透气不织布及其制造方法以及吸收性物品
技术领域
本发明涉及一种用作吸收性物品的构件的不织布及使用其的吸收性物品。
背景技术
从前，一次性尿布等吸收性物品中通用包括与肌肤直接接触来渗透尿等排泄液的顶部片材(top%20sheet)、在其背面侧保持排泄液的吸收体、以及在这些之间使排泄液向吸收体整体扩散的第二片材(second%20sheet)的吸收性物品。在吸收性物品中，排泄液由吸收体保持，但若施加负荷，则排泄液有时会向肌肤侧逆流。将像这样排泄液自吸收体向肌肤侧逆流的现象称为返液，返液是导致潮湿的不适感或水分引起的肌肤炎症的因素。因此，对吸收性物品要求不会使吸收体所保持的排泄液返液至肌肤侧，研究有应对所述要求的第二片材的构成。
吸收性物品的第二片材中，包含透气(through-air)不织布成为主流。透气不织布是被归类为热粘合(thermal%20bond)不织布，有时也称为热风穿透(air%20through)不织布的不织布，例如可通过对包含熔点不同的至少两种热塑性树脂的复合纤维的网(web)进行热处理而获得。作为对网进行热处理的方法，例如已知有利用包括支撑并搬送网的搬送支撑体的热处理装置(例如热风贯通式热处理机、热风吹附式热处理机)使纤维彼此热粘接，从而制成不织布的方法。
关于第二片材，例如，专利文献1以提供具有提高尿布表面的吸收速度，同时实现防止体液的倒回及防止尿布表面的浸湿、沾染的效果，并且尿布的表面部富有柔软性的物品为课题，提出有一种包括规定了压缩硬度的第二片材的吸收性物品。公开有专利文献1的第二片材是在利用热风穿透型热处理机将具有特定范围的纤度的热粘接性复合纤维热粘接后，进行压紧处理而获得。另外，公开有0.5gf/cm2负荷时的第二片材的厚度为0.7mm～0.9mm。专利文献1的第二片材，密度高，且富有柔软性。
另外，提出有一种通过确保施加负荷时的厚度来抑制返液的不织布。例如，专利文献2中，作为第二片材，公开有基重为30g/m2以上、50gf/cm2负荷下的厚度为0.35mm～1mm的热风穿透或气流成网(air-laid)不织布。专利文献2的发明以提供即使在吸收了大量的尿的情况下也不易发生返液的一次性尿布为课题，针对所述课题，即使在假定了尿布穿着中由穿着者的体重所施加的负荷的高负荷(50gf/cm2)下，也可维持所需的厚度，由此认为可发挥优异的减少返液的效果。
另外，例如在专利文献3中提出有一种第二片材，其是包含纤维表面经亲水化处理而成的单纤维纤度为2dtex(分特)～8dtex的聚酯系纤维且单位面积重量为40g/m2～60g/m2的水刺不织布，且是由非粘合剂形成而成。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2005-52186号公报
[专利文献2]日本专利特开2007-159943号公报
[专利文献3]日本专利特开2017-148284号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
专利文献1的第二片材中，为了防止返液、此外获得尿布的表面部富有柔软性等效果，构成了密度高且柔软的片材。然而，由于所述柔软度，负荷时的厚度变小，有时也无法充分发挥返液防止性。另外，关于专利文献2的第二片材，记载有为了确保负荷下的厚度而将低负荷下(49Pa＝0.5gf/cm2)的厚度设为1.4mm～1.9mm左右，是低负荷下的厚度大的不织布。另外，关于专利文献3的不织布，公开有由于为水刺不织布，因此柔软性优异，但另一方面压缩耐性弱，为了确保返液防止性而需要提高单位面积重量，具体来说，优选为将单位面积重量设为40g/m2～60g/m2。
鉴于此种状况，本发明提供一种将不织布的单位面积重量抑制得低，并且在高负荷时也维持一定的厚度，由此抑制返液的不织布。
[解决问题的技术手段]
