CN1251397A - 多层复合无纺布及其制造方法与制造装置 - Google Patents

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一种多层复合无纺布及其制造方法与制造装置,该多层复合无纺布是由两层以上的纤维网层构成,每一纤维网层的纤维是以至少两种成分构成的复合纤维所制成;该多层复合无纺布的制造装置包含有一集层装置及在其上方对应其输送方向而前后排列的两组以上可制造不同种类的复合纤维的纺丝装置,该等复合纤维层次地堆集于该集层装置上而形成一纤维网层,在该集层装置输送方向的终点处可设置一热处理装置或一水轧处理装置。

Description

多层复合无纺布及其制造方法与制造装置
本发明涉及一种多层复合无纺布及其制造方法与制造装置。
如图1所示，是以往的纺黏无纺布的制造方法，主要是将原料置于料筒中，借由管路输送至纺嘴11中，再经由纺嘴抽成长纤之后，集层在一集层装置12上制成网层，再以热压轮13加以压辊成无纺布，不过，这种制造方法有下列缺点：
1.因为每个纺嘴11仅有单一出口，所以仅能制成具有单一成份及熔点的长纤。
2.因为其纤维系为单熔点长纤，并由辊压方式使网层结合在一起，所以其表面不但不具柔软性且触感不佳。
本发明的目的在于提供一种具有高透气、高耐水压、洞小及压差低效果的无纺布制品的多层复合无纺布及其制造方法与制造装置。
本发明的多层复合无纺布是由两层以上的纤维网层构成，且每一纤维网层的纤维是以至少两种成份构成的复合纤维所制成。该多层复合无纺布的制造装置，主要设有由一输送带平台构成的一集层装置，在该集层装置上方并对应其输送方向而前后排列有两组以上的纺丝装置，在该集层装置上方组设有两组以上的纺丝装置，该等纺丝装置对应上述集层装置的输送方向而呈前后排列，每一组纺丝装置可制造不同种类的复合纤维，该等复合纤维并呈层次堆集于该集层装置上，而形成一纤维网层，在上述集层装置输送方向的终点处设有一可在前述纤维网层通过时，将其黏结成无纺布的热处理装置，或为一水轧处理装置。
所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该两层以上的纤维网层可包含有至少一层的复合纺黏纺丝网层。
所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该两层以上的纤维网层可包含有至少一层的复合熔喷纺丝网层。
所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该复合纤维是可经水轧处理而再分割为细纤维的可分割纤维。
本发明的多层复合无纺布的制造装置，设有主要由一输送带平台构成的一集层装置，而其特征在于：在该集层装置上方组设对应其输送方向而呈前后排列的两组以上可制造不同种类复合纤维的纺丝装置；该等复合纤维并呈层次堆集于该集层装置上，而形成一纤维网层；及在上述集层装置输送方向的终点处设有一可在前述纤维网层通过时将其黏结成无纺布的热处理装置。
所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合纺黏纺丝纤维的纺丝装置。
所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合熔喷纺丝纤维的纺丝装置。
所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
该热处理装置可以是热风箱。
所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
该热风箱的温度是设定在该由复合纤维构成的多层纤维网层的其中两成份的熔点温度之间。
所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
该热处理装置是热压轮。
本发明的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：包括
步骤一：由沿集层装置的输送方向设置的纺丝装置抽出复合纺丝纤维，该等复合纺丝纤维并堆叠在上述集层装置上，形成其层次数目与开动的纺丝装置数目相同的纤维网层；及
步骤二：将上述步骤形成的多层次纤维网层通过一热处理装置，以黏结成无纺布。
所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合纺黏纺丝网层。
所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合熔喷纺丝网层。
本发明的多层复合无纺布的制造装置，其包含有一主要由一输送带平台构成的集层装置，而其特征在于：该集层装置上方设有两组以上对应上述集层装置的输送方向而前后排列设置的可制造不同种类的复合纤维纺丝装置；该等复合纤维是呈层次地堆集在该集层装置上，而形成一纤维网层；上述集层装置输送方向的终点处设有一可在前述纤维网层通过时将该纤维网层中可被分割的复合纤维再冲分为截面直径更小新细纤维的水轧处理装置。
所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合纺黏纺丝纤维。
