特許第6190260号(P6190260)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6190260
(24)【登録日】2017年8月10日
(45)【発行日】2017年8月30日
(54)【発明の名称】不織布の製造方法
(51)【国際特許分類】
   D04H 1/49 20120101AFI20170821BHJP
   D04H 1/70 20120101ALI20170821BHJP
   D04H 1/558 20120101ALI20170821BHJP
【FI】
   D04H1/49
   D04H1/70
   D04H1/558
【請求項の数】5
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2013-254402(P2013-254402)
(22)【出願日】2013年12月9日
(65)【公開番号】特開2015-113529(P2015-113529A)
(43)【公開日】2015年6月22日
【審査請求日】2016年9月12日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076439
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 敏三
(74)【代理人】
【識別番号】100164345
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 隆
(72)【発明者】
【氏名】宮本 孝信
(72)【発明者】
【氏名】川口 宏子
【審査官】 相田 元
(56)【参考文献】
【文献】 特開2012−144834(JP,A)
【文献】 特開2013−147784(JP,A)
【文献】 特開2012−136785(JP,A)
【文献】 特開2011−127242(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0137328(US,A1)
【文献】 特開平02−229255(JP,A)
【文献】 特開平04−24262(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
D04H 1/00−18/04
D06C 3/00−29/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹凸形状を有する通気性の支持体上に熱可塑性繊維を含有する繊維ウエブを搬送して、熱風を吹き付けて該凹凸形状に賦形する不織布の製造方法であって、
支持体と通気コンベアにより繊維ウエブを挟持して搬送しながら、前記繊維ウエブに熱風を吹き付けて繊維ウエブの繊維同士を融着する融着工程と、
その後、前記支持体と前記通気コンベアとに挟持された状態のまま、繊維同士が融着した前記繊維ウエブに風速25m/秒以上135m/秒以下の気体を吹き付け、前記繊維ウエブを前記支持体の凹凸形状に沿わせて賦形すると同時に冷却を行う賦形冷却工程とを有する不織布の製造方法。
【請求項2】
前記融着工程の後から前記賦形冷却工程を行うまで前記繊維ウエブを保温する請求項1に記載の不織布の製造方法。
【請求項3】
前記融着工程の後、1.6秒以内に前記賦形冷却工程を開始する請求項1または2に記載の不織布の製造方法。
【請求項4】
前記賦形冷却工程において、前記気体の吹き付け面に対して前記支持体の反対面から吸引し、前記気体の吹き付け風量に対する前記吸引風量の割合は102%以上165%以下である請求項1から3の何れか1項に記載の不織布の製造方法。
【請求項5】
前記繊維同士の融着を行う前に、気体の吹き付けにより前記繊維ウエブを柔軟化する仮賦形をする請求項1から4の何れか1項に記載の不織布の製造方法。
【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し、特には毛羽立ちを減らす不織布の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
不織布の製造方法において、従来技術によって繊維ウエブを立体形状に賦形し不織布化すると、曲率が大きい部位は外側方向に突出した繊維の先端(毛羽立ち)が多くなる。また賦形支持体の通気穴に繊維が入り込み、毛羽立ちが多くなる場合がある。
この毛羽立ちを低減する技術として、特許文献1に、凹凸形状を有する支持体に繊維ウエブをのせて第1の熱風の吹き付けることで凹凸形状を固定して、第2の熱風を吹き付けて繊維同士を融着させて凹凸形状を固定して賦形した後、冷却気体を吹き付けて繊維ウエブを冷却して支持体から引きはがした後、第3の熱風を吹き付けて毛羽を低減する製法方法が記載されている。また特許文献2に、凹凸形状を有する支持体と通気コンベアで繊維ウエブを挟み込んで、そこに熱風を吹き付けることにより繊維ウエブに凹凸形状を固定し、第2の熱風を繊維ウエブに吹きを付けて繊維同士を融着させ凹凸形状を固定した後、通気コンベアが無い状態で冷却気体を吹き付けて、繊維ウエブを冷却して支持体から引きはがす製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012−136785号公報
【特許文献2】特開2012−144834号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載された製造方法では、不織布表面の毛羽立ちを抑えるために、融着前の賦形した繊維ウエブを冷却した後に、第3の熱風を吹き付けて毛羽立ちを抑える工程が必要であり、改善する余地があった。また特許文献2に記載された製造方法では、融着前の繊維が自由に動ける状態で賦形するため、毛羽立ちを改善する余地があった。
【0005】
本発明は、不織布の製造時に発生する毛羽立ちを、特別な毛羽処理工程を行わずに解決して、毛羽立ちの少ない、不織布の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、凹凸形状を有する通気性の支持体上に熱可塑性繊維を含有する繊維ウエブを搬送して、熱風を吹き付けて該凹凸形状に賦形する不織布の製造方法であって、支持体と通気コンベアにより繊維ウエブを挟持して搬送しながら、前記繊維ウエブに熱風を吹き付けて繊維ウエブの繊維同士を融着する融着工程と、その後、前記支持体と前記通気コンベアとに挟持された状態のまま、繊維同士が融着した前記繊維ウエブに風速25m/秒以上135m/秒以下の気体を吹き付け、前記繊維ウエブを前記支持体の凹凸形状に沿わせて賦形すると同時に冷却を行う賦形冷却工程とを有する不織布の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の不織布の製造方法は、繊維ウエブの繊維同士を融着したことから、その繊維ウエブに高速の気体を吹き付けて賦形しても、繊維の移動を規制することができるため、賦形しても毛羽が立ちにくい。そのため、毛羽処理工程が不要となるために設備コストとエネルギーコストが少なく済む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の不織布の製造方法の実施に好ましく用いられる賦形不織布の製造装置の実施形態を示した概略構成図である。
