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自粘性無紡布的制作方法

文檔序號(hào):11446728閱讀:1037來源:國知局
自粘性無紡布的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及能夠適于用作繃帶等的自粘性無紡布。



背景技術(shù):

繃帶不僅用于纏繞在患部等適用部位而直接保護(hù)適用部位、用于將其它保護(hù)材料(紗布等)固定于適用部位,而且,在具有伸縮性的情況下,也用于通過利用了其伸縮性的纏繞時(shí)的壓迫力來進(jìn)行創(chuàng)傷部的止血、用于促進(jìn)血液流動(dòng)而改善浮腫。另外,近年來也適用于下肢靜脈瘤的治療、改善等通過壓迫患部而進(jìn)行治療的壓迫療法。在伸縮性繃帶中,可使用無紡布等。

繃帶在纏繞于適用部位等后需要對(duì)其前端部進(jìn)行固定。作為固定方法,目前已知有對(duì)繃帶表面賦予粘合劑的方法、另行準(zhǔn)備用于固定繃帶前端部的系緊用具的方法等。然而,前者的方法存在因粘合劑而誘發(fā)皮膚刺激、過敏的隱患的問題,另外,后者的方法存在繃帶操作變得繁瑣的問題。

作為可解決上述問題的繃帶,提出了由無紡布制成的自粘性繃帶[國際公開第2008/015972號(hào)(專利文獻(xiàn)1)]。自粘性繃帶是指具有如下性質(zhì)的繃帶:不使用粘合劑、系緊用具等,通過使繃帶彼此(例如,纏繞于適用部位等后的前端部與位于該前端部正下方的纏繞的繃帶部分)疊合而使它們相互扣合并固定。另外,專利文獻(xiàn)1中記載的自粘性繃帶不使用剪刀那樣的切斷裝置,具有能夠通過由手拉伸而斷裂(切斷)的手撕性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:國際公開第2008/015972號(hào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的課題

自粘性繃帶大多在纏繞于關(guān)節(jié)部分的情況等暴露于外力的環(huán)境下使用,而且具有一旦纏繞于適用部位等時(shí)就在該狀態(tài)下長時(shí)間持續(xù)使用的傾向。因此,對(duì)自粘性繃帶而言,要求優(yōu)異的自粘性,尤其是要求對(duì)于通過以手撕(用手撕斷)為代表的拉伸所引起的斷裂而形成的前端部,要求優(yōu)異的自粘性。這是由于,在前端部的自粘性不足時(shí),因外力、長時(shí)間使用等而使該前端部剝落而容易卷起,以此為起點(diǎn),其它部分的緊密接合逐漸松開,最終使得繃帶容易脫落。

因此,本發(fā)明的目的在于提供一種改善了通過拉伸引起的斷裂而形成的前端部的自粘性的無紡布、以及使用了該無紡布的繃帶。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明提供以下所示的無紡布及繃帶。

[1]一種無紡布,在基于沿一個(gè)方向進(jìn)行拉伸并使其斷裂的jisl1913標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)所形成的斷裂端部中,將所述一個(gè)方向上位于最內(nèi)側(cè)的點(diǎn)設(shè)為pin、將位于最外側(cè)的點(diǎn)設(shè)為pout時(shí),沿所述一個(gè)方向從點(diǎn)pin至點(diǎn)pout的距離d為50mm以下。

[2]如[1]所述的無紡布,其具有長度方向及寬度方向,所述一個(gè)方向與所述長度方向平行。

[3]如[2]所述的無紡布,其包含長度方向的長度為5cm、且寬度方向的長度為所述無紡布的總寬度的方形區(qū)域,

在所述方形區(qū)域所包含的長度方向的長度為5cm、且寬度方向的長度為1cm的2個(gè)以上的分割區(qū)域中,從所述無紡布的寬度方向的一端起第i個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi與第(i+1)個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi+1之比wi/wi+1為0.9~1.1,其中,i為1以上的整數(shù),第1個(gè)分割區(qū)域包含所述寬度方向的一端。

[4]如[3]所述的無紡布,其包含2個(gè)以上的所述方形區(qū)域。

[5]如[3]或[4]所述的無紡布,其中,所述方形區(qū)域包含3個(gè)以上的所述分割區(qū)域,

所述第i個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi與其以外的分割區(qū)域的單位面積重量之比分別為0.9~1.1。

[6]如[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其密度為0.05~0.13g/cm3

[7]如[1]~[6]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其壓應(yīng)力為0.2~10kpa。

[8]如[1]~[7]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其包含卷曲纖維。

[9]如[8]所述的無紡布,其中,所述卷曲纖維由熱收縮率不同的多種樹脂形成了相結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維構(gòu)成,相對(duì)于面方向基本平行地取向,而且以平均曲率半徑20~200μm在厚度方向基本均勻地卷曲。

[10]如[9]所述的無紡布,其中,構(gòu)成所述無紡布的全部纖維中的所述復(fù)合纖維的含有率為80質(zhì)量%以上。

[11]如[1]~[10]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其實(shí)質(zhì)上不含有粘合劑,且構(gòu)成所述無紡布的各纖維實(shí)質(zhì)上未熔粘。

[12]如[1]~[11]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其中,在至少一個(gè)面方向上,斷裂強(qiáng)度為5~30n/50mm,斷裂伸長率為50%以上,50%伸長后恢復(fù)率為80%以上。

[13]如[1]~[12]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其中,所述斷裂端部中的曲面滑動(dòng)應(yīng)力為5n/50mm以上。

[14]如[2]~[5]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其中,長度方向的斷裂強(qiáng)度與寬度方向的斷裂強(qiáng)度之比為1.5~50。

[15]如[1]~[14]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其中,在厚度方向的截面中,在厚度方向進(jìn)行了三等分的各個(gè)區(qū)域中,纖維彎曲率均為1.3以上,且該3個(gè)區(qū)域的纖維彎曲率的最小值與最大值之比(最小值/最大值)為75%以上。

[16]如[1]~[15]中任一項(xiàng)所述的無紡布,其為繃帶。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明可以提供一種可通過拉伸而使其斷裂(切斷)、且通過其斷裂而形成的前端部的自粘性優(yōu)異的自粘性無紡布。本發(fā)明的無紡布適用于繃帶等。

附圖說明

圖1是用于說明距離d(斷裂端部長度)的圖,是示出通過拉伸而使無紡布斷裂時(shí)所形成的斷裂端部的一個(gè)例子的示意俯視圖。

圖2是對(duì)方形區(qū)域及其所包含的分割區(qū)域進(jìn)行說明的無紡布的示意俯視圖。

圖3是示出制備用于測定曲面滑動(dòng)應(yīng)力的樣品的方法的示意圖。

圖4是示出用于測定曲面滑動(dòng)應(yīng)力的樣品的剖面示意圖。

圖5是示出曲面滑動(dòng)應(yīng)力的測定方法的示意圖。

圖6是示出纖維彎曲率的測定方法的示意圖。

符號(hào)說明

1樣品、2單面粘合膠帶、3卷芯、4鱷魚夾、5重錘、6基點(diǎn)、7距基點(diǎn)半周的位置、8切縫、9夾具、10夾頭、100無紡布、200方形區(qū)域。

具體實(shí)施方式

<無紡布>

(1)無紡布的特性

本發(fā)明的無紡布是具有通過其表面的纖維彼此疊合(接觸)來使這些纖維相互扣合而固定的性質(zhì)的無紡布,即具有自粘性的無紡布。特別是在本發(fā)明中,著眼于無紡布的前端部(以下,也稱為“斷裂端部”)的自粘性,所述無紡布的前端部是如用手拉伸來使將無紡布斷裂(切斷)時(shí)那樣通過拉伸引起的斷裂而形成的,本發(fā)明的無紡布在該斷裂端部具有一個(gè)特征。對(duì)于該斷裂端部的特征,一邊參照?qǐng)D1及圖2,一邊進(jìn)行說明。

圖1示出了通過拉伸而使無紡布100斷裂時(shí)所形成的斷裂端部的一個(gè)例子。如圖1所示,通常在使無紡布100拉伸斷裂時(shí),在其斷裂端部(切口)露出在拉伸方向上伸展的纖毛[構(gòu)成無紡布的纖維或其集合體(束)]。在斷裂端部可產(chǎn)生多個(gè)這樣的纖毛,通常它們的突出(伸展)長度相互不同地分布。參照?qǐng)D1,在通過使本發(fā)明的無紡布在某一個(gè)方向拉伸斷裂而形成的斷裂端部中,將關(guān)于所述一個(gè)方向位于最內(nèi)側(cè)的點(diǎn)設(shè)為pin、將位于最外側(cè)的點(diǎn)設(shè)為pout時(shí),沿所述一個(gè)方向從點(diǎn)pin至點(diǎn)pout的距離d(以下,也稱為“斷裂端部長度”)為50mm以下。所述一個(gè)方向是使無紡布拉伸斷裂時(shí)的斷裂方向,其與拉伸方向含義相同。

對(duì)于可形成斷裂端部長度d為50mm以下的斷裂端部的本發(fā)明無紡布而言,由于斷裂端部(切口)在與斷裂方向正交的整個(gè)方向上比較整齊,因此其斷裂端部的自粘性優(yōu)異。即,即使在暴露于來自各個(gè)方向的外力的環(huán)境下使其自粘、長時(shí)間使其自粘的情況下,自粘的斷裂端部也不易剝落。根據(jù)本發(fā)明的無紡布,不僅可以改善對(duì)于沿?cái)嗔逊较驈臒o紡布的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的外力的耐剝落性,而且可以改善對(duì)于來自上述以外的方向、例如與斷裂方向正交的方向的外力(來自橫向的外力)的耐剝落性。斷裂端部長度d超過50mm時(shí),斷裂端部的自粘性明顯降低。本發(fā)明的無紡布由于其自身的自粘性良好,因此優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有粘合劑。

本發(fā)明的無紡布優(yōu)選具有2個(gè)以上能夠形成斷裂端部長度d為50mm以下的斷裂端部的部位,更優(yōu)選具有3個(gè)以上,進(jìn)一步優(yōu)選即使在斷裂方向的任意位置斷裂也顯示出50mm以下的斷裂端部長度d。

從進(jìn)一步提高斷裂端部的自粘性的觀點(diǎn)考慮,斷裂端部長度d優(yōu)選為45mm以下,更優(yōu)選為40mm以下。另一方面,(正如用剪刀切斷那樣)斷裂端部長度d為0mm時(shí),存在斷裂端部的自粘性變得不足的傾向,因此,斷裂端部長度d優(yōu)選為0.1mm以上,更優(yōu)選為0.5mm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1mm以上。

