CN101166859B - 伸缩性无纺布及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在伸缩性无纺布(10)中,在弹性纤维层(1)的至少一个面上配置有实质上为非弹性的非弹性纤维层(2、3)。两纤维层(1、2、3)在弹性纤维层(1)的构成纤维保持纤维形态的状态下通过纤维交点的热熔融粘接而整面地接合在一起。另外,成为非弹性纤维层(2、3)的一部分构成纤维进入到弹性纤维层(1)中的状态和/或弹性纤维层(1)的一部分构成纤维进入到非弹性纤维层(2、3)中的状态。伸缩性无纺布优选如下制造:将由弹性纤维构成的纤维网与由非弹性纤维构成的纤维网重叠,在这些纤维网未一体化的状态下对这些纤维网实施热风方式的热风处理,使纤维之间热熔融粘接,获得这些纤维网一体化而形成的纤维片材,使所述纤维片材在至少一个方向上拉伸,之后释放上述纤维片材的拉伸。

Description

伸缩性无纺布及其制造方法
技术领域
本发明涉及伸缩性无纺布及其制造方法。另外,本发明还涉及具有伸缩性无纺布且具有伸缩部分的制品的制造方法。
背景技术
作为具有无纺布和弹性纤维层的复合伸缩性无纺布,已知有在表层使用短纤维的纤维层的无纺布(参照US4107364)。但是,如果在表层上使用短纤维,则有容易发生起毛、伸缩性无纺布的手感降低的倾向。为了防止起毛的发生,也考虑到使用粘合剂或热辊等使无纺布和弹性纤维层进行部分接合,之后通过机械的拉伸加工使其表现出伸缩性,但此种情况下会在接合部分之间发生层间的浮起,且接合部分变硬,伸缩性无纺布的手感仍然降低。
为了提高无纺布和弹性纤维层的接合强度、防止层间浮起的发生,提出了将无纺布和弹性纤维层进行水流交织后实施热风处理,然后通过机械的拉伸加工使其表现出伸缩性(参照US5324580)。但是,该技术中,如果将无纺布和弹性纤维层接合至完全不起毛的程度,则纤维在厚度方向上牢牢地固定在一起、伸缩性无纺布的手感降低。另外,在水流交织时,弹性纤维层的构成纤维会露出到伸缩性无纺布的表面,由于弹性材料所特有的发粘性,导致伸缩性无纺布的手感下降。另外,在该技术中,由于弹性纤维层通过热处理实质上变形为非纤维结构而成为薄膜状,因此作为整个伸缩性无纺布的透气性降低。
还提出了下述方法:在可弹性地伸缩的纤维网的上下面重叠可非弹性地伸长的纤维网,并通过热熔融粘接、超声波熔融粘接、针刺法或水流交织将它们间断地接合,接着在一个方向上拉伸,从而制造伸缩性片材(参照US6531014)。该技术也具有与上述技术相同的问题点。
在US2004/0067710A1中公开了在混合有弹性体长纤维和非弹性体长纤维的弹性无纺布上层叠有选自该弹性无纺布以外的无纺布、薄膜、纤维网、织物、编织物、纤维束中的至少1种的层叠弹性无纺布。进而公开了还可以通过喷水法、点接法(point-bond)、热风法将利用梳理法或气流成网法获得的纤维网层叠在上述弹性无纺布上。该弹性无纺布用于抑制从辊中放出时的阻塞。为了该目的,公开了可以在上述弹性无纺布上层叠非弹性体纤维的细纤度薄层纤维网。但是,对于使一部分细纤度薄层纤维网进入到弹性无纺布、和/或使弹性无纺布的一部分构成纤维进入到细纤度薄层纤维网中的方面并没有记载。另外,上述弹性无纺布在获得伸缩性好、纤维熔融粘接良好、最大强度高、不发生起毛、透气性高、手感柔软的方面并不充分。
发明内容
本发明提供在弹性纤维层的至少一个面上配置实质上为非弹性的非弹性纤维层而形成的伸缩性无纺布。两纤维层在弹性纤维层的构成纤维保持纤维形态的状态下通过纤维交点的热熔融粘接而整面地接合在一起。在伸缩性无纺布中,成为非弹性纤维层的一部分构成纤维进入到弹性纤维层中的状态和/或弹性纤维层的一部分构成纤维进入到非弹性纤维层中的状态。
另外,本发明提供伸缩性无纺布的制造方法,其中,将由弹性纤维构成的纤维网与由非弹性纤维构成的纤维网重叠,在这些纤维网未一体化的状态下对这些纤维网实施热风方式的热风处理,使纤维之间热熔融粘接,从而获得这些纤维网一体化而形成的纤维片材,使上述纤维片材在至少一个方向上拉伸,之后释放上述纤维片材的拉伸。
另外,本发明还提供具有伸缩部分的制品的制造方法,其中,将由弹性纤维构成的纤维网与由非弹性纤维构成的纤维网重叠,在这些纤维网未一体化的状态下,对这些纤维网实施热风方式的热风处理,使纤维之间热熔融粘接,从而获得这些纤维网一体化而形成的纤维片材,使上述纤维片材在至少一个方向上拉伸,在维持其拉伸状态的情况下将处于拉伸状态下的上述纤维片材搬送到用于制造具有伸缩部分的规定制品的加工机中,在该加工机中对该纤维片材进行规定的加工,进而在该加工机中释放该纤维片材的拉伸。
另外,本发明还提供具有伸缩部分的制品的制造方法,其中,将由弹性纤维构成的纤维网与由非弹性纤维构成的纤维网重叠,在这些纤维网未一体化的状态下,对这些纤维网实施热风方式的热风处理,使纤维之间热熔融粘接,从而获得这些纤维网一体化而形成的纤维片材,同时将该纤维片材暂时卷绕,放出卷绕了的纤维片材,将其搬送到另外准备的用于制造具有伸缩部分的规定制品的加工机中,在上述加工机中对该纤维片材进行包括至少在一个方向上使该纤维片材拉伸的工序的规定加工,进而在该加工机中释放该纤维片材的拉伸。
附图说明
图1为表示本发明的伸缩性无纺布的一个实施方式的截面结构的示意图。
图2为表示制造图1所示的伸缩性无纺布中所使用的优选装置的示意图。
图3为表示实施拉伸加工的纤维片材的一个例子的俯视图。
图4(a)为沿着图3所示的纤维片材CD方向的a-a线的截面图、图4(b)为对应于在凹凸辊间发生了变形的状态(拉伸的状态)的图4(a)的截面图、图4(c)为沿着图3所示的纤维片材CD方向的c-c线的截面图、图4(d)为对应于在凹凸辊间发生了变形的状态(拉伸的状态)的图4(c)的截面图。
图5为表示图2所示的装置的拉伸装置的另一实施方式的示意图。
具体实施方式
以下根据优选的实施方式参照着附图说明本发明。图1表示本发明的伸缩性无纺布的一个实施方式的截面结构的示意图。本实施方式的伸缩性无纺布10是在弹性纤维层1的两面上层叠相同或不同的实质上为非弹性的非弹性纤维层2、3而构成的。
弹性纤维层1和非弹性纤维层2、3在弹性纤维层1的构成纤维保持纤维形态的状态下,通过纤维交点的热熔融粘接而整面地接合。也就是说,与部分接合的以往伸缩性无纺布的接合状态是不同的。在弹性纤维层1与非弹性纤维层2、3整面接合的本实施方式的伸缩性无纺布10中,在弹性纤维层1与非弹性纤维层2、3的界面及其附近,弹性纤维层1的构成纤维与非弹性纤维层2、3的构成纤维的交点发生热熔融粘接,从而实质上整面均匀地接合在一起。通过整面接合,可以防止在弹性纤维层1与非弹性纤维层2、3之间发生浮起,即防止两层分离而形成空间。如果在两层间产生浮起,则有弹性纤维层与非弹性纤维层的一体感消失、从而伸缩性无纺布10的手感降低的倾向。根据本发明,可以提供具有好像一层无纺布似的一体感的多层结构的伸缩性无纺布。
