TWI410540B - Thermal adhesive composite fiber and method for producing the same - Google Patents
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Description
本發明係關於一種模數低、且熱黏著時具有自拉伸性、作為熱黏著不織布時呈現柔軟觸感之自拉伸性熱黏著性複合纖維與其製造方法。
通常,熱黏著性樹脂成分作為鞘、代表纖維形成性樹脂成分作為芯之芯鞘型熱黏著複合纖維之熱黏著性複合纖維,係藉由梳棉機法或氣流法(air-laid)、濕式抄紙法等,形成纖維棉網之後,經由熱風乾燥機處理或熱輥處理熔化熱黏著性樹脂成分,使形成纖維間結合作為不織布而被使用。即,由於不使用有機溶劑作為溶劑之黏著劑,以有機溶劑開始之有害物質之排出量少一點為優點而言可以完成。又,由於生產速度提高及伴隨其之成本降低的優點亦大,故廣泛逐漸被使用於纖維緩衝墊(硬綿)、床墊等的纖維結構體或不織布用途上。
其中,也有就代表紙尿布或衛生綿等衛生材料之熱黏著性不織布而言,由於不織布有直接接觸肌膚,故謀求不織布具有像布一樣的柔軟性或懸垂性,且具有非紙質感(paper-like)、適度的蓬鬆性。因此具有那樣特性的不織布係從以前開始就持續被研討著。
將自熱黏著性纖維得到的棉網進行熱黏著的方法之一中,有藉由壓紋輥等熱壓黏棉網的一部份軟化或熔融接合之熱輥法。此方法係在熱壓黏領域與非熱壓黏領域的交界等不織布變容易彎折,所得之不織布係具懸垂性優異。但是,為將熱壓黏領域的纖維經壓黏被扁平化,而被壓黏的部分係變硬、失去不織布的蓬鬆性,得到的不織布僅止於有紙質感的觸感而已。
一方面,作為將自熱黏著性纖維得到的棉網進行熱黏著之方法的其它方法,有對棉網整體吹熱風軟化纖維的交點或熔融的熱風法。此方法,係因留有棉網之容積於某程度之狀態讓熱風通過,故所得之不織布具有蓬鬆性,其所得之不織布不會有部分的變硬之領域,表面的接觸係變光滑者。一方面,彎曲不織布時,不織布易出現不規則的折痕,而成懸垂性差之不織布。
作為其解決方法,以下所示手法揭示於專利文獻1中。即藉由高速紡絲法,將熱黏著性樹脂成分的取向指數作25%以下,纖維形成性樹脂成分的取向指數作40%以上,可得黏著強度強、且低溫下熔接、並且熱收縮率小的熱黏著性複合纖維。因其熱黏著性複合纖維與非熱黏著性纖維的混綿棉網藉由熱風法使其黏著,為製造有懸垂性與蓬鬆性,且具有充分的不織布強度之不織布的技術。然而,高速紡絲法,就現在的短纖維製造製程係步驟安定性尚不足、收率差。進而,考量所得之短纖維的性能,成本性能(cost performance)係不足,經高速紡絲法之短纖維的商業生產係可說尚有許多困難的課題。且,熱黏著性複合纖維在單獨下形成熱黏著不織布時,由於不織布中的黏著交點數變多,難於得到具柔軟觸感的不織布,而有得懸垂性差之不織布的傾向。因此,通常以減少黏著交點數目的而混綿非熱黏著性纖維製造不織布,但此時係因不織布中的黏著交點數變少,故有不織布強度下降之傾向。因而,不織布強度與柔軟觸感係不一定足夠的水準。
進而,纖維形成性樹脂成分為構成芯成分之複合纖維,表示其芯成分為聚對苯二甲酸乙二醇酯(以下,記PET)之熱黏著性複合纖維的實施例,於專利文獻1中並無揭示。熱黏著性複合纖維的芯成分作為PET,係比較熱黏著性複合纖維的芯成分為聚丙烯(以下,記PP)時,因為芯成分的熔點可以比鞘成分的熔點相當高,可以更進一步提昇所得不織布的熱黏著強度。又,如此之芯成分作為PET之複合纖維係比較有高剛性,故可得具有更蓬鬆的不織布之可能。但是,使用如專利文獻1中所述的低倍率延伸處理過之複合纖維或僅未延伸的複合纖維而製造不織布,亦由於使用之複合纖維的芯成分之取向結晶性不足,熱收縮係變大。進而,適當使用如專利文獻1中所述之高速紡絲、以芯成分作為PET之複合纖維,為防止芯成分急速固化,紡絲時,對照複合纖維的芯成分之熔融溫度,不得不提高複合纖維的鞘成分之熔融溫度。如此,則構成鞘成分之聚合物的劣化及紡絲牽伸大,故有紡絲時非常容易發生斷絲的課題。
