水刺无纺布

文档序号:1713140 发布日期:2019-12-13 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 水刺无纺布 (Spunlace nonwoven fabric ) 是由 木村明宽 出谷耕 泉保真一郎 于 2018-03-16 设计创作,主要内容包括:在具有花纹的水刺无纺布中,使包含多个开孔部的花纹的开孔部与非开孔部的分界清晰,确保花纹的视觉辨识度。水刺无纺布(9)具有:存在花纹(40)的花纹存在区域(9g);以及花纹存在区域以外的花纹非存在区域(9h)。花纹包含多个开孔部(40a)。在水刺无纺布的灰度图像中,在图像中的表示花纹存在区域的部分中,黑色色阶区域和白色色阶区域分别包含具有像素数的极大值的峰值的色阶,中间色阶区域的中心的色阶的像素数相对于黑色色阶区域的像素数的极大值的比为2以下。(in the spunlace nonwoven fabric with patterns, the boundary between the opening part and the non-opening part of the patterns containing a plurality of opening parts is clear, and the visual identification degree of the patterns is ensured. The spun lace nonwoven fabric (9) comprises: a pattern existing region (9g) in which a pattern (40) exists; and a pattern absent region (9h) other than the pattern present region. The pattern includes a plurality of opening portions (40 a). In a gray scale image of a spunlace nonwoven fabric, in a part of the image which shows a pattern-existing region, a black gradation region and a white gradation region each contain a gradation having a peak of a maximum value of the number of pixels, and the ratio of the number of pixels of the gradation at the center of the intermediate gradation region to the maximum value of the number of pixels of the black gradation region is 2 or less.)

水刺无纺布

技术领域

本发明涉及一种水刺无纺布。

背景技术

已知在生理用卫生巾、一次性尿布这样的吸收性物品、湿巾这样的清扫用品、纸巾这样的日用品、口罩这样的医疗用品等各种卫生用品中使用的水刺无纺布。在这样的水刺无纺布中,为了提高外观性、功能性,有时带有由凹凸部、开孔部形成的花纹。例如在专利文献1中公开了带有由凹凸部、开孔部形成的条状花纹的水刺无纺布的制造方法。

在该制造方法中,在使纤维网的构成纤维交织(第1交织)之后,使该纤维网的构成纤维的一部分在具有规则的花纹(凹凸或开孔)的支承体上水流交织(第2交织)。该构成纤维的一部分重新排列,显现具有规则的花纹的多个条纹。即,形成具有条状花纹的水刺无纺布。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-64226号公报

发明内容

发明要解决的问题

水刺无纺布的花纹主要由凹凸部的花纹和/或开孔部的花纹表现。凹凸部的花纹由凹部与凸部的高度之差、凹凸部与非凹凸部处的厚度之差表现。但是,水刺无纺布的厚度较薄,因此凹部与凸部的高度之差、凹凸部与非凹凸部处的厚度之差较小。因此,不能说凹凸部的花纹的视觉辨识度较高。另一方面,开孔部的花纹由开孔部的形状,即开孔部与非开孔部的色差表现。因此,能够期待开孔部的花纹的视觉辨识度比凹凸部的花纹的视觉辨识度高。因此,根据用途,期望由开孔部的花纹表现水刺无纺布的花纹。

但是,按照专利文献1的制造方法形成的开孔部的花纹存在以下的问题。在形成由开孔部形成的花纹的情况下,需要使构成纤维细微地移动,但若降低第2交织时的水流的压力,则构成纤维不怎么能够移动,残留在应成为开孔部的部分。另一方面,若提高水流的压力,则易于移动的纤维长度较短的纤维自开孔部的周围的区域离开,相对而言纤维长度较长的纤维在开孔部的周围变多。这样,在开孔部的周围,凹凸增加,易于看到凹凸的阴影,也难以形成纤细的花纹。因此,在任一情况下均是,不仅形成有开孔充分的开孔部,还形成有开孔不充分的开孔部、在开孔部的周围形成有易于看到凹凸的阴影的部分。因此,开孔部与非开孔部的分界看起来不明显而变得不清晰,花纹的视觉辨识度也有可能降低。水刺无纺布的花纹的开孔部的分界、花纹的视觉辨识度存在改善的余地。

本发明的目的在于,提供一种具有花纹的水刺无纺布,其中,能够使包含多个开孔部的花纹的开孔部与非开孔部的分界清晰,确保花纹的视觉辨识度。

用于解决问题的方案

本发明的水刺无纺布如下。(1)一种水刺无纺布,其具有长度方向、宽度方向以及厚度方向,具有花纹,其中,该水刺无纺布具有:存在所述花纹的花纹存在区域;以及所述花纹存在区域以外的花纹非存在区域,所述花纹包含在俯视时沿着所述厚度方向贯通所述水刺无纺布的多个开孔部,在从所述厚度方向上的上方拍摄所述水刺无纺布而得到的图像中,在将所述图像中的表示所述花纹存在区域的部分的预定面积的区域分割为多个像素,以具有从黑色到白色的多个色阶的灰度表现各像素的颜色时,其中,所述灰度具有黑色侧的黑色色阶区域、白色侧的白色色阶区域以及所述黑色色阶区域与所述白色色阶区域之间的中间色阶区域,在表示所述花纹存在区域的部分中,所述黑色色阶区域和所述白色色阶区域分别包含具有像素数的极大值的峰值的色阶,所述中间色阶区域的中心的色阶的像素数相对于所述黑色色阶区域的像素数的极大值的比为2以下。其中,黑色色阶区域是黑色或接近黑色的灰色的区域,白色色阶区域是白色或接近白色的灰色的区域,中间色阶区域是灰色的区域。另外,接近黑色的灰色和接近白色的灰色也是灰色,但与中间色阶区域的灰色相比,接近黑色的灰色和接近白色的灰色分别接近黑色和白色,因此,在此为了与中间色阶区域的灰色进行区分,分别记作接近黑色的灰色和接近白色的灰色。

如上所述,作为开孔部的分界的不清晰、花纹的视觉辨识度的降低的原因,能够举出在包含水刺无纺布的花纹的预定面积的区域中,存在开孔不充分的开孔部、在开孔部的周围存在易于看到凹凸的阴影的部分。换言之,作为原因,能够举出除了存在由开孔形成的接近黑色的灰色的部分和未开孔的接近白色的灰色的部分以外,还存在开孔不充分的开孔部或开孔部的周围处的易于看到凹凸的阴影的部分等这样的看起来不明显的部分,即灰色的部分。因而,与不包含由开孔形成的花纹的水刺无纺布相比,包含由开孔形成的花纹的水刺无纺布可能较多地产生灰色的部分。于是,为了相对地削减灰色的部分以使开孔部的分界清晰,在本水刺无纺布中,在花纹存在区域中,在黑色色阶区域和白色色阶区域的色阶分别具有像素数的极大值(峰值),中间色阶区域的中心色阶的像素数相对于黑色色阶区域的像素数的极大值的比设为2以下。即,在本水刺无纺布中,将花纹存在区域两极化为接近黑色的灰色和接近白色的灰色,并且相对地减小在形成开孔部时在开孔部与非开孔部的分界附近形成的灰色相对于接近黑色的灰色的比例。因此,在本水刺无纺布中,与灰色相比,能够使使用者更易于强烈地感觉到接近黑色的灰色和接近白色的灰色。由此,能够使开孔部与非开孔部的分界清晰,整体上能够易于清晰地视觉辨识出花纹,即确保花纹的视觉辨识度。

本发明的水刺无纺布也可以是,(2)根据上述(1)所述的水刺无纺布,在表示所述花纹存在区域的部分中,将所述黑色色阶区域和所述白色色阶区域的峰值彼此连结的直线的所述中间色阶区域的中心色阶处的值与所述中心色阶的像素数之差相对于所述黑色色阶区域和所述白色色阶区域的像素数的极大值之和的比为0.1以上。

