專利名稱：聚丙烯制無紡織布及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由聚丙烯的連續(xù)纖維制成的無紡織布及其制造方法。
專利公報第2887611號所公開的是一種由細(xì)度在1d以下的極細(xì)的連續(xù)纖維制成的無紡織布的制造方法。該方法是使連續(xù)纖維在熔化抽絲工序延伸一次，然后再進(jìn)行延伸，由此細(xì)度達(dá)到所需值。細(xì)度變小的連續(xù)纖維通過聚集、粘接等連接在一起，制成無紡織布。
根據(jù)上述公知的技術(shù)，能獲得連續(xù)纖維細(xì)度很小的、接觸皮膚的感覺柔軟的無紡織布。本發(fā)明的課題是使這樣的無紡織布具有很高的斷裂延伸率。
用于解決上述課題的本發(fā)明，由與物質(zhì)的發(fā)明相關(guān)的第1發(fā)明和與該物質(zhì)的制造方法相關(guān)的第2發(fā)明所構(gòu)成。
第1發(fā)明的對象是由聚丙烯的連續(xù)纖維制成的無紡織布。
這樣的無紡織布，第1發(fā)明的特征在于上述連續(xù)纖維具有0.006～5.8d的細(xì)度，0.019～0.030的雙折射率和100～300％的拉伸斷裂延伸率，上述纖維實際上通過相互機(jī)械地纏繞而保持無紡織布形式。
第1發(fā)明的理想的實施狀態(tài)，是上述無紡織布的拉伸強(qiáng)度是1～3g/d。
上述第2發(fā)明的對象是一種方法，該方法在將從多個噴嘴中擠壓出的聚丙烯的連續(xù)纖維延伸之后，使其堆積在向某一方向行進(jìn)的皮帶上，使上述連續(xù)纖維相互纏繞以制造無紡織布。
在這樣的方法中，第2發(fā)明的特征在于具備對上述噴嘴附近進(jìn)行保溫、使其溫度在以熔化狀態(tài)擠壓出的上述連續(xù)纖維的溫度附近、在入口和出口這兩者之間延伸的導(dǎo)向通道，將上述連續(xù)纖維引導(dǎo)到常溫的壓縮空氣從上述入口向出口的方向噴出的抽吸裝置的上述導(dǎo)向通道中，使其在上述導(dǎo)向通道內(nèi)驟冷，在上述噴嘴和上述抽吸裝置之間，使上述連續(xù)纖維延伸，減小上述連續(xù)纖維的細(xì)度，且將上述聚丙烯的分子定向，達(dá)到能得到所需的雙折射率的程度。
第2發(fā)明具有以下那樣的理想的實施狀態(tài)(1)上述連續(xù)纖維在噴嘴附近，在熔化溫度下細(xì)度變小，在從上述附近到上述抽吸裝置之間，上述連續(xù)纖維漸漸降低到接近熔點(diǎn)的溫度，在上述抽吸裝置內(nèi)部，驟冷至常溫，而且延伸到能得到所需的雙折射率的程度。
(2)上述保溫是通過溫度與擠壓出的上述連續(xù)纖維大致相同的熱風(fēng)在上述噴嘴附近噴射來實現(xiàn)的。
(3)在上述抽吸裝置內(nèi)部，將上述連續(xù)纖維延伸，使上述連續(xù)纖維的細(xì)度為0.006～5.8d。
(4)在上述抽吸裝置內(nèi)部，使上述聚丙烯分子定向，以使上述連續(xù)纖維雙折射率為0.019～0.030。
(5)包括通過高壓水噴射，使上述連續(xù)纖維相互纏繞的工序。
(6)從上述噴嘴到上述皮帶的距離是400～600mm。


圖1是無紡織布的制造工藝流程圖。
以下，參照附圖，對本發(fā)明的無紡織布以及無紡織布的制造方法的詳細(xì)情況說明。
圖1是表示用于連續(xù)地制造無紡織布100的工藝流程的圖，在該工藝流程中包括熔化抽絲機(jī)1、抽吸裝置2、環(huán)形皮帶3、高壓水噴射裝置4、卷取裝置6。
熔化抽絲機(jī)1雖然圖未示出，但具備原料投入口和螺旋式擠壓機(jī)，在擠壓機(jī)的前端有抽絲噴嘴11，在噴嘴11的兩側(cè)附近有熱風(fēng)噴口12。原料可以使用聚丙烯，例如可以使用MFR為10～80g/10min的聚丙烯。噴嘴11其孔徑為0.35mm，向與圖的紙面垂直的方向，以1mm的孔間隔600個排成一列。聚丙烯的連續(xù)纖維15以0.13～0.40g/min/噴嘴的比例從該噴嘴11噴出。與熔化了的聚丙烯的溫度大致相同的、例如相對大約230℃的聚丙烯為大約230℃的熱風(fēng)，以1～3Nm3/min的比例從噴氣口12噴出，以防止擠壓出的聚丙烯溫度急劇下降。
