不織布およびその製造方法
【課題】一方向へ互いに並行して延びる山部と谷部とが表面に形成されている透液性の不織布の厚さ方向における通気性を向上させる。
【解決手段】熱可塑性合成繊維で形成された短繊維２どうしが溶着している不織布１の表面３に縦方向へ互いに並行して延びる山部６と谷部７とが形成される。山部６の横方向Ｂの断面において、山部６は、短繊維２の集合状態が密である両側方部分２２，２３と、両側方部分２２，２３の間にあって短繊維２の集合状態が疎である中央部分２１を含む。中央部分２１における短繊維２には、山部６の頂部１２において両側方部分２２，２３をつないでいる短繊維２ａが含まれる。この発明では、不織布１の製造方法も開示される。
【解決手段】熱可塑性合成繊維で形成された短繊維２どうしが溶着している不織布１の表面３に縦方向へ互いに並行して延びる山部６と谷部７とが形成される。山部６の横方向Ｂの断面において、山部６は、短繊維２の集合状態が密である両側方部分２２，２３と、両側方部分２２，２３の間にあって短繊維２の集合状態が疎である中央部分２１を含む。中央部分２１における短繊維２には、山部６の頂部１２において両側方部分２２，２３をつないでいる短繊維２ａが含まれる。この発明では、不織布１の製造方法も開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、不織布およびその製造方法に関し、より詳しくは使い捨ておむつや生理用ナプキン等の使い捨ての体液吸収性物品の透液性表面シートとして使用するのに好適な不織布およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使い捨ての体液吸収性物品に使用する透液性表面シートの一つに熱可塑性合成繊維で形成された不織布があることはよく知られている。また、体液吸収性物品の着用者の肌と表面シートとの接触面積を少なくして、表面シートが肌に与える湿潤感を軽微なものにするために、表面に凹条部と凸条部とを形成した不織布を表面シートとして使用することは公知である。例えば、特開２００９−０３０２１８号公報（特許文献１）に記載された不織布の一つでは、肌に当接させる表面に、一方向へ互いに並行して延びる複数条の山部と、隣り合う山部どうしの間にあってその一方向へ延びる複数条の谷部とが形成されている。その不織布は、機械方向と交差方向とにおいて坪量が一様な繊維ウエブを通気性のベルトに載せて機械方向へ走行させ、その繊維ウエブに対して、交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数のノズルから加熱されたジェットエアを吹き付けることによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０３０２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術の不織布では、機械方向へ走行させるウエブのうちで、ノズルの直下に位置する部分に谷部が形成され、ノズルとノズルとの間に位置する部分に山部が形成される。その山部は、谷部となるべき部分にあった繊維がジェットエアの作用によって交差方向へ移動してノズルとノズルとの間に集まることによって形成されるものである。かような山部においては、不織布の厚さ方向における高い通気性を得ることが一般的に難しい。
【０００５】
そこで、この発明では、一方向へ互いに並行して延びる山部と谷部とが表面に形成されている透液性の不織布に対して、厚さ方向の通気性が向上するように改良を施すことを課題にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するためのこの発明は、不織布に係る第１発明と、その不織布の製造方法に係る第２発明とを含んでいる。
【０００７】
前記第１発明が対象とするのは、熱可塑性合成樹脂で形成された短繊維どうしが溶着しており、互いに直交する縦方向と横方向と厚さ方向とを有していて前記厚さ方向には表面とその反対面である裏面とを有し、前記表面には前記縦方向へ互いに並行して延びていて前記横方向で起伏を繰り返すように交互に並ぶ山部と谷部とが形成されている不織布である。
【０００８】
かかる不織布において、第１発明が特徴とするところは、前記山部が、前記横方向における断面において、前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と、前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が疎である中央部分とを含んでおり、前記中央部分における前記短繊維には前記山部の頂部において前記横方向へ延びていて前記両側方部分をつないでいる短繊維が含まれていること、にある。
【０００９】
第１発明の実施形態の一つにおいて、前記不織布は、前記裏面を下側にして水平面に置いたときに、前記両側方部分の前記表面は前記水平面からの高さが１〜５ｍｍの範囲にあり、前記谷部の前記表面は前記水平面からの高さが０．１〜２ｍｍの範囲にあって前記両側方部分の前記高さよりも低い位置にある。
【００１０】
第１発明の実施形態の他の一つにおいて、前記水平面に置いた前記不織布に前記表面の側から平滑な板を介して３ｇｆ／ｃｍ２の荷重を加えたときの前記山部では、前記中央部分を通る垂線Ｙ１と前記短繊維とが交差している数Ｎ１は、前記両側方部分それぞれを通る垂線Ｙ２，Ｙ３のそれぞれと前記短繊維とが交差している数Ｎ２，Ｎ３のいずれよりも小さい。
【００１１】
前記第２発明が対象とするのは、第１発明に係る不織布の製造方法である。
【００１２】
かような第２発明が特徴とするところは、前記製造方法が下記工程を含むことにある。すなわち、
（ａ）熱可塑性合成樹脂の短繊維で形成されていて表面と裏面とを有するウエブを通気性の支持台に載せ、前記ウエブに対して前記支持台の下方からサクションを作用させながら機械方向へ走行させ、前記機械方向に直交する交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第１ノズルから前記ウエブの前記表面に加熱された第１ジェットエアを吹き付けて前記ウエブの前記表面に前記交差方向において交互に並びかつ前記機械方向へ互いに並行して延びる複数条の第１山部と第１谷部と
が形成された第１加工ウエブを得る工程；
（ｂ）前記機械方向に走行する前記第１加工ウエブの前記第１山部それぞれにおける前記表面に対して、前記交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第２ノズルのそれぞれから加熱された第２ジェットエアを吹き付けて、前記交差方向における断面において前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が前記両側方部分よりも疎である中央部分とを含んでいて前記機械方向へ延びる複数条の第２山部と、前記第２山部どうしの間にあって前記機械方向へ延びる複数条の第２谷部とが形成された第２加工ウエブを得る工程；および
（ｃ）前記第２加工ウエブを熱処理して、前記短繊維どうしを溶着させる工程。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る不織布は、一方向へ互いに並行して延びる山部は、その断面が両側方部分と中間部分とによって形成されていて、短繊維の集合状態が両側方部分では密であるが中間部分では疎であることによって、山部を含む不織布ではあっても通気性のよいものになる。また、両側方部分の頂部どうしが、中間部分にあって横方向へ延びる短繊維によってつながれている不織布の表面は、滑らかで肌触りのよいものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】斜視状態にある不織布の写真。
【図２】図１の不織布の模式的な図。
【図３】図１の不織布の交差方向の切断面を示す写真。
【図４】不織布の製造工程の一部分を示す図。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線矢視図。
【図６】図４におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図。
