CN1165213A

CN1165213A - 单向伸缩性无纺布及其制造方法

Info

Publication number: CN1165213A
Application number: CN97109944A
Authority: CN
Inventors: 铃木麿; 福井博章; 峰田喜彦
Original assignee: UNIJICA CO Ltd; Japan Absorbent Technology Institute
Current assignee: UNIJICA CO Ltd; Japan Absorbent Technology Institute
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1997-11-19
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: TW358132B; GB9705350D0; CN1177959C; IL120442A; KR100436992B1; GB2312447B; KR19980018061A; IL120442A0; DE19712243A1; US5814569A; GB2312447A; JP3016361B2; JPH09316765A

Abstract

单向伸缩性无纺布及其制造方法由大致同心芯套型复合长纤维聚集而成，芯成分为聚酯、套成分为聚烯烃，其间设置呈散开点状、用套成分软化或熔融使长纤维相互间融合的融合区，且同时满足(i)宽方向拉断伸长度为150％，(ii)宽向相对纵向拉断伸长度的比为5以上，(iii)宽向伸长50％时伸长回复率为60％以上，(iv)宽向伸长100％时伸长回复率为50％以上。通过对聚集复合长纤维而成的纤维网局部加热制成纤维织物，对此织物扩宽、延伸后进行热固定，制成单向伸缩性优良的无纺布，还具有特别适用于医疗材料用等优点。

Description

单向伸缩性无纺布及其制造方法

本发明涉及单方向具有优良伸缩性的无纺布及其制造方法

长久以来，无纺布用于生产材料、土木建筑材料、农园艺材料、生活相关材料以及医疗卫生材料等各种用途。其中，尤其对于用作纸尿布表面材料、湿敷物底布、运动护身带或包带等医疗卫生用材料的无纺布，为了便于跟随人体动作以及不易伤害人体等原因，要求具有伸缩性。为了使无纺布具有伸缩性，作为构成无纺布的纤维、使用的是具有良好伸缩性的卷曲纤维、或使用原材料自身具有伸缩性的聚氨酯纤维的方法已为大家熟知。

作为上述前者的技术可列举如下，如日本专利特开昭63-28960号公报所述，通过使水流在具有潜在卷曲性的短纤维网上交叉流过后，施行热处理，制成潜在卷曲显现化的伸缩性无纺布。在特开平2-91217号公报上揭示了对具有潜在卷曲性短纤维网施行针刺法后，施行热处理而制成潜在卷曲显现化的伸缩性无纺布；此外，在特公平4-46145号公报上也揭示了通过在纺丝工序中，对具有异形剖面的纺出丝条进行单面冷却，使其产生冷却变形，利用此变形、使长纤维上产生显现或潜在卷曲，从而制成以此长纤维作为结构纤维的伸缩无纺布。在特公平4-46147号公报上也揭示了在通过聚集并排或偏心芯套型复合热收缩性不同的两种聚合体的复合长纤维而成的纤维网上施行热处理，利用不同的热收缩性制成在长纤维上显现卷曲的伸缩性无纺布，此外，在特开昭59-223347号公报中还揭示有把热可塑性聚氨酯弹性纤维作为结构纤维而制成的伸缩性无纺布。总之，在以上所述的任何一种方法中，作为构成无纺布的纤维，都是使用伸缩性纤维。

另外，已知还有不使用伸缩性纤维作为结构纤维，而主要利用起因于无纺布结构的伸缩性无纺布。例如，以短纤维为主，在单方向(纵向)排列的纤维网上施加橡胶系粘接剂而成的无纺布。即，此无纺布是依靠短纤维的排列与橡胶系粘接剂的共同作用，从而以一定程度沿宽方向产生伸缩性。如此的短纤维排列可用梳毛法开纤集聚容易得到。然而，此无纺布因为由短纤维构成，因而存在拉断强度低的缺点。

因此，在用纺粘型织物法等制成的长纤维无纺布中，也可考虑使长纤维沿纵向排列。但是，当用一般的纺粘型织物法使长纤维沿纵向排列时，需使收集传送机的移动速度与熔融纺丝中的抽取速度接近，然而这在工程上难以达到。即，熔融纺丝的抽取速度约为数千m/分，而收集传送机的移动速度最快仅为数百m/分，因而难以使两者接近。此外，在一旦用熔融纺丝制成长纤维后，使此纤维聚集而成为纤维束，在使此纤维束开纤的方法中能制成长纤维沿纵向排列的无纺布。然而，此方法使无纺布制造变得复杂且不合理。此外，在将短纤维或长纤维向传送机上堆积时，当使这些纤维沿纵向排列，这与非人为地进行纤维排列的场合相比，存在纤维相互间的接触点(接合点)少、宽方向的拉断强度不足的缺点。

此外，还有一种制造方法，是对主要用熔融喷料法制成的结构纤维呈非人为排列的纤维织物(フリ-ス)施加热延伸，使排列发生变化，形成结构纤维纵向排列，从而制成具有宽方向伸缩性无纺布(参见美国专利U.P.S No.5244482的说明书)。然而，由于使用的结构纤维为单一成分的纤维，因结构纤维相互间一旦热融合，在融合部分会使纤维形态遭破坏，因而存在难以制成拉断强度(拉伸强度)大的伸缩性无纺布的问题。此外，为了用熔融喷料法制得结构纤维，只能使用纤维直径小的(纤度小的)结构纤维，即使这样，也难以制成拉断强度大的伸缩性无纺布。此外，用此方法制成的无纺布，虽然宽方向具有良好的伸缩性，然而，结构纤维相互间空隙的尺寸变小，从而是一种纤维密度高的(空隙率小)的无纺布。也就是说，按照上述美国专利U.P.S No.5244482的说明书的说明、相对纤维织物中的结构纤维相互间空隙尺寸，制成的伸缩性无纺布中的结构纤维互间空隙大小为80％以下。由于伸缩性无纺布的不同用途，有时即使这样的空隙减小、即空隙率低，且拉断强度低也不影响使用。例如，不妨碍作为过滤微细尘埃的过滤材料等使用。然而，在其它的用途上，尤其在作为适用于人体的纸尿布表面材料、湿敷物材料的基布、运动护身带、包带等医疗卫生材料用的场合，空隙率小和拉伸强度低会带来不好的结果。也就是当把空隙率小的伸缩性无纺布因通气性差作为运动护身带等使用时，存在易生汗，使用者感到不快的缺点。此外，因通液性也差、当作为纸尿布表面材料使用时，体液难以向纸尿布本身的吸收体透过，存在体液渗漏的缺点。此外，当拉断强度低时，还存在使用中发生破损的缺点。

