不織布の製造方法
【課題】伸長性の高い不織布を安定して搬送し得る不織布の製造方法を提供すること。
【解決手段】不織布１０の形成後で且つ不織布１０をピンテンター２０１のピン２０５から引き抜く前に、不織布１０を冷却する。冷却は冷風の吹き付けによって行うことが好ましい。不織布１０をピン２０５から引き抜く際に、不織布１０のうち、ピンテンター２０１で把持された部分にのみ、ピン２０５の基部側から先端部側への方向に冷風を吹き付けることも好ましい。第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維として複合繊維を用い、該複合繊維の構成樹脂のうち、収縮率の高い方の樹脂の融点よりも低い温度の熱を付与して熱収縮を行うことも好ましい。
【解決手段】不織布１０の形成後で且つ不織布１０をピンテンター２０１のピン２０５から引き抜く前に、不織布１０を冷却する。冷却は冷風の吹き付けによって行うことが好ましい。不織布１０をピン２０５から引き抜く際に、不織布１０のうち、ピンテンター２０１で把持された部分にのみ、ピン２０５の基部側から先端部側への方向に冷風を吹き付けることも好ましい。第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維として複合繊維を用い、該複合繊維の構成樹脂のうち、収縮率の高い方の樹脂の融点よりも低い温度の熱を付与して熱収縮を行うことも好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不織布の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は先に、第１層とこれに隣接する第２層とを有し、第１層と第２層とが所定パターンの接合部によって部分的に接合されており、該接合部間で第１層が３次元的立体形状をなしており、第２層がエラストマー的挙動を示す材料で構成され、シート全体がエラストマー的挙動を示すと共に通気性を有する立体シート材料を提案した（特許文献１）。この立体シート材料は表面に凹凸を有するものであり、平面方向へ伸張させた場合の回復性及び厚み方向へ圧縮させたときの圧縮変形性が十分に高いものである。第２層の原料としては、潜在捲縮性繊維などの熱収縮性繊維が用いられる。潜在捲縮性繊維としては、ポリプロピレンとエチレン−プロピレンランダム共重合体からなるサイドバイサイド型又は偏芯型の複合繊維が用いられる。
【０００３】
また本出願人は、熱収縮した熱収縮性繊維を含む第１繊維層の片面又は両面に、非熱収縮性繊維からなる第２繊維層が積層されてなり、前記両繊維層が熱融着によって厚さ方向に一体化されており、各熱融着部の間では、第１繊維層の熱収縮によって第２繊維層が突出して多数の凸部を形成していると共に該熱融着部が凹部となっている立体シート材料を提案した（特許文献２）。この立体シート材料の製造工程における熱収縮処理は、ネット上で熱風を吹きつける方法や、ピンテンター、クリンプテンターを用いる方法で行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８７２２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４７１５５号公報
【０００５】
ところで、熱収縮性繊維を用いて前記の各立体シート材料を製造する場合、収縮性の高い熱収縮性繊維を用いると、その収縮に起因して立体シート材料に高い伸長性が付与されて、これを製造ラインで安定的に搬送することが容易でなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は、多数の凹凸部を有し嵩高な構造を有する不織布を安定して製造し得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、熱収縮性繊維を含む第１繊維集合体と、非熱収縮性繊維を含む第２繊維集合体とが積層され、両繊維集合体が多数の接合部によって部分的に接合されてなる積層体を、ピンテンターで把持して前記熱収縮性繊維の熱収縮を規制しつつ該積層体に熱を付与して該積層体中の第１繊維集合体をその平面方向に収縮させ、前記接合部間に位置する第２繊維集合体を隆起させて、多数の凸部を有する不織布を製造する方法であって、
前記不織布の形成後で且つ該不織布をピンテンターのピンから引き抜く前に、該不織布を冷却する不織布の製造方法を提供することにより前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、収縮性の高い熱収縮性繊維を原料として不織布を製造しても、これをその製造ラインで安定して搬送することができる。これらの結果、本発明によれば、嵩高で風合いが良く、外観が良好な不織布を効率的に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。先ず、本発明の製造方法の好ましい一実施形態に基づき製造された不織布について図１を参照しながら説明する。図１（ａ）及び（ｂ）には、本発明の不織布の一実施形態の斜視図及び厚み方向の断面図が示されている。本実施形態の不織布１０は、一方の面を含む第１層１１と、他方の面を含む第２層１２とを有する２層構造のものである。第１層１１は、繊維の集合体から構成されている。一方、第２層１２は、第１層１１を構成する繊維と異なる種類及び／又は配合の繊維の集合体から構成されている。第１層１１及び第２層１２は、互いに積層されて多数の接合部１３によって部分的に接合されている。逆に言えば、第１層１１と第２層１２とはそれらの全面において接合されていない。しかし両層はそれらの全域にわたって密着した状態になっている。
【００１０】
第１層１１と第２層１２との接合部１３は、平面視して円形であり千鳥格子状のパターンで点状に配置されている。接合部１３は、熱及び／又は圧力の作用によって図示のように圧密化されて不織布１０の他の部位よりも厚みが小さくなっており且つ密度が大きくなっている。
【００１１】
不織布１０においては、接合部１３の位置に凹部１４が位置している。凹部１４間には、主として第２層１２の構成繊維から構成される凸部１５が位置している。これによって第２層１２側には、多数の凸部１５と多数の凹部１４によって凹凸形状が形成されている。
【００１２】
一方、第１層１１側においては、接合部１３間はほぼ平坦面を保っている。従って不織布１０全体として見ると、その第１層１１側がほぼ平坦になっており、且つ第２層１２側に多数の凹凸部を有している構造となっている。
【００１３】
第２層１２においては、その構成繊維どうしが熱融着されて結合点を有しているか、又は単に交絡した状態になっている。構成繊維どうしが熱融着されている場合には、第２層１２の表面に繊維の毛羽立ちが生じにくくなる。繊維が毛羽立ちにくくなることは、不織布１０を例えば肌に接する材料として用いた場合に、肌に物理的な刺激を与えることが少なくなるという利点をもたらす。
【００１４】
凸部１５はその内部が繊維で満たされた中実の状態になっている。凸部１５内を満たしている繊維は主として第２層１２の構成繊維である。前述のように第２層１２の構成繊維どうしが熱融着している場合には、凸部１５を満たしている繊維どうしも熱融着している。
【００１５】
第１層１１は熱収縮性繊維を含んでいる。この熱収縮性繊維は、所定温度の熱の付与によって既に収縮した状態になっている。ここでいう収縮とは、繊維の長さが収縮前に比べて短くなった状態をいい、三次元的なコイル状の捲縮を発現して見掛けの繊維長さが短くなった状態も含む。第１層１１に含まれる熱収縮した繊維として好ましいものは、潜在捲縮性繊維を所定温度に加熱して捲縮が発現した繊維（以下、捲縮発現後の潜在捲縮性繊維）である。捲縮発現後の潜在捲縮性繊維が第１層１１に含まれていることで、不織布１０にその平面方向への伸長性が付与されるからである。潜在捲縮性繊維は、例えば収縮率の異なる２種類の熱可塑性ポリマー材料を成分とする偏心芯鞘型複合繊維又はサイド・バイ・サイド型複合繊維などの各種複合繊維からなる。その例としては、特開平９−２９６３２５号公報や特許２７５９３３１号公報に記載のものが挙げられる。収縮率の異なる２種類の熱可塑性ポリマー材料の例としては、エチレン−プロピレンランダム共重合体（ＥＰ）とポリプロピレン（ＰＰ）との組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートを主成分する共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）との組み合わせが挙げられる。潜在捲縮性繊維は捲縮が発現する前の繊度が１〜１０ｄｔｅｘ程度であることが好適である。
【００１６】
