清扫用片材的制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种清扫用片材， 其适合用于棉屑、 毛发、 线头等的捕获和除去。背景技术 本申请人之前提出了一种技术， 用网状片材对通过纤维的交织而形成的无纺布进 行补强， 通过该网状片材的热收缩处理使其形成凹凸形状， 从而制造膨松片材 ( 参照专利 文献 1 以及专利文献 2)。 与这些膨松片材不同， 本申请人还提出了另一种膨松片材， 其具备 使纤维网进行水力缠结 ( 也称为水流交织 ) 而形成的纤维集合体， 并具有由该纤维集合体 构成的多个凹凸部 ( 参照专利文献 3)。该膨松片材中的凹凸部通过如下方法形成 ： 对纤维 集合体实施的水力缠结而将其构成纤维重新排列， 且该纤维集合体在其厚度方向变成弯曲 样。
通过专利文献 1 和 2 所记载的方法得到的片材具有适度的凹凸， 并具有柔软、 且皮 肤触感好的特长。但是， 凸部是通过纤维的热收缩形成的， 因此该凸部的纤维密度容易变 高。结果是， 该凸部的构成纤维对棉屑等的缠取性的提高还具有改善的余地。
并且， 通过专利文献 3 所记载的方法得到的片材具有的优点为， 能够通过构成纤 维之间进行捕集， 并对其进行保持， 并且能够通过凹凸对无法通过构成纤维之间进行捕集 的面包渣等比较大的污垢进行捕集， 并对其进行保持。 但是， 当为了提高生产率而进行高速 生产时， 由此对搬送中的片材施加较高的张力， 有时凹凸的膨松度会减少。
在这些膨松片材的制造技术之外， 作为用于使被卷绕为滚筒状的体积减少的长条 片材的体积恢复的方法， 本发明人还提出了利用气流穿透方式的热风处理的技术 ( 参照专 利文献 4)。但是， 这些文献对能够将该热风处理的技术应用于上述专利文献 1 到 3 所公开 的构造的片材中没有任何提及。
专利文献 1 ： 日本特开平 5-25763 号公报
专利文献 2 ： 日本特开平 5-192285 号公报
专利文献 3 ： US6,936,333B2
专利文献 4 ： US7,131,171B2
发明内容
本发明的目的为提供一种能够消除上述现有技术具有的缺点的清扫用片材的制造方法。 本发明提供一种清扫用片材的制造方法， 其中， 在网状片材的一面或者两面上重 叠包含含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的纤维的纤维网， 在该状态下， 对纤维网和网状片材实 施水力缠结加工， 使该纤维网的构成纤维彼此交织， 并且使该纤维网的构成纤维与该网状 片材交织， 从而得到层叠体 ； 然后，
以气流穿透 (air-through) 方式对上述层叠体吹送热风， 该热风具有大于上述聚 对苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化转变温度 (Tg(℃ )) 且小于 Tg(℃ )+70℃的温度。
根据本发明， 能够制造在进行高速生产的情况下也难以损害膨松度、 而且对棉屑 等的捕集性优良的清扫用片材。 附图说明
图 1 是表示通过本实施方式的制造方法得到的清扫用片材的一个例子的模式图。 图 2 是表示图 1 的 A-A 线截面的放大截面图。 图 3 是在本发明的制造方法中优选使用的制造装置的概略图。 图 4 是在本发明的制造方法中优选使用的制造装置的概略图。具体实施方式
以下， 基于其优选的实施方式并参照附图来说明本发明。 首先， 对通过本发明的制 造方法制造的清扫用片材的一个优选的实施方式进行说明。如图 1 和图 2 所示， 清扫用片 材 10 由通过纤维网的水力缠结形成的纤维集合体 1 和在该纤维集合体 1 的内部配置的网 状片材 4 构成。如后详细叙述的那样， 纤维集合体 1 和网状片材 4 通过水力缠结而将该纤 维集合体 1 的构成纤维与该网状片材 4 交织， 二者进行一体化。 如图 1 以及图 2 所示， 清扫用片材 10 具有第一面 10a 以及第二面 10b， 并具有从一 个面侧向另一个面侧突出形成的多个凸状部 2、 2……。在该凸状部 2、 2……之间分别形成 有凹状部 3、 3……， 片材整体成为凹凸形状。
如图 1 所示， 凸状部 2、 2……以各自大致相同的大小形成为稍微细长的宽度窄的 山形形状， 并被规则地设置。对于凸状部 2、 2……之间的间隔， 在片材的宽度方向 ( 图 1 中 为 X 方向、 在本实施方式中为 CD 方向 ) 上优选为 1 ～ 10mm、 更优选为 1 ～ 7mm， 在片材的 长度方向上 ( 图 1 中为 Y 方向、 在本实施方式中为 MD 方向 ) 上优选为 4 ～ 20mm、 更优选为 4 ～ 15mm。凸状部 2 也可以在片材的宽度方向及 / 或长度方向上其一部分连接而成为连续 体。通过以这样的间隔来设置凸状部 2， 能够使片材 10 的皮肤触感良好。并且， 对于地板的 槽或凹凸面的污垢的清扫性良好， 面包渣等比较大的污垢的捕集性以及保持性也良好。
