專利名稱：復(fù)合長纖維非織造布及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合長纖維非織造布及其制造方法。特別涉及一種熱熔融性復(fù)合長纖維之間的交叉點被熱熔融的、且得到蓬松性與非織造布的強度等平衡的非織造布及其制造方法。本發(fā)明的非織造布特別適用于紙尿布等衛(wèi)生用品和過濾器、衣服用料、刮水器、土木工程用料等需用非織造布的各種場合。
近年來，工業(yè)上開發(fā)了用高速氣體拉伸由復(fù)合紡絲噴絲孔紡絲的復(fù)合纖維，在網(wǎng)簾輸送帶等捕集裝置上的高速氣流從前述捕集裝置的下側(cè)吸除，而對于堆積著的纖網(wǎng)，連續(xù)熱處理，以制造熱熔融的非織造布，即所謂的復(fù)合紡粘非織造布。
在日本特開昭63-282350號公報中，公開了一種用復(fù)合紡粘法將二種熱塑性樹脂紡絲的、特定的卷曲數(shù)明顯卷曲化、并且非織造布的顯眼斑點少、蓬松的長纖維非織造布的制造方法。另外，在日本特開平2-289159號公報中，公開了一種由丙烯與其它α烯烴的聚合體和聚乙烯混合物/聚丙烯組成的復(fù)合紡粘長纖維非織造布。此外，日本特開平2-182961號公報中，公開了一種由聚乙烯/熱塑性聚合物并列型復(fù)合長纖維組成的復(fù)合紡粘長纖維非織造布及其制造方法。
在上述的特開昭63-282350號公報、特開平2-289159號公報等中被公開的專利中，紡絲時，將復(fù)合紡粘長纖維纖網(wǎng)，一邊在金屬板上碰撞，或者一邊由于進(jìn)行科羅納放電處理等使纖網(wǎng)均一化和明顯卷曲化等變蓬松，并通過進(jìn)行特定的熱塑性樹脂混合等，使非織造布變得柔軟化等，但不是一種非織造布的蓬松和強度適當(dāng)平衡的非織造布。即，雖具有蓬松性和柔軟性，但強度下降。所以，非織造布的使用范圍必然限定在不要求非織造布強度等的領(lǐng)域。另外，上述特開2-182961中，因為是將特定的熱塑性樹脂復(fù)合紡絲得到非織造布，雖可能提高熱密封特性，但不能得到非織造布的蓬松性和強度較好平衡的非織造布。而且，上述例舉的專利公報中沒有公開復(fù)合纖維非織造布的蓬松和強度兩方面均優(yōu)良的非織造布的制造方法。
本發(fā)明的目的是提供一種解決上述問題的非織造布及其制造方法。即提供非織造布的蓬松性與非織造布的強度較好平衡的復(fù)合長纖維非織造布及其制造方法。特別是提供一種能夠使用在產(chǎn)生張力的領(lǐng)域、并且后加工中伴隨張力，高速度地同其它材料組合、并能后加工的復(fù)合長纖維非織造布及其制造方法。
解決上述問題的措施如下(1)長纖維非織造布是由熔點差15℃以上的低熔點樹脂和高熔點樹脂組成，并且該低熔點樹脂至少形成纖維表面的一部分，并且是有卷曲的復(fù)合長纖維組成的非織造布，該非織造布中該復(fù)合纖維的交叉點為熔融的且比容積為15-35cc/g，并且非織造布的強度和比容積滿足下述(1)式關(guān)系。
Y≥-1.25X+125……(1)其中，Y非織造布為5cm寬、每1g/m2的縱橫強度相乘的平均(單位g/(g/m2·5cm))Y(MD×CD)1/2MD縱強度，單位g/(g/m2·5cm)CD橫強度，單位g/(g/m2·5cm)X非織造布的比容積，單位cc/g(2)如前述(1)所述的長纖維非織造布，低熔點樹脂是M120以下，密度0.950-0.965的高密度聚乙烯。
(3)如前述(1)或(2)所述的長纖維非織造布，高熔點樹脂是MFR10以下、Q值3.5以下的結(jié)晶性聚丙烯。
(4)長纖維非織造布的制造方法是，采用復(fù)合紡粘法把由熔點差為15℃以上的低熔點樹脂和高熔點樹脂組成的、且該低熔點樹脂至少形成纖維表面一部分的復(fù)合長纖維紡絲，勁吹與高速氣流一起的纖網(wǎng)，將纖網(wǎng)吹集到捕集裝置上的同時，高速氣流由捕集裝置吸除后，進(jìn)行蓬松預(yù)處理，然后用該復(fù)合長纖維熔融溫度以上的溫度熱處理纖網(wǎng)，使纖維進(jìn)行明顯卷曲化和蓬松化，同時通過熱熔融該復(fù)合長纖維之間的交叉點，使比容積為15-35cc/g，且非織造布的強度和比容積滿足前述式(1)關(guān)系。
(5)如前述(4)所述的長纖維非織造布的制造方法，熱處理是用復(fù)合長纖維的低熔點樹脂熔點以上、高熔點樹脂熔點以下溫度所進(jìn)行的熱氣流處理。
(6)如前述(4)所述的長纖維非織造布的制造方法，熱處理是用復(fù)合長纖維低熔點樹脂軟化點以上、高熔點樹脂熔點以下溫度熱軋輥進(jìn)行的熱壓接。
(7)如前述(4)-(6)中任一所述的長纖維非織造布的制造方法，蓬松預(yù)處理是由捕集裝置吸除復(fù)合紡粘法紡絲時和纖網(wǎng)一起勁吹的高速氣流后，在該纖網(wǎng)熱處理前的工藝中設(shè)定了該高速氣流吸引停止區(qū)域的過程。
本發(fā)明的非織造布是熱熔融特定多成分的復(fù)合長纖維、且設(shè)定比容積和強度等有特定關(guān)系的新型的非織造布。