【図７】山部に中央部分と両側方部分とが形成される機構を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付の図面を参照して、この発明に係る不織布とその製造方法との詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１６】
図１，２において、図１は不織布１の斜視図（写真）であり、図２はその不織布１を模式的に示す図である。不織布１は、熱可塑性合成樹脂の短繊維２によって形成されているもので、表面３とその反対面である裏面４とを有し、互いに直交する縦方向と横方向と厚さ方向とが図では双頭矢印Ａ，Ｂ，Ｃによって示されている。表面３には、互いに並行して縦方向Ａへ延びる複数条の山部６と複数条の谷部７とが形成されていて、これら山部６と谷部７とが横方向Ｂへ交互に並んでいる。裏面４は、ほぼ平坦に形成されている。図２には、かような不織布１の横方向Ｂの断面８、すなわち山部６と谷部７とを横断するように延びる断面８も示されている。
【００１７】
図３は、図１における不織布１の断面８（図２参照）の一部分を３０倍に拡大して示す写真である。ただし、図３の不織布１は、その裏面４の側を水平な面Ｈの上に置き、表面３の側には横方向Ｂにおいて複数の谷部７をまたぐ大きさを有するアクリル樹脂製の平板９とウエイト（図示せず）とを載せて不織布１に対する荷重が３ｇｆ／ｃｍ２となるように調整してある。図において、不織布１の山部６は、アクリル樹脂板９と面Ｈとに挟まれている部分であって、山部６における頂部１２はアクリル樹脂板９に接触している部分とそのアクリル樹脂板９に近接している部分である。これらアクリル樹脂板９と面Ｈとの間の距離は山部６における不織布１の厚さＴであり、その厚さＴは１〜５ｍｍの範囲にある。好ましい不織布１の山部６どうしの間では、厚さＴがほぼ一様であって、アクリル樹脂板９と面Ｈとは実質的な意味において平行な関係にある。この発明において、山部６における厚さＴを不織布１の厚さＴまたは山部６の高さＴと呼ぶことがある。
【００１８】
この発明に係る不織布１では、図３において明らかなように、山部６に、横方向Ｂの中央にあって、短繊維２の分布状態が疎である中央部分２１と、横方向Ｂの両側それぞれにあって短繊維２の分布状態が中央部分２１のそれよりも密である側方部分２２，２３とが含まれている。短繊維２の部分布状態が疎であるか密であるかを比較するには、次のようにする。すなわち、山部６がアクリル樹脂板９と接触している部位のうちで、側方部分２２，２３それぞれに含まれる交差方向ＣＤの両端となる部位それぞれには水平な面Ｈに直交する第２、第３垂線Ｙ２，Ｙ３を引き、中央部分２１に含まれる第２垂線Ｙ２と第３垂線Ｙ３との中点となる部位には面Ｈに直交する第１垂線Ｙ１を引く。そして、後記するように、これら第１、第２、第３垂線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３それぞれについて、それと交差している短繊維２の数である交差数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を求め、その交差数の多寡によって疎であるか密であるかを判断する。この発明に係る不織布１は、交差数Ｎ２，Ｎ３が交差数Ｎ１よりも大きいというものである。そのような中央部分２１を形成している短繊維２には、山部６の頂部１２において側方部分２２と２３とをつなぐように横方向Ｂへ延びる短繊維２ａが含まれている。ちなみに、第２、第３垂線Ｙ２，Ｙ３における水平な面Ｈとアクリル樹脂板９との間の寸法は、不織布１の厚さＴである。
【００１９】
不織布１における谷部７は、図２において隣り合う山部６と山部６との間にあって、不織布１の表面３がアクリル樹脂板９から遠く離間してアクリル樹脂板９に接触しておらず、山部６の高さＴよりも低い部分である。谷部７における不織布１の厚さｔは、谷部７の底部２６と面Ｈとの間の距離であって、好ましい不織布１における厚さｔは０．１〜２ｍｍの範囲にあり、かつ、山部６における厚さＴよりも少なくとも０．５ｍｍ小さい。好ましい不織布１においてはまた、隣り合う山部６と６とにおける第１垂線Ｙ１どうしの間の距離が、２〜６ｍｍの範囲にあり、その距離のうちで谷部７の幅が占める寸法は０．４〜２ｍｍの範囲にあって、第１垂線Ｙ１どうしの間の距離と谷部７の幅との寸法差である山部６の幅は、谷部７の幅よりも少なくとも１．５ｍｍ大きい。
【００２０】
不織布１において、短繊維２には、繊度が１．０〜８ｄｔｅｘ、より好ましくは２．２〜４ｄｔｅｘであり、繊維長が５〜７５ｍｍ、より好ましくは２５〜５１ｍｍのものが坪量２０〜８０ｇ／ｍ２の範囲で使用される。短繊維２にはまた、繊度の異なるものや繊維長の異なるものを混合した状態で使用することもできる。短繊維２を形成する熱可塑性合成樹脂には、ポリエチレンやポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等を使用することができる。加えて、短繊維２には、複数種類のこれら合成樹脂で形成された複合繊維を使用することができる。複合繊維としては、芯鞘型のものであって同芯であるものや偏芯であるものを使用することができる他に、サイドバイサイド型のものを使用することもできる。不織布１は、それが使用されているときにも山部６や谷部７についての図示例の如き形状の維持が容易となるように、短繊維２どうしが互いに溶着しているものであることが好ましい。
【００２１】
このように形成される不織布１では、例えばそれが使い捨てのおむつにおける体液吸収性の芯材を被覆する透液性の表面シートとして使用されたときに、不織布１の表面３では、主として山部６の頂部１２がそのおむつの着用者の肌に接触する一方、谷部７は肌に接触することがなく、肌と谷部７との間には、着用者にとっての湿潤感の軽減を可能にする通気性のよい間隙が生じる。また、そのおむつの芯材に体圧が作用して、芯材に吸収されていた体液が肌に向かって逆流することがあっても、その体液は谷部７に滞留して簡単には肌を濡らすということがない。
【００２２】
不織布１ではまた、山部６における厚さＴよりもはるかに小さな値である厚さｔを有する谷部７において芯材に向かっての体液の速やかな透過が可能であるばかりではなく、山部６においては短繊維２の分布状態が疎であって交差数Ｎ１が小さい中央部分２１でも体液の速やかな透過が可能になる。しかも、山部６における両側方部分２２，２３は、短繊維２の分布状態が密、すなわち交差数Ｎ２，Ｎ３が大きい変形しにくい部分となり、おむつ着用中における中間部分２１の形状の維持を可能にする。中間部分２１における短繊維２のうちの短繊維２ａは、山部６の頂部１２において両側方部分２２，２３をつなぐように延びていることによって、肌が頂部１２に触れたときには、中間部分２１が中空に近い状態であるにもかかわらず、それが両側方部分２２と２３との間の間隙であると感じさせることがなく、表面３が頂部１２の全体において滑らかであるように感じさせることができる。すなわち、不織布１の山部６は、両側方部分２２，２３を形成する第１の山部と第２の山部２３とに二分された状態にあり、しかもこれら第１の山部と第２の山部とが短繊維２ａによってつながれている状態にあることによって、通気性や透液性がよくて、しかも肌触りが滑らかなものになる。
【００２３】
図４は、不織布１の製造工程の一部分を例示する図であって、この工程には、厚さがほぼ一様なカードウエブ１００を載せて機械方向ＭＤへ走行する無端ベルト２００の一部分と、そのウエブ１００に対して一次処理を施す第１工程９０１と、一次処理を施してある第１加工ウエブ１００ａに対して二次処理を施す第２工程９０２と、二次処理を施してある第２加工ウエブ１００ｂを熱処理するための第３工程９０３とが含まれている。ベルト２００は通気性のものであって、開口の程度が例えば３０メッシュ以上であるメッシュベルトを使用し、ベルト２００の下方からはウエブ１００に向かってのサクションを作用させる。ウエブ１００は、第１、第２、第３工程９０１，９０２，９０３を経て不織布１となるものであり、短繊維２の集合体をカード機（図示せず）に通すことによって得るものである。図示の工程では、短繊維２として、例えばポリエステルを芯とし、ポリエチレンを鞘とする芯鞘型の複合繊維であって、繊度が２．５ｄｔｅｘ、繊維長が５１ｍｍのものを使用する。ウエブ１００には、その短繊維２を例えば４０ｇ／ｍ２の割合で含むカードウエブを使用する。第１工程９０１は、ベルト２００を横断するように機械方向ＭＤに直交する交差方向ＣＤへ所要のピッチＰ１で並ぶ複数の第１ノズル９１１（図５参照）を含んでいる。第１ノズル９１１からは、ウエブ１００に対して第１ジェットエア９２１を吹き付けてウエブ１００から第１加工ウエブ１００ａを得る。第２工程９０２は、交差方向ＣＤへ所要のピッチＰ２で並ぶ複数の第２ノズル９１２（図５，６参照）を含んでいる。第２ノズル９１２からは、第１工程９０１を通過した第１加工ウエブ１００ａに対して第２ジェットエア９２２を吹き付けて第２加工ウエブ１００ｂを得る。第３工程９０３は、所要温度の熱風が循環している熱処理室９１６を含み、第２工程９０２を通過した第２加工ウエブ１００ｂに熱処理を施して、不織布１を得る。図４における機械方向ＭＤと交差方向ＣＤとのそれぞれは、図１，２における縦方向Ａと横方向Ｂとに一致する方向である。
