TWI411715B

TWI411715B - 可用熱固定的布材

Info

Publication number: TWI411715B
Application number: TW98113614A
Authority: TW
Inventors: Peter Grynaeus; Oliver Staudenmayer; Steffen Kremser; Holger Koehnlein
Original assignee: Freudenberg Carl Kg
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2013-10-11
Also published as: TW201038785A

Description

可用熱固定的布材

本發明係關於一種可用熱固定的布材，此種布材特定言之可在紡織工業中用作黏合襯，具有由織物材料構成之支撐層，該支撐層上覆一雙層黏合劑結構，該黏合劑結構包括黏結劑及熱塑性聚合物。

襯料係衣物之隱蔽構架。其用於確保準確配合及最佳穿著舒適度。視具體應用領域而定，襯料分別起支持可加工性、提高功能性及穩定衣物之作用。除衣物外，該等功能亦可應用於紡織技術應用領域，例如傢具工業、軟墊工業及家紡工業。

襯料之重要特性係為柔軟度、回彈性、手感、耐洗耐保養性及使用過程中襯底材料之充分耐磨性。

襯料可由不織布、編織物、針織物或類似紡織物構成，該等材料通常附加配有黏合劑，在此情況下，裏襯通常可藉由熱及/或壓力與面料熱黏結(黏合襯)。藉此將裏襯層合於面料上。視具體所用之製造方法而定，上述各種紡織物具有不同之特性。編織物係由經向及緯向線/紗構成，針織物則由透過針織組織連接成紡織物的線/紗構成。不織布係由機械、化學或熱黏結成纖維網的單纖維構成。

機械黏結不織布之纖維網係藉由對纖維進行機械交織而得到加固。為此須使用針刺技術或藉由水束或蒸氣射流而實現的交織。透過針刺法雖能獲得柔軟產品，然其手感不穩定，因此，該工藝在襯料領域之可用性極其有限。此外，機械針刺法通常依賴於>50g/m² 之單位面積質量，此點在很多襯料應用領域很難實現。

水束加固不織布之單位面積質量較小，然其通常較平，回彈性極小。

化學黏結不織布之纖維網係用浸漬法、噴射法或其他常用塗覆法上黏結劑(例如丙烯酸黏結劑)，最後加以冷凝處理。該黏結劑將纖維黏結成不織布，然所得之產品相對較硬，其原因在於，該黏結劑在纖維網上之分布及延伸範圍較大，將該等纖維如複合材料內之纖維般連續黏結於一起。手感或柔軟度之變化僅能在一定條件下藉由纖維混合物或黏結劑選擇加以補償。

用作襯料之熱黏結不織布通常採用軋光加固或熱風加固。在不織襯領域，目前之標準工藝係為點狀軋光加固。其中，纖維網通常由專為該工藝研製而成的聚酯纖維或聚醯胺纖維構成，大致在該等纖維之熔點溫度下由軋光機進行加固，其中，該軋光機之軋輥配有點狀刻紋。此種點狀刻紋之規格例如為64點/cm² ，焊接面積可達12%。若無該點陣，該襯料將成片硬化，手感較硬。

上述各種製造紡織物的方法係屬於先前技術，在相關參考書及專利文獻中均有說明。

一般情況下覆在襯料上的黏合劑可用熱激活，通常由熱塑性聚合物構成。在先前技術中，此種黏合劑塗層係藉由一單獨工序塗覆在纖維織物上。習知之黏合工藝有粉點法、漿糊印刷法、雙點法、撒粉法、熱熔法等，此等方法在專利文獻中均有說明。目前，雙點塗覆在與面料黏結方面被視為最有效之方法，即便在經保養處理後，該方法亦可確保與面料之最有效黏結。

此種雙點具有一雙層結構，該結構由基點及頂點構成。基點滲入基質內，用作防止黏合劑逆行()的阻擋層以及用於固定頂點顆粒。常規基點係由黏結劑構成。視所用之化學品而定，基點除在基質內起固定作用外，亦用作防止黏合劑逆行之阻擋層。該雙層複合材料內之主要黏結成分係為上述頂點，該頂點由熱塑性材料構成，以粉末形式撒在基點上。播撒過程結束後，將多餘粉末(位於下層的點之間)吸除。經隨後所實施之燒結步驟後，頂點(熱)黏結在基點上，可用作與頂點黏結之黏結劑。

