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TWI640666B - 重複耐久性優異之伸縮性不織布 - Google Patents

重複耐久性優異之伸縮性不織布 Download PDF

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TWI640666B
TWI640666B TW104128151A TW104128151A TWI640666B TW I640666 B TWI640666 B TW I640666B TW 104128151 A TW104128151 A TW 104128151A TW 104128151 A TW104128151 A TW 104128151A TW I640666 B TWI640666 B TW I640666B
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Satoshi Koizumi
小泉聡
Sumito Kiyooka
清岡純人
Yasurou Araida
新井田康朗
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Kuraray Co., Ltd.
可樂麗股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種不織布及使用其之繃帶,該不織布係包含捲縮纖維之伸縮性不織布,其中面方向之至少一方向之拉伸試驗之應力-變形曲線中,將變形ε為20%、30%、55%及65%時之應力σ(N/50mm)分別設為σ20、σ30、σ55及σ65時,滿足下式:(σ6555)/(σ3020)≧2.5。該不織布及繃帶重複使用時之伸縮性能之劣化小,重複耐久性優異。

Description

重複耐久性優異之伸縮性不織布
本發明係關於可適用作為繃帶等之伸縮性不織布。
繃帶係捲繞在患部等之適用部位而直接保護適用部位,不僅可用以將其他保護構件(紗布等)固定於適用部位,亦可利用其伸縮性藉由捲繞時之壓迫力進行創傷部之止血,促進血流而改善浮腫。又伸縮性繃帶亦期待應用於藉由壓迫患部而進行治療之壓迫療法,其代表例為下肢靜脈瘤之治療.改善。
伸縮性繃帶可使用不織布。藉由以捲縮成線圈狀之捲縮纖維構成不織布,且藉由具有以該等捲縮線圈使鄰接或交叉之捲縮纖維彼此交織而成之內部構造,而賦予不織布伸縮性,可在捲繞時賦予壓迫力。以捲縮纖維構成之不織布揭示於例如日本特表2006-507417號公報(專利文獻1)、國際公開第2008/015972號(專利文獻2)及國際公開第2012/070556號(專利文獻3)中。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2006-507417號公報
[專利文獻2]國際公開第2008/015972號
[專利文獻3]國際公開第2012/070556號
伸縮性繃帶,尤其是預期會長時間使用之利用捲繞時之壓迫力之伸縮性繃帶(壓迫繃帶)被要求並非拋棄性使用,而是可重複使用(例如,在某期間使用後經洗滌,仍可賦予充分之壓迫力且可無問題地再使用)。因此,構成壓迫繃帶之不織布期望不會因重複使用而使其伸縮性能劣化,但過去之伸縮性不織布在該點上尚有改善之餘地。
因此本發明之目的係提供一種重複使用時伸縮性能之劣化小,重複耐久性優異之伸縮性不織布,及使用其之繃帶(壓迫繃帶等)。
本發明提供一種以下所示之伸縮性不織布及繃帶。
[1]一種不織布,其係包含捲縮纖維之伸縮性不織 布,且面方向之至少一方向之拉伸試驗之應力-變形曲線中,將變形ε為20%、30%、55%及65%時之應力σ(N/50mm)分別設為σ20、σ30、σ55及σ65時,滿足下式:(σ6555)/(σ3020)≧2.5。
[2]如[1]所記載之不織布,其中變形ε為80%時之應力σ80為20N/50mm以上。
[3]如[1]或[2]所記載之不織布,其單位面積重量為90g/m2以上。
[4]如[1]~[3]中任一項所記載之不織布,其中面方向之至少一方向之拉伸試驗之斷裂強度為40N/50mm以上。
[5]如[1]~[4]中任一項所記載之不織布,其中前述捲縮纖維係由以熱收縮率不同之複數種樹脂形成相構造之複合纖維所構成,相對於面方向朝略平行配向,且以平均曲率半徑20~200μm於厚度方向略均勻地捲縮而成。
[6]如[1]~[5]中任一項所記載之不織布,其係繃帶。
依據本發明,可提供重複使用時之伸縮性能之劣化小,重複耐久性優異之伸縮性不織布。本發明之伸縮性不織布可使用於繃帶,尤其是進行創傷部等之止血,促進血流之用途所用之伸縮性繃帶,或如壓迫療法用繃帶之利用捲繞而賦予壓迫力之其他繃帶(壓迫繃帶)。
圖1為顯示纖維彎曲率之測定方法之示意圖。
圖2為顯示實施例1所得之伸縮性不織布之應力-變形曲線之圖。
圖3為顯示實施例2所得之伸縮性不織布之應力-變形曲線之圖。
圖4為顯示比較例1所得之伸縮性不織布之應力-變形曲線之圖。
圖5為顯示比較例2所得之伸縮性不織布之應力-變形曲線之圖。
圖6為顯示比較例3所得之伸縮性不織布之應力-變形曲線之圖。
〈伸縮性不織布〉
(1)伸縮性不織布之特性
本發明之伸縮性不織布係如後文詳述,包含捲縮成線圈狀之捲縮纖維而構成。伸縮性不織布具有構成其之各捲縮纖維實質上不熔著,主要使捲縮纖維彼此以該等之捲縮線圈部絡合而受拘束或卡住之構造。另本發明之伸縮性不織布中,較好構成其之大多(大部分)捲縮纖維(捲縮纖 維之軸芯方向)相對於不織布面(薄片面)朝略平行方向配向。本說明書中所謂「相對於面方向朝略平行配向」意指例如藉針刺進行交織般,不重複存在局部使多數捲縮纖維(捲縮纖維之軸芯方向)沿著厚度方向配向之部分之狀態。
本發明之伸縮性不織布較好包含朝其面方向(長度方向)配向,且捲縮成線圈狀之捲縮纖維,鄰接或交叉之捲縮纖維彼此藉由該等捲縮線圈部相互交織。且,不織布之厚度方向(或斜方向)亦輕度使捲縮纖維彼此交織。尤其,纖維網片中,收縮成線圈狀之過程中纖維彼此交織,藉由交織之捲縮線圈部而拘束捲縮纖維。
因此,本發明之伸縮性不織布,相較於寬度方向或厚度方向,利用交織之捲縮線圈部於面方向(縱向)更大幅伸長。且伸縮性不織布較好捲縮纖維於面方向及長度方向進行配向,據此於長度方向賦予張力時,交織之捲縮線圈部伸長,且由於恢復成原本之線圈狀,故可在面方向及長度方向顯示高的伸縮性。再者,藉由不織布之厚度方向之捲縮纖維彼此輕度交織,可展現厚度方向之緩衝性及柔軟性,因此伸縮性不織布可具有良好的肌膚觸感及質感。
