热熔接性复合纤维、无纺布及吸收性物品的制作方法

1.本发明涉及一种含有源自生物质的成分的热熔接性复合纤维及使用其而获得的无纺布、吸收性物品。


背景技术：

2.以往，利用热风或加热辊的热能量、可通过热熔接而成形的热熔接性复合纤维容易获得蓬松性或柔软性优异的无纺布，故广泛用于尿布、卫生巾、护垫等卫生材料，或者生活用品或过滤器等产业资材等。特别是卫生材料与人体肌肤直接接触或需要快速吸收尿、经血等液体，因此蓬松性或柔软性的重要程度极高。为了获得蓬松性，具有代表性的是使用高刚性的树脂的方法，或通过以高倍率延伸而具有刚性的方法，但此情况下，所获得的无纺布的柔软性下降。另一方面，若优先考虑柔软性，则所获得的无纺布的蓬松性下降，液体吸收性恶化。
3.因此，提出了一种获得能够兼具蓬松性与柔软性的纤维及无纺布的方法。在专利文献1中公开了一种第一成分为聚酯系树脂、第二成分为熔点比所述第一成分低的聚烯烃系树脂的热熔接性复合纤维，记载了通过使用所述纤维，可获得蓬松且柔软的无纺布。
4.且说，近年来，随着要求构建循环型社会的呼声高涨，在材料领域中也希望与能量同样地从化石资源中摆脱出来，源自生物质的材料的利用备受关注。生物质是由二氧化碳与水光合成的有机化合物(例如，参照专利文献2、专利文献3)，若将源自此种生物质的材料有效地用作起始原料，则可抑制化石资源的使用量，例如若将聚乳酸等源自生物质的材料用作原料，即使其在使用后经过焚烧处理而分解成二氧化碳与水，它们也等于通过光合成进入植物之前的二氧化碳与水的量，能够构建再循环系统或者碳中和。
5.在此种背景下，在卫生材料领域中也提出了以源自生物质的材料为原料的复合纤维。在专利文献4中公开了以源自生物质的物质为原料的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、聚乙烯(polyethylene，pe)复合纤维，记载了通过抑制化石资源的消耗且使各种聚合物与pe聚合，可获得具有均匀质地的无纺布。
6.一般而言，源自生物质的树脂在化学结构上与以往的化石资源的树脂并无变化，因此认为在品质上并无差异，但在源自生物质的树脂的原料单体中残留有在其制造过程中无法除去的杂质等，由此耐热性下降等，在此状态下难以与源自化石资源的树脂同样地使用。特别是在卫生材料用无纺布的制造中，为了获得良好的柔软性或手感，可列举采用纤维的细纤度化的方法，但在应用以往的源自生物质的树脂的情况下，难以获得细纤度的热熔接性复合纤维，另外，即使获得细纤度的热熔接性复合纤维，使用所述纤维而获得的无纺布的蓬松也非常低。
7.[现有技术文献]
[0008]
[专利文献]
[0009]
[专利文献1]日本专利特开2017-214662号公报
[0010]
[专利文献2]日本专利特开2009-091694号公报
[0011]
[专利文献3]日本专利特开2008-150759号公报
[0012]
[专利文献4]日本专利特开2012-140728号公报


技术实现要素：

[0013]
[发明所要解决的问题]
[0014]
如此，在现有技术中，若欲获得兼具在适合用作卫生材料的方面可满足的水平的蓬松性与柔软性的无纺布，则需要使用仅包含源自化石资源的材料，未获得在抑制化石资源的消耗的同时兼具蓬松性与柔软性的无纺布。
[0015]
本发明是在所述现有技术的背景下完成者，其目的在于提供一种抑制化石资源的消耗且赋予无纺布蓬松性及柔软性此两者的热熔接性复合纤维及使用其的无纺布。
[0016]
[解决问题的技术手段]
[0017]
本发明人为了解决所述课题而反复进行了努力研究。其结果，发现了通过在第一成分包含聚酯系树脂、第二成分包含熔点比所述第一成分低的聚乙烯系树脂的热熔接性复合纤维中，作为聚乙烯系树脂，以适当的比例调配源自生物质的聚乙烯系树脂与源自化石资源的聚乙烯系树脂，可解决所述问题，从而完成了本发明。
[0018]
即，本发明以如下方式构成。
[0019]
[1]一种热熔接性复合纤维，是第一成分包含聚酯系树脂、第二成分包含熔点比所述第一成分低的聚乙烯系树脂的热熔接性复合纤维，在所述聚乙烯系树脂中，源自生物质的聚乙烯系树脂与源自化石资源的聚乙烯系树脂的调配比(重量比)为20：80～90：10。
[0020]
[2]根据[1]所述的热熔接性复合纤维，其中所述聚乙烯系树脂中的源自生物质的碳含有率为20％～90％。
[0021]
[3]根据[1]或[2]所述的热熔接性复合纤维，其中所述热熔接性复合纤维中的源自生物质的碳含有率为10％以上。
[0022]
