專利名稱：聚乳酸系熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法及聚乳酸系熱風(fēng)無(wú)紡布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造時(shí)的熱收縮少、觸感優(yōu)異且具有低熔點(diǎn)的聚乳酸系熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法及具有低熔點(diǎn)的聚乳酸系熱風(fēng)無(wú)紡布。
背景技術(shù)：
目前，作為面向醫(yī)療、衛(wèi)生材料、一般生活材料、產(chǎn)業(yè)資材等的原材料，可使用由聚烯烴、聚酯、聚酰胺等熱塑性聚合物制造的無(wú)紡布。上述熱塑性聚合物在通常環(huán)境下是化學(xué)穩(wěn)定的，不具有生物降解性，因此，上述無(wú)紡布通過(guò)焚燒或填埋進(jìn)行處理。焚燒處理伴隨大量ニ氧化碳的產(chǎn)生，因此，從環(huán)保的觀點(diǎn)考慮，存在問(wèn)題。另外，填埋處理存在在土中不易分解的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題,進(jìn)行了由具有生物降解性且生物質(zhì)度(biomass degree)高的纖維來(lái)制造無(wú)紡布的研究，特別是從其熔點(diǎn)高的方面考慮，聚乳酸系纖維受到關(guān)注。聚乳酸為可以由玉米等植物資源制造的具有生物降解性的聚合物，而且，對(duì)于從制造至焚燒所產(chǎn)生的ニ氧化碳的量，認(rèn)為，源自原油的聚こ烯為約4. Okg/kg聚合物，而且源自原油的聚酯為約6. lkg/kg聚合物，而已知聚乳酸從制造至焚燒所產(chǎn)生的ニ氧化碳的量非常少，約為0. 3kg/kg-聚合物。予以說(shuō)明，關(guān)于聚乳酸的數(shù)值基于Nature Works公司發(fā)表的數(shù)據(jù)(PLA6(2006/2007))，關(guān)于聚こ烯的數(shù)值基于產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所發(fā)表的數(shù)據(jù)，關(guān)于聚酯的數(shù)值基于Plastic Europe發(fā)表的數(shù)據(jù)。作為公開(kāi)了由聚乳酸系纖維制造的無(wú)紡布的文獻(xiàn)，例如可舉出專利文獻(xiàn)I。在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了通過(guò)針刺法或水刺法制造的無(wú)紡布，但是，通過(guò)針刺法制造的無(wú)紡布具有 高基重結(jié)構(gòu)，因而成本高，另外，通過(guò)水刺法制造的無(wú)紡布在排液性、被覆性等方面存在問(wèn)題，難以適用于一次性尿布及生理用品等。用于一次性尿布、生理用品等與肌膚直接接觸部分的無(wú)紡布，從肌膚觸感柔軟的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選熱風(fēng)無(wú)紡布。但是已知，由含聚乳酸的纖維制造適用于一次性尿布、生理用品等的熱風(fēng)無(wú)紡布時(shí)，存在如下問(wèn)題。熱風(fēng)無(wú)紡布為通過(guò)加熱對(duì)各纖維進(jìn)行熱粘合而制造的無(wú)紡布，因此需要作為粘合劑的低熔點(diǎn)成分。例如在鞘成分熔點(diǎn)以上的溫度下對(duì)具有由聚乳酸構(gòu)成的芯成分和由熔點(diǎn)低于芯成分的聚乳酸構(gòu)成的鞘成分的復(fù)合纖維進(jìn)行熱風(fēng)處理時(shí)，存在纖維由于熱風(fēng)處理時(shí)的熱而熱收縮，生成的無(wú)紡布觸感顯著變差的問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平7-126970號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題如上所述，在由含有具有低熔點(diǎn)的聚乳酸的纖維制造熱風(fēng)無(wú)紡布時(shí)，存在熱收縮及隨之而來(lái)的觸感變差的問(wèn)題。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種制造時(shí)的熱收縮少、觸感優(yōu)異且具有低熔點(diǎn)的聚乳酸系熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法及具有低熔點(diǎn)的聚乳酸系熱風(fēng)無(wú)紡布。用于解決課題的手段本發(fā)明人等為解決上述課題進(jìn)行深入研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了一種制造熱風(fēng)無(wú)紡布的方法，該方法包括以下各步驟形成含有復(fù)合纖維的纖網(wǎng)，所述復(fù)合纖維含有第一聚乳酸和具有比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低的熔點(diǎn)的第二聚乳酸；在以下的溫度T1 第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〈1\〈第二聚乳酸的熔點(diǎn)”的范圍內(nèi)，將所述纖網(wǎng)暴露于第一熱風(fēng)處理；接著，為了制造熱風(fēng)無(wú)紡布，在以下的溫度T2 第二聚乳酸的熔點(diǎn)_5°C< T2 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)+15°C”的范圍內(nèi)，將暴露于第一熱風(fēng)處理后的纖網(wǎng)暴露于第二熱風(fēng)處理，其特征在于，所述熱風(fēng)無(wú)紡布的結(jié)晶度在44 68%的范圍內(nèi)。根據(jù)該方法可以解決上述課題，至此完成了本 發(fā)明。具體地，本發(fā)明涉及以下方案。