CN102021751A - 纺粘无纺布及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺粘无纺布及其制造方法，用聚丙烯中共聚乙烯而成的弹性体无规共聚物和脂肪酸酰胺化合物制造纺粘无纺布，以容易改善用作现有卫生产品表面的无纺布的柔软性，且具有一定程度以上的柔软性、表面摩擦系数及力学物性；上述纺粘无纺布，其特征在于通过如下方式制得：在均聚聚丙烯中混合10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚6～10重量％乙烯而得到的弹性体无规共聚物a，而且，混合0.5～5重量％含有5～20重量％酰胺化合物的母料b并熔融，之后经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维，接着，在连续移动的传送带上将上述纤维层叠为网状，并通过热粘接或针刺制作长丝网，使无纺布的基本重量达到10～100g/m2。

Description

纺粘无纺布及其制造方法
技术领域
本发明涉及具备优异的柔软性的纺粘无纺布及其制造方法，尤其是为改善用作现有卫生产品表面的无纺布的柔软性，用聚丙烯中共聚乙烯而成的共聚物制造纺粘无纺布，以容易改善无纺布的柔软性，且具有一定程度以上的透气性和物性的具备优异的柔软性的纺粘无纺布及其制造方法。
背景技术
通常所说的长纤维无纺布为纺粘无纺布或熔纺无纺布，指纺粘无纺布、熔纺无纺布及上述两种的组合。
上述长纤维纺粘无纺布，一般具有优异的机械特性和空气力学特性，而且其通过连续纺纱的生产性高，因此应用于各种领域，例如，应用最多的是卫生材料领域，其他还有农业、生活材料、工业及医疗等领域。在长纤维纺粘无纺布中，利用聚烯烃系树脂中的聚丙烯树脂的纺粘无纺布，较之利用聚酰胺系聚酯树脂的聚酯纺粘无纺布，具备优异的柔软性，从而广泛用于尿裤及卫生巾等卫生材料，特别是在尿裤领域，长纤维纺粘无纺布替代原先的短纤维或冲制薄片，用作具有吸收及渗透液体功能的上表面，而且在现有尿裤中用作芯包(Corewrap)，用以包裹和维持由粉末状高吸收性高分子(Super Absorbent Polymer，SAP)构成的吸收聚合物。另外，用作尿裤底布的保护用无纺布的详细构成，例如，公开于韩国第2003-0053009号专利申请中。
另外，用作婴儿尿裤的上表面的无纺布，是在短纤维无纺布或长纤维无纺布上涂布表面活性剂进行了亲水处理，而经亲水处理的无纺布的缺点是：吸收至吸收体的液体受婴儿重量的影响，重新倒流而使上表面处于湿润的状态，而上述湿润状态的上表面将损伤婴儿皮肤的皮肤，因此需要可快速干燥的特性；而在女性使用的卫生巾的上表面，选用具有织物触感的水刺无纺布或提高了柔软性的PP/PE复合长纤维无纺布，但因水刺或复合长纤维无纺布的纤维密度高，从而不能顺利吸收高粘度经血而残留于表面。因此，需要既能维持触感，又能迅速将经血传递至吸收层的特性。
因此，为了改善上述问题，即吸收性、透气性及柔软性，公开了韩国第2005-7010352号专利申请及韩国第2005-0026482号专利公开，但都在生产性方面存在问题。而为解决上述问题，韩国第2006-0042923号专利申请提供“在长纤维纺粘无纺布中，通过使用针或冲子的机械冲制加工，提高柔软性和液体渗透性的冲制无纺布的制造方法，其特征在于，具有冲制辊，包括：上部冲制辊，固定有冲压上述长纤维纺粘无纺布的冲子；下部辊，为引入上述上部辊的冲子而位于对应于上述冲子的位置，形成具有与上述冲子的外形相匹配的内部形状的槽的冲子对；从而在上述冲制辊上，将无纺布移动至上部辊的冲子和下部辊的冲子对之间，经过加压/加温形成漏斗形状的三维冲制孔，从而具有优异的柔软性和冲制加工性”。但是，上述方法只是通过机械方式改善柔软性，因此其改善的程度非常有限。