“弹性纤维层1的构成纤维保持纤维形态的状态”是指弹性纤维层1的构成纤维的绝大部分即便在被施有热量或压力等的情况下,也不会变形为薄膜状或者薄膜-纤维结构的状态。通过弹性纤维层1的构成纤维处于保持纤维形态的状态,与上述US5324580所记载的伸缩性无纺布不同,其具有赋予本实施方式的伸缩性无纺布10充分透气性的优点。另外,如后所述,对本实施方式的伸缩性无纺布10实施热压花加工以形成接合部4。在该接合部4中,弹性纤维层1的构成纤维有时由于热压花加工条件的不同而成为薄膜状或薄膜-纤维结构。因此,着眼于接合部4以外的部位来判断是否是上述的“弹性纤维层1的构成纤维保持纤维形态的状态”。
弹性纤维层1的构成纤维的交点在其层内发生热熔融粘接。同样,非弹性纤维层2、3的构成纤维的交点也在其层内发生热熔融粘接。
2个非弹性纤维层2、3中的至少一个处于其一部分构成纤维进入到弹性纤维层1中的状态和/或弹性纤维层的一部分构成纤维进入至少一个非弹性纤维层2、3中的状态。通过处于此种状态,弹性纤维层1与非弹性纤维层2、3的一体化被促进,可以更为有效地防止在两层间发生浮起。结果成为层与层以追随各个层的表面的形状组合的状态。一个非弹性纤维层的一部分构成纤维进入到弹性纤维层1中,或者到此为止或者穿过弹性纤维层1到达另一个非弹性纤维层。例如,在非弹性纤维层2、3中,当宏观地假设连接2个表面中与弹性纤维层1相对侧的表面纤维间的面时,弹性纤维层1的一部分构成纤维进入到由该面到层的内侧形成的纤维空间中。另外,在弹性纤维层的2个表面中,当宏观地假设连接表面纤维间的面时,非弹性纤维层2、3的一部分构成纤维进入到由这些面到层的内侧形成的纤维空间中。特别是,当非弹性纤维层的构成纤维进入到弹性纤维层1中、并到此为止时,优选该构成纤维进一步与弹性纤维层1的构成纤维相交织。同样,当一个非弹性纤维层的构成纤维穿过弹性纤维层1到达另一个非弹性纤维层时,优选该构成纤维与另一个非弹性纤维层的构成纤维相交织。这可以如下确认:利用SEM或显微镜等观察伸缩性无纺布的厚度方向截面时,在层间实质上未形成空间。另外,这里所谓的“交织”是指纤维之间充分缠绕的状态,仅是重叠纤维层的状态并不包含在交织中。例如可以通过以下方法判断是否交织。测定从仅重叠纤维层的状态剥离纤维层时所需要的力。与此不同,另外重叠纤维层,对其实施不伴有热熔融粘接的热风法后,测定剥离纤维层的力。比较这两个力,当在两者间具有实质性差异时,可以判断为交织。
在使非弹性纤维层的构成纤维进入到弹性纤维层中和/或使弹性纤维层的构成纤维进入到非弹性纤维层中时,优选在进行使非弹性纤维层的构成纤维和弹性纤维层的构成纤维热熔融粘接的处理前,非弹性纤维或弹性纤维的至少其中一个为纤维网状态(未热熔融粘接的状态)。从使构成纤维进入到其它层的观点出发,优选纤维网状态的纤维层的短纤维比长纤维的自由度高。
在使非弹性纤维层的构成纤维进入到弹性纤维层1中和/或使弹性纤维层的构成纤维进入到非弹性纤维层中时,优选使用热风法。通过使用热风法,易于使构成纤维进入到相对的纤维层中,还易于使构成纤维从相对的纤维层进入。通过使用热风法,易于在维持非弹性纤维层的膨松性的同时使非弹性纤维层的构成纤维进入到弹性纤维层1中。当使一个非弹性纤维层的构成纤维穿过弹性纤维层1而达到另一个非弹性纤维层时,也同样优选使用热风法。特别优选将纤维网状态的非弹性纤维层与弹性纤维层层叠后使用热风法。此时,弹性纤维层的构成纤维之间可以热熔融粘接,也可以不热熔融粘接。进而,如在后述的制造方法中说明的那样,通过在特定条件下进行热风法,并为了优化热风的通过以提高伸缩性无纺布的透气性、特别是弹性纤维层的透气度,可以使纤维更为均匀地进入。热风法以外的方法还可以使用例如吹入蒸汽的方法。另外,还可以使用射流喷网法、针刺法等,但此时有非弹性纤维层的膨松性被破坏、或弹性纤维层的构成纤维露出到无纺布10的表面、从而所得伸缩性无纺布的手感降低的倾向。
特别是,非弹性纤维层的构成纤维在与弹性纤维层1的构成纤维交织时,优选仅通过热风法交织。
为了通过热风法使纤维交织,可以适当调整气体的吹入压力、吹入速度、纤维层的单位面积质量和厚度、纤维层的搬送速度等。当仅采用用于制造通常的热风法无纺布的条件时,不能使非弹性纤维层的构成纤维和弹性纤维层1的构成纤维交织。如在后述的制造方法中说明的那样,通过在特定条件下进行热风法,可以获得本发明的目标伸缩性无纺布。
在热风法中,通常使加热至规定温度的气体在纤维层的厚度方向上贯通。此时,纤维的交织和纤维交点的熔融粘接同时发生。但是,本实施方式中,并非必须通过热风法在各层内的构成纤维间使纤维交点熔融粘接。换而言之,热风法是用于使非弹性纤维层的构成纤维进入弹性纤维层1中或者使该构成纤维与弹性纤维层1的构成纤维相交织、从而将非弹性纤维层的构成纤维与弹性纤维层1的构成纤维热熔融粘接的必要操作。另外,纤维进入的方向根据加热气体的通过方向和非弹性纤维层与弹性纤维层的位置关系而改变。非弹性纤维层优选为通过热风法,其构成纤维之间在纤维交点熔融粘接而成的热风法无纺布。
由上述说明可知,在本实施方式的伸缩性无纺布的优选方式中,在实质上为非弹性的热风法无纺布的厚度方向内部含有构成纤维保持纤维形态的状态的弹性纤维层1,成为该热风法无纺布的一部分构成纤维进入到弹性纤维层1中的状态和/或弹性纤维层1的一部分构成纤维进入到热风法无纺布中的状态。更优选的方式中,热风法无纺布的一部分构成纤维仅通过热风法与弹性纤维层1的构成纤维相交织。由于弹性纤维层1含有在热风法无纺布的内部,弹性纤维层1的构成纤维实质上并不存在于伸缩性无纺布的表面上。这从不产生弹性纤维所特有的发粘感的方面来说是优选的。
弹性纤维层1具有可以伸长、且从伸长力中释放出来时产生收缩的性质。弹性纤维层1在至少与面平行的一个方向上伸长100%后使其收缩时的残留变形优选为20%以下、特别优选为10%以下。该值优选至少在MD方向和CD方向中的任一个方向上满足,更优选在两个方向上满足。
弹性纤维层1为具有弹性的纤维的集合体。尤其是,只要是不损害弹性纤维层1的伸缩弹性,则还可以少量含有非弹性纤维。具有弹性的纤维可以是连续纤维,还可以是短纤维。具有弹性的纤维的成形方法例如有将熔融了的树脂通过喷孔挤出,通过热风将该挤出的熔融状态的树脂拉伸,从而将纤维变细的熔喷方法;通过冷风或机械牵引比将半熔融状态的树脂拉伸的纺粘法。另外,还有作为熔融纺丝法的一种的纺喷法。
