水解性无纺布 【技术领域】
本发明涉及在水中搅拌便可分解成碎片的水解性无纺布。背景技术 已知在水中搅拌便可分解成碎片的水解性无纺布。例如， 在日本特开平 9-78419 号公报 ( 专利文献 1) 中， 将这种无纺布记载为水溃散性无纺布。该无纺布， 是将 70 ～ 97 重量％的纤维长度为 5 ～ 20mm 的再生纤维素纤维或合成纤维、 和 3 ～ 30 重量％的保水度 为 210 ～ 450％的微细木浆纤维的混合物进行抄纸， 得到纤维网后， 对该纤维网喷射高压喷 射水流， 使纤维彼此机械性地交织， 然后进行干燥而得到的。该无纺布可作为湿纸巾、 扫除 用抹布、 尿布、 生理用卫生巾等的材料使用， 容易在大水流的作用下溃散。
在先技术文献
专利文献
专利文献 1 ： 日本特开平 9-78419 号公报
发明内容 发明要解决的技术问题
专利文献 1 记载的无纺布使用微细木浆纤维， 在湿润状态下被搅得很碎而增大了 表面积的微细木浆纤维彼此， 在其干燥时产生的氢键结合， 与被搅得很碎之前的木浆纤维 相比， 显著增大而提高了无纺布的强度， 另一方面， 也存在着使无纺布变硬、 缺乏柔软性、 质 感差的倾向。 另外， 该无纺布是经过抄纸工序和高压喷射水流的喷射工序而制造的， 在这些 工序中， 微细木浆纤维有时容易从纤维网脱落、 不容易与纤维网中含有的其它纤维交织， 所 以， 很难说无纺布的制造是容易的。
为此， 本发明的课题是提供容易制造、 具有强度和柔软性的水解性无纺布。
解决课题的技术方案
为了解决上述课题， 作为本发明的对象的水解性无纺布含有相互机械性地交织的 纤维， 在水中搅拌时， 上述交织的纤维可相互分离。
在该水解性无纺布中， 本发明的特征如下所述 ： 上述纤维中的 10 ～ 50 重量％被具 有 0.01 ～ 0.5dtex 的纤度和 3 ～ 10mm 的纤维长度的极细的热可塑性合成纤维所占。上述 纤维中的 90 ～ 50 重量％被具有 1 ～ 2dtex 的纤度和 5 ～ 20mm 的纤维长度的化学纤维和 具有 600 ～ 770cc 的滤水度的木浆纤维二者之中的至少一方所占。
在本发明的一个实施方式中， 上述极细的热可塑性合成纤维是将分割纤维分割而 形成的。
在本发明的另一个实施方式中， 上述水解性无纺布含有 3 ～ 10 重量％的水溶性粘 合剂。
在本发明的另一个实施方式中， 上述水解性无纺布是如下得到的， 通过把上述极 细的热可塑性合成纤维和上述化学纤维及上述木浆纤维二者之中的至少一方与水混合而
形成为浆料， 对从该浆料得到的纤维网喷射高压喷射水流， 然后， 将上述纤维网干燥。
在本发明的另一个实施方式中， 上述浆料含有水溶性粘合剂。
发明效果
本发明的水解性无纺布， 使用纤度为 0.01 ～ 0.5dtex、 纤维长度为 3 ～ 10mm 的极 细的热可塑性合成纤维， 使水解性无纺布中含有的纤维相互机械性地交织， 所以， 水解性无 纺布除了其制造容易之外， 柔软并且拉伸强度高。 附图说明
图 1 是表示水解性无纺布的制造工序的一例的图。 具体实施方式