因此，本发明目的在于提供通过对如下的纤维织物(フリ-ス)，以特定的方法进行热延伸，在使其具有特别容易发挥单向伸缩性功能的结构的同时、具有所需的空隙率和拉伸强度的长纤维无纺布，所述纤维织物是通过对用一般的纺粘型织物法形成的长纤维基本上非人为地聚集而成，此长纤维大致为同心芯套型复合长纤维，在其上面形成散开点状的热融合区。

作为对用一般的纺粘型织物法形成，具有热融合区的纤维织物施行热延伸的方法，已知的技术如日本专利特公昭57-54583号公报和特开平2-33369号公报所述，但与本发明根据区别在于，它不是以发挥伸缩性功能为其目的。即，前者以制成风格良好，悬垂性优良的无纺布作为目的，是通过对纤维织物进行热延伸，将结构纤维局部拉断。而后者是把制成起毛少、拉伸强度特性及风格优良的无纺布作为目的，是用低结晶性且低定向性未延伸长纤维形成纤维织物、再通过对此纤维织物施行热延伸，从而将未延伸长纤维变换成具有高结晶性、且高定向性的长纤维，换言之，是一种在制成纤维织物后，将纤维织物中的纤维变换成特性良好的长纤维的技术。此外，由于此两种传统技术都是使用由单一成分组成的非复合型长纤维，所以，在形成纤维织物时，很难控制热融合温度。也就是说，当热融合时的温度一旦升高，长纤维形态在热融合区完全被破坏，因热延伸而造成开孔或拉断。此外，当热融合温度太低，使融合不完全，从而在热延伸时，无纺布本身形态遭到破坏。

本发明在对纤维织物施行热延伸时，与上述传统技术一样，然而，区别在于它是把制成伸缩性优良的无纺布作为目的和采用大致同心芯套型复合长纤维，此外，作为制造方法，区别还在于，在热延伸前对纤维织物沿宽方向按要求进行扩宽以及在热延伸后进行热固定。

因此，本发明的单方向伸缩性无纺布，是一种由聚酯系芯成分与熔点比该聚酯芯成分低的聚烯烃系套成分形成的大致同心芯套型复合长纤维集聚而成，在其中设置用该套成分的软化或熔融使该大致同心芯套型复合长纤维相互间融合的呈散开点状的融合区，其特点在于该单向伸缩性无纺布的宽方向(也称横方向)的拉断伸长度为150％以上，相对纵方向(也称机械方向)的拉断伸长度的宽方向的拉断伸长度(之比)为5以上，而且，使此单向伸缩性无纺布沿宽方向伸长50％时的伸长回复率为60％以上，沿宽方向伸长100％时的伸长回复率为50％以上。

此外，根据本发明的单方向伸缩性无纺布的制造方法，其特点在于把由聚酯系芯成分与熔点比该聚酯系芯成分低的聚烯烃系套成分形成的大致同芯的复合芯套型长纤维向收集传送机上堆积后形成纤维网，通过向该纤维网局部加热、制成在该纤维网中设置有呈点状散开分布、用该套成分的软化或熔融使该大致同心的芯套型复合长纤维相互间融合的融合区的纤维织物，然后在该纤维织物沿宽方向按扩宽率0-50％完成扩宽的状态下，对该纤维织物沿纵向、按10-80％的延伸比进行热延伸，其后，用低于该套成分熔点的温度进行热固定。

本发明的单方向伸缩性无纺布是把大致同心的芯套型复合长纤维作为结构纤维。此大致同心的芯套型复合长纤维采用聚酯系聚合体作为芯成分，采用熔点低于此聚酯系聚合体的聚烯烃系聚合体作为套成分，此外，所谓大致同心芯套型，即意味芯成分与套成分大致同心，而偏心芯套型则无此含义。对于偏心芯套型复合长纤维，当对其加热时，因聚酯系聚合体与聚烯烃系聚合体间的热收缩差而表现容易出现卷曲，本发明最好不使用此方法。因此，即使采用热收缩率不相同的聚酯系聚合体与聚烯烃系聚合体，只要在热处理时不出现卷曲现象，允许略有偏心，也就是大致同心的含义。此外，在本发明的单方向具有伸缩性无纺布中即使混入少量大致同心的芯套复合型长纤维以外的其它长纤维或短纤维也无妨。

作为聚酯系聚合体，采用聚对苯二甲酸乙酯或采用主重复单元为对苯二甲酸乙酯单元的聚酯。在采用后者的聚酯场合，对苯二甲酸乙酯单元至少在85克分子％以上为好。作为对苯二甲酸乙酯单元以外的成分，可采用已知的酸成分和/或乙醇成分。作为酸成分可采用异苯二酸或己二酸等。作为乙醇成分可采用丙二醇或二甘醇等。

作为聚烯烃系聚合体可采用直链状低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯以及乙烯-乙酸乙烯共聚合体等。

在聚酯系聚合体或聚烯烃系聚合体中，在不损害本发明目的的前提下，可根据需要添加例如消色剂、颜料、光稳定剂、热稳定剂、防氧化剂、结晶促进剂等各种添加剂。

大致同心、芯套型复合长纤维的纤度最好为15旦尼尔以下，若纤度超过15旦尼尔，会使长纤维刚性提高，从而使单方向伸缩性无纺布的粗硬感增强，难以用于一般性用途。这里所谓的大致同心、芯套型复合长纤维的纤度是指制成的无纺布中的长纤维的纤度，延伸前的纤维织物中的大致同心、芯套型复合长纤维的纤度也可以稍大于15旦尼尔。然而，当纤维织物中的大致同心、芯套型复合长纤维的纤度过份超过15旦尼尔而变得太粗时，在熔融喷丝工序中，将会对喷出纤条的冷却固化带来障碍，或者在纤维织物的延伸工序中使作业性变坏。