(專利文獻1)日本特開2005-350836號公報
本發明為鑒於上述以往技術,其目的係在於提供一種聚對苯二甲酸乙二醇酯做為纖維形成性樹脂成分,可製造具有黏著強度高、蓬鬆且良好的懸垂性之不織布或纖維結構體之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維。
本發明人等係為解決上述課題反覆專心檢討之結果,發現作為熱黏著性樹脂成分,使用具有比PET低20℃以上的熔點之結晶性熱可塑性樹脂,以1300m/min以下的紡絲速度所牽引之未延伸絲,進行非加熱或於冷媒中,一邊冷卻一邊冷延伸1.05~1.30倍之後,比熱黏著性樹脂成分之玻璃轉移溫度與纖維形成性樹脂成分之玻璃轉移溫度之雙方,藉由在高10℃以上的溫度下使弛緩熱收縮,遂至發明滿足高黏著強度、充分蓬鬆性及懸垂性,以PET做纖維形成性樹脂成分之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維。
更具體而言,上述課題係可藉由為纖維形成性樹脂成分及熱黏著性樹脂成分所成之複合纖維,其特徵係纖維形成性樹脂成分為聚對苯二甲酸乙二醇酯所成,熱黏著性樹脂成分係具有比纖維形成性樹脂成分低20℃以上熔點之結晶性熱可塑性樹脂所成,斷裂伸度為130~600%、100%拉伸應力為0.3~1.0cN/dtex、120℃乾熱收縮率為比-1.0%小之自拉伸性熱黏著性複合纖維的發明解決。又,上述課題,係可藉由以1300m/min以下之紡絲速度所牽引之複合纖維的未延伸絲冷延伸1.05~1.30倍之後,以比熱黏著性樹脂成分之玻璃轉移溫度與纖維形成性樹脂成分之玻璃轉移溫度之雙方,高10℃以上的溫度下使弛緩熱收縮為特徵之熱黏著性複合纖維的製造方法解決。
使用本發明之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維,製造出的不織布,係不進行經混綿非熱黏著性纖維之黏著交點的減少操作,也呈現熱黏著性複合纖維本身的低模數特性與依據自拉伸性之柔軟的觸感。且同時,其不織布係可保有熱黏著性複合纖維單獨所成之熱黏著不織布特有的高黏著強度。
以上就本發明之實施形態詳細說明。首先,本發明為纖維形成性樹脂成分及熱黏著性樹脂成分所成之複合纖維。更詳細說明,係其纖維形成性樹脂成分作為PET、具有比PET低20℃以上熔點之結晶性熱可塑性樹脂作為其熱黏著性樹脂成分之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維。其中,PET與熱黏著性樹脂成分的熔點差為低於20℃,則熔化熱黏著性樹脂成分使其黏著之步驟中,纖維形成性樹脂成分亦跟隨溶解,無法製造黏著強度高的不織布或纖維結構體,故不佳。熔點差的範圍係以20~180℃為較佳的範圍。
此複合纖維係使用周知的複合纖維之熔融方法或抽絲頭,紡絲速度以100~1300m/min得未延伸絲,其後冷延伸1.05~1.30倍,進而PET的玻璃轉移溫度(以下,記T g)與比構成熱黏著性樹脂成分之熱可塑性結晶性樹脂之Tg的雙方高10℃以上、比熱黏著性樹脂成分之熔點低10℃以下的溫度,較佳係比彼等之Tg高20℃以上、比熱黏著性樹脂成分之熔點低20℃以下的溫度下,可藉由弛緩熱收縮處理製得。具體而言,比為PET之Tg與熱黏著性樹脂成分之熱可塑性結晶性樹脂之Tg的雙方高的溫度,係於多數場合中變成比PET之Tg(約70℃)高的溫度。