【００２４】
図５は、図４におけるＶ−Ｖ線矢視図であって、交差方向ＣＤへ並ぶ第１ノズル９１１と、第１ジェットエア９２１の作用を受けた第１加工ウエブ１００ａの断面形状との他に、ベルト２００やベルト２００の直下に設けられた第１サクションボックス９１７等を示している。図４の第１工程９０１へ進入したウエブ１００には、その上方から第１ジェットエア９２１を吹き付ける。第１ジェットエア９２１の作用を受けたウエブ１００では、第１ノズル９１１の直下に位置していた短繊維２が交差方向ＣＤの両側へほぼ等分の割合で移動する。その結果として、ウエブ１００の表面１０３では、第１ノズル９１１の直下に位置する部分に一次谷部３１７が形成され、隣り合う第１ノズル９１１どうしの間に位置する部分に一次山部３１６が形成されて、ウエブ１００が第１加工ウエブ１００ａとなる。第１ジェットエア９２１は、一次山部３１６と一次谷部３１７とにおける短繊維２が互いに交差する部位のうちのいくつかにおいて互いに溶着し得る温度にまで加熱されている。短繊維２がポリエステルを芯としてポリエチレンを鞘とする複合繊維である場合には、第１ジェットエア９２１が１１０〜１９０℃に加熱されている。
【００２５】
図６は、図４におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図であって、交差方向ＣＤへ並ぶ第２ノズル９１２と第２ジェットエア９２２の作用を受けた第２加工ウエブ１００ｂの断面形状との他に、ベルト２００やベルト２００の直下に設けられた第２サクションボックス９１８等を示している。図４の第２工程９０２へ進入した第１加工ウエブ１００ａには、その上方から第２ジェットエア９２２が吹き付けられる。第２ノズル９１２のピッチＰ２の値は、第１ノズル９１１のピッチＰ１の値に同じである。ただし、第２ノズル９１２は、第１ノズル９１１に対してピッチＰ１の１／２だけ交差方向ＣＤへ偏倚している。すなわち、第２ノズル９１２と第２ジェットエア９２２とは、図５に仮想線で示してあるように、隣り合う第１ノズル９１１どうしの間の中央に位置している。かような第２ジェットエア９２２は、第１加工ウエブ１００ａにおける一次山部３１６の交差方向ＣＤにおける中央部分に吹き付けられることによって、一次山部３１６と一次谷部３１７とにおける短繊維２を再配置するように作用する。その結果として、第２工程９０２における第２加工ウエブ１００ｂでは、一次谷部３１７であったところに二次山部３２６が形成され、一次山部３１６であったところに二次谷部３２７が形成される。二次山部３２６は、交差方向ＣＤにおいて、短繊維２の分布状態が疎である中央部分３２１と、中央部分３２１の両側にあって短繊維２の分布状態が密である側方部分３２２，３２３とを含んでいる。第２ジェットエア９２２は、二次山部３２６と二次谷部３２７とにおける短繊維２どうしを互いの交差部位のいくつかにおいて溶着させることができるような温度に加熱されている。例えば、第１ジェットエア９２１と同様に１１０〜１９０℃に加熱されている。なお、この発明では、図５，６における一次山部３１６、一次谷部３１７、二次山部３２６および二次谷部３２７のそれぞれを第１山部３１６、第１谷部３１７、第２山部３２６および第２谷部３２７と呼び代えることがある。
【００２６】
第２工程９０２においてこのような状態にある第２加工ウエブ１００ｂは、第３工程９０３に設けられた熱処理室９１６へ進入する。熱処理室９１６は、第２工程９１２を出た第２加工ウエブ１００ｂの形状をさらに安定したものにするためのものであって、熱処理室９１６の熱風温度と第２加工ウエブ１００ｂの滞在時間とは、短繊維２どうしがさらに多くの交差部位で溶着することができるように設定される。短繊維２がポリエステルを芯とし、ポリエチレンを鞘とする複合繊維である場合の第２加工ウエブ１００ｂは、一例として、１３８℃の熱風を０．７ｍ／ｓｅｃの風速で循環させている熱処理室９１６に１０秒間滞在させることができる。
【００２７】
このようにして第１、第２、第３工程９１１，９１２，９１３で処理されるウエブ１００は、不織布１として使用することができる。第２加工ウエブ１００ｂにおいての二次山部３２６と二次谷部３２７とは、不織布１における山部６と谷部７とになり、二次山部３２６における中央部分３２１と側方部分３２２，３２３とは、不織布１における中央部分２１と側方部分２２，２３とになる。
【００２８】
図７は、ウエブ１００から不織布１における山部６の中央部分２１と両側方部分２２，２３とが形成される機構を模式的に示す図である。本発明者にとって、その機構を正確に確認することはできなかったが、後記する実施例および比較例における観察結果からは、おおよそ次のように推定することができた。すなわち、第１工程９０１においてウエブ１００に第１ジェットエア９１１を吹き付けて得られるものは、一次山部３１６と一次谷部３１７とを有する第１加工ウエブ１００ａであり、一次谷部３１７には短繊維２のうちの短繊維２ｃがある。第１加工ウエブ１００ａの裏面４に対しては、交差方向ＣＤにおいて、一次山部３１６の中央の部位に三角形の目印４０１がつけられ、裾野の部位に矩形の目印４０２が付けられている。図４の第２工程９０２において一次山部３１６に第２ジェットエア９１２を吹き付けると、第１加工ウエブ１００ａは二次山部３２６と二次谷部３２７とを有する第２加工ウエブ１００ｂに変化する。その二次山部３２６では、交差方向ＣＤの中央における頂部１２に短繊維２ｃが多く集まってそれらが短繊維２ａ(図３参照)となる傾向にある。また、目印４０１と目印４０２とが図示の位置にまで移動する傾向にある。
【実施例】
【００２９】
[実施例１〜３]
この発明に係る不織布においての短繊維として、ポリエステルを芯とし、ポリエチレンを鞘とする同芯の芯鞘型複合繊維であって、繊度２．６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのものを使用し、その短繊維からなる坪量３０ｇ／ｍ２のカードウエブを図４の工程における通気性のベルトに載せ、１０ｍ／ｍｉｎの速度で機械方向へ走行させた。図４の第１、第２工程における第１、第２ノズルには孔径１．０ｍｍのものを使用し、交差方向における第１、第２ノズルのピッチを４ｍｍに設定し、第１、第２ジェットエアの温度と風量とを表１の如く設定し、第３工程の熱処理室では１３８℃の熱風を０．７ｍ／ｓｅｃの風速で循環させながらウエブを１０秒間滞在させて熱処理することにより、実施例１〜３の不織布を得た。それらの不織布は、図２，３に例示の山部６と谷部７とを有し、山部６は中央部分２１と側方部分２２，２３とを含んでいた。不織布のそれぞれについては、厚さ、坪量、比容積、中央部分における繊維の交差数、側方部分における繊維の交差数、中央部分と側方部分とにおける繊維交差数の比、人工尿透過速度、表面のなめらかさおよび通気性の各項目を後記の条件によって測定し、その結果を表２に示した。
【００３０】
[比較例１]
実施例１で使用したウエブと同じウエブを使用した。ただし、図４の工程では、第２工程による処理を省き、第１工程と第３工程とによる処理を施して比較例１の不織布を得た。その不織布には、山部と谷部とが形成されていたが、その山部には、この発明における中央部分と側方部分とが形成されていなかった。比較例１においての第１工程の条件は、表１のとおりである。得られた不織布については、実施例の不織布と同様の項目を測定し、その結果を表２に示した。