特に、潜在捲縮性繊維として、その最大収縮率発現温度が、第２層１２中の非熱収縮性繊維の融点よりも低く、該最大収縮率発現温度が１３０℃以下である複合繊維を用いることが好ましい。このような潜在捲縮性繊維を用いることで、伸長性の高い不織布を得ることができる。また潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が、第２層１２中の非熱収縮性繊維の融点よりも低いことで、第１層１１を熱収縮させる際に、第２層１２中の熱融着性繊維の溶融を防止しつつ、第１層１１を充分に熱収縮させることができる。これらの理由によって、後述する製造方法によって得られる不織布１０は、伸長性、嵩高性及び風合いに優れたものとなる。
【００１７】
しかも、潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が１３０℃以下であることで、第２層１２の非熱収縮性繊維として、融点が１３０℃付近の熱可塑性樹脂を含む、繊維自体が柔らかく、且つ繊維表面の摩擦抵抗も小さい繊維を用いることができ、第２層１２の風合いや肌触りを向上させられるので好ましい。
【００１８】
更に、潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が１３０℃以下であることにより、第１層１１及び第２層１２の積層体を高速搬送しつつ、熱収縮処理しても第１層１１を充分に熱収縮させることできるので、不織布の生産性が向上する。
【００１９】
潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度は、不織布１０を風合い良く製造する観点から１２０℃以下であることが更に好ましい。この理由は、第２層１２中に融点が１３０℃周辺の繊維を用いた場合にも、第１層１１を熱収縮させる際に、第２層１２中の熱融着性繊維の溶融を一層防止できるからである。潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度の下限値は、不織布の保存時寸法安定性の観点から８０℃程度であることが好ましい。
【００２０】
前記の潜在捲縮性繊維としては、収縮率の異なる２種類の樹脂を含有する偏心芯鞘型複合繊維又はサイド・バイ・サイド型複合繊維であって、高収縮率樹脂が、エチレンを主成分とする共重合体または低密度ポリエチレンであるものを好ましく用いることができる。エチレンを主成分とする共重合体としては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン１−プロピレン三元共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等が挙げられる。低密度ポリエチレンとしては、高圧重合法による低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等が挙げられる。この場合、組み合わせる低収縮率樹脂としては、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂を特に好ましく用いることができる。
【００２１】
前記の潜在捲縮性繊維は、収縮率が異なる２種類の樹脂からなる複合繊維であり、収縮率が高い方の樹脂と低い方の樹脂との融点の差が３０℃以上であることが好ましい。これによって、第１層１１と第２層１２を部分的に接合するエンボス加工において、第１及び第２層の接合部１３を融点の低い方の樹脂の溶融固化により強固に接着でき、該接合部１３に穴等が生じにくくなる。このような構成の不織布１０は、吸収性物品の構成材料（特に表面シート）として用いたときに、接合部１３に経血や尿等がしみこみにくく、使用者の肌が経血や尿等で濡れることがなく、また経血が表面からみたときに赤く滲まないので有利である。また、不織布１０を吸収性物品の構成材料、特に表面シートとして用いる場合に、該吸収性物品に熱エンボスや熱シールにより、防漏溝やエンドシール部を形成する際にも、防漏溝やシール部の形成性が良好であると共に、それらに穴等の欠陥を生じさせないので好ましい。
【００２２】
尚、第１層１１には、熱収縮した熱収縮性繊維に加えて他の繊維が含まれていてもよい。他の繊維としては、例えば熱融着性繊維が挙げられる。第１層１１に熱収縮した繊維以外の繊維が含まれる場合、熱収縮した繊維の量は、第１層１１の重量に対して５０重量％以上、特に７０〜９０重量％であることが、凸部１５の形成性等の観点から好ましい。
【００２３】
第１層１１に含まれる潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が好ましくは１３０℃以下であることにより、第２層１２を構成する繊維として、幅広い繊維を用い得るという利点を有する。第２層１２に含まれる非熱収縮性繊維として用い得る繊維としては、レーヨン、コットン、アクリル系繊維や熱可塑性ポリマー材料からなる繊維が好適に用いられる。熱可塑性ポリマー材料としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミドなどが挙げられる。またこれらの熱可塑性ポリマー材料の組合せからなる芯鞘型複合繊維やサイド・バイ・サイド型複合繊維も好適に用いることができる。風合いを柔らかくする場合には、ポリエチレン樹脂を含む繊維が好ましく、更に、高密度ポリエチレン（密度０．９２〜０．９７ｇ／ｃｍ3）樹脂を含む繊維が一層好ましい。なお本発明において非熱収縮性繊維とは、実質的に熱収縮性を有さない繊維、及び第１層に含まれる熱収縮性繊維の熱収縮温度以下の温度では熱収縮しない熱収縮性繊維の双方を含む。
【００２４】
最大収縮率発現温度が１３０℃以下である潜在捲縮性繊維が第１層１１に含まれている場合、第２層１２中の非熱収縮性繊維は、その融点が１２０℃以上、特に１３０℃以上であることが、不織布１０を風合い良く製造する観点から好ましい。第２層１２中の非熱収縮性繊維は、融点が異なる複数樹脂からなる複合繊維であって且つ融点の最も低い樹脂の当該融点１２５〜１３５℃である高密度ポリエチレンであることが好ましい。
【００２５】
本実施形態の不織布１０はその坪量が、不織布１０の具体的な用途にもよるが、例えば不織布１０を吸収性物品の表面シートとして用いる場合には４０〜２００ｇ／ｍ2、特に５０〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。この場合、第１層１１の坪量は２０〜１００ｇ／ｍ2、特に２５〜５０ｇ／ｍ2であることが好ましく、第２層１２の坪量は２０〜１００ｇ／ｍ2、特に２５〜５０ｇ／ｍ2であることが好ましい。また、不織布１０の厚みは、これを例えば吸収性物品の表面シートとして用いる場合には１〜１０ｍｍ、特に１．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。この場合、第１層１１の厚みは０．５〜９．５ｍｍ、特に１．０〜４．５ｍｍであることが好ましく、第２層１２の厚みは０．５〜９．５ｍｍ、特に１．０〜４．５ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
本実施形態の不織布１０は図２に示す装置を用い、以下に述べる方法で好適に製造される。図２に示す装置は、第１繊維集合体と第２繊維集合体の接合部１００、熱収縮部２００を備えている。また、図示していないが、該装置は、第１繊維集合体の形成部及び第２繊維集合体の形成部も備えている。接合部１００は、一対のエンボスロール１０１，１０２を備えている。熱収縮部２００は、ピンテンター２０１及び熱付与装置２０２を備えている。
【００２７】
図２を参照しながら不織布１０の製造方法を説明すると、図示しない第１繊維集合体の形成部によって、第１層１１を構成する第１繊維集合体１１’が形成される。第１繊維集合体１１’の形成は例えばカード法によって行われ、短繊維のカードウエブからなる第１繊維集合体１１’が製造される。第１繊維集合体１１’には、熱収縮する前の熱収縮性繊維が含まれている。第１繊維集合体１１’は長尺帯状の形態をしている。なお第１繊維集合体１１’の形成手段はカード法に限られず、例えばエアスルー法、ヒートロール法、エアレイド法、メルトブローン法、スパンボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法などの各種不織布製造手段を用いても良い。或いは、前記方法によって予め製造された不織布を第１繊維集合体１１’として用い、該不織布を第１繊維集合体１１’の形成部から繰出し装置などを用いて供給しても良い。
【００２８】
