CN86100754A - 弹性无纺织织物和它的制法 - Google Patents

Abstract

一种弹性无纺织纤维材料是用一种或多种纺织纤维与一种或多种弹性纤维(亦称可伸缩纤维)相混合，并将混合的纤维粘合在一起。粘合的无纺织纤维织物被加热使可伸缩纤维热收缩和回复其弹性，从而纤维和织物材料也产生收缩。根据此叙述的方法可提供一种弹性无纺织织物制品。

Description

本发明涉及无纺织纤维材料，特别是弹性无纺织纤维材料及其制造方法。

在美国专利4426420（利克哈纳LiKhYni）中说明了以普通的纺织纤维与可伸缩纤维相混合和热处理该织物使可伸缩纤维弹性化，制造弹性无纺织纤维材料制品的技术。这一专利公开了包括一种称为“硬质纤维”和“潜弹性”纤维的无纺织絮棉的制法。所述及的硬质纤维包括任何合成纤维或可加工成材料的天然纤维。如聚酯、聚酰胺等，或天然纤维，如棉、丝、纸等。潜弹性纤维是一种弹性的制品，这种制品是用热处理方法弹性化的，利克哈纳（LiKhyni）专利公开了一种所谓“射流喷网”无纺织物的制造方法，其中的一种絮棉至少由两种短纤维组成，这两种短纤维由细的高压柱状水流进行液力缠结，高压水流交缠纤维以提供射流喷网材料。在缠结以后，得到的织物经热处理使充分发挥弹性纤维具有的弹性特征。挤出的弹性长丝经冷牵伸和切割成如在专利各有关具体实例中所述的长度。

本发明提供关于无纺织弹性纤维材料的制法，包括至少用同一种纺织纤维与至少一种轴向取向可伸缩纤维混合，掺合、拌和并使之相互粘合形成一种织物、基材、薄片或与此类似的材料，并加热由此而得到的织物使取向了的纤维热回缩，因而重新回复它的弹性性质。由此而得的织物从而显示出弹性性质。

发明的一个方面是包括用大约为1%～50%（重量百分比-下同），最好是5%～30%的可伸缩纤维和大约99%～50%，最好是95%～65%的纺织纤维相混合。

发明的另一方面是可伸缩纤维包含有挤出的合成弹性聚合物，方法包括对可伸缩纤维冷牵伸的步骤，要使纤维轴向取向以至少拉伸到它的原长度的100%，最好是100%～500%，然后切割它至所需长度。当可伸缩纤维在保持它取向的条件下，与纺织纤维混合及粘合以形成适当的织物。

根据发明，由上述得到的织物最好在75～200℃的温度范围内进行热收缩，使取向的纤维回缩约为延伸长度部分的10%～90%。

发明的另一方面还包括用至少一种纺织纤维和至少一种熔融喷浆纤维及至少一种可伸缩纤维相混合而形成纤维材料织物。发明的确信观点是可伸缩纤维可以从包括苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物以及聚氨酯等一组物质中选取。

根据发明也提供一种包括由至少一种纺织纤维与经热处理予取向的可伸缩纤维相粘合的弹性无纺织纤维材料。经予弹性化的可伸缩纤维在热收缩下，纺织纤维则产生回缩及褶裥;在可伸缩纤维拉直的情况下，纺织纤维进行充分自由伸展直至它原有的拉伸程度。在纤维材料中可进一步引入不少于一种的熔融喷浆纤维进去。