【００３１】
[比較例２]
比較例２では、実施例１で使用したウエブと同じウエブを使用した。ただし、表１に示すように第１、第２工程による処理を省き、第３工程による処理のみを施して比較例２の不織布を得た。その不織布は、山部と谷部とを有することのない、厚さがほぼ一様なものであった。得られた不織布については、実施例の不織布と同様の項目を測定し、その結果を表２に示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
［評価項目と測定条件］
実施例１〜３の不織布と比較例１〜３の不織布について採用した評価項目と各項目の測定条件とは、以下のとおりである。
１．厚さ：
水平面に置いた１００×１００ｍｍの不織布に直径４．４ｃｍ、重量４１．５ｇの円盤を載せて、不織布に３ｇｆ／ｃｍ２の面圧を加え、その円盤にダイアルゲージの接触子を当てて厚さを測定する。その厚さと円盤の厚さとの差を求める。不織布１０枚についてのその差の平均値を求めて不織布の厚さＴ（ｍｍ）とする。
２．坪量：
１００×１００ｍｍの不織布を電子天秤で秤量し、不織布１０枚についての重量の平均値ｗ（ｇ）を求める。その平均値ｗから、次式によって坪量Ｗ（ｇ／ｍ２）を求める。
坪量Ｗ（ｇ／ｍ２）＝ｗ（ｇ）×１００
３．比容積：
厚さＴと坪量Ｗとから、次式によって比容積を計算する。
比容積（ｃｃ／ｇ）＝厚さＴ（ｍｍ）／坪量Ｗ（ｇ／ｍ２）×１０００
４．隆起部の中央部分と側方部分とにおける繊維の交差数：
（１）コクヨカッターナイフＨＡ−７ＮＢ（商品名）用の標準替え刃ＨＡ−１００Ｂを使用して不織布をそれに形成されている山部の延びる方向（機械方向）と直交する方向（交差方向）において切断し、その交差方向に平行する観察用切断面を作る。
（２）切断面を作った不織布を水平面に置き、不織布の表面に横方向Ｂにおいて複数の谷部７をまたぐ大きさの平板（図示せず）を使用して不織布に３ｇｆ／ｃｍ２の荷重を加える。
（３）その荷重を加えたときの厚さを有する不織布の切断面を電子顕微鏡（キーエンス社リアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ−７８００）で観察し、３０倍の拡大写真を撮る。
（４）その拡大写真において、不織布の表面と平滑な板とが接触している部位のうちで、交差方向の両端となる部位それぞれにおいて水平面に直交する垂線Ｙ２，Ｙ３を引く。また、垂線Ｙ２と垂線Ｙ３との間の中点を通り水平面に直交する垂線Ｙ１を引く（図３参照）
（５）垂線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３のそれぞれについて、短繊維が交差している数（交差数）を数える。垂線Ｙ１と短繊維との交差数を中央部分における交差数Ｎ１とし、垂線Ｙ２，Ｙ３と短繊維との交差数を側方部分における交差数Ｎ２，Ｎ３とする。
５．交差数の比：
（１）中央部分と側方部分とにおける交差数の比として、Ｎ１／Ｎ２，Ｎ１／Ｎ３を求める。
６．人工尿透過速度（秒）：
測定器としてＬｅｎｚｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｋ社製 ＥＤＡＮＡ−ＥＲＴを使用し、測定条件として§１５０．３ リキッドストライクスルータイム法を採用する。試験液として下記組成の人工尿を用意する。その人工尿５ｍｌを使用して、１００×１００ｍｍの不織布に対する人工尿の透過時間（秒）を測定し、不織布１０枚についての平均値を求める。
（人工尿の組成）
イオン交換水１０リットルに対して、尿素２００ｇ、塩化ナトリウム８０ｇ、硫酸マグネシウム８ｇ、塩化カルシウム３ｇ、色素（青色１号）約１ｇを溶解させたもの。
７．表面なめらかさ：
（１）試験片として１００×１００ｍｍの不織布を用意する。
（２）測定機としてカトーテック製表面摩擦試験機ＫＥＳ−ＦＢ４−ＡＵＴＯを使用する。ＳＥＮＳの値をＳＴＤ、分銅を５０ｇ、測定端子を５×５ｍｍに設定して、不織布の表面における摩擦係数を隆起部が延びる方向である機械方向において測定する。不織布３枚についての平均値を求めてなめらかさとする（注：この測定方法では、値が大きいほど滑らかさが乏しいことを意味している）。
８．通気抵抗値：
（１）試験片として１００×１００ｍｍの不織布を用意する。
（２）測定器としてカトーテック製通気性試験機ＫＥＳ−Ｆ８−Ａ９１を使用する。標準通気速度を２ｃｍ／ｓｅｃに設定して、通気抵抗値を測定する。不織布１０枚についての平均値を求めて通気抵抗値とする。
【００３５】
表２において明らかなように、実施例の不織布は、人工尿透過速度が速く、表面が滑らかであって、通気抵抗値が低いものである。
【符号の説明】
【００３６】
１ 不織布
２ 短繊維
２ａ 短繊維
３ 表面
４ 裏面
６ 山部
７ 谷部
１２ 頂部
２１ 中央部分
２２ 側方部分
２３ 側方部分
１００ ウエブ
１００ａ 第１加工ウエブ
１００ｂ 第２加工ウエブ
２００ 支持台（無端ベルト）
３１６ 第１山部（一次山部）
３１７ 第１谷部（一次谷部）
３２６ 第２山部（二次山部）
３２７ 第２山部（二次谷部）
９０１ 工程（第１工程）
９０２ 工程（第２工程）
９０３ 工程（第３工程）
９１１ 第１ノズル
９１２ 第２ノズル
９２１ 第１ジェットエア
９２２ 第２ジェットエア
Ａ 縦方向
Ｂ 横方向
Ｃ 厚さ方向
ＣＤ 交差方向
Ｈ 水平面
ＭＤ 機械方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、不織布およびその製造方法に関し、より詳しくは使い捨ておむつや生理用ナプキン等の使い捨ての体液吸収性物品の透液性表面シートとして使用するのに好適な不織布およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使い捨ての体液吸収性物品に使用する透液性表面シートの一つに熱可塑性合成繊維で形成された不織布があることはよく知られている。また、体液吸収性物品の着用者の肌と表面シートとの接触面積を少なくして、表面シートが肌に与える湿潤感を軽微なものにするために、表面に凹条部と凸条部とを形成した不織布を表面シートとして使用することは公知である。例えば、特開２００９−０３０２１８号公報（特許文献１）に記載された不織布の一つでは、肌に当接させる表面に、一方向へ互いに並行して延びる複数条の山部と、隣り合う山部どうしの間にあってその一方向へ延びる複数条の谷部とが形成されている。その不織布は、機械方向と交差方向とにおいて坪量が一様な繊維ウエブを通気性のベルトに載せて機械方向へ走行させ、その繊維ウエブに対して、交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数のノズルから加熱されたジェットエアを吹き付けることによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０３０２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術の不織布では、機械方向へ走行させるウエブのうちで、ノズルの直下に位置する部分に谷部が形成され、ノズルとノズルとの間に位置する部分に山部が形成される。その山部は、谷部となるべき部分にあった繊維がジェットエアの作用によって交差方向へ移動してノズルとノズルとの間に集まることによって形成されるものである。かような山部においては、不織布の厚さ方向における高い通気性を得ることが一般的に難しい。
【０００５】
そこで、この発明では、一方向へ互いに並行して延びる山部と谷部とが表面に形成されている透液性の不織布に対して、厚さ方向の通気性が向上するように改良を施すことを課題にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するためのこの発明は、不織布に係る第１発明と、その不織布の製造方法に係る第２発明とを含んでいる。
【０００７】
前記第１発明が対象とするのは、熱可塑性合成樹脂で形成された短繊維どうしが溶着しており、互いに直交する縦方向と横方向と厚さ方向とを有していて前記厚さ方向には表面とその反対面である裏面とを有し、前記表面には前記縦方向へ互いに並行して延びていて前記横方向で起伏を繰り返すように交互に並ぶ山部と谷部とが形成されている不織布である。