根據襯料之具體用途，須印不同數量之點，以及/或者改變黏合劑用量或點圖形之幾何形狀。舉例言之，當塗覆量為9g/m² 時，常用之點數為CP 110，當塗覆量為11g/m² 時，常用之點數為CP 52。

雙點工藝之缺點在於機器成本及投資極高，其原因在於，將頂點材料撒在基點上後，須以複雜之方式吸除黏合點之間的多餘頂點材料。若該過程不成功或未達要求，固定後，襯料/面料所構成之層狀結構中即會產生令手感變硬的物質，掉落之鬆散聚合物顆粒會污染面料，缺失之阻擋層會引起分層黏著現象。

漿糊印刷法亦應用廣泛。該工藝係用熱塑性聚合物(通常為粒度<80μm之顆粒形式)、增稠劑及助流劑製造水性分散體，隨後藉由滾網印花法將呈糊狀之該水性分散體點狀印在支撐層上。隨後對該印花支撐層進行乾燥處理。漿糊印刷法在黏合效率及黏合劑逆行方面因缺失阻擋層而遜於藉由雙點法所製成之黏合劑覆層。

本發明之目的在於提供一種可固定紡織物，此種可固定紡織物特定言之可在紡織工業中用作黏合襯，具有極佳之觸覺及視覺特性，此外，該可固定紡織物具有極大之面料黏合力，易於製造，且造價低廉。

該目的藉由一種具有請求項1之全部特徵的可固定紡織物而達成。本發明之較佳設計方案由各附屬請求項給出。

本發明所提供之可用熱固定的布材特定言之可在紡織工業中用作黏合襯，具有由織物材料構成之支撐層，該支撐層上覆一雙層黏合劑結構，該黏合劑結構包括黏結劑及熱塑性聚合物，其特徵在於，該可用熱固定的布材可藉由具有下列處理步驟之方法獲得：

a)準備該支撐層，

b)將該黏結劑及該熱塑性聚合物之液基混合物(較佳係將由該黏結劑及該熱塑性聚合物構成之水性分散體/漿糊)塗覆在該支撐層之選定表面區域，以及

c)對自步驟b)獲得之帶有該混合物的支撐層進行以乾燥為目的之熱處理，視情況令該黏結劑交聯，以便令該熱塑性聚合物在該支撐層帶有該黏結劑之表面燒結以及令該熱塑性聚合物與該支撐層帶有該黏結劑之表面燒結。

本發明之可用熱固定的布材的優點在於黏合力較大。出人意料之發現係為，黏結劑及真正起黏合劑作用之熱塑性聚合物的黏結點具有與上述雙點工藝之黏合點大小相似之黏合力。然不同之處在於，本發明之雙點的塗覆可藉由一步法而實現。若以熱塑性聚合物-黏結劑混合物之形式，而非以粉末形式塗覆該熱塑性聚合物，則實施本發明之方法時根本不會出現掉落或多餘聚合物粉末所引起的污染問題或非期望黏著問題。亦無需實施複雜之吸除步驟。在此情況下，本發明之可用熱固定的布材易於製造，且造價低廉。

支撐層之選材、黏結劑及熱塑性聚合物之選擇以相應用途或具體品質要求為準。在此方面，本發明原則上不作任何限制。發現適用之材料組合於專業人士而言並非難事。

根據本發明，該支撐層由織物材料構成，例如編織物、針織物、編結物或類似材料。該支撐層較佳由不織布構成。

該不織布可由化學纖維或天然纖維構成，上述其他織物材料之線或紗亦如此。在化學纖維方面，較佳可用聚酯纖維、聚醯胺纖維、再生纖維素纖維及/或黏合纖維，天然纖維可選用毛纖維或棉纖維。

其中，該等化學纖維可包括可捲曲、捲曲及/或非捲曲短纖維，可捲曲、捲曲及/或非捲曲直紡連續纖維及/或定長纖維(endliches Faser)，如熔噴纖維。

該支撐層可採用單層或多層結構。

特別適用於襯料者係為纖維纖度不超過6.7dtex的纖維。6.7dtex以上之纖度因其纖維硬度大而不予採用。1.7dtex範圍內的纖維纖度較佳，然亦可使用纖度<1dtex之微纖維。