これとは別に、図示しない第２繊維集合体の形成部によって第２繊維集合体１２’を形成する。第２繊維集合体の形成は例えばエアスルー法によって行われる。第２繊維集合体１２’は、第１繊維集合体１１’と同幅の長尺帯状の形態をしている。なお第２繊維集合体１２’の形成手段はエアスルー法に限られず、例えばヒートロール法、エアレイド法、メルトブローン法、スパンボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法などの各種不織布製造手段を用いてもよい。第２繊維集合体１２’は第２繊維集合体の形成部で形成されても良いし、或いは予め別工程で前記形成手段を用いて形成した不織布を第２繊維集合体１２’として用い、第２繊維集合体形成部２００から繰出し装置などを用いて供給しても良い。更に第２繊維集合体１２’は、前記の不織布に限らず、カード機にて形成された繊維ウェブでも良い。
【００２９】
なお、図２では、第２繊維集合体１２’の上に第１繊維集合体１１’が載せられる位置関係になっているが、この位置関係は特に限定されず、第１繊維集合体１１’の上に第２繊維集合体１２’が載せられる位置関係であっても良い。
【００３０】
両繊維集合体１１’，１２’は、接合部１００において合流して積層される。積層された両層は、接合部１００に設置された一対のエンボスロール１０１，１０２によって挟圧される。一対のエンボスロール１０１，１０２のうち、ロール１０１は、その周面に多数の凸部が形成された彫刻ロールである。一方、ロール１０２は、その周面が平滑な平滑ロールである。各ロール１０１，１０２はそれぞれ所定温度に加熱されていてもよく、或いは加熱されていなくてもよい。加熱する場合その温度は、接合部１３を強固に接着させ、且つ第１繊維集合体１１’を構成する熱収縮性繊維の熱収縮を発現させない観点から、熱収縮性繊維の最大収縮率発現温度に対して、−１０℃〜＋４０℃の範囲であることが好ましい。具体的には、繊維の種類にもよるが１００〜１５０℃、特に１１０〜１４０℃であることが好ましい。
【００３１】
エンボスロール１０１，１０２による挟圧によって、両繊維集合体１１’，１２’が多数の接合部１３によって部分的に接合された積層体１０３が形成される。積層体１０３においては、第１繊維集合体１１’の側からエンボス加工が行われる。得られた積層体１０３は長尺帯状の形態をしている。
【００３２】
積層体１０３は、熱収縮部２００へ送られる。熱収縮部２００には熱付与装置２０２が設置されている。積層体１０３が熱付与装置２０２内に導入される前に、積層体１０３はピンテンター２０１によってその左右両側部が把持される。具体的には、ピンテンター２０１のチェーン２０３（図３参照）に取り付けられている多数の上向きのピン２０５（図４参照）を積層体１０３の下側から上側に向けて、即ち第２繊維集合体１２’の側から第１繊維集合体１１’の側へ向けて突き刺して把持する。この把持によって、積層体１０３を熱付与装置２０２で収縮させるときの収縮の程度を規制する。
【００３３】
図３には、熱収縮部２００に設置されたピンテンター２０１を平面視した状態が模式的に示されている。ピンテンター２０１は、積層体１０３の両側部にそれぞれ配置された一対のチェーン２０３を備えている。各チェーン２０３は、積層体１０３の搬送方向に沿う縦長の周回軌道を描くように、積層体１０３の搬送方向と同方向に周回する。両チェーン２０３の間の間隔は、積層体１０３の搬送方向へ向かうに連れて搬送方向に向けて漸次狭められている。そして、ピンアウト部２０４、即ち、積層体１３からピンが引き抜かれる位置においては、チェーン２０３の間の間隔は一定になっている。ピンアウト部２０４におけるチェーン２０３の間の間隔は、ピンテンター２０１が積層体１０３を把持し始める部分におけるチェーン２０３の間の間隔よりも狭くなっている。ピンテンター２０１が積層体１０３を把持し始める部分におけるチェーン２０３の間の間隔を１００としたとき、ピンアウト部２０４におけるチェーン２０３の間の間隔が７０であれば、積層体１０３はその幅方向に７０％収縮することになる。これをＣＤ収縮率７０％ともいう。つまりピンテンター２０１で積層体１０３の両側部を把持することで、積層体１０３の幅方向の収縮率が規制される。
【００３４】
一方、積層体１０３の長手方向の収縮率を規制するためには、積層体１０３をピンテンター２０１で把持する際に、ピンテンター２０１のピンニングロール２０６（図２参照）の速度を、予め設定した長手方向への収縮量分だけ増速させ、積層体１０３をオーバーフィードさせればよい。これによって積層体１０３はその収縮分だけ余分に把持され、図２に示すように弛みが生じることになる。例えば、収縮前の長手方向の寸法が１００の積層体を８０に収縮（これをＭＤ収縮率８０％ともいう）させたいときは、チェーン２０３の速度を１００とした時のピンニングロール２０６の速度を１２５とすればよい。この時のオーバーフィード率は２５％となる。
【００３５】
積層体１０３は、ピンテンター２０１に把持された状態下に熱付与装置２０２内に導入される。熱付与装置２０２には、積層体２０３の上下面にそれぞれに所定温度に加熱された熱風の吹き付けが可能なノズル（図示せず）が設置されている。積層体１０３における第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維の熱収縮温度以上の熱を積層体１０３に付与することで、第１繊維集合体１１’をその平面方向に収縮させる。なお、本実施形態においては熱の付与手段として熱風を用いたが、これ以外の手段、例えばマイクロウェーブ、蒸気、赤外線等を用いて熱を付与してもよい。
【００３６】
第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維として複合繊維を用いる場合、該熱収縮性繊維を収縮させるための熱風の温度、即ち熱収縮処理温度ＴTは、該複合繊維の構成樹脂のうち、収縮率の高い方の樹脂の融点よりも低い温度であることが好ましい。これによって、樹脂間での剥離が起こりやすい繊維である、構成樹脂間の相溶性が低い複合繊維であっても、複合繊維における収縮率の高い方の樹脂が溶融して凝集することを防止することができ、樹脂間での剥離を効果的に防止できる。複合繊維が芯鞘型である場合、収縮率の高い方の樹脂は一般に鞘部の樹脂である。
【００３７】
また、熱収縮処理温度ＴTは、第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維の熱収縮開始温度ＴS以上で且つ第２繊維繊維集合体１２’に含まれる非熱収縮性繊維の融点ＴMよりも低い温度とすることが好ましい。熱収縮開始温度ＴSとは、昇温可能な炉にその繊維を置き、一定速度で昇温したとき、その繊維が実質的に収縮開始した時の実測温度を言う。熱収縮処理温度ＴTは、第２繊維集合体１２’に含まれる非熱収縮性繊維の融点ＴMよりも、３０℃以内の範囲で低いことが好ましく、特に５〜１５℃低いことが好ましい。熱収縮処理温度ＴTは、例えば１００〜１２０℃とすることができる。熱処理時間は１〜１２０秒程度とすることができる。
【００３８】
熱収縮においては、熱収縮処理温度ＴTを、第２繊維集合体１２’に含まれる非熱収縮性繊維の融点ＴMよりも低くすることで、第１繊維集合体１１’の熱収縮の際に、第２繊維集合体１２’に含まれる熱融着性繊維の溶融を防止しつつ、第１繊維集合体１１’を充分に熱収縮させることができる。これにより、得られる不織布１０は嵩高性及び風合いに優れたものとなる。
【００３９】
熱収縮性繊維の熱収縮によって、積層体１０３における接合部１３間に位置する第１繊維集合体１１’の構成繊維が収縮し、第１繊維集合体１１’の繊維密度が高くなる。この収縮に伴い、接合部１３間に位置する第２繊維集合体１２’の構成繊維は、平面方向への行き場を失い厚み方向へ移動する。これによって、接合部１３間が隆起して、第２繊維集合体１２’の側に繊維密度の低い嵩高な凸部１５が多数形成される。また凸部１５間、即ち接合部１３の位置に、繊維密度の高い凹部１４が形成される。このようにして、第１層１１及び第２層１２からなり、第２層１２の側に凹凸が形成された不織布１０が得られる。
【００４０】
このようにして得られた不織布１０は熱付与装置２０２から出ることで、熱の付与が終了する。不織布１０の形成後、不織布１０からピンテンター２０１のピンが引き抜かれる。ところで、得られた不織布１０には、第１繊維集合体１１’に含まれていた熱収縮性繊維の収縮によって伸長性が付与されている。特に熱収縮繊維として、三次元的なコイル状の捲縮を発現する芯鞘型やサイド・バイ・サイド型の複合繊維である潜在捲縮性繊維を用いた場合には、熱収縮処理温度ＴTを前記潜在捲縮性繊維の融点（ここで融点とは、前記潜在捲縮性繊維が２種類の樹脂からなる複合繊維の場合には、融点の低い方の樹脂の融点のことである。）以下にすることによって、大きな伸長性が付与される。この理由は、（イ）前記熱収縮繊維同士の熱融着を抑制できること、及び（ロ）前記潜在捲縮性繊維を構成する２種類の樹脂が相溶性が低い場合（例えば、ポリプロピレンとポリエチレンの組合せやポリエチレンテレフタレートとポリエチレンの組合せ）には、樹脂間の剥離を抑制できることによる。この伸長性の付与によって、不織布１０からピンを引き抜くときに、ピンの引き抜きに合わせて不織布１０が伸長してしまい、搬送張力が不織布１０に十分に伝達されないことがある。その結果、不織布１０からピンを確実に引き抜くことができない場合があり、不織布１０の安定搬送に支障を来すことがある。このような不都合が起こらないようにするために、本実施形態においては図４に示すように、熱付与装置２０２による不織布１０の形成後であって且つ不織布１０をピンテンター２０１のピン２０５から引き抜く前に、不織布１０に向けて冷風を吹き付け、これを冷却させる。
