无纺布及其制造方法

专利名称:无纺布及其制造方法
本发明涉及以截成适当长度的茧丝作为主要构成纤维的无纺布及制造该无纺布的方法。本发明还涉及使表面保护，表面手感和表面外观得到改善的茧丝主体的纤维聚集片材。
以前，作为无规则聚集片状化的茧丝，有称之为平板茧的茧丝，它是蚕茧目作而成的薄片，离工业上的无纺布差之甚远，不如称之为工艺品更为合适。而丝棉虽说自古以来就在使用，但在面积上有限制，难以将它延长薄的均匀状态。
也就是说，以茧丝作为构成纤维，尽管无棉结和纤维未解舒部分，但工业生产构成纤维遍及全片并均匀分散的无纺布是困难的，因此，现在还不能提供以茧丝为构成纤维的优质无纺布。
茧丝从来就是一种具有优良性质的纤维，因此，如果能用它制造无纺布，就能得到商品价值高的无纺布。
众所周知，茧丝具有的断面结构是两根丝素由丝胶包住，将这种丝胶溶解除去，也就是如果精练，就能将丝素分离出来，各自独立，一根茧丝分成两根，形成更细的纤维。因此，如果用精练后的茧丝制造无纺布，与用未精练的茧丝制造的无纺布相比，就能得到更柔软手感良好的无纺布。
衣服用的保暖材料，迄今一直棉花，羊毛、羽绒，蚕丝等天然纤维和涤纶，丙纶等合成纤维，近年来，又开发成做特殊形状的合成纤维，并在市场上销售。
上述材料中，保暖性能特别好的材料，有羽绒、蚕丝，特殊形状的涤纶等，但用这些材料形成的保暖材料也有各自的缺点。例如，羽绒的保暖性能很好，但体积大，因此不适于要求活动性能好的运动服衣料等。利用茧丝的保暖材料中丝棉的保暖性能很好，但加工性方面却有限制，不能用于各种用途。另一方面，使用特殊形状的涤纶纤维保暖材料，具有优良的保暖性，但却没有吸湿性和放湿性，用作衣料还有问题。
以前的保暖材料，例如防寒衣料用的棉絮，使用将羽绒等羽毛聚集体或合成纤维聚集体和铝蒸镀膜形成一体的片料。
本发明提供一种无损于茧丝特性，而且没有棉结和纤维之间的解舒部分，以茧丝为主体的无纺布。
进而，本发明提供高强度的无纺布以及纤维抱合度高的无纺布。
并且，本发明提供以茧丝为主要构成要素，体积不大，平板化，而且柔软，手感良好的无纺布的制造方法。
本发明的其他目的，在于提供量轻，非膨松性，具有优良保暖性，吸湿性，放湿性都好的柔软无纺片料。
实施例首先说明提供以茧丝为主体的无纺布发明。
本发明的构成是将20-150%(重量)由涤纶，棉纶，丙纶，粘胶丝，腈纶类及其他纤维群中选出的一种至两种以上的混合纤维和截成适宜长度的茧丝混合而成的纤维聚集体，或者，将编织布介于该纤维聚集体中间，以完成以茧丝为主体的均匀优质无纺布。
对茧丝要施加含有水分的编织油剂，在进行梳理形成聚集体时，由于残存丝胶的强亲水性引起的茧丝相互抱合性，使得在聚集体内茧丝的未解舒部分残留，同时茧丝相互之间产生部分集合，也就是说形成棉结，难以得到聚集纤维能均匀分散的优质无纺布。本发明的成功是在由某种纤维群中选出适宜的一种至两种以上编织用纤维(本发明中称之为混合用纤维)中施加必要的油剂，将它与茧丝混合，使它与茧丝的外周边发生物理作用，松驰了茧丝相互的抱合性。也就是说，将相互间无抱合性的纺织用纤维与茧丝进行一定量分散混合，以致尽可能地阻止茧丝相互细密化，从而消除由茧丝抱合性而引起的棉结发生。
本发明中，使用涤纶、锦纶、丙纶、粘胶丝、腈纶类等一般纺织用纤维作为混合用纤维。
本发明可以提供不损害茧丝的特性，而且没有棉结和纤维相互之间的未解舒部分，以茧丝为主体的无纺布，因此，混合用纤维的混合量是特别重要的条件。
首先，在其混合量相对于茧丝不满20%(重量)时，阻止茧丝相互抱合性的效应不能均匀地遍及整个纤维聚集体，因此得不到茧丝均匀分散聚集的无纺布。
反之，在其混合量相对于茧丝超过150%(重量)时，作为构成无纺布聚集纤维的茧丝绝对量则少，因此，无纺布基于茧丝原有特性的物理性能，特别是保暖性大大降低，其他物理性能，例如，轻量性、吸湿性、绝热性、柔软性等也降低。
