【発明の詳細な説明】
清浄物品、そのための支持体、及び支持体の製造方法
本発明は清浄物品、そのための支持体、及びそのような支持体の製造工程に関
する。本発明はいわゆる湿潤払拭体(wet wipe)、すなわち、清浄又は他の関連
する特性を有する液体によって湿潤された小さなシート、を製造するのに用いら
れる支持体に対して特に好適する。そのような払拭体は例えば、赤ちゃん用払拭
体、成人失禁用払拭体、顔面、皮膚清浄用払拭体の形態で販売される。しかしな
がら、本発明は、例えば、湿り気を与えられたトイレットペーパ、乾燥払拭体な
ど、人間の一部を清浄するのに用いられる他の形態の製品にも適用され、さらに
は、例えば台所及び浴槽の表面や、例えば、機械又は自動車の表面などの他の表
面を清浄するための払拭体にも適用される。以下の記載から明らかなように、本
発明及びその実施形態による利点のいくつかはそのような生命のない表面の清浄
に関連する。
簡単のために、以下の記載は人間の皮膚を清浄するための湿潤払拭体に限定し
て述べるが、前記したような本発明が持つ広範な適用範囲を考慮の上で本発明を
理解すべきである。
湿潤払拭体は、適当な液体で濡らされた不織繊維材料からなる支持体からなる
。不織支持体材料は高い強さを持つように形成される。大量の湿潤用液体が保持
される気孔の存在を可能にするのに十分な低い密度が望まれる場合は支持体の強
さに関してある種の制限が与えられる。しかしながら、これは制限というほどの
ものではない。なぜなら、液体のすべて又は多くは、繊維間の開放した気孔の毛
管現象によってではなく、繊維の強い親水性表面によって保持されるからである
。このことは例えば、セルロース/パルプ空気含有組織の場合に成り立つ。概し
て、既知の湿潤払拭体支持体は約50または60N(MDの場合)、かつ、8N
(CDの場合)の引っ張り強さを有する。ここで、MDは機械方向(すなわち、
支持体を製造している機械を通る支持体の移動方向)を意味し、CDは横断方向
(支持体の面方向でありかつ機械方向に直交する)である。強さを規定する他の
方法であり、これらの既知の支持体を以下に述べる本発明による支持体と比較す
る場合に好適するものは、支持体を破断点にまで引っ張るのに要する、概してN
m(ニュートンメートル)で表される仕事量である。これは以下では粘り強さと
呼ぶ。粘り強さを測定するための試験について以下に詳細に説明する。
不織支持体を製造する1つの方法はハイドロエンタングリング(hydroentangl
ing)として知られるプロセスである。このプロセスにおいては、繊維織物、例
えばカードですかれた織物が少なくとも1つのオリフィスアレイの下方を移動し
、好ましくは、ジェット水が噴出される連続アレイの下方を移動する。各アレイ
は織物の移動経路に関して横断するように延長しており、密接に配置された多数
のジェットを提供する。これらのジェットは鋭利な針のごとく作用し、支持体を
形成するべく繊維を絡ませる。この絡みは、接着剤や熱接着の要することなしに
、密着した支持体内に繊維を保持する。本実施形態においては、オリフィスは概
して約80〜180マイクロメートル、好ましくは約90〜150マイクロメー
トルの直径を有し、1メートルのオリフィスアレイごとに概して約800〜17
00のノズルを有する。水は、30バー(bar)ほどの大きさである第1のア
レイから、約250バーほどの大きさである最後のアレイまで段階的に概して増
大する圧力でオリフィスアレイに供給される。
この段階的な増加は、繊維が絡みが進行するにしたがって次第に運動が困難に
なるという事実を容認するために提供される。全てを組み合わせたオリフィスア
レイからの液体ジェットによってウェブに供給される全エネルギは、繊維材料の
0.5から1.0kWh/kgである。
もし、支持体が従来の湿潤払拭体の支持体よりも目立って弱くかつ、他の条件
が満たされるならば、清浄能力の点からのみならずユーザが所望する柔らかさの
点から、従来の湿潤払拭体よりも優れた特性を持つ湿潤払拭体を製造することが
できることが発見された。ハイドロエンタングリングプロセスを用いて製造され
た支持体においては、液体ジェットの全エネルギ入力を減らすことによって低い
強度が達成できる。
ハイドロエンタングリングが支持体を製造するのに好ましい方法であるが、業
界で知られている他の方法を用いることも可能である。例えば、水は他の液体ま
たはガス、例えば空気または蒸気などによって置き換え可能である。一方、流体
”ニードル”はニードルパンチングとして知られるプロセスにおける、機械的な
ニードルによって置き換えることができる。例えば鋼からなるこのようなとげ状
ニードルがウェブを貫通して打ち抜かれ、繊維のタフトをフックし、打ち抜かれ
た領域でそれを接着する。ニードルは2つのプレートの間に捕捉されている間、
ウェブに出入りする。そして、ウェブは延伸ローラによって装置を介して引っ張
られる。
用いられる他の方法は熱接着であり、この場合、繊維は熱可塑性材料、すなわ
ち、熱可塑性の外層を有し、離散点で熱によって接着される。この接着はその内
部に少なくとも1つの熱要素を有するドラムを用いることにより達成される。ま
た、繊維層が接触するべく押圧されるエンボスパターンを担持する外部表面を有
する。しかしながら、このようにして製造された支持体はハイドロエンタングリ
ングやニードルパンチングによって製造されたものほどソフトではなく、繊維の
本質的な部分が完全に緩んでしまった繊維を有する。
本発明の他の方法は、例えばペーパー製造で用いられる方法で繊維と化学的バ
インダとの混合物を湿式堆積する工程を含む。
ニードルパンチング、熱接着、湿式堆積はそれ自体、良く知られており、ここ
での詳細な説明は省略する。ハイドロエンタングリングもまたよく知られている
技術であるが、通常実行されるときにハイドロエンタングリングの手順に対する
多くの変形例があるために、ここではさらに説明する。
すなわち、本発明によれば、清浄物品において使用される不織繊維支持体が提
供され、この支持体は清浄にするべき表面をこするための主表面を有して少なく
とも1つの方向において低い強さを有し、支持体に付着している間におけるこす
り動作の結果、前記主表面から突出することが可能な長繊維の少なくとも部分を
具備する。
支持体は好ましくは製造されたときに少なくとも1つの方向において0.6N
m未満、より好ましくは0.5Nm以下の粘り強さを有する。この粘り強さは2
つの相互に直交する方向の各々において1.2Nm未満である。引張り強さは好
ましくは45N以下である。こすり動作が行われた後、以下に述べる方法で粘り
強さが好ましくは少なくとも15%だけ減少され、好ましくは少なくとも1つの
方向において0.5Nm未満、2つの相互に直交する方払の各々において0.6
未満である。こすり動作の後の引っ張り強さは好ましくは少なくとも1つの方向
において10N以下であり、2つの相互に直交する方向の各々において30N以
下である。
本発明はさらに上記したような支持体と清浄液体とからなる湿潤払拭体を提供
する。
本発明はまた、清浄物品において使用される不織繊維支持体を製造するための