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的热熔接性复合纤维，其中所述聚酯系树脂中的源自生物质的碳含有率为30％以下。
[0023]
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的热熔接性复合纤维，其中所述热熔接性复合纤维的纤度为2.2dtex以下。
[0024]
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的热熔接性复合纤维，其中所述热熔接性复合纤维中的聚酯系树脂的熔解热为24j/g以上。
[0025]
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的热熔接性复合纤维，其中所述热熔接性复合纤维是以所述第一成分为芯成分、以所述第二成分为鞘成分的鞘芯型热熔接性复合纤维。
[0026]
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的热熔接性复合纤维，其中所述聚酯系树脂为聚对苯二甲酸乙二酯，所述聚乙烯系树脂为高密度聚乙烯。
[0027]
[9]一种无纺布，包含根据[1]～[8]中任一项所述的热熔接性复合纤维。
[0028]
[10]一种吸收性物品，使用了根据[1]～[8]中任一项所述的热熔接性复合纤维。
[0029]
[发明的效果]
[0030]
根据本发明，可提供一种抑制化石资源的消耗且赋予无纺布蓬松性及柔软性此两者的热熔接性复合纤维。
具体实施方式
[0031]
本发明的热熔接性复合纤维的特征在于：第一成分包含聚酯系树脂，第二成分包含熔点比所述第一成分低的聚乙烯系树脂，聚乙烯系树脂中，源自生物质的聚乙烯系树脂与源自化石资源的聚乙烯系树脂的调配比(重量比)为20：80～90：10。
[0032]
(第一成分)
[0033]
作为构成本发明中的第一成分的聚酯系树脂，并无特别限定，可优选地使用聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等芳香族聚酯系树脂。另外，除了所述芳香族聚酯系树脂以外，也可使用脂肪族聚酯系树脂，作为优选的脂肪族聚酯系树脂，可列举聚乳酸或聚丁二酸丁二酯(polybutylene succinate)等。这些聚酯系树脂不仅可为均聚物，也可为共聚聚酯(共聚酯)。此时，作为共聚成分，可利用己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等二羧酸成分、二乙二醇、新戊二醇等二醇成分、l-乳酸等光学异构体。作为此种共聚物，可列举聚对苯二甲酸丁二酯己二酸酯等。进而，也可将这些聚酯系树脂的两种以上混合使用。其中，若考虑到原料成本、无纺布的蓬松性、所获得的纤维的热稳定性等，作为第一成分，优选为仅包含聚对苯二甲酸乙二酯的未改性聚合物。
[0034]
于聚酯系树脂为芳香族聚酯系树脂的情况下，例如可由二醇与二羧酸通过缩聚而获得。作为用于聚酯系树脂的缩聚的二羧酸，可列举对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、己二酸、癸二酸等。另外，作为所使用的二醇，可列举乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇等。
[0035]
作为本发明中的聚酯系树脂中的源自生物质的碳含有率，并无特别限定，优选为30％以下，更优选为2％～28％，进而优选为6％～24％。若聚酯系树脂的源自生物质的碳含有率为2％以上，则可减少化石资源的消耗，因此优选，若为30％以下，则容易维持聚酯系树脂本来的物性，可使无纺布具有蓬松性及柔软性，因此优选。
[0036]
此处，所谓源自生物质的碳含有率，是指通过放射性碳(
14
c)测定来对源自生物质的碳的含量进行测定而得的值。已知大气中的二氧化碳中包含一定比例(107pmc(现代碳百分比(percent modern carbon)))的
14
c，因此吸收大气中的二氧化碳而生长的植物、例如玉米中的
14
c含量也为107pmc左右。另外，
14
c在半衰期5,370年恢复成氮原子，全部崩溃需要22.6万年。因此，已知大气中的二氧化碳等被植物等吸收并固定后，被认为经过了22.6万年以上的煤炭、石油、天然气等化石燃料中几乎不包含
14
c。因此，通过测定树脂中的总碳原子中所含的
14
c的比例，可算出源自生物质的碳含有率。本发明中的树脂中的源自生物质的碳含有率的算出方法在后述的实施例中详细叙述。
[0037]