在本水刺无纺布中,在花纹存在区域中,将黑色色阶区域和白色色阶区域的像素数的极大值的峰值彼此连结的直线的中间色阶区域的中心色阶处的值与中心色阶的像素数之差相对于黑色色阶区域和白色色阶区域的极大值的像素数之和的比设为0.1以上。即,在本水刺无纺布中,在花纹存在区域中,相对地减小在形成开孔部时在开孔部与非开孔部的分界附近形成的灰色相对于接近黑色的灰色和接近白色的灰色这两者的比例。因此,在本水刺无纺布中,与灰色相比,能够使使用者更易于强烈地感觉到接近黑色的灰色和接近白色的灰色这两者。由此,能够使开孔部与非开孔部的分界更清晰,整体上能够易于更清晰地视觉辨识出花纹,即确保花纹的视觉辨识度。

本发明的水刺无纺布也可以是,(3)根据上述(1)或(2)所述的水刺无纺布,所述水刺无纺布包含浆粕纤维,所述多个开孔部分别具有在与所述长度方向和所述宽度方向平行的面内方向上以预定的宽度包围所述开孔部的贯通孔且沿着所述厚度方向延伸的轮廓区域,所述轮廓区域的浆粕纤维的纤维密度比所述花纹非存在区域的浆粕纤维的纤维密度高。

在水刺无纺布的构成纤维包含浆粕纤维的情况下,浆粕纤维的纤维长度较短且纤维较细,因此提高上述第2交织的水流的压力时的开孔部处的不良影响显著。并且,水刺无纺布在制造后有时被卷绕于辊,或者被装入包装体并被从狭小的取出口取出。在该情况下,在水刺无纺布产生应力,凹凸部、开孔部的形状有可能因该应力而走形。于是,在本水刺无纺布中,具有包围开孔部的轮廓区域的浆粕纤维的纤维密度(例示:每单位体积的纤维根数)比花纹非存在区域的浆粕纤维的纤维密度高这样的特征。因此,在本水刺无纺布中,在轮廓区域中,纤维长度较短的浆粕纤维填入浆粕纤维以外的纤维长度较长的构成纤维的间隙,因此轮廓区域变得稠密。由此,能够使开孔部的开孔形状难以走形,即易于维持开孔形状。与此同时,在轮廓区域中,浆粕纤维填入凹凸,由此,易于反射光,因此能够提高轮廓区域的白色的程度。由此,能够使开孔部的轮廓,即非开孔部与开孔部的分界更清晰,因此能够易于清晰地视觉辨识出花纹。即,能够使开孔部的分界清晰,确保花纹的视觉辨识度,同时维持开孔部的形状。

本发明的水刺无纺布也可以是,(4)根据上述(3)所述的水刺无纺布,该水刺无纺布包括第1外层、第2外层以及位于所述第1外层与所述第2外层之间且包含所述浆粕纤维的中间层。

在本水刺无纺布中,将包含浆粕纤维的中间层夹持于第1外层与第2外层之间。因此,能够将浆粕纤维稳定地保持于开孔部的轮廓区域。由此,能够使开孔部的分界清晰,稳定地确保花纹的视觉辨识度,同时稳定地维持开孔部的形状。

本发明的水刺无纺布也可以是,(5)根据上述(4)所述的水刺无纺布,所述中间层具有比所述第1外层和所述第2外层的纤维密度高的纤维密度。

在本水刺无纺布中,包含浆粕纤维的中间层具有比第1外层和第2外层的纤维密度高的纤维密度(例示:每单位体积的纤维根数)。因此,能够将浆粕纤维更稳定地保持于开孔部的轮廓区域。由此,能够使开孔部的分界清晰,更稳定地确保花纹的视觉辨识度,同时更稳定地维持开孔部的形状。

本发明的水刺无纺布也可以是,(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的水刺无纺布,所述中间色阶区域包含具有像素数的极小值的色阶,所述极小值比所述黑色色阶区域和所述白色色阶区域的像素数的极大值小。

在本水刺无纺布中,在中间色阶区域的色阶(灰色)具有比黑色色阶区域和白色色阶区域的像素数的极大值小的像素数的极小值(向下的峰值)。因此,在本水刺无纺布中,能够使使用者更难以感觉到灰色,能够使使用者相对而言更易于强烈地感觉到接近黑色的灰色、接近白色的灰色。由此,能够使开孔部与非开孔部的分界清晰,整体上能够易于清晰地视觉辨识出花纹,即确保花纹的视觉辨识度。

本发明的水刺无纺布也可以是,(7)根据上述(1)~(6)中任一项所述的水刺无纺布,所述多个开孔部包含彼此形状不同的至少两种开孔部,所述至少两种开孔部各自的形状从圆、椭圆、多边形、直线、曲线或者这些形状的组合中选择。

在本水刺无纺布中,开孔部的形状没有限定,能够采用圆、椭圆、多边形、直线、曲线或者这些形状的组合这样的各种形状。上述的形状易于清晰地形成开孔部与非开孔部的分界,因此通过适当选择上述的形状,能够使开孔部的分界更清晰,整体上能够易于视觉辨识出花纹。

本发明的水刺无纺布也可以是,(8)根据上述(1)~(7)中任一项所述的水刺无纺布,所述花纹非存在区域包含:中央部花纹非存在区域,其位于所述水刺无纺布的所述宽度方向上的中央部且沿着所述长度方向延伸;以及端部花纹非存在区域,其位于所述水刺无纺布的所述宽度方向上的端部且沿着所述长度方向延伸,所述花纹存在区域包含端部花纹存在区域,该端部花纹存在区域位于所述中央部花纹非存在区域与所述端部花纹非存在区域之间且沿着所述长度方向延伸。

在本水刺无纺布中,在中央部花纹非存在区域与端部花纹非存在区域之间具有端部花纹存在区域。即,在不存在花纹的区域之间配置花纹,因此能够使花纹更明显,能够更稳定地确保开孔部的视觉辨识度。

发明的效果

根据本发明,能够提供一种具有花纹的水刺无纺布,其中,能够使包含多个开孔部的花纹的开孔部与非开孔部的分界清晰,确保花纹的视觉辨识度。

附图说明

图1是表示实施方式的水刺无纺布的结构例的示意图。

图2是表示实施方式的水刺无纺布的花纹的例子的示意图。

图3是表示以灰度表现实施例的水刺无纺布而得到的图像的色阶与像素数的关系的图表。

图4是表示以灰度表现比较例的水刺无纺布而得到的图像的色阶与像素数的关系的图表。

图5是表示实施方式的水刺无纺布的制造方法所使用的制造装置的结构例的示意图。

图6是表示实施方式的水刺无纺布的制造方法所使用的制造装置的结构例的局部的示意图。

图7是表示图6的制造装置的第1吸引滚筒的支承体的结构例的局部的剖视示意图。

图8是表示图6的制造装置的水供给装置的结构例的示意图。

图9是表示图6的制造装置的第1喷射喷嘴的结构例的示意图。

图10是表示实施方式的半成品的结构例的示意图。

图11是表示图6的制造装置的第2喷射喷嘴的结构例的示意图。

图12是表示图8的水供给装置处的纤网的处理的剖视示意图。

图13是表示图12的处理中的支承体上的纤网的情形的剖视示意图。

图14是表示利用图9的第1喷射喷嘴处理后的支承体上的半成品的结构例的局部的剖视示意图。

具体实施方式

以下,说明实施方式的水刺无纺布。水刺无纺布的用途没有特别限定,例如,能够举出生理用卫生巾、一次性尿布这样的吸收性物品、湿巾这样的清扫用品、纸巾这样的日用品、口罩这样的医疗用品等各种卫生用品。

图1是表示实施方式的水刺无纺布9的结构的例子的示意图。图1的(a)表示具有花纹40的水刺无纺布9的局部俯视图,图1的(b)表示图1的(a)的花纹40的局部剖视图。其中,水刺无纺布9具有彼此正交的长度方向L、宽度方向W以及厚度方向T。“俯视”是指从上表面侧沿着厚度方向T观察水刺无纺布9。“面内方向”是指与包含宽度方向W和长度方向L的面平行的方向。

水刺无纺布9包含花纹40,还具有存在花纹40的花纹存在区域9g和花纹存在区域9g以外的花纹非存在区域9h。花纹40包含在俯视时沿着厚度方向T贯通水刺无纺布9的多个开孔部40a。以下,详细地说明。