在本發(fā)明的非織造布中使用的復(fù)合長纖維是用復(fù)合紡粘法等獲得的長纖維。該復(fù)合長纖維是由熔點有15℃以上差值的低熔點樹脂和高熔點樹脂組成的、且該低熔點樹脂至少形成纖維表面的一部分的、并且為有卷曲的長纖維。該復(fù)合長纖維的各樹脂的熔點差不滿15℃的情況下，在為得到非織造布的后述熱處理中，溫度調(diào)節(jié)難、纖網(wǎng)的熱熔融不足，得不到高強度的非織造布，反之，過度熱熔融則非織造布膜狀化蓬松容易減少。所以，得不到后述具有蓬松和強度平衡的非織造布。這種復(fù)合長纖維最好是低熔點樹脂至少形成纖維表面一部分的復(fù)合纖維，且在非織造布的狀態(tài)中最終發(fā)現(xiàn)有卷曲的復(fù)合纖維。若以該復(fù)合纖維為例，芯殼型、偏心芯殼型、并列型、海島型等復(fù)合纖維的任何一個都是可以的。
另外，該長纖維在后述的非紡造布化后，卷曲數(shù)最好有約1-80個/25mm的卷曲。該卷曲數(shù)理想的是約1.2-70個/25mm，最理想的是約1.5-60/25mm。此外，卷曲形狀也可以是簡U型、簡Ω型、簡V型或錐型，以及前述的混合型等的任何類型。
又，該復(fù)合長纖維中，低熔點樹脂和高熔點樹脂的復(fù)合比理想范圍是，普通低熔點樹脂約為重量的10-90％，高熔點樹脂約為重量的90-10％，在這個范圍的復(fù)合比中，即使低熔點樹脂成分的復(fù)合比過小，在非紡造布化熱處理時，也不怕纖維的熱熔融不足、產(chǎn)生得不到強度高的非紡造布這樣的問題和非紡造布容易起絨毛等的缺陷，并且，即使低熔點樹脂成分的復(fù)合過大，在非紡造布化熱處理時，也不會引起過度的熱熔融、和隨纖維熔融切斷、非紡造布膜狀化、手感柔軟性下降、通氣性下降等問題。最理想的是由低熔點樹脂約為重量的30-70％，高熔點樹脂約為重量的70-30％的復(fù)合比組成，能夠確實地避免前述問題的產(chǎn)生。
在本發(fā)明中，用于形成復(fù)合長纖維的樹脂最好能使用熱塑性樹脂。能夠使用例如尼綸6、尼綸66等聚酰胺類，聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、間苯二酸共同聚合成的低熔點聚酯等聚酯類，聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、丙烯和其它α烯烴的二至三元其聚合物等的聚烯烴類，以及上述樹脂的混合物等。
復(fù)合長纖維的各種樹脂的組合，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，可以是熔點相差15℃以上的各種組合物。例如，例示的高密度聚乙烯/聚丙烯、低密度聚乙烯/聚丙烯·乙烯·丁烯-1的三元共聚合體、高密度聚乙烯/聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯/聚對苯二甲酸乙二酯、直鏈狀低密度聚乙烯、和高密度聚乙烯的混合物/聚丙烯等。從非紡造布的蓬松性和強度等方面以及復(fù)合紡絲的細(xì)纖度紡絲性、經(jīng)濟(jì)性等觀點來看，聚乙烯/聚丙烯等組合是理想的。另外，在本發(fā)明的非紡造布情形下，即使在挑選的上述聚乙烯/聚丙烯組合中，聚乙烯的密度約0.950-約0.965、MI即熔化指數(shù)(在190℃、g/10分；非紡造布ASTM-D-1238(E)的條件下)約20以下，最理想的是20-6的高密度聚乙烯也可以。在使用這種高密度聚乙烯后，能夠生產(chǎn)卷曲性良好，蓬松性也良好，且非紡造布強度也大的非紡造布。另外，使用聚丙烯時，MFR即熔流率(230℃、g/10分；JIS-K-7210，表1的條件14下)約10以下，最好為10-6，而Q值，即重量均分子量/數(shù)均分子量為3.5以下，最好為3.5-1.5的聚丙烯特別理想。而且，這種Q值范圍的聚丙烯，分子量的分布表示明確，由于使用這種聚丙烯卷曲性良好，也能夠理想地生產(chǎn)蓬松性好和非紡造布強度增大的非紡造布。
另外，本發(fā)明的非紡造布復(fù)合長纖維的單線細(xì)度雖然因非紡造布的用途不同難以統(tǒng)一規(guī)定，但用于紙尿布和生理用餐巾等表面用料的情況下約為0.2-12d/f 各種包裝材料和農(nóng)業(yè)用的外表材料等情況下約為0.5-15d/f，土木工程用的情況下為3-3000d/f的程度是理想的。而且，雖不特別限定非紡造布的定重，但由于至非紡造布內(nèi)部為均一熱熔融質(zhì)地，定重約為4-2000g/m2的范圍是理想的。
又，本發(fā)明的非紡造布，必須是比容積為15-35cc/g，且比容積和非紡造布強度滿足前述式(1)關(guān)系的非紡造布。