因此,80℃以上、較佳為90℃以上的溫度下,進行弛緩熱收縮處理為佳。更佳之溫度為100℃以上。此弛緩熱收縮處理時的溫度,係可在熱風中或溫水中進行。於本發明中,構成熱黏著性樹脂成分之結晶性熱可塑性樹脂之熔點,如同上述因比PET之熔點低20℃以上,故構成熱黏著性樹脂成分之熱可塑性結晶性樹脂之Tg係比PET之Tg低的為多。弛緩熱收縮處理的溫度比此溫度範圍低,則複合纖維的熱黏著時之收縮率變大而不佳。弛緩熱收縮處理的溫度比此溫度範圍太過於高時,則熱黏著性樹脂成分之樹脂軟化、可能會擬似膠著。弛緩熱收縮處理,係可為將延伸後絲束使不帶有張力的狀態下,藉由通過熱風中之方法,亦可於溫水中沒有張力般地以0.5~0.85倍使超餵之方法。
藉由上述之弛緩熱收縮處理,實施低倍率延伸之纖維係藉由永久定型,一邊向纖維軸方向收縮成形成具有自纖維軸方向朝無規則的方向傾斜之結晶軸之結晶。進而其纖維藉由施加溫度,其結晶之結晶尺寸變大、相近的存在之結晶成彼此接觸之狀態,亦更使結晶尺寸變大。如此,產生看起來像纖維伸長了的現象。此現象稱為自拉伸性,此自拉伸性於本發明之複合纖維中呈現。
此現象於紡絲速度2000m/min以上之高速紡絲,係成更為顯著之現象。依據本發明人之研討,紡絲速度在1300m/min以下所得的未延伸絲之情形,僅少數之倍率下實施延伸,其後藉由進行弛緩熱收縮之方法,發現自拉伸率可以更大,遂完成本發明。例如芯成分為PET(固有黏度:IV=0.64dL/g)、鞘成分為高密度聚乙烯(MER=20g/10 min)之芯鞘型複合纖維於紡絲速度1150m/min所牽引時,延伸倍率超過1.00倍則自拉伸率增加、延伸倍率1.20倍下自拉伸率係成如所示的極大。使發現纖維的自拉伸性,於結晶厚化之前結晶方向對於纖維軸,如何無規則地配置,係為考量的重點,所以考量於進行結晶化之前使纖維大大地被收縮為佳。因此,於纖維之延伸步驟中,比使用溫水、蒸氣、或Plate型之Heater(板式加熱器(Plate type Heater))進行之加熱延伸操作之際的延伸溫度,更低的延伸溫度下實施1.05~1.30倍之冷延伸,則一邊抑制經由延伸之取向結晶化,可以擴大非晶部分的永久定型,對於得本發明之複合纖維為適合的。在此,「冷延伸」係指於室溫下不只延伸、尚亦包含積極地至室溫以下的溫度所冷卻之氛圍下進行延伸。具體而言,可舉出在室溫下之非加熱狀態、或在室溫以下所冷卻之冷媒中延伸之方法。進而具體的,可例舉適宜的在空氣中的冷延伸或冷水浴中延伸之方法等。冷媒係如上述,除對空氣、水之外亦對於形成本發明之複合纖維之纖維形成性樹脂成分及熱黏著性樹脂成分為惰性,可以適宜選擇對於沒有膨潤.溶解的稀有氣體、氮、二氧化碳等之氣體、或PET及熱黏著性樹脂成分不具有溶解性之各種的油等之液體。冷延伸時之冷媒的溫度係0~30℃、較佳可給在10~25℃。
因此於複合纖維之120℃中之自拉伸率超過1.0%、即複合纖維之120℃中之乾熱收縮率比-1.0%小,且為將複合纖維之100%拉伸時拉伸強度為0.3~1.0cN/dtex,延伸倍率係須要在1.05~1.30倍之範圍中。延伸倍率低於1.05倍,則100%拉伸時拉伸強度係成為1.0cN/dtex以下、自拉伸率變小於1.0%,無法達成本發明之目的。延伸倍率超過1.30倍,則100%拉伸時拉伸強度係超過1.0cN/dtex。然後如彼之熱黏著性複合纖維100%之棉網所成之熱黏著不織布中,無法得具有本發明目的之良好的懸垂性之不織布。實施上述之延伸操作之際,延伸溫度係在低的為佳,以冷水作為冷媒使用時,在0℃以上25℃以下尤佳。如此之低溫下進行延伸操作,係從藉由緩熱延伸時自複合纖維出的發熱,由於可抑制伴隨取向.發熱之結晶化,對擴大所得之複合纖維之熱收縮率有貢獻。如上述地於本發明之複合纖維中係必須將100%拉伸應力在0.3~1.0cN/dtex。100%拉伸應力比0.3cN/dtex小,則不織布強度不足不織布的質地亦有變差的傾向;比1.0cN/dtex大,則自拉伸性或柔軟性(懸垂性)會變差而不佳。