捲縮線圈部藉由在某程度之壓力下接觸而容易與其他捲縮線圈部交織。據此,本發明之伸縮性不織布可成為自黏著性優異者。本說明書中所謂「自黏著性」係指不使用黏著劑或固定具等,而藉由不織布彼此之接觸而 接合或交織及可拘束或卡住之特性。
捲縮纖維較好於面方向或長度方向配向,據此於長度方向賦予張力時,交織之捲縮線圈部因彈性變形而伸長,進而賦予張力時,因塑性變形而伸長。如此,本發明之伸縮性不織布可均衡良好地具備伸縮性、自黏著性。
相對於此,構成不織布之纖維彼此實質上不熔著,朝厚度方向(相對於薄片面垂直之方向)配向之纖維存在較多時,由於該纖維亦形成線圈狀之捲縮,故纖維彼此極複雜絡合。結果,對其他纖維帶來必要以上之拘束或固定,進而由於阻礙構成纖維之捲縮線圈部之伸縮,故不織布之伸縮性降低。據此,宜儘可能使捲縮纖維朝相對於不織布之面方向平行的配向。
如此,較好藉由使線圈狀之捲縮纖維朝相對於不織布之面方向略平行進行配向,可使本發明之伸縮性不織布在其面方向具有伸縮性。相對於此,朝厚度方向伸長時,纖維比較容易鬆開,故如在面方向觀察般未展現伸縮性(收縮性)。又,該纖維之配向在纖維密實,以目視難以觀察配向時,仍可藉由該伸縮性之觀察而容易地確認纖維之配向性。
本發明之伸縮性不織布於關於面方向之至少一方向之應力-變形曲線(S-S曲線)中,變形ε(伸長度)為20%、30%、55%及65%時之應力σ(N/50mm)分別設為σ20、σ30、σ55及σ65時,為滿足下式者: (σ6555)/(σ3020)≧2.5 [1]
上述式[1]係約變形ε為50%之地點或其附近為界,相對於一定變形變化量之應力σ的變化量(亦即應力變化率)顯著大幅變化,彼等之應力變化率之比意指具有以低應力區域側之應力變化率為基準,高應力區域側之應力變化率成為2.5倍以上般之階段性斜率之應力-變形曲線。依據本發明人等之檢討,若為顯示具有該階段性斜率之應力-變形曲線之不織布,則重複使用時之伸縮性能之劣化小(重複耐久性高),具體而言,可知使後述之20N/50mm伸長重複試驗中之變形變化量變小。基於20N/50mm伸長重複試驗中之變形變化量減小之觀點,上述式[1]之左邊較好為2.7以上,更好為2.9以上,又更好為3.0以上,特佳為3.5以上,又最好為4.0以上。
應力變化率大幅變化之前(低應力區域)之應力-變形特性主要係基於不織布之彈性變形者,應力變化率大幅變化後(高應力區域)之應力-變形特性主要係基於不織布之塑性變形者。依據本發明人等之檢討可知,表示高應力區域側之應力變化率與低應力區域側之應力變化率之比的上述式[1]之左邊若較大,則愈大愈使20N/50mm伸長重複試驗中之變形變化量愈小較有利。其意義為上述式[1]左邊之上限值並無特別限制。惟,上述式[1]之左邊通常為50以下,更典型為25以下。
上述「面方向之至少一方向」可為例如製造步驟之行進方向(MD),且可為例如如繃帶之具有長度 方向之形態時之長度方向。應力-變形曲線係依據JIS L 1913「一般不織布試驗方法」之拉伸試驗進行測定。
如可顯示優異之重複耐久性般,伸縮性不織布在上述應力-變形曲線之高應力區域(塑性變形區域)中,較好在某一定應力下伸長時之變形(伸長度)較小,具體而言,上述應力-變形曲線中變形ε(伸長度)為80%時之應力σ80較好為20N/50mm以上,更好為30N/50mm以上,又更好為40N/50mm以上。藉由以滿足上述式[1]為前提之應力σ80在上述範圍,可容易實現顯示優異重複耐久性之不織布。
本發明之伸縮性不織布關於面方向之至少一方向之斷裂強度較好為40N/50mm以上,更好為60N/50mm以上(例如80N/50mm以上)。斷裂強度為上述範圍時,因提高不織布之強度或伸縮性、重複耐久性而有利。另一方面,斷裂強度過大時,例如作為繃帶纏繞時之壓迫力變得過大,故斷裂強度較好為200N/50mm以下,更好為180N/50mm以下。上述「面方向之至少一方向」可與滿足上述式[1]之方向為相同方向,例如MD方向,且,例如可為作為如繃帶之具有長度方向之形態時之長度方向。斷裂強度係利用依據JIS L 1913之「一般不織布試驗方法」之拉伸試驗進行測定。
另一方面,上述面方向中之至少一方向以外之方向,例如與製造步驟之行進方向(MD)正交之方向(CD方向),或如繃帶之具有長度方向之形態時之寬度 方向(短邊方向)之斷裂強度亦可較小,例如0.05~50N/50mm,較好為0.1~45N/50mm,更好為0.5~30N/50mm左右。
面方向之至少一方向之斷裂伸長度較好為90%以上,更好為100%以上,又更好為120%以上。斷裂伸長度為上述範圍時對提高不織布之伸縮性有利。且,使用不織布作為繃帶時,可提高將其應用在關節等動作較大之部位時之追隨性。關於上述面方向之至少一方向之斷裂伸長度通常為500%以下,較好為350%以下。上述「面方向之至少一方向」可為與滿足上述式[1]之方向相同方向,例如MD方向,且例如可為如繃帶之具有長度方向之形態時之長度方向。斷裂伸長度亦可利用依據JIS L 1913之「一般不織布試驗方法」之拉伸試驗進行測定。
上述面方向中之至少一方向以外之方向,例如,與製造步驟之行進方向(MD)正交之方向(CD方向)或如繃帶之具有長度方向之形態時之寬度方向(短邊方向)之斷裂伸長度為例如50~500%,較好為100~350%左右。
且,面方向之至少一方向中之50%伸長後之回復率(50%伸長後回復率)較好為70%以上(100%以下),更好為80%以上,又更好為85%以上。伸長回復率在該範圍時,對於伸長之追隨性提高,例如作為繃帶使用時,可充分追隨使用部位之形狀,且藉由重疊不織布彼此之摩擦時可適度固定及綁緊。尤其,使捲繞之數片不織布 重疊時,因摩擦造成之固定力整體對應於回復應力,顯示與提高單位面積重量類似之舉動。亦即,伸長恢復率小時,於使用部位具有複雜形狀,且使用中動作時,不織布無法追隨其動作,且,隨身體之動作而變形之部位無法復原,捲繞部位之固定變弱。上述「面方向中之至少一方向」可為與滿足上述式[1]之方向相同之方向,例如MD方向,且,例如可為如繃帶之具有長度方向之形態時之長度方向。
