专利名称：纤维片材的制作方法
技术领域：
本发明涉及至少在单面具备棉纤维层的纤维片材及其制造方法。本发明的纤维片材特别适合作为接触皮肤的片材使用。
背景技术：
已经知道有下列的一种体液吸收用压贴材料其具备由棉纤维构成的、具有柔软性的无纺布的表面材料(参照日本专利特开平8-24289号公报)。这种表面材料是用水流交织法制造的。因此这种表面材料形成纤维间距离细小、网眼堵塞的结构，手感变硬。所以，作为接触皮肤的表面材料使用缺少柔软性。作为提高柔软性的手段，可以考虑降低表面材料的单位面积质量，但由于这种表面材料是由棉纤维单独构成的，所以降低单位面积质量有困难。据认为即使尝试降低单位面积质量，其下限值也是在35～40g/m2左右。再者，这种表面材料只靠棉纤维的交织来保持片材形态，所以不容易充分提高拉伸强度等机械强度。提高强度和降低单位面积质量一般是相反关系。
有一种方法，是把棉纤维等天然纤维与其他纤维复合化，降低棉纤维的单位面积质量(参照日本专利特开昭60-199962号公报)。按照这个方法，在网状片材的上表面层叠天然纤维等短纤维的纤维网，通过高速水流处理使该纤维网的纤维相互交织，并且也与网状片材交织。但是由于短纤维的交织对象是网状片材，交织的短纤维可能引起网眼堵塞，使纤维间距离变短。结果，得到的片材发硬，缺少柔软性。
发明内容
本发明提供一种含有棉纤维以及两种或更多种不同的合成纤维的纤维片材。两种或更多种前述合成纤维形成了无纺布。棉纤维进入到前述无纺布的纤维网络内并且与该纤维网络交织，棉纤维层以部分地进入该无纺布的状态形成在该无纺布的单面侧。两种或更多种前述合成纤维包含以下的a)纤维和b)纤维的组合或a)纤维和c)纤维的组合，a)热熔融粘合性纤维，b)比a)的热熔融粘合性纤维的纤维直径小的热熔融粘合性纤维，c)没有与a)的热熔融粘合性纤维熔融粘合的纤维。
另外，作为前述纤维片材的优选的制造方法，本发明提供下列的制造方法，其是在含有a)纤维和b)纤维或a)纤维和c)纤维的无纺布的单面上重叠棉纤维的纤维网，从该纤维网侧喷射高压水流，使棉纤维进入到该无纺布的纤维网络内，并且使其与该纤维网络交织，同时使该无纺布中的b)纤维或者c)纤维移动到该无纺布的另一面侧。
再者，本发明提供含有棉纤维以及两种或更多种不同的合成纤维的纤维片材。两种或更多种前述合成纤维形成了无纺布。棉纤维进入到前述无纺布的纤维网络内并且与该纤维网络交织，棉纤维层以部分地进入该无纺布的状态分别形成在该无纺布的各面侧。两种或更多种前述合成纤维包含以下的a)纤维和b)纤维的组合或a)纤维和c)纤维的组合，a)热熔融粘合性纤维，b)比a)的热熔融粘合性纤维的纤维直径小的热熔融粘合性纤维，c)没有与a)的热熔融粘合性纤维熔融粘合的纤维。
再者，本发明提供一种吸收性物品，其具备液体透过性的正面片材和液体不透过性的背面片材以及介于这两种片材之间配置的液体保持性的吸收体，其中使用了前述任何一种纤维片材作为该正面片材。
图1是表示本发明的纤维片材的一个实施方案的纵截面结构的示意图。
图2是表示制造图1所示的纤维片材的工序的图。
图3是表示使棉纤维的纤维网与无纺布交织的状态的示意图。
图4是表示本发明的纤维片材的另一个实施方案的纵截面结构的示意图。
具体实施例方式
本发明涉及不仅是强度高而且同时拥有柔软的手感、含有棉纤维的纤维片材及其制造方法。
以下根据优选的实施方案，参照图面说明本发明。图1是表示了本发明的纤维片材的一个实施方案的纵截面结构的示意图。纤维片材1由棉纤维层3部分地进入由合成纤维组成的无纺布2的一面后形成的复合片材所构成。