製造本發明之複合纖維之際,紡絲速度係必須為1300m/min以下、較佳為1200m/min以下、更佳為100~1100m/min。紡絲速度超過1300m/min,則未延伸絲之取向提高,為本發明之複合纖維之特徵,經由低倍率延伸操作,使發現高的自拉伸率之效果係變少。
本發明之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維之形態,為纖維形成性樹脂成分與熱黏著性樹脂成分,即所謂以並列型所貼合之複合纖維,亦可纖維形成性樹脂成分為芯成分、熱黏著性樹脂成分作為鞘成分之芯鞘型複合纖維中任一者。但是,對於纖維軸方向,所有直角方向中,以熱黏著性樹脂成分所配置而得之點,纖維形成性樹脂成分作為芯成分、熱黏著性樹脂成分作為鞘成分之芯鞘型複合纖維為佳。又芯鞘型複合纖維,係可例舉同芯芯鞘型複合纖維或偏芯芯鞘型複合纖維。
熱黏著性樹脂成分,係必須為選擇結晶性熱可塑性樹脂。為非晶性熱可塑性樹脂,則紡絲時已取向之分子鏈熔解的同時,隨著成為無取向而大大地收縮。結晶性熱可塑性樹脂之較佳的例子,可例舉聚烯烴系樹脂或結晶性共聚聚酯等。
其聚烯烴系樹脂之例,可例舉結晶性聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或線狀低密度聚乙烯等的結晶性聚烯烴樹脂。進而構成熱黏著性樹脂成分之結晶性熱可塑性樹脂,係乙烯、丙烯、丁烯-1、戊烯-1或丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、延胡索酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、中康酸、檸康酸或Himic acid、或此等之酯或此等之酸酐所成之不飽和化合物,其也可為至少1種以上上述之聚烯烴所共聚之共聚聚烯烴。
又,作為熱黏著性樹脂成分使用之結晶性共聚聚酯之例,較佳可例舉以下之聚酯。即,可例舉對苯二甲酸烷二酯中、以間苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、5-磺基間苯二甲酸鈉、或者5-磺基間苯二甲酸鉀等的不可取代或具有磺酸基之芳香族二羧酸、己二酸或者癸二酸等的脂肪族二羧酸、1,4-環六亞甲基二羧酸等的脂肪族二羧酸、ω-羥烷基羧酸、聚乙二醇或者聚四甲二醇等的脂肪族二元醇、或環六亞甲基-1,4-二甲醇等的脂環族二元醇為呈現目的之熔點所共聚之聚酯。其對苯二甲酸烷二酯,係可例舉以主要的二羧酸成分作為對苯二甲酸或其酯形成性衍生物;主要的二元醇成分作為乙二醇、二甘醇、1,3丙二醇、伸丁二醇、1,6-己二醇或自此等之衍生物將1~3種組合作為原料使用所得之聚酯。又酯形成性衍生物,可例舉碳數為1~6個之低級二烷基酯;碳數為6~10個之低級二芳基酯。較佳之酯形成性衍生物為二甲基酯或二苯酚酯。此等成分之共聚率係為呈現目的之熔點,期望藉由共聚成分進行各種調節,以5~50莫耳%為較佳。又,本發明中之熱黏著性樹脂成分,係纖維形成性樹脂成分為PET時,熔點比PET低20℃以上之結晶性熱可塑性樹脂之2種以上亦可為聚合物所摻合的形態,沒有明顯阻礙黏著性或低熱收縮性之範圍下,與非晶性熱可塑性樹脂或PET之熔點差,亦可含有低於20℃之結晶性熱可塑性樹脂。
本發明之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維的斷裂伸度係必須在130~600%的範圍內,較佳為170~450%的範圍內。本發明之複合纖維的斷裂伸度低於130%,則由於熱黏著性樹脂成分之取向高,黏著性劣而不織布強度降低。又,本發明之複合纖維的斷裂伸度超過600%,則實質上的複合纖維之強度變太過於小、無法提高熱黏著不織布的強度。
