專利名稱：具有三維凸起的膨松薄片材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含無(wú)紡布織物的膨松薄片材料，該織物具有大量凸起。
背景技術(shù)：
日本專利3,131,557公開(kāi)了包括第一纖維層和第二纖維層的有折皺的無(wú)紡布織物，所述第一纖維層包含熱可縮的纖維和熱可粘結(jié)的纖維，所述熱可粘結(jié)纖維的熔點(diǎn)低于熱可縮纖維的收縮起始溫度，第二纖維層包含疊置在第一纖維層一側(cè)的熱不可縮纖維，第一和第二纖維層通過(guò)熱熔融粘接以條紋圖案連接。熔合的連接點(diǎn)是凹陷的，并且第二纖維層在熔合連接點(diǎn)之間形成大量條帶狀的折皺(凸紋)。通過(guò)將第一纖維層和第二纖維層疊置，在低于熱可縮纖維的收縮起始溫度的溫度下用熔融粘接法連接該兩層，并且用在收縮起始溫度或在該溫度之上的熱空氣噴吹以使可收縮的纖維收縮，制成有折皺的無(wú)紡布織物。因?yàn)闊峥煽s纖維的收縮是在比形成熱可粘結(jié)纖維的樹(shù)脂的熔點(diǎn)更高的溫度下發(fā)生，它伴隨有熱可粘結(jié)纖維的熔合，這造成得到的無(wú)紡布織物的僵硬性。另外，因?yàn)榈谝缓偷诙w維層的熱熔融粘接是依靠熱可粘結(jié)纖維(其在第一纖維層中含有的比例為30-50重量％)，故兩層之間的粘合強(qiáng)度是有限的。由于粘合強(qiáng)度有限，當(dāng)?shù)谝焕w維層收縮或在得到的無(wú)紡布織物進(jìn)一步加工或使用時(shí)，熔合連接點(diǎn)易于斷開(kāi)，這造成凸紋的圖案模糊或無(wú)法形成所要求圖案的凸紋。
JP-A-9-3755公開(kāi)了具有織構(gòu)表面的無(wú)紡布織物，其包括含有熱收縮纖維的第一纖維層和疊置在第一纖維層的一側(cè)含有不可收縮的短纖維的第二纖維層，第一和第二纖維層通過(guò)部分熱熔融粘接。通過(guò)熱收縮第一纖維層，第二纖維層在熔合連接點(diǎn)之間具有形成規(guī)則的凸起的拱起部分。通過(guò)疊置第一和第二纖維層并將該兩層送至印花輥下，從而將它們局部地連接在一起，并同時(shí)造成第一纖維層的收縮，以此制得無(wú)紡布織物。因?yàn)闊崃繋缀醪荒軓膲夯ǖ牟糠窒蛘麄€(gè)第一纖維層傳導(dǎo)，很難使第一纖維層的熱可縮纖維的收縮達(dá)到足以形成第二纖維層的凸起的高收縮百分率。當(dāng)構(gòu)成第二纖維層的纖維處在未粘接的狀態(tài)時(shí)，熔融粘接纖維的纖維網(wǎng)不足以形成具有高度形狀保持性的凸起。作為結(jié)果，凸起很容易陷縮并且很容易起絨毛。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種膨松薄片材料，它具有良好的織構(gòu)、滿意的外觀和有高度形狀保持性的凸起。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供能容易地制備具有所需要形狀凸起的膨松薄片材料的方法。
通過(guò)具有三維凸起的膨松薄片材料實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的，所述材料包含第一纖維層和位于所述第一纖維層的至少一側(cè)上的第二纖維層，所述第一纖維層含有熱收縮的熱可縮纖維，所述第二纖維層包含熱不可縮纖維，所述第一纖維層和所述第二纖維層通過(guò)熔融粘接法在大量連接點(diǎn)處局部地連接，所述連接點(diǎn)是通過(guò)熔融和固化具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)的熱可熔樹(shù)脂而形成，通過(guò)第一纖維層的熱收縮，所述第二纖維層在所述連接點(diǎn)之間形成大量凸起，所述連接點(diǎn)形成凹陷。
本發(fā)明也提供一種制備該膨松薄片的優(yōu)選方法，它包括使用熱壓花機(jī)在形成所述第一纖維層材料的所述熱可縮纖維的收縮起始溫度或在其之上局部地熔融粘接含有所述熱可縮纖維的第一纖維層形成材料和在所述形成纖維層材料的至少一側(cè)提供的含有所述熱不可縮纖維的第二纖維層形成材料，同時(shí)對(duì)所述形成第一纖維材料和所述第二纖維層形成材料兩者施加拉力以形成所述連接點(diǎn)；繼續(xù)對(duì)已經(jīng)通過(guò)熱壓花機(jī)的所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料兩者施加所述拉力，直至在第一纖維層形成材料中含有的所述熱可縮纖維的溫度低于所述熱可縮纖維的收縮起始溫度；撤除所述拉力；在所述熱可縮纖維的收縮起始溫度或在其之上加熱所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料，以使所述熱可縮纖維收縮，并在所述連接點(diǎn)之間拱起所述第二纖維層形成材料，從而形成大量的所述凸起。
本發(fā)明也提供一種具有三維凸起的膨松薄片材料，它包括第一纖維層和在所述第一纖維層的至少一側(cè)提供的第二纖維層，所述第一纖維層含有熱收縮的熱可縮纖維，所述第二纖維層含有熱不可縮纖維；所述膨松薄片材料可通過(guò)以下方法獲得在含有所述熱可縮纖維的第一纖維層形成材料的至少一側(cè)疊置含有所述熱不可縮纖維的第二纖維層形成材料；使用熱壓花機(jī)將所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料局部地熔融粘接；同時(shí)對(duì)所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料施加拉力以形成大量的熔合連接點(diǎn)，所述連接點(diǎn)是通過(guò)熔融和固化具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)的熱可熔樹(shù)脂而形成的；熱收縮所述第一纖維層形成材料的所述熱可縮纖維以形成大量的凸起和凹陷。
本發(fā)明也提供一種熱可縮熱壓花的無(wú)紡布織物，它包括第一纖維層和在所述第一纖維層的至少一側(cè)提供的第二纖維層，所述第一纖維層含有處于可收縮狀態(tài)的熱可縮纖維，所述第二纖維層含有熱不可縮纖維，所述第一纖維層和所述第二纖維層通過(guò)熔融粘接法在大量的連接點(diǎn)處局部地連接，所述連接點(diǎn)是通過(guò)熔融和固化具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)的熱可熔樹(shù)脂而形成的。
附圖簡(jiǎn)述將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的描述，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的膨松薄片材料的一種實(shí)施方案的透視圖；圖2是圖1中的膨松薄片的取自II-II剖線的橫截面；圖3是用于制備本發(fā)明的膨松薄片材料的優(yōu)選裝置的示意圖；圖4示意地說(shuō)明包角的測(cè)量；和圖5顯示壓花輥筒的壓花圖案。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述將主要地基于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案并參考附圖對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的描述。根據(jù)本發(fā)明的膨松薄片材料的實(shí)施方案可見(jiàn)圖1。圖2展示圖1中顯示的膨松薄片材料的取自剖線II-II的橫截面。
