から、平均摩擦係数(MIU)は、0.5以下が好ましく、0.4以下がより好ましい。
[Friction characteristics]
The nonwoven fabric 10 has a moderate friction, which allows it to feel comfortable to the touch. From this viewpoint, the mean coefficient of friction (MIU) is preferably 0.1 or more, and more preferably 0.2 or more. This allows it to have a soft fibrous feel, rather than a smooth film-like feel. Furthermore, from the viewpoint of not feeling like the fabric is sticking to the skin and not damaging the skin, the mean coefficient of friction (MIU) is preferably 0.5 or less, and more preferably 0.4 or less.
不織布10は、適度な滑らかさを有すると感触が良いと感じさせることができる。平均摩擦係数(MIU)が前記の適度な範囲にあり、表面摩擦係数の平均偏差値(MMD)が小さいと適度な滑らかさを感じる傾向にある。この観点から、表面摩擦係数の平均偏差値(MMD)は、0.001以上が好ましく、0.002以上がより好ましい。また、摩擦が小さいほど、表面に凹凸があっても引っ掛かり等がなく、摩擦係数の変動が小さく滑らかと感じさせることができる。この観点から、表面摩擦係数の平均偏差値(MMD)は、0.01以下が好ましく、0.008以下がより好ましい。 Nonwoven fabric 10 can be perceived as having a pleasant feel when it has an appropriate level of smoothness. When the mean coefficient of friction (MIU) is within the appropriate range and the mean deviation of the coefficient of surface friction (MMD) is small, it tends to be perceived as being appropriately smooth. From this perspective, the mean deviation of the coefficient of surface friction (MMD) is preferably 0.001 or more, and more preferably 0.002 or more. Furthermore, the lower the friction, the less likely it is to get caught on an uneven surface, and the smaller the fluctuation in the coefficient of friction, making it feel smoother. From this perspective, the mean deviation of the coefficient of surface friction (MMD) is preferably 0.01 or less, and more preferably 0.008 or less.
(摩擦特性の測定方法)
平均摩擦係数(MIU)及び表面摩擦係数の平均偏差値(MMD)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、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、表面摩擦係数の平均偏差値をMMDとして求める。測定面は表面側が測定子側となるようにし、測定方向は前記X方向とY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10gf/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 for measuring frictional characteristics)
The mean coefficient of friction (MIU) and the mean deviation of the surface friction coefficient (MMD) 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 probe using a steel piano wire with a diameter of 0.5 mm is used to measure the friction force when the probe is moved back and forth over a length of 30 mm with a probe area of 1 cm 2 , a load of 50 gf/cm 2 , and a speed of 1 mm/s. The analysis distance is set to 20 mm by cutting data from both ends. The surface friction coefficient is determined as MIU, and the mean deviation of the surface friction coefficient is determined as MMD. The measurement surface is such that the probe faces the surface, and the measurement directions are the X and Y directions, and the measured values are averaged. The initial sample tension is 10 gf/cm. Each measurement value is calculated by measuring five points on the sheet and averaging the results.
[粗さ特性]
不織布10は、表面側10Aの凸部14の頂部11に適度な表面粗さがあることによって手で触った時の凹凸感を感じて不織布における繊維の柔らかい感触を感じることができる。この観点から、表面粗さの平均偏差値(SMD)は、0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、0.3μm以上が更に好ましい。また、表面粗さが小さいほど、肌に優しい接触を維持することができる。この観点から、表面粗さの平均偏差値(SMD)は、4μm以下が好ましく、3.5μm以下がより好ましく、3.0μm以下であることが更に好ましい。
[Roughness characteristics]
The nonwoven fabric 10 has a moderate surface roughness at the peaks 11 of the convex portions 14 on the front side 10A, which allows the user to feel the unevenness when touched by hand, thereby providing a soft feel to the fibers of the nonwoven fabric. From this perspective, the surface roughness mean deviation (SMD) is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, and even more preferably 0.3 μm or more. Furthermore, the smaller the surface roughness, the more gentle the contact with the skin can be maintained. From this perspective, the surface roughness mean deviation (SMD) is preferably 4 μm or less, more preferably 3.5 μm or less, and even more preferably 3.0 μm or less.
(粗さ特性の測定方法)
表面粗さの平均偏差値(SMD)は、以下の方法により測定することができる。すなわち、上述の自動表面試験機を用いて、直径0.5mmのSTEELピアノ線1本からなる幅5mmの測定子により、荷重10gf/cm2、速度1mm/sの条件下にて、30mm長を往復移動させたときの粗さを測定する。摩擦特性と同様に解析距離内について表面粗さの平均偏差値をSMDとして求める。測定面は表面側が測定子側となるようにし、測定方向は前記X方向とY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10gf/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 roughness characteristics)
The surface roughness mean deviation (SMD) can be measured by the following method. That is, using the above-mentioned automatic surface testing machine, a 5 mm wide probe made of a single steel piano wire with a diameter of 0.5 mm is used to measure the roughness when it is moved back and forth over a length of 30 mm under conditions of a load of 10 gf/cm 2 and a speed of 1 mm/s. As with the friction characteristics, the mean deviation of surface roughness within the analysis distance is determined as SMD. The measurement surface is such that the probe faces the surface, and the measurement directions are the X and Y directions, and the measured values are averaged. The initial sample tension is 10 gf/cm. Each measurement value is the average of measurements taken at five points on the sheet.
[圧縮特性]
不織布10は、凸部4における圧縮特性の線形性(LC)が大きいほど押圧時の厚みが残りやすく手等の肌で押した際の戻りの反発性、すなわちクッション性がよいと感じ得る。この観点から、凸部4における圧縮特性の線形性(LC)は、0.4以上が好ましく、0.5以上がより好ましい。また、初期はソフトな力で変形し、圧縮量が増すにつれ反発力が高くなるものが良いと感じる傾向にあることから、凸部4における圧縮特性の線形性(LC)は、0.8以下が好ましく、0.7以下がより好ましい。
[Compression characteristics]
The greater the linearity (LC) of the compression characteristics of the protrusions 4, the more likely the nonwoven fabric 10 is to retain its thickness when pressed, and the more resilience it has when returned to its original shape when pressed with the skin of the hand, i.e., the more cushioning it feels. From this perspective, the linearity (LC) of the compression characteristics of the protrusions 4 is preferably 0.4 or more, and more preferably 0.5 or more. Furthermore, because people tend to feel that something is better when it initially deforms with a soft force and the resilience increases as the amount of compression increases, the linearity (LC) of the compression characteristics of the protrusions 4 is preferably 0.8 or less, and more preferably 0.7 or less.
不織布10は、凸部4における圧縮エネルギー(WC)が高すぎず低すぎないことで、手で押した際の変形量に対する抵抗力が適度になりふんわりした風合いのものとなる。この観点から、凸部4における圧縮エネルギー(WC)は、3gfcm/cm2以上が好ましく、4.5gfcm/cm2以上がより好ましい。また、反発力を抑えて適度な風合いを維持する観点から、凸部4における圧縮エネルギー(WC)は、10gfcm/cm2以下が好ましく、8gfcm/cm2以下であることがより好ましい。 When the compression energy (WC) of the protrusions 4 is neither too high nor too low, the nonwoven fabric 10 has an appropriate resistance to deformation when pressed by hand, resulting in a soft and fluffy texture. From this viewpoint, the compression energy (WC) of the protrusions 4 is preferably 3 gfcm/ cm2 or more, and more preferably 4.5 gfcm/ cm2 or more. Furthermore, from the viewpoint of suppressing repulsion force and maintaining an appropriate texture, the compression energy (WC) of the protrusions 4 is preferably 10 gfcm/ cm2 or less, and more preferably 8 gfcm/ cm2 or less.
さらに、不織布10は、凸部4における回復エネルギー(WC’)が大きいと、手等の肌で押した際の戻りの反発性、すなわちクッション性が適度になり風合いに優れるものとなる。この観点から、凸部4における回復エネルギー(WC’)は、1.7gfcm/cm2以上が好ましく、2gfcm/cm2以上がより好ましい。また、反発力を抑えて適度な風合いを維持する観点から、凸部1における回復エネルギー(WC’)は、10gfcm/cm2以下が好ましく、8gfcm/cm2以下であることがより好ましい。 Furthermore, if the recovery energy (WC') of the protrusions 4 of the nonwoven fabric 10 is large, the rebound properties when the fabric returns to its original shape when pressed with the skin of the hand, i.e., cushioning properties, become appropriate, resulting in an excellent texture. From this viewpoint, the recovery energy (WC') of the protrusions 4 is preferably 1.7 gfcm/ cm2 or more, and more preferably 2 gfcm/cm2 or more . Moreover, from the viewpoint of suppressing the resilience and maintaining an appropriate texture, the recovery energy (WC') of the protrusions 1 is preferably 10 gfcm/ cm2 or less, and more preferably 8 gfcm/ cm2 or less.
そして、これら圧縮エネルギー(WC)及び回復エネルギー(WC’)から、圧縮のレジリエンスRC(WC’/WC×100)が求められる。
不織布10は、下記の変形量が多い場合、このRC値が大きいほど、圧縮と回復の弾性応力においてヒステリシスが小さくクッション性が良いと感じ、適度な弾性を有する。すなわち、不織布10の圧縮時の塑性変形(へたり)が少ないと感じ得る。この観点から、RC値は、42%以上が好ましく、44%以上がより好ましい。また、RC値は、100%に近い方ほど弾性が良い。この観点から、RC値は、100%以下が好ましく、100%であることがより好ましい。
Then, the compression resilience RC (WC'/WC x 100) is calculated from the compression energy (WC) and the recovery energy (WC').
When the nonwoven fabric 10 has a large deformation amount, the larger the RC value, the smaller the hysteresis in the elastic stress between compression and recovery, the better the cushioning and the appropriate elasticity it feels. In other words, the nonwoven fabric 10 feels like it experiences less plastic deformation (sagging) when compressed. From this perspective, the RC value is preferably 42% or more, and more preferably 44% or more. Furthermore, the closer the RC value is to 100%, the better the elasticity. From this perspective, the RC value is preferably 100% or less, and more preferably 100%.
また、不織布10は、押圧前の初期状態(0.5gf/cm2荷重下)における全厚み(T0)が前述の範囲にあることで、押圧時の変形量を大きくすることが可能となり、より柔らかい感触を感じ得る。 Furthermore, since the total thickness (T0) of the nonwoven fabric 10 in the initial state before pressing (under a load of 0.5 gf/ cm2 ) is within the above-mentioned range, it is possible to increase the amount of deformation when pressed, and the nonwoven fabric 10 can feel softer.
不織布10は、高荷重下(50gf/cm2押圧下)における全厚み(TM)が前述の範囲にあることで、高荷重時でも潰れてしまうことが抑えられ、塑性変形(へたり)が少ないと感じ得る。 When the total thickness (TM) of the nonwoven fabric 10 under high load (under a pressure of 50 gf/ cm2 ) is within the above-mentioned range, it is less likely to collapse even under high load, and it can be felt that there is less plastic deformation (sagging).