控制複合纖維的斷裂伸度在130~600%的範圍內之方法,雖受組合之聚合物的種類、熔融黏度左右,但可舉適當選擇噴出聚合物之噴嘴的孔徑或紡絲速度的方法。此等當中,亦可適當選擇作為主要的紡絲速度,效果係大。進而於本發明中,控制斷裂伸度於上述之範圍內,係也依據聚合物的種類或組合,但以紡絲速度在100~1300m/分鐘的範圍為佳,若紡絲速度擴大則斷裂伸度控制為小、若過小的紡絲速度則可以擴大斷裂伸度。
本發明之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維的120℃乾熱收縮率係具有比-1.0%小的特徵。乾熱收縮率之下限係無特別限定,但推測下限為-20.0%左右。製造熱黏著不織布時,熱黏著之前複合纖維係藉由自拉伸,朝厚度方向的厚度更為突出之外,由於其不織布中模數為低的纖維成取向厚度方向,考量厚度方向之壓縮時,成柔軟的觸感,使用於衛生材料之表面素材時等,對朝肌膚的垂直方向之壓迫感係減輕,進而懸垂性也成良好。
本發明之熱黏著性複合纖維中,複合纖維的纖維截面係同芯芯鞘型截面、或偏芯芯鞘型截面為佳。並列型的纖維截面之複合纖維時,形成棉網時因顯現立體捲縮,棉網的收縮變大。又棉網的黏著強度也變小,本發明所指的效果係多少可得減少。又,複合纖維的纖維截面可以為實心纖維、中空纖維,不限定在圓形截面,也可以橢圓截面、3~8葉截面等的多葉型截面、3~8角形等的多角形截面等的異形截面。其中多葉型截面,係表示具有如中心部至外周方向像葉生長般的複數個凸部之截面形狀。
本發明之熱黏著性複合纖維中,複合纖維之纖度係視需要選擇為佳,雖沒有特別限定,通常為0.01~500 dtex左右的範圍下所使用。紡絲時藉由將樹脂所噴出之抽絲頭的直徑在所欲定的範圍等,可達成此纖度範圍。
纖維形成性樹脂成分與熱黏著性樹脂成分之複合比雖沒有特別限定,但視為目的之不織布或纖維結構體之強度、容積、或熱收縮率之要求,而作選擇。纖維形成性樹脂成分與熱黏著性樹脂成分之比,以重量比為10/90~90/10左右為佳。
纖維的形態係複合絲、單纖絲、人造纖維、短纖維(chop)、絲束等,視使用目的也可取任一之形態。本發明之熱黏著性複合纖維,於作為必要之梳棉機步驟之人造纖維使用時,為了賦予該熱黏著性複合纖維,良好的梳棉機通過性,期望賦予適當的範圍之捲縮。本發明之熱黏著性複合纖維尤其在纖維結構之無規則的的不織布中,懸垂性提昇之效果為顯著。因此,本發明之自拉伸性熱黏著性複合纖維,係可以製造其單獨所成之不織布。視需要也可與其它纖維混合製造不織布。製得不織布之方法,係以梳棉機法、氣流法、混式抄紙法等作棉網狀,再將此於熱風乾燥機內或壓紋輥等加入所欲定的熱,將纖維之間彼此熱黏著,而可以得伸懸長度值在10cm以下之懸垂性優異之柔軟的熱黏著性不織布。
以下,藉由實施例更具體地說明本發明,但本發明不因此受任何限定。又,實施例中各項目係以下述之方法測定。
(1)固有黏度(IV)聚酯之固有黏度係計量聚合物於一定量,溶解於o-氯酚在0.012g/ml的濃度之後,依常法在35℃下求得。
(2)熔融流率(Melt flow rate)(MFR)熔融流率係按照日本工業標準K-7210條件4(測定溫度190℃、載重21.18N)測定。又,熔融流率為以熔融紡絲前之聚合物切片作為樣品所測定之值。
(3)熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)聚合物之熔點及玻璃轉移溫度係使用TA Instruments.Japan(股)公司製的熱分析2200(Thermal.Analyst 2200),升溫速度以20℃/分鐘測定。