所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合熔喷纺丝纤维。
本发明的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于其包括有：
步骤一：由沿集层装置的输送方向设置的纺丝装置抽出复合纺丝纤维，该等复合纺丝纤维并堆叠在上述集层装置上，形成其层次数目与开动的纺丝装置数目相同的纤维网层；及
步骤二：将上述各步骤形成的纤维网层通过一水轧处理装置，以将上述纤维网层中可被分割的复合纤维再冲分为截面直径更小的新细纤维。
所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合纺黏纺丝网层。
所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合熔喷纺丝网层。
所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该复合纺黏纺丝网层为连续式长纤维，其成份分别是复合的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/聚乙烯、聚酯/聚丙烯、聚丙烯/低熔点聚丙烯、聚酯/低熔点聚酯、高熔点尼龙/低熔点尼龙的复合纺黏纺丝长纤维。
所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该复合熔喷纺丝网层是由超细纤维复合而成，其成份是选自复合的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/聚乙烯、聚酯/聚丙烯、聚丙烯/低熔点聚丙烯、聚酯)/低熔点聚酯、高熔点尼龙/低熔点尼龙的超细纤维。
所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该等复合熔喷纺丝网层的平均纤维直径在5μm以下。
综观上述，本发明的多层复合无纺布及其制造方法与制造装置的效果主要是：本发明的无纺布结构是由多层的纤维网层所构成，且各纤维网层是由复合纤维所组成，经由热轧、热风或水轧处理等再处理，使复合纤维的结构与黏结程度与方式改变，使各纤维网层的结合关系更为致密，所以，其制成的无纺布较已往的无纺布具有更良好的透气效果、更高的耐水压度及较低的压差，因此是相当适合作为过滤空气及水的滤材；此外，本发明的纤维网层同样具有蓬松且柔软的特性，故用来制造纸尿裤防水挡墙、卫生护垫防水底层(卫生用品)、手术衣袍、手术帽、口罩等手术医疗用品，也能满足使用者对舒适、高吸水力的要求。
下面结合附图及实施例对本发明的多层复合无纺布及其制造方法与装置进行详细说明：
图1是已知的制造无纺布的流程及其装置示意图。
图2是本发明制造流程及其装置的第一较佳实施例的示意图。
图3是本发明制造流程及其装置的第二较佳实施例的示意图。
图4到7是本发明所制成的其中数种复合纤维的截面示意图。
首先如图2所示，本发明的多层复合无纺布制造装置包含有一集层装置20，主要是由一输送带平台21构成，在该集层装置20上方设有对应其输送方向而前后排列的纺丝装置，其中每一组纺丝装置可制造不同种类的复合纤维，而在此所揭露的较佳实施例中，上述纺丝装置则依序设为一第一纺黏纺丝装置30，第一熔喷纺丝装置40，第二熔喷纺丝装置50及一第二纺黏纺丝装置60。而该等纺丝装置可选择性地开动，进而形成不同层数的无纺布组织，而在此为求能详尽解说，使获得普遍性的理解，故选用所有纺丝装置都是处于开启作动的状态进行说明。
在该第一纺黏纺丝装置30中包括有二盛装相异纺黏纤维原料的料桶31、31′，并个别经过一挤出机32、32′而被加温呈熔融状态并且挤出，挤出后该呈熔融状态的两种纺黏纤维原料并通过一个用以过滤杂质的过滤器33、33′，再借由一定量泵浦34，而被共同送至一纺丝盒35中，自该纺丝盒35即抽出包含双成份的复合纺黏纺丝纤维，该复合纺黏纺丝纤维并通过一位于纺丝盒下方的冷却室351而冷却定型，而在该冷却室下端的出口352处导入常温高速风延伸气流36，以对该复合纺黏纺丝纤维施加抽拉力，将其从出口352排出，并向下叠置集层在上述集层装置20的输送带平台21上的一前进的成型网22上，在该成型网22下方并设有一包含风车的吸风装置23，对该成型网22施加向下的吸风力量，使上述复合纺黏纺丝纤维能集中向下集层在该成型网22上，该复合纺黏纺丝纤维即形成第一(双成份)复合纺黏纺丝网层(BICOMPONENT SPUNBOND，“BS”)。
而构成该复合纺黏纺丝网层所需的原料分别可以是复合的聚丙烯(POLYPROPYLENE，PP)/聚乙烯(POLYETHYLENE，PE)、聚酯(POLYESTER，PET)/聚乙烯(PE)、聚酯(PET)/聚丙烯(PP)、聚丙烯(PP)/低熔点聚丙烯(COMPOUND POLYPROPYLENE COPP)、聚酯(PET)/低熔点聚酯(COMPOUND POLYESTER，COPET)、高熔点尼龙(NYLON)/低熔点尼龙(NYLON)等或类似的材料；并依纺丝盒的构造及型式而制造出不同型的双成份复合纺黏纺丝网层，诸如并列型或鞘芯型的双成份复合纺黏纺丝网层。
