CN1221382C - 具有非弹性伸长性的纤维网的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明使具有非弹性伸长性的网的断裂拉伸度提高。由具有非弹性伸长性的，纤径在5～20μm范围内的热塑性合成纤维(35)形成的纤维网(41)中的热塑性合成纤维(35)通过下述方式获得，该方式为：在拉伸率200～2300范围内，对数均分子量在20000～150000的范围内的多个热塑性合成树脂的混合物进行熔融纺线。在树脂混合物中，数均分子量的比(Ma/Mb)大于1.1的至少二种热塑性合成树脂(Ra、Rb)树脂的混合物中，Ra占20～80重量%，Rb占80～20重量%，Ra与Rb的和占50～100重量%。

Description

具有非弹性伸长性的纤维网的制造方法
技术领域
本发明涉及具有非弹性伸长性的纤维网的制造方法。
背景技术
在日本特开2001-18315号公报中，公开了具有弹性伸长性的复合片制造方法。按照该制造方法，由热塑性合成纤维形成的，沿一个方向可非弹性地伸长的第一网，与由热塑性合成树脂形成的可沿上述一个方向弹性地伸长的第二网中的至少一个面重合，沿上述一个方向将两者间歇地接合。该接合的第一，第二网形成复合片，该复合片在第二网的弹性极限范围内；在小于第一网的断裂拉伸度的范围内，沿上述一个方向伸长后，因第二网的弹性而收缩，具有所需期限的弹性，伸长性。由于这样获得的复合片中的第一网的纤维伸长，发生永久变形后产生收缩，故形成膨松性较高，故具有柔软皮肤触感，形成适合用于一次性尿布，一次性置衣等的穿着物品的材料。
在上述已有技术的复合片中，为了通过使第一网伸长，使穿着物品具有适合的膨松性，最好按照50～400％的倍率使第一网伸长，特别是最好按照70～200％的倍率使第一网伸长，借助第二网的收缩力，按照100～70％的倍率使其收缩。另外，为了使穿着物品具有适合的膨松性，最好，第一网的纤维采用纤径较小的类型，比如，采用纤径小于20μm的类型，按照70～200％的倍率使该纤维伸长。但是，如果打算将第一网伸长到此程度，则多数场合会因形成第一网的纤维产生断丝，即，断裂，所获得的复合片因该断丝而起毛，缺乏光泽，或皮肤触感不平滑。该情况的原因在于：在对该纤维进行熔融纺线的过程中，使纤维具有较高的拉伸(draft)率，形成纤维的高分子实现定向，其结果是，纤维无法获得较高的拉伸度。另外，即使在纤维具有较高的拉伸度的情况下，作为其定向的结果，纤维的伸长应力较高，在使第一网伸长时，必须要求较大的力。即，具有这样的第一网不容易伸长的问题。
发明内容
本发明的课题在于提供一种相对于制造复合片的上述已有技术使用的纤维网，特别是具有非弹性伸长率的纤维网。
为了解决上述课题，本发明的对象涉及一种制造具有非弹性伸长性的纤维网的方法，该方法采用下述方式，即，从沿带的宽度方向并排的多个喷嘴对具有非弹性伸长性的热塑性合成树脂进行熔融纺线以形成连续纤维，将该连续纤维堆积于连续行走的带上。
在上述的制造方法中，本发明的特征在于：上述热塑性合成树脂由数均分子量在20000～150000范围内的多种热塑性合成树脂的混合物形成，该混合物至少包含占20～90重量％的数均分子量为Ma的热塑性合成树脂Ra、和占80～10重量％的数均分子量为Mb的热塑性合成树脂Rb这两种热塑性合成树脂，这两种热塑性合成树脂Ra和Rb之和的重量占上述混合物重量的50～100重量％，这两种热塑性合成树脂Ra和Rb的数均分子量的比Ma/Mb大于1.1；在拉伸率200～2300的范围内对上述混合物进行熔融纺线，获得纤径为5～20μm的所述连续纤维和由该连续纤维形成的所述纤维网。
在本发明中，具有下述这样的优选的实施形式。