需要說明的是,本發(fā)明的無紡布通常是具有手撕性的無紡布,而且通常以改善通過手撕(用手切斷)而產(chǎn)生的斷裂端部的自粘性為目的。因此,本發(fā)明的無紡布可具備例如沿預(yù)先設(shè)定的線預(yù)先斷續(xù)地切入刻痕的切割線那樣的易切斷機(jī)構(gòu),以使得能夠沿該線容易地切斷,但本發(fā)明的斷裂端部長度d基本上不包括用該易切斷機(jī)構(gòu)切斷時(shí)的斷裂端部長度。即,在本發(fā)明的無紡布具有易切斷機(jī)構(gòu)的情況下,為了測定斷裂端部長度d,使其斷裂的部位為易切斷機(jī)構(gòu)以外的部位。

斷裂端部長度d通過使無紡布在上述一個(gè)方向拉伸斷裂而產(chǎn)生斷裂端部來進(jìn)行測定。因此,使用基于jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)。在通過基于jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)同時(shí)測定無紡布的斷裂強(qiáng)度的情況下,可以將通過該測定而得到的斷裂樣品用作用于測定斷裂端部長度d的樣品。分別對(duì)通過上述拉伸試驗(yàn)而得到的2個(gè)斷裂樣品的斷裂端部設(shè)定位于最內(nèi)側(cè)的點(diǎn)pin、位于最外側(cè)的點(diǎn)pout,求出沿?cái)嗔逊较?拉伸方向)從點(diǎn)pin至點(diǎn)pout的距離,將對(duì)2個(gè)斷裂樣品求出的2個(gè)該距離的平均值作為斷裂端部長度d。在設(shè)定點(diǎn)pout時(shí),在露出于斷裂端部的纖毛中存在沿與斷裂方向不平行的方向伸展的纖毛的情況下,注意使其突出(伸展)長度自身不改變的同時(shí),將該纖毛的伸展方向調(diào)整為與斷裂方向平行的方向,從而進(jìn)行點(diǎn)pout的設(shè)定。

本發(fā)明的無紡布的形狀通常為片狀,更具體的形狀可以根據(jù)用途而選擇,優(yōu)選為膠帶狀或帶狀(長條狀)那樣的具有長度方向及寬度方向的矩形片狀。在該情況下,本發(fā)明的無紡布優(yōu)選為至少在上述斷裂方向與長度方向平行時(shí)形成斷裂端部長度d為50mm以下的斷裂端部的無紡布。本發(fā)明的無紡布更優(yōu)選至少在上述斷裂方向與長度方向平行時(shí)具有2個(gè)以上的能夠形成斷裂端部長度d為50mm以下的斷裂端部的部位,進(jìn)一步優(yōu)選具有3個(gè)以上,特別優(yōu)選即使在斷裂方向(長度方向)的任意位置斷裂也顯示出50mm以下的斷裂端部長度d。無紡布的長度方向可以是制造工序中的無紡布的行進(jìn)方向(md方向),無紡布的寬度方向可以是與制造工序中的無紡布的行進(jìn)方向正交的方向(cd方向)。

具有長度方向及寬度方向的本發(fā)明的無紡布優(yōu)選包含長度方向的長度為5cm、且寬度方向的長度為無紡布總寬度的特定的方形區(qū)域200。參照?qǐng)D2,特定的方形區(qū)域200是指:在該方形區(qū)域200所包含的、長度方向的長度為5cm、且寬度方向的長度為1cm的2個(gè)以上的分割區(qū)域中,從無紡布的寬度方向的一端起第i個(gè)分割區(qū)域(其中,i為1以上的整數(shù),第1個(gè)分割區(qū)域包含無紡布的寬度方向的一端。)的單位面積重量wi與第(i+1)個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi+1之比wi/wi+1為0.9~1.1的方形區(qū)域。根據(jù)包含這樣的方形區(qū)域200的無紡布,在通過拉伸使無紡布斷裂時(shí),通過在該方形區(qū)域200內(nèi)發(fā)生斷裂,可以顯示出50mm以下的斷裂端部長度d。包含上述特定方形區(qū)域200的無紡布100的長度方向的長度至少為5cm,寬度方向的長度至少為2cm。

對(duì)于方形區(qū)域200而言,只要對(duì)于至少一個(gè)i滿足wi/wi+1=0.9~1.1的關(guān)系即可,但從進(jìn)一步提高斷裂端部的自粘性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選對(duì)于2個(gè)以上的i滿足該關(guān)系(包含3個(gè)以上的分割區(qū)域的情況),進(jìn)一步優(yōu)選對(duì)于3個(gè)以上的i滿足該關(guān)系(包含4個(gè)以上分割區(qū)域的情況)、更進(jìn)一步優(yōu)選對(duì)于全部的i滿足該關(guān)系,特別優(yōu)選第i個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi與其以外的分割區(qū)域的單位面積重量之比分別滿足該關(guān)系(包含3個(gè)以上的分割區(qū)域的情況),最優(yōu)選對(duì)于全部的i、第i個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi與其以外的分割區(qū)域的單位面積重量之比分別滿足該關(guān)系(包含3個(gè)以上的分割區(qū)域的情況)。

如上所述,第1個(gè)分割區(qū)域分配成包含無紡布100的寬度方向的一端(參照?qǐng)D2)。此時(shí),在方形區(qū)域200的寬度方向的另一端可以形成無法分配為寬度1cm的分割區(qū)域的空白區(qū)域。即,本發(fā)明的無紡布的整個(gè)寬度并不限定于1cm的整數(shù)倍。

另外,本發(fā)明的無紡布優(yōu)選具有2個(gè)以上的上述特定的方形區(qū)域200,更優(yōu)選具有3個(gè)以上,進(jìn)一步優(yōu)選無紡布實(shí)質(zhì)上全部區(qū)域或基本上全部區(qū)域由上述特定的方形區(qū)域200構(gòu)成。在無紡布具有2個(gè)以上的特定方形區(qū)域200時(shí),這些方形區(qū)域200可以連續(xù),也可以間隔配置。

本發(fā)明的無紡布的密度(體積密度)例如為0.03~0.5g/cm3,優(yōu)選為0.05~0.2g/cm3,更優(yōu)選為0.06~0.18g/cm3。無紡布的密度在該范圍內(nèi)時(shí),纖維彼此更容易扣合,形成自粘性更優(yōu)異的無紡布。無紡布的厚度例如為0.2~5mm,優(yōu)選為0.3~3mm,更優(yōu)選為0.4~2mm。另外,作為無紡布整體的單位面積重量、即無紡布的平均單位面積重量,優(yōu)選為30g/m2以上,更優(yōu)選為50g/m2以上。單位面積重量及厚度為該范圍時(shí),無紡布的伸縮性與柔軟性、手感及緩沖性的平衡性變得良好。

本發(fā)明的無紡布優(yōu)選包含沿面內(nèi)某個(gè)方向(例如長度方向)排列的多個(gè)低密度部和多個(gè)高密度部,更優(yōu)選低密度部與高密度部周期性地交替配置。通過在無紡布的面內(nèi)設(shè)置密度差,能夠在確保良好的手撕性的同時(shí)提高伸縮性。低密度部及高密度部的排列圖案沒有特別限制,在無紡布具有長度方向及寬度方向時(shí),可以是低密度部和高密度部沿長度方向交替排列的條紋圖案,也可以是以網(wǎng)眼狀或格子狀(交錯(cuò)狀)交替排列的圖案。優(yōu)選為網(wǎng)眼狀或格子狀(交錯(cuò)狀)。對(duì)于網(wǎng)眼狀或格子狀圖案而言,低密度部與高密度部的面積比可以不同,也可以相同。低密度部/高密度部的面積比例如為90/10~10/90,優(yōu)選為70/30~30/70。低密度部及高密度部的平均寬度例如為0.1~10mm,優(yōu)選為0.5~5mm,更優(yōu)選為1~3mm。

本發(fā)明的無紡布的壓應(yīng)力優(yōu)選為0.2~10kpa,更優(yōu)選為0.5~5kpa,進(jìn)一步優(yōu)選為0.6~4kpa。無紡布的壓應(yīng)力在該范圍內(nèi)時(shí),可對(duì)無紡布賦予適當(dāng)?shù)木彌_性,使纖維彼此接觸時(shí)的整體性增高,能夠提高無紡布的自粘性、特別是斷裂端部的自粘性。無紡布的壓應(yīng)力可按照實(shí)施例項(xiàng)中記載的方法進(jìn)行測定。

對(duì)于本發(fā)明的無紡布而言,面方向中至少一個(gè)方向的斷裂強(qiáng)度例如為5~30n/50mm,優(yōu)選為6~25n/50mm,更優(yōu)選為7~20n/50mm。斷裂強(qiáng)度與無紡布的手撕性相關(guān)。本發(fā)明的無紡布優(yōu)選具有能夠用手較容易地撕裂(切斷)的良好的手撕性,此時(shí),如果斷裂強(qiáng)度過大,則手撕性不足,例如用單手難以撕斷無紡布。另外,如果斷裂強(qiáng)度過小,則無紡布的強(qiáng)度不足而容易地?cái)嗔?,操作性降低。斷裂?qiáng)度可通過基于jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測定。

上述“面方向在至少一個(gè)方向”可以是制造工序中的無紡布的行進(jìn)方向(md方向),在無紡布如例如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向的情況下,優(yōu)選為無紡布的長度方向。即,在無紡布作為繃帶使用時(shí),一邊將繃帶沿其長度方向伸展,一邊在對(duì)患部等卷繞需要量后使其斷裂,為了固定其斷裂端部,需要某種程度的強(qiáng)度,因此本發(fā)明的無紡布優(yōu)選在其長度方向上滿足上述斷裂強(qiáng)度的范圍。

另外,使用本發(fā)明的無紡布制造繃帶時(shí),需要與繃帶所需的寬度、長度一致來對(duì)無紡布進(jìn)行加工,該工序通常可以通過使用分切復(fù)卷機(jī)(slitterrewinder)來容易地實(shí)施。因此,從確保良好的生產(chǎn)性的觀點(diǎn)考慮,也優(yōu)選在無紡布的長度方向上,斷裂強(qiáng)度為上述范圍。

另一方面,上述面方向中至少一個(gè)方向以外的方向的斷裂強(qiáng)度可以比較小,例如與制造工序的行進(jìn)方向正交的方向(cd方向)、無紡布如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向時(shí)的寬度方向的斷裂強(qiáng)度可以比較小,例如為0.05~20n/50mm,優(yōu)選為0.1~15n/50mm,更優(yōu)選為0.5~10n/50mm。