不織布10は、厚みの変形量(T0-TM)が大きいほど、より柔らかい感触を有するものとなる。この観点から、厚みの変形量(T0-TM)は、0.5mm以上が好ましく、2.5mm以上がより好ましく、3.5mm以上であることが更に好ましい。また、厚みの変形量(T0-TM)は、特に上限はないが目付が100g/m2以下の場合、変形量が小さい方が繊維間の距離が広くなりすぎることを防ぎ、クッション性や強度に優れたものとする観点から、10mm以下が好ましく、7mm以下であることがより好ましく、5mm以下であることが更に好ましい。荷重を加えたときの変形量は、その値が大きいほど、柔らかいと感じる。 The greater the thickness deformation (T0-TM), the softer the feel of the nonwoven fabric 10. From this perspective, the thickness deformation (T0-TM) is preferably 0.5 mm or more, more preferably 2.5 mm or more, and even more preferably 3.5 mm or more. There is no particular upper limit to the thickness deformation (T0-TM), but when the basis weight is 100 g/m2 or less , a smaller deformation prevents the distance between fibers from becoming too wide, and from the viewpoint of achieving excellent cushioning and strength, a smaller deformation is preferably 10 mm or less, more preferably 7 mm or less, and even more preferably 5 mm or less. The greater the deformation when a load is applied, the softer the feel.
(圧縮特性の測定方法)
これらの圧縮特性は、以下の方法により測定することができる。すなわち、上述の自動圧縮試験機を用い、速度0.05mm/s、測定子面積2cm2にて、圧縮荷重0.5gf/cm2以上50gf/cm2以下の範囲において、測定子によりシートを圧縮し、最大荷重を加えた後にただちに回復方向に移動させたときの厚みとその時の荷重を測定する。荷重が0.5gf/cm2荷重下での不織布厚みをT0とし、50gf/cm2荷重下での不織布厚みをTMとする。圧縮特性の線形性をLC、圧縮エネルギーをWC、回復エネルギーをWC’、圧縮のレジリエンスをRC(WC’/WC×100)、変形量を「T0-TM」として求める。測定面は表面側が測定子側となるようにする。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 for measuring compression characteristics)
These compression properties can be measured by the following method. That is, using the above-mentioned automatic compression tester, a sheet is compressed with a measuring probe at a speed of 0.05 mm/s, with a measuring probe area of 2 cm2, and within a compression load range of 0.5 gf/ cm2 to 50 gf/cm2. After applying the maximum load, the sheet is immediately moved in the recovery direction to measure the thickness and the load at that time. The thickness of the nonwoven fabric under a load of 0.5 gf/ cm2 is defined as TO, and the thickness of the nonwoven fabric under a load of 50 gf/ cm2 is defined as TM. The linearity of the compression properties is determined as LC, the compression energy as WC, the recovery energy as WC', the compression resilience as RC (WC'/WC x 100), and the deformation amount as "TO - TM." The measurement surface is such that the surface side faces the measuring probe. Each measurement value is calculated by measuring five points on the sheet and averaging the results.
[測定サンプルの準備]
上述した各測定にあたり、吸収性物品から不織布10(サンプル)を準備する場合、ホットメルト接着剤で接着されているものについてはコールドスプレー等を用いて、不織布10(サンプル)へのダメージが少ないようにして吸収性物品から不織布10(サンプル)を剥がして準備する。なお、各測定において特に指定のない場合は、無作為に選んだ箇所を測定する。
[Preparing the measurement sample]
When preparing the nonwoven fabric 10 (sample) from the absorbent article for each of the above-mentioned measurements, if the nonwoven fabric 10 (sample) is adhered with a hot melt adhesive, the nonwoven fabric 10 (sample) is peeled off from the absorbent article using a cold spray or the like, in a manner that minimizes damage to the nonwoven fabric 10 (sample). Unless otherwise specified for each measurement, measurements are taken at randomly selected locations.
次に、本発明の不織布の製造方法の好ましい実施形態について説明する。 Next, we will explain a preferred embodiment of the nonwoven fabric manufacturing method of the present invention.
本発明の不織布の製造方法において各種の用語は次のように定義される。
「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、不織布や未融着ウエブを一時的に保持するものである。前述の凸状部及び凹状部は基材に対して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状部である。この場合、凸状部に挟まれた基材部分が凹状部であるとも言える。また、支持体を構成する基材に部分的に窪んだ部分がある場合は、その部分が凹状部となる。この場合、凹状部に挟まれた基材部分が凸状部であるとも言える。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。
In the method for producing a nonwoven fabric of the present invention, various terms are defined as follows.
The "support" has a concave-convex shape, can engage with a pushing member, and temporarily holds the nonwoven fabric or unfused web. The convex and concave portions mentioned above refer to portions that have a relative height difference relative to the substrate. For example, a portion that protrudes higher than the substrate constituting the support is a convex portion. In this case, the portion of the substrate sandwiched between the convex portions can also be considered a concave portion. Furthermore, if the substrate constituting the support has a partially recessed portion, that portion becomes a concave portion. In this case, the portion of the substrate sandwiched between the concave portions can also be considered a convex portion. 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. Examples include resin, metal, carbon, and ceramic. A non-flexible embossing roll is preferred because it allows embossing heat fusion or embossing pressure bonding on the support.
The "pressing member" is a member having a concave-convex shape and capable of being pressed into (engaged with) the support. The pressing member may be flexible or inflexible, and examples thereof 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 pressing member, and examples thereof include resin, metal, carbon, and ceramic.
「噛み合わせ」とは、支持体の凹状部と押込み部材の押し込み部とを対応させた配置にて、支持体の凸状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状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。 "Interlocking" means that the concave portion of the support and the pushing portion of the pushing member are aligned, with the pushing portion fitting into the concave portion while leaving a gap large enough for the web to fit between the convex portion of the support and the pushing portion of the pushing member. In other words, the concave and convex shapes of the support and the pushing member are aligned so as to interlock. At this time, it is preferable that the support and the pushing member do not come into direct contact with each other, in order to reduce wear and deformation of the support and the pushing member.
「ウエブ」とは、不織布や未融着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。本発明の不織布においては、前述の層間繊維交点融着部を内部の繊維構造に有するものをいう。
「未融着ウエブ」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不織布は除外する。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以下のものは未融着ウエブとする。例えばカードウエブが含まれる。
The term "web" refers to a sheet-like fiber assembly including nonwoven fabrics and unfused webs. This web preferably contains thermoplastic fibers as constituent fibers.
The term "nonwoven fabric" refers to a sheet formed by forming a fiber assembly by thermal fusion, mechanical entanglement, or chemical bonding (adhesive, chemical bond, etc.). The nonwoven fabric of the present invention refers to a fabric having the above-mentioned interlayer fiber intersection fusion-bonded portions in its internal fiber structure.
The term "unfused web" refers to an aggregate of unfused fibers that can be fused by heat (hot air, steam, thermal embossing, ultrasonic embossing, etc.), and excludes nonwoven fabrics that have been mechanically entangled by methods such as hydroentanglement or needle punching before the fusion treatment step. More specifically, an unfused web is one that does not have the strength of a nonwoven fabric and has a maximum tensile strength of 100 cN/50 mm or less in the MD and CD directions. For example, this includes carded webs.
「熱融着」した状態とは、未融着ウエブが溶融することで、熱融着した部分において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、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。 A "heat-fused" state means that the unfused web melts, causing the constituent fibers of the web in the heat-fused portion to lose their pre-fusion fibrous form. Having a fibrous form means that the ratio (former/latter) of the fiber length to the diameter (calculated as a perfect circle) calculated from the fiber's cross-sectional area is 300 times or more. For example, in a "heat-fused" state, at least a portion of the outer surface of the constituent fibers of the web melts, making the boundaries with the outer surfaces of other fibers indistinguishable, and the fiber form before the fusion process is lost. When the constituent fibers, such as composite fibers, are made of two or more resins, even if a specific resin does not melt and maintains its fibrous form, the other resins melt, making the boundaries between the outer surfaces of the constituent fibers indistinguishable, and the fiber form before the fusion process is lost. This can be confirmed by observing the cross section of the fused fiber portion using a scanning electron microscope (SEM).
「エンボス融着」とは、エンボスなどの凹凸部材によって繊維同士が外圧と熱により熱融着されることを意味する。より詳細には、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。
「エンボス圧着」とは、エンボスなどの凹凸部材によって繊維同士が外圧または熱により圧着されることを意味する。より詳細には、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。
"Embossed fusion" means that fibers are thermally fused together by external pressure and heat using an embossed or other uneven member. More specifically, it 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.
"Embossed pressure bonding" means that fibers are pressure-bonded to each other by external pressure or heat using an embossing or other uneven member. More specifically, it means that one fiber adheres to another fiber without the resin being melted by heat or pressure.
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-stretched fiber. From the viewpoint of fluffing and strength, the fibrous material is preferably continuous fiber, but is not limited thereto and may be long fiber or short fiber.
The continuous fibers are essentially continuous fibers, except for broken fibers at the end faces of the product member and broken fibers in some of 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.
Short fibers are fibers having a length of 77 mm or less, and are used in air-through nonwoven fabrics, spunlace nonwoven fabrics, and air-laid nonwoven fabrics.
未融着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 unfused 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), carded method (short fibers), and airlaid method (short fibers). The spunbond and carded methods are particularly preferred, as 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, such as polyolefin fibers, such as polyethylene (PE) fibers and polypropylene (PP) fibers, and fibers made solely from thermoplastic resins, such as polyethylene terephthalate (PET) and polyamide. Also, composite fibers with structures such as sheath-core and side-by-side can also be used. The use of composite fibers is preferred in the present invention. Examples of composite fibers include sheath-core fibers, in which a high-melting-point component is in the core and a low-melting-point component is in the sheath, and side-by-side fibers, in which the high-melting-point and low-melting-point components are arranged side by side. Preferred examples of such composite fibers include fibers with a sheath-core structure in which the sheath component is polyethylene or low-melting-point polypropylene. Representative examples of such sheath-core fibers include fibers with a PET (core) and PE (sheath), PP (core) and PE (sheath), and PP (core) and low-melting-point PP (sheath). More specifically, the constituent fibers preferably include 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), or PET (core) and low-melting-point PP (sheath). Unless otherwise specified, the melting points of the resins used refer to those measured under atmospheric pressure (in a N2 gas atmosphere).
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ウエブを構成することができる。また、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 to form a web. The web may also contain fibers other than thermoplastic fibers, such as natural fibers like cotton and pulp, and recycled fibers like rayon and cupra. Therefore, it is preferable that the nonwoven fabric produced by the manufacturing method of the present invention contain the above-mentioned fibers.
本発明の不織布の製造方法は、下記の工程を有する(以下、工程(I)、工程(II)及び工程(III)ともいう)。
(I)繊維を含む集合体からなる第一未融着ウエブを、凸状部又は凹状部を有する支持体と該支持体に噛合い可能な押込み部を有する第一押込み部材との噛み合わせによって賦形する第一賦形工程。
(II)前記支持体上において、賦形された前記第一未融着ウエブ上に第二未融着ウエブを積層し、前記第二未融着ウエブ側から、前記支持体に噛合い可能な押込み部を有する第二押込み部材との噛み合わせによって賦形する第二賦形工程。
(III)前記第二賦形工程において又は該第二賦形工程の後、加熱流体による繊維融着、又はエンボス圧着若しくはエンボス融着させる熱処理工程。
The method for producing a nonwoven fabric of the present invention includes the following steps (hereinafter also referred to as step (I), step (II), and step (III)).
(I) A first shaping step in which a first unfused web consisting of an aggregate containing fibers is shaped by engaging a support having a convex or concave portion with a first pushing member having a pushing portion that can engage with the support.
