立體片材料的製作方法

2023-11-05 00:42:57

專利名稱：立體片材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及由在一個面有許多的凸部並具有蓬鬆的結構的無紡織物構成的立體片材料。
另外，本發明還涉及液體的吸入性高、能夠迅速吸收液體的多層片材料。本發明的片材料，例如特別理想地用作生理用衛生巾、一次性尿布等吸收性製品的表面片材和吸收體。
背景技術：
本申請人早先提出了下述立體片材料有第1層和與此鄰接的第2層，第1層和第2層通過規定圖形的接合部局部地接合，在該接合部間第1層形成三維立體形狀，第2層由顯示彈性體行為的材料構成，整個片材料在顯示彈性體行為的同時，具有通氣性(參看特開2002-187228號公報)。該立體片材料向平面方向伸張時的回覆性以及向厚度方向壓縮時的回覆性高，可適宜地用作一次性吸收性製品的構成材料或對人·對物用的擦拭器(wiper)。可是，對伸張回復性和壓縮回復性的要求越來越高。
已經知道一種防塵套(dust cloth)由第一層和第二層構成，這些第一層和第二層相互疊層一體化，其中，第一層採用由呈現出捲縮的潛在捲縮纖維、和粘接該潛在捲縮纖維的纖維間的熱熔融粘合纖維構成的單向性梳理機纖維網(card web)構成，其露出表面平滑；第二層採用由在前述潛在捲縮纖維的呈現捲縮溫度下實質上不熱收縮的纖維構成的交叉性梳理機纖維網構成，在其露出表面形成相互大致平行的凸部(參看特開2001-89961號公報)。在該防塵套中，第一層和第二層在它們的整個面接合，因此增高凸部不容易。另外，增大由凸部產生的花樣(設計)的自由度不容易。
已經知道在作為連續長絲束的下層重疊作為連續長絲束的上層，用接合線局部地熔融粘合，並片材化的吸收性製品的表面片材(參看特開2002-65738號公報)。在該表面片材中，通過使下層的親水度和密度比上層高，使液體滲透性良好，且防止液體的回返。作為增高密度的手段，對連續長絲的捲縮數加以區別。可是，由於構成纖維是連續長絲，因此提高片材的膨鬆度不容易，片材成為缺乏柔軟感的片材。
還知道採用由下述工序構成的方法製造、至少在一面有許多的起伏的無紡織物制擦拭器得到由至少一層的親水性纖維網和至少一層的熱捲縮性的疏水性纖維網構成的疊層體的工序；在具備連續的平面部、間斷且獨立分布的許多的凸部和/或凹部、許多的微細排水孔的支撐體表面上，對前述疊層體從微細孔噴嘴噴射高壓水，在使前述兩網的纖維交織的同時，進行再排列，得到在前述疊層體的面方向纖維的分布密度不均的無紡織物的工序；將前述無紡織物脫水和/或乾燥後，進行熱處理，使前述合成纖維捲縮的工序(參看特開平8-60509號公報)。這種擦拭器由於2個纖維網在它們的整個面接合，所以具有與先前敘述的專利文獻2記載的防塵套同樣的缺點。

發明內容
因此，本發明的目的在於，提供向平面方向伸張時的回覆性以及向厚度方向壓縮時的回覆性高、蓬鬆的片材料。
又，本發明的目的還在於，提供液體的吸入性高、能夠迅速吸收液體的蓬鬆、且有柔軟感的片材料。
本發明是通過提供一種立體片材料而達到前述目的的(以下稱為第1發明時指該發明)，該立體片材料是將含有立體捲縮了的纖維的第1纖維層、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層疊層(層壓)而成，前述兩纖維層在許多的接合部局部地接合，在厚度方向一體化，在各接合部之間第1纖維層凸出，形成許多的凸部。
又，本發明是通過提供一種片材料而達到前述目的的(以下稱為第2發明時指該發明)，該片材料是將含有立體捲縮了的纖維的第1纖維層、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層疊層而成，在第2纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比在第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，第2纖維層的表觀密度比第1纖維層的表觀密度高。
又，本發明提供一種吸收性製品，其具備液體滲透性的表面層、液體不滲透性的防漏層以及介於兩層間的液體保持性的吸收層，其中作為前述表面層或吸收層，使用下述片材料含有立體捲縮了的纖維的第1纖維層、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層疊層而成，在第2纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比在第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，第2纖維層的表觀密度比第1纖維層的表觀密度高；前述片材料配置成，前述第2纖維層朝向前述防漏層側。


圖1是表示第1發明和第2發明的片材料的優選的一個實施方案的斜視圖。
圖2是圖1中的II-II線截面圖。
具體實施例方式
以下基於其優選的實施方案，一邊參照附圖一邊說明本發明。圖1表示本發明的立體片材料的一個實施方案的斜視圖。圖2表示圖1中的II-II線截面圖。
圖1中示出的片材料10由具備第1纖維層1、和與它鄰接的第2纖維層2的多層結構的無紡織物構成。第1纖維層1由纖維的集合體構成。另一方面，第2纖維層2由與構成第1纖維層1的纖維不同的種類和/或配合的纖維的集合體構成。第1纖維層1和第2纖維層2通過許多的接合部3局部地接合。換言之，第1纖維層1和第2纖維層2不在它們的整個面接合。可是，即使在不接合的區域，兩纖維層也接觸。在本實施方案中，接合部3採用小圓形離散地不連續地形成，整體上形成菱形格狀的配置圖形。接合部3被壓密化，與片材料10中的其他部分比，厚度小且密度大。