(4)纖度複合纖維之纖度係藉由日本工業標準L-1015:2005 8.5.1A法中記載的方法測定。
(5)強度.伸度、100%拉伸應力複合纖維的強度.伸度、100%拉伸應力係藉由日本工業標準L-1015:2005 8.7.1法中記載的方法測定。本發明之複合纖維係藉由定長熱處理之效率,因於強度.伸度、100%拉伸應力中易產生偏差,故於單絲中測定強度.伸度、100%拉伸應力時係有必要增加測定點數。測定點數係50以上為佳,故在此測定點數作50,作為其平均值,定義各個的值。又,由讀取此強度.伸度測定之際之載重-畸變差曲線之伸度100%時點之應力,可以測定100%拉伸應力。
(6)捲縮數、捲縮率複合纖維之捲縮數、捲縮率係藉由日本工業標準L-1015:2005 8.12.1~8.12.2法中記載的方法測定。
(7)120℃乾熱収縮率複合纖維之120℃乾熱収縮率係於日本工業標準L-1015:2005 8.15b)中,在120℃下實施。
(8)棉網面積收縮率複合纖維棉網面積收縮率係藉由以下手法測定。作成切斷纖維長在51mm之熱黏著性複合短纖維100%所成之基重(basis weight)30g/m2
之梳棉機棉網,切斷其棉網成25cm×25cm。接著,其切斷之棉網維持在150℃之熱風乾燥機(佐竹化學機械工業股份有限公司製熱風循環恆溫乾燥器:41-S4)中放置2分鐘後進行熱處理,進行複合纖維彼此之熱黏著。測定熱黏著後之棉網的長寬尺寸以乘法算出面積A1
,求得下述之式之面積收縮率。
面積收縮率(%)=〔(A0
-A1
)/A0
〕×100
上式中,A0
=5cm×5cm=625(cm2
)
(9)不織布強度(黏著強度)藉由上述的方法得到的熱黏著後之棉網(厚度5mm),朝機器方向(不織布製造步驟之纖維或棉網之行進方向)切出寬5cm、長20cm的試片,以抓間隔10cm、拉伸速度20cm/min測定拉伸強度。黏著強度係拉伸斷裂力以試片重量除得之值。
(10)剛軟性(伸懸長度(cantilever)值)藉由上述的方法得到的熱黏著後之棉網(厚度5mm),朝機器方向切出寬2.5cm、長25cm的試片,經由日本工業標準L-1086:1983 6.12.1之方法測定。表示僅機器方向的伸懸長度值。
伸懸長度值之具體的測定手法係如以下。亦即一端具有45度之斜面,表面光滑的水平台上放置沿台切出的試片。接著其試片之一端正確地於水平台之斜面側之一端(45度之斜面與水平台的接合部分)接合,試片的其它端之位置,以其45度之斜面側的一端之長度來測定。因試片之長度為25cm,故此值成25cm。其次藉由適當的方法,使試片朝斜面的方向緩慢地滑動,試片之一端的中央點係達到其斜面與同一面時,其它端的位置,以其45度之斜面側的一端之長度來測定。此值作為測定值A。25cm與此測定值A之差為伸懸長度值。對各個試片5片之正反面測定,平均值作為其試片的伸懸長度值。此伸懸長度值愈大,試片係硬,表示試片之懸垂性差,此伸懸長度值愈小,試片係柔軟,表示試片之懸垂性為良好的。
芯成分(纖維形成性樹脂成分)中IV=0.64dL/g、Tg=70℃、Tm=256℃之聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)於鞘成分(熱黏著性樹脂成分)中使用MFR=20g/10min、Tm=131℃(Tg係低於零度)之高密度聚乙烯(HDPE)。將彼等之樹脂各熔融成290℃、250℃後,使用周知的芯鞘型複合纖維用抽絲頭,為將芯成分重量比率與鞘成分重量比率成50wt%:50wt%之重量比率,形成複合纖維,故以噴出量0.70g/min/孔、紡絲速度1150m/min的條件下進行紡絲,得到未延伸絲。