水刺无纺布9的构成纤维没有特别限制,但在本实施方式中,包含纤维长度较短的纤维(以下,称为“短纤维”。)和除此以外的纤维。从液体的吸收、保持等观点来看,短纤维的平均纤维长度例如为1~30mm,优选为2~10mm,更优选为2~5mm。另一方面,短纤维以外的纤维的平均纤维长度比短纤维的平均纤维长度长,从构造的维持的观点等来看,例如为30~80mm,优选为30~60mm。作为短纤维以外的纤维的纤度,例如能够举出1~6dtex。

作为短纤维,没有特别限制,但能够举出合成纤维、天然纤维,在本实施方式中,从液体的吸收性的观点等来看,能够举出天然纤维的浆粕纤维。作为浆粕纤维,没有特别限制,但能够举出木材浆粕、非木材浆粕。作为木材浆粕,例如能够举出针叶树浆粕和阔叶树浆粕。作为非木材浆粕,例如能够举出稻草浆粕、甘蔗渣浆粕、芦苇浆粕、洋麻浆粕、桑浆粕、竹浆粕、麻浆粕以及棉浆粕。

另一方面,作为短纤维(在本实施方式中为浆粕纤维)以外的纤维,没有特别限制,但能够举出合成纤维(例示:热塑性树脂纤维)、天然纤维、再生纤维、或者上述的纤维中的至少两种的组合。作为热塑性树脂纤维的材料,例如能够举出聚烯烃、聚酯、聚酰胺以及丙烯酸。作为聚烯烃,例如能够举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)以及将聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)作为主体的共聚物。作为聚酯,例如能够举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为主体的共聚物。作为聚酰胺,例如能够举出尼龙6、尼龙66。作为丙烯酸,能够举出聚丙烯腈(PAN)。在使用热塑性树脂纤维时,也可以进行亲水化处理,作为亲水化处理,例如能够举出利用表面活性剂、亲水剂等的处理等。作为天然纤维,例如能够举出羊毛和棉。作为再生纤维,例如能够举出人造丝和醋酸纤维。此外,构成纤维的部分或全部也可以是芯鞘型纤维、并列型纤维、海岛型纤维等复合纤维、中空型的纤维、潜在卷曲或明显卷曲的立体卷曲纤维。

从液体的吸收性的观点来看,水刺无纺布9的浆粕纤维的比例为20质量%以上,从构造的维持的观点来看,水刺无纺布9的浆粕纤维的比例小于70质量%。作为水刺无纺布9的厚度,例如能够举出0.2~5mm。作为单位面积重量,例如能够举出10~200g/m2。作为纤维密度,例如能够举出0.05~0.3g/cm3。在本实施方式中,上述的值设为在花纹非存在区域9h测量的值。

水刺无纺布9的层构造既可以是单层,也可以是多层,没有限制,但在本实施方式中采用三层构造(未图示)。即,水刺无纺布9具有包含第1外层、第2外层以及位于第1外层与第2外层之间的中间层的三层构造。作为第1外层和第2外层的构成纤维,没有特别限制,但主要从构造的维持的观点来看,例如能够使用上述的浆粕纤维以外的纤维。作为第1外层和第2外层的构成纤维的纤维密度,例如能够举出0.02~0.06g/cm3。第1外层和第2外层的结构,例如纤维的种类、混合率以及层的构造既可以相同,也可以至少一者不同。另一方面,作为中间层的构成纤维,没有特别限制,但主要从液体的吸收性、保持性的观点来看,能够组合地使用上述的浆粕纤维和浆粕纤维以外的纤维。从液体的吸收性、保持性的观点来看,中间层的浆粕纤维的比例为20质量%以上且100质量%以下。在本实施方式中,中间层具有比第1外层和第2外层的纤维密度高的纤维密度。作为中间层的构成纤维的纤维密度,例如能够举出0.03~0.25g/cm3

水刺无纺布的花纹40主要由多个凹凸部和/或多个开孔部形成,在本实施方式中,主要由多个开孔部40a形成。开孔部40a是沿着厚度方向T贯通水刺无纺布9的贯通孔。多个开孔部40a包含彼此形状不同的多种开孔部。多种开孔部各自的形状包含圆、椭圆、多边形、直线、曲线或者这些形状的组合。其中,直线(线段)、曲线具有一定的粗细。在本实施方式中,花纹40是如图1的(a)所示那样由各种形状复杂地组合而成的蕾丝这样的透明花纹。但是,花纹40不限定于该例。作为一个开孔部40a的大小,关于内部尺寸能够举出0.4~20mm,关于面积能够举出0.12~100mm2,相邻的开孔部40a间的距离能够举出0.2~10mm。

开孔部40a具有在面内方向上以预定的宽度包围贯通孔且沿着厚度方向T延伸的轮廓区域41。换言之,轮廓区域41是沿着包围开孔部40a的侧壁40aH延伸且在面内方向上具有预定的宽度的管状的区域。在此,作为预定的宽度,能够举出水刺无纺布9的厚度D的一半,即D/2。其中,开孔部40a的厚度方向T上的任意厚度处的轮廓设为以包围开孔的方式连结面内方向上的最靠开孔侧的纤维的端(包含纤维的侧面的情况)的线。并且,侧壁40aH是沿着厚度方向T连结厚度方向T上的各厚度处的轮廓而形成的开孔的周面。另外,在彼此相邻的开孔部40a彼此的距离较近、两者的预定的宽度彼此重叠的情况下,将预定的宽度设为两者之间的距离的一半。但是,预定的宽度不限定于上述的例子,也可以是其他的值,例如D/n(n是比2大的数值),或者也可以是开孔部的面内方向上的内部尺寸d的1/m(m是2以上的数值)。此外,轮廓区域41的浆粕纤维的纤维密度(每单位体积的根数)比花纹非存在区域9h的浆粕纤维的纤维密度(每单位体积的根数)大,换言之,比轮廓区域41以外的区域的浆粕纤维的纤维密度(每单位体积的根数)大。另外,在水刺无纺布9是多层构造,例如三层构造的情况下,以在厚度方向T上的三层中进行平均而得到的纤维密度来评价。

花纹存在区域9g是在俯视时水刺无纺布9的被花纹40占据大部分的区域,即包含花纹40的区域,例如是从花纹40的轮廓向外侧扩张一定范围的区域。另一方面,花纹非存在区域9h是在俯视时水刺无纺布9的除了花纹存在区域9g以外的区域。在本实施方式中,花纹存在区域9g和花纹非存在区域9h分别是在后述的前交织、转印工序中被水流交织的区域和不被水流交织的区域。在本实施方式中,花纹非存在区域9h包含位于水刺无纺布9的宽度方向W上的中央部且沿着长度方向L延伸的中央部花纹非存在区域9h-a和位于水刺无纺布9的宽度方向W上的端部且沿着长度方向L延伸的端部花纹非存在区域9h-b,端部花纹非存在区域9h-b也可以配置于水刺无纺布9的宽度方向W上的两端部。花纹存在区域9g包含位于中央部花纹非存在区域9h-a与端部花纹非存在区域9h-b之间且沿着长度方向L延伸的端部花纹存在区域9g-a。

在本实施方式中,作为花纹40,使用由各种形状复杂地组合而成的蕾丝这样的透明花纹,但不限定于该例。图2是表示实施方式的水刺无纺布的花纹40的另一个例子的示意图。该花纹40y能够代替图1的(a)的水刺无纺布9的端部花纹存在区域9g-a的花纹40而使用。该花纹是由各种形状的较小的开孔部构成的透明花纹。