接合部3是第1纖維層1和第2纖維層2熱熔融粘合而形成的。通過該接合部3，兩纖維層在厚度方向一體化。本實施方案中的接合部3是圓形的，但接合部3的形狀也可以是橢圓形、三角形或矩形或它們的組合等。另外，也可以將接合部形成為連續的形狀、例如直線和曲線等線狀。
接合部3相對於立體片材料10的面積的面積率(平均立體片材料10單位面積的接合部3的面積)，也取決於立體片材料10的具體的用途等。從充分增高第1纖維層1與第2纖維層2的接合的方面、以及充分地形成凸狀的立體形狀以使呈現蓬鬆性的方面看，優選6-90％，特別優選10-70％。
立體片材料10，在接合部3之間，第1纖維層凸出，形成許多的凸部4。在本實施方案中，立體片材料10，具有許多的被由菱形格狀的排列圖形構成的接合部3包圍而形成的封閉的區域，在該封閉的區域，第1纖維層1如圖2所示那樣地凸出，形成凸部4。本實施方案中的凸部4，構成圓穹形狀的形狀。其內部用構成第1纖維層1的纖維充滿。接合部3相對於凸部4相對地成為凹部。另一方面，在第2纖維層2，接合部3間大體保持平坦面，或者凸出一些(參看圖2)。作為立體片材料10整體看，其結構為其第2纖維層2側平坦乃至凸出一些，且在第1纖維層1側有許多的凹凸部。
第1纖維層1含立體捲縮了的纖維。按照前述，由於凸部4由第1纖維層1構成，因此第1纖維層1含立體捲縮了的纖維是指凸部4含立體捲縮了的纖維。通過凸部4含立體捲縮了的纖維，壓縮凸部4時的回覆性變高。另外，在立體片材料10中含浸液體時的凸部4的溢漿小。因此，立體片材料10可適宜地用作一次性吸收性製品的構成材料或對人·對物用的溼式擦拭器。而且，由於立體捲縮了的纖維可在其捲縮部位夾住並保持纖維狀的灰塵，因此立體片材料10用作擦拭器的場合，纖維狀的灰塵的捕集性高。另外，在凸部4間的凹部，麵包粉等比較大的灰塵易被保持，因此從此點看，將立體片材料10用作擦拭器也是很好的。而且，第1纖維層1，將其向平面方向伸張時的回覆性變高。
作為立體捲縮了的纖維，可列舉出呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維、特別是呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維的化纖短纖維、和機械捲縮加工了的纖維、特別是機械捲縮加工了的纖維的化纖短纖維。特別是從凸部4的壓縮回復性和第1纖維層1的伸張回復性高的方面看，立體捲縮了的纖維，優選由呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維、特別是呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維的化纖短纖維構成。通過使用化纖短纖維，與使用連續長絲的場合比，容易提高片材料10的蓬鬆度，容易呈現柔軟感。從這種觀點出發，纖維長為2-150mm、特別是5-100mm左右是理想的。呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維為卷狀(線圈狀)的捲縮狀態。作為潛在捲縮性纖維，其纖度優選為1-7分特(dtex)左右。潛在捲縮性纖維，例如由以收縮率不同的2種熱塑性聚合物材料為成分的偏心芯鞘型複合纖維或並列(side by side)型複合纖維構成。作為其例子，可列舉出特開平9-296325號公報和日本專利2759331號公報所記載的纖維。作為收縮率不同的2種熱塑性聚合物材料的例子，例如乙烯-丙烯無規共聚物(EP)與聚丙烯(PP)的組合從立體片材料10的柔軟度方面看是理想的。
第1纖維層1可以由立體捲縮了的纖維100％構成，也可以含其他的纖維。作為其他的纖維，例如可列舉出在前述潛在捲縮性纖維的捲縮開始溫度下實質上不熱收縮的纖維。具體地可列舉出有熱收縮性但在前述潛在捲縮性纖維的捲縮開始溫度下實質上不熱收縮的纖維、和實質上沒有熱收縮性的纖維。特別是優選含有熱熔融粘合纖維。由此，凸部4的表面強度提高，有效地防止了起毛。第1纖維層1中含有立體捲縮了的纖維以外的纖維的場合，立體捲縮了的纖維的量，相對於第1纖維層1的重量優選為30重量％以上，特別優選為50-90重量％。
與第1纖維層1同樣，第2纖維層2也含有立體捲縮了的纖維。作為第2纖維層2中所含的立體捲縮了的纖維，可很好地使用呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維。該潛在捲縮性纖維也可以是與第1纖維層1中所含的潛在捲縮性纖維同種或異種的任何纖維。關於第2纖維層2中所含的潛在捲縮性纖維的詳細情況，可適宜地適用關於第1纖維層1中所含的潛在捲縮性纖維的說明。通過第2纖維層2含立體捲縮了的纖維，第2纖維層2將其向平面方向伸張時的回覆性變高。
第2纖維層2可以由立體捲縮了的纖維100％構成，也可以含其他的纖維。作為其他的纖維，可列舉出與第1纖維層1中所含的其他纖維同樣的纖維。第2纖維層2中含立體捲縮了的纖維以外的纖維的場合，立體捲縮了的纖維的量，相對於第2纖維層2的重量優選為50重量％以上，特別優選為70-90重量％。
按照上述，由於第1纖維層1和第2纖維層2都含立體捲縮了的纖維，因此這些層向平面方向伸長時的回覆性均變高。其結果，即使作為立體片材料10整體，將其向平面方向伸長時的回覆性也變高。因此，將立體片材料10例如用作擦拭器的場合，相對於對象面的凹凸的追從性良好。另外，將立體片材料10例如用作吸收性製品的構成構件的場合，相對於使用者的動作的追從性良好，吸收性製品的適合性提高，可有效地防止液體漏出。