將其未延伸絲冷延伸1.20倍之後,於月桂基磷酸酯鉀鹽與聚環氧乙烯改性聚矽氧烷為80wt%:20wt%所成之油劑的水溶液中浸漬冷延伸後的絲條,使用附有填料箱的擠壓型捲縮裝置(CRIMPER)賦予1.1個/25mm之機械捲縮。進而賦予其捲縮之絲條於鬆弛下,比芯成分之玻璃轉移溫度高40℃的110℃之熱風下,進行弛緩熱收縮處理及乾燥處理後,切斷成纖維長51mm。所得到之熱黏著性複合纖維之單絲纖度為6.4dtex、強度0.76cN/dtex、伸度442%、100%拉伸應力0.37cN/dtex、120℃乾熱收縮率-2.6%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為-7.5%、不織布強度15.1kg/g、伸懸長度值8.50cm。
於實施例1得到的未延伸絲於70℃的溫水中進行2.5倍的延伸,繼續除了於90℃溫水中進行1.2倍的延伸之外,同實施例1的條件下製造出複合纖維。所得到的熱黏著性複合纖維之單絲纖度為2.6dtex、強度2.49cN/dtex、伸度37.1%、120℃乾熱收縮率2.5%。熱黏著性複合纖維的伸度因未達100%,故100%拉伸應力係無法測定出。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為5%、不織布強度20.5kg/g、伸懸長度值12.90cm。
除不施行延伸處理之外,與實施例1同樣的條件下製造出複合纖維。所得到的熱黏著性複合纖維之單絲纖度為6.47dtex、強度0.60cN/dtex、伸度460.3%、100%拉伸應力0.37cN/dtex、120℃乾熱收縮率-0.7%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為-1.45%、不織布強度14.5kg/g、伸懸長度值7.90cm。
除冷延伸的延伸倍率為1.1倍之外,與實施例1同樣的條件下製造出複合纖維。所得到的熱黏著性複合纖維之單絲纖度為6.41dtex、強度0.65cN/dtex、伸度424.1%、100%拉伸應力0.41cN/dtex、120℃乾熱收縮率-1.9%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為-5.6%、不織布強度16.5kg/g、伸懸長度值8.10cm。
除冷延伸的延伸倍率為1.30倍之外,與實施例1同樣的條件下製造出複合纖維。所得到的熱黏著性複合纖維之單絲纖度為6.22dtex、強度0.72cN/dtex、伸度381.8%、100%拉伸應力0.46cN/dtex、120℃乾熱收縮率-2.0%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為-6.1%、不織布強度17.1kg/g、伸懸長度值8.90cm。
除冷延伸的延伸倍率為1.4倍之外,與實施例1同樣的條件下製造出複合纖維。所得到的熱黏著性複合纖維之單絲纖度為6.14dtex、強度0.75cN/dtex、伸度346.8%、100%拉伸應力0.53cN/dtex、120℃乾熱收縮率-0.6%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為-1.8%、不織布強度18.4kg/g、伸懸長度值10.1cm。
除將冷延伸控制於水溫20℃之水浴中一邊冷卻一邊進行之外,與實施例1同樣的條件下製造出複合纖維。所得到的熱黏著性複合纖維之單絲纖度為6.52dtex、強度0.65cN/dtex、伸度459.3%、100%拉伸應力0.39cN/dtex、120℃乾熱收縮率-3.2%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為-9.5%、不織布強度15.3kg/g、伸懸長度值8.13cm。
