どうやって ウェットティッシュ Are Made: 完全な製造プロセス
ウェットワイプは、正確に配合された溶液で不織布基材を飽和させ、次に個々のユニットまたはスタックを折り曲げ、切断し、包装し、密封して気密包装することによって製造されます。 このプロセスでは、不織布の生産 (または調達)、溶液の配合、含浸、加工、および包装を連続または半連続の生産ラインに統合します。最新の高速ウェット ワイプ ラインは、1 分あたり 300 ~ 600 枚のワイプを生産し、その生産量はワイプ サイズ、折りタイプ、および包装形式によって異なります。
標準的なウェットワイプ製品の製造順序は次の段階に従います。
- 基板の準備: スパンレース、エアレイド、またはスパンボンドなどの不織布のロールが加工ラインの巻き出し機に装填されます。基材は、含浸前に坪量、引張強さ、吸収性、および柔らかさの仕様を満たしている必要があります。
- 溶液の準備: 湿潤液は別の混合タンクで配合され、通常は精製水 (70 ~ 95 重量%)、保湿剤、防腐剤、界面活性剤、および製品カテゴリーに適した機能性活性物質で構成されます。
- 含浸(飽和): 乾燥した基材は、ディップアンドニップバス、スプレーシステム、またはトランスファーロールのいずれかの含浸システムを通過し、そこで溶液を目標のローション対基材の比率、通常は 180 ~ 350 重量%(つまり、乾燥基材 1 グラムあたり 1.8 ~ 3.5 g の溶液)まで吸収します。
- 折り曲げと切断: 含浸したウェブは縦方向に折り畳まれ(必要な分配形式に応じてクロス折りまたは Z 折り)、次に個々のワイプの寸法(パーソナルケアワイプの場合は通常 15×20 cm ~ 20×30 cm)にクロスカットされます。
- スタッキングまたはインターリーブ: 個々のワイプは 1 パックあたり 10、20、40、または 80 枚ずつ積み重ねられるか、交互に配置され、各ワイプが取り出し口から次のワイプを引き出します。これは、顔用およびベビー用おしりふき製品の「ポップアップ」形式の標準です。
- 包装と密封: 積み重ねられたワイプは、あらかじめ形成されたプラスチック パウチ、ハードトップ容器、またはフローラップ フィルム パックに詰められ、ヒートシールされます。キャニスター形式には、連続的に巻かれた丸太が垂直に充填され、その後切断されてカウントされます。窒素フラッシュまたは減酸素雰囲気包装により、防腐剤を含まない製剤の保存期間が延長されます
- 品質管理とラベル表示: パックの重量検証 (正しい飽和度の確認)、シールの完全性テスト、pH 測定、および微生物テストは、ケースの梱包とパレタイジングの前にインラインまたはサンプリングされたパックに対して行われます。
の ローション対基材(L/S)比 は、ウェットワイプ製造において最も重要なプロセスパラメータです。低すぎるとワイプが乾いたように感じられ、アクティブな送達が不十分になります。高すぎると過剰な液体が包装内にたまり、有効濃度が薄まり、消費者の取り扱いに問題が生じます。生産ロール幅全体にわたって一貫した L/S 比を達成するには、浴含浸システムでの正確なニップロール圧力制御、またはスプレー含浸ラインでの正確なスプレーノズル校正が必要です。
ウェットティッシュ用ビスコースとポリエステルの原料
の nonwoven substrate is the structural foundation of any wet wipe — it determines softness, strength, absorbency, linting tendency, and consumer tactile perception. ビスコース (レーヨン) とポリエステル (PET) 繊維は、ウェットワイプ不織布の原料として最も広く使用されています。 、最も一般的には、各繊維タイプの強度のバランスをとるブレンド スパンレース生地に組み合わされます。
ウェットティッシュ中のビスコース (レーヨン) 繊維
ビスコースは、木材パルプまたはコットンリンターを水酸化ナトリウムと二硫化炭素に溶解し、紡糸口金を通して凝固浴に押し出すことによって製造される再生セルロース繊維です。ウェットワイプ用途の場合、ビスコース繊維は通常、次のように切断されます。 ステープル長さ 38 ~ 51 mm、1.7 ~ 2.2 dtex スパンレース加工用。ワイプ基材におけるビスコースの主な性能特性:
- 高い吸収性: ビスコースは自重の 11 ~ 12 倍の水を吸収します。これはポリエステルの 2 倍以上の吸収性であり、完成したワイプでの溶液の取り込みと保持の主な要因となります。
- 柔らかさ: の round or serrated cross-section of viscose fiber and its natural drape produce a fabric hand that is perceived as soft and cloth-like against skin, a critical consumer acceptance driver in baby and facial wipe categories