另外,弹性纤维层1可以是由具有弹性的纤维构成的纤维网或无纺布的形态。例如,可以是通过纺喷法、纺粘法、熔喷法等形成的纤维网或无纺布。特别优选的是,弹性纤维层1是通过纺喷法获得的纤维网。
在纺喷法中,使用在熔融聚合物的排出喷嘴的前端附近以上述喷嘴为中心相对配置有一对热风喷出部、在其下游以上述喷嘴为中心相对配置有一对冷风喷出部的纺丝口模。根据纺喷法,由于熔融纤维的利用热风的伸长和利用冷风的冷拉伸连续地进行,因此具有易于进行伸缩性纤维的成形的优点。另外,由于纤维不会变得过于致密、可以成形为类似于短纤维粗细的伸缩性纤维,因此还具有获得透气性高的无纺布的优点。进而,根据纺喷法,可以获得连续长丝的纤维网。连续长丝的纤维网与短纤维的纤维网相比,难以发生高伸长时的断裂,易于表现出弹性,因此在本实施方式中极为有利。
作为纺喷法中使用的纺丝口模,例如可以使用在日本特公昭43-30017号公报的图1所示的口模、日本特开昭62-90361号公报的图2所示的口模、日本特开平3-174008号公报的图2所示的口模。进而,还可以使用US5098636的图2所示的口模、US2001-0026815A1的图1~图3所示的口模。这些公报作为本说明书的一部分编入在本说明书中。从纺丝口模中放出的纤维被堆积在捕获网状物传送带上。
作为弹性纤维层1的构成纤维,例如可以使用以热塑性弹性体或橡胶等作为原料的纤维。特别是以热塑性弹性体为原料的纤维可以与通常的热塑性树脂同样地进行使用挤出机的熔融纺丝,另外由于如此获得的纤维易于热熔融粘接,因此适于以热风法无纺布为基本构成的本实施方式的伸缩性无纺布。作为热塑性弹性体,可以列举出SBS、SIS、SEBS、SEPS等苯乙烯系弹性体,烯烃系弹性体,聚酯系弹性体、聚氨酯系弹性体。这些物质可以单独使用1种或者组合2种以上使用。还可以使用由这些树脂构成的芯鞘型或并列型的复合纤维。特别是从弹性纤维的成形性、伸缩特性、成本方面出发,优选苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体或组合它们使用。
非弹性纤维层2、3具有伸长性,但实质上为非弹性。这里所谓的伸长性可以是构成纤维本身伸长的情况;也可以是即便构成纤维本身不伸长,但在纤维之间的交点热熔融粘接的两纤维之间分离、或由于纤维之间的热熔融粘接等而由多根纤维所形成的立体结构发生结构上的改变、或构成纤维破碎,从而作为整个纤维层而伸长的情况,可以这两种情况中的任何一个。
作为构成非弹性纤维层2、3的纤维,可以列举出由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET或PBT)、聚酰胺等构成的纤维等。构成非弹性纤维层2、3的纤维可以是短纤维,也可以是长纤维,可以是亲水性,也可以是疏水性。另外,还可以使用芯鞘型或并列型的复合纤维、分割纤维、异形截面纤维、卷曲纤维、热收缩纤维等。这些纤维可以单独使用1种,或者组合2种以上使用。非弹性纤维层2、3可以是连续长丝或短纤维的纤维网或无纺布。特别是,从可以形成具有厚度、膨松的非弹性纤维层2、3的方面出发,优选为短纤维的纤维网。2个非弹性纤维层2、3的构成纤维的材料、单位面积质量、厚度等可以相同也可以不同。为芯鞘型的复合纤维时,优选芯为PET、PP,鞘为低熔点PET、PP、PE。特别是,如果使用这些复合纤维,则与优选含有苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体等的弹性纤维层的构成纤维的热熔融粘接变强,难以发生层剥离,从这方面来说是优选的。
2个非弹性纤维层2、3中的至少一个的厚度优选为弹性纤维层1的厚度的1.2~20倍、特别优选为1.5~5倍。另一方面,关于单位面积质量,优选弹性纤维层的单位面积质量高于2个非弹性纤维层2、3中的至少一个的单位面积质量。换而言之,非弹性纤维层优选比弹性纤维层更厚、单位面积质量更小。通过厚度和单位面积质量成为这种关系,非弹性纤维层成为与弹性纤维层相比具有厚度且膨松的层。其结果,伸缩性无纺布10柔软且手感良好。
关于非弹性纤维层2、3的厚度本身,优选为0.05~5mm、特别优选为0.1~1mm。另一方面,关于弹性纤维层1的厚度本身,优选小于非弹性纤维层2、3的厚度,具体地优选为0.01~2mm、特别优选为0.1~0.5mm。厚度的测定可以利用显微镜以50~200倍的倍率观察伸缩性无纺布截面,分别求出各视野的平均厚度,以3个视野的厚度平均值求得。
关于非弹性纤维层2、3的单位面积质量本身,从均匀地覆盖弹性纤维层表面的观点和残留变形的观点出发,分别优选为1~60g/m2、特别优选为5~15g/m2。另一方面,关于弹性纤维层1的单位面积质量本身,从伸缩特性和残留变形的观点出发,优选大于非弹性纤维层2、3的单位面积质量。具体地优选为5~80g/m2、特别优选为20~40g/m2
关于构成纤维的纤维径,优选弹性纤维层1的构成纤维的纤维径为至少一个非弹性纤维层2、3的构成纤维的纤维径的1.2~5倍、特别优选为1.2~2.5倍。而且,从透气性和伸缩特性的观点出发,弹性纤维层1的构成纤维的纤维径优选为5μm以上、特别优选为10μm以上,优选为100μm以下、特别优选为40μm以下。另外,非弹性纤维层2、3的构成纤维的纤维径优选为1~30μm、特别优选为10~20μm。即,作为非弹性纤维层2、3的构成纤维,优选使用比弹性纤维层1的构成纤维更细的纤维。由此,位于无纺布10表层的非弹性纤维层2、3的构成纤维的熔融粘接点增加。熔融粘接点的增加对于防止伸缩性无纺布10发生起毛是有效的。而且,通过使用较细的纤维,可以获得肌肤触感良好的伸缩性无纺布10。
在本实施方式的伸缩性无纺布10中,如图1所示,在非弹性纤维层2、3上形成有微小的凹部。由此,伸缩性无纺布10的截面在微观上成为波浪形状。该波浪形状如在后述的制造方法中说明的那样,是通过伸缩性无纺布10的拉伸加工而生成的。该波浪形状产生赋予伸缩性无纺布10以伸缩性的结果,不会对无纺布10的手感造成较大的不良影响。当然,从可以获得更为柔软、良好的无纺布的观点出发是有利的。
虽然在图1中未示出,但可以在本实施方式的伸缩性无纺布10上实施压花加工。压花加工是为了进一步提高弹性纤维层1与非弹性纤维层2、3的接合强度而进行的。因此,如果可以通过热风法充分地接合弹性纤维层1与非弹性纤维层2、3,则没有必要进行压花加工。另外,压花加工虽然是接合构成纤维之间,但与热风法不同,通过压花加工,构成纤维之间不发生交织。