接着,说明花纹40的开孔部40a和非开孔部的分界的清晰化。

图3和图4分别是表示以灰度表现后述的实施例1和比较例1的水刺无纺布9而成的图像的色阶与像素数的关系的图表。图3的(a)是示意地表示从拍摄水刺无纺布而得到的图像中的表示花纹存在区域9g的部分选出的预定面积的区域S的图。图3的(b)和图4分别是表示在将在相同的条件下从厚度方向T上的上方拍摄实施例1和比较例1的水刺无纺布而得到的图像中的预定面积的区域S分割为多个像素并以具有从黑色到白色的多个色阶的灰度表现各像素的颜色时的色阶(横轴)与像素数(纵轴)的关系的图表。将最大值的峰值设为1而将像素数标准化。灰度设为具有黑色侧的黑色色阶区域AB、白色侧的白色色阶区域AW以及黑色色阶区域AB与白色色阶区域AW之间的中间色阶区域AM,由此,黑色色阶区域AB是黑色或接近黑色的灰色的区域,白色色阶区域AW是白色或接近白色的灰色(包含半透明)的区域,中间色阶区域AM是灰色的区域。在本实施方式中,将所有的色阶大致三等分,将黑色侧的1/3的色阶设为黑色色阶区域AB,将白色侧的1/3的色阶设为白色色阶区域AW,将中间的1/3的色阶设为中间色阶区域AM。具体而言,在本实施方式中,将色阶设为0~255的256色阶,将0~84/85~170/171~255色阶分别设为黑色/中间/白色色阶区域。另外,图3和图4的具体的数据获取方法见后述。

在图3的(a)的表示实施例1的花纹存在区域9g的部分的预定面积的区域S1中,如图3的(b)所示,黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW分别包含具有像素数的极大值PBM1、PWM1的峰值的色阶GBM1、GWM1。在此,能够说黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW均具有清晰的像素数的极大值的峰值。并且,中间色阶区域的中心的色阶GMM1的像素数PMM1相对于黑色色阶区域AB的像素数的极大值PBM1的比RG1为2.0以下。具体而言,在图3的(b)中,(GBM1、PBM1)、(GWM1、PWM1)、(GMM1、PMM1)分别为(77、0.43)、(191、1.00)、(127、0.57)。并且,RG1=PMM1/PBM1=0.57/0.43=1.3≤2.0。

另一方面,在图4的(a)的表示比较例1的花纹存在区域的部分的预定面积的区域S2(=S1)中,如图4的(b)所示,白色色阶区域AW包含具有像素数的极大值PWM2的峰值的色阶GWM2。但是,不能说黑色色阶区域AB包含具有像素数的极大值的峰值的色阶。即使能够说虽不清晰但黑色色阶区域AB包含具有像素数的极大值PBM2的峰值的色阶GBM2,中间色阶区域的中心的色阶GMM2的像素数PMM2相对于黑色色阶区域AB的像素数的极大值PBM2的比RG1也大于2.0而不为2以下。具体而言,在图4的(b)中,(GBM2、PBM2)、(GWM2、PWM2)、(GMM2、PMM2)分别为(81、0.20)、(191、1.00)、(127、0.42)。并且,RG1=PMM2/PBM2=0.42/0.20=2.1>2.0。

如上所述,具有花纹的水刺无纺布除了存在由开孔形成的接近黑色的灰色的部分和未开孔的接近白色的灰色的部分以外,还存在由开孔不充分的开孔部或开孔部的周围处的易于看到凹凸的阴影的部分形成的看起来不明显的部分,即灰色的部分。即,与不包含由开孔形成的花纹的水刺无纺布相比,包含由开孔形成的花纹的水刺无纺布可能较多地产生灰色的部分。于是,在水刺无纺布9中,为了相对地削减灰色的部分,在花纹存在区域9g中,黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的色阶分别具有像素数的极大值PBM1、PWM1(峰值),中间色阶区域AM的中心色阶的像素数PMM1相对于黑色色阶区域AB的像素数的极大值PBM1的比RG1设为2以下。即,在水刺无纺布9中,将花纹存在区域9g两极化为接近黑色的灰色和接近白色的灰色,并且相对地减小在开孔部40a与非开孔部的分界附近形成的灰色的部分相对于接近黑色的灰色的部分的比。因此,在水刺无纺布9中,与灰色相比,能够使使用者更易于强烈地感觉到接近黑色的灰色和接近白色的灰色。由此,能够使开孔部40a与非开孔部的分界清晰,整体上能够易于清晰地视觉辨识出花纹,即确保花纹的视觉辨识度。

此外,作为本实施方式的优选的形态,在图3的(a)的区域S1中,如图3的(b)所示,将黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的峰值彼此连结的直线E1的中间色阶区域的中心色阶GMM1处的值PMM1’与中心色阶GMM1的像素数PMM1之差Δ1相对于黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的像素数的极大值之和(PBM1+PWM1)的比RG2为0.10以上。具体而言,在图3的(b)中,(GBM1、PBM1)、(GWM1、PWM1)、(GMM1、PMM1)、(GMM1、PMM1’)分别为(77、0.43)、(191、1.00)、(127、0.57)、(127、0.76)。并且,RG2=Δ1/(PBM1+PWM1)=(0.76-0.57)/(0.43+1.00)=0.13≥0.10。

另一方面,在图4的(a)的区域S2(=S1)中,如图4的(b)所示,将黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的峰值彼此连结的直线E2的中间色阶区域的中心色阶GMM2处的值PMM2’与中心色阶GMM2的像素数PMM2之差Δ2相对于黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的像素数的极大值之和(PBM2+PWM2)的比RG2小于0.10而不为0.10以上。具体而言,在图4的(b)中,(GBM2、PBM2)、(GWM2、PWM2)、(GMM2、PMM2)、(GMM2、PMM2’)分别为(81、0.20)、(191、1.00)、(127、0.42)、(127、0.53)。并且,RG2=Δ2/(PBM2+PWM2)=(0.53-0.42)/(0.20+1.00)=0.092<0.10。

这样,在水刺无纺布9中,在花纹存在区域9g中,将黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的像素数的极大值PBM1、PWM1的峰值彼此连结的直线E1的中间色阶区域AM的中心色阶处的值PMM1’与中心色阶的像素数PMM1之差Δ1相对于黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的极大值的像素数之和(PBM1+PWM1)的比设为0.10以上。即,在水刺无纺布9中,在花纹存在区域9g中,相对地减小在开孔部40a与非开孔部的分界附近形成的灰色的部分相对于接近黑色的灰色和接近白色的灰色这两个部分的比。因此,在水刺无纺布9中,与灰色相比,能够使使用者更易于强烈地感觉到接近黑色的灰色和接近白色的灰色这两者。由此,能够使开孔部40a与非开孔部的分界更清晰,整体上能够易于更清晰地视觉辨识出花纹,即确保花纹的视觉辨识度。

此外,作为本实施方式的优选的形态,如图3的(b)所示,中间色阶区域AM包含具有像素数的极小值PMMIN1(在此是向下的峰值)的色阶GMMIN1。极小值PMMIN1比黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的像素数的极大值PBM1、PWM1小。具体而言,在图3的(b)中,(GBM1、PBM1)、(GWM1、PWM1)、(GMMIN1、PMMIN1)分别为(77、0.43)、(191、1.00)、(94、0.42)。并且,PBM1、PWM1=0.43、1.00>0.42=PMMIN1

另一方面,如图4的(b)所示,不能说中间色阶区域AM包含具有像素数的极小值PMMIN2(在此是向下的峰值)的色阶GMMIN2。换言之,不存在比黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的像素数的极大值PBM1、PWM1小的极小值PMMIN2

这样,在水刺无纺布9中,中间色阶区域AM的色阶(灰色)具有比黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的极大值PBM1、PWM1小的像素数的极小值PMMIN1(向下的峰值)。因此,在水刺无纺布9中,能够使使用者更难以感觉到灰色,能够使使用者相对而言更易于强烈地感觉到接近黑色的灰色、接近白色的灰色。由此,能够使开孔部40a与非开孔部的分界清晰,整体上能够易于清晰地视觉辨识出花纹,即确保花纹的视觉辨识度。