清扫用片材 10 优选其两面具有同样的性能， 并优选第二面 10b 上的凸状部 2 的形 状以及间隔与第一面 10a 中的形状以及间隔大致同样。 尤其是， 对于第二面 10b 的凸状部 2 的总面积， 优选为第一面 10a 的凸状部的总面积的 20 ～ 100％、 更优选为 35 ～ 100％。优 选存在于清扫用片材 10 的第一面上的凸状部 2 与存在于该片材 10 的第二面上的凹状部 3 处于正面和背面的关系。并且， 还优选凸状部 2 的形状是将凹状部 3 的形状反转的形状。
凸状部 2 以及凹状部 3 由纤维集合体 1 构成， 仅通过纤维集合体 1 的构成纤维的 交织而形成。因此， 与通过压花加工等对由热塑性树脂构成的纤维局部地进行加热加压加 工而熔融粘合形成的凸状部不同， 凸状部 2 以及凹状部 3 的皮肤触感较好， 对毛发和细小灰 尘等污垢的捕集性以及保持性良好。
清扫用片材 10 上的凸状部 2 以及凹状部 3 通过对纤维集合体 1 实施的水力缠结 进行的构成纤维的再排列、 再交织而形成， 因此凸状部 2 以及凹状部 3 其自身保持其形态。 因此， 凸状部 2 以及凹状部 3 对于载荷难以压扁。由于形成有凸状部 2 以及凹状部 3， 因此 清扫用片材 10 的表观厚度比赋予该凸状部 2 以及该凹状部 3 之前的纤维集合体 1 的厚度 大。具有形态保持性较高的凸状部 2 以及凹状部 3 的清扫用片材 10 对于槽或者凹凸面的
清扫性、 对面包渣等的捕集、 保持性良好。
对于凸状部 2 的形态保持性， 以片材的表观厚度 ( 初始厚度、 15gf/25cm2[ ＝ 59Pa] 载荷下的厚度 ) 与清扫时的载荷下的表观厚度 ( 载荷厚度、 96gf/25cm2[ ＝ 376Pa] 载荷下 的厚度 ) 之差 ( 厚度变化量 ) 进行评价时， 优选 ： 在载荷时凸状部 2 以及凹状部 3 的形状也 被保持， 且该厚度变化量优选为 1mm 以下， 尤其优选为 0.8mm 以下的程度。
在本发明中， 所谓 “通过纤维的再排列、 再交织而形成” 是指 ： 通过水力缠结而一度 较弱地进行交织而得到的纤维集合体在具有多个凹凸部或者具有多个开孔的图案部件上 再次被水力缠结， 由此纤维重新沿着凹凸部排列， 并再次被交织。
如图 2 所示， 凸状部 2 以及凹状部 3 通过纤维集合体 1 在厚度方向成为弯曲样而 形成。并且， 在弯曲样的纤维集合体 1 上形成的多个弯曲部分别相对于凸状部 2 以及凹状 部 3。如上所述， 凸状部 2 以及凹状部 3 通过纤维的再排列而形成， 但是此时由于高压水的 压力， 由凸状部 2 的构成纤维向凹状部 3 一侧流入的情况所引起的纤维的分配被抑制到极 低程度。另外， 当纤维的分配进一步进行时， 凸状部 2 存在的位置上开有孔。上述构成的清 扫用片材 10 即使为低单位面积重量也具有较大的凹凸形状。纤维集合体 1 的弯曲也可以 遍布于流动方向 (MD) 以及宽度方向 (CD) 中的任一个方向上。在以不产生纤维的分配的方 式使纤维集合体 1 成为弯曲样时， 例如使水力缠结时施加的能量为后述的值即可。清扫用 片材 10 的弯曲程度为， 弯曲率为 2 ～ 15％、 尤其是 3 ～ 15％这种较高的程度。弯曲率通过 US6,936,333B2 的第 12 栏第 51 行～第 13 栏第 6 行所记载的方法测定。将该文献作为本说 明书的一部分引入本说明书。
对于凸状部 2， 在清扫用片材 10 的一个面上， 在考虑为 10cm×10cm 的范围的情况 下， 优选在该面的任意位置上、 在该范围内以平均计形成 50 ～ 850 个、 尤其优选形成 100 ～ 600 个凸状部 2。通过使凸状部 2 的个数为上述范围内， 由此平衡性良好地分配凸状部 2 以 及凹状部 3， 因此细小污垢的捕集性以及保持性更加良好， 并且面包渣等比较大的污垢的捕 集性以及保持性也更加良好。
清扫用片材 10 的表观比容积优选为 23 ～ 100cm3/g， 更优选为 25 ～ 90cm3/g、 尤其 3 3 优选为 30 ～ 80cm /g。由于表观比容积为 23cm /g 以上， 因此能够充分追随槽或凹凸面而 3 捕集污垢。并且， 由于使表观比容积为 100cm /g 以下， 因此纤维间距离变得适度， 能够可靠 地保持污垢。表观的比容积的值被定义为， 后述的表观厚度的值除以纤维集合体的单位面 积重量 ( 在与网状片交织一体化的片材的情况下， 除去该网状片材的单位面积重量 ) 的值。
并且， 清扫用片材 10 在清扫时的载荷下的表观比容积优选为 18cm2/g 以上， 尤其 2 2 优选为 20cm /g 以上。上限值为 100cm /g。