這樣,本發(fā)明的無紡布通常在md方向和cd方向之間具有各向異性。即,本發(fā)明的無紡布在制造的過程中具有如下傾向:不僅線圈狀卷曲纖維的軸芯方向與面方向基本平行,而且與面方向基本平行取向的線圈狀卷曲纖維的軸芯方向相對(duì)于md方向也基本平行。其結(jié)果是,在制造具有長度方向及寬度方向的無紡布時(shí),在md方向與cd方向之間,伸縮特性及斷裂特性、特別是斷裂強(qiáng)度具有各向異性。作為繃帶使用的情況下,通過將md方向設(shè)為無紡布的長度方向,可以得到長度方向的斷裂強(qiáng)度在上述范圍內(nèi)的無紡布。關(guān)于斷裂強(qiáng)度的各向異性,無紡布的長度方向(md方向)的斷裂強(qiáng)度相對(duì)于寬度方向的斷裂強(qiáng)度例如為1.5~50倍,優(yōu)選為2~40倍,更優(yōu)選為3~30倍。

本發(fā)明的無紡布的面方向中至少一個(gè)方向的斷裂伸長率例如為50%以上,優(yōu)選為60%以上,更優(yōu)選為80%以上。斷裂伸長率為上述范圍在提高無紡布的伸縮性方面是有利的。另外,在將無紡布作為繃帶使用的情況下,可以提高將其適用于關(guān)節(jié)等動(dòng)作大的部位時(shí)的跟隨性。上述面方向中至少一個(gè)方向的斷裂伸長率通常為300%以下,優(yōu)選為250%以下。斷裂伸長率也通過基于jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測定。

上述“面方向中至少一個(gè)方向”可以是md方向,在無紡布如例如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向的情況下,優(yōu)選為無紡布的長度方向。

上述面方向中至少一個(gè)方向以外的方向、例如cd方向、無紡布如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向時(shí)的寬度方向的斷裂伸長率例如為50~500%,優(yōu)選為100~350%。

沿面方向中至少一個(gè)方向的伸長50%后的恢復(fù)率(50%伸長后恢復(fù)率)優(yōu)選為70%以上(100%以下),更優(yōu)選為80%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為90%以上。50%伸長恢復(fù)率為該范圍時(shí),對(duì)伸長的跟隨性提高,例如,在作為繃帶使用的情況下,不僅充分地跟隨使用部位的形狀,而且通過疊合的無紡布彼此的摩擦有利于自粘性提高。特別是在纏繞重疊數(shù)張無紡布時(shí),由摩擦產(chǎn)生的固定力作為整體與恢復(fù)應(yīng)力相對(duì)應(yīng),顯示出與提高單位面積重量類似的行為。即,在伸長恢復(fù)率小的情況下,在使用部位具有復(fù)雜的形狀時(shí)、在使用中移動(dòng)時(shí),無紡布無法跟隨該動(dòng)作,另外,因身體的動(dòng)作而發(fā)生變形的部位不復(fù)原,對(duì)纏繞部位的固定變?nèi)酢?/p>

上述“面方向中至少一個(gè)方向”可以是md方向,在無紡布如例如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向的情況下,優(yōu)選為無紡布的長度方向。

對(duì)于50%伸長后恢復(fù)率而言,在基于jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)中,將伸長率達(dá)到50%后立即除去負(fù)載時(shí)的試驗(yàn)后的殘留變形(%)設(shè)為x時(shí),以下述式進(jìn)行定義。

50%伸長后恢復(fù)率(%)=100-x

上述面方向中至少一個(gè)方向以外的方向、例如cd方向、無紡布如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向時(shí)的寬度方向的50%伸長后恢復(fù)率例如為70%以上(100%以下),優(yōu)選為80%以上。

另外,面方向中至少一個(gè)方向的50%伸長時(shí)應(yīng)力優(yōu)選為3~50n/50mm,更優(yōu)選為4~40n/50mm,進(jìn)一步優(yōu)選為5~30n/50mm。50%伸長時(shí)應(yīng)力為該范圍時(shí),有利于對(duì)伸長的跟隨性。50%伸長時(shí)應(yīng)力也可以通過基于jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測定。

上述“面方向中至少一個(gè)方向”可以是md方向,在無紡布如例如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向的情況下,優(yōu)選為無紡布的長度方向。

上述面方向中至少一個(gè)方向以外的方向、例如cd方向、無紡布如繃帶那樣具有長度方向及寬度方向時(shí)的寬度方向的50%伸長時(shí)應(yīng)力例如為0.5~50n/50mm,優(yōu)選為1~30n/50mm。

本發(fā)明的無紡布的自粘性、特別是斷裂端部的自粘性優(yōu)異。利用該自粘性,可以通過無紡布彼此的接觸時(shí)的接合或抱合來將一個(gè)無紡布部分鎖定/固定于另一個(gè)無紡布部分而不使用粘合劑、系緊用具等。無紡布的自粘性可以根據(jù)曲面滑動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行評(píng)價(jià)。本發(fā)明的無紡布的斷裂端部以外部分的曲面滑動(dòng)應(yīng)力例如為0.5n/50mm以上,優(yōu)選為1n/50mm以上,更優(yōu)選為3n/50mm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為5n/50mm以上,特別優(yōu)選大于斷裂強(qiáng)度。另一方面,根據(jù)本發(fā)明,可以將斷裂端部的曲面滑動(dòng)應(yīng)力設(shè)為5n/50mm以上,進(jìn)一步可以設(shè)為7n/50mm以上,更進(jìn)一步可以設(shè)為10n/50mm以上。通過將上述的斷裂端部長度d設(shè)為給定的范圍,可以提高斷裂端部的曲面滑動(dòng)應(yīng)力(自粘性)。斷裂端部以外部分的曲面滑動(dòng)應(yīng)力及斷裂端部的曲面滑動(dòng)應(yīng)力可以使用拉伸試驗(yàn)機(jī)按照實(shí)施例項(xiàng)中記載的方法進(jìn)行測定(圖3~圖5)。

以利用費(fèi)雷澤(frazier)法得到的透氣度計(jì),本發(fā)明的無紡布的透氣度為0.1cm3/cm2·秒以上,例如為1~500cm3/cm2·秒,優(yōu)選為5~300cm3/cm2·秒,更優(yōu)選為10~200cm3/cm2·秒。透氣度在該范圍內(nèi)時(shí),透氣性良好而不易悶捂,因此更適于繃帶等用于人體的用途。

(2)無紡布的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)

本發(fā)明的無紡布如后面詳述的那樣,優(yōu)選包含卷曲成線圈狀的卷曲纖維而構(gòu)成。另外,本發(fā)明的無紡布優(yōu)選具有以下結(jié)構(gòu):構(gòu)成其的各纖維實(shí)質(zhì)上不熔粘,卷曲纖維主要通過這些卷曲線圈部互相抱合而進(jìn)行限制或鎖定。另外,在本發(fā)明的無紡布中,優(yōu)選構(gòu)成其的大多數(shù)(大部分)卷曲纖維(卷曲纖維的軸芯方向)相對(duì)于無紡布面(片材面)基本平行地取向。在本申請(qǐng)說明書中,“相對(duì)于面方向基本平行地取向”是指:例如,如利用針刺進(jìn)行的抱合那樣,不重復(fù)存在多數(shù)卷曲纖維(卷曲纖維的軸芯方向)局部地沿厚度方向取向的部分的狀態(tài)。

本發(fā)明的無紡布優(yōu)選在其面方向(長度方向)取向,且包含卷曲成線圈狀的卷曲纖維,鄰接或交叉的卷曲纖維彼此通過這些卷曲線圈部相互抱合。另外,即使無紡布的厚度方向(或傾斜方向),也優(yōu)選卷曲纖維彼此輕度地進(jìn)行抱合。特別是在纖維網(wǎng)中,在收縮成線圈狀的過程中纖維彼此進(jìn)行抱合,通過抱合而成的卷曲線圈部對(duì)卷曲纖維進(jìn)行限制。

因此,本發(fā)明的無紡布可以是能夠通過抱合的卷曲線圈部在面方向(長度方向)上比寬度方向、厚度方向大幅伸長的伸縮性無紡布。該伸縮性無紡布優(yōu)選卷曲纖維在面方向及長度方向取向,因此,在長度方向賦予張力時(shí),抱合的卷曲線圈部伸長,且由于要恢復(fù)至原來的線圈狀,因此可以在面方向及長度方向顯示高伸縮性。另外,通過無紡布的在厚度方向上的卷曲纖維彼此的輕度抱合,能夠表現(xiàn)出厚度方向的緩沖性及柔軟性,由此無紡布可以具有良好的觸感及手感。另外,卷曲線圈部容易通過某種程度壓力下的接觸而與其它卷曲線圈部進(jìn)行抱合??梢酝ㄟ^該卷曲線圈部的抱合而表現(xiàn)出自粘性。

卷曲纖維優(yōu)選在面方向及長度方向上取向,因此,在長度方向上賦予張力時(shí),抱合的卷曲線圈部因彈性變形而伸長,進(jìn)一步賦予張力時(shí),最終解開,因此,切斷性(手撕性)良好。如上所述,本發(fā)明的無紡布可以平衡性良好地具備自粘性、手撕性及伸縮性。

關(guān)于這一點(diǎn),在構(gòu)成無紡布的纖維彼此實(shí)質(zhì)上未熔粘、且在厚度方向(相對(duì)于片材面為垂直方向)取向的纖維大量存在時(shí),該纖維也會(huì)形成線圈狀的卷曲,因此纖維彼此會(huì)極其復(fù)雜地進(jìn)行抱合。其結(jié)果是過度地限制或固定其它纖維,進(jìn)而阻礙構(gòu)成纖維的卷曲線圈部的伸縮,因此使無紡布的伸縮性降低。因此,優(yōu)選盡可能使卷曲纖維相對(duì)于無紡布的面方向平行地取向。

這樣,優(yōu)選線圈狀的卷曲纖維相對(duì)于無紡布的面方向基本平行地取向,由此本發(fā)明的無紡布可以在其面方向具有伸縮性。相比之下,在厚度方向進(jìn)行伸展的情況下,纖維比較容易解開,因此不顯示出在面方向可看到那樣的伸縮性(收縮性)。需要說明的是,這樣的纖維取向即使在纖維致密、難以通過肉眼對(duì)取向進(jìn)行觀察的情況下,也可以通過這樣的伸縮性的觀察而容易地確認(rèn)纖維的取向性。

如上所述,本發(fā)明的無紡布優(yōu)選包含卷曲成線圈狀的卷曲纖維。卷曲纖維優(yōu)選主要在無紡布的面方向取向,另外,優(yōu)選在厚度方向基本均勻地進(jìn)行卷曲。卷曲纖維可以由熱收縮率(或熱膨脹率)不同的多種樹脂形成了相結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維構(gòu)成。