[方案I]一種熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法，包括以下各步驟形成含有復(fù)合纖維的纖網(wǎng)，所述復(fù)合纖維含有第一聚乳酸和具有比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低的熔點(diǎn)的第二聚乳酸；在以下的溫度T1 第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度CT1〈第二聚乳酸的熔點(diǎn)”的范圍內(nèi)，將所述纖網(wǎng)暴露于第一熱風(fēng)處理；接著為了制造熱風(fēng)無(wú)紡布，在以下的溫度T2 第二聚乳酸的熔點(diǎn)_5°C彡T2彡第二聚乳酸的熔點(diǎn)+15°C”的范圍內(nèi)，將暴露于第一熱風(fēng)處理后的纖網(wǎng)暴露于第二熱風(fēng)處理，其特征在干，所述熱風(fēng)無(wú)紡布的結(jié)晶度在44 68%的范圍內(nèi)。[方案2]根據(jù)方案I所述的方法，其中，溫度T1在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)_50°C彡T1 く第二聚乳酸的熔點(diǎn)-10°c”的范圍內(nèi)。[方案3]根據(jù)方案I或2所述的方法，其中，溫度T2在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)_5°C彡T2 く第ニ聚乳酸的熔點(diǎn)+10°c ”的范圍內(nèi)。[方案4]根據(jù)方案I 3任一項(xiàng)所述的方法,其中，在20 120秒內(nèi)實(shí)施暴露于第一熱風(fēng)處理的步驟和/或暴露于第二熱風(fēng)處理的步驟。[方案5]根據(jù)方案I 4任一項(xiàng)所述的方法，其中，第二聚乳酸的熔點(diǎn)比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低 20 60。。。[方案6]根據(jù)方案I 5任一項(xiàng)所述的方法，其中，第一聚乳酸的熔點(diǎn)在150 190°C的范圍內(nèi)，且第二聚乳酸的熔點(diǎn)在110 150°C的范圍內(nèi)。[方案7]
根據(jù)方案I 6任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述熱風(fēng)無(wú)紡布相對(duì)于所述纖網(wǎng)的面積殘存率為40%以上。[方案8] 根據(jù)方案I 7任一項(xiàng)所述的方法,其中，所述熱風(fēng)無(wú)紡布的生物質(zhì)度(biomassdegree)在90 100%的范圍內(nèi)。[方案9]根據(jù)方案I 8任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述復(fù)合纖維為芯鞘型復(fù)合纖維或并列型復(fù)合纖維。[方案10]根據(jù)方案I 9任一項(xiàng)所述的方法，其中，在形成所述纖網(wǎng)的步驟中，形成含有所述復(fù)合纖維和具有比溫度T2高的熔點(diǎn)的聚乳酸的纖維的纖網(wǎng)。[方案11]根據(jù)方案I 10任一項(xiàng)所述的方法，其中，在形成所述纖網(wǎng)的步驟之前，還包括在以下的溫度T3 第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〈T/T/’的范圍內(nèi)對(duì)纖維進(jìn)行退火處理的步驟。[方案12]ー種熱風(fēng)無(wú)紡布，其由含有第一聚乳酸和具有比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低的熔點(diǎn)的第ニ聚乳酸的復(fù)合纖維，并經(jīng)由含有該復(fù)合纖維的纖網(wǎng)制造，其特征在于，所述熱風(fēng)無(wú)紡布的結(jié)晶度在44 68%的范圍內(nèi)。[方案13]根據(jù)方案12所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，第二聚乳酸的熔點(diǎn)比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低20 60°C。[方案14]根據(jù)方案12或13所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，第一聚乳酸的熔點(diǎn)在150 190°C的范圍內(nèi)，且第二聚乳酸的熔點(diǎn)在110 150°C的范圍內(nèi)。[方案15]根據(jù)方案12 14任ー項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，所述熱風(fēng)無(wú)紡布相對(duì)于所述纖網(wǎng)的面積殘存率為40%以上。[方案16]根據(jù)方案12 15任ー項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，生物質(zhì)度在90 100%的范圍內(nèi)。[方案17]根據(jù)方案12 16任ー項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，所述復(fù)合纖維為芯鞘型復(fù)合纖維或并列型復(fù)合纖維。[方案18]根據(jù)方案12 17任ー項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，所述纖網(wǎng)還含有具有比溫度T2高的熔點(diǎn)的聚乳酸的纖維。發(fā)明效果通過(guò)本發(fā)明的方法制造的具有低熔點(diǎn)的熱風(fēng)無(wú)紡布在制造時(shí)的熱收縮少、觸感優(yōu)巳升。另外，通過(guò)本發(fā)明方法制造的具有低熔點(diǎn)的熱風(fēng)無(wú)紡布的生物質(zhì)度高且具有生物降解性，因此，環(huán)境適應(yīng)性高。