棉纤维4进入无纺布2的纤维网络内，并且棉纤维层4与纤维网络交织，从而棉纤维层3形成在无纺布2的单面侧。当然，棉纤维4相互之间也交织在一起。如图1所示，在纤维片材1中，从形成有棉纤维层3的一侧向没有形成棉纤维层3的一侧，棉纤维的量逐渐减少。
另一方面，无纺布2由两种或更多种的合成纤维构成，提供与棉纤维4交织的网状结构。两种或更多种的合成纤维包含以下的a)纤维和b)纤维的组合或a)纤维和c)纤维的组合，a)热熔融粘合性纤维，b)比a)的热熔融粘合性纤维的纤维直径小的热熔融粘合性纤维，c)没有与a)的热熔融粘合性纤维熔融粘合的纤维。
a)纤维的使用目的是在无纺布2上形成主要的纤维网络。因此，下面把a)纤维称作网络形成纤维。从形成稳定可靠的纤维网络的观点看，网络形成纤维的纤维直径以比较粗为好。具体地优选3～16dtex，特别优选4～10dtex。根据同样的理由，网络形成纤维优选由刚性高的合成树脂构成。例如，优选由含有聚丙烯或聚酯等作为刚性成分，含有聚乙烯或低熔点聚酯等作为熔融粘合成分的复合纤维构成。
另一方面，b)以及c)纤维的使用目的是，在把构成棉纤维层3的棉纤维4交织在无纺布2的纤维网络中的时候，扩大纤维网络的纤维空间(这一点的详情在后面叙述)。因此，下面把b)及c)纤维统称为纤维空间扩大纤维。
b)纤维使用比网络形成纤维的纤维直径小的纤维。具体地说，从可以扩大纤维网络的纤维空间这个角度看，b)纤维的细度(dtex)优选比网络形成纤维的细度小(dtex)5～80％，特别优选小10～50％左右。b)纤维的一部分在无纺布2中与网络形成纤维熔融粘合。
c)纤维使用没有与网络形成纤维熔融粘合的纤维。所谓“没有与网络形成纤维熔融粘合的纤维”包括以下两种纤维因为本来就没有熔融粘合性，所以不能与网络形成纤维熔融粘合的纤维；以及虽然有熔融粘合性，但在无纺布2的制造过程中不进行与网络形成纤维熔融粘合的处理，结果处于没有与网络形成纤维熔融粘合的状态的纤维。c)纤维不同于前面讲的b)纤维，不特别要求和网络形成纤维直径之间的大小关系。作为c)纤维，可以列举出由熔点比构成网络形成纤维的合成树脂更高的合成树脂所构成的纤维，例如由聚酯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚酰胺等合成树脂构成的单一纤维、和由该合成树脂的两种或更多种的组合构成的并列型复合纤维或芯鞘型复合纤维(这类纤维一般是热熔融粘合性的)，以及本来不具有热熔融粘合性的纤维，例如人造丝等。作为c)纤维特别优选的是出现了卷曲的潜在卷曲性纤维。使用这种纤维的好处有，纤维脱落少，而且在纤维片材1上出现了伸缩性，可以得到柔软性和触感好，使用性优越的纤维片材1。另外的好处有，如果在无纺布2的制造过程中形成的纤维网形成之后，使潜在卷曲性纤维的卷曲出现，在形成梳理等的纤维网时，就容易与网络形成纤维缠绕在一起。出现了卷曲的潜在卷曲性纤维缠绕在网络形成纤维上后，在纤维片材1的制造过程中(对此后面叙述)，当高压水流喷射时，就不大会出现纤维的脱落。而且，由于水流压力，出现了卷曲的潜在卷曲性纤维的线圈部分伸长而脱开、或者缠绕薄弱的部分出现脱落等现象，可以适当地控制纤维网络的纤维空间的扩大。
图1所示的纤维片材使用了网络形成纤维I和一种纤维空间扩大纤维II的两种合成纤维。当然，纤维空间扩大纤维II也可以使用两种或更多种。例如，可以并用b)纤维和c)纤维。另外，图1为了强调网络形成纤维I所形成的膨松的纤维网络，用纵长的椭圆来示意表示网络形成纤维I。