此外，关于大致同心、芯套型复合长纤维中的芯成分与套成分的重量比，以相对芯成分的重量为1时的套成分重量为0.1-5为好，尤其以0.2-4为最好。由于套成分在融合区属于一种复合长纤维相互间融合的成分，当此重量比例不足0.1时，会使融合不充分，有可能降低无纺布的拉伸强度。此外，在对纤维织物进行热延伸时，可能存在使复合长纤维间的融合剥落和或将复合长纤维拉分离的现象。当套成分的重量比超过5时，因融合区的融合过份，使融合区中能维持纤维形态的处所比例减少，从而在进行热延伸时有可能在融合区开孔。

在本发明的单方向伸缩性无纺布中，呈点状散开分布设置有许多使大致同心、芯套型复合长纤维相互间融合的融合区。这些融合区因套成份的软化或熔融使复合长纤维相互间融合，而芯成分因本身不软化或熔融，因而，一般能将其纤维形态维持在初始的状态或稍稍变形的形态。各个融合区的形态虽可采用球形、椭园形、菱形、三角形、T形、井形以及长方形等中的任一形态，然而最后成为不是明了的形态或一定程度不明了的形态。这是由于热延伸使其形态变形的缘故。此外，各个融合区的大小以0.2-6.0mm²为好。此外，相邻融合区之间的距离，在短的处所为0.3-2mm，在长的处所为1-10mm。此外，融合区总面积以其相对无纺布表面积为2-50％为好，尤其以5-25％为最好。

为使具有上述结构的单方向伸缩性无纺布具有特定的性质，需同时满足以下的四个条件。第一，无纺布沿宽方向的拉断伸长度必须为150％以上，若此拉断伸长度不足150％，会使无纺布沿宽方向的伸长性不足，不能发挥良好的伸缩性。第二，无纺布宽方向的拉断伸长度相对无纺布沿纵方向拉断伸长度之比必须在5以上。当此比例不足5时，无纺布的沿宽方向的伸长性不会明显优于纵方向的伸长性，就很难称为单方向具有良好伸缩性的无纺布。此外，拉断伸长度(％)系按照JIS-L-1096A规定的方法测定的。即，准备宽为5cm的长方形试料片10片，使用定速伸长型拉伸试验机，在夹头间距为5cm、拉伸速度为10cm/分条件下对各试料片进行拄伸，把各试料片拉断时的平均伸长度作为拉断伸长度(％)。因此，拉断伸长度是以拉断伸长度(％)＝{[(拉断时的夹头间距离)-(5)]/(5)}进行计算。此外，不用说，在对无纺布宽方向拉断伸长度测定时，是把长方形试料片的纵向定为无纺布的宽方向进行拉伸测定，在对无纺布纵向拉断伸长度测定时，把长方形试料片的纵向定为无纺布的纵向进行拉伸测定。

第三，无纺布沿宽方向伸长50％时的伸长回复率必需为60％以上。当此伸长回复率不足60％时，会造成在施加外力使无纺布沿宽方向伸长后，除去此外力时会造成收缩不足，发挥不出良好的伸缩性。第四，无纺布沿宽方向伸长100％时的伸长回复率必需为50％以上。当此伸长回复率不满50％时，发挥不出良好的伸缩性。此外，此伸长回复率是按JIS-L-10966.13.1A规定的方法，以如下方法进行测定。首先，准备试料宽为5cm的长方形试料片5片。此时，将长方形试料片的纵向设定为无纺布的宽方向。且使用定速伸长型拉伸试验机，按夹头间距为5cm、拉伸速度为10cm/分的条件，使各试料片沿宽方向伸长、在使伸长率分别成为50％(夹头间距离为5×1.5cm时)和100％时(夹头间距离为5×2cm时)停止拉伸。其后，将各试料片从拉伸试验机上取下放置，再对已收缩的各试料片的夹头间距离长度L(cm)进行测定。并且，用[(5×1.5-L)/(5×1.5-5)]×100公式计算50％伸长时的伸长回复率(％)。此外，用[(5×2-L)/(5×2-5)]×100公式计算100％伸长时的伸长回复率(％)。

本发明伸缩性无纺布的空隙率以85％以上为好，尤其在90％以上的最好。本发明实质上可制成不使空隙率减少的伸缩性无纺布，例如，即使纤维织物(作为制成伸缩性无纺布的前结构体的纤维聚集体)的空隙率未达到85％，也能使制成的伸缩性无纺布的空隙率达到85％以上。当伸缩性无纺布的空隙率未达到85％，因长纤维相互间形成的空隙尺寸过小，存在不能适用于广泛用途的问题例如，当把伸缩性无纺布作为医疗卫生材料使用时，因汗液等积存、蒸发、使体液透过性恶化。伸缩性无纺布的空隙率(％)可用[1-(w/tδρ)]×100(％)公式算出。其中，δ表示无纺布面积(cm²)、t表示无纺布厚度(cm)，ρ表示构成无纺布长纤维的密度(g/cm³)，W表示面积S的无纺布的重量(g/cm²)。此外，作为厚度的测定方法，是在无纺布上施加5g/cm²荷重时的负荷状态进行测定。

构成本发明伸缩性无纺布、形成大致同心、芯套型复合长纤维芯的纤维(芯成分)的双折射(Δn)＝100×10^-3以上为好，尤其以达到15×10^-3以上为最好。例如，当构成纤维织物的长纤维芯成分的聚酯的双折射约为Δn＝90×10^-3时，通过对此纤维织物进行延伸，可上升至约Δn＝100-120×10^-3。而且，使制成的伸缩性无纺布的纵向拉伸强度上升为相对纤维织物的纵向拉伸强度约1.4倍。作为双折射(Δn)测定方法，是用偏光显微镜通过读取平行于纤维轴折射率与垂直于纤维轴折射率的差求得。当双折射(Δn)未达到100×10^-3时，因芯成分沿轴向的分子定向程度不足从而存在伸缩性无纺布拉伸强度下降的倾向。此外，形成套的纤维(套成分)的双折射不论多少也无妨碍。此是因为在融合区套成分的形态已遭破坏，因而对伸缩性无纺布的拉伸强度不产生大的影响。

