专利名称：弹性伸缩性复合片材的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种由弹性伸缩性的织物和可实施非弹性伸长的纤维织物构成的复合片材的制造方法。
构成前述非弹性纤维层用的纤维通过塑性变形伸长使其直径减小外表体积增大，而使复合片材的皮肤触感柔软，然而在另一方面，当第二因素的影响增大时，又会使复合片材的弹性伸长率减小，进而可使弹性伸缩范围变小，使其伸缩性能下降。
本发明的目的就是提供一种能够抑制采用现有技术中公知的制造方法时会出现的所述第二因素的不良影响，从而可以扩大可弹性伸缩范围的复合片材的制造方法。
为了能够解决所述技术问题，本发明将研究对象确定为具有上、下侧面且具有弹性伸缩性的第一织物沿着一个方向实施连续供给，向所述第一织物上的至少一个侧面处连续供给由热可塑性合成纤维构成的、可实施非弹性伸长的第二织物，同时沿所述一个方向对其实施间断性结合，从而制造出在所述一个方向上具有弹性伸缩性的复合片材的制造方法。
在这种制造方法中，本发明的特征在于使所述复合片材的制造工序包含有下述工序a.沿所述一个方向连续供给所述第一织物，并且在所述第一织物的弹性伸缩范围内对其实施沿所述一个方向的伸长处理的第一次拉伸工序，b.在实施伸长处理后的所述第一织物上的至少一个侧面重叠设置所述第二织物，对所述第一织物和第二织物沿所述一个方向实施间断性结合，而制作出复合织物的工序，c.在所述第一织物的弹性伸缩范围内沿所述一个方向对所述复合织物实施伸长处理的第二次拉伸工序，d.在所述第二次拉伸工序之后，使处于伸长状态的所述复合织物在该第一织物的弹性收缩力的作用下实施收缩，而制作出所述复合片材的工序。
图2为复合片材的制造方法的一个实例的示意图。
图3为复合片材伸缩状态的说明图。
图4为表示与图2所示不同的、复合片材制造方法的另一个实例的示意图。
图1为表示使用本发明的方法制造出的复合片材1的斜视图。这种复合片材1特别适用于作为诸如一次性尿布、生理用卫生巾和一次性医疗用内裤等等的一次性穿用制品中的、具有液体浸透性的或不具有液体浸透性的表面材料使用，它具有上层2和下层3，而且这两个层2、3通过结合部4熔接形成为一体。复合片材1至少可以沿着相互正交的双向箭头X-X、Y-Y所示方向中的Y-Y方向，实施如虚线所示的弹性伸缩。
复合片材1中的上层2至少可以沿着X-X、Y-Y所示方向中的Y-Y方向，实施非弹性的伸长。上层2可以为位于结合部4、4之间连续的热可塑性合成树脂纤维的集合体，而且为长纤维的集合体时较好些，为连续纤维6的集合体时为最好。在一种最佳实施形式中，上层2在通过结合部4对纤维6实施相互熔接时，并不在结合部4、4之间实施相互熔接，从而不会形成机械络合强度比较强的结合形式，而是呈分离的独立形式。各个纤维6位于彼此相邻的结合部4与结合部4之间的长度，比如说纤维6a位于结合部4a与结合部4a之间的长度L；比结合部4a、4a之间的直线距离更长，纤维6的整体，呈如图所示的不规则曲线形式，分布形成在下层3的上侧面处。当复合片材1朝向Y-Y方向实施伸长时，位于结合部4、4之间的纤维6会改变为沿着Y-Y方向呈直线形式延伸的形式。当复合片材1呈收缩形式时，纤维6将再次呈曲线形式。
复合片材1中的下层3沿Y-Y方向、最好是沿Y-Y方向和X-X方向具有弹性伸缩性。下层3可以由诸如热可塑性弹性体等的弹性原材料构成的短纤维、长纤维和连续纤维等的集合体，也可以由这些弹性原材料构成的薄膜等等构成，而且对于由纤维构成的场合，最好使纤维呈彼此之间通过机械络合或熔接方式交织形成为一体的、诸如无纺布或纺织布的形式。当复合片材1在外力作用下沿Y-Y方向伸长时，下层3可以实施弹性伸长，而当释放该外力时，复合片材1将呈收缩形式。
图2为表示如图1所示的复合片材1的制造工序示意图。在图中左侧处，并列设置着朝向右侧方向行进的第一环形传送带31和第二环形传送带32，在各环形传送带31、32的上方，分别设置着第一挤压设备33和第二挤压设备34。各挤压设备33、34沿着环形传送带31、32的宽度方向，形成有呈一列形式设置着的若干个喷嘴37、38。在挤压设备33、34的正下方，还设置着可以通过环形传送带31、32实施真空抽吸作用的真空抽吸用导管31a、32a。