圖1中顯示的膨松薄片材料10包括具有相互鄰接的第一纖維層1和第二纖維層2的無(wú)紡布織物。第一纖維層1由纖維聚集物狀的第一纖維層形成材料構(gòu)成。第二纖維層2由第二纖維層形成材料構(gòu)成，該材料是一種在種類上和/或組合物上不同于構(gòu)成第一纖維層1的纖維的纖維聚集物。第一纖維層1和第二纖維層2在大量的連接點(diǎn)3處局部地連接。在這一實(shí)施方案中，當(dāng)從上觀看連接點(diǎn)3時(shí)，其各自具有圓形并且離散地排列，在整體上形成點(diǎn)陣圖樣。優(yōu)選使這些連接點(diǎn)離散地排列，以便不妨礙第一纖維層形成材料的熱可縮纖維的收縮。膨松薄片材料10在連接點(diǎn)3處被壓實(shí)，因而比其它部分具有更小的厚度和更大的密度。
連接點(diǎn)3是通過(guò)對(duì)第一纖維層形成材料和第二纖維層形成材料的熱壓花而形成的熱熔融粘接部分。由于有這些熔融粘接部分，兩個(gè)纖維層在其厚度方向上連接起來(lái)。熔融粘接部分是通過(guò)熔融和固化具有比在第一纖維層形成材料中含有的熱可縮纖維(以下將描述)的收縮起始溫度Ts更高的熔點(diǎn)的熱可粘結(jié)纖維而形成的。在這里使用的術(shù)語(yǔ)“熔點(diǎn)”意指在使用DSC(差熱掃描量熱法)測(cè)量聚合物的熔解熱中制取的DSC曲線上的最大峰值溫度。如下文所述，在第一纖維層和第二纖維層中的至少一個(gè)里存在的熱可熔樹(shù)脂優(yōu)選以含有熱可熔融樹(shù)脂的熱可粘結(jié)纖維的形式存在。當(dāng)熱可粘結(jié)纖維是多組分的組合纖維時(shí)，樹(shù)脂成分中的最低的熔點(diǎn)作為纖維的“熔點(diǎn)”。熔融粘接部分可以通過(guò)熔融和固化該熱可縮纖維而形成。單獨(dú)的連接點(diǎn)3可以有任意形狀，例如在該具體實(shí)施方案中采用的圓形、橢圓形、三角型、矩形或它們的組合。連接點(diǎn)3可以連續(xù)地形成以產(chǎn)生線形圖案，例如直線形或曲線形的圖案。
在取決于膨松薄片材料10的具體使用之下，連接點(diǎn)3的總面積與膨松薄片材料10的面積的比(每一單位面積膨松薄片材料上的連接點(diǎn)3的面積)在連接點(diǎn)3形成后和第一纖維層形成材料收縮前進(jìn)行測(cè)量時(shí)，優(yōu)選為3-50％，更優(yōu)選5-35％，在第一纖維層形成材料收縮后進(jìn)行測(cè)量時(shí)，優(yōu)選為6-90％，更優(yōu)選10-70％。優(yōu)選這些連接面積比例的范圍能夠在使第二纖維層形成材料拱起以形成具有為膨松所需足夠高度的凸起的同時(shí)，確保兩個(gè)纖維層1和2之間的粘接。
通過(guò)熱收縮第一纖維層形成材料，使第二纖維層具有在連接點(diǎn)3之間拱起的大量凸起4。也就是說(shuō)，在本實(shí)施方案中，膨松薄片材料10具有各自被以菱形圖案排列的連接點(diǎn)3圍繞的大量封閉部分，并且在每個(gè)封閉部分中的第二纖維層2被拱起以形成如圖2所示的凸起4。在本實(shí)施方案中單獨(dú)的凸起4是圓丘狀的，并且由構(gòu)成第二纖維層2的纖維充滿。連接點(diǎn)3相對(duì)于凸起4形成凹陷。在每個(gè)相鄰的連接點(diǎn)3之間第一纖維層1幾乎是平坦的(參看圖2)。整體來(lái)看，膨松薄片材料10的結(jié)構(gòu)在第一纖維層1一側(cè)是平坦的，而在第二纖維層2一側(cè)具有大量凸起和凹陷。
無(wú)論第二纖維層2的凸起4可以有怎樣的形狀，只要凸起4的頂部厚度T與連接點(diǎn)3處的厚度T′的比例(參看圖2)，即T/T′為20或更高，特別是30或更高，則膨松薄片材料10就足以讓人感到膨松。根據(jù)凸起4的形狀保持性和膨松薄片材料10的基重來(lái)決定T/T′的上限。T/T′的實(shí)際上限約為80，特別是約為50。
厚度T和T′的測(cè)量方法如下。將膨松薄片材料10切成邊長(zhǎng)為50厘米的四方塊。將一個(gè)重10克和比切片大的平片放在切片上，使用例如直讀式厚度計(jì)或激光位移測(cè)量?jī)x測(cè)量處于這種狀態(tài)下的切片厚度，將其作為凸起的厚度T。如此測(cè)量的厚度T等于以下所涉及的“在0.4cN/cm2的壓強(qiáng)下的(膨松薄片的)厚度”。
另一方面，在采用一個(gè)大小等于或小于連接點(diǎn)3的探針對(duì)連接點(diǎn)3施加10-40N/cm2的壓強(qiáng)下測(cè)量厚度T′?？梢允褂门c測(cè)量厚度T時(shí)使用的相同儀器進(jìn)行測(cè)量。
膨松薄片材料10具有低密度的結(jié)構(gòu)，因而當(dāng)在厚度方向上壓擠時(shí)能夠顯示出足夠的擠壓可變形性。更具體地說(shuō)，在取決于成品用途的情況下，通常優(yōu)選的是，膨松薄片材料10的表觀密度在0.4cN/cm2的壓強(qiáng)下為5-50kg/m3，特別是10-30kg/m3。具有這種表觀密度的膨松薄片材料10讓人感到膨松并且顯示出改進(jìn)的擠壓可變形性，這造成柔韌性的提高。也優(yōu)選的是，膨松薄片材料10的表觀密度在34.2cN/cm2的壓強(qiáng)下為20-130kg/m3，特別是30-120kg/m3。具有這種表觀密度的膨松薄片材料10有足夠的強(qiáng)度顯示出提高的三維形狀保持性，同時(shí)保證有足夠的透氣性。當(dāng)膨松薄片材料10作為例如吸收制品的構(gòu)件時(shí)，確保足夠的透氣性對(duì)于防止由于液體滯留而造成的皮疹特別有作用。0.4cN/cm2的壓強(qiáng)幾乎等于施加于與穿戴者身體相適的吸收制品上的壓強(qiáng)，而34.2cN/cm2的壓強(qiáng)幾乎等于身體在穿用吸收制品時(shí)對(duì)其施加的壓強(qiáng)。
膨松薄片材料10在0.4cN/cm2的壓強(qiáng)下和在34.2cN/cm2的壓強(qiáng)下的表觀密度是通過(guò)用以下所述在相應(yīng)壓強(qiáng)下的厚度除基重而獲得的。
在根據(jù)用途而變化的同時(shí)，從膨松性和擠壓可變形性的角度出發(fā)，膨松薄片材料10的厚度在0.4cN/cm2的壓強(qiáng)下優(yōu)選1.5-10毫米，特別是2-6毫米，在34.2cN/cm2的壓強(qiáng)下優(yōu)選1-5毫米，特別是1.5-3毫米。
在0.4cN/cm2的壓強(qiáng)下的厚度(以下簡(jiǎn)稱T1)的測(cè)量方法如下。將膨松薄片材料10切成邊長(zhǎng)為50mm的正方形試樣。將重10克和尺寸比試樣大的平片放在測(cè)量?jī)x器的平臺(tái)上。在此狀態(tài)下的平片上表面的高度作為參照點(diǎn)A。取下平片，將試樣放在平臺(tái)上。再將平片放在試樣上。在此狀態(tài)下的平片的上表面高度作為點(diǎn)B。A與B之間的差就是膨松薄片材料10的厚度T1。使用激光位移測(cè)量?jī)x(CCD激光位移傳感器LK-080，由Keyence Corp.提供)進(jìn)行測(cè)量。也可以使用直讀式厚度計(jì)測(cè)量厚度T1，無(wú)論在哪種情況下，儀器的測(cè)量壓力和平片的重量被調(diào)節(jié)至能造成0.4cN/cm2的壓強(qiáng)。
在34.2cN/cm2的壓強(qiáng)下的厚度(以下簡(jiǎn)稱T2)的測(cè)量方法如下。使用拉伸-壓縮試驗(yàn)機(jī)RTM-100(Toyo Baldwin Co.，Ltd.提供)進(jìn)行測(cè)量，該試驗(yàn)機(jī)能夠通過(guò)以等速壓擠使試樣變形。從材料10切下的邊長(zhǎng)50毫米的正方形試樣放在試驗(yàn)機(jī)上，將裝配在測(cè)力傳感器(額定值5千克)上的壓縮片以10毫米/分鐘的速度向下移動(dòng)壓擠試樣。由施加在測(cè)力傳感器上的負(fù)荷和壓擠后的位移獲得T2。具體地說(shuō)，給出2gf(滿量程2kg的0.1％)讀數(shù)時(shí)的壓縮片位置作為原點(diǎn)，讀出在0.4cN/cm2壓強(qiáng)下的位移X1和在34.2cN/cm2的壓強(qiáng)下的位移X2。根據(jù)公式(1)由X1、X2和T1(相對(duì)于原點(diǎn)全部以負(fù)值給出)計(jì)算T2T2＝T1+(X2-X1) ...(1)優(yōu)選膨松薄片材料10的壓縮形變百分?jǐn)?shù)為30-85％，特別是40-70％，根據(jù)方程式(2)由T1和T2計(jì)算壓縮形變百分?jǐn)?shù)壓縮形變(％)＝(T1-T2)/T1×100 ...(2)為了使膨松薄片材料10具有足夠的擠壓可變形性和膨松性，優(yōu)選膨松薄片材料10的基重為20-200g/m2，特別是40-150g/m2。通過(guò)使用電子天平(其靈敏度是1mg)對(duì)具有至少50毫米乘50毫米尺寸的膨松薄片材料10的切片稱重和計(jì)算每m2的重量，獲得基重。