(1)在制造上述纤维网的工序中，包括将具有弹性伸长性的弹性网重合于上述纤维网的至少一个面上、将这两个网接合的工序。
(2)上述弹性网由热塑性合成纤维形成。
(3)上述弹性网由热可塑性弹性体形成的薄膜形成。
附图说明
图1为复合片的透视图；
图2为复合片制造工序图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的具有弹性伸长性的纤维网的制造方法的具体内容进行描述。
由图1的透视图表示的具有弹性伸长性的复合片1包括顶层2和底层3，这两个层2、3通过接合部4熔接，形成一体。该复合片1可沿相互垂直的双向箭头X-X、Y-Y中的至少箭头Y-Y方向、如虚线所示那样弹性地伸长。
上述复合片1中的顶层2为可沿X-X、Y-Y中的至少Y-Y方向非弹性地伸长的层。该顶层2按照下述方式获得，由热塑性合成树脂形成的，可非弹性地伸长的连续纤维6的集合体沿Y-Y方向，或X-X方向和Y-Y方向伸长，最好，仅仅接合部4处的纤维6之间相互熔接，接合部4之间不接合。在接合部4以外，连续纤维6呈不规则的曲线状，同时在底层3的顶面扩大。连续纤维6采用这样形成的纤维，即，将数均分子量在20000～150000的范围内的、数均分子量相互不同的至少二种热塑性合成树脂混合、进行熔融纺线。
复合层1的底层3为下述片，其沿Y-Y方向，最好沿Y-Y方向与X-X方向具有弹性伸长性，其采用下述类型，其可沿Y-Y方向至少伸长200％，最好至少伸长400％，在伸长100％后，可弹性地收缩到小于原始的长度的1.3倍以下。对于上述片，包括有由弹性丝形成的梳理机纤维网，由弹性丝形成的热熔合无纺布，射流喷网法无纺布等的无纺布，由弹性丝形成的织布，由热塑性弹性体形成的薄膜等。
该顶层2和底层3可在接合部4，以加热加压方式形成一体，此外，还可通过超声波处理方式形成一体。另外，在可以机械方式将顶层2的连续纤维6与底层3的组织缠绕在一起，使两者形成一体的场合，作为该缠绕用的机构，可采用针刺，高压柱状水流处理等。上述两个层2、3还可通过热熔型粘接剂等的粘接剂形成一体。最好，上述接合部4沿X-X方向与Y-Y方向中的至少Y-Y方向间歇地形成，各面积在0.03～10mm2左右的范围内，占复合片1的面积的比例在1～50％的范围内。
如果沿比如Y-Y方向拉伸上述复合片1，则上述底层3沿Y-Y方向弹性地伸长，伴随该伸长，呈曲线状的顶层2的连续纤维6改变方向，同时沿Y-Y方向延伸。拉伸复合片1所要求的力为主要拉伸底层3用的力，仅仅改变上述顶层2中的连续纤维6的方向，由此，几乎不对拉伸复合片1的力造成影响。如果在进一步使底层3弹性变形的同时，拉伸复合片1，则呈曲线状的连续纤维6可在与底层3形成一体的接合部4与4之间，呈直线状延伸。在拉伸处于这样的状态的复合片1时，需要拉伸底层3的力以及非弹性地使直线状的连续纤维6伸长的力。
图2为表示复合片1的制造工序的一个实例的图。在该图中，环形带30从左到右连续地行走。在图中的左方部分，在带30的上方，设置有第一挤压机31，在该第一挤压机31的正下方，设置有骤冷用空气的吹风机31B，在带30的下方，设置有抽吸器31A。第一挤压机31包括沿带30的宽度方向并排的多个喷嘴，从这些喷嘴，对具有非弹性伸长性的热塑性合成树脂进行熔融纺线，形成第一连续纤维35，该第一连续纤维35在到达带30期间，接受抽吸的作用，同时将其骤然冷却，对其施加所需倍数的拉伸，在呈不规则的曲线状的同时，将其堆积于带30上，形成第一网41。优选的第一网41包括有堆积而重合的连续纤维35在相互交叉部分熔接的情况，以及不熔接的情况。