抽吸裝置2具有連續(xù)纖維15通過的導(dǎo)向通孔16和在導(dǎo)向孔16的兩側(cè)設(shè)有開口的常溫壓縮空氣的噴出口17。導(dǎo)向孔16具有相對連續(xù)纖維15的入口18和出口19，在入口18的附近，設(shè)有噴出口17。設(shè)定抽吸裝置2的位置，使抽吸裝置2的入口18和噴嘴11的距離P最大為500mm，最好是100～300mm。在這樣的距離P之間行進(jìn)的連續(xù)纖維15的溫度，最好是在到達(dá)入口18時下降到熔點(diǎn)附近。在從噴出口17到出口19的距離Q之間，常溫壓縮空氣向出口19噴出。距離Q最好是20～500mm，這里所說的常溫意味著在10～50℃的范圍內(nèi)。壓縮空氣以壓力0.5～2kgf/cm2G、流量4～10Nm3/min的比例供給。進(jìn)入到導(dǎo)向孔16的連續(xù)纖維15由常溫壓縮空氣驟冷至常溫附近，同時延伸至細(xì)度為0.006～5.8d、雙折射率△n為0.019～0.030。延伸后的連續(xù)纖維15最好具有1～3g/d的拉伸強(qiáng)度。
環(huán)形皮帶3具有向與圖的紙面垂直的方向延伸的寬度，距抽吸裝置2的出口19的距離R是50～300mm。理想的皮帶3是調(diào)整距離P、Q、R，使其距噴嘴11的距離最好是300～1500，400～600mm更好。皮帶3向圖的右方以2～8m/min的速度行進(jìn)。皮帶3具有通氣性，真空箱21隔著該皮帶3與抽吸裝置2相對峙。從出口19出來的連續(xù)纖維15由于壓縮空氣和真空的作用而向皮帶3的寬度方向和長度方向擺動，在皮帶3上，一邊畫不規(guī)則的圖案一邊堆積，形成經(jīng)紗22。
噴嘴排24通過多個噴嘴23以0.3～3mm的間隔向皮帶3的寬度方向定向而形成，高壓水噴射裝置4具有1或2個以上的噴嘴排24和隔著皮帶3與噴嘴排24相對峙的真空箱26。在噴嘴排24是2排的情況下，配置成，例如，由第1排的噴嘴23，用20kgf/cm2的噴射水流對經(jīng)紗實施處理，用于使其質(zhì)地穩(wěn)定，由第2排的噴嘴23，用100kgf/cm2的噴射水流使連續(xù)纖維15中的一部分向經(jīng)紗22的行進(jìn)方向延伸，另外，通過使其中一部分經(jīng)紗相互纏繞來提高經(jīng)紗22的拉伸強(qiáng)度。然后，經(jīng)紗22經(jīng)過干燥工序(圖未示)成為無紡織布26，由卷取裝置6卷成輥狀。
在這樣的一連串的工序中，采用下列運(yùn)轉(zhuǎn)條件獲得的連續(xù)纖維15和無紡織布26的物理特性如下(運(yùn)轉(zhuǎn)條件)
使用樹脂聚丙烯(MFR=70g/10min)抽絲噴嘴孔徑0.35mm孔數(shù)600孔的間距1mm溫度230℃排量0.13g/min/噴嘴熱風(fēng)溫度230℃流量1.5Nm3/min常溫壓縮空氣壓力1.0kgf/cm2G流量6.0 Nm3/min皮帶距抽絲噴嘴的距離 490mm行進(jìn)速度4.4m/min高壓水噴射處理 第1排20kgf/cm2第2排100kgf/cm2(連續(xù)纖維的物理特性)平均纖維直徑8.9μm(0.51d)纖維直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差1.03拉伸強(qiáng)度1.72g/d拉伸斷裂延伸率 6.38mm拉伸條件 夾頭間距離0mm拉伸速度10mm/min雙折射率(Δ n) 0.027(無紡織布的物理特性)單位面積重量34.2g/m2厚度(測定載荷3g/cm2)0.48mmMD方向的拉伸強(qiáng)度16550g/50mm寬拉伸斷裂延伸率 193％CD方向的拉伸強(qiáng)度 8248g/50mm寬拉伸斷裂延伸率 197％拉伸條件 夾頭間距離10mm拉伸速度10m/min這些連續(xù)纖維和無紡織布的物理特性還表明，用本發(fā)明的制造方法獲得的連續(xù)纖維15能使細(xì)度較小，例如，可以使其為0.006～5.8d，同時，能減小細(xì)度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。這樣的連續(xù)纖維15在制成無紡織布26之前的過程中，幾乎不會熱粘連，而僅僅是機(jī)械地纏繞，而且，由于是連續(xù)纖維，所以，纏繞的程度較弱，連續(xù)纖維15相互之間不會過分限制其相互運(yùn)動。由這樣的連續(xù)纖維15制成的無紡織布26，柔軟，而且接觸皮膚的感覺較好。另外，對于延伸成雙折射率Δn為0.019～0.030的連續(xù)纖維15，由于聚丙烯分子并沒有高度定向到顯著地阻礙其延伸的程度，因而具有很高的斷裂延伸率。例如，實施例的連續(xù)纖維15，在夾頭之間的距離是0mm時，拉伸試驗?zāi)苎由熘?.38mm。通過用高壓水噴射，使這樣的連續(xù)纖維15相互機(jī)械地纏繞而形成的無紡織布26，由于連續(xù)纖維15的斷裂延伸率高，纖維15之間的纏繞弱，所以，在MD方向和CD方向具有100～300％的、很高的斷裂延伸率。實施例的無紡織布26，MD方向和CD方向的斷裂延伸率是193％和197％。