方法を提供し、清浄すべき表面をこするための主表面を有し、繊維層は、少なく
とも一部が長繊維である繊維層を具備し、液体ジェットによってハイドロエンタ
ングリングされる。液体ジェットは凝集性の支持体を製造するとともに、前記長
繊維に対して、少なくとも支持体に付着している間におけるこすり動作の結果、
前記主表面から突出するのに十分ななほど低い力を前記繊維層に対して加える。
本発明による支持体はしたがって以下に(a)及び(b)として定義される2つ
の大きな特性を持ち、好ましくは(c)及び(d)で定義される特性をも有する
。
(a)低い強さ
これは、支持体が皮膚または他の清浄すべき表面をこすることから起こる摩擦
を受けるときに、表面繊維の多くの量が支持体の表面から離れるのを可能にする
ために必要である。低い強さはMDまたはCDまたは両方向におけるものである
。
(b)比較的長い繊維の存在
繊維の少なくともある部分(好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少
なくとも40%、さらにより好ましくは少なくとも60%、さらにより好ましく
は80%)は、こすることによって生成される摩擦の結果、支持本の表面からし
たとしても支持体の本体に付着したまま残るような、十分な長さを有する。1つ
の好ましい実施形態では、実質的にすべての繊維は長繊維である。そのような繊
維は一端が付着しつつ他端は支持体表面から延在するか、あるいは、両端が付着
したままで、その中央部分は支持体表面から延在する。ここで“長”とは、概し
て2〜6cmの少なくとも2cm、より好ましくは概して3〜5cmの少なくと
も3cmの長さを有する。
(c)緩んだ繊維部が支持体表面から離れたままになる能力
ここで重要な点は、緩んだ繊維部が支持体表面に対向したままになる傾向をも
つならば、所望の効果が達成できないということである。この傾向を避けるため
の1つの方法は、考慮対象の繊維の少なくとも部分は、支持体が清浄液体により
湿潤されても比較的高い繊維硬さを有し、支持体表面から突出する傾向があるこ
とである。このような硬さを与えるために、そのような繊維は乾燥時に少なくと
も2.5cN、より好ましくは少なくとも5cN、さらにより好ましくは10c
Nの引っ張り強さを有するべきである。しかしながら、それらはそれほど硬いわ
けではなく、皮膚に対して使用される少なくとも製品は皮膚に対して不快なこす
り感覚を与えないような硬さであり、従って、引張り強さは30cNを越えず、
より好ましくは20cNを越えない。
支持体が、少なくとも所定の曲げのある硬さを有する繊維の代わりに、あるい
はそのような繊維に加えて、連続相が水分を含む、水溶液またはエマルションで
ある清浄液体を含み、湿潤払拭体のような物品に対して使用される場合には、こ
れらの繊維が疎水性であり、湿潤払拭体に含まれる清浄液体を吸収しないならば
、所望の効果が得られる。適当な疎水性の特性をもつ繊維材料は、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ナイロン等のポリイミド、ポリエチレン
テレフタレートを含む。
払拭体または清浄物品によって担持される液体が、例えば油が連続相を形成す
るエマルションの形態での油を主成分とする場合には、繊維は親水性によって支
持体の表面から突出される。この目的に合った適当な繊維材料はビスコース繊維
及び綿繊維を含む。清浄液体に対する他の可能性はシリコンエマルションであり
、その場合には繊維はそのようなエマルションの存在下で支持体から突出する。
(d)テクスチャリング
これは以下に述べる理由から不可欠な特性である。
添付の図面において、
図1はハイドロエンタングリングを用いて本発明による支持体を製造するのに
用いることが可能な装置の一例の斜視図であり、
図2は一部は本発明によるものであり、一部は本発明によらない、種々の支持
体の強さを示す一組のグラフであり、
図2及び3はこすり動作の前と後での本発明による支持体を示す、1.75対
1の拡大写真であり、
図6及び5は本発明による支持体と比較される支持体を介した、25倍に拡大
した断面図である。
図6a〜6fは種々の支持体のインストロン機械試験(以下に説明する)によ
り生成されたグラフである。
図7は以下に説明するこすり試験に関するリサジュー曲線を示す。
図1に示す装置10は連続ベルト12を具備し、その上部ランでハイドロエン
タングリングプロセスが行われる。図1において、上部ランは右方向に好ましく
は25−75m/min、より好ましくは40−60m/minの速度で移動す
る。ベルトは以下に詳細に説明するように開口を有する。不織打ち延べ綿または
他の初期繊維層などの繊維層14は、矢印16で図示されるように、ベルトへと
供給される。初期繊維層は、互いにランダムな関係で、あるいはカーディングな
どにより生成されるようなある程度のアライメントで配置された、緩い繊維の適
当なウェブ、マット、打ち延べ綿からなる。初期繊維層はカーディング、ランダ
ムレイダウン、空気またはスラリ堆積などの所望の方法により製造される。
次に初期繊維層は複数のオリフィスアレイ18の下方を通過する。各アレイは
ベルト12及び繊維層14の移動線を横断して延在する。図では5つのアレイ1
8のみが示されているがアレイの数はこれよりも少なくてもよく多くてもよい。
例えば2から15である。単一のノズルアレイのみが示されているが複数のアレ
イが望ましい。各アレイ18は、少なくとも1列のオリフィスを形成する下側部
上に穴付きプレートを有している。概して、単一かあるいは一対の平行な列を有
し、一対の列のオリフィスは他の列のオリフィスに関してジグザグに配置されて
いる。各列はアレイ18の長さに平行に設けられている。本発明の好ましい形態
で用いられるオリフィスは100−120マイクロメートルの直径を有し、例え
ば約0.6mm(centres)で配置されている。
水が列ごとに1つ設けられた高圧線20及び個々の圧力調整器22を介してア
レイに供給される。このことは圧力がアレイごとに異なることを意味する。すな
わち、上記したように、圧力は、ベルトの上流から下流までにおいて、あるアレ
イから次のアレイへ段階的に増加する。個々のアレイに加えられる圧力の総計は
好ましくは40−1100バール、より好ましくは40−200バールである。
各アレイを通る水流量率は、アレイの各メートル長さに対して2.5m3/hr
からである。各水ジェットの流量速度は40〜110m/sec、より好ましく
は40〜100m/secである。また、水ジェットごとのエネルギフローは好
ましくは300〜14000バールm/sec、より好ましくは少なくとも80
0バール/secである。全てのアレイの組み合わせからウェブに入力される総
パワーはウェブ幅の好ましくは1.0−120kW/mからであり、より好まし
くは100kW/m以下である。ウェブに入力される総エネルギは材料の好まし
くは0.005〜0.8kWh/kgからであり、好ましくは0.5kWh/k
g未満である。より好ましくはそれは0.1から0.5kWh/kg未満の範囲