聚酯系树脂并无特别限定，就可抑制化石资源的消耗且不损害聚酯系树脂本来的物性并使无纺布具有蓬松性及柔软性的方面而言，优选为包含源自生物质的聚酯系树脂及源自化石资源的聚酯系树脂。就所述观点而言，作为聚酯系树脂中的源自生物质的聚酯系树脂与源自化石资源的聚酯系树脂的调配比(重量比)，并无特别限定，优选为5：95～95：5，更优选为20：80～80：20。
[0038]
此处，所谓源自生物质的聚酯系树脂，只要包含源自生物质的碳即可，优选为源自生物质的碳含有率为10％以上，更优选为20％以上。作为此种源自生物质的聚酯系树脂，可为仅包含源自生物质的单体的聚合物，也可为源自生物质的单体与源自化石资源的单体的共聚物，例如在聚酯系树脂为芳香族聚酯系树脂的情况下，源自生物质的二醇与源自生物
质的二羧酸的共聚物、源自生物质的二醇与源自化石资源的二羧酸的共聚物、源自化石资源的二醇与源自生物质的二羧酸的共聚物。其中，就容易获取的观点而言，优选为源自生物质的二醇与源自化石资源的二羧酸的共聚物。
[0039]
源自生物质的聚酯系树脂并无特别限定，可使用通过现有已知的方法获得的树脂，亦可使用从远东纺织公司等市售的源自生物质的聚对苯二甲酸乙二酯、或从萘琪沃克(natureworks)公司市售的源自生物质的聚乳酸等。
[0040]
另外，所谓源自化石资源的聚酯系树脂，是指不含源自生物质的碳，即源自生物质的碳含有率为0％的聚酯系树脂。因此，作为源自化石资源的聚酯系树脂，是仅由源自化石资源的单体聚合而成的树脂。
[0041]
若在第一成分中包含聚酯系树脂，则并无特别限定，优选为包含80质量％以上的聚酯系树脂，更优选为包含90质量％以上的聚酯系树脂。在不妨碍本发明的效果的范围内，视需要可适当地进而添加抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、中和剂、成核剂、环氧稳定剂、润滑剂、抗菌剂、阻燃剂、抗静电剂、颜料或塑化剂等添加剂。
[0042]
(第二成分)
[0043]
作为本发明中的聚乙烯系树脂，并无特别限定，可例示高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或乙烯与其他成分(例如α-烯烃)的共聚物、或它们的混合物，就抑制纤维表面露出的聚乙烯系树脂彼此在纺丝时不完全冷却固化而熔接的现象的观点而言，优选为仅包含高密度聚乙烯。
[0044]
构成本发明中的第二成分的聚乙烯系树脂重要的是源自生物质的聚乙烯系树脂与源自化石资源的聚乙烯系树脂的调配比(重量比)为20：80～90：10。如现有技术那样，认为在仅使用源自生物质的聚乙烯系树脂作为聚乙烯系树脂的情况下，若在使树脂熔融的过程中受到接近300℃的热过程，则会引起树脂的粘度下降或分子量下降，无法获得充分的延伸性，且难以兼具复合纤维的细纤度化与刚性，而无法获得柔软且蓬松的无纺布。本发明中，发现了：通过将源自生物质的聚乙烯系树脂的调配比例设为90重量％以下而抑制聚乙烯系树脂的粘度或分子量下降，通过使复合纤维的形成过程中的伸长伸长率适度，能够兼具复合纤维的细纤度化与刚性，另外，通过将源自生物质的聚乙烯系树脂的调配比例设为20重量％以上，不仅可提高复合纤维的源自生物质的碳含有率并抑制化石资源的消耗，而且可进一步提高无纺布的柔软性。就所述观点而言，源自生物质的聚乙烯系树脂与源自化石资源的聚乙烯系树脂的调配比(重量比)优选为30：70～70：30，更优选为40：60～50：50。
[0045]
此处，所谓源自生物质的聚乙烯系树脂，只要包含源自生物质的碳即可，优选为源自生物质的碳含有率为90％以上，更优选为94％以上。作为此种源自生物质的聚乙烯系树脂，可为仅包含源自生物质的单体的聚合物，也可为源自生物质的单体与源自化石资源的单体的聚合物，例如可列举源自生物质的乙烯的聚合物、源自生物质的乙烯与源自生物质的α-烯烃(丙烯、丁烯、己烯、辛烯等)的共聚物、源自生物质的乙烯与源自化石资源的乙烯的共聚物、源自生物质的乙烯与源自化石资源的α-烯烃的共聚物、或者源自生物质的α-烯烃与源自化石资源的乙烯的共聚物。其中，就抑制复合纤维的成形时的纤维彼此的胶着的观点而言，作为源自生物质的聚乙烯系树脂，优选为源自生物质的乙烯的聚合物或源自生物质的乙烯与源自化石资源的乙烯的聚合物。
[0046]
源自生物质的聚乙烯系树脂并无特别限定，可使用通过现有已知的方法获得的树
脂，例如可通过如下方式制造：利用微生物使由玉米、甘蔗、甘薯等获得的淀粉或糖分发酵而制造生物乙醇，并对其进行脱水反应，由此制造源自生物质的乙烯并使其聚合。另外，也可使用从布拉斯科(braskem)公司等市售的源自生物质的聚乙烯系树脂。