此外,在水刺无纺布9的构成纤维包含浆粕纤维的情况下,浆粕纤维的长度较短且纤维较细较轻,因此在水流交织的水流的压力升高时,浆粕纤维容易从开孔部的周围向其他的部位移动,因此开孔部的分界易于变得不清晰。并且,水刺无纺布9在制造后有时被卷绕于辊,或者被装入包装体并被从狭小的取出口取出,开孔部40a的形状有可能因在此时产生的应力而走形。于是,作为本实施方式的优选的形态,在水刺无纺布9中,具有包围开孔部40a的轮廓区域41的浆粕纤维的纤维密度(每单位体积的根数)比花纹非存在区域9h的浆粕纤维的纤维密度(每单位体积的根数)高这样的特征。因此,在水刺无纺布9中,在轮廓区域41中,纤维长度较短的浆粕纤维填入浆粕纤维以外的纤维长度较长的构成纤维的间隙,因此轮廓区域41变得稠密。由此,能够使开孔部40a的开孔形状难以走形,即易于维持开孔形状。与此同时,在轮廓区域41中,浆粕纤维填入凹凸,由此,光易于反射,因此能够提高轮廓区域41的白色的程度。由此,能够使开孔部40a的轮廓,即非开孔部与开孔部40a的分界更清晰,由此,能够易于清晰地视觉辨识出花纹。即,能够使开孔部40a的分界清晰,确保花纹40的视觉辨识度,同时维持开孔部40a的形状。

此外,作为本实施方式的优选的形态,在水刺无纺布9中,开孔部40a的形状能够采用圆、椭圆、多边形、直线、曲线或者这些形状的组合这样的各种形状。上述的形状易于清晰地形成开孔部40a与非开孔部的分界,因此通过适当选择上述的形状,能够使开孔部40a的分界更清晰,整体上能够易于视觉辨识出花纹40。

此外,作为本实施方式的优选的形态,在水刺无纺布9中,在中央部花纹非存在区域9h-a与端部花纹非存在区域9h-b之间具有端部花纹存在区域9g-a。即,在不存在花纹40的两个区域之间配置花纹,因此能够使花纹40更明显。由此,能够使开孔部40a的分界更清晰,并且能够更稳定地确保花纹40的视觉辨识度。

此外,作为本实施方式的优选的形态,在水刺无纺布9中,将包含浆粕纤维的中间层夹持于第1外层与第2外层之间。因此,能够将浆粕纤维稳定地保持于开孔部40a的轮廓区域41。由此,能够使开孔部40a的分界清晰,稳定地确保花纹40的视觉辨识度,同时稳定地维持开孔部40a的形状。

此外,作为本实施方式的优选的形态,在水刺无纺布9中,包含浆粕纤维的中间层具有比第1外层和第2外层的纤维密度(每单位体积的根数)高的纤维密度(每单位体积的根数)。因此,能够将浆粕纤维更稳定地保持于开孔部40a的轮廓区域41。由此,能够使开孔部40a的分界清晰,更稳定地确保花纹40的视觉辨识度,同时更稳定地维持开孔部40a的形状。

接着,说明本实施方式的具有花纹40的水刺无纺布9的制造方法。

具有花纹40的水刺无纺布9的制造方法包括制造纤网7的纤网形成工序、使纤网7湿润、脱水的湿润、脱水工序、在交织纤网7的同时转印凹凸图案而形成具有花纹40的半成品8的前交织、转印工序、进一步交织半成品8而形成具有花纹40的水刺无纺布9的后交织工序以及水刺无纺布9的后处理工序。

图5是表示实施方式的水刺无纺布的制造方法所使用的制造装置的结构例的示意图。制造装置1包括纤网形成装置110、无纺布形成装置120以及无纺布后处理装置130。在制造装置1中,将纤网7、半成品8、水刺无纺布9的输送方向设为MD,将与输送方向MD垂直的方向,即纤网7等的宽度方向设为横截方向CD。输送方向MD与水刺无纺布9的长度方向L相同,横截方向CD与水刺无纺布9的宽度方向W相同。

首先,利用纤网形成装置110执行纤网形成工序。

纤网形成装置110是自纤维形成纤网7的装置,包括第1梳理机21、气流纺机22、第2梳理机23以及纤网输送装置11。第1梳理机21从给料机投入构成第1纤维层叠体7-1的纤维而形成第1纤维层叠体7-1。第1纤维层叠体7-1最终成为第1外层。气流纺机22从给料机投入构成第2纤维层叠体7-2的纤维,在第1纤维层叠体7-1上形成第2纤维层叠体7-2。第2纤维层叠体7-2最终成为中间层。第2梳理机23从给料机投入构成第3纤维层叠体7-3的纤维,在第2纤维层叠体7-2上形成第3纤维层叠体7-3。第3纤维层叠体7-3最终成为第2外层。然后,通过层叠上述的第1~第3纤维层叠体7-1~7-3而形成纤网7。纤网7从纤网输送装置11的纤网输送带11a向无纺布形成装置120传递。其中,纤网7通过层叠多个纤维层叠体而成,未实施用于使纤维彼此交织的交织处理。另外,作为构成纤网7的各纤维层叠体,能够根据要制造的无纺布的用途等而任意地选择。

作为纤网7的纤维,能够根据要制造的无纺布的用途等而任意地选择。纤网7的纤维密度例如为2×10-3~4×10-3g/cm3左右。该纤网7的单位面积重量例如为20~70g/m2左右。该纤网7的厚度例如为7~20mm左右。

接着,利用无纺布形成装置120执行湿润、脱水工序、前交织、转印工序以及后交织工序。图6是表示图5的制造装置的结构例中的无纺布形成装置120的示意图。无纺布形成装置120包括上游侧输送装置13、第1吸引滚筒5、水供给装置2、第1喷射喷嘴3、第2吸引滚筒6、第2喷射喷嘴4、下游侧输送装置14以及脱水机25。

首先,上游侧输送装置13、第1吸引滚筒5以及水供给装置2执行湿润、脱水工序。上游侧输送装置13利用上游侧输送带13a输送利用纤网形成装置110形成的纤网7,利用方向转换用辊12使输送方向转换为向上,向第1吸引滚筒5输送。此时,以纤网7的第1面7a朝向上游侧输送装置13的外侧且与第1面7a相反的那一侧的第2面7b与上游侧输送带13a接触的方式输送纤网7。

接着,第1吸引滚筒5在外周面5a包括在表面具有凹凸图案的支承体。第1吸引滚筒5在使该支承体绕轴线A1旋转的同时借助支承体吸引利用上游侧输送装置13输送来的纤网7,将其保持于外周面5a,同时向第2吸引滚筒6输送。此时,以第1面7a朝向第1吸引滚筒5的外侧且第2面7b朝向第1吸引滚筒5的内侧地与外周面5a接触的方式沿着支承体的表面输送纤网7。

图7是示意地表示支承体54的结构例的截面的局部的图。如图7所示,支承体54包括基材56和形成于基材56的表面的凹凸图案55。基材56配置于外周面5a,具有液体、气体能够通过的网眼状的多个孔。凹凸图案55是具有花纹的形状的凹部、凸部,在本实施方式中是具有预定的花纹的形状的凸部。在此,作为凸部的高度h,能够根据要制造的无纺布的用途、花纹的形状等而任意地选择,例如能够举出0.1~10mm。

接着,参照图6,水供给装置2从第1面7a侧对保持于第1吸引滚筒5的外周面5a的纤网7浇洒水,用水填入存在于纤网7的纤维间的空间,使纤网7湿润。第1吸引滚筒5在大致与水供给装置2相对的位置从第2面7b侧对湿润的纤网7吸引水而进行脱水。即,填入纤网7的纤维间的空间的水被第1吸引滚筒5吸引而大致被去除。

图8是示意地表示制造装置1的水供给装置2的结构例的图。水供给装置2包括例如沿着与横截方向CD平行的方向呈直线状设置的开口2a,不对从未图示的流体源输送来的低压的水进行加压而直接将其从开口2a作为水30放出。该水30直接自由下落而浇洒在纤网7。另外,水供给装置2的目的不是利用水使纤网7的纤维彼此交织而是使纤网7含有水,因此水供给装置2不以高压喷射水而是将水浇洒在纤网7。因而,既可以如图8所示那样使水从纤网7附近的位置自由下落至纤网7,也可以将利用喷雾器喷洒的水浇洒在纤网7。