【０００８】
かかる不織布において、第１発明が特徴とするところは、前記山部が、前記横方向における断面において、前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と、前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が疎である中央部分とを含んでおり、前記中央部分における前記短繊維には前記山部の頂部において前記横方向へ延びていて前記両側方部分をつないでいる短繊維が含まれていること、にある。
【０００９】
第１発明の実施形態の一つにおいて、前記不織布は、前記裏面を下側にして水平面に置いたときに、前記両側方部分の前記表面は前記水平面からの高さが１〜５ｍｍの範囲にあり、前記谷部の前記表面は前記水平面からの高さが０．１〜２ｍｍの範囲にあって前記両側方部分の前記高さよりも低い位置にある。
【００１０】
第１発明の実施形態の他の一つにおいて、前記水平面に置いた前記不織布に前記表面の側から平滑な板を介して３ｇｆ／ｃｍ２の荷重を加えたときの前記山部では、前記中央部分を通る垂線Ｙ１と前記短繊維とが交差している数Ｎ１は、前記両側方部分それぞれを通る垂線Ｙ２，Ｙ３のそれぞれと前記短繊維とが交差している数Ｎ２，Ｎ３のいずれよりも小さい。
【００１１】
前記第２発明が対象とするのは、第１発明に係る不織布の製造方法である。
【００１２】
かような第２発明が特徴とするところは、前記製造方法が下記工程を含むことにある。すなわち、
（ａ）熱可塑性合成樹脂の短繊維で形成されていて表面と裏面とを有するウエブを通気性の支持台に載せ、前記ウエブに対して前記支持台の下方からサクションを作用させながら機械方向へ走行させ、前記機械方向に直交する交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第１ノズルから前記ウエブの前記表面に加熱された第１ジェットエアを吹き付けて前記ウエブの前記表面に前記交差方向において交互に並びかつ前記機械方向へ互いに並行して延びる複数条の第１山部と第１谷部と
が形成された第１加工ウエブを得る工程；
（ｂ）前記機械方向に走行する前記第１加工ウエブの前記第１山部それぞれにおける前記表面に対して、前記交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第２ノズルのそれぞれから加熱された第２ジェットエアを吹き付けて、前記交差方向における断面において前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が前記両側方部分よりも疎である中央部分とを含んでいて前記機械方向へ延びる複数条の第２山部と、前記第２山部どうしの間にあって前記機械方向へ延びる複数条の第２谷部とが形成された第２加工ウエブを得る工程；および
（ｃ）前記第２加工ウエブを熱処理して、前記短繊維どうしを溶着させる工程。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る不織布は、一方向へ互いに並行して延びる山部は、その断面が両側方部分と中間部分とによって形成されていて、短繊維の集合状態が両側方部分では密であるが中間部分では疎であることによって、山部を含む不織布ではあっても通気性のよいものになる。また、両側方部分の頂部どうしが、中間部分にあって横方向へ延びる短繊維によってつながれている不織布の表面は、滑らかで肌触りのよいものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】斜視状態にある不織布の写真。
【図２】図１の不織布の模式的な図。
【図３】図１の不織布の交差方向の切断面を示す写真。
【図４】不織布の製造工程の一部分を示す図。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線矢視図。
【図６】図４におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図。
【図７】山部に中央部分と両側方部分とが形成される機構を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付の図面を参照して、この発明に係る不織布とその製造方法との詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１６】
図１，２において、図１は不織布１の斜視図（写真）であり、図２はその不織布１を模式的に示す図である。不織布１は、熱可塑性合成樹脂の短繊維２によって形成されているもので、表面３とその反対面である裏面４とを有し、互いに直交する縦方向と横方向と厚さ方向とが図では双頭矢印Ａ，Ｂ，Ｃによって示されている。表面３には、互いに並行して縦方向Ａへ延びる複数条の山部６と複数条の谷部７とが形成されていて、これら山部６と谷部７とが横方向Ｂへ交互に並んでいる。裏面４は、ほぼ平坦に形成されている。図２には、かような不織布１の横方向Ｂの断面８、すなわち山部６と谷部７とを横断するように延びる断面８も示されている。
【００１７】
図３は、図１における不織布１の断面８（図２参照）の一部分を３０倍に拡大して示す写真である。ただし、図３の不織布１は、その裏面４の側を水平な面Ｈの上に置き、表面３の側には横方向Ｂにおいて複数の谷部７をまたぐ大きさを有するアクリル樹脂製の平板９とウエイト（図示せず）とを載せて不織布１に対する荷重が３ｇｆ／ｃｍ２となるように調整してある。図において、不織布１の山部６は、アクリル樹脂板９と面Ｈとに挟まれている部分であって、山部６における頂部１２はアクリル樹脂板９に接触している部分とそのアクリル樹脂板９に近接している部分である。これらアクリル樹脂板９と面Ｈとの間の距離は山部６における不織布１の厚さＴであり、その厚さＴは１〜５ｍｍの範囲にある。好ましい不織布１の山部６どうしの間では、厚さＴがほぼ一様であって、アクリル樹脂板９と面Ｈとは実質的な意味において平行な関係にある。この発明において、山部６における厚さＴを不織布１の厚さＴまたは山部６の高さＴと呼ぶことがある。
【００１８】
この発明に係る不織布１では、図３において明らかなように、山部６に、横方向Ｂの中央にあって、短繊維２の分布状態が疎である中央部分２１と、横方向Ｂの両側それぞれにあって短繊維２の分布状態が中央部分２１のそれよりも密である側方部分２２，２３とが含まれている。短繊維２の部分布状態が疎であるか密であるかを比較するには、次のようにする。すなわち、山部６がアクリル樹脂板９と接触している部位のうちで、側方部分２２，２３それぞれに含まれる交差方向ＣＤの両端となる部位それぞれには水平な面Ｈに直交する第２、第３垂線Ｙ２，Ｙ３を引き、中央部分２１に含まれる第２垂線Ｙ２と第３垂線Ｙ３との中点となる部位には面Ｈに直交する第１垂線Ｙ１を引く。そして、後記するように、これら第１、第２、第３垂線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３それぞれについて、それと交差している短繊維２の数である交差数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を求め、その交差数の多寡によって疎であるか密であるかを判断する。この発明に係る不織布１は、交差数Ｎ２，Ｎ３が交差数Ｎ１よりも大きいというものである。そのような中央部分２１を形成している短繊維２には、山部６の頂部１２において側方部分２２と２３とをつなぐように横方向Ｂへ延びる短繊維２ａが含まれている。ちなみに、第２、第３垂線Ｙ２，Ｙ３における水平な面Ｈとアクリル樹脂板９との間の寸法は、不織布１の厚さＴである。
【００１９】
不織布１における谷部７は、図２において隣り合う山部６と山部６との間にあって、不織布１の表面３がアクリル樹脂板９から遠く離間してアクリル樹脂板９に接触しておらず、山部６の高さＴよりも低い部分である。谷部７における不織布１の厚さｔは、谷部７の底部２６と面Ｈとの間の距離であって、好ましい不織布１における厚さｔは０．１〜２ｍｍの範囲にあり、かつ、山部６における厚さＴよりも少なくとも０．５ｍｍ小さい。好ましい不織布１においてはまた、隣り合う山部６と６とにおける第１垂線Ｙ１どうしの間の距離が、２〜６ｍｍの範囲にあり、その距離のうちで谷部７の幅が占める寸法は０．４〜２ｍｍの範囲にあって、第１垂線Ｙ１どうしの間の距離と谷部７の幅との寸法差である山部６の幅は、谷部７の幅よりも少なくとも１．５ｍｍ大きい。