立體片材料10有低密度的結構，在厚度方向壓縮時的壓縮變形性充分地大。更詳細地講，也取決於立體片材料10的具體用途，但從給予立體片材料10以蓬鬆感、並且提高壓縮變形性進而提高柔軟性方面看，立體片材料10在0.49cN/cm2壓力下的表觀密度優選為5-50kg/m3，特別優選為10-30kg/m3。而且，從給予立體片材料10以充分的強度、凸狀的三維立體形狀的保形性提高的方面看，立體片材料10在49.0cN/cm2壓力下的表觀密度優選為20-130kg/m3，特別優選為30-120kg/m3。0.49cN/cm2的壓力大體等於吸收性製品的穿戴中的壓力，49.0cN/cm2的壓力大體等於在吸收性製品的穿戴中加體壓的場合的壓力。
立體片材料10在0.49cN/cm2壓力下和在49.0cN/cm2壓力下的表觀密度，通過用後述的0.49cN/cm2壓力下和49.0cN/cm2壓力下的厚度分別除其單位重量而算出。
立體片材料10的厚度，也取決於其具體的用途，但從蓬鬆性和壓縮變形性方面看，0.49cN/cm2壓力下的厚度優選為1.5-10mm、特別優選為2-6mm，49.0cN/cm2壓力下的厚度優選為0.5-5mm、特別優選為1.0-2.5mm。
在加壓下的厚度使用壓縮變化率測定方法(KES法)測定。作為測定裝置，使用カ-トテツク株式會社制的KES FB3-AUTO-A自動化壓縮試驗裝置。初期厚度，將加壓板載荷設定為0.49cN/cm2而測定。壓力測定是以一定速度(1mm/sec)從初期厚度T1(0.49cN/cm2)到負載時厚度T2(49cN/cm2)之間變化而測定。壓縮載荷的檢測通過高靈敏度測力傳感器進行。該測力傳感器能夠檢測到0.1cN/cm2。
在0.49cN/cm2壓力下的厚度也可用以下方法測定。首先，在測定臺上放置比該測定片的尺寸小(直徑5.6cm的圓板、12.4g)的板，以在此狀態下的板的上面位置為測定的基準點A。其次，去掉板，在測定臺上放置測定片(10cm×10cm)，在其上再放置板。以在此狀態下的板上面位置為B。由A與B之差求出立體片材料10的厚度。測定機器使用雷射移位計[(株)キ-エンス制、CCD雷射移位傳感器LK-080]，但也可以使用刻度盤指示表式的厚度計。但是，使用厚度計的場合，將測定機器的測定力和板的重量調節為0.49cN/cm2壓力下。
立體片材料10，關於前述的0.49cN/cm2壓力下的厚度T1和49.0cN/cm2壓力下的厚度T2，例如，從在將立體片材料10用作擦拭器的場合，對對象面的追從性高、清掃效率高的方面看，以下式(1)定義的壓縮率優選為30-85％、特別優選為40-70％。又，在將立體片材料10用作吸收性製品的構成構件的場合，從相對於使用者的體形和動作的追從性和感觸提高的方面看，是理想的。
壓縮率(％)＝(T1-T2)/T1×100 (1)從使立體片材料10呈現充分的壓縮變形性和蓬鬆感的觀點看，立體片材料10優選其單位重量為20-200g/m2，特別優選為40-150g/m2。單位重量是將立體片材料10裁剪成50mm×50mm以上的大小，製備測定片，使用最小刻度為1mg的電子天平測定此測定片的重量，通過換算成單位重量而求出。
其次，說明本實施方案的立體片材料10的優選製造方法。立體片材料10是通過以下方法得到將含有潛在捲縮性纖維的第1纖維集合體、和含有與該潛在捲縮纖維同種或異種的潛在捲縮纖維的第2纖維集合體疊層，使兩纖維集合體局部地熱熔融粘合構成為疊層體，接著熱處理該疊層體，使各纖維集合體中所含的前述潛在捲縮性纖維捲縮，使各纖維集合體在其面內方向熱收縮，由第1纖維集合體以及第2纖維集合體分別形成第1纖維層以及第2纖維層，從而得到。並且，在其熱收縮時，通過使第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率，使第1纖維層凸出，形成凸部4。
各纖維集合體優選由使用梳理機製造的纖維網構成。為了使兩纖維集合體局部地熱熔融粘合，從而得到疊層體，例如使用超聲波壓紋加工或熱壓紋加工。疊層體的熱處理溫度定為各纖維集合體中所含的潛在捲縮性纖維的捲縮開始溫度以上。在熱處理中例如使用吹熱風(風透法加工)和紅外線照射等。各纖維集合體的面積收縮率，將收縮前的基準面積記為S0，將基準面積的收縮後面積記為S1，用下式(2)表示。
面積收縮率(％)＝(S0-S1)/S0×100(2)為了使第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率，例如可列舉出下面的(1)-(4)的方法。
(1)使第1纖維集合體含有在前述疊層體的熱處理溫度下實質上不熱收縮的纖維(以下也叫非熱收縮纖維)。另一方面，不使第2纖維集合體含有非熱收縮纖維，只由潛在捲縮性纖維構成第2纖維集合體。通過第1纖維集合體中含有非熱收縮纖維，第1纖維集合體中含有的潛在捲縮性纖維的捲縮受到妨礙。因此，在前述疊層體熱處理時，第1纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度與第2纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度相比，相對地低。其結果，第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率。