如图 2 所示， 清扫用片材 10 的表观厚度 ( 第一面 10a 的最上部与第二面 10b 的最 下部之间的厚度 )T 比纤维集合体 1 自身的厚度 t 厚， 成为极其膨松的状态。清扫用片材 10 的表观厚度 T 的值本身优选为 1 ～ 5mm、 尤其优选为 1.4 ～ 4mm， 其是从在片内形成足够的空 隙而变得膨松， 例如作为清扫用片材能够合适地使用的方面考虑的。 并且， 对于纤维集合体 1 自身的厚度 t 的值本身， 虽然其由该纤维集合体 1 的单位面积重量或加工条件决定， 但是 优选为 0.5 ～ 4mm、 更优选为 1 ～ 3mm。并且， 如图 2 所示， 凸状部的高度 h 优选为 0.2mm ～ 4mm、 更优选为 0.5mm ～ 4mm。纤维集合体 1 自身的厚度 t 是在 15gf/25cm2[ ＝ 59Pa] 载荷 下通过光学显微镜来观察清扫用片材 10 的截面而测定的。对于清扫用片材 10 的流动方向 (MD) 的伸长率， 在对宽度为 30mm 的试样负荷了 5N 的载荷的条件下优选为 5％以下、 尤其优选为 4％以下， 其是从在清扫用片材 10 的制造工序 中或者使用中， 防止由于清扫用片材 10 被拉伸而引起的凸状部 2 以及凹状部 3 的变形、 进 而防止清扫用片材 10 的膨松度的降低的方面考虑的。
流动方向的伸长率的测定方法如下所述。在从清扫用片材 10 上沿着与流动方向 正交的方向切下宽度 30mm 的样品之后， 通过拉伸试验机以 100mm 的夹盘间距离来把持该样 品， 并在流动方向上以 300mm/min 的速度进行拉伸。然后， 将拉伸载荷为 5N 时的样品的伸 长量除以初始样品长度 (100mm)、 并乘以 100 的值作为伸长率。
下面， 对构成清扫用片材 10 的纤维集合体 1 以及网状片材 4 进行说明。纤维集合 体 1 为通过水力缠结使纤维网的构成纤维彼此交织而形成的无纺布状的集合体。纤维集合 体 1 仅通过构成纤维的交织而形成， 因此与仅通过构成纤维的熔融粘合或粘接而形成的网 相比， 其构成纤维的自由度较大。 因此， 其构成纤维对毛发和细小灰尘等污垢的捕集性以及 保持性优良， 皮肤触感较好。
作为构成纤维集合体 1 的纤维， 在本实施方式中使用含有聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的纤维。 通过使用含有 PET 的纤维， 具有下述优点， 即， 通过后述的制造方法中的热风 处理， 使得清扫用片材 10 的体积变得非常高。作为含有 PET 的纤维， 可以举出仅由 PET 形 成的单独的纤维、 由 PET 与其他热塑性树脂的混合物形成的单独的纤维、 含有 PET 的复合纤 维等。作为该复合纤维， 例如使用将 PET 作为芯成分的芯鞘型复合纤维、 或者将 PET 作为一 方的成分的并列型复合纤维。为了通过热风处理而有效地使清扫用片材 10 变膨松， 优选使 用仅由 PET 形成的单独的纤维。 作为 PET， 从体现出利用热风处理的清扫用片材 10 的膨松度的观点出发， 优选使 用重均分子量为 5 千～ 10 万、 尤其优选 8 千～ 5 万的 PET。
纤维集合体 1 也可以仅由含有 PET 的纤维构成， 或者也可以除该纤维之外还含有 其他纤维而构成。作为其他纤维， 例如能够使用 US5,525,397A 的第 4 栏第 3 ～ 10 行所记 载的纤维。将该文献作为本说明书的一部分而引入到本说明书中。在纤维集合体 1 包含其 他纤维时， 含有 PET 的纤维的量优选相对于纤维集合体 1 的重量为 40 重量％以下， 尤其优 选为 50 重量％以上， 其他纤维的量优选相对于纤维集合体 1 的重量为小于 60 重量％、 尤其 优选为小于 50 重量％。为了通过热风处理而有效地使清扫用片材 10 变膨松， 纤维集合体 1 优选仅由含有 PET 的纤维构成。
对于含有 PET 的纤维的粗度， 与利用热风处理的清扫用片材 10 的膨松度有关， 而 不是特别临界的值。从毛发或污垢的捕集性以及保持性的观点出发， 含有 PET 的纤维的粗 度优选为 0.05 ～ 100dtex、 尤其优选为 0.5 ～ 20dtex。
对于纤维集合体 1 的单位面积重量以及构成纤维的纤维长度， 要综合考虑加工 2 性、 成本等来决定。纤维集合体 1 的单位面积重量优选为 30 ～ 100g/m 、 尤其优选为 40 ～ 2 70g/m 。从防止在清扫用片材 10 上发生开口、 表现出足够的膨松度、 以及维持膨松度的观 点出发， 构成纤维的纤维长度优选为 20 ～ 100mm、 尤其优选为 30 ～ 65mm。