在导管31a的真空抽吸作用下，可以由第一挤压设备33上的喷嘴37向第一环形传送带31上，喷出由热可塑性弹性体构成的、具有弹性伸缩性的若干条第一连续纤维41。这种第一连续纤维41可以构成为在第一环形传送带31上呈相互熔接的无纺布形式的第一织物41a，第一织物41a沿着图中的机械传送方向行进，并且通过由一对第一导辊43和一对第二导辊44实现的第一次拉伸工序46，沿着机械传送方向伸长至所需要的倍数。在第一次拉伸工序46中，第二导辊44按照比第一导辊43更高的速度转动。第一织物41a在伸长状态下进入至第二环形传送带32。在导管32a的真空抽吸作用下，可以由第二挤压设备34上的喷嘴38向处于伸长状态的第一织物41a上，喷出由热可塑性合成树脂构成的、可以实施非弹性伸长的若干条第二连续纤维52，从而形成第二织物52a。
彼此相互重叠着的第一织物41a和第二织物52a，进入至处于加热状态的一对压纹轧辊47之间，在沿机械传送方向间隔设置的结合部4(参见图1)熔接为一体，从而形成复合织物55a。复合织物55a进一步沿着机械传送方向行进，通过由一对第三导辊53和一对第四导辊54实现的第二次拉伸工序56，沿机械传送方向进一步伸长至所需要的倍数。第二次拉伸工序56中的第四导辊54，按照比第三导辊53的周向速度快的周向速度转动。
通过第四导辊54之后的复合织物55a，进入至一对传送辊57。传送辊57按照与第一导辊43的周向速度大体相同的周向速度转动。由第一、第二次拉伸工序46、56实施过伸长处理的复合织物55a，可以在第四导辊54和传送辊57间解除所实施的伸长处理，在第一织物41a的弹性复原力的作用下实施收缩，成为复合片材1a并可将其卷曲成卷。
如果举例来说，在复合片材1的制造方法中，作为第一连续纤维41原材料使用的热可塑性弹性体，可以为苯乙烯类弹性体SEPS等等，而且利用纤维直径为18微米(μm)的第一连续纤维41，可以制作出单位重量为31.9克/平方米(g/m2)的第一织物41a。这种第一织物41a在沿机械传送方向的断裂强度为2.35牛顿(N)/50毫米宽度(mm)，断裂伸长量为447％。由第一、第二次拉伸工序46、56实施的伸长倍数，应该位于该第一织物41a的弹性伸缩范围内，并且是在位于第二织物52a的伸长限度内实施这种处理的。如果举例来说，第一织物41a通过两个伸长工序46、56所产生的伸长量，相对于伸长前第一织物41a的长度每次伸长50％，总计伸长100％。换句话说就是，第一织物41a通过第一次拉伸工序46长度伸长到150％，通过第二次拉伸工序56长度伸长到200％。
作为第二连续纤维52原材料使用的热可塑性合成树脂，可以为聚丙烯，聚丙烯与丙烯、乙烯、丁烯的三元共聚物例如按重量比为60∶40形成的混合物，聚脂，聚乙烯等等。如果举例来说，由聚丙烯与三元共聚物构成的混合物，可以构成纤维直径为17.5微米(μm)、伸长率为311％的第二连续纤维52，从而可以获得由这种纤维52构成的、单位重量为15.0克/平方米(g/m2)的第二织物52a。通过第二次拉伸工序56的作用，使第一织物41a弹性伸长50％时，使第二织物52a非弹性伸长约33％(参见图3)。处于伸长状态的第二织物52a在通过第四导辊54之后，随着第一织物41a弹性收缩，可以一边沿机械传送方向在间断设置的结合部4与结合部4之间形成皱摺，一边沿机械传送方向收缩。采用这种方式获得的复合片材1是一种如图1所示的复合片材1，其第一织物41a和第二织物52a通过伸长处理而构成为如图1所示的下层3和上层2。可以由压纹导辊47对第一、第二织物41a、52a实施处理，以形成如图1所示的结合部4。
图3为表示复合片材1在制造方法中的一部分和这种复合片材1实施的收缩动作，与利用现有技术获得的伸缩片材71比较时的示意图。对于如图3(I)所示的复合片材1，实施连续供给的第一织物41a按照每100毫米(mm)的长度伸长50毫米(mm)的方式，使长度达到150毫米(mm)之后，与长度为150毫米(mm)的第二织物52a实施重叠在部位4结合，进而使两个织物41a、52a进一步伸长50毫米(mm)。这样便可以使第一织物41a总共伸长100％，使第二织物52a伸长33％。对于由这两个织物41a、52a实施收缩而获得的复合片材1，长度为100毫米(mm)的第一织物41a在伸长100毫米(mm)时所产生的永久变形长度为p，而长度为150毫米(mm)的第二织物52a在实施非弹性伸长50毫米(mm)之后实施的收缩，可以在整个第二织物52a处形成皱摺60，由于这种皱摺60而阻止第一织物41a实现弹性收缩的长度为q。因此，复合片材1在这时的长度L0为(100+p+q)毫米(mm)，即第一织物41a并不能完全返回至初始时的长度100毫米(mm)。
