CN102560904A

CN102560904A - 一种异形长纤无纺布及其制造工艺

Info

Publication number: CN102560904A
Application number: CN2012100580421A
Authority: CN
Inventors: 谢继华; 谢继权
Original assignee: XIAMEN YANJAN INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: XIAMEN YANJAN INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2012-07-11

Abstract

一种异形长纤无纺布，其中该无纺布卷材由异形纤维长丝组成，每根异形纤维长丝的长度≥1000mm，异形纤维长丝的比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.3，异形纤维长丝由低熔点热塑性高聚物和高熔点热塑性高聚物构成，且熔点小于150℃的低熔点热塑性高聚物位于异形纤维长丝的表面层，异形纤维长丝之间由异形纤维表面层的低熔点热塑性高聚物熔融而粘连形成所述的无纺布卷材，各异形纤维之间每个粘连点为相互接触的二根异形纤维长丝的低熔点热塑性高聚物表面层，每个粘连点的面积的平均值小于0.01平方毫米。如此形成的无纺布，蓬松柔软具有弹性；减少运输环节，降低制造成本；液体吸收快，导流效果好。

Description

一种异形长纤无纺布及其制造工艺

技术领域

本发明涉及一种用于吸收制品面层和导流层的无纺布，特别是指一种异形长纤无纺布及其制造工艺。

背景技术

无纺布又称非织造布，自1942年最早开始在美国实现产业化生产后，由于其具有较传统织造布生产工艺简单、产量大、成本低、产品应用广泛等特点，如今，已成为纺织工业中发展最为迅速的新兴领域。

目前，无纺布所采用的纤维截面通常为圆形，也可以是截面为鱼骨型、多叶形等异型纤维。异形纤维最初由美国杜邦公司于50年代初推出三角形截面，继而，德国又研制出五角形截面。日本从60年代开始研制异形纤维。随之，英国、意大利和前苏联等国家也相继研制该类产品。与普通的圆形截面纤维相比，其优点是：1、由于异形纤维的比表面积，所以应用于吸收制品时，液体吸收快、导流效果好；2、由于异形纤维表面具有沟槽，成型加工后无纺布比较蓬松具有弹性；3、异型纤维的抱合能力强，在使用和加工过程中起毛和起球现象可大大减少；4、圆形截面纤维有蜡感，而异形纤维由于增大了织物的摩擦系数，使蜡感消失，所以在用于卫生巾、纸尿裤中更接近于棉布，更加舒适，柔软。

现在用于卫生巾、纸尿裤等吸收制品的无纺布主要是热风无纺布和纺粘无纺布。热风无纺布优点是：具有很好的弹性及蓬松度。缺点是：短纤维采购于其他纤维厂家，增加了运输和人员成本，并且由于纤维比较短，在热风无纺布中会存在大量翘起的纤维头，如果应用于婴儿纸尿裤中，会伤害宝宝娇嫩的皮肤，所以传统的热风无纺布应用具有局限性。而纺粘无纺布则通常是热塑性树脂通过挤出机由喷丝板形成长纤维，经铺网，采用金属热轧辊进行局部热轧粘合非织造布纤维，粘合发生在纤网受到热与压力作用的局部区域，即热轧时纤网受到轧点或轧纹作用的区域，在热熔粘合时，配合图1所示，热熔纤维熔融时被轧成扁平状，面积大、比较硬、通过这些局部粘合区域A使纤网得到加固，形成非织造布结构。优点是：工艺一步成型，节约了成本，并且由长纤维组成，不存在翘起的纤维头。缺点是：热轧点面积较大，影响柔软性和蓬松性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸收快、导流效果好且制造成本低的异形长纤维无纺布及其制作工艺。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种异形长纤无纺布，其中：该无纺布卷材由异形纤维长丝组成，每根异形纤维长丝的长度≥1000mm，异形纤维长丝的比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.3，异形纤维长丝由低熔点热塑性高聚物和高熔点热塑性高聚物构成，且熔点小于150℃的低熔点热塑性高聚物位于异形纤维长丝的表面层，异形纤维长丝之间由异形纤维表面层的低熔点热塑性高聚物熔融而粘连形成所述的无纺布卷材，各异形纤维之间每个粘连点为相互接触的二根异形纤维长丝的低熔点热塑性高聚物表面层，每个粘连点的面积的平均值小于0.01平方毫米。