在清扫用片材 10 中， 如上述所述在纤维集合体 1 内配置网状片材 4。如图 1 所示， 网状片材 4 是整体形成为格子状的树脂制的网。 网状片材 4 的通气度优选为 0.1 ～ 1000cm3/ (cm2·sec)。如果为该范围的通气度， 则除了网以外还可以使用无纺布、 纸、 薄膜等来作为
网状片材 4。 纤维集合体 1 不仅在其构成纤维之间交织、 纤维集合体 1 的构成纤维与网状片 材 4 也交织， 因此抗拉强度提高。网状片材 4 的线径优选为 50 ～ 600μm、 更优选为 100 ～ 400μm。并且， 线之间距离优选为 2 ～ 30mm、 更优选为 4 ～ 20mm。作为网状片材 4 的构成材 料， 例如能够使用 US5,525,397A 的第 3 栏第 39 ～ 46 行所记载的材料。将该文献作为本说 明书的一部分而引入到本说明书中。网状片材 4 的构成材料也可以为热收缩性。当使用热 收缩性的材料时， 通过在清扫用片材的制造时实施加热处理， 能够使上述表观厚度 T 变大， 从而成为凸状部的形状清晰的清扫用片材。但是， 网状片材 4 优选为不热收缩、 或者在热收 缩的情况下以 140℃加热 3 分钟后的热收缩率为 3％以下的网状片材。
从对片赋予适度的厚度感并且实现加工适性的提高的观点出发， 清扫用片材 10 2 2 的单位面积重量优选为 30 ～ 110g/m 、 尤其优选为 38 ～ 80g/m 、 进一步优选为 45 ～ 80g/ 2 m 。并且， 从成为具有能够耐使用的强度的片材的观点出发， 抗断强度在宽度为 30mm 时优 选为 5N 以上、 尤其优选为 7N 以上。抗断强度在清扫用片材 10 的任意方向上只要为上述值 以上就足够， 但是优选在最难以体现强度的宽度方向 (CD) 上为上述值以上。抗断强度的上 限值从实际使用的观点出发为 20N 左右。
抗断强度如下测定。在片材的与纤维取向方向正交的方向上切下宽度为 30mm 的 样品之后， 通过拉伸试验机以 100mm 的夹盘间距离来把持该样品， 并在与纤维取向方向正 交的方向上以 300mm/min 的速度进行拉伸， 将片材开始裂开时的载荷值 ( 通过该测定而得 到的连续曲线的最初的峰值 ) 作为抗断强度。 下面， 参照图 3 以及图 4 说明上述清扫用片材的优选的制造方法。在本实施方式 的清扫用片材 10 的制造方法中， 按顺序进行如下工序 ： 重合工序， 在网状片材 4 的两面上分 别重合上层纤维网 1a 以及下层纤维网 1b ； 缠结工序， 通过水力缠结使上述纤维网 1a 以及 1b 的构成纤维之间交织而形成纤维集合体， 并且使该构成纤维与网状片材 4 进行交织， 从 而形成二者被一体化了的层叠体 6 ； 以及凹凸赋予工序， 将该层叠体 6 搬送到具有多个凹凸 部的图案形成部件上， 使上述纤维集合体的一部分突出到该凹部内， 形成与该凹部相对应 的多个凸状部。接着， 之后进行热风吹送工序。
图 3 表示清扫用片材 10 的制造方法优选使用的制造装置 20。制造装置 20 大体分 为重合部 20A、 缠结部 20B 以及凹凸赋予部 20C。 上述重合部 20A 具备分别制造纤维网 1a 以 及 1b 的梳理机 21A 以及 21B、 纤维网 1a 以及 1b 的放出辊 22、 22、 和网状片材的放出辊 24。 上述缠结部 20B 具备由环状带构成的网支持用带 25、 和第一水喷射喷嘴 26。
上述凹凸赋予部 20C 具备由环状带构成的图案形成部件 27、 和第二水喷射喷嘴 28。图案形成部件 27 在图 3 中箭头所示的方向上转动。图案形成部件 27 具有通液性， 其 表面具有多个凹凸。关于其详细内容， 记载在 US6,936,333B2 的第 8 栏第 23 行～第 9 栏第 19 行以及图 4(a) 以及 (b) 中。将该文献作为本说明书的一部分而引入本说明书。在上述 凹凸赋予部 20C 之后具备搬送用带 29。 图案形成部件 27 优选具有某种程度的厚度， 具体地 说， 从能够赋予足够高的膨松度的观点出发、 以及凹凸赋予时的能量效率的观点出发， 其厚 度优选为 5 ～ 25mm、 尤其优选为 5 ～ 15mm。根据同样的理由， 图案形成部件 27 的通气度优 3 2 3 选为 800 ～ 3000cm /(cm ·sec)， 尤其优选为 800 ～ 2000cm /(cm2·sec)。
在如此构成的清扫用片材 10 的制造装置 20 中， 首先从重合部 20A 的梳理机 21A、 21B 的各自中， 经由其放出辊 22、 22 而分别连续地放出纤维网 1a 以及 1b。纤维网 1a 以及