(II) A second shaping step in which a second unfused web is laminated on the shaped first unfused web on the support, and the second unfused web is shaped from the second unfused web side by engaging with a second pushing member having a pushing portion that can engage with the support.
(III) A heat treatment step in the second shaping step or after the second shaping step, in which fibers are fused with a heated fluid, or embossed and pressed or embossed and fused.
上記の工程(I)及び工程(II)による2段の噛み合い賦形において、前記支持体に対する前記第一押込み部材の噛合い量の、前記支持体に対する前記第二押込み部材の噛合い量に対する比(前者/後者)を、1.2以上としている。すなわち、噛合いによる第一未融着ウエブに対する押込み量を第二未融着ウエブに対する押込み量よりも1.2以上大きくしている。第一未融着ウエブが本発明の不織布における第一繊維層となり、第二未融着ウエブが第二繊維層となる。 In the two-stage intermeshing shaping process of steps (I) and (II) described above, the ratio (former/latter) of the amount of intermeshing of the first pushing member with the support to the amount of intermeshing of the second pushing member with the support is 1.2 or greater. In other words, the amount of intermeshing of the first unfused web is greater than the amount of intermeshing of the second unfused web by 1.2 or more. The first unfused web becomes the first fiber layer in the nonwoven fabric of the present invention, and the second unfused web becomes the second fiber layer.
この2段の噛み合い賦形工程は、例えば図6(A)及び(B)に示すような賦形工程となる。
図6(A)は、工程(I)の第一賦形工程を示している。この工程では、第一繊維層1となる第一未融着ウエブ100が支持体110の凸状部111に支持され、凸状部111、111間の凹状部112にある第一未融着ウエブ100に対して第一押込み部材120Aの押し込み部121が噛み合い量K1にて押し込む。これにより、第一未融着ウエブ100の押し込まれた部分が延伸されて、支持体側に凸状に賦形される。第一押込み部材120Aを第一未融着ウエブ100から剥離した後、賦形された第一未融着ウエブ100が支持体110側に保持されるようにする。保持する方法としては支持体110の凸状部111のない裏面側から吸引する、支持体110の凸状部111の側面の表面粗さを大きくする、押込み部材120Aの押し込み部121の側面の表面粗さを小さくする、といった方法があげられる。図6(A)では支持体110が上側に位置するが、支持体110が下側にあり、第一押込み部材120Aが上側の位置であってもよい。
図6(B)は、工程(II)の第二賦形工程を示している。この工程では、賦形された第一未融着ウエブ100の上に、第二繊維層2となる第二未融着ウエブ200を積層する。次いで、第二未融着ウエブ200の側から、支持体110の凸部111、111間の凹状部112にある第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体に対して第二押込み部材120Bの押し込み部122が噛み合い量K2にて押し込む。これにより、第二未融着ウエブ200の押し込まれた部分が延伸されて、支持体側に凸状に賦形される。前述の噛み合い比に基づいて第二未融着ウエブ200が賦形される。このとき、第一未融着ウエブ100に対しては噛み合い量K1と、噛み合い量K2と、第二未融着ウエブ200の厚みとによって第一未融着ウエブ100の頂部が第二未融着ウエブ200に接して押し込まれる場合と空隙を有した状態で賦形される場合とがある。前者の場合、前記噛合い量に対する比(K1/K2)を、1.2以上とすることで、過度に第一未融着ウエブ100の頂部が第二未融着ウエブ200によって強く押し込まれないものとすることができる。これにより、第一未融着ウエブ100は過度な賦形がなされずに厚みが保持される。
This two-stage meshing shaping process is, for example, a shaping process as shown in FIGS. 6(A) and 6(B).
6(A) shows the first shaping step of step (I). In this step, a first unfused web 100, which will become the first fiber layer 1, is supported on the convex portions 111 of a support 110, and the pushing portion 121 of a first pushing member 120A pushes the first unfused web 100, which is located in the concave portions 112 between the convex portions 111, with an engagement amount K1. This causes the pushed portion of the first unfused web 100 to be stretched and shaped into a convex shape toward the support. After the first pushing member 120A is peeled off the first unfused web 100, the shaped first unfused web 100 is held on the support 110. Methods for holding the support 110 include suction from the back side where the convex portion 111 is not present, increasing the surface roughness of the side surface of the convex portion 111 of the support 110, and decreasing the surface roughness of the side surface of the pressing portion 121 of the pressing member 120A. In Fig. 6(A) , the support 110 is positioned on the upper side, but the support 110 may be positioned on the lower side and the first pressing member 120A may be positioned on the upper side.
6(B) shows the second shaping step of step (II). In this step, a second unfused web 200, which will become the second fiber layer 2, is laminated on the shaped first unfused web 100. Next, the pressing portion 122 of the second pressing member 120B presses, from the side of the second unfused web 200, the laminate of the first unfused web 100 and the second unfused web 200 in the recessed portion 112 between the protruding portions 111, 111 of the support 110 with an engagement amount K2. This causes the pressed portion of the second unfused web 200 to be stretched and shaped into a convex shape toward the support. The second unfused web 200 is shaped based on the aforementioned engagement ratio. At this time, depending on the meshing amount K1, the meshing amount K2, and the thickness of the second unfused web 200, the top of the first unfused web 100 may be pressed into contact with the second unfused web 200, or may be shaped with a gap between them. In the former case, by setting the ratio (K1/K2) to the meshing amount to 1.2 or more, the top of the first unfused web 100 will not be pressed in excessively strongly by the second unfused web 200. As a result, the thickness of the first unfused web 100 is maintained without excessive shaping.
工程(I)及び(II)においては、図6(A)及び(B)に示す通り、機械的な圧力で直接的に第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200を押し込む。これにより、両未融着ウエブ100及び200が支持体110の形状に沿って凹凸に賦形される。これにより、風などの、機械的でない圧力で押し込んだ場合に比べ、繊維が強配向し、不織布平面に対して垂直な配向成分が多い不織布を得ることができる。また、両未融着ウエブ100及び200に対して賦形する凹凸高低差を大きくするのに、さほど押し込む力を強くする必要がなく、繊維ウエブを柔らかく賦形することができる。また、繊維の乱れを抑えて賦形性を高めることができる。これらの工程(I)及び(II)において、押込み深さを適宜設定することにより、本発明の不織布が有する壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角等を形成することができる。なお、支持体110の凹部112には、工程(III)の加熱流体を通過させる開孔113があることが好ましい。図6においては、2段の噛み合い賦形工程について示したが、3段以上の噛合い賦形工程を行ってもよい。このときの積層数は2層でも良いし、噛合いの賦形回数分の積層数でもよい。 In steps (I) and (II), as shown in Figures 6(A) and (B), the first unfused web 100 and the second unfused web 200 are directly pressed into the fabric using mechanical pressure. This causes the unfused webs 100 and 200 to be shaped into irregularities that conform to the shape of the support 110. This results in a nonwoven fabric with stronger fiber orientation and a higher proportion of components oriented perpendicular to the plane of the nonwoven fabric, compared to when the webs are pressed into the fabric using nonmechanical pressure, such as wind. Furthermore, a large pressing force is not required to create a large difference in the height of the irregularities formed in the unfused webs 100 and 200, allowing the fiber webs to be shaped softly. Furthermore, fiber disorder can be suppressed, improving formability. By appropriately setting the pressing depth in steps (I) and (II), the wall fiber orientation degree and wall fiber orientation angle possessed by the nonwoven fabric of the present invention can be achieved. It is preferable that the recess 112 of the support 110 has an opening 113 for passing the heated fluid in step (III). Although a two-stage interlocking shaping process is shown in Figure 6, a three-stage interlocking shaping process may also be performed. In this case, the number of layers may be two, or the number of layers may be equal to the number of interlocking shaping processes.
図7に示すように、第一未融着ウエブ100は、第二未融着ウエブ200よりも噛み合い量を多くして(K1/K2≧1.2)、延伸倍率が高くなり、その分壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角を大きくすることができる。また、噛み合い量の相違(K1/K2≧1.2)によって第二未融着ウエブ200よりも第一未融着ウエブ100の方が壁部における延伸倍率が高くなり、異なる延伸倍率の賦形となるため、第一未融着ウエブ100の賦形後の繊維構造の戻り量B1よりも、第二未融着ウエブ200の賦形後の繊維構造の戻り量B2が大きくなる(B1<B2)。これによって、第二未融着ウエブ200の賦形後の繊維構造が元に戻りやすく、第二未融着ウエブ200の壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角が相対的に更に小さくなる。 As shown in FIG. 7 , the first unfused web 100 has a larger intermeshing amount (K1/K2≧1.2) than the second unfused web 200, resulting in a higher draw ratio and correspondingly larger wall fiber orientation and wall fiber orientation angle. Furthermore, due to the difference in intermeshing amount (K1/K2≧1.2), the draw ratio at the wall of the first unfused web 100 is higher than that of the second unfused web 200, resulting in shaping at different draw ratios. Therefore, the return amount B2 of the fiber structure of the second unfused web 200 after shaping is greater than the return amount B1 of the fiber structure of the first unfused web 100 after shaping (B1<B2). This makes it easier for the fiber structure of the second unfused web 200 to return to its original state after shaping, further reducing the wall fiber orientation and wall fiber orientation angle of the second unfused web 200.
工程(I)及び(II)を経た後、工程(III)の熱処理工程において、賦形された第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体に支持体110上にて熱処理を行うことで、繊維交点融着Pが形成され、本発明の不織布が製造される。
工程(III)の熱処理工程は、1回に限らず複数回行ってもよい。例えば、加熱流体による繊維融着を複数回行ってもよく、該加熱流体による繊維熱融着とエンボス圧着又はエンボス融着とを組み合わせておこなってもよい。
After steps (I) and (II), in step (III), a heat treatment step, the laminate of the shaped first unfused web 100 and the second unfused web 200 is subjected to heat treatment on a support 110, thereby forming fiber intersection fusion P and producing the nonwoven fabric of the present invention.
The heat treatment step (III) may be performed not only once but also multiple times. For example, fiber fusion using a heated fluid may be performed multiple times, or the fiber thermal fusion using a heated fluid may be performed in combination with embossing or embossing.
以上の(I)~(III)の工程を含む本発明の不織布の製造方法により、本発明の不織布を好適に製造することができる。
具体的には、2つの未融着ウエブ100及び200の繊維配向を好適に制御することができる。この制御によって、本発明の不織布における、前述の特定の壁部繊維配向度、特定の壁部繊維配向角、適度な空隙部を含む種々の面積割合等を好適に形成することができる。加えて、異なる噛み合い量にて2段以上の噛み合い賦形を行うことで、未融着ウエブ内の繊維間を広げ、繊維で満たされる領域を大きく保持して嵩高な構造を形成することができる。この点、未融着ウエブ100及び200が噛み合い賦形によって延伸されるほど繊維配向が増す一方で、繊維間距離が長くなり、繊維密度が低くなることによって繊維の嵩密度は低下する傾向にある。このことを踏まえて、2段の噛み合い量を制御することにより、好適な繊維配向と嵩密度(嵩高さ)とを同時に形成することができる。
その結果、柔らかで良好なクッション性を有しつつ、嵩高で厚みがある繊維構造からなり、該厚みが加圧使用下で保持でき、潰れ難い本発明の不織布を好適に製造することができる。
The nonwoven fabric of the present invention can be suitably produced by the method for producing the nonwoven fabric of the present invention, which includes the above steps (I) to (III).