伸缩性无纺布的拉伸强度，沿纵向以35kg/5cm宽以上为好。当拉伸强度低于此值，在把无纺布用于有较大外力负荷的用途场合，有可能会被拉断。拉伸强度的测定方法采用与测定拉断伸长度相同的方法，测出试料片拉断时的荷重，将其平均值换算成单位面积重量100g/m²的值。

此外，本发明伸缩性无纺布的总手感值以2.5g/g/m²以下为好，尤其在2.0g/g/m²以下为最好。当总手感值超过2.5g/g/m²时，即成为柔软性欠佳的伸缩性无纺布。特别是当将本发明伸缩性无纺布作为适用于人体的医疗卫生材料使用场合，以总手感值为2.5g/g/m²以下，富有柔软性的为好。总手感值基于JISL-1096的织物手感测试器规定的方法、将测定的值除以单位面积重量后得到的值。

本发明具有良好伸缩性的无纺布可用如下方法制造。首先，准备好聚酯系聚合体与聚烯烃系聚合体。分别将此两种聚合体投入复合熔融喷丝装置，使其分别在熔融状态被导入具有复合喷丝孔的喷丝头内进行喷出。此时，将已熔融的聚酯系聚合体导入复合喷丝孔的芯部，且将已熔融的聚烯烃系聚合体导入复合喷丝孔的套部。再从喷丝头喷出大致同心、芯套型复合长纤维。此后，用已知的传统的冷却装置对喷出的纤维进行冷却。接着，用吸气法或杜坎(Docan)法为达到目标纤度进行牵引、细化。此刻，牵引速度以3000m/分以上为好，尤其以3500m/分为最好。有如此高的牵引速度，与特列平2-33369号公报上记载的相比，即可制成具有高结晶性、高定向性及高双折射芯成分的大致芯套型复合长纤维。例如，芯成分的双折射(Δn)达到约50-110×10^-3以上。芯成分的双折射低于此值时，由于芯成分结构性不稳定，当对由此长纤维组成的纤维网施行热融合、或对其后的纤维织物施行热延伸时，使温度很难控制，且因热收缩剧烈，使制成的无纺布的特性明显降低。此外，与特开平2-33369号公报上记载的相比，用这样高牵引速度制得的长纤维拉断伸长度低得多，约在150％以下。

用电晕放电法或磨擦带电法等已知的开纤方法对牵引、细化的大致同心、芯套型复合长纤维进行开纤后、向移动的金属网制成的网式传运机等收集用传送装置上堆积、形成纤维网。对此纤维网施行局部加热。而且，在局部加热的处所，仅使大致同心、芯套型复合长纤维的套成分软化或熔融、形成使大致同心、芯套型复合长纤维相互间融合的融合区。将此融合区呈分散点状设置在纤维网中，各融合区域间按规定间隔配置。此时，对纤维网施行加热时的温度以低于套成分熔点的一定范围为好。当此温度超过套成分的熔点时，会使融合区的融合剧烈，在对纤维织物进行热延伸时，有可能在融合区上形成开孔，而且，会使制成的无纺布外观变硬。此外，当此温度过份低于此套成分熔点以下的一定范围时，因大致同心、芯套型复合长纤维相互间融合不充分，在对纤维织物施行热延伸时，有可能会出现复合长纤维拉分离的现象，且使制成的无纺布的拉断强度不足。因此，对纤维网施行加热的温度以在(套成分的熔点-5℃)-(套成分的熔点-30℃)的范围为好。

作为对纤维网施行局部加热的方法，使用由凹凸辊与平滑辊组成的轧纹装置或由一对凹凸辊组成的轧纹装置，将凹凸辊加热后，只要将其凸部按压纤维网就可以。此外，将此凸部呈分散点状配置在凹凸辊面上。此时，最好如前所述，在低于套成分熔点的一定温度范围下对凹凸辊进行加热。凹凸辊的各个凸部顶端面形状可以是圆形、椭圆形、菱形、三角形、T形、井形以及长方形等中的任一形状。此外，也可以用超声波熔敷装置形成融合区、超声波熔敷装置是通过向纤维网的规定区域发射超声波，由该区域复合型长纤维相互间磨擦热使套成分熔融。

这样，制成呈分散点状配置的纤维织物后，对纤维织物按要求进行宽方向扩宽，可用扩幅器辊子或克里特(ゲリ-ド)状齿轮进行此扩宽。此外，最好在加热条件下，且在送入40-80℃热风的气氛下进行此扩宽。这是由于在加热时，通过使大致同心、芯套型复合长纤维达到一些可塑化的温度，即可容易地按所需扩宽率进行扩宽。纤维织物的沿宽方向的扩宽率以约5-50％为好。当扩宽率不满5％时，会使其后的热延伸处理后的无纺布的单位面积重量增大，难以制成单位面积重量轻的无纺布。然而，在无需提高延伸率时，也可以使扩宽率低于5％，此外，即使不进行扩宽当然也可以。当扩宽率超过50％时，有可能造成将纤维织物拉断。此外，用{[(扩宽后的宽)-扩宽前的宽)]/扩宽前的宽}×100表示纤维织物的扩宽率(％)。

接着，维持上述扩宽状态，对已扩宽的纤维织物沿其纵向施加热延伸。采用已知的方法，例如，在供给辊与以比供给辊还快的圆周速度回转的延伸辊之间进行此延伸。此外，最好在加热条件下，用低于套成分熔点的温度进行此延伸，现将包括热固定在内的热延伸的理想形态，列举如下：

