CN104169486A - 伸缩性无纺布的制造方法和伸缩性无纺布 - Google Patents

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Abstract

本公开的目的在于提供一种伸缩性优异的伸缩性无纺布的制造方法。本公开的制造方法具有以下的构成。伸缩性无纺布的制造方法包括以下的步骤：将含有伸缩性纤维和伸长性纤维的应处理的无纺布在输送的同时不均匀地拉伸，从而形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布；以及将上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在40℃以上且低于伸缩性纤维的熔点的温度下加热0.1秒～10秒，该制造方法的特征在于，上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在输送方向上交替地具有分别与正交于输送方向的方向平行的高拉伸区域和低拉伸区域。

Description

伸缩性无纺布的制造方法和伸缩性无纺布
技术领域
本公开涉及伸缩性无纺布的制造方法和伸缩性无纺布。
背景技术
无纺布可用于吸收性物品例如生理用品和一次性尿布、清扫用品例如擦拭器、以及医疗用品例如口罩等各种产品。在这些产品中，无纺布可以采用适合产品的用途、应用的部位等的性能的材质。
例如，在吸收性物品中，无纺布优选能够不对使用者产生不适感地与穿着时或者使用时的身体的运动相结合地伸缩。此外，在一次性尿布中，无纺布优选具有较高的伸缩性且具有在伸长时不会断裂的强度，并且皮肤触感和透气性良好。
在这些产品中，具有目标性能的无纺布也大多针对每个产品进行设计和制造，只要能够通过对例如市面上销售的无纺布进行加工来简单地制造具有这些目标性能的无纺布，从制造成本、环境保护等方面考虑就很理想。
例如，在专利文献1中记载了一种出于提供以伸缩性为首的各种特性进一步上升的伸缩性无纺布为目的的、通过对纤维片材进行拉伸加工，接着使该拉伸缓和并显现伸缩性而得到的伸缩性无纺布，该纤维片材是在由利用纺粘法形成的连续纤维构成的弹性纤维层的各面分别配置由利用纺粘法形成的连续纤维构成的实质上是非弹性的非弹性纤维层而成的。
此外，在专利文献1中记载有上述弹性纤维层包含热塑性弹性体的内容。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－321293号
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1所述的伸缩性无纺布中，由于弹性纤维层是热塑性弹性体，因此，存在由缓和引起的拉伸加工后的应变的恢复较慢，在使用时伸缩性较差的情况。特别是，在热塑性弹性体是聚烯烃系弹性体的情况下，存在由缓和引起的应变的恢复更慢，在使用时伸缩性更差的倾向。此外，在专利文献1所述的伸缩性无纺布中，若将纤维片材在输送方向上拉伸加工，则在拉伸加工后也继续对纤维片材施加朝向输送方向的张力，因此，更加难以缓和，在使用时伸缩性较差的情况是很多的。
因而，本公开的目的在于提供一种伸缩性优异的伸缩性无纺布的制造方法。
用于解决问题的方案
本公开人等基于为了解决上述课题而深入研究的结果，发现了一种伸缩性无纺布的制造方法，其包括以下的步骤：将含有伸缩性纤维和伸长性纤维的应处理的无纺布在输送的同时不均匀地拉伸，从而形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布；以及将上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在40℃以上且低于伸缩性纤维的熔点的温度下加热0.1秒～10秒，该制造方法的特征在于，上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在输送方向上交替地具有分别与正交于输送方向的方向平行的高拉伸区域和低拉伸区域。
发明的效果
本公开的伸缩性无纺布的制造方法能够制造伸缩性优异的无纺布。
附图说明
图1是用于说明遵照本公开的实施方式之一的方法的图。
图2是图1所示的齿轮拉伸装置11的一对齿轮辊12和12’的齿轮辊之间的间隙附近的放大图。
图3是表示加热步骤的温度和时间的条件与热收缩率的关系的图表。
图4是表示拉伸试验的结果的图表。
具体实施方式
以下，详细说明本公开的方法。
图1是用于说明遵照本公开的实施方式之一的方法的图。在图1所示的实施方式中，作为预热处理步骤将从开卷辊1放出来的应处理的无纺布2通入预热辊3。接着，作为不均匀拉伸步骤，通过利用齿轮拉伸装置11将通过了预热辊3的应处理的无纺布2齿轮拉伸，形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布4。接着，通过作为加热步骤利用加热装置21对具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布4加热，制造伸缩性无纺布5。接着，利用卷取辊6卷取制造好的伸缩性无纺布5。
本公开的方法包括这样的步骤：将包含伸缩性纤维和伸长性纤维的应处理的无纺布在输送的同时不均匀地拉伸，从而形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布(有时将该步骤简称作“不均匀拉伸步骤”)。上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在输送方向上交替地具有分别与正交于输送方向的方向平行的高拉伸区域和低拉伸区域。