在中间的第一熔喷纺丝装置40，包括有二盛装相异熔喷纤维原料的料桶41、41′，并个别经过一挤出机42、42′而被加温呈熔融状态并且挤出，挤出后该呈熔融状态的两种熔喷纤维原料并通过一个用以过滤杂质的过滤器43、43′，再借由一定量泵浦44而被共同送至一纺丝盒45中，自该纺丝盒45即抽出包含双成份的复合熔喷纺丝纤维，该复合熔喷纺丝纤维并通过一位于纺丝盒下方的冷却室而冷却定型，而在该冷却室下端的出口处导入常温高速风延伸气流46，可对该复合熔喷纺丝纤维施加抽拉力，将其从出口排出，并向下叠置集层在上述集层装置20的输送带平台21上的一前进的成型网22上，在该成型网22下方并设有一包含风车的吸风装置23，对该成型网22施加向下的吸风力量，使上述复合熔喷纺丝纤维能集中向下集层在该先前的第一复合纺黏纺丝网层上，而形成第一(双成份)复合融喷纺丝网层(BICOMPONENTMELTBLOWN，“BM”)。
该依序而设的第二熔喷纺丝装置50的构造及作动方式一如上述第一熔喷纺丝装置40所揭露的构造及作动方式，故在此不多赘述；但是，其所排出的复合熔喷纺丝纤维亦向下堆叠集层在输送前进的该成型网22上，并集层在该第一复合纺黏纺丝网层与该第一复合熔喷纺丝网层上，而形成第二(双成份)复合熔喷纺丝网层。
制成该第一复合熔喷纺丝网层及第二复合熔喷纺丝网层所需的材料分别可以是复合的聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)、聚酯(PET)/聚乙烯(PE)、聚酯(PET)/聚丙烯(PP)、聚丙烯(PP)/低熔点聚丙烯(COPP)、聚酯(PET)/低熔点聚酯(COPET)、高熔点尼龙(NYLON)/低熔点尼龙(NYLON)等或类似的材料，并依纺丝盒的构造及型式而制造出不同型的双成份复合熔喷纺丝网层，诸如并列型或鞘芯型的双成份复合熔喷纺丝网层；且该等复合熔喷纺丝网层纤维的平均直径均比该复合纺黏纺丝网层的纤维直径小，其直径约在5μm以下，纤维间的排列即更为致密而均匀，故可获得压差较低的纤维网层。
在上述的两熔喷纺丝装置40，50后，则接着设有一第二纺黏纺丝装置60，而该第二纺黏纺丝装置60与该第一纺黏纺丝装置30相同，其排出的复合纺黏纺丝纤维则向下堆叠集层在该成型网22上，并集层在该成型网22上已集层的第一复合纺黏纺丝网层、第一复合熔喷纺丝网层及第二复合熔喷纺丝网层上，而形成一层第二(双成份)复合纺黏纺丝网层。
而经由上述制造方法，其所形成的纤维网层结构依序包含有第一复合纺黏纺丝网层/第一复合熔喷纺丝网层/第二复合熔喷纺丝网层/第二复合纺黏纺丝网层，也就是BS/BM/BM/BS结构的纤维网层，该多层的纤维网层每一层本身皆具有两种成份的复合纤维，是而可经由适当的再处理而改变复合纤维间的连结关系，以增进其特性；以下即列举两种改变上述纤维网层结构的热处理过程：
(1)将其输送通过一个热压轮71进行热黏结处理，使各纺丝网层能紧密结合为一体的结构，而形成BS/BM/BM/BS结构的无纺布，并在一个卷取装置90上卷绕成卷，完成无纺布的制造。
(2)将其输送通过一个热风箱72，该热风箱72的温度设定在双成份复合纺黏纺丝网层(或双成份复合熔喷纺丝网层)的高熔点纤维成份与低熔点纤维成份熔点间的温度，使双成份复合纺黏纺丝网层(或双成份复合熔喷纺丝网层)中熔点低的纤维成份热熔，纤维间即产生黏合，使纤维热黏结而形成BS/BM/BM/BS结构的无纺布，并在一个卷取装置90上卷绕成卷，完成无纺布的制造；由于经热风处理后，上述纤维网层中仍包含有未熔纤维，可使纤维网层具有膨松性，构成这种无纺布中高膨松、柔软的组织。
再者，如图3所示，为本发明的多层复合无纺布制造装置的第二较佳实施例，比照第一较佳实施例所揭露的结构，在该集层装置上方、并沿着其输送方向而前后排列有一第一纺黏纺丝装置30，第一熔喷纺丝装置40，第二熔喷纺丝装置50及一第二纺黏纺丝装置60(为了方便说明，以下的实施例，相同的元件以相同的标号表示)，并且该等纺丝装置的作动方式一如前揭实施例，也是同时开动所有的纺丝装置，故不多赘述，而此时也形成了BS/BM/BM/BS结构的纤维网层；经由上述装置与方法所制出的复合纤维的特征如图4到7所示，是该复合纤维的截面示意图，其中构成上述纤维网层的复合纤维有部份属于可分割性纤维，其并可借水轧再处理而再行分割成更细的新复合纤维。因此，在上述集层装置20输送方向的终点处设有一水轧处理装置80，将上述纤维网层中可被分割的复合纤维再冲分为截面直径更小的新细纤维，因而纤维之间的水平交错连结更为均匀绵密，并且各层次的纤维网层也能垂直交错，使由该纤维网层构成的无纺布具有高透气性、高耐水压性的特质。

Claims (22)

1.一种多层复合无纺布，其特征在于：
该多层复合无纺布是由两层以上的纤维网层构成，且每一纤维网层的纤维是以至少两种成份构成的复合纤维所制成。
2.如权利要求1所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该两层以上的纤维网层包含有至少一层的复合纺黏纺丝网层。