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明的熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法及熱風(fēng)無(wú)紡布進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 在用于本發(fā)明的含有第一聚乳酸和第二聚乳酸的復(fù)合纖維中，第一聚乳酸和第二聚乳酸的熔點(diǎn)不同。聚乳酸的熔點(diǎn)可以通過(guò)調(diào)整作為原料的乳酸的光學(xué)異構(gòu)體即D型和L型的比例來(lái)調(diào)節(jié)。 例如通過(guò)將D型L型的摩爾比按50: 50進(jìn)行混合來(lái)共聚，可以制造具有約190 220°C的熔點(diǎn)的聚乳酸。同樣，由L型D型的摩爾比為99:1的混合物的共聚可制造具有約 170°C的熔點(diǎn)的聚乳酸，由L型D型的摩爾比為97:3的混合物的共聚可制造具有約150°C的熔點(diǎn)的聚乳酸，由L型D型的摩爾比為92:8的混合物的共聚可制造具有約130°C的熔點(diǎn)的聚乳酸，而且，由L型D型的摩爾比為88:12的混合物的共聚可制造具有約110°C的熔點(diǎn)的聚乳酸。D型的摩爾比為約18摩爾％以上時(shí)，聚乳酸未顯示明確的熔點(diǎn)，形成軟化溫度低于約90°C的非晶性聚合物。在這樣的非晶性聚乳酸的情況下，方便起見(jiàn)，將目測(cè)的軟化溫度作為熔點(diǎn)進(jìn)行操作。予以說(shuō)明，上述熔點(diǎn)可以通過(guò)差示掃描量熱計(jì)來(lái)測(cè)定。上述熔點(diǎn)例如可以使用島津制作所制的DSC-60型DSC測(cè)定裝置，以10°C /分鐘的升溫速度來(lái)測(cè)定。第二聚乳酸的熔點(diǎn)優(yōu)選比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低約20 約60°C，更優(yōu)選低約30 約50°C。如果要使第二聚乳酸的熔點(diǎn)比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低約60°C以上，由于D型的比例增加，因此存在加熱時(shí)體積減少的傾向，如果第一聚乳酸的熔點(diǎn)和第二聚乳酸的熔點(diǎn)的差低于約20°C時(shí)，由于兩者的熔點(diǎn)過(guò)于接近，因此，必須對(duì)熱風(fēng)處理進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制，故不實(shí)用。第一聚乳酸優(yōu)選具有約150 約190°C的熔點(diǎn)，更優(yōu)選具有約160 約180°C的熔點(diǎn)。熔點(diǎn)低于約150°C吋，難以確保與第二聚乳酸的熔點(diǎn)的差，而在技術(shù)上難以制造熔點(diǎn)超過(guò)約190°C的聚乳酸。第一聚乳酸優(yōu)選具有約60，000以上的重均分子量，更優(yōu)選具有約100，000 約300, 000的重均分子量。重均分子量低于約60，000時(shí)，有時(shí)纖維的強(qiáng)度降低，重均分子量超過(guò)約300，000時(shí)，有時(shí)損傷由本發(fā)明制造的熱風(fēng)無(wú)紡布的生物降解性。第二聚乳酸優(yōu)選具有約110 約150°C的熔點(diǎn)，更優(yōu)選具有120 140°C的熔點(diǎn)。熔點(diǎn)低于約110°C時(shí)，進(jìn)行熱風(fēng)處理時(shí)，有時(shí)無(wú)紡布的體積不易膨脹，熔點(diǎn)超過(guò)約150°C吋，難以確保與第一聚乳酸的熔點(diǎn)之間的熔點(diǎn)差。第二聚乳酸優(yōu)選具有約50，000以上的重均分子量，更優(yōu)選具有約60，000 約90，000的重均分子量。重均分子量低于約50，000時(shí)，存在纖維強(qiáng)度下降的傾向，重均分子量超過(guò)約90，000吋，從最終纖維強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，需要増大第一聚乳酸的重均分子量，有時(shí)制絲性下降。在用于本發(fā)明的復(fù)合纖維中，第一聚乳酸和第二聚乳酸的比例按質(zhì)量比計(jì)，優(yōu)選第一聚乳酸第二聚乳酸為約70 30 約30 70,更優(yōu)選為約60 40 約40 :60。第一聚乳酸的比例低于約30%吋，有時(shí)在第二熱風(fēng)處理時(shí)發(fā)生過(guò)度熱粘合或過(guò)度熱收縮等，第一聚乳酸的比例超過(guò)約70%時(shí)，有時(shí)第二熱風(fēng)處理時(shí)的熱粘合不充分。作為上述復(fù)合纖維的形狀，只要為在單一纖維中含有第一聚乳酸和第二聚乳酸的纖維，其形狀沒(méi)有特殊限定，例如可舉出第一聚乳酸為芯且第二聚乳酸為鞘的芯鞘型、或并列型等。作為上述復(fù)合纖維的纖維長(zhǎng)度，優(yōu)選30mm 70mm。作為上述復(fù)合纖維的纖維直徑，優(yōu)選2dtex 6dtex。作為上述復(fù)合纖維，例如可舉出由Unitika(株)銷售的Terramac系列,例如PL80。