本发明的水解性无纺布， 适于作为在一次性尿布、 生理用卫生巾、 痔疮垫等体液处 理用品中的与肌肤接触的表面片、 与内衣接触的背面片使用， 也适于作为干抹布、 湿抹布使 用， 投入到大量水中并搅拌便可分解成多个碎片。这样的水解性无纺布具有 0.15 ～ 0.4mm 的厚度和 25 ～ 60g/m2 的单位面积重量， 含有 10 ～ 50 重量％的极细的热可塑性合成纤维， 该极细的热可塑性合成纤维具有 0.01 ～ 0.5dtex 的纤度和 3 ～ 10mm 的纤维长度。另外， 该无纺布的 90 ～ 50 重量％被具有 1 ～ 2dtex 的纤度和 5 ～ 20mm 的纤维长度的化学纤维、 以及具有 600 ～ 770cc 滤水度的木浆纤维二者之中的至少一方所占据。另外， 本发明中所 说的热可塑性合成纤维是指由可使用挤压机来进行熔融纺丝的热可塑性合成纤维形成的 纤维。 另外， 本发明中所说的化学纤维包含了含有热可塑性合成纤维的合成纤维、 半合成纤 维、 再生纤维。作为半合成纤维的一例， 有醋酸纤维。作为再生纤维的一例， 有人造丝。本 发明的水解性无纺布中含有的这些纤维， 在喷射的高压喷射水流的作用下相互机械性地交 织。 另外， 该水解性无纺布， 对应其用途， 为了抑制透液性或提高拉伸强度， 有时含有水溶性 粘合剂， 另外相反地， 为了提高透液性、 保液性， 有时含有亲水化处理剂。 图 1 是表示本发明的水解性无纺布的制造工序的一例的图， 用参照标记 1 表示该 水解性无纺布。图 1 中的工序利用公知的抄纸工序， 具有第 1 丝网 ( ワイヤ ) 部 11、 第2丝 网部 12、 第 3 丝网部 13、 干燥筒 14、 卷绕机 15。在第 1 丝网部 11 设有浆料供给部 16 和喷 射水喷射部 17。在浆料供给部 16， 浆料 21 被供给到第 1 丝网部 11， 该浆料 21 含有用于形 成水解性无纺布 1 的纤维混合物和水， 由该纤维混合物形成纤维网 22。在喷射部 17， 在与 机械方向 ( 也称为 MD 方向 ) 交叉的交叉方向 ( 也称为 CD 方向 )， 从排列着多个喷嘴的喷嘴 列 18 喷射高压喷射水， 纤维网 22 受到所需喷射能的作用， 从而纤维网 22 中所含的纤维彼 此机械性地交织。在喷射部 17 设有抽吸箱 19， 该抽吸箱 19 用于吸引处理喷射后的高压喷 射水。之后的纤维网 22 被第 2 丝网部 12 和第 3 丝网部 13 运送， 而被载置在干燥筒 14 的 周面上， 干燥后成为水解性无纺布 1， 被卷绕机 15 卷绕。
这样得到的水解性无纺布 1 被投入到大量的水中并搅拌时， 纤维彼此机械性的交 织可被分解而分离， 水解性无纺布可被分成多个碎片。
为了使用于形成水解性无纺布 1 的纤维混合物与水成为适当的比例， 图 1 的浆料 21 例如被调节成其纤维混合物的量为 0.5 ～ 1.5 重量％。在该纤维混合物中， 多种纤维以 与水解性无纺布 1 的各纤维的构成比例相同的比例混合。即， 水解性无纺布 1 和浆料 21 中
的纤维混合物含有 10 ～ 50 重量％的极细的热可塑性合成纤维， 该极细的热可塑性合成纤 维具有 0.01 ～ 0.5dtex 的纤度和 3 ～ 10mm 的纤维长度。水解性无纺布 1 和浆料 21 中的纤 维混合物含有 90 ～ 50 重量％的 (a) 和 (b) 中的至少一方。上述 (a) 是具有 1 ～ 2dtex 的 纤度和 5 ～ 20mm 的纤维长度的化学纤维。 上述 (b) 是作为搅碎度的标准的滤水度为 600 ～ 770cc 的木浆纤维。