Specifically, the fiber orientation of the two unfused webs 100 and 200 can be suitably controlled. This control allows the nonwoven fabric of the present invention to be suitably formed with the aforementioned specific wall fiber orientation degree, specific wall fiber orientation angle, and various area ratios, including appropriate voids. In addition, by performing intermeshing shaping in two or more stages with different intermeshing amounts, the spacing between fibers in the unfused web can be increased, maintaining a large area filled with fibers, and forming a bulky structure. In this regard, the more the unfused webs 100 and 200 are stretched by intermeshing shaping, the greater the fiber orientation, but the longer the interfiber distance, the lower the fiber density, and the lower the fiber bulk density. Based on this, by controlling the intermeshing amount in two stages, suitable fiber orientation and bulk density (bulkiness) can be simultaneously achieved.
As a result, the nonwoven fabric of the present invention can be suitably produced, which has a bulky and thick fiber structure while being soft and having good cushioning properties, and which can maintain its thickness when used under pressure and is resistant to crushing.
特に、前記噛合い量の比を1.2以上とすることにより、製造される本発明の不織布を、高荷重下(50gf/cm2下)での全厚み(TM)保持性の高いものとし、風合いを低下させずに潰れ難いものとすることができる。その理由としては、上記の比にて2段で押し込むことで各層の未融着ウエブの肉厚が厚い状態が保たれることが挙げられる。
従来のように2層を重ねて同時に押し込む場合では、第一未融着ウエブが第二未融着ウエブを介して押されて厚み方向に圧縮された形となる。さらに、1段の噛み合い賦形工程によって2層同時に賦形した場合には、前記空隙が生じずに賦形される。この場合は、各層の壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角はほぼ同じ値となり、得られた不織布として加圧時の圧縮エネルギーが高く肌触りの硬いものとなる傾向にある。
これに対し、本発明の不織布の製造方法においては、上記の比にて2段で押し込む噛み合い賦形工程を行うことで、第一繊維層1と第二繊維層2との賦形を独立して制御することができ、上記の本発明の不織布を好適に製造することができる。
In particular, by setting the meshing ratio to 1.2 or more, the nonwoven fabric of the present invention produced can be made to have high total thickness (TM) retention under high load (50 gf/ cm2 ) and to be resistant to crushing without deteriorating the texture. The reason for this is that by pressing in two stages at the above ratio, the thickness of the unfused web of each layer can be maintained in a thick state.
In the conventional case where two layers are stacked and pressed simultaneously, the first unfused web is pressed through the second unfused web, resulting in a shape compressed in the thickness direction. Furthermore, when two layers are simultaneously shaped in a single-stage intermeshing shaping process, shaping is performed without the formation of voids. In this case, the wall fiber orientation degree and wall fiber orientation angle of each layer are approximately the same, and the resulting nonwoven fabric tends to require high compression energy when pressed and to be hard to the touch.
In contrast, in the method for producing the nonwoven fabric of the present invention, by performing an interlocking shaping process in which the fibers are pressed in two stages at the above ratio, the shaping of the first fiber layer 1 and the second fiber layer 2 can be controlled independently, and the nonwoven fabric of the present invention can be preferably produced.
このように、上記の噛み合い量の比とすることは、前述の特定の繊維配向度を付与できることに加え、第一未融着ウエブの全厚みを好適に保持して賦形することができる。
前記噛合い量の比は、上記の観点から、1.2以上が好ましく、1.5以上がより好ましい。また、前記噛合い量の比は、同様の観点から、5.0以下が好ましく、3.0以下がより好ましい。
In this way, by setting the meshing ratio as described above, it is possible to impart the specific degree of fiber orientation as described above, and also to favorably maintain the overall thickness of the first unfused web during shaping.
From the above viewpoint, the meshing ratio is preferably 1.2 or more, and more preferably 1.5 or more. From the same viewpoint, the meshing ratio is preferably 5.0 or less, and more preferably 3.0 or less.
上記の噛み合い量は、未融着ウエブの目付や厚みに応じて、上記の範囲において適宜設定すればよい。
未融着ウエブの目付や厚みとしては、この種の物品において通常用いられる範囲のものとし、製造する不織布の目的に応じて適宜設定できる。例えば、目付としては、前述の不織布10について示した範囲のものなどが挙げられる。また、各層について未融着ウエブの噛合い状態における厚みとしては、例えば1mm以下のものとすることが実際的である。
The amount of meshing may be appropriately set within the above range depending on the basis weight and thickness of the unfused web.
The basis weight and thickness of the unfused web are within the ranges normally used for this type of article and can be appropriately set depending on the purpose of the nonwoven fabric to be manufactured. For example, the basis weight may be within the range shown for the nonwoven fabric 10. Furthermore, it is practical to set the thickness of the unfused web in the intermeshed state for each layer to, for example, 1 mm or less.
本発明の不織布の製造方法においては、未融着ウエブ100及び200の2種のみを積層する形態に限定されない。例えば、工程(II)の後に別の未融着ウエブ又は不織布を積層する工程を含んでもよい。この場合、この後に前記(III)の熱処理工程を行うこととなる。これにより、本発明の不織布はフラットな下層を備えるものとなり、巻潰れたときに幅方向に伸びて凸部が潰れることが抑制される。 The method for producing a nonwoven fabric of the present invention is not limited to laminating only two types of unfused webs 100 and 200. For example, a step of laminating another unfused web or nonwoven fabric after step (II) may be included. In this case, the heat treatment step (III) described above will be carried out after this. This provides the nonwoven fabric of the present invention with a flat lower layer, which prevents the nonwoven fabric from stretching in the width direction and crushing of convex portions when rolled up.
本発明の不織布の製造方法において、工程(I)及び(II)において用いられる第一押込み部材120Aの有する押込み部121よりも第二押込み部材120Bの有する押込み部122の方が、頂部の面積が大きいことが好ましい。例えば、図7に示すように、第一押込み部材120Aの押し込み部121の頂部の面積よりも、第二押込み部材120Bの押し込み部122の頂部の面積の方が大きいことが好ましい。
この場合、賦形後において、第一未融着ウエブ100における押し込み部121により押し込まれた領域の曲率半径よりも、第二未融着ウエブ200における押し込み部122により押し込まれた領域の曲率半径が大きくなる。そのため押し込み部122の剥離後も、第二未融着ウエブ200の賦形形状が前記曲率半径に添って安定しやすくなる。また、壁部での第一未融着ウエブ100と第二未融着ウエブ200との当接界面が多くなりやすく、層間繊維交点融着部Pもより多く形成され得る。加えて、第一未融着ウエブ100を押し込む、押し込み部121の頂部の面積が、第二未融着ウエブ200を押し込む、押し込み部122の頂部の面積よりも小さく限定されるため、第一未融着ウエブ100が押し込み部121で直接押し込まれない領域が相対的に増える。これにより、第一未融着ウエブ100及び第一繊維層1が相対的により嵩高で厚みがあるものとなる。
In the method for producing a nonwoven fabric of the present invention, it is preferable that the area of the top of the pushing portion 122 of the second pushing member 120B is larger than the area of the pushing portion 121 of the first pushing member 120A used in steps (I) and (II). For example, as shown in Figure 7, it is preferable that the area of the top of the pushing portion 122 of the second pushing member 120B is larger than the area of the top of the pushing portion 121 of the first pushing member 120A.
In this case, after shaping, the radius of curvature of the region of the second unfused web 200 pressed by the pressing section 122 is larger than the radius of curvature of the region of the first unfused web 100 pressed by the pressing section 121. Therefore, even after the pressing section 122 is peeled off, the shaped shape of the second unfused web 200 tends to be stable along the radius of curvature. Furthermore, the contact interface between the first unfused web 100 and the second unfused web 200 at the wall portion tends to be increased, and more interlayer fiber intersection fused portions P can be formed. In addition, because the area of the top of the pressing section 121 that presses the first unfused web 100 is limited to be smaller than the area of the top of the pressing section 122 that presses the second unfused web 200, the area of the first unfused web 100 that is not directly pressed by the pressing section 121 relatively increases. This makes the first unfused web 100 and the first fiber layer 1 relatively bulkier and thicker.
上記の観点から、第二押込み部材120Bの有する押込み部122の頂部の面積の、第一押込み部材120Aの有する押込み部121の頂部の面積に対する比(前者/後者)は、1.0以上が好ましく、1.2以上がより好ましく、1.4以上が更に好ましい。
また、第二押込み部材120Bの有する押込み部122の頂部の面積の、第一押込み部材120Aの有する押込み部121の頂部の面積に対する比(前者/後者)は、支持体110と第二押込み部材120Bの押込み部122の頂部との隙間を十分に確保するため(支持体と押込み部材との接触や干渉を防ぐため)、4.0以下が好ましく、3.0以下がより好ましく、2.0以下が更に好ましい。
From the above viewpoint, the ratio (former/latter) of the area of the top of the pushing portion 122 of the second pushing member 120B to the area of the top of the pushing portion 121 of the first pushing member 120A is preferably 1.0 or more, more preferably 1.2 or more, and even more preferably 1.4 or more.
Furthermore, the ratio (former/latter) of the area of the top of the pushing portion 122 of the second pushing member 120B to the area of the top of the pushing portion 121 of the first pushing member 120A is preferably 4.0 or less, more preferably 3.0 or less, and even more preferably 2.0 or less, in order to ensure a sufficient gap between the support 110 and the top of the pushing portion 122 of the second pushing member 120B (to prevent contact or interference between the support and the pushing member).
また、本発明の不織布の製造方法において、第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体における平面方向において、第一押込み部材の押し込み部121の押込み位置と第二押込み部材の押し込み部122の押し込み位置とは重ならない領域を含んでいてもよい。
例えば、図8(A)では、支持体の方形の凸状部111が等間隔で升目状に並んだ平面において、凸状部111が一方向に並ぶ複数列の間で並走する複数の凹状部に対し、第一押込み部材の押し込み部121を3箇所で押し込む。これに対し、図8(B)では、そのうちの1箇所に第二押し込み部材の押し込み部122を押し込む。これにより、図9に示すように、第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の賦形パターンが異なり、第一未融着ウエブ100と第二未融着ウエブ200との間で形成される空隙部3を一部の箇所で大きく取り、柔らかさを創出することができる。ただし、この場合、第一押込み部材の押し込み部121の押込み位置と第二押込み部材の押し込み部122の押し込み位置とが重なる領域は、押し込みする領域の中で50%以上あることが好ましい。なお、図8(A)及び(B)においては、支持体の平面方向における第一押込み部材の押し込み部121と第二押込み部材の押し込み部122との関係の理解のため、介在する第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200は省略して示す。
Furthermore, in the nonwoven fabric manufacturing method of the present invention, in the planar direction of the laminate of the first unfused web 100 and the second unfused web 200, there may be an area where the pushing position of the pushing portion 121 of the first pushing member and the pushing position of the pushing portion 122 of the second pushing member do not overlap.