上述熱風(fēng)無(wú)紡布的結(jié)晶度在約44% 約68%的范圍內(nèi)。結(jié)晶度低于約44%時(shí)，第一熱風(fēng)處理時(shí)的結(jié)晶度不充分，第二熱風(fēng)處理時(shí)的熱收縮變大，有時(shí)生成的熱風(fēng)無(wú)紡布的觸感下降，結(jié)晶度超過(guò)約68%吋，結(jié)晶度過(guò)高，有時(shí)上述熱風(fēng)無(wú)紡布的觸感下降。上述“結(jié)晶度”為通過(guò)下述粉末X射線衍射分析法，采用全角度定性分析法測(cè)得的值。 [裝置](株)Rigaku制X射線衍射分析裝置RAD-RBRU-200[試樣]使用剪切無(wú)紡布并將其貼附在鋁板(20mm長(zhǎng)度X15mm寬度)上而成的試樣。[測(cè)定條件] 靶Cu 狹縫發(fā)散狹縫1°:受光狹縫0.3mm:散射狹縫1° 濾波器Monochro 掃描速度4° /分鐘 樣品角度0.02°[結(jié)晶度的計(jì)算]使用分析軟件分離結(jié)晶峰(2 0 =約16° )和非結(jié)晶峰。接著，由各峰的積分強(qiáng)度即結(jié)晶散射強(qiáng)度(Ic)和非晶散射強(qiáng)度(Ia)，通過(guò)下式算出結(jié)晶度(Xe)Xe (%) = 100X Ic/ (Ic+Ia)。上述熱風(fēng)無(wú)紡布相對(duì)于含有復(fù)合纖維的纖網(wǎng)的面積殘存率優(yōu)選為約40%以上，更優(yōu)選為約50%以上，最優(yōu)選為約55%以上。上述“面積殘存率”是指從纖網(wǎng)上切取一定大小的片材，將該片材暴露于第一熱風(fēng)處理和第二熱風(fēng)處理后，由所得片材通過(guò)下式計(jì)算出的值。面積殘存率(％)= 100X (第二熱風(fēng)處理后的片材的面積)+ (未處理纖網(wǎng)的片材的面積)。為了減小制造時(shí)的熱收縮，上述熱風(fēng)無(wú)紡布還可以含有具有比第二熱風(fēng)處理的溫度T2高的熔點(diǎn)的聚乳酸(以下，稱為“第三聚乳酸”)的纖維。如上所述，第三聚乳酸可以通過(guò)調(diào)整具有光學(xué)活性的乳酸単體的D型和L型的比來(lái)調(diào)節(jié)。
作為第三聚乳酸，主要為了減少第二熱風(fēng)處理時(shí)的熱收縮，具有比第二熱風(fēng)處理的溫度T2高的熔點(diǎn)，優(yōu)選具有比第二熱風(fēng)處理的溫度T2至少高約10°C的熔點(diǎn)，更優(yōu)選具有至少高約30°C的熔點(diǎn)，進(jìn)ー步優(yōu)選至少高約40°C的熔點(diǎn)。在溫度T2為130°C時(shí)，第三聚乳酸優(yōu)選具有約140°C以上的熔點(diǎn)，更優(yōu)選具有約1500C以上的熔點(diǎn)，進(jìn)ー步優(yōu)選具有約160°C以上的熔點(diǎn)。第三聚乳酸的纖維可以具有與上述復(fù)合纖維相同的纖維長(zhǎng)度及纖維直徑。為了熱風(fēng)處理時(shí)的熱粘合充分，第三聚乳酸的纖維優(yōu)選基于纖維的總量為約40質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為約30質(zhì)量％以下，進(jìn)ー步優(yōu)選為約20質(zhì)量％以下。上述熱風(fēng)無(wú)紡布的生物質(zhì)度在約90 約100%的范圍內(nèi)，優(yōu)選為約100%。予以說(shuō)明，在本說(shuō)明書(shū)中，“生物質(zhì)度”是指在無(wú)紡布中，相對(duì)于石油生成的化石資 源和可再生的生物來(lái)源的有機(jī)資源的總質(zhì)量，所述有機(jī)資源所占的比例。在本發(fā)明的熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法中，在形成含有上述復(fù)合纖維的纖網(wǎng)的步驟中，可使用本技術(shù)領(lǐng)域公知的機(jī)器例如梳理機(jī)將含有第一聚乳酸和第二聚乳酸的復(fù)合纖維的原棉成型為具有期望的基重的片狀網(wǎng)狀物。另外，在上述熱風(fēng)無(wú)紡布除了包含含有第一聚乳酸和第二聚乳酸的復(fù)合纖維以外還包含第三聚乳酸的纖維的情況下，可將上述復(fù)合纖維和第三聚乳酸的纖維進(jìn)行混棉，再形成網(wǎng)狀物。上述纖網(wǎng)的基重根據(jù)由該纖網(wǎng)制造的熱風(fēng)無(wú)紡布的用途的不同而變化，若考慮制造效率等，可優(yōu)選具有約10 約60g/m2的基重,更優(yōu)選具有約15 約40g/m2的基重。在本發(fā)明的熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法中，第一熱風(fēng)處理為用于抑制上述復(fù)合纖維的熱收縮、同時(shí)提高結(jié)晶度的處理。通過(guò)提高復(fù)合纖維的結(jié)晶度，在以下的第二熱風(fēng)處理中，上述復(fù)合纖維的熱收縮減小。第一熱風(fēng)處理在以下的溫度T1 第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〈1\〈第二聚乳酸的熔點(diǎn)的范圍內(nèi)進(jìn)行。溫度T1在“第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〈1\〈第二聚乳酸的熔點(diǎn)”的范圍內(nèi)，優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約50°C< T1 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約10°C”的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約35。。く T1彡第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約15°C”的范圍內(nèi)。溫度T1在第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，第二聚乳酸的結(jié)晶化無(wú)法進(jìn)行，另外，溫度T1在第ニ聚乳酸的熔點(diǎn)以上時(shí)，具有復(fù)合纖維的熱收縮變得顯著的傾向。另外已知，聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通常在約50 約60°C的范圍內(nèi)。在第二聚乳酸的熔點(diǎn)為約130°C時(shí)，溫度1\優(yōu)選在約80°C 約120°C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約95°C 約115°C的范圍。