第一纖維層形成材料含有熱可縮纖維。在膨松薄片材料10中，熱可縮纖維以其收縮狀態(tài)存在。熱可縮纖維沒(méi)有特別的限制，可以使用任何已知的熱可縮纖維。使用自卷曲纖維作為熱可縮纖維是特別有利的。使用自卷曲纖維可賦予第一纖維層1彈性體性質(zhì)，這使膨松薄片材料10在整體上顯示出彈性體特性。顯示出彈性體特性的膨松薄片材料10在作為吸收制品的構(gòu)件使用時(shí)，可適應(yīng)穿戴者的運(yùn)動(dòng)顯示出滿意的可變形性。具有這種膨松薄片材料的吸收制品將會(huì)改進(jìn)對(duì)于穿戴者的合身性，并有效地防止泄漏。自卷曲纖維包括組合纖維，后者由呈偏心的皮-芯型構(gòu)型或并列型構(gòu)型的具有不同的收縮特性的兩種熱塑性聚合物組成。這些自卷曲組合纖維的實(shí)例在JP-A-9-296325和日本專利2759331中給出。乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物和聚丙烯的結(jié)合物是具有不同收縮百分率的合適的熱塑性聚合物的實(shí)例。熱可縮纖維可以是人造纖維(短纖維)或長(zhǎng)絲(長(zhǎng)纖維)。熱可縮纖維的細(xì)度合適地約為1-7dtex(分特)。熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts可以選自一個(gè)范圍，例如，90-110℃。在這里使用的術(shù)語(yǔ)“收縮起始溫度”代表能夠以恒定速率的溫升提高溫度的烘箱的實(shí)測(cè)溫度，在這一溫度上裝入烘箱的纖維顯著地開(kāi)始收縮。在以下給出的實(shí)施例中，使用了Ts約為90℃的熱可縮纖維。第一纖維層1(或第一纖維層形成材料)可由熱可縮纖維單獨(dú)制成或含有下列的其它纖維。對(duì)于后者，優(yōu)選第一纖維層1包含熱可縮纖維的比例至少為50重量％，特別是70-90重量％。
第一纖維層1可以包含的其它纖維包括熱可粘結(jié)纖維。由于熱可粘結(jié)纖維結(jié)合進(jìn)第一纖維層1，構(gòu)成第一纖維層1的單個(gè)纖維顯示出本身之間的良好熔合性，第一纖維層1和第二纖維層2顯示出良好的相互熔合性。被引入的熱可粘結(jié)纖維優(yōu)選包含熱可熔的樹(shù)脂，該樹(shù)脂的熔點(diǎn)TM比熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts更高。這種熱可熔樹(shù)脂的存在改進(jìn)了對(duì)于假若存在于第二纖維層形成材料和收縮后的織構(gòu)中的熱可熔樹(shù)脂(以后描述)的熔合性。為了獲得對(duì)于第二纖維層形成材料的熔合性，同時(shí)確保熱可縮纖維的收縮性，在第一纖維層形成材料中的熱可粘結(jié)纖維的比例基于第一纖維層1的重量，優(yōu)選最多達(dá)50重量％，更優(yōu)選10-30重量％。
能提供處于收縮態(tài)的第一纖維層1的第一纖維層形成材料的形式包括纖維網(wǎng)和無(wú)紡布織物，纖維網(wǎng)指的是纖維聚集物，其中的構(gòu)成纖維處在未粘接或未相互纏繞的狀態(tài)。作為第一纖維層形成材料的纖維網(wǎng)包括含有熱可縮纖維的梳理纖維網(wǎng)。作為第一纖維層形成材料的無(wú)紡布織物包括通過(guò)各種無(wú)紡布織物技術(shù)，例如熱粘合、液體纏結(jié)、針刺法、溶劑粘合、旋轉(zhuǎn)粘接和熔融噴吹制成的含有熱可縮纖維的纖維聚集物。
第二纖維層2(或第二纖維層形成材料)包括熱不可縮纖維。在這里使用的術(shù)語(yǔ)“(熱)不可收縮的纖維”用來(lái)不僅包括沒(méi)有熱收縮性的纖維，而且包括具有熱收縮性但是在等于或低于在第一纖維層形成材料中包含的熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts下未顯著地收縮的纖維。第二纖維層形成材料優(yōu)選包含含有熱可熔樹(shù)脂的熱可粘結(jié)纖維，該樹(shù)脂的熔點(diǎn)TM比在第一纖維層形成材料中包含的熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts更高。在第二纖維層2中的熱可粘結(jié)纖維的含量?jī)?yōu)選為70重量％或更多，特別是80重量％或更多，以熱可粘結(jié)纖維中的熱可熔樹(shù)脂計(jì)。在最優(yōu)選的方式中，構(gòu)成第二纖維層2的不可收縮纖維主要地由熱可粘結(jié)纖維組成。熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)TM優(yōu)選比第一纖維層形成材料的可收縮纖維的收縮起始溫度Ts高5℃或更多，即TM＞Ts+5℃。按照這一設(shè)計(jì)，當(dāng)?shù)谝焕w維層形成材料熱收縮時(shí)或之后造成第二纖維層形成材料拱起并形成凸起4，構(gòu)成凸起4的纖維互相熔合。由此，形成了具有增加的形狀保持性的凸起4，并且得到的膨松薄片材料10顯示出改進(jìn)的織構(gòu)和緩沖性質(zhì)?？扇蹣?shù)脂的熔點(diǎn)TM的范圍可以為，例如，125-145℃。這樣，當(dāng)與第二纖維層形成材料局部地連接的第一纖維層形成材料收縮時(shí)，在第二纖維層形成材料中包含的熱可粘結(jié)纖維不致過(guò)度地熔融，使得到的膨松薄片材料具有滿意的織構(gòu)。為了確保膨松薄片材料有滿意的織構(gòu)，優(yōu)選可熔樹(shù)脂熔點(diǎn)TM的上限為大約(Ts+50)℃。為了進(jìn)一步提高第一纖維層1和第二纖維層2之間的粘合強(qiáng)度和防止處在收縮態(tài)的織構(gòu)品質(zhì)降低，優(yōu)選使用包含可熔樹(shù)脂的熱可粘結(jié)纖維，所述樹(shù)脂的熔點(diǎn)TM為(TT-20)℃或更高，其比例為70重量％或更高，特別是90重量％或更高，以可熔樹(shù)脂計(jì)，基于第二纖維層2的重量。TT代表在第一纖維層形成材料中包含的熱可縮纖維進(jìn)行收縮的溫度。
當(dāng)?shù)谝焕w維層形成材料包含熱可粘結(jié)纖維時(shí)，優(yōu)選第一纖維層形成材料的熱可粘結(jié)纖維中的可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)與第二纖維層形成材料的熱可粘結(jié)纖維中的可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)相等或相差10℃或更小。這使得在相對(duì)低的溫度下熔融粘接第一纖維層形成材料和第二纖維層形成材料成為可能，并進(jìn)一步提高了該兩層的粘合強(qiáng)度。在第一纖維層形成材料和第二纖維層形成材料中包含的熱可粘結(jié)纖維可以是相同種類或不同種類。