作为水解性无纺布 1 和浆料 21 所含的极细的热可塑性合成纤维， 例如可使用把 具有 3.3dtex 的纤度并可分割形成为 11 根的聚酯和尼龙的市售的复合纤维分割而得到的 纤维。该复合纤维， 通过用研磨机等进行机械性地处理而可被分割成具有大约 0.3dtex 的 纤度的 11 根极细的热可塑性合成纤维。另外， 也可以使用通过把具有 3.3dtex 的纤度并 可分割形成为 16 根的聚丙烯和聚酯的市售的复合纤维分割而得到的、 具有大约 0.21dtex 的 16 根极细的热可塑性合成纤维。除此以外， 也可以把如下的热可塑性合成纤维等用于水 解性无纺布 1， 即通过把具有 3.3dtex 的纤度并可分割形成为 16 根的聚酯和尼龙的市售的 复合纤维分割而得到的、 大约 0.21dtex 的极细的热可塑性合成纤维， 通过把具有 2.0dtex 的纤度并可分割形成为 16 根的聚丙烯和聚乙烯的市售的复合纤维分割而得到的、 大约 0.13dtex 的极细的热可塑性合成纤维， 通过把具有 2.2dtex 的纤度并可分割形成为 8 根的 聚酯和聚乙烯的市售的复合纤维分割而得到的、 大约 0.28dtex 的极细的热可塑性合成纤 维等。另外， 也可以使用纤度在 0.01 ～ 0.51dtex 范围内、 纤维长度在 3 ～ 10mm 的范围内 的熔喷纤维等极细的热可塑性合成纤维。
纤维长度在 3 ～ 10mm 范围内的这些极细的热可塑性合成纤维， 可以使水解性无纺 布 1 为刚性低、 柔软的无纺布并使之为在干燥时和湿润时的拉伸强度高的无纺布。在本发 明中所说的刚性， 是用 JIS L1096 规定的抗弯性 A 法测定的值。对于优选的水解性无纺布 1， 通过对长度方向与制造该水解性无纺布时的机械方向平行的方向一致的试验片和长度 方向与该机械方向正交的交叉方向一致的试验片进行测量， 其刚性的平均值在 80mm 以下。 刚性值超过 80mm 的无纺布， 在体液处理用品中作为与肌肤接触的片使用时， 具有难于贴服 于肌肤的倾向， 因此并不优选。水解性无纺布 1 的拉伸强度， 是指对宽度 25mm、 长度 150mm 的试验片， 将拉伸试验机的夹头间距离设定为 100mm， 将拉伸速度设定为 100mm/min 而进行 拉伸时的断裂强度。准备使其长度方向与机械方向一致的试验片和其长度方向与交叉方 向一致的试验片， 对各个试验片， 把在 20℃、 R.H.60％的环境下处理 24 小时后的强度作为 DRY( 干 ) 强度， 把对各个试验片喷洒相当于重量的 200％的离子交换水并浸渍后的强度作 为 WET( 湿 ) 强度。优选的水解性无纺布 1 的干强度， 无论在 MD 方向还是在 CD 方向上， 在 每 25mm 的宽度， 为 3.0N 以上 ； 其湿强度， 无论在 MD 方向还是在 CD 方向上， 在每 25mm 的宽 度， 为 2.0N 以上。
在本发明中， 水解性无纺布 1 的水解性评价如下所述地进行。评价方法有目视观 察法和分散率测定法。在目视观察法中， 对 100×100mm 的试验片， 在 100℃干燥 2 个小时， 求出干燥重量 (W1)。然后， 把该试验片和 800ml 蒸馏水放入纵式分液漏斗振荡机 (IWKI 制 SHKV-200)， 用 240rpm 振荡速度振荡 60 分钟后， 目视观察分液漏斗内。本发明的水解性无 纺布 1， 在振荡后， 分解到不能留下原形的程度， 或者分解到成为至少 3 个碎片的程度。在 分散率测定法中， 是把目视观察到的分液漏斗内的试验片和蒸馏水转移到由 2 网格 ( 粒径 1.5mm、 网眼 11.2mm、 空隙率 77.8％ ) 的金属网制成的长 × 宽 × 高＝ 100×100×120mm 的笼子内， 将笼子中残留的试验片在 100℃干燥 2 个小时， 求出干燥重量 (W2)。用下式从干燥 重量 W1、 W2 求出分散率。