50%伸長後回復率於依據IS L 1913之「一般不織布試驗方法」之拉伸試驗中,將伸長率到達50%後立即去除荷重時之試驗後殘留之變形(%)設為X時,以下述式定義:50%伸長後回復率(%)=100-X
上述「面方向中之至少一方向以外之方向」例如,與製造步驟之行進方向(MD)正交之方向(CD方向)或如繃帶之具有長度方向之形態時之寬度方向(橫向)之50%伸長後回復率可為例如70%以上(100%以下),較好為80%以上左右。
本發明之伸縮性不織布較好單位面積重量為90g/m2以上,更好為95g/m2以上。且厚度為例如0.2~5mm,較好為0.3~3mm,更好為0.4~2mm左右。單位面積重量及厚度在該範圍時,不織布之伸縮性與柔軟性(或緩衝性)之均衡變良好。伸縮性不織布之密度(鬆密度)成為對應於上述單位面積重量及厚度之數值者,例如 為0.01~0.5g/cm3左右,更典型為0.03~0.3g/cm3左右。
伸縮性不織布之通氣度以易碎形法獲得之通氣度為0.1cm3/cm2.秒以上,例如1~500cm3/cm2.秒,較好為5~300cm3/cm2.秒,更好為10~200cm3/cm2.秒左右。通氣度在該範圍時,更適用於將繃帶等使用於人體之用途中。
(2)伸雖性不織布之材質及構造
如上述,本發明之伸縮性不織布包含捲縮成線圈狀之捲縮纖維。捲縮纖維較好主要朝不織布之面方向配向,且較好在厚度方向略均一地捲縮。伸縮性不織布之外部形狀可依據用途選擇,但通常為如膠帶狀或帶狀(長條狀)之矩形片狀。捲縮纖維可由以熱收縮率(或熱膨脹率)不同之複數種樹脂形成相構造而成之複合纖維構成。
構成捲縮纖維之複合纖維具有起因於複數種樹脂之熱收縮率(或熱膨脹率)之差異所致之藉加熱產生捲縮之非對稱或層狀(所謂雙金屬)構造之纖維(潛在捲縮纖維)。複數種樹脂通常為軟化點或熔點不同。複數種樹脂可選自例如聚烯烴系樹脂(如低密度、中密度或高密度聚乙烯、聚丙烯之聚C2-4烯烴系樹脂等);丙烯酸系樹脂(如丙烯腈-氯乙烯共聚物之具有丙烯腈單位之丙烯腈系樹脂等);聚乙烯基縮醛系樹脂(聚乙烯基縮醛樹脂等);聚氯乙烯系樹脂(聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-丙烯睛共聚物等);聚偏氯乙烯系樹脂 (偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、偏氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等);苯乙烯系樹脂(耐熱聚苯乙烯等);聚酯系樹脂(如聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丙二酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂之聚C2-4伸烷基芳酸酯系樹脂等);聚醯胺系樹脂(如聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺610、聚醯胺612之脂肪族聚醯胺系樹脂、半芳香族聚醯胺系樹脂、聚伸苯基間苯二甲醯胺、聚六亞甲基對苯二甲醯胺、聚-對-伸苯基對苯二甲醯胺之芳香族聚醯胺系樹脂等);聚碳酸酯系樹脂(雙酚A型聚碳酸酯等);聚對伸苯基苯并雙噁唑樹脂;聚伸苯基硫醚樹脂;聚胺基甲酸酯系樹脂;纖維素系樹脂(纖維素酯等)等之熱可塑性樹脂。再者,該等各熱可塑性樹脂中亦可包含可共聚合之其他單位。
上述複數種樹脂,基於即使以高溫水蒸氣加熱處理亦不會熔融或軟化使纖維熔著之觀點而言,較好為軟化點或熔點為100℃以上之非濕熱接著性樹脂(或耐熱性疏水性樹脂或非水性樹脂),例如聚丙烯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂,尤其,就耐熱性或纖維形成性等之均衡優異之觀點而言,較好為芳香族聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂。較好至少露出於複合纖維表面之樹脂為非濕熱接著性纖維,以使得即使以高溫水蒸氣處理構成伸縮性不織布之複合纖維(潛在捲縮纖維)亦不使該纖維熔著。
構成複合纖維之複數種樹脂只要熱收縮率不 同即可,可為相同系統之樹脂之組合,亦可為不同種樹脂之組合。
就密著性之觀點而言,構成複合纖維之複數種樹脂較好為相同系統之樹脂之組合。相同系統之樹脂組合時,通常使用形成均聚物(必要成分)之成分(A),與形成改質聚合物(共聚物)之成分(B)之組合。亦即,對於必要成分之均聚物,亦可例如藉由使能降低結晶化度或熔點或軟化點等之共聚合性單體共聚合而改質,使結晶化度低於均聚物或成為非晶性,使熔點或軟化點等低於均聚物。如此,藉由改變結晶性、熔點或軟化點,可設計熱收縮率之差異。熔點或軟化點之差可為例如5~150℃,較好為40~130℃,更好為60~120℃左右。改質所使用之共聚合性單體之比例相對於總單體為例如1~50莫耳%,較好為2~40莫耳%,更好為3~30莫耳%(尤其是5~20莫耳%)左右。形成均聚物之成分與形成改質性聚合物之成分之質量比可依據纖維織構造選擇,例如均聚物成分(A)/改質聚合物成分(B)=90/10~10/90,較好為70/30~30/70,更好為60/40~40/60左右。
基於容易製造潛在捲縮性之複合纖維,複合纖維較好為芳香族聚酯系樹脂之組合,尤其以聚伸烷基芳酸酯系樹脂(a)與改質聚伸烷基芳酸酯系樹脂(b)之組合較佳。聚伸烷基芳酸酯系樹脂(a)可為芳香族二羧酸(如對苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸之對稱型芳香族二羧酸等)與烷二醇成分(如乙二醇或丁二醇之C2-6烷二醇等) 之均聚物。具體而言,係使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)之聚對苯二甲酸C2-4烷二酯系樹脂等,通常使用固有黏度0.6~0.7左右之一般PET纖維中所用之PET。