发明人等为了解决以上课题而反复研究，结果想到制作一种在低负荷时较薄、且即使在高负荷下也可维持一定的厚度的不织布。并且，在掌握不织布的压坏容易度时，关注低负荷时(3.5gf/cm2负荷下)的厚度与高负荷时(50gf/cm2负荷下)的厚度，并获得以下见解，即，通过控制其厚度的比率、及50gf/cm2负荷下的单位体积的纤维表面积，可减少返液，获得具有低单位面积重量且具有低返液性的不织布，从而完成本发明。
本发明包括以下构成。
[1]一种透气不织布，其中50gf/cm2负荷下的厚度相对于3.5gf/cm2负荷下的厚度的比为0.5～0.8，且50gf/cm2负荷下的单位体积的纤维表面积为70cm2/cm3～120cm2/cm3。
[2]根据[1]所述的透气不织布，其单位面积重量为20g/m2～35g/m2。
[3]根据[1]或[2]所述的透气不织布，其包括复合纤维，所述复合纤维包含聚对苯二甲酸乙二酯及聚乙烯，且为选自由并列型复合纤维、偏心鞘芯型复合纤维及同心鞘芯型复合纤维所组成的群组中的任一种。
[4]一种透气不织布的制造方法，其是根据[1]至[3]中任一项所述的透气不织布的制造方法，包括：制作复合纤维的网的步骤，所述复合纤维包含聚对苯二甲酸乙二酯及聚乙烯，且为选自由并列型复合纤维、偏心鞘芯型复合纤维及同心鞘芯型复合纤维所组成的群组中的任一种；利用透气法对所述步骤中得到的网进行热处理的步骤；以及在进行所述热处理步骤之后即刻压紧所述网的步骤。
[5]一种吸收性物品，包含根据[1]至[3]中任一项所述的透气不织布。
[发明的效果]
通过将3.5gf/cm2负荷下的厚度与50gf/cm2负荷下的厚度的比设为0.5～0.8，可保持不织布的形状，抑制暂时被吸收体吸收的排泄液向肌肤侧的返回。另外，通过将单位体积的纤维表面积设为70cm2/cm3～120cm2/cm3，可抑制毛细管现象引起的液体扩散，由此可减少返液。如上所述，根据具有以上构成的本发明，对排泄液具有充分的吸收性，且即使在负荷下也抑制返液。
具体实施方式
本发明的不织布是50gf/cm2负荷下的厚度相对于3.5gf/cm2负荷下的厚度的比为0.5～0.8，且50gf/cm2负荷下的单位体积的纤维表面积为70cm2/cm3～120cm2/cm3的透气不织布，适合用作吸收性物品的第二片材。
本发明的不织布是透气不织布，作为其原料，可使用可利用热将纤维彼此粘接的含有热粘接性纤维的物品。例如，可为单一或多种的热粘接性复合纤维，也可将多种热粘接性纤维混合(混纤)来使用。优选为列举由熔点不同的多个树脂复合而成的具有热粘接性的复合纤维。复合纤维的热粘接性成分只要是通过对包含所述纤维的网通热风而热熔融、形成粘接点的热塑性树脂成分即可。纤维彼此的热粘接点是通过利用热风处理将熔点低的热塑性树脂成分熔融而形成。作为构成热粘接性纤维的树脂成分，可例示：聚烯烃系(例如聚丙烯、丙烯共聚物[以丙烯为主成分的丙烯与其他α-烯烃的共聚物；例如乙烯-丙烯二元共聚物、丙烯-丁烯-1二元共聚物、丙烯-己烯-1二元共聚物等]、聚乙烯等)、聚酯系(例如聚对苯二甲酸乙二酯)、聚酰胺系(例如尼龙6等)。作为复合纤维的低熔点成分与高熔点成分的具体的组合，可例示聚乙烯(低熔点成分)与聚丙烯(高熔点成分)、聚乙烯(低熔点成分)与聚对苯二甲酸乙二酯(高熔点成分)等，特别是就蓬松性、不织布强力的方面而言，优选的是包含聚乙烯(低熔点成分)与聚对苯二甲酸乙二酯(高熔点成分)的复合纤维。
另外，用于制造透气不织布的网中，也可除所述具有热粘接性的复合纤维外，还包含天然纤维(木质纤维等)、再生纤维(人造丝等)、半合成纤维(乙酸酯等)或化学纤维、合成纤维(聚酯、丙烯酸、尼龙、氯乙烯等)等并非所谓的热粘接性纤维的纤维(以下称为“非热粘接性纤维”)。所谓“非热粘接性纤维”，是指在制造不织布时进行的热粘接中，不产生参与热粘接那样的热变化(熔融或软化)的纤维。在包含非热粘接性纤维的情况下，非热粘接性纤维相对于网的总重量的比例只要不妨碍发明的效果则并无限制，例如可设为1重量％～30重量％，优选为3重量％～15重量％。
关于复合纤维的形状，在与其长边方向垂直的剖面中，可例示同心鞘芯型、偏心鞘芯型、并列型。在同心鞘芯型复合纤维或偏心鞘芯型复合纤维的情况下，优选为低熔点成分构成鞘成分、高熔点成分构成芯成分的复合纤维。