構(gòu)成卷曲纖維的復(fù)合纖維是因多種樹脂的熱收縮率(或熱膨脹率)不同而通過加熱產(chǎn)生卷曲的、具有非對(duì)稱或?qū)訝?所謂的雙金屬)結(jié)構(gòu)的纖維(潛在卷曲纖維)。多種樹脂通常軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)不同。多種樹脂可以選自例如:聚烯烴類樹脂(低密度、中密度或高密度聚乙烯、聚丙烯這樣的聚c2-4烯烴類樹脂等);丙烯酸類樹脂(具有丙烯腈-氯乙烯共聚物這樣的丙烯腈單元的丙烯腈類樹脂等);聚乙烯醇縮醛類樹脂(聚乙烯醇縮乙醛樹脂等);聚氯乙烯類樹脂(聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物等);聚偏氯乙烯類樹脂(偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、偏氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等);苯乙烯類樹脂(耐熱聚苯乙烯等);聚酯類樹脂(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚三亞甲基對(duì)苯二甲酸酯樹脂、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂這樣的聚c2-4亞烷基芳酯類樹脂等);聚酰胺類樹脂(聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺610、聚酰胺612這樣的脂肪族聚酰胺類樹脂、半芳香族聚酰胺類樹脂、聚亞苯基間苯二甲酰胺、聚六亞甲基對(duì)苯二甲酰胺、聚對(duì)亞苯基對(duì)苯二甲酰胺這樣的芳香族聚酰胺類樹脂等);聚碳酸酯類樹脂(雙酚a型聚碳酸酯等);聚對(duì)亞苯基苯并雙唑樹脂;聚苯硫醚樹脂、聚氨酯類樹脂、纖維素類樹脂(纖維素酯等)等熱塑性樹脂。另外,在這些各種熱塑性樹脂中可以含有可共聚的其它單元。

其中,從即使用高溫水蒸氣進(jìn)行加熱處理發(fā)生熔融或軟化而纖維也不熔粘的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選上述多種樹脂是軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)為100℃以上的非濕熱粘接性樹脂(或耐熱性疏水性樹脂或非水性樹脂),例如,優(yōu)選為聚丙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂,特別是從耐熱性、成纖維性等的平衡優(yōu)異的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為芳香族聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂。至少露出于復(fù)合纖維的表面的樹脂優(yōu)選為非濕熱粘接性纖維,使得即使在高溫水蒸氣中對(duì)構(gòu)成無紡布的復(fù)合纖維(潛在卷曲纖維)進(jìn)行處理,該纖維也不熔粘。

構(gòu)成復(fù)合纖維的多種樹脂的熱收縮率不同即可,可以為相同類型的樹脂的組合,也可以為不同種樹脂的組合。

從密合性的觀點(diǎn)考慮,構(gòu)成復(fù)合纖維的多種樹脂優(yōu)選為相同類型的樹脂的組合。在相同類型的樹脂的組合的情況下,通??墒褂眯纬删畚?必須成分)的成分(a)與形成改性聚合物(共聚物)的成分(b)的組合。即,相對(duì)于作為必須成分的均聚物,例如通過使降低結(jié)晶化度、熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)等的共聚性單體共聚并進(jìn)行改性,可使結(jié)晶化度低于均聚物、或者作為非晶性而使熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)等低于均聚物。由此,通過使結(jié)晶性、熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)發(fā)生變化,可以在熱收縮率上設(shè)置差異。熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)之差例如可以為5~150℃,優(yōu)選為40~130℃,更優(yōu)選為60~120℃。用于改性的共聚性單體的比例相對(duì)于全部單體例如為1~50摩爾%,優(yōu)選為2~40摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為3~30摩爾%(特別是5~20摩爾%)。形成均聚物的成分與形成改性聚合物的成分的質(zhì)量比可以根據(jù)纖維的結(jié)構(gòu)而選擇,例如為均聚物成分(a)/改性聚合物成分(b)=90/10~10/90,優(yōu)選為70/30~30/70,更優(yōu)選為60/40~40/60。

從容易制造潛在卷曲性的復(fù)合纖維方面考慮,復(fù)合纖維優(yōu)選為芳香族聚酯類樹脂的組合,特別是聚亞烷基芳酯類樹脂(a)與改性聚亞烷基芳酯類樹脂(b)的組合。聚亞烷基芳酯類樹脂(a)可以為芳香族二羧酸(對(duì)苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸這樣的對(duì)稱型芳香族二羧酸等)和鏈烷二醇成分(乙二醇、丁二醇這樣的c2-6鏈烷二醇等)的均聚物。具體而言,可使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(pbt)這樣的聚c2-4亞烷基對(duì)苯二甲酸酯類樹脂等,通??墒褂媚軌蛴糜谔匦哉扯?.6~0.7左右的普通pet纖維的pet。

另一方面,在改性聚亞烷基芳酯類樹脂(b)中,作為使必須成分聚亞烷基芳酯類樹脂(a)的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)、結(jié)晶化度降低的共聚成分,可列舉例如:與非對(duì)稱型芳香族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸、脂肪族二羧酸這樣的二羧酸成分、比聚亞烷基芳酯類樹脂(a)的鏈烷二醇的鏈長更長的鏈烷二醇成分和/或具有醚鍵的二醇成分。共聚成分可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。在這些成分中,作為二羧酸成分,可使用非對(duì)稱型芳香族二羧酸(間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸-5-磺酸鈉等)、脂肪族二羧酸(己二酸這樣的c6-12脂肪族二羧酸)等,作為二醇成分,可使用鏈烷二醇(1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇這樣的c3-6鏈烷二醇等)、聚氧亞烷基二醇(二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚四亞甲基二醇這樣的聚氧c2-4亞烷基二醇等)等。其中,優(yōu)選間苯二甲酸這樣的非對(duì)稱型芳香族二羧酸、二乙二醇這樣的聚氧c2-4亞烷基二醇等。另外,改性聚亞烷基芳酯類樹脂(b)可以是將c2-4亞烷基芳酯(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等)作為硬鏈段、將(聚)氧亞烷基二醇等作為軟鏈段的彈性體。

在改性聚亞烷基芳酯類樹脂(b)中,相對(duì)于構(gòu)成改性聚亞烷基芳酯類樹脂(b)的二羧酸成分的總量,用于使熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)降低的二羧酸成分(例如,間苯二甲酸等)的比例例如為1~50摩爾%,優(yōu)選為5~50摩爾%,更優(yōu)選為15~40摩爾%左右。另外,相對(duì)于構(gòu)成改性聚亞烷基芳酯類樹脂(b)的二醇成分的總量,用于使熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)降低的二醇成分(例如,二乙二醇等)的比例例如為30摩爾%以下,優(yōu)選為10摩爾%以下(例如0.1~10摩爾%)。共聚成分的比例過低時(shí),不表現(xiàn)出充分的卷曲,表現(xiàn)出卷曲后的無紡布的形態(tài)穩(wěn)定性及伸縮性降低。另一方面,共聚成分的比例過高時(shí),卷曲表現(xiàn)性能升高,但難以穩(wěn)定地紡絲。

改性聚亞烷基芳酯類樹脂(b)可以根據(jù)需要含有偏苯三酸、均苯四甲酸這樣的多元羧酸成分、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇這樣的多元醇成分等作為單體成分。

復(fù)合纖維的橫截面形狀(與纖維的長度方向垂直的截面形狀)并不限定于作為一般的實(shí)心截面形狀的圓形截面、異型截面[偏平狀、橢圓狀、多邊形狀、3~14瓣?duì)?、t字狀、h字狀、v字狀、狗骨(i字狀)等],可以為中空截面狀等,但通常為圓形截面。

作為復(fù)合纖維的橫截面結(jié)構(gòu),可列舉由多種樹脂形成的相結(jié)構(gòu),例如:芯鞘型、海島型、混合型、并列型(并排型或多層貼合型)、放射型(放射狀貼合型)、中空放射型、嵌段型、無規(guī)復(fù)合型等的結(jié)構(gòu)。其中,從通過加熱而容易表現(xiàn)出自發(fā)卷曲的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選相部分為相鄰的結(jié)構(gòu)(所謂的雙金屬結(jié)構(gòu)),相結(jié)構(gòu)為非對(duì)稱的結(jié)構(gòu),例如偏芯芯鞘型、并列型結(jié)構(gòu)。

需要說明的是,在復(fù)合纖維為偏芯芯鞘型這樣的芯鞘型結(jié)構(gòu)的情況下,只要與位于表面的鞘部的非濕熱性粘接性樹脂具有熱收縮差且可卷曲,則芯部可以由濕熱粘接性樹脂(例如,乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇這樣的乙烯醇類聚合物等)、具有低熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的熱塑性樹脂(例如,聚苯乙烯、低密度聚乙烯等)構(gòu)成。

復(fù)合纖維的平均纖度例如可以從0.1~50dtex的范圍中選擇,優(yōu)選為0.5~10dtex,更優(yōu)選為1~5dtex(特別為1.5~3dtex)。纖度過小時(shí),纖維本身難以制造,而且難以確保纖維強(qiáng)度。另外,在使卷曲表現(xiàn)出來的工序中,難以顯現(xiàn)出良好的線圈狀卷曲。另一方面,纖度過大時(shí),纖維變得剛直而難以表現(xiàn)出充分的卷曲。

復(fù)合纖維的平均纖維長度例如可以從10~100mm的范圍中選擇,優(yōu)選為20~80mm,更優(yōu)選為25~75mm(特別為40~60mm)。平均纖維長度過短時(shí),難以形成纖維網(wǎng),而且在使卷曲表現(xiàn)出來時(shí)卷曲纖維彼此的抱合變得不充分,難以確保無紡布的強(qiáng)度及伸縮性。另外,平均纖維長度過長時(shí),不僅難以形成單位面積重量均勻的纖維網(wǎng),而且在形成網(wǎng)的時(shí)刻較多地表現(xiàn)出纖維彼此的抱合,在表現(xiàn)出卷曲時(shí)相互妨礙而難以表現(xiàn)出伸縮性。另外,平均纖維長度為上述范圍時(shí),由于在無紡布表面卷曲的纖維的一部分適度地露出于無紡布表面,因此能夠提高無紡布的自粘性。另外,上述范圍的平均纖維長度在獲得良好的手撕性方面也是有利的。

上述復(fù)合纖維為潛在卷曲纖維,通過實(shí)施熱處理而表現(xiàn)出卷曲(或顯現(xiàn)化),成為具有基本上為線圈狀(螺旋狀或螺旋彈簧狀)的立體卷曲的纖維。

加熱前的卷曲數(shù)(機(jī)械卷曲數(shù))例如為0~30個(gè)/25mm,優(yōu)選為1~25個(gè)/25mm,更優(yōu)選為5~20個(gè)/25mm。加熱后的卷曲數(shù)例如為30個(gè)/25mm以上(例如30~200個(gè)/25mm),優(yōu)選為35~150個(gè)/25mm,更優(yōu)選為40~120個(gè)/25mm左右,可以為45~120個(gè)/25mm(特別為50~100個(gè)/25mm)。