另外，日本第2007-186665号专利公开公报公开了聚丙烯系聚合物混合物，来自上述混合物的成形体及聚丙烯聚合物混合物的制备方法，而日本第2008-538389号及第2008-538390号专利公开公报分别公开了由聚丙烯/α-烯烃共聚物制作而成的纤维和乙烯/α-烯烃共聚物制作而成的纤维，而这些纤维的形状为芯鞘(Sheath-Core)形，在其内部使用聚丙烯，而在沿纤维的长度方向连续形成的外层应用共聚聚丙烯，以提高柔软性。但是，因为在显微的外层(Sheath)使用了结晶化及熔点低的树脂，从而在产品生产时，结晶化速度差异降低可纺性，而在热熔合时，易熔合于压花轧光机，导致制造工艺上的问题。另外，难以确保适合的无纺布力学特性，例如，切割强度及低拉伸度时的强度(在应力-应变曲线上，3、5、10重量％的拉伸度)。即，若为了确保柔软性而设置低的热熔合温度，则纤维容易产生摩擦所导致的绒毛，而且因其低拉伸度，当用作尿裤的底布，则在使用尿裤时，因其自身的重量结构容易松弛，导致尿裤容易脱落。与此相反，若温度高，则将过度熔合而导致工艺上的问题，而且难以达到提高柔软性的目的。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种纺粘无纺布，其在满足作为现有尿裤材料的物性的同时，通过非物理方式的其材料的属性改善作为所需物性之一的柔软性，从而具备优异的柔软性。
本发明的另一目的在于克服现有技术之不足而提供更容易制造具备优异柔软性的无纺布的制造方法。
另外，本发明除上述明确的目的之外，还将由本领域技术人员通过上述目的及本说明书的全部技术容易导出的其他目的作为其目的。
为达到上述目的，本发明提供一种具备优异柔软性的纺粘无纺布，其特征在于通过如下方式制得：
在均聚聚丙烯中混合10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚6～10重量％乙烯而得到的弹性体无规共聚物a，而且，混合0.5～5重量％含有5～20重量％酰胺化合物的母料b并熔融，之后经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维，接着，在连续移动的传送带上将上述纤维层叠为网状，并通过热粘接或针刺制作长丝网，使无纺布的基本重量达到10～100g/m2，其中，乙烯含量以弹性体无规共聚物a为100重量％来计算，酰胺化合物含量以母料b为100重量％来计算，其余重量百分比以均聚聚丙烯、弹性体无规共聚物a和母料b的混合物为100重量％来计算。
根据本发明的另一构成，上述无纺布制造成为纺粘无纺布/纺粘无纺布/纺粘无纺布或纺粘无纺布/熔纺无纺布/纺粘无纺布的一层以上的结构。
为达到上述目的，本发明提供一种具备优异柔软性的纺粘无纺布的制造方法，其特征在于，包括：
在均聚聚丙烯中混合10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚6～10重量％乙烯而得到的共聚物，并熔融，之后经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维的步骤，其中，乙烯含量以共聚物为100重量％来计算；
在连续移动的传送带上将上述长丝纤维层叠为网状的步骤；及
热粘接或针刺上述所层叠的长丝网的步骤。
另外，为达到上述目的，本发明提供一种具备优异柔软性的纺粘无纺布的制造方法，其特征在于，包括：
在均聚聚丙烯中混合10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚6～10重量％乙烯而得到的弹性体无规共聚物，而且，混合0.5～5重量％含有5～20重量％酰胺化合物的母料并熔融，之后经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维的步骤，其中，乙烯含量以弹性体无规共聚物a为100重量％来计算，酰胺化合物含量以母料b为100重量％来计算，其余重量百分比以均聚聚丙烯、弹性体无规共聚物a和母料b的混合物为100重量％来计算；
在连续移动的传送带上将上述长丝纤维层叠为网状的步骤；及
热粘接或针刺上述所层叠的长丝网的步骤。
根据本发明的又一构成，上述根据本发明所制造而成的具备优异的柔软性的无纺布应用于卫生材料，尤其是用于尿裤的底布(backsheet)、侧边(Sidegather)、耳部(Ear Part)、裤腰(Waist Band)及连接系统的材料(Lateral Tape)等。