(i)用加热至约60°-80℃的供给辊、与加热至比供给辊高约10°-30℃的延伸辊的方法。在此方法中，将纤维织物从供给辊引出时施行热延伸。而且，在将此纤维织物引入延伸辊时进行热固定。在此场合，也可以在供给辊与延伸辊间设加热区，最好用供给辊加热温度与延伸辊加热温度的中间温度对此加热区进行加热。此外，也可以将此加热区不设置在供给辊与延伸辊间，而是设置在通过延伸辊的后工序中。此加热区只要能使纤维织物加热就行，可采用于热或湿热等中的任一手段。例如作为干式加热，可适用炉加热、红外线加热、与热板接触加热等，作为湿式加热，可适用在热水中加热或使纤维织物从湿热蒸汽中通过进行加热。

(ii)又例如使用常温状态的供给辊与加热至约70-110℃的延伸辊以及设置在供给辊与延伸辊间的用比延伸辊加热温度低的温度进行加热的加热区的方法。在此方法中，当纤维织物通过加热区时施加热延伸。并且，在将此纤维织物向延伸辊引入时进行热固定。此外，对于加热区与上述(i)场合一样，可采用各种手段。

(iii)又例如使用加热至约60-80℃的供给辊，常温状态的延伸辊以及设置在延伸辊后方的用比供给辊加热温度高10-30℃温度加热的加热区的方法。在此方法中，将纤维织物从供给辊引出时施加热延伸，再将纤维织物向常温状态的延伸辊导入，然后在通过设置在后方的加热区时进行热固定。此外，对于加热区与上述(i)的场合一样，可采用各种手段。

(iv)又例如使用常温状态的供给辊，常温状态的延伸辊、设置在供给辊与延伸辊间的第一加热区A和设置在延伸辊后方的第二加热区B的方法。并且以高于加热区A的温度对加热区B进行加热。一般最好加热区A的温度约为60-80℃，加热区B的温度比加热区A的温度高10-30℃。在此方法中，在纤维织物通过加热区A时旋加热延伸。再将纤维织物向常温的延伸辊导入，然后在通过设置在后方的加热区B时施行热固定。此外，对于加热区A、B与上述(i)的场合一样，可采用各种手段。

通过用这样的热延伸使套成分与芯成分可塑化，使复合长纤维产生两成分滑移变形的延伸。此外，通过一面按一定程度维持融合区中的长纤维相互间融合，另一面使纤维织物中的复合长纤维按机械方向再排列的同时，提高构成此纤维织物的复合长纤维中分子定向，通过这种方式来显现宽方向和伸缩性。关于复合长纤维中的分子定向，特别是提高高芯成分的分子定向以增大芯成分的双折射。例如，在纤维织物中芯成分的双折射为90×10^-3的场合，在经热延伸后，芯成分的双折射达到115-140×10^-3。此外，不用说，热延伸程度越大，双折射也就越大。

有必要将热延伸程度相对纤维织物纵向拉断伸长度定为10-80％作为延伸比，最好定为40-75％作为延伸比。这里，所谓延伸比的含义是把延伸时伸长度相对纤维织物纵向拉断伸长度的比以百分率表示。因此，若把纤维织物沿纵向的拉断伸长度设定为B％，指的是纤维织物沿纵向延伸(0.1×B-0.8×B)％。当延伸比不足10％时，由于纤维织物中的复合长纤维沿机械方向再排列不充分，因此造成宽方向伸缩性不够。此外，由于复合长纤维(特别是芯成分)不产生充分的滑移变形，不进行分子定向，故难以提高拉伸强度。此外，当延伸比超过80％时，使延伸过大，可能会将纤维织物中的复合长纤维拉断。此外，纤维织物纵向拉断伸长度(％)，可根据JIS-L-1096A规定的方法、与测定上述无纺布的拉断伸长度的场合一样进行测定。

按上述方法对热延伸后的纤维织物，用低于套成分熔点的温度进行热处理和热固定。为消除延伸时的热过程痕迹，最好使热固定的温度高于延伸时采用的温度。此热固定也可用干热或湿热方式进行。此外，可使纤维织物呈松驰状态，也可呈张紧状态或呈定长状态进行此热固定。特别是为了制成具有良好伸缩性无纺布，以张紧状态或呈定长状态进行为好。也可用上述(i)-(iv)的方法进行此热固定。

用图1所示的流程图表示本发明伸缩性无纺布的制造方法。即，包括在用规定的方法制成纤维织物后(步序1)、对此纤维织物在加热下进行扩宽(步序2)、接着，对已扩宽的纤维织物在加热下进行热延伸(步序3)，在热延伸后，在加热下进行热固定(步序4)，以及最好对制成的无纺布按所需要求进行卷取(步序5)。上述各步序，一般可在生产线上连续进行。但是也可将步序1与步序2以后隔开，把制成纤维织物的工序与步序2以后的扩宽、延伸、热固定工序作为两道工序分开进行。在本发明伸缩性无纺布的制造方法中，也可从后述实施例记载中看出，制成的伸缩性无纺布的空隙率一般均大于纤维织物的空隙率。此现象与关于延伸处理无纺布的美国专利第5244482号说明书上的说明相反是意外的，产生此现象的原因尚不能肯定，然而，可推测也许是由于使用了大致芯套型复合长纤维作为结构纤维，采用在纤维织物上设置有散开点状的融合区以及在热延伸前进行所需的扩宽处理，也就是可推定在使用大致芯套型复合长纤维时，由于因热延伸，使芯成分与套成分产生不同的负荷应力，从而使长纤维松驰而产生空隙，或者，也许是由于在呈散开点状的融合区与非融合区间存在实质上的延伸程度差异，利用此差异更促使产生空隙，同时因热延伸前的扩宽预先加大了空隙，从而可防止空隙的减少。

按上述方法制成的伸缩性无纺布可直接用于以往的各种用途，特别是能作为医疗卫生材料使用，此外，如图2所示，也可与弹性薄膜2层合后用于各种用途。进而，也可使弹性薄膜2、2与伸缩性无纺布1两面层合，或使伸缩性无纺布1与弹性薄膜2的两面层合，作为三层层合体用于各种用途。此外，不用说，本发明伸缩性无纺布不限于这些使用形态，也可以采用除此之外的使用形态。