である。さらにより好ましくはこの範囲の上限は0.4または0.3及び範囲の
下限は0.2である。
各アレイ18に対して1つずつ配置された真空箱24は、ベルトを通過した後
の水を取り去るために、ベルトの下方に設けられている。
前記したように、ベルトはワイヤグリッドの形態であり、好ましくは方形、よ
り好ましくは正方形のグリッドであり、開口からなる対応するアレイを規定して
いる。例えばグリッドは、cm2あたり12〜30個の開口、好ましくはcm2あ
たり20〜30個の開口を有する。しかしながら、より目の細かいあるいは目の
あらいグリッドを使用することができ、さらに開口は正方形または方形のグリッ
ドを構成しないように配置することも可能である。
上記したように、水は従来と比較すると低いがハイドロエンタングリングを実
行するのには十分であるエネルギ量を供給するのに使用される。この1つの効果
はこのようにして形成された支持体は、形成時における、少なくともこれらの位
置の実質的部分に関して、ベルトのワイヤ横断点のすぐ上の位置においても延在
する開放部を持たないことである。好ましくは位置の50%以下、より好ましく
は30%以下が開放した開口を形成する。概して、位置の少なくともいくつかの
パーセント、例えば少なくとも5%は開放した開口を提供する。開口が開放して
いる以外は、支持本はワイヤ横断点及びリッジ上方に形成された厚さが低減され
た領域からなる。支持体に多数の開口を持たないことは湿潤払拭体のための支持
体として用いる場合には利点になる。もし多数の開口が存在するならばこれらは
よごれや他の好ましくない材料が支持体を通して清浄すべき表面から例えばユー
ザの手へと流れてしまう。
支持体の上記したリッジの存在は少なくとも2つの大きな利点を有している。
1つは、製造時に要する材料の量をそれに比例して増大させることなしに支持体
材料の厚さを増大することである。もう1つは、リッジは、こすり動作の間に生
成される摩擦が支持体表面の部分的分解を開始する初期領域を形成することであ
り、これにより上記した所望の効果が得られる。
水ジェットにより生成される絡みの大きさ及び性質は特にベルト速度とジェッ
トの方向に依存する。ベルト移動方向(MD)をy方向とし、ベルトの面におけ
る横断方向をx方向とし、ベルトの面に直交する方向をz方向とすると、xまた
はy方向におけるベルト速度の成分間の差、及び同じ方向のジェット速度の成分
が大きければ大きいほど、その方向における絡み効果は大きくなる。すなわち、
通常のハイドロエンタングリング装置がそうであるように、ベルトがy方向に大
きな速度で移動しており、ジェットがz軸に沿って直接向けられているときには
、両方向に少なからぬ量の絡みが発生し、それはx方向よりもy方向でより大き
い。これにより、x方向における支持体の結果的な強さはy方向においてよりも
はるかに小さい。ベルト速度が大きいほどy方向の絡みへのエネルギの比率が高
くなりx方向への比率は低くなる。
これらの2つの方向における各強さは上流(y方向の絡みが増大)、下流(y
方向の絡みが減少)、横方向(x方向の絡みを増大)、及びそれらの組み合わせ
、のジェットの角度を変えることで変更できる。例えば、ジェットの角度は、ベ
ルトに直交する面に関して45度まで上流または下流に、及び/または横方向に
45度まで変更することができる。加えて、いくつかのジェットは、所定のアレ
イ内で、あるいはアレイごとに、他のジェットに対して異なる方向に向くことが
可能である。さらに、一部あるいは全てのオリフィスは噴出口からのジェットに
対して回転運動を与えるような形状とすることができる。
前記した説明において、ハイドロエンタングリングが起こる表面はベルトであ
ることを想定したが、これは単なる一例であり、この表面は線形に移動する任意
の適当な移動表面であり、さらには、ドラムを用いる場合には移動は円形になる
。
また、図1に示す装置は支持体の1つの表面にのみ水ジェットを有する。しか
しながら、両表面からのハイドロエンタングリングを実行することが望ましい。
この場合には、図1のウェブは第2の対向配置されたオリフィスアレイ及び真空
箱のアッセンブリを通過する。一方、初期ウェブはウェブの一面のオリフィスア
レイが他面のオリフィスアレイと交互になっているアッセンブリを通過する。
ハイドロエンタングリングについてのさらなる情報は例えば、US−A−28
62551(Kalwaites)、US−A−3025585(Griswold)、US−A−3
485706(Evans)、US−A−5204158(Phillips et al)、US−A
−5320900(Oathout)、EP−A−0418493(Fiberwet)に開示され
ている。これらの内容はここに先行技術として記載されている。本発明を実行す
るのに適したハイドロエンタングリング装置は、ICBT Perfojet,Z.A.Pre-M
illet,38330 Mount Bonnot,Franceから入手可能である。
種々の繊維組成物が支持体を製造するのに使用されるが、好ましくは組成物は
支持体の表面から突出するための所望の能力を有する十分な繊維を含む。用いる
ことができる繊維組成物の例は、親水性(例えば綿、ビスコース、アマ)及び疎
水性(例えばポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレン)の繊維材料の
混合物か、純粋な親水性または純粋な疎水性の材料を含む。
好ましくは30−70%からの親水性の材料であり、70−30%からの疎水性
の材料である。これらすべてのパーセントは重量である。特に好ましい2つの組
成物は50%ビスコース/50%PPと50%ビスコース/50%PETである
。そのように大きな量のビスコース繊維を有することの利点は、その表面にはリ
ッジがあり、リッジは10マイクロメートルの高さである。それらのリッジは支
持体の部分的分解を開始させるための付加的摩擦を提供する。
好ましくは支持体は少なくとも30gm-2の基本重量を有する。支持本が湿潤
払拭体として使用されるときには150gm-2以上の基本重量が要求されること
はあまりないが、理論的にはより高い基本重量が用いられる。本発明が本質的に
表面効果が何であるかを考慮していることを考えると、支持体が薄すぎないこと
を条件に、その厚さはおおまかには本発明とは無関係であるといってもよい。し
かしながら、実際には、通常の湿潤払拭体の分野では、基本重量は好ましくは3
0−130gm-2の範囲、より好ましくは30−70gm-2、さらにより好まし
くは55〜65gm-2である。また、ハイドロエンタングリングプロセスによる
本発明の方法で製造したときの55−65gm-2の基本重量を有し、織り目を有
する表面を有する製品は、テスチャリングを含む、概して約0.8mmの厚さを
有する。前記したテクスチャリングは開口付き表面に関してハイドロエンタング
リングを実行することにより達成可能である。全厚さが約0.4mm未満である
ならば、織り目を有する表面を組み入れることは困難であり、そのような表面は
上記した理由で大きな利点となる。好ましくは支持体の厚さは0.4mm〜2.