根據(jù)本發(fā)明獲得的無紡織布26，除了可以用于一次性尿布或衛(wèi)生巾、醫(yī)療用的一次性長上衣等一次性穿著用品之外，還可以作為過濾器或濕式抹布等使用。
根據(jù)本發(fā)明的聚丙烯制無紡織布的制造方法，能由具有0.006～5.8d的細(xì)度、0.019～0.030的雙折射率、和1～3g/d的拉伸強(qiáng)度的聚丙烯的連續(xù)纖維獲得無紡織布，這種無紡織布，連續(xù)纖維的、抽絲時的聚丙烯分子的定向程度較低，而且，連續(xù)纖維越是強(qiáng)烈地限制其相互運(yùn)動，就越是不纏繞。這樣的無紡織布，柔軟、接觸皮膚的感覺好，而且具有很高的斷裂延伸率。
權(quán)利要求
1．一種由聚丙烯的連續(xù)纖維制成的無紡織布，其特征是上述連續(xù)纖維具有0.006～5.8d的細(xì)度，0.019～0.030的雙折射率和100～300％的拉伸斷裂延伸率，上述纖維之間通過相互機(jī)械地纏繞而保持無紡織布形式。
2．權(quán)利要求1所記載的無紡織布，是上述無紡織布的拉伸強(qiáng)度在1～3g/d。
3．一種制造無紡織布的方法，在將從多個噴嘴中擠壓出的聚丙烯的連續(xù)纖維延伸之后，使其堆積在向一個方向行進(jìn)的皮帶上，使上述連續(xù)纖維相互纏繞，以制造無紡織布，其特征是具備對上述噴嘴附近進(jìn)行保溫、使其溫度保持在以熔化狀態(tài)擠壓出的上述連續(xù)纖維的溫度附近、在入口和出口以及這兩者之間延伸的導(dǎo)向通道，將上述連續(xù)纖維引導(dǎo)到常溫的壓縮空氣從上述入口向出口的方向噴出的抽吸裝置的上述導(dǎo)向通道中，使其在上述導(dǎo)向通道內(nèi)驟冷，在上述噴嘴和上述抽吸裝置之間，使上述連續(xù)纖維延伸，減小上述連續(xù)纖維的細(xì)度，且使上述聚丙烯的分子定向，達(dá)到能得到所需的雙折射率的程度。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所記載的方法，其特征是，上述連續(xù)纖維在噴嘴附近，在熔化溫度下細(xì)度變小，在從上述附近到上述抽吸裝置之間，漸漸降低到接近熔點(diǎn)的溫度，在上述抽吸裝置內(nèi)部，驟冷至常溫，而且延伸到能得到所需的雙折射率的程度。
5．根據(jù)權(quán)利要求3或4所記載的方法，其特征是，上述保溫是通過溫度與擠壓出的上述連續(xù)纖維大致相同的熱風(fēng)噴向上述噴嘴附近來實現(xiàn)的。
6．根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所記載的方法，其特征是，在上述抽吸裝置內(nèi)部，將上述連續(xù)纖維延伸，使上述連續(xù)纖維的細(xì)度為0.006～5.8d。
7．根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項所記載的方法，其特征是，在上述抽吸裝置內(nèi)部，使上述聚丙烯分子定向，以使上述連續(xù)纖維雙折射率為0.019～0.030。
8．根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所記載的方法，其特征是，包括通過高壓水噴射，使上述連續(xù)纖維相互纏繞的工序。
9．根據(jù)權(quán)利要求3至8中任一項所記載的方法，其特征是，從上述噴嘴到上述皮帶的距離是400～600mm。
全文摘要
提供一種接觸皮膚的感覺好、且具有較高的斷裂延伸率的無紡織布。由聚丙烯的連續(xù)纖維15形成無紡織布26,連續(xù)纖維15具有0.006～5.8d的細(xì)度,0.019～0.030的雙折射率和100～300%的拉伸斷裂延伸率。
文檔編號D04H3/11GK1297075SQ0013095
公開日2001年5月30日 申請日期2000年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者小林利夫, 丹下悟 申請人:尤妮佳股份有限公司