図2】本発明の製造方法により賦形された実施例5の毛羽立ちが少ない不織布の断面を撮影した図面代用写真である。
図3】比較例1の製造方法により賦形された毛羽立ちが多い不織布の断面を撮影した図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1を参照して、本発明に係る賦形不織布の製造方法の実施に好ましく用いられる不織布の製造装置1について詳細に説明する。
【0010】
図1に示すように、不織布の製造装置1は、熱可塑性繊維を含有する繊維ウエブ50を搬送する支持体10を有する。上記繊維ウエブ50は支持体10の表面に供給され、支持体10の表面に載った状態でエアースルー方式により、繊維同士の融着処理がなされ、次に賦形処理と冷却処理が同時に行われ、所定の方向に送り出される。
【0011】
上記支持体10は、コンベアで構成され、コンベアベルト10Bが上側両端と下側両端の4か所に配された回転支持ローラ10R(10Ra、10Rb、10Rc、10Rd)に支持されて回転するように構成されている。この回転支持ローラ10Rは、4か所に限定されず、コンベアベルト10Bが円滑に回転するように配されていればよい。コンベアベルト10Bは、その表面に複数の突起状部10Tで構成される凹凸形状を有し、さらに複数の通気部(図示せず)を有する。例えば、突起状部10Tと通気部とは交互にコンベアベルト10Bの面内縦横に配されている。
【0012】
突起状部10Tは、先端に向かうにしたがって先細りになる形状を有し、その先端部は丸みが形成されている、例えば紡錘体の一端の形状を成す。その高さは不織布の用途、規格等により変わり、特に制限するものではないが、通常、好ましくは、2mm以上10mm以下に形成され、突起ピッチはMD方向に6mm以上10mm以下であり、CD方向に4mm以上6mm以下である。上記MDは機械方向であり不織布の製造時における繊維ウエブ50の流れ方向である。上記CDは繊維ウエブ50の幅方向であり機械方向と直交する方向である。この突起状部10Tは、その高さが低すぎると繊維ウエブ50に十分な凹凸を賦形することができず、高すぎると熱風を吹き付けたときに突起状部10Tが繊維ウエブ50を突き抜ける可能性がある。よって、突起状部10Tは、上記範囲の高さで適宜設定される。そしてより好ましくは、3mm以上8mm以下の高さに形成され、MD方向に6mm以上10mm以下に配され、CD方向に4mm以上6mm以下に配されている。
【0013】
また通気部(図示せず)は、支持体10に配された複数の開口部からなり、その開口率が支持体10の表面積に対して好ましくは20%以上45%以下に設定されている。開口率が低すぎると繊維ウエブ50に十分な凹凸形状を賦形することが難しくなり、開口率が高すぎると熱風を吹き付けた際に繊維ウエブ50が支持体10の下に移行して支持体10から剥離しにくくなり、賦形形状の悪化や毛羽が形成されやすくなる可能性がある。よって、上記開口率に設定される。また、上記開口率は、より好ましくは25%以上40%以下であり、特に好ましくは30%以上35%以下である。
【0014】
支持体10上には、支持体10とともに、繊維ウエブ50を挟持して搬送する通気コンベア20が配されている。この通気コンベア20は、通気性を有するベルト21と、そのベルト21を回転自在に支持する回転支持ローラ20R(20Ra、20Rb、20Rc、20Rd)により構成されている。
通気性を有するベルト21は、例えば、樹脂製のメッシュベルトで構成されている。メッシュの形状は問わないが、繊維ウエブ50を支持体10側に押さえて搬送することができ、通気性に優れていればよい。例えば、5メッシュから50メッシュのメッシュベルトで構成されることがより好ましい。5メッシュより小さいと、繊維ウエブを抑える効果が小さくなり、50メッシュより大きくなると局部抵抗の増加により熱風や高速の気体の風速を出すためのコストが増加する。
回転支持ローラ20Rは、4か所に限定されず、ベルト21が円滑に回転するように配されていればよい。そして、支持体10と通気コンベア20の間隔を調整することによって、繊維ウエブ50を支持体10と通気コンベア20との間に挟持して搬送できるようになっている。
【0015】
支持体10は、コンベアベルト10Bが回転支持ローラ10Rに支持されて回転することにより、突起状部10Tを有する面側で、突起状部10Tで繊維ウエブ50を掛け止めるようにして、かつ通気コンベア20で挟持して、繊維ウエブ50を搬送する。支持体10の突起状部10Tが配されている上方には、繊維ウエブ50の供給方向にそって順に、第1の熱風W1を吹き付けて仮賦形工程を行う第1ノズル11と、第2の熱風W2を吹き付けて繊維ウエブ50の繊維同士を融着させる融着工程を行う第2ノズル12と、高速の気体W3を繊維ウエブ50に吹き付けて賦形、冷却する賦形冷却工程を行う第3ノズル13とが配され、第2ノズル12と第3ノズル13との間には繊維ウエブ50を保温する保温部14が配されている。上記第1、第2、第3ノズルでエアースルーが行われる。
本明細書において、「エアースルー」とは、通気性の支持体の表面に繊維ウエブを配置した状態で、繊維ウエブ側から気体を吹き付け、その気体を繊維ウエブおよび通気性の支持体を通過させて、通気性の支持体の裏面側に吹き抜けさせる処理をいう。
【0016】
第1ノズル11は、ヒータ(図示せず)を備え、ヒータで加熱された第1の熱風W1を、通気性を有する通気コンベア20を通して突起状部10Tが配されている支持体10の表面に対して、例えばほぼ垂直に吹き付ける。第1ノズル11の吹き付け孔は、好ましくは、MD方向における長さが1mm以上20mm以下で、CD方向における長さはウエブ幅以上、または賦形加工を行う幅である。上記MD方向は機械方向であり不織布の製造時における繊維ウエブ50の流れ方向である。上記CD方向は繊維ウエブ50の幅方向であり機械方向と直交する方向である。吹き付け孔は、一列または多列のスリット形状、一列または多列に丸孔、長孔、角孔が千鳥や並列に配置した形状を有している。好ましくは、2mm以上20mm以下の一列のスリット形状を有している。このように、第1ノズル11の吹き付け孔が形成されていることから、第1の熱風W1がウエブ50の表面の幅方向に均一な風速で吹き付けられる。この第1の熱風W1には、上記ヒータによって所定温度に加熱された空気、窒素または水蒸気を用いることができる。好ましくは、コストがかからない空気を用いる。
【0017】
第1ノズル11から吹き付けられる第1の熱風W1は、ウエブ50の繊維を軟化し繊維の移動性を高めるための温度にヒータによって制御されている。例えば、ウエブ50の繊維は低融点成分とこの低融点成分より融点の高い高融点成分を有する複合繊維である場合、第1の熱風W1は、ウエブ50の繊維の低融点成分の融点より50℃低い温度以上、この融点より20℃高い温度以下の熱風に制御されている。好ましくは低融点成分の融点より20℃低い温度以上この融点より10℃高い温度以下に制御されている。例えば低融点成分として融点132℃のポリエチレンを用いた場合には、好ましい温度範囲は、110℃以上140℃以下、より好ましくは120℃以上135℃以下となる。