For example, in Fig. 8(A), on a plane where square convex portions 111 of a support are arranged in a grid pattern at equal intervals, the pushing portion 121 of the first pushing member is pushed into three locations into multiple concave portions running parallel between multiple rows of convex portions 111 arranged in one direction. In contrast, in Fig. 8(B), the pushing portion 122 of the second pushing member is pushed into one of these locations. As a result, as shown in Fig. 9, the shaping patterns of the first unfused web 100 and the second unfused web 200 are different, and the voids 3 formed between the first unfused web 100 and the second unfused web 200 can be made larger in some locations, creating softness. However, in this case, it is preferable that the area where the pushing positions of the pushing portion 121 of the first pushing member and the pushing position of the pushing portion 122 of the second pushing member overlap is 50% or more of the pushing area. In Figures 8(A) and (B), the intervening first unfused web 100 and second unfused web 200 are omitted to facilitate understanding of the relationship between the pushing portion 121 of the first pushing member and the pushing portion 122 of the second pushing member in the planar direction of the support body.
次に、上記の本発明の不織布の製造方法に用いられる好ましい製造装置の具体例(具体例1、具体例2)について図面を参照しながら説明する。 Next, specific examples (Specific Example 1 and Specific Example 2) of preferred manufacturing equipment for use in the above-mentioned method for manufacturing the nonwoven fabric of the present invention will be described with reference to the drawings.
図10に示す具体例1の不織布の製造装置900は、2段の噛み合い賦形を行う支持体として、周面が凹凸形状にされたドラム状の支持体110を用いる。この支持体110の周面上に、第一押込み部材120A及び第二押込み部材120Bを噛合い可能に配している。第一押込み部材120A及び第二押込み部材120Bはロール形状にされている。
まず、第一未融着ウエブ100を支持体110と第一押込み部材120Aとの間に送り込み、支持体110と第一押込み部材120Aとの噛み合いにより前述の工程(I)を行う。
次いで、支持体110の周面上に沿わされた凹凸の第一未融着ウエブ100に対して、第二未融着ウエブ200を供給し、支持体110と第二押込み部材120Bとの噛み合いにより前述の工程(II)を行う。
10 shows a nonwoven fabric manufacturing apparatus 900 using a drum-shaped support 110 with an uneven peripheral surface as a support for two-stage meshing shaping. A first pushing member 120A and a second pushing member 120B are disposed on the peripheral surface of the support 110 so as to be capable of meshing with each other. The first pushing member 120A and the second pushing member 120B are roll-shaped.
First, the first unfused web 100 is fed between the support 110 and the first pushing member 120A, and the support 110 and the first pushing member 120A engage with each other to carry out the above-mentioned step (I).
Next, the second unfused web 200 is fed onto the uneven first unfused web 100 that is laid along the peripheral surface of the support 110, and the aforementioned step (II) is carried out by engaging the support 110 with the second pushing member 120B.
支持体110における凸状部ないし凹状部は、機械流れ方向(ドラム形状の回転方向)に延在していることが好ましい。更に、機械流れ方向に直交する幅方向(ドラム形状の回転軸方向)にも凸状部ないし凹状部が延在していることが好ましい。また、支持体110は、周面から内部への負圧を加えていることが好ましい。これにより、支持体110の周面上に沿わせた第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200を吸引して、沿わせた状態をより良好に維持して次の工程に移行することができる。 The convex or concave portions of the support 110 preferably extend in the machine flow direction (the direction of rotation of the drum shape). Furthermore, it is preferable that the convex or concave portions also extend in the width direction (the direction of the rotation axis of the drum shape), which is perpendicular to the machine flow direction. Furthermore, it is preferable that the support 110 applies negative pressure from the circumferential surface to the inside. This allows the first unfused web 100 and the second unfused web 200, which are laid along the circumferential surface of the support 110, to be sucked in, maintaining the laid-in state better before proceeding to the next process.
次いで、凹凸にした第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体を支持体110の周面上に保持したまま、熱風吹き付け部140の位置にて熱風W1を吹き付けて、前述の工程(III)における加熱流体による繊維融着を行う。これにより、本発明に係る不織布10が製造される。 Next, while the unevenly textured laminate of the first unfused web 100 and second unfused web 200 is held on the peripheral surface of the support 110, hot air W1 is blown onto it at the hot air blowing section 140 to fuse the fibers using the heated fluid in the aforementioned step (III). This produces the nonwoven fabric 10 according to the present invention.
上記の熱風W1の吹き付けの際、第二未融着ウエブ200側から積層体全体をネット130で押さえておくことが好ましい。これにより、熱風W1吹き付け時に繊維が飛散することを防止することができる。また、支持体110のドラム内部において、熱風吹き付け部140と対向する位置に、熱風吸引部141を有することが好ましい。 When blowing the hot air W1, it is preferable to hold down the entire laminate from the second unfused web 200 side with a net 130. This prevents fibers from scattering when the hot air W1 is blown. It is also preferable to have a hot air suction section 141 inside the drum of the support 110, at a position opposite the hot air blowing section 140.
熱風W1の温度は、熱可塑性繊維を熱融着し不織布形状を安定化させる観点から、140℃以上が好ましく、145℃以上がより好ましく、150℃以上が更に好ましい。また、熱風W1の温度は、熱可塑性繊維が熱融着しすぎることを抑制し不織布の柔らかさを向上する観点から、180℃以下が好ましく、175℃以下がより好ましく、170℃以下が更に好ましい。
加えて、熱風W1の風速は、クッション性を良好にし、不織布10の全厚みの保持性を高める観点から、15m/秒以下が好ましく、12m/秒以下がより好ましく、10m/秒以下が更に好ましい。また、熱風W1の風速は、熱可塑性繊維を熱融着し不織布形状を安定化させる観点から、2m/秒以上が好ましく、3m/秒以上がより好ましく、4/秒以上が更に好ましい。
The temperature of the hot air W1 is preferably 140° C. or higher, more preferably 145° C. or higher, and even more preferably 150° C. or higher, from the viewpoint of thermally fusing the thermoplastic fibers and stabilizing the shape of the nonwoven fabric. Moreover, the temperature of the hot air W1 is preferably 180° C. or lower, more preferably 175° C. or lower, and even more preferably 170° C. or lower, from the viewpoint of preventing excessive thermal fusion of the thermoplastic fibers and improving the softness of the nonwoven fabric.
In addition, the wind speed of the hot air W1 is preferably 15 m/sec or less, more preferably 12 m/sec or less, and even more preferably 10 m/sec or less, from the viewpoint of improving cushioning properties and enhancing the retention of the overall thickness of the nonwoven fabric 10. Furthermore, the wind speed of the hot air W1 is preferably 2 m/sec or more, more preferably 3 m/sec or more, and even more preferably 4 m/sec or more, from the viewpoint of thermally fusing the thermoplastic fibers and stabilizing the shape of the nonwoven fabric.
また、具体例1の不織布の製造装置900において、熱風W1を吹き付けて得た不織布10が支持体110のドラム外周に沿わされている位置において、冷却ノズルを有する冷却部150と、支持体110のドラム内部の冷却吸引部151とを対向配置させることが好ましい。これにより、前述のとおり、支持体1を一定温度以下に抑えることができ、得られた不織布を、形状を保持したまま剥がすことができ良好なクッション性を保持することができる。 Furthermore, in the nonwoven fabric manufacturing apparatus 900 of Example 1, it is preferable to arrange a cooling section 150 having a cooling nozzle and a cooling suction section 151 inside the drum of the support 110 opposite each other at a position where the nonwoven fabric 10 obtained by blowing the hot air W1 is laid along the outer periphery of the drum of the support 110. As a result, as described above, the support 1 can be kept below a certain temperature, and the obtained nonwoven fabric can be peeled off while maintaining its shape, thereby maintaining good cushioning properties.
上記の工程(I)、(II)及び(III)は、種々の条件等で実施することができる。例えば特開2019-112747号の明細書の段落[0010]~[0067]に記載の種々の条件等を適宜採用して実施することができる。
前記工程(I)及び(II)において用いられる支持体110並びに押込み部材120A及び120Bについても、種々の形態のものを用いることができる。例えば、上記文献に記載の図2に示す支持体、上記文献に記載の図3、7及び8に示す押込み部材を用いることができる。前記図2に示す支持体は凸状部、凹状部及び開孔を周面に有するドラム形式の支持体である。凸状部は、支持体の周面において、回転方向及び回転軸方向に互いに離間して、複数配されている。これにより、凹状部は、少なくとも支持体の回転方向に延在している。さらに、凹状部は、回転軸方向にも延在している。前記図3に示す押込み部材は、ドラム形式の周面に、支持体の凹状部に沿って挿入する押し込み部を有する。これにより、押し込み部は格子状に配され。押し込み部の間は空洞にされ、升目状の空間部を有する。前記図8に示す押込み部材は、紐状の押し込み部を格子状に編んでベルト状にしたものである。前記図9に示す押込み部材は、リングを回転軸方向に複数組み合わせたドラム形状のもので、リングの部分が、回転方向に延出した押し込み部をなしている。
The above steps (I), (II), and (III) can be carried out under various conditions, etc. For example, the various conditions described in paragraphs [0010] to [0067] of the specification of JP-A-2019-112747 can be appropriately adopted.
Various configurations of the support 110 and the pressing members 120A and 120B used in steps (I) and (II) can be used. For example, the support shown in FIG. 2 in the above-mentioned document and the pressing members shown in FIGS. 3, 7, and 8 in the above-mentioned document can be used. The support shown in FIG. 2 is a drum-type support having convex portions, concave portions, and apertures on its circumferential surface. A plurality of convex portions are arranged on the circumferential surface of the support, spaced apart from each other in the rotational direction and the rotational axis direction. As a result, the concave portions extend at least in the rotational direction of the support. Furthermore, the concave portions also extend in the rotational axis direction. The pressing member shown in FIG. 3 has pressing portions that are inserted into the drum-type circumferential surface along the concave portions of the support. As a result, the pressing portions are arranged in a lattice pattern. The pressing portions are hollow, forming grid-like spaces. The pressing member shown in FIG. 8 is a belt-like member made by weaving string-like pressing portions into a lattice pattern. The pushing member shown in FIG. 9 is drum-shaped and is made up of a plurality of rings arranged in the direction of the rotation axis, with the rings forming a pushing portion that extends in the direction of rotation.
更に、具体例1の不織布の製造装置900において、不織布10を支持体110の周面から剥離した後、別の未融着ウエブ又は不織布(ウエブ300)を積層する機構を有してもよい。この場合、この後にも前述の工程(III)を行う別の機構を有することが好ましい。 Furthermore, the nonwoven fabric manufacturing apparatus 900 of Example 1 may have a mechanism for laminating another unfused web or nonwoven fabric (web 300) after peeling the nonwoven fabric 10 from the peripheral surface of the support 110. In this case, it is preferable to have another mechanism for performing the above-mentioned step (III) after this.