如图1所示，纤维空间扩大纤维II不均匀地分布于棉纤维层3形成一侧的相反侧。因为这种不均匀分布，把构成棉纤维层3的棉纤维4交织在无纺布2的纤维网络中的时候，纤维网络的纤维空间将扩大(关于这点后面再述)。
本实施方案的纤维片材1通过具备以上的结构，纤维片材1主要实现了以下的(a)～(c)的有利效果。
(a)在棉纤维层3中，构成棉纤维层3的棉纤维4相互之间的纤维间距离增大，防止了以前的棉片材容易发生的棉纤维4的网眼堵塞。其结果，棉纤维层3呈现出柔软的手感。柔软性具体地说就是棉纤维层3与使用同种类的棉纤维通过水流交织后得到的棉片材(在尽可能扩大纤维间距离的条件下制造的所有棉片材)相比，纤维间距离增大了。纤维片材1的柔软性可以用下述方法来评价。
纤维片材1的柔软性评价利用KES压缩实验装置(KES-FB3，加藤科技(KATO TECH)公司制造)进行。从没有发生纤维网眼堵塞现象，从而提高了柔软性(缓冲性)的角度看，将前述装置测定的最大荷重值作为49cN/cm2(50gf/cm2)的评价时的初期厚度设为T0(0.5gf/cm2荷重下的厚度)、最大荷重时的厚度设为T的时候，以公式(T0-T)/T0计算出的数值优选为0.5～0.9。
(b)因为棉纤维4进入到无纺布2的内部，所以纤维片材1从整体上看，从形成有棉纤维层的一侧向纤维片材1的厚度方向中央，纤维量逐渐增多。即从形成有棉纤维层的一侧向纤维片材1的厚度方向中央，纤维间距离逐渐变小。其结果，从形成有棉纤维层的一侧向纤维片材1的厚度方向中央，毛细管力逐渐增高。即毛细管力产生了梯度。因此，从形成有棉纤维层的一侧向片材内部的液体吸收性提高，即使纤维片材1接触到了液体，形成有棉纤维层一侧的表面也会呈现出干爽的感觉。过去的棉片材当接触液体时，由于棉特有的吸水性和吸湿性，其表面呈现潮湿的感觉，但是本发明的纤维片材不会发生那样的缺憾。
(c)由于棉纤维层3处于部分进入到无纺布2的状态，所以与由相同单位面积质量的棉纤维单独构成的棉片材相比，棉纤维层3的以拉伸强度为首的机械强度增高。这一点尤其在棉纤维层3是低单位面积质量的情况下有利。因为降低棉纤维层3的单位面积质量可以有助于提高棉纤维层3的柔软性。
在无纺布2中，从可以充分提高无纺布2的拉伸强度等机械强度，还可以充分维持网络的角度来看，优选含有网络形成纤维30～70质量％，特别优选是40～60质量％，另外优选含有纤维空间扩大纤维70～30质量％，特别优选是60～40质量％。而且从棉纤维将易于进入无纺布2内这一点看也是适宜的。无纺布2除可以含有网络形成纤维I以及纤维空间扩大纤维II外，还可以含有其它纤维。那些纤维的例子可以列举出，由聚酯、聚丙烯、乙烯一丙稀共聚物、聚酰胺等合成树脂构成的分割型复合纤维、人造丝、纸浆等能够增强无纺布2的毛细管力的纤维。毛细管力受无纺布2的空间直径和亲水性等因素左右。
棉纤维层3以本领域通常使用的棉纤维作原料。棉纤维层3既可以由棉纤维单独构成，也可以含有少量的其它纤维。这样的纤维的例子可以列举出，人造丝纤维、纸浆纤维、热熔融粘合性纤维等。
从可以充分形成使棉纤维4交织的纤维网络，并可以确保纤维片材1整体强度的角度来看，纤维片材1中的无纺布2的单位面积质量优选为15～80g/m2，特别优选为25～60g/m2。另一方面，考虑到确保充分的柔软性以及降低制造经费，棉纤维层3的单位面积质量优选为5～30g/m2，特别优选为10～20g/m2。从使用性和手感考虑，纤维片材1整体的单位面积质量优选为25～100g/m2，特别优选为35～80g/m2。