- 生分解性: セルロースベースの繊維であるビスコースは本質的に生分解性があり、パーソナルケアワイプでますます求められる水に流せる要件や持続可能性の主張に適合します。
- 湿潤強度の制限: ビスコースは湿ると乾燥時の引張強さの約 50 ~ 60% を失います。そのため、塗布時の機械的使用に耐える必要があるワイプ基材にはビスコースが単独で使用されるのではなく、ほとんどの場合ポリエステルとブレンドされます。
ウェットティッシュ中のポリエステル (PET) 繊維
ポリエチレン テレフタレート (PET) 繊維は、溶融紡糸によって製造される合成ポリマー繊維です。スパンレースワイプ基材の場合、ファインデニール PET 1.2 ~ 1.7 dtex、カット長 38 ~ 51 mm が最も一般的です。ポリエステルは、ビスコースを補完し、ビスコースの限界を補う特性を提供します。
- 湿潤強度保持率: PET は飽和状態でも実質的に 100% の引張強度を保持し、構造的完全性を備えているため、機械的なスクラブ圧力をかけても破れることなくワイプを使用できます。
- 寸法安定性: ポリエステルは湿潤時および乾燥時の伸びや歪みに強く、ワイプの形状を維持し、含浸時の生産ラインでの収縮を防ぎます。
- 耐薬品性: PET は、ワイプ配合物に使用されるほとんどの防腐剤系、界面活性剤、有効成分に対して不活性であるため、高アルコール消毒用ワイプを含む幅広い製品化学反応と互換性があります。
- 低吸収性: ビスコースとは異なり、PET は疎水性です。繊維自体に水を吸収せず、繊維間の毛細管空間に溶液を保持します。これは、PET 主体の基材は、ビスコース主体の基材よりも溶液を表面に放出しやすいことを意味しており、ワイプの洗浄には有利です。
ビスコース/ポリエステルのブレンド比率とその効果
の blend ratio of viscose to polyester is the primary design variable in wipe substrate specification. Common commercial blends and their positioning:
| ブレンド比(ビスコース:PET) | 主な特徴 | 代表的な用途 |
| 100% ビスコース | 最高の柔らかさと吸収性。湿潤強度が低い。生分解性 | 流せるワイプ、優しいフェイスワイプ |
| 70:30 | 高い柔らかさ、優れた吸収性、軽い使用に適した湿潤強度 | ベビーワイプ、フェミニンケアワイプ |
| 50:50 | 柔らかさと強度のバランスが取れています。パーソナルケアカテゴリー全体で多用途に使用できる | 一般的なパーソナルケアワイプ、家庭用ワイプ |
| 30:70 | 強力で耐久性があり、溶液の放出が良好です。より高いビスコースグレードよりも柔らかくない | 工業用クリーニングワイプ、表面消毒ワイプ |
| 100% ポリエステル | 最大の強度と耐薬品性。吸収性が低い。生分解性ではない | 高アルコール消毒ワイプ、溶剤ベースのテクニカルワイプ |
ウェットティッシュ用スパンレース不織布のビスコース/ポリエステル混合比とその塗布位置 ビスコース/PET ブレンドのスパンレース (水流交絡) 加工
実質的にすべてのビスコース/ポリエステルワイプ基材は、 スパンレース(水流交絡)プロセス この方法では、高圧ウォータージェット (50 ~ 200 bar) がカーディングされクロスラップされた繊維ウェブに向けられ、化学結合剤を使用せずに繊維を機械的に絡ませて粘着性のある生地にします。 Spunlace は、肌に触れるワイプ用途に不可欠な、入手可能な中で最も柔らかく、最も織物に近い不織布を製造しており、繊維ブレンドと生地構造 (滑らか、開口部、またはエンボス加工) の両方をカスタマイズできます。典型的なスパンレースワイプ基材の範囲は次のとおりです。 40gsm~80gsm 、パーソナルケアワイプの最も一般的な範囲は 50 ~ 60 gsm です。
コールドワイプの製造: 配合とプロセスの考慮事項
コールドワイプ (冷却ワイプまたは発熱ワイプとも呼ばれます) は、蒸発または能動冷却メカニズムによって皮膚に持続的な冷感を与えるように配合されたウェットワイプです。 のy are used for fever reduction in infants and adults, post-exercise recovery, heat stress management in occupational settings, and cosmetic refreshing. Cold wipes production follows the same nonwoven substrate and converting process as standard wet wipes, but the solution formulation and, in some cases, the packaging and storage requirements differ significantly.