(2)使第1纖維集合體和第2纖維集合體的各自之中含有非熱收縮纖維，使第1纖維集合體中的非熱收縮纖維的含有比例比第2纖維集合體中的非熱收縮纖維的含有比例高。在此情況下，在各纖維集合體中，其所含的潛在捲縮性纖維的捲縮受到妨礙。非熱收縮纖維的含有比例高的第1纖維集合體受妨礙的程度大。因此，在前述疊層體進行熱處理時，第1纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度與第2纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度相比，相對地低。其結果，第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率。
(3)在將第1纖維集合體和第2纖維集合體疊層之前，只對第1纖維集合體預先施行熱壓紋加工。據此，第1纖維集合體所含的潛在捲縮性纖維的移動被壓紋加工形成的熔融粘附點限制。因此，在前述疊層體進行熱處理時，第1纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度與第2纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度相比，相對地低。其結果，第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率。
(4)作為第1纖維集合體所含的潛在捲縮性纖維，使用捲縮開始溫度比第2纖維集合體中含有的潛在捲縮性纖維的捲縮開始溫度高的纖維。捲縮開始溫度高的纖維和捲縮開始溫度比該纖維低的纖維相比，在相同溫度下熱處理的場合，捲縮開始溫度高的纖維難產生捲縮。因此，在前述疊層體熱處理時，第1纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度與第2纖維集合體中的潛在捲縮性纖維的捲縮程度相比，相對地低。其結果，第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率。
在以上的(1)-(4)方法中，可以將方法(1)與方法(3)和/或(4)組合。另外，也可以將方法(2)與方法(3)和/或(4)組合。
這樣得到的立體片材料，將它用作擦拭器的場合，由於凸部4中含立體捲縮了的纖維，因此對細纖維狀灰塵的捕集性優異。另外，通過凸部4間的凹部也能夠捕集麵包粉等比較大的灰塵。而且，由於向平面方向伸張時的回覆性以及向厚度方向壓縮時的回覆性高，因此對清掃對象面的追從性高，清掃效率提高。而且，在清掃工具上的安裝性也提高。而且，由於第2纖維層2中也含立體捲縮了的纖維，因此根據需要，第2纖維層2側也能用於清掃。即，能夠用作兩面型的擦拭器。
另外，立體片材料，由於凸部4中含立體捲縮了的纖維，所以其剛性高，其結果，即使是含浸水和洗滌劑等液體的場合，也能切實地維持凸狀的圓穹形結構，即使是形成為溼擦拭器的場合，清掃性也不會降低。而且，即使是用作吸收性製品的構成構件(例如表面片材)的場合，在體液滲透或吸收後，也能夠維持凸部4的圓穹形結構，因此能夠防止肌膚的不適感、不透氣、斑疹。
第1發明不限於上述實施方案。例如，上述實施方案的立體片材料10中的凸部4的內部，用構成第1纖維層1的纖維充滿，但代替這種情況，也可以將凸部4構成為內部為中空的狀態。
下面說明第2發明。關於第2發明，未特別說明的方面，可適宜適用先前說明的有關第1發明的詳細說明。
第2發明的優選實施方案是與作為第1發明的優選實施方案圖示的圖1和圖2中所示的片材料同樣的。因此，一邊參照圖1和圖2一邊對第2發明的優選實施方案進行說明。但，應當注意的是，在第2發明中，第1纖維層不必凸出以形成許多的凸部。因此，在以下的說明中，將圖1和圖2中所示的片材10簡單地稱之為片材料10。
在第2發明實施方案的片材料10中，第2纖維層2中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高。據此，第2纖維層2的表觀密度比第1纖維層1的表觀密度高。其結果，在片材料10的厚度方向，片材的表觀密度產生梯度。由於這種梯度，從第1纖維層1向第2纖維層產生吸入液體的力，當液體排洩到第1纖維層中時，被迅速吸收。由此，在第1纖維層1表面難以殘留液體。吸入液體的力，特別是在對片材料加力的場合，具體講在對片材料加拉伸和扭歪等力的場合，變得更高。
第2纖維層2的表觀密度ρ2和第1纖維層1的表觀密度ρ1，從吸入液體的力得以充分體現的觀點考慮，優選為ρ2/ρ1＝1.1以上，更優選為1.1-5，特別優選為1.3-5。各層的表觀密度在第1纖維層1中，優選ρ1＝4-40kg/m3，特別優選為8-25kg/m3。在第2纖維層2中，優選ρ2＝20-200kg/m3，特別優選為25-80kg/m3。另外，從賦予片材料10以蓬鬆感、同時提高壓縮變形性、進而提高柔軟性和柔軟感方面考慮，片材料10整體的表觀密度優選為8-80kg/m3，特別優選為10-50kg/m3。
第1纖維層1和第2纖維層2都含有立體捲縮了的纖維作為主要的構成纖維。作為立體捲縮了的纖維，能夠使用與第1發明所用的同樣的纖維。
在本實施方案的片材料10中，由於與第1發明同樣，第1纖維層1和第2纖維層2都含有立體捲縮了的纖維，因此產生的優點是，這些層在向平面方向伸長時的回覆性都是高的。
作為第1纖維層1和第2纖維層2都含有立體捲縮了的纖維的其他優點，可列舉出壓縮片材料10時的回覆性和緩衝感高。特別是由於凸部4含有立體捲縮了的纖維，從而壓縮凸部4時的回覆性和緩衝感變高。其結果，作為片材料整體的回覆性和緩衝感也高。另外，片材料10含浸液體時的凸部4的溢漿小。