无纺织织物技术已为人所熟知，通常它包含的纺织纤维可以有各种各样的长度，从很短的纤维至很长的或实质上是连续的纤维。这些纤维混合后形成网状或絮棉状的无纺织织物。此处所用和权利中所称的“纺织纤维”可以引伸至很宽的范围，包括用于制取无纺织织物的任何纤维。这种纤维可由合成有机高聚物材料，加工的天然材料或它们相混合的材料制得。这里顺便阐述一下，但不仅限于此，合成高聚物纤维作为本发明中的纺织纤维很有效。它们包括聚酯纤维、聚酰胺纤维例如尼龙、丙烯酸聚合物及共聚物纤维、玻璃纤维、聚烯烃纤维如聚乙烯和聚丙烯纤维，纤维素衍生物如累萦和组合纤维例如以一种纤维为包覆材料另一种纤维为芯体，象用聚丙烯纤维包覆聚乙烯在技术上是已知的东西。由加工天然材料制得的纤维即天然纤维作为本发明中的纺织纤维也是有效的，它们是棉、丝、毛、纸浆或纸及类似于此的东西，以及任意两种或多种上述纤维的掺合物或混合物，并无限制。这样的纺织纤维在技术上与弹性纤维是可以区分的，它一般具有极有限的弹性特征，在断裂以前往往仅能伸长到它的原长的40%，通常在20%～40%内，具有的弹性模量大约在18～85克/旦范围内，但也可能高些。

此处所用和权利要求所称的“可伸缩纤维”是通常的合成聚合物弹性材料，这些材料（a）可以挤成长丝，（b）可被牵伸，常常在环境温度下（冷牵伸）延伸、拉伸或取向。在除掉拉伸张力后，在松弛情况下将保留其延伸情况，（c）在加热到较高温度时，张紧材料将明显收缩而重新恢复它的弹性性质。经由“弹性化”即意味着热收缩纤维将能拉伸到等于或接近于它们松弛了的予热延伸长度;而当除掉拉伸力时，予热延伸长度与热收缩返回去的长度大致相近。伸直的长丝最好被切成所需长度，此长度取决于供特殊加工用途或材料最终用途等因素。在弹性化前，可伸缩纤维可用空气喷嘴铺层、梳棉或其它方法形成无纺织物，实际上可用纺织纤维相同的办法进行。

此处使用和权利要求中用的“冷牵伸”，意味着是在冷到低于挤出温度下对弹性纤维进行牵伸或拉伸的技术，通常是在冷却到环境温度时进行。牵伸照例是用于增加挤出纤维之强度和减小其直径。发明中使用的冷牵伸是在低于挤出温度下进行，最好是在环境温度下进行。冷牵伸最好进行到纤维伸长至其原长的100%～500%或更大些，即至1000%，但通常约为原长的100%～400%。

事实上本发明中可伸缩纤维与纺织纤维是混合在一起的，还可以选择其它材料，如熔融喷浆纤维与此混合。借助适当的技术如干法铺层、湿法铺层、梳棉等技术混合之，然后用适当的技术进行粘合，但不能加热已被延伸了的可伸缩纤维以使它们收缩，因为根据本发明，可伸缩纤维热收缩应在它们与纺织纤维或熔融喷浆纤维粘合以后再进行。粘结可以用胶乳喷雾粘合、超声波粘合或任何适当的方法。只要在粘合操作完成以前避免使用可导致可伸缩纤维收缩的温度区域。最后是热收缩，在可伸缩纤维收缩时将使由它与纺织纤维粘合的织物收缩。一种较为可取的粘合方法是喷射任何合适的粘合剂薄涂层，例如胶乳如一种氨基甲酸乙酯胶乳至混合纤维的织物上。纤维可以用任何合适的方法混合，此处及在权利要求中用的“粘合剂”可以广泛沿用使一种纤维和另一种纤维粘合的任何材料或是为达到本发明目的的其它合适的材料。粘结剂或超声波粘合更为可取，因为它是物理性的连接纤维而不只是依靠摩擦缠结，这就使得热处理时可伸缩纤维收缩和弹性化，而纺织纤维松弛不防碍弹性纤维的伸展。在热处理后，纤维材料织物的长度和宽度的尺寸将减少。

混合纤维被粘合在一起后，所得纤维材料织物可用任何适宜的办法加热，如通过烘箱、在加热灯下、红外辐射或类似的方法，以加热可伸缩纤维使之充分收缩，从而给予纤维所希望的弹性特征。含有可伸缩纤维的纤维材料是当它们在加热阶段处于一种松弛的情况以允许它们收缩。