另一方面,改質聚伸烷基芳酸酯系樹脂(b)中,必要成分之聚伸烷基芳酸酯系樹脂(a)之能降低熔點或軟化點、結晶化度之共聚合成分列舉為例如非對稱型芳香族二羧酸、脂環族二羧酸、脂肪族二羧酸之二羧酸成分,或鏈長比聚伸烷基芳酸酯系樹脂(a)之烷二醇長之烷二醇成分及/或含有醚鍵之二醇成分。共聚合成分可單獨使用或組合2種以上使用。該等成分中,廣泛使用非對稱型芳香族二羧酸(間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、5-鈉磺酸間苯二甲酸等)、脂肪族二羧酸(如己二酸之C6-12脂肪族二羧酸)等作為二羧酸成分,且廣泛使用烷二醇(如1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇之C3-6烷二醇等)、聚氧基烷二醇(如二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚四亞甲基二醇之聚氧基C2-4烷二醇等)等作為二醇成分。該等中,較好為如間苯二甲酸之非對稱型芳香族二羧酸、如二乙二醇之聚氧基C2-4烷二醇等。另外,改質聚伸烷基芳酸酯系樹脂(b)亦可為將C2-4伸烷基芳酸酯(對苯二甲酸乙二酯、對苯二甲酸丁二酯等)設為硬質段,將(聚)氧基烷二醇等設為軟質段之彈性體。
改質聚伸烷基芳酸酯系樹脂(b)中,用以降低熔點或軟化點之二羧酸成分(例如間苯二甲酸等)之比 例相對於構成改質聚伸烷基芳酸酯系樹脂(b)之二羧酸成分之總量,為例如1~50莫耳%,較好為5~50莫耳%,更好為15~40莫耳%左右。又,用以降低熔點或軟化點之二醇成分(例如二乙二醇等)之比例相對於構成改質聚伸烷基芳酸酯系樹脂(b)之二醇成分之總量,為例如30莫耳%以下,較好為10莫耳%以下(例如1~10莫耳%左右)。共聚合成分之比例太低時,無法展現充分之捲縮,展現捲縮後之不織布之型態安定性及伸縮性降低。另一方面,共聚合成分之比例太高時,展現捲縮之性能變高,但難以安定地紡絲。
改質聚伸烷基芳酸酯系樹脂(b)亦可視需要包含如偏苯三酸、均苯四酸之多元羧酸成分,丙三醇、如三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇之多元醇成分等作為單體成分。
複合纖維之橫剖面形狀(與長度方向垂直之剖面形狀)一般不限於中間實心剖面形狀之圓型剖面或不規則型剖面[扁平狀、橢圓狀、多角形狀、3~14葉狀、T字狀、H字狀、V字狀、狗骨頭(I字狀)等],亦可為中空剖面狀等,但通常為圓形剖面。
複合纖維之橫剖面構造列舉為由複數樹脂形成之相構造,列舉為例如芯鞘型、海島型、摻合型、並列型(並排型或多層貼合型)、輻射型(輻射狀貼合型)、中空輻射型、塊型、無規複合型等構造。其中,基於容易藉加熱而展現自我捲縮,較好為相部分為相鄰構造(所謂 雙金屬構造)、或相構造為非對稱構造,例如偏芯芯鞘型、並列型構造。
又,複合纖維為如偏芯芯鞘型之芯鞘型構造時,只要與位在表面之鞘部之非濕熱性皆著性樹脂具有熱收縮差且可捲縮,則芯部亦可為以濕熱接著性樹脂(例如,如乙烯-乙烯醇共聚物或聚乙烯醇之乙烯醇系聚合物等)、或具有低熔點或軟化點之熱可塑性樹脂(例如,聚苯乙烯或低密度聚乙烯等)構成。
複合纖維之平均纖度可選自0.1~50dtex左右之範圍,較好為0.5~10dtex,更好為1~5dtex(尤其是1.5~3dtex)左右。纖度太小時,除纖維本身難以製造外,亦難確保纖維強度。且,展現捲縮之步驟中,難以展現美麗之線圈狀捲縮。另一方面,纖度太大時,纖維變剛直,難以展現充分之捲縮。
複合纖維之平均纖維長度可選自例如10~100mm左右之範圍,較好為20~80mm,更好為25~75mm(尤其是40~60mm)左右。纖維長度太短時,除纖維網片之形成變難以外,展現捲縮時,捲縮纖維彼此之交織不足,難以確保不織布之強度及伸縮性。纖維長度太長時,除難以形成均勻之單位面積重量之纖維網片外,網片形成時纖維彼此之交織發現較多,而在展現捲縮時彼此妨礙而使結合伸縮性之展現變困難。此外,平均纖維長度在上述範圍時,於伸縮性不織布表面由於捲縮纖維之一部分適度露出於不織布表面,故可提高伸縮性不織布之自黏著性。
上述複合纖維係潛在捲縮纖維,藉由施以熱處理,而成為展現捲縮(或顯現化)且具有略線圈狀(螺旋狀或似彈簧狀)之立體捲縮之纖維。
加熱前之捲縮數(機械捲縮數)為例如0~30個/25mm,較好為1~25個/25mm,更好為5~20個/25mm左右。加熱後之捲縮數為例如30個/25mm以上(例如,30~200個/25mm),較好為35~150個/25mm,更好為40~120個/25mm左右,亦可為45~120個/25mm(尤其是50~100個/25mm)左右。
本發明之伸縮性不織布中,捲縮纖維較好在厚度方向略均一捲縮,亦即複合纖維之捲縮在厚度方向略均一地展現。具體而言,厚度方向之剖面中,將厚度方向分成三等份之各區域中,中央部(內層)中,形成1圈以上線圈捲曲之纖維之數較好為5~50條/5mm(面方向長度).0.2mm(厚度),更好為10~50條/5mm(面方向).0.2mm(厚度),又更好為20~50條/5mm(面方向).0.2mm(厚度)。藉由使大部分之捲縮纖維之軸相對於面方向略平行配向,且厚度方向之捲縮數為略均一,即使不含橡膠或彈性體仍可具有伸縮性,且即使不含黏著劑仍具有實用之強度。又,本說明書中,所謂「厚度方向分成三等份之區域」意指相對於伸縮性不織布之厚度方向正交之方向切成三等份之各區域。
捲縮於厚度方向均一之情況亦可藉由使纖維彎曲率均一而評價。所謂纖維彎曲率為纖維長度(L2)相 對於捲縮纖維之兩端之距離(L1)之比(L2/L1),纖維彎曲率(尤其是厚度方向之中央區域之纖維彎曲率)為例如1.3以上(例如1.35~20),較好為2~10(例如2.1~9.5),更好為4~8(尤其是4.5~7.5)左右。又,如後述之纖維彎曲率由於係基於伸縮性不織布剖面之電子顯微鏡照片測定,故纖維長度(L2)並非將捲縮成三次元之纖維拉伸成直線狀之纖維長度(實際長度),而是意指將照片中照出之捲縮成二次元之纖維拉伸為直線狀之纖維長度(照片上之纖維長度)。因此,纖維長度(L2)測得為比實際之纖維長度短。
於厚度方向展現略均一之捲縮時,纖維彎曲率在厚度方向均一。纖維彎曲率之均一性可藉由比較厚度方向之剖面中,於厚度方向分成三等份之各層中之纖維彎曲率予以評價。亦即,厚度方向之剖面中,於厚度方向分成三等份之各區域中之纖維彎曲率均落在上述範圍,各區域之纖維彎曲率之最小值相對於最大值之比例(纖維彎曲率最小之區域相對於最大之區域的比例)為例如75%以上(例如75~100%),較好為80~99%,更好為82~98%(尤其是85~97%)左右。