【００４１】
ピン２０５から引き抜く前に不織布１０を冷却することで、不織布１０の伸長を抑制させる。この状態下に不織布１０からピンを引き抜くことで、その引き抜きを首尾良く行うことができる。
【００４２】
不織布１０を冷却するための冷風は、特に温度をコントロールすることなく環境温度程度で十分である。特に、０〜６０℃、とりわけ１０〜５０℃であることが、不織布１０を十分に冷却できる点、及び経済性の点から好ましい。図４においては、不織布１０の上下面から冷風を吹き付ける状態が示されている。上下各面からの冷風の吹き付け量は同量とすることが、不織布１０の搬送の安定化を図りつつ、冷却効率を向上させる点から好ましい。なお本実施形態においては、不織布１０の冷却に冷風を用いたが、冷却手段としてはこれ以外のものを用いることも可能である。例えば、一定温度に冷却された冷却ロールに不織布１０を接触させる方法を用いて不織布１０を冷却することができる。
【００４３】
更に不織布１０からピン２０５を引き抜く際、即ち不織布１０がピンアウト部２０４（図３参照）に達した際には、図４に示すように、不織布１０に向けて、ピン２０５の基部側から先端部側への方向に冷風を吹き付けて、ピン２０５の引き抜きを助長させることが好ましい（この冷風を上向き冷風という）。なお図４においては、ピンアウト部２０４において、ピン２０５の先端部側から基部側への方向にも冷風を吹き付けている（この冷風を下向き冷風という）。しかし、下向き冷風の風量は上向き冷風の風量よりも少なくなっている。従って、風量の差し引きで考えると上向き冷風の方が優るので、上向き冷風の吹き付けによってピン２０５の引き抜きが助長される。
【００４４】
上向き冷風を吹き付ける場合、及び必要に応じ下向き冷風を吹き付ける場合には、不織布１０におけるピンテンター２０１で把持されている部分、つまり不織布における幅方向側部域にのみ吹き付けることが好ましい。換言すれば、不織布１０における幅方向中央域にはこれらの冷風は吹き付けない方が好ましい。幅方向中央域にも冷風を吹き付けると、不織布１０のばたつきが起こり、ピン２０５の安定した引き抜きが行い難くなることがあるからである。
【００４５】
図４に示すように、ピンアウト部２０４には、布外しバー２０８が取り付けられていることが好ましい。布外しバー２０８は図３に示すように、各チェーン２０３に沿って、その内側に一対配置されている。布外しバー２０８は、ピンテンター２０１の移動面に対して上方に向けて所定の角度θをなして配置されている。布外しバー２０８によっても不織布１０からのピンの引き抜きが一層首尾良く行われる。
【００４６】
このようにして得られた不織布１０は、例えば生理用ナプキンやパンティライナ、使い捨ておむつなどの各種吸収性物品の表面シート、外科用衣類、清掃シート等の各種の用途に用いることができる。不織布１０を、特に吸収性物品の表面シートとして用いると、肌触りが良好で装着感に優れた吸収性物品を得ることができる。不織布１０を表面シートとして用いる場合には、第１層１２側が、使用者の肌に当接するように配置されることが、肌触りを一層良好にする観点から好ましい。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。
【００４８】
〔実施例１ないし３並びに比較例１及び２〕
第１繊維集合体の構成繊維として、表１に示す樹脂の組み合わせからなる偏芯の芯鞘型複合繊維（潜在捲縮性繊維）を用いた。この繊維は熱の付与によってコイル状に三次元の捲縮が発現して収縮するものである。繊維の太さは２．２ｄｔｅｘ、長さは５１ｍｍであった。表中の融点は、複合繊維における収縮率の高い方の樹脂の融点である。この潜在捲縮性繊維を用いて、カード機により繊維ウエブを形成した。この繊維ウエブの坪量は表１に示す通りである。
【００４９】
第２繊維層の構成繊維として、表１に示す芯鞘型の熱融着複合繊維からなる非熱収縮性繊維を用いた。繊維の太さは２．２ｄｔｅｘ、長さは５１ｍｍであった。表中の融点は、複合繊維における鞘部の樹脂の融点である。この複合繊維を用いてカード機により繊維ウエブを形成し、その後エアスルー方式の熱処理装置によって、この繊維ウエブの構成繊維同士を融着させて不織布を得た。この不織布の坪量は表１に示す通りである。
【００５０】
第１繊維集合体と第２繊維集合体とを重ね合わせ、エンボスロールによって両繊維集合体を部分的に接合し積層体を得た。エンボスによる接合部の面積率は１２．８％であり、各接合部は円形の形状を有し、その配列パターンは図１に示すような千鳥配列であった。各ロールの加熱温度は表１に示す通りであった。
【００５１】
得られた積層体を、図２に示す装置の熱収縮部において収縮させて目的とする不織布を得た。熱収縮の条件は表１に示す通りである。得られた不織布の冷却条件も表１に示す通りである。なお冷却に用いた冷風の温度は１０〜５０℃であった。また得られた不織布の坪量及び収縮後面積率は同表に示す通りである。
【００５２】
ピンアウト部においてピンアウト不良が発生したか否かを目視にて判断し、ピンアウト不良の発生は、不織布１０がピン２０５から抜けずにピンテンター２０１に巻込まれた状態が発生した時点とした。その結果を表１に示す。また、得られた不織布の第１層に含まれる複合繊維（コイル状に捲縮した繊維）における樹脂間の剥離発生の有無を顕微鏡観察にて判断した。更に、得られた不織布の長手方向における１００ｇｆ引張荷重時の伸度を測定し、その値を不織布の伸長性の尺度とした。その結果も表１に示す。１００ｇｆ引張荷重時の伸度は、エーアンドディー製の引張試験機（商品名：テンシロン）を用いて測定した。測定試料は、不織布１０のＣＤ方向の幅２５ｍｍになるように採取した。また測定条件は、引張速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、試料つかみ間隔（チャック間距離）３０ｍｍとした。
【００５３】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１（ａ）は、本発明の製造方法の好ましい一実施形態に基づき製造された不織布を示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）における凸部の縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示す不織布を製造するために用いられる好ましい装置を示す模式図である。
【図３】図２におけるピンテンターを示す模式図である。
【図４】図３におけるピンアウト部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 不織布
１１ 第１層
１１’ 第１繊維集合体
１２ 第２層
１２’ 第２繊維集合体
１３ 接合部
１４ 凹部
１５ 凸部
２０１ ピンテンター
２０４ ピンアウト部
【技術分野】
【０００１】
本発明は不織布の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は先に、第１層とこれに隣接する第２層とを有し、第１層と第２層とが所定パターンの接合部によって部分的に接合されており、該接合部間で第１層が３次元的立体形状をなしており、第２層がエラストマー的挙動を示す材料で構成され、シート全体がエラストマー的挙動を示すと共に通気性を有する立体シート材料を提案した（特許文献１）。この立体シート材料は表面に凹凸を有するものであり、平面方向へ伸張させた場合の回復性及び厚み方向へ圧縮させたときの圧縮変形性が十分に高いものである。第２層の原料としては、潜在捲縮性繊維などの熱収縮性繊維が用いられる。潜在捲縮性繊維としては、ポリプロピレンとエチレン−プロピレンランダム共重合体からなるサイドバイサイド型又は偏芯型の複合繊維が用いられる。
【０００３】