[0047]
另外，所谓源自化石资源的聚乙烯系树脂，是指不含源自生物质的碳，即源自生物质的碳含有率为0％的聚乙烯系树脂。因此，作为源自化石资源的聚乙烯系树脂，仅由源自化石资源的单体聚合而成，例如可列举源自化石资源的乙烯的聚合物、源自化石资源的乙烯与源自化石资源的α-烯烃的共聚物。其中，就抑制复合纤维成形时的纤维彼此的胶着的观点而言，作为源自化石资源的聚乙烯系树脂，优选为源自化石资源的乙烯的聚合物。
[0048]
作为源自生物质的聚乙烯系树脂的密度，并无特别限定，可例示0.91g/cm3～0.96g/cm3。另外，作为源自化石资源的聚乙烯系树脂的密度，并无特别限定，可例示0.91g/cm3～0.96g/cm3，就显现出适度的结晶性、赋予复合纤维刚性的观点而言，优选为0.93g/cm3～0.96g/cm3。
[0049]
作为本发明中的聚乙烯系树脂中的源自生物质的碳含有率，并无特别限定，优选为20％～90％，更优选为30％～70％，进而优选为40％～50％。若聚乙烯系树脂中的源自生物质的碳含有率为20％以上，则不仅可抑制化石资源的消耗，而且可赋予无纺布柔软性，因此优选，若为90％以下，则可获得蓬松的无纺布，因此优选。
[0050]
另外，作为可适合使用的聚乙烯系树脂的熔体质量流动速率(以下，简称为mfr(melt mass-flow rate))，并无特别限定，优选为10g/10分钟～40g/10分钟，更优选为16g/10分钟～20g/10分钟，进而优选为17g/10分钟～19g/10分钟。若聚乙烯系树脂的mfr为10g/10分钟以上，则可获得稳定的操作性，因此优选，若为40g/10分钟以下，则可促进聚酯系树脂的结晶化，可获得蓬松的无纺布，因此优选。所述mfr以外的聚乙烯系树脂的物性，例如q值(重量平均分子量/数量平均分子量)、洛氏硬度(rockwell hardness)、分支甲基链数等物性只要满足本发明的必要条件，则并无特别限定。
[0051]
第二成分中只要包含聚乙烯系树脂，则并无特别限定，优选为包含80质量％以上的聚乙烯系树脂，更优选为包含90质量％以上的聚乙烯系树脂。在不妨碍本发明的效果的范围内，视需要可适当地包含所述第一成分中所例示的添加剂。
[0052]
(热熔接性复合纤维)
[0053]
作为构成本发明中的热熔接性复合纤维(以下，有时称为“复合纤维”)的成分的组合，只要第一成分包含聚酯系树脂，第二成分包含熔点比所述第一成分低的聚乙烯系树脂，则并无特别限定，可从上述中说明的第一成分及第二成分中选择使用。作为具体的第一成分/第二成分的组合，可例示聚对苯二甲酸乙二酯/高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯/直链状低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯/低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯/高密度聚乙烯、或聚乳酸/高密度聚乙烯。其中优选的组合是聚对苯二甲酸乙二酯/高密度聚乙烯。
[0054]
作为本发明中的复合纤维的源自生物质的碳含有率，并无特别限定，优选为10％以上，更优选为15％～60％，进而优选为25％～40％。若复合纤维的源自生物质的碳含有率为10％以上，则可抑制化石资源的消耗，因此优选，若为60％以下，则容易维持树脂本来的物性，可使无纺布具有蓬松性与柔软性，因此优选。
[0055]
本发明的复合纤维并无特别限定，优选为以第一成分为芯成分、以第二成分为鞘成分的鞘芯型热熔接性复合纤维。其中，优选为第二成分为完全覆盖复合纤维表面的复合
形态，更优选为同心或偏心的鞘芯结构。另外，复合纤维的剖面形状可使用圆及椭圆等圆型、三边及四边等边型、星型及八叶型等异型、或中空型等的任一种。
[0056]
将第一成分与第二成分复合时的构成比率并无特别限制，优选为第一成分/第二成分为20/80～80/20(重量比)，更优选为40/60～70/30(重量比)。通过设为所述范围的构成比率，成为无纺布的强度、蓬松性、加工性的平衡优异的倾向，因此优选。
[0057]
作为本发明中的复合纤维的纤度，并无特别限定，优选为2.2dtex以下，更优选为0.5dtex～2.1dtex，进而优选为1.6dtex～1.8dtex。若复合纤维的纤度为2.2dtex以下，则特别是作为卫生材料用无纺布，能够获得可满足的柔软性或手感。
[0058]