1b 中的至少一方优选包含 40 重量％以上的含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的纤维。在梳理机 21A、 21B 之间配设有网状片材 4 的辊 23， 从辊 23 的放出辊 24 放出网状片材 4。并且， 通过 上述放出辊 22、 22 在网状片材 4 的两面上分别重合纤维网 1a 以及 1b 而形成重合体 5。纤 维网 1a、 1b 中的至少一方优选包含 40 重量％以上的含有 PET 的纤维。更优选纤维网 1a、 1b 中的双方包含 40 重量％以上的含有 PET 的纤维， 进一步优选纤维网 1a、 1b 中的双方 100％ 由含有 PET 的纤维构成。
在缠结部 20B 中， 在网支持用带 25 上移载并搬送的重合体 5 通过由第一水喷射喷 嘴 26 所喷出的高压的喷射水流而被缠结处理。由此， 重合体 5 中的上述纤维网 1a、 1b 的构 成纤维之间被交织而形成纤维集合体， 并且该构成纤维与网状片材 4 进行交织， 从而得到 三者一体化了的层叠体 6。此时， 层叠体 6 中的构成纤维集合体的纤维优选为低交织状态。 其交织状态用缠结系数表示优选为 0.05 ～ 2N· m/g、 尤其优选为 0.2 ～ 1.2N· m/g。通过将 层叠体中的构成纤维集合体的纤维的交织状态控制在该范围内， 在后述的凹凸赋予部 20C 的凹凸赋予时不会产生开孔等， 由此能够得到被赋予了清晰的凹凸形状的清扫用片材。
缠结系数是表示构成纤维之间的交织状态的尺度， 通过被一体化的层叠体 6 的纤 维集合体 1 中、 相对于其纤维取向为垂直方向的应力 - 应变曲线的初始梯度表示， 可以说其 值越小则纤维之间的交织越弱。此时， 纤维取向是抗拉强度试验时的最大点载荷值成为最 大的方向， 应力是拉伸载荷除以夹持宽度 ( 抗拉强度试验时的试验片宽度 ) 以及纤维集合 体 1 的单位面积重量而得到的值， 应变表示伸长量。 具体的测定方法记载在 US6,936,333B2 的第 12 栏第 32 ～ 50 行。将该文献作为本说明书的一部分而引入本说明书。 层叠体 6 在凹凸赋予部 20C 中被移载、 搬送到图案形成部件 27 上。层叠体 6 一边 被搬送， 一边通过由第二水喷射喷嘴 28 喷出的高压的喷射水流被局部地加压。此时， 层叠 体 6 之中、 位于图案形成部件 27 的凹部上的部分被加压， 该加压部分向该凹部内突出。结 果， 该加压部分成为与凹部相对应的凹状部 3。 另一方面， 层叠体 6 之中、 位于图案形成部件 27 的凸部上的部分不突出， 而成为凸状部 2。 如此， 在层叠体 6 上形成多个凸状部 2、 2……， 并且在凸状部 2、 2 之间分别形成凹状部 3， 作为层叠体 6 整体被赋予凹凸形状。 根据图案形 成部件 27 的种类、 或由缠结部 20B 以及凹凸赋予部 20C 中的高压喷射水流对纤维集合体施 加的交织能量来决定凸状部 2 的形状等。该交织能量根据水喷射喷嘴的喷嘴形状、 喷嘴间 距、 水压、 喷嘴段 ( 个 ) 数以及线速度等条件来控制。
在本制造方法中， 将在使纤维网水力缠结而形成纤维集合体 1 时所施加的能量设 为 Em、 将在图案形成部件 27 上使纤维集合体 1 的一部分突出时施加的能量设为 Ef 时， 从 赋予足够的膨松性、 防止凹凸赋予时的纤维的脱落和发生开孔、 以及体现足够的片材强度 的 观 点 出 发， 优 选 200(kJ/kg) ＜ Em+Ef ＜ 1250(kJ/kg)、 尤 其 优 选 400(kJ/kg) ＜ Em+Ef ＜ 1000(kJ/kg) ； 及 / 或 Em/10 ＜ Ef ＜ 2Em/3、 尤其优选 Em/4 ＜ Ef ＜ 3Em/5。Em 以及 Ef 分别通过以下公式计算。
[ 数学式 1]
公式中， n 表示喷嘴宽度方向每 1m 的孔的数量，P 表示水的密度 (kg/m3)，
v 表示喷嘴前端的水的流速 (m/sec)，
C 表示基于能量损失的流量系数 ( 在为水的情况下为 0.592 ～ 0.68)，
a 表示喷嘴前端的截面积 (m2)，
V 表示网的处理速度 (m/sec)，
B 表示网的单位面积重量 (g/m2)，
P 表示喷嘴内的水的压力 (Pa)。
被赋予了凹凸形状的层叠体 6 之后被搬送到图 4 所示的热风处理装置 30 中。此 时， 也可以在将层叠体 6 暂时卷绕为滚筒状之后， 从滚筒放出层叠体 6 而搬送到热风处理装 置 30， 或者也可以不卷绕通过图 3 所示的装置 20 得到的层叠体 6 而直接搬送到热风处理装 置 30 中。当将暂时卷绕为滚筒状的层叠体 6 从滚筒放出而进行热风处理时， 体积恢复的效 果变得更显著， 因此是优选的。 另外， 对于被赋予凹凸形状的层叠体 6， 无论是暂时卷绕为滚 筒状、 还是不卷绕， 都进行利用热风等的干燥处理。 干燥处理是对通过水力缠结加工而制造 的片材在通常所使用的装置以及条件下进行。( 省略图示 )。优选在干燥处理的温度小于 层叠体 6 的构成纤维的最低熔点成分的熔点下实施。