冷却メカニズムと主要な活性物質
の cooling effect in cold wipes is achieved through one or more of the following mechanisms:
- 気化冷却: 高揮発性溶剤 - 主に イソプロパノール (IPA) 20 ~ 70% またはエタノール - 皮膚表面から急速に蒸発し、潜熱を抽出し、即座に冷却感をもたらします。アルコールベースの冷却ワイプは最も単純な配合アプローチです。 30%を超える濃度のIPAは、広範囲の抗菌効果も提供するため、表面の衛生が同時に目的となる発熱管理に適しています。
- メントールと清涼剤: L-メントール 0.1~2.0% 皮膚神経終末にあるTRPM8冷感受容体を活性化し、実際の温度変化とは無関係に生理的な冷感を生み出します。 WS-3 (N-エチル-p-メンタン-3-カルボキサミド) や Symcool などの合成清涼剤は、メントールよりも低い使用レベル (0.05 ~ 0.5%) で、メントールの薬臭がなく、冷感感が長く持続します。化粧品やスポーツ用のリカバリーワイプに好まれています。
- 相変化材料 (PCM): ワイプ基材または溶液に組み込まれたマイクロカプセル化 PCM は、固体から液体に変化する際に熱を吸収し、持続的な熱冷却を提供します。この技術は、高級職業用熱ストレスや軍用冷却ワイプに使用されていますが、大幅なコストと配合の複雑さが追加されます。
- 水分含有量が高く、低温保管: 臨床的冷却(解熱)の場合、一部の病院グレードのコールドワイプは、4 ~ 8 °C で冷蔵保存された高水分のスパンレース生地を額または体に直接適用するだけです。ワイプ内の冷水の熱質量により、化学活性剤を必要とせずに直接伝導冷却が行われます。
コールドワイプ製造における配合上の課題
コールドワイプの配合には、標準的なパーソナルケアワイプとは異なる特有の製造および安定性の課題があります。
- アルコールの揮発性と包装の完全性: 高 IPA 配合物 (40% 以上) では、IPA が時間の経過とともに PE フィルムに浸透し、棚上でワイプが乾燥してしまうため、標準的なポリエチレン パウチではなく、密封されたアルミホイル ラミネート包装が必要です。アルコールベースのコールドワイプには高温でのシール完全性テストが必須です
- メントール溶解度: L-メントールは水への溶解度が限られているため (20 °C で約 0.4 g/100 mL)、水相に希釈する前に、適合する溶媒 (エタノール、プロピレングリコール、またはポリソルベート可溶化剤) にあらかじめ溶解しておく必要があります。ワイプ溶液中の未溶解のメントール結晶は不均一な活性分布を引き起こし、含浸システムのスプレー ノズルを詰まらせる可能性があります。
- アルコール系における防腐剤の選択: IPA 濃度が 20% を超えると、多くの従来の防腐剤 (パラベン、フェノキシエタノール) がアルコール相に分配され、水相では効果が低下する可能性があります。特に乳児や免疫不全患者に使用することを目的としたワイプの場合、製品の有効期限全体にわたってチャレンジテストを行うことは、適切な広域保存を確認するために不可欠です。
- 高アルコール溶液との基質適合性: IPA を 30% 以上含むコールドワイプには、100% ポリエステルまたはポリエステル主体 (≥70% PET) の基材が必要です — ビスコースは高アルコール溶液と接触すると大幅に膨張したり弱くなったりするため、生地の劣化、繊維の脱落、および使用するには不十分な湿潤引張強度が発生します。
コールドワイプ生産ラインへの適応