可用于形成第二纖維層2的熱可粘結(jié)纖維包括乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物纖維、聚丙烯纖維、聚酯(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)纖維和聚酰胺纖維。由這些熱塑性聚合物構(gòu)成的皮-芯型組合纖維或并列型組合纖維也是可用的。熱可粘結(jié)纖維可以是人造纖維(短纖維)或長(zhǎng)絲(長(zhǎng)纖維)。合適的細(xì)度大約為1-7dtex。特別是，優(yōu)選組合纖維的短纖維，因其收縮后產(chǎn)生彈性體特性，這賦予得到的膨松薄片材料滿意的織構(gòu)。在第一纖維層1中使用的熱可粘結(jié)纖維可以選自如上所述相同纖維。
在膨松薄片材料10中的纖維，除了熱可縮纖維之外，無(wú)論它可能存在于那一纖維層，優(yōu)選具有比熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts更高的熔點(diǎn)。在這種情況下，可抑制膨松薄片材料的折皺和起毛，并使其具有改進(jìn)的織構(gòu)。當(dāng)除了熱可縮纖維之外的纖維是多組分的組合纖維時(shí)，多種構(gòu)成樹(shù)脂中的最低的熔點(diǎn)作為該纖維的“熔點(diǎn)”。
在第一纖維層形成材料的收縮下提供第二纖維層2的第二纖維層形成材料的形式包括纖維網(wǎng)和無(wú)紡布織物，所述纖維網(wǎng)指的是纖維聚集物，其具有的構(gòu)成纖維處在未粘接或相互纏繞的狀態(tài)。優(yōu)選纖維網(wǎng)是因?yàn)楫?dāng)?shù)谝焕w維層形成材料收縮時(shí)，纖維網(wǎng)容易拱起，改變其面積或形式，形成充滿纖維的凸起，從而向薄片提供緩沖性質(zhì)和柔軟的織構(gòu)。作為第二纖維層形成材料的纖維網(wǎng)可以通過(guò)，例如，梳理獲得。使用纖維網(wǎng)作為第二纖維層形成材料而制得的膨松薄片材料10是膨松的并具有充滿纖維的凸起4，該纖維沿著凸起的曲面取向。梳理纖維網(wǎng)，特別是變成僅具有稀疏纖維的第二纖維層2后，提供了一種對(duì)高粘性液體是可滲透的和有持液性的膨松薄片材料，并且當(dāng)在厚度方向上壓擠該材料時(shí)，其為高度可變形的。這些高粘性液體包括軟糞便、月經(jīng)血、用于人體的清潔劑或保濕劑和用于無(wú)生命對(duì)象的清潔劑。
第一纖維層形成材料的基重，在隨膨松薄片材料10的用途而變化的同時(shí)，為了提供具有足夠的膨松性和提高的擠壓可變形性(這造成提高的柔韌性)的膨松薄片材料和從經(jīng)濟(jì)上考慮，優(yōu)選5-50g/m2，更優(yōu)選15-30g/m2。第二纖維層形成材料的基重，在隨膨松薄片材料10的用法而變化的同時(shí)，出于與第一纖維層形成材料同樣的理由和，再加上確保足夠的透氣性，優(yōu)選5-50g/m2，更優(yōu)選15-30g/m2。這里提及的形成第一和第二纖維層材料的“基重”是指形成兩層的材料連接之前的基重。
現(xiàn)在描述用于制備上述實(shí)施方案的膨松薄片材料10的優(yōu)選方法。圖3展示一種優(yōu)選裝置，其可用于制備膨松薄片材料10。首先，通過(guò)指定方法制取第一纖維層形成材料1和第二纖維層形成材料2。將兩種材料互相疊置，在不低于第一纖維層形成材料1中包含的熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts的溫度下通過(guò)將兩種材料送入具有壓花輥筒21和光面軋輥22的熱壓花機(jī)使其局部地熔融粘接，同時(shí)對(duì)該兩種材料施加拉力。與常規(guī)方法不同，本發(fā)明的方法能在不考慮第一纖維層形成材料1中包含的熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts的情況下設(shè)定熔融粘接溫度。例如，熔融粘接溫度的范圍可以是125-160℃。在這一步驟中，形成連接點(diǎn)3(即熔融粘接部分)，由此，形成兩個(gè)纖維層的材料在厚度方向上連接起來(lái)。形成兩個(gè)纖維層的材料1和2通過(guò)壓輥時(shí)，優(yōu)選使第一纖維層形成材料1面對(duì)光面軋輥22，第二纖維層形成材料2面對(duì)壓花輥筒21，理由如下。首先，為了對(duì)該形成兩個(gè)纖維層的材料施加拉力，優(yōu)選以下文描述的大包角將它們圍著熱壓花機(jī)20包繞。在這種情況下，纖維易于進(jìn)入壓花輥筒21的凹陷中，從而產(chǎn)生折皺。因此，優(yōu)選將第一纖維層一側(cè)圍著光面軋輥22纏繞，這比圍著壓花輥筒21能夠較少造成折皺。其次，當(dāng)形成纖維層材料以相對(duì)較低溫度沿輥包繞時(shí)，其較不易于收縮，從而造成良好的織構(gòu)。從這一角度出發(fā)，也優(yōu)選具有相對(duì)較低熔點(diǎn)的第一纖維層形成材料1與光面軋輥22接觸，而第二纖維層形成材料2與壓花輥筒21接觸。壓花機(jī)20的壓花輥筒21的加熱溫度在取決于纖維種類的同時(shí)，優(yōu)選范圍為100-155℃，特別是125-155℃。光面軋輥22的加熱溫度優(yōu)選為100-150℃，更優(yōu)選110-140℃。
在熔融粘接期間施加拉力的目的是抑制在第一纖維層形成材料中包含的熱可縮纖維的熱收縮。按照對(duì)這一目的的理解，僅對(duì)第一纖維層形成材料施加拉力就足夠了。然而，由于很難僅對(duì)第一纖維層形成材料施加拉力，因此在本實(shí)施方案中對(duì)形成第一和第二纖維層材料兩者施加拉力。對(duì)兩種材料都施加拉力產(chǎn)生一個(gè)伴隨的優(yōu)點(diǎn)，即材料不致粘住壓輥和不會(huì)接收比為熔融粘接所必需的更多的熱量。優(yōu)選將拉力施加在形成纖維層材料的縱向(MD)和/或橫向(CD)上。為了有效地阻止第一纖維層形成材料的熱可縮纖維的收縮，還優(yōu)選在MD和CD兩個(gè)方向上都施加拉力。
只要在熔融粘接步驟中阻止了熱可縮纖維的收縮(1)就容易形成明顯的凸起和凹陷；(2)可防止起毛；(3)在隨后的收縮步驟中第一纖維層形成材料就可足夠地和均勻地收縮，并且能容易地控制收縮百分率。
在MD上施加拉力可以通過(guò)，例如，在壓花機(jī)20下游的拉力壓輥23和24來(lái)提供，拉力壓輥23和24以比壓花機(jī)20的壓輥更高的速度旋轉(zhuǎn)。為了產(chǎn)生大的拉力，已連接的形成纖維層材料優(yōu)選圍著拉力壓輥23和24包繞，以使它們可以以S形運(yùn)轉(zhuǎn)。在CD上施加拉力可以通過(guò)將該材料圍著壓花機(jī)20的光面軋輥22以大包角包繞。圍著光面軋輥的包角優(yōu)選為30°或更大，更優(yōu)選60-90°。如圖4所示，包角θ的定義是在法線n1和n2之間形成的角，法線n1通過(guò)形成纖維層材料1和2與光面軋輥的第一接觸點(diǎn)，法線n2通過(guò)材料1和2與光面軋輥22的分離點(diǎn)。施加的拉力應(yīng)使得熱可縮纖維不能顯著地收縮。具體地說(shuō)，MD上的拉力優(yōu)選為約4-20cN/mm以抑制在MD上的收縮，同時(shí)控制橫向的收縮，而CD上的拉力優(yōu)選約1-20cN/mm以抑制橫向的收縮。
優(yōu)選采用隔熱材料提供壓花輥筒21的凹陷。在這種情況下，熱可縮纖維即使在低拉力下在CD上也幾乎不收縮，并且與材料自身的收縮力相反的斥力用來(lái)作為施加拉力。有用的隔熱材料包括尼龍片、酚醛塑料片、具有玻璃纖維基質(zhì)的無(wú)機(jī)層壓制品(例如，Miolex)、硅橡膠或硅泡沫材料和氟橡膠或氟泡沫材料。它們之中優(yōu)選具有耐高熱和低導(dǎo)熱性的那些，例如具有導(dǎo)熱性不超過(guò)2W/mK，特別是0.1W/mK或更少的那些。這種隔熱材料維持其表面溫度比凸出部分低10-20℃，從而有效地抑制了在CD上的收縮。為了發(fā)揮上述性能，優(yōu)選隔熱材料的厚度為約1-3毫米。
