JP6608860B2 - フェイスマスク用不織布及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、薬液を含浸した状態で用いられるフェイスマスク用不織布及びその製造方法に関する。

薬液を含浸した状態で用いられるフェイスマスク用不織布としては、セルロース系繊維を用いた不織布が知られている。例えば、特許文献１には、再生セルロース系短繊維のウェブに、ニードルパンチ法又は水流交絡法を用いて不織布を製造することが記載されている。

特開２０１６−３７６７４号公報

ところで、薬液を含浸した状態で用いられるフェイスマスクには、装着時の透明度が高いことが求められている。しかし、特許文献１の不織布では、ニードルパンチ法又は水流交絡法を用いて不織布を製造しているため不織布の密度が高くなりやすく、薬液を含浸した状態でフェイスマスクとして用いた場合、透明度を高めることに貢献しないという課題を有している。

上記課題を解決するためのフェイスマスク用不織布は、融点が１５０〜２６０℃の芯材と、融点が８０〜１４０℃の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維を主成分として含むエアスルー不織布であって、その構成繊維同士が熱融着されており、密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であることを要旨とする。

この構成によれば、構成繊維同士が熱融着されているため、薬液を含浸しても不織布の嵩を好適に保つことができる。また、不織布の密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であるため、不織布の内部に薬液を保持しやすくなる。不織布の内部に薬液が保持されると、繊維間の空隙が埋まり、薬液を含浸した不織布の透明度を高くすることができる。また、不織布の密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であることにより、一旦保持された薬液が放出されやすくなる。

上記フェイスマスク用不織布について、前記密度が０．０３ｇ／ｃｍ^３以下であることが更に好ましい。これにより、不織布の内部に薬液がより浸透しやすくなるため、薬液を含浸した不織布の透明度をさらに高くすることができる。

上記フェイスマスク用不織布について、不織布の縦横方向の少なくとも一方における柔軟度が１０ｇｆ／１００ｍｍ以下であることが好ましい。上記条件とすることによって、不織布の柔らかさが向上したものとなるため、フェイスマスクに用いた場合、装着時のフィット感を向上させることができる。

上記フェイスマスク用不織布について、鞘材が低密度ポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンの少なくとも一方であることが好ましい。これにより、得られる不織布の柔軟性を向上させて装着時のフィット感をよくすることができる。

上記課題を解決するためのフェイスマスク用不織布の製造方法について、融点が１５０〜２６０℃の芯材と、融点が８０〜１４０℃の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維を使用し、少なくとも、開繊する開繊工程と、開繊工程で得られた繊維を積層してウェブを形成するウェブ形成工程と、ウェブ形成工程で得られたウェブを加熱して、繊維同士を熱風通気加熱処理により熱融着させる熱融着工程とを含むことを要旨とする。

この構成によれば、密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であるフェイスマスク用不織布を製造することが可能となる。
上記フェイスマスク用不織布の製造方法について、前記熱融着工程では、鞘成分の融点プラス１５℃以下の温度の熱風をウェブに吹き付けることが好ましい。これにより、柔らかさと強度のバランスが良い不織布を製造することができる。

上記フェイスマスク用不織布の製造方法について、前記熱融着工程後に熱ロールを不織布表面に当てて表面平滑処理をすることが好ましい。これにより、肌への密着性が向上した不織布を製造することができる。

本発明のフェイスマスク用不織布によれば、装着時のフェイスマスクの透明度を高くし、更に装着時のフィット感を向上させることができる。本発明のフェイスマスク用不織布の製造方法によれば、装着時のフェイスマスクの透明度を高く、更に装着時のフィット感を向上させることができるフェイスマスク用不織布を製造することが可能となる。

本実施形態のフェイスマスク用不織布の製造工程の概要図。

以下、本発明の一実施形態を説明する。
フェイスマスク用不織布は、融点が１５０〜２６０℃の芯材と、融点が８０〜１４０℃の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維を主成分として含むエアスルー不織布である。この繊維が不規則に重なった状態で過度に圧縮されない状態で繊維同士が熱融着されていることにより、繊維間に空間が形成される。これにより、熱融着に伴う不織布の密度の増大を抑制することができる。