第一连续纤维35是通过下述方式获得的，该方式为：通过第一挤压机31，对数均分子量在20000～150000的范围内、相互的数均分子量不同的至少二种热塑性合成树脂Ra与Rb的混合物进行熔融纺线。上述树脂Ra具有数均分子量Ma，在第一连续纤维35中占20～90重量％；树脂Rb具有数均分子量Mb，在第一连续纤维35中，占80～10重量％。该两个树脂Ra和Rb之和在第一连续纤维35中，占50～100重量％。另外，在两个树脂Ra与Rb之间，相互的数均分子量的比Ma/Mb大于1.1。至少包含这些树脂Ra与Rb的树脂的混合物比如，从孔径500μm的喷嘴排出，进行200～2300倍，特别是最好在200～1000倍的拉伸，到达带30，形成纤径在5～20μm的范围内的第一连续纤维35。上述树脂Ra与Rb可采用比如，丙烯的均聚物，丙烯与乙烯等的共聚物，聚酯，聚乙烯，尼龙等的可进行熔融纺线的树脂。
象这样获得的第一连续纤维35的双折射率(Δn)小于25×10-3，这样的第一连续纤维35容易伸长250％以上。另外，由第一连续纤维35形成的第一网41，可在几乎不沿图2的机械方向和/或与其相交叉的方向产生断线的情况下，伸长250％以上。
在第一挤压机31的右方，设置有第二挤压机32、骤然冷却用空气的吹风机32B，以及抽吸器32A。第二挤压机32也包括沿带30的宽度方向并排的多个喷嘴，从这些喷嘴，喷射具有弹性伸长性的热塑性合成树脂，形成第二连续纤维40，对其施加规定倍数的拉伸，同时，将其呈不规则的曲线状堆积于第一网31上，形成第二网42。堆积而重合的第二连续纤维40之间相互熔接，对于第二网42，按照形成沿带30行走的机械方向，最好沿该机械方向和与其相交叉的方向具有弹性伸长性的片的方式，选择第二挤压机32的喷射条件。
重合的第一、第二网41、42从上下一对压花辊34、34之间通过，沿机械方向和与其相交叉的方向中的至少机械方向以间歇方式对其进行加热加压，使它们相互熔接，形成第一复合网43。
第一复合网43通过伸长用的第一、二、三辊36、37、38。第一、三辊36、38的旋转速度是相同的，但是比第二辊37的旋转速度慢。第一辊36与第二辊37的旋转速度差按照下述方式设定，该方式为：在10～60℃的范围内，特别是最好在15～40℃的范围内的室温附近，可使第一复合网43伸长到规定的倍率。伸长后的第一复合网43在第二辊37和第三辊38之间，弹性地收缩到原始的长度，形成第二复合网44。
因第一复合网43伸长，第一连续纤维35在通过压花辊34熔接的部位与部位之间伸长，沿长度方向发生塑性变形，即，永久变形、尺寸变长、直径变小。由第二连续纤维40形成的第二网42在熔接的部位与部位之间，在第二连续纤维40的弹性极限内，弹性地伸长。第一复合网43中的优选的伸长倍率在50～400％的范围内，特别是优选的伸长倍率在70～200％的范围内。
在象这样伸长的第一复合网43中，第一连续纤维35和第一网41可伸长250％以上，第二网42采用其伸长倍率比第一网41的伸长倍率大的网，由此，在由第一复合网43获得的第二复合网44中，不产生第一连续纤维35和第二连续纤维40的断丝造成的起毛。
将第二复合网44卷起，然后将其按照适合的尺寸切断，形成复合片1。第二复合网44中的第一网41和第二网42形成图1中的复合片1的顶层2和底层3。第二复合网44中的通过压花辊34熔接的部分构成复合片1的接合部4。
在将象这样获得的第二复合网44，即，复合片1用于一次性卫生巾，一次性的罩衣等的一次性穿着物品的场合，即使在第二网42中包含弹性质的材料的情况下，如果按照第一网41与皮肤接触的方式使用，则弹性质的材料所特有的，对皮肤的滑动的麻烦不对皮肤造成刺激。在第二复合网44中，第一连续纤维35伸长，直径变小，由此更加柔软。在第一网41中，第一连续纤维35产生永久变形，纤维长度较长，由此，膨松性增加，皮肤触感良好。如果对于第二复合网44中的第一连续纤维35，除了通过压花加工的接合部4以外的连续纤维35之间也不熔接，则在也不与第二网42熔接的场合，使第二复合网44伸长时的初始的力可以小于仅仅使第二网42伸长的力。这样的第二复合网44由上下两层形成，容易伸长，较柔软。在图示实例的工序的场合，第二复合网44中的第一、第二网41、42各自的单位面积量(坪量)照原样保持在从各挤压机31、32喷出时的单位面积量(坪量)。另外，由于第一、第二网41、42均为纤维集合体，故一般由它们获得的第二复合网44的通气性良好。
