[发明专利]连续纤维无纺布及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用热熔方式制成的连续纤维无纺布，它具有优良的膨松度和高的拉伸强度。更具体地说，提供了一种可用于卫生材料、工程材料、农业材料、包装材料等的连续纤维无纺布。

在以热熔为特征的制造无纺布的方法中，有一种对包括短纤维梳理网的热处理方法及连续纤维网的热处理方法。虽然后一种方法所具有的优点是生产工艺简单，但获得的无纺布具有低柔韧性与低膨松性的缺点。

通常用热熔方法制造并用于卫生材料、工程材料等的连续纤维无纺布主要是由单一成份的纤维制成，因为这种纤维不生成卷曲，故制品的膨松度低。

在用于产生单一成份纤维的螺旋状的空间卷曲(后文中简称作“螺旋状卷曲”)的已知方法中，有一种用于产生螺旋状卷曲的方法是基于纤维内部的不同热收缩，具体地是在将纺成的纤维拉出的同时将其局部骤冷(日本专利公报No.45-1649)，还有一种方法是将成核剂掺入纤维横截面上的某一部分造成结晶程度的差别来形成卷曲(日本专利公开No.5-209354)。但在前一种方法中通过将纤维制成无纺布的热处理加工使卷曲松开且膨松度变差。而两种方法中由于纤维是由一种成分组成，热压法仅被用作将纤维制成无纺布的热处理过程，故纤维的螺旋状卷曲被压制，不能实现理想的膨松度。

用几种热塑性树脂复合纺制成平行或偏心式皮芯型结构纤维的方式来生成螺旋状卷曲的方法是已知的(日本专利申请公开48-1471与63-282350)。但使用这种复合纤维的无纺布虽然膨松度有所改进，但拉伸强度等同于(或小于)通常的单组分纤维无纺布，故更进一步的改善仍是被期待的。

本发明提供了一种连续纤维无纺布，它相对于上述用热熔法生产连续纤维无纺布的情况而言具有优良的膨松性与高拉伸强度。

本发明的发明人针对在复合纤维中产生的螺旋状卷曲与在纤维横截面上复合成份的排列两者间的关系为解决前述问题作了认真的研究。结果他了解到这些目标可以借助于使用包括数种以平行或偏心式皮芯型结构排列的热塑性树脂的复合纤维来达到，其中熔点低的热塑性树脂位于在拉伸纤维后形成的螺旋状卷曲体的外侧，于是他完成了本发明。

即，本申请的第一项发明提供了一种连续纤维无纺布，包含具有由熔点差为15℃或更高的两种热塑性树脂复合纺制而生成的螺旋状卷曲的复合连续纤维，其特征在于纤维的接触点通过使位于螺旋状卷曲体外侧并具有低熔点的热塑性树脂熔融而互相粘接。

本申请的第二项发明提供了一种用于生产连续纤维无纺布的方法，包括：制备第一种热塑性树脂和第二种热塑性树脂，其中第二种的熔点比第一种低15℃而弹性收缩率比第一种低1％；把这些树脂按60/40-40/60的复合率复合纺制成平行式或偏心皮芯式的制品，其中第二种热塑性树脂位于皮层而第一种位于与皮层偏心的芯层；在低于第二种热塑性树脂的熔点的温度条件下将制成的纱拉伸至未拉伸前的1.2倍而在高于该第二种热塑性树脂的熔点并低于第一种热塑性树脂软化点的温度下热处理纱以粘合纤维接触点。在下文中对本发明作详细描述。

用作复合连续纤维的原料的热塑性树脂包括例如各种聚烯烃，如：聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-丙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、以及聚-4-甲基戊烯-1；用不饱和羧酸或它们的酸酐改性的聚烯烃；聚酯，如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯共聚物与聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺，如尼龙6、尼龙66与尼龙12；热塑性聚氨酯，及类似物。

在本发明中，选择使用熔点相差15℃或更多的两种热塑性树脂的组合。此时需用的纺丝条件是高熔点的热塑性树脂的弹性收缩率比低熔点的热塑性树脂的高1％或更多。

在本发明中，通过对复合连续纤维进行热处理并仅对低熔点的热塑性树脂加以熔融以粘合纤维接触点的方式获得无纺布。如果作为复合纤维原料的两种热塑性树脂的熔点差小于15℃则是不希望的，因为热处理中可使用的温度范围变窄。

该术语“弹性收缩率”意指单组分未拉伸的纱被拉伸至与复合纤维的拉伸条件相同的牵伸比(K)并且立即除去负荷时的收缩，并有下列公式：

弹性收缩率S(％)＝100×(KA－B)/(KA－A)，

其中A为未被拉伸的纱的长度，B为将纱拉伸后除去负荷后的纱的长度。