本实施方式的伸缩性无纺布10在其面内方向的至少一个方向上具有伸缩性。还可以在面内的所有方向上具有伸缩性。此种情况下,并不妨碍根据方向的不同伸缩性的程度的不同。关于最为伸缩的方向,伸缩性的程度优选伸长100%时的负荷为20~500cN/25mm、特别优选为40~150cN/25mm。当从伸长100%状态使其收缩时的残留变形优选为15%以下、特别优选为10%以下。
从其良好的手感、防止起毛性、伸缩性、透气性的观点出发,本实施方式的伸缩性无纺布10可以在外科用衣物或清扫片材等各种用途中使用。特别是优选作为生理用卫生巾或一次性尿布等吸收性物品的构成材料使用。例如,可以作为构成一次性尿布外表面的片材,用于赋予腰身部或腰部、腿周部等以弹性伸缩性的片材等使用。另外,可以作为形成卫生巾的伸缩性翼部的片材等使用。另外,还可以在即使是除此以外的部位但想赋予伸缩性的部位等中使用。伸缩性无纺布的单位面积质量或厚度可以根据其具体用途适当地调整。例如,作为吸收性物品的构成材料使用时,优选单位面积质量为20~160g/m2左右、厚度为0.1~5mm左右。另外,本发明的伸缩性无纺布由于弹性纤维层的构成纤维保持纤维形态,因此柔软、透气性高。关于作为柔软性尺度的弯曲刚性,本发明的伸缩性无纺布优选弯曲刚性值为10g/30mm以下的较低的值。关于透气性,优选透气度为16m/(kPa·s)以上。另外,优选伸长率为100%以上。
弯曲刚性根据JIS L-1096测定,在利用压槽式织物手感测试器的压入量为8mm、狭缝宽度为10mm的条件下,以分别向流动方向和与该流动方向垂直的方向弯曲时的平均值求得。透气度是使用KATO TECH生产的自动透气度试验机KES-F8-AP1测定透气阻力,以其倒数求得。
下面,参照着图2说明本实施方式的伸缩性无纺布10的优选制造方法。图2示意地表示了在本实施方式的伸缩性无纺布的制造方法中使用的优选制造装置。图2所示的装置从制造工序的上游侧至下游侧依次具有纤维网形成部100、热风处理部200和拉伸部300。
在纤维网形成部100中具有第1纤维网形成装置21、第2纤维网形成装置22和第3纤维网形成装置23。使用梳理机作为第1纤维网的形成装置21和第3纤维网的形成装置23。作为梳理机,可以没有特别限制地使用与在该技术领域中通常所用相同的梳理机。另一方面,作为第2纤维网形成装置22,使用纺喷纺丝装置。在纺喷纺丝装置中,具有在熔融聚合物的排出喷嘴的前端附近以上述喷嘴为中心相对配置有一对热风喷出部、在其下游以上述喷嘴为中心配置有一对冷风喷出部的纺丝口模。
热风处理部200具有热风炉24。在热风炉24中,使加热至规定温度的加热气体、特别是加热空气吹出。如果将相互重叠的3层纤维网导入到热风炉内,则加热气体强行地从该纤维网上方贯通到下方、或者由其反方向贯通、或者在两个方向上贯通。
拉伸部300具有弱接合装置25和拉伸装置30。弱接合装置25具有一对压花辊26、27。弱接合装置25用于使通过热风处理部200形成的纤维片材中的各层纤维网的接合确实地进行。在弱接合装置25的下游配置有与其邻接的拉伸装置30。拉伸装置30具有在轴线方向上交替地形成有大径部31、32和小径部(未图示)、且相互可以咬合的一对凹凸辊33、34。通过使纤维片材咬入至两个凹凸辊33、34之间,使该纤维片材在辊的轴线方向(即片材的宽度方向)上拉伸。
对使用了具有以上构成的装置的伸缩性无纺布的制造方法进行说明。首先在由弹性纤维构成的纤维网的各面上重叠由相同或不同的非弹性纤维构成的一对纤维网。“由弹性纤维构成的纤维网”不仅是指仅由弹性纤维构成的纤维网,还包括在不损害由该纤维网形成的弹性纤维层1的伸缩弹性的范围内除弹性纤维之外还含有少量非弹性纤维的纤维网。
首先,使用非弹性的短纤维作为原料,通过梳理机21制造非弹性纤维网3’,在一个方向上连续地搬送。使用弹性树脂作为原料、通过纺喷纺丝口模22放出的纤维被堆积在捕获网状物传送带上,制造含有弹性纤维的连续长丝的弹性纤维网1’。将其从传送带上剥离,将其层叠在通过梳理机21形成且在一个方向上被连续搬送的非弹性纤维网3’上。在该弹性纤维网1’上,还可以进一步层叠通过梳理机23制造的非弹性纤维网2’。。
另外,优选通过热处理对非弹性纤维网3’进行暂时熔融粘接后、或者暂时交织后,在其上直接堆积直接纺丝得到的弹性纤维。通过如此操作,弹性纤维的自由度增高,易于通过风等使相互的纤维进一步进入,因此优选。作为利用热处理进行的暂时熔融粘接,可以列举出加热辊法、加压轧辊法、蒸汽法、热风法等,作为暂时交织,可以列举出针刺法、喷水法等。特别是如果使用加热辊和热风法,在不会损害无纺布的手感方面以及可以降低设备空间的方面来说是优选的。非弹性纤维网3’优选在暂时熔融粘接后或暂时交织后不被卷绕,而是在线地直接在其上堆积弹性纤维。如果卷绕,则有时由于卷绕压力,非弹性纤维网3’破损。使其暂时熔融粘接、暂时交织的目的在于使得在纤维网上将弹性纤维直接熔融纺丝以进行堆积时,该纤维网不会被风等吹散。
3个纤维网的层叠体被送至热风方式的热风炉24中,在此实施热风处理。通过热风处理,纤维之间的交点热熔融粘接,弹性纤维网1’在其整个面上与非弹性纤维网2’、3’接合。在进行热风处理时,各层的纤维网必须未一体化。由此,各纤维网所具有的膨松且带有厚度的状态在热风处理后也可以维持,可以获得手感良好的伸缩性无纺布。与此相对,在上述US 4107364所记载的技术中,由于在热风处理前通过水流交织使多个纤维网成为一体,因此最终获得的伸缩性无纺布不会变得膨松。在US 6531014记载的技术中,通过利用压花辊的热熔融粘接或超声波熔融粘接而将多个纤维网接合,不进行热风方式的热熔融粘接,因此最终获得的伸缩性无纺布仍然不会变得膨松。
优选在通过热风处理使纤维之间的交点热熔融粘接、并将各层的纤维网整面地接合之外,使主要位于热风吹入面侧的非弹性纤维网2’的一部分构成纤维进入到弹性纤维网1’中。另外,优选通过控制热风处理的条件,使非弹性纤维网2’的一部分构成纤维进入到弹性纤维网1’中、进而与该纤维网1’的构成纤维相交织。或者,优选使非弹性纤维网2’的一部分构成纤维穿过弹性纤维网1’到达非弹性纤维网3’,与该纤维网3’的构成纤维相交织。