なお、第1の熱風W1の温度がウエブ50の繊維の低融点成分の融点より50℃低い温度未満の場合、繊維が十分に軟化せず繊維の移動性が低下する。他方、ウエブ5の繊維の低融点成分の融点より20℃高い温度を超えると、繊維同士が一機に融着し、自由度の低下により繊維の移動性が低下する。
【0018】
また第1の熱風W1の風速は適宜に調節されるが、好ましくは、5m/秒以上9.5m/秒以下の風速に制御されている。第1ノズル11から吹き付ける第1の熱風W1の風速が遅すぎると繊維を柔らかくするという仮賦形の効果が低く、嵩が出にくくなる。一方、風速が速すぎると、毛羽立ちが多くなる。よって、第1の熱風W1の風速は上記の範囲とするのが好ましい。またより好ましくは、5.5m/秒以上9.0m/秒以下とし、特に好ましくは6m/秒以上8.5m/秒以下とする。
【0019】
さらに第1の熱風W1の吹き付け時間は、好ましくは0.01秒以上0.6秒以下に制御され、より好ましくは0.04秒以上0.5秒以下に制御される。吹き付け時間が短すぎると繊維ウエブを凹凸形状に仮賦形ができず、賦形性が損なわれることがある。一方、吹き付け時間が長すぎると毛羽立ちが多くなる。
【0020】
上記通気コンベア20は、支持体10との間でウエブ50を挟みつつ、支持体10の表面にそってウエブ50を送り側に送給する。この通気コンベア20によって第1ノズル11の第1の熱風W1によるウエブ50の乱れ、飛散が防止できる。
【0021】
第2ノズル12は、第2ヒータ(図示せず)で加熱された第2の熱風W2を、突起状部10Tが配されているコンベアベルト10Bの表面に対して、例えばほぼ垂直に吹き付ける。第2ノズル12の吹き出し孔には、幅方向、流れ方向に規則的に開孔しているパンチングメタルを使用することが望ましい。開孔率は、好ましくは10%以上40%以下とし、より好ましくは20%以上30%以下とする。このように、第2ノズル12の吹き出し孔が形成されていることから、第2の熱風W2が繊維ウエブ50の表面の幅方向に均一な温度で吹き付けられる。この第2の熱風W2には、第2ヒータ(図示せず)によって加熱された空気、窒素または水蒸気を用いることができる。好ましくは、乾燥が不要な、もしくはコストが低い空気を用いる。
【0022】
第2ノズル12から吹き出される第2の熱風W2は、第2ヒータによって、賦形された繊維ウエブ50の凹凸形状を保持した状態で繊維ウエブ50の繊維同士を融着させる温度に制御されている。例えば、繊維ウエブ50の繊維が低融点成分とこの低融点成分より融点の高い高融点成分を有する複合繊維の場合、第2の熱風W1は、その低融点成分の融点以上、繊維ウエブ50の繊維の高融点成分の融点未満の温度に制御されている。例えば、繊維ウエブ50の繊維が上述のような芯部がPETであり鞘部がPEの芯鞘構造の複合繊維である場合、第2の熱風W1は、好ましくは135℃以上170℃以下の温度の熱風に制御され、より好ましくは140℃以上165℃以下に制御されている。
なお、第2の熱風W2の温度が低すぎると繊維同士の融着ができずに繊維ウエブ50を凹凸形状に固定することが困難になる。一方、第2の熱風W2の温度が高すぎると、繊維同士が融着され過ぎて厚み(嵩)がでにくくなる。
【0023】
また第2の熱風W2は、好ましくは1m/秒以上8m/秒以下の風速に制御されている。第2の熱風W2の風速が遅すぎると熱量が不足するため、不織布強度が不十分になる。一方、風速が速すぎると、繊維ウエブ50が風圧で厚みが小さい状態になり、そこに熱量が多くかかるため、繊維同士の融着が多くなるため、厚みが薄くなり、風合いが固くなる。よって、第2の熱風W2の風速は上記の範囲とし、より好ましくは、2m/秒以上6m/秒以下とする。
【0024】
さらに第2の熱風W2の吹き付け時間は、好ましくは0.03秒以上6秒以下に制御され、より好ましくは0.1秒以上5秒以下に制御される。吹き付け時間が短すぎると繊維ウエブの繊維同士の融着が十分にできず凹凸形状を固定することが難しくなる。一方、吹き付け時間が長すぎると繊維ウエブ50の繊維同士が融着され過ぎて、嵩がでにくくなる。
【0025】
第3ノズル13は、高速の気体W3を、突起状部10Tが配されているコンベアベルト10Bの表面(凹凸形状が配された面)に対して、例えばほぼ垂直に吹き付ける。第3ノズル13の吹き付け孔は、好ましくは、MD方向における長さが1mm以上20mm以下で、CD方向における長さはウエブ幅以上、または賦形加工を行う幅である。吹き付け孔は、一列または多列のスリット形状、一列または多列に丸孔、長孔、角孔を千鳥や並列に配置した形状を有している。好ましくは、2mm以上20mm以下の一列のスリット形状を有している。このように、第3ノズル13の吹き付け孔が形成されていることから、第3の気体W3がウエブ50の表面の幅方向に均一な風速で吹き付けられる。この吹き出し孔は、支持体10のコンベアベルト10Bの回転方向に複数個所に配置することができる。また、この高速の気体W3には、空気、窒素または水蒸気を用いることができる。好ましくは、乾燥が不要な、コストが低い空気を用いる。
【0026】
第3ノズル13から吹き出される高速の気体W3は、繊維ウエブ50に凹凸形状を賦形させ、冷却する。例えば、高速の気体W3は、好ましくは18℃以上、より好ましくは20℃以上、さらに好ましくは25℃以上であり、好ましくは65℃以下、より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは50℃以下の温度の気体に制御されている。
なお、高速の気体W3の温度が低すぎると賦形される前に固化し、嵩が小さくなる。一方、高速の気体W3の温度が高すぎると、さらに繊維同士が融着され嵩が出にくくなる。
【0027】
また高速の気体W3は、好ましくは25m/秒以上、より好ましくは50m/秒以上、さらに好ましくは80m/秒以上であり、好ましくは135m/秒以下、より好ましくは130m/秒以下、さらに好ましくは125m/秒以下の風速に制御される。高速の気体W3の風速が遅すぎると繊維ウエブ50を賦形することができなくなり嵩が小さくなる。一方、風速が速すぎると、毛羽立ちが多くなる。さらに風速が速すぎると、不織布に穴があくことになる。よって、高速の気体W3の風速は上記の範囲とする。
【0028】
さらに高速の気体W3の吹き付け時間は、好ましくは0.01秒以上、より好ましくは0.015秒以上、さらに好ましくは0.02秒以上であり、好ましくは0.6秒以下、より好ましくは0.5秒以下、さらに好ましくは0.4秒以下に制御される。吹き付け時間が短すぎると繊維ウエブ50の賦形が十分にできなくなる。一方、吹き付け時間が長すぎると、毛羽立ちが多くなる。
【0029】