在实施本发明时，可以各种方式改变图2的工序。比如，可在不将第一网41与第二网42重合的情况下，将该第一网41取出，将其用作具有非弹性伸长性的纤维网。另外，第二复合网42可先于第一网41而供给带30，可将第一网41堆积于上述第二网42上。在将第一、第二网41、42接合时，也可采用针刺，高压柱状水流处理等的方式，在网41和42中的任何一个上，按照螺旋状等的适合的图案，涂敷热熔型粘接剂，以代替采用压花辊34的加工。另外，还可在第二挤压机32的下游侧，设置第三成形机，通过该成形机喷射的，具有非弹性伸长性的第三连续纤维，在第二网42上，形成与第一网41相同的第三网，制造由第一、第二网41、42与第三网形成的3层结构的复合片1。第一网41和第三网单位面积量(坪量)既可相同，也可不同。另外，树脂的种类、纤度、颜色等的外观也可不同。另外，第二网42还可采用由热塑性弹性体形成的薄膜。
(实施例)
在图2的工序中，作为数均分子量不同的二种热塑性合成树脂Ra、Rb，采用二种的丙烯的均聚物和二种的丙烯与乙烯的共聚物，获得作为第一连续纤维和该纤维的集合体的，单位面积量(坪量)为15g/m2的第一网。另外，第二网为由苯乙烯系的弹性体形成的连续纤维的集合体，其单位面积量(坪量)为20g/m2的，断裂拉拉伸度大于400％。将该第一第二网重合，沿机械方向(图的右方向)，间歇地将它们接合，获得第一复合网。该第一复合网可形成下述复合片，其是通过使该第一复合网沿机械方向伸长100％，然后收缩而获得的，其为第二复合网，具有弹性的伸长性。
为了获得第一连续纤维而采用的二种的热塑性合成树脂Ra、Rb的数均分子量Ma、Mb的混合比例，树脂混合物的熔融纺线温度与拉伸率，以及第一连续纤维的纤径和断裂拉伸度与双折射率如表1所示。
(比较例)
在代替实施例中的第一连续纤维，分别通过在采用由1种丙烯的均聚物的纤维的场合、二种热塑性合成树脂的数均分子量的比小于上述实例的相应值的场合、二种热塑性合成树脂的混合比例高于或低于上述实例的相应值场合，以及拉伸率高于或低于上述实例的场合获得的纤径小于20μm的纤维，其断裂拉伸度和双折射率如表1所示。
象根据这些实例所知道的那样，如果采用本发明的方法，可非弹性伸长的纤维具有小于25×10-3的低的双折射率，以及大于250％的高的断裂拉伸度，由该纤维获得的纤维网也具有高的断裂拉伸度。
如果采用本发明的制造方法，能够容易获得可非弹性伸长、断裂拉伸度大的纤维网。将该纤维网与可弹性伸长的网重合、接合获得的复合网，形成较少产生断线造成起毛的网。
表1
热塑性合成树脂          制造条件        纤维性质
       树脂：Ra        树脂：Rb 分子量的比Ma/Mb 树脂Ra的混合比例(wt％)   树脂温度(℃)     拉伸率     纤径(μm)   断裂拉伸度(％)   双折射率×10-4
  种类(注1)   Ma数均分子量   种类   Mb数均分子量
  实施例1实施例2   homo-PP″   111000″   homo-PP″   91000″   1.22″     40″     240240     850210     14.218.1     402472     20.817.4
