[发明专利]热处理和机械处理的无纺布加工方法

说明书

本发明涉及一种纺织领域无纺织物的加工方法，特别是涉及一种热处理和机械处理的无纺布加工方法。

无纺布产业因其适应于低廉消费品的需求，而很快发展成为一项庞大的工业，用以取代纺织布而成为用来制造使用一次即可抛弃性的用品。此类用品包括：卫生用品，例如成人及小孩尿布、卫生棉；医疗用品，例如口罩、手术衣、头套、手术遮布、防护衣；以及个人用品，例如内衣裤等。

无纺布虽然价格低廉，但其却存在有多项负面因素的缺陷，第一点是无纺布的强度不如纺织布，第二点是无纺布本身较为硬挺粗糙，第三点是无纺布不具有伸缩性，穿戴不舒适，以及不具有软垂的柔软性。

无纺布大部分是以热可塑性纤维制成，此类布品可以机械性的平铺短纤维或直接在热塑性分子于熔化的物态下挤压出纤维平铺成布，而在经过另一步骤的热黏合前，此块布体不具有强度。热黏合的步骤是以热压辊轮或其他的加热方法，使纤维交叉处热黏在一起。

无纺布的主要缺点在于缺乏弹性或伸缩性、强度、柔软度及一致性。其中，强度非常重要，其重要性涉及到可抛弃性产品的耐用性及适用性，虽然可抛弃性物品为仅供短暂时间的使用，但对其实用的功能而言却是相当重要的问题。柔软度亦很重要，尤其是在应用于可抛弃性尿布、可抛弃性医疗用衣、遮覆布、枕头套、工业防护衣的场合，以及所有应用于与皮肤相接触的无纺布，其柔软度更显得非常重要。

在纺织布或无纺布材质上，能够伸缩是一项人们极为需求的特性，因为该伸缩特性可以改进产品的强度、舒适性及贴适形体的优良性质。此种伸缩特性一般称为弹性，而对于可抛弃性物品其实际需求的弹性，均仅在30～50％内的范围；例如24英寸腰围的免洗裤，其仅伸展50％即可适用于36英寸的腰围。

以往的若干作法是加入弹性胶，使无纺布具有伸缩性，以增加其强度及舒适性。而加入弹性胶的方法，又是以加人天然弹性胶或合成弹性胶的胶膜、胶带或细胶线黏合无织布为主，对于以无纺布制造的可抛弃性消费品而言，如果应用上述加入弹性胶来达到具有伸张性或弹性，则在成本上很不经济，因此限制了无纺布在工业上更广泛的使用。

其中有一项作法是将无纺布从两侧挤入，以造成机械进行方向的皱折，此种作法虽然可使无纺布的布质较为舒适及带有少许的伸张性与贴适性，但其纵横双向的张力与强度却并未改变，而且此种皱缩布的回复力甚差，且柔软度亦降低。

美国专利5244482号由海森保等人于(1993年)揭露了一项处理方法，应用甚高的拉伸率，使布体内的纤维间孔隙减小，并使孔隙大小的差异变得较接近，采用甚高的拉伸率作为主要处理其目的在于改变无纺布布质的形态及造成孔隙缩小，而此种处理方法亦附带造成一若干的伸缩弹性，但成品布却较原布更粗硬，而且弹性系数也很低。此外，该项专利在物性上对原布的选用有较严格的要求，例如对原布在分子的结晶度、热可塑性纤维的含量、纤维的粗细、纤维的分布情形、化学物理的伸张性及低张力伸张破坏性等方面均有较严格的要求。

上述美国专利5244482号所揭示的高拉伸率的处理方法，造成纤维的推挤，布体外观亦因此而改变，该等改变更明显的表现在纤维孔隙的缩小及提高其细密度，对于提高无纺布的过滤效果有较为显著的贡献。

而上述美国专利5244482号并未提及使用“低拉伸率”的处理方法，反而对拉伸率的下限，限制拉伸率在5至10倍之上。

美国专利5244482号及美国专利5053066号的相似之处是均对无纺布作后加工处理，改变布质结构以达到过滤应用性的要求，其处理方法均是对特定的原布作“高拉伸率”的处理。

美国专利4048364号，是由哈定(Harding et al)在1977年揭示的应用高拉伸率处理的方法，以增加熔吹法聚丙烯纤维的拉力强度，但在此处理方法之前的纤维必须不具有纤维结晶度及方向性。在此专利中并未提及在处理后是否会产生弹性。

美国专利5441550号及5443606号，是海森堡等人在1995年的发明，其相同于美国专利5244482号的处理方法，但揭示出使用不同的原布。

应用高拉伸率的处理方法是众所皆知的方法，已经常被应用于生产薄膜产品，经过给予薄膜分子具有方向性，以增强薄膜的强度及硬挺性。典型的薄膜拉卷的方式，可参见由卡莫里在1983年所提出的美国专利4408974号。

另一个众所皆知的例子，是应用高拉伸率以拉伸热可塑纺织纤维，经由熔化后经过一系列的卷轮，而在接续的卷轮中逐段提高卷取速度。