0mm、より好ましくは0.4〜0.95mmである。支持体の嵩密度は好まし
くは0.1g/cm3以下であり、好ましくは0.9g/cm3以下であり、さら
に好ましくは0.8g/cm3以下である。密度を決定するにあたって、支持体
の体積がテクスチャリングを含む支持体の厚さを用いて計算される。
上記したように、本発明により製造された支持体は、従来による支持体によっ
て獲得されるそれよりも優れた清浄特性を有する。このことに対する主な理由は
、清浄工程が進行するときに支持体表面から突出する繊維が付加的清浄表面を提
供するものと考えられる。しかしながら、実際の清浄機構は上記した要因の代わ
りにあるいは上記した要因に加えて他の要因をも考慮の対象となり、上記した特
定の理論的説明にその根拠を置いてはならない。
改善された清浄効果とともに、支持体の柔らかさの増大がある。これは2つの
機構に起因するものと考えられる。第1に、材料の低い強さは、支持体とこすら
れる表面、例えば皮膚との間に得られる摩擦の大きさに、材料による制限を加え
ることになる。摩擦力がその限界を越え始めるときに、個々の繊維が支持体の表
面から特に剥ぎ取られることにより、さらなる摩擦力の増加を防止する。従来の
支持体においては少なくとも摩擦力が非常に高くなるまではそのような力による
制限効果を有していない。
第2の関連する機構は、支持体が接触する皮膚によって感じ取られるところの
支持体から繊維が突出することである。これらの繊維は比較的硬いにもかかわら
ず自由に屈曲するのでユーザは柔らかさを感じる。このような柔らかさは上記し
た要因以外の他の要因、あるいは上記した要因に加えて他の要因によるものであ
り、上記した特定の理論的説明に依存するものではない。
本発明の4つの支持体(例1〜4)について、本発明によらない支持体の比較
例(例5)とともに以下に説明する。
例1〜4は同じ繊維組成、すなわち50%ビスコース、50%ポリプロピレン
から作られている。すべての繊維は4cmの長さを持ち、1.7dtexに等し
い直径を有する。例1〜4はすべて同じ方法で作られている。ただ1つの違いは
支持体の基本重量であり、以下の通りである(例5の基本重量は完全さのために
与えられている):
例1: 60.7g/m2
例2: 62.8g/m2
例3: 55.8g/m2
例4: 59.2g/m2
例5: 63.2g/m2
例5は例1〜4と同じ繊維組成及び繊維直径を使用している。
例1〜4で使用された装置は、正方形のグリッドに配置された25個の開口/
cmを有する開口ベルトを有する。ラインは約50m/minで移動した。13
個のオリフィスアレイが使用され、各アレイはその長さのメートルごとに約16
66個のオリフィスを有し、各オリフィスは約100マイクロメートルの直径を
有する。例5は開口なしのベルトを用いて作られた。例1〜5のすべてにおいて
、ジェットは繊維ウェブに直交する方向に先導された。例1〜4及び比較される
例5に対する他のプロセス条件は以下の表1に列挙されている。
圧力及びジェット速度に対して与えられた範囲は、ウェブの移動方向を考慮し
たときに、これらは次に対して1つのアレイだけ増加することを表している。す
べての値は近似値であり、出願人が知っている範囲で正確な値が与えられる。
例1〜5の支持体の種々の特性が試験され、さらなる比較用支持体、例6は例
1〜4と同様に、ハイドロエンタングルされた支持体であるが、例5とは異なり
開口を有している。例6は例1〜4よりも大きなエネルギを用いて製造された。
例6は53.9gm−2の基本重量を有する。これらの試験の結果は表2に列挙
されている。種々の試験が実行された方法はこの明細書において後述される。
弾性率の値は初期弾性率に対するものであり、表2に与えられている。
上記のことから、本発明において、初期CD弾性率は大変低く、比較的わずか
の開口があるとしても密度は低い。
さらなる試験が実行され、こすり動作が与えられた後、表2の項目のいくつか
を例2,5,6について反復した。このこすり動作は例えば湿潤払拭体において
使用されたときに支持体が受けることをシミュレートすることを意図している。
結果は表3に列挙されている。
上記したことより、こすり動作は実質的に例2(本発明による)の特性を変更
しているが、例5及び6(本発明ではない)に対しては顕著な影響を与えていな
い。各場合において、例2の変更は例5及び6よりもはるかに弱いことと一致し
ており、こすり動作の影響は、支持体がユーザに対して望ましい感覚を生成する
のに十分な分解であるとともに完全な分解(望ましくない)を起こさないように
することである。
特に、例2において厚さは大きく増大し、粘り強さは十分減少し、両方が支持
体の部分的分解を反映している。
図2と図3の比較は、こすり動作が本発明による支持体を分解する程度を示し
ている。
図4と(こすり動作の後の例2)と図5(こすり動作の後の例6)の比較は、
こすり動作の後でかつ多数の突出繊維の存在下で、本発明の支持体の密度がどれ
だけ低いかを示している。
以下に説明するように種々の変更が本発明に対して可能であり、そのうちのい
くつかを以下に述べる。
(a)オリフィスが一様に、例えばアレイの全実効長さに沿って1mm centres
間隔で配置されるハイドロエンタングリングのためのオリフィスアレイを用いる
代わりに、各アレイは例えば1cmの領域をもち、100マイクロメートルcent
res間隔で配置されたオリフィスを有し、あるいはオリフィスをもたない例えば
0.5cmの領域をもつ。この効果は絡みのある繊維と絡みのない繊維のストリ
ップが交互に配置されることである。前者は支持体に対して強さを提供し、後者
はこすり動作の摩擦の結果、支持体から容易にほどけてしまう繊維を提供する。
(b)支持体は多層にすることが可能である。1つの可能な構成は中央層(ハイ
ドロエンタングリングされた繊維であるか、あるいは実質的にどのような材料、
例えば織物材料でもよい)が本発明によるハイドロエンタングリングにより形成
された繊維の外部層で挟まれたサンドイッチ構造である。これは本発明に関連し
た清浄特性と柔らかさをもつが、他の特性、例えば中央層から付加された強さを
もつことも可能である。他の可能な構成は、少なくとも1つの層は本発明のハイ
ドロエンタングリングによって形成された2つの層の1つである。
以下に上記した試験がどのようにして実行されたかを説明する。
前の例の次の引張り強さの特性は以下の条件の下でインストロン試験機によっ
て評価される。すべての試験は21度でかつ65%の湿度でのラボラトリ条件で
行われた。インストロンゲージ長さは10cmである。伸び率は10cm/分あ
るいは100%/分である。サンプルを固定するためのインストロン“ジョー”
は平坦でありゴムコーティングされている。
MD及びCD方向における引張り強さ、初期弾性率、粘り強さは、長さが15
cmに切断された1”(インチ)幅のストリップにより決定される。このストリ
ップは、10cmの距離に設定されたジョー内のインストロン試験機に関して緩
み及び張りがない状態で固定される。インストロンマシンからサンプルに入力さ
れるエネルギは時間の経過とともにプロットされる。y軸はサンプルに印加され
た力をニュートンで示したものであり、x軸は指定された伸び率でのサンプルの
仲び率を%で示したものである。
引っ張り強さ番号は伸び率曲線に渡るこの力からの最大力として定義される。
初期弾性率番号は同じ試験から生成されたグラフから得られる。それは力/伸
び率曲線の初期傾斜であり、ニュートン/%伸び率の単位でy軸で示されている
。
粘り強さはこれと同じ試験及び結果グラフから得られる。粘り強さは、%伸び
率によってニュートンで示される全曲線の下の領域として定義される。
支持体の厚さは標準EDANA不織工業方法論、参照方法#30−4−89を
用いて測定される。
絡み周波数は、示された可変の幅のストリップを有するインストロン試験機に
関して生成された次のデータから評価される。
例#2から、絡み周波数が次の式より算出される。
この式から、CD方向における例#2に対する絡み周波数が11.7として求
められる。絡み周波数の概念のさらなる詳細は上で引用されたUS−A−348
5706に記載されている。
摩耗またはこすり試験
この試験においては試験されるべき支持体が試験されるべき同じ支持体の他の
固定片に対してこすられる。
これを行なうのに適した1つの標準的装置は、繊維機械のジャーナルVol 33 N
o 9 1942年9月に記載されている”サントラマーチンデール摩耗機械”である。
しかしながら、以下の条件を提供する任意の機械あるいはラボラトリ設備を使用
できる。
評価されるべき試験支持体は水平面上の固定した張られているが伸びのない位
置に固定される。この材料を所定の位置に保持している円形締め具は直径が5”
(インチ)である。次にこすり試験がこの固定円形締め具内のサンプルの領域で
行なわれる。
試験材料の第2のサンプルは、1.75”の直径の平坦かつ硬い端部をもつシ
リンダ上の固定位置で、張られているが伸びていない状態で固定される。この第
2のサンプルは次に試験のために第1のサンプルにこすられる。第1のサンプル
に対する第2のサンプルの垂直力すなわち絶対質量(重量)は0.68Kgであ
る。
この重量を有する第2のサンプルは次に、図7に示す試験サンプルを完全に包
囲するリサジューパターンとして知られる反復パターンで第1のサンプルに対し
てこすられる。
1つのサイクルが上記のフルパターンによって表される試験に対して10サイ
クルのパターンがある。1つのサイクルは1つの方向において15の振動と、第
1組の振動に直角に第2の15の振動からなる。これら30の振動の1つのフル
サイクルが18秒に渡って行われる。
5”の固定リング内の支持体は以後、処理されたサンプルとして扱われる。こ
すり又は処理されたサンプルのインストロン試験のために、この一片の支持体が
次にCD又はMD方向に切断されて、インストロン試験のための適当な幅及び長
さのストリップが得られる。
例えば、インストロンマシンに関する引張り強さ、初期弾性率及び粘り強さ試
験のために、この処理されたストリップは1”の幅で15cmの長さのストリッ
プに切断される。
図6a〜図6eは以下に示すように、3つの異なる材料から引き出された曲線
である。
図6a/6b: 比較例5による支持体
図6c/6d: 本発明(例2)による支持体
図6e/6f: 比較例6による支持体
図6a、6c及び6eはMDに対するものであり、量6b、6d、6fはCD
に対するものである。回転“通常”はこすり動作の前を意味し、“こすられた”
はこすり動作の後を意味する。
各グラフの縦座標はNで示され、横座標はサンプルの伸び率%で示されている
。Nmでの粘り強さを算出するためには、%値は%/100x0.1mによりm
に変換される。ここで、0.1mは試験されるストリップの長さである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Clean article, support therefor, and method of manufacturing support
The present invention relates to a clean article, a support therefor and a process for producing such a support.
