技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維及其制造方法。具體而言，本發(fā)明涉及如下的氨綸纖維及其制造方法，所述氨綸纖維及其制造方法在尿布的制作工藝中，通過熱熔粘合劑提供氨綸纖維與聚丙烯無紡布或聚乙烯膜之間的改善的粘合力，從而可改善尿布的生產(chǎn)效率并改善與熱熔粘合劑的粘合特性。

背景技術(shù)：

與一般的醫(yī)用纖維相比，現(xiàn)有的醫(yī)用氨綸纖維因其絲間粘著性更大，存在如下缺點：倒絲性能差、在整經(jīng)及編織作業(yè)等后續(xù)加工工藝中斷絲較多、且因靜電而產(chǎn)生不均勻的絲間張力。因此，為改善上述問題，一般是通過向聚合物內(nèi)添加防粘劑提高其性能。

但是，在尿布的制作工藝中，為降低用于制作尿布的氨綸纖維的粘著性而添加的防粘劑存在如下問題：氨綸纖維與聚丙烯無紡布或聚丙烯膜的通過熱熔粘合劑的粘合力降低(Slip)。因此，氨綸纖維不能恰當(dāng)?shù)卣澈现聊虿?，從而報道了無法維持尿布的恰當(dāng)形態(tài)的問題。

為改善與熱熔粘合劑的粘合力，在生產(chǎn)氨綸纖維時，向乳劑中添加增粘劑或向聚合物內(nèi)添加熱塑性聚氨酯或松香類化合物等。但是向乳劑中添加增粘劑時，因乳劑內(nèi)的不均勻涂布而存在絲表面的涂布不均勻的問題，同時，向聚合物內(nèi)添加熱塑性聚氨酯時，無改善粘合力的效果，而在添加松香類化合物時，因氨綸纖維的倒絲張力的提高而出現(xiàn)倒絲性變?nèi)醯膯栴}。因此，向聚合物內(nèi)添加烴類樹脂的單體、聚合物或其衍生物，在倒絲張力方面不存在問題，且可改善粘合特性，從而改善粘合力降低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于，解決上述的在尿布的制作工藝中歸因于氨綸纖維與聚丙烯無紡布或聚乙烯膜的通過熱熔粘合劑的粘合力不足的問題，提供如下氨綸纖維及其制造方法，所述氨綸纖維及其制造方法在尿布制作工藝中，可改善氨綸纖維與熱熔粘合劑的粘合特性，所述熱熔粘合劑用于粘合氨綸纖維與聚丙烯無紡布或聚乙烯膜。

技術(shù)手段

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)1的乙烯-乙酸乙烯酯的單體、聚合物及其衍生物。

化學(xué)結(jié)構(gòu)1

根據(jù)本發(fā)明，提供與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)2的具有9個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物。

化學(xué)結(jié)構(gòu)2

根據(jù)本發(fā)明，提供與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)3的具有5個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物。

化學(xué)結(jié)構(gòu)3

根據(jù)本發(fā)明，提供與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的通過具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)2的具有9個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物與具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)3的具有5個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物共聚而成的C5/C9烴類樹脂的共聚物或其衍生物。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供制造與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維的方法，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)1的乙烯-乙酸乙烯酯的單體、聚合物及其衍生物。

根據(jù)本發(fā)明，提供制造與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維的方法，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)2的具有9個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物。

根據(jù)本發(fā)明，提供制造與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維的方法，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)3的具有5個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物。

根據(jù)本發(fā)明，提供制造與熱熔粘合劑的粘合特性得以改善的氨綸纖維的方法，其特征在于，在利用聚氨酯脲聚合物制造氨綸纖維時，作為增粘劑添加約0.1wt％至約30wt％的通過具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)2的具有9個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物與具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)3的具有5個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物共聚而成的C5/C9烴類樹脂的共聚物或其衍生物。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，通過向氨綸纖維的紡絲原液中添加乙烯-乙酸乙烯酯的單體、聚合物及其衍生物，或者具有9個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物，或者具有5個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物，或者C5/C9烴類樹脂的單體、共聚物及其衍生物，從而實現(xiàn)了如下效果：在尿布的制作工藝中，改善了氨綸纖維與聚丙烯無紡布或聚乙烯膜的通過熱熔粘合劑的粘合力，從而能夠減少尿布生產(chǎn)工藝中的熱熔粘合劑的使用量，節(jié)省尿布的生產(chǎn)成本，而且，增加了尿布的生產(chǎn)速度而不會引起粘合特性方面的問題，從而能夠有助于改善生產(chǎn)力。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述。然而，本發(fā)明的實施方式能夠以多種不同的形式進(jìn)行變形，而本發(fā)明的范圍不應(yīng)受到將在下文中描述的實施方式的限制。