如图3(II)所示的、属于现有技术的伸缩片材71，是在将长度为100毫米(mm)的第一织物41a与长度为100毫米(mm)的第二织物52a实施重叠结合之后，使两个织物41a、52a伸长100毫米(mm)、即分别使两个织物41a、52a伸长100％，随后使两个织物41a、52a松弛以制作出伸缩片材71。位于这种伸缩片材71中的、长度为100毫米(mm)的第一织物41a，在伸长100毫米(mm)时形成的永久变形长度为p。伸长100毫米(mm)的第二织物52a在收缩时会形成皱摺，由于这种皱摺而阻止第一织物41a实现弹性收缩的长度为r。因此，所制作出的伸缩片材71的长度L1为(100+p+r)毫米(mm)。复合片材1和伸缩片材71均采用着长度为100毫米(mm)的第一织物41a作为初始原料，然而由于在伸缩片材71中第二织物52a的伸长量相对比较大，所以形成第二织物52a用的第二连续纤维部52会形成比较大的伸长，从而分别使收缩的第二织物52a的外表体积增大。由于这种体积的增大，会使得阻止第一织物41a形成收缩的长度r也比较大。由于长度r比长度q大，所以复合片材1的长度L0比现有技术实例中的伸缩片材71的长度L1短，从而更接近于第一织物41a的初始长度100毫米(mm)。将采用这种方式获得的复合片材1与伸缩片材71，在如图3所示的、再次伸长至200毫米(mm)时，复合片材1的伸长率更大些，所以复合片材1和伸缩片材71相比，可以在更大的范围内实施伸缩。
而且正如图3(I)所示，由于第一织物41a的永久变形p比较小，所以所供给的长度为150毫米(mm)的第二织物52a，在制作复合片材1时可能会收缩至150毫米(mm)以下。当将这种复合片材1再次伸长至200毫米(mm)时，该伸长比率将比第二织物52a的初始伸长比率、即33％更大。换句话说就是，在复合片材1上形成皱摺的第二织物52a的表面伸长比率，将比第二织物52a的初始伸长比率、即33％更大。然而在如图3(II)所示的现有技术实例中，所供给的长度为100毫米(mm)的第二织物52a，在伸长至200毫米(mm)之后实施收缩而制作出的伸缩片材71，将不可能小于100毫米(mm)。因此，当将伸缩片材71再次伸长至200毫米(mm)时，第二织物52a将比第二织物52a的初始伸长比率、即100％小。通过这种比较可知，如果采用本发明所提供的复合片材1的制造方法，第二织物52a在构成复合片材1时可以具有更大的伸缩范围。而且不言而喻，复合片材1还可以使第二织物52a一直伸长至300毫米(mm)，即也可以使第二织物52a相对于初始尺寸伸长100％。
图4与图2相同，示出了本发明的一种实施例。在如图4所示的制造方法中，可以利用由第二环形传送带32上的第二挤压设备34喷出的第二连续纤维52构成第二织物52a，并且使这种第二织物52a向图面的右侧传送。在这一实例中，第一织物41a为由热可塑性弹性体构成的薄膜，而且这种薄膜通过由一对第一导辊43和一对第二导辊44构成的第一次拉伸工序46，伸长至所需要的倍率。伸长后的第一织物41a在一对压纹导辊47、47之间，与第二织物52a重叠为一体，进而形成为复合织物55a。这种复合织物55a通过由一对第三导辊53和一对第四导辊54构成的第二次拉伸工序56，实施进一步的伸长处理。通过第四导辊54之后的复合织物55a在第四导辊54和传送导辊57之间，通过第一织物41a的弹性收缩力实施收缩，成为复合片材1并将其卷曲成卷。如图4所示的制造方法除了采用薄膜作为第一织物41a之外，均与如图1所示的场合相同。
在本发明的复合片材的制造方法中，采用的可非弹性伸长的第二织物52a，在沿着机械传送方向和与其相正交方向中，至少沿着机械传送方向具有40％以上的断裂伸长量，具有70％以上的断裂伸长量较好些，具有100％以上的断裂伸长量更好。具有弹性伸缩性的第一织物41a，最好具有比第二织物52a更高的断裂伸长量，如果在第二织物52a的断裂伸长量范围内均具有弹性伸缩性则更好些。由这种第一织物41a和第二织物52a构成的复合织物55a，在制作成复合片材1时可以一直伸长至第二织物52a的断裂伸长量极限位置附近。对于第二织物52a以及形成该织物用的连续纤维52，是通过机械络合或熔接方式实施交织的场合，最好还能够通过第二次拉伸工序56对这种交织实施比较多的分解，而使纤维52彼此分离独立。如果采用这种构成方式，在实施收缩时可以增大第二织物52a的体积，从而可以使复合片材1的触感更为柔软。