在此,作为利用水供给装置2浇洒的水的压力(从水供给装置2的开口放出时的水压),根据纤网7的厚度、构造纤维的种类来决定,但使纤网7湿润即可,不使纤网7实质上交织,因此能够举出比0.1MPa(大气压)大且为0.8Mpa以下,优选为比0.1MPa(大气压)大且为0.5MPa。作为向纤网7供给的水的量,根据纤网7的厚度、构造纤维的种类来决定,但使纤网7湿润即可,能够举出100~150L/min。这样,将从水供给装置2浇洒的水的压力抑制得较低,从而能够防止由水供给装置2的水导致纤维自未进行使纤维彼此交织的处理的纤网7飞散或质地散乱的状况。

图12是示意地表示利用水供给装置2使纤网7湿润并利用第1吸引滚筒5使纤网7脱水的情形的剖视图。首先,在图12的(a)中,纤网7配置于第1吸引滚筒5的外周面5a上。此时,纤网7在纤维间包含较多的空间,处于蓬松的状态,即较厚的状态。接着,在图12的(b)中,利用水供给装置2向纤网7浇洒水。此时,纤网7的纤维间的空间被水充满,但蓬松的状态(较厚的状态)不变。然后,在图12的(c)中,利用第1吸引滚筒5吸引纤网7所包含的水,从而使纤网7脱水。此时,纤网7所包含的水与纤网7的纤维化学结合(氢键结合),因此纤网7的纤维被向第1吸引滚筒5内吸引的水牵拉而朝向第1吸引滚筒5侧。或者,纤网7的纤维被向第1吸引滚筒5内吸引的水物理推压而朝向第1吸引滚筒5侧。这样,纤网7的纤维随着水的移动而被向第1吸引滚筒5侧吸引,纤网7的纤维间的空间急剧地减少,纤网7的体积整体减小(厚度减小),从而纤网7的纤维密度升高。

刚刚利用水供给装置2润湿并利用第1吸引滚筒5脱水之后的纤网7的纤维密度为4×10-2~8×10-2g/cm3左右。若纤维密度过高,则难以利用后工序的第1喷射喷嘴3的水流使纤网7的纤维移动。若纤维密度过低,则存在因第1喷射喷嘴3的水流的冲击而使纤网7的纤维飞散而质地散乱等不良影响。该纤维密度比利用水供给装置2处理之前的纤维密度高。纤网7的单位面积重量为20~70g/m2左右,纤网7的厚度为1~5mm左右。

这样,从水供给装置2向纤网7供给水,利用第1吸引滚筒5使纤网7脱水,从而能够减薄纤网7,将纤网7的纤维密度容易地提高至上述的预定范围。此外,纤网7脱水,纤网7所包含的水变得非常少,从而在后工序中能够将从第1喷射喷嘴3喷出的水的能量高效地传递至纤网7。这样,若将纤网7的纤维密度设于上述的预定范围,则纤维彼此紧密接触,从而与刚刚形成纤网7之后相比,纤维彼此的结合变强(但是与使纤网7交织的情况相比结合较弱)。此外,纤网7的表面的纤维成为几乎不立起而是沿着表面倒伏的状态。因此,在后工序中在使纤网7的纤维彼此交织的同时向纤网7转印凹凸图案时,能够抑制由从第1喷射喷嘴3喷射的水流的冲击导致纤网7的纤维飞散而纤网7的纤维密度变得不均匀,纤网7的质地散乱这样的状况。

图13是示意地表示图12的湿润和脱水的工序中的凹凸图案55上的纤网7的情形的剖视图。在纤网7配置于支承体54的凹凸图案55上时,利用水供给装置2润湿并利用第1吸引滚筒5吸引、脱水,从而使纤网7进行与凹凸图案55的形状大致对应的变形,由此,在纤网7形成临时图案42。在临时图案42中,在凹凸图案55与纤网7之间存在间隙SG等,不能说凹凸图案55转印至纤网7。但是,临时图案42和凹凸图案55具有彼此大致嵌合的形状,因此能够设为将纤网7固定于凹凸图案55上的状态。由此,在后工序中,在利用第1喷射喷嘴3向纤网7喷射水流时,能够防止由喷流导致纤网7移动的状况。

接着,第1吸引滚筒5和第1喷射喷嘴3执行前交织、转印工序。参照图6,第1喷射喷嘴3从第1面7a侧对保持于第1吸引滚筒5的外周面5a的纤网7喷射水(第1水流)。即,第1喷射喷嘴3在使纤网7的纤维彼此交织的同时将纤网7按压于支承体54的凹凸图案55,向纤网7转印凹凸图案55。由此,形成具有花纹(多个开孔部)40的半成品8。在本实施方式中,作为第1喷射喷嘴3,沿着纤网7的输送方向从上游侧依次设有两台第1喷射喷嘴3-1、3-2,但其数量没有特别限制。第1喷射喷嘴3-1、3-2从沿着横截方向CD呈直线状且以恒定的节距配设的一列多个喷嘴孔喷射水。第1吸引滚筒5在从第2面7b侧对交织和转印中的纤网7在大致与第1喷射喷嘴3-1~3-2相对的位置吸引水的同时可靠地吸引并稳定地保持纤网7。在半成品8形成存在花纹的区域的花纹存在区域和不存在花纹的区域的花纹非存在区域。

第1喷射喷嘴3-1~3-2的水流的喷射压力随着朝向纤网7的输送方向MD行进而升高。具体而言,在具有凹凸图案55的支承体54上,为了在开始纤网7的交织的同时开始凹凸图案55向纤网7的转印,第1喷射喷嘴3-1的水流的喷射压力(从第1喷射喷嘴3-1的喷嘴孔放出时的水压)P11比水供给装置2的水的压力高,优选为1.0MPa≤P11≤6.0MPa。在具有凹凸图案55的支承体54上,为了在进行纤网7的交织的同时进行凹凸图案55向纤网7的转印,第1喷射喷嘴3-2的水流的喷射压力(从第1喷射喷嘴3-2的喷嘴孔放出时的水压)P12优选为3.0MPa≤P12≤7.0MPa。其中,P11<P12。

图9是示意地表示制造装置1的第1喷射喷嘴3的结构例的图。在图9中,仅表示最靠上游侧的第1喷射喷嘴3-1,省略第1喷射喷嘴3-2。第1喷射喷嘴3-1、3-2从纤网7的第1面7a侧对保持于第1吸引滚筒5的外周面5a的纤网7以高压喷射水,在纤网7上形成转印凹凸图案55而成的花纹40,并且使纤网7的纤维彼此交织。由此,纤网7成为具有花纹40的半成品8。

图10是示意地表示具有花纹40的半成品8的结构例的图。半成品8具有花纹存在区域8g和花纹非存在区域8h,该花纹存在区域8g具有沿着输送方向MD延伸的花纹40,该花纹非存在区域8h不具有沿着输送方向MD延伸的花纹40。在该图的例子中,在横截方向CD上的中央部和两端部形成有花纹非存在区域8h,在中央部的花纹非存在区域8h与两端部的花纹非存在区域8h之间形成有花纹存在区域8g。

这样,沿着输送方向MD从上游侧朝向下游侧阶段性地提高第1喷射喷嘴3-1~3-2的水流的喷射压力,从而对于未进行纤维彼此的交织的处理的强度较弱的初始的纤网7,能够在将交织的程度抑制得较低的同时进行凹凸图案的转印,对于交织进行而强度增加起来的纤网7,能够在提高交织的程度的同时进一步进行凹凸图案的转印。由此,能够兼顾凹凸图案的转印(形成)和纤维彼此的交织。换言之,通过使水流的喷射压力从低压向高压逐渐增大,能够在避免高压的水流向纤网7急剧地喷射而使纤网7的纤维飞散等纤网7损伤的状况的同时顺畅地一点一点进行凹凸图案55的转印而形成视觉辨识度较高的花纹40。