また本出願人は、熱収縮した熱収縮性繊維を含む第１繊維層の片面又は両面に、非熱収縮性繊維からなる第２繊維層が積層されてなり、前記両繊維層が熱融着によって厚さ方向に一体化されており、各熱融着部の間では、第１繊維層の熱収縮によって第２繊維層が突出して多数の凸部を形成していると共に該熱融着部が凹部となっている立体シート材料を提案した（特許文献２）。この立体シート材料の製造工程における熱収縮処理は、ネット上で熱風を吹きつける方法や、ピンテンター、クリンプテンターを用いる方法で行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８７２２８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４７１５５号公報
【０００５】
ところで、熱収縮性繊維を用いて前記の各立体シート材料を製造する場合、収縮性の高い熱収縮性繊維を用いると、その収縮に起因して立体シート材料に高い伸長性が付与されて、これを製造ラインで安定的に搬送することが容易でなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は、多数の凹凸部を有し嵩高な構造を有する不織布を安定して製造し得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、熱収縮性繊維を含む第１繊維集合体と、非熱収縮性繊維を含む第２繊維集合体とが積層され、両繊維集合体が多数の接合部によって部分的に接合されてなる積層体を、ピンテンターで把持して前記熱収縮性繊維の熱収縮を規制しつつ該積層体に熱を付与して該積層体中の第１繊維集合体をその平面方向に収縮させ、前記接合部間に位置する第２繊維集合体を隆起させて、多数の凸部を有する不織布を製造する方法であって、
前記不織布の形成後で且つ該不織布をピンテンターのピンから引き抜く前に、該不織布を冷却する不織布の製造方法を提供することにより前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、収縮性の高い熱収縮性繊維を原料として不織布を製造しても、これをその製造ラインで安定して搬送することができる。これらの結果、本発明によれば、嵩高で風合いが良く、外観が良好な不織布を効率的に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。先ず、本発明の製造方法の好ましい一実施形態に基づき製造された不織布について図１を参照しながら説明する。図１（ａ）及び（ｂ）には、本発明の不織布の一実施形態の斜視図及び厚み方向の断面図が示されている。本実施形態の不織布１０は、一方の面を含む第１層１１と、他方の面を含む第２層１２とを有する２層構造のものである。第１層１１は、繊維の集合体から構成されている。一方、第２層１２は、第１層１１を構成する繊維と異なる種類及び／又は配合の繊維の集合体から構成されている。第１層１１及び第２層１２は、互いに積層されて多数の接合部１３によって部分的に接合されている。逆に言えば、第１層１１と第２層１２とはそれらの全面において接合されていない。しかし両層はそれらの全域にわたって密着した状態になっている。
【００１０】
第１層１１と第２層１２との接合部１３は、平面視して円形であり千鳥格子状のパターンで点状に配置されている。接合部１３は、熱及び／又は圧力の作用によって図示のように圧密化されて不織布１０の他の部位よりも厚みが小さくなっており且つ密度が大きくなっている。
【００１１】
不織布１０においては、接合部１３の位置に凹部１４が位置している。凹部１４間には、主として第２層１２の構成繊維から構成される凸部１５が位置している。これによって第２層１２側には、多数の凸部１５と多数の凹部１４によって凹凸形状が形成されている。
【００１２】
一方、第１層１１側においては、接合部１３間はほぼ平坦面を保っている。従って不織布１０全体として見ると、その第１層１１側がほぼ平坦になっており、且つ第２層１２側に多数の凹凸部を有している構造となっている。
【００１３】
第２層１２においては、その構成繊維どうしが熱融着されて結合点を有しているか、又は単に交絡した状態になっている。構成繊維どうしが熱融着されている場合には、第２層１２の表面に繊維の毛羽立ちが生じにくくなる。繊維が毛羽立ちにくくなることは、不織布１０を例えば肌に接する材料として用いた場合に、肌に物理的な刺激を与えることが少なくなるという利点をもたらす。
【００１４】
凸部１５はその内部が繊維で満たされた中実の状態になっている。凸部１５内を満たしている繊維は主として第２層１２の構成繊維である。前述のように第２層１２の構成繊維どうしが熱融着している場合には、凸部１５を満たしている繊維どうしも熱融着している。
【００１５】
第１層１１は熱収縮性繊維を含んでいる。この熱収縮性繊維は、所定温度の熱の付与によって既に収縮した状態になっている。ここでいう収縮とは、繊維の長さが収縮前に比べて短くなった状態をいい、三次元的なコイル状の捲縮を発現して見掛けの繊維長さが短くなった状態も含む。第１層１１に含まれる熱収縮した繊維として好ましいものは、潜在捲縮性繊維を所定温度に加熱して捲縮が発現した繊維（以下、捲縮発現後の潜在捲縮性繊維）である。捲縮発現後の潜在捲縮性繊維が第１層１１に含まれていることで、不織布１０にその平面方向への伸長性が付与されるからである。潜在捲縮性繊維は、例えば収縮率の異なる２種類の熱可塑性ポリマー材料を成分とする偏心芯鞘型複合繊維又はサイド・バイ・サイド型複合繊維などの各種複合繊維からなる。その例としては、特開平９−２９６３２５号公報や特許２７５９３３１号公報に記載のものが挙げられる。収縮率の異なる２種類の熱可塑性ポリマー材料の例としては、エチレン−プロピレンランダム共重合体（ＥＰ）とポリプロピレン（ＰＰ）との組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートを主成分する共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）との組み合わせが挙げられる。潜在捲縮性繊維は捲縮が発現する前の繊度が１〜１０ｄｔｅｘ程度であることが好適である。
【００１６】
特に、潜在捲縮性繊維として、その最大収縮率発現温度が、第２層１２中の非熱収縮性繊維の融点よりも低く、該最大収縮率発現温度が１３０℃以下である複合繊維を用いることが好ましい。このような潜在捲縮性繊維を用いることで、伸長性の高い不織布を得ることができる。また潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が、第２層１２中の非熱収縮性繊維の融点よりも低いことで、第１層１１を熱収縮させる際に、第２層１２中の熱融着性繊維の溶融を防止しつつ、第１層１１を充分に熱収縮させることができる。これらの理由によって、後述する製造方法によって得られる不織布１０は、伸長性、嵩高性及び風合いに優れたものとなる。
【００１７】
しかも、潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が１３０℃以下であることで、第２層１２の非熱収縮性繊維として、融点が１３０℃付近の熱可塑性樹脂を含む、繊維自体が柔らかく、且つ繊維表面の摩擦抵抗も小さい繊維を用いることができ、第２層１２の風合いや肌触りを向上させられるので好ましい。
【００１８】
更に、潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が１３０℃以下であることにより、第１層１１及び第２層１２の積層体を高速搬送しつつ、熱収縮処理しても第１層１１を充分に熱収縮させることできるので、不織布の生産性が向上する。
【００１９】
潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度は、不織布１０を風合い良く製造する観点から１２０℃以下であることが更に好ましい。この理由は、第２層１２中に融点が１３０℃周辺の繊維を用いた場合にも、第１層１１を熱収縮させる際に、第２層１２中の熱融着性繊維の溶融を一層防止できるからである。潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度の下限値は、不織布の保存時寸法安定性の観点から８０℃程度であることが好ましい。
【００２０】
前記の潜在捲縮性繊維としては、収縮率の異なる２種類の樹脂を含有する偏心芯鞘型複合繊維又はサイド・バイ・サイド型複合繊維であって、高収縮率樹脂が、エチレンを主成分とする共重合体または低密度ポリエチレンであるものを好ましく用いることができる。エチレンを主成分とする共重合体としては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン１−プロピレン三元共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等が挙げられる。低密度ポリエチレンとしては、高圧重合法による低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等が挙げられる。この場合、組み合わせる低収縮率樹脂としては、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂を特に好ましく用いることができる。