另外，在本说明书中，有时将“在输送方向上交替地具有分别与正交于输送方向的方向平行的高拉伸区域和低拉伸区域的、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布”简称作“沿输送方向被拉伸的、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布”。
上述应处理的无纺布只要含有伸缩性纤维和伸长性纤维，就没有特别的限制，例如能够列举出(i)包括含有伸缩性纤维和伸长性纤维的层的无纺布、(ii)包括伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的无纺布、以及(iii)这些无纺布的组合。
(i)作为包括含有伸缩性纤维和伸长性纤维的层的无纺布，例如能够列举出单层无纺布、例如伸缩性纤维和伸长性纤维混合的单层无纺布、伸缩性纤维和伸长性纤维形成复合纤维的单层无纺布等。
(ii)作为包括伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的无纺布，例如能够列举出2层或3层以上的层叠无纺布、例如由伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层构成的2层的层叠无纺布、由2个伸长性纤维的层和这2个层之间的伸缩性纤维的层构成的3层的层叠无纺布等。
在本说明书中，“伸缩性纤维”的意思是指能够弹性地伸长的纤维。更具体地讲，上述伸缩性纤维的意思是指具有比在形成时和设想的使用时施加的最大应力大的弹性极限，在形成时和设想的使用时施加的最大应力的范围内弹性地伸长的纤维。作为在上述形成时和设想的使用时施加的最大应力，例如能够列举出利用不均匀拉伸步骤、例如齿轮拉伸施加的应力。
作为上述伸缩性纤维的材料，只要是上述具有伸缩性的纤维，就没有特别的限制，但例如能够列举出由热塑性弹性体构成的纤维。
作为上述热塑性弹性体，例如能够列举出聚烯烃系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚苯乙烯系弹性体、聚酰胺系弹性体、聚酯系弹性体以及这些弹性体的组合。作为上述热塑性弹性体，从成本的方面考虑，优选为聚烯烃系弹性体。
作为上述聚烯烃系弹性体，能够列举出非结晶性或者低结晶性的乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃无规共聚物、丙烯-乙烯-α-烯烃无规共聚物等、或者与它们的结晶性聚烯烃(例如、丙烯均聚物、丙烯以及少量的α-烯烃的共聚物、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯等)的混合物。
上述聚烯烃系弹性体在市面上销售，例如能够列举出TAFMER(商品名称，三井化学(株式会社)制，α-烯烃共聚物)、Engage(商品名称，DupontDow Elastomer公司制，乙烯-辛烯共聚物)、Vistamaxx(商品名称，艾克森美孚公司制，聚丙烯系弹性体)等。
上述聚烯烃系弹性体优选为聚丙烯系弹性体，更优选为具有约80质量％～约90质量％的丙烯含有率和约0.855g/cm3～约0.880g/cm3的密度的聚丙烯系弹性体(例如丙烯-α-烯烃共聚物)。
与以往的聚丙烯系弹性体相比较具有较低的丙烯含有率和较低的密度的上述丙烯-α-烯烃共聚物与以往的聚丙烯系弹性体相比较其伸缩特性较高。
从纺丝性、特别是难以发生纺丝时的断线的方面考虑，上述丙烯-α-烯烃共聚物具有优选为约1g/10分钟～约1000g/10分钟、更优选为约5g/10分钟～约500g/10分钟、进一步优选为约10g/10分钟～约100g/10分钟的熔体流动速率：MFR(ASTM D1238 230℃、2160g载荷)。
在上述丙烯-α-烯烃共聚物中，就作为聚合成分的α-烯烃的例而言，能够列举出碳数约2～约20的α-烯烃、例如乙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚稀、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等、以及它们的任意组合，优选为乙烯和1-丁烯。
在应处理的无纺布包括伸缩性纤维的层的、遵照本公开的实施方式之一的方法中，伸缩性纤维的层在伸长100％(原本长度的2倍)接着收缩之后，具有优选为约30％以下、更优选为约20％以下的伸长后残留应变。伸缩性纤维的层优选在制造时的输送方向和与输送方向正交的方向中的一者或者两者上具有上述伸长后残留应变。另外，在本说明书中，有时将“与输送方向正交的方向”简称作正交方向。
上述伸缩性纤维的纤维长度并没有特别的限制，例如能够列举出人造短纤维和连续长丝，但优选为连续长丝、例如利用纺粘法形成的连续长丝。在上述伸缩性纤维是连续纤维的情况下，利用冷风、机械的拉拔等使从喷嘴唇以半熔融状态被挤出来的树脂连续地伸长，因此，纤维直径变细，而且纤维直径的偏差变小。其结果，透过形成的无纺布观察的情况下的质地良好，而且无纺布的伸缩特性的偏差变小。
从透气性和伸缩特性的方面考虑，上述伸缩性纤维具有优选为约5μm以上、更优选为约10μm以上的纤维直径，具有优选为约100μm以下、更优选为约40μm以下的纤维直径。
在本说明书中，“伸长性纤维”的意思是指弹性极限比上述伸缩性纤维的弹性极限小的纤维。更具体地讲，上述伸长性纤维的意思是指具有比在形成时施加的最大应力小的弹性极限，可利用在形成时施加的最大应力塑性变形的纤维。上述伸长性纤维利用塑性变形而变细且变长。因而，上述伸长性纤维优选考虑到利用该步骤其纤维直径变细的状况来选择纤维直径。
另外，在本说明书中，有时将利用在形成时施加的应力塑性变形的伸长性纤维简称作“伸长的伸长性纤维”。作为伸长的伸长性纤维的例子，能够列举出具有均匀的直径的纤维，或者具有不均匀的直径、例如具有局部较细的部分(缩颈部)的纤维。