{(W1-W2)/W1}×100 ＝分散率 (％ )
本发明的水解性无纺布 1 具有 50％以上的分散率。
纤维长度在 3 ～ 10mm 范围内的极细的热可塑性合成纤维， 在图 1 的工序中从浆料 21 形成为纤维网 22 时， 很少规则地朝一个方向定向， 另外， 也不与纤维网 22 的纤维复杂地 交织， 所以， 纤维网 22 容易形成为纤维分布没有不均匀的均质纤维网， 从该纤维网得到的 水解性无纺布 1 变得容易水解。纤维长度超过了 10mm 的极细的热可塑性合成纤维， 有时妨 碍得到均质的纤维网 22， 或妨碍得到容易水解的水解性无纺布 1。另一方面， 纤维长度不足 3mm 的极细的热可塑性合成纤维存在纤维彼此不能交织或者有很多从第 1 丝网 11 脱落的问 题。
水解性无纺布 1 的极细的热可塑性合成纤维的量超过 50 重量％时的、 图 1 工序中 的纤维网 22， 滤水性差， 成为水解性无纺布 1 的生产率低下的原因。
在本发明中使用的木浆纤维， 可以使用用于使水解性无纺布 1 具有吸液性、 透液 性的纤维， 而为了使水解性无纺布 1 具有极柔软性、 为了防止在包含于图 1 的工序的纤维网 22 时从第 1 丝网 11 脱落， 优选使用未被搅碎或被少搅碎的纤维。更具体地说， 作为搅碎度 的标准， 基于 JIS P 2181、 使用加拿大标准游离度测试器来测定滤水度 ( 游离度 )， 优选使 用其值在 600 ～ 770cc 范围内的木浆纤维。即使是这样的木浆纤维， 使用了该纤维的水解 性无纺布 1 也有密度高、 刚性高的倾向。含有木浆纤维、 具有比较高的刚性的水解性无纺布 1， 适合于作为抹布使用。 实施例
在图 1 的工序中， 通过使浆料 21 中所含的纤维混合物的组成和喷射部 17 的喷射 条件变化， 得到单位面积重量为 35g/m2 的实施例的水解性无纺布和比较例的无纺布。实施 例的水解性无纺布和比较例的无纺布的组成、 评价项目、 评价方法及评价结果， 如表 1 和以 下所示。
( 表 1 中的组成 ) 1.NBKP 是 Nadelholz Bleached Kraft Pulp 的简称， 是指针叶树漂白牛皮木浆。该木浆， 在实施例中采用用加拿大标准游离度测试器测定时的滤水度为 720cc 的木浆， 而 在比较例中采用滤水度为 400cc 的木浆。
2.PET 是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的简称。
3. 分割纤维 -1， 采用把具有 3.3dtex 的纤度和 5mm 纤维长度的、 可分割形成 11 根 的 PET/ 尼龙的复合纤维分割而得到的大约 0.3dtex 的极细的纤维。
4. 分割纤维 -2， 采用把具有 3.3dtex 的纤度和 5mm 纤维长度的、 可分割形成 16 根 的聚丙烯 /PET 的复合纤维分割而得到的大约 0.21dtex 的纤维。
5. 水溶性粘合剂， 采用磺基聚酯树脂 (Eastman Chemical Company 制 AQ5SS)。
( 图 1 和表 1 的喷射处理条件 )
1. 在图 1 的喷射部 17 中， 在机械方向配置了 4 列喷嘴列 18， 该喷嘴列 18 是由孔 径 95μ 的喷射嘴朝交叉方向以 0.5mm 的间距排列成的。
2. 各喷嘴列 18 的喷射处理条件通过使用下式求出的处理能量变化而进行调整。 该处理能量根据喷射压力而变化。