上記第1ノズル11の吹き出し方向には、第1ノズル11から吹き出され、繊維ウエブ50、支持体10を通ってきた第1の熱風W1を排気するダクト15が配されている。このダクト15には、吸引された第1の熱風W1を排出する排気装置(図示せず)が接続されていてもよい。またさらに、第2ノズル12の吹き出し方向には、第2ノズル12から吹き出され、繊維ウエブ50、支持体10を通ってきた第2の熱風W2を排気するダクト16が配されている。このダクト16には、吸引された第2の熱風W2を排出する排気装置(図示せず)が接続されていてもよい。さらにまた、第3ノズル13の吹き出し方向には、第3ノズル13から吹き出され、繊維ウエブ50、支持体10を通ってきた高速の気体W3を排気するダクト17が配されている。このダクト17には、吸引された高速の気体W3を排出する排気装置(図示せず)が接続されていてもよい。また、それぞれの排気装置は一つの排気装置として、それぞれのダクト15、16、17に接続されたものでもよい。
【0030】
賦形冷却工程では、高速の気体W3を吹き付ける繊維ウエブ50の吹き付け面に対して、支持体10の反対面からダクト17で吸引する。そのダクト17の吸引量は、融着工程での第2の熱風W2の一部を引き込むという観点から、高速の気体W3の吹き付け風量に対するダクト17が吸引する風量の割合、すなわち、[(ダクト17の吸引風量)/(高速の気体W3の吹き付け風量)]×100(%)は、好ましくは102%以上、より好ましくは110%以上、さらに好ましくは120%以上であり、一方、吸引する風量が多過ぎると賦形冷却の前に繊維ウエブが冷やされ固化し、厚みが小さくなるという観点から、好ましくは165%以下、より好ましくは160%以下、さらに好ましくは150%以下である。
【0031】
また融着工程の後、賦形冷却工程を行うまでの時間は、第2の熱風W2で温められた繊維ウエブ50が冷めないようにするという観点から、好ましくは1.6秒以内、より好ましくは1.3秒以内、さらに好ましくは1.0秒以内とする。このような時間内に設定することにより、嵩高な不織布が得られる。
【0032】
さらに融着工程を終了した後から賦形冷却工程を開始する前までの間、繊維ウエブ50を保温することが好ましい。保温の方法としては、融着工程と賦形冷却工程間になる第2ノズル12と第3ノズル13との間の繊維ウエブ50の搬送経路を保温材による囲いからなる保温部30を設けることが好ましい。この保温部30は、第2の熱風W2により加熱された繊維ウエブ50が冷えないようにするものである。保温温度は、冷却賦形の前に仮賦形状態で固化することを防ぐという観点から、融着工程から賦形冷却工程に行くまでの繊維ウエブ50の温度低下が、好ましくは40℃以下、より好ましくは20℃以下、さらに好ましくは10℃以下に抑えられるようにする。なお、上記搬送経路をヒータ(図示せず)によって保温してもよい。
このような保温部30を設けることで、融着工程の高温の気体を、保温部30を通して賦形冷却工程に引き込むことで、高温状態の繊維ウエブ50を保持することで高速の気体(空気)を吹き付けるだけで賦形しやすくしている。
【0033】
上述の不織布の製造装置1では、繊維ウエブ50を賦形する賦形冷却工程を行う前に、繊維ウエブ50の繊維同士を融着する融着工程を行うため、繊維同士の融着により繊維の移動が規制できる。その状態で繊維ウエブ50を賦形するため、賦形の際に繊維が毛羽立ちにくくなる。よって、毛羽立ちを抑える毛羽処理工程が不要となるので、毛羽立ちを抑えるための設備が不要となり、その設備コストとエネルギーコストが少なく済む。
また、仮賦形工程から賦形冷却工程まで支持体10と通気コンベア20とにより繊維ウエブ50を挟んだ状態で繊維ウエブ50を押えるようにして、融着、賦形を行う。そのとき、第2の熱風W2の熱を利用して繊維ウエブ50を高温状態に維持したまま、賦形冷却工程に入れる。
また、第3ノズル13から高速の気体を吹き出すことによって、保温されてきた繊維ウエブ50を風圧により一機に賦形と同時に冷却できるため、繊維ウエブ50に賦形された凹凸形状を固定できる。これによって、毛羽立ちを抑えた状態で賦形ができる。
【0034】
上記不織布の製造装置では、第1の熱風W1による仮賦形工程を実施することによって、繊維ウエブ50を柔らかくした状態で次に融着工程が行えるので、さらに次に行う賦形冷却工程で賦形形状が得られやすくなるという点で好ましい。なお、仮賦形工程を実施しなくとも繊維ウエブ50を賦形させ、毛羽の少ない不織布を得ることはできる。仮賦形工程を実施することにより、より嵩高な不織布を毛羽の少ない状態で得ることができる。
なお、上記の特許文献2では、10m/秒以上の高速の第1の熱風を、繊維ウエブに吹き付けて、繊維ウエブを支持体に添わせた状態を維持することを目的に「賦形」処理を行っている。これに対し、本願の「仮賦形」では、10m/秒未満の低速の第1の熱風W1を吹き付けることで、繊維を柔らかくすると同時に自由度の高い繊維を支持体10の形状に一時的に添わせている。このようにして、繊維が支持体10の形状に沿いやすくなるように移動性を高めることで、次の融着工程および賦形冷却工程でより支持体形状に添いやすくする。このような仮賦形の処理を行う。「仮賦形」の処理直後の繊維ウエブは、ほぼ基の形状に復元している。これは、次工程(融着、賦形冷却)での繊維の移動性を高めることを目的としている。
【0035】
なお、好ましい実施形態としてコンベアで構成された不織布の製造装置を例に説明したが、本願の製造方法を実施する好ましい製造装置は、コンベア式に限定されず、ドラム式であってもよい。
【0036】
次に、本発明に係る賦形不織布の製造方法の好ましい一実施形態について、前述の図1を参照しながら、以下に説明する。
前述の図1に示すように、実施形態の賦形不織布の製造方法は、前述の不織布の製造装置1によって実現される。
【0037】
まず、繊維ウエブ50を支持体10の突起状部10Tが配された上面側に供給する。
上記の繊維ウエブ50に用いることができる繊維材料は特に限定されない。具体的には、下記の繊維などが挙げられる。ポリエチレン(PE)繊維、ポリプロピレン(PP)繊維等のポリオレフィン繊維として、ポリエチレンテレフタレート(PET)、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あり、また、芯鞘型、サイドバイサイド型等の構造の複合繊維がある。本発明では複合繊維を用いるのが好ましい。ここでいう複合繊維とは、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、また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(低融点成分)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好ましく挙げられ、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)、ポリ乳酸(芯)とPE(鞘)、PP(芯)と低融点PP(鞘)等の芯鞘構造の繊維があげられる。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のが好ましい。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のが好ましく、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。また、これらの繊維は、単独で用いて不織布を構成してもよいが、2種以上を組み合わせた混繊として用いることもできる。