作为上述在形成时施加的最大应力，例如能够列举出利用不均匀拉伸步骤、例如齿轮拉伸施加的应力。
上述伸长性纤维优选为含有聚烯烃系树脂的纤维。作为上述伸长性纤维，例如能够列举出(I)由聚烯烃系树脂的均聚物、或者多个聚烯烃系树脂的均聚物的混合物形成的纤维、(II)含有聚烯烃系树脂的复合纤维、例如鞘部是聚烯烃系树脂的芯鞘型复合纤维、一者是聚烯烃的并排型复合纤维、分割元素中的至少1种是聚烯烃树脂的切割纤维等。
在上述伸长性纤维是芯鞘型复合纤维的情况下，可以是芯由PET或PP形成、而且鞘由低熔点PET、PP或PE形成的芯鞘型复合纤维。由于该芯鞘型复合纤维与伸缩性纤维的热熔接性较高，因此，例如优选在应处理的无纺布具有包含伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的层叠结构的情况等下使用。
作为上述聚烯烃系树脂，例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烃共聚物等。
上述伸长性纤维的纤维长度并没有特别的限制，例如能够列举出人造短纤维和连续长丝。上述伸长性纤维与伸缩性纤维同样优选为连续长丝、例如利用纺粘法形成的连续长丝。
上述伸长性纤维具有优选为约1μm～约30μm、更优选为约10μm～约20μm的纤维直径。上述伸长性纤维优选具有比上述伸缩性纤维的纤维直径小的纤维直径。其原因在于，若伸长性纤维的纤维直径较小，则形成的伸缩性无纺布的柔软性、蓬松度、遮盖性等优异，皮肤触感良好。
作为上述伸缩性纤维和伸长性纤维混合的单层无纺布，例如能够列举出含有伸缩性纤维和伸长性纤维的、利用各种公知的方法制造的无纺布、例如热风无纺布、纺粘型无纺布、点粘合无纺布、射流喷网法无纺布、气流成网法无纺布、熔喷法无纺布等，从形成的伸缩性无纺布的强度的方面考虑，优选为纺粘型无纺布。
作为上述伸缩性纤维和伸长性纤维形成复合纤维的单层无纺布，例如能够列举出伸缩性纤维和伸长性纤维形成芯鞘型纤维、例如伸缩性纤维是芯且伸长性纤维是鞘的芯鞘型纤维、或者伸长性纤维是芯且伸缩性纤维是鞘的芯鞘型纤维、或者并排型纤维等的单层无纺布、例如利用各种公知的方法制造的无纺布、例如热风无纺布、纺粘型无纺布、点粘合无纺布、射流喷网法无纺布、气流成网法无纺布、熔喷法无纺布等，从形成的伸缩性无纺布的强度的方面考虑，优选为纺粘型无纺布。
在上述应处理的无纺布是2层或3层以上的层叠无纺布的实施方式中，作为各层的无纺布，与单层无纺布的情况同样并没有特别的限制，例如能够列举出利用各种公知的方法制造的无纺布、例如热风无纺布、纺粘型无纺布、点粘合无纺布、射流喷网法无纺布、气流成网法无纺布、熔喷法无纺布等，从形成的伸缩性无纺布的强度的方面考虑，优选为纺粘型无纺布。
在上述应处理的无纺布是2层或3层以上的层叠无纺布的实施方式下，层叠无纺布的层叠方法并没有特别的限制，例如通过利用热熔胶等将各无纺布之间粘接，能够制造作为应处理的无纺布的层叠无纺布，然后通过利用压花辊等将重合的无纺布热压接，能够制造作为应处理的无纺布的层叠无纺布。
作为上述热压接所采用的压花辊的图案，例如能够列举出圆形、菱形、椭圆形的图案等。从皮肤触感、伸缩性等的方面考虑，热压接部的面积率优选为约1％～约30％，更优选为约2％～约25％，进一步优选为约3％～约20％。另外，上述热压接部的面积率是用热压接部的总面积除以应处理的无纺布的面积并乘以100而得到的。
在上述热压接所采用的压花辊中，上下辊的温度既可以相同，或者也可以不同。此外，为了使纤维不熔接于辊，上下辊的温度优选比伸长性纤维和伸缩性纤维中的较低的熔点低的温度。例如在伸长性纤维是由聚丙烯构成的纤维的情况下，上下辊的温度优选为约100℃～约160℃。此外，为了将存在于压花部的纤维均匀地热压接，热压接的压力优选为约100N/cm～约1000N/cm。
在应处理的无纺布具有包含伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的层叠结构的实施方式、特别是应处理的无纺布具有由2个伸长性纤维的层和这2个层之间的伸缩性纤维的层构成的3层结构的、遵照本公开的实施方式之一的方法中，伸长性纤维的层具有优选为约1g/m2～约60g/m2、更优选为约3g/m2～约15g/m2的基重。在上述基重小于约1g/m2时，难以均匀地覆盖伸缩性纤维的层的表面，而且，在上述基重大于约60g/m2时，存在不均匀拉伸后残留应变变大的倾向。
在应处理的无纺布具有包含伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的层叠结构的、特别是应处理的无纺布具有由2个伸长性纤维的层和这2个层之间的伸缩性纤维的层构成的3层结构的、遵照本公开的实施方式之一的方法中，从伸缩性和不均匀拉伸后残留应变的方面考虑，伸缩性纤维的层具有比伸长性纤维的层的基重大的基重，具有优选为约3g/m2～约80g/m2，更优选为约5g/m2～约40g/m2的基重。
另外，在本说明书中，上述不均匀拉伸后残留应变的意思是指在不均匀拉伸之后、即具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布中，在应处理的无纺布的预定的长度L0(输送方向、施加张力的输送状态)变为长度L1(输送方向、输送状态)的情况下，利用以下的式求得的值。
不均匀拉伸后残留应变(％)＝100×(L1－L0)/L0
在遵照本公开的实施方式之一的方法中，在不均匀拉伸步骤中，应处理的无纺布被不均匀拉伸，从而具有优选为约3％～约50％、更优选为约4％～约45％、进一步优选为约5％～约40％的不均匀拉伸后残留应变。此外，在遵照本公开的实施方式之一的方法中，在不均匀拉伸步骤中，应处理的无纺布能够选择具有优选为约3％～约50％、更优选为约4％～约45％、进一步优选为约5％～约40％的不均匀拉伸后残留应变这样的应处理的无纺布。