图14是示意地表示支承体54上的半成品8的结构例的局部的截面的图。在半成品8中,转印有支承体54的凹凸图案55,沿着凹凸图案55形成有花纹40(开孔部)。在花纹40(开孔部)中,在半成品8与凹凸图案55之间不存在图13那样的间隙SG。由此,半成品8与凹凸图案55的分界,即非开口部与开孔部的分界变得清晰。由此,形成视觉辨识度较高的花纹40。此外,通过制造条件(例示:水供给装置2的位置、第1喷射喷嘴3的数量、水流的压力)的调整,能够在包围花纹40的开孔部的轮廓区域8p(与轮廓区域41对应)中相对地提高纤维密度。即,能够使非开口部与开孔部的分界更清晰,由此,能够进一步提高花纹40的视觉辨识度。

与使纤网交织之后相比,在使纤网交织之前,纤网所包含的纤维的移动的自由度较高。因此,与在使纤网交织之后向纤网转印支承体的凹凸图案(花纹)相比,当在使纤网交织的同时向纤网转印支承体的凹凸图案的情况下,纤网的纤维易于与凹凸图案相应地移动,凹凸图案的转印容易。在本实施方式中,在使纤网7交织的同时向纤网7转印支承体的凹凸图案,因此能够使转印而成的开孔部40a的分界清晰,由此,能够提高花纹40的视觉辨识度。并且,能够减小第1喷射喷嘴3的水流的能量,能够提高生产效率。

接着,第2吸引滚筒6、第2喷射喷嘴4、下游侧输送装置14以及脱水机25执行后交织工序。

参照图6,第2吸引滚筒6在外周面6a包括在表面不具有凹凸图案的支承体。第2吸引滚筒6在使其支承体绕轴线A2旋转的同时借助支承体吸引从第1吸引滚筒5输送来的半成品8,将其保持于外周面6a,同时向下游侧输送装置14输送。此时,半成品8以第1面8a朝向第2吸引滚筒6的内侧而与外周面6a接触,与第1面8a相反的那一侧的第2面8b朝向第2吸引滚筒6的外侧的方式沿着支承体的表面输送。其中,半成品8的第1面8a与纤网7的第1面7a对应,半成品8的第2面8b与纤网7的第2面7b对应。

第2喷射喷嘴4不对保持于第2吸引滚筒6的外周面6a的半成品8的花纹存在区域8g喷射水(第2水流)而是从第2面8b侧对花纹非存在区域8h喷射水(第2水流)。由此,第2喷射喷嘴4不打乱转印的花纹(多个开孔部)40而是在维持开孔部40a的分界的清晰度、花纹40的视觉辨识度的同时使半成品8的纤维彼此进一步交织,形成具有花纹40的水刺无纺布9。在本实施方式中,作为第2喷射喷嘴4,设有1台第2喷射喷嘴4,但其数量没有特别限制。第2喷射喷嘴4从沿着横截方向CD呈直线状且以恒定的节距配设的一列多个喷嘴孔喷射水。第2吸引滚筒6在从第2面8b侧对交织中的半成品8在大致与第2喷射喷嘴4相对的位置吸引水的同时可靠地吸引并稳定地保持半成品8。

图11是示意地表示制造装置1的第2喷射喷嘴4的结构例的图。在本实施方式中,作为第2喷射喷嘴4,设有1台第2喷射喷嘴4。第2喷射喷嘴4从半成品8的第2面8b侧对保持于第2吸引滚筒6的外周面6a的半成品8的花纹非存在区域8h(图10)以高压喷射水,使半成品8的纤维彼此进一步交织。由此,提高半成品8的强度,半成品8成为具有花纹的水刺无纺布9。另外,如上所述,不朝向花纹存在区域8g(图10)喷射水。

为了进行半成品8的花纹非存在区域8h的交织,第2喷射喷嘴4的水流的喷射压力(从第2喷射喷嘴4的喷嘴孔放出时的水压)P21优选为5.0MPa≤P21≤10.0MPa。其中,P12≤P21。

此外,若使第1喷射喷嘴3的水流的喷射压力比第2喷射喷嘴4的水流的喷射压力低,则与第2喷射喷嘴4的水流相比,由第1喷射喷嘴3的水流导致的纤网7的纤维彼此的交织的移动较小。因此,纤维彼此的交织较少,但纤维能够与凹凸图案对应地细微地移动而重新配置。即,能够在抑制交织的程度的同时进行花纹的形成。另一方面,之后的第2喷射喷嘴4的水流的喷射压力较高,因此纤维彼此的交织的移动较大。因此,纤维彼此的交织较多,即能够进一步进行交织。由此,能够不降低开孔部的分界的清晰度、花纹的视觉辨识度地使纤维交织以具有适当的片强度。

这样,不对保持于第2吸引滚筒6的半成品8的花纹存在区域喷射水而是对花纹非存在区域喷射水,从而能够不打乱花纹存在区域的花纹(开孔部)地使半成品8所包含的构成纤维彼此交织而提高其强度。即,能够不降低转印而成的开孔部的分界的清晰度、花纹的视觉辨识度地制造具有适当的片强度且具有花纹40的水刺无纺布9。

接着,参照图6,下游侧输送装置14包括下游侧输送带14a。下游侧输送装置14在第2吸引滚筒6的大致上方侧的靠近第1吸引滚筒5的位置接收利用第2吸引滚筒6输送来的水刺无纺布9,利用下游侧输送带14a向脱水机25输送。

脱水机25包括输送带25a和多个吸引箱25b。脱水机25在利用输送带25a向下一工序的设备输送从下游侧输送装置14输送来的水刺无纺布9的同时利用多个吸引箱25b从输送带25a上的水刺无纺布9吸引水分。

接着,无纺布后处理装置130执行后处理工序。

如图5所示,无纺布后处理装置130在比脱水机25靠下游侧的位置还包括干燥机26和卷取机28。干燥机26使利用脱水机25吸引了水分的水刺无纺布9干燥,并且使水刺无纺布9中的构成纤维热熔接。卷取机28用于卷取从干燥机26输送出的水刺无纺布9。另外,对于利用卷取机28卷取的水刺无纺布9,例如,在卷出而切断之后进行预定的处理,使用于吸收性物品、清扫用品以及医疗用品等卫生用品。另外,也可以是,不具有卷取机28,直接向制造吸收性物品、清扫用品以及医疗用品等卫生用品的工序输送水刺无纺布9。

如以上那样,制造具有花纹40的水刺无纺布9。

另外,在上述各实施方式及下述实施例和比较例中,按照以下的方法测量或计算纤网等纤维片的单位面积重量、厚度以及纤维密度。

(纤维片的单位面积重量)

对于纤网、半成品、水刺无纺布等测量对象物,分别切取30cm×30cm的大小而作为试样。对于该试样,在100℃以上的空气气氛中进行干燥处理,之后测量质量。将测量的质量除以试样的面积而计算试样的单位面积重量。在此,将10个试样的单位面积重量的平均值作为测量对象物的单位面积重量。

(纤维片的厚度)

使用具备15cm2的测头的厚度计((株)大荣科学精器制作所制,型号FS-60DS),在3g/cm2的测量载荷的测量条件下,测量测量对象物的厚度。在此,对于1个测量用试样测量3处的厚度,将上述的3处的厚度的平均值作为测量对象物的厚度。

(纤维片的纤维密度(每单位体积的质量:g/cm3))

将按照上述方法求出的纤维片的单位面积重量除以按照上述方法求出的纤维片的厚度而计算测量对象物的纤维密度(每单位体积的质量:g/cm3)。

(纤维片的纤维密度(每单位体积的根数:根/cm3))

以测量对象物的测量对象的区域为中心地切取5mm×5mm的大小而作为试样。对于该试样,使用X射线透视装置(Bruker Corporation制,型号SKYSCAN 1272),进行360度扫描。具体而言,每当使试样旋转0.5度时,拍摄X射线透视图像,获取360度范围,即720张X射线透视图像,使获取的720张X射线透视图像结合而制成3D图像。根据该3D图像,对于测量对象的区域,获取每单位体积的构成纤维的根数,设为测量对象的区域的纤维密度(每单位体积的根数:根/cm3)。