用于使非弹性纤维网2’的一部分构成纤维进入弹性纤维网1’中和/或使弹性纤维网1’的一部分构成纤维进入非弹性纤维网2’的条件优选为,热风风量0.4~3m/秒钟、温度80~160℃、搬送速度5~200m/分钟、热处理时间0.5~10秒钟。特别优选高于作为热风法通常进行的热风风量,特别优选热风风量为1~2m/秒钟。如果热风处理中使用的网状物的透气度高,则由于空气的通过,纤维易于进一步进入。同样,在非弹性纤维网3’上将弹性纤维网1’直接纺丝时,由于纺丝时的风,弹性纤维网1’的构成纤维也变得易于进入非弹性纤维网3’中。热风处理中使用的网状物和弹性纤维的直接纺丝中使用的网状物的透气度优选为250~800cm3/(cm2·s)、特别优选为400~750cm3/(cm2·s)。上述条件在使纤维软化、均匀地进入的方面和使纤维熔融粘接的方面均是优选的。进而,为了使纤维交织,可以使热风风量为3~5m/秒钟、使吹入压力为0.1~0.3kPa。如果弹性纤维网1’的透气度为8m/(kPa·s)以上、特别是24m/(kPa·s)以上,则热风的通过变得良好,可以使纤维更为均匀地进入,因此优选。另外,纤维熔融粘接也良好、最大强度增高。而且还可以防止起毛。
在热风处理中,优选在非弹性纤维网2’的一部分构成纤维进入弹性纤维网1’中的同时,非弹性纤维网2’的构成纤维和/或非弹性纤维网3’的构成纤维与弹性纤维网1’的构成纤维在它们的交点处热熔融粘接。此时,优选在该热风处理后的弹性纤维维持纤维形态的条件下进行热风处理。即,优选不会通过热风处理而使弹性纤维网1’的构成纤维变为薄膜状或者薄膜-纤维结构。而且,在热风处理中,非弹性纤维网2’的构成纤维之间在交点处热熔融粘接,同样弹性纤维网1’的构成纤维之间与非弹性纤维网3’的构成纤维之间在交点处热熔融粘接。
通过热风方式的热风处理,获得3个纤维网被一体化的纤维片材10B。纤维片材10B是具有一定宽度、在一个方向上拉伸的长条带状。纤维片材10B接着被搬送到拉伸部300。在拉伸部300中,纤维片材10B首先被搬送至弱接合装置25中。弱接合装置25由具有在周面上规则地配置有压花用凸部的金属制压花辊26及与其相对配置的金属制或树脂制的支承辊27的压花装置构成。通过弱接合装置25在纤维片材10B上实施热压花加工。由此,获得实施了压花加工的纤维片材10A。在利用弱接合装置25进行热压花加工之前,通过利用热风处理部200进行的热熔融粘接,各层的纤维网相互地接合而一体化,因此,利用弱接合装置25的热压花加工在本发明中并非必须。当想确实地进行各层纤维网的接合一体化时,利用弱接合装置25的热压花加工是有效的。另外,根据弱接合装置25,除了各层纤维网的接合一体化之外,还具有抑制纤维片材10A起毛的优点。热压花加工虽使构成纤维之间接合,但与利用热风处理部200进行的热风方式的热熔融粘接不同,通过热压花加工构成纤维之间并不交织。
利用弱接合装置25进行的热压花加工相对于利用热风处理部200进行的热熔融粘接是辅助进行的,因此其加工条件比较缓和即可。相反,如果热压花加工的条件过于苛刻,则纤维片材10A的膨松性被破坏,引起纤维的薄膜化,对最终获得的伸缩性无纺布的手感和透气性产生副作用。因而,例如热压花加工的线压虽然也依赖于作为加工对象的纤维片材10B的厚度,但通常优选为50~600N/cm、特别优选为100~400N/cm。另外,压花辊的加热温度虽然也依赖于纤维的构成树脂的种类或纤维片材10B的搬送速度,但通常优选为50~160℃、特别优选为80~130℃。
通过热压花加工获得的纤维片材10A如图3所示,具有多个以规则的图案配置、且分别独立的散点状接合部4。接合部4以规则的配置图案形成。接合部4例如优选不连续地形成在纤维片材10A的流动方向(MD)及其垂直方向(CD)的两个方向上。
在弱接合装置25中实施热压花加工的纤维片材10A接着被送至拉伸装置30中。如图2~图4所示,纤维片材10A通过具有在轴长方向上交替形成有大径部31、32和小径部(未图示)的一对凹凸辊33、34的拉伸装置30,在与搬送方向(MD)垂直的方向(CD)上拉伸。
拉伸装置30具有使一个或两个凹凸辊33、34的枢轴部上下变位的公知的升降机构(未图示),从而辊33、34间的间隔可以调节。在本制造方法中,如图2及图4(b)和(d)所示那样,按照一个凹凸辊33的大径部31插在另一个凹凸辊34的大径部32间、另一个凹凸辊34的大径部32插在上述一个凹凸辊33的大径部31间的方式组合各凹凸辊33、34,在处于该状态的两辊33、34之间插入纤维片材10A,拉伸该纤维片材10A。
在该拉伸工序中,如图3和图4所示,在纤维片材10A的宽度方向上优选使接合部4的位置与凹凸辊33、34的大径部31、32的位置一致。具体地说,如图3所示,在层叠片材10A上形成有多根接合部列,该接合部列由多个接合部4在MD方向上串联且直线状地排列而形成(图3中显示了10根),在图3中,对于以位于最左侧的接合部列R1为起点、由此开始的每隔一个的接合部列R1分别含有的接合部而言,使一个凹凸辊33的大径部31的位置一致;对于以位于左侧第2个接合部列R2为起点、由此开始的每隔一个的接合部列R2分别含有的接合部而言,使另一个凹凸辊34的大径部32的位置一致。图3中符号31、32所示的范围表示在层叠片材10A插入到两凹凸辊33、34之间的状态的一个时刻,与各辊的大径部31、32的周面相重叠的范围。
纤维片材10A在咬入到凹凸辊33、34间的状态下通过两辊33、34间时,如图4(b)和(d)所示,接合部4与任何一个凹凸辊的大径部31、32重叠,而未与大径部31、32重叠的大径部之间的区域、即上述接合部列间的区域被积极地拉伸。因此,可以防止接合部4的破坏、各层的剥离,同时高效地拉伸纤维片材10A的接合部以外的部分。另外,通过该拉伸,非弹性纤维层2、3充分地伸长,由此会发生即便纤维片材10A收缩也不会回复的变化。通过该变化,非弹性纤维层2、3阻碍弹性纤维层1的自由伸缩的程度大大降低。结果,根据本制造方法,可以高效地制造高伸缩性、破坏或起毛少的外观良好的伸缩性无纺布10。
通过上述拉伸加工,纤维片材10A的厚度在拉伸加工前后优选增加到1.1倍~4倍、特别优选增加到1.3倍~3倍。由此,非弹性纤维层2、3的纤维发生塑性变形并伸长,从而纤维变细,与此同时,非弹性纤维层2、3变得更加膨松、肌肤触感变得良好、缓冲性变得良好。
如果拉伸加工前的纤维片材10A的厚度薄,则具有可以减小搬运和保管纤维片材10的辊坯的空间的优点。
通过上述拉伸加工,纤维片材10A的弯曲刚性与拉伸加工前相比,优选变化为30~80%、特别优选变化为40~70%。由此,可以获得悬垂性良好、柔软的无纺布。另外,拉伸加工前的纤维片材10A的弯曲刚性高,从而在搬送线路中难以在纤维片材10A中产生皱褶,因此优选。而且,在拉伸加工时纤维片材10A也不会有皱褶而易于加工,因此优选。