在本發明中，所謂第2纖維層2中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，是指第2纖維層2所含的立體捲縮了的纖維的捲縮數比第1纖維層1所含的立體捲縮了的纖維的捲縮數多，和/或第2纖維層2所含的立體捲縮了的纖維的卷徑(捲縮產生的線圈狀的直徑)比第1纖維層1所含的立體捲縮了的纖維的卷徑小。捲縮數根據JIS L1015測定。卷徑由纖維的電子顯微鏡照片測定。
為了使第2纖維層2中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，能夠使用各種的方法。例如，作為立體捲縮了的纖維，在含呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維的場合，可使用下面的方法。再者，在以下的說明中，簡單稱潛在捲縮性纖維時，根據上下文，是指呈現出捲縮的潛在捲縮性纖維和呈現捲縮之前的潛在捲縮性纖維的任何一種。
(a)在第1纖維層1和第2纖維層2中，使用不同種的潛在捲縮性纖維的場合，在各層所含的潛在捲縮性纖維捲縮之前的狀態，使該潛在捲縮性纖維在相同條件下捲縮的場合，作為第2纖維層2所含的潛在捲縮性纖維，使用比第1纖維層1所含的潛在捲縮性纖維容易引起捲縮的纖維。具體講，作為第2纖維層2所含的潛在捲縮性纖維，使用呈現捲縮的溫度比第1纖維層1所含的潛在捲縮性纖維低的纖維。或者使用呈現捲縮的溫度雖然相同，但捲縮得捲縮數多、和/或卷徑小的，作為第2纖維層2所含的潛在捲縮性纖維。為了使之捲縮得捲縮數多、和/或卷徑小，例如增大偏心芯鞘型複合纖維的偏心程度、調整芯成分和鞘成分的比率即可。
(b)在第1纖維層1和第2纖維層2中，使用同種的潛在捲縮性纖維的場合，使第1纖維層1含有妨礙第1纖維層1所含的潛在捲縮性纖維捲縮的纖維。具體地，(1)通過第1纖維層1含有潛在捲縮性纖維和不發生捲縮·收縮的普通纖維，第2纖維層2隻由潛在捲縮性纖維構成，第1纖維層1所含的潛在捲縮性纖維的捲縮比第2纖維層2所含的潛在捲縮性纖維的捲縮受妨礙。另外，(2)使第1纖維層1和第2纖維層2都含有潛在捲縮性纖維和不發生捲縮·收縮的普通纖維，且使第2纖維層2中的普通纖維的配合比例比第1纖維層1中的普通纖維的配合比例低。在此場合，第1纖維層1所含的潛在捲縮性纖維的捲縮也比第2纖維層2所含的潛在捲縮性纖維的捲縮受妨礙。
在第1纖維層1或第2纖維層2中含妨礙潛在捲縮性纖維捲縮的普通纖維的場合，作為該普通纖維，例如可列舉出，在潛在捲縮性纖維的開始捲縮的溫度下實質上不熱收縮的纖維。具體可列舉出有熱收縮性但在潛在捲縮性纖維的捲縮開始溫度下實質上不熱收縮的纖維、和實質上沒有熱收縮性的纖維。特別是優選使用熱熔融粘合纖維。由此，除潛在捲縮性纖維的捲縮程度被調整外，凸部4的表面強度提高，有效地防止了起毛。第1纖維層1所含有的普通纖維的配合比例，從提高凸部4的表面強度的觀點看，優選為10-90重量％，特別優選為30-70重量％。第2纖維層2所含有的普通纖維的比例，比第1纖維層低，優選為0-50重量％，特別優選為0-30重量％。
在本實施方案的片材料10中，第2纖維層2的親水性比第1纖維層1的親水性高。由於這種情況和先前敘述的密度梯度，本實施方案的片材料10從第1纖維層1向第2纖維層更強地產生吸入液體的力，當液體排洩到第1纖維層1中時，被更迅速地吸收。第1纖維層1和第2纖維層2的親水性大小，例如可採用用以下方法測定的表面液流長度的大小判定。表面液流長度小的場合，親水性大，表面液流長度大的場合，親水性小。
測定是在20℃·65％RH的溫溼度環境下進行。片材料、衛生巾等在該環境靜置12小時以上，使得對於上述溫溼度，充分地達到平衡狀態。
(I)測定試樣的製備從花王株式會社制的生理用衛生巾ロリエちらちらクシヨンウイングなし(藥事銷售名稱ロリエNr)只除掉表面片。代替它，將片材料盤繞在衛生巾上，在防漏層側固定。此情況下，如果測定第1纖維層的表面液流長度，則將第1纖維層朝向表面。如果測定第2纖維層的表面液流長度，則將第2纖維層朝向表面。
(II)表面液流長度的測定用丙烯酸酯板設置斜面的試驗臺。丙烯酸酯板的傾斜角度適宜地設定(例如45度)。角度用角度計測定，使斜度誤差為±1度。另外，在與傾斜方向垂直的方向，使丙烯酸酯板水平。接著，在丙烯酸酯板上放置測定試樣。用規尺等輕壓測定試樣表面二三次，消除片材料的浮起。在此狀態下，使用微管式泵用10秒鐘向片材料滴加模擬血液1g。此時，滴加用管的尖端在離測定試樣的滴加位置10mm的上方。測定試樣的滴加位置是從測定試樣的下端部向上側靠近150mm的位置，且為測定試樣的寬度方向中央部。作為模擬血液，使用用0.1g/l的食用紅色2號著色的離子交換水。測定從片材料被模擬血液最初潤溼的位置到模擬血液被片材料最初吸收的位置的距離，將其值作為表面液流長度。測定進行5次，求其平均值。5次的測定之中，即使模擬血液1次也未被吸收，就達到測定試樣的下端部的場合，其片材料的表面液流長度也定為150mm。另外，在滴加完模擬血液1g的時刻，模擬血液完全不從片材料表面流過，就全部被吸收，不能測定表面液流長度的場合，測定在模擬血液未擴展的時刻的片材料的潤溼部分的上端到下端的距離，將其值作為表面液流長度。