【００２０】
不織布１において、短繊維２には、繊度が１．０〜８ｄｔｅｘ、より好ましくは２．２〜４ｄｔｅｘであり、繊維長が５〜７５ｍｍ、より好ましくは２５〜５１ｍｍのものが坪量２０〜８０ｇ／ｍ２の範囲で使用される。短繊維２にはまた、繊度の異なるものや繊維長の異なるものを混合した状態で使用することもできる。短繊維２を形成する熱可塑性合成樹脂には、ポリエチレンやポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等を使用することができる。加えて、短繊維２には、複数種類のこれら合成樹脂で形成された複合繊維を使用することができる。複合繊維としては、芯鞘型のものであって同芯であるものや偏芯であるものを使用することができる他に、サイドバイサイド型のものを使用することもできる。不織布１は、それが使用されているときにも山部６や谷部７についての図示例の如き形状の維持が容易となるように、短繊維２どうしが互いに溶着しているものであることが好ましい。
【００２１】
このように形成される不織布１では、例えばそれが使い捨てのおむつにおける体液吸収性の芯材を被覆する透液性の表面シートとして使用されたときに、不織布１の表面３では、主として山部６の頂部１２がそのおむつの着用者の肌に接触する一方、谷部７は肌に接触することがなく、肌と谷部７との間には、着用者にとっての湿潤感の軽減を可能にする通気性のよい間隙が生じる。また、そのおむつの芯材に体圧が作用して、芯材に吸収されていた体液が肌に向かって逆流することがあっても、その体液は谷部７に滞留して簡単には肌を濡らすということがない。
【００２２】
不織布１ではまた、山部６における厚さＴよりもはるかに小さな値である厚さｔを有する谷部７において芯材に向かっての体液の速やかな透過が可能であるばかりではなく、山部６においては短繊維２の分布状態が疎であって交差数Ｎ１が小さい中央部分２１でも体液の速やかな透過が可能になる。しかも、山部６における両側方部分２２，２３は、短繊維２の分布状態が密、すなわち交差数Ｎ２，Ｎ３が大きい変形しにくい部分となり、おむつ着用中における中間部分２１の形状の維持を可能にする。中間部分２１における短繊維２のうちの短繊維２ａは、山部６の頂部１２において両側方部分２２，２３をつなぐように延びていることによって、肌が頂部１２に触れたときには、中間部分２１が中空に近い状態であるにもかかわらず、それが両側方部分２２と２３との間の間隙であると感じさせることがなく、表面３が頂部１２の全体において滑らかであるように感じさせることができる。すなわち、不織布１の山部６は、両側方部分２２，２３を形成する第１の山部と第２の山部２３とに二分された状態にあり、しかもこれら第１の山部と第２の山部とが短繊維２ａによってつながれている状態にあることによって、通気性や透液性がよくて、しかも肌触りが滑らかなものになる。
【００２３】
図４は、不織布１の製造工程の一部分を例示する図であって、この工程には、厚さがほぼ一様なカードウエブ１００を載せて機械方向ＭＤへ走行する無端ベルト２００の一部分と、そのウエブ１００に対して一次処理を施す第１工程９０１と、一次処理を施してある第１加工ウエブ１００ａに対して二次処理を施す第２工程９０２と、二次処理を施してある第２加工ウエブ１００ｂを熱処理するための第３工程９０３とが含まれている。ベルト２００は通気性のものであって、開口の程度が例えば３０メッシュ以上であるメッシュベルトを使用し、ベルト２００の下方からはウエブ１００に向かってのサクションを作用させる。ウエブ１００は、第１、第２、第３工程９０１，９０２，９０３を経て不織布１となるものであり、短繊維２の集合体をカード機（図示せず）に通すことによって得るものである。図示の工程では、短繊維２として、例えばポリエステルを芯とし、ポリエチレンを鞘とする芯鞘型の複合繊維であって、繊度が２．５ｄｔｅｘ、繊維長が５１ｍｍのものを使用する。ウエブ１００には、その短繊維２を例えば４０ｇ／ｍ２の割合で含むカードウエブを使用する。第１工程９０１は、ベルト２００を横断するように機械方向ＭＤに直交する交差方向ＣＤへ所要のピッチＰ１で並ぶ複数の第１ノズル９１１（図５参照）を含んでいる。第１ノズル９１１からは、ウエブ１００に対して第１ジェットエア９２１を吹き付けてウエブ１００から第１加工ウエブ１００ａを得る。第２工程９０２は、交差方向ＣＤへ所要のピッチＰ２で並ぶ複数の第２ノズル９１２（図５，６参照）を含んでいる。第２ノズル９１２からは、第１工程９０１を通過した第１加工ウエブ１００ａに対して第２ジェットエア９２２を吹き付けて第２加工ウエブ１００ｂを得る。第３工程９０３は、所要温度の熱風が循環している熱処理室９１６を含み、第２工程９０２を通過した第２加工ウエブ１００ｂに熱処理を施して、不織布１を得る。図４における機械方向ＭＤと交差方向ＣＤとのそれぞれは、図１，２における縦方向Ａと横方向Ｂとに一致する方向である。
【００２４】
図５は、図４におけるＶ−Ｖ線矢視図であって、交差方向ＣＤへ並ぶ第１ノズル９１１と、第１ジェットエア９２１の作用を受けた第１加工ウエブ１００ａの断面形状との他に、ベルト２００やベルト２００の直下に設けられた第１サクションボックス９１７等を示している。図４の第１工程９０１へ進入したウエブ１００には、その上方から第１ジェットエア９２１を吹き付ける。第１ジェットエア９２１の作用を受けたウエブ１００では、第１ノズル９１１の直下に位置していた短繊維２が交差方向ＣＤの両側へほぼ等分の割合で移動する。その結果として、ウエブ１００の表面１０３では、第１ノズル９１１の直下に位置する部分に一次谷部３１７が形成され、隣り合う第１ノズル９１１どうしの間に位置する部分に一次山部３１６が形成されて、ウエブ１００が第１加工ウエブ１００ａとなる。第１ジェットエア９２１は、一次山部３１６と一次谷部３１７とにおける短繊維２が互いに交差する部位のうちのいくつかにおいて互いに溶着し得る温度にまで加熱されている。短繊維２がポリエステルを芯としてポリエチレンを鞘とする複合繊維である場合には、第１ジェットエア９２１が１１０〜１９０℃に加熱されている。
【００２５】
図６は、図４におけるＶＩ−ＶＩ線矢視図であって、交差方向ＣＤへ並ぶ第２ノズル９１２と第２ジェットエア９２２の作用を受けた第２加工ウエブ１００ｂの断面形状との他に、ベルト２００やベルト２００の直下に設けられた第２サクションボックス９１８等を示している。図４の第２工程９０２へ進入した第１加工ウエブ１００ａには、その上方から第２ジェットエア９２２が吹き付けられる。第２ノズル９１２のピッチＰ２の値は、第１ノズル９１１のピッチＰ１の値に同じである。ただし、第２ノズル９１２は、第１ノズル９１１に対してピッチＰ１の１／２だけ交差方向ＣＤへ偏倚している。すなわち、第２ノズル９１２と第２ジェットエア９２２とは、図５に仮想線で示してあるように、隣り合う第１ノズル９１１どうしの間の中央に位置している。かような第２ジェットエア９２２は、第１加工ウエブ１００ａにおける一次山部３１６の交差方向ＣＤにおける中央部分に吹き付けられることによって、一次山部３１６と一次谷部３１７とにおける短繊維２を再配置するように作用する。その結果として、第２工程９０２における第２加工ウエブ１００ｂでは、一次谷部３１７であったところに二次山部３２６が形成され、一次山部３１６であったところに二次谷部３２７が形成される。二次山部３２６は、交差方向ＣＤにおいて、短繊維２の分布状態が疎である中央部分３２１と、中央部分３２１の両側にあって短繊維２の分布状態が密である側方部分３２２，３２３とを含んでいる。第２ジェットエア９２２は、二次山部３２６と二次谷部３２７とにおける短繊維２どうしを互いの交差部位のいくつかにおいて溶着させることができるような温度に加熱されている。例えば、第１ジェットエア９２１と同様に１１０〜１９０℃に加熱されている。なお、この発明では、図５，６における一次山部３１６、一次谷部３１７、二次山部３２６および二次谷部３２７のそれぞれを第１山部３１６、第１谷部３１７、第２山部３２６および第２谷部３２７と呼び代えることがある。