I do. The present invention relates to so-called wet wipes, i.e. clean or other related
Used to produce small sheets, wetted by a liquid having the property of
It is particularly suitable for a support to be used. Such wipers are for example baby wipes
It is sold in the form of body, adult incontinence wipes, facial and skin cleansing wipes. But
Meanwhile, the present invention relates to, for example, moistened toilet paper, dry wipes, etc.
And other forms of products used to clean parts of humans,
Other surfaces such as, for example, kitchen and tub surfaces and, for example, machine or motor vehicle surfaces.
The present invention is also applied to a wiping body for cleaning a surface. As is clear from the following description,
Some of the advantages of the invention and its embodiments are such lifeless surface cleaning.
is connected with.
For simplicity, the following description is limited to wet wipes for cleaning human skin.
As described above, the present invention is considered in consideration of the wide application range of the present invention as described above.
You should understand.
Wet wipes consist of a support made of a nonwoven fibrous material wetted with a suitable liquid
. The nonwoven support material is formed to have high strength. Holds a large amount of wetting liquid
If a sufficiently low density is desired to allow for the presence of
Certain restrictions are imposed on the size. However, this is a limit
Not something. Because all or much of the liquid is open pore hair between the fibers
Because it is not retained by the tube phenomenon but by the strong hydrophilic surface of the fiber
. This is the case, for example, with cellulose / pulp air-containing tissues. Outline
The known wet wipe support is about 50 or 60 N (for MD) and 8 N
(In the case of CD). Where MD is the machine direction (ie,
The direction of movement of the support through the machine producing the support) and CD is the transverse direction
(In the plane direction of the support and perpendicular to the machine direction). Others that define strength
Method, comparing these known supports with the supports according to the invention described below.
In some cases, it may be preferable to pull the support to the point of break, which is generally N
It is the workload expressed in m (Newton meter). This is the tenacity below
Call. The test for measuring the tenacity will be described in detail below.
One method of making nonwoven substrates is hydroentangling.
ing). In this process, textile fabrics, e.g.
For example, the carded fabric moves under at least one orifice array
Preferably, it moves beneath a continuous array from which jet water is jetted. Each array
Extends transversely about the path of fabric movement, and
To provide a jet. These jets behave like sharp needles, providing support
The fibers are entangled to form. This entanglement eliminates the need for adhesives and thermal bonding
Retain the fibers in a coherent support. In this embodiment, the orifice is roughly
About 80 to 180 micrometers, preferably about 90 to 150 micrometers.
Torr diameter and typically about 800-17 per meter orifice array
It has 00 nozzles. The water is supplied in the first area, which is as large as 30 bars (bar).
From the ray to the last array, which can be as large as about 250 bars.
It is supplied to the orifice array at high pressure.
This gradual increase makes the movement increasingly difficult as the fibers become entangled.
Provided to tolerate the fact that Orifice that combines everything
The total energy delivered to the web by the liquid jet from the lay is
0.5 to 1.0 kWh / kg.
If the support is noticeably weaker than the conventional wet wipes support and other conditions
Is satisfied, the softness desired by the user as well as the cleaning ability is
From a point of view, it is possible to produce a wet wipe having better properties than a conventional wet wipe.
It was discovered that it could be done. Manufactured using the hydroentangling process
Low support by reducing the total energy input of the liquid jet
Strength can be achieved.
Hydroentangling is the preferred method of manufacturing the support,
Other methods known in the art can be used. For example, water is
Or by a gas, such as air or steam. On the other hand, fluid
"Needle" is a mechanical process in a process known as needle punching.
Can be replaced by a needle. Such a thorn, for example, made of steel
A needle is punched through the web, hooks the fiber tuft, and punched
Glue it in the area. While the needle is trapped between the two plates,
Go in and out of the web. And the web is pulled through the device by stretching rollers
Can be
Another method used is thermal bonding, where the fibers are made of a thermoplastic material, i.e.
It has a thermoplastic outer layer and is bonded by heat at discrete points. This bonding is
This is achieved by using a drum having at least one thermal element in the part. Ma
It also has an external surface that carries an embossed pattern that the fiber layer is pressed to contact.
I do. However, the support produced in this way is hydroentangled.
Is not as soft as that produced by
An essential part has completely loosened fibers.
Another method of the present invention is the use of fibers and chemical baths, for example, in the manner used in paper manufacturing.
And wet-depositing the mixture with Indah.
Needle punching, thermal bonding and wet deposition are well known per se,
A detailed description of the above will be omitted. Hydroentangling is also well known
Technology, but is usually used when performing hydroentangling procedures.
Because there are many variations, they will be further described here.
That is, according to the present invention, a nonwoven fiber support used in a clean article is provided.
This support has a major surface for rubbing the surface to be cleaned
Both have low strength in one direction and rub while adhering to the support
As a result of the operation, at least a portion of the long fiber that can protrude from the main surface is removed.
Have.
The support is preferably 0.6 N in at least one direction when manufactured.
m, more preferably less than 0.5 Nm. This tenacity is 2
Less than 1.2 Nm in each of two mutually orthogonal directions. Good tensile strength
Preferably, it is 45N or less. After the rubbing operation is performed,
The strength is preferably reduced by at least 15%, preferably at least one
Less than 0.5 Nm in the direction and 0.6 in each of two mutually orthogonal bills
Is less than. The tensile strength after the rubbing action is preferably in at least one direction
10N or less, and 30N or less in each of two mutually orthogonal directions.