在本發(fā)明的無紡布中,優(yōu)選卷曲纖維在厚度方向基本均勻地卷曲,即復(fù)合纖維的卷曲在厚度方向基本均勻地表現(xiàn)出來。具體而言,在厚度方向的截面中,在厚度方向進(jìn)行了三等分的各個(gè)區(qū)域中,在中央部(內(nèi)層)形成1圈以上的線圈蜷曲的纖維的數(shù)優(yōu)選為5~50根/5mm(面方向長度)·0.2mm(厚度),更優(yōu)選為10~50根/5mm(面方向)·0.2mm(厚度),進(jìn)一步優(yōu)選為20~50根/5mm(面方向)·0.2mm(厚度)。由于大部分卷曲纖維的軸相對(duì)于面方向基本平行地取向、且在厚度方向卷曲數(shù)量基本均勻,因此,即使不含有橡膠、彈性體也具有高伸縮性,而且即使不含有粘合劑也可具有實(shí)用的強(qiáng)度。需要說明的是,在本申請(qǐng)說明書中,“在厚度方向進(jìn)行了三等分的區(qū)域”是指在與無紡布的厚度方向正交的方向進(jìn)行切片而三等分的各個(gè)區(qū)域。

卷曲在厚度方向均勻的情況也可以通過纖維彎曲率均勻的情況來評(píng)價(jià)。纖維彎曲率是指纖維長度(l2)相對(duì)于卷曲纖維的兩端的距離(l1)之比(l2/l1),纖維彎曲率(特別是厚度方向的中央?yún)^(qū)域中的纖維彎曲率)例如為1.3以上(例如為1.35~20),優(yōu)選為2~10(例如為2.1~9.5),更優(yōu)選為4~8(特別是4.5~7.5)左右。需要說明的是,如后面所述,纖維彎曲率基于無紡布截面的電子顯微鏡照片而測定,因此,纖維長度(l2)不是將三維卷曲的纖維拉直成為直線狀的纖維長度(實(shí)際長度),而是指將拍攝于照片中的二維卷曲的纖維拉直成為直線狀的纖維長度(照片上的纖維長度)。因此,纖維長度(l2)測量得比實(shí)際的纖維長度短。

在厚度方向基本均勻地表現(xiàn)出卷曲的情況下,纖維彎曲率在厚度方向是均勻的。纖維彎曲率的均勻性可以通過在厚度方向的截面中,在厚度方向進(jìn)行了三等分的各個(gè)層中的纖維彎曲率的比較來進(jìn)行評(píng)價(jià)。即,在厚度方向的截面中,在厚度方向進(jìn)行了三等分的各個(gè)區(qū)域中的纖維彎曲率均在上述范圍,各區(qū)域中的纖維彎曲率的最小值相對(duì)于最大值的比例(纖維彎曲率最小的區(qū)域相對(duì)于最大的區(qū)域的比率)例如為75%以上(例如為75~100%),優(yōu)選為80~99%,更優(yōu)選為82~98%(特別是85~97%)左右。

作為纖維彎曲率及其均勻性的具體的測定方法,可使用用電子顯微鏡照片拍攝無紡布的截面,并對(duì)選自在厚度方向進(jìn)行了三等分的各區(qū)域中的區(qū)域測定纖維彎曲率的方法。對(duì)于進(jìn)行了三等分的表層(表面區(qū)域)、內(nèi)層(中央?yún)^(qū)域)、背層(背面區(qū)域)的各層,測定的區(qū)域是長度方向?yàn)?mm以上的區(qū)域。對(duì)于各測定區(qū)域的厚度方向,在各層的中心附近以各個(gè)測定區(qū)域具有相同的厚度范圍的方式設(shè)定。另外,各測定區(qū)域設(shè)定為在厚度方向平行、且在各測定區(qū)域內(nèi)包含可測定纖維彎曲率的纖維片100根以上(優(yōu)選為300根以上、更優(yōu)選為500~1000根左右)。設(shè)定了這些各測定區(qū)域之后,測定區(qū)域內(nèi)的全部纖維的纖維彎曲率,按照測定區(qū)域計(jì)算出平均值,然后通過比較顯示最大平均值的區(qū)域和顯示最小平均值的區(qū)域來計(jì)算出纖維彎曲率的均勻性。

如上所述,構(gòu)成無紡布的卷曲纖維在表現(xiàn)出卷曲后具有基本上為線圈狀的卷曲。由該卷曲纖維的線圈所形成的圓的平均曲率半徑可以從例如10~250μm的范圍中選擇,優(yōu)選為20~200μm(例如50~200μm),更優(yōu)選為50~160μm(例如60~150μm),進(jìn)一步優(yōu)選為70~130μm。平均曲率半徑是表示由卷曲纖維的線圈所形成的圓的平均大小的指標(biāo),是指在該值大的情況下,形成的線圈具有松弛的形狀,即具有卷曲數(shù)少的形狀。另外,在卷曲數(shù)少時(shí),卷曲纖維彼此的抱合也減少,難以對(duì)線圈形狀的變形進(jìn)行形狀恢復(fù),因此,在表現(xiàn)出足夠的伸縮性能方面不利。在平均曲率半徑過小時(shí),卷曲纖維彼此未充分進(jìn)行抱合,不僅難以確保網(wǎng)強(qiáng)度,而且線圈形狀變形時(shí)的應(yīng)力過大,斷裂強(qiáng)度過度地增大,難以獲得適當(dāng)?shù)纳炜s性。

在卷曲纖維中,線圈的平均間距(平均卷曲間距)例如為0.03~0.5mm,優(yōu)選為0.03~0.3mm,更優(yōu)選為0.05~0.2mm。平均間距過大時(shí),每1根纖維能夠表現(xiàn)出的線圈卷曲數(shù)減少,不能發(fā)揮足夠的伸縮性。平均間距過小時(shí),卷曲纖維彼此未充分地進(jìn)行抱合,難以確保無紡布的強(qiáng)度。

在無紡布(纖維網(wǎng))中,不僅含有上述復(fù)合纖維,還可以含有其它纖維(非復(fù)合纖維)。作為非復(fù)合纖維,不僅可以列舉例如由上述的非濕熱粘接性樹脂或濕熱粘接性樹脂構(gòu)成的纖維,還可以列舉:纖維素類纖維[例如,天然纖維(木棉、羊毛、綢、麻等)、半合成纖維(三乙酸酯纖維這樣的乙酸酯纖維等)、再生纖維(人造絲、波里諾西克(polynosic)、銅氨(cupra)纖維、萊賽爾纖維(例如,注冊(cè)商標(biāo)名:“tencel”等)等)]等。非復(fù)合纖維的平均纖度及平均纖維長度與復(fù)合纖維相同。非復(fù)合纖維可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。其中,優(yōu)選人造絲這樣的再生纖維、乙酸酯這樣的半合成纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維這樣的聚烯烴類纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維等。特別是從混紡性等的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為與復(fù)合纖維同種的纖維,例如,在復(fù)合纖維為聚酯類纖維時(shí),非復(fù)合纖維也可以為聚酯類纖維。

復(fù)合纖維與非復(fù)合纖維的比例(質(zhì)量比)可以從復(fù)合纖維/非復(fù)合纖維=50/50~100/0的范圍中選擇,例如為60/40~100/0(例如60/40~99.5/0.5),優(yōu)選為70/30~100/0(例如70/30~99.5/0.5),更優(yōu)選為80/20~100/0(例如80/20~99.5/0.5),進(jìn)一步優(yōu)選為90/10~100/0(例如90/10~99.5/0.5)、特別優(yōu)選95/5~100/0。通過混棉非復(fù)合纖維,可以調(diào)整無紡布的強(qiáng)度與伸縮性或柔軟性的平衡。但是,復(fù)合纖維的比例過少時(shí),在表現(xiàn)出卷曲后復(fù)合纖維進(jìn)行伸縮時(shí),特別是在伸長后進(jìn)行收縮時(shí),非復(fù)合纖維成為其收縮的阻力,因此難以進(jìn)行無紡布的形狀恢復(fù)。

無紡布(纖維網(wǎng))可以含有慣用的添加劑,例如可以含有穩(wěn)定劑(銅化合物這樣的熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑等)、抗菌劑、除臭劑、香料、著色劑(染料、顏料等)、填充劑、防靜電劑、阻燃劑、增塑劑、潤滑劑、結(jié)晶化速度延遲劑等。添加劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。添加劑既可以擔(dān)載于纖維表面,也可以包含于纖維中。

<無紡布的制造方法>

本發(fā)明的無紡布可以通過包含以下工序的方法而良好地制造:將含有上述復(fù)合纖維(潛在卷曲纖維)的纖維進(jìn)行成網(wǎng)化的工序(成網(wǎng)化工序)、對(duì)纖維網(wǎng)進(jìn)行加熱而使復(fù)合纖維卷曲的工序(加熱工序)。

作為成網(wǎng)化工序中的纖維網(wǎng)的形成方法,可以利用慣用的方法,例如:紡粘法、熔噴法這樣的直接法;使用了熔噴纖維、人造短纖維等的梳棉法、氣流成網(wǎng)法這樣的干法等。其中,廣泛應(yīng)用使用了熔噴纖維、人造短纖維的梳棉法,特別是使用了人造短纖維的梳棉法。作為使用人造短纖維得到的網(wǎng),可列舉例如:無規(guī)網(wǎng)、半無規(guī)網(wǎng)、平行鋪置纖網(wǎng)、交叉鋪置纖網(wǎng)等。

在加熱工序之前,可以實(shí)施使纖維網(wǎng)中的至少一部分纖維進(jìn)行抱合的抱合工序。通過實(shí)施該抱合工序,可以在接下來的加熱工序中得到卷曲纖維適度抱合的無紡布。抱合方法可以為機(jī)械性抱合的方法,優(yōu)選通過水的噴霧或噴射(噴吹)而使其抱合的方法。通過水流使纖維抱合在提高加熱工序的卷曲所帶來的抱合的密度方面是有利的。噴霧或噴射的水可以從纖維網(wǎng)的一面進(jìn)行噴吹,也可以從兩面進(jìn)行噴吹,從有效地進(jìn)行牢固的抱合的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選從兩面進(jìn)行噴吹。

以纖維抱合為適度范圍的方式設(shè)定抱合工序中的水的噴出壓力,例如為2mpa以上(例如2~15mpa),優(yōu)選為3~12mpa,更優(yōu)選為4~10mpa(特別為5~8mpa)。噴霧或噴射的水的溫度例如為5~50℃,優(yōu)選為10~40℃、例如15~35℃(常溫)。