拉伸加工前后的纤维片材10A的厚度和弯曲刚性可以通过非弹性纤维层2、3所用纤维的伸长率、压花辊的压花图案、凹凸辊33、34的间距或前端部的厚度、咬合量来控制。
凹凸辊33、34的大颈部31、32的周面为了不损害纤维片材10A而优选为不尖锐。例如如图4(b)和图(d)所示,优选为规定宽度的平坦面。大颈部前端面的宽度W[参照图4(b)]优选为0.3~1mm,优选为接合部4的CD方向尺寸的0.7~2倍、特别优选为0.9~1.3倍。由此完全不会破坏非弹性纤维,即可获得高强度的片材。
另外,大颈部间的间距P[参照图4(b)]优选为0.7~2.5mm。该间距P优选为接合部4的CD方向尺寸的1.2~5倍、特别优选为2~3倍。由此可以获得布样的外观,肌肤触感良好。另外,接合部4的CD方向的间距间隔(CD方向上相邻的接合部列R1之间的间距或者CD方向上相邻的接合部列R2之间的间距)相对于大径部间的间距P,为了使位置关系一致基本为2倍,但为了纤维片材10A在CD方向上的伸长和缩幅,如果在1.6倍~2.4倍的范围内即可使位置一致。
由拉伸装置30送出的纤维片材10A在其宽度方向上的拉伸状态被释放。即,伸长有所缓和。结果,在纤维片材10A中表现出伸缩性,该片材10A在其宽度方向上收缩。由此,可以获得目标的伸缩性无纺布10。当释放拉伸状态时,可以完全地释放拉伸状态,或者可以在表现出伸缩性的限度中,以拉伸状态维持某种程度的状态释放拉伸状态。
作为拉伸装置30,除了图2所示的装置之外,还可以使用图5所示的装置。图5所示的拉伸装置30A在MD方向上拉伸纤维片材10A。拉伸装置30A沿着纤维片材10A的搬送方向依次配置有2个成为一对的第1拉伸辊35、第2拉伸辊36。第1拉伸辊35和第2拉伸辊36的直径相同,但其圆周速度不同。详细地说,第2拉伸辊36的圆周速度快于第1拉伸辊35的圆周速度。结果,在两辊35、36之间,纤维片材10A在其搬送方向(MD)上被拉伸。
第2拉伸辊36的下游侧上配置有张力辊组37。通过张力辊组37,纤维片材10A在其长度方向上的拉伸状态被释放。即,伸长有所缓和。结果,纤维片材10A在其长度方向上收缩。
在以上的实施方式中,对使用图2所示装置制造的伸缩性无纺布10实施加工以制造具有伸缩部分的各种制品。即,伸缩性无纺布的制造线与制品的制造线不同。另外,还可以取而代之,使伸缩性无纺布的制造线和制品的制造线为同一线,连续地在线进行伸缩性无纺布的制造和制品的制造。具体地说,通过图2所示的纤维网形成部100、热处理部200和拉伸部300中的加工来制造纤维片材10A。接着,将处于拉伸状态下的纤维片材10A在维持其拉伸状态的状态下,连续地搬送到用于制造规定的制品、例如上述吸收性物品、外科用衣服、口罩、清扫片材等具有伸缩部分的制品的加工机中。然后,在该加工机中对纤维片材10A进行规定的加工,例如进行与其它部件的重叠或接合。进而,在该加工机中释放纤维片材10A的拉伸。例如,当纤维片材10A在其宽度方向上拉伸时,通过使该片材10A的宽度变窄,释放拉伸。当纤维片材10A在其长度方向上拉伸时,通过在其长度方向上以规定间隔朝向其宽度方向截断该片材10A,释放拉伸。这样,可以制造在一部分上具有伸缩性无纺布的具有伸缩部分的制品。
另外,作为其它的实施方式,还可以先将处于伸缩性无纺布10制成前的中间阶段的片材暂时卷绕,将卷绕了的该片材放出,在制品的制造线中赋予该片材伸缩性,同时将赋予了伸缩性的该片材作为原料制造制品。具体地说,通过图2所示的纤维网形成部100和热处理部200的加工来制造纤维片材10B,将该纤维片材10B暂时卷绕。将卷绕了的纤维片材10B设置在另外准备的、用于制造具有伸缩部分的规定制品的加工机中。该加工机可以设置在与制造纤维片材10B的装置不同的其它场所(例如工场场地内的其它建筑物或远离的位置)。该加工机具有拉伸装置。将卷绕了的纤维片材10B放出后搬送到该加工机中,在该加工机中拉伸纤维片材10B。然后,在该加工机中对纤维片材进行规定的加工,例如进行与其它部件的重叠或接合。进而,在该加工机中释放纤维片材的拉伸。这样,可以制造在一部分上具有伸缩性无纺布的具有伸缩部分的制品。
以上根据优选的实施方式说明了本发明,但本发明并不局限于上述实施方式。例如,虽然上述实施方式的伸缩性无纺布10是在弹性纤维层1的两面上层叠有相同或不同的实质上为非弹性的非弹性纤维层2、3的形态,但也可以取而代之,为在弹性纤维层的一个面上层叠有非弹性纤维层的2层结构的形态。2层结构的伸缩性无纺布作为吸收性物品的构成材料使用时,特别是使用在接触于使用者肌肤的位置时,从肌肤触感和防止发粘等的观点出发,优选按照纤维层朝向穿戴者肌肤侧的方式使用。
另外,在图4所示方法中,是以纤维片材10A不被一个凹凸辊的大径部和另一个凹凸辊的小径部包夹的状态进行拉伸,但也可以缩窄两者间的间隔,以纤维片材10A夹在两者间的状态进行拉伸。即,还可以介由纤维片材以带底的状态进行拉伸。另外,拉伸工序还可以使用日本特开平6-133998号公报所记载的方法。
另外,在上述实施方式中,弹性纤维网1’的形成中使用了纺喷法,但也可以取而代之地使用纺粘法、后述实施例4的熔喷法。
另外,通过热风处理200接合一体化前的状态的各纤维网优选为其构成纤维的交点未接合的状态,但作为该纤维网,也可以如后述的实施例4所示,使用构成纤维的交点已接合状态的无纺布。
另外,在上述实施方式中,相对于纤维片材10B进行了在其长度方向或宽度方向的一个方向上的拉伸,也可以取而代之,进行在长度方向和宽度方向的两个方向上拉伸。
[实施例1]
使用图2所示的装置制造图1所示的伸缩性无纺布。首先,将直径为17μm、纤维长为51mm的短纤维(芯:PET、鞘:PE)供给至梳理机,形成由梳理纤维网构成的非弹性纤维网3’。纤维网3’的单位面积质量为10g/m2。在该非弹性纤维网3’上层叠由连续纤维构成的弹性纤维网1’。
弹性纤维网1’通过以下的方法形成。使用由SEBS构成的弹性树脂的クレィトン G1657(商品名)。使用挤出机在口模温度为310℃下将熔融了的树脂从纺丝喷嘴中挤出,利用纺喷法在网状物上成形由连续纤维构成的弹性纤维网1’。弹性纤维的直径为32μm。纤维网1’的单位面积质量为40g/m2
在弹性纤维网1’上层叠与上述相同的由短纤维构成的非弹性纤维网2’。纤维网2’的单位面积质量为10g/m2