图 4 所示的装置 30 具备金属丝筛网的传送皮带 32、 加热区 H 以及冷却区 C。传送 皮带 32 为环状， 由一对支持轴 33、 33 支持而在规定方向上环行。 对于传送皮带 32 的环行方 向， 在相对的上游侧设置有加热区 H， 在相对的下游侧设置有冷却区 C。传送皮带 32 由金属 或聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂形成。从加热区 H 以及冷却区 C 中的散热效率观点出发， 传送皮带 32 优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂形成。
在传送皮带 32 的上侧， 与传送皮带 32 相对地设置有第一鼓风机 34。从第一鼓风 机 34 朝向传送皮带 32 吹送被加热到规定温度的热风。在隔着传送皮带 32 而与第一鼓风 机 34 相对的位置上， 设置有吸引从第一鼓风机 34 吹送的热风的第一吸气箱 35。 并且， 通过 第一鼓风机 34 和第一吸气箱 35 构成加热区 H。由第一吸气箱 35 吸引的热风通过管道 ( 未 图示 ) 而送入第一鼓风机 34。即， 热风在第一鼓风机 34 和第一吸气箱 35 之间循环。
在传送皮带 32 的环行方向上， 在第一鼓风机 34 的紧挨着的下游侧， 与传送皮带 32 相对地设置有第二鼓风机 36。从第二鼓风机 36 朝向传送皮带 32 吹送规定温度的冷风。在 夹着传送皮带 32 而与第二鼓风机 36 相对的位置上， 设置有吸引从第二鼓风机 36 吹送的冷 风的第二吸气箱 37。并且， 由第二鼓风机 36 和第二吸气箱 37 构成冷却区 C。由第二吸气 箱 37 吸引的冷风通过管道 ( 未图示 ) 排出到装置外。即， 与加热区的热风不同， 冷风不在 第二鼓风机 36 和第二吸气箱 37 之间循环。其理由为， 防止由循环产生的冷风的加热， 提高 层叠体 6 的冷却效率。
在第一鼓风机 34 和第二鼓风机 36 之间、 以及第一吸气箱 35 和第二吸气箱 37 之 间， 分别设置有分隔板 38、 38。通过该分隔板 38 来防止热风与冷风混合。
在图 4 所示的实施方式中， 由图 3 所示的装置 20 制造的滚筒状的层叠体 6 被配置 在装置 30 中的相对于第一鼓风机 34 的上游的位置， 从滚筒放出层叠体 6。 处于被卷绕为滚 筒状的状态的层叠体 6 由于卷绕压力因而其体积减少。通过使该状态的层叠体 6 通过装置 30 而恢复其体积。
首先， 将层叠体 6 与传送皮带 32 一起搬送。所搬送的层叠体 6 被送到加热区 H。在加热区 H 中， 从第一鼓风机 34 朝向传送皮带 32 吹出被加热到规定温度的热风。在加热 区 H 中以气流穿透方式对层叠体 6 吹送热风。即， 层叠体 6 被吹送热风， 所吹送的热风贯通 该层叠体 6。通过本发明人等的研究意外地发现如下情况 ： 通过该热风的吹送操作， 处于体 积减少的状态的层叠体 6 的体积增加， 并恢复到与卷绕前的体积相同的程度。尤其还发现， 由于层叠体 6 具有网状片材 4， 而体积的增加程度显著变大。
对层叠体 6 吹送的热风具有大于层叠体所包含的含有 PET 的纤维中的 PET 的玻璃 化转变温度 (Tg(℃ )) 且小于 Tg(℃ )+70℃的温度。当热风温度为 Tg(℃ ) 以下时， 不能够 充分体现吹送热风产生的效果， 层叠体 6 的体积不恢复。另一方面， 当吹送 Tg(℃ )+70℃以 上的温度的热风时， 纤维会熔融， 层叠体 6 的体积还是不恢复。从进一步有效地使层叠体 6 的体积恢复的观点出发， 热风的温度优选为 80℃以上且为 140℃以下， 尤其优选为 85℃以 上且为 135℃以下。并且， 吹送的热风的温度优选小于构成网状片材 4 的树脂的熔点。
上述 Tg 使用差示扫描量热计 (DSC) 来测定。使用 DSC 的测定条件为， 使气氛为氮 气、 升温速度为 10℃ /min。在通过第一次升温得到的吸热曲线中， 将在相对于观察到吸热 峰值的温度更靠近低温一侧观察到阶梯差的温度定义为 Tg。
热风的吹送时间不是体积恢复的临界的要素， 短时间就足够。 具体地说， 通过优选 为 0.05 ～ 3 秒、 更优选为 0.05 ～ 1 秒、 进一步优选为 0.05 ～ 0.5 秒左右的极其短时间的热 风吹送来恢复层叠体 6 的体积。该情况有助于生产效率的提高以及装置 30 的小型化。作 为吹送时间为短时间即可的理由， 可以考虑为气流穿透方式的贡献较大。在对层叠体 6 赋 予热时， 除了利用气流穿透方式的热风的吹送以外， 还可以考虑使用恒温干燥机或干燥器 的热的赋予， 但是通过这些吹送方法不能够实现短时间内的体积恢复。 热风的风速还基于其温度、 层叠体 6 的单位面积重量以及搬送速度， 但是从热风 的成本以及装置的小型化的观点出发， 优选为 0.5 ～ 10m/sec、 尤其优选为 1 ～ 5m/sec。