在将复合纤维作为原料，利用梳理机来制作网的情况下，复合纤维需要具有卷曲。在同心鞘芯型复合纤维的情况下，可利用折皱器(crimper)来赋予锯齿形状的机械卷曲。另外，在偏心鞘芯型复合纤维的情况下，可利用折皱器来赋予锯齿形状的机械卷曲、或者利用延伸或干燥步骤来赋予三维卷曲。卷曲数若为7.0峰顶/2.54cm～20.0峰顶/2.54cm，则梳理机的通过性良好，若为11.0峰顶/2.54cm～16.0峰顶/2.54cm，则所获得的网的质地良好。
本发明的透气不织布具有50gf/cm2负荷下的厚度相对于3.5gf/cm2负荷下的厚度的比为0.5～0.8的特征。由于是低负荷下与高负荷下厚度不会大幅变化的“不易压坏”的不织布，因此可将吸收体与顶部片材之间充分隔开，认为具有优异的返液防止性。现有的第二片材中，研究出在低负荷下具有较厚的厚度(例如1mm以上等)，且在高负荷时，即使低负荷的厚度的大部分压坏，仍可保持一定的厚度的第二片材。然而，本申请发明中，通过制成自低负荷时起厚度较薄且即使在高负荷下也不易压坏的不织布，在搭载于吸收性物品的情况下可降低吸收性物品自身的厚度，另外可抑制吸收性物品表面部分的凹凸不平。重要的是厚度的比为0.5～0.8，优选为0.6～0.7。
另外，本申请发明的透气不织布具有50gf/cm2负荷下的单位体积的纤维表面积为70cm2/cm3～120cm2/cm3的特征。此处，单位体积的纤维表面积是不织布的1cm3(1cc)中所含的纤维的表面积的总和，是根据构成纤维的表面积及不织布的纤维密度而算出的值。纤维表面积及单位体积的纤维表面积通过下式(1)及下式(2)算出。
(1)纤维表面积(cm2/g)＝纤维直径(μm)÷10000(μm/cm)×π×10000(m)×100(cm/m)÷纤维10000m的重量(g)
(2)单位体积的纤维表面积(cm2/cm3)＝纤维表面积(cm2/g)×不织布的纤维密度(g/cm3)
虽然没有特别的理论限制，但在本发明中，认为负荷下的不织布的单位体积的纤维表面积与不织布中产生的毛细管现象相关联，在50gf/cm2负荷下的单位体积的纤维表面积为70cm2/cm3～120cm2/cm3的范围内，可获得尿等排泄液在吸收体中的优异的透过性，可抑制返液。特别是当所述的“压扁难度”为一定的范围、且不织布的单位体积的纤维表面积为一定的范围时，认为本发明的透气不织布可获得优异的液体通过性且可获得优异的返液防止性。
关于本申请发明的透气不织布的单位面积重量，只要满足所述构成、可获得本申请发明的效果，则并无限制，例如可设为20g/m2～35g/m2，更优选为25g/m2～33g/m2。本申请发明的透气不织布由于作为第二片材而言单位面积重量较低，同时具有优异的返液防止性，因此还可实现吸收性物品整体的轻量化、紧凑化。
关于构成本申请发明的透气不织布的纤维的纤度，只要满足所述构成、可获得本申请发明的效果，则并无限制，例如可设为2.0dtex～20dtex，优选为3dtex～15dtex，进而优选为5dtex～10dtex的范围。认为若使用纤度为20dtex以上的纤维，则成为触感硬的不织布，在搭载于吸收性物品时，对表面的触感产生不良影响，另外，通过使用纤度为2.0dtex以下的纤维，在高负荷时无法维持厚度而且会促进返液。
本发明的不织布中，可在不妨碍本发明的效果的范围内添加除臭成分、抗变应原成分、抗菌成分、湿润成分、保湿成分等。这些成分可通过以下方法来赋予：通过喷雾等而附着于不织布的方法、揉合至构成不织布的复合纤维的至少一者的热塑性复合纤维的内部的方法、或者附着于纤维表面的方法等。
使用本发明的不织布作为第二片材的吸收性物品例如用作一次性尿布等尿布、尿垫(pad)、经血吸收垫等。使用本发明的不织布作为第二片材的吸收性物品除了将所述透气不织布用作第二片材以外，可设为现有公知的构成，具体来说，例如可设为以下构成。