【0038】
そして、上記繊維ウエブ50に熱風を吹き付けて通気性の支持体10に追随させる工程として、支持体10表面に送給された繊維ウエブ50に第1ノズル11より第1の熱風W1を吹き付ける仮賦形工程を行う。このとき、第1の熱風W1は、繊維ウエブ50が載っている支持体10の表面に対して垂直方向から吹き付ける。また第1ノズル11の吹き出し数は繊維ウエブ50の送給方向にそって複数個所としてもよい。この第1の熱風W1によって、支持体10の突起状部10Tの形状に沿った凹凸形状に繊維ウエブ50が賦形される。繊維ウエブ50の繊維同士の融着は、その凹凸形状が維持できる程度でよい。このとき、第1の熱風W1の温度は、繊維の種類、加工速度、熱風の風速などによって変わるので一義的に定まるものではないが、繊維ウエブ50の繊維が、芯部がポリエチレンテレフタレート(PET)であり鞘部がポリエチレン(PE)の芯鞘構造の複合繊維である場合、好ましくは110℃以上140℃以下とし、より好ましくは120℃以上135℃以下とする。
なお、第1の熱風W1の温度が低すぎる場合、繊維ウエブを融着工程および賦形冷却工程で支持体に沿いやすくする仮賦形の効果が低下する。一方、温度が高すぎる場合、繊維同士が一気に融着し、自由度の低下により賦形性が損なわれることとなる。
【0039】
また第1の熱風W1は、好ましくは5m/秒以上9.5m/秒以下の風速とする。第1の熱風W1の風速が遅すぎると仮賦形ができず、賦形性が損なわれることがある。一方、風速が速すぎると、毛羽立ちが多くなる。よって、第1の熱風W1の風速は、上記の範囲とし、より好ましくは、5.5m/秒以上9.0m/秒以下とし、さらに好ましくは、6m/秒以上8.5m/秒以下とする。
【0040】
さらに第1の熱風W1の吹き付け時間は、好ましくは0.01秒以上0.6秒以下とし、より好ましくは、0.04秒以上0.5秒以下とする。吹き付け時間が短すぎると繊維ウエブ50の繊維同士の融着が不十分になり凹凸形状に十分に賦形ができなくなる。一方、吹き付け時間が長すぎると繊維ウエブ50の繊維同士の融着が進み過ぎ、自由度の低下により賦形性が損なわれることとなる。
そして繊維ウエブ50を通過した第1の熱風W1は、支持体10の通気部を通ってダクト15から外部に排出される。
【0041】
次に、繊維ウエブ50を支持体10のコンベアベルト10Bの回転とともに第2ノズル12の第2の熱風W2の吹き付け位置まで搬送する。そして、第2ノズル12によって第2の熱風W2を繊維ウエブ50に吹き付け、繊維ウエブ50の凹凸形状を維持した状態で繊維同士を融着させて凹凸形状を固定する第2エアースルー工程を行う。このとき、第2の熱風W2は、繊維ウエブ50の表面に対して垂直方向から吹き付ける。また第2ノズル12の吹き出し数は繊維ウエブ50の送給方向にそって複数個所とすることが好ましい。
第2の熱風W2の温度は、繊維の種類、加工速度、熱風の風速などによって変わるので一義的に定まるものではないが、繊維ウエブ50の繊維が上述のようなPETとPEとの芯鞘構造の複合繊維である場合、繊維ウエブ50の繊維の低融点成分の融点以上、繊維ウエブ50の繊維の高融点成分の融点未満とする。好ましくは135℃以上170℃以下とし、より好ましい温度として140℃以上165℃以下とする。
なお、第2の熱風W2の温度が繊維ウエブ50の繊維の低融点成分の融点より低くなると、繊維同士の融着により繊維の移動を規制しにくくなる。一方、繊維ウエブ50の繊維の高融点成分の融点以上になると、風合いが悪くなり、また嵩がでにくくなる。
【0042】
また第2の熱風W2は、好ましくは第1の熱風W1の風速よりも遅く設定し、好ましくは1m/秒以上8m/秒以下とする。第2の熱風W2の風速が遅すぎると熱量が不足するため、繊維同士の融着が不十分となり、次工程での賦形冷却工程で、毛羽立ちしやすくなる。一方、風速が速すぎると繊維ウエブ50が風圧で厚みが小さくなり、その状態で加熱されると繊維同士の融着が多くなるため、感触は硬くなり、厚みが薄くなる。よって、第2の熱風W2の風速は上記の範囲とし、より好ましくは、2m/秒以上8m/秒以下、さらに好ましくは2m/秒以上6m/秒以下とする。
【0043】
さらに第2の熱風W2の吹き付け時間は、好ましくは0.03秒以上6秒以下とし、より好ましくは、0.1秒以上5秒以下、さらに好ましくは、0.3秒以上4秒以下とする。吹き付け時間が短すぎると繊維ウエブ50の繊維同士の融着が十分にできず繊維同士を固定することが難しくなり、次工程での賦形冷却工程で、毛羽立ちしやすくなる。一方、吹き付け時間が長すぎると繊維ウエブ50の繊維同士が融着され過ぎて、液浸透性が得られ難くなる。
【0044】
上述の仮賦形工程および融着工程で第1、第2の熱風W1,W2を吹き付けて仮賦形、融着した繊維ウエブ50は、毛羽立ちなく嵩高のある状態に繊維ウエブ50の繊維同士が融着されている。
【0045】
次に、上記仮賦形工程および融着工程で繊維同士が融着された繊維ウエブ50を保温した状態で、コンベアベルト10Bおよび通気コンベア20の回転とともに第3ノズル13の高速の気体W3の吹き付け位置に搬送する。この搬送時間は、融着時の繊維ウエブ50の温度が冷めにくくなるので、短ければ短いほど好ましいが、好ましくは1.6秒以下、より好ましくは1.3秒以下、さらに好ましくは1.0秒以下である。この搬送時間は、第2の熱風W2の吹き付けを終了した直後から高速の気体W3を吹き付けるまでの時間をいう。
【0046】
保温は、保温材による保温部30によって、第2の熱風W2により加熱された繊維ウエブ50が冷えないようにする。融着工程から賦形冷却工程に行くまでの繊維ウエブ50の温度低下が、好ましくは40℃以下、より好ましくは20℃以下、さらに好ましくは10℃以下に抑えられるようにする。
このような保温部30を設けることで、融着工程の高温の気体を、保温部30を通して賦形冷却工程に引き込むことで、高温状態の繊維ウエブ50を保持することで高速の気体(空気)を吹き付けるだけで賦形しやすくしている。
また、通気コンベア20も、融着工程で熱せられるので、通気コンベア20と支持体10とで挟んだ状態で賦形冷却工程に繊維ウエブ50を搬送することで、通気コンベア20の熱により繊維ウエブ50を保温した状態で搬送できる。したがって、保温部30を設けることで、保温部30とともに効果的に繊維ウエブ50を保温して搬送できる。
【0047】
次に賦形冷却工程では、第3ノズル13から、高速の気体W3を、突起状部10Tが配されているコンベアベルト10Bの表面(凹凸形状が配された面)に対して、例えばほぼ垂直に、繊維ウエブ50の表面の幅方向に均一な温度で吹き付ける。高速の気体W3には、空気、窒素または水蒸気を用いることが、乾燥が不要な、コストが低い空気を用いる。その際、ダクト17では、高速の気体W3を保温部30に残る高温の第2の熱風W2を引き込む。