標準的なウェットワイプの生産ラインでは、アルコールベースの配合物を使用したコールドワイプの製造に特別な適応が必要です。
- ATEX 定格 (防爆) 機器: IPA 蒸気と接触するすべての電気部品、モーター、および制御システムは、爆発の可能性のある雰囲気 (ATEX ゾーン 1 またはゾーン 2 に応じて) での使用が認定されている必要があります。換気システムは、生産エリア全体で IPA 蒸気濃度を爆発下限 (LEL) の 25% 以下に維持する必要があります。
- 密閉含浸システム: オープンバス含浸は、生産実行中に溶液の濃度を変化させる蒸発損失のため、高アルコール配合物には適していません。溶媒回収機能を備えた密閉スプレーまたはトランスファーロールシステムにより、濃度ドリフトと蒸気放出の両方を最小限に抑えます。
- 温度管理された溶液タンク: アルコール溶液は、蒸発速度を最小限に抑え、正確な含浸重量制御のために一貫した粘度を維持するために、制御された温度 (通常は 18 ~ 22 °C) に維持する必要があります。
- フォイルラミネートパッケージの互換性: シールの完全性要件は標準的なポリエチレンパウチよりも厳しいため、アルコールを含むワイプで使用されるアルミホイルラミネート構造については、ヒートシールジョーとシールパラメータを特別に検証する必要があります。
ウェットティッシュ液の配合:主要成分
ワイプのカテゴリーに関係なく、基材に含浸される液体配合物には通常、次の成分クラスが含まれます。
- 精製水 (70 ~ 95%): の continuous phase and primary carrier; must meet pharmacopoeial or cosmetic-grade purity standards (total organic carbon <500 ppb, conductivity <1.3 µS/cm for pharmaceutical-grade applications)
- 保湿剤 (1 ~ 10%): プロピレングリコール、グリセリン、ブチレングリコールは、開封後もワイプ内の水分を保持し、肌のコンディションを整えます。 1 ~ 3% のグリセリンは、その安全性と肌への感触の利点により、赤ちゃんや顔のおしりふきに最も一般的に選択されています。
- 防腐剤 (0.1 ~ 1.5%): 保存期間中、溶液中およびワイプ上の微生物の増殖を防ぎます。フェノキシエタノール (0.5 ~ 1%)、メチルイソチアゾリノン (リンスオフ製品の MIT ≤0.0015%)、安息香酸ナトリウム、エチルヘキシルグリセリンが最も広く使用されています。防腐剤の選択は、規制上の制限や「不使用」表示に対する消費者の好みの影響をますます受けています。
- pH調整剤: クエン酸とクエン酸ナトリウムは、配合物を皮膚適合性ワイプの場合は pH 4.5 ~ 6.5、アルカリ性が汚れの除去に役立つ表面洗浄ワイプの場合は pH 7 ~ 8 に緩衝するために使用されます。
- 機能的活性物質: カテゴリー固有の添加物 — 鎮静効果のあるアロエベラ抽出物 (0.1 ~ 2%)、バリア機能のためおむつエリアのおしりふきに酸化亜鉛 (0.5 ~ 2%)、消毒用おしりふきの中の塩化ベンザルコニウム (0.1 ~ 0.13%) または IPA (60 ~ 70%)、または化粧品範囲の特定の植物成分
- 香り (0.01 ~ 0.3%): 皮膚の安全性 (IFRA 準拠)、保存システムでの安定性、および一般的な感作物質の不存在を考慮して慎重に選択されています。無香料または低刺激性の配合が商業的に重要である赤ちゃんのおしりふき製剤では特に重要です