将这3层纤维网的层叠体导入到热处理机中,进行利用热风方式吹入热风的热处理。热处理条件为网状物上温度140℃、热风风量2m/秒钟、吹入压力0.1kPa、吹入时间为15秒钟、网状物的透气度为500cm3/(cm2·s)。通过该热处理,获得3层纤维网一体化的纤维片材10B。
接着,对纤维片材10B实施热压花加工。热压花加工使用具有压花凸辊和扁平金属辊的压花装置进行。作为压花凸辊,使用CD方向的间距为2.0mm的具有多个凸部的点状凸辊。各辊的温度设定为110℃。通过该热压花加工获得以规则图案形成有接合部的纤维片材10A。
对纤维片材10A实施拉伸加工。拉伸加工使用具有在轴方向上交替形成有大径部和小径部的一对凹凸辊的拉伸装置。大径部间和小径部间的间距分别为2.0mm(大径部间的间距P为1.0mm)。调整上下凹凸辊的挤入量,以拉伸倍率3.5倍将纤维片材10A在CD方向上拉伸。由此,获得在CD方向上伸缩的单位面积质量为60g/m2的无纺布。另外,以上各工序的搬送速度均为10m/分钟。所得伸缩性无纺布的特性示于以下表1中。表2记载了拉伸加工前的纤维片材10A的厚度和弯曲刚性值。
表中的各项目的测定方法如下所述。
<厚度>
使伸缩性无纺布于23±2℃、60%RH的环境下无负荷地放置2天以上后,通过以下方法求出厚度。以0.5cN/cm2的负荷将伸缩性无纺布夹在平板间,在此状态下利用显微镜以25倍~200倍的倍率观察截面,求出各层的平均厚度。另外,由平板间的距离求出整体的厚度。关于纤维的进入,以相互进入的中间点作为厚度。
<透气度>
弹性纤维层的透气度是以仅为弹性纤维层的状态对热处理前的纤维层进行测定。伸缩性无纺布的透气度是对拉伸处理后的纤维层进行测定。
<掉毛试验>
使用200mm×200mm的伸缩性无纺布作为试验片。将该试验片的一个面作为评价面使用。使该评价面朝上,利用橡胶带将试验片的四边固定在板上。将卷有海绵(モルトプレンMF-30)的摩擦板放置在试验片上。海绵的负荷为240g。将正向旋转3次、逆向旋转3次作为1组,旋转摩擦板。进行15组该操作。1次旋转为3秒钟的速度。通过旋转使附着在海绵上的所有纤维附着到胶带上。将该胶带粘在黑纸上。由试验片的表面状态和附着在胶带上的纤维来评价掉毛的程度。
○:试验片上几乎没有起毛或起球。胶带上几乎没有纤维的附着。
△:试验片上可见起毛或起球,但胶带上没有纤维的块状物。
×:试验片上可见起毛或起球,且胶带上有很多纤维的块状物。
<强度、伸长率和残留变形>
以向伸缩性无纺布的伸缩方向为50mm、向与其垂直方向为25mm的大小截取矩形的试验片。将试验片安装在Orientec生产的TENSILONRTC1210A上。夹头间距离为25mm。以300mm/分钟的速度使试验片在无纺布的伸缩方向上伸长,测定此时的负荷。将此时的最大点的负荷作为最大强度。另外,将此时试验片的长度设为B、将原来试验片的长度设为A时,将{(B-A)/A}×100作为最大伸长率(%)。另外,进行伸长100%循环试验,由伸长100%时的负荷求出伸长100%时的强度。进而,在伸长100%后,测定以同样的速度返回原点时不返回的长度的比例,将该值作为残留变形。
<弯曲刚性>
使用大荣科学精机制作所生产的HOM-3测定。
对所得伸缩性无纺布的截面进行SEM观察时,弹性纤维层的构成纤维与非弹性纤维层的构成纤维热熔融粘接,这些纤维层整面地接合。另外,确认了非弹性纤维层的一部分构成纤维进入到弹性纤维层的厚度方向中。弹性纤维层的构成纤维保持纤维形态。伸缩性无纺布的手感良好、柔软、伸缩性良好。而且,当在外包覆层中使用该伸缩性无纺布来制作一次性尿布时,该尿布具有以下特征:肌肤触感柔软、透气性高、由于充分拉伸而易于穿戴、由于在整个面上紧固而难以留下橡胶痕迹。
[实施例2]
取代实施例1中使用的弹性树脂,使用由热塑性聚氨酯构成的弹性树脂的ディ一アィシ一バイエル公司生产的パンデツクスT-1180N(商品名)。在口模温度230℃下挤出树脂,通过纺喷法获得由纤维径为20μm的连续纤维构成的弹性纤维。另外,使弹性纤维网1’的单位面积质量为30g/m2。除此之外,与实施例1同样地操作,获得伸缩性无纺布。所得伸缩性无纺布的特性示于下述表1中。另外,拉伸加工前的纤维片材10A的厚度和弯曲刚性值示于表2中。
[实施例3]
取代实施例1中使用的弹性树脂,使用由聚烯烃系弹性体构成的弹性树脂的Dow Chemical公司生产的EG8200(商品名)和由SEBS构成的弹性树脂的クレィトン G1657(商品名)。在口模温度320℃下挤出这些树脂,通过纺喷法获得由纤维径为23μm的连续纤维构成的并列型复合弹性纤维。树脂重量比例为5∶5。使弹性纤维网1’的单位面积质量为20g/m2。除此之外,与实施例1同样地操作,获得伸缩性无纺布。所得伸缩性无纺布的特性示于下述表1中。另外,拉伸加工前的纤维片材10A的厚度和弯曲刚性值示于表2中。
[实施例4]
将直径为18μm、纤维长为51mm的短纤维(芯:PET、鞘:PE)供给至梳理机,形成由梳理纤维网构成的非弹性纤维网3’。将该纤维网3’导入到热处理机中,用热风方式吹入热风进行热处理,将构成纤维暂时熔融粘接。热处理的条件为网状物上温度137℃。通过该热处理,获得构成纤维暂时熔融粘接的单位面积质量为10g/m2的非弹性纤维网3’。在该非弹性纤维网3’上直接层叠由连续纤维构成的弹性纤维网1’。
弹性纤维网1’通过以下的方法形成。使用苯乙烯系弹性体树脂构成的弹性树脂作为原料。使用挤出机在口模温度290℃下将熔融了的树脂从纺丝喷嘴中挤出,利用熔喷法将树脂和热风一起吹出,在非弹性纤维网3’上直接成形弹性纤维网1’。成形网状物使用透气度为420cm3/(cm2·s)的网状物。弹性纤维的直径为14μm。弹性纤维网1’的单位面积质量为15g/m2
在弹性纤维网1’上层叠与上述相同的由短纤维构成的非弹性纤维网2’。纤维网2’的单位面积质量为10g/m2。纤维网2’的构成纤维未暂时熔融粘接。
将这3层纤维网的层叠体导入到热处理机中,利用热风方式吹入热风进行热处理。热处理的条件为网状物上温度137℃、热风风量2m/秒钟、吹入压力0.2kPa、吹入时间15秒钟、网状物的透气度为500cm3(cm2·s)。通过该热处理,获得3层纤维网一体化了的纤维片材10B。
接着,对纤维片材10B实施热压花加工。热压花加工使用具有压花凸辊和扁平金属辊的压花装置进行。作为压花凸辊,使用在CD方向、MD方向的间距均为2.0mm的具有多个凸部的点状凸辊。各辊的温度设定为120℃。通过该热压花加工,获得以规则图案形成有接合部的纤维片材10A。卷绕该纤维片材10A制成无纺布坯布。