在兩種材料已經(jīng)通過(guò)壓花機(jī)20之后繼續(xù)施加拉力，直至第一纖維層形成材料1的熱可縮纖維的溫度降到低于其收縮起始溫度Ts。詳細(xì)地說(shuō)，通過(guò)保持拉力輥23和24的轉(zhuǎn)速高于壓花機(jī)20的輥轉(zhuǎn)速繼續(xù)施加MD上的拉力。通過(guò)以大包角圍著拉力輥23和24纏繞該材料繼續(xù)施加CD上的拉力，使材料更少有滑移傾向，從而使用與收縮相反的材料自身的斥力來(lái)產(chǎn)生拉力。使用這樣一種材料制造拉力輥的表面，使得其相對(duì)于該材料產(chǎn)生很大的摩擦力，由此可以提高拉力輥23和24對(duì)收縮的抑制作用。通過(guò)使用如圖3所示的多個(gè)拉力輥可以進(jìn)一步提高對(duì)收縮的抑制作用。此外，通過(guò)冷卻拉力輥23和24以加速冷卻該連接材料也可以提高對(duì)收縮的抑制作用。代替冷卻拉力輥23和24，在如圖3所示的拉力輥23和24的下游，提供冷卻輥25和26(材料圍著它們包繞)也是起作用的。
一旦在第一纖維層形成材料中包含的熱可縮纖維的溫度降到低于其收縮起始溫度Ts，即使不施加拉力收縮也不再發(fā)生。這樣，這里獲得了一種熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物，它由含有處在其可收縮狀態(tài)的熱可縮纖維的第一纖維層和含有不可收縮的纖維的第二纖維層組成，在第一纖維層的一側(cè)，第一纖維層和第二纖維層在通過(guò)熱熔合粘接形成的大量連接點(diǎn)(熱熔合粘接部分)處局部地粘接。在該熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物用作中間物以獲得本發(fā)明的膨松薄片材料的同時(shí)，它同樣地可用于各種用途。例如，該熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物可用于代替彈性構(gòu)件，例如與衛(wèi)生巾側(cè)部或一次性尿布褲腳口部分相連的橡膠線，其帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn)。在制造具有彈性構(gòu)件的吸收制品中，需要用真空輸送器輸送處于其拉伸態(tài)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品。使用熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物代替彈性構(gòu)件可排除使用這種設(shè)備的必要性。在使用熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物時(shí)，將其固定在衛(wèi)生巾或一次性尿布的指定位置上，然后熱定形產(chǎn)生延伸性和收縮性以此形成皺裥而不使用橡膠線等。
已連接的形成第一和第二纖維層材料在收縮以前，即熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱為“可收縮的無(wú)紡布織物”)，優(yōu)選具有拉伸強(qiáng)度120cN/5cm或更多，特別是150cN/5cm或更多。具有這一拉伸強(qiáng)度的無(wú)紡布織物可以在收縮前、收縮期間和收縮后順利地輸送。根據(jù)JIS L1913，在300毫米/分鐘的牽引速度下測(cè)量拉伸強(qiáng)度。詳細(xì)地說(shuō)，將從無(wú)紡布織物上切下的在CD上寬50毫米和在MD上長(zhǎng)250毫米的試樣放置在卡盤之間(卡盤初始距離200mm)，以300mm/分鐘的速度拉伸。在斷裂以前讀出的最大負(fù)荷值作為拉伸強(qiáng)度。使用由Orientec提供的拉伸/壓縮試驗(yàn)機(jī)Tensilon RTA-100進(jìn)行測(cè)量。
可以通過(guò)加熱上述熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物使在第一纖維層形成材料1中包含的熱可縮纖維收縮來(lái)制造膨松薄片材料10。優(yōu)選通過(guò)噴吹熱空氣進(jìn)行加熱。其它的加熱方法，例如微波、蒸汽、紅外線和加熱輥也可以使用。用于收縮的熱處理溫度TT優(yōu)選的范圍是從Ts(該熱可縮纖維的收縮起始溫度)至(TM+20)℃，其中TM是在第一纖維層形成材料和/或第二纖維層形成材料中包含的熱可粘結(jié)纖維的可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)，特別優(yōu)選從(Ts+5)℃至(TM+10)℃，優(yōu)選這樣的熱處理溫度可獲得具有良好織構(gòu)和出色的緩沖性質(zhì)的膨松薄片材料。可以在溫度TT，例如125-150℃進(jìn)行約1至20秒鐘的熱處理。
在收縮步驟中，可收縮的無(wú)紡布織物被加熱至熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts或其之上，以使熱可縮纖維收縮。當(dāng)?shù)谝焕w維層形成材料是一種纖維網(wǎng)時(shí)，優(yōu)選提高處理溫度，其范圍是從在第一纖維層形成材料和/或第二纖維層形成材料中包含的熱可粘結(jié)纖維的可熔樹(shù)脂的TM至(TM+10)℃。由此，纖維被熔合在一起，同時(shí)保持著第二纖維層2的織構(gòu)，這樣可以獲得不起絨毛和具有出色的緩沖性質(zhì)的膨松薄片材料。在第一纖維層形成材料中包含的熱可縮纖維也可以發(fā)生熔融粘接，這取決于加熱溫度和纖維的種類。
當(dāng)使用熱空氣以產(chǎn)生收縮時(shí)，希望的是將施加于無(wú)紡布織物的摩擦力減到最少。當(dāng)可收縮的無(wú)紡布織物在例如一種纖維網(wǎng)上輸送時(shí)，最好從纖維網(wǎng)的背面一側(cè)噴吹熱空氣使壓在可收縮的無(wú)紡布織物上的壓強(qiáng)為零或負(fù)值。也可取的是使用針式張布架或夾鉗張布架將該可收縮的無(wú)紡布織物保持在完全自由的狀態(tài)。當(dāng)使用纖維網(wǎng)輸送該可收縮的無(wú)紡布織物時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)可收縮的無(wú)紡布織物相對(duì)于纖維網(wǎng)運(yùn)行速度的過(guò)量進(jìn)料比例和通過(guò)調(diào)節(jié)溫度和氣流速度可以控制在MD和CD上的收縮百分率。當(dāng)使用張布架時(shí)，可以通過(guò)依照要求設(shè)置過(guò)量進(jìn)料比例和張布架的寬度控制在MD和CD上的收縮百分率。溫度和熱空氣流速可適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。
例如當(dāng)使用針式張布架時(shí)，可以按照如下方式控制收縮。針式張布架具有一對(duì)在與無(wú)紡布織物移動(dòng)相同的方向上運(yùn)行的鏈條。每個(gè)鏈條有許多直立的針?？墒湛s的無(wú)紡布織物通過(guò)該針式張布架，該針式張布架由在指定溫度(在以下給出的表中的熱處理溫度是熱空氣的測(cè)量溫度)和給定速度下的熱空氣加熱。進(jìn)入針式張布架后，該可收縮的無(wú)紡布織物由針輥固定在針上。因MD上的收縮容許量，針輥具有增加的轉(zhuǎn)速，由此無(wú)紡布織物因收縮容許量的存在而被針過(guò)量地固定住。例如，當(dāng)可收縮的無(wú)紡布織物的長(zhǎng)度由100被縮到70時(shí)，和針輥的速度作為100，則針的速度定在70。在這種情況下，MD上的收縮百分率限定為70％。另一方面，通過(guò)朝無(wú)紡布織物的運(yùn)行方向上逐漸減少該對(duì)鏈條之間的距離以控制CD上的收縮。例如，當(dāng)可收縮的無(wú)紡布織物的寬度從100被縮到70時(shí)，和在針式張布架的入口鏈條距離作為100，則在出口的鏈條距離定在70。在這種情況下，CD上的收縮百分率限定為70％。