図11に示す具体例2の不織布の製造装置910は、未融着ウエブ100を供給するウエブ供給部102と、ウエブ供給部102から供給された未融着ウエブ100を搬送するコンベアベルト104と、コンベアベルト104により搬送される第一未融着ウエブ100を加圧するニップローラ106とを備えている。その下流に、第一未融着ウエブ100に対して噛み合い凹凸賦形加工を施す一対のロール(支持体110及び第一押込み部材120A)、支持体110の周面上で、凹凸にした第一未融着ウエブ100に第二未融着ウエブ200を合流させて噛み合い凹凸賦形加工を施すロール(第二押込み部材120B)を備える。更に下流に、支持体110によって牽引される凹凸にした第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体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。さらに、クーリングロール114の下流に、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 nonwoven fabric manufacturing apparatus 910 of Example 2 shown in Figure 11 includes a web supply section 102 that supplies an unfused web 100, a conveyor belt 104 that transports the unfused web 100 supplied from the web supply section 102, and a nip roller 106 that applies pressure to the first unfused web 100 transported by the conveyor belt 104. Downstream of these are a pair of rolls (support 110 and first pushing member 120A) that interlock and perform uneven shaping processing on the first unfused web 100, and a roll (second pushing member 120B) that merges the second unfused web 200 with the uneven first unfused web 100 on the peripheral surface of the support 110 and performs uneven shaping processing on the second unfused web 200. Further downstream, there is a point bonding means 130 that bonds some or all of the fibers at the bottom of the recesses in the laminate of the uneven first unfused web 100 and second unfused web 200 pulled by the support 110, and a cooling roll 114 that cools the fused areas (embossed areas) bonded by the point bonding means 130. Furthermore, downstream of the cooling roll 114, there is a heat flow section 118 that sprays heated fluid to bond the fiber intersections, i.e., to form a nonwoven fabric.
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、支持体110及び第一押込み部材120Aに向けて第一未融着ウエブ100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6が形成された第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体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 web supply unit 102, conveyor belt 104, and nip roller 106 are configured to supply and transport the first unfused web 100 toward the support 110 and first pushing member 120A. The cooling roll 114 is configured to cool and transport the laminate of the first unfused web 100 and the second unfused web 200, on which the embossed portions 6 have been formed by the point joining means 130, downstream. While the conveyor belt 104, nip roller 106, and cooling roll 114 may not be used as needed, their inclusion is preferable for stable production. The web supply unit 102, conveyor belt 104, nip roller 106, and cooling roll 114 can employ a variety of commonly used configurations.
以上の構成を備える製造装置910において、まず未融着ウエブ100をウエブ供給部102からコンベアベルト104上に供給し、該未融着ウエブ100をニップローラ106により加圧しつつ、コンベアベルト104により支持体110及び第一押込み部材120A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、未融着ウエブ100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、支持体110及び第一押込み部材120A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 manufacturing apparatus 910 having the above configuration, the unfused web 100 is first supplied from the web supply unit 102 onto the conveyor belt 104. The unfused web 100 is then conveyed between the support 110 and the first pushing member 120A by the conveyor belt 104 while being pressed by the nip rollers 106. Here, the nip rollers 106 do not firmly bond the fibers together, but rather press the fibers together to a degree that allows the unfused web 100 to be conveyed. Most of the pressed portions tend to peel off due to the tensile force generated when the support 110 and the first pushing member 120A engage. This reduction in the number of pressed portions due to peeling is preferable because it increases the degree of freedom of the fibers and results in excellent texture. Furthermore, even if some of the pressed portions remain, these pressed portions are not fused portions, and therefore hardly cause any deterioration in texture due to snagging.
また、具体例2の不織布の製造装置910において、ウエブ供給部102は単層の未融着ウエブ100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未融着ウエブ100を供給できるようにしてもよい。第一未融着ウエブ100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910においては支持体110及び第一押込み部材120Aによる凹凸賦形が積層体全体に対してなされる。 Furthermore, in the nonwoven fabric manufacturing apparatus 910 of Example 2, the web supply unit 102 is shown as supplying a single-layer unfused web 100, but this is not limited to this. For example, the web supply unit 102 may include two or more devices so as to be able to supply an unfused web 100 with a thickness of two or more layers. When the first unfused web 100 is supplied onto the conveyor belt 104 as a laminate of two or more layers, in the manufacturing apparatus 910, the support 110 and first pushing member 120A impart unevenness to the entire laminate.
具体例2の不織布の製造装置910において、前述の具体例1の不織布の製造装置900と同様に、支持体110と第一押込み部材120A及び第二押込み部材120Bとの間での噛み合いにより、前述の工程(I)及び工程(II)を行う。これにより、凹凸にした第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体を得る。
凹凸にした第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体を支持体110との摩擦力や吸引等によって該支持体110の周面に密着させ、支持体110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の位置へと搬送する。ポイント接合手段130と支持体110の凸状部又は凹状部との挟持により、前記積層体の凹部の底部の繊維がエンボス圧着又はエンボス融着させる。これにより、エンボス部6が所定のパターンで形成される。その後、前記積層体は、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(工程(III))。
これにより、柔らかで良好なクッション性を有しつつ、嵩高で厚みがある繊維構造からなり、該厚みが加圧使用下で保持でき、潰れ難い本発明の不織布を好適に製造することができる。
In the nonwoven fabric manufacturing apparatus 910 of Example 2, the above-described steps (I) and (II) are carried out by engagement between the support 110 and the first pushing member 120A and the second pushing member 120B, as in the nonwoven fabric manufacturing apparatus 900 of Example 1. This results in a laminate of the unevenly textured first unfused web 100 and second unfused web 200.
The unevenly textured laminate of the first unfused web 100 and the second unfused web 200 is brought into close contact with the peripheral surface of the support 110 by frictional force, suction, or the like, and is then transported to the position of the point bonding means 130 by the rotation of the support 110 while maintaining the uneven shape. The fibers at the bottom of the recesses in the laminate are embossed or fused by the clamping between the point bonding means 130 and the protruding or recessed portions of the support 110. This forms the embossed portions 6 in a predetermined pattern. The laminate is then transferred to the cooling roll 114 and cooled, and is transported downstream on the second conveyor belt 117, where the fiber intersections are fused at the heat flow portion 118 (step (III)).
This makes it possible to suitably produce the nonwoven fabric of the present invention, which has a bulky and thick fiber structure that is soft and has good cushioning properties, and which can maintain its thickness when used under pressure and is resistant to crushing.
更に、具体例2の不織布の製造装置910は、凹凸にした第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200の積層体を別の未融着ウエブ又は不織布(ウエブ300)と合流させて積層する機構を有してもよい。この場合、前記積層体とウエブ300とが積層した状態で、ポイント接合手段130によってエンボス部を形成することとなる。 Furthermore, the nonwoven fabric manufacturing apparatus 910 of Example 2 may have a mechanism for merging and laminating the unevenly textured laminate of the first unfused web 100 and second unfused web 200 with another unfused web or nonwoven fabric (web 300). In this case, the embossed portion is formed by the point joining means 130 while the laminate and web 300 are laminated together.
本発明の不織布は各種用途に用いることができる。
例えば、本発明の不織布は、おむつ、生理用ナプキン、パンティーライナー、尿取りパッド等の吸収性物品に用いることができる。吸収性物品は、典型的には液透過性の表面シート、裏面シート、それらに挟まれた吸収体を有する。本発明の不織布は、その中でも特に表面シートとして好適に使用することができる。さらに、吸収性物品のギャザー部のシート、外装シート、ウイング部のシートとして利用する形態も挙げられる。
また、本発明の不織布は、吸汗シートとして、またアイマスクやマスクの構成部材として用いることができる。
The nonwoven fabric of the present invention can be used for various purposes.
For example, the nonwoven fabric of the present invention can be used in absorbent articles such as diapers, sanitary napkins, panty liners, and urine absorption pads. Absorbent articles typically have a liquid-permeable top sheet, a back sheet, and an absorbent body sandwiched between them. The nonwoven fabric of the present invention is particularly suitable for use as a top sheet. Further, the nonwoven fabric can also be used as a sheet in the gathered portion, an exterior sheet, or a sheet in the wing portion of an absorbent article.
The nonwoven fabric of the present invention can also be used as a sweat-absorbing sheet or as a component of an eye mask or mask.
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、項目に該当する事項又は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 these examples, "parts" and "%" are all based on mass unless otherwise specified. In Table 1 below, "-" means that the item does not have a corresponding item or value, etc.
(実施例1)
下記に示すように、第一未融着ウエブ100及び第二未融着ウエブ200をそれぞれ準備した。
第一未融着ウエブ100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。第二未融着ウエブ200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。どちらも親水性油剤が塗布されたものを用いた。
カード機により第一未融着ウエブ100(目付15g/m2)と第二未融着ウエブ200(目付15g/m2)を形成した。第一未融着ウエブ100を、図6(A)に示す第一押込み部材と支持体とにより噛合い賦形し凹凸形状を形成した。その後、図6(B)に示すように、先に賦形された第一未融着ウエブ100に第二未融着ウエブ200を積層させ、積層ウエブを同支持体上で第二押込み部材と支持体とにより噛合い賦形した。各条件は表に示す通りとした。第二押込み部材の有する押込み部122の頂部の面積の、第一押込み部材の有する押込み部121の頂部の面積に対する比(前者/後者)は、1.0であった。
噛合い賦形された積層体を支持体上で、第二未融着ウエブ側から熱風(温度160℃、風速4.3m/s、吹き付け時間1.5秒)を吹きつけ繊維交点融着処理を行った。その後、噛合い賦形を行った積層ウエブを、支持体より剥離させ、その後、コンベアネット上で裏面(第二繊維層)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。
Example 1
As shown below, a first unfused web 100 and a second unfused web 200 were prepared.
Thermoplastic concentric composite staple fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 1.1 dtex were used for the first unfused web 100. Thermoplastic concentric composite staple fibers of a core-sheath type (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) with a fineness of 3.3 dtex were used for the second unfused web 200. Both fibers were coated with a hydrophilic oil agent.
A first unfused web 100 (basis weight 15 g/ m2 ) and a second unfused web 200 (basis weight 15 g/ m2 ) were formed using a carding machine. The first unfused web 100 was shaped by engaging the first pushing member and support as shown in Figure 6(A) to form a concave-convex shape. Thereafter, as shown in Figure 6(B), the second unfused web 200 was laminated on the previously shaped first unfused web 100, and the laminated web was shaped on the same support by engaging the second pushing member and support. The conditions were as shown in the table. The ratio (former/latter) of the area of the top of the pushing portion 122 of the second pushing member to the area of the top of the pushing portion 121 of the first pushing member was 1.0.
The interlocked laminate was placed on a support and hot air (temperature 160°C, air speed 4.3 m/s, air blowing time 1.5 seconds) was blown from the second unfused web side to perform a fiber intersection fusion treatment. The interlocked laminate was then peeled off from the support and then subjected to a hot air treatment on the backside (second fiber layer) side on a conveyor net at a hot air temperature of 136°C, air speed 1.5 m/s, and air blowing time 6 seconds to form fused fiber intersections. This produced a nonwoven fabric sample of Example 1.
(実施例2及び3)
第一押込み部材及び第二押込み部材の噛み合い量を表1に示すものとした以外は実施例1と同様にして、実施例2及び3の不織布試料を作製した。
Examples 2 and 3
Nonwoven fabric samples of Examples 2 and 3 were prepared in the same manner as in Example 1, except that the meshing amounts of the first pushing member and the second pushing member were set as shown in Table 1.