該黏結劑可為丙烯酸酯型、苯乙烯丙烯酸酯型、乙烯-醋酸乙烯酯型、丁二烯-丙烯酸型、SBR型、NBR型或聚胺酯型之黏結劑。

該真正起黏合劑作用之熱塑性聚合物較佳包括(共)聚酯基、(共)聚醯胺基、聚烯烴基、聚胺酯基、乙烯-醋酸乙烯酯基聚合物及/或該等聚合物之組合(混合物及共聚物)。

藉由黏結劑與熱塑性聚合物之用量比及支撐層之可濕性變化，可獲得高度硬化之耐磨產品及表面相當於糙面編織物的極軟不織布。若熱塑性聚合物份額較大，則可實現極高之黏合強度。藉由對較佳以顆粒形式存在之熱塑性聚合物(直接或間接來自於漂染液)的表面進行改質，可改變熱塑性聚合物與黏結劑基質之結合。若顆粒表面之極大部分為該黏結劑基質之其他成分所覆蓋，則會令可實現之黏合力受到不利影響。

如上所述，黏結劑及熱塑性聚合物之混合物基於液體(例如水性分散體)，抑或可以漿糊形式存在，較佳以點圖形之形式將該混合物塗覆在支撐層上。藉此可確保該材料之柔軟度及回彈性。該點圖形可規則或不規則分布。然本發明絕不侷限於點圖形。可以任意幾何形狀對黏結劑及熱塑性聚合物之混合物進行塗覆，例如線形，帶狀，網狀或柵格結構，矩形、菱形或卵形點或類似形狀。

製造本發明之可用熱固定的布材的較佳方法包括下列措施：

a)準備由織物材料構成之支撐層，

b)將黏結劑及熱塑性聚合物之混合物塗覆在該支撐層之選定表面區域，

可用上文所說明的工藝製造不織布。將纖維網之纖維連接成不織布，該步驟可以機械方式(傳統針刺法、水束技術)、藉由黏結劑或以熱方式進行。其中，支撐層在印刷之前只需具有中等不織布硬度即可達到要求，因為在支撐層上印刷黏結劑及熱塑性聚合物之混合物時，亦需在支撐層上施加黏結劑，令其得到加固。亦可使用廉價之纖維原料來達到此種中等不織布硬度，然該等纖維原料須滿足手感方面的要求。製程控制亦可得到簡化。該分散體內之黏結劑有助於聚合物顆粒在支撐層上的固定。

在使用短纖維之情況下，有利做法係藉由至少一梳理機將該等短纖維梳理成纖維網。其中，較佳採用雜亂鋪網(隨機工藝)，然若需實現特殊之不織布特性或多層纖維結構，則亦可結合使用平行鋪網及/或交叉鋪網，抑或採用更為複雜之梳理機布置。

可直接在印刷機上將包括該黏結劑及該熱塑性聚合物之分散體印在由織物材料(確切言之係為不織布)構成之支撐層上。為此，有利舉措係在印刷過程開始之前用紡織助劑將支撐層潤濕，或以任何一種其他方式對支撐層進行處理，令該印刷過程之生產可靠性得到提高。

該印刷用混合物較佳以分散體形式存在。

所用分散體較佳包括

-丙烯酸酯型、苯乙烯丙烯酸酯型、乙烯-醋酸乙烯酯型、丁二烯-丙烯酸型、SBR型、NBR型或聚胺酯型之交聯或可交聯黏結劑，以及

-輔助材料，

○如增稠劑(例如部分交聯的聚丙烯酸酯及其鹽類)，

○分散劑，

○潤濕劑，

○助流劑，

○手感改質劑(例如矽化合物或脂肪酸酯衍生物)及/或

○填充劑

-及一或多種起黏合劑作用之熱塑性聚合物。

該熱塑性聚合物較佳以顆粒形式存在。出人意料之發現係為，在織物支撐層上印刷由該等顆粒、該黏結劑及可能存在之其他成分構成的分散體時，該黏結劑被較粗顆粒隔開，其中，該等較粗顆粒更多地與黏結面頂側(例如點表面)接觸。除將其自身固定在支撐層中及為支撐層提供附加黏結力外，該黏結劑亦具有黏結該等較粗顆粒之功能。與此同時，顆粒及黏結劑在支撐層表面發生部分分離。黏結劑較深地滲入材料內，顆粒則積聚在表面。在此情況下，較粗聚合物顆粒雖已與黏結劑基質結合，然與此同時，其自由(表)面在不織布表面可直接與面料黏結。藉此產生雙點式結構，與習知雙點法不同之處在於，產生該結構只需實施單獨一個處理步驟，亦可省略吸除多餘粉末之步驟。