纖維彎曲率及其均一性之具體測定方法係使用以電子顯微鏡照片拍攝伸縮性不織布之剖面,針對選自於厚度方向分成三等份之各區域之區域測定纖維彎曲率之方法。測定之區域係針對經三等份之表層(表面區域)、內層(中央區域)、背層(背面層)之各層,於長度方向 2mm以上之區域。關於各測定區域之厚度方向係在各層之中心附近,以各測定區域具有相同厚度寬度之方式設定。且各測定區域係設定為在厚度方向平行且各測定區域內可測定纖維彎曲率之纖維片包含100條以上(較好300條以上,更好500~1000條左右)。設定該等各測定區域後,測定區域內所有纖維之纖維彎曲率,對每測定區域算出平均值後,藉由比較顯示最大平均值之區域與顯示最小平均值之區域而算出纖維彎曲率之均一性。
構成伸縮性不織布之捲縮纖維係如上述,展現捲縮後具有略線圈狀之捲縮。該捲縮纖維之以線圈形成之圓的平均曲率半徑可選自例如10~250μm左右之範圍,較好為20~200μm(例如50~200μm),更好為50~160μm(例如60~150μm),又更好為70~130μm左右。平均曲率半徑係表示捲縮纖維之由線圈形成之圓之平均大小之指標,該值大時,意指形成之線圈具有鬆弛形狀,換言之具有捲縮數較少之形狀。且,捲縮數較少時,捲縮纖維彼此之交織亦較少,對於線圈形狀之變形之形狀恢復不易,故用以展現充分之伸縮性變得不利。平均曲率半徑太小時,捲縮纖維彼此之交織未充分進行,而難以確保網片強度,或線圈之形狀變形時之應力太大使破裂強度變得過大,而難以獲得適度之伸縮性,或例如作為繃帶捲繞時之壓迫力過大。
捲縮纖維中,線圈之平均間距(平均捲縮間距)為例如0.03~0.5mm,較好為0.03~0.3mm,更好為 0.05~0.2mm左右。平均間距過大時,每1根纖維可展現之線圈捲縮數較少,而無法發揮充分之捲縮性。平均間距過小時,捲縮纖維彼此之交織無法充分進行,難以確保不織布之強度。
伸縮性不織布(纖維網片)除上述複合纖維外,亦可包含其他纖維(非複合纖維)。非複合纖維為例如除以上述非濕熱接著性樹脂或濕熱接著性樹脂構成之纖維以外,列舉為例如纖維素系纖維[例如,天然纖維(木棉、羊毛、絹、麻等)、半合成纖維(如三乙酸酯纖維之乙酸酯纖維等)、再生纖維(縲縈、縲縈短纖(polynosic)、銅氨縲縈(cupro)、溶解性纖維(Lyocell)(例如,註冊商標名:「Tencel」等)等)]等。非複合纖維之平均纖度及平均纖維長度與複合纖維相同。非複合纖維可單獨使用或組合2種以上使用。其中,以如縲縈之再生纖維、如乙酸酯之半合成纖維、如聚丙烯纖維或聚乙烯纖維之聚烯烴纖維、聚酯纖維、聚醯胺纖維等較佳。尤其,就混紡性等之觀點而言,較好為與複合纖維同種之纖維,例如複合纖維為聚酯系纖維時,非複合纖維亦為聚酯系纖維。
複合纖維與非複合纖維之比例(質量比)可自複合纖維/非複合纖維=50/50~100/0左右之範圍選擇,例如60/40~100/0(例如,60/40~99.5/0.5),較好為70/30~100/0(例如,70/30~99.5/0.5),更好為80/20~100/0(例如,80/20~99.5/0.5),又更好為90/10~100/0 (例如,90/10~99.5/0.5),最好為95/5~100/0左右。藉由混綿非複合纖維,可調整伸縮性不織布之強度與伸縮性或柔軟性之均衡。惟,複合纖維之比例太少時,展現捲縮後之複合纖維進行捲縮時,尤其是伸長後收縮時,由於非複合纖維成為其收縮之阻力,故伸縮性不織布之形狀恢復變困難。
伸縮性不織布(纖維網片)亦可含有慣用之添加劑,例如,安定劑(如銅化合物之熱安定劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑等)、抗菌劑、消臭劑、香料、著色劑(染料顏料等)、填充劑、抗靜電劑、難燃劑、可塑劑、潤滑劑、結晶化速度延遲劑等。添加劑可單獨使用或組合2種以上使用。添加劑可擔持於纖維表面,亦可含於纖維中。
〈伸縮性不織布之製造方法〉
本發明之伸縮性不織布可藉由包含下列之步驟較好地製造:使含上述複合纖維(潛在捲縮纖維)之纖維網片化之步驟(網片化步驟),使複合纖維網片中之纖維絡合之步驟(絡合步驟),與加熱複合纖維網片使複合纖維捲縮之步驟(加熱步驟)。
網片化步驟中之纖維網片之形成方法可利用慣用方法,例如,如紡黏(spun-bound)法、熔融吹塑法之直接法,使用熔融吹塑纖維或短纖纖維之梳棉法,如氣流成網法之乾式法等。其中,廣泛使用熔融吹塑纖維或短 纖纖維之梳棉法,尤其是使用短纖纖維之梳棉法。使用短纖纖維獲得之網片列舉為例如隨機網片、半隨機網片、平織網片、十字搭接網片等。
接著,使所得纖維網片中之至少一部分纖維絡合(絡合步驟)。藉由實施該絡合步驟,在後續之加熱步驟中可使捲縮纖維適度交織而獲得不織布。絡合方法可為機械交織之方法,但較好為藉由水之噴霧或噴射(吹拂)而交織之方法。利用水流使纖維絡合可提高加熱步驟之捲縮所致之交織密度,且使纖維網片成為濕潤狀態,使水蒸氣更均一傳送到纖維網片內部,獲得重複耐久性優異之不織布而有利。噴霧或噴射之水可自纖維網片之一面吹送,亦可自兩面吹送,但就有效地進行較強交織之觀點而言,以自兩面吹送較佳。
絡合步驟中之水之噴出壓力係以使纖維交織成為適度範圍之方式,例如2MPa以上(例如2~15MPa)、較好為3~12MPa,更好為4~10MPa(尤其是5~8MPa)左右。噴射或噴霧之水之溫度為例如5~50℃,較好為10~40℃,例如15~35℃(常溫)左右。
噴霧或噴射水之方法就簡便性等之觀點而言,較好為使用具有規則噴霧區域或噴霧圖型之噴嘴等噴射水之方法。具體而言,對利用輸送帶移送之纖維網片,可以載置於輸送帶上之狀態,進行水之噴射。輸送帶可為通水性,亦可自纖維網片之內側通過通水性之輸送帶,將水噴射於纖維網片上。又,為了抑制因水之噴射造成之纖 維飛散,亦可預先以少量之水潤濕纖維網片。
用以噴霧或噴射水之噴嘴只要使用於寬度方向連續並排有特定孔口之板或模嘴,使之朝所供給之纖維網片之寬度方向使孔口並排之方式配置即可。孔口行只要1行以上即可,亦可為複數行並行排列。又,亦可將具有1行孔口行之噴嘴模嘴並排設置複數台。
使用於板上開設孔口之類型之模嘴時,板之厚度可為0.5~1.0mm左右。孔口直徑通常為0.01~2mm,較好為0.05~1.5mm,更好為0.1~1.0mm左右。孔口間距通常為0.1~2mm,較好為0.2~1.5mm,更好為0.3~1mm左右。