吸收性物品包括顶部片材、第二片材、吸收体、以及防水性的背面片材(backsheet)。顶部片材例如可使用透气不织布单层或积层而成的材料。吸收体典型的是由吸收性材料构成。作为吸收性材料，可使用一次性尿布等吸收性物品中能够使用的公知的吸收性材料。具体来说，可列举绒毛浆(fluff%20pulp)、高吸水性聚合物(Super%20AbsorbentPolymer，SAP)、亲水性片材等，可使用这些中的一种以上。
作为绒毛浆，优选的是将木浆或非木浆解纤为绵状。作为SAP，优选聚丙烯酸钠。作为亲水性片材，除卫生纸(tissue%20paper)、吸收纸以外，还可使用不织布。在使用不织布的情况下，优选经亲水化处理的不织布。另外，作为走样对策，也可包含热熔接纤维等合成纤维。这些材料可单独使用，也可组合使用，例如，作为优选的吸收性材料，可列举相对于绒毛浆100质量份，并用有10质量份～500质量份左右的SAP的材料。
吸收体通常是以单层或多层的垫(mat)状使用。在并用绒毛浆与SAP的情况下，SAP可均匀地混合于绒毛浆的垫中，也可在多层绒毛浆的层间以层状配置。另外，作为吸收体，在如上所述使用SAP的情况下，为了防止SAP自吸收体层的泄露、另外对吸收体层赋予形状稳定性，优选利用亲水性片材来被覆吸收体层的整体。
在吸收体的下表面侧，为了防止吸收对象物泄露至吸收性物品的外部，设置具有防水性的背面片材。背面片材形成吸收性物品的最外层，在使用者穿着吸收性物品时是位于使用者的穿衣侧的层。作为构成背面片材的材料，例如可列举包含聚乙烯等树脂的不渗液性膜等，其中优选使用微多孔性聚乙烯膜。微多孔性聚乙烯膜形成有许多0.1μm～数μm的微细的孔，且虽为不渗液性但具有透湿性，因而通过使用它，可防止吸收性物品的内部的闷热。
此外，在背面片材的最外面，为了进而设置防水性膜而进行加强、或改善使用时的手触感，也可设置包含纸织品(paper%20cloth)、织布、水刺不织布、纺粘不织布等的覆盖片材(cover%20sheet)。其中，就强度或成本方面而言，适宜使用纺粘不织布。
另外，吸收性物品也可具有用于防止吸收性物品的偏移的固定部件。作为固定部件，例如可列举粘着胶带等，在吸收性物品的最外面设置一处以上。除此之外，例如可根据目的具有伸缩带或伸缩胶带(tape)、用于形成立体形状的褶子等任意的各种构成。
(制造方法)
本发明的不织布是透气不织布，可通过适当选择公知的方法及条件而获得网的制造方法。如上所述，优选为使用由熔点不同的多种树脂复合而成的具有热粘接性的复合纤维来制作网。将所得的网载置于搬送支撑体(带式输送机(belt%20conveyor))并送入热处理装置中。在热处理装置中，加热至仅复合纤维的低熔点树脂熔融的温度，熔融的低熔点树脂彼此粘接(热粘接)，由此纤维的交点熔接，然后进行冷却，由此制造具有立体结构的透气不织布。进而，本发明中优选为在热处理机中纤维的低熔点树脂熔融的状态下，例如利用辊或板来压紧网，使纤维彼此强制性地接触而进行热粘接。压紧只要在热处理之后即可，优选为紧接于热处理而在热处理后即刻进行。通过所述步骤，可获得不织布中的粘接点增加，高负荷时不易压坏的不织布。
[实施例]
以下，通过实施例而更详细地对本发明进行说明，但以下的实施例仅以例示为目的。本发明的范围并不限定于本实施例。
以下示出实施例、比较例中使用的物性值的测定方法及定义。
＜不织布的单位面积重量＞
将不织布切成10cm×10cm的正方形，测定其重量，并换算为单位面积相当值，四舍五入至小数点以后的第一位而求出。
＜不织布的厚度＞
将不织布切成10cm×10cm的正方形，使用加多科技(KatoTech)制造的“便携式压缩机KES-G5”(商品名)，利用2cm2的加压板压缩不织布，测定3.5gf/cm2、50gf/cm2下各自的厚度。
＜不织布的厚度比＞
是50gf/cm2负荷时的厚度相对于3.5gf/cm2负荷时的厚度的比，由下述式表示。
厚度比＝50gf/cm2负荷时的厚度÷3.5gf/cm2负荷时的厚度
＜50gf/cm2负荷下的不织布单位体积的纤维表面积＞