在应处理的无纺布具有包括伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的层叠结构的、特别是应处理的无纺布具有由2个伸长性纤维的层和这2个层之间的伸缩性纤维的层构成的3层结构的、遵照本公开的另一实施方式的方法中，从成本的方面考虑，伸缩性纤维的层具有比伸长性纤维的层的基重小的基重。
作为上述伸缩性纤维和伸长性纤维，如上所述，这些纤维的纤维长度并没有特别的限制，例如能够列举出人造短纤维和连续长丝。在应处理的无纺布作为伸长性纤维和/或伸缩性纤维含有2种以上纤维的情况下，这些纤维的纤维长度既可以相同，或者也可以不同。
在遵照本公开的实施方式之一的方法中，上述应处理的无纺布具有亲水性。其原因在于，通过上述应处理的无纺布具有亲水性，导致制造的伸缩性无纺布具有亲水性，在其应用于一次性尿布的情况下，与亲水性的排泄物(尿、汗、便等)接触时，不会使该排泄物停留在无纺布的表面，而易于使其透过到无纺布内部。
作为上述应处理的无纺布中的、具有亲水性的无纺布，例如能够列举出通过利用亲水剂处理疏水性无纺布而制造的无纺布、由掺入有亲水剂的纤维制造的无纺布、涂敷有表面活性剂的无纺布等。
在上述应处理的无纺布中为了局部地(i)破坏无纺布内的纤维的各接合点，将固定的纤维局部地设为网状状态，和/或(ii)在无纺布内的纤维的各接合点之间形成伸长的伸长性纤维，进行上述不均匀拉伸步骤。
在后述的加热步骤之后，上述伸长的伸长性纤维在厚度方向上取向，因此，蓬松度变大，能够提高制造的伸缩性无纺布的缓冲性。此外，由于上述伸长的伸长性纤维的纤维直径变细，因此，能够提高制造的伸缩性无纺布的皮肤触感。并且，上述伸长的伸长性纤维若伸长一定程度，则其纤维强度变高，而且能够提高无纺布的强度，因此，制造的伸缩性无纺布不会过度伸缩，能够在一定程度的范围内难以伸缩。
另外，由于上述伸缩性纤维具有比在不均匀拉伸步骤时施加的应力高的弹性极限，因此，在不均匀拉伸步骤时，暂时伸长的伸缩性纤维能够在之后经过加热步骤而热收缩。
作为上述接合点，在应处理的无纺布是热风无纺布的情况下，能够列举出热熔接点，在应处理的无纺布是纺粘型无纺布和点粘合无纺布的情况下，能够列举出热压接点，而且，在应处理的无纺布是射流喷网法无纺布的情况下，能够列举出纤维交织点。
在本说明书中，“高拉伸区域”的意思是指被拉伸为伸长的伸长性纤维的伸长度高于低拉伸区域的区域，而且，“低拉伸区域”的意思是指被拉伸为伸长的伸长性纤维的伸长度低于高拉伸区域的区域，包含没有形成伸长的伸长性纤维的区域、即非拉伸区域。
在本说明书中，“不均匀地拉伸”的意思是指被拉伸为形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布，即被拉伸为形成根据部位的不同而伸长的伸长性纤维的伸长度不同的无纺布。
上述不均匀拉伸步骤只要是能够形成沿输送方向被拉伸的、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的方法，就没有特别的限制，能够利用任意的方法实施，但例如能够通过这样的方式来进行：使上述应处理的无纺布通过具有与输送方向正交的旋转轴线的一对齿轮辊之间的间隙，该一对齿轮辊使在该一对齿轮辊的外周面上与上述旋转轴线平行地配置的多个齿互相啮合地旋转(在本说明书中，有时简称作“齿轮拉伸”)。
图1所示的齿轮拉伸装置11具有一对齿轮辊12和12’。在齿轮辊12的外周面13上配置有多个齿14，在齿轮辊12’的外周面13’上配置有多个齿14’。此外，在图1所示的齿轮拉伸装置11中，齿轮辊12和12’的旋转轴线分别与无纺布的输送方向正交。并且，多个齿14与上述旋转轴线平行地配置在外周面13上，多个齿14’与上述旋转轴线平行地配置在外周面13’上。
在图1所示的齿轮拉伸装置11中，向一对齿轮辊12和12’的齿轮辊之间的间隙中通入应处理的无纺布2，在通过齿轮辊12和12’时，利用互相啮合的齿轮辊12和12’的多个齿14和14’根据三点弯曲的原理拉伸应处理的无纺布2，形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布4。具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布4在输送方向上交替地具有与正交方向平行的高拉伸区域和低拉伸区域。
在应处理的无纺布2中的、与齿14和14’的顶端部接触的区域中，由于无纺布被固定，因此基本上或者完全不被拉伸，形成低拉伸区域。另一方面，在应处理的无纺布2中的、不与齿14和14’的顶端部接触的区域、即齿14和齿14’之间的区域中，无纺布被较大程度地拉伸，形成高拉伸区域。
在齿轮拉伸装置11中，齿轮间距优选为约1mm～约10mm，更优选为约2mm～约6mm。在齿轮间距小于约1mm时，需要减薄齿轮的刃，其结果，存在应处理的无纺布2被局部地切断的情况。在齿轮间距P大于约10mm时，拉伸倍率较低，存在难以形成伸长的伸长性纤维的情况。
图2是图1所示的齿轮拉伸装置11的一对齿轮辊12和12’的齿轮辊之间的间隙的放大图。齿轮间距的意思是指在图2中利用附图标记P表示的、同一个齿轮辊中的从一个齿到下一个齿之间的间隔。
在齿轮拉伸装置11中，齿轮咬入深度优选为约0.5mm以上。在齿轮咬入深度小于约0.5mm时，应处理的无纺布2的拉伸不充分，存在难以形成高拉伸区域的情况。
齿轮咬入深度的意思是指在图2中利用附图标记D表示的上方的齿轮辊12的齿14和下方的齿轮辊12’的齿14’重复的部分的深度。