在本发明中，也可以在第一织物41a的上侧面和下侧面处重叠设置有第二织物52a，以形成具有三层结构的复合片材1。对于这种场合，与第一织物41a的上侧面相结合的第二织物52a和与其下侧面相结合的第二织物52a可以采用相同的织物，然而也可以采用单位重量和密度、以及构成连续纤维52用的热可塑性合成树脂的种类、纤维直径、纤维长度等等各种形状参数中的一个彼此不同的织物。如果举例来说，各实施形式中使用的第一、第二连续纤维41、52也可以采用长度为50毫米(mm)以下的短纤维，或是采用长度为50～300毫米(mm)的长纤维实施替代。长纤维的长度也可在100mm以上。
采用本发明的复合片材的制造方法，可以使具有弹性伸缩性的织物预先沿机械传送方向实施伸长处理，将可实施非弹性伸长的织物重叠设置在呈伸长状态的这种织物上，并且形成为一体，随后再次沿机械传送方向实施伸长处理，然后通过解除这种伸长而制作出复合片材，与通过现有技术将弹性伸缩性的织物和可实施非弹性伸长的织物重叠设置形成为一体之后实施伸长处理、制作出的伸缩性片材相比，本发明制作出的这种复合片材的弹性伸缩率更高。
权利要求
1.一种具有弹性伸缩性的复合片材的制造方法，所述制造方法为，具有上、下侧面且具有弹性伸缩性的第一织物沿着一个方向实施连续供给，向所述第一织物上的至少一个侧面上连续供给由热可塑性合成纤维构成的、可实施非弹性伸长的第二织物，同时沿所述一个方向对其实施间断性结合，从而制造出在所述一个方向上具有弹性伸缩性的复合片材，其特征在于，所述复合片材的制造方法包括下述工序a.沿所述一个方向连续供给所述第一织物，并且在所述第一织物的弹性伸缩范围内对其实施沿所述一个方向的伸长处理的第一次拉伸工序，b.在实施伸长处理后的所述第一织物上的至少一个侧面上重叠设置所述第二织物，对所述第一织物和第二织物沿所述一个方向实施间断性结合，而制作出复合织物的工序，c.在所述第一织物的弹性伸缩范围内沿所述一个方向对所述复合织物实施伸长处理的第二次拉伸工序，和d.在所述第二次拉伸工序之后，使处于伸长状态的所述复合织物在该第一织物的弹性收缩力的作用下实施收缩，而制作出所述复合片材的工序。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，构成所述第二织物的热可塑性合成纤维间呈机械络合或熔接形式，而且通过所述工序c对所述呈机械络合或熔接形式的一部分纤维实施分解，以对所述纤维实施分离处理。
3.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，所述复合片材在所述第一织物的上、下两侧面重叠设置有所述第二织物，而且在重叠设置在所述第一织物的上侧面的第二织物，与重叠设置在其下侧面上的第二织物之间，单位重量和密度、热可塑性合成树脂的种类、纤维直径、纤维长度等各种形状参数中的一个彼此不同。
4.如权利要求1～3任一项所述的制造方法，其特征在于，所述第一织物为具有弹性伸缩性的、由热可塑性合成纤维构成的无纺布、纺织布和由具有弹性伸缩性的热可塑性合成树脂构成的薄膜中的一种。
5.如权利要求1～4任一项所述的制造方法，其特征在于，所述第二织物中的热可塑性合成纤维为连续纤维、长纤维、短纤维中的一种。
全文摘要
本发明提供了一种弹性伸缩范围大的、弹性伸缩性复合片材的制造方法。在将由热可塑性合成纤维构成的、可实施非弹性伸长的第二织物52a,间断结合在具有弹性伸缩性的第一织物41a上的至少一个侧面,以制作出弹性伸缩性复合片材1的工序中,包含使第一织物41a实施伸长的工序,将第二织物52a与处于伸长状态的第一织物41a实施结合的工序,以及对结合后的第一、第二织物41a、52a实施伸长处理的工序。
文档编号D04H1/498GK1350920SQ01137949
公开日2002年5月29日 申请日期2001年8月31日 优先权日2000年8月31日
发明者丹下悟 申请人:尤妮佳股份有限公司