TWI392783B - 製造簇絨化不織布的方法及簇絨化不織布及其應用 - Google Patents

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Description

製造簇絨化不織布的方法及簇絨化不織布及其應用
本發明關於一製造簇絨化的不織布及依此所得到的不織布的應用(特別是當作地毯載體)
要製造一種所謂的簇絨地毯(Tuftteppich)，係使用所謂的簇絨化(植絨)(Tuften，英：tufting)－－亦即一種製造三度空間的面的技術－－它係依一縫紉機的原理作用。
在此，簇絨針將一條簇絨紗帶入一底材－－所謂的簇絨背材(底布)(Rck，英：backing)－－中。這些裝在一針桿上的簇絨針排列在該底材(例如一塊不織布)的寬度範圍，且同時刺穿該底材。在該簇絨針再向上回到其開始位置之前，該被帶入的簇絨紗在底材的下側被夾線器[所謂的起圈器(Loopen)]固定住。因此產生紗圈(Schlaufe，英：”loop”)或「紗扭結」(Schlingen，英：snarling)－－所謂的毛粒(Noppe，英：nep)，它們在製成的地毯中構成觀看側(上層)。
各依應用而定，這些紗扭結在簇絨化過程時已可利用特殊刀具切斷。在此產生所謂的天鵝絨地毯(Veloursteppich)，它特別是在汽車內部範圍宜以操過95%的比例使用。
所用之背材往往使用由熱塑性聚合物[例如由聚乙烯對苯二酸酯(PET)纖維及/或由聚丙烯(PP)纖維構成者]構成的不織布，它們利用針軋、用結合纖維、或利用這些鞏固(Verfestigung，英：consolidation)的程序的組合結合。
使用完全為“點熔接式或完全用結合劑結合的不織布是不利的，因為它們對於製造亖度空間式的模製物而言，因為可變形性差(特別是當使用在汽車領域時)，並不特別適合。
當使用傳統圓纖維時，在該用於簇絨背材不織布內纖維與簇絨紗之間的接觸面和摩擦較小，因此對於簇絨紗的保持力量，特別是當地毯表面構造很複雜時(例如在高低天鵝絨或紗扭結品質或十字交叉(Crossover)天鵝絨品質[具有極毛粒轉移(Polhoppenversatz)]的場合，往往不足。在簇絨針刺穿及拉回後，帶入簇絨背材中的簇絨紗由於簇絨背材厚度，紗強力、及紗品質的小小變動的組合而失去其所設位置(換言之，例如毛粒的高度或位置)，在某些特定情況，簇絨紗甚至會從簇絨背材被拉出來，這點在該二種情形中造成明顯可見的瑕疪，且在簇絨化的地毯上層造成不想要的設計偏差。
因此，具有圓紗之習知當作簇絨材使用的不織布，對於帶入之簇絨紗在簇絨背材中要附得特別好的要求以及在地毯上層中無瑕的簇絨外觀的要求並不能常常足以令人滿意。
在文獻美專利US 6,740,385及B2提到，圖案均勻性及度量尺寸的穩定性，特別是在簇絨化過程之時及之後對抗變形的穩定性可用以下方式改善：將紗很靠近地梭織成的紡織品和短纖維(Stapelfaser)構成的一均勻之不織布層接觸並互相熔合。
本發明的目的在提供一種製造簇絨化不織布的方法，該方法藉著所使用的纖維種類產生一種毛粒附著性質較佳的不織布，特別是一種較佳的地毯載體。此外，所用之簇絨化程序要容易得多。只簇絨化速度要提高，此外，由它所製的產品，特別是地毯要呈較佳之使用性質。
依本發明這種目的係利用申請專利範圍第1項的特點達成。為此，依本發明的一種製造簇絨化不織布的方法，其中簇絨化時，在簇絨背材中使用一種橫截面非圓形的纖維，此纖維對一簇絨紗的附著力垂直於纖維縱方向計算係大於40mN者。
「纖維」一詞，此處指短纖維或無端纖維(所謂的長絲)。這些纖維可同樣地集層成不織布。特別是集層或鞏固的絮料－－不織布。
橫截面非圓形的纖維的比例宜為1~99重量%。
在此，所用之纖維的具體橫截面扮演較次級的角色，如果在所予之條件下，達到的相對於簇絨紗毛粒附著力在所予之量級的話，所用之纖維可具有三角形橫截面、所謂的「三葉纖維」、具有四芒、五芒或更多芒的星形的纖維、橫截面扁平形、橢圓形、T形、M形、S形、Y形或H形者。
在圖5中所示之橫截面用於作此種說明。
在此製造簇絨化不纖布的方法中宜使用含有二種聚合物成分的纖維。
所使用的纖維宜含不同的聚合物成分，呈單分纖維、多成分纖維構成的混合物或這些纖維的混合物。
在此，如果造成熱鞏固作用，可有一種聚合物成分當作結合成分，其溶解溫度宜在成分的熔解溫度的10~155℃以下。
該纖維或其混合物中結合成分的比例(相對於不織布的總重量)為1~20重量%，且宜等於或小於10重量%。大於或等於或小於5重量%。如此，該製成的不織布的機械性質可配合各種用途。
此外，對於製造簇絨化不織布特別是用於尤宜使用該簇絨化不織布(特別是用於當作地毯載體者)所使用的纖維係由熱塑性聚合物構成者，特別是由聚酯、聚烯(宜為聚乙烯及/或聚丙烯)、由聚醯胺、聚乙酸酯及/或由這些東西衍生的聚合物構成者。
就該不織布之所需之強度性質而觀之，宜使用之纖維的纖度(Titer)在5~14分德士支數(dtex)範圍(S1－單位：1dtex：1克/10000米)。
該較大的纖維－纖維摩擦過造成該簇絨背材及由此所製之簇絨化地毯載體的較佳的度量尺寸穩定性，這點在所有之地毯製造程序為一優點。該簇絨化地毯背材為形狀穩定者，因為這些纖維由於附著摩擦及滑動摩擦比圓纖維高，因此互相附著的情形更佳，且因此在所有的濕熱程序度量尺寸穩定性改善。
依本發明，依此方法製造的簇絨化不織布當作地毯載 體以製造地毯，其中該纖維宜主要由聚合物(如聚酯及/或聚醯胺)構成。
此外依此方法製造的簇絨化不織布也可當作濾媒或分配層在吸收性的衛生用品中使用。
本發明的標的茲利用一實施例詳細說明。
用於製造該簇絨化不織布所用的纖維的性質用下述方法測定。
各種不同之非圓形纖維以及圓形的纖維各被夾緊，將一地毯紗穿入，且在此經該纖維拉伸，在紗上造成的拉力用一彈簧秤測定。如不用此方式，也可將一以夾緊，並經由該紗將纖維拉伸。
使用的紗為地毯工業一般的簇絨紗(例如BCF紗)(膨鬆之連續去絲、締鬈之無端紗)以測量保持力量或附著力量，該紗由64條個別長絲(個別的粗細度為19detx)構成。當附著摩擦力被克服且該纖維或紗開始滑動，將該纖維或紗發生的力量測量。
[測量方法] 各10次測量的平均值
[實施例]
由上述之長絲或無端纖維製造一種不織布(以下將詳述)，它特別適合用於地毯工業。
此不織布有多可達90重量%由聚乙烯對苯二酸酯(PET)纖維構成，如圖1及圖2所示，它們具有近似王字形的橫截面，它們利用一種共聚物(其熔解溫度較低了約50℃)結合，且它們由於橫截面非圓形，故附著性較佳。
網格電子顯微鏡攝影(REM攝影)可將纖維/不織布橫截面及表面構造對應地放大攝影。該REM攝影係用一種低壓網格電子顯微鏡JEOL JSM－6480LV在kV的加速電壓下產生。
圖3及圖4係傳統圓PET纖維的橫截面的REM攝影以作比較。
該非圓形纖維的橫截面和圓形纖維的橫截面比起來，周圍要大得多，使非圓纖維的表面積對應地較大。
這種非圓的纖維[它由一聚酯紡絲製成，其特性(intrinsisch)溶液粘度為0.63~0.69]的比強度(spexifsche Festigkeit)在25~40cN/dtex(SI單位：1cN/tex＝104m2 /s2 )，拉伸在90~150%之間(DIN53812及DIN53816)。
此不織布的單位面積重量在65~180克/平方米。沿生產方向的比起始模數在0.97Nm2 /g，它在一種與它垂直90∘的角度測量，係為1.1Nm2 /g。
在相同邊緣條件但圓纖維製造的不織布，沿生產方向的起始模數為0.88m2 /g，而沿垂直方向為0.79m2 /g，這種不織布材料最大拉伸在25~50%之間(EN 29073第三部分)。
圖1及圖2為依本發明具有王字形橫截面的纖維的放大照片，圖3及圖4係為傳統PET圓纖維的橫截面的REM照片，圖5係各種可能之纖維橫截面的例子，圖6為實施例中的紗和纖維的一示意圖。