本發(fā)明實施方式的目的是為了幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。

另外，在整個申請文件中，特別是在無相反記載時，“包括”一些組成要素時意味著還可包含另外的其它組成要素，而非是排除其它組成要素。

本發(fā)明的目的在于，在尿布的制作工藝中，改善氨綸纖維與聚丙烯無紡布或聚乙烯膜的通過熱熔粘合劑的粘合力。

本發(fā)明的特征在于，在尿布的制作工藝中，為提高氨綸纖維與聚丙烯無紡布或聚乙烯膜的通過熱熔粘合劑的粘合力，添加約0.1wt％至約30wt％的如下物質(zhì)作為增粘劑，以此改善粘合特性：具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)1的乙烯-乙酸乙烯酯的單體、聚合物及其衍生物，或者具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)2的具有9個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物，或者具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)3的具有5個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物，或者C5/C9烴類樹脂的單體、共聚物及其衍生物。

根據(jù)本發(fā)明，如果當(dāng)所添加的增粘劑(乙烯-乙酸乙烯酯的單體、聚合物及其衍生物，或者具有9個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物，或者具有5個碳原子的烴類樹脂的單體、聚合物及其衍生物，或者C5/C9烴類樹脂的單體、共聚物及其衍生物)的含量小于0.1wt％時，無法觀察到所需的改善粘合特性的效果，而如果加入的增粘劑的含量大于30wt％時，則在生產(chǎn)原絲之后，無法確保氨綸原絲所需的物理性能。

氨綸纖維是具有85wt％以上的氨酯鍵的高彈性的聚氨酯類纖維。氨綸纖維通過如下方式制造：干法紡絲，通過噴嘴壓出聚氨酯樹脂組合物的紡絲原液，利用加熱氣體揮發(fā)溶劑并干燥；濕法紡絲，通過紡絲浴洗脫溶劑的同時固化聚合物；化學(xué)紡絲，在含有胺擴(kuò)鏈劑的反應(yīng)液中，通過噴嘴壓出具有異氰酸酯的預(yù)聚物溶液進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)；或熔融紡絲，將聚氨酯樹脂組合物在加熱熔融狀態(tài)下通過噴嘴壓出并進(jìn)行冷卻。

本發(fā)明所述的氨綸纖維的制造方法包括如下步驟：在氮氣氣氛下，使聚醚多元醇與芳香族二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)，制備聚氨酯預(yù)聚物；將上述聚氨酯預(yù)聚物溶于溶劑之后，添加脂肪族二胺，制備聚氨酯脲溶液。另外，相對于該聚合物的固體成分，通過添加如下添加劑制備最終的紡絲原液：約1wt％的作為抗氧化劑的三甘醇-雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、約2wt％的作為耐光劑的二氧化鈦。

聚醚多元醇可使用聚四亞甲基醚二醇、聚丙二醇、聚碳酸酯二醇等，而聚醚多元醇的分子量優(yōu)選為1000至3100。本文中，若分子量低于1000，則因纖維的拉伸度低而存在氨綸纖維的功能惡化的問題，與此相反，若分子量高于3100，則因結(jié)晶度過高而無法表現(xiàn)出正常的彈性。

有機(jī)二異氰酸酯可使用二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二異氰酸丁酯、氫化二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、亞甲基-雙(4-苯基異氰酸酯)、2,4-甲苯二異氰酸酯、亞甲基-雙(4-環(huán)己基異氰酸酯)、異佛爾酮二異氰酸酯、四亞甲基-p-亞二甲苯基二異氰酸酯及其混合物等。

用作擴(kuò)鏈劑的二胺可使用例如：乙二胺、丙二胺、肼、1,4-己二胺、氫化-m-苯二胺(HPMD)、2-甲基-戊二胺(MPMD)等。擴(kuò)鏈劑為HPMD，MPMD，和/或與1,2-丙二胺混合的乙二胺、1,3-丙二胺及1,4-環(huán)己二胺中的一個或多個。另外，將單胺用作鏈終止劑，所述單胺例如二乙胺、單乙醇胺、二甲胺等。

下面，將通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明并不受限下述實施例。

實施例

實施例1

在氮氣氣流中，于90℃下將601.1g二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯和2664.5g聚四亞甲基醚二醇(分子量1800)攪拌反應(yīng)95分鐘，制備在兩端均具有異氰酸酯的聚氨酯預(yù)聚物。

在將預(yù)聚物冷卻至室溫之后，添加4811g二甲基乙酰胺進(jìn)行溶解，獲得聚氨酯預(yù)聚物溶液。

接下來，將43.3g乙二胺和13.4g的1,2-丙二胺、5.7g二乙胺溶于829g二甲基乙酰胺中，并在9℃以下添加至上述預(yù)聚物溶液中，從而獲得聚氨酯溶液。相對于聚合物的固體成分，添加如下添加劑以制備紡絲原液：1wt％的作為抗氧化劑的三甘醇-雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、2wt％的作為耐光劑的二氧化鈦。另外，通過添加0.5wt％的作為增粘劑的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物，制備紡絲原液。

對紡絲原液進(jìn)行消泡之后，在干法紡絲工藝中，將紡絲溫度設(shè)為260℃以上，以400m/分的卷繞速度進(jìn)行卷繞，以此制造56長絲840旦尼爾(56filament 840denier)的氨綸纖維絲。