【0048】
高速の気体W3の吹き付け位置まで搬送された繊維ウエブ50に対して、第3ノズル13によって高速の気体W3を吹き付け、繊維ウエブ50の凹凸形状に賦形するとともに、冷却して賦形形状を固定する。このときの高速の気体W3の温度は、繊維の種類、加工速度、熱風の風速などによって変わるので一義的に定まるものではないが、繊維ウエブ50の繊維が、上述のようなPETとPEとの芯鞘構造の複合繊維である場合、好ましくは18℃以上、より好ましくは20℃以上、さらに好ましくは25℃以上であり、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、さらに好ましくは40℃以下である。
高速の気体W3を吹き付けることで、繊維ウエブ50に凹凸形状を賦形させ、冷却する。この冷却によって、繊維ウエブ50の繊維同士の融着点が強固に固化される。
なお、高速の気体W3の温度が低すぎると繊維ウエブ50に結露を生じ、もしくは繊維ウエブ50に霜が付着することになり好ましくない。一方、高速の気体W3の温度が高すぎると、繊維同士がさらに融着されて、液浸透性が得られ難くなる。
【0049】
また高速の気体W3は、好ましくは25m/秒以上、より好ましくは30m/秒以上、さらに好ましくは80m/秒以上であり、好ましくは135m/秒以下、より好ましくは130m/秒以下、さらに好ましくは125m/秒以下の風速に制御される。高速の気体W3の風速が遅すぎると繊維ウエブ50を賦形することができなくなる。一方、風速が速すぎると、毛羽立ちが多くなる。さらに風速が速すぎると、不織布に穴があくことになる。よって、高速の気体W3の風速は上記の範囲とする。
【0050】
さらに高速の気体W3の吹き付け時間は、好ましくは0.01秒以上、より好ましくは0.015秒以上、さらに好ましくは0.02秒以上であり、好ましくは0.6秒以下、より好ましくは0.5秒以下、さらに好ましくは0.4秒以下に制御される。吹き付け時間が短すぎると繊維ウエブ50の賦形が十分にできなくなる。一方、吹き付け時間が長すぎると、毛羽立ちが多くなる。
【0051】
賦形冷却工程では、高速の気体W3を吹き付ける繊維ウエブ50の吹き付け面に対して、支持体10の反対面からダクト17で吸引する。そのダクト17の吸引風量は、融着工程での第2の熱風W2の一部を引き込むという観点から、高速の気体W3の吹き付け風量に対するダクト17が吸引する風量の割合、すなわち、[(ダクト17の吸引風量)/(高速の気体W3の吹き付け風量)]×100(%)は、好ましくは102%以上、より好ましくは110%以上、さらに好ましくは120%以上であり、一方、吸引する風量が多過ぎると賦形冷却の前に繊維ウエブが冷やされ固化し、厚みが小さくなるという観点から、好ましくは165%以下、より好ましくは160%以下、さらに好ましくは150%以下である。
このように、吹き付ける気体の風量よりも吸引する気体の風量を多くすることで、融着工程での第2の熱風W2の一部を引き込むことができるので、効果的に繊維ウエブ50を保温した状態で、高速の気体W3を吹き付けて賦形することができる。
【0052】
また融着工程の後、賦形冷却工程を行うまでの時間は、第2の熱風W2で温められた繊維ウエブ50が冷めないようにするという観点から、好ましくは1.6秒以内、より好ましくは1.3秒以内、さらに好ましくは1.0秒以内とする。言い換えれば、融着工程で用いた気体部30に吹き出させることで、保温部30では、融着状態の温度をできるだけ冷まさないようにして維持するという観点から、100℃以上に保温することが好ましく、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは130℃以上に保温することである。
【0053】
上述の不織布の製造方法では、融着工程で繊維同士の融着により繊維の移動が規制される毛羽立ちが抑えられる。この状態で繊維ウエブ50を高速の気体W3の風圧により賦形する賦形冷却工程を行うので、繊維ウエブ50を賦形する際に繊維が毛羽立ちにくくなる。したがって、高速の気体W3の風速が重要になる。これらの工程の組み合わせによって、毛羽立ちを抑える毛羽処理工程が不要となるので、その工程を実施する設備コストとエネルギーコストが少なく済む。
また、支持体10と通気コンベア20とによって押え込んだ状態下で、融着工程で熱せられて保温されてきた繊維ウエブ50を、保温したまま一機に、賦形と同時に冷却を行うことによって、繊維同士が融着された交点を強固にして繊維同士によるネットワーク構造を強固に固定でき、繊維ウエブ50に賦形された凹凸形状を固定できる。しかも、賦形前に繊維同士の融着ができているので、毛羽立ちする繊維が毛羽立ちしない部分の繊維と融着されているので、毛羽立ちを抑えた状態で賦形ができる。これによって、毛羽立ちを低減できるので、不織布(繊維ウエブ50)の表面に外力が加わっても毛羽立ちにくくなり、滑らかな感触の肌触りが良い柔らかな不織布が得られる。また賦形前の1回の融着工程で毛羽立ちを抑えているので、他の繊維に過度の融着を起こすことなく繊維同士がしっかりと固定されるため、厚みや空隙が確保され、液透過性に優れた賦形された不織布を提供できる。
【0054】
また、第1ノズル11から吹き出された第1の熱風W1により繊維ウエブ50を柔軟化することで融着工程および賦形冷却工程で支持体に沿いやすくなる。第1の熱風W1による仮賦形工程の後、第2ノズル12から吹き出された第2の熱風W2により、繊維ウエブ50の繊維同士が融着され、柔軟化された繊維が支持体の凹凸形状に沿いやすくなった状態で固定することができる。このように、繊維ウエブ50に第1、第2の熱風W1、W2を吹き付けることから、熱により繊維ウエブ50の繊維が柔軟化されて、仮賦形工程がない場合に比べて支持体10の突起状部10Tの表面形状に沿いやすくなり、賦形冷却工程での賦形性が向上し嵩高な不織布が得られる。
【0055】
なお、不織布の製造方法では、第1の熱風W1による仮賦形工程を実施しなくとも繊維ウエブ50を賦形させることはできる。
【0056】
上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の不織布の製造方法を開示する。
<1>
凹凸形状を有する通気性の支持体上に熱可塑性繊維を含有する繊維ウエブを搬送して、熱風を吹き付けて該凹凸形状に賦形する不織布の製造方法であって、支持体と通気コンベアにより繊維ウエブを挟持して搬送しながら、前記繊維ウエブに熱風を吹き付けて繊維ウエブの繊維同士を融着する融着工程と、その後、前記支持体と前記通気コンベアとに挟持された状態のまま、繊維同士が融着した前記繊維ウエブに風速25m/秒以上135m/秒以下の気体を吹き付け、前記繊維ウエブを前記支持体の凹凸形状に沿わせて賦形すると同時に冷却を行う賦形冷却工程とを有する不織布の製造方法。
<2>
前記繊維ウエブの表面に対して垂直方向から前記熱風を吹き付ける第2ノズルの吹き出し数は前記繊維ウエブの送給方向にそって複数個所である<1>に記載の不織布の製造方法。