作為噴霧或噴射水的方法,從簡便性等的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用具有規(guī)則的噴霧區(qū)域或噴霧圖案的噴嘴等來噴射水的方法。具體而言,對(duì)于利用傳送帶輸送的纖維網(wǎng),可以在載置于傳送帶上方的狀態(tài)下噴射水。傳送帶可以為透水性,可以從纖維網(wǎng)的背側(cè)使水穿過透水性的傳送帶而噴射于纖維網(wǎng)。需要說明的是,為了抑制水的噴射所導(dǎo)致的纖維飛散,可以預(yù)先用少量的水潤濕纖維網(wǎng)。

用于噴霧或噴射水的噴嘴只要使用給定的噴口在寬度方向連續(xù)排列的板、模頭,并將其配置成噴口排列在供給的纖維網(wǎng)的寬度方向即可。噴口列可以是一列以上,也可以多列平行排列。另外,還可以并列設(shè)置多臺(tái)具有一列噴口列的噴嘴模頭。

使用在板上開有噴口的類型的噴嘴時(shí),板的厚度例如可以為0.5~1.0mm。噴口的直徑通常為0.01~2mm,優(yōu)選為0.05~1.5mm,更優(yōu)選為0.1~1.0mm。噴口的間距通常為0.1~2mm,優(yōu)選為0.2~1.5mm,更優(yōu)選為0.3~1mm。

使用的傳送帶只要能夠基本上不擾亂纖維網(wǎng)的形態(tài)地進(jìn)行傳送即可,沒有特別限定,優(yōu)選使用環(huán)形傳送帶。傳送帶可以單獨(dú)僅使用1臺(tái),也可以根據(jù)需要組合另一臺(tái)傳送帶,并在兩帶之間夾持纖維網(wǎng)進(jìn)行傳送。特別是在將纖維網(wǎng)固定為最終形態(tài)的接下來的加熱工序中,可以使用一組帶夾住纖維網(wǎng),對(duì)纖維網(wǎng)的密度進(jìn)行調(diào)整。通過這樣進(jìn)行傳送,在處理纖維網(wǎng)時(shí)可以抑制因用于抱合的水、加熱工序中的高溫水蒸氣、傳送帶的振動(dòng)等外力所導(dǎo)致的傳送來的網(wǎng)的形態(tài)發(fā)生變形。在使用1組帶的情況下,帶間的距離可以根據(jù)希望的纖維網(wǎng)的單位面積重量及密度而適當(dāng)選擇,例如為1~10mm,優(yōu)選為1~8mm,更優(yōu)選為1~5mm左右。

傳輸機(jī)所使用的環(huán)形帶只要不妨礙纖維網(wǎng)的傳送、用于抱合的水、加熱工序中的高溫水蒸氣處理即可,沒有特別限定,如果是網(wǎng),則優(yōu)選大概比90目更粗的網(wǎng)(例如10~80目左右的網(wǎng))。其以上的網(wǎng)眼細(xì)的網(wǎng)的透氣性低,用于抱合的水、下一工序中的水蒸氣難以通過。帶的材質(zhì)沒有特別限定,從對(duì)水蒸氣處理的耐熱性等的觀點(diǎn)考慮,用于加熱工序的帶的材質(zhì)優(yōu)選為金屬、進(jìn)行了耐熱處理的聚酯類樹脂、聚苯硫醚類樹脂、聚芳酯類樹脂(全芳香族類聚酯類樹脂)、芳香族聚酰胺類樹脂這樣的耐熱性樹脂等。需要說明的是,用于傳輸機(jī)的帶在利用水流等進(jìn)行的抱合工序和利用高溫水蒸氣進(jìn)行的加熱工序中可以相同,但由于需要根據(jù)各自工序進(jìn)行調(diào)整,因此通常使用分離的另外的傳送帶。

在上述抱合工序之前,可以設(shè)置使纖維網(wǎng)中的纖維在面內(nèi)不均勻化的工序(不均勻化工序)。通過實(shí)施該工序,可在纖維網(wǎng)中形成纖維密度變得疏松的區(qū)域,因此,在抱合工序?yàn)樗鞅Ш系那闆r下,能夠高效地將水流噴射至纖維網(wǎng)內(nèi)部,不僅在纖維網(wǎng)的表面,而且在內(nèi)部也容易實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)谋Ш稀?/p>

不均勻化工序可以通過對(duì)纖維網(wǎng)噴霧或噴射低壓力水來進(jìn)行。對(duì)纖維網(wǎng)噴霧或噴射低壓力水可以是連續(xù)的,但優(yōu)選間歇性或周期性地噴霧。通過間歇性或周期性地將水噴霧于纖維網(wǎng),可以周期性地交替形成多個(gè)低密度部和多個(gè)高密度部。

優(yōu)選該不均勻化工序中的水的噴出壓力為盡可能低的壓力,例如為0.1~1.5mpa,優(yōu)選為0.3~1.2mpa,進(jìn)一步優(yōu)選為0.6~1.0mpa左右。噴霧或噴射的水的溫度例如為5~50℃,優(yōu)選為10~40℃,例如為15~35℃(常溫)。

作為間歇性或周期性地噴霧或噴射水的方法,只要是可以在纖維網(wǎng)中周期性地交替形成密度梯度的方法即可,沒有特別限定,從簡便性等的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選借助具有由多個(gè)孔形成的規(guī)則的噴霧區(qū)域或噴霧圖案的板狀物(多孔板等)來噴射水的方法。

具體而言,成網(wǎng)化工序中得到的纖維網(wǎng)可以通過傳送帶送至下一工序,接著在載置于傳送帶上的狀態(tài)下通過由多孔板構(gòu)成的鼓(多孔板鼓)與帶之間。傳送帶可以為透水性,在纖維網(wǎng)通過多孔板鼓與帶之間時(shí),可以以從鼓的內(nèi)側(cè)通過纖維網(wǎng)并通過傳送帶的方式,使水以上述壓力噴出成噴霧狀。由此,可以使構(gòu)成位于傳送帶上的纖維網(wǎng)的纖維向不對(duì)應(yīng)于多孔板的孔的非噴霧區(qū)域移動(dòng),能夠減少對(duì)應(yīng)于孔的部位的纖維量。

多孔板的孔的排列或配置結(jié)構(gòu)沒有特別限定,例如可以是以網(wǎng)眼狀或格子狀(交錯(cuò)狀)交替排列孔的結(jié)構(gòu)。各孔的孔徑通常形成為相同的大小,例如為1~10mm,優(yōu)選為1.5~5mm。鄰接的孔的間距也通常為相同的長度,例如為1~5mm,優(yōu)選為1.5~3mm。

孔徑過小時(shí),流動(dòng)的水量降低,因此有時(shí)無法移動(dòng)纖維網(wǎng)的纖維。另一方面,孔徑過大時(shí),為了確保鼓的形態(tài),需要擴(kuò)大間距,結(jié)果是在纖維網(wǎng)中形成不接觸水的部分,發(fā)生品質(zhì)不均、難以進(jìn)行均勻的處理。另外、孔的間距過小時(shí),必然需要縮小孔徑,無法確保水量。反之,間距過寬時(shí),仍然在纖維網(wǎng)中形成不接觸水的部分,容易發(fā)生品質(zhì)不均。

在加熱工序中,纖維網(wǎng)通過傳送帶傳送至下一工序,用高溫水蒸氣進(jìn)行加熱而卷曲。在用高溫水蒸氣進(jìn)行處理的方法中,通過傳送帶傳送來的纖維網(wǎng)暴露于高溫或過熱水蒸氣(高壓蒸汽)流,由此在復(fù)合纖維(潛在卷曲纖維)中表現(xiàn)出線圈卷曲。即,通過表現(xiàn)出卷曲,復(fù)合纖維在將形狀改變成線圈狀的同時(shí)發(fā)生移動(dòng),表現(xiàn)出纖維彼此的三維抱合。由于纖維網(wǎng)具有透氣性,因此,即使是來自一個(gè)方向的處理,高溫水蒸氣也可滲透至內(nèi)部,在厚度方向呈現(xiàn)出基本均勻的卷曲,纖維彼此均勻地進(jìn)行抱合。

具體而言,纖維網(wǎng)通過傳送帶供給于高溫水蒸氣處理,纖維網(wǎng)在高溫水蒸氣處理的同時(shí)發(fā)生收縮。因此,供給的纖維網(wǎng)在即將暴露于高溫水蒸氣之前,優(yōu)選根據(jù)目標(biāo)無紡布的面積收縮率而過量進(jìn)料。過量進(jìn)料的比例相對(duì)于目標(biāo)無紡布的長度為110~300%,優(yōu)選為120~250%。

為了向纖維網(wǎng)供給水蒸氣,可使用慣用的水蒸氣噴射裝置。作為該水蒸氣噴射裝置,優(yōu)選為能夠以希望的壓力和量在纖維網(wǎng)全部寬度范圍內(nèi)基本均勻地噴吹水蒸氣的裝置。在組合2臺(tái)傳送帶的情況下,可在一臺(tái)傳輸機(jī)內(nèi)安裝水蒸氣噴射裝置,通過透水性的傳送帶或者載置于傳輸機(jī)上的傳送網(wǎng)向纖維網(wǎng)供給水蒸氣。在另一臺(tái)傳輸機(jī)中可以安裝抽吸箱??梢岳贸槲鋵⑼ㄟ^纖維網(wǎng)的過量的水蒸氣抽吸排出,但為了使水蒸氣對(duì)纖維網(wǎng)充分地接觸,且更高效地表現(xiàn)出利用該熱量顯示的纖維卷曲,需要將纖維網(wǎng)盡可能保持在自由的狀態(tài),因此優(yōu)選供給水蒸氣而不利用抽吸箱抽吸排出。另外,為了對(duì)纖維網(wǎng)的表面和背面一次性進(jìn)行水蒸氣處理,可以進(jìn)一步在與安裝有上述水蒸氣噴射裝置的傳輸機(jī)相反側(cè)的傳輸機(jī)中,在比安裝了上述水蒸氣噴射裝置的部位更靠下游部的傳輸機(jī)內(nèi)設(shè)置其它的水蒸氣噴射裝置。在沒有下游部的水蒸氣噴射裝置的情況下,要對(duì)無紡布的表面和背面進(jìn)行水蒸氣處理時(shí),可以通過以下方式代替:使進(jìn)行了一次處理后的纖維網(wǎng)的表面背面翻轉(zhuǎn),然后再次使其從處理裝置內(nèi)通過。

由于從水蒸氣噴射裝置中噴射的高溫水蒸氣為氣流,因此,與水流抱合處理、針刺處理不同,不使作為被處理體的纖維網(wǎng)中的纖維大幅移動(dòng)而進(jìn)入纖維網(wǎng)內(nèi)部??梢哉J(rèn)為,通過水蒸氣流對(duì)該纖維網(wǎng)中的進(jìn)入作用,水蒸氣流能夠有效地覆蓋存在于纖維網(wǎng)內(nèi)的各纖維的表面,可以進(jìn)行均勻的熱卷曲。另外,與干熱處理相比,可以對(duì)纖維網(wǎng)內(nèi)部充分地傳熱,因此,面方向及厚度方向的卷曲的程度大致變得均勻。