作为复合纤维的断裂强度，并无特别限定，例如对于在吸收性物品中使用的复合纤维，优选为1.0cn/dtex～4.0cn/dtex，更优选为1.5cn/dtex～2.5cn/dtex。若复合纤维的断裂强度为1.0cn/dtex以上，则能够获得充分的强度的无纺布，若为4.0cn/dtex以下，则能够提高无纺布的柔软性或手感。另外，作为复合纤维的断裂伸长率，并无特别限定，优选为30％～170％，更优选为50％～150％，进而优选为60％～120％。若复合纤维的断裂伸长率为30％以上，则可提高无纺布的柔软性或手感，因此优选，若为170％以下，则复合纤维的刚性变大，能够提高无纺布的蓬松性。
[0059]
另外，关于复合纤维的卷缩，并无特别限定，可考虑网形成的方法或网形成设备的规格、无纺布的生产性或要求物性等，适当选择卷缩的有无或卷缩数、卷缩率、残留卷缩率、卷缩弹性模量等卷缩特性。另外，卷缩的形状也无特别限制，可适当选择锯齿形状的机械卷缩、或螺旋形状或欧姆形状的立体卷缩等。进而，卷缩可在热熔接性复合纤维中显在，也可潜在。
[0060]
作为本发明的复合纤维中的聚酯系树脂的熔解热，并无特别限定，优选为24j/g以上，更优选为26j/g以上。复合纤维中的聚酯系树脂的熔解热被认为是反映复合纤维中的聚酯系树脂的结晶度的值，通过设为24j/g以上，复合纤维的刚性提高，能够赋予无纺布蓬松性与柔软性。另外，作为复合纤维中的聚酯系树脂的熔解热的上限值，并无特别限定，但实际上为35j/g以下。
[0061]
作为本发明中的热熔接性复合纤维的纤维长度，并无特别限定，优选为3mm以上，更优选为30mm～64mm。若为所述范围内，则在利用梳理法等的网形成工序中，容易获得开纤性或质地优异的网，可获得具有均匀的物性的无纺布，因此优选。
[0062]
(热熔接性复合纤维的制造方法)
[0063]
作为本发明的热熔接性复合纤维的制造方法，并无特别限定，可采用已知的热熔接性复合纤维的制造方法中的任一种，作为以高生产性且高良率制造所述热熔接性复合纤维的方法，可例示后述的方法。
[0064]
(纺丝工序)
[0065]
将作为本发明的复合纤维的原料的聚酯系树脂配置于第一成分中，将具有熔点比第一成分低的聚乙烯系树脂配置于第二成分中，通过熔融纺丝而制成将第一成分与第二成分复合化而成的未延伸纤维。
[0066]
熔融纺丝时的温度条件并无特别限制，纺丝温度优选为250℃以上，更优选为280℃以上，进而优选为300℃以上。若纺丝温度为250℃以上，则可获得减少纺丝时的断丝次数、且容易将延伸后的伸长率残留的未延伸丝，容易进行细纤度化，因此优选，若为280℃以
上，则这些效果更显著，若为300℃以上，则进一步显著，因此优选。温度的上限只要为可适合地纺丝的温度即可，并无特别限定。
[0067]
另外，纺丝速度并无特别限制，优选为300m/min～1500m/min，更优选为400m/min～1000m/min。若纺丝速度为300m/min以上，则使获得任意的纺丝纤度的未延伸丝时的单孔吐出量变多，获得可满足的生产性，就此方面而言优选。
[0068]
(延伸工序)
[0069]
在延伸工序中对通过所述条件而获得的未延伸纤维进行延伸处理。延伸温度为比构成第一成分的聚酯系树脂的玻璃化转变温度高30℃～70℃且小于构成第二成分的聚乙烯系树脂的熔点的温度，优选为比聚酯系树脂的玻璃化转变温度高35℃～60℃且聚乙烯系树脂的熔点的5℃以下的温度。
[0070]
此处，所谓延伸温度，是指延伸开始位置的纤维的温度。若延伸温度为“作为第一成分的聚酯系树脂的玻璃化转变温度+30℃”以上，则即使以高应变速度、即以高倍率来延伸，也可获得所述效果，因此优选。另外，延伸温度需要设为小于作为第二成分的聚乙烯系树脂的熔点且抑制由纤维彼此的熔接而导致的延伸过程的不稳定化。例如在对将玻璃化转变温度为70℃的聚对苯二甲酸乙二酯配置于第一成分中、将熔点为130℃的高密度聚乙烯配置于第二成分中的未延伸纤维进行延伸的情况下，设为100℃以上且小于130℃的延伸温度。若延伸温度为100℃以上，则相对于纤维的热量变多，聚酯系树脂与聚乙烯系树脂的延伸性的差异变小。由此，在无纺布化工序中的梳理加工时引起鞘芯剥离的担忧变小。
[0071]
延伸倍率并无特别限定，优选为2倍～7倍，更优选为4倍～6倍。通过将延伸倍率设为所述范围，复合纤维的细纤度化与刚性的平衡变好，另外，容易获得蓬松性与柔软性优异的无纺布，进而能够以高生产性获得复合纤维。
[0072]
(卷缩赋予工序)
[0073]