所述构成无纺布的异形纤维丝为连续不切断的纤维丝。

所述纤维长丝的比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.5。

所述纤维长丝的横截面可以是鱼骨型、树枝型或狗骨头型

所述构成异形纤维长丝的低熔点热塑性高聚物包含但不限于聚乙烯、EVA、低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

所述构成异形纤维长丝的高熔点热塑性高聚物包含但不限于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

所述构成异形纤维长丝的熔点小于150℃的低熔点热塑性高聚物位于纤维长丝的表面层，与高熔点热塑性高聚物为内外皮芯、并列或桔瓣结构。

所述异形纤维长丝之间粘连点的面积的平均值小于0.005平方毫米。

所述异形长纤热风无纺布的克重为15～50g/m²；

一种异形长纤无纺布的制造工艺，其具体步骤为：

1)热塑性树脂通过挤出机挤出，经过喷丝板形成长度≥1000mm的异形纤维长丝；

2)异形纤维长丝铺网后经过烘箱，利用热风加热，使得处于异形纤维表层的低熔点热塑性树脂熔融，在纤维交叉点处粘合固定成型，纤维交叉点形成的每个粘连点面积平均值小于0.01平方毫米；

3)在线分切、卷绕成异形长纤无纺布卷材。

所述步骤2)中烘箱的热风温度为100℃～250℃。

采用上述方案后，由于本发明中将异形长纤维利用热风工艺加工的无纺布蓬松柔软具有弹性，并且不存在翘起的纤维头和粗大的热粘合点，在与长丝长度方向抚摸时，表面平滑，如丝绸般感觉；由于异形长纤维存在，使得此无纺布具有一定的断裂强度，尤其是纵向强力，能够承受例如卫生巾机加工时的拉力，可以保证其顺利加工；同时异形长纤维的横截面为异形，比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.3，所以液体吸收快，导流效果好，因此经本发明方法生产的长纤热风无纺布可应用于卫生巾、纸尿裤等吸收性制品的面层。

本发明采用一步成型工艺形成异形长纤维，然后热风工艺成型，与其他工艺生产的薄型非织造布相比较，一步成型方式，节省了传统的纤维切断、开包、短纤梳理铺网工序，节省了人工和产品成本，减少了短纤的运输环节，也防止了纤维的二次污染；同时，只需对喷丝板进行形状改造，就可以生产不同比表面积的纤维，满足不同吸收及导流性能要求，节省了技改成本。

附图说明

图1为现有热风无纺布纤维粘合示意图；

图2为本发明中纺粘无纺布纤维粘合示意图；

图3为图2的局部放大图；

图4为纤维长丝的结构截面图1；

图5为纤维长丝的结构截面图2；

图6为纤维长丝的结构截面图3；

具体实施方式

配合图2、3所示，本发明揭示的一种异形长纤无纺布及其制造工艺，该无纺布卷材由异形纤维长丝组成，每根异形纤维长丝1的长度≥1000mm，可采用连续不切断的纤维丝，异形纤维长丝1的比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.3，甚至该异形纤维长丝的比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.5；该异形纤维长丝1由低熔点热塑性高聚物11和高熔点热塑性高聚物12构成，且熔点小于150℃的低熔点热塑性高聚物11位于纤维长丝1的表面层；构成异形纤维长丝1低熔点热塑性高聚物11包含但不限于聚乙烯、EVA、低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；构成异形纤维长丝1高熔点热塑性高聚物12包含但不限于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

该异形纤维长丝1的熔点小于150℃的低熔点热塑性高聚物11位于纤维长丝的表面层，与高熔点热塑性高聚物12可以是皮芯的内外结构、亦可为并列或桔瓣结构，横截面可以是可以是鱼骨型、树枝型或狗骨头型，配合图4、5、6所示，。

其具体步骤为：

首先将热塑性树脂通过挤出机挤出，经过喷丝板形成长度≥1000mm的连续异形纤维长丝；其次将纤维长丝铺网后经过烘箱，热风箱的温度为100℃～250℃，利用热风加热，使得处于异形纤维表面层的热塑性高聚物12熔融，在纤维交叉点B处粘合固定成型；即各纤维之间每个粘连点为相互接触的二根异形纤维之间的表面粘连，每个粘连点的面积的平均值小于0.01平方毫米，而且各纤维长丝1之间的粘连点的面积的平均值可小于0.005平方毫米；最后在线分切、卷绕成长纤无纺布卷材；该长纤热风无纺布的克重为15～50g/m²。