对附图的简单说明

图1为表示有关本发明具有伸缩性无纺布制造一例的流程图，

图2为有关本发明具有伸缩性无纺布一应用例的层合体剖面图。

以下通过实施例具体叙述本发明，但本发明可以不受这些实施例的限制。此外，有关实施例中使用的各特性值等的测定方法如下所述，而有关拉断伸长度(％)、伸长回复率(％)、空隙率(％)、扩宽率(％)、拉伸强度(kg/5cm宽)以及总手感值(g/g/m²)的测定方法如前所述。

(1)熔点(℃)：使用示差热量计DSC-2型，以试料重量5mg、温升速度20℃/分方式测定所得的熔解吸热曲线达到最大值的温度作为熔点。

(2)单位面积重量(g/m²)：从标准状态的试料中准备10块纵10cm×横10cm的试料片，达到平衡水分率后，秤出各试料片的重量(g)，把得到的平均值换算成单位面积的值，作为单位面积重量(g/m²)。

实施例1

作为芯成分，准备好熔点为256℃、极限粘度为0.64的聚对苯二甲酸乙酯，作为套成分，准备好熔点为130℃、熔化指数(按ASTM D1238(E)中所述方法测定)为25g/10分的高密度聚乙烯。分别使用挤压型熔融挤出机，向具有复合喷丝孔的喷丝头导入此两种聚合体，此时熔融的聚对苯二甲酸乙酯导入复合喷丝孔的芯部，再将熔融的高密度聚乙烯导入套部，使该芯成分与套成分的重量比为等量，在单孔喷出量为1.5g/分的条件下进行复合熔融喷丝。用已知的冷却装置对从喷丝头喷出的纤维束进行冷却，用设置在喷丝头下方的吸气装置，以4500m/分的牵引速度进行抽取。其后，用设置在吸气装置出口的开纤装置对纤维束开纤，将其堆积在移动的金属网制的网状传送机上，从而制成在面积重量为30g/m²的纤维网，此时，构成此纤维网的大致同心的芯套复合型长纤维的纤度为3旦尼尔。

接着，将此纤维网导入加热至125℃的凹凸辊与加热至125℃的平滑辊间。其结果，与凹凸辊的凸部接触的纤维网的区域被部分加热，使大致芯套复合型长纤维的套成分软化或熔融，复合长纤维相互间呈融合状态。而且，制成融合区呈散开点状分布的纤维织物。各融合区面积为0.6mm²、纤维织物中的融合区宽度为20个/m²，此外，融合区总面积为纤维织物表面积的15％。此外，此纤维织物的纵向拉断伸长度为69％。构成此纤维织物的复合长纤维的密度为1.122g/cm³，纤维织物的空隙率为84.3％。

将此纤维织物导入夹紧式压力蒸汽处理机，在60°的环境条件下沿宽方向扩宽15％。而且，在此扩宽状态下使纤维织物沿纵向产生热延伸。作为延伸条件，适用1级延伸法，在将其引入供给辊后，将其浸渍在热液(温液)中，接着将其导入延伸辊。此时，分别将供给辊温度保持为常温，热液温度为90℃，延伸辊温度为常温，延伸比为43.5％，并且，将热延伸后的纤维织物导入125℃的热滚筒进行热固定，制成具有伸缩性的无纺布。表1表示具有伸缩性无纺布的特性。

表1

	实施例
	实施例					1	2	3	4	5
	单位面积重量(g/m²)	36	40	45	37	1	2	3	4	5	43
EC(％)	单位面积重量(g/m²)	36	40	45	37	190	280	450	230	400	43
EC(％)	EC/EM	5.3	10.4	35.4	5.8	190	280	450	230	400	22.2
EEC(50)(％)	EC/EM	5.3	10.4	35.4	5.8	74	79	86	68	90	22.2
EEC(50)(％)	EEC(100)(％)	62	71	82	54	74	79	86	68	90	86
空隙率(％)	EEC(100)(％)	62	71	82	54	91.8	92.9	94.0	90.6	93.8	86
空隙率(％)	总手感值(g/g/m²)	1.42	1.18	0.80	0.75	91.8	92.9	94.0	90.6	93.8	1.64
长纤维1)双折射×10^-3	总手感值(g/g/m²)	1.42	1.18	0.80	0.75	121	126	130	118	128	1.64
长纤维1)双折射×10^-3	拉伸强度(纵)(kg/5cm宽)	53.8	59.3	65.1	45.9	121	126	130	118	128	67.3

注：1)在长纤维大致为芯套型复合长纤维场合，意味芯成分的双折射，

此外，表1中，单位面积重量表示1m²无纺布的重量(g)，Ec表示无纺布宽方向拉断伸长度(％)，EM表示无纺布纵向拉断伸长度(％)，EEC(50)表示无纺布沿宽方向伸长50％时的伸长恢复率(％)，EEC(100)表示无纺布沿宽方向伸长100％时的伸长恢复率(％)，总手感值表示无纺布的柔软性。

实施例2

在除了取延伸率为58.0％之外，其它均与实施例1相同条件下制成具有伸缩性无纺布，将其特性表示在表1。

实施例3

在除了取延伸率为72.5％之外，其它均与实施例1相同条件下制成具有伸缩性的无纺布，将其特性表示在表1中。

实施例4

作为芯成分，准备与实施例1中采用过的相同的聚对苯二甲酸乙酯，作为套成分，准备与实施例1中采用过的相同的高密度聚乙烯。将此两种聚合体的芯成分与套的的重量比例取为芯成分∶套成分＝1∶2，且除了单孔喷出量为1.4g/分以外，其它条件均采用与实施例1相同的方法进行复合熔融喷丝。再采用除了取牵引速度为4200m/分以外、与实施例1相同方法抽取从喷丝头喷出的纤维束，其后，也同样制得单位面积重量为30g/m²的纤维网。此时，构成此纤维网的大致同心的芯套型复合长纤维的纤度为3旦尼尔。

用与实施例1相同的方法，对此纤维网设置融合区，从而作成纤维织物。此纤维织物的纵向拉断伸长率为58％。此外，构成此纤维织物的大致为同心的芯套型复合长纤维的密度为1.19g/cm³，纤维织物的空隙率为83.1％。而且，用与实施例1相同的条件对此纤维织物进行扩宽，除了取延伸率为56.9％以外，其它采用与实施例1相同的条件对其进行热延伸与热固定，由以上制成的具有伸缩性的无纺布详见表1。