Below.
The present invention further provides a wet wiping body comprising the above-described support and a cleaning liquid.
I do.
The present invention also provides a method for producing a nonwoven fibrous support for use in cleaning articles.
Providing a method, having a main surface for rubbing the surface to be cleaned, the fiber layer is less
And a fiber layer, part of which is a long fiber,
Ngling. The liquid jet produces a coherent support and
For the fibers, at least as a result of the rubbing action while adhering to the support,
A force is applied to the fibrous layer that is low enough to protrude from the major surface.
The support according to the invention thus comprises two substrates, defined below as (a) and (b)
And preferably also have the properties defined in (c) and (d)
.
(A) Low strength
This is due to friction caused by the support rubbing the skin or other surfaces to be cleaned
Allows a large amount of surface fibers to leave the surface of the support when receiving
Is necessary for Low strength is in MD or CD or both directions
.
(B) Presence of relatively long fibers
At least a portion of the fiber (preferably at least 20%, more preferably less
At least 40%, even more preferably at least 60%, even more preferably
Is 80%) from the surface of the support book as a result of the friction created by rubbing
It has sufficient length to remain attached to the main body of the support even if it is. One
In a preferred embodiment, substantially all of the fibers are long fibers. Such fibers
The fiber has one end attached and the other end extending from the support surface, or both ends attached
As such, the central portion extends from the support surface. Here, “long” is roughly
At least 2 cm, more preferably at least 2-5 cm, more preferably at least 3-5 cm
Also have a length of 3 cm.
(C) Ability for loosened fiber parts to stay away from the support surface
The important point here is that the loose fibers tend to remain facing the support surface.
In other words, the desired effect cannot be achieved. To avoid this tendency
One method is that at least a portion of the fiber under consideration is such that the support is
It has a relatively high fiber hardness even when wet, and tends to protrude from the support surface.
And In order to provide such hardness, such fibers must be dried at least.
Also 2.5 cN, more preferably at least 5 cN, even more preferably 10 cN
It should have a tensile strength of N. However, they are so hard
At least the product used against the skin, not against the skin
The hardness is such that it does not give a sensation, so the tensile strength does not exceed 30 cN,
More preferably it does not exceed 20 cN.
The support may be replaced by fibers having at least a predetermined stiffness, or
Is an aqueous solution or emulsion in which, in addition to such fibers, the continuous phase is moist,
If it contains certain cleaning liquids and is used for articles such as wet wipes,
If these fibers are hydrophobic and do not absorb the cleaning liquid contained in the wet wipe
The desired effect can be obtained. Fiber materials with suitable hydrophobic properties are polypropylene
Polyethylene such as polyethylene, polyimide such as nylon, polyethylene
Contains terephthalate.
The liquid carried by the wipe or the cleaning article, for example, the oil forms a continuous phase
When the main component is oil in the form of an emulsion, the fibers are supported by hydrophilicity.
It protrudes from the surface of the holding body. Viscose fiber is a suitable fiber material for this purpose.
And cotton fibers. Another possibility for cleaning liquids is silicone emulsions
The fibers then protrude from the support in the presence of such an emulsion.
(D) Texturing
This is an essential property for the following reasons.
In the attached drawings,
FIG. 1 illustrates the use of hydroentangling to produce a support according to the invention.
It is a perspective view of an example of a device that can be used,
FIG. 2 is partly according to the invention and partly not according to the invention.
A set of graphs showing body strength,
FIGS. 2 and 3 show the support according to the invention before and after the rubbing operation.
It is an enlarged photograph of 1,
FIGS. 6 and 5 show a 25-fold magnification through the support compared to the support according to the invention.
FIG.
6a-6f show Instron mechanical tests of various supports (described below).
FIG.
FIG. 7 shows the Lissajous curve for the rub test described below.
The apparatus 10 shown in FIG. 1 comprises a continuous belt 12 with an upper run of hydroene.
A tangling process is performed. In FIG. 1, the upper run is preferred to the right
Moves at a speed of 25-75 m / min, more preferably 40-60 m / min.
You. The belt has openings as described in detail below. Non-woven cotton or
A fiber layer 14, such as another initial fiber layer, is formed into a belt as illustrated by arrow 16.
Supplied. The initial fibrous layers may be in a random
Suitable for loose fibers arranged in some degree of alignment, such as that produced by
Consisting of proper web, mat, cast cotton. The initial fiber layer is carding, lander
Manufactured by any desired method, such as laydown, air or slurry deposition.
The initial fiber layer then passes below a plurality of orifice arrays 18. Each array is
It extends across the line of movement of the belt 12 and the fiber layer 14. In the figure, five arrays 1
Although only eight are shown, the number of arrays may be less or more.
For example, 2 to 15. Only a single nozzle array is shown, but multiple arrays
I is desirable. Each array 18 has a lower side forming at least one row of orifices.
It has a plate with holes on top. Generally has a single or a pair of parallel rows
And the orifices in one row are staggered with respect to the orifices in the other row.
I have. Each row is provided parallel to the length of the array 18. Preferred embodiments of the present invention
The orifices used in have a diameter of 100-120 micrometers, e.g.
For example, they are arranged at about 0.6 mm (centres).
Water is supplied via high pressure lines 20, one per line, and individual pressure regulators 22.
Supplied to Ray. This means that the pressure is different for each array. sand
That is, as described above, the pressure increases from an upstream to a downstream of the belt.
It gradually increases from a to the next array. The total pressure applied to each array is
Preferably it is 40-1100 bar, more preferably 40-200 bar.
The water flow rate through each array is 2.5 m3 / hr for each meter length of the array
Because. The flow velocity of each water jet is more preferably 40 to 110 m / sec.
Is 40 to 100 m / sec. Energy flow for each water jet is good.
Preferably 300-14000 bar m / sec, more preferably at least 80
0 bar / sec. Total input to the web from all array combinations
The power is preferably from 1.0-120 kW / m of web width, more preferably
Or less than 100 kW / m. The total energy input to the web is material preferred
From 0.005 to 0.8 kWh / kg, preferably 0.5 kWh / k
g. More preferably it ranges from 0.1 to less than 0.5 kWh / kg
It is. Even more preferably the upper limit of this range is 0.4 or 0.3 and the range
The lower limit is 0.2.
Vacuum boxes 24, one for each array 18, are placed after passing through the belt.
It is provided below the belt to remove the water.
As mentioned above, the belt is in the form of a wire grid, preferably square,
More preferably a square grid, defining a corresponding array of apertures
I have. For example, the grid is cmTwo12-30 openings per cm, preferably cmTwoAh
It has 20 to 30 openings. However, the finer or the eye
A rough grid can be used, and the openings can be square or square.
It is also possible to arrange them so that they do not constitute a node.
As mentioned above, although water is lower than conventional, water
Used to supply an amount of energy that is sufficient to run. This one effect
The support thus formed has at least these positions during formation.
Extends substantially just above the wire crossing point of the belt with respect to a substantial portion of the
It is not to have an opening part. Preferably 50% or less of the position, more preferably
Form openings that are 30% or less open. Generally, at least some of the locations
A percentage, for example, at least 5%, provides open openings. The opening is open
Other than that, the support book has reduced thickness formed above the wire crossing point and ridge.