在沿上述输送方向被拉伸的、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布中，每1次齿轮拉伸的拉伸倍率优选为约30％～约400％，更优选为约50％～约200％。在上述拉伸倍率小于约30％时，存在没有形成伸长的伸长性纤维的情况，而且，在上述拉伸倍率大于约400％时，沿输送方向被拉伸的、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的强度较弱，主要是伸长的伸长性纤维易于脱落，存在难以输送的情况和/或伸长性纤维断裂的情况。
在本说明书中，“拉伸倍率”的意思是指在将齿轮间距设为P，将齿轮咬入深度设为D的情况下，利用下式计算出的值。
数1
在图1所示的实施方式中，在不均匀拉伸步骤之前，作为预热处理步骤，应处理的无纺布2一边被输送一边通入多个预热辊3。该预热处理步骤是为了使上述伸长性纤维更易于伸长而实施的，通过使应处理的无纺布2在被加热到优选为约30℃以上且伸缩性纤维的熔点以下的温度、更优选为约40℃～约100℃的温度的一个或者多个辊之间通过来实施。
另外，图1所示的实施方式包含预热处理步骤，但在本公开的方法中，上述预热处理步骤是任意的步骤，遵照本公开的另一实施方式的方法不包含上述预热处理步骤。
本公开的方法包含将上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在40℃以上且低于伸缩性纤维的熔点的温度下加热0.1秒～10秒的步骤(有时将该步骤简称作“加热步骤”)。
另外，在本说明书中，“熔点”的意思是指在差示扫描量热计中以10℃/分钟的升温速度测量的情况下的、从固体状变为液体状时的峰顶温度。
在图1所示的实施方式中，利用不均匀拉伸步骤形成的、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布4之后也是为了使无纺布的尺寸稳定，需要以被施加了恒定张力的状态继续输送。但是，具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布4利用不均匀拉伸步骤，无纺布其自身的强度降低，因此，在上述张力下基本上不会收缩而继续保持伸长状态。
其结果，无纺布以伸长状态固定，难以恢复到原来的尺寸。特别是，在伸缩性纤维是由聚烯烃系弹性体构成的纤维的情况下，由于显现伸缩性的软链段部分利用烯烃形成，因此，若保持伸长状态，则认为分子链在该状态下局部结晶化，不均匀拉伸后残留应变变大，难以恢复到原来的状态。
因而，认为通过对保持在伸长状态的、局部结晶化了的软链段部分施加热，使分子运动变大，能够使伸缩性纤维热收缩。
另外，在图1所示的实施方式中，接着不均匀拉伸步骤地实施加热步骤，但在遵照本公开的另一实施方式的方法中包括这样的过程：利用卷取辊暂时卷取利用不均匀拉伸步骤形成的、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布，接着，自上述卷取辊放出具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布，实施加热步骤。但是，在该实施方式中，在包含难以恢复到原来的状态的问题这一点上也是相同的。
上述加热步骤只要能够将具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在40℃以上且低于伸缩性纤维的熔点的温度下加热约0.1秒～约10秒，就没有特别的限制，例如能够列举出(a)利用加热辊直接加热具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的步骤，(b)使被加热了的流体(例如被加热了的空气、蒸气等)与具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布接触的步骤，(c)向具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布照射红外线、高频射线等的步骤等。上述(a)～(c)能够在输送具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的同时实施。
在(a)～(c)中，从能够均匀地加热具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布整体的方面考虑，优选的是(b)使被加热了的流体(例如被加热了的空气、蒸气等)与具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布接触。
用于使被加热了的流体(例如被加热了的空气、蒸气等)与具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布接触的方法并没有特别的限制，但例如能够列举出公知的热风法。上述热风法是这样的方法：将试样配置在支承体、例如移动式传送带上，从试样侧或者支承体侧排出被加热了的流体，使被加热了的流体与试样接触，例如使被加热了的流体在试样内部通过。
作为上述移动式传送带，能够列举出公知的塑料制网、金属丝网、金属性的冲孔板、丝网等，但考虑到具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布利用加热步骤热收缩，输送方向上的长度由于时效而改变的状况，优选为与应加热的无纺布之间的摩擦较少，滑动性较高的材质，例如能够列举出金属性的冲孔板和丝网。
另外，图1所示的加热装置21具有移动式传送带22和被加热了的流体的排出装置23，被加热了的流体(利用虚线的箭头表示)从移动式传送带22一侧通过应加热的无纺布7的内部被排出到外侧。
另外，在本说明书中，有时将在加热步骤中被加热的无纺布简称作应加热的无纺布。