<3>
前記熱風の温度は、好ましくは135℃以上170℃以下とし、より好ましくは140℃以上165℃以下とする<1>または<2>に記載の不織布の製造方法。
<4>
前記熱風は、好ましくは前記融着工程の前に吹き付ける第1の熱風W1の風速よりも遅く設定される<1>から<3>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<5>
前記熱風の風速は、好ましくは1m/秒以上8m/秒以下、より好ましくは2m/秒以上8m/秒以下、さらに好ましくは2m/秒以上6m/秒以下とする<1>から<4>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<6>
前記熱風の吹き付け時間は、好ましくは0.03秒以上6秒以下、より好ましくは0.1秒以上5秒以下、さらに好ましくは0.3秒以上4秒以下とする<1>から<5>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<7>
前記融着工程後から前記賦形冷却工程を行うまで前記繊維ウエブを保温する<1>から<6>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<8>
前記保温は、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは130℃以上とする<7>に記載の不織布の製造方法。
<9>
前記融着工程後、1.6秒以内に前記賦形冷却工程を開始する<1>から<8>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<10>
前記融着工程の後、前記賦形冷却工程を開始するまでの前記繊維ウエブの搬送時間は、好ましくは1.6秒以下、より好ましくは1.3秒以下、さらに好ましくは1.0秒以下である<1>から<9>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<11>
前記融着工程から前記賦形冷却工程に行くまでの前記繊維ウエブの温度低下が、好ましくは40℃以下、より好ましくは20℃以下、さらに好ましくは10℃以下である<1>から<10>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<12>
前記賦形冷却工程で吹き付ける気体の温度は、繊維の種類、加工速度、熱風の風速などによって変わるので一義的に定まるものではないが、繊維ウエブの繊維が、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンとの芯鞘構造の複合繊維である場合、好ましくは18℃以上、より好ましくは20℃以上、さらに好ましくは25℃以上であり、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、さらに好ましくは40℃以下である<1>から<11>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<13>
前記賦形冷却工程で吹き付ける気体は、好ましくは25m/秒以上、より好ましくは30m/秒以上、さらに好ましくは80m/秒以上であり、好ましくは135m/秒以下、より好ましくは130m/秒以下、さらに好ましくは125m/秒以下の風速に制御される<1>から<12>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<14>
前記賦形冷却工程で吹き付ける気体の吹き付け時間は、好ましくは0.01秒以上、より好ましくは0.015秒以上、さらに好ましくは0.02秒以上であり、好ましくは0.6秒以下、より好ましくは0.5秒以下、さらに好ましくは0.4秒以下に制御される<1>から<13>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<15>
前記賦形冷却工程において、前記気体の吹き付け面に対して前記支持体の反対面から吸引し、前記気体の吹き付け風量に対する前記吸引風量の割合が105%以上160%以下である<1>から<14>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<16>
前記賦形冷却工程において、前記気体の吹き付け風量に対するダクトが吸引する風量の割合、すなわち、[(ダクトの吸引風量)/(気体の吹き付け風量)]×100(%)は、好ましくは102%以上、より好ましくは110%以上、さらに好ましくは120%以上であり、好ましくは165%以下、より好ましくは160%以下、さらに好ましくは150%以下である<1>から<15>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<17>
前記融着工程を行う前に、気体の吹き付けにより前記繊維ウエブを柔軟化する仮賦形工程をする<1>から<16>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
<18>
前記仮賦形工程における第1の熱風の温度は、好ましくは110℃以上140℃以下、より好ましくは120℃以上135℃以下である<17>に記載の不織布の製造方法。
<19>
前記仮賦形工程における第1の熱風の風速は、好ましくは5m/秒以上9.5m/秒以下、より好ましくは、5.5m/秒以上9.0m/秒以下とし、さらに好ましくは、6m/秒以上8.5m/秒以下である<17>または<18>に記載の不織布の製造方法。
<20>
前記仮賦形工程における第1の熱風の吹き付け時間は、好ましくは0.01秒以上0.6秒以下とし、より好ましくは、0.04秒以上0.5秒以下とする<17>から<19>のいずれか1に記載の不織布の製造方法。
【0057】
以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定して解釈されるものではない。
【0058】
[実施例1−12]
実施例1から実施例12は、前述の実施形態の製造方法により以下の条件で製造した。
すなわち、第1実施例は、繊維ウエブ50の繊維に、芯部がポリエチレンテレフタレート(融点が258℃)で、鞘部がポリエチレン(融点が130℃)の芯鞘構造の複合繊維を用いた。混率は100%、繊度は2.2dtexとした。その繊維ウエブ50を支持体10と通気コンベア20とで挟持して搬送し、支持体10の表面で第2の熱風W2(空気)および高速の気体W3(空気)を吹き付けることで凹凸形状に賦形させた。第2の熱風W2は、温度を160℃、風速を4.6m/秒、吹き付け時間を0.7秒、吹き付け風量に対する吸引風量の割合[(吸引風量/吹き付け風量)×100]を100%とした。さらに融着後0.6秒後に高速の気体W3を吹き付けた。高速の気体W3は、温度を30℃、風速を122m/秒、吹き付け時間を0.03秒、吹き付け風量に対する吸引風量の割合[(吸引風量/吹き付け風量)×100]を135%とした。また、融着工程から賦形冷却工程までの保温はなしとした。上記条件にて不織布の試験体を製造した。