為了使第2纖維層2的親水性比第1纖維層1的親水性高，例如以疏水性纖維為主體構成第1纖維層1，另一方面，以親水性纖維為主體構成第2纖維層2即可。在第1纖維層1和第2纖維層2都由疏水性纖維構成的場合，只賦予第2纖維層2的構成纖維以親水化油劑，或者，對兩纖維層的構成纖維均賦予親水化油劑，在其場合，作為賦予給第2纖維層2的構成纖維的親水化油劑，使用親水化度比賦予給第1纖維層1的構成纖維的親水化油劑高的油劑即可。親水化油劑可以塗敷於纖維表面，或者混煉入纖維中也可以。將親水化油劑塗敷於纖維表面的場合，可以塗敷到原料纖維中，或者，在用原料纖維形成纖維集合體後塗敷也可以。
第2發明的片材料10的厚度，也取決於其具體用途，但從蓬鬆性和壓縮變形性方面考慮優選0.7-13mm，特別優選1.3-10mm。關於各層的厚度，優選第1纖維層1的厚度為0.5-10mm，特別優選1-8mm。優選第2纖維層2的厚度為0.2-3mm，特別優選0.3-2mm。厚度是按照與先前說明的有關表觀密度測定方法的方法同樣的方法在0.49cN/cm2加壓下測定。
從使第2發明的片材料10呈現充分的壓縮變形性和蓬鬆感的觀點考慮，片材料10優選其單位重量(坪量)為15-200g/m2，特別優選為25-150g/m2。從同樣的觀點出發，第1纖維層1的單位重量優選為5-120g/m2，特別優選為10-100g/m2，第2纖維層2的單位重量優選為10-150g/m2，特別優選為15-100g/m2。單位重量是將片材料10裁剪成50mm×50mm以上的大小，製備測定片，使用最小刻度為1mg的電子天平測定此測定片的重量，通過換算成單位重量而求出。
第2發明的片材料10的優選製造方法與第1發明同樣。另外，使第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率的方法，也與第1發明同樣。(就第1發明說明的方法(1)-(4))。另外，通過採用該方法(1)-(4)，能夠使第2纖維層2所含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比第1纖維層1所含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高。
這樣得到的片材料10，由於從第1纖維層1到第2纖維層2產生密度梯度。因此將該片材料10用作具備液體滲透性的表面層、液體不滲透性的防漏層以及介於兩層間的液體保持性的吸收層的吸收性製品的表面層(表面片)、且將第1纖維層1側的面作為面對肌膚的面，使第2纖維層2朝向防漏層側而配置的場合，排洩到第1纖維層1的液體被迅速吸收。另外，第1纖維層1的表面難以殘留液體。在第1纖維層1設置凸部4的場合，對肌膚的接觸面積少，同時還有緩衝性，因此得到穿戴感良好的吸收性製品。作為吸收性製品的吸收體使用，同時使第2纖維層2朝向防漏層側而配置的場合，第1纖維層1也迅速地吸收從表面片進入的液體，並向第2纖維層2移動，因此提供吸收性高的吸收性製品成為可能。
另外，將片材料10作為擦拭器使用的場合，可獲得與第1發明同樣的效果。將片材料10形成為吸收性製品的表面片材或含浸水性洗滌劑的溼擦拭器的場合，也可得到與第1發明同樣的效果。
第2發明不限於上述實施方案。例如，在上述實施方案中，第1纖維層1所含的立體捲縮了的纖維，其全部比第2纖維層2所含的立體捲縮了的纖維的捲縮程度低，但代替這種情況，在第2纖維層的表觀密度比第1纖維層的表觀密度高的限度下，也可以使第1纖維層1含有少量的與第2纖維層所含的立體捲縮了的纖維的捲縮程度相同程度或在此程度以上的立體捲縮了的纖維。
另外，上述實施方案的片材料是有許多的凸部的立體片材，但代替這種情況，也可以製成沒有凸部的平坦的片材料。那樣的片材料，例如通過預先分別製作含立體捲縮了的纖維的第1纖維層、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層，使用熱熔粘合劑等粘接劑接合兩層而得到。
另外，第1發明和第2發明的構成要件可以適宜地相互置換或組合。例如，在第1發明的立體片材料中，也可以組合第2發明的構成要件，即，第2纖維層所含的立體捲縮了的纖維的捲縮程度，比第1纖維層所含的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，第2纖維層的表觀密度比第1纖維層的表觀密度高。
以下通過實施例更詳細地說明本發明。可是，本發明的範圍不限於這樣的實施例。
以大和紡積(株)制的潛在捲縮性纖維CPP(商品名，2.2dtex×51mm、鞘成分樹脂的熔融溫度(熔點)145℃)為原料，採用梳理法製造單位重量15g/m2的纖維網。使用熱壓紋輥(145±10℃)將纖維網進行熱壓紋(壓花)加工，製造第1纖維集合體。壓紋面積率為28％。
(2)第2纖維集合體的製造以大和紡積(株)制的潛在捲縮性纖維CPP(商品名，2.2dtex×51mm、鞘成分樹脂的熔融溫度(熔點)135℃)為原料，採用梳理法製造單位重量30g/m2的第2纖維集合體。
(3)立體片材料的製造重合第1纖維集合體和第2纖維集合體，採用超聲波壓紋法將兩纖維集合體局部地接合，得到疊層體(層壓體)。壓紋產生的各接合部的形狀是圓形，其排列圖形是圖1所示的菱形格狀。在熱風爐中，以吹氣流方式吹130±10℃的熱風5-10秒鐘。據此，使各纖維集合體中所含的潛在捲縮性纖維捲縮，使各纖維集合體在其面內方向收縮。此時，第1纖維集合體中所含的潛在捲縮性纖維由於通過先進行的熱壓紋加工而妨礙其捲縮，因此第2纖維集合體的面積收縮率比第1纖維集合體的面積收縮率高。其結果，在由第1纖維集合體形成的第1纖維層中，在接合點間形成許多的凸部。這樣得到的立體片材料，其單位重量為96.0g/m2，接合點的面積率為立體片材料面積的7％。