(実施例4)
賦形された第一未融着ウエブ100に第二未融着ウエブ200を積層させ、積層ウエブを同支持体上で第二押込み部材と支持体とにより噛合い賦形した後、この上にフラットな第三未融着ウエブ300(目付15g/m2)をさらに積層し、第三未融着ウエブ300は噛合い賦形を行わずに、この積層体を支持体上で、第三未融着ウエブ側から熱風(温度160℃、風速4.3m/s、吹き付け時間1.5秒)を吹きつけ繊維交点融着処理を行った。上記以外は実施例1と同様にして、実施例4の不織布試料を作製した。なお、第三未融着ウエブ300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。
Example 4
The second unfused web 200 was laminated on the shaped first unfused web 100, and the laminated webs were interlocked and shaped on the same support by the second pushing member and the support. A flat third unfused web 300 (basis weight 15 g/ m2 ) was then laminated on top of this. The third unfused web 300 was not interlocked and shaped, and hot air (temperature 160°C, wind speed 4.3 m/s, blowing time 1.5 seconds) was blown onto the third unfused web side of the laminate on the support to perform a fiber intersection fusion treatment. A nonwoven fabric sample of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1, except for the above. The third unfused web 300 was made of thermoplastic concentric composite staple fibers with a core-sheath structure (polyethylene terephthalate (PET) (core): polyethylene (PE) (sheath) = 5:5 (mass ratio)) having a fineness of 3.3 dtex.
(比較例1)
第一押込み部材及び第二押込み部材の噛み合い量を表1に示すものとし、噛み合い量の比を1.1とした以外は実施例1と同様にして、比較例1の不織布試料を作製した。
(Comparative Example 1)
A nonwoven fabric sample of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the meshing amount between the first pushing member and the second pushing member was as shown in Table 1 and the meshing amount ratio was 1.1.
(比較例2)
第二未融着ウエブに対して噛み合い賦形を行わずにフラットな形状のまま積層した以外は実施例1と同様にして、比較例2の不織布試料を作製した。
(Comparative Example 2)
A nonwoven fabric sample of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the second unfused web was not interlocked and shaped, but was laminated in a flat shape.
(比較例3)
実施例1で用いた第一未融着ウエブ及び第二未融着ウエブともに噛み合い賦形を行わずに、2段の熱風吹き付けによる賦形を行って比較例3の不織布試料を作製した。前記2段の熱風吹き付けは次のようにして行った。すなわち、第一未融着ウエブ100を、図6(A)に示す支持体上に置き、ウエブ側から温度160℃、風速6m/s、吹き付け時間0.2秒にて熱風を吹きつけ、熱風賦形と繊維交点融着処理を行い第一融着ウエブを得た。その後、この上に第二未融着ウエブ200を積層させ、支持体上に置いた第一融着ウエブと第二未融着ウエブ200との積層体に対して、第二未融着ウエブ200側から温度160℃、風速2m/s、吹き付け時間1.5秒にて熱風を吹きつけ熱風賦形と繊維交点融着処理を行った。上記以外は実施例1と同様にして、比較例3の不織布試料を作製した。
(Comparative Example 3)
The first unfused web and the second unfused web used in Example 1 were not subjected to mesh shaping, but instead were subjected to two-stage hot air shaping to produce a nonwoven fabric sample for Comparative Example 3. The two-stage hot air shaping was performed as follows. Specifically, the first unfused web 100 was placed on the support shown in FIG. 6(A), and hot air was blown from the web side at a temperature of 160°C, a wind speed of 6 m/s, and a blowing time of 0.2 seconds to perform hot air shaping and fiber intersection fusion treatment, resulting in a first fused web. The second unfused web 200 was then laminated on top of the first fused web. The laminate of the first fused web and the second unfused web 200 placed on the support was then subjected to hot air shaping and fiber intersection fusion treatment by blowing hot air from the second unfused web 200 side at a temperature of 160°C, a wind speed of 2 m/s, and a blowing time of 1.5 seconds. A nonwoven fabric sample of Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above.
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)壁部繊維配向度、壁部繊維配向角、繊維密度
前述の(壁部繊維配向度及び壁部繊維配向角の測定方法)及び(繊維密度の測定方法)に基づいて測定した。
(2)隙間18、第一繊維層1、空隙部3、第二繊維層2及び隙間28の面積割合
前述の(空隙割合の測定方法)に基づいて測定した。
(3)摩擦特性、粗さ特性及び圧縮特性
前述の(摩擦特性の測定方法)、(粗さ特性の測定方法)、(圧縮特性の測定方法)、(0.5gf/cm2荷重下の不織布の全厚みの測定方法)に基づいて測定した。
(4)風合い
クッション性、手で押したときの変形量及び滑らかさ等の複合的な要因による官能評価により、比較例1の不織布を1点、花王株式会社製メリーズテープ型おむつMサイズ(2019年日本製造品)から表面材を剥離した立体賦形不織布を3点とし、点数が高いものほど風合いが良いとして5段階で評価した。評価は男性3名、女性3名の研究員により、ブラインド式で行った。得られた値は平均値の小数点以下を四捨五入した値とした。
なお、手で押したときの変形量は、その値が大きいほど、柔らかいと感じる傾向にある。変形量が多い場合、圧縮のレジリエンス(RC)が大きいほど、圧縮と回復の弾性応力においてヒステリシスが小さく、クッション性が良いと感じる傾向にある。さらに、滑らかさは、平均摩擦係数(MIU)が前記の適度な範囲にあり、表面摩擦係数の平均偏差値(MMD)が小さいと適度な滑らかさを感じる傾向にあり、表面に凹凸があっても引っ掛かり等がなく、摩擦係数の変動が小さく滑らかと感じる傾向にある。
The nonwoven fabric samples of each Example and Comparative Example were subjected to the following tests. The following tests (1) to (3) were performed based on the respective measurement methods described above.
(1) Wall fiber orientation degree, wall fiber orientation angle, and fiber density Measurements were made based on the above-mentioned (Method for measuring wall fiber orientation degree and wall fiber orientation angle) and (Method for measuring fiber density).
(2) Area ratio of the gaps 18, the first fiber layer 1, the voids 3, the second fiber layer 2, and the gaps 28: This was measured based on the above-mentioned (Method for measuring the void ratio).
(3) Frictional Properties, Roughness Properties, and Compression Properties Measurements were made based on the above-mentioned (Method for measuring frictional properties), (Method for measuring roughness properties), (Method for measuring compression properties), and (Method for measuring the total thickness of a nonwoven fabric under a load of 0.5 gf/ cm2 ).
(4) Texture Based on a sensory evaluation of a combination of factors such as cushioning, deformation when pressed by hand, and smoothness, the nonwoven fabric of Comparative Example 1 was given a score of 1, and the three-dimensionally shaped nonwoven fabric obtained by peeling the surface material from Kao Corporation's Merry's Tape-type diaper, size M (manufactured in Japan in 2019), was given a score of 3. The higher the score, the better the texture. Evaluation was performed on a 5-point scale, with three male and three female researchers performing the blind evaluation. The obtained values were rounded off to the nearest whole number.
In addition, the larger the deformation amount when pressed by hand, the softer it tends to feel. When the deformation amount is large, the greater the compression resilience (RC), the smaller the hysteresis in the elastic stress between compression and recovery, and the better the cushioning tends to feel. Furthermore, when the mean coefficient of friction (MIU) is in the above-mentioned appropriate range and the mean deviation value of the surface friction coefficient (MMD) is small, the smoothness tends to be felt as being moderate, and even if the surface is uneven, there is no catching, and the fluctuation of the friction coefficient is small, and the smoothness tends to be felt as being smooth.
上記各評価結果は下記表1及び2に示す通りであった。また、実施例1~4の不織布試料の「0.5gf/cm2荷重下における全厚み」の測定時に観察された繊維層の状態は、図12(A)~(D)に示す通りであった。比較例1~3の不織布試料の「0.5gf/cm2荷重下における厚み」測定時に観察された繊維層の繊維状態は、図12(E)~(G)に示す通りであった。 The evaluation results are shown in Tables 1 and 2 below. The states of the fiber layers observed when measuring the "total thickness under a load of 0.5 gf/ cm2 " of the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4 were as shown in Figures 12(A) to 12(D). The states of the fibers of the fiber layers observed when measuring the "thickness under a load of 0.5 gf/ cm2 " of the nonwoven fabric samples of Comparative Examples 1 to 3 were as shown in Figures 12(E) to 12(G).
表1及び2に示すように、実施例1~4の不織布試料は、第一繊維層の壁部繊維配向度が0.70以上0.95以内にあり、第一繊維層の壁部繊維配向度の第二繊維層の壁部繊維配向度に対する比が1.1以上1.5以下にあるものである。そのため、下記に示すような厚み特性を有するものであった。
すなわち、実施例1~4の不織布試料は、圧縮特性として示されるWC’値(クッション性)が比較例2及び3の不織布試料のものよりも高く、WC値(変形量に対する抵抗力)が比較例1~3の不織布のものに比して高すぎず低すぎないものであった。実施例1~4の不織布試料は、RC値(弾性)が十分高いものであった。そのため、実施例1~4の不織布試料は、比較例1~3に比して、ふんわりとした柔らかで良好なクッション性を有していた。
また、実施例1~4の不織布試料は、「0.5gf/cm2荷重下における全厚みT0」(押圧前の初期状態における厚み)が比較例3の不織布試料よりも厚いものとなっていた。加えて、実施例1~4の不織布試料は、「50gf/cm2荷重下における全厚みTM」(高荷重時における全厚み)が比較例2及び3の不織布試料のものよりも厚い状態で保持されていた。そのため、実施例1~4の不織布試料は、上記の柔らかで良好なクッション性を有しながらも、比較例1~3に比して、嵩高で厚みがあり、該厚みが加圧使用下で保持できて潰れ難いものであった。その中でも、実施例2の不織布試料は、低荷重時の厚みがあって変形量が大きく、実施例1の不織布試料に比べてやや柔らかいと感じるものであった。
As shown in Tables 1 and 2, the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4 had a wall fiber orientation degree of the first fiber layer of 0.70 to 0.95, and a ratio of the wall fiber orientation degree of the first fiber layer to the wall fiber orientation degree of the second fiber layer of 1.1 to 1.5, and therefore had the thickness characteristics shown below.
That is, the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4 had higher WC' values (cushioning properties) indicated as compression properties than the nonwoven fabric samples of Comparative Examples 2 and 3, and their WC values (resistance to deformation) were neither too high nor too low compared to those of the nonwoven fabrics of Comparative Examples 1 to 3. The nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4 also had sufficiently high RC values (elasticity). Therefore, the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4 were fluffy, soft, and had good cushioning properties compared to Comparative Examples 1 to 3.
Furthermore, the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4 had a "total thickness T0 under a load of 0.5 gf/ cm2 " (thickness in the initial state before pressing) that was thicker than the nonwoven fabric sample of Comparative Example 3. In addition, the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4 maintained a "total thickness TM under a load of 50 gf/ cm2 " (total thickness under high load) that was thicker than the nonwoven fabric samples of Comparative Examples 2 and 3. Therefore, the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 4, while having the soft and good cushioning properties described above, were bulkier and thicker than the nonwoven fabric samples of Comparative Examples 1 to 3, and were able to maintain this thickness under pressure and were less likely to be crushed. Among them, the nonwoven fabric sample of Example 2 was thick and deformed significantly under low loads, and felt slightly softer than the nonwoven fabric sample of Example 1.