纤维片材1非常适合于接触皮肤的用途，例如作为吸收性物品的正面片材、卸妆用的片材、毛巾、湿式的清拭用片、餐具清洗用片等。另外，用于接触人体肌肤的用途时，纤维片材1按照它的棉纤维层3侧接触皮肤的方式使用。
例如，纤维片材1作为吸收性物品的正面片材使用时，该吸收性物品由作为正面片材的纤维片材1、液体不透过性的背面片材和介于这两种片材之间配置的液体保持性的吸收体所构成。正面片材为面向使用者皮肤的面，背面片材为面向衣服的面。背面片材可以使用各种热塑性树脂的薄膜或该薄膜与无纺布的层压体。吸收体可以使用高吸收性聚合物与短纤浆的纤维聚集体或含有高吸收性聚合物的纸等。这种构成的吸收性物品包括例如生理用卫生巾、内裤里衬、失禁衬垫、一次性尿布等。纤维片材1用于这类用途时，如前所述，按照棉纤维层3侧面向使用者的身体的方式设置在吸收性物品中。把纤维片材1作为正面片材使用的吸收性物品由于纤维片材1的柔软的手感而穿着舒适。另外，由于纤维片材1具有高液体吸收性，吸收性物品的面向皮肤面保持了干爽状态，这也是吸收性物品的穿着感良好的原因。
下面说明图1所示的纤维片材1的优选的制造方法。首先制造无纺布2。无纺布2可以按照通常的无纺布制造方法制造。特别优选的制造方法是可以形成膨松的纤维网络的热风法和气流铺置法。例如通过热风法制造无纺布2的时候，用梳棉机对按照所定比例配合了网络形成纤维和纤维空间扩大纤维的原料纤维进行开纤并制造纤维网。然后把加热到所定温度的热风吹到该纤维网上，熔融粘合纤维的交叉点。这种情况下，纤维空间扩大纤维如果使用的是b)纤维，网络形成纤维之间、纤维空间扩大纤维之间、以及网络形成纤维和纤维空间扩大纤维就会熔融粘合。另一方面，纤维空间扩大纤维使用c)纤维时，网络形成纤维之间会熔融粘合。用这个方法可以得到无纺布2。c)纤维使用潜在卷曲性纤维时，吹过热风后，就把无纺布2加热到潜在卷曲性纤维出现卷曲的温度以上，让潜在卷曲性纤维卷曲成线圈状。通过这个卷曲，网络形成纤维的一部分进入卷曲了的潜在卷曲性纤维的线圈内。在这样制造的无纺布2中，网络形成纤维和纤维空间扩大纤维各自均匀地分布着。即各纤维没有不均匀分布。
除了制造无纺布2以外，还要制造棉纤维网。该纤维网用梳棉机对棉纤维开纤而得到。
将所得棉纤维的纤维网重叠到无纺布2上。这个状态如图2所示。图2中，无纺布2从坯布2’卷出，通过由金属丝网(wire mesh)组成的循环传送带5运送。在被运送的无纺布2上，棉纤维的纤维网3’重叠上去。在二者重叠的状态下，从棉纤维的纤维网3’一侧用喷嘴6喷射高压水流。图3示意表示这个状态。
如图3所示，在靠高压水流的喷射重叠到无纺布2上的棉纤维的纤维网3’中，棉纤维4相互交织，另外棉纤维4和无纺布2的构成纤维即纤维网络交织。这个时候，在无纺布2中，网络形成纤维I即使受到高压水流的压力也能够维持纤维网络，但是，纤维空间扩大纤维II因为受到了高压水流的压力而被强制性地被迫向下表面一侧，即与和棉纤维的纤维网3’的纤维网重叠的那一面相反的一侧移动。即形成不均匀分布。具体地说，纤维空间扩大纤维II由b)纤维构成时，因为b)纤维是细纤维，熔融粘合成分少，所以b)纤维和网络形成纤维I的热熔融粘合力弱，从而两纤维的熔融粘合点会轻易地被高压水流的压力破坏。其结果是b)纤维被强制地移动。