通过以上的操作， 层叠体 6 的体积恢复到热风吹送前的体积的大约 1.2 ～ 3 倍 ( 即， 热风吹送后的体积为吹送前的体积的 1/1.2 ～ 1/3)， 能够得到目标的清扫用片材。并 且， 层叠体 6 的厚度恢复到卷绕为滚筒状之前的厚度的大约 50 ～ 100％。
根据本发明人等的研究， 发现如下情况 ： 当将通过吹送热风而恢复了体积的清扫 用片材 10 卷绕为滚筒状时， 有时恢复了的清扫用片材 10 的体积会再次减少。并且发现 ： 为 了防止该情况， 在利用吹送热风的清扫用片材 10 的体积的恢复之后立即以气流穿透方式 对该清扫用片材 10 吹送冷风是有效的。通过吹送冷风， 膨松状态的清扫用片材 10 被冷却 而维持其膨松度， 之后即使被卷绕为滚筒状也可以防止体积减少。因此， 在图 4 所示的装置 30 中， 在清扫用片材 10 的搬送方向上， 在加热区 H 的紧挨着的下游侧， 与该加热区 H 邻接地 设置有冷却区 C。 “在利用吹送热风的清扫用片材 10 的体积的恢复之后立即对该无纺布吹 送冷风” 意味着， 在对清扫用片材 10 吹送热风的工序与之后吹送冷风的工序之间不进行任 何操作， 且不意味着在吹送热风和吹送冷风之间没有时间差。
在冷却区 C 中， 从第二鼓风机 36 朝向传送皮带 32 吹出规定温度的冷风。在冷却 区 C 中以气流穿透方式对清扫用片材 10 吹送冷风。即， 在冷却区 C 中， 对清扫用片材 10 吹 送冷风， 所吹送的冷风贯通该清扫用片材 10。
冷风的温度依赖于构成无纺布的纤维的种类， 但是只要在 50℃以下、 尤其在 30℃ 以下， 就能够得到充分的冷却效果。 对于冷风温度的下限值没有特别限制， 但是从能量成本
和装置 1 的简化的观点出发， 为 20 ～ 25℃左右的室温是适当的。
从对吹送热风而成为高温的清扫用片材 10 充分冷却的观点出发， 冷风的风速优 选为 1 ～ 10m/sec、 尤其优选为 1 ～ 5m/sec、 进一步优选为 1 ～ 3m/sec。只要是在该范围内 的风速， 就能够体现足够的冷却效果。 并且， 可降低由于风速提高所导致的妨碍清扫用片材 10 的稳定搬送的可能性。
与吹送热风的时间同样， 通过本发明人等的研究发现， 吹送冷风的时间也为短时 间即可。具体地说， 通过在 0.01 秒以上、 尤其为 0.02 ～ 1 秒、 进一步为 0.05 ～ 0.5 秒左右 这种极短时间吹送冷风， 清扫用片材 10 被充分冷却。作为吹送时间为短时间即可的理由， 可以认为气流穿透方式的贡献较大。
在清扫用片材 10 含有热收缩性纤维的情况下， 通过加热区 H 中的热风的吹送， 有 时片材 10 进行收缩。尤其容易产生在片材 10 的宽度方向、 即与片材 10 的搬送方向正交的 方向的收缩。 为了防止该情况， 优选以相对于吹送热风前的层叠体 6 的宽度 ( 即进入加热区 H 之前的层叠体 6 的宽度 )、 吹送冷风后的清扫用片材 10 的宽度 ( 即从冷却区 C 出来之后 的清扫用片材 10 的宽度 ) 为 95％以上、 尤其为 97％以上的方式， 来抑制宽度方向的收缩。 作为抑制收缩的方法， 例如可以举出如下方法 ： 在通过规定的把持单元把持层叠体 6 的搬 送方向两侧部而使层叠体 6 的宽度不变化的状态下， 将层叠体 6 导入到加热区 H 以及冷却 区 C 中。作为尤其简单的方法， 可以举出如下方法 ： 在加热区 H 以及冷却区 C 中分别对层叠 体 6 吹送热风以及冷风时， 调整热风以及冷风的风速而将层叠体 6 按压到传送皮带 32 上， 在使层叠体 6 的宽度不变化的状态下进行搬送。热风以及冷风的风速如上所述， 在该范围 内根据层叠体 6 的单位面积重量或搬送速度来决定风速。 通过以上的操作， 清扫用片材 10 变得膨松。 膨松的清扫用片材 10 被提供给作为接 着的下一工序的各种加工工序。作为加工工序， 具有将清扫用片材 10 切断为每张的工序、 将被切断为每张的清扫用片材 10 的多张重叠而收容到包装袋中的工序等。得到的清扫用 片材 10 被用作为干式的清扫用片材、 或者被用作为含浸各种清洁剂的湿式的洗涤用片材。
以上， 基于其优选的实施方式说明了本发明， 但是本发明不限制于上述实施方式。 例如在上述的制造方法中， 在网状片材 4 的各面上配置了纤维网 1a、 1b， 但是也可以代替该 情况而仅在网状片材 4 的一个面上配置纤维网。此时， 该纤维网优选包含 40 重量％以上的 含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的纤维。