Claims (11)

  1. 一種製造簇絨化不織布的方法，其中簇絨化時，在簇絨背材中使用一種橫截面非圓形的纖維，此纖維對一簇絨紗的附著力垂直於纖維縱方向計算係大於40mN者。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：使用之纖維中混有橫截面圓形的纖維，其中橫截面非圓形的纖維的比例為1~99重量%。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中：所用的纖維至少含二種聚合物成分。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中：所用的纖維含有不同的聚合物成分，呈這些纖維的單成分纖維、多成分纖維的混合或這些纖維的混合物的形式。
  5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中：如果有造成熱粘著，則該聚合物一些成分呈結合成分的作用，其中該成分的溶解溫度在其他成分的熔解溫度的10~155℃以下。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中：該結合成分相對於該不織布的總重量的比例為1~20重量%。
  7. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中：該纖維由熱塑性聚合物如聚酯、聚烯、聚醯胺、聚乙酸酯及/或由這些聚合物衍生出的共聚物選出。
  8. 如申請專利範圍第3項之方法，其中：該纖維的纖度在5~64分德士。
  9. 一種簇絨化不織布，其特徵為，該簇絨化不織布依申請專利範圍第1項的方法製造者。
  10. 如申請專利範圍第9項的簇絨化不織布，其係當作地毯載體用以造地毯。
  11. 如申請專利範圍10項之簇絨化不織布，其中：該纖維由聚酯及/或聚醯胺選出。
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