由构成不织布的复合纤维的纤维直径算出纤维表面积。纤维直径是使用扫描电子显微镜(scanning%20electron%20microscope，SEM)，拍摄不织布表面的放大照片，测定20根纤维的直径，采用其算术平均值。纤维表面积及单位体积的纤维表面积通过下式(1)及下式(2)算出。
(1)纤维表面积(cm2/g)＝纤维直径(μm)÷10000(μm/cm)×π×10000(m)×100(cm/m)÷纤维10000m的重量(g)
(2)单位体积的纤维表面积(cm2/cm3)＝纤维表面积(cm2/g)×不织布的纤维密度(g/cm3)
通过将纤维表面积乘以50gf/cm2负荷下的不织布密度，算出50gf/cm2负荷下的不织布单位体积的纤维表面积(cm2/cm3)。
＜返液试验＞
通过依照欧洲非织造材料协会(European%20Disposables%20and%20NonwovenAssociation，EDANA)-ERT%20151.1-96的方法进行评价。此外，使用的吸收纸是使用将克莱希(Crecia)(股)制造的吉姆毛巾(Kimtowel)(商品名)裁断为约90mm×90mm(调整为5.00g～5.05g)的吸收纸，使生理盐水15ml透水、吸收。按照以下的基准来判定返液量。返液量越少，则判断为越良好的不织布。
○：小于2.0g
△：2.0g以上且小于3.0g
×：3.0g以上
[实施例1]
制作包含纤度为5.6dtex、鞘成分为聚乙烯、芯成分为聚对苯二甲酸乙二酯的鞘芯型复合纤维且单位面积重量为31g/m2的不织布。首先，利用梳理法将所述复合纤维制成网。使用138℃的热风循环式吸带式干燥机(suction%20band%20dryer)，使热风透过所获得的网，由此将构成网的纤维间交缠点粘接，之后即刻使用金属辊来将网压缩，强制性地促进纤维间的热粘接，由此进行制作。
所述不织布的不织布厚度比＝0.69，50gf/cm2负荷时的单位体积的纤维表面积为95cm2/cm3，返液为1.6g，获得良好的结果。
[实施例2～实施例3]
使用表1中记载的同心鞘芯型热粘接性复合纤维，以与实施例1相同的方式制作表1中记载的不织布。将与实施例1同样地进行评价而得的结果示于表1中。此外，作为原料纤维，使用实施例2中为9.0dtex、实施例3中为20dtex且鞘成分为聚乙烯、芯成分为聚对苯二甲酸乙二酯的鞘芯型复合纤维作为不织布的原料。
均抑制了返液，获得良好的结果。
[比较例1]
制作包含纤度为5.6dtex、鞘成分为聚乙烯、芯成分为聚对苯二甲酸乙二酯的鞘芯型复合纤维且单位面积重量为30g/m2的不织布。首先，利用梳理法将所述复合纤维制成网。使用138℃的热风循环式吸带式干燥机，使热风透过所获得的网，由此将构成网的纤维间交缠点粘接。之后，不进行使用金属辊的网的压缩，制作不织布。
所述不织布的不织布厚度比为0.12，50gf/cm2负荷时的单位体积的纤维表面积为555cm2/cm3，返液为2.6g，获得不良的结果。
[比较例2～比较例3]
使用表1中记载的同心鞘芯型热粘接性复合纤维，以与比较例1相同的方式制作表1中记载的不织布。将与比较例1同样地进行评价而得的结果示于表1中。此外，作为原料纤维，使用比较例2中为5.6dtex、比较例3中为9.0dtex且鞘成分为聚乙烯、芯成分为聚对苯二甲酸乙二酯的鞘芯型复合纤维作为不织布的原料。均无法抑制返液，获得不良的结果。
[表1]
实施例1与比较例1、实施例2与比较例3分别是构成不织布的纤维相同，仅在透气不织布的制作后有无压紧处理的方面不同的例子。如表1所示，可知实施例1与比较例1、实施例2与比较例3分别为3.5gf/cm2负荷下的厚度大致相同，但50gf/cm2负荷下的厚度大不相同，实施例1、实施例2的不织布即使在负荷下也不易压坏，在负荷下也将单位体积的纤维表面积维持在一定范围。如表1所示，通过将透气不织布的不织布厚度比及50gf/cm2负荷时的单位体积的纤维表面积控制为规定的范围，可大幅度抑制返液。
[产业上的可利用性]
本发明的透气不织布可用作搭载于一次性尿布等尿布、尿垫、经血吸收垫等的第二片材。