  实施例3实施例4   homo-PP″   111000″   homo-PP″   91000″   1.22″     20″     240240     350450     14.219.4     256286     24.321.4
  实施例5实施例6   homo-PP″   111000″   homo-PP″   91000″   1.22″     90″     240240     810200     14.519.6     320378     24.022.8
  实施例7实施例8   co-PP″   99000″   co-PP″   81000″   1.22″     40″     240240     390250     13.817.3     424475     20.317.2
  实施例9实施例10   co-PP″   99000″   co-PP″   81000″   1.22″     20″     240240     1000450     13.219.9     273302     22.220.9
  比较例1比较例2   homo-PP″   111000″   --   --   --     100″     240240     780490     14.918.7     176230     28.026.0
  比较例3比较例4   homo-PP″   111000″   homo-PP″   106000″   1.05″     40″     240240     320470     15.219.3     184238     27.325.7
  比较例5比较例6   homo-PP″   111000″   homo-PP″   91000″   1.22″     95″     240240     760450     14.919.8     233243     26.325.5
  比较例7比较例8   homo-PP″   111000″   homo-PP″   91000″   1.22″     15″     240240     900210     14.018.2     232248     26.425.5

Claims (4)

1.一种具有非弹性伸长性的纤维网的制造方法，该方法采用下述方式，即，从沿带的宽度方向并排的多个喷嘴，对具有非弹性伸长性的热塑性合成树脂进行熔融纺线以形成连续纤维，将该连续纤维堆积于连续行走的带上，其特征在于：
上述热塑性合成树脂由数均分子量在20000～150000范围内的多种热塑性合成树脂的混合物形成，该混合物至少包含占20～90重量％的数均分子量为(Ma)的热塑性合成树脂(Ra)、和占80～10重量％的数均分子量为(Mb)的热塑性合成树脂(Rb)这两种热塑性合成树脂，这两种热塑性合成树脂(Ra、Rb)的重量之和占上述混合物重量的50～100重量％，这两种热塑性合成树脂(Ra、Rb)的数均分子量的比(Ma/Mb)大于1.1；在拉伸率200～2300的范围内对上述混合物进行熔融纺线，获得纤径为5～20μm的所述连续纤维和由该连续纤维形成的所述纤维网。
2.根据权利要求1所述的具有非弹性伸长性的纤维网的制造方法，其特征在于，在制造上述纤维网的工序中，包括将具有弹性伸长性的弹性网重合于上述纤维网的至少一个面上、将这两个网接合的工序。
3.根据权利要求2所述的具有非弹性伸长性的纤维网的制造方法，其特征在于，上述弹性网由热塑性合成纤维形成。
4.根据权利要求1或2所述的具有非弹性伸长性的纤维网的制造方法，其特征在于，上述弹性网由热可塑性弹性体形成的薄膜形成。
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