【００２６】
第２工程９０２においてこのような状態にある第２加工ウエブ１００ｂは、第３工程９０３に設けられた熱処理室９１６へ進入する。熱処理室９１６は、第２工程９１２を出た第２加工ウエブ１００ｂの形状をさらに安定したものにするためのものであって、熱処理室９１６の熱風温度と第２加工ウエブ１００ｂの滞在時間とは、短繊維２どうしがさらに多くの交差部位で溶着することができるように設定される。短繊維２がポリエステルを芯とし、ポリエチレンを鞘とする複合繊維である場合の第２加工ウエブ１００ｂは、一例として、１３８℃の熱風を０．７ｍ／ｓｅｃの風速で循環させている熱処理室９１６に１０秒間滞在させることができる。
【００２７】
このようにして第１、第２、第３工程９１１，９１２，９１３で処理されるウエブ１００は、不織布１として使用することができる。第２加工ウエブ１００ｂにおいての二次山部３２６と二次谷部３２７とは、不織布１における山部６と谷部７とになり、二次山部３２６における中央部分３２１と側方部分３２２，３２３とは、不織布１における中央部分２１と側方部分２２，２３とになる。
【００２８】
図７は、ウエブ１００から不織布１における山部６の中央部分２１と両側方部分２２，２３とが形成される機構を模式的に示す図である。本発明者にとって、その機構を正確に確認することはできなかったが、後記する実施例および比較例における観察結果からは、おおよそ次のように推定することができた。すなわち、第１工程９０１においてウエブ１００に第１ジェットエア９１１を吹き付けて得られるものは、一次山部３１６と一次谷部３１７とを有する第１加工ウエブ１００ａであり、一次谷部３１７には短繊維２のうちの短繊維２ｃがある。第１加工ウエブ１００ａの裏面４に対しては、交差方向ＣＤにおいて、一次山部３１６の中央の部位に三角形の目印４０１がつけられ、裾野の部位に矩形の目印４０２が付けられている。図４の第２工程９０２において一次山部３１６に第２ジェットエア９１２を吹き付けると、第１加工ウエブ１００ａは二次山部３２６と二次谷部３２７とを有する第２加工ウエブ１００ｂに変化する。その二次山部３２６では、交差方向ＣＤの中央における頂部１２に短繊維２ｃが多く集まってそれらが短繊維２ａ(図３参照)となる傾向にある。また、目印４０１と目印４０２とが図示の位置にまで移動する傾向にある。
【実施例】
【００２９】
[実施例１〜３]
この発明に係る不織布においての短繊維として、ポリエステルを芯とし、ポリエチレンを鞘とする同芯の芯鞘型複合繊維であって、繊度２．６ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍのものを使用し、その短繊維からなる坪量３０ｇ／ｍ２のカードウエブを図４の工程における通気性のベルトに載せ、１０ｍ／ｍｉｎの速度で機械方向へ走行させた。図４の第１、第２工程における第１、第２ノズルには孔径１．０ｍｍのものを使用し、交差方向における第１、第２ノズルのピッチを４ｍｍに設定し、第１、第２ジェットエアの温度と風量とを表１の如く設定し、第３工程の熱処理室では１３８℃の熱風を０．７ｍ／ｓｅｃの風速で循環させながらウエブを１０秒間滞在させて熱処理することにより、実施例１〜３の不織布を得た。それらの不織布は、図２，３に例示の山部６と谷部７とを有し、山部６は中央部分２１と側方部分２２，２３とを含んでいた。不織布のそれぞれについては、厚さ、坪量、比容積、中央部分における繊維の交差数、側方部分における繊維の交差数、中央部分と側方部分とにおける繊維交差数の比、人工尿透過速度、表面のなめらかさおよび通気性の各項目を後記の条件によって測定し、その結果を表２に示した。
【００３０】
[比較例１]
実施例１で使用したウエブと同じウエブを使用した。ただし、図４の工程では、第２工程による処理を省き、第１工程と第３工程とによる処理を施して比較例１の不織布を得た。その不織布には、山部と谷部とが形成されていたが、その山部には、この発明における中央部分と側方部分とが形成されていなかった。比較例１においての第１工程の条件は、表１のとおりである。得られた不織布については、実施例の不織布と同様の項目を測定し、その結果を表２に示した。
【００３１】
[比較例２]
比較例２では、実施例１で使用したウエブと同じウエブを使用した。ただし、表１に示すように第１、第２工程による処理を省き、第３工程による処理のみを施して比較例２の不織布を得た。その不織布は、山部と谷部とを有することのない、厚さがほぼ一様なものであった。得られた不織布については、実施例の不織布と同様の項目を測定し、その結果を表２に示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
［評価項目と測定条件］
実施例１〜３の不織布と比較例１〜３の不織布について採用した評価項目と各項目の測定条件とは、以下のとおりである。
１．厚さ：
水平面に置いた１００×１００ｍｍの不織布に直径４．４ｃｍ、重量４１．５ｇの円盤を載せて、不織布に３ｇｆ／ｃｍ２の面圧を加え、その円盤にダイアルゲージの接触子を当てて厚さを測定する。その厚さと円盤の厚さとの差を求める。不織布１０枚についてのその差の平均値を求めて不織布の厚さＴ（ｍｍ）とする。
２．坪量：
１００×１００ｍｍの不織布を電子天秤で秤量し、不織布１０枚についての重量の平均値ｗ（ｇ）を求める。その平均値ｗから、次式によって坪量Ｗ（ｇ／ｍ２）を求める。
坪量Ｗ（ｇ／ｍ２）＝ｗ（ｇ）×１００
３．比容積：
厚さＴと坪量Ｗとから、次式によって比容積を計算する。
比容積（ｃｃ／ｇ）＝厚さＴ（ｍｍ）／坪量Ｗ（ｇ／ｍ２）×１０００
４．隆起部の中央部分と側方部分とにおける繊維の交差数：
（１）コクヨカッターナイフＨＡ−７ＮＢ（商品名）用の標準替え刃ＨＡ−１００Ｂを使用して不織布をそれに形成されている山部の延びる方向（機械方向）と直交する方向（交差方向）において切断し、その交差方向に平行する観察用切断面を作る。
（２）切断面を作った不織布を水平面に置き、不織布の表面に横方向Ｂにおいて複数の谷部７をまたぐ大きさの平板（図示せず）を使用して不織布に３ｇｆ／ｃｍ２の荷重を加える。
（３）その荷重を加えたときの厚さを有する不織布の切断面を電子顕微鏡（キーエンス社リアルサーフェスビュー顕微鏡ＶＥ−７８００）で観察し、３０倍の拡大写真を撮る。
（４）その拡大写真において、不織布の表面と平滑な板とが接触している部位のうちで、交差方向の両端となる部位それぞれにおいて水平面に直交する垂線Ｙ２，Ｙ３を引く。また、垂線Ｙ２と垂線Ｙ３との間の中点を通り水平面に直交する垂線Ｙ１を引く（図３参照）
（５）垂線Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３のそれぞれについて、短繊維が交差している数（交差数）を数える。垂線Ｙ１と短繊維との交差数を中央部分における交差数Ｎ１とし、垂線Ｙ２，Ｙ３と短繊維との交差数を側方部分における交差数Ｎ２，Ｎ３とする。
５．交差数の比：
（１）中央部分と側方部分とにおける交差数の比として、Ｎ１／Ｎ２，Ｎ１／Ｎ３を求める。
６．人工尿透過速度（秒）：
測定器としてＬｅｎｚｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｋ社製 ＥＤＡＮＡ−ＥＲＴを使用し、測定条件として§１５０．３ リキッドストライクスルータイム法を採用する。試験液として下記組成の人工尿を用意する。その人工尿５ｍｌを使用して、１００×１００ｍｍの不織布に対する人工尿の透過時間（秒）を測定し、不織布１０枚についての平均値を求める。
（人工尿の組成）
イオン交換水１０リットルに対して、尿素２００ｇ、塩化ナトリウム８０ｇ、硫酸マグネシウム８ｇ、塩化カルシウム３ｇ、色素（青色１号）約１ｇを溶解させたもの。
７．表面なめらかさ：
（１）試験片として１００×１００ｍｍの不織布を用意する。
（２）測定機としてカトーテック製表面摩擦試験機ＫＥＳ−ＦＢ４−ＡＵＴＯを使用する。ＳＥＮＳの値をＳＴＤ、分銅を５０ｇ、測定端子を５×５ｍｍに設定して、不織布の表面における摩擦係数を隆起部が延びる方向である機械方向において測定する。不織布３枚についての平均値を求めてなめらかさとする（注：この測定方法では、値が大きいほど滑らかさが乏しいことを意味している）。