实施例5

作为芯成分，准备与实施例1采用过的相同的聚对苯二甲酸乙酯，作为套成分，准备与实施例1采用过的相同的高密度聚乙烯。将此两种聚合体的芯成分与套的的重量比例取为芯成分∶套成分＝1∶0.5，且除了取单孔喷出量为1.57g/分以外，其它采用与实施例1相同的方法进行复合熔融喷丝。再采用了牵引速度为4700m/分以外、与实施例1相同方法抽取从喷丝头喷出的纤维束，其后，也同样制成单位面积重量为30g/m²的纤维网。此时，构成此纤维网的大致同心的芯套型复合长纤维的纤度为3旦尼尔。

用与实施例1相同的方法对此纤维网设置融合区，从而制成纤维织物。此纤维织物的纵向拉断伸长度为82％。构成此纤维织物的大致同心、芯套型复合长纤维的密度为1.124g/cm³，纤维织物的空隙率为85.5％。而且用与实施例1相同的条件对此纤维织物进行扩宽，除了取供给辊温度为75℃，温液温度为95℃，延伸辊温度为100℃，和延伸率为57.3％以外，其它采用与实施例1相同的条件对其进行热延伸及热固定。由以上制成的具有伸缩性的无纺布详见表1。

实施例6

作为芯成分，准备与实施例采用过的相同的聚对苯二甲酸乙酯，作为套成分，准备熔点为160℃、熔融流速(根据ASTMD1238(L)中的方法测定)为30g/10分的聚丙烯。除了取单孔喷出量1.37g/分以外，其它采用与实施例1相同的方法对此两种聚合体进行复合熔融喷丝。再采用除了取牵引速度为4100m/分以外、与实施例1相同方法抽取从喷丝头喷出的纤维束，其后，也同样制成单位面积重量为30g/m²的纤维网。此时，构成此纤维网大致同心的芯套复合型长纤维的纤度为3旦尼尔。

除了取凹凸辊和平滑辊温度均为145℃以外，其它采用与实施例1相同的方法对此纤维网设定融合区，制成纤维织物。此纤维织物的纵向拉断伸长度为75％。此外，构成此纤维织物大致同心的芯套型复合长纤维的密度为1.080g/cm³，纤维织物的空隙率为81.2％。并且，除了取扩宽率为20％以外，其它采用与实施例1相同的条件进行扩宽。而且，除了取供给辊温度为95℃，温液温度98℃，延伸辊温度135℃和延伸率为57.3％以外，其它采用与实施例1相同的条件，在已扩宽状态下进行热延伸。其后，采用除了取热处理温度为150℃以外、与实施例1相同的条件进行热固定。由以上制成的具有伸缩性无纺布的特性详见表2。

表2

	实施例		比较例
	实施例		比较例		6	7	1	2
	单位面积重量(g/m²)	42	53	40	6	7	1	2	32
EC(％)	单位面积重量(g/m²)	42	53	40	330	480	70	98	32
EC(％)	EC/EM	10.7	40.6	1.0	330	480	70	98	1.3
EEC(50)(％)	EC/EM	10.7	40.6	1.0	74	90	23	26	1.3
EEC(50)(％)	EEC(100)(％)	68	85	-	74	90	23	26	-
空隙率(％)	EEC(100)(％)	68	85	-	88.9	90.2	84.3	83.1	-
空隙率(％)	总手感值(g/g/m²)	1.05	1.22	2.83	88.9	90.2	84.3	83.1	2.41
长纤维1)双折射×10^-3	总手感值(g/g/m²)	1.05	1.22	2.83	116	120	92	-	2.41
长纤维1)双折射×10^-3	拉伸强度(纵)(kg/5cm宽)	62.0	52.6	38.8	116	120	92	-	25.6

注)：1)在长纤维大致为芯套型复合长纤维场合，意味芯成分的双折射。

此外，表2中各项目与表1的场合相同。

实施例7

除了不对纤维织物进行沿宽方向扩宽(扩宽率为0)以外，其它采用与实施例3相同的条件制成具有伸缩性无纺布，其特性详见表2。

比较例1

除了取纤维网的单位面积重量为40g/m²、不进行扩宽、热延伸及热固定以外，其它采用与实施例1相同的条件制成的无纺布，其特性如表2所示。

比较例2

只需准备与在实施例6中使用相同的聚丙烯。而且，使用挤压型熔融挤出机，将此聚丙烯向具有使纤维剖面成为单相球形剖面喷丝孔的喷丝头供给，在单孔喷出量为1.27g/分条件下进行熔融喷丝。除了取牵引速度为3800m/分以外，其它采用与实施例6相同的方法抽吸此喷出纤维束，其后，也同样制成单位面积重量为30g/m²的纤维网。此时构成此纤维网的单相、具有球形剖面长纤维的纤度为3旦尼尔。

用与实施例6相同的方法对此纤维网设定融合区，制成纤维织物。此纤维织物的纵向拉断伸长度为80％。此外，构成纤维织物的单相球形剖面的长纤维密度为0.86g/cm³、纤维织物的空隙率为73.9％。并且，用与实施例6相同的条件对此纤维织物进行扩宽，除了取延伸率为57.5％以外，其它采用与实施例6相同的条件进行热延伸及热固定。由以上制成的无纺布特性如表2所示。