本發(fā)明的非紡造布，在不滿足上述關(guān)系情況下，例如即使非紡造布的比容積在上述范圍內(nèi)，非紡造布的強度Y在Y＜-1.25X+125的情況下，非紡造布強度會異常地低。所以這種非紡造布的用途肯定受到限制，難用于本發(fā)明這些多種用途中。例如在使用非紡造布中或者后加工非紡造布時，在要求該非紡造布的張力和外部應(yīng)力的領(lǐng)域內(nèi)和采用加工方法的情況下不可能使用。具體的說，例如紙尿布的里面材料和外面材料、刮水器、綁帶等會強度不足，難于使用。進(jìn)一步來說，在后加工非紡造布時，把該非紡造布和其它膜狀物或其它非紡造布等層積等、加工紙尿布等情況下，雖然有必要使非紡造布有相當(dāng)張力的同時高速度加工，但在不滿足前述(1)式的條件下加工時，會切斷非紡造布和發(fā)生各種輥上的絨毛等卷入等，不可能進(jìn)行高速度加工。另外，在要求拉力等的領(lǐng)域中，不可能與其它材料組合。
本發(fā)明的非紡造布能采用下述復(fù)合粘紡絲法等進(jìn)行制造。所謂的復(fù)合粘紡絲法是從數(shù)個擠出機中熔融擠出數(shù)種樹脂，從復(fù)合紡絲孔中將復(fù)合多成分的復(fù)合纖維紡絲，用吸氣裝置等高速氣流拉伸型裝置等吸引己紡絲的纖維，在纖網(wǎng)輸送帶等纖網(wǎng)捕集裝置上捕集同氣流一起的纖維，之后熱處理纖網(wǎng)，熱熔融纖維的熱熔融非紡造布的制造方法。其中與纖網(wǎng)一起被勁吹的氣流是由捕集裝置下部吸除的。
本發(fā)明的非紡造布滿足前述非紡造布的比容積和強度關(guān)系，能夠在將復(fù)合粘紡絲法生產(chǎn)的紡絲條件、紡絲后纖網(wǎng)熱處理前的蓬松預(yù)處理條件、熱處理條件等制造方法等適當(dāng)組合下得到，特別是用于復(fù)合紡絲的高密度聚乙烯和聚丙烯等樹脂中使用前述那種特定的樹脂是有效的措施之一。另外，紡絲后纖網(wǎng)在蓬松預(yù)處理后進(jìn)行熱處理也是有效的措施之一。即蓬松預(yù)處理時把復(fù)合長纖維適度地卷曲明顯化后熱處理，制造比容積和強度平衡的非紡造布。當(dāng)然恰好在紡絲后的捕集裝置上進(jìn)行蓬松預(yù)處理也可以使纖網(wǎng)上的卷曲明顯化。即在吸除與復(fù)合長纖維一起勁吹的高速氣流區(qū)域的捕集裝置上也可以構(gòu)成明顯化的卷曲。而且，由于前述蓬松預(yù)處理能得到比前述物理性狀更高一級平衡的非紡造布。
復(fù)合紡絲是將前述的低熔點樹脂至少形成纖維表面一部分那樣的復(fù)合纖維加以紡絲。并且，能夠使用紡絲孔為芯殼式、偏心芯殼式、并列式、海島式等孔口。紡絲時，從孔口中吐出的纖維到達(dá)高速氣流拉伸裝置的位置時也能急冷纖維。此外，本發(fā)明的非紡造布是通過將同高速氣流一起的復(fù)合長纖維吹到捕集裝置上，捕集纖網(wǎng)，由捕集裝置吸除被勁吹的高速氣流后，進(jìn)行蓬松預(yù)處理之后，熱處理而得到的。
作為蓬松預(yù)處理的具體實例是，在復(fù)合粘紡絲法中，將勁吹到纖網(wǎng)捕集裝置上的高速氣流吸除后、熱處理前，設(shè)定高速氣流吸引停止區(qū)域的示例。并且，在該高速氣流吸引停止區(qū)域上也能并用其它的開松纖維裝置。作為該裝置可以例如為夾住前述高速氣流吸引停止區(qū)域的下部和/或下部設(shè)置氣流噴出機，特別是下部和上部雙方同時設(shè)置氣流噴出機的情況下，氣流的勁吹位置設(shè)置在上下不相同位置的相互不影響的位置上，通過氣流噴出所成的纖網(wǎng)平緩波狀浮動樣處理的裝置。該氣流噴出型開松纖維裝置雖可以是一個以上，但在挾住纖網(wǎng)處上下各有2-4個的話蓬松預(yù)處理會更有效果。該導(dǎo)入氣體能使用約5-40℃的較低溫氣體和約41-180℃的較高溫氣體等。另外，作為其它蓬松預(yù)處理，在前述高速氣流吸引停止區(qū)域上設(shè)置科多那放電裝置也有效果。此外，采用機械延伸或柔搓裝置也是有效果的。例如例示了邊在多段設(shè)置的壓輪間弱延伸纖網(wǎng)，邊用針狀突起轉(zhuǎn)動多個所設(shè)置的輥等，接觸纖網(wǎng)進(jìn)行開松纖維等方法。
蓬松預(yù)處理后的纖網(wǎng)用熔融復(fù)合纖維之間交叉點溫度以上的溫度加熱，形成熱熔融非紡造布。熱處理使用熱風(fēng)循環(huán)型、熱通氣型、紅外線加熱型、上下方向熱風(fēng)噴出型、熱軋輥型等各種熱處理機。在非紡造布的比容積大致為15-30cc/g的情況下，最適宜使用熱軋輥型和紅外線加熱型等熱處理機。另外，在比容積大致為18-35cc/g的情況下，最適宜使用熱風(fēng)循環(huán)型、熱通氣型等熱處理機。特別是由熱通氣型所進(jìn)行的熱處理在使蓬松性提高的情況下是理想的，并且，由熱軋輥型所進(jìn)行的熱壓接，能提高非紡造布的制造速度，生產(chǎn)性好，成本會便宜。
在用熱軋輥型熱處理機的情況下，熱軋輥的凸部面積較小時或凸部的高度較大時，由于要得到較蓬松的非紡造布，最適宜使用該凸部面積約為輥表面積的4-25％、凸部高度約為0.2-12mm的部件。
另外，在使用熱通氣型等熱處理機的情況下，通過較長時間的熱處理，適當(dāng)實驗設(shè)定通氣條件，能得到蓬松的非紡造布。
又，對于各種熱處理機的加熱溫度來說，在熱通氣型等相對沒有纖網(wǎng)壓力的情況下，復(fù)合長纖維的低熔點樹脂的熔點以上、高熔點樹脂的熔點以下的溫度是理想的。在該溫度下，會阻止伴隨復(fù)合纖維的完全熔融的纖維熔斷和纖網(wǎng)膜狀化等。另外，在用熱軋輥型熱處理機的情況下，加熱溫度可以是復(fù)合長纖維的低熔點樹脂的軟化點以上、高熔點樹脂的熔點以下的溫度。本發(fā)明的非紡造布如前述，能通過適當(dāng)?shù)剡x擇上述紡絲條件、熱處理條件等制成。