弛緩熱收縮處理及熱處理於95℃的溫水浴中以0.7倍的超餵進行,除其後的熱風乾燥不進行之外,與實施例1同樣的條件下製造出複合纖維。所得到的熱黏著性複合纖維之單絲纖度為6.58dtex、強度0.68cN/dtex、伸度443.3%、100%拉伸應力0.41cN/dtex、120℃乾熱收縮率-3.9%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率為-11.4%、不織布強度14.9kg/g、伸懸長度值8.90cm。
芯成分(纖維形成性樹脂成分)中IV=0.64dL/g、Tg=70℃、Tm=256℃之聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)於鞘成分(熱黏著性樹脂成分)中使用MFR=40g/10min、Tm=152℃、Tg=43℃之結晶性共聚聚酯(使用間苯二甲酸20莫耳%、共聚之四甲二醇)50莫耳%之聚對苯二甲酸乙二醇酯、各熔融成290℃、255℃後,使用周知的芯鞘型複合纖維用抽絲頭,將芯成分重量比率與鞘成分重量比率成為50wt%:50wt%之重量比率,形成複合纖維,噴出量0.71g/min/孔、紡絲速度1250m/min下進行紡絲,得到未延伸絲。將其未延伸絲冷延伸1.2倍之後,於月桂基磷酸酯鉀鹽與聚環氧乙烯改性聚矽氧烷為80wt%:20wt%所成之油劑的水溶液中浸漬冷延伸後之絲條之後,使用附有填料箱的擠壓型捲縮裝置賦予11個/25mm之機械捲縮。進而賦予其捲縮之絲條於鬆弛下,在90℃的熱風中施行乾燥與弛緩熱處理後,切斷成纖維長51mm。所得到之熱黏著性複合纖維之單絲纖度為5.7dtex、強度0.94cN/dtex、伸度392%、100%拉伸應力0.35cN/dtex、120℃乾熱收縮率-3.8%。此熱黏著性複合纖維100%所成之棉網的棉網面積收縮率(但是,熱黏著溫度係變更成180℃)為-11.2%、不織布強度12.3kg/g、伸懸長度值8.30cm。
本發明之低模數的自拉伸性熱黏著性複合纖維,係使用PET做為纖維形成性樹脂成分,且製造時之紡絲速度小,故紡絲時的斷絲明顯地少。進而使用其複合纖維製造不織布,則可得高黏著性、高懸垂性、且觸感良好之蓬鬆的不織布。
Claims (6)
- 一種自拉伸性熱黏著性複合纖維的製造方法,其為由纖維形成性樹脂成分及熱黏著性樹脂成分所成之複合纖維的製造方法,其特徵為纖維形成性樹脂成分係由聚對苯二甲酸乙二醇酯所成,熱黏著性樹脂成分係由具有比纖維形成性樹脂成分低20℃以上熔點之結晶性熱可塑性樹脂所成,且斷裂伸度為130~600%、100%拉伸應力為0.3~1.0cN/dtex、120℃乾熱收縮率為比-1.0%小者;其係將以1300m/min以下之紡絲速度所牽引之未延伸絲進行冷延伸1.05~1.30倍之後,於較熱黏著性樹脂成分之玻璃轉移溫度與纖維形成性樹脂成分之玻璃轉移溫度之雙方高10℃以上的溫度下使其弛緩熱收縮。
- 如申請專利範圍第1項之熱黏著性複合纖維的製造方法,其係纖維形成性樹脂成分構成芯成分,熱黏著性樹脂成分構成鞘成分之芯鞘型複合纖維。
- 如申請專利範圍第1項之熱黏著性複合纖維的製造方法,其中熱黏著性樹脂成分為聚烯烴系樹脂。
- 如申請專利範圍第1項之熱黏著性複合纖維的製造方法,其中熱黏著性樹脂成分為結晶性共聚聚酯。
- 如申請專利範圍第1項之熱黏著性複合纖維的製造方法,其中使弛緩熱收縮在熱風中進行。
- 如申請專利範圍第1項之熱黏著性複合纖維的製造方法,其中使弛緩熱收縮在溫水中進行。
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