将纤维片材10A从其坯布放出,与实施例1同样地以拉伸倍率为3倍在CD方向上拉伸。其它操作与实施例1同样操作,获得伸缩性无纺布。所得伸缩性无纺布的特性示于以下的表1中。另外,拉伸加工前的纤维片材10A的厚度和弯曲刚性值示于表2中。
表1
    实施例1     实施例2     实施例3    实施例4
弹性纤维层1     0.15     0.15     0.10     0.10
厚度(mm)非弹性纤维层2、3     0.48/0.48     0.36/0.36     0.37/0.37     0.54/0.54
伸缩性无纺布     1.11     0.87     0.84     1.18
透气度(m/(kPa·s))<sup>*1</sup>     27     40     41     26
脱毛试验     ○     ○     ○     ○
伸长100%时的强度(cN/25mm)     40     68     85     102
最大强度(cN/25mm)     170     220     180     380
最大伸长率(%)     230     220     180     180
残留变形(%)     10     12     18     11
弯曲刚性(g/30mm)     1.6     1.5     1.5     1.2
*1:实施例1的弹性纤维层1的透气度为30m/(kPa·s)
表2
拉伸前   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
弹性纤维层1   0.15   0.15   0.10   0.10
厚度(mm)非弹性纤维层2、3   0.24/0.24   0.26/0.26   0.28/0.28   0.24/0.24
纤维片材   0.62   0.66   0.66   0.58
弯曲刚性(g/30mm)   2.8   2.4   1.9   2.1
[0115]如以上所详述,本发明的伸缩性无纺布具有厚度且膨松,具有柔软的手感,另外具有充分的透气性。由于弹性纤维未露出到无纺布的表面,因此无纺布没有发粘感,由此也使得手感变得良好。而且还抑制了起毛。
另外,根据本发明的制造方法,可以容易地制造膨松、具有厚度、具有柔软的手感、具有充分透气性的伸缩性无纺布以及具有该伸缩性无纺布的制品。根据本发明的制造方法,可以容易地制造没有弹性材料所特有的发粘感的伸缩性无纺布及具有该伸缩性无纺布的制品。根据本发明,可以容易地制造单位面积质量低、易于伸长的伸缩性无纺布及具有该伸缩性无纺布的制品。

Claims (13)

1.伸缩性无纺布,其中,在弹性纤维层的至少一个面上配置有实质上为非弹性的非弹性纤维层;两纤维层在弹性纤维层的构成纤维保持纤维形态的状态下通过纤维交点的热熔融粘接而整面地接合在一起;并成为非弹性纤维层的一部分构成纤维进入到弹性纤维层中的状态和/或弹性纤维层的一部分构成纤维进入到非弹性纤维层中的状态,所述伸缩性无纺布的截面在微观上成为波浪形状。
2.权利要求1所述的伸缩性无纺布,其中,通过热风法成为非弹性纤维层的一部分构成纤维进入到弹性纤维层中的状态和/或弹性纤维层的一部分构成纤维进入到非弹性纤维层中的状态。
3.权利要求1或2所述的伸缩性无纺布,其中,非弹性纤维层的厚度为弹性纤维层的厚度的1.2~20倍,且弹性纤维层的单位面积质量高于非弹性纤维层的单位面积质量。
4.权利要求1或2所述的伸缩性无纺布,其中,弹性纤维层的构成纤维的纤维直径为非弹性纤维层的构成纤维的纤维直径的1.2~5倍,且为10~100μm。
5.权利要求1或2所述的伸缩性无纺布,其中,弹性纤维层的构成纤维由热塑性弹性体构成。
6.权利要求5所述的伸缩性无纺布,其中,热塑性弹性体由苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体、聚酯系弹性体或聚氨酯系弹性体构成。
7.权利要求1、2、6中任一项所述的伸缩性无纺布,其中,非弹性纤维层的构成纤维由短纤维构成。
8.伸缩性无纺布的制造方法,其中,将由弹性纤维构成的纤维网与由非弹性纤维构成的纤维网重叠,在这些纤维网未一体化的状态下对这些纤维网实施热风方式的热风处理,使纤维之间发生热熔融粘接,获得这些纤维网一体化而形成的纤维片材,使所述纤维片材在至少一个方向上拉伸,之后释放所述纤维片材的拉伸,
所述热风方式的热风处理在热风风量0.4~3m/秒钟、温度80~160℃、搬送速度5~200m/分钟、热处理时间0.5~10秒钟的条件下进行。
9.权利要求8所述的制造方法,其中,在热风处理后的弹性纤维维持纤维形态的条件下进行热风方式的热风处理。
10.权利要求8或9所述的制造方法,其中,使所述纤维片材咬入至一对凹凸辊之间,从而使该纤维片材拉伸,所述一对凹凸辊在轴线方向上交替地形成有大径部和小径部,且可以相互咬合。
11.权利要求8或9所述的制造方法,其中,通过纺喷法形成由弹性纤维构成的纤维网。
12.具有伸缩部分的制品的制造方法,其中,将由弹性纤维构成的纤维网与由非弹性纤维构成的纤维网重叠,在这些纤维网未一体化的状态下对这些纤维网实施热风方式的热风处理,使纤维之间发生热熔融粘接,获得这些纤维网一体化而形成的纤维片材,使所述纤维片材在至少一个方向上拉伸,在维持该拉伸状态的情况下将处于拉伸状态的所述纤维片材搬送到用于制造具有伸缩部分的规定制品的加工机中,在所述加工机中对所述纤维片材进行规定的加工,进而在该加工机中释放所述纤维片材的拉伸,
所述热风方式的热风处理在热风风量0.4~3m/秒钟、温度80~160℃、搬送速度5~200m/分钟、热处理时间0.5~10秒钟的条件下进行。
13.具有伸缩部分的制品的制造方法,其中,将由弹性纤维构成的纤维网与由非弹性纤维构成的纤维网重叠,在这些纤维网未一体化的状态下对这些纤维网实施热风方式的热风处理,使纤维之间发生热熔融粘接,获得这些纤维网一体化而形成的纤维片材,同时将该纤维片材暂时卷绕,将卷绕了的纤维片材放出,并搬送到另外准备的用于制造具有伸缩部分的规定制品的加工机中,在所述加工机中对所述纤维片材进行包含使该纤维片材在至少一个方向上拉伸的工序的规定加工,进而在该加工机中释放所述纤维片材的拉伸,
所述热风方式的热风处理在热风风量0.4~3m/秒钟、温度80~160℃、搬送速度5~200m/分钟、热处理时间0.5~10秒钟的条件下进行。
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