也可通过卷曲机(crimper)等对延伸工序中获得的延伸纤维赋予机械卷缩。作为在卷缩工序中赋予的卷缩数，并无特别限定，优选为10山/2.54cm～25山/2.54cm，例如能够通过适当变更压入型卷曲机中的填料箱压力等而进行调整。
[0074]
(热处理工序)
[0075]
延伸工序中获得的延伸纤维可进行热处理。通过在延伸后实施热处理，作为热熔接性复合纤维的第一成分的聚酯系树脂的结晶性增大，可提高无纺布的蓬松性。热处理温度并无特别限定，优选为在比聚酯系树脂的玻璃化转变温度高30℃～70℃且小于聚乙烯系树脂的熔点的温度范围内进行。
[0076]
(切割工序)
[0077]
在使用本发明的复合纤维加工成无纺布时，在采用梳理工序的情况下，为了使复合纤维通过梳理机，需要将复合纤维切割成任意的长度。就纤度或梳理机的通过性能的观点而言，切割复合纤维的长度、切割长度优选为30mm～64mm。
[0078]
(纤维处理剂赋予工序)
[0079]
另外，本发明的复合纤维的表面可利用各种纤维处理剂进行处理，由此可赋予亲水性、疏水性、制电性、表面平滑性、耐磨损性等功能。
[0080]
关于纤维处理剂的附着工序，可例示在未延伸纤维的收取时利用吻合辊(kiss roll)附着纤维处理剂的方法、在延伸时和/或延伸后利用接触辊(touch roll)法、浸渍法、
喷雾法等附着纤维处理剂的方法。
[0081]
(无纺布)
[0082]
本发明的无纺布包含所述热熔接性复合纤维，因此抑制化石资源的消耗，且蓬松性与柔软性优异。
[0083]
作为本发明中的无纺布的源自生物质的碳含有率，并无特别限定，就抑制化石资源的消耗的观点而言，优选为10％以上，更优选为15％～60％，进而优选为25％～40％。为了获得此种源自生物质的碳含有率为10％以上的无纺布，可仅使用源自生物质的碳含有率为10％以上的复合纤维，也可与其他纤维混合且以合计计使源自生物质的碳含有率为10％以上。作为其他纤维，例如可包括天然纤维(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。作为此种热熔接性复合纤维以外的纤维的混合比例，只要不妨碍本发明的效果则并无限制，例如可设为1重量％～50重量％。
[0084]
作为无纺布的单位面积重量，并无特别限定，特别是在用作卫生材料用无纺布的情况下，优选为15g/m2～40g/m2，更优选为18g/m2～30g/m2。若单位面积重量为15g/m2以上，则可保持质地或缓冲性，且抑制回液，因此优选，若为40g/m2以下，则可保持表面平滑性或通气性、通液性，因此优选。
[0085]
作为无纺布的比容积，并无特别限定，特别是在用作卫生材料用无纺布的情况下，优选为30cm3/g～100cm3/g，更优选为50cm3/g～70cm3/g。比容积是作为蓬松性的指标使用的参数，比容积越大，可评价无纺布越蓬松。若比容积为30cm3/g以上，则可获得可作为卫生材料用应用的蓬松，若为100cm3/g以下，则无纺布的强度变大，且无纺布不会变得过厚，向卫生材料的加工性优异，因此优选。
[0086]
作为无纺布的长边方向的强度(纵向(machine direction，md)强度)，并无特别限定，优选为35n/50mm以上，更优选为45n/50mm以上。若无纺布的md强度为35n/50mm以上，则向卫生材料的加工性优异，因此优选。
[0087]
本发明的无纺布可包含一种(单层的)无纺布，也可层叠有所使用的复合纤维的纤度、组成或密度等不同的两种以上的无纺布。在层叠有两种以上的无纺布的情况下，例如通过层叠复合纤维的纤度不同的无纺布，制成纤维间所形成的间隙的大小在无纺布的厚度方向上变化的无纺布，可控制通液性或通液速度、表层的手感等。另外，例如通过层叠复合纤维的组成不同的无纺布，制成无纺布的亲水性及疏水性在无纺布的厚度方向上变化的无纺布，可控制通液性或通液速度。
[0088]
另外，本发明的无纺布并无特别限定，可与其他热风无纺布、气流成网无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、水刺无纺布、针刺无纺布、膜、网眼或网等无纺布或膜、片材层叠一体化。通过层叠一体化，可控制通液性或通液速度、回液性等。作为层叠一体化的方法，并无特别限定，可例示通过热溶胶等粘着剂进行层叠一体化的方法、通过热风或热压花等热粘着进行层叠一体化的方法。
[0089]
无纺布在不损害本发明的效果的范围内，可根据目的实施赋形加工、开孔加工、制电加工、防水加工、亲水加工、抗菌加工、紫外线吸收加工、近红外线吸收加工或驻极体加工等。
[0090]
(无纺布的制造方法)
[0091]