并且， 在上述实施方式中， 在使用了装置 30 的热风处理之后进行了利用冷风的处 理， 但是该利用冷风的处理不是必须的处理。
实施例
以下， 通过实施例进一步详细地说明本发明。 但是， 本发明的范围不限制于所述实 施例。在没有特别限定的情况下， “％” 以及 “部” 分别意味着 “重量％” 以及 “重量份” 。
[ 实施例 1]
将 PET 纤维 (1.45dtex、 38mm、 Tg 为 78℃、 重均分子量为 2 万 ) 作为原料， 使用通 2 常方法的梳理法得到单位面积重量为 24g/m 的纤维网。作为网状片， 使用聚丙烯制的格子 状网 ( 纤维间距离为 8mm、 线径为 300μm)， 在对其上下重合了该纤维网之后， 在图 3 所示的 水压为 1 ～ 5MPa 的条件下， 通过从多个喷嘴喷出的喷射水流进行交织一体化， 得到具有缠 结系数为 0.5N· m/g 的纤维集合体的层叠体。施加的能量 Em 为 295kJ/kg。接着， 在图案形
成部件上， 在水压为 1 ～ 5MPa 的条件下接触从多个喷嘴喷出的喷射水流以赋予凸部形状， 并进行热风干燥， 从而得到具有图 1 以及图 2 所示的凹凸形状的层叠体。施加的能量 Ef 为 175kJ/kg。作为图案形成部件使用 US6,936,333B2 的图 4(a) 以及 (b) 所示的形态。将该 文献作为本说明书的一部分引入本说明书。
将如此得到的层叠体暂时卷绕为滚筒状。之后， 从滚筒放出层叠体， 并搬送到 4 所 示的装置 30。放出速度为适应于高速生产的速度即 150m/min。对于该层叠体， 以 3m/sec 的速度以气流穿透方式吹送表 1 所示的温度的热风。在吹送热风后进行自然冷却。如此得 到清扫用片材。
[ 实施例 2、 3 以及比较例 1]
除了采用表 1 所示的条件作为热风处理的条件之外， 按照与实施例 1 相同的步骤 得到清扫用片材。
[ 比较例 2]
使用单位面积重量为 27g/m2 的纤维网。并且， 不进行热风处理。此外按照与实施 例 1 相同的步骤得到清扫用片材。
[ 评价 ] 对于通过实施例以及比较例得到的清扫用片材， 通过以下的方法测定了毛发的捕 集率以及厚度。 并且， 按照以下的基准对片材厚度方向截面上的凹凸形状的清晰度、 片材的 加工适性以及制品适性进行了评价。其结果在表 1 中表示。
[ 毛发的捕集率 ]
将清扫用片材安装到花王株式会社制的清扫工具的 Quickle Wiper( 注册商标 ) 的头部上。此时， 在清扫用片材的制造过程中被喷射了喷射水流的面 ( 以下将该面称为背 面 ) 用作为清扫面的情况、 和将与被喷射了喷射水流的面的相反侧的面 ( 以下将该面称为 表面 ) 用作清扫面的情况下， 测定了捕集率。 作为通常地板面， 使用 30cm×60cm 的地板 ( 松 下电工制、 Woody Tile MT613T)， 在其上散布 10 根大约 10cm 的毛发， 将清扫用片材放在其 上而以一定的行程 (60cm) 进行 5 往复清扫， 并对清扫用片材所捕集的毛发的根数进行了测 定。连续实施 3 次该操作， 并测定了捕集了 30 根毛发中的几根。将所捕集的毛发的数量除 以 30， 并对其结果乘以 100， 将该值作为毛发的捕集率 (％ )。此外， 使用 30cm×60cm 的装 饰板作为摩擦较低的平滑面， 在其上散布 10 根大约 10cm 的毛发， 将清扫用片材放在其上而 以一定的行程 (60cm) 进行 2 往复清扫， 并对清扫用片材所捕集的毛发的根数进行了测定。 之后与通常面同样地计算出捕集率。
[ 片材的厚度 ]
分别测定了在载荷 300Pa 以及 700Pa 下的厚度。
[ 片材的厚度方向截面上的凹凸形状的清晰度 ]
对片材的厚度方向的截面进行显微镜观察， 按照以下的基准对凹凸形状的清晰度 进行了目视评价。
○： 凹凸形状清晰。
△： 凹凸形状一部分清晰。
×： 凹凸形状不清晰、 或者看不到凹凸形状。
[ 片材的加工质量 ]
按照以下的基准对是否适应于高速加工进行了评价。 ◎： 均未观察到片材的宽度方向的收缩以及纤维从片材表面的脱落。 ○： 片材的宽度方向的收缩以及纤维从片材表面的脱落都微少。 △： 明显观察到片材对切断产生影响的程度地收缩、 或者纤维从片材表面的脱落。 ×： 片材的宽度方向的收缩显著、 或者纤维从片材表面能够视觉确认地脱落。 [ 片材的制品特性 ] ○： 为稳定的形状、 且为良好的质感。 △： 成为形状不恒定、 且纤维从片材表面容易脱落的状态。 ×： 观察到从片材表面的纤维脱落， 并且存在质感极端不同的部分。 [ 表 1]1： 纤维的收缩非常大、 无法测定。
根据表 1 所示的结果可知， 各实施例的清扫用片材与比较例的清扫用片材相比， 膨松且毛发的捕集性良好。
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