Area. The lack of multiple openings in the support provides support for wet wipes
This is an advantage when used as a body. If there are multiple openings, these are
Dirt and other objectionable materials can be cleaned from the surface to be cleaned
It flows into the hands of The.
The presence of the above-described ridge of the support has at least two major advantages.
One is the support without increasing the amount of material required during manufacture in proportion.
It is to increase the thickness of the material. Another is that the ridges are created during the rubbing operation.
The resulting friction forms an initial area where the partial decomposition of the support surface begins.
Thus, the above-described desired effects can be obtained.
The size and nature of the entanglement produced by the water jet is particularly dependent on belt speed and
Depends on the direction of the Set the belt movement direction (MD) to the y direction and place it on the belt surface.
Assuming that the transverse direction is x direction and the direction orthogonal to the belt surface is z direction, x and
Is the difference between the components of the belt speed in the y direction, and the component of the jet speed in the same direction
The greater the is, the greater the entanglement effect in that direction. That is,
As in a conventional hydroentangling device, the belt is large in the y-direction.
Moving at a fast speed and the jet is directed directly along the z-axis
A considerable amount of entanglement occurs in both directions, which is greater in the y direction than in the x direction.
No. Thereby, the resulting strength of the support in the x direction is greater than in the y direction.
Much smaller. The higher the belt speed, the higher the ratio of energy to entanglement in the y direction
And the ratio in the x-direction decreases.
Each strength in these two directions is upstream (increased entanglement in the y-direction) and downstream (y
Direction entanglement), lateral direction (increase in x-direction), and combinations thereof
Can be changed by changing the angle of the jet. For example, the jet angle
Upstream or downstream up to 45 degrees with respect to the plane perpendicular to the tilt and / or laterally
Can be changed up to 45 degrees. In addition, some jets are
In different directions with respect to other jets
It is possible. In addition, some or all orifices are jetted from the jet
It can be shaped to give a rotational movement to it.
In the above description, the surface on which hydroentangling occurs is a belt.
However, this is just an example, and this surface
Is a suitable moving surface, and the movement is circular when using a drum.
.
Also, the device shown in FIG. 1 has a water jet on only one surface of the support. Only
However, it is desirable to perform hydroentangling from both surfaces.
In this case, the web of FIG. 1 comprises a second opposed orifice array and a vacuum.
Pass through the box assembly. On the other hand, the initial web is an orifice on one side of the web
Rays pass through an assembly alternating with orifice arrays on the other side.
Further information on hydroentangling can be found, for example, in US-A-28
62551 (Kalwaites), US-A-3025585 (Griswold), US-A-3
485706 (Evans), US-A-5204158 (Phillips et al), US-A
-5320900 (Oathout), EP-A-0418493 (Fiberwet).
ing. These contents are described here as prior art. Implement the invention
Hydroentangling equipment suitable for use is ICBT Perfojet, Z.A. Pre-M
Available from illet, 38330 Mount Bonnot, France.
Various fiber compositions are used to make the support, but preferably the composition is
It contains enough fibers to have the desired ability to protrude from the surface of the support. Use
Examples of fiber compositions that can be used include hydrophilic (eg, cotton, viscose, flax) and sparse.
Of aqueous (eg polyethylene terephthalate or polypropylene) fiber material
It contains a mixture or purely hydrophilic or purely hydrophobic material.
Preferably a hydrophilic material from 30-70% and a hydrophobic material from 70-30%
Material. All these percentages are by weight. Particularly preferred two pairs
The composition is 50% viscose / 50% PP and 50% viscose / 50% PET.
. The advantage of having such a large amount of viscose fibers is that the surface
And the ridge is 10 micrometers high. Those ridges
Provides additional friction to initiate partial disassembly of the carrier.
Preferably the support has at least 30 gm-2Basis weight. Support book is wet
150 gm when used as a wiping body-2The above basic weight is required
, But in theory a higher basis weight is used. The invention is essentially
The support is not too thin, considering what the surface effects are
The thickness may be said to be roughly unrelated to the present invention. I
However, in practice, in the field of conventional wet wipes, the basis weight is preferably 3
0-130gm-2, More preferably 30-70 gm-2, Even more preferred
Ku is 55 to 65 gm-2It is. Also, by the hydroentangling process
55-65 gm when produced by the method of the present invention-2Basis weight and textured
Products with a textured surface, typically including testing, have a thickness of approximately 0.8 mm.
Have. The texturing described above is hydro-entangled with respect to apertured surfaces
This can be achieved by implementing a ring. Total thickness is less than about 0.4mm
Then it is difficult to incorporate a textured surface, such a surface
This is a great advantage for the reasons described above. Preferably, the thickness of the support is from 0.4 mm to 2.
0 mm, more preferably 0.4 to 0.95 mm. The bulk density of the support is preferred
0.1g / cmThreeOr less, preferably 0.9 g / cmThreeIs less than
Preferably 0.8 g / cmThreeIt is as follows. In determining the density, the support
Is calculated using the thickness of the support including the texturing.
As mentioned above, the support produced according to the present invention is
It has better cleaning properties than that obtained by The main reason for this is
The fibers protruding from the support surface as the cleaning process proceeds provide an additional cleaning surface.
It is considered to be offered. However, the actual cleaning mechanism is a substitute for the above factors.
Or other factors in addition to the factors described above,
It must not be based on a definite theoretical explanation.
There is an increase in the softness of the support with an improved cleaning effect. This is two
It is thought to be due to the mechanism. First, the low strength of the material means that
Limits the amount of friction that can be obtained with the surface to be
Will be. As the friction begins to exceed its limit, the individual fibers are
By being particularly stripped from the surface, a further increase in frictional force is prevented. Traditional
At the support, at least until the frictional force becomes very high.
Has no limiting effect.
A second related mechanism is that the support is perceived by the skin it contacts.
The protrusion of the fibers from the support. These fibers are relatively stiff
The user feels soft because it bends freely. Such softness is mentioned above
Factors other than the above factors, or other factors in addition to the above factors.
And does not depend on the specific theoretical explanations given above.
Comparison of supports not according to the invention for the four supports of the invention (Examples 1-4)
This will be described below together with an example (Example 5).
Examples 1-4 have the same fiber composition, ie, 50% viscose, 50% polypropylene
Made from. All fibers have a length of 4 cm and are equal to 1.7 dtex
It has a large diameter. Examples 1-4 are all made in the same way. The only difference is
The basis weight of the support is as follows (the basis weight of Example 5 is for completeness
Given):
Example 1: 60.7 g / mTwo
Example 2: 62.8 g / mTwo
Example 3: 55.8 g / mTwo
Example 4: 59.2 g / mTwo
Example 5: 63.2 g / mTwo
Example 5 uses the same fiber composition and fiber diameter as Examples 1-4.
The device used in Examples 1-4 has 25 openings / square arranged in a square grid.
cm with an open belt. The line moved at about 50 m / min. 13
Orifice arrays are used, each array having approximately 16 per meter of its length.
It has 66 orifices, each orifice has a diameter of about 100 micrometers.
Have. Example 5 was made using a belt without openings. In all of Examples 1 to 5
The jet was directed in a direction perpendicular to the fibrous web. Examples 1-4 are compared
Other process conditions for Example 5 are listed in Table 1 below.