使用之輸送帶基本上只要不使纖維網片形態變亂而輸送者即無特別限制,較好使用環狀輸送帶。輸送帶可僅單獨使用1台,亦可視需要組合另1台輸送帶,使纖維網片夾在兩輸送帶間輸送。尤其,在將纖維網片固定為最終形態之後續加熱步驟中,亦可使用一組輸送帶夾住纖維網片,調整纖維網片之密度。藉由該輸送,在處理纖維網片時,可抑制因用以絡合之水、加熱步驟中之高溫水蒸氣、輸送帶振動等之外力,使輸送時之網片形態變形。使用一組輸送帶時,輸送帶間之距離只要依據期望之纖維網片之單位面積重量及密度適當選擇即可,例如為1~10mm,較好為1~8mm,更好為1~5mm左右。
輸送帶所用之環形輸送帶只要不妨礙纖維網片之輸送或用以絡合之水、加熱步驟中之高溫水蒸氣處理 即無特別限制,若為網狀物,較好為比約90網目粗之網狀物(例如10~80網目左右之網狀物)。其以上網目之細的網狀物之通氣性低,難以使用以絡合之水、或下一步驟之水蒸氣通過。輸送帶之材質雖無特別限制,但加熱步驟所用之輸送帶材質就對於水蒸氣處理之耐熱性等之觀點而言,較好為如金屬、經耐熱處理之聚酯系樹脂、聚伸苯基硫醚系樹脂、聚芳酸酯系樹脂(全芳香族系聚酯系樹脂)、芳香族聚醯胺系樹脂之耐熱性樹脂等。又,輸送帶所用之帶在利用水流進行之絡合步驟,與利用高溫水蒸氣進行之加熱步驟中可為相同,但由於必須隨各步驟調整,通常使用分離之各別帶。
上述絡合步驟之前,較好設置使纖維網片中之纖維在面內偏在化之步驟(偏在化步驟)。藉由實施該步驟,可在纖維網片中形成纖維密度較疏之區域,故絡合步驟為水流絡合時,可使水流有效地噴射至纖維網片內部,不僅纖維網片之表面,連內部亦可實現適度之交織。藉由實施該偏在化步驟,而容易獲得滿足上述式[1]之不織布。
偏在化步驟可藉由對纖維網片進行低壓力水之噴霧或噴射。對纖維網片之低壓力水之噴霧或噴射可為連續,但較好為間歇性或週期性噴霧。藉由間歇性或週期性對纖維網片噴霧水,可週期性交互形成複數之低密度部與複數之高密度部。
該偏在化步驟中之水之噴出壓力宜為儘可能 低之壓力,例如0.1~1.5MPa,較好為0.3~1.2MPa,更好為0.6~1.0MPa左右。噴霧或噴射之水之溫度為例如5~50℃,較好為10~40℃,例如15~35℃(常溫)左右。
間歇性或週期性噴霧或噴射水之方法只要可對纖維網片週期性交互形成密度梯度之方法即無特別限制,但就簡便性等之觀點而言,較好為透過具有以複數之孔形成之規則噴霧區域或噴霧圖型之板狀物(多孔板等)進行噴射之方法。
具體而言,網片化步驟所得之纖維網片亦可利用輸送帶送到下一步驟,接著以載置輸送帶上之狀態,通過以多孔板構成之滾筒(多孔板滾筒)與輸送帶之間。輸送帶可為通水性,於纖維網片通過多孔板滾筒與輸送帶間時,可以使纖維網片自滾筒內側通過,且通過輸送帶之方式,以上述壓力將水噴出成噴霧狀。藉此,可使輸送帶上之構成纖維網片之纖維朝向不與多孔板之孔對應之非噴霧域移動,可減少對應於孔之部位之纖維量。
多孔板之排列或配置構造並無特別限制,亦可為以網目狀或格子狀(Z自狀)使孔交互排列而成之構造。各孔之孔徑通常以相同大小形成,例如1~10mm,較好為1.5~5mm左右。鄰接之孔之間距亦通常為相同長度,例如1~5mm,較好為1.5~3mm左右。
孔徑太小時,流通之水量降低,故有無法使纖維網片移動之情況。另一方面,孔徑太大時,為確保滾筒之形態,而產生使間距變寬之必要,結果有纖維網片未 接觸水之部分而產生品質不均,難以均一處理。且,孔之間距太小時,必然產生使孔徑變小之必要,無法確保水量。相反地,間距太寬時有纖維網片未與水接觸之部分,容易發生品質不均。
纖維適度絡合之纖維網片係利用輸送帶送到下一步驟,以高溫水蒸氣加熱而捲縮。以高溫水蒸氣處理之方法係使利用輸送帶送入之纖維網片暴露於高溫或過熱水蒸氣(高壓蒸氣)流中,對複合纖維(潛在纖維)展現線圈捲縮,獲得伸縮性不織布。亦即,藉由展現捲縮邊使複合纖維變成線圈狀之形態邊移動,而展現纖維彼此之3次元交織。由於纖維網片具有通氣性,故即使例如自一方向之處理,高溫水蒸氣仍可浸透到內部,而於厚度方向展現均一捲縮,使纖維彼此均一交織。
具體而言,絡合步驟後之纖維網片係以輸送帶供給至高溫水蒸氣處理,但纖維網片與高溫水蒸氣處理同時收縮。據此,供給之纖維網片在暴露於高溫水蒸氣之前,較好依據目的之不織布之面積收縮率過度饋入。過度饋入之比例相對於目的之不織布長度為110~300%,較好為120~250%左右。
用以將水蒸氣供給於纖維網片係使用慣用之水蒸氣噴射裝置。該水蒸氣噴射裝置較好為可以期望壓力與量,遍及纖維網片全部寬度大致均一吹送水蒸氣之裝置。組合2台輸送帶時,於一輸送帶內安裝水蒸氣噴射裝置,通過通水性之輸送帶、或載置於輸送帶上之輸送網狀 物將水蒸氣供給至纖維網片。另一輸送帶亦可安裝抽氣箱。利用抽氣箱,使通過纖維網片之過量水蒸氣抽氣排出,但為了使水蒸氣對纖維網片充分接觸,同時更有效展現利用該熱所展現之纖維捲縮,必須儘可能使纖維網片保持自由狀態,故較好不藉由抽氣箱抽氣排出地供給水蒸氣。又,為了一次水蒸氣處理纖維網片之表面與背面,亦可進而在與安裝有上述水蒸氣噴射裝置之輸送帶之相反側之輸送帶中,於比安裝上述水蒸氣噴射裝置之部位更下游部之輸送帶內設置另一水蒸氣噴射裝置。下游部無水蒸氣噴射裝置時,在水蒸氣處理不織布之表面與背面時,亦可代之藉由將經一次處理之纖維網片之表背反轉再度通過處理裝置內。
自水蒸氣噴射裝置噴射之高溫水蒸氣由於為氣流,故與水流絡合處理或針刺處理不同,不使被處理物的纖維網片中之纖維大幅移動即可進入到纖維網片內部。藉由水蒸氣進入到該纖維網片中之作用,認為使水蒸氣流有效地覆蓋存在於纖維網片內之各纖維表面,而可均一熱捲縮。且,即使相較於乾熱處理,仍可對纖維網片內部傳導充分之熱,使面方向及厚度方向之捲縮程度大致均勻。
用以噴射高溫水蒸氣之噴嘴亦與上述水流絡合之噴嘴同樣,使用於寬度方向連續並排特定孔口之板或模嘴,將其於所供給之纖維網片寬度方向並排孔口之方式配置即可。孔口行為1行以上即可,但亦可為複數行並行排列。又,亦可複數台並排設置具有1行孔口行之噴嘴模 嘴。
使用於板上開設孔口之類型之模嘴時,板之厚度可為0.5~1.0mm左右。關於孔口直徑只要為可展現目的之捲縮,與伴隨該展現使纖維交織有效實現之條件即無特別限制,孔口直徑通常為0.05~2mm,較好為0.1~1mm,更好為0.2~0.5mm左右。孔口間距通常為0.5~5mm,較好為1~4mm,更好為1~3mm左右。孔口直徑太小時容易引起阻塞而容易產生運轉上之問題點。相反地,太大時難以獲得充分之水蒸氣噴射力。另一方面,間距太小時,孔徑亦小,故高溫水蒸氣之量降低。另一方面,間距太大時,由於產生高溫水蒸氣無法充分碰觸纖維網片之情況,故難以確保強度。