作為第1纖維集合體，使用下述的纖維體含50重量％的大和紡積(株)制的潛在捲縮性纖維CPP(商品名，2.2dtex×51mm、鞘成分樹脂的熔融溫度(熔點)135℃)，且含50重量％的大和紡積(株)制的芯鞘型熱熔融粘合纖維NBF(SH)(商品名，2.2dtex×51mm)，單位重量為15g/m2。這種纖維集合體未熱壓紋加工。除此之外，其它與實施例1同樣地得到立體片材料。在疊層體的熱處理中，第1纖維集合體所含的潛在捲縮性纖維由於存在熱熔融粘合纖維而妨礙其捲縮，因此第2纖維集合體的面積收縮率比第1纖維集合體的面積收縮率高。這樣得到的立體片材料，其單位重量為93.8g/m2，接合點的面積率為立體片材料面積的7％。
作為第1纖維集合體，使用Toray Saehan Inc.制的親水性紡粘型無紡織物(主成分聚丙烯、單位重量13g/m2)，除此以外，與實施例1同樣地得到立體片材料。在疊層體的熱處理中，作為第1纖維集合體的紡粘型無紡織物不收縮。這樣得到的立體片材料，其單位重量為86.2g/m2，接合點的面積率為立體片材料面積的7％。
作為第1纖維集合體，使用Toray Saehan Inc.制的疏水性紡粘型無紡織物JB20R(商品名，主成分聚丙烯、單位重量20g/m2)，除此以外，與實施例1同樣地得到立體片材料。在疊層體的熱處理中，作為第1纖維集合體的紡粘型無紡織物不收縮。這樣得到的立體片材料，其單位重量為100.4g/m2，接合點的面積率為立體片材料面積的7％。
作為第1纖維集合體，使用用風透方式(吹送熱風，air through)對以大和紡積(株)制的芯鞘型熱熔融粘合纖維NBF(SH)(商品名，2.2dtex×51mm)為原料的梳理機纖維網施行熱處理的風透式無紡織物(單位重量14g/m2)，除此以外，與實施例1同樣地得到立體片材料。在疊層體的熱處理中，作為第1纖維集合體的風透無紡織物不收縮。這樣得到的立體片材料，其單位重量為91.3g/m2，接合點的面積率為立體片材料面積的7％。
關於在實施例和比較例中得到的立體片材料，用下面方法測定灰塵的捕集率、回液量(wet back)、液體擴展面積、溼潤時的厚度。將這些結果示於下面表1。
在1mm×1mm的耐磨環(flow ring)上分別單獨地散布規定量的以下的灰塵A-C。使花王(株)制的クイツクル擦拭器(商品名)安裝各立體片材料，在耐磨環上往復擦拭5次。其後，測定附著於立體片材料的灰塵的重量(對灰塵B而言為根數)，算出捕集率(％)。
灰塵A麵包粉(粒徑1-1.4mm)，0.2g灰塵B頭髮(長10cm、直徑約100μm)，10根×5次灰塵CJIS試驗用灰塵7種，0.3g[回液量]從花王(株)制的生理用衛生巾ロリエ(商品名)取出吸收體，在其上放置各立體片材料，再在其上放置開孔的丙烯酸酯板(載荷4.9cN/cm2)。通過丙烯酸酯板的孔注入6g脫纖維馬血(日本バイオテスト制)。從血完全被吸收的時刻開始經過1分鐘後，除掉丙烯酸酯板。接著，在立體片材料上重疊20張濾紙，再加約65cN/cm2的載荷，使濾紙吸收回返的血。經過5分鐘後卸掉載荷，測定20張濾紙的重量。求出與吸收血前的濾紙的重量之差，將其值作為回液量。
從花王(株)制的生理用衛生巾ロリエ(商品名)取出吸收體，在其上放置各立體片材料，再在其上放置開孔的丙烯酸酯板(載荷5g/cm2)。通過丙烯酸酯板的孔注入6g脫纖維馬血(日本バイオテスト制)。從血完全被吸收的時刻開始經過1分鐘後，除掉丙烯酸酯板。接著，在立體片材料上加約65cN/cm2的載荷。經過5分鐘後卸掉載荷，使用圖象解析裝置測定立體片材料表面的血的擴展面積。
使立體片材料浸漬在離子交換水中，提出來後放在重疊5張的濾紙上。對立體片材料加65.3cN/cm2的載荷，使濾紙吸收剩餘出來的水分。經過1分鐘後卸掉載荷，採用前述的KES法測定在0.49cN/cm2載荷下的厚度。關於浸漬於離子交換水之前的厚度也在同樣的條件下測定。
表1

由表1所示的結果判明，各實施例的立體片材料(本發明品)，與比較例的片材料比，象頭髮那樣的纖維狀灰塵和象麵包粉那樣的比較大的灰塵的捕集性優異。另外判明，各實施例的立體片材料，回液量少，液體擴展面積也小。還判明，各實施例的立體片材料，溼潤時的厚度減少率小，即使溼潤時，也能很好地維持凸部的形狀。
本發明的立體片材料，在平面方向拉伸時的回覆性和向厚度方向壓縮時的回覆性優異。另外，凸部的剛性高，即使溼潤也很好地維持凸形狀。在凸部，纖維狀的灰塵的捕集性優異，而在凸部間，麵包粉之類的比較大的灰塵的捕集性優異。而且，本發明的立體片材料，由於回液量少，液體擴展面積小，因此將其作為吸收性製品的表面片使用的場合，防止了所排洩的液體逆返到使用者的肌膚，還抑制了使皮膚的發粘。
另外，本發明的片材料，是液體的吸入性高、能夠迅速吸收液體的蓬鬆而有柔軟感的材料。
權利要求
1.一種立體片材料，其由含有立體捲縮了的纖維的第1纖維層、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層疊層而成，前述兩纖維層在許多的接合部局部地接合，在厚度方向一體化，在各接合部之間第1纖維層凸出，形成許多的凸部。
2.根據權利要求1所記載的立體片材料，在第2纖維層中含有的立體捲縮了的前述纖維由呈現捲縮的潛在捲縮性纖維構成，在第1纖維層中含有的立體捲縮了的前述纖維由呈現捲縮的潛在捲縮性纖維或機械捲縮加工了的纖維構成。