实施例

为了确认上述的实施方式的具有花纹的水刺无纺布的效果,对于按照上述实施方式的制造方法制造的水刺无纺布和按照与上述实施方式不同的制造方法制造的水刺无纺布,进行比较实验。

(1)试样的制作

(1-1)实施例1、2的试样

作为纤网7,准备由纤维密度3.0×10-3g/cm3左右(单位面积重量40g/m2左右,厚度10mm左右)的人造丝·PET/浆粕纤维/人造丝·PET形成的纤维层叠体。接着,在制造装置1中,在第1吸引滚筒5上,从水供给装置2以水压0.5MPa向纤网7供给水。接着,在实施例1中以喷射压力3.0MPa和6.0MPa从第1喷射喷嘴3-1、3-2向纤网7供给水,在实施例2中以喷射压力3.0MPa和0MPa(不使用第1喷射喷嘴3-2)从第1喷射喷嘴3-1、3-2向纤网7供给水。由此,在使纤网7的纤维彼此交织的同时向纤网7转印凹凸图案55,形成在花纹存在区域8g带有花纹40的半成品8。之后,在第2吸引滚筒6上,为了不对花纹存在区域9g处的花纹40的形成产生影响,省略从第2喷射喷嘴4喷射水,将形成的半成品8直接作为实施例1、2的水刺无纺布9。

(1-2)比较例1的试样

准备与实施例1相同的纤网7,在制造装置1中,不在第1吸引滚筒5的支承体54配置凹凸图案55,在第2吸引滚筒6的支承体配置凹凸图案55。在这样的状态的制造装置1中,在第1吸引滚筒5上,从水供给装置2以水压0.5MPa向纤网7供给水,从第1喷射喷嘴3-1、3-2以喷射压力3.0MPa和6.0MPa向纤网7供给水。由此,纤网7的纤维彼此交织,但形成不带有花纹的半成品。之后,在第2吸引滚筒6上,从第2喷射喷嘴4以喷射压力9.0MPa向半成品喷射水。由此,在使半成品的纤维彼此交织的同时向半成品转印凹凸图案55,形成在花纹存在区域带有花纹的比较例1的无纺布。因而,对于在比较例1中已经进行了纤维彼此的交织的半成品,在第2吸引滚筒6上利用第2喷射喷嘴4进行凹凸图案的转印。即,能够说比较例1是与上述实施方式的制造方法不同的制造方法。

(2)花纹40的完成状况的评价方法

对于具有使用制造装置1形成的花纹(多个开孔部)的水刺无纺布的试样,按照以下的方法进行该水刺无纺布的花纹的完成状况的评价。在此,作为凹凸图案,使用由贯通无纺布的开孔构成的图案。

首先,利用扫描仪(扫描仪:Canon image Runner ADVANCE iR-ADVC5255F(像素数:600dpi),二值化软件:SCALAR株式会社(日文:スカラ株式会社)USB Digital Scale 1,1J)在相同条件下读取试样而将其图像化。其中,在扫描中,以与试样的与被光照射的面相反的那一侧的面接触的方式配置黑色纸。以具有从黑色到白色的多个色阶的灰度(256色阶)表现各像素的颜色。在该情况下,开孔部形成越恰当,图像越黑。接着,对于得到的图像中的包含花纹的预定区域(花纹存在区域)的预定面积(100mm×25mm=2500mm2)的区域,将中心色阶的色阶作为阈值,对该图像进行二值化处理。然后,将二值化的图像中的黑色部分定义为开孔部,即形成有花纹的部位,求出黑色部分的面积相对于预定面积(2500mm2)的比例,即面积率。将该无纺布的黑色部分的面积率与支承体处的凹凸图案的面积率进行比较,作为该无纺布的完成状况。即,(无纺布的花纹的完成率)=(无纺布的黑色部分的面积率)/(支承体处的凹凸图案的面积率)×100(%)。例如在(无纺布的花纹的完成率)较高的情况下,完成状况较佳,无纺布的花纹接近支承体的凹凸图案,即视觉辨识度较高。

(3)花纹的分界的评价方法。(图3、图4)

(3-1)使用黑色色阶区域的像素数的极大值的评价

对于在上述(2)中获取的以灰度表现的图像,对于包含花纹的预定区域(花纹存在区域)的预定面积(100mm×25mm=2500mm2)的区域,求出表示色阶与像素数的关系的图表。然后,在该图表中,对于黑色色阶区域AB,求出像素数的极大值PBM1(峰值)。并且,求出中间色阶区域的中心色阶GMM1的像素数PMM1。基于上述的数值,计算中间色阶区域的中心的色阶GMM1的像素数PMM1相对于黑色色阶区域AB的像素数的极大值PBM1的比RG1。即,求出RG1=PMM1/PBM1。将该值与2.0进行比较。

(3-2)使用黑色色阶区域和白色色阶区域的像素数的极大值的评价

在表示在上述(3-1)中获取的色阶与像素数的关系的图表中,对于黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW,求出像素数的极大值PBM1、PWM1(峰值)和色阶GBM1、GWM1。并且,求出中间色阶区域的中心的色阶GMM1的像素数PMM1。基于上述的数值,计算将黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的峰值彼此连结的直线E的中间色阶区域的中心色阶GMM1处的值PMM1’与中心色阶GMM1的像素数PMM1之差相对于黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的像素数的极大值之和(PBM1+PWM1)的比RG2。即,求出RG2=(PMM1’-PMM1)/(PBM1+PWM1)。将该值与0.1进行比较。

(4)评价结果

(4-1)完成状况的评价的结果

将实施例1、2和比较例1的花纹(开孔部)的完成状况的评价结果示于下述的表1。其中,“黑色面积率”表示无纺布的黑色部分的面积率,“完成率”表示利用上述的式计算的无纺布的花纹的完成率。如表1所示,在实施例1、2的试样中黑色面积率为11.1%、9.23%,相对于此,在比较例1的试样中黑色面积率为2.83%。在实施例1、2的试样中完成率为29.6%、24.6%,相对于此,在比较例1的试样中完成率为7.54%。因而可知,与比较例1的试样相比,实施例1、2的试样的黑色面积率极高,由此完成率也极高。换言之,可知,与比较例1的试样相比,实施例1、2的试样形成有视觉辨识度极佳的花纹。

(4-2)使用黑色色阶区域的像素数的极大值的评价的结果

将实施例1、2和比较例1的花纹(开孔部)的分界的评价结果示于下述的表1。其中,“RG1”表示中间色阶区域的中心色阶GMM1的像素数PMM1相对于黑色色阶区域AB的像素数的极大值PBM1的比RG1,利用上述的式计算。如表1所示,在实施例1、2的试样中比RG1为1.3、1.7而为2以下,在比较例1的试样中比RG1为2.1而比2大。因而可知,与比较例1的试样相比,实施例1、2的试样的接近黑色的灰色的像素的比例比灰色的像素的比例大。换言之,可知,与比较例1的试样相比,实施例1、2的试样的开孔部(花纹)与非开孔部的分界清晰,形成有视觉辨识度较佳的花纹。

(4-3)使用黑色色阶区域和白色色阶区域的像素数的极大值的评价的结果

将实施例1、2和比较例1的花纹(开孔部)的分界的评价结果示于下述的表1。其中,“RG2”表示将黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的峰值彼此连结的直线E的中间色阶区域的中心色阶GMM1处的值PMM1’与中心色阶GMM1的像素数PMM1之差相对于黑色色阶区域AB和白色色阶区域AW的像素数的极大值之和(PBM1+PWM1)的比,利用上述的式计算。如表1所示,在实施例1、2的试样中比RG2为0.13、0.10而为0.1以上,相对于此,在比较例1的试样中比RG2为0.096而比0.1小。因而可知,与比较例1的试样相比,实施例1、2的试样的接近黑色的灰色和接近白色的灰色的像素的比例比灰色的像素的比例大。换言之,可知,与比较例1的试样相比,实施例1、2的试样的开孔部(花纹)与非开孔部的分界清晰,形成有视觉辨识度较佳的花纹。

[表1]

附图标记说明

9、水刺无纺布;9g、花纹存在区域;9h、花纹非存在区域;40、花纹;40a、开孔部。

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