また、不織布の密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であることにより、不織布の柔軟性が向上したものとなるため、フェイスマスクとして用いた際に装着時のフィット感を向上させることができる。また、「主成分」以外の繊維としては、一般的な全ての繊維を用いることができるが、多くとも３０質量％以下であることが望ましい。３０質量％以上になると毛羽立ちや、強度低下に繋がる恐れがある。一般的な全ての繊維としては、具体的にはコットン、レーヨン、パルプ、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート、ナイロンなどが挙げられる。合成繊維は、一般に、セルロース系繊維等の天然繊維に比べて表面が疎水性である。したがって、合成繊維を主成分として含む不織布を用いると、含浸した薬液を効率良く地肌へ移行させることができる。

芯材を構成する材料としては、特に限定されないが、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラートを用いることができる。鞘材を構成する材料としては、特に限定されないが、ポリエチレンを用いることができる。その中でも低密度ポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンの少なくとも一方を使用することが更に望ましい。紙おむつ用などの衛材向けエアスルー不織布には高速でのウェブ形成のし易さから高密度ポリエチレンが使用されているのが一般的である。これに対し、低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレンを使用すると、生産性が若干劣ることがあるが、得られる不織布の柔軟性が向上し装着時のフィット感がよくなる。また、鞘材の融点は、８０〜１２８℃であることが好ましい。

合成繊維の繊度としては、特に限定されないが、１．７〜３．３ｄｔｅｘであることが好ましい。１．７ｄｔｅｘ未満になると密度が高くなり、透明度が悪くなる傾向にある。３．３ｄｔｅｘを越えると柔軟性が悪くなる傾向にある。

不織布の密度は０．０５ｇ／ｃｍ^３以下である。不織布の密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であると、不織布の内部に薬液を保持するための空間が多く形成された状態となるため、薬液の保液量が多くなるとともに、柔軟性も良くなる。不織布の密度は０．０３ｇ／ｃｍ^３以下であることが更に好ましい。
ここで、密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下とは、不織布原反の状態で０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であることに限定されない。０．０５ｇ／ｃｍ^３以下で製造された不織布原反は不織布工程内で巻き取られたとき圧縮された状態になり、その状態で長期間保存されることにより密度は０．０５ｇ／ｃｍ^３以上に癖付けされることがある。この不織布原反をフェイスマスクに加工するとき、繰り出した不織布を熱処理することで圧縮され潰れた不織布の嵩が元に回復して、再度０．０５ｇ／ｃｍ^３以下とし、その状態で薬液を含浸してフェイスマスクとすることがある。また、巻き出した後、熱処理等をしなくても長期間放置する、具体的には薬液を含浸したフェイスマスクの商品にした後で自然に嵩が回復することがある。これらの状態のものも密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であると規定される。
不織布の坪量は特に規定されないが、１５〜４０ｇ/ｍ^２が好ましい。１５ｇ／ｍ^２未満では保液性が悪くなり、ウェブ強度も低下するため加工時に不具合が生じやすい。４０ｇ／ｍ^２を超えると高価な薬液を保液しすぎるため経済性が悪く、また不織布が固くなりやすく、装着時のフィット感が悪くなる。

不織布の縦横方向の少なくとも一方における柔軟度は１０ｇｆ／１００ｍｍ以下であることが好ましい。また、縦横方向の両方の柔軟度が１０ｇｆ／１００ｍｍ以下であることがより好ましい。不織布の柔軟度を１０ｇｆ／１００ｍｍ以下にすることによって、フェイスマスクに用いた場合、装着時のフィット感を向上させることができる。

次に、本実施形態のフェイスマスク用不織布の製造方法について説明する。フェイスマスク用不織布は、以下に記載する開繊工程と、ウェブ形成工程と、熱融着工程を順に経ることにより製造される。

図１に製造工程の略図を示す。
（開繊工程）
開繊工程は、融点が１５０〜２６０℃の芯材と、融点が８０〜１４０℃の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維を主成分とする熱融着繊維をほぐす工程である。図１に示すように、投入口１に投入された熱融着繊維を、開繊機２を用いて開繊する。開繊工程には、公知の開繊機を適宜採用することができる。