用于噴射高溫水蒸氣的噴嘴也與上述水流抱合的噴嘴同樣地使用給定的噴口在寬度方向連續(xù)排列的板、模頭,該板、模頭配置成噴口排列在所供給的纖維網(wǎng)的寬度方向即可。噴口列可以是一列以上,也可以多列平行排列。另外,還可以并列設(shè)置多臺(tái)具有一列噴口列的噴嘴模頭。

使用在板上開設(shè)有噴口的類型的噴嘴的情況下,板的厚度可以為0.5~1.0mm左右。關(guān)于噴口的直徑、間距,只要是能夠高效地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的卷曲表現(xiàn)和伴隨該表現(xiàn)的纖維抱合的條件即可,沒有特別限制,噴口的直徑通常為0.05~2mm,優(yōu)選為0.1~1mm,更優(yōu)選為0.2~0.5mm左右。噴口的間距通常為0.5~5mm,優(yōu)選為1~4mm,更優(yōu)選為1~3mm左右。噴口的直徑過小時(shí),容易產(chǎn)生易導(dǎo)致堵塞這樣的運(yùn)行上的問題。反之,噴口的直徑過大時(shí),難以獲得足夠的水蒸氣噴射力。另一方面,間距過小時(shí),孔徑也減小,因此高溫水蒸氣的量降低。另一方面,間距過大時(shí),發(fā)生高溫水蒸氣無法充分接觸纖維網(wǎng)的情況,因此難以確保強(qiáng)度。

關(guān)于使用的高溫水蒸氣,只要能夠?qū)崿F(xiàn)表現(xiàn)出目標(biāo)纖維的卷曲和與其相伴的適度纖維抱合即可,沒有特別限定,可以根據(jù)使用的纖維的材質(zhì)、形態(tài)來設(shè)定,壓力例如為0.1~2mpa,優(yōu)選為0.2~1.5mpa,更優(yōu)選為0.3~1mpa左右。在水蒸氣的壓力過高的情況下,有時(shí)形成纖維網(wǎng)的纖維進(jìn)行過多的移動(dòng)而產(chǎn)生質(zhì)地雜亂、有時(shí)纖維過度地進(jìn)行抱合。另外,在極端的情況下,纖維彼此會(huì)熔粘,難以確保伸縮性。另外,在壓力過弱的情況下,無法對(duì)纖維網(wǎng)賦予表現(xiàn)出纖維卷曲所需要的熱量、水蒸氣無法通過纖維網(wǎng)而使厚度方向的纖維卷曲表現(xiàn)變得不均勻。另外,也難以控制來自噴嘴的水蒸氣的均勻噴出。

高溫水蒸氣的溫度例如為70~150℃,優(yōu)選為80~120℃,更優(yōu)選為90~110℃。高溫水蒸氣的處理速度例如為200m/分以下,優(yōu)選為0.1~100m/分,進(jìn)一步優(yōu)選為1~50m/分。

這樣,在表現(xiàn)出纖維網(wǎng)內(nèi)的復(fù)合纖維的卷曲后,有時(shí)在無紡布中殘留水分,因此可以根據(jù)需要對(duì)無紡布進(jìn)行干燥。關(guān)于干燥,要求與干燥用加熱體接觸的無紡布表面的纖維不因干燥的熱發(fā)生熔粘而使伸縮性降低,只要能夠保持伸縮性,可以利用慣用的方法。例如,可以使用無紡布的干燥所使用的轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)、拉幅機(jī)這樣的大型干燥設(shè)備,但由于殘留的水分為微量,且大多是可通過比較輕度的干燥方法而干燥的水平,因此,優(yōu)選為遠(yuǎn)紅外線照射、微波照射、電子束照射這樣的非接觸法、噴吹熱風(fēng)、使其在熱風(fēng)中通過的方法等。

得到的無紡布在其制造工序中被水潤濕,暴露于高溫水蒸氣氛圍下。即,對(duì)于本發(fā)明的無紡布而言,可以說無紡布自身受到與洗滌同樣的處理,因此可以清洗紡絲油劑等對(duì)纖維的附著物。因此,本發(fā)明的伸縮性無紡布是衛(wèi)生的,且顯示出高防水性。

實(shí)施例

以下,示出實(shí)施例進(jìn)一步具體地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明,但本發(fā)明并不受這些例子的限定。需要說明的是,以下實(shí)施例及比較例中得到的無紡布(繃帶)的各物性值通過下述方法進(jìn)行測定。將測定結(jié)果示于表1~表5。

[1]機(jī)械卷曲數(shù)

按照jisl1015“化學(xué)人造短纖維試驗(yàn)方法(化學(xué)繊維ステープル試験方法)”(8.12.1)測定了機(jī)械卷曲數(shù)(個(gè)/25mm)。

[2]平均線圈卷曲數(shù)

從無紡布中一邊注意不拉伸線圈卷曲一邊將卷曲纖維(復(fù)合纖維)抽出,與機(jī)械卷曲數(shù)的測定同樣地按照jisl1015“化學(xué)人造短纖維試驗(yàn)方法”(8.12.1)測定了測定平均線圈卷曲數(shù)(個(gè)/mm)。需要說明的是,僅對(duì)表現(xiàn)出了線圈狀卷曲的纖維進(jìn)行了本測定。

[3]平均卷曲間距

在平均線圈卷曲數(shù)的測定時(shí),連續(xù)測定相鄰的線圈間的距離,以n數(shù)=100的平均值的形式測定了平均卷曲間距(μm)。

[4]平均曲率半徑

使用掃描電子顯微鏡(sem)對(duì)無紡布的任意截面拍攝放大至100倍的照片。在拍攝的無紡布截面照片所顯示的纖維中,對(duì)形成了1周以上螺旋(線圈)的纖維,求出沿該螺旋描繪圓時(shí)的圓的半徑(從線圈軸方向觀察卷曲纖維時(shí)的圓的半徑),將其作為曲率半徑(μm)。需要說明的是,對(duì)于纖維而言,在描繪螺旋成橢圓狀的情況下,將橢圓的長徑與短徑之和的1/2作為曲率半徑。但是,為了排除卷曲纖維未表現(xiàn)出充分的線圈卷曲的情況、因斜向觀察而使纖維的螺旋形狀呈現(xiàn)橢圓的情況,僅將橢圓的長徑與短徑之比進(jìn)入0.8~1.2范圍的橢圓作為測定對(duì)象。平均曲率半徑(μm)以n數(shù)=100的平均值的形式求出。

[5]卷曲纖維(復(fù)合纖維)的纖維彎曲率及其均勻性

拍攝無紡布的任意截面的電子顯微鏡照片(倍數(shù)×100倍),在拍攝的纖維的照出的部分中,在厚度方向上三等分為表層、內(nèi)層、背層的3個(gè)區(qū)域,在各層的中心附近設(shè)定測定區(qū)域,使得測定區(qū)域在長度方向?yàn)?mm以上、且含有可測定的卷曲纖維500根以上。對(duì)于這些區(qū)域,測定其卷曲纖維的一個(gè)端部與另一個(gè)端部的端部間距離(最短距離),進(jìn)一步測定該卷曲纖維的纖維長度(照片上的纖維長度)。即,在卷曲纖維的端部露出于無紡布表面的情況下,將其端部直接作為用于測定端部間距離的端部,在端部埋沒于無紡布內(nèi)部的情況下,將埋沒于無紡布內(nèi)部的邊界部分(照片上的端部)作為用于測定端部間距離的端部。此時(shí),對(duì)于在拍攝的卷曲纖維中無法確認(rèn)跨越100μm以上而連續(xù)的纖維像而言,不作為測定的對(duì)象。然后,根據(jù)其復(fù)合纖維的纖維長度(l2)相對(duì)于端部間距離(l1)之比(l2/l1)計(jì)算出纖維彎曲率。按照在厚度方向進(jìn)行了三等分的表層、內(nèi)層、背層分別計(jì)算出纖維彎曲率的平均值,進(jìn)而根據(jù)各層中最小值相對(duì)于最大值的比例(最小值/最大值)計(jì)算出纖維彎曲率在厚度方向的均勻性。

圖6示出了關(guān)于拍攝的卷曲纖維的纖維彎曲率的測定方法的示意圖。圖6(a)表示一個(gè)端部露出于表面,另一個(gè)端部埋沒于無紡布內(nèi)部的卷曲纖維,在該情況下,端部間距離l1是從卷曲纖維的端部至埋沒于無紡布內(nèi)部的邊界部分的距離。另一方面,纖維長度l2是將卷曲纖維的可觀察部分(從卷曲纖維的端部至埋沒于無紡布內(nèi)部的部分)的纖維在照片上二維拉直的長度。

圖6(b)示出了兩端部埋沒于無紡布內(nèi)部的復(fù)合纖維,在該情況下,端部間距離l1是露出于無紡布表面的部分的兩端部(照片上的兩端部)的距離。另一方面,纖維長度l2是將露出于無紡布表面的部分的卷曲纖維在照片上二維拉直的長度。

[6]單位面積重量

按照jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”測定作為無紡布整體的單位面積重量、即無紡布的平均單位面積重量(g/m2)。

[7]厚度及密度

按照jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”測定無紡布的厚度(mm),由該值和用[6]的方法測定的單位面積重量計(jì)算出無紡布的密度(g/cm2)。

[8]斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率及50%伸長時(shí)應(yīng)力

按照jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”進(jìn)行測定。對(duì)無紡布的行進(jìn)(md)方向及寬度(cd)方向測定了斷裂強(qiáng)度(n/50mm)、斷裂伸長率(%)及50%伸長時(shí)應(yīng)力(n/50mm)。

[9]50%伸長后恢復(fù)率

實(shí)施基于jisl1913“一般無紡布試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試驗(yàn),基于下述式求出50%伸長后恢復(fù)率。

50%伸長后恢復(fù)率(%)=100-x

式中,x是在拉伸試驗(yàn)中伸長率達(dá)到50%后立即去除負(fù)載時(shí)的試驗(yàn)后的殘留應(yīng)變(%)。對(duì)md方向及cd方向測定了50%伸長后恢復(fù)率。

[10]壓應(yīng)力

將5張無紡布重疊,測定在厚度方向進(jìn)行了20%壓縮時(shí)的應(yīng)力,將其作為壓應(yīng)力(kpa)。測定使用了精密萬能試驗(yàn)機(jī)(株式會(huì)社島津制作所制造的“autographag-is”)。壓縮中使用直徑29mm的圓柱狀的壓縮單元,以壓頭速度10mm/分進(jìn)行壓縮。