針對使用之高溫水蒸氣,亦只要能展現目的之纖維捲縮即伴隨其可實現適度之纖維交織即無特別限制,只要依據使用之纖維材質或形態設定即可,壓力為例如0.1~2MPa,較好為0.2~1.5MPa,更好為0.3~1MPa左右。水蒸氣之壓力太高時,形成纖維網片之纖維會移動必要以上而產生質地混亂,有使纖維交織必要以上之情況。且,極端情況下纖維會彼此熔著,難以確保伸縮性。且,壓力太弱時,無法對纖維網片賦予展現纖維捲縮所需之熱量,水蒸氣無法貫穿纖維網片,容易使厚度方向之纖維之捲縮展現變得不均。且,自噴嘴均一噴出水蒸氣之控制亦困難。
高溫水蒸氣之溫度為例如70~150℃,較好為 80~120℃,更好為90~110℃左右。高溫水蒸氣之處理速度為例如200m/分鐘以下,較好為0.1~100m/分鐘,更好為1~50m/分鐘左右。
如此般展現纖維網片內之複合纖維之捲縮後,由於有水分殘留在不織布中之情況,故亦可視需要使不織布乾燥。關於乾燥必需不使與乾燥用加熱體接觸之不織布表面之纖維因乾燥之熱而熔著使伸縮性降低,只要可維持伸縮性,可利用慣用之方法。例如,可使用不織布之乾燥所使用之汽缸乾燥機或如拉幅機般之大型乾燥設備,但由於大多情況為殘留之水分係微量,為藉由比較輕度之乾燥手段即可乾燥之程度,故較好為如遠紅外線照射、微波照射、電子束照射之非接觸法或吹送熱風而通過熱風中之方法等。
所得不織布在其製造步驟中以水潤濕,且暴露於高溫水蒸氣氛圍下。亦即,本發明之不織布由於不織布本身承受與所稱之洗滌相同之處裡,故洗淨紡絲油劑等之對纖維之附著物。據此,本發明之伸縮性不織布顯示衛生且高的撥水性。
[實施例]
以下列示實施例更具體說明本發明,但本發明並不受限於該等例。又,以下之實施例及比較例中之各物性值係以下述方法測定。
[1]機械捲縮數
依據JIS L 1015「化學纖維短纖試驗方法」(8.12.1)測定。
[2]平均線圈捲縮數
以不使線圈捲縮拉伸之方式邊注意邊自不織布拔取捲縮纖維(複合纖維),與機械捲縮數之測定同樣,依據JIS L 1015「化學纖維短纖試驗方法」(8.12.1)進行測定。又,本測定僅針對展現線圈狀捲縮之纖維進行。
[3]平均捲縮間距
平均線圈捲縮數之測定時,測定連續相鄰之線圈間之距離,且以n數=100之平均值表示。
[4]平均曲率半徑
使用掃描型電子顯微鏡(SEM),拍攝將不織布之任意剖面放大100倍之照片。拍攝之不織布剖面照片所拍攝之纖維中,針對形成1圈以上之螺旋(線圈)之纖維,求出沿著其螺旋畫圓時之圓之半徑(自線圈軸方向觀察捲縮纖維時之圓之半徑),以此作為曲率半徑。又,纖維畫出橢圓狀之螺旋時,係以橢圓之長徑與短徑之和之1/2作為曲率半徑。惟,捲縮纖維未充分展現線圈捲縮時,或自斜向觀察纖維之螺旋形狀而拍攝出橢圓之情況除外,故僅以橢圓之長徑與短徑之比落在0.8~1.2之範圍之橢圓作為測 定對象。平均曲率半徑係以n數=100之平均值求出。
[5]捲縮纖維(複合纖維)之纖維彎曲率及其均一性
拍攝不織布之任意剖面之電子顯微鏡照片(倍率×100倍),於所拍攝之纖維之映出部分中,於厚度方向三等份為表層、內層、背層3個區域,且各層之中心附近中,以長度方向2mm以上,且包含500條以上之可測定之捲縮纖維之方式設定測定區域。該等區域中,測定其捲縮纖維之一端部與另一端部之端部間距離(最短距離),進而測定其捲縮纖維之纖維長度(照片上之纖維長度)。亦即,捲縮纖維之端部露出於不織布表面時,以其端部直接作為用以測定端部間距離之端部,且端部埋在不織布內部時,以埋在不織布內部之邊界部分(照片上之端部)作為測定端部間距離之端部。此時,拍攝之捲縮纖維中,關於無法確認遍及100μm以上連續之纖維像排除於測定對象。因此,由複合纖維之纖維長度(L2)相對於端部間距離(L1)之比(L2/L1)算出纖維彎曲率。於厚度方向三等份算出每表層、內層、背層之纖維彎曲率之平均值,再者,由各層之最大值與最小值之比例算出纖維彎曲率之厚度方向之均一性。
圖1為顯示關於所拍攝之捲縮纖維之纖維彎曲率之測定方法之示意圖。圖1(a)為顯示一端部露出於表面,另一端部埋在不織布內部之捲縮纖維,該情況下,端部間距離L1為自捲縮纖維之端部至埋在不織布內 部之邊界部分為止之距離。另一方面,纖維長L2為使捲縮纖維之可觀察部分(自捲縮纖維之端部至埋在不織布內部之部分)之纖維在照片上二次元拉伸之長度。
圖1(b)顯示兩端部埋在不織布內部之複合纖維,該情況下,端部間距離L1為露出於不織布表面之部分之兩端部(照片上之兩端部)之距離。另一方面,纖維長度L2為露出於不織布表面之部分之捲縮纖維於照片上二次元拉伸之長度。
[6]單位面積重量
依據JIS L 1913「一般不織布試驗方法」測定。
[7]厚度及密度
依據JIS L 1913「一般不織布試驗方法」測定厚度,由其值與[6]之方法中測定之單位面積重量算出密度。
[8]斷裂強度及斷裂伸長度
依據JIS L 1913「一般不織布試驗方法」測定。斷裂強度及斷裂伸長度係針對不織布之行進方向(ND)及寬度方向(CD)進行測定。
[9]50%伸長後回復率
依據JIS L 1913「一般不織布試驗方法」實施拉伸試驗,基於下述式求出50%伸長後回復率: 50%伸長後回復率(%)=100-X
式中,X為拉伸試驗中,伸長率到達50%後立即去除荷重時之試驗後之殘留變形(%)。50%伸長後回復率係針對MD方向及CD方向測定。
[10]應力-變形曲線(S-S曲線)
依據JIS L 1913「一般不織布試驗方法」,針對MD方向測定應力-變形曲線,求出變形ε(伸長度)為20、30、55、65、80%時之應力σ20、σ30、σ55、σ65及σ80。圖2~圖6中,顯示各實施例及比較例獲得之應力-變形曲線。基於該等應力值,算出應力變化率之比(σ6555)/(σ3020)。
[11]利用20N/50mm伸長重複試驗獲得之變形變化
依據JIS L 1913「一般不織布試驗方法」之拉伸試驗中,以使應力成為20N/50mm之方式朝MD方向伸長,等待時間後使變形恢復原先位置之操作連續實施合計5次之重複試驗,測定各次操作後之變形ε(%)。且,依據下述式算出變形變化量:變形變化量=第5次之變形ε-第1次之變形ε
〈實施例1〉