在图1中，随着利用加热装置21进行加热，应加热的无纺布7沿输送方向热收缩。因而，在对应加热的无纺布施加输送方向上的张力的情况下，例如在应加热的无纺布连续的情况、例如连续地处理卷绕在开卷辊上的应处理的无纺布并用卷取辊卷取的情况下，优选的是，使加热装置21前后的无纺布的输送速度发生变化。具体地讲，在图1中，优选的是，加热装置21之后的伸缩性无纺布5的输送速度(输送辊8’的输送速度)比加热装置21之前的具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布4的输送速度(输送辊8的输送速度)慢。
上述输送速度根据使应加热的无纺布热收缩的程度也发生变化，但例如优选的是，伸缩性无纺布的输送速度比具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的输送速度慢，而且，伸缩性无纺布的输送速度与具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的输送速度相比较更优选为约0.30倍～约0.99倍、进一步优选为约0.40倍～约0.95倍、更进一步优选为约0.50倍～约0.92倍的速度。
另一方面，在加热步骤中，在未对应加热的无纺布施加输送方向上的张力的情况下，例如在具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布被分为多个部分，配置在支承体上且未在输送方向上被施加张力的情况下，应加热的无纺布能够自由地热收缩，因此，伸缩性无纺布的输送速度与具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的输送速度既可以相同，或者也可以不同。
在图1所示的、使被加热了的流体通过应加热的无纺布内部的实施方式中，为了使应加热的无纺布自由地热收缩，优选的是，被加热了的流体具有约0.1m/s～约3.0m/s的流速。在上述流速小于约0.1m/s时，在应加热的无纺布的正交方向上产生温度不均匀，存在无纺布的热收缩率产生差别的情况。在上述流速大于约3.0m/s时，应加热的无纺布固定，存在阻碍热收缩的情况。
在上述加热步骤中，将具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在约40℃以上且低于伸缩性纤维的熔点的温度下加热，例如在约40℃～约160℃下加热，优选为在约50℃～约150℃下加热，更优选为在约60℃～约140℃下加热。在上述温度低于约40℃时，存在伸缩性纤维难以热收缩的倾向，而且，在上述温度达到伸缩性纤维的熔点以上时，伸缩性纤维熔化，存在将其他纤维熔接的情况。
另外，一般认为，在伸缩性纤维和伸长性纤维中，伸缩性纤维的熔化热量较小，因此，伸缩性纤维比伸长性纤维更快地开始熔融，能够收缩。
在上述加热步骤中，将具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布加热约0.1秒～约10秒，优选为加热约0.5秒～8秒，更优选为加热约1秒～6秒。在上述时间小于约0.1秒时，存在伸缩性纤维难以热收缩的情况，而且存在伸缩性纤维的热收缩产生不均匀的情况。此外，在上述时间大于约10秒时，伸缩性纤维熔化，存在与其他纤维熔接的情况。
在上述加热步骤中，具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布被加热为在优选为约30％～约99％、更优选为约40％～约95％、进一步优选为约50％～约92％的范围内沿输送方向热收缩。在具有上述高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布以小于约30％的方式热收缩时，过度地进行热收缩而伸缩性较差，存在变硬的倾向。在具有上述高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布以大于约99％的方式热收缩时，热收缩不充分，存在伸缩性较差的倾向。
换言之，在上述加热步骤中，具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布具有优选为约30％～约99％、更优选为约40％～约95％、进一步优选为约50％～约92％的热收缩率。
另外，在本说明书中，“热收缩率”的意思是指具有在高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的长度L1(输送方向、未施加张力的自然状态)在加热步骤之后、即在伸缩性无纺布中热收缩为长度L2(输送方向、自然状态)的情况下，利用以下的式求得的值。
热收缩率(％)＝100×L2/L1
在图1所示的、使被加热了的流体通过应加热的无纺布内部的实施方式中，优选的是，从移动式传送带侧加热应加热的无纺布。其原因在于，应加热的无纺布自移动式传送带悬空，热收缩时的阻力(摩擦)变小。
另外，若为了将应加热的无纺布按压在移动式传送带上而吹送被加热了的流体，则应加热的无纺布被按压在移动式传送带上，有时产生阻碍其热收缩的、应加热的无纺布的纤维纠缠在移动式传送带上等问题点。
利用本公开的方法制造的伸缩性无纺布在加热步骤之后沿输送方向热收缩，与并未经过加热步骤的无纺布、即具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布相比较，其伸长性纤维的伸长量较多，特别是对于吸收性物品来说很重要的100％强度降低，皮肤触感良好且易于展开。
利用本公开的方法形成的伸缩性无纺布可用于吸收性物品例如生理用品和一次性尿布、清扫用品例如擦拭器、以及医疗用品例如口罩等。
实施例
以下，列举实施例和比较例说明本公开，但本公开并不限定于这些实施例。