上述构成的本发明具备优异的柔软性的纺粘无纺布及其制造方法，将在聚丙烯链上共聚乙烯而得到的弹性体无规共聚物按一定比例混合于均聚聚丙烯中使用，因此，较之现有使用聚丙烯系或聚酯树脂的普通纺粘无纺布，明显提高其柔软性，可适用于尿裤的底布及侧边等。
具体实施方式
下面，将详细说明本发明较佳实施方式，但本发明的范围不受此限制。
根据本发明的较佳实施方式，本发明纺粘无纺布通过如下方式制得：在均聚聚丙烯中混合约10～40重量％，较佳为20～35重量％通过在聚丙烯链上共聚6重量％以上，较佳为8重量％以上乙烯而得到的弹性体无规共聚物并熔融。在此，乙烯的共聚比例最多不超过10重量％。若乙烯的共聚比例小于6重量％，则柔软性的改善效果不明显；而与此相反，若共聚比例大于10重量％，则将降低可纺性及无纺布强度。
另外，在均聚聚丙烯中混合约10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚乙烯而得到的共聚物，但若混合比例小于10重量％，则柔软性的改善效果不明显；而与此相反，若混合比例大于40重量％，则不仅降低无纺布强度，而且增加制造成本。尤其是，若增加混合量，则将降低沿纤维长度方向的拉伸强度，结晶化慢，因此纤维将变粗。因此，将明显降低无纺布整体的重量均匀性及构成(Formation)。若应用乙烯共聚聚丙烯共聚物，则因共聚树脂的柔软性提高产品柔软性，但因表面摩擦系数大，从而难以确保整体柔软性。因此，在本发明中通过在一层或全部层混合作为滑石材料的脂肪酸酰胺化合物之后纺纱，从而使表面具有柔滑的柔软性。将含有5～20重量％脂肪酸酰胺化合物的母料混合0.5～5重量％，较佳为1～3重量％之后进行纺纱。
将上述熔融聚丙烯经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维，接着，在连续移动的传送带上将上述纤维层叠为网状，并通过热粘接或针刺制作长丝网，制造出其基本重量达到10～100g/m2的无纺布，从而提供提高了柔软性的无纺布。
若上述长丝的粗细小于1丹尼尔，则可纺性差；而与此相反，若大于5丹尼尔，则不能充分拉伸，从而强度低，不能确保柔软性。
根据本发明较佳实施方式，本发明无纺布可具有纺粘无纺布/纺粘无纺布/纺粘无纺布(SSS)或纺粘无纺布/熔纺无纺布/纺粘无纺布(SMS)的三层结构，而构成上述多层结构的熔纺无纺布的重量，较佳为0.3～33g/m2范围，更佳为0.5～23g/m2。若包含于上述多层结构无纺布的熔纺无纺布的重量小于0.33g/m2，则因其组织不致密，因此不能用作起到阻止液体作用的侧边。若大于33g/m2，则因组织变得过于致密，从而不能排出氨气等。
制造上述本发明多层无纺布中的一层的上述熔纺无纺布的制造方法为公知的技术，熔融其熔融指数(Melt Index，MI)为800～1200g/分钟的聚丙烯树脂，并在利用孔板纺纱时，在设备的两侧吹送强热风，从而制造出极细丝。较佳地，构成本发明无纺布的一层的上述熔纺无纺布的粗细为1～6μm。
另外，如上所述，本发明的上述纺粘无纺布，是熔融特定聚丙烯树脂并利用多个孔板挤压成型长丝，并利用吹进冷却室的冷却空气凝固长丝，之后通过拉伸过程1～5丹尼尔的小纤维直径，并在连续移动的传送带上层叠成网状，以制造无纺布。
在此，因沿纤维长度方向随机包括乙烯含量为6重量％以上的共聚物，为制造为均聚聚丙烯，需将拉伸比(开宾压力，cabin pressure)提高至1.3倍以上，冷却温度将设置成比通常聚合物冷却温度低2～4℃。
根据本发明的较佳实施方式，上述层叠于传送带上的长丝网，通过热粘接或针刺，制作成具备优异的柔软性的纺粘无纺布。
在此，按一定比例混合均聚聚丙烯树脂和共聚物纺制而成的长纤维，因其熔点较低，较之由一般均聚聚丙烯树脂构成的纤维，需将其热熔合温度设置成低5～30℃，较佳为低10～20℃。若热熔合温度高，则因过度的热熔合而降低柔软性，并降低无纺布强度。
根据本发明的另一实施方式，上述根据本发明所制造而成的具备优异的柔软性的无纺布应用于卫生材料，尤其是用于尿裤的底布、侧边、耳部、裤腰及连接系统的材料等。