發(fā)明有以下效果(1)本發(fā)明的非紡造布蓬松性和非紡造布強度平衡好。所以，這種非紡造布能利用在同時要求蓬松性和強度的各個領(lǐng)域。例如能利用為紙尿布的表面材料和里面材料、刮水器、衣料芯用材料、過濾器、綁帶等，或用以將該非紡造布形成立體形狀的各種物品的材料。并且，由于本發(fā)明的非紡造布的非紡造布強度大，在后加工中與樹脂片和非紡造布等其它材料層積等，制成最終物品時，即使非紡造布上的張力等增加也不破裂。因此能以生產(chǎn)性良好地高速度適用于其它物品的制造。另外，由于本發(fā)明的非紡造布蓬松性大且有多孔性，通氣性和液體的滲透性優(yōu)良，所以能有效地使用于前述的用途。
(2)又，在本發(fā)明的長纖維非紡造布中，由于低熔點的樹脂有M120以下、密度為0.950-0.965的高密度聚乙烯的理想狀態(tài)，能理想地形成卷曲性良好，蓬松性也良好且非紡造布強度大的非紡造布。
(3)又，在本發(fā)明的長纖維非紡造布中，由于高熔點樹脂有MFR10以下、Q值3.5以下的結(jié)晶性聚丙烯的理想狀態(tài)，能理想地形成卷曲性良好，蓬松性也良好、且非紡造布強度大的非紡造布。
(4)又，采用本發(fā)明的長纖維非紡造布的制造方法，能有效地制造前述非紡造布。
(5)又，在本發(fā)明的長纖維非紡造布的制造方法中，由于熱處理是用復(fù)合長纖維低熔點樹脂熔點以上、高熔點樹脂熔點以下溫度進(jìn)行熱氣流處理的理想狀態(tài)，容易很好地制造蓬松性較優(yōu)良的本發(fā)明的長纖維非紡造布。
(6)又，在本發(fā)明的長纖維非紡造布的制造方法中，由于熱處理是用復(fù)合長纖維低熔點樹脂軟化點以上、高熔點樹脂熔點以下溫度的熱軋輥進(jìn)行熱壓接的理想狀態(tài)，能夠提高非紡造布的制造速度，生產(chǎn)性良好，成本低廉。
(7)又，在本發(fā)明的長纖維非紡造布的制造方法中，由于蓬松預(yù)處理是在復(fù)合紡粘紡絲時由捕集裝置把同纖網(wǎng)一起勁吹的高速氣流吸除后，在該纖網(wǎng)熱處理前的工藝中設(shè)置了高速氣流吸引停止區(qū)域的理想狀態(tài)，采用簡單地措施能容易地制造本發(fā)明的長纖維非紡造布。
實施例在以下的實施例中詳細(xì)說明本發(fā)明的非紡造布及其制造方法。在其中各例中非紡造布等的物理性狀測定用下述的方法。
比容積(記號X)測定在試料上加上2g/cm2載重時的厚度(mm)，從下述式中計算比容積。
比容積X(cc/g)＝(厚度(mm)/定重(g/m2))×1000
在這里定重是每1m2的重量，單位g/m2。
非紡造布強度(記號Y)分別用5枚5cm×12cm的試驗片，各個所用試驗片的延伸方向由非紡造布的縱向(MD)和橫向(CD)組成，在所采用的試驗片長度方向上間隔10cm、在拉伸速度10cm/分的條件下求得斷裂強度(g/5cm)，換算出每定重1g/m2的強度。而且，這個值采用各5枚的算術(shù)平均值。
Y非紡造布5cm寬，每g/m2的縱和橫強度相乘的平均(單位；g/(g/m2.5cm))Y(MD×CD)1/2MD縱強度、單位，g/(g/m2·5cm)CD橫強度、單位，g/(g/m2·5cm)卷曲數(shù)從非紡造布的電子顯微鏡照片上求得20個照片上的卷曲平均數(shù)。單位個/25mm實施例1制造復(fù)合紡粘法生產(chǎn)的復(fù)合長纖維熱通氣非紡造布。
準(zhǔn)備復(fù)合紡絲機、高速氣流拉伸裝置、網(wǎng)簾輸送帶型纖網(wǎng)捕集裝置、熱通氣型熱處理機等，并且在該纖網(wǎng)捕集裝置的上流區(qū)域側(cè)的下部準(zhǔn)備高速氣流吸除裝置，特別是在該高速氣流吸除裝置和熱處理機之間有該高速氣流吸引停止區(qū)域的裝置。另外，氣體噴出型的纖網(wǎng)開松纖維裝置在該高速氣流吸引停止區(qū)域的網(wǎng)簾輸送帶的下部有3個，在該高速氣流吸引停止區(qū)域的網(wǎng)簾輸送帶的上部有3個，上下氣體噴出機的位置在纖網(wǎng)的相同位置不相面對的位置上上下相互被滑動地設(shè)置著。此外，紡絲孔是孔徑0.4mm的殼芯型孔。
作為低熔點樹脂，用作殼方，是熔點132℃、MI18(190℃、g/10分)、密度0.958的高密度聚乙烯，作為高熔點樹脂，用作芯方，是熔點165℃、MFR9.2(230℃、g/10分)、Q3.1的聚丙烯，將復(fù)合比50/50重量％的芯殼型復(fù)合纖維紡絲。對于紡絲溫度，殼方是260℃，芯方是320℃，用高速氣流型拉伸裝置以速度3000m/分的速度拉伸被紡絲的未延伸絲，同氣體一起在網(wǎng)簾輸送帶上勁吹纖維。被勁吹的氣體由備于網(wǎng)簾輸送帶下部的高速氣流吸除裝置吸除。所得到的纖網(wǎng)單絲細(xì)度是1.5d/f。