８．通気抵抗値：
（１）試験片として１００×１００ｍｍの不織布を用意する。
（２）測定器としてカトーテック製通気性試験機ＫＥＳ−Ｆ８−Ａ９１を使用する。標準通気速度を２ｃｍ／ｓｅｃに設定して、通気抵抗値を測定する。不織布１０枚についての平均値を求めて通気抵抗値とする。
【００３５】
表２において明らかなように、実施例の不織布は、人工尿透過速度が速く、表面が滑らかであって、通気抵抗値が低いものである。
【符号の説明】
【００３６】
１ 不織布
２ 短繊維
２ａ 短繊維
３ 表面
４ 裏面
６ 山部
７ 谷部
１２ 頂部
２１ 中央部分
２２ 側方部分
２３ 側方部分
１００ ウエブ
１００ａ 第１加工ウエブ
１００ｂ 第２加工ウエブ
２００ 支持台（無端ベルト）
３１６ 第１山部（一次山部）
３１７ 第１谷部（一次谷部）
３２６ 第２山部（二次山部）
３２７ 第２山部（二次谷部）
９０１ 工程（第１工程）
９０２ 工程（第２工程）
９０３ 工程（第３工程）
９１１ 第１ノズル
９１２ 第２ノズル
９２１ 第１ジェットエア
９２２ 第２ジェットエア
Ａ 縦方向
Ｂ 横方向
Ｃ 厚さ方向
ＣＤ 交差方向
Ｈ 水平面
ＭＤ 機械方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂で形成された短繊維どうしが溶着しており、互いに直交する縦方向と横方向と厚さ方向とを有していて前記厚さ方向には表面とその反対面である裏面とを有し、前記表面には前記縦方向へ互いに並行して延びていて前記横方向で起伏を繰り返すように交互に並ぶ山部と谷部とが形成されている不織布であって、
前記山部は、前記横方向における断面において、前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と、前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が疎である中央部分とを含んでおり、前記中央部分における前記短繊維には前記山部の頂部において前記横方向へ延びていて前記両側方部分をつないでいる短繊維が含まれていることを特徴とする前記不織布。
【請求項２】
前記不織布は、前記裏面を下側にして水平面に置いたときに、前記両側方部分の前記表面は前記水平面からの高さが１〜５ｍｍの範囲にあり、前記谷部の前記表面は前記水平面からの高さが０．１〜２ｍｍの範囲にあって前記両側方部分の前記高さよりも低い位置にある請求項１記載の不織布。
【請求項３】
前記水平面に置いた前記不織布に前記表面の側から平滑な板を介して３ｇｆ／ｃｍ２の荷重を加えたときの前記山部では、前記中央部分を通る垂線Ｙ１と前記短繊維とが交差している数Ｎ１は、前記両側方部分それぞれを通る垂線Ｙ２，Ｙ３のそれぞれと前記短繊維とが交差している数Ｎ２，Ｎ３のいずれよりも小さい請求項２記載の不織布。
【請求項４】
請求項１記載の不織布の製造方法であって、下記工程を含むことを特徴とする前記製造方法；
（ａ）熱可塑性合成樹脂の短繊維で形成されていて表面と裏面とを有するウエブを通気性の支持台に載せ、前記ウエブに対して前記支持台の下方からサクションを作用させながら機械方向へ走行させ、前記機械方向に直交する交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第１ノズルから前記ウエブの前記表面に加熱された第１ジェットエアを吹き付けて前記ウエブの前記表面に前記交差方向において交互に並びかつ前記機械方向へ互いに並行して延びる複数条の第１山部と第１谷部と
が形成された第１加工ウエブを得る工程；
（ｂ）前記機械方向に走行する前記第１加工ウエブの前記第１山部それぞれにおける前記表面に対して、前記交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第２ノズルのそれぞれから加熱された第２ジェットエアを吹き付けて、前記交差方向における断面において前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が前記両側方部分よりも疎である中央部分とを含んでいて前記機械方向へ延びる複数条の第２山部と、前記第２山部どうしの間にあって前記機械方向へ延びる複数条の第２谷部とが形成された第２加工ウエブを得る工程；および
（ｃ）前記第２加工ウエブを熱処理して、前記短繊維どうしを溶着させる工程。
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂で形成された短繊維どうしが溶着しており、互いに直交する縦方向と横方向と厚さ方向とを有していて前記厚さ方向には表面とその反対面である裏面とを有し、前記表面には前記縦方向へ互いに並行して延びていて前記横方向で起伏を繰り返すように交互に並ぶ山部と谷部とが形成されている不織布であって、
前記山部は、前記横方向における断面において、前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と、前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が疎である中央部分とを含んでおり、前記中央部分における前記短繊維には前記山部の頂部において前記横方向へ延びていて前記両側方部分をつないでいる短繊維が含まれていることを特徴とする前記不織布。
【請求項２】
前記不織布は、前記裏面を下側にして水平面に置いたときに、前記両側方部分の前記表面は前記水平面からの高さが１〜５ｍｍの範囲にあり、前記谷部の前記表面は前記水平面からの高さが０．１〜２ｍｍの範囲にあって前記両側方部分の前記高さよりも低い位置にある請求項１記載の不織布。
【請求項３】
前記水平面に置いた前記不織布に前記表面の側から平滑な板を介して３ｇｆ／ｃｍ２の荷重を加えたときの前記山部では、前記中央部分を通る垂線Ｙ１と前記短繊維とが交差している数Ｎ１は、前記両側方部分それぞれを通る垂線Ｙ２，Ｙ３のそれぞれと前記短繊維とが交差している数Ｎ２，Ｎ３のいずれよりも小さい請求項２記載の不織布。
【請求項４】
請求項１記載の不織布の製造方法であって、下記工程を含むことを特徴とする前記製造方法；
（ａ）熱可塑性合成樹脂の短繊維で形成されていて表面と裏面とを有するウエブを通気性の支持台に載せ、前記ウエブに対して前記支持台の下方からサクションを作用させながら機械方向へ走行させ、前記機械方向に直交する交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第１ノズルから前記ウエブの前記表面に加熱された第１ジェットエアを吹き付けて前記ウエブの前記表面に前記交差方向において交互に並びかつ前記機械方向へ互いに並行して延びる複数条の第１山部と第１谷部と
が形成された第１加工ウエブを得る工程；
（ｂ）前記機械方向に走行する前記第１加工ウエブの前記第１山部それぞれにおける前記表面に対して、前記交差方向に所要の間隔をあけて並ぶ複数の第２ノズルのそれぞれから加熱された第２ジェットエアを吹き付けて、前記交差方向における断面において前記短繊維の集合状態が密である両側方部分と前記両側方部分の間にあって前記短繊維の集合状態が前記両側方部分よりも疎である中央部分とを含んでいて前記機械方向へ延びる複数条の第２山部と、前記第２山部どうしの間にあって前記機械方向へ延びる複数条の第２谷部とが形成された第２加工ウエブを得る工程；および
（ｃ）前記第２加工ウエブを熱処理して、前記短繊維どうしを溶着させる工程。
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−７４５１５（Ｐ２０１１−７４５１５Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２５５２３（Ｐ２００９−２２５５２３）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１１５１０８）ユニ・チャーム株式会社 (1,219)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１１５１０８）ユニ・チャーム株式会社 (1,219)
【Ｆターム（参考）】
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