3.根據權利要求2所記載的立體片材料，其是通過如下的方法製得的將含有潛在捲縮性纖維的第1纖維集合體、和含有與該潛在捲縮纖維同種或異種的潛在捲縮纖維的第2纖維集合體疊層，使兩纖維集合體局部地熱熔融粘合構成為疊層體，接著熱處理該疊層體，使各纖維集合體中所含有的前述潛在捲縮性纖維捲縮，使各纖維集合體在其面內方向熱收縮，由第1纖維集合體以及第2纖維集合體分別形成第1纖維層以及第2纖維層，而且在立體片材料熱收縮時，通過使第2纖維集合體的面積收縮率大於第1纖維集合體的面積收縮率，使第1纖維層凸出，形成許多的前述凸部。
4.根據權利要求3所記載的立體片材料，在第1纖維集合體中含有在前述熱處理的溫度下實質上不熱收縮的纖維，在第2纖維集合體中不含有該纖維。
5.根據權利要求3所記載的立體片材料，在第1纖維集合體和第2纖維集合體之中均含有在前述熱處理的溫度下實質上不熱收縮的纖維，在第1纖維集合體中該纖維的含有比例比在第2纖維集合體中該纖維的含有比例高。
6.根據權利要求3所記載的立體片材料，在將第1纖維集合體和第2纖維集合體疊層之前，對第1纖維集合體預先施行熱壓紋加工。
7.根據權利要求3所記載的立體片材料，在第1纖維集合體中含有的潛在捲縮性纖維的捲縮開始溫度比在第2纖維集合體中含有的潛在捲縮性纖維的捲縮開始溫度高。
8.根據權利要求1所記載的立體片材料，在第2纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比在第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，第2纖維層的表觀密度比第1纖維層的表觀密度高。
9.根據權利要求8所記載的立體片材料，第1纖維層和第2纖維層之中均含有呈現捲縮的潛在捲縮性纖維的人造短纖維作為立體捲縮了的前述纖維；在第1纖維層中含有的前述潛在捲縮性纖維和在第2纖維層中含有的前述潛在捲縮性纖維是異種的；在各層所含有的前述潛在捲縮性纖維捲縮之前的狀態下，在相同條件下使該潛在捲縮性纖維捲縮的場合，第2纖維層所含有的前述潛在捲縮性纖維比第1纖維層所含有的前述潛在捲縮性纖維容易發生捲縮。
10.根據權利要求8所記載的立體片材料，第1纖維層和第2纖維層之中均含有呈現捲縮的潛在捲縮性纖維的人造短纖維作為立體捲縮了的前述纖維；在第1纖維層中含有的前述潛在捲縮性纖維和在第2纖維層中含有的前述潛在捲縮性纖維是同種的；第1纖維層含有前述潛在捲縮性纖維和不發生捲縮或收縮的普通纖維，第2纖維層只由前述潛在捲縮性纖維構成、或者含有前述潛在捲縮性纖維和不發生捲縮或收縮的普通纖維；第2纖維層含有前述潛在捲縮性纖維和前述普通纖維的場合，在第2纖維層中的所述普通纖維的配合比例比在第1纖維層中的所述普通纖維的配合比例低。
11.根據權利要求8所記載的立體片材料，其中第2纖維層的親水度比第1纖維層的親水度高。
12.根據權利要求11所記載的立體片材料，其中第1纖維層和第2纖維層均由疏水性纖維構成，只對第2纖維層的構成纖維賦予親水化油劑、或者對兩纖維層的構成纖維均賦予親水化油劑，作為賦予給第2纖維層的構成纖維的親水化油劑，使用了比賦予給第1纖維層的構成纖維的親水化油劑親水化度高的油劑。
13.一種片材料，其由含有立體捲縮了的纖維的第1纖維層、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層疊層而成，在第2纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比在第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，第2纖維層的表觀密度比第1纖維層的表觀密度高。
14.根據權利要求13所記載的片材料，其中所述兩纖維層在許多的接合部局部地接合，在厚度方向一體化，在各接合部之間第1纖維層凸出，形成許多的凸部。
15.一種吸收性製品，其具備液體滲透性的表面層、液體不滲透性的防漏層以及介於該兩層之間的液體保持性的吸收層，其中，作為前述表面層或吸收層，使用下述片材料由含有立體捲縮了的纖維的第1纖維層、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層疊層而成，在第2纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比在第1纖維層中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，第2纖維層的表觀密度比第1纖維層的表觀密度高；前述片材料配置成，前述第2纖維層朝向前述防漏層側。
全文摘要
本發明的立體片材料(10)是將含有立體捲縮了的纖維的第1纖維層(1)、和含有與該纖維同種或異種的立體捲縮了的纖維的第2纖維層(2)疊層而成。兩纖維層(1，2)在許多的接合部(3)局部地接合，在厚度方向一體化。在各接合部(3，3)之間第1纖維層(1)凸出，形成許多的凸部(4)。又，本發明的立體片材料(10)是將前述第1纖維層(1)、和前述第2纖維層(2)疊層而成，在第2纖維層(2)中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度比在第1纖維層(1)中含有的立體捲縮了的纖維的捲縮程度高，第2纖維層(2)的表觀密度比第1纖維層(1)的表觀密度高。
文檔編號B32B5/26GK1509864SQ200310113170
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月25日 優先權日2002年12月25日
發明者淺野浩司, 金田學, 坂涉, 內山泰樹, 樹 申請人:花王株式會社