由表1、表2所示结果可知，分别用实例1-3的方法制成的具有伸缩性无纺布的宽方向伸缩性均属优良。而且，伸缩倍率越大、宽方向和伸长性就越好，此外，伸长回复性也越大。在实施例4的方法中，由于使用的作为芯套复合型长纤维的套成分的聚乙烯比例增大，与实施例1-3中的具有伸缩性无纺布相比，虽然其伸长性和伸长回复性较差，但柔软性属优良。此外，在实施例5的方法中，由于使用的作为芯套型复合长纤维芯成分的聚对苯二甲酸乙酯的比例大，与实施例1-3中的具有伸缩性无纺布相比，虽然柔软性较差，但伸长性和伸长回复性优良。在实施例6的方法中，由于作为套成分使用聚丙烯，虽然柔软性差，但具有良好的伸长性与伸长回复性。在实施例7的方法中，由于对纤维织物沿宽方向不进行扩宽而进行热延伸，故其沿宽方向的伸缩性稍差，但具有可满足要求的伸长性及伸长回复性能。在比较例1的方法中，由于不进行热延伸及热固定，因而，其伸长性及伸长回复性均欠佳，远不能与具有伸缩性的无纺布相比。此外，在比较例2的方法中，由于作为长纤维、使用非复合型单相长纤维，因此，其单位面积重量比实施例1-7中的低，从中也可以看出，存在热延伸时将单相长纤维拉分离或者对其不能充分进行热固定的倾斜。因此，其伸长性与伸长回复性均不足，远不能与具有伸缩性的无纺布相比。此外，从表1及表2所示结果可以看出，用实施例1-7的方法制成的具有伸缩性无纺布的空隙率比对其进行扩宽及延伸前的纤维织物的空隙率还大。

本发明的具有伸缩性无纺布是一种由大致同心的芯套型复合长纤维构成，同时设置用套成分的软化或熔融使长纤维相互间融合的分散点状融合区，且同时满足以下的四个条件，即(i)无纺布宽方向的拉断伸长度为150％，(ii)无纺布宽方向相对其纵方向的拉断伸长率之比为5以上，(iii)无纺布沿宽方向伸长50％时的伸长回复率为60％以上，(iv)无纺布沿宽方向伸长100％时的伸长回复率为50％以上。因此，具有能充分发挥沿宽方向的伸缩性，而沿纵向几乎无伸缩性的单向伸缩性的效果。进而，在本发明具有伸缩性无纺布的空隙率为85％以上场合，可获得通水性与通液性优良的效果。

此外，本发明的具有伸缩性无纺布的制造方法，是用大致同心的芯套型复合长纤维构成，使用其上设置用套的的软化或熔融使该同心、芯套型复合长纤维相互间融合、呈分散点状的融合区的纤维织物，对其进行热延伸。因此，不发生如在由单一成分形成的长纤维(单相长纤维)构成，具有同样融合区的纤维织物场合中进行热延伸时发生的融合区破坏(单相长纤维相互间融合剧烈场合)或将长纤维拉分离(单相长纤维相互间融合不足场合)现象。也就是说由于在用大致同心的芯套型复合长纤维的套成分进行融合的场合，即使在融合区，芯成分仍维持原纤维形态存在，能防止融合区遭破坏，此外，由于能为将芯成分保持纤维形态，而使套成分充分软化或熔融，能防止融合不足。

此外，在本发明伸缩性无纺布中，由于在热延伸前对纤维织物沿宽方向进行所需的扩宽，即使沿纤维纵方向以比较高的倍率进行延伸，具有能制成宽度缩小少的无纺布的同时、且单位面积重量也低的效果。此外，用此扩宽制成的伸缩性无纺布也具有由于扩宽至所需的宽度为止必然要伸长，然而能确保具有高的伸长性及伸长回复率的效果。

此外，在本发明的伸缩性无纺布制造方法中，由于在热延伸后进行热固定，使制成的在延伸时形成滑移变形的芯套型复合长纤维特别能促进该芯成分的结晶化，以达到了长纤维的的稳定化。因此，使延伸时沿纤维织物纵向再排列的芯套型复合长纤维以再排列形态稳定化。因此，具有在制成伸缩性无纺布后，使纵向或横向尺寸变化小的效果，同时，也具有在沿宽方向伸长时回复到再排列形态，伸长回复性优良的效果。

此外，在本发明伸缩性无纺布制造方法中，能使伸缩性无纺布的空隙率比纤维织物的空隙大。其中的原因，已如前所述，就是考虑使用了大致芯套型复合长纤维作为结构纤维，在纤维织物上设置分散点状热融合区，以及在扩宽处理后按需要进行热延伸的步序。因此，具有能制成有较大空隙率以及通水性、通液性优良的伸缩性无纺布的效果。因此，根据本发明方法制成的伸缩性无纺布能特别适于作为医疗卫生材料使用。

Claims

1.单向伸缩性无纺布，其特征在于该无纺布通过对由聚酯系芯成分与熔点低于该聚酯系芯成分的聚烯烃系套成分形成的大致同心、芯套型复合长纤维集聚而成，在其上设置用该套成分的软化或熔融使该大致同心、芯套型复合长纤维相互间融合、呈散开点状的融合区，且同时满足下述(1)-(4)式，即

EC≥150％ (1)

EC/EM≥5 (2)

EEC(50)≥60％ (3)

EEC(100)≥50％ (4)

其中，EC为无纺布宽方向拉断伸长度，EM为无纺布纵向拉断伸长度，EEC(50)为无纺布沿宽方向伸长50％时的伸长回复率，EEC(100)为无纺布沿宽方向伸长100％时的伸长回复率。

2.根据权利要求1所述的无纺布，其特征在于所述大致同心、芯套复合型长纤维的纤度为15旦尼尔以下，所述大致同心，芯套复合型长纤维的芯成分与套成分的重量比，即芯成分∶套成分＝1∶0.1-5。

3.根据权利要求1所述的无纺布，其特征在于所述无纺布的空隙率为85％以上。

4.制造如权利要求1所述单向伸缩性无纺布的制造方法，其特征在于，由聚酯系芯成分与熔点低于该聚酯系芯成分的聚烯烃系套成分形成的大致同心、芯套复合型长纤维向收集传送机上堆积而形成纤维网，对所述纤维网进行局部加热，在该纤维网中设置用所述套成分的软化或熔融使所述大致同心、芯套复合型长纤维相互间融合的呈分散点状的融合区而制成纤维织物，然后在对该纤维织物沿宽方向按扩宽率0-50％已扩宽的状态，对该纤维织物沿纵向按10-80％的延伸比进行热延伸，再用低于所述套成分的熔点温度进行热固定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述纤维织物的沿宽方向的扩宽率为5-50％。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于所述单向伸缩性无纺布的空隙率比所述纤维织物的空隙率大。