本发明技术提供的一个重要的优点是当可伸缩纤维与纺织纤维粘合时，可伸缩纤维是已取向的。在可伸缩纤维收缩时，被粘合的纺织纤维也因此而回缩、起圈或褶裥。因而，当经加工后的织物被拉伸，即使它被拉到予收缩时缩掉的那段长度，在纺织纤维内仍有充分的作用，纺织纤维并不限制织物的伸展。换言之，最大限度的拉伸可伸缩纤维甚至到它们予收缩掉的那段长度，仅仅使纺织纤维的伸张相当于它与未收缩的可伸缩纤维粘合时的程度。这对本发明的无纺织织物的舒适和可拉伸性有很大的贡献。

在发明中所用的可伸缩纤维可以如上述的任一适宜的纤维。在市场上销售的一种由B.F.古德里奇（Goodrich）公司生产的商标为考拉通（KRATON）和另一种由壳牌（shell）化学公司生产的商标为依斯坦（ESTANE）的可伸缩纤维是很适用的。其它适用的制品已在美国专利3007227、3651014、3766143和3763109中公开，在这些参考文献中包含有相关的内容。依斯坦（ESTANE）可伸缩纤维是一种氨基甲酸乙酯聚合物而考拉通（KRATON）可伸缩纤维是一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

下列实例阐述了发明的具体实施方案。

实例1

取市售的壳牌化学公司生产的商标为依斯坦（ESTANE）若干种牌号的氨基甲酸乙酯弹性聚合物，以及由B.F.古德里奇公司生产的商标为考拉通（KRATON）若干个牌号的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性聚合物经挤出后形成长丝。挤出机沿螺杆方向分四个加热段，沿挤出方向相应各段的典型温度维持为：148.9℃、168.3℃、176.7℃和182.2℃，模口上有8个开孔，每孔孔径为10密耳，模口压力为3500～5500磅/平方吋，在冷却至室温时，挤出长丝经辊筒冷拉伸，取决于具体的挤出条件，而得下列代表性结果。

表1

弹性聚合物    （a）    （b）    （c）    （d）

依斯坦（ESTANE）    5707    8000    122.11    0.616    308

依斯坦（ESTANE）    5710    7000    135.18    0.341    254

考拉通（KRATON）    1102    4600    390.3    0.198    1085

考拉通（KRATON）    3200    1700    139.8    0.076    268

（a）＝额定抗张强度    磅/平方吋，

（b）＝每股长丝旦数，

（c）＝抗张强度    克/旦，

（d）＝断裂延伸度%。

断裂延伸百分率表示纤维的高弹性。在热处理后，纤维可收缩到其延伸长度的一部分，而弹性大约在它们热收缩与延伸长度之间。

实例2

将一种四股超高卷曲的尼龙纤维加工成粗纺织物并张紧。用考拉通（KRATON）3200共聚物以上述方法挤出做成可伸缩纤维，用空气喷嘴将它们铺到梳理好的尼龙棉上。可伸缩纤维的纤度为139.8旦，强力为0.076克/旦，断裂伸长为268%。加工好的织物含有可伸缩纤维60%（重量百分比，下同），尼龙40%。在加热下纤维材料织物所显示的收缩和相应的弹性性质如下：

表2

加热温度    织物收缩%

试样号    80℃    120℃    150℃

1    29    35    44

2    30    37    45

3    29    33    43

实例3

用1.5份（重量比，下同）长度为19/16吋的恩卡累萦（ENKa    Rayon）700短纤维和1.5份长度为19/16吋的聚丙烯短纤维及12份实例2所述的卡拉通（KRATON）3200可伸缩纤维制成粘合式织物。氨基甲酸乙酯粘结液是用一个喷射模板以接近于1/8吋直径的点子的图形喷射到织物上。氨基甲酸乙酯粘结剂占加工好的粘结式织物重量的80%。在加热至120℃～130℃下，纤维材料织物收缩约38%。

实例4

用4份（重量比，下同）19/16吋长的聚丙烯短纤维与9份实例2所述的考拉通（KRATON）3200纤维切成19/16时长的短纤维粘合成织物，混和好的纤维用氨基甲酸乙酯粘合剂以5点花样图形粘合之，氨基甲酸乙酯粘结剂约占加工后织物重量的70%。在加热到120℃～130℃下，纤维材料织物收缩65%。