【００２１】
前記の潜在捲縮性繊維は、収縮率が異なる２種類の樹脂からなる複合繊維であり、収縮率が高い方の樹脂と低い方の樹脂との融点の差が３０℃以上であることが好ましい。これによって、第１層１１と第２層１２を部分的に接合するエンボス加工において、第１及び第２層の接合部１３を融点の低い方の樹脂の溶融固化により強固に接着でき、該接合部１３に穴等が生じにくくなる。このような構成の不織布１０は、吸収性物品の構成材料（特に表面シート）として用いたときに、接合部１３に経血や尿等がしみこみにくく、使用者の肌が経血や尿等で濡れることがなく、また経血が表面からみたときに赤く滲まないので有利である。また、不織布１０を吸収性物品の構成材料、特に表面シートとして用いる場合に、該吸収性物品に熱エンボスや熱シールにより、防漏溝やエンドシール部を形成する際にも、防漏溝やシール部の形成性が良好であると共に、それらに穴等の欠陥を生じさせないので好ましい。
【００２２】
尚、第１層１１には、熱収縮した熱収縮性繊維に加えて他の繊維が含まれていてもよい。他の繊維としては、例えば熱融着性繊維が挙げられる。第１層１１に熱収縮した繊維以外の繊維が含まれる場合、熱収縮した繊維の量は、第１層１１の重量に対して５０重量％以上、特に７０〜９０重量％であることが、凸部１５の形成性等の観点から好ましい。
【００２３】
第１層１１に含まれる潜在捲縮性繊維の最大収縮率発現温度が好ましくは１３０℃以下であることにより、第２層１２を構成する繊維として、幅広い繊維を用い得るという利点を有する。第２層１２に含まれる非熱収縮性繊維として用い得る繊維としては、レーヨン、コットン、アクリル系繊維や熱可塑性ポリマー材料からなる繊維が好適に用いられる。熱可塑性ポリマー材料としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミドなどが挙げられる。またこれらの熱可塑性ポリマー材料の組合せからなる芯鞘型複合繊維やサイド・バイ・サイド型複合繊維も好適に用いることができる。風合いを柔らかくする場合には、ポリエチレン樹脂を含む繊維が好ましく、更に、高密度ポリエチレン（密度０．９２〜０．９７ｇ／ｃｍ3）樹脂を含む繊維が一層好ましい。なお本発明において非熱収縮性繊維とは、実質的に熱収縮性を有さない繊維、及び第１層に含まれる熱収縮性繊維の熱収縮温度以下の温度では熱収縮しない熱収縮性繊維の双方を含む。
【００２４】
最大収縮率発現温度が１３０℃以下である潜在捲縮性繊維が第１層１１に含まれている場合、第２層１２中の非熱収縮性繊維は、その融点が１２０℃以上、特に１３０℃以上であることが、不織布１０を風合い良く製造する観点から好ましい。第２層１２中の非熱収縮性繊維は、融点が異なる複数樹脂からなる複合繊維であって且つ融点の最も低い樹脂の当該融点１２５〜１３５℃である高密度ポリエチレンであることが好ましい。
【００２５】
本実施形態の不織布１０はその坪量が、不織布１０の具体的な用途にもよるが、例えば不織布１０を吸収性物品の表面シートとして用いる場合には４０〜２００ｇ／ｍ2、特に５０〜１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。この場合、第１層１１の坪量は２０〜１００ｇ／ｍ2、特に２５〜５０ｇ／ｍ2であることが好ましく、第２層１２の坪量は２０〜１００ｇ／ｍ2、特に２５〜５０ｇ／ｍ2であることが好ましい。また、不織布１０の厚みは、これを例えば吸収性物品の表面シートとして用いる場合には１〜１０ｍｍ、特に１．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。この場合、第１層１１の厚みは０．５〜９．５ｍｍ、特に１．０〜４．５ｍｍであることが好ましく、第２層１２の厚みは０．５〜９．５ｍｍ、特に１．０〜４．５ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
本実施形態の不織布１０は図２に示す装置を用い、以下に述べる方法で好適に製造される。図２に示す装置は、第１繊維集合体と第２繊維集合体の接合部１００、熱収縮部２００を備えている。また、図示していないが、該装置は、第１繊維集合体の形成部及び第２繊維集合体の形成部も備えている。接合部１００は、一対のエンボスロール１０１，１０２を備えている。熱収縮部２００は、ピンテンター２０１及び熱付与装置２０２を備えている。
【００２７】
図２を参照しながら不織布１０の製造方法を説明すると、図示しない第１繊維集合体の形成部によって、第１層１１を構成する第１繊維集合体１１’が形成される。第１繊維集合体１１’の形成は例えばカード法によって行われ、短繊維のカードウエブからなる第１繊維集合体１１’が製造される。第１繊維集合体１１’には、熱収縮する前の熱収縮性繊維が含まれている。第１繊維集合体１１’は長尺帯状の形態をしている。なお第１繊維集合体１１’の形成手段はカード法に限られず、例えばエアスルー法、ヒートロール法、エアレイド法、メルトブローン法、スパンボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法などの各種不織布製造手段を用いても良い。或いは、前記方法によって予め製造された不織布を第１繊維集合体１１’として用い、該不織布を第１繊維集合体１１’の形成部から繰出し装置などを用いて供給しても良い。
【００２８】
これとは別に、図示しない第２繊維集合体の形成部によって第２繊維集合体１２’を形成する。第２繊維集合体の形成は例えばエアスルー法によって行われる。第２繊維集合体１２’は、第１繊維集合体１１’と同幅の長尺帯状の形態をしている。なお第２繊維集合体１２’の形成手段はエアスルー法に限られず、例えばヒートロール法、エアレイド法、メルトブローン法、スパンボンド法、スパンレース法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法などの各種不織布製造手段を用いてもよい。第２繊維集合体１２’は第２繊維集合体の形成部で形成されても良いし、或いは予め別工程で前記形成手段を用いて形成した不織布を第２繊維集合体１２’として用い、第２繊維集合体形成部２００から繰出し装置などを用いて供給しても良い。更に第２繊維集合体１２’は、前記の不織布に限らず、カード機にて形成された繊維ウェブでも良い。
【００２９】
なお、図２では、第２繊維集合体１２’の上に第１繊維集合体１１’が載せられる位置関係になっているが、この位置関係は特に限定されず、第１繊維集合体１１’の上に第２繊維集合体１２’が載せられる位置関係であっても良い。
【００３０】
両繊維集合体１１’，１２’は、接合部１００において合流して積層される。積層された両層は、接合部１００に設置された一対のエンボスロール１０１，１０２によって挟圧される。一対のエンボスロール１０１，１０２のうち、ロール１０１は、その周面に多数の凸部が形成された彫刻ロールである。一方、ロール１０２は、その周面が平滑な平滑ロールである。各ロール１０１，１０２はそれぞれ所定温度に加熱されていてもよく、或いは加熱されていなくてもよい。加熱する場合その温度は、接合部１３を強固に接着させ、且つ第１繊維集合体１１’を構成する熱収縮性繊維の熱収縮を発現させない観点から、熱収縮性繊維の最大収縮率発現温度に対して、−１０℃〜＋４０℃の範囲であることが好ましい。具体的には、繊維の種類にもよるが１００〜１５０℃、特に１１０〜１４０℃であることが好ましい。
【００３１】
エンボスロール１０１，１０２による挟圧によって、両繊維集合体１１’，１２’が多数の接合部１３によって部分的に接合された積層体１０３が形成される。積層体１０３においては、第１繊維集合体１１’の側からエンボス加工が行われる。得られた積層体１０３は長尺帯状の形態をしている。
【００３２】
積層体１０３は、熱収縮部２００へ送られる。熱収縮部２００には熱付与装置２０２が設置されている。積層体１０３が熱付与装置２０２内に導入される前に、積層体１０３はピンテンター２０１によってその左右両側部が把持される。具体的には、ピンテンター２０１のチェーン２０３（図３参照）に取り付けられている多数の上向きのピン２０５（図４参照）を積層体１０３の下側から上側に向けて、即ち第２繊維集合体１２’の側から第１繊維集合体１１’の側へ向けて突き刺して把持する。この把持によって、積層体１０３を熱付与装置２０２で収縮させるときの収縮の程度を規制する。