下面，将结合如下实施例对本发明进行更详细说明，但本发明的范围不受此限制。
下述实施例中的各种特性的测量及评价值，通过如下方法进行分析：
(1)重量：EDANA 40.3-90；
(2)拉伸强度和伸长率：EDANA 20.2-89；
(3)表面摩擦角：以ASTM-D 1894为准测量；
(4)皮肤接触触感：进行了感官测试，并分别用◎、○及△表示优异、良好及一般；
(5)悬垂(Drape)性(弯曲长度)：EDANA 50.5-99。
实施例1
在制造本发明具备优异的柔软性的纺粘无纺布时，在熔融指数为35g/10分钟的均聚聚丙烯树脂中，混合30重量％的熔融指数为25、密度为0.876、在聚丙烯链上乙烯含量为9重量％的弹性体无规共聚物，及2重量％的含有18重量％脂肪酸酰胺化合物的母料，并通过熔融、纺纱获得纤维，而此时将冷却空气温度设置为16℃提高结晶化水平，之后在传送带上层叠成网状。此时，纤维层的构成采用SSS，而纤维间的结合通过利用热轧光机的热熔合方法，而较之使用100重量％一般均聚聚丙烯树脂的情况，将热熔合温度降低10℃。考虑到聚合物每小时的吐出量和传送带速度，将重量设置为18g/m2。在表1中表示其特性。
实施例2
较之实施例1，除了去除包含脂肪酸酰胺化合物的母料之外，其他条件都相同。
比较例1
除了使用100重量％的均聚聚丙烯制成纤维外，其他条件与实施例1相同。
比较例2
较之实施例1，除了将弹性体无规共聚物的含量调整为5重量％之外，其他条件都相同。
表1
Figure GSA00000098287200091

Claims (6)

1.一种纺粘无纺布，其特征在于通过如下方式制得：在均聚聚丙烯中混合10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚6～10重量％乙烯而得到的弹性体无规共聚物a，而且，混合0.5～5重量％含有5～20重量％酰胺化合物的母料b并熔融，之后经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维，接着，在连续移动的传送带上将上述纤维层叠为网状，并通过热粘接或针刺制作长丝网，使无纺布的基本重量达到10～100g/m2，其中，乙烯含量以弹性体无规共聚物a为100重量％来计算，酰胺化合物含量以母料b为100重量％来计算，其余重量百分比以均聚聚丙烯、弹性体无规共聚物a和母料b的混合物为100重量％来计算。
2.根据权利要求1所述的纺粘无纺布，其特征在于：上述无纺布具有纺粘无纺布/纺粘无纺布/纺粘无纺布或纺粘无纺布/熔纺无纺布/纺粘无纺布的多层结构。
3.一种纺粘无纺布的制造方法，其特征在于，包括：
在均聚聚丙烯中混合10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚6～10重量％乙烯而得到的共聚物，并熔融，之后经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维的步骤，其中，乙烯含量以共聚物为100重量％来计算；
在连续移动的传送带上将上述长丝纤维层叠为网状的步骤；及
热粘接或针刺上述所层叠的长丝网的步骤。
4.一种纺粘无纺布的制造方法，其特征在于，包括：
在均聚聚丙烯中混合10～40重量％通过在聚丙烯链上共聚6～10重量％乙烯而得到的弹性体无规共聚物，而且，混合0.5～5重量％含有5～20重量％酰胺化合物的母料并熔融，之后经纺纱、拉伸制造1～5丹尼尔粗细的长丝纤维的步骤，其中，乙烯含量以弹性体无规共聚物为100重量％来计算，酰胺化合物含量以母料为100重量％来计算，其余重量百分比以均聚聚丙烯、弹性体无规共聚物和母料的混合物为100重量％来计算；
在连续移动的传送带上将上述长丝纤维层叠为网状的步骤；及
热粘接或针刺上述所层叠的长丝网的步骤。
5.一种卫生产品，其特征在于：将根据权利要求1或2所述的无纺布应用于卫生材料。
6.根据权利要求5所述的卫生产品，其特征在于：所述卫生材料是用于尿裤的底布、侧边、耳部、裤腰或连接系统的材料。
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