作为无纺布的制造方法，并无特别限定，可例示形成含有所述热熔接性复合纤维的网，通过热或交织进行一体化的方法。
[0092]
作为形成网的方法，并无特别限定，可为通过纺粘法、熔喷法或丝束开纤法等形成的长纤维网，也可为使用短纤维(人造纤维或短切纤维)并利用梳理法、气流成网法或湿式法等形成的短纤维网，就赋予无纺布蓬松性与柔软性的观点而言，优选为梳理法或气流成网法，更优选为梳理法。再者，本发明中，所谓“网”是指纤维不少地缠绕的状态的纤维集合体，热熔接性复合纤维的交点是指未熔接的状态。
[0093]
作为通过热或交织使网一体化的方法，并无特别限定，可例示热风法、热压延法、水流交织法或针刺法，就赋予无纺布蓬松性与柔软性的观点而言，优选为热风法。作为热风法，只要应用通过包括支撑搬运网的搬运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)使复合纤维彼此热熔接的方法等已知的设备、条件即可。
[0094]
本发明的热熔接性复合纤维例如可用于在尿布、卫生巾或失禁垫等卫生材料，口罩、长袍或手术衣等医疗用材料，壁用片材、窗户纸或室内地面材料等室内内装材料，帐篷布(cover cloth)、清扫用抹布(wiper)或生活垃圾用罩等生活相关材料，一次性座便器或座便器用垫(cover)等卫生间制品(toiletry product)，宠物垫(pet sheet)、宠物用尿布或宠物用毛巾等宠物用品，擦拭材料、过滤器、缓冲材料、油吸附材料或油墨罐(ink tank)用吸附剂等产业资材，被覆材料，粗原毛披布，床品材料，护理用品等抑制化石资源的消耗且要求蓬松性与柔软性的各种纤维制品中的用途。
[0095]
[实施例]
[0096]
以下，通过实施例进一步详细说明本发明，但本发明的范围并不限定于它们。
[0097]
本发明中的物性评价是利用以下所示的方法进行。
[0098]
＜源自生物质的碳含有率＞
[0099]
使用加速机质量分光计(accelerator mass spectrometry，ams)(串联加速器与质谱仪组合而成者)，对试样测定总碳及
14
c的含量。根据试样中的总碳及
14
c的含量，通过下述式，计算出试样中所含的碳中的源自生物质的碳含有率。
[0100]
源自生物质的碳含有率(％)＝(试样中的源自生物质的碳(
14
c)量/试样中的总碳量)
×
100
[0101]
＜聚酯系树脂的固有粘度＞
[0102]
依据日本工业标准(japanese industrial standards，jis)k 7367-1进行测定。
[0103]
＜聚乙烯系树脂的mfr＞
[0104]
依据jis k 7210进行熔体质量流动速率(mfr)的测定。依据附属书a表1的条件d(试验温度190℃、负荷2.16kg)进行测定。
[0105]
＜未延伸纤维的纤度、热熔接性复合纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率＞
[0106]
依据jis-l-1015进行测定。
[0107]
＜热熔接性复合纤维中的聚酯系树脂的熔解热＞
[0108]
使用日本珀金埃尔默(perkinelmer japan)制造的差示扫描量热计(dsc(differential scanning calorimeter)8500)，按照以下的顺序测定复合纤维中的聚酯系树脂的熔解热。首先，使复合纤维以成为4.20mg～4.80mg的质量的方式进行切割，将其填充至样品盘而加以覆盖。继而，在n2吹扫(purging)内，自30℃起至300℃为止以10℃/min的升
温速度进行测定，而获得熔融图。分析所获得的图，根据处于245℃至250℃的范围的吸热峰值的面积，计算出聚酯系树脂的熔解热。
[0109]
＜无纺布的单位面积重量＞
[0110]
以10cm
×
10cm的正方形切出3片无纺布，分别测定各重量，换算成每单位面积，将所获得的值的平均值作为无纺布的单位面积重量。
[0111]
＜无纺布的蓬松性＞
[0112]
使用东洋精机制造的数字测厚仪，通过直径35mm的压力件(负荷)，施加3.5g/cm2的压力，测定此时的厚度。使用下述数式，根据测定的厚度计算出比容积。
[0113]
比容积(cm3/g)＝厚度(mm)
÷
单位面积重量(g/m2)
×
1000
[0114]
＜无纺布的md强度＞
[0115]
使用岛津制作所制造的自动绘图仪(autograph)(agx-j)，将以50mm
×
150mm的大小、在长边方向上长长地切出的样品以卡盘间距离100mm、拉伸速度100mm/min拉伸时的最大强力作为无纺布的md强度。