第一熱風(fēng)處理可以使用以往公知的熱風(fēng)處理設(shè)備來(lái)進(jìn)行。第一熱風(fēng)處理的時(shí)間優(yōu)選在約20秒 約120秒之間，更優(yōu)選在約30秒 約100秒之間，進(jìn)ー步優(yōu)選在約45秒 約75秒之間。上述時(shí)間低于約20秒時(shí)，有時(shí)第一熱風(fēng)處理不充分，產(chǎn)生結(jié)晶度無(wú)法上升的部位，另外，從生產(chǎn)效率的觀點(diǎn)考慮，不優(yōu)選上述時(shí)間超過(guò)約120秒。在制造本發(fā)明的熱風(fēng)無(wú)紡布的方法中，第二熱風(fēng)處理為使各纖維熱粘合來(lái)制造熱風(fēng)無(wú)紡布的處理。第二熱風(fēng)處理在以下的溫度T2 :第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約5°C彡溫度T2〈第二聚乳酸的熔點(diǎn)+約15°C的范圍內(nèi)進(jìn)行。溫度T2在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約5°C彡T2彡第二聚乳酸的熔點(diǎn)+約15°C”的范圍內(nèi)，優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約5°C彡T2彡第二聚乳酸的熔點(diǎn)+約10°C”的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約5°C彡T2彡第二聚乳酸的熔點(diǎn)+約5°C ”的范圍內(nèi)。在溫度T2低于第二聚乳酸-約5°C時(shí)，有時(shí)形成雖然柔軟但熱粘合弱、容易起毛的無(wú)紡布，另外，溫度T2超過(guò)第二聚乳酸的熔點(diǎn)+約15°C時(shí)，有時(shí)各纖維過(guò)度熱粘合，生成的熱風(fēng)無(wú)紡布的觸感變差。在第二聚乳酸的熔點(diǎn)為約130°C時(shí)，溫度T2在約125°C 約145°C的范圍內(nèi)，更優(yōu) 選在約125°C 約140°C的范圍內(nèi)，進(jìn)ー步優(yōu)選在約125°C 約135°C的范圍。第二熱風(fēng)處理可以使用以往公知的熱風(fēng)處理設(shè)備來(lái)進(jìn)行。第二熱風(fēng)處理的時(shí)間優(yōu)選在約20秒 約120秒之間，更優(yōu)選在約30秒 約100秒之間，進(jìn)ー步優(yōu)選在約45秒 約75秒之間。上述時(shí)間低于約20秒時(shí)，有時(shí)第二熱風(fēng)處理不充分，產(chǎn)生各纖維未粘合的部位，另外，從生產(chǎn)效率的觀點(diǎn)考慮，不優(yōu)選上述時(shí)間超過(guò)約120秒。在本發(fā)明的熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法中，通過(guò)將包含含有第一聚乳酸和第二聚乳酸的復(fù)合纖維的纖網(wǎng)分第一熱風(fēng)處理和第二熱風(fēng)處理進(jìn)行處理，可生成熱收縮少、觸感優(yōu)異的熱風(fēng)無(wú)紡布，認(rèn)為該理由如下所述。(I)在第一熱風(fēng)處理中，通過(guò)將上述纖網(wǎng)暴露干“超過(guò)第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度且低于第二聚乳酸的熔點(diǎn)”的溫度T1，可抑制第二聚乳酸的收縮，同時(shí)提高結(jié)晶度。另夕卜，即使在第二聚乳酸收縮的情況下，各纖維彼此之間也不會(huì)粘合，因此，不易成為較硬的觸感。一般已知，聚合物的結(jié)晶度越高，其物性越穩(wěn)定，特別是尺寸穩(wěn)定性越高。(2)接著，在第二熱風(fēng)處理中，通過(guò)將暴露于第一熱風(fēng)處理后結(jié)晶度變高的纖網(wǎng)暴露干“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約5°C”以上且“第二聚乳酸的熔點(diǎn)+約15°C”以下的溫度T2,可抑制纖維的收縮，同時(shí)使各纖維彼此之間粘合。另ー方面，如通常的熱風(fēng)處理那樣，不對(duì)纖網(wǎng)進(jìn)行預(yù)處理而將其暴露于第二聚乳酸的熔點(diǎn)附近的溫度時(shí)，由于在第二聚乳酸的結(jié)晶化充分進(jìn)行之前被暴露在第二聚乳酸的熔點(diǎn)附近的溫度下，因此在各纖維粘合的同時(shí)或之后，纖維收縮，熱風(fēng)無(wú)紡布的熱收縮變大，成為較硬的觸感。認(rèn)為上述現(xiàn)象是由于聚乳酸為熱收縮率高的聚合物且由于主鏈的剛直性而使結(jié)晶化速度變慢而產(chǎn)生的現(xiàn)象。對(duì)本發(fā)明的熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法的其它實(shí)施方式而言，在上述熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法中，在制造含有上述復(fù)合纖維的纖網(wǎng)的步驟之前，還可以包括在以下的溫度T3:第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度<T3〈Ti的范圍內(nèi)對(duì)纖維進(jìn)行退火處理的步驟。通過(guò)進(jìn)行上述退火處理，可以在第二熱風(fēng)處理之前進(jìn)ー步提高第二聚乳酸的結(jié)晶度，可制造熱收縮更少的熱風(fēng)無(wú)紡布。由于在形成纖網(wǎng)之前進(jìn)行上述退火處理，因此在熱風(fēng)無(wú)紡布上不易殘留上述退火處理時(shí)產(chǎn)生的熱收縮的影響。