準備固有黏度0.65之聚對苯二甲酸乙二酯樹脂[成分(A)],與使間苯二甲酸20莫耳%及乙二醇5莫耳%共聚合而成之改質聚對苯二甲酸乙二酯樹脂[成分(B)]構成之並列型複合短纖纖維[Kuraray(股)製,「PN-780」,1.7dtex×51mm長,機械捲縮數12個/25mm,130℃×1分鐘熱處理後之捲縮數62個/25mm]作為潛在捲縮性纖維。使用100質量%之該並列型複合短纖纖維,以梳棉法成為單位面積重量45.5g/m2之梳棉網片。
在輸送帶上移動該梳棉網片,通過直徑2mm φ、2mm間距之Z字狀孔(圓形狀)之多孔板滾筒之間,在該多孔板滾筒之內部朝向網片及輸送帶以0.8MPa噴射噴霧狀之水流,實施週期性地形成纖維之低密度區域與高密度區域之偏在化步驟。
接著,邊將該梳棉網片移送到安裝76網目、寬500mm之樹脂製環狀帶之輸送帶上,邊表背各使用2段之使直徑0.1mm之孔口朝網片寬度方向以0.6mm間隔設置1行之噴嘴,自噴嘴噴射水使纖維交織(絡合步驟)。水壓在前段之噴嘴行中,表與背兩面均以2MPa噴霧,後段之噴嘴行中表與背之兩面均以4MPa噴霧。
接著,將該纖維網片以不阻礙後續之以水蒸氣進行之加熱步驟中之收縮之方式,邊使該網片過度饋入150%左右邊移送到加熱步驟。又,使用於該輸送帶之帶之上部安裝相同之帶,且各以相同速度朝相同方向旋轉,且該等二帶之間隔可任意調整之輸送帶。
接著,將纖維網片導入於輸送帶中具備之水蒸氣噴射裝置,自該水蒸氣噴射裝置對纖維網片垂直噴出0.4MPa之水蒸氣而施以水蒸氣處理,展現潛在捲縮纖維之線圈狀捲縮,同時使纖維交織而獲得不織布。該水蒸氣噴射裝置係在一輸送帶內設置透過輸送帶朝向纖維網片吹送水蒸氣之噴嘴,另一輸送帶上設置抽氣裝置。然而,該抽氣並未運轉。又,水蒸氣噴射噴嘴之孔徑為0.3mm,該噴嘴係使用沿著輸送帶寬度方向以2mm間距並列成1行之裝置。加工速度為10m/分鐘,噴嘴與抽氣側之輸送帶之距離為10mm。
所得不織布具有自黏著性,且MD方向及CD方向均良好伸縮,且以不斷裂之程度輕輕以手拉伸後,解除應力後立即恢復成原有形狀。所得不織布之評價結果示於表1。
以電子顯微鏡(100倍)觀察所得不織布之表面及厚度方向之剖面後,各纖維相對於不織布之面方向略平行地配向,且厚度方向略均一地捲縮。
〈實施例2〉
使用100質量%之與實施例1中使用者相同之並列型複合短纖纖維,以梳棉法成為單位面積重量78.4g/m2之梳棉網片。除使用該梳棉網片以外,餘與實施例1同樣製作伸縮性不織布。
所得不織布具有自黏著性,且MD方向及CD 方向均良好伸縮,且以不斷裂之程度輕輕以手拉伸後,解除應力後立即恢復成原有形狀。所得不織布之評價結果示於表1。
以電子顯微鏡(100倍)觀察所得不織布之表面及厚度方向之剖面後,各纖維相對於不織布之面方向略平行地配向,且厚度方向略均一地捲縮。
〈比較例1〉
使用100質量%之與實施例1中使用者相同之並列型複合短纖纖維,以梳棉法成為單位面積重量25.7g/m2之梳棉網片。除使用該梳棉網片,及實施偏在化步驟後未進行絡合步驟以外,餘與實施例1同樣製作伸縮性不織布。
所得不織布為具有伸縮性及自黏著性者,但為斷裂強度差者。又,在20N/50mm伸長重複試驗中,不織布樣品產生斷裂,故無法測定變形ε及變形變化量。以電子顯微鏡(100倍)觀察所得不織布之表面及厚度方向剖面後,各纖維相對於不織布之面方向略平行地配向,且厚度方向略均一地捲縮。
〈比較例2〉
使用100質量%之與實施例1中使用者相同之並列型複合短纖纖維,以梳棉法成為單位面積重量37.8g/m2之梳棉網片。除使用該梳棉網片,及實施偏在化步驟後未進行絡合步驟以外,餘與實施例1同樣製作伸縮性不織布。
所得不織布為具有伸縮性及自黏著性者,但斷裂強度及重複耐久性低,且容易因重複使用使伸縮性降低者。以電子顯微鏡(100倍)觀察所得不織布之表面及厚度方向剖面後,各纖維相對於不織布之面方向略平行地配向,且厚度方向略均一地捲縮。
〈比較例3〉
準備芯成分為聚對苯二甲酸乙二酯,鞘成分為乙烯-乙烯醇共聚物(乙烯含量:44莫耳%,皂化度:98.4莫耳%)之芯鞘型複合短纖纖維(Kuraray(股)製,「S220」,3.3dtex×51mm長,芯鞘質量比=50/50,機械捲縮數:21個/25mm)作為濕熱接著性纖維。使用30質量%之該芯鞘型複合短纖纖維,及70質量%之與實施例1中使用者相同之並列型複合短纖纖維,以梳棉法成為單位面積重量65.8g/m2之梳棉網片。除使用該梳棉網片,及實施偏在化步驟後未進行絡合步驟以外,餘與實施例1同樣製作伸縮性不織布。
所得不織布為具有伸縮性及自黏著性者,但斷裂強度及重複耐久性低,容易因重複使用使伸縮性降低者。以電子顯微鏡(100倍)觀察所得不織布之表面及厚度方向剖面後,各纖維相對於不織布之面方向略平行地配向,且厚度方向略均一地捲縮。

Claims (10)

  1. 一種不織布,其係包含捲縮纖維之伸縮性不織布,且面方向之至少一方向之拉伸試驗之應力-變形曲線中,將變形ε為20%、30%、55%及65%時之應力σ(N/50mm)分別設為σ20、σ30、σ55及σ65時,滿足下式:(σ6555)/(σ3020)≧2.5。
  2. 如請求項1之不織布,其中變形ε為80%時之應力σ80為20N/50mm以上。
  3. 如請求項1或2之不織布,其單位面積重量為90g/m2以上。
  4. 如請求項1或2之不織布,其中面方向之至少一方向之拉伸試驗之斷裂強度為40N/50mm以上。
  5. 如請求項1或2之不織布,其中前述捲縮纖維係由以熱收縮率不同之複數種樹脂形成相構造之複合纖維所構成,相對於面方向朝略平行配向,且以平均曲率半徑20~200μm於厚度方向略均勻地捲縮而成。
  6. 如請求項1或2之不織布,其係繃帶。
  7. 如請求項3之不織布,其中面方向之至少一方向之拉伸試驗之斷裂強度為40N/50mm以上。
  8. 如請求項3之不織布,其中前述捲縮纖維係由以熱收縮率不同之複數種樹脂形成相構造之複合纖維所構成,相對於面方向朝略平行配向,且以平均曲率半徑20~200μm於厚度方向略均勻地捲縮而成。
  9. 如請求項4之不織布,其中前述捲縮纖維係由以熱收縮率不同之複數種樹脂形成相構造之複合纖維所構成,相對於面方向朝略平行配向,且以平均曲率半徑20~200μm於厚度方向略均勻地捲縮而成。
  10. 如請求項3之不織布,其係繃帶。
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