【００３３】
図３には、熱収縮部２００に設置されたピンテンター２０１を平面視した状態が模式的に示されている。ピンテンター２０１は、積層体１０３の両側部にそれぞれ配置された一対のチェーン２０３を備えている。各チェーン２０３は、積層体１０３の搬送方向に沿う縦長の周回軌道を描くように、積層体１０３の搬送方向と同方向に周回する。両チェーン２０３の間の間隔は、積層体１０３の搬送方向へ向かうに連れて搬送方向に向けて漸次狭められている。そして、ピンアウト部２０４、即ち、積層体１３からピンが引き抜かれる位置においては、チェーン２０３の間の間隔は一定になっている。ピンアウト部２０４におけるチェーン２０３の間の間隔は、ピンテンター２０１が積層体１０３を把持し始める部分におけるチェーン２０３の間の間隔よりも狭くなっている。ピンテンター２０１が積層体１０３を把持し始める部分におけるチェーン２０３の間の間隔を１００としたとき、ピンアウト部２０４におけるチェーン２０３の間の間隔が７０であれば、積層体１０３はその幅方向に７０％収縮することになる。これをＣＤ収縮率７０％ともいう。つまりピンテンター２０１で積層体１０３の両側部を把持することで、積層体１０３の幅方向の収縮率が規制される。
【００３４】
一方、積層体１０３の長手方向の収縮率を規制するためには、積層体１０３をピンテンター２０１で把持する際に、ピンテンター２０１のピンニングロール２０６（図２参照）の速度を、予め設定した長手方向への収縮量分だけ増速させ、積層体１０３をオーバーフィードさせればよい。これによって積層体１０３はその収縮分だけ余分に把持され、図２に示すように弛みが生じることになる。例えば、収縮前の長手方向の寸法が１００の積層体を８０に収縮（これをＭＤ収縮率８０％ともいう）させたいときは、チェーン２０３の速度を１００とした時のピンニングロール２０６の速度を１２５とすればよい。この時のオーバーフィード率は２５％となる。
【００３５】
積層体１０３は、ピンテンター２０１に把持された状態下に熱付与装置２０２内に導入される。熱付与装置２０２には、積層体２０３の上下面にそれぞれに所定温度に加熱された熱風の吹き付けが可能なノズル（図示せず）が設置されている。積層体１０３における第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維の熱収縮温度以上の熱を積層体１０３に付与することで、第１繊維集合体１１’をその平面方向に収縮させる。なお、本実施形態においては熱の付与手段として熱風を用いたが、これ以外の手段、例えばマイクロウェーブ、蒸気、赤外線等を用いて熱を付与してもよい。
【００３６】
第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維として複合繊維を用いる場合、該熱収縮性繊維を収縮させるための熱風の温度、即ち熱収縮処理温度ＴTは、該複合繊維の構成樹脂のうち、収縮率の高い方の樹脂の融点よりも低い温度であることが好ましい。これによって、樹脂間での剥離が起こりやすい繊維である、構成樹脂間の相溶性が低い複合繊維であっても、複合繊維における収縮率の高い方の樹脂が溶融して凝集することを防止することができ、樹脂間での剥離を効果的に防止できる。複合繊維が芯鞘型である場合、収縮率の高い方の樹脂は一般に鞘部の樹脂である。
【００３７】
また、熱収縮処理温度ＴTは、第１繊維集合体１１’に含まれる熱収縮性繊維の熱収縮開始温度ＴS以上で且つ第２繊維繊維集合体１２’に含まれる非熱収縮性繊維の融点ＴMよりも低い温度とすることが好ましい。熱収縮開始温度ＴSとは、昇温可能な炉にその繊維を置き、一定速度で昇温したとき、その繊維が実質的に収縮開始した時の実測温度を言う。熱収縮処理温度ＴTは、第２繊維集合体１２’に含まれる非熱収縮性繊維の融点ＴMよりも、３０℃以内の範囲で低いことが好ましく、特に５〜１５℃低いことが好ましい。熱収縮処理温度ＴTは、例えば１００〜１２０℃とすることができる。熱処理時間は１〜１２０秒程度とすることができる。
【００３８】
熱収縮においては、熱収縮処理温度ＴTを、第２繊維集合体１２’に含まれる非熱収縮性繊維の融点ＴMよりも低くすることで、第１繊維集合体１１’の熱収縮の際に、第２繊維集合体１２’に含まれる熱融着性繊維の溶融を防止しつつ、第１繊維集合体１１’を充分に熱収縮させることができる。これにより、得られる不織布１０は嵩高性及び風合いに優れたものとなる。
【００３９】
熱収縮性繊維の熱収縮によって、積層体１０３における接合部１３間に位置する第１繊維集合体１１’の構成繊維が収縮し、第１繊維集合体１１’の繊維密度が高くなる。この収縮に伴い、接合部１３間に位置する第２繊維集合体１２’の構成繊維は、平面方向への行き場を失い厚み方向へ移動する。これによって、接合部１３間が隆起して、第２繊維集合体１２’の側に繊維密度の低い嵩高な凸部１５が多数形成される。また凸部１５間、即ち接合部１３の位置に、繊維密度の高い凹部１４が形成される。このようにして、第１層１１及び第２層１２からなり、第２層１２の側に凹凸が形成された不織布１０が得られる。
【００４０】
このようにして得られた不織布１０は熱付与装置２０２から出ることで、熱の付与が終了する。不織布１０の形成後、不織布１０からピンテンター２０１のピンが引き抜かれる。ところで、得られた不織布１０には、第１繊維集合体１１’に含まれていた熱収縮性繊維の収縮によって伸長性が付与されている。特に熱収縮繊維として、三次元的なコイル状の捲縮を発現する芯鞘型やサイド・バイ・サイド型の複合繊維である潜在捲縮性繊維を用いた場合には、熱収縮処理温度ＴTを前記潜在捲縮性繊維の融点（ここで融点とは、前記潜在捲縮性繊維が２種類の樹脂からなる複合繊維の場合には、融点の低い方の樹脂の融点のことである。）以下にすることによって、大きな伸長性が付与される。この理由は、（イ）前記熱収縮繊維同士の熱融着を抑制できること、及び（ロ）前記潜在捲縮性繊維を構成する２種類の樹脂が相溶性が低い場合（例えば、ポリプロピレンとポリエチレンの組合せやポリエチレンテレフタレートとポリエチレンの組合せ）には、樹脂間の剥離を抑制できることによる。この伸長性の付与によって、不織布１０からピンを引き抜くときに、ピンの引き抜きに合わせて不織布１０が伸長してしまい、搬送張力が不織布１０に十分に伝達されないことがある。その結果、不織布１０からピンを確実に引き抜くことができない場合があり、不織布１０の安定搬送に支障を来すことがある。このような不都合が起こらないようにするために、本実施形態においては図４に示すように、熱付与装置２０２による不織布１０の形成後であって且つ不織布１０をピンテンター２０１のピン２０５から引き抜く前に、不織布１０に向けて冷風を吹き付け、これを冷却させる。
【００４１】
ピン２０５から引き抜く前に不織布１０を冷却することで、不織布１０の伸長を抑制させる。この状態下に不織布１０からピンを引き抜くことで、その引き抜きを首尾良く行うことができる。
【００４２】
不織布１０を冷却するための冷風は、特に温度をコントロールすることなく環境温度程度で十分である。特に、０〜６０℃、とりわけ１０〜５０℃であることが、不織布１０を十分に冷却できる点、及び経済性の点から好ましい。図４においては、不織布１０の上下面から冷風を吹き付ける状態が示されている。上下各面からの冷風の吹き付け量は同量とすることが、不織布１０の搬送の安定化を図りつつ、冷却効率を向上させる点から好ましい。なお本実施形態においては、不織布１０の冷却に冷風を用いたが、冷却手段としてはこれ以外のものを用いることも可能である。例えば、一定温度に冷却された冷却ロールに不織布１０を接触させる方法を用いて不織布１０を冷却することができる。
【００４３】
更に不織布１０からピン２０５を引き抜く際、即ち不織布１０がピンアウト部２０４（図３参照）に達した際には、図４に示すように、不織布１０に向けて、ピン２０５の基部側から先端部側への方向に冷風を吹き付けて、ピン２０５の引き抜きを助長させることが好ましい（この冷風を上向き冷風という）。なお図４においては、ピンアウト部２０４において、ピン２０５の先端部側から基部側への方向にも冷風を吹き付けている（この冷風を下向き冷風という）。しかし、下向き冷風の風量は上向き冷風の風量よりも少なくなっている。従って、風量の差し引きで考えると上向き冷風の方が優るので、上向き冷風の吹き付けによってピン２０５の引き抜きが助長される。
【００４４】
上向き冷風を吹き付ける場合、及び必要に応じ下向き冷風を吹き付ける場合には、不織布１０におけるピンテンター２０１で把持されている部分、つまり不織布における幅方向側部域にのみ吹き付けることが好ましい。換言すれば、不織布１０における幅方向中央域にはこれらの冷風は吹き付けない方が好ましい。幅方向中央域にも冷風を吹き付けると、不織布１０のばたつきが起こり、ピン２０５の安定した引き抜きが行い難くなることがあるからである。