在熱可縮纖維的收縮中，連接點(diǎn)3之間的第二纖維層部分拱起形成凸起4。由于在凸起4中的構(gòu)成纖維牢固地互相熔融粘接，凸起4具有高度的形狀保持性。膨松薄片材料在整體上顯示出清晰的凸紋。當(dāng)?shù)诙w維層形成材料是無(wú)紡布織物時(shí)，由于第二纖維層形成材料的纖維不發(fā)生再熔融，得到的膨松薄片材料具有滿意的織構(gòu)。當(dāng)?shù)诙w維層形成材料是纖維網(wǎng)時(shí)，由于構(gòu)成纖維已經(jīng)不會(huì)發(fā)生在(TM+10)℃或更高的溫度下可能發(fā)生的過(guò)度熔融，膨松薄片材料也具有良好的織構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的膨松薄片材料適合作為，例如，單次使用或幾次使用之后即拋掉的一次性制品的構(gòu)件。它也可用作機(jī)械鈕扣的包容構(gòu)件或糊劑的基片。膨松薄片材料特別地適合作為一次性吸收制品的構(gòu)件，所述吸收制品包括例如衛(wèi)生巾和一次性尿布、或用于人體或無(wú)生命對(duì)象的一次性抹布。在應(yīng)用于一次性吸收制品，例如包括了可滲透液體的頂層、不滲透液體的底層和插入它們之間的吸收構(gòu)件的吸收制品時(shí)，膨松薄片材料可用于這種構(gòu)件如頂層、底層或直立的側(cè)封的一部分。
本發(fā)明不限于以上描述的實(shí)施方案。例如，在膨松薄片材料10在第一纖維層1的一側(cè)具有第二纖維層2的同時(shí)，可以在第一纖維層1的兩側(cè)都提供第二纖維層2，無(wú)論在哪種情況下該膨松薄片材料在其兩側(cè)具有凸起。
現(xiàn)在將參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。如下給出的實(shí)施例是作為本發(fā)明的示例，不應(yīng)該被認(rèn)為是有限制性的。
實(shí)施例11)第一纖維層形成材料的制備將自卷曲纖維(它是由聚丙烯(PP)芯和乙烯-丙烯共聚物(EP)套組成的熱可縮的皮-芯型組合纖維，芯/皮重量比為5/5，具有細(xì)度2.2dtex，纖維長(zhǎng)度51毫米和收縮起始溫度Ts為90℃，(CPP，可以從Daiwabo Co.，Ltd.獲得))用羅拉粗梳機(jī)(roller carding machine)梳理，形成具有基重12g/m2的纖維網(wǎng)。2)第二纖維層形成材料的制備將熱可粘結(jié)皮-芯型組合纖維(它由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)芯和聚乙烯纖維(PE)套組成，芯/皮重量比為5/5和具有細(xì)度2.2dtex，纖維長(zhǎng)度51mm(NBF-SH，可以從Daiwabo Co.，Ltd.獲得))用羅拉粗梳機(jī)梳理，形成具有基重13g/m2的纖維網(wǎng)。3)膨松薄片材料的制備將在以上(1)和(2)中制備的兩種纖維網(wǎng)互相疊置，并通過(guò)用包括壓型輥筒和光面軋輥的熱壓花機(jī)壓花將它們連接。通過(guò)以20m/分鐘的速度饋送纖維網(wǎng)，在輥線壓力15kgf/cm下，以形成第一纖維層網(wǎng)與光面軋輥的接觸包角為0°，和形成第二纖維層網(wǎng)與壓花輥筒的接觸包角為0°進(jìn)行壓花。光面軋輥設(shè)置在125℃，和壓花輥筒設(shè)置在155℃。壓花輥筒具有由硅酮泡沫材料(高泡沫體的硅橡膠片，標(biāo)準(zhǔn)品，可以從Tiger Polymer獲得，厚度1.5mm)構(gòu)成的隔熱材料，該隔熱材料在其凹陷處具有導(dǎo)熱性約0.04W/mK，以便在CD上施加拉力。壓花輥筒的壓花圖案如圖5所示。在纖維網(wǎng)通過(guò)熱壓花機(jī)之后，繼續(xù)對(duì)纖維網(wǎng)施加拉力。通過(guò)在熱壓花機(jī)下游布置的兩個(gè)拉力輥在MD上施加約20cN/cm的拉力。將拉力輥的轉(zhuǎn)速設(shè)置得比壓花機(jī)的輥轉(zhuǎn)速更高。繼續(xù)施加拉力直至形成第一纖維層網(wǎng)的熱可縮纖維的溫度降到低于其收縮起始溫度。這樣，就獲得了熱可縮的熱壓花的無(wú)紡布織物，即膨松薄片材料的前體。
得到的可收縮無(wú)紡布織物在針式張布架上熱收縮，以在熱處理溫度TT為134℃(熱空氣溫度)，MD和CD收縮百分率為70％，總熱空氣量為5.3±1m3/分鐘，熱空氣流速為7±1米/秒，和在張布架上的通過(guò)時(shí)間為約14秒鐘的條件下獲得膨松薄片材料。在得到的膨松薄片材料中連接面積的比例是7％。膨松薄片材料具有由第二纖維層(該層由于第一纖維層的收縮在連接點(diǎn)之間拱起)形成的大量凸起，以及形成凹陷的連接點(diǎn)。
實(shí)施例2用和實(shí)施例1一樣的方法制得膨松薄片材料，不同的是壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度改為如以下表1所示的溫度。得到的膨松薄片材料具有由第二纖維層(該層由于第一纖維層的收縮在連接點(diǎn)之間拱起)形成的大量凸起，以及形成凹陷的連接點(diǎn)。
實(shí)施例3用和實(shí)施例1一樣的方法制得膨松薄片材料，不同的是(i)壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度改為如表1所示溫度和(ii)在凹陷處壓花輥筒沒(méi)有隔熱材料，但是，作為替代的是(iii)兩種纖維網(wǎng)以60°的包角包繞在光面軋輥上以在CD上施加拉力。得到的膨松薄片材料具有由第二纖維層(該層由于第一纖維層的收縮在連接點(diǎn)之間拱起)形成的大量凸起，以及形成凹陷的連接點(diǎn)。
實(shí)施例4用和實(shí)施例1一樣的方法制得膨松薄片材料，不同的是(i)用在表1中顯示的熱可縮纖維制造形成第一纖維層網(wǎng)，(ii)壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度改為如表1所示溫度和(iii)在凹陷處壓花輥筒沒(méi)有隔熱材料，但是，作為替代的是(iii)兩種纖維網(wǎng)以60°的包角包繞在光面軋輥上以在CD上施加拉力。得到的膨松薄片材料具有由第二纖維層(該層由于第一纖維層的收縮在連接點(diǎn)之間拱起)形成的大量凸起，以及形成凹陷的連接點(diǎn)。
實(shí)施例5用和實(shí)施例1一樣的方法制得膨松薄片材料，不同的是(i)形成第一纖維層網(wǎng)的基重改為如表1所示，(ii)用由PET芯和EP套組成并具有細(xì)度3dtex的皮-芯型組合纖維(NBF-SP，可以從Daiwabo獲得)制造形成第二纖維層網(wǎng)，(iii)形成第二纖維層網(wǎng)的基重改為如表1所示，(iv)壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度改為如表1所示，(v)壓花輥筒在凹陷處沒(méi)有隔熱材料，但作為替代，(vi)兩種纖維網(wǎng)以60°的包角包繞在光面軋輥上以在CD上施加拉力。得到的膨松薄片材料具有由第二纖維層(該層由于第一纖維層的收縮在連接點(diǎn)之間拱起)形成的大量凸起，以及形成凹陷的連接點(diǎn)。
比較例1將70wt％的熱可縮皮-芯型組合纖維(它由聚丙烯(PP)芯和EP套組成，芯/皮重量比為5/5，具有細(xì)度2.2dtex，纖維長(zhǎng)度51毫米和收縮起始溫度Ts為90℃，(CPP，可以從Daiwabo獲得))和30wt％的低溫可粘結(jié)纖維(EMA，可以從Daiwabo獲得，熔點(diǎn)90℃)的混合物用羅拉粗梳機(jī)梳理形成具有基重12g/m2的纖維網(wǎng)。