（ウェブ形成工程）
ウェブ形成工程は、開繊工程により得られた繊維を積層して、所定の厚さを有するシート（ウェブ）にする工程である。ウェブ形成工程には、公知のウェブ形成法を適宜採用することができる。例えば、カーディング法、エアレイド法等の乾式の方法を採用することができる。その中でも、カーディング法は、地合いの良いウェブが形成されやすいため好ましい。カーディング法は、カード機３を用いて行うことができる。

（熱融着工程）
熱融着工程は、ウェブ形成工程により得られたウェブの繊維同士を熱融着させる工程である。熱融着工程は、熱風通気加熱処理法（エアスルー）を採用することができる。熱風通気加熱処理法は、熱風通気加熱処理機４を用いてウェブに熱風を吹き付けることによって、ウェブ全体を均一に、すばやく加熱することができるとともに、ウェブに過度の圧力が加わることを抑制することができるため、密度の低い不織布が得られやすくなる。熱風通気加熱処理法では、鞘成分の融点を大きく上回らない温度の熱風をウェブに吹き付けることが肝要である。鞘成分の融点を大きく超える熱処理を行うと不織布が固くなると同時に密度が高くなる。吹き付ける熱風の温度を融点プラス１５℃以下とすることによって柔らかさと強度のバランスが良いものを得られる。熱風を吹き付ける時間は特に限定されない。更に必要に応じて、熱風処理後に熱ロール５を不織布表面に軽く当て表面平滑処理をすることにより、肌への密着性を向上させることができる。熱融着工程によって得られた不織布は、適宜巻き取り機６によって巻き取られる。

本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）融点が１５０〜２６０℃の芯材と、融点が８０〜１４０℃の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維を主成分として含むエアスルー不織布であって、構成繊維同士が熱融着されており、密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下である。構成繊維同士が熱融着されているため、薬液を含浸した際でも、不織布の嵩を好適に保つことができる。また、密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であるため、不織布の内部に薬液を保持しやすくなる。不織布の内部に薬液が保持されると、繊維間の空隙が埋まり、透明度を高くすることができる。また、不織布の密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であることにより、薬液の保液量を多くすることもできる。また、一旦保持された薬液が放出されやすくなる。

（２）好ましくは密度が０．０３ｇ／ｃｍ^３以下である。これにより、不織布の内部に薬液がより浸透しやすくなるため、薬液を含浸した不織布の透明度をさらに高くすることができる。

（３）不織布の縦横方向の少なくとも一方における柔軟度が１０ｇｆ／１００ｍｍ以下である。これにより、不織布の柔らかさが向上したものとなるため、フェイスマスクに用いた場合、装着時のフィット感を向上させることができる。

（４）鞘材が低密度ポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンの少なくとも一方である。これにより、得られる不織布の柔軟性を向上させて装着時のフィット感をよくすることができる。

（５）フェイスマスク用不織布の製造方法は、融点が１５０〜２６０℃の芯材と、融点が８０〜１４０℃の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維を使用する。少なくとも、開繊する開繊工程と、開繊工程で得られた繊維を積層してウェブを形成するウェブ形成工程と、ウェブ形成工程で得られたウェブを加熱して、繊維同士を熱風通気加熱処理により熱融着させる熱融着工程とを含む。熱融着工程は熱風通気加熱処理法（エアスルー）とし、熱風を吹き付けることによって、ウェブ全体を均一に、すばやく加熱することができるとともに、ウェブに過度の圧力が加わることを抑制することができるため、密度の低い不織布が得られやすくなる。したがって、密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であるフェイスマスク用不織布を製造することができる。

（６）熱風通気加熱処理法では、鞘成分の融点付近の温度の熱風をウェブに吹き付けることによって、柔らかさと強度のバランスが良いものを得られる。
（７）熱風処理後に熱ロールを不織布表面に軽く当て表面平滑処理をすることにより、肌への密着性を向上させることができる。熱ロールの温度については限定されないが、不織布の密度や柔軟性に影響を及ぼさない範囲で処理をする。