實施例2

除向紡絲原液中添加3wt％的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

實施例3

除向紡絲原液中添加0.5wt％的具有9個碳原子的烴類樹脂聚合物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

實施例4

除向紡絲原液中添加3wt％的具有9個碳原子的烴類樹脂聚合物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

實施例5

除向紡絲原液中添加0.5wt％的具有5個碳原子的烴類樹脂聚合物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

實施例6

除向紡絲原液中添加0.5wt％的C5/C9烴類樹脂共聚物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

比較例1

除向紡絲原液中添加33wt％的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

比較例2

除向紡絲原液中添加33wt％的具有9個碳原子的烴類樹脂聚合物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

比較例3

除向紡絲原液中添加33wt％的具有5個碳原子的烴類樹脂聚合物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

比較例4

除向紡絲原液中添加33wt％的C5/C9烴類樹脂共聚物作為增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

比較例5

除未向紡絲原液中添加增粘劑之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

比較例6

除未向紡絲原液中添加增粘劑、而是添加熱塑性聚氨酯之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

比較例7

除未向紡絲原液中添加增粘劑、而是添加松香化合物之外，以與上述實施例1相同的方法制造氨綸纖維。

粘合特性(蠕變性)評價

按如下方法評價在實施例及比較例中獲得的氨綸纖維的粘合特性。利用氨綸纖維制造尿布之后，利用該樣品按如下進(jìn)行評價。

將纖維添加至尿布上，將與聚丙烯無紡布和聚乙烯膜粘合的部分取下并通過日本U公司的蠕變(Creep)性評價方法進(jìn)行評價。

1.將添加氨綸纖維的粘合物部分最大拉伸至尿布長度并固定至寬30cm、長50cm的塑料板；

2.在以中央部為基準(zhǔn)的左右兩側(cè)100mm(共200mm)部分利用油性筆進(jìn)行標(biāo)記；

3.用鋒利的刀切下標(biāo)記的部分，并使用尺子對氨綸纖維的露出程度進(jìn)行測量。

粘合特性(蠕變性)(％)＝[200-露出的長度]/200*100

在下表1中示出了上述實施例1-6及比較例1-7中的氨綸纖維的粘合力的評價結(jié)果。

表1

如上表1所示，能夠確認(rèn)的是，與未添加相應(yīng)物質(zhì)或添加其它物質(zhì)的情況(比較例5-7)相比，在添加乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、或者具有9個碳原子的烴類樹脂聚合物、或者具有5個碳原子的烴類樹脂聚合物、或者C5/C9烴類樹脂共聚物形成紡絲原液聚合物(實施例1-6)時，具有出色的粘合特性(蠕變性)。

倒絲張力評價

為確認(rèn)在實施例及比較例中獲得的氨綸纖維除粘合力之外的倒絲特性的均一程度，進(jìn)行如下評價。

評價方式為：通過在與固定的卷軸支架相距30cm的位置安裝用于固定原絲的導(dǎo)引器，并安裝用于測量張力的傳感器和速度可調(diào)節(jié)的卷繞(Winding)裝置進(jìn)行評價。

用于上述評價裝置中的張力測量裝置通過使用ROTHSCHILD公司的電子張力計(Electronic tension meter)進(jìn)行測量。將最大值(Max.)、最小值(Min.)、平均值(Ave.)、偏差值(Dev.)示于下表2中。

當(dāng)最大值(Max.)與最小值(Min.)的差以及平均值(Ave.)保持低水平且偏差(Dev.)值較低時，可認(rèn)為具有出色的均一程度的倒絲特性。

表2

如上表2所示，能夠確認(rèn)的是，在添加乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、或者具有9個碳原子的烴類樹脂聚合物、或者具有5個碳原子的烴類樹脂聚合物、或者C5/C9烴類樹脂共聚物以形成紡絲原液聚合物(實施例1-6)時，倒絲張力不存在問題，且當(dāng)添加多于30wt％的上述增粘劑時(比較例1-4)，倒絲張力也無問題，但是添加松香化合物時(比較例7)，倒絲張力變得不足。

原絲的強(qiáng)度及拉伸度

利用自動的強(qiáng)度/拉伸度測量裝置(MEL機(jī)，Textechno公司)，通過長度10cm的試料、以100cm/min的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測量。測量拉斷時的強(qiáng)度和拉伸度的值。

氨綸原絲的物理性能的管理標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)度0.7g/d以上、拉伸度500％以上。

表3

如上表3所示，能夠確認(rèn)的是，在添加乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、或者具有9個碳原子的烴類樹脂聚合物、或者具有5個碳原子的烴類樹脂聚合物、或者C5/C9烴類樹脂共聚物以形成紡絲原液聚合物(實施例1-6)時，倒絲張力不存在問題，但是當(dāng)添加多于30wt％的上述增粘劑時(比較例1-4)，作為氨綸原絲的基本物理性能的強(qiáng)度及拉伸度的值未達(dá)到管理標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)實用性

本發(fā)明涉及粘合特性得以改善的氨綸纖維及其制造方法，是工業(yè)上非常有用的發(fā)明。