在前述高速氣流吸引停止區(qū)域上分別用準(zhǔn)備捕集纖網(wǎng)的前述6個纖網(wǎng)開松纖維裝置，從纖網(wǎng)的下方向和上方向噴出溫度18℃的氣體，使纖網(wǎng)形成平緩波狀的形式上下浮動著地進(jìn)行開松纖維處理。之后，該纖網(wǎng)在溫度144℃下進(jìn)行熱通氣處理，得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重20g/m2、比容積24cc/g、非紡造布強度(Y)107g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是8.2個/25mm的簡U型的卷曲。這種非紡造布滿足前述(1)式的關(guān)系，由于比容積和強度平衡好，該非紡造布能單獨使用或能定為與其它材料組合成紙尿布等的表面材料等材料使用。
實施例2用前述實施例1同樣的制造方法，制造復(fù)合紡粘法生產(chǎn)的復(fù)合長纖維的熱通氣非紡造布。所用的紡絲孔是孔徑為0.4mm的偏心芯殼型紡絲孔。
作為低熔點樹脂，用作殼方的，是熔點133℃、MI16(190℃、g/10分)、密度0.960的高密度聚乙烯，作為高熔點樹脂，用作芯方的，是熔點164℃、MFR7.8(230℃、g/10分)、Q2.6的聚丙烯，將復(fù)合比50/50重量％的偏心芯殼型復(fù)合纖維紡絲。對于紡絲溫度，殼方是280℃，芯方310℃，用高速氣流型拉伸裝置以速度1552m/分的速度拉伸紡絲后的未延伸絲，將纖維同氣體一起勁吹到網(wǎng)簾輸送帶上。被勁吹的氣體由位于網(wǎng)簾輸送帶下部的高速氣流吸除裝置吸除。所得到的纖網(wǎng)單絲細(xì)度是2.9d/f。
在前述高速氣流吸引停止區(qū)域上分別用準(zhǔn)備捕集纖網(wǎng)的、與前述實施例1同樣的6個纖網(wǎng)開松纖維裝置，從纖網(wǎng)的下方向和上方向噴出溫度24℃的氣體，使纖網(wǎng)形成平緩波狀的形式上下浮動著地進(jìn)行開松纖維處理。之后，該纖網(wǎng)在溫度146℃下進(jìn)行熱通氣處理，得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重31g/m2、比容積21cc/g、強度(Y)131g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是7.0個/25mm的簡U型的卷曲。這種非紡造布滿足前述(1)式的關(guān)系，由于比容積和強度平衡好，該非紡造布能單獨使用或能定為與其它材料組合成紙尿布等的表面材料等材料使用。
實施例3用前述實施例1同樣的制造方法，復(fù)合紡粘法制造復(fù)合長纖維的熱通氣非紡造布。所用的紡絲孔是孔徑為0.4mm的并列型紡絲孔。
作為低熔點樹脂，用的是熔點133℃、M118(190℃、g/10分)、密度0.958的高密度聚乙烯，作為高熔點樹脂，用的是熔點165℃、MFR8.4(230℃、g/10分)、Q3.4的聚丙烯，將復(fù)合比50/50重量％的芯殼型復(fù)合纖維紡絲。對于紡絲溫度，高密度聚乙烯側(cè)是270℃，聚丙烯側(cè)是300℃，用高速氣流型拉伸裝置以速度1452m/分的速度拉伸紡絲后未延伸絲，將纖維同氣體一起勁吹到網(wǎng)簾輸送帶上。被勁吹的氣體由位于網(wǎng)簾輸送帶下部的高速氣流吸除裝置吸除。所得到的纖網(wǎng)單絲細(xì)度是3.1d/f。
將捕集的纖維通過前述實施例1所示的高速氣流吸引停止區(qū)域(但分別不使6個纖網(wǎng)開松纖維裝置運動)。之后，該纖網(wǎng)在溫度146℃下進(jìn)行熱通氣處理，得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重26g/m2、比容積28cc/g、非紡造布強度(Y)97g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是12.1個/25mm的簡Ω型的卷曲。這種非紡造布滿足前述(1)式的關(guān)系，由于比容積和強度平衡好，該非紡造布能單獨使用或能定為與其它材料并用作紙尿布等的表面材料等材料使用。
實施例4用與前述實施例1類似的制造方法，制造復(fù)合紡粘法生產(chǎn)的復(fù)合長纖維的熱軋紋輥壓接非紡造布。復(fù)合長纖維是同前述實施例1相同的纖維。但使用熱軋紋輥壓接型的處理機，代替對前述實施例1中己紡絲的復(fù)合長纖維網(wǎng)進(jìn)行處理的熱通氣處理機。這種處理機是由凸部面積為14％的金屬制軋紋輥和金屬制平面軋輥組成的尖頭式熱壓接型的裝置。
與前述實施例1相同，與高速氣流一起勁吹的氣體由網(wǎng)簾輸送帶下部準(zhǔn)備的高速氣流吸除裝置吸除。所得到的纖網(wǎng)單絲細(xì)度是1.5d/f。