处理能量 (kW/m2) ＝ 1.63× 喷射压力 (kg/cm2)× 喷射流量 (m3/min)/ 处理速度 (m/min)/60 喷射流量 (m3/min) ＝ 750× 小孔开孔总面积 (m2)× 喷射压力 (kg/cm2)0.495
喷射嘴 ： 孔径 95μ， 间距 0.5mm
第 1、 第 2、 第 3 丝网 ： 日本フイルコン ( 株 ) 制 LL-70E
( 表 1 的评价项目 )
1. 单位面积重量
是对 3 片 100×100mm 的试验片求得的单位面积重量的平均值。
2. 厚度
使用度盘式厚度指示器、 用 3g/cm2 的测定压测定的 3 片试验片的厚度的平均值。
3. 密度
是由单位面积重量和厚度计算的值。
4. 干强度
表示在 20℃、 R.H.60％的环境中， 将宽度 25mm、 长度 150mm 的试验片调湿 24 小时， 以夹头间隔 100mm、 拉伸速度 100mm/min， 拉伸该试验片时的断裂强度。对其长度方向与机 械方向 (MD) 一致的试验片和其长度方向与交叉方向 (CD) 一致的试验片， 各准备了 3 片， 对 各方向求出 3 片试验片的拉伸强度的平均值。本发明的水解性无纺布的干强度在 MD、 CD 两 个方向上， 优选为 3kg 以上。
5. 干伸长率
求出测定了干强度时的试验片断裂时的伸长率的平均值。 本发明的水解性无纺布 的干伸长率在 MD、 CD 两个方向上， 优选为 10％以上。
6. 湿强度
除了把相当于试验片重量的 200 ％的离子交换水喷洒到试验片上并使其浸渍以 外， 用与干强度的测定条件相同的条件求出拉伸强度。本发明的水解性无纺布的湿强度在 MD、 CD 两个方向上， 优选为 2kg 以上。
7. 湿伸长率
求出测定湿强度时的试验片断裂时的拉伸度平均值。 本发明的水解性无纺布的湿 伸长率在 MD、 CD 两个方向上， 优选为 20％以上。
8. 刚性
以 JIS L 1096 的章节 8.19.1 规定的抗弯性 A 法 (45 度悬臂法 ) 为基准进行测定。 试验结果是长度方向与 MD 方向一致的 3 片试验片的测定值和长度方向与 CD 方向一致的 3 片试验片的测定值的平均值。
9. 水解性
( 目视观察法 )
对 100×100mm 的一片试验片， 在 100℃干燥 2 个小时， 求出干燥重量 (W1)。把干 燥后的试验片和 800ml 蒸馏水放入纵式分液漏斗振荡机 (IWKI 制 SHKV-200)， 用 240rpm 的 振荡速度振荡 60 分钟。然后， 观察分液漏斗内。试验片如果分解成为不能留下其原形的程 度， 则判断为高度水解性 ( 记号○ )。试验片如果分解成至少 3 个碎片的程度、 或者纤维分 离成通过目视数不清的根数的程度， 则判断为中等程度水解性 ( 记号△ )。 试验片的分解如 果达不到中等程度水解性， 则判断为难水解性 ( 记号 ×)。 本发明的水解性无纺布具有高度 水解性或中等程度水解性。
( 分散率测定法 )
把目视观察后的分液漏斗内的试验片和蒸馏水转移到由 2 网格 ( 粒径 1.5mm、 网眼 11.2mm、 空隙率 77.8％ ) 的金属网制成的长 × 宽 × 高＝ 100×100×120mm 的笼子内， 将笼 子内残留的试验片在 100℃干燥 2 个小时， 求出干燥重量 (W2)。用下式从该干燥重量 W2 和 目视观察时求出的干燥重量 W1， 求出分散率。
分散率 (％ ) ＝ {(W1-W2)/W1}×100
10. 保液率