另一方面，纤维空间扩大纤维II是由c)纤维构成的时候，c)纤维因为与网络形成纤维I没有热熔融粘合，因而被高压水流的压力强制移动。c)纤维是由出现了卷曲的潜在卷曲性纤维构成的时候，如前所述，网络形成纤维I的一部分进入卷曲了的潜在卷曲性纤维的线圈内，并且线圈部分会伸长，所以该潜在卷曲性纤维即使受到了高压水流的压力也不会过度移动。其结果有下列好处该潜在卷曲性纤维的移动受到了控制，如后面会讲到的，可以适度地形成由网络形成纤维I单独构成的纤维空间。即作为c)纤维，使用出现了卷曲的潜在卷曲性纤维的时候，因为水流作用，该潜在卷曲性纤维由于其线圈部分的伸长而移动，从而适度地形成网络形成纤维I的纤维空间，之后通过线圈部分收缩，该潜在卷曲性纤维会恢复到移动前的位置或近似的位置，所以不会过度地出现不均匀分布。
纤维空间扩大纤维II移动的结果，该纤维空间扩大纤维II移动后空出来的部分形成了由网络形成纤维I单独构成的纤维网络。即该部分的纤维空间与受到高压水流的压力前相比变大。换言之，该部分的纤维空间里的纤维间距离增大了。增大了的纤维空间使棉纤维4容易进入并容易和纤维网络交织。不使用纤维空间扩大纤维II，而只使用网络形成纤维I构成无纺布2来确保充分的纤维空间，这是极其困难的。因此本发明，通过并用构成纤维网络的网络形成纤维I和靠高压水流的压力可以移动的纤维空间扩大纤维II，才能够确保充分的纤维空间，能够使棉纤维4充分进入无纺布2内并且使它们充分地交织在一起。
这样，棉纤维4构成的棉纤维层3形成在无纺布的单面侧，从而得到纤维片材1。
如上所述，在本发明中，纤维空间扩大纤维II使用两种纤维，一种是因水流而移动形成不均匀分布的纤维，另一种是象出现了卷曲的潜在卷曲性纤维那样，虽然会因水流而移动，但会回到原来的位置附近，因而不会出现大的不均匀分布的纤维。使用前一种类型的纤维，好处是可以在纤维片材1上形成毛细管梯度。使用后一种类型的纤维，好处是纤维脱落少，还可以在纤维片材上呈现伸缩性能。
其次参照图4就本发明的其他实施方案进行说明。关于这个实施方案，只说明其与前面叙述的实施方案的不同点，未特别说明的地方可以适宜适用前面讲的有关实施方案的详细说明。另外，图4中对与图1相同的部件标记相同的符号。
如图4所示，本实施形态的纤维片材10由棉纤维层13，13分别部分地进入由合成纤维组成的无纺布12的各面后形成的复合片材所构成。在纤维片材10中，从形成有各棉纤维层13，13的一侧向纤维片材10的厚度方向的中央，棉纤维4的量逐渐减少。另外，从纤维片材1整体看，从形成有各棉纤维层13，13的一侧向纤维片材10的厚度方向的中央，纤维量增多。即从形成有各棉纤维层13，13的一侧向纤维片材10的厚度方向的中央，纤维间距离逐渐变小。其结果，从各形成有棉纤维层13，13的一侧朝向纤维片材10的厚度方向的中央，毛细管力逐渐增高。即毛细管力产生了梯度。因此，从各形成有棉纤维层13，13的一侧吸入片材内部的液体吸收性增高，纤维片材1即使接触液体，纤维片材1的表面也呈现出干爽的感觉。
本实施方案的纤维片材10因为在其两面形成了棉纤维层13，所以使用时能够以任何一侧接触皮肤。
本发明不限于前述实施方案。例如，在图1所示的实施方案中，在未形成棉纤维层3的一侧表面没有形成棉纤维，但也可以在未形成棉纤维层3的一侧表面形成棉纤维。