[0116]
＜无纺布的柔软性＞
[0117]
将无纺布切出150mm
×
150mm，就表面的光滑度、缓冲性、悬垂性的观点而言，通过5人的小组讨论进行官能试验(“良好”或“差”)，按照以下的3个阶段判定无纺布的柔软性。
[0118]
◎
：5人全部为“良好”，可判断为优异的柔软性。
[0119]
○
：1人为“差”，可判断为可满足的柔软性。
[0120]
△
：2～3人为“差”，可判断为柔软性稍差。
[0121]
×
：4人以上为“差”，可判断为柔软性差。
[0122]
实施例及比较例中使用的热塑性树脂如以下所述。
[0123]
＜热塑性树脂1＞
[0124]
固有粘度为0.65、玻璃化转变点为70℃、源自生物质的碳含有率为30％的源自生物质的聚对苯二甲酸乙二酯(略记符号：生物pet)
[0125]
＜热塑性树脂2＞
[0126]
固有粘度为0.64、玻璃化转变点为70℃、源自生物质的碳含有率为0％的源自化石资源的聚对苯二甲酸乙二酯(略记符号：化石pet)
[0127]
＜热塑性树脂3＞
[0128]
密度为0.96g/cm3、mfr为20g/10分钟、熔点为130℃、源自生物质的碳含有率为94％的源自生物质的高密度聚乙烯(略记符号：生物pe)
[0129]
＜热塑性树脂4＞
[0130]
密度为0.96g/cm3、mfr为16g/10分钟、熔点为130℃、源自生物质的碳含有率为0％的源自化石资源的高密度聚乙烯(略记符号：化石pe)
[0131]
[实施例1～实施例6、比较例1～比较例4]
[0132]
按照表1及表2所示的条件，制造实施例及比较例的热熔接性复合纤维及无纺布。
[0133]
(热熔接性复合纤维的制造)
[0134]
使用表1及表2所示的树脂，在纺丝温度305℃下，以表1所示的第一成分/第二成分比率(重量比)纺丝，获得将第一成分配置在芯侧、将第二成分配置在鞘侧的同心鞘芯结构的未延伸纤维。
[0135]
使用延伸机，在表1及表2所示的条件下对所获得的未延伸纤维进行延伸工序。然后，以卷缩数成为16山/2.54cm的方式进行卷缩，在表1所示的热处理温度下实施5分钟热处理，以纤维长度成为44mm的方式进行切割，获得热熔接性复合纤维。
[0136]
(无纺布加工)
[0137]
将所获得的热熔接性复合纤维挂载于辊梳理机而采集纤维网，从纤维网切出100cm
×
30cm而使用热风循环式的热处理机，以加工温度为130℃进行热处理而使鞘成分热熔接，由此获得无纺布。
[0138]
将各实施例及比较例的制造条件、物性评价结果汇总示于表1及表2中。
[0139]
[表1]
[0140][0141]
[表2]
[0142][0143]
根据表1及表2的结果，本发明的实施例1～实施例6中，作为聚乙烯系树脂，源自生物质的聚乙烯系树脂与源自化石资源的聚乙烯系树脂的调配比为20：80～90：10，此种热熔接性复合纤维中，源自生物质的碳含有率高，且即使进行细纤度化，无纺布也维持蓬松，具有可满足的柔软性。特别是，实施例1～实施例3中，复合纤维的纤度小，柔软性非常优异。
[0144]
另一方面，比较例1的复合纤维中，源自生物质的聚乙烯系树脂的调配比高，比容积小(蓬松低)。认为其是起因于：由于源自生物质的聚乙烯系树脂的调配比高，因此在树脂的熔融过程中分子量下降大，未获得充分的延伸性，聚酯系树脂的结晶度下降。另外，若为了增大比容积(提高蓬松)而降低延伸温度，则成为纤度变大，柔软性受损的结果(比较例2)。另外，比较例3的复合纤维中，源自生物质的聚乙烯系树脂的调配比低，成为蓬松度与柔软性稍差的结果，难以综合性地作为卫生材料用应用。不含源自生物质的树脂的比较例4虽然获得了可接受的蓬松性，但不仅柔软性稍差，而且源自生物质的碳含有率低，无法抑制化石资源的消耗。
[0145]
[产业上的可利用性]
[0146]
本发明的热熔接性复合纤维通过以适当的比例调配源自生物质的聚乙烯系树脂与源自化石资源的聚乙烯系树脂作为构成第二成分的聚乙烯系树脂，可提供抑制化石资源的消耗且蓬松性与柔软性优异的无纺布。因此，可用于在尿布、卫生巾或失禁垫等卫生材料，口罩、长袍或手术衣等医疗用材料，壁用片材、窗户纸或室内地面材料等室内内装材料，帐篷布、清扫用抹布或生活垃圾用罩等生活相关材料，一次性座便器或座便器用垫等卫生间制品，宠物垫、宠物用尿布或宠物用毛巾等宠物用品，擦拭材料、过滤器、缓冲材料、油吸附材料或油墨罐用吸附剂等产业资材，被覆材料，粗原毛披布，床品材料，护理用品等抑制
化石资源的消耗且要求蓬松性与柔软性的各种纤维制品中的用途。