用和實(shí)施例1一樣的方法制得薄片，不同的是(i)用上述制得的纖維網(wǎng)作為第一纖維層形成材料；(ii)壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度改為如表2所示的溫度；(iii)在凹陷處壓花輥筒沒(méi)有隔熱材料因而在CD上未施加拉力；(iv)用于收縮的熱處理溫度TT改為如表2所示。得到的薄片具有由熔融和固化樹(shù)脂而形成的連接點(diǎn)，該樹(shù)脂的熔點(diǎn)低于熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts。
比較例2用和比較例1一樣的方法制得薄片，不同的是壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度和熱處理溫度TT改為如表2所示。得到的薄片具有由熔融和固化的樹(shù)脂形成的連接點(diǎn)，該樹(shù)脂的熔點(diǎn)低于熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts。
比較例3用和比較例1一樣的方法制得薄片，不同的是熱處理溫度TT改為如表2所示。得到的薄片具有由熔融和固化樹(shù)脂而形成的連接點(diǎn)，該樹(shù)脂的熔點(diǎn)低于熱可縮纖維的收縮起始溫度Ts。
比較例4用和實(shí)施例1一樣的方法制得薄片，不同的是(i)在熱壓花期間和之后未對(duì)纖維網(wǎng)施加拉力，(ii)熱壓花的纖維網(wǎng)由于壓花機(jī)的熱慣性而收縮，(iii)通過(guò)使用針式張布架的收縮不發(fā)生，和(iv)壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度改為如表2所示。熱可縮纖維未能充分收縮，不能產(chǎn)生膨松性。
比較例5將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET/m-PET)(收縮起始溫度150℃)用羅拉粗梳機(jī)梳理制得具有基重12g/m2的纖維網(wǎng)。用和比較例1一樣的方法制得薄片，不同的是使用得到的纖維網(wǎng)作為第一纖維層形成材料，并將壓花輥筒和光面軋輥的設(shè)置溫度和熱處理溫度TT改為如表2所示的溫度。因?yàn)榈诙w維層形成材料的纖維幾乎熔融，得到的薄片沒(méi)有熔融粘接部分(連接點(diǎn))。性能評(píng)價(jià)對(duì)在實(shí)施例和比較例中獲得的薄片測(cè)量基重、厚度T和連接點(diǎn)厚度T′。根據(jù)以下方法評(píng)價(jià)薄片的折皺、起毛和織構(gòu)。另外，根據(jù)先前描述的方法對(duì)如通過(guò)熱壓花獲得的不收縮無(wú)紡織物的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量和評(píng)定的結(jié)果可見(jiàn)表1和表2。
a)折皺從薄片上切下20厘米寬和25厘米長(zhǎng)的試片并觀察。在其非連接部分(約5mm2)上具有一個(gè)或多個(gè)0.5毫米或更高的線型突出物的切片被判定為“劣”。沒(méi)有這種折皺的切片被判定為“好”。
b)起毛十個(gè)試驗(yàn)者用他們的手摩擦幾次薄片的表面，并根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)摩擦面的外觀和手感評(píng)分。根據(jù)試驗(yàn)者給出的評(píng)分的平均值，按照以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)為A至D。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)-2相當(dāng)多的起毛和纖維損失。手感差。
-1輕微的的起毛和纖維損失。手感稍差。
+1隱約的起毛?？蔀閷?shí)際使用所接受。
+2未起毛也沒(méi)有纖維損失。手感好。評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A得分平均值超過(guò)+0.5。
B得分平均值0至+0.5。
C得分平均值-0.5至0。
D得分平均值低于-0.5。
c)織構(gòu)十個(gè)試驗(yàn)者用他們的手觸摸薄片，并根據(jù)以下評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)柔軟感和平滑感評(píng)分。根據(jù)得分的平均值按照以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)為A至D。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
-2僵硬并且粗糙。
-1稍僵硬和稍粗糙。
0既不僵硬也不柔軟。既不粗糙也不平滑。
+1稍柔軟并且稍平滑。
+2柔軟并且平滑。評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A得分平均值超過(guò)+0.5。
B得分平均值0至+0.5。
C得分平均值-0.5至0。
D得分平均值低于-0.5。
表1

注*1皮-芯型組合纖維；*2皮-芯型組合纖維；表2

注*1皮-芯型組合纖維；*2低溫可粘結(jié)纖維
*3皮-芯型組合纖維；從表1中的結(jié)果中可明顯看出，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的薄片經(jīng)證明較不容易起毛并有滿意的織構(gòu)。從表2中可明顯看出，相比之下，比較例1的薄片有折皺并且織構(gòu)僵硬。比較例2的薄片在織構(gòu)上比比較例1感覺(jué)稍好，但還是僵硬，有折皺，并且在摩擦中起絨毛。另外，比較例2的薄片在收縮前的拉伸強(qiáng)度低并且很難傳送。比較例3的薄片具有滿意的織構(gòu)但產(chǎn)生折皺和起毛。另外，它在收縮前的拉伸強(qiáng)度低并且很難傳送。比較例4的薄片產(chǎn)生折皺和起毛。它表現(xiàn)出不足的和不均勻的收縮。比較例5的薄片具有折皺并且在織構(gòu)上非常僵硬。另外，第二纖維層形成材料幾乎熔融并且粘附輥，這造成極低的連續(xù)生產(chǎn)的能力。
如上所述，本發(fā)明的膨松薄片材料顯示出高膨松性、滿意的織構(gòu)和滿意的外觀。膨松薄片材料的凸起具有高度形狀保持性。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法使按照要求的構(gòu)形形成凸起和凹陷成為可能。
作為如此敘述的本發(fā)明，很明顯，在很多方面可以進(jìn)行變化。不應(yīng)認(rèn)為這種變化是脫離本發(fā)明的精神和范圍的，并且所有這類對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的改進(jìn)應(yīng)確定在以下權(quán)利要求包括的范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)要求日本專利申請(qǐng)?zhí)?002-47353(2002年2月25日提出)的優(yōu)先權(quán)，將其在此引入作為參考。
權(quán)利要求
1.具有三維凸起的膨松薄片材料，其包含第一纖維層和在所述第一纖維層的至少一側(cè)上提供的第二纖維層，所述第一纖維層含有熱收縮的熱可縮纖維，所述第二纖維層包含熱不可縮纖維，所述第一纖維層和所述第二纖維層通過(guò)熔融粘接法在大量連接點(diǎn)處局部地連接，所述連接點(diǎn)是通過(guò)熔融和固化具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)的熱可熔樹(shù)脂而形成，通過(guò)第一纖維層的熱收縮，所述第二纖維層在所述連接點(diǎn)之間形成大量凸起，所述連接點(diǎn)形成凹陷。
2.權(quán)利要求1的膨松薄片材料，其中所述第一纖維層和所述第二纖維層中的至少一個(gè)包含含有所述熱可熔樹(shù)脂的熱可粘結(jié)纖維。