在前述高速氣流吸引停止區(qū)域上用與前述實施例1相同的、分別為上下各3個纖網(wǎng)開松纖維裝置處理所捕集的纖網(wǎng)，之后，在該金屬軋紋輥的溫度136℃、金屬平面軋輥溫度130℃、線壓28kg/cm的條件下熱壓接處理該纖網(wǎng)，得到復(fù)合長纖維之間交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重19g/m2、比容積18cc/g、非紡造布強度(Y)112g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是8.0個/25mm的簡U型的卷曲。這種非紡造布滿足前述(1)式的關(guān)系，由于比容積和強度平衡好，該非紡造布能單獨使用或能定為與其它材料并用作紙尿布等的表面材料等材料使用。
實施例5用與前述實施例1類似的制造方法，制造復(fù)合紡粘法生產(chǎn)的復(fù)合長纖維的熱軋紋輥壓接非紡造布。復(fù)合長纖維的熱處理使用熱軋紋輥壓接型的處理機代替熱通氣處理機。這種處理機是由凸部面積為21％的金屬制軋紋輥和金屬制平面軋輥組成的尖頭式熱壓接型的裝置。并且所用的紡絲孔是孔徑為0.4mm的并列型紡絲孔。
作為低熔點樹脂，使用熔點134℃、MFR38(230℃、g/10分)的丙烯·乙烯.丁烯-1三元聚合體，作為高熔點樹脂，使用熔點166℃、MFR44(230℃、g/10分)、Q3.0的聚丙烯，將復(fù)合比60/40重量％的并列型復(fù)合纖維紡絲。對于紡絲溫度，三元聚合體側(cè)是260℃，聚丙烯側(cè)是300℃，用高速氣流型拉伸裝置以速度2046m/分的速度拉伸己紡絲的未延伸絲，將纖維同氣體一起勁吹到網(wǎng)簾輸送帶上。被勁吹的氣體由位于網(wǎng)簾輸送帶下部的高速氣流吸除裝置吸除。所得到的纖網(wǎng)單絲細(xì)度是2.2d/f。
在與前述實施例1相同的高速氣流吸引停止區(qū)域上(但分別不讓6個纖維開松纖維裝置運動)通過所捕集的纖網(wǎng)后，在金屬軋紋輥的溫度139℃、金屬平面軋輥溫度136℃、線壓21kg/cm的條件下進(jìn)行熱壓接處理，得到復(fù)合長纖維之間交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重23g/m2、比容積16cc/g、非紡造布強度(Y)108g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是10.1個/25mm的簡U型和簡Ω型相混合的卷曲。這種非紡造布滿足前述(1)式的關(guān)系，由于比容積和強度平衡好，該非紡造布能單獨使用或能定為與其它材料并用作紙尿布等的表面材料等材料使用。
比較例1采用與前述實施例1同樣的制造方法，制造復(fù)合紡粘法生產(chǎn)的復(fù)合長纖維的熱通氣非紡造布。所用的紡絲孔是孔徑為0.4mm的芯殼型紡絲孔。
作為低熔點樹脂，用熔點133℃、M18(190℃、g/10分)、密度0.962的高密度聚乙烯，作為高熔點樹脂，用熔點165℃、MFR8.6(230℃、g/10分)、Q7.2的聚丙烯，將復(fù)合比50/50重量％的芯殼型復(fù)合纖維紡絲。對于紡絲溫度，高密度聚乙烯側(cè)為310℃，聚丙烯側(cè)是310℃，用高速氣流型拉伸裝置以速度1452m/分的速度拉伸己紡絲的未延伸絲，將纖維同氣體一起勁吹到網(wǎng)簾輸送帶上。被勁吹的氣體由位于網(wǎng)簾輸送帶下部的高速氣流吸除裝置吸除?？墒?，該紡絲條件是以制造單絲細(xì)度3.1d/f為條件的，紡絲時發(fā)生斷線多，不可能紡絲。不得不慢慢地把紡絲速度降到300m/分，以該速度將纖維同氣體一起勁吹到網(wǎng)簾輸送帶上。被勁吹的氣體由位于網(wǎng)簾輸送帶下部的高速氣流吸除裝置吸除。所得到的纖網(wǎng)單絲細(xì)度是15d/f。該纖網(wǎng)斷絲與由單纖維之間紡絲時的熔融伴隨的微小化纖相混合。
在前述高速氣流吸引停止區(qū)域上通過被捕集的纖維后，與前述實施例1相同，使用數(shù)為6個的纖網(wǎng)開松纖維裝置，進(jìn)行纖網(wǎng)開松纖維處理。之后，該纖網(wǎng)在溫度142℃下進(jìn)行熱通氣處理，得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重41g/m2、比容積16cc/g、強度(Y)82g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是3.8個/25mm的簡U型的卷曲。這種非紡造布比容積較大，強度低，不滿足前述(1)式的關(guān)系，該非紡造布難以單獨使用或難以定為與其它材料組合成紙尿布等的表面材料等材料使用。
比較例2制造比較例1中紡絲的、復(fù)合紡粘法生產(chǎn)的復(fù)合長纖維的熱軋輥壓接非紡造布。
在前述高速氣流吸引停止區(qū)域上通過所捕集的單絲細(xì)度15d/f的復(fù)合長纖維后，與前述比較例1相同，進(jìn)行纖網(wǎng)開松纖維處理。之后進(jìn)行熱軋輥壓接處理該纖網(wǎng)。處理條件是，凸部面積14％的金屬軋紋輥溫度為136℃、金屬平面軋輥溫度為136℃、線壓40kg/cm的條件下進(jìn)行熱壓接處理，得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重39g/m2、比容積12cc/g、強度(Y)136g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是3.4個/25mm的簡U型的卷曲。這種非紡造布雖然強度大，但由于比容積低(不能達(dá)到15cc/g)，該非紡造布難以單獨使用或難以定為與其它材料組合成紙尿布等的表面材料等類材料使用。
比較例3采用與前述實施例1同樣的制造方法，制造復(fù)合紡粘法生產(chǎn)的復(fù)合長纖維的熱通氣非紡造布。但是，對纖網(wǎng)捕集裝置中捕集紡絲后的纖網(wǎng)，并對用高速氣流吸除后的纖網(wǎng)，不進(jìn)行纖網(wǎng)蓬松預(yù)處理地直接進(jìn)行熱通氣處理。且所用的紡絲孔同前述實施例1相同為孔徑0.4mm的芯殼型紡絲孔。
另外，復(fù)合紡絲時所用的低熔點樹脂和高熔點樹脂等，以及紡絲條件等是與前述實施例1相同的條件。
即，在捕集裝置上同復(fù)合長纖維一起吸除所吸付的高速氣流后直接在溫度145℃下熱通氣處理該纖網(wǎng)，得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重21g/m2、比容積9.7cc/g、強度(Y)141g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是1.1個/25mm的簡U型的卷曲。這種非紡造布雖然強度大，但由于比容積低(不能達(dá)到15cc/g)，該非紡造布不能單獨使用或不能定為與其它材料組合成紙尿布等的表面材料等材料使用。
比較例4制造普通紡粘法生產(chǎn)的長纖維的熱軋輥壓接非紡造布。
所使用的非紡造布制造裝置等同前述實施例1的裝置相同。但紡絲只用一臺擠出機，紡絲孔用孔徑為0.4mm的普通纖維用紡絲孔。
使用熔點165℃、MFR62(230℃、g/10分)、Q4.4的聚丙烯、對單成分組成的長纖維或普通的長纖維紡絲。紡絲溫度是310℃，高速氣流拉伸裝置的紡絲速度是2143m/分。在拉伸速度下，勁吹到在網(wǎng)簾輸送帶上的氣體由網(wǎng)簾輸送帶下部準(zhǔn)備的高速氣流吸除裝置吸除。所得到的纖網(wǎng)單絲細(xì)度是2.1d/f。
在前述高速氣流吸引停止區(qū)域上通過被捕集的纖維后，用熱軋輥進(jìn)行熱壓接熱處理。熱處理條件是凸部面積21％的金屬軋紋輥溫度為145℃、金屬平面軋輥溫度為140℃、線壓28kg/cm的條件。得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
這種非紡造布具有定重22g/m2、比容積5.7cc/g、強度(Y)162g/(g/m2·5cm)。并且卷曲數(shù)是0.4個/25mm的簡U型的卷曲。這種非紡造布雖然強度大，但由于比容積低(不能達(dá)到15cc/g)，該非紡造布不能單獨使用或不能定為與其它材料組合成紙尿布等的表面材料等類材料使用。
權(quán)利要求
1.一種長纖維非紡造布，其中非織造布由熔點差15℃以上的低熔點樹脂和高熔點樹脂組成，且該低熔點樹脂至少形成纖維表面的一部分，并且有卷曲的復(fù)合長纖維組成，該非織造布是該復(fù)合長纖維的交叉點熔融的、且比容積為15-35cc/g、同時非織造布的強度和比容積滿足下述(1)式關(guān)系的長纖維非織造布；Y≥-1.25X+125……(1)其中，Y非織造布為5cm寬、每1g/m2的縱橫強度相乘的平均(單位g/(g/m2·5cm))Y(MD×CD)1/2MD縱強度，單位g/(g/m2·5cm)CD橫強度，單位g/(g/m2·5cm)X非織造布的比容積，單位cc/g。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，低熔點樹脂是M120以下、密度0.950-0.965的高密度聚乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，高熔點樹脂是MFR10以下、Q值3.5以下的結(jié)晶性聚丙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，復(fù)合長纖維的卷曲數(shù)是1-80個/25mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的長纖維非織造布，復(fù)合長纖維的卷曲數(shù)是1.2-70個/25mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的長纖維非織造布，復(fù)合長纖維的卷曲數(shù)是1.5-60個/25mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，復(fù)合長纖維的卷曲形狀可以是從簡U型、簡Ω型、簡V型、錐型，以及所述混合型中所選擇的至少一種形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，復(fù)合長纖維的低熔點樹脂和高熔點樹脂的復(fù)合比在低熔點樹脂約為重量的10-90％，高熔點樹脂約為重量的90-10％的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的長纖維非織造布，低熔點樹脂和高熔點樹脂的復(fù)合比在低熔點樹脂約為重量的30-70％，高熔點樹脂約為重量的70-30％的范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，在復(fù)合長纖維中所使用的聚合物全是熱塑性聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的長纖維非織造布，熱塑性聚合物可以從聚酰胺類、聚酯類、聚烯烴類及前述聚合物的混合物中選擇。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，在復(fù)合長纖維中所使用的聚合物可以是從高密度聚乙烯/聚丙烯、低密度聚乙烯/聚丙烯·乙烯·丁烯-1的三元共聚合體、高密度聚乙烯/聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯/聚對苯二甲酸乙二酯、直鏈狀低密度聚乙烯和高密度聚乙烯的混合物/聚丙烯中選擇的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的長纖維非織造布，在復(fù)合長纖維中所使用的聚合物是聚乙烯/聚丙烯的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的長纖維非織造布，所述聚乙烯/聚丙烯的組合中，聚乙烯是密度約0.950-約0.965、M1即熔化指數(shù)(在190℃、g/10分；非紡造布ASTM-D-1238(E)的條件下)約20-6的高密度聚乙烯，聚丙烯具有MFR即熔流率(230℃、g/10分；JIS-K-7210，在表1的條件14下)約10-6、Q值，即重量平均分子量/數(shù)平均分子量約為3.5-1.5。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布，比容積在15-30cc/g的范圍。
16.一種長纖維非織造布的制造方法，包括，用復(fù)合紡粘法，把由熔點差15℃以上的低熔點樹脂和高熔點樹脂組成，且將該低熔點樹脂至少形成纖維表面一部分的復(fù)合長纖維紡絲，勁吹與高速氣流一起的纖網(wǎng)，并將纖網(wǎng)捕集到捕集裝置上的同時，勁吹的高速氣流由捕集裝置吸除后，進(jìn)行蓬松預(yù)處理，然后通過用該復(fù)合長纖維熔融溫度以上溫度熱處理纖網(wǎng)，使纖維明顯卷曲化和蓬松化的同時，熱熔融該復(fù)合長纖維之間的交叉點，從而比容積為15-35cc/g，且非織造布的強度和比容積滿足下述(1)式關(guān)系；Y≥-1.25X+125……(1)其中，Y非織造布為5cm寬、每1g/m2的縱橫強度相乘的平均(單位g/(g/m2·5cm))Y(MD×CD)1/2MD縱強度，單位g/(g/m2·5cm)CD橫強度，單位g/(g/m2·5cm)X非織造布的比容積，單位cc/g。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的長纖維非織造布的制造方法，熱處理是用復(fù)合長纖維的低熔點樹脂熔點以上、高熔點樹脂熔點以下的溫度所進(jìn)行的熱氣流處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的長纖維非織造布的制造方法，熱處理是用復(fù)合長纖維的低熔點樹脂軟化點以上、高熔點樹脂熔點以下的溫度熱軋輥進(jìn)行的熱壓接。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的長纖維非織造布的制造方法，蓬松預(yù)處理是在捕集裝置吸除用復(fù)合紡粘法紡絲時與纖網(wǎng)一起勁吹的高速氣流后，在該纖網(wǎng)熱處理前的工藝中設(shè)置了該高速氣流吸引停止區(qū)域的過程。
20.在根據(jù)權(quán)利要求1所述的長纖維非織造布中，至少一部分用作衛(wèi)生材料。
全文摘要
本發(fā)明提供蓬松且高強度的復(fù)合長纖維非紡造布及其制造方法。采用復(fù)合紡粘法對網(wǎng)簾輸送帶型的纖網(wǎng)捕集裝置上的高密度聚乙烯(殼方)和聚丙烯(芯方)的芯殼型復(fù)合纖維紡絲,并在高速氣流拉伸裝置上拉伸,將纖維同氣體一起勁吹到網(wǎng)簾輸送帶上,氣體用網(wǎng)簾輸送帶下部的高速氣流吸除裝置吸除。己捕集的纖網(wǎng)在高速氣流吸引停止區(qū)域通過后,用144℃的溫度進(jìn)行熱通氣處理、得到復(fù)合長纖維之間的交叉點熱熔融的非紡造布。
文檔編號D04H3/033GK1178267SQ9712137
公開日1998年4月8日 申請日期1997年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月11日
發(fā)明者堀內(nèi)真吾, 寺川泰樹, 藤原壽克 申請人:智索股份有限公司