雙層黏合點之優點在於黏合劑逆行較為輕微，因為先塗覆的層起到阻擋層之作用。本發明之雙點式黏結點出人意料地亦顯示此種有利特性。顯而易見，實施該方法時該黏結點中就地形成阻擋層，熱塑性聚合物之逆行被有效阻止，從而令有利之產品特性得到加強。

該等顆粒之尺寸以承應面(例如黏結點之預期尺寸)為準。在採用點圖形之情況下，粒徑可在>0μ與500μ之間變化。該熱塑性聚合物之粒徑原則上不統一，而是遵循某種分布，亦即總是存在一粒度譜。上述極限值係為相應之主分量(Hauptfraktion)。粒度須與預期塗覆量、點尺寸及點分布匹配。

所用黏結劑之玻璃態化溫度可變，然一般情況下較佳用Tg<10℃之“軟”黏結劑製造柔軟產品。該等輔助材料用於對該漿糊進行黏度調節。藉由恰當之黏結劑可令襯料之觸感在較大範圍內發生變化。

印刷過程完畢後對該材料進行以乾燥為目的之熱處理，視情況令該黏結劑交聯，以便令該熱塑性聚合物在黏結劑層及支撐層表面(特定言之係為不織布表面)燒結及/或令該熱塑性聚合物與黏結劑層及支撐層表面(特定言之係為不織布表面)燒結。隨後將該材料捲起。

該可用熱固定的布材較佳在紡織工業中用作襯料。然本發明之可用熱固定的布材的用途不僅限於此。亦可另作他用，例如在家紡工業(如軟墊傢具、增強座椅結構、椅套)中用作可固定紡織物，抑或在汽車配置、鞋履原料或衛生保健/醫療領域用作可固定及可伸展紡織物。

下面以將本發明之可用熱固定的布材用作紡織工業之黏合襯為例對本發明進行不失一般性之說明。

所用試驗方法：

在140℃及12 sec條件下於一連續壓機上藉由自用府綢面料對下述實施例進行固定。根據DIN 54310及DIN EN ISO 6330測定黏合強度。若實施黏合強度試驗時，面料/襯料之間的黏合力令襯料在實現完全剝離之前即已在試驗實施過程中撕裂，則所列之黏合強度值用“sp”標示。此為期望達到之最大值，因為該黏合力原則上大於該襯料之內部強度。

測定黏合劑逆行時，由黏合機按上述設定向外送出由內襯及面料構成之內夾層結構。該內層之黏合力愈小，黏合劑逆行即愈小。

實施例一：

對單位面積質量為35g/m² 、由100% 1.7dtex/38mm之PES纖維構成的纖維網進行梳理。在221℃之溫度條件下於一軋光機內對該纖維網進行點狀加固，其中，將軋光輥上的黏結溫度相對於標準方法降低5℃。藉此可提高不織布之柔軟度。隨後將鬆散黏結成不織布的纖維網送入一110點/cm² 之滾網印花機內，以18g/m² 之(乾燥)塗覆量將黏結劑-聚合物分散體點狀印在該纖維網上。在175℃之溫度條件下於一帶式乾燥器內對該印花不織布進行乾燥處理，令黏結劑交聯，聚合物顆粒燒結。

該黏結劑-聚合物分散體之組成如下：

t_g =-12℃的自交聯丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯黏結劑分散體　12份

共聚醯胺粉末(粒徑>0μ至160μ，熔點範圍為115℃左右)　24份

潤濕劑a//n/i　1份

增稠劑　3份

水　60份

實施例二：

藉由水壓為20巴的噴嘴帶對單位面積質量為20g/m² 、由50% 1.7dtex/38mm之聚醯胺6纖維及50% 1.7dtex/34mm之PET(聚酯)纖維構成的梳理纖維網進行預潤濕，將多餘的水抽吸至殘留濕度為45%。與水力纏結加固相比，此種加固因壓力較小而強度極小。隨後將黏結成極軟之不織布的纖維網送入一110點/cm² 之滾網印花機內，以9g/m² 之塗覆量將黏結劑-聚合物分散體點狀印在該纖維網上。在175℃之溫度條件下於一帶式乾燥器內對該印花不織布進行乾燥處理，令黏結劑交聯，聚合物顆粒燒結。