溫度T3在“第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〈TZT/’的范圍內(nèi)，優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約60°C< T3 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約20°C”的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約50°C彡T3彡第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約30°C ”的范圍內(nèi)。溫度T3在第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，沒(méi)有退火處理的效果，溫度T3超過(guò)T1時(shí)，第一熱風(fēng)處理的效果減小。在第二聚乳酸的熔點(diǎn)為約130°C時(shí)，溫度'優(yōu)選在約70°C 約110°C的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約80°C 約100°C的范圍。上述退火處理的時(shí)間在約20秒 約180秒之間，優(yōu)選在約30秒 約120秒之間，最優(yōu)選在約45秒 約90秒之間。退火處理的時(shí)間低于約20秒時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生退火處理不充分的部位，退火處理的時(shí)間超過(guò)約180秒時(shí)，從生產(chǎn)效率的觀點(diǎn)考慮，不優(yōu)選。

另外，在本發(fā)明的熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法的其它實(shí)施方式中，上述退火處理在溫度T3 第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度<T3〈第二聚乳酸的熔點(diǎn)”的范圍內(nèi)，優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約50°C< T1 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約10°C”的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約35°C< T1 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)-約15°C”的范圍內(nèi)進(jìn)行。在該實(shí)施方式中，溫度T3和溫度T1均可以較高。上述退火處理例如可以通過(guò)對(duì)含有第一聚乳酸和第二聚乳酸的復(fù)合纖維的原棉以約I 約5m/秒的風(fēng)速吹掃溫度T3的熱風(fēng)約20 約180秒鐘來(lái)實(shí)施。上述熱風(fēng)無(wú)紡布的生物質(zhì)度高且具有生物降解性，因此，可優(yōu)選用于一次性用途且使用后被廢棄的生理用品，例如衛(wèi)生巾及衛(wèi)生護(hù)墊；衛(wèi)生用品，例如一次性尿布、防漏尿用片材、失禁患者用尿液收集墊、體液 血液吸收用醫(yī)療用品、創(chuàng)傷用品、化妝用包裝材料、動(dòng)物用排泄用處理劑。實(shí)施例下面，舉出實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。實(shí)施例和比較例中使用的儀器和評(píng)價(jià)如下所述。[結(jié)晶度]使用(株)Rigaku制的X射線衍射分析裝置RAD-RB RU-200測(cè)定。[觸感]按照以下基準(zhǔn)對(duì)所制造的熱風(fēng)無(wú)紡布的觸感進(jìn)行官能評(píng)價(jià)。〇柔軟X :硬[無(wú)紡布的厚度]使用(株)大榮科學(xué)精密制作所制的Thickness Gauge,在負(fù)載0. 3kPa(3gf/cm2),負(fù)載面積20cm2的條件下進(jìn)行測(cè)定。[實(shí)施例I]準(zhǔn)備Unitika (株)制的 Terramac PL80 (纖度2. 2dtex、切割長(zhǎng)度51mm,卷曲數(shù)17個(gè)/25mm，親水潤(rùn)滑劑0. 4質(zhì)量％)的原棉。PL80為包含含有熔點(diǎn)170°C的聚乳酸的芯和含有熔點(diǎn)130°C的改性聚乳酸的鞘的芯鞘型的、生物質(zhì)度100%的復(fù)合纖維。通過(guò)梳理機(jī)將上述原棉開(kāi)纖，制造基重20g/m2的網(wǎng)狀物。將該網(wǎng)狀物切割成長(zhǎng)(MD) 200mm X寬(CD) 200mm的疏理纖維網(wǎng)。
將上述疏理纖維網(wǎng)載置在支承網(wǎng)(mesh)D0P-18S上，使用熱風(fēng)處理機(jī)(熱處理部分的輸送帶式加熱爐長(zhǎng)度3m),在溫度80°C、風(fēng)速Im/秒的條件下暴露于第一熱風(fēng)處理I分鐘，測(cè)定面積。接著，將暴露于第一熱風(fēng)處理后的疏理纖維網(wǎng)再次載置在支承網(wǎng)D0P-18S上，利用熱風(fēng)處理機(jī)，在溫度135°C、風(fēng)速Im/秒的條件下暴露于第二熱風(fēng)處理I分鐘，制造熱風(fēng)無(wú)紡布1，評(píng)價(jià)面積、結(jié)晶度和觸感。熱風(fēng)無(wú)紡布I的面積殘存率為50%，結(jié)晶度為44%。[實(shí)施例2]將第一熱風(fēng)處理溫度變更為95°C，除此以外，根據(jù)實(shí)施例I制造熱風(fēng)無(wú)紡布2。熱風(fēng)無(wú)紡布2的面積殘存率為52%。