【0059】
実施例2は、前述の実施例1において、高速の気体W3の風速を30m/秒とした以外、同様の条件にて不織布の試験体を製造した。
実施例3は、前述の第1実施例において、高速の気体W3の風速を80m/秒とした以外、前述の第1実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例4は、前述の第1実施例において、高速の気体W3の風速を130m/秒とした以外、前述の第1実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例5は、前述の第1実施例において、第2の熱風W2を吹き付けてから高速の気体W3を吹き付けるまでを保温をした以外、前述の第1実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例6は、前述の第5実施例において、第2の熱風W2を吹き付けてから高速の気体W3を吹き付けるまでを時間を1.3秒とした以外、前述の第5実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例7は、前述の第5実施例において、第2の熱風W2を吹き付けてから高速の気体W3を吹き付けるまでを時間を1.5秒とした以外、前述の第5実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例8は、前述の第5実施例において、高速の気体W3を吹き付けるときの吸引風量/吹き付け風量の比を105%とした以外、前述の第5実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例9は、前述の第5実施例において、高速の気体W3を吹き付けるときの吸引風量/吹き付け風量の比を110%とした以外、前述の第5実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例10は、前述の第5実施例において、高速の気体W3を吹き付けるときの吸引風量/吹き付け風量の比を150%とした以外、前述の第5実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例11は、前述の第5実施例において、高速の気体W3を吹き付けるときの吸引風量/吹き付け風量の比を160%とした以外、前述の第5実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
実施例12は、前述の第5実施例において、繊維ウエブに第2の熱風W2を吹き付ける前に、繊維ウエブを通気コンベアで押さえた状態で、気体(空気)温度130℃、風速8.0m/秒、吹き付け時間0.06秒吹き付ける仮賦形処理をした以外、前述の第5実施例と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。
【0060】
比較例1は、前述の実施形態の製造方法において、第2の熱風W2以降の吹き付けでは通気コンベア20を用いず、第1の熱風W1を高速に吹き付けて繊維ウエブ50の賦形を行い、第3ノズル13からの吹き付けを冷却のみとした以外、前述の実施例1と同様の条件にて賦形不織布の試験体を製造した。第1の熱風W1の吹き付け条件は、温度を125℃、風速を70m/秒、吹き付け時間を0.06秒とし、第3ノズル13からの吹きつけ条件は、温度を30℃、風速を8m/秒、吹き付け時間を0.03秒とし、吸引は行わなかった。
比較例2は、前述の実施例1の製造方法において、賦形冷却工程の高速の気体W3の風速を140m/秒とし、第2の熱風W2を吹き付けてから高速の気体W3を吹き付けるまで保温を行った以外、前述の第1実施例と同様の条件にて不織布の試験体を製造した。
【0061】
次に測定方法について説明する。
第1の熱風W1の温度は、風速風温計であるアネモマスター(日本カノマックス株式会社製:商品名)により第1ノズル11の吹き出し口直下で測定し、風速は、ピトー管により第1ノズル11の吹き出し口直下で総圧から静圧を引き動圧を測定しピトー管による流速計算式より求めた。第2の熱風W2の温度および風速は、上記アネモマスターにより第2ノズル12の吹き出し口直下で測定し、高速の気体W3の温度および風速は、第3ノズル13の吹き出し口直下で測定した。この気体W3の温度は熱電対で測定し、および風速はピトー管にて測定した。
【0062】
賦形不織布の厚みの測定方法は、賦形不織布に0.05kPaの荷重を加えた状態で、厚み測定器を用いて測定した。厚み測定器には、例えば、オムロン社製のレーザー変位計(例えば、商品名:ABSOLUTE)を用いた。厚み測定は、例えば10点測定し、それらの平均値を算出して厚みとした。
【0063】
賦形された不織布について、厚み、不織布の上面毛羽立ち状態について、以下の方法で評価した。その結果を表1に示す。
【0064】
賦形不織布の上面の毛羽立ち状態は、不織布のMD方向にカットし、不織布のCD方向の断面をキーエンス社製デジタルマイクロスコープVHX1000(商品名)にて40倍で写真をとり、評価した。毛羽立ちとは、繊維端の片側が上面の凸部から離れている状態の繊維で、目視により凸部の境界でその繊維をハサミで切り取り、直線状に伸ばした長さが2mm以上であるものである。毛羽立ちの評価基準は凸部10箇所の平均値を測定し、下記の4ランクに区分けした。ランクAからCは評価を「優良」とし、Dは評価を「劣る」とした。
A:上面の凸部一つの毛羽立ち(繊維)本数が0である。
B:上面の凸部一つの毛羽立ち(繊維)本数が1以上2未満である。
C:上面の凸部一つの毛羽立ち(繊維)本数が2以上3未満である。
D:上面の凸部一つの毛羽立ち(繊維)本数が3以上である。
【0065】
【表1】
【0066】
実施例1から16の試験体は、毛羽立ちが殆ど無い(例えば、図2参照。)か、もしくは少ししかなく目立たないものである。また実施例1から16の試験体は、厚みも3.0mm以上得られていた。
これにより、高速の気体W3の風速が30m/秒以上130m/秒以下であれば、毛羽立ちが少なく賦形することができることが実証された。
【0067】
さらに、第1エアースルー風速を70m/秒で、第2エアースルー工程後の冷却賦形を行わない比較例1は、毛羽立ちを全く低減することができなかった(評価:劣る)。
冷却賦形エアー風速を140m/秒で行った比較例2は毛羽立ちを全く低減することが出来なかった(評価:劣る)。
【0068】
以上説明したように、本発明の製造方法によれば、毛羽立ちを抑える毛羽処理工程を行うことなく、毛羽立ちの少ない嵩高な賦形不織布を製造できることがわかった。よって、本願発明の不織布の製造方法では、工程数が少なく、低い製造工程コストで、毛羽立ちの少ない厚みのある嵩高な賦形不織布が得られる。
【符号の説明】
【0069】
1 不織布の製造装置
10 支持体
11 第1ノズル
12 第2ノズル
13 第3ノズル
15,16,17 ダクト
20 通気コンベア
30 保温部
50 繊維ウエブ
図1
図2
図3