3.如权利要求1所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该两层以上的纤维网层包含有至少一层的复合熔喷纺丝网层。
4.如权利要求1所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该复合纤维是可经水轧处理而再分割为细纤维的可分割纤维。
5.一种多层复合无纺布的制造装置，设有主要由一输送带平台构成的一集层装置，而其特征在于：
在该集层装置上方组设对应其输送方向而呈前后排列的两组以上可制造不同种类复合纤维的纺丝装置；
该等复合纤维并呈层次堆集于该集层装置上，而形成一纤维网层；及
在上述集层装置输送方向的终点处设有一可在前述纤维网层通过时将其黏结成无纺布的热处理装置。
6.如权利要求5所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合纺黏纺丝纤维的纺丝装置。
7.如权利要求5所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合熔喷纺丝纤维的纺丝装置。
8.如权利要求5所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
该热处理装置是热风箱。
9.如权利要求5所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
该热风箱的温度是设定在该由复合纤维构成的多层纤维网层的其中两成份的熔点温度之间。
10.如权利要求5所述的多层复合无纺布的制造装置，其特征在于：
该热处理装置是热压轮。
11.一种多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：包括
步骤一：由沿集层装置的输送方向设置的纺丝装置抽出复合纺丝纤维，该等复合纺丝纤维并堆叠在上述集层装置上，形成其层次数目与开动的纺丝装置数目相同的纤维网层；及
步骤二：将上述步骤形成的多层次纤维网层通过一热处理装置，以黏结成无纺布。
12.如权利要求11所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合纺黏纺丝网层。
13.如权利要求11所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合熔喷纺丝网层。
14.一种多层复合无纺布的制造装置，其包含有一主要由一输送带平台构成的集层装置，而其特征在于：
该集层装置上方设有两组以上对应上述集层装置的输送方向而前后排列设置的可制造不同种类的复合纤维纺丝装置；
该等复合纤维是呈层次地堆集在该集层装置上，而形成一纤维网层；
上述集层装置输送方向的终点处设有一可在前述纤维网层通过时将该纤维网层中可被分割的复合纤维再冲分为截面直径更小新细纤维的水轧处理装置。
15.如权利要求14所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合纺黏纺丝纤维。
16.如权利要求14所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
至少有一组纺丝装置是制造复合熔喷纺丝纤维。
17.一种多层复合无纺布的制造方法，其特征在于其包括有：
步骤一：由沿集层装置的输送方向设置的纺丝装置抽出复合纺丝纤维，该等复合纺丝纤维并堆叠在上述集层装置上，形成其层次数目与开动的纺丝装置数目相同的纤维网层；及
步骤二：将上述各步骤形成的纤维网层通过一水轧处理装置，以将上述纤维网层中可被分割的复合纤维再冲分为截面直径更小的新细纤维。
18.如权利要求17所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合纺黏纺丝网层。
19.如权利要求17所述的多层复合无纺布的制造方法，其特征在于：
该无纺布的纤维网层结构至少包含有一复合熔喷纺丝网层。
20.如权利要求2或6或12或15或18所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该复合纺黏纺丝网层为连续式长纤维，其成份分别是复合的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/聚乙烯、聚酯/聚丙烯、聚丙烯/低熔点聚丙烯、聚酯/低熔点聚酯、高熔点尼龙/低熔点尼龙的复合纺黏纺丝长纤维。
21.如权利要求3或7或13或16或19所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该复合熔喷纺丝网层是由超细纤维复合而成，其成份是选自复合的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/聚乙烯、聚酯/聚丙烯、聚丙烯/低熔点聚丙烯、聚酯)/低熔点聚酯、高熔点尼龙/低熔点尼龙的超细纤维。
22.如权利要求21所述的多层复合无纺布，其特征在于：
该等复合熔喷纺丝网层的平均纤维直径在5μm以下。
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