[實(shí)施例3]將第一熱風(fēng)處理的溫度變更為105°C，除此以外，根據(jù)實(shí)施例I制造熱風(fēng)無(wú)紡布3。熱風(fēng)無(wú)紡布3的面積殘存率為54%，結(jié)晶度為68%。[實(shí)施例4]將第一熱風(fēng)處理溫度變更為115°C，除此以外，根據(jù)實(shí)施例I制造熱風(fēng)無(wú)紡布4。熱風(fēng)無(wú)紡布4的面積殘存率為50%，結(jié)晶度為56%。[實(shí)施例5]將第一熱風(fēng)處理溫度變更為105°C，且將第二熱風(fēng)處理溫度變更為125°C，除此以夕卜，根據(jù)實(shí)施例I制造熱風(fēng)無(wú)紡布5。熱風(fēng)無(wú)紡布5的面積殘存率為61%，結(jié)晶度為53%。將實(shí)施例I 5的試驗(yàn)條件和結(jié)果匯總于表I。[比較例I]未進(jìn)行第一熱風(fēng)處理，除此以外，根據(jù)實(shí)施例I制造熱風(fēng)無(wú)紡布6。熱風(fēng)無(wú)紡布6的面積殘存率為28%，結(jié)晶度為38%。將比較例I的試驗(yàn)條件和結(jié)果匯總于表I。[表I]
無(wú)紡第一熱風(fēng)處理第二熱風(fēng)處理無(wú)紡布
INi溫度I,溫度T面:率殘]結(jié)晶度「觸感^
_實(shí)施例 I _1 __80で__93% __135V _ 50 __44%__O__I. 2 _
_實(shí)施例 2 _ 2 __95X__68% __135X __ 52%__-*__O__1.5 —
_實(shí)施例 3 _ 3 __ 1050C__64% __135°C __ 54%__68%__O__I. I _
_實(shí)施例 4 _ 4__115X__52% __135°C __ 50%__56%__O__I. 8 _
_實(shí)施例 5 _ 5 __ 105"C__64% __1250C 61%__53%__O__I. I _
比較例 I [61:— f - f 135V J 28% I 38% J x ] I. 3*:未測(cè)定由實(shí)施例I 5可知，通過(guò)將熱風(fēng)處理分成兩階段進(jìn)行，面積殘存率提高至50%以上，觸感變得柔軟。另ー方面，由比較例I可知，在通常的熱風(fēng)處理中，面積殘存率低達(dá)28. 0%，觸感也較硬。另外，由實(shí)施例I 5和比較例I可知，結(jié)晶度和面積殘存率之間存在一定相關(guān)性，存在結(jié)晶度越高、面積殘存率越高的傾向。[實(shí)施例6]準(zhǔn)備Unitika (株)制的Terramac PL80的原棉。通過(guò)熱風(fēng)處理機(jī),在溫度90°C、風(fēng)速3m/秒的條件下對(duì)該原棉進(jìn)行退火處理I分鐘。接著，用梳理機(jī)對(duì)經(jīng)過(guò)退火處理的原棉進(jìn)行開(kāi)纖，制造基重20g/m2的纖網(wǎng)。從上述纖網(wǎng)中選取長(zhǎng)(MD)200mmX寬(⑶)200mm的疏理纖維網(wǎng)。在與實(shí)施例4相同的條件下，將上述疏理纖維網(wǎng)暴露于第一熱風(fēng)處理和第二熱風(fēng)處理，制造熱風(fēng)無(wú)紡布7。 可知，熱風(fēng)無(wú)紡布7的面積殘存率為83. 8%，與實(shí)施例4制造的熱風(fēng)無(wú)紡布4相比，面積殘存率提高了 30%以上。由實(shí)施例6可知，通過(guò)對(duì)原棉進(jìn)行退火處理，熱風(fēng)無(wú)紡布的面積殘存率大幅提高。[實(shí)施例7]準(zhǔn)備Unitika (株)制的 Terramac PL80 的原棉和 Unitika (株)制的 TerramacPLOl的原棉。PLOl為由熔點(diǎn)170°C的聚乳酸構(gòu)成的生物質(zhì)度100%的纖維，具有I. 7dtex的纖度，51mm的切割長(zhǎng)度，17個(gè)/25mm的卷曲數(shù)及0. 4質(zhì)量％的親水潤(rùn)滑剤。以質(zhì)量比80 20的比例將PL80和PLOl投入塑料袋中，在輕輕扎ロ的同時(shí)向其中噴射高壓空氣，由此進(jìn)行暫時(shí)混棉,使用梳理機(jī)開(kāi)纖,采集棉卷(lap)。將棉卷分成三等分并改變方向，再次投入到梳理機(jī)中進(jìn)行開(kāi)纖，再次重復(fù)以上操作，由此，制造基重20g/m2的纖網(wǎng)。從上述纖網(wǎng)中選取長(zhǎng)(MD)200mmX寬(⑶)200mm的疏理纖維網(wǎng)。在與實(shí)施例4相同的條件下將上述疏理纖維網(wǎng)暴露于第一熱風(fēng)處理和第二熱風(fēng)處理，制造熱風(fēng)無(wú)紡布8。可知，熱風(fēng)無(wú)紡布7的面積殘存率為82. 0%，與實(shí)施例4制造的熱風(fēng)無(wú)紡布4相比，面積殘存率提高了 30%以上。由實(shí)施例7可知，通過(guò)對(duì)由熔點(diǎn)高且不易熱收縮的聚乳酸構(gòu)成的纖維進(jìn)行混棉(混合)，可抑制熱風(fēng)處理時(shí)的熱收縮。
權(quán)利要求
1.一種熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法，包括以下各步驟 形成含有復(fù)合纖維的纖網(wǎng)，所述復(fù)合纖維含有第一聚乳酸和具有比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低的熔點(diǎn)的第二聚乳酸； 在以下的溫度T1 第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〈1\〈第二聚乳酸的熔點(diǎn)”的范圍內(nèi)，將所述纖網(wǎng)暴露于第一熱風(fēng)處理；接著 為了制造熱風(fēng)無(wú)紡布，在以下的溫度T2 第二聚乳酸的熔點(diǎn)_5°C< T2 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)+15°C”的范圍內(nèi)，將暴露于第一熱風(fēng)處理后的纖網(wǎng)暴露于第二熱風(fēng)處理， 其特征在于， 所述熱風(fēng)無(wú)紡布的結(jié)晶度在44 68%的范圍內(nèi)。