本发明的纤维织物显示了极好的弹性性质，其拉伸性能不受纺织纤维的拉伸性能所限制。这是由于按照前面叙述的方法，在可收缩织物中，可伸缩纤维是处于拉伸状态下，对于纺织纤维则处于予收缩状态。

当发明已用各种具体最优实施方案加以详细叙述时，可以体会到阅读和理解最佳实施方案的上述变化和改进时将发生技巧的熟练性，这种变化和改进可以认为是在本发明和补充的权利要求的精神和范围内的。

Claims (15)

1、一种关于制造弹性纤维无纺织织物的方法其特征是包括下列步骤：

至少一种多组份的纺织纤维与至少一种多组份的轴向取向的可伸缩纤维混合；

至少用一些纺织纤维与至少一些可伸缩纤维相结合形成织物；和

加热织物使可伸缩纤维收缩和弹性化。

2、根据权利要求1的方法，其中混合阶段是为了得到组成是约1%～50%（重量百分比，下同）的可伸缩性纤维和99%～50%的纺织纤维织物。

3、根据权利要求2的方法，其中混合阶段是为了得到组成是约5%～35%（重量百分比，下同）的可伸缩纤维和95%～65%的纺织纤维织物。

4、一种关于制造弹性无纺织织物的方法包括下列步骤：

挤出合成弹性聚合物成可伸缩长丝;

拉伸长丝至少延伸100%，使可伸缩纤维轴向取向;

切断轴向取向的长丝成多组份轴向取向的短纤维;

一种多组份的轴向取向纤维与不少于一种多组份的纺织纤维相混合

至少有一些纺织纤维与至少一些可伸缩纤维粘合形成无纺织织物;

加热无纺织织物使可伸缩纤维收缩和弹性化。

5、根据权利要求4的方法，其中纺织纤维与可伸缩纤维是应用一种粘合剂粘合在一起。

6、按照权利要求1的方法，其中至少有一种熔融喷浆纤维与纺织纤维和轴向取向的可伸缩纤维相混合。

7、按照权利要求1的方法，其中加热阶段包括加热织物从约75℃到约200℃温度范围内。

8、按权利要求1的方法，其中在织物被加热以使可伸缩纤维收缩和弹性化以前，可由织物制成分散制品。

9、按照权利要求1的方法，其中形成可伸缩纤维的材料可从苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚氨酯构成的一组物质中选取。

10、一种弹性无纺织织物包括：

一种多组份纺织纤维缩拢和褶裥;

一种多组分热收缩的可伸缩纤维与上述纺织纤维以及至少有一些可伸缩纤维相混和与至少一些纺织纤维相粘合;

其中，由于热收缩弹性纤维的收缩面形成纺织纤维的缩拢和褶裥。

11、按照权利要求10的织物中还包括一种多组份熔融喷浆纤维。

12、一种制取弹性纤维的无纺织织物包括的步骤为：

挤出合成弹性聚合物可伸缩长丝;

冷牵伸可伸缩纤维成轴向取向的长丝;

切断轴向取向的长丝以提供一种多组份轴向取向的可伸缩短纤维;

多组份轴向取向的可伸缩纤维与一种多组分纺织纤维相混合;

至少有一些纺织纤维与至少一些可伸缩纤维粘合使加工成无纺织织物;

加热无纺织织物使可伸缩纤维收缩和弹性化。

13、一种制造弹性无纺织织物的制造方法包括的步骤为：

一种多组份纺织纤维和一种多组份轴向取向可伸缩纤维相混合。

至少有一些纺织纤维与至少一些可伸缩纤维相粘合使加工成无纺织织物;

加热无纺织织物使可伸缩纤维收缩和弹性化，从而至少等些纺织纤维缩拢和褶裥。

14、一种无纺织织物包括：

一种多组份纺织纤维;和

一种多组份热收缩弹性纤维与至少一些可伸缩性纤维与至少一些纺织纤维粘合;

其中所述的可伸缩纤维在对织物加热下能使之适于收缩，缩拢和褶裥纺织纤维。

15、按照权利要求14的织物可进一步包括一种多组份熔融喷浆纤维。