【００４５】
図４に示すように、ピンアウト部２０４には、布外しバー２０８が取り付けられていることが好ましい。布外しバー２０８は図３に示すように、各チェーン２０３に沿って、その内側に一対配置されている。布外しバー２０８は、ピンテンター２０１の移動面に対して上方に向けて所定の角度θをなして配置されている。布外しバー２０８によっても不織布１０からのピンの引き抜きが一層首尾良く行われる。
【００４６】
このようにして得られた不織布１０は、例えば生理用ナプキンやパンティライナ、使い捨ておむつなどの各種吸収性物品の表面シート、外科用衣類、清掃シート等の各種の用途に用いることができる。不織布１０を、特に吸収性物品の表面シートとして用いると、肌触りが良好で装着感に優れた吸収性物品を得ることができる。不織布１０を表面シートとして用いる場合には、第１層１２側が、使用者の肌に当接するように配置されることが、肌触りを一層良好にする観点から好ましい。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。
【００４８】
〔実施例１ないし３並びに比較例１及び２〕
第１繊維集合体の構成繊維として、表１に示す樹脂の組み合わせからなる偏芯の芯鞘型複合繊維（潜在捲縮性繊維）を用いた。この繊維は熱の付与によってコイル状に三次元の捲縮が発現して収縮するものである。繊維の太さは２．２ｄｔｅｘ、長さは５１ｍｍであった。表中の融点は、複合繊維における収縮率の高い方の樹脂の融点である。この潜在捲縮性繊維を用いて、カード機により繊維ウエブを形成した。この繊維ウエブの坪量は表１に示す通りである。
【００４９】
第２繊維層の構成繊維として、表１に示す芯鞘型の熱融着複合繊維からなる非熱収縮性繊維を用いた。繊維の太さは２．２ｄｔｅｘ、長さは５１ｍｍであった。表中の融点は、複合繊維における鞘部の樹脂の融点である。この複合繊維を用いてカード機により繊維ウエブを形成し、その後エアスルー方式の熱処理装置によって、この繊維ウエブの構成繊維同士を融着させて不織布を得た。この不織布の坪量は表１に示す通りである。
【００５０】
第１繊維集合体と第２繊維集合体とを重ね合わせ、エンボスロールによって両繊維集合体を部分的に接合し積層体を得た。エンボスによる接合部の面積率は１２．８％であり、各接合部は円形の形状を有し、その配列パターンは図１に示すような千鳥配列であった。各ロールの加熱温度は表１に示す通りであった。
【００５１】
得られた積層体を、図２に示す装置の熱収縮部において収縮させて目的とする不織布を得た。熱収縮の条件は表１に示す通りである。得られた不織布の冷却条件も表１に示す通りである。なお冷却に用いた冷風の温度は１０〜５０℃であった。また得られた不織布の坪量及び収縮後面積率は同表に示す通りである。
【００５２】
ピンアウト部においてピンアウト不良が発生したか否かを目視にて判断し、ピンアウト不良の発生は、不織布１０がピン２０５から抜けずにピンテンター２０１に巻込まれた状態が発生した時点とした。その結果を表１に示す。また、得られた不織布の第１層に含まれる複合繊維（コイル状に捲縮した繊維）における樹脂間の剥離発生の有無を顕微鏡観察にて判断した。更に、得られた不織布の長手方向における１００ｇｆ引張荷重時の伸度を測定し、その値を不織布の伸長性の尺度とした。その結果も表１に示す。１００ｇｆ引張荷重時の伸度は、エーアンドディー製の引張試験機（商品名：テンシロン）を用いて測定した。測定試料は、不織布１０のＣＤ方向の幅２５ｍｍになるように採取した。また測定条件は、引張速度３００ｍｍ／ｓｅｃ、試料つかみ間隔（チャック間距離）３０ｍｍとした。
【００５３】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１（ａ）は、本発明の製造方法の好ましい一実施形態に基づき製造された不織布を示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）における凸部の縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示す不織布を製造するために用いられる好ましい装置を示す模式図である。
【図３】図２におけるピンテンターを示す模式図である。
【図４】図３におけるピンアウト部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 不織布
１１ 第１層
１１’ 第１繊維集合体
１２ 第２層
１２’ 第２繊維集合体
１３ 接合部
１４ 凹部
１５ 凸部
２０１ ピンテンター
２０４ ピンアウト部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱収縮性繊維を含む第１繊維集合体と、非熱収縮性繊維を含む第２繊維集合体とが積層され、両繊維集合体が多数の接合部によって部分的に接合されてなる積層体を、ピンテンターで把持して前記熱収縮性繊維の熱収縮を規制しつつ該積層体に熱を付与して該積層体中の第１繊維集合体をその平面方向に収縮させ、前記接合部間に位置する第２繊維集合体を隆起させて、多数の凸部を有する不織布を製造する方法であって、
前記不織布の形成後で且つ該不織布をピンテンターのピンから引き抜く前に、該不織布を冷却する不織布の製造方法。
【請求項２】
冷風の吹き付けによって不織布を冷却する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
不織布をピンから引き抜く際に、該不織布に向けて、ピンの基部側から先端部側への方向に冷風を吹き付ける請求項１又は記載の製造方法。
【請求項４】
不織布のうち、ピンテンターで把持された部分にのみ冷風を吹き付ける請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
第１繊維集合体に含まれる熱収縮性繊維として複合繊維を用い、該複合繊維の構成樹脂のうち、収縮率の高い方の樹脂の融点よりも低い温度の熱を付与して熱収縮を行う請求項１ないし４の何れかに記載の製造方法。
【請求項６】
第１繊維集合体に含まれる熱収縮性繊維として、その最大収縮率発現温度が、第２繊維集合体に含まれる非熱収縮性繊維の融点よりも低いものを用い、
第２繊維集合体に含まれる非熱収縮性繊維の融点よりも低い温度の熱を付与して第１繊維集合体を収縮させる請求項１ないし５の何れかに記載の製造方法。
【請求項１】
熱収縮性繊維を含む第１繊維集合体と、非熱収縮性繊維を含む第２繊維集合体とが積層され、両繊維集合体が多数の接合部によって部分的に接合されてなる積層体を、ピンテンターで把持して前記熱収縮性繊維の熱収縮を規制しつつ該積層体に熱を付与して該積層体中の第１繊維集合体をその平面方向に収縮させ、前記接合部間に位置する第２繊維集合体を隆起させて、多数の凸部を有する不織布を製造する方法であって、
前記不織布の形成後で且つ該不織布をピンテンターのピンから引き抜く前に、該不織布を冷却する不織布の製造方法。
【請求項２】
冷風の吹き付けによって不織布を冷却する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
不織布をピンから引き抜く際に、該不織布に向けて、ピンの基部側から先端部側への方向に冷風を吹き付ける請求項１又は記載の製造方法。
【請求項４】
不織布のうち、ピンテンターで把持された部分にのみ冷風を吹き付ける請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
第１繊維集合体に含まれる熱収縮性繊維として複合繊維を用い、該複合繊維の構成樹脂のうち、収縮率の高い方の樹脂の融点よりも低い温度の熱を付与して熱収縮を行う請求項１ないし４の何れかに記載の製造方法。
【請求項６】
第１繊維集合体に含まれる熱収縮性繊維として、その最大収縮率発現温度が、第２繊維集合体に含まれる非熱収縮性繊維の融点よりも低いものを用い、
第２繊維集合体に含まれる非熱収縮性繊維の融点よりも低い温度の熱を付与して第１繊維集合体を収縮させる請求項１ないし５の何れかに記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１７７３４０（Ｐ２００７−１７７３４０Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７３９２９（Ｐ２００５−３７３９２９）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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