3.權(quán)利要求1的膨松薄片材料，其中在膨松薄片材料中包含的除了所述熱可縮纖維之外的纖維具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)。
4.權(quán)利要求1的膨松薄片材料，其中所述第二纖維層是一種纖維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)的構(gòu)成纖維在所述第一纖維層收縮以前處在未粘接或未互相纏繞的狀態(tài)。
5.權(quán)利要求2的膨松薄片材料，其中所述第二纖維層包含的所述熱可粘結(jié)纖維的數(shù)量，以所述熱可粘結(jié)纖維的所述熱可熔樹(shù)脂計(jì)，基于所述第二纖維層為70重量％或更多，并且所述熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)為(TT-20)℃或更高，其中TT代表使所述熱可縮纖維實(shí)現(xiàn)收縮的溫度。
6.權(quán)利要求2的膨松薄片材料，其中所述第一纖維層和所述第二纖維層兩者都包含相同或不同種類的所述熱可粘結(jié)纖維，在所述第一纖維層中包含的所述熱可粘結(jié)纖維的所述熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)與在所述第二纖維層中包含的所述熱可粘結(jié)纖維的所述熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)相等或具有10℃或更少的差值。
7.具有三維凸起的膨松薄片材料，它包括第一纖維層和在所述第一纖維層的至少一側(cè)提供的第二纖維層，所述第一纖維層含有熱收縮的熱可縮纖維，所述第二纖維層含有熱不可縮纖維，所述膨松薄片材料可通過(guò)以下方法獲得在含有所述熱可縮纖維的第一纖維層形成材料的至少一側(cè)疊置含有所述熱不可縮纖維的第二纖維層形成材料；使用熱壓花機(jī)將所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料局部地熔融粘接，同時(shí)對(duì)所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料施加拉力以形成大量的熔合連接點(diǎn)，所述連接點(diǎn)是通過(guò)熔融和固化具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)的熱可熔樹(shù)脂而形成的；熱收縮所述第一纖維層形成材料的所述熱可縮纖維以形成大量的凸起和凹陷。
8.權(quán)利要求7的膨松薄片材料，其中所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料中的至少一個(gè)包含含有所述熱可熔樹(shù)脂的熱可粘結(jié)纖維。
9.權(quán)利要求7的膨松薄片材料，其中在膨松薄片材料中包含的除了所述熱可縮纖維之外的纖維具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)。
10.權(quán)利要求7的膨松薄片材料，其中所述第二纖維層形成材料是一種纖維網(wǎng)，該纖維網(wǎng)的構(gòu)成纖維在所述第一纖維層收縮以前處在未粘接或未互相纏繞的狀態(tài)。
11.權(quán)利要求8的膨松薄片材料，其中所述第二纖維層包含的所述熱可粘結(jié)纖維的數(shù)量，以所述熱可粘結(jié)纖維的所述熱可熔樹(shù)脂計(jì)，基于所述第二纖維層為70重量％或更多，和所述熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)為(TT-20)℃或更高，其中TT代表使所述熱可縮纖維實(shí)現(xiàn)收縮的溫度。
12.權(quán)利要求8的膨松薄片材料，其中所述第一纖維層和所述第二纖維層包含相同或不同種類的所述熱可粘結(jié)纖維，在所述第一纖維層中包含的所述熱可粘結(jié)纖維的所述熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)與在所述第二纖維層中包含的所述熱可粘結(jié)纖維的所述熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)相等或具有10℃或更少的差值。
13.制造權(quán)利要求1的膨松薄片材料的方法，它包括使用熱壓花機(jī)在所述第一纖維層形成材料的所述熱可縮纖維的收縮起始溫度或在其之上局部地熔融粘接含有所述熱可縮纖維的第一纖維層形成材料和在所述第一纖維層形成材料的至少一側(cè)提供的含有所述熱不可縮纖維的第二纖維層形成材料，同時(shí)對(duì)所述形成第一纖維材料和所述第二纖維層形成材料兩者施加拉力以形成所述連接點(diǎn)；繼續(xù)對(duì)已經(jīng)通過(guò)熱壓花機(jī)的所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料兩者施加所述拉力，直至在所述第一纖維層形成材料中含有的所述熱可縮纖維的溫度低于所述熱可縮纖維的收縮起始溫度；撤除所述拉力；在所述熱可縮纖維的收縮起始溫度或在其之上加熱所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料，以使所述熱可縮纖維收縮并在所述連接點(diǎn)之間拱起所述第二纖維層形成材料，從而形成大量的所述凸起。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述壓花機(jī)包括壓花輥筒和光面軋輥，所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料以30°或更大的包角包繞所述光面軋輥以實(shí)施所述拉力。
15.權(quán)利要求13的方法，其中所述壓花輥筒在其凹陷上具有隔熱材料。
16.權(quán)利要求13的方法，其中所述第一纖維層形成材料和所述第二纖維層形成材料中的至少一個(gè)包含含有所述熱可熔樹(shù)脂的熱可粘結(jié)纖維，通過(guò)在從所述熱可縮纖維的收縮起始溫度至比所述熱可熔樹(shù)脂的熔點(diǎn)高20℃的溫度范圍內(nèi)加熱使所述熱可縮纖維收縮。
17.一種熱可縮熱壓花的無(wú)紡布織物，它包括第一纖維層和在所述第一纖維層的至少一側(cè)提供的第二纖維層，所述第一纖維層含有處于可收縮狀態(tài)的熱可縮纖維，所述第二纖維層含有熱不可縮纖維，所述第一纖維層和所述第二纖維層通過(guò)熔融粘接法在大量的連接點(diǎn)處局部地連接，所述連接點(diǎn)是通過(guò)熔融和固化具有比所述熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)的熱可熔樹(shù)脂而形成的。
全文摘要
具有三維凸起的膨松薄片材料，其包括第一纖維層和在第一纖維層的至少一側(cè)提供的第二纖維層。第一纖維層含有熱收縮的熱可縮纖維。第二纖維層含有熱不可縮纖維。第一纖維層和第二纖維層在通過(guò)熔融粘接形成的大量連接點(diǎn)處局部地連接。通過(guò)熔融和固化具有比熱可縮纖維的收縮起始溫度更高的熔點(diǎn)的熱可熔樹(shù)脂而形成所述的連接點(diǎn)。通過(guò)第一纖維層的熱收縮，第二纖維層在連接點(diǎn)之間形成大量的凸起，而使連接點(diǎn)成為凹陷。
文檔編號(hào)D04H1/06GK1441102SQ0310378
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2003年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者坂涉, 種市祥一, 宮本孝信 申請(qǐng)人:花王株式會(huì)社