其中，該黏結劑-聚合物分散體之組成如下：

t_g =-28℃的自交聯丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯黏結劑分散體　9份

共聚醯胺粉末，粒徑為60μ至130μ，熔點範圍為115℃左右　24份

潤濕劑a//n/i　1份

增稠劑　2份

水　59份

實施例三：

先將單位面積質量為40g/m² 、由藉由紡黏不織布法紡成之PA-6構成的無定向纖維網鋪在收料帶上，隨後藉由軋輥對以類似於實施例二之方式在190℃之溫度條件下將該無定向纖維網點狀黏結成柔軟的紡黏不織布。將該柔軟的紡黏不織布送入模板為37點/cm² 之滾網印花機內，以16g/m² 之塗覆量將黏結劑-聚合物分散體點狀印在該紡黏不織布上。隨後在175℃之溫度條件下於一帶式乾燥器內對該印花不織布進行乾燥處理，令黏結劑交聯，聚合物顆粒燒結。

其中，該黏結劑-聚合物分散體之組成如下：

t_g =-18℃的自交聯丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯黏結劑分散體　7份

t_g =-10℃的自交聯丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯黏結劑分散體　7份

共聚醯胺粉末，粒徑為80μ至200μ，熔點範圍為120℃左右　32份

潤濕劑a//n/i　1份

分散劑　2份

增稠劑　1份

水　50份

根據上述實施例製成之紡織物的產品特性由表1給出。表2係關於如實施例一之紡織物與熱黏合比較實例的對比。

表中各值顯示，在同時施加較大分離力之情況下，本發明之所有紡織物均具有較高之機械強度、較大之延伸率及較佳之耐磨性。

Claims

一種可用熱固定的布材，該布材特定言之可在紡織工業中用作黏合襯，具有由織物材料構成之支撐層，該支撐層上覆一雙層黏合劑結構，該黏合劑結構包括黏結劑及熱塑性聚合物，其特徵在於，該可用熱固定的布材可藉由具有下列處理步驟之方法獲得：a)準備一支撐層，b)將該黏結劑及該熱塑性聚合物之混合物塗覆在該支撐層之選定表面區域，以及c)對自步驟b)獲得之帶有該混合物的支撐層進行以乾燥為目的之熱處理，視情況令該黏結劑交聯，以便令該熱塑性聚合物在該支撐層帶有該黏結劑之表面燒結以及令該熱塑性聚合物與該支撐層帶有該黏結劑之表面燒結，且該織物材料包含梭織布、針織布或不織布。
如申請專利範圍第1項之可用熱固定的布材，其中：該不織布包括可捲曲、捲曲及/或非捲曲短纖維，可捲曲、捲曲及/或非捲曲直紡連續纖維或定長纖維，如熔噴纖維，該等纖維可由聚酯纖維、聚醯胺纖維、再生纖維素纖維及/或黏合纖維及/或天然纖維(如毛纖維或棉纖維)構成。
如申請專利範圍第1項或第2項之可用熱固定的布材，其中：該等纖維之纖維纖度<6.7 dtex。
如申請專利範圍第1項或第2項中任一項之可用熱固定的布材，其中：該熱塑性聚合物包括(共)聚酯基、(共)聚醯胺基、聚烯烴基、聚胺酯基、乙烯-醋酸乙烯酯基聚合物及/或該等聚合物之組合(混合物及共聚物)。
如申請專利範圍第1或第2項中任一項之可用熱固定的布材，其中：該熱塑性聚合物以顆粒形式存在於該混合物內。
如申請專利範圍第5項之可用熱固定的布材，其中：該等顆粒之直徑<500 μm。
如申請專利範圍第1或第2項中任一項之可用熱固定的布材，其中：該黏結劑包括丙烯酸酯型、苯乙烯丙烯酸酯型、乙烯-醋酸乙烯酯型、丁二烯-丙烯酸型、SBR型、NBR型或聚胺酯型之黏結劑。
如申請專利範圍第1或第2項中任一項之可用熱固定的布材，其中：以分散體形式塗覆該熱塑性聚合物及該黏結劑之混合物。
如申請專利範圍第8項之可用熱固定的布材，其中：該分散體亦包括增稠劑、分散劑、潤濕劑、助流劑、手感改質劑及/或填充劑等輔助材料。
如申請專利範圍第1或第2項之可用熱固定的布材，其中：用網板印花法塗覆該分散體。
如申請專利範圍第1或第2項之可用熱固定的布材，其中：塗覆在該支撐層上之由該黏結劑及該熱塑性聚合物構成的混合物或分散體呈規則或不規則分布之點圖形。