在实施例和比较例中评价的项目的测量条件如以下这样。
纤维直径
就纤维直径而言，在使用(株式会社)日本基恩士制高清晰度显微镜VE－7800以加速电压5kV、300倍观察到的试样中选出任意的纤维50根，测量其纤维直径，将这些值的算术平均值用作纤维直径。
基重
按照JIS(日本工业标准)L 1906的5.2来测量基重。
厚度(日文：嵩)
使用(株式会社)日本大荣科学精器制作所制THICKNESS GAUGE UF－60来测量厚度。
强度和伸长率
使用(株式会社)日本岛津制作所制的自动绘图仪型拉伸试验机、型号AG－KNI来测量强度和伸长率。
将宽度50mm的试样以夹持部之间距离100mm固定在夹持部，以拉伸速度100mm/分钟伸长。将在伸长时得到的强度的最大值作为“最大点强度”，将该时刻的伸长率作为“最大点伸长率”。此外，将伸长到100％(原本长度的2倍)时的强度作为“100％强度”。
另外，表中的MD的意思是指形成时的输送方向。
实施例1
作为应处理的无纺布，准备具有伸长性纤维的层/伸缩性纤维的层/伸长性纤维的层的3层结构的无纺布。
上述伸缩性纤维的层是由聚丙烯系弹性体的纤维(熔点：约161℃，密度：约0.87g/cm3，纤维直径：约20μm)构成的纺粘型无纺布(基重：5g/m2)。
上述伸长性纤维的层是由聚丙烯的纤维(熔点：约160℃，纤维直径：约20μm)构成的纺粘型无纺布(基重：10g/m2)。
此外，上述3层的无纺布是通过在输送方向和正交方向上以约2.5mm间距以交错状配置一条边是约0.6mm的菱形的热压接部而一体化的。另外，热压接部的面积率是约11％。
上述应处理的无纺布具有25.9g/m2的基重、0.23mm的厚度、26.3N的强度(MD)、176％的伸长率(MD)。
利用图1所示的齿轮拉伸装置将上述应处理的无纺布齿轮拉伸，形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布。齿轮拉伸的条件如以下这样。
齿轮间距：2.2mm
齿轮咬入深度：3.6mm
拉伸倍率：245％
不均匀拉伸后残留应变：40％
接着，使用图1所示的加热装置21向上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布以0.9m/秒的风速通入90℃的热风4.8秒，制造伸缩性无纺布No.1。另外，在图1中，将相当于输送辊8的辊的输送速度设定为约30m/分钟，而且将相当于输送辊8’的辊的输送速度设定为约22m/分钟，使上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布自由地热收缩。
评价伸缩性无纺布No.1的热收缩率。
实施例2～10及比较例1
除了将热风的温度和加热时间变更为下述表1所示的条件之外，遵照实施例1实施加热步骤，制造伸缩性无纺布No.2～No.10。伸缩性无纺布No.11是未经过加热步骤的无纺布、即上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布。
测量伸缩性无纺布No.2～No.11的热收缩率。将结果一并表示在表1中。此外，将温度、加热时间与热收缩率的关系表示在图3中。
表1
根据表1和图3可知，加热步骤的温度越高，而且时间越长，热收缩率越小、即越发热收缩。
接着，评价实施例1～3及比较例1的伸缩性无纺布No.1～No.3及No.11的强度和伸长率。具体地讲，使用拉伸试验机使伸缩性无纺布No.1～No.3及No.11沿制造时的输送方向伸长。将结果表示在下述表2和图4。
表2
根据表2暗示出，伸缩性无纺布No.1～No.3与伸缩性无纺布No.11相比其100％强度较低，在应用于一次性尿布等吸收性物品的情况下，皮肤触感良好且易于展开。还暗示出，伸缩性无纺布No.1～No.3与伸缩性无纺布No.11相比其最大点强度和最大点伸长率较高，在应用于一次性尿布等吸收性物品的情况下，在穿着时难以断裂，而且具有长时间的耐久性。
具体地讲，本公开涉及以下的J1～J12。
[J1]
一种伸缩性无纺布的制造方法，其包括以下的步骤：
将含有伸缩性纤维和伸长性纤维的应处理的无纺布在输送的同时不均匀地拉伸，从而形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布；以及
将上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在40℃以上且低于伸缩性纤维的熔点的温度下加热0.1秒～10秒，该制造方法的特征在于，
上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在输送方向上交替地具有分别与正交于输送方向的方向平行的高拉伸区域和低拉伸区域。
[J2]
根据J1所述的方法，其中，
在上述加热的步骤中，上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布被加热，从而在30％～99％的范围内热收缩。
[J3]
根据J1或J2所述的方法，其中，
通过将上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布配置在支承体上，使被加热了的流体从上述支承体侧沿上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的厚度方向透过来实施上述加热的步骤。
[J4]
根据J3所述的方法，其中，
上述被加热了的流体具有0.1m/s～3.0m/s的流速。
[J5]
根据J1～J4中任一项所述的方法，其中，
上述应处理的无纺布具有包括伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的层叠结构。