2.權(quán)利要求I所述的方法，其中，溫度T1在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-50°C<T1 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)-10°C”的范圍內(nèi)。
3.權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，溫度T2在“第二聚乳酸的熔點(diǎn)_5°C<T2 <第二聚乳酸的熔點(diǎn)+10°C ”的范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的方法,其中，在20 120秒內(nèi)實(shí)施暴露于第一熱風(fēng)處理的步驟和/或暴露于第二熱風(fēng)處理的步驟。
5.權(quán)利要求I 4任一項(xiàng)所述的方法，其中，第二聚乳酸的熔點(diǎn)比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低20 60。。。
6.權(quán)利要求I 5任一項(xiàng)所述的方法，其中，第一聚乳酸的熔點(diǎn)在150 190°C的范圍內(nèi)，且第二聚乳酸的熔點(diǎn)在110 150°C的范圍內(nèi)。
7.權(quán)利要求I 6任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述熱風(fēng)無(wú)紡布相對(duì)于所述纖網(wǎng)的面積殘存率為40%以上。
8.權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述熱風(fēng)無(wú)紡布的生物質(zhì)度在90 100%的范圍內(nèi)。
9.權(quán)利要求I 8任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述復(fù)合纖維為芯鞘型復(fù)合纖維或并列型復(fù)合纖維。
10.權(quán)利要求I 9任一項(xiàng)所述的方法，其中，在形成所述纖網(wǎng)的步驟中，形成含有所述復(fù)合纖維和具有比溫度T2高的熔點(diǎn)的聚乳酸的纖維的纖網(wǎng)。
11.權(quán)利要求I 10任一項(xiàng)所述的方法，其中，在形成所述纖網(wǎng)的步驟之前，還包括在以下的溫度T3 第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〈T/T/’的范圍內(nèi)對(duì)纖維進(jìn)行退火處理的步驟。
12.一種熱風(fēng)無(wú)紡布，其由含有第一聚乳酸和具有比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低的熔點(diǎn)的第二聚乳酸的復(fù)合纖維，經(jīng)由含有該復(fù)合纖維的纖網(wǎng)制造，其特征在于，所述熱風(fēng)無(wú)紡布的結(jié)晶度在44 68%的范圍內(nèi)。
13.權(quán)利要求12所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，第二聚乳酸的熔點(diǎn)比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低20 60。。。
14.權(quán)利要求12或13所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，第一聚乳酸的熔點(diǎn)在150 190°C的范圍內(nèi)，且第二聚乳酸的熔點(diǎn)在110 150°C的范圍內(nèi)。
15.權(quán)利要求12 14任一項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，所述熱風(fēng)無(wú)紡布相對(duì)于所述纖網(wǎng)的面積殘存率為40%以上。
16.權(quán)利要求12 15任一項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，生物質(zhì)度在90 100%的范圍內(nèi)。
17.權(quán)利要求12 16任一項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，所述復(fù)合纖維為芯鞘型復(fù)合纖維或并列型復(fù)合纖維。
18.權(quán)利要求12 17任一項(xiàng)所述的熱風(fēng)無(wú)紡布，其中，所述纖網(wǎng)還含有具有比溫度T2高的熔點(diǎn)的聚乳酸的纖維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱風(fēng)無(wú)紡布的制造方法，其包括以下各步驟形成含有復(fù)合纖維的纖網(wǎng)，所述復(fù)合纖維含有第一聚乳酸和具有比第一聚乳酸的熔點(diǎn)低的熔點(diǎn)的第二聚乳酸；在以下的溫度T1“第二聚乳酸的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度<T1<第二聚乳酸的熔點(diǎn)”的范圍內(nèi)，將上述纖網(wǎng)暴露于第一熱風(fēng)處理；接著，為了制造熱風(fēng)無(wú)紡布，在以下的溫度T2“第二聚乳酸的熔點(diǎn)-5℃≤T2≤第二聚乳酸的熔點(diǎn)+15℃”的范圍內(nèi)，將暴露于第一熱風(fēng)處理后的纖網(wǎng)暴露于第二熱風(fēng)處理，其特征在于，上述熱風(fēng)無(wú)紡布的結(jié)晶度在44～68%的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)D04H1/541GK102791916SQ20118001371
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者吉田正樹(shù), 小西孝義, 水谷聰, 野積宏子 申請(qǐng)人:尤妮佳股份有限公司