以下、上記実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。
（実施例１）
融点が１６１℃のポリプロピレン製の芯材と、融点が１１２℃の直鎖状低密度ポリエチレン製の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍ）を、開繊機を用いて開繊した。開繊した繊維をカード機へ通しウェブを作製した。得られたウェブをコンベアで流しながら、熱風通気加熱処理機を用いて１１２℃で１０秒間、下部より吸引しながら上部より熱風を吹き付けて熱融着を行い、フェイスマスク用不織布を作製した。

（実施例２）
融点が１５６℃のポリプロピレン製の芯材と、融点が１０７℃の低密度ポリエチレン製の鞘材とからなる合成繊維を用いたことを除いて、実施例１と同じ条件でフェイスマスク用不織布を作製した。

（実施例３）
融点が１５６℃のポリプロピレン製の芯材と、融点が１３０℃の高密度ポリエチレン製の鞘材とからなる合成繊維を用い、熱風通気加熱処理機の温度を１３５℃にしたことを除いて、実施例１と同じ条件でフェイスマスク用不織布を作製した。

（比較例１）
実施例３と同じ合成繊維を使用し、熱風通気加熱処理条件及び熱ロール条件を調整して、密度が０．０７１ｇ／ｃｍ^３のフェイスマスク用不織布を作製した。

（比較例２）
セルロース系スパンボンド（旭化成せんい株式会社、製品名ベンリーゼ（登録商標））３８ｇ／ｍ^２を用いた。

（評価試験）
実施例及び比較例の不織布について、坪量、厚み、密度、柔軟度、保液量、透過度を測定した。

坪量は、単位面積（ｍ^２）当たりの質量（ｇ）を測定して算出した。
厚みは、尾崎製作所製ピーコックデジタルゲージ ＰＤＮ−２０を用いて測定した。
密度は、不織布の坪量（ｇ／ｍ^２）と厚み（ｍｍ）を測定して、これらの値から算出した。

柔軟度は、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験方法Ｎｏ．３４ ２０００ 紙−柔らかさ試験方法に準拠して、ハンドルオメーター（手触り測定器）を用いて、クリアランス幅６．３５ｍｍで測定した。

保液量は、不織布を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切断して重量を測定した後、金網の上に載置して常温の水を注ぎ、１分間放置して水を切り、吸水後の重量を測定して、重量変化から算出した。

透過度は、不織布に薬液としての水を含浸させた状態で、株式会社日本分光製の分光光度計（型式Ｖ−６７０）を用いて測定した。表１に示す値は、可視光波長３００ｎｍ〜１，０００ｎｍにおける透過度の平均値を示す。

また、合成繊維の芯材と鞘材の融点は、ティー・エイ・インスツルメンツ社製の示差走査熱量計（型式ＤＳＣ Ｑ１００）を用いて測定した。

表１の実施例１〜３では、不織布の密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であり、透過度と保液量、柔軟度に優れた不織布を得ることができた。

比較例１では実施例１〜３と同等の透過度であるが、密度が高く柔軟性と保液量が劣っていた。比較例２ではさらに透過度も劣っていた。

１…原料投入口、２…開繊機、３…カード機、４…熱風通気加熱処理機、５…熱ロール、６…巻き取り機。

Claims (4)

1. 融点が１５０〜２６０℃の芯材と、融点が８０〜１４０℃の鞘材とからなる芯鞘構造の合成繊維を主成分として含むエアスルー不織布であって、構成繊維同士が熱融着されており、坪量が１５〜２０ｇ／ｍ ^２ であり、
   密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以下であり、
   繊度が１．７〜３．３ｄｔｅｘであり、
   水を含浸させた状態における可視光波長３００ｎｍ〜１０００ｎｍの透過度の平均値が７９％以上あるフェイスマスク用不織布。
2. 密度が０．０３ｇ／ｃｍ^３以下であることを特徴とする請求項１に記載のフェイスマスク用不織布。
3. 不織布の縦横方向の少なくとも一方における柔軟度が１０ｇｆ／１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフェイスマスク用不織布。
4. 鞘材が低密度ポリエチレン及び直鎖状低密度ポリエチレンの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフェイスマスク用不織布。