[J6]
根据J1～J5中任一项所述的方法，其中，
上述应处理的无纺布具有由2个伸长性纤维的层和这2个层之间的伸缩性纤维的层构成的3层结构。
[J7]
根据J1～J5中任一项所述的方法，其中，
上述应处理的无纺布包括由伸缩性纤维和伸长性纤维构成的层。
[J8]
根据J1～J5中任一项所述的方法，其中，
上述伸缩性纤维和上述伸长性纤维形成复合纤维。
[J9]
根据J1～J8中任一项所述的方法，其中，
通过这样的方式来进行上述不均匀地拉伸的步骤：使上述应处理的无纺布通过具有与输送方向正交的旋转轴线的一对齿轮辊之间的间隙，该一对齿轮辊使在该一对齿轮辊的外周面上与上述旋转轴线平行地配置的多个齿互相啮合地旋转。
[J10]
根据J1～J9中任一项所述的方法，其中，
上述伸缩性纤维是由热塑性弹性体构成的纤维。
[J11]
根据J1～J10中任一项所述的方法，其中，
上述伸缩性纤维是由聚烯烃系弹性体构成的纤维。
[J12]
根据J1～J11中任一项所述的方法，其中，
上述加热的步骤之后的上述伸缩性纤维的输送速度比上述加热的步骤之前的上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的输送速度慢。
[J13]
一种伸缩性无纺布，其中，
利用J1～J12中任一项所述的方法来制造该伸缩性无纺布。
附图标记说明
1、开卷辊；2、应处理的无纺布；3、预热辊；4、具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布；5、伸缩性无纺布；6、卷取辊；7、应加热的无纺布；8、输送辊；11、齿轮拉伸装置；12、12’、齿轮辊；13、13’、外周面；14、14’、齿；21、加热装置；22、移动式传送带；23、被加热了的流体的排出装置；P、齿轮间距；D、齿轮咬入深度。

Claims (13)

1.一种伸缩性无纺布的制造方法，其包括以下的步骤：
将含有伸缩性纤维和伸长性纤维的应处理的无纺布在输送的同时不均匀地拉伸，从而形成具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布；以及
将上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在40℃以上且低于伸缩性纤维的熔点的温度下加热0.1秒～10秒，该制造方法的特征在于，
上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布在输送方向上交替地具有分别与正交于输送方向的方向平行的高拉伸区域和低拉伸区域。
2.根据权利要求1所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
在上述加热的步骤中，上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布被加热，从而在30％～99％的范围内热收缩。
3.根据权利要求1或2所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
通过将上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布配置在支承体上，使被加热了的流体从上述支承体侧沿上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的厚度方向透过来实施上述加热的步骤。
4.根据权利要求3所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述被加热了的流体具有0.1m/s～3.0m/s的流速。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述应处理的无纺布具有包括伸缩性纤维的层和伸长性纤维的层的层叠结构。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述应处理的无纺布具有由2个伸长性纤维的层和这2个层之间的伸缩性纤维的层构成的3层结构。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述应处理的无纺布包括由伸缩性纤维和伸长性纤维构成的层。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述伸缩性纤维和上述伸长性纤维形成复合纤维。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
通过这样的方式来进行上述不均匀地拉伸的步骤：
使上述应处理的无纺布通过具有与输送方向正交的旋转轴线的一对齿轮辊之间的间隙，该一对齿轮辊使在该一对齿轮辊的外周面上与上述旋转轴线平行地配置的多个齿互相啮合地旋转。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述伸缩性纤维是由热塑性弹性体构成的纤维。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述伸缩性纤维是由聚烯烃系弹性体构成的纤维。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的伸缩性无纺布的制造方法，其中，
上述加热的步骤之后的上述伸缩性纤维的输送速度比上述加热的步骤之前的上述具有高拉伸区域和低拉伸区域的无纺布的输送速度慢。
13.一种伸缩性无纺布，其中，
利用权利要求1～12中任一项所述的方法来制造该伸缩性无纺布。
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