实例1采用PE和PET原材料，通过双螺杆挤出机挤出，经过喷丝板形成皮芯结构，比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比为2.5的异形长纤维，铺网后经过烘箱热风成型，最后在线分切、卷绕形成卷材。热风箱温度138℃，制的克重为24g/m²长纤无纺布。

纤维比表面积

纤维的比表面等于单位质量的纤维的总表面积。

对于圆形截面的纤维来说，

其中，ρ＝纤维密度

Dpf(d/f)＝单根纤维的纤度

L＝长度，9×10⁵cm

对于异形纤维来说，比表面积等于同等材质同等旦数圆形截面纤维的比表面积×形状系数α，形状系数α是指异形纤维的横截面周长与同等材质同等旦数圆形截面周长的比值。例如圆形截面纤维的形状系数α＝1，鱼骨型截面纤维的形状系数＝2.5

所以，

其中，ρ＝纤维密度

Dpf(d/f)＝单根纤维的纤度

L＝长度，9×10⁵cm

α = \frac{P}{\sqrt{4 πA}}

P＝纤维周长

A＝纤维横截面面积

粘连点的平均面积

粘连点的平均面积等于单位面积内粘结点的总面积除以粘结点个数。由于热风无纺布粘结点是相互接触的二根纤维之间的表面粘连，所以，粘结点的面积S＝d1×d2

其中，d1、d2是纤维直径。

综上，由于本发明将异形长纤维利用热风工艺加工的无纺布蓬松柔软具有弹性，并且不存在翘起的纤维头和粗大的热粘合点，在与长丝长度方向抚摸时，表面平滑，如丝绸般感觉；由于异形长纤维存在，使得此无纺布具有一定的断裂强度，尤其是纵向强力，能够承受例如卫生巾机加工时的拉力，可以保证其顺利加工；同时异形长纤维的横截面为异形，比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.3，所以液体吸收快，导流效果好，因此经本发明方法生产的长纤热风无纺布可应用于卫生巾、纸尿裤等吸收性制品的面层；

Claims

1.一种异形长纤无纺布，其特征在于：该无纺布卷材由异形纤维长丝组成，每根异形纤维长丝的长度≥1000mm，异形纤维长丝的比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.3，异形纤维长丝由低熔点热塑性高聚物和高熔点热塑性高聚物构成，且熔点小于150℃的低熔点热塑性高聚物位于异形纤维长丝的表面层，异形纤维长丝之间由异形纤维表面层的低熔点热塑性高聚物熔融而粘连形成所述的无纺布卷材，各异形纤维之间每个粘连点为相互接触的二根异形纤维长丝的低熔点热塑性高聚物表面层，每个粘连点的面积的平均值小于0.01平方毫米。

2.如权利要求1所述的异形长纤无纺布，其特征在于：所述构成无纺布的纤维丝为连续不切断的异形纤维丝。

3.如权利要求1或2所述的异形长纤无纺布，其特征在于：所述异形纤维长丝的比表面积与同等材质、同等旦数、横截面积为圆形的纤维的比表面积相比大于1.5。

4.如权利要求1或2所述的异形长纤无纺布，其特征在于：所述异形纤维长丝的横截面为鱼骨型、树枝型或狗骨头型。

5.如权利要求1或2所述的异形长纤无纺布，其特征在于：所述构成异形纤维长丝的低熔点热塑性高聚物包含但不限于聚乙烯、EVA、低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

6.如权利要求1或2所述的异形长纤无纺布，其特征在于：所述构成异形纤维长丝的高熔点热塑性高聚物包含但不限于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

7.如权利要求1或2所述的异形长纤无纺布丝，其特征在于：所述构成异形纤维长丝的熔点小于150℃的低熔点热塑性高聚物位于纤维长丝的表面层，与高熔点热塑性高聚物为内外皮芯、并列或桔瓣结构。

8.如权利要求1或2所述的异形长纤无纺布，其特征在于：所述异形纤维长丝之间粘连点的面积的平均值小于0.005平方毫米。

9.如权利要求1或2所述的异形长纤无纺布，其特征在于：所述异形长纤热风无纺布的克重为15～50g/m²。

10.如权利要求1所述的异形长纤无纺布的制造工艺，其具体步骤为：

3)在线分切、卷绕成异形长纤无纺布卷材。

11.如权利要求11所述的异形长纤无纺布制造工艺，其特征在于：所述步骤2)中烘箱的热风温度为100℃～250℃。