把 5 张 100×100mm 大小的 JIS P 3801 规定的滤纸重叠， 把 100×100mm 的试验片 ( 重量 W0) 放在滤纸上。从 10mm 的高度用滴定管将 1cc 的生理盐水以 1cc/2 秒的速度滴落 到试验片上。求出从滴下经过 30 秒后的试验片的重量 (W1)， 用下式算出保液率。
保液率 (％ ) ＝ {(W1-W0)/W0}×100
本发明的水解性无纺布 1， 因含有木浆纤维和 / 或人造丝纤维， 保液率增高。保液 率高于 20％的水解性无纺布 1 适合作为干抹布、 湿抹布使用。
11. 吸液时间
测定保液率时， 在生理盐水滴下结束后， 测定生理盐水的水滴从试验片表面直至 消失的时间。在表 1 中， 测定时间为 1 秒是指水滴消失的时间为 1 秒以下。
本发明的水解性无纺布 1， 在吸液时间为 3 秒以下时， 可作为透液性的水解性无纺 布而用于体液处理用品， 由于含有水溶性粘合剂而使吸液时间为 6 ～ 8 秒时， 可作为难透液 性的水解性无纺而用于体液处理用品。
12. 扩散面积
测定保液率时， 在生理盐水从滴下经过 30 秒后， 测定生理盐水在试验片表面朝 MD 方向扩散的尺寸 ML(mm) 和朝 CD 方向扩散的尺寸 CL(mm)， 用下式求出扩散面积。
扩散面积＝ ML×CL
本发明的水解性无纺布 1， 由于含有作为亲水性纤维的人造丝和 / 或木浆纤维， 扩散面积有增大的倾向。扩散面积大于 2000mm2 的水解性无纺布 1， 适于作为干抹布、 湿抹布 2 使用。扩散面积小于 1800mm 的水解性无纺布 1， 适于制作在点吸收方面优越的体液处理用 品。
( 实施例 1)
作为图 1 的工序的浆料的纤维混合物， 采用了含有 20％重量的作为极细的热可塑 性合成纤维的分割纤维 -1 和含有 80％重量的作为纤度为 1.1dtex 的化学纤维的人造丝纤 维； 作为图 1 的喷射处理条件， 采用 4 列喷嘴列， 该喷嘴列具有 0.0063kW/m2 的喷射能 ； 从而 2 得到与该纤维混合物组成相同的、 具有 35g/m 的单位面积重量和 0.24mm 的厚度的水解性 无纺布。该水解性无纺布的评价结果如表 1 所示。
( 实施例 2) ～ ( 实施例 8)
在实施例 2 ～实施例 8 中， 除了浆料的纤维混合物的组成和作为水解性无纺布的 纤维混合物的组成代替实施例 1 而如表 1 所示以外， 与实施例 1 同样地得到水解性无纺布。 这些水解性无纺布的评价结果如表 1 所示。实施例 2 和实施例 5 的水解性无纺布， 密度和 刚度比较高， 适合作为吸液性的抹布使用。
( 实施例 9) 除了在实施例 1 中使用的浆料中添加水溶性粘合剂而使水解性无纺布含有 8 重 量％的水溶性粘合剂以外， 得到与实施例 1 的水解性无纺布具有同样组成的水解性无纺 布。该水解性无纺布的评价结果如表 1 所示。由于干强度和湿强度高， 吸液时间长， 所以， 该水解性无纺布适合作为体液处理用品中的水解性的背面材料使用。
( 比较例 1) ～ ( 比较例 4)
这些比较例的无纺布， 图 1 的工序的浆料的纤维混合物的组成与实施例 1 的纤维 混合物的组成不同， 在其组成中， 用与实施例 1 同样的条件作成。比较例 1 ～比较例 4 的无 纺布的评价结果如表 1 所示。
( 比较例 5) ～ ( 比较例 6)
这些比较例的无纺布的喷射处理条件与实施例 1 的不同， 除此之外， 以与实施例 1 相同的条件作成。比较例 5、 比较例 6 的无纺布的评价结果如表 1 所示。
标记的说明
1... 水解性无纺布， 21... 浆料， 22... 纤维网。