本发明的纤维片材可以防止过去的棉片材容易发生的棉纤维的网眼堵塞，因此呈现柔软的手感。另外，本发明的纤维片材从棉纤维层侧向片材内部，毛细管力有梯度，液体吸收性强，因此纤维片材即使和液体接触，棉纤维层侧的表面也会呈现干爽的感觉。再有就是本发明的纤维片材中的棉纤维层与由相同单位面积质量的棉纤维单独构成的棉片材相比，拉伸强度等高，因此能够把棉纤维层设定为低单位面积质量。把棉纤维层设定为低单位面积质量，从提高棉纤维层的软柔性来看是有利的。
权利要求
1.一种纤维片材，其含有棉纤维以及两种或更多种不同的合成纤维，两种或更多种所述合成纤维形成了无纺布，棉纤维进入到所述无纺布的纤维网络内并且与该纤维网络交织，棉纤维层以部分地进入该无纺布的状态形成在该无纺布的单面侧，两种或更多种所述合成纤维包含以下的a)纤维和b)纤维的组合或a)纤维和c)纤维的组合，a)热熔融粘合性纤维，b)比a)的热熔融粘合性纤维的纤维直径小的热熔融粘合性纤维，c)没有与a)的热熔融粘合性纤维熔融粘合的纤维。
2.根据权利要求1所述的纤维片材，其中，所述无纺布含有30-70质量％的a)纤维，含有70-30质量％的b)或c)纤维。
3.根据权利要求1所述的纤维片材，其中，从形成有棉纤维层的一侧向没有形成棉纤维层的一侧，棉纤维的量逐渐减少。
4.根据权利要求1所述的纤维片材，其中，c)纤维是出现了卷曲的潜在卷曲性纤维。
5.根据权利要求1所述的纤维片材，其中，从形成有棉纤维层的一侧向纤维片材的厚度方向中央，纤维间距离逐渐变小。
6.根据权利要求1所述的纤维片材，其中，棉纤维层与使用同种类的棉纤维通过水流交织后得到的棉片材相比，纤维间距离增大。
7.根据权利要求1所述的纤维片材，其中，b)纤维或c)纤维不均匀地分布于没有形成棉纤维层的一侧。
8.权利要求1所述的纤维片材的制造方法，在含有a)纤维和b)纤维或a)纤维和c)纤维的无纺布的单面上重叠棉纤维的纤维网，从该纤维网侧喷射高压水流，使棉纤维进入到该无纺布的纤维网络内，并且使其与该纤维网络交织，同时使该无纺布中的b)纤维或者c)纤维移动到该无纺布的另一面侧。
9.一种纤维片材，其含有棉纤维以及两种或更多种不同的合成纤维，两种或更多种所述合成纤维形成了无纺布，棉纤维进入到所述无纺布的纤维网络内并且与该纤维网络交织，棉纤维层以部分地进入该无纺布的状态分别形成在该无纺布的各面侧，两种或更多种所述合成纤维包含以下的a)纤维和b)纤维的组合或a)纤维和c)纤维的组合，a)热熔融粘合性纤维，b)比a)的热熔融粘合性纤维的纤维直径小的热熔融粘合性纤维，c)没有与a)的热熔融粘合性纤维熔融粘合的纤维。
10.根据权利要求9所述的纤维片材，其中，从形成有各个棉纤维层的一侧向纤维片材的厚度方向中央，纤维的量逐渐减少。
11.一种吸收性物品，其具备液体透过性的正面片材和液体不透过性的背面片材以及介于这两种片材之间配置的液体保持性的吸收体，其中使用了权利要求1或9所述的纤维片材作为该正面片材。
全文摘要
本发明公开了一种含有棉纤维以及两种或更多种合成纤维的纤维片材。前述合成纤维形成了无纺布。棉纤维进入到前述无纺布的纤维网络内并且与该纤维网络交织，在该无纺布的单面侧，棉纤维层以部分地进入该无纺布的状态形成。前述合成纤维包含a)纤维和b)纤维的组合或a)纤维和c)纤维的组合，a)熔融粘合性纤维，b)比a)的热熔融粘合性纤维的纤维直径小的热熔融粘合性纤维，c)没有与a)的热熔融粘合性纤维熔融粘合的纤维。
文档编号D04H1/54GK1771362SQ200480009678
公开日2006年5月10日 申请日期2004年4月6日 优先权日2003年4月10日
发明者长原进介 申请人:花王株式会社