The ranges given for pressure and jet velocity take into account the direction of web travel.
, These represent an increase by one array for the next. You
All values are approximate and give accurate values to the extent known to the applicant.
Various properties of the supports of Examples 1 to 5 were tested and a further comparative support, Example 6
A hydroentangled support, as in 1-4 but different from Example 5
It has an opening. Example 6 was made using more energy than Examples 1-4.
Example 6 has a basis weight of 53.9 gm-2. The results of these tests are listed in Table 2.
Have been. The manner in which the various tests were performed is described later in this specification.
The modulus values are relative to the initial modulus and are given in Table 2.
From the above, in the present invention, the initial CD elastic modulus is very low,
Even if there are openings, the density is low.
After further tests have been performed and given a rubbing action, some of the entries in Table 2
Was repeated for Examples 2, 5, and 6. This rubbing operation is performed, for example, in a wet wiping body.
It is intended to simulate what the support will experience when used.
The results are listed in Table 3.
From the above, the rubbing action substantially changes the characteristics of Example 2 (according to the invention)
However, Examples 5 and 6 (not the present invention) had no significant effect.
No. In each case, the changes in Example 2 are consistent with being much weaker than Examples 5 and 6.
And the effect of the rubbing motion, the support produces the desired feeling for the user
Not to cause complete decomposition (undesired)
It is to be.
In particular, in Example 2, the thickness was greatly increased, the tenacity was sufficiently reduced, and both supported
It reflects the partial breakdown of the body.
2 and 3 show the extent to which the rubbing action breaks the support according to the invention.
ing.
Comparison between FIG. 4 (Example 2 after rubbing operation) and FIG. 5 (Example 6 after rubbing operation)
After the rubbing action and in the presence of a large number of projecting fibers, the density of the support of the invention
Just shows what is low.
Various modifications are possible to the invention as described below, of which
Some are described below.
(A) The orifice is uniform, eg, 1 mm centres along the entire effective length of the array
Using orifice arrays for spaced hydroentangling
Instead, each array has an area of, for example, 1 cm and is 100 micrometers centimeter
With orifices arranged at res intervals or without orifices
It has an area of 0.5 cm. This effect is due to the fact that entangled and non-entangled fibers
Are arranged alternately. The former provides strength to the support, the latter
Provides fibers that are easily unwound from the support as a result of the friction of the rubbing action.
(B) The support can be multilayered. One possible configuration is the middle layer (high
A material that is droentangled fiber, or substantially any material,
Formed by hydroentangling according to the invention.
Is a sandwich structure sandwiched between outer layers of coated fibers. This is related to the present invention.
Clean properties and softness, but with other properties, such as added strength from the central layer.
It is also possible to have. Another possible configuration is that at least one of the layers is a layer of the present invention.
One of the two layers formed by droentangling.
The following describes how the above test was performed.
The following tensile strength characteristics of the previous example were measured by an Instron tester under the following conditions:
Is evaluated. All tests are performed in laboratory conditions at 21 degrees and 65% humidity
It was conducted. The length of the Instron gauge is 10 cm. The elongation rate is 10cm / min
Or 100% / min. Instron "Jaw" for fixing samples
Is flat and rubber coated.
The tensile strength, initial elastic modulus, and tenacity in the MD and CD directions are 15
Determined by 1 "(inch) wide strips cut to cm.
The tip is loose with respect to the Instron tester in the jaw set at a distance of 10 cm.
Fixed without tension and tension. Input to the sample from the Instron machine
The resulting energy is plotted over time. The y-axis is applied to the sample
Force in Newtons and the x-axis represents the sample at the specified elongation.
The friendship rate is shown in%.
The tensile strength number is defined as the maximum force from this force over the elongation curve.
The initial modulus number is obtained from the graph generated from the same test. It is power / extension
Initial slope of the rate-of-change curve, in units of Newton /% elongation, shown on the y-axis
.
The tenacity is obtained from the same test and result graph. Persistence is% elongation
It is defined as the area under the whole curve in Newtons by the rate.
The thickness of the support is determined according to the standard EDANA nonwoven industrial methodology, reference method # 30-4-89.
It is measured using
The entanglement frequency is measured by an Instron tester with the indicated variable width strip.
Is evaluated from the following data generated:
From Example # 2, the entanglement frequency is calculated by the following equation.
From this equation, the entanglement frequency for Example # 2 in the CD direction is calculated as 11.7.
Can be Further details of the concept of entanglement frequencies are given in US-A-348 cited above.
5706.
Wear or rub test
In this test, the support to be tested is the other of the same support to be tested.
Rubbed against fixed piece.
One standard device suitable for doing this is the Textile Machine Journal Vol 33 N
o 9 "Santra Martindale Wear Machine" described in September 1942.
However, use any machine or laboratory equipment that provides:
it can.
The test support to be evaluated is a fixed, stretched,
Fixed to the position. Circular fasteners holding this material in place have a 5 "diameter.
(Inch). A rub test is then performed on the area of the sample in this fixed circular fastener.
Done.
A second sample of the test material was a 1.75 "diameter flat, hard-end screen.
At the fixed position on the Linda, it is fixed in a stretched but not stretched state. This second
The second sample is then rubbed against the first sample for testing. First sample
The normal force or absolute mass (weight) of the second sample is 0.68 kg
You.
A second sample having this weight then completely encapsulates the test sample shown in FIG.
For the first sample in a repeating pattern known as the surrounding Lissajous pattern
Can be rubbed.
One cycle is 10 cycles for the test represented by the full pattern above.
There is a kuru pattern. One cycle consists of 15 oscillations in one direction,
The second set of 15 vibrations is perpendicular to one set of vibrations. One full of these 30 vibrations
The cycle takes place over 18 seconds.
The support in the 5 "retaining ring is subsequently treated as a processed sample.
This piece of support is used for Instron testing of ground or processed samples.
It is then cut in the CD or MD direction to provide the appropriate width and length for the Instron test.
The resulting strip is obtained.
For example, tensile strength, initial modulus and tenacity tests for Instron machines
For testing, the treated strips were 1 "wide and 15 cm long.
Cut into pieces.
6a-6e show curves derived from three different materials, as shown below.
It is.
Figures 6a / 6b: Support according to comparative example 5
Figures 6c / 6d: Support according to the invention (Example 2)
Figures 6e / 6f: Support according to comparative example 6
Figures 6a, 6c and 6e are for MD and the quantities 6b, 6d, 6f are for CD
Is for Rotation "normal" means before the rubbing action, "rubbed"
Means after the rubbing action.
The ordinate of each graph is indicated by N, and the abscissa is indicated by% elongation of the sample.
. To calculate the tenacity in Nm, the% value is given by% / 100 × 0.1 m
Is converted to Where 0.1 m is the length of the strip to be tested.
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(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
D04H 3/10 D04H 3/10 B
(81)指定国 OA(BF,BJ,CF,CG,
CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,T
D,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,UG
),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,
TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BB,
BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,DE,D
K,EE,ES,FI,GB,GE,HU,IS,JP
,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR,LS,
LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M
X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE
,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,
UG,US,UZ,VN──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI D04H 3/10 D04H 3/10 B (81) Designated country OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, SZ, UG), UA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, HU, IS, JP, KE, KG , KP, KR, KZ, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, S , SG, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN