及它們的組合結(jié)構(gòu)。在纖維片不是相對于纖維結(jié)構(gòu)體的厚度方向取向的情況下,在熱處理 時只有表面首先熔合,導(dǎo)致粘結(jié)不充分,并且還有可能由于風壓進一步導(dǎo)致厚度下降,從而 變成單位面積重量較高的產(chǎn)品。
[0051] 這樣,在纖維片形成波狀折疊結(jié)構(gòu)的情況下,纖維表面積增大,通氣阻力也升高, 并且死氣部分增加,因此,能使吸聲性和隔熱性大幅提高。
[0052] 在本發(fā)明的這種無紡布結(jié)構(gòu)體中,優(yōu)選的是,密度在5~250kg/m3的范圍內(nèi)。更 優(yōu)選的是8~lOOkg/m 3的范圍。此外,作為厚度而言,優(yōu)選的是在5mm以上,更優(yōu)選的是處 于7~1000 mm特別是10~500mm的范圍。作為吸聲材料和隔熱材料而言,優(yōu)選的是具有 一定程度的厚度,特別是在15mm以上,更優(yōu)選的是20~200mm的厚度。
[0053] 在密度過低的情況下,粘結(jié)性下降,難以保持無紡布結(jié)構(gòu)體的形態(tài)。相反,若該密 度過大,則纖維結(jié)構(gòu)體有可能變得非常重。
[0054] 本發(fā)明的這種無紡布結(jié)構(gòu)體可通過作為本發(fā)明的再一實施例的無紡布結(jié)構(gòu)體的 制造方法得到。具體而言,可通過這樣的制造方法獲得,其中將添加有發(fā)泡劑的熱塑性樹脂 從縫模中擠出成形,從而獲得在內(nèi)部具有氣泡的異形纖維,接著進行立體成型。
[0055] 這里,變成纖維的熱塑性樹脂可使用前述的那些,此外,熱塑性樹脂優(yōu)選為兩種以 上的混合物。特別地,優(yōu)選的是,該熱塑性樹脂的一種成分的熔點較低,并在后期的成型時 具有熱粘結(jié)性的性質(zhì)。通常,從這種熔點不同的多種成分的熱塑性樹脂制造纖維是極其困 難的,然而在本發(fā)明的制造方法中,通過采用使添加有發(fā)泡劑的熱塑性樹脂從縫模中擠出 成形的特殊方法,能夠獲得沒有斷紗的穩(wěn)定異形纖維。
[0056] 而且,在本發(fā)明的制造方法中,經(jīng)歷了將熱塑性樹脂擠出成形從而形成異形纖維 的步驟。在該步驟中,一旦進行擠出成形而形成網(wǎng)眼狀纖維片后,該網(wǎng)眼狀纖維片可就這樣 或者以進行延展的網(wǎng)眼狀纖維片的形狀形成無紡布結(jié)構(gòu)體?;蛘撸鳛榱硪环N方法,也可以 在形成網(wǎng)眼狀纖維片之后,進行切割以形成短纖維形狀,并從所得的短纖維形成無紡布結(jié) 構(gòu)體。
[0057] 在本發(fā)明的無紡布結(jié)構(gòu)體的制造方法中,首先為了獲得異形纖維,使添加有發(fā)泡 劑的熱塑性樹脂從縫模擠出并成形。這時,從縫模排出的熱塑性樹脂變成薄片狀,由于在本 發(fā)明所使用的熱塑性樹脂中添加有發(fā)泡劑,在從縫模排出時,樹脂中會發(fā)泡,并且氣泡通向 薄片的外部,從而形成網(wǎng)眼狀片材。同時,構(gòu)成網(wǎng)眼狀片材的各纖維變成異形纖維。與此相 反,未排出到外部而殘留在樹脂內(nèi)部的氣泡形成異形纖維內(nèi)部的空隙。圖1是其示意圖。圖 2的電子顯微鏡照片,是通過本發(fā)明的這種步驟生成的異形纖維的集合體的截面照片。
[0058] 這樣,在本發(fā)明中,熱塑性樹脂含有發(fā)泡劑,所謂發(fā)泡劑是指發(fā)泡性的物質(zhì),也可 以是在熔融樹脂從縫模擠出時變成氣體的物質(zhì)。該發(fā)泡劑不必是自身會發(fā)泡的物質(zhì),樹脂 自身也可以兼作具有生成相關(guān)氣體的性質(zhì)的發(fā)泡劑,此外,也可以是有助于發(fā)生氣體的物 質(zhì)。作為具體的獲得網(wǎng)眼狀纖維片的方法而言,可采用將例如氮氣、碳酸氣之類的在常溫為 氣體的惰性氣體等物質(zhì)混合(或混揉)到熔融熱塑性樹脂中的方法、將水之類的在常溫呈 液體但在熱塑性樹脂的熔化溫度變成氣體的物質(zhì)與熔融熱塑性樹脂混合的方法、將例如重 氮化合物、碳酸鈉等通過分解而生成氣體的物質(zhì)與熔融熱塑性樹脂混合的方法、將例如聚 碳酸酯之類的與熔融熱塑性樹脂的一部分(例如聚酯、聚酰胺)反應(yīng)而生成氣體的聚合物與 這種熔融熱塑性樹脂混合的方法等。
[0059] 不管是哪種方法,在熱塑性樹脂以熔融狀態(tài)從縫模擠出時,伴隨該樹脂從模具生 成氣體即可,并且優(yōu)選的是,上述各種發(fā)泡性物質(zhì)與熱塑性樹脂在從縫模擠出之前充分混 合。若該混合不充分,則可能難以得到均勻的并且具有所需物性的網(wǎng)眼狀纖維片或異形纖 維。
[0060] 同時,在本發(fā)明的制造方法中,有必要在纖維內(nèi)部生成氣泡。作為用于該目的的發(fā) 泡劑而言,惰性氣體是特別合適的。在使用了惰性氣體的情況下,在熔融紡紗時的高溫高壓 條件下,惰性氣體少量溶解在熱塑性樹脂中。然后,在從縫模擠出時,特別是在使用了惰性 氣體的情況下,會生成微小的并且大量的氣泡。在本發(fā)明中,通過這樣在紡紗步驟中生成氣 泡,并且進一步通過溶解的惰性氣體的析出,變得有可能的是在異形纖維的內(nèi)部穩(wěn)定地生 成不連續(xù)的氣泡。
[0061] 優(yōu)選的是,快速地冷卻從模具排出的樹脂。該冷卻是決定網(wǎng)眼狀纖維片階段的網(wǎng) 眼的大小和最終得到的異形纖維的纖維直徑和形狀的因素,因此優(yōu)選的是進行充分的控 制。例如,在想要制造纖維直徑大并且網(wǎng)眼大的網(wǎng)眼狀纖維片的情況下,減少冷卻即可。在 減小纖維直徑并且細化網(wǎng)眼的情況下,進行相反操作即可。對于該冷卻,一般來說,空氣冷 卻的方法是優(yōu)選的,通過改變其風量來調(diào)節(jié)網(wǎng)眼和纖維直徑,但是也可以使用水等液體或 者與冷卻的固體接觸。
[0062] 此外,作為該網(wǎng)眼狀纖維片的制造方法而言,在熱塑性樹脂與發(fā)泡劑一起從縫模 以熔融狀態(tài)擠出之后,優(yōu)選的是以充分的速度抽取排出的樹脂。在該抽取速度不充分的情 況下,所得網(wǎng)眼狀纖維片或異形纖維的強度會變?nèi)?,在極端情況下有可能會變成在片材里 存在大孔的狀態(tài),從而有可能無法得到均勻的異形纖維。該抽取速度的標準表現(xiàn)為牽伸比, 通常為10倍以上,優(yōu)選的是20~400倍。此外,優(yōu)選的是,以300倍以下特別是20~200 倍的牽伸比進行抽取。這里,若牽伸比過低,則存在纖維變得過粗的傾向。相反,若過高,則 容易斷紗,從而變得難以制造穩(wěn)定的網(wǎng)眼狀纖維片。這里,所謂牽伸,是指拉伸纖維以使樹 脂的分子定向從而提高強度。此外,這里使用的牽伸比,表示抽取速度與通過模具的樹脂的 線速度之比。在抽取過程中進行后述延展的情況下,換算成不進行延展情況時的速度來計 算牽伸比。
[0063] 此外,調(diào)節(jié)本發(fā)明中使用的網(wǎng)眼狀纖維片的網(wǎng)眼的大小或異形纖維的纖維直徑的 一種方法在于改變樹脂的熔融粘度的方法。作為該改變?nèi)廴谡扯鹊姆椒ǘ?,存在例如?變溫度條件的方法、改變樹脂的聚合度的方法、使用增塑劑等的方法、或者它們組合而成的 方法等,然而改變溫度條件的方法是最簡單的從而是優(yōu)選的。
[0064] 此外,通過紡紗中的發(fā)泡性物質(zhì)的添加量和溫度條件、牽伸比等,能夠調(diào)整前述異 形纖維的異型度和中空率、以及中空空隙的形狀。
[0065] 優(yōu)選的是,本發(fā)明的異形纖維在其制造過程中經(jīng)歷上述那樣的網(wǎng)眼狀纖維片的狀 態(tài)。通過經(jīng)歷網(wǎng)眼狀纖維片的形態(tài),容易使以大倍率進行牽伸和延展成為可能,從而能夠確 保穩(wěn)定的生產(chǎn)性。作為結(jié)果,容易獲得持有充分強度的異形纖維。在本發(fā)明中,無紡布結(jié)構(gòu) 體中的異形纖維在內(nèi)部含有氣泡,其截面形狀必須為不規(guī)則的非圓形截面。然而,通常,這 種異形纖維強度低,在工業(yè)上穩(wěn)定地進行生產(chǎn)非常困難。然而,一旦如上所述那樣經(jīng)歷網(wǎng)眼 狀纖維片的形態(tài),則變得有可能穩(wěn)定地制造斷紗等情況較少的高強度異形纖維。
[0066] 此外,作為該在異形纖維中使用的熱塑性樹脂而言,同樣優(yōu)選的是通過熔化使用 過的物品來獲得。這里,所謂使用過的物品,是指還包含制造過程的中間制品的廣義概念的 物品。此外,也可以是與纖維制品一體化的再生產(chǎn)品。具體而言,優(yōu)選的是使用由各種步驟 例如紡紗/延伸步驟、織造編織步驟、無紡步驟等得到的纖維制品通過熔融或者再造而成 的制品,或者在這些纖維制品的制造時或使用纖維結(jié)構(gòu)體通過成型步驟等所生成的熱塑性 樹脂制品切片通過熔融或者再造而成的制品。
[0067] 通過再利用這種預(yù)定在各種步驟過程中廢棄的纖維制品,低分子化合物的高分子 量化(聚合化)變得沒有必要,因此制造能源成本也得到降低。此外,作為再利用的纖維制 品而言,與由單一聚合物構(gòu)成的制品相比,優(yōu)選的是如上所述那樣由兩種成分以上的多種 成分形成的制品。此外,這時,纖維制品不必是只由纖維構(gòu)成的制品,也可以含有用于粘結(jié) 等目的的其它熱塑性樹脂。通常,由兩種成分以上的多種成分形成的再生回收聚合物,在紡 紗時頻繁發(fā)生斷紗,在這種狀態(tài)下不能進行纖維化。此外,即使存在少量異物,在合成纖維 的紡紗步驟中也容易造成斷紗,導(dǎo)致穩(wěn)定生產(chǎn)極其困難。然而,在本發(fā)明中,如上所述經(jīng)過 網(wǎng)眼狀纖維片而制造異形纖維,因此即使存在多成分樹脂或一些異物,也能穩(wěn)定地制造異 形纖維。然而,作為異物的含有量而言,優(yōu)選的是在全體原料的10% (重量)以下,特別是1% (重量)以下。
[0068] 此外,這種網(wǎng)眼狀纖維片通過下述延展步驟,能夠變成更均勻且高強度的網(wǎng)眼狀 纖維片。
[0069] 這里,所謂延展步驟,是指使網(wǎng)眼狀纖維片沿橫向方向延伸從而擴展網(wǎng)眼的步驟。 作為其具體方法而言,存在例如使網(wǎng)眼狀纖維片在其兩端被把持的同時沿橫向方向擴展的 方法,或者使從圓形狹縫擠出的網(wǎng)眼狀纖維片沿狹縫的直徑方向擴展的方法等。特別地,使 多張片材層疊并在把持其兩端的同時沿橫向方向進行擴展的方法是優(yōu)選的。不僅工業(yè)生產(chǎn) 性比其它方法高,而且通過層疊使厚度方向或?qū)挾确较虻木鶆蛐缘玫教岣摺Q貦M向方向進 行擴展的方法,可為上述那樣只把持兩端而進行擴展的方法、沿寬度方向分成數(shù)個區(qū)域并 對各區(qū)域進行擴展的方法、其它方法等中的任一種方法。
[0070] 在進行上述延展的情況下,可以對一張網(wǎng)眼狀纖維片就這樣進行,也可以兩張以 上層疊之后再進行。在兩張以上層疊的情況下,其張數(shù)為2~2000張,優(yōu)選為10~1000 張的范圍。注意,進行層疊的網(wǎng)眼狀纖維片,可以是同種的纖維片,也可以由異種聚合物制 成的多張網(wǎng)眼狀纖維片一起進行層疊。此外,也可以將由短纖維形成的無紡布纖網(wǎng)和紡粘 無紡布等長纖維無紡布等進行組合。
[0071] 然后,本發(fā)明的無紡布結(jié)構(gòu)體的制造方法中,使這樣從縫模中擠出