[11]斷裂端部長度d

按照前面敘述的測定方法對(duì)通過上述[8]的斷裂強(qiáng)度的測定而得到的斷裂樣品求出斷裂端部長度d(mm)(參照?qǐng)D1)。斷裂方向?yàn)閙d方向,是得到的具有長度方向及寬度方向的無紡布的長度方向。

[12]分割區(qū)域的單位面積重量比

對(duì)得到的具有長度方向及寬度方向的無紡布,選擇長度方向的長度為5cm、寬度方向的長度為無紡布的總寬度的方形區(qū)域,對(duì)于該方形區(qū)域,按照前面敘述的記載測定了第i個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi與第(i+1)個(gè)分割區(qū)域的單位面積重量wi+1之比wi/wi+1(參照?qǐng)D2)。單位面積重量比wi/wi+1通過用剪刀切取方形區(qū)域中包含的各分割區(qū)域(長度方向的長度:5cm、寬度方向的長度:1cm)、測定其重量并計(jì)算出它們之比來求出。

在測定分割區(qū)域的單位面積重量比時(shí),準(zhǔn)備總寬度為5cm、10cm、20cm的3種無紡布,對(duì)各無紡布測定了方形區(qū)域中包含的各分割區(qū)域的單位面積重量比wi/wi+1。進(jìn)而,分別對(duì)3種無紡布選擇3個(gè)部位的方形區(qū)域。這些3個(gè)部位的方形區(qū)域以相鄰的方形區(qū)域間的無紡布長度方向(md方向)的間隔為1m的方式進(jìn)行選擇。

在表2中,將分別從總寬度不同的3種無紡布中選擇的3個(gè)方形區(qū)域分別設(shè)為方形區(qū)域1、2、3。而且,表2中,記載了各方形區(qū)域1~3的單位面積重量比wi/wi+1的最大值及最小值,并且對(duì)于所有i,將單位面積重量比wi/wi+1為0.9~1.1的情況作為“評(píng)價(jià)a”,將在任一個(gè)以上的i中單位面積重量比wi/wi+1不為0.9~1.1的情況作為“評(píng)價(jià)b”。需要說明的是,例如總寬度為5cm的無紡布在各方形區(qū)域1~3中具有5個(gè)分割區(qū)域,i的總數(shù)為4。在各方形區(qū)域中,i的總數(shù)為分割區(qū)域總數(shù)-1。將在計(jì)算單位面積重量比wi/wi+1時(shí)測得的各分割區(qū)域的重量示于表3~5。

[13]曲面滑動(dòng)應(yīng)力

首先,將無紡布裁切成md方向?yàn)殚L度方向的50mm寬度×600mm長度的大小,作為樣品1。接著,如圖3(a)所示,用單面粘合膠帶2將樣品1的一個(gè)端部固定于卷芯3(外徑30mm×長度150mm的聚丙烯樹脂制的管形輥),然后,以對(duì)于樣品1的全部寬度均勻地施加負(fù)載的方式使用鱷魚夾4(夾持寬度50mm,使用時(shí)在口部內(nèi)側(cè)用雙面膠帶固定0.5mm厚的橡膠片)將150g的重錘5設(shè)置于該樣品1的另一端部。

接著,在將固定有樣品1的卷芯3以懸掛樣品1及重錘5的方式提起的狀態(tài)下,以重錘5不大幅搖擺的方式使卷芯3旋轉(zhuǎn)5周,將樣品1卷起并提起秤錘5(參照?qǐng)D3(b))。在該狀態(tài)下,將纏繞于卷芯3的樣品1的最外周部分的圓柱狀部分與未纏繞于卷芯3的樣品1的平面狀部分的切點(diǎn)(向卷芯3纏繞的樣品1的部分與因重錘5的重力而成為垂直狀的樣品1的部分的邊界線)設(shè)為基點(diǎn)6,以不使該基點(diǎn)6偏移移動(dòng)的方式緩慢地取下鱷魚夾4及重錘5。接著,在沿纏繞于卷芯3的樣品1距該基點(diǎn)6半周(180°)的位置7,以不損傷內(nèi)層的樣品的方式用剃刀刃切斷樣品1的最外周部分,設(shè)置切縫8(參照?qǐng)D4)。

對(duì)該樣品1中的最外層部分與在其下方(內(nèi)層)纏繞于管形輥3的內(nèi)層部分之間的曲面滑動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行了測定。在該測定中使用拉伸試驗(yàn)機(jī)(株式會(huì)社島津制作所制造的“autograph”)。將卷芯3固定在設(shè)置于拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定側(cè)夾頭底座的夾具9上(參照?qǐng)D5),用測力傳感器側(cè)的夾頭10將樣品1的端部(設(shè)置有鱷魚夾4的端部)夾住并以拉伸速度200mm/分進(jìn)行拉伸,將樣品1在切縫8處脫落(分離)時(shí)的測定值(拉伸強(qiáng)度)作為曲面滑動(dòng)應(yīng)力(斷裂端部以外、n/50mm)。需要說明的是,在曲面滑動(dòng)應(yīng)力超過斷裂強(qiáng)度的程度較多、樣品1脫落前無紡布發(fā)生了斷裂的情況下,在表1中表示為“斷裂”。

另外,在上述曲面滑動(dòng)應(yīng)力的測定中,在圖3(b)的狀態(tài)下將纏繞于卷芯3的樣品1與鱷魚夾4及秤錘5一起用手拉拽而斷裂,用剃刀僅切斷1個(gè)位于斷裂部分1周內(nèi)的內(nèi)層的樣品1。將卷芯3固定在設(shè)置于拉伸試驗(yàn)機(jī)的固定側(cè)夾頭底座的夾具9上(參照?qǐng)D5),用測力傳感器側(cè)的夾頭10將樣品1的非斷裂部分的端部夾住并以拉伸速度200mm/分進(jìn)行拉伸,測定樣品1脫落(分離)時(shí)的拉伸強(qiáng)度,將其作為斷裂端部的曲面滑動(dòng)應(yīng)力(n/50mm)。

<實(shí)施例1>

作為潛在卷曲性纖維,準(zhǔn)備了由特性粘度0.65的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂[成分(a)]和將間苯二甲酸20摩爾%及二乙二醇5摩爾%共聚而成的改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂[成分(b)]構(gòu)成的并排型復(fù)合人造短纖維[可樂麗股份有限公司制造、“sofitpn780”、1.7dtex×51mm長、機(jī)械卷曲數(shù)12個(gè)/25mm、130℃×1分鐘熱處理后的卷曲數(shù)62個(gè)/25mm]。使用該并排型復(fù)合人造短纖維100質(zhì)量%通過梳棉法制成單位面積重量約為30g/m2的梳棉網(wǎng)。

使該梳棉網(wǎng)在傳送網(wǎng)上移動(dòng),并使其在與以直徑2mmφ、2mm間距交錯(cuò)狀開孔(圓形狀)的多孔板鼓之間通過,從該多孔板鼓的內(nèi)部向網(wǎng)及傳送網(wǎng)以0.8mpa噴霧狀噴射水流,實(shí)施周期性地形成纖維的低密度區(qū)域和高密度區(qū)域的不均勻化工序。

接著,以不阻礙在接下來的利用水蒸氣進(jìn)行的加熱工序中的收縮的方式以200%左右過量進(jìn)料網(wǎng),同時(shí)將該梳棉網(wǎng)輸送至加熱工序。

接著,向傳送帶所具備的水蒸氣噴射裝置導(dǎo)入梳棉網(wǎng),從該水蒸氣噴射裝置對(duì)梳棉網(wǎng)垂直地噴出0.5mpa的水蒸氣來實(shí)施水蒸氣處理,使?jié)撛诰砬w維表現(xiàn)出線圈狀卷曲,同時(shí)使纖維抱合,得到了無紡布。在該水蒸氣噴射裝置中,在一臺(tái)傳輸機(jī)內(nèi)以隔著傳送帶而向梳棉網(wǎng)噴吹水蒸氣的方式設(shè)置了噴嘴。需要說明的是,使用了水蒸氣噴射噴嘴的孔徑為0.3mm、且該噴嘴沿傳送帶寬度方向以2mm間距排列成1列的裝置。加工速度為8.5m/分,噴嘴與抽吸側(cè)的傳送帶的距離設(shè)為7.5mm。

用電子顯微鏡(100倍)觀察得到的無紡布的表面及厚度方向截面,結(jié)果是,各纖維相對(duì)于無紡布的面方向基本平行地取向,在厚度方向基本均勻地卷曲。

<實(shí)施例2>

使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維[東麗株式會(huì)社制造“tetoron”、1.6dtex×51mm長、機(jī)械卷曲數(shù)15個(gè)/25mm]100質(zhì)量%通過梳棉法制成單位面積重量約為10g/m2的梳棉網(wǎng)。使該梳棉網(wǎng)6層交叉鋪置而疊合,利用針刺法使纖維抱合,得到了無紡布。加工速度為2.5m/分,針密度(刺數(shù))兩面?zhèn)瓤傆?jì)設(shè)為1000次/cm2。

<實(shí)施例3>

向水蒸氣噴射裝置導(dǎo)入實(shí)施例1中使用的梳棉網(wǎng),將水蒸氣的噴射壓力設(shè)為0.8mpa,加工速度設(shè)為5.0m/分,噴嘴與抽吸側(cè)的傳送帶的距離設(shè)為5.5mm,除此以外,用與實(shí)施例1相同的方法得到了無紡布。用電子顯微鏡(100倍)觀察得到的無紡布的表面及厚度方向截面,結(jié)果是各纖維相對(duì)于無紡布的面方向基本平行地取向,在厚度方向基本均勻地卷曲。

<比較例1>

一邊將實(shí)施例2中使用的梳棉網(wǎng)輸送至裝備有76目、寬度500mm的樹脂制環(huán)形帶的傳送帶,一邊在表面背面各2段使用噴嘴,并從噴嘴噴射水,以加工速度30m/分使纖維抱合而得到了無紡布,所述噴嘴在網(wǎng)的寬度方向以0.6mm間隔將直徑0.1mm的噴口設(shè)置為1列。對(duì)于噴射水壓而言,在前段的噴嘴列中表面和背面兩面均設(shè)為3mpa,在后段的噴嘴列中表面和背面兩面均設(shè)為5mpa。

<比較例2>

針密度(刺數(shù))兩面?zhèn)瓤傆?jì)設(shè)為250次/cm2,除此以外,與實(shí)施例2同樣地得到了無紡布。

<比較例3>

利用熱風(fēng)循環(huán)處理機(jī)在130℃下對(duì)實(shí)施例2中使用的梳棉網(wǎng)實(shí)施熱風(fēng)處理,潛在卷曲纖維表現(xiàn)出線圈狀卷曲,同時(shí)使纖維抱合而得到了無紡布。

表1

表2

表3

表4

表5

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