加えて、実施例1~3の不織布試料は、加圧初期には柔らかさがあり、その後、第一繊維層1に対して第二繊維層2が潰れにくくなるように補うため、風合いに優れていた(風合い評価4又は5)。また、実施例1~3の不織布試料の中でも、実施例1の不織布試料は、前述の十分な「第一繊維層の壁部繊維配向度の第二繊維層の壁部繊維配向度に対する比」に加えて、「第一繊維層の壁部繊維配向角-第二繊維層の壁部繊維配向角」が高い。そのため、実施例1の不織布試料は、図5に示すような断面における隙間18、第一繊維層1、空隙部3、第二繊維層2及び隙間28の面積割合のバランスが良く、「0.5gf/cm2荷重下における全厚みT0」が高い実施例2及び3に比して「50gf/cm2荷重下の全厚みTM」が高いものであり、実施例1~3の不織布試料の中で、最も風合いに優れているものであった(風合い評価5)。
これに対し、比較例1の不織布試料は、製造工程において2段の噛み合い量の差が小さく壁部繊維配向度の比が小さすぎて比較的硬さが感じられた。また、空隙部が形成されていないため、WC値(変形量に対する抵抗力)が高すぎ、実施例1に比べやや硬いと感じて風合いの悪いものであった。摩擦係数の標準偏差MMDも比較的高い値となった。不織布が硬い凹凸形状を有する場合、不織布の凸部が測定子に追随しにくくなるため、この値が高くなる傾向がみられる。このため標準偏差MMDが高いと風合いの点で劣る傾向にある(風合い評価2)。
比較例2の不織布試料は、「0.5gf/cm2荷重下における全厚み」があるものの、第一繊維層と第二繊維層との間に過度な空隙部を有し、下層の第二繊維層がフラットに近いため、壁部繊維配向度の比が大きすぎ、上層の潰れを補わずに潰れやすいものであった(「50gf/cm2荷重下における全厚み」が不十分)。そのため、比較例2の不織布試料は、LC値(クッション性)、WC値(変形量に対する抵抗力)及びWC’値(クッション性)の全てにおいて実施例1~3の不織布試料のものに比して劣っていた。これらのことから、比較例2の不織布試料は風合いの悪いものであった(風合い評価1)。
比較例3の不織布試料は、熱風吹き付けのみによって賦形されていたため十分な延伸ができず、凹凸量が少なく(第一繊維層1の表面側10Aの隙間18の面積割合が小さい)、壁部繊維配向度の比が小さすぎて比較的硬さが感じられた。また、上記の賦形により「0.5gf/cm2荷重下における全厚み」が比較的薄く、その分変形量が少なくなっていた。これらのことから、比較例3の不織布試料は、硬いと感じ、風合いの悪いものであった(風合い評価2)。
In addition, the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 3 were soft at the beginning of compression, and then the second fiber layer 2 compensated for the first fiber layer 1's resistance to crushing, resulting in excellent feel (feel rating: 4 or 5). Among the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 3, the nonwoven fabric sample of Example 1 had a high "wall fiber orientation angle of the first fiber layer minus the wall fiber orientation angle of the second fiber layer" in addition to the aforementioned sufficient "ratio of the wall fiber orientation degree of the first fiber layer to the wall fiber orientation degree of the second fiber layer." Therefore, the nonwoven fabric sample of Example 1 had a good balance of the area proportions of the gaps 18, the first fiber layer 1, the voids 3, the second fiber layer 2, and the gaps 28 in the cross section shown in Figure 5 , and had a higher "total thickness TM under a load of 50 gf/ cm² " compared to Examples 2 and 3, which had a higher "total thickness T0 under a load of 0.5 gf/ cm². " Therefore, the nonwoven fabric sample of Example 1 had the best feel among the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 3 (feel rating: 5).
In contrast, the nonwoven fabric sample of Comparative Example 1 felt relatively hard because the difference in the degree of meshing between the two stages was small during the manufacturing process and the ratio of the wall fiber orientation degrees was too small. Furthermore, because no voids were formed, the WC value (resistance to deformation) was too high, and the sample felt somewhat harder than Example 1, resulting in a poor feel. The standard deviation MMD of the friction coefficient also had a relatively high value. When a nonwoven fabric has a hard, uneven shape, the convex portions of the nonwoven fabric have difficulty following the measuring probe, so this value tends to be high. Therefore, a high standard deviation MMD tends to indicate poor feel (feel evaluation 2).
Although the nonwoven fabric sample of Comparative Example 2 had a "total thickness under a load of 0.5 gf/ cm² ," it had excessive voids between the first and second fiber layers, and the lower second fiber layer was nearly flat, resulting in an excessively large ratio of wall fiber orientation degrees and prone to collapse without compensating for the collapse of the upper layer ("total thickness under a load of 50 gf/ cm² " was insufficient). Therefore, the nonwoven fabric sample of Comparative Example 2 was inferior to the nonwoven fabric samples of Examples 1 to 3 in all of the LC value (cushioning), WC value (resistance to deformation), and WC' value (cushioning). For these reasons, the nonwoven fabric sample of Comparative Example 2 had a poor feel (feeling evaluation 1).
The nonwoven fabric sample of Comparative Example 3 was shaped only by hot air blowing, which prevented it from being sufficiently stretched, resulting in a small amount of unevenness (the area ratio of the gaps 18 on the surface side 10A of the first fiber layer 1 was small), and the wall fiber orientation ratio was too low, resulting in a relatively stiff feel. Furthermore, due to the shaping, the "total thickness under a load of 0.5 gf/ cm2 " was relatively thin, resulting in a correspondingly small amount of deformation. For these reasons, the nonwoven fabric sample of Comparative Example 3 felt stiff and had a poor feel (feel evaluation 2).
以上のとおり、実施例1~3の不織布は、柔らかで良好なクッション性を有しつつ、嵩高で厚みがある繊維構造からなり、該厚みが加圧使用下で保持でき、潰れ難いものであり、更に風合いに優れていた。 As described above, the nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 were soft and had good cushioning properties, while having a bulky and thick fiber structure that was able to maintain its thickness when used under pressure, was resistant to crushing, and also had an excellent texture.
1 第一繊維層
11 頂部
12 壁部
13 底部
14 凸部
15 凹部
2 第二繊維層
21 頂部
22 壁部
23 底部
24 凸部
25 凹部
3 空隙部
4 凸部
5 凹部
6 エンボス部
10 不織布
T0 無荷重下の不織布の全厚み
T1 第一繊維層の全厚み
T2 第二繊維層の全厚み
D1 第一繊維層の実厚み
D2 第二繊維層の実厚み
M1 第一繊維層の中間高さ位置
M2 第二繊維層の中間高さ位置
P 層間繊維交点融着部
Q 層内繊維交点融着部
N 平面方向
V 繊維層の延出方向
Z 厚み方向(全厚みの方向)
S 実厚みの方向
E 正方形
EA、EB 正方形の辺
L1 各繊維層の実厚みの方向の中間位置
18、28 隙間
100 第一未融着ウエブ
200 第二未融着ウエブ
110 支持体
111 支持体の凸状部
120A 第一押込み部材
121 第一押込み部材の押し込み部
120B 第二押込み部材
122 第二押込み部材の押し込み部
K1、K2 噛み合い量
B1、B2 戻り量
130 ネット
140 熱風吹き付け部
141 熱風吸引部
150 冷却ノズル
151 冷却吸引部
300 ウエブ
900、910 製造装置
W1 熱風
1 First fiber layer 11 Top portion 12 Wall portion 13 Bottom portion 14 Convex portion 15 Concave portion 2 Second fiber layer 21 Top portion 22 Wall portion 23 Bottom portion 24 Convex portion 25 Concave portion 3 Void portion 4 Convex portion 5 Concave portion 6 Embossed portion 10 Nonwoven fabric T0 Total thickness of nonwoven fabric under no load T1 Total thickness of first fiber layer T2 Total thickness of second fiber layer D1 Actual thickness of first fiber layer D2 Actual thickness of second fiber layer M1 Mid-height position M2 of first fiber layer Mid-height position P of second fiber layer Interlayer fiber intersection fusion portion Q Intralayer fiber intersection fusion portion N Planar direction V Extension direction of fiber layer Z Thickness direction (direction of total thickness)
S: Direction of actual thickness E; Squares EA, EB; Side L1 of square; Intermediate positions 18, 28 in the direction of the actual thickness of each fiber layer; Gap 100: First unfused web 200; Second unfused web 110; Support 111: Convex portion 120A of support; First pushing member 121: Pushing portion 120B of first pushing member; Second pushing member 122: Pushing portion K1, K2 of second pushing member; Intermeshing amount B1, B2; Return amount 130; Net 140: Hot air blowing portion 141; Hot air suction portion 150; Cooling nozzle 151; Cooling suction portion 300; Web 900, 910; Manufacturing device W1; Hot air
Claims (10)
一方の面側の第一繊維層が、凸部と凹部とを有し、前記第一繊維層に対して他方の面側に厚み方向に隣接する第二繊維層が、前記第一繊維層の前記凸部の前記他方の面側の内部に進入している凸部を有し、
少なくとも、前記第一繊維層の凸部における壁部と前記第二繊維層の凸部における壁部との界面に層間繊維交点融着部が含まれており、
前記第一繊維層の凸部の壁部において、壁部繊維配向度が0.70以上0.99以下であり、前記第一繊維層の凸部における壁部繊維配向度の、前記第二繊維層の凸部における壁部繊維配向度に対する比(前者/後者)が、1.1以上1.5以下である、不織布。 A nonwoven fabric in which two or more fiber layers are laminated in the thickness direction,
a first fiber layer on one surface side has convex portions and concave portions, and a second fiber layer adjacent to the first fiber layer on the other surface side in the thickness direction has convex portions extending into the convex portions of the first fiber layer on the other surface side,
at least an interlayer fiber intersection fusion-bonded portion is included at the interface between the wall portion of the convex portion of the first fiber layer and the wall portion of the convex portion of the second fiber layer,
a wall fiber orientation degree in the walls of the convex portions of the first fiber layer is 0.70 or more and 0.99 or less, and a ratio of the wall fiber orientation degree in the convex portions of the first fiber layer to the wall fiber orientation degree in the convex portions of the second fiber layer (the former/the latter) is 1.1 or more and 1.5 or less.
前記不織布のCD方向に沿う厚み方向断面における前記空隙部の面積割合が4%以上13%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の不織布。The nonwoven fabric according to any one of claims 1 to 3, wherein the area ratio of the voids in a thickness direction cross section along the CD direction of the nonwoven fabric is 4% or more and 13% or less.
前記支持体上において、賦形された前記第一未融着ウエブ上に第二未融着ウエブを積層し、前記第二未融着ウエブ側から、前記支持体に噛合い可能な押込み部を有する第二押込み部材との噛み合わせによって賦形する第二賦形工程とを有し、
前記支持体に対する前記第一押込み部材の噛合い量の、前記支持体に対する前記第二押込み部材の噛合い量に対する比(前者/後者)を、1.2以上とし、
前記第二賦形工程において又は該第二賦形工程の後、加熱流体による繊維融着させる工程を行う、不織布の製造方法。 a first shaping step of shaping a first unfused web made of an aggregate containing fibers by engaging a support having a convex portion or a concave portion with a first pushing member having a pushing portion that can be engaged with the support;
a second shaping step of laminating a second unfused web on the shaped first unfused web on the support, and shaping the second unfused web from the second unfused web side by engaging a second pushing member having a pushing portion capable of engaging with the support,
a ratio (former/latter) of an engagement amount of the first pushing member with the support to an engagement amount of the second pushing member with the support being 1.2 or more;
A method for producing a nonwoven fabric, comprising a step of fusing fibers with a heated fluid during or after the second shaping step.
The method for producing a nonwoven fabric according to any one of claims 7 to 9 , wherein the pushing portion of the second pushing member has a larger top area than the pushing portion of the first pushing member.
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