本发明，作为混合用的纤维，特别采用了热粘合性纤维，在纤维聚集体形成后，如果使其一部分热粘合，保持残留的柔软感，构成纤维相互之间部分粘合固定，则可得到更优质的无纺布。这种热粘合性纤维，有1根纤维整体熔融起粘合剂作用的共聚聚酰胺纤维，同样的涤纶纤维，烯烃类纤维，此外，还有由粘合成分和非粘合载体成份两种成分构成的粘合用纤维等。
进而，本发明是将编织布介于以茧丝为主体的纤维聚集体中间，将构成纤维络合在该编织布里，因而能得到强度更高而且富有尺寸稳定性的无纺布。这种编织布没有特别的限定，例如，有时使用象薄细布等网布。
本发明，对于纤维聚集体或将编织布介于其中的东西能自由施用针刺法，由这种针刺法可以得到纤维抱合度更高的无纺布。
实施例1将100份(重量)截成长度约50mm的茧丝和50份(重量)长51mm，纤度为2旦尼尔经过必要油剂处理的涤纶纤维进行混合梳理，做成具有适当膨松度重量为100g/m2的纤维聚集体，通过超声波熔接，用直径2mm的点状粘合以每1cm21个的密度熔接。
实施例2将实施例1得到的纤维聚集体叠置在锦纶长丝六角网眼布的两面上，然后从两面进行均匀的针刺。
实施例3将100份(重量)截成长度约50mm的茧丝和20份(重量)长51mm、纤度为3旦尼尔经热粘合性油剂处理烯烃类纤维进行混合、梳理，做成100g/m2的纤维聚集体，然后将该纤维聚集加热到其中热粘合性纤维的熔点以上，使它粘合在作为主要构成纤维的茧丝上，从而得到无纺布。
以下就工业上制造无纺布的发明进行说明。
将截成适当长度的茧丝或截成适当长度的茧丝及适量的其他纺织纤维的混合棉进行棉网化，然后将纤维相互机械地固定后，进行精练，以致作为构成纤维的茧丝能均匀分散，从而成功地工业上连续制造膨松度不高，手感柔软的无纺布。
本发明是以茧丝作为主要构成纤维，将它制成无纺布时，以精练工序作为实质最终工序，同时，在其前一工序中，要配备棉网构成纤维的机械固定工序。
也就是说，本发明之不可缺少的构成主要条件，是在进行了前面各工序后，要依次进行(1)棉网化，(2)纤维相互的机械固定，(3)精练各工序，如果前后颠倒了这个工艺次序，则达不到本发明的目的。
总之，用梳理机等难以将精练过的切断茧丝进行棉网化的问题以及如果将切断茧丝棉网化以后再精练，则构成纤维分离，不能保持棉网形态的问题，通过在棉网化工序和精练工序之间配备纤维相互的机械固定工序得以解决。
本发明中，纤维相互的机械固定主要是靠针刺或缝编进行的，但针刺时，其穿孔密度最好为50～400punch/cm2。小于50punch/cm2时，在下道的精练工序中，棉网的保持效果不充分，另一方面，大于400punch/cm2时，纤维相互抱合过强，以至作为保暖材料极为重要的纤维间隙过小;缝编时使用丝的东西，只要是能成网的都行。
本发明中最终工序是精练，作为前一工序的纤维固定，例如用粘合剂将它粘合和用其它物质的粘合方法时，就没有精练效果，有害产品的风格，因此必须采用机械方法。
本发明，除了按工序处理单独成网再最终精练外，还可以采用将编织布叠合在棉网中以后，进行机械固定，然后精练的方法。
也就是，由于编织布的存在，最终制品有补强效果，适合制造要求柔软而且有强度的制品。该编织布叠合时，单面、双面网或在其中间都可以，或者它们的组合也行。
本发明中，作为棉网的构成纤维，除了单独为茧丝外，还可以使用将茧丝及其他纺织纤维混合而成的混合棉，但这种情况下，其他纤维的混合比例，相对于茧丝最好为150%(重量)以下。因为如果大于150%(重量)，会损害茧丝原有的柔软性。
本发明中所说的其他纺织纤维，有涤纶、锦纶、丙纶、粘胶丝、腈纶类等。
实施例4将截成长度约50mm的茧丝梳理形成100g/cm2的棉网，将它用＃42针，以100punch/cm2的穿孔密度针刺后，再用生丝全脱胶精练法之一的皂练法进行精练，则制得单独茧丝的无纺布。
实施例5将70份(重量)截成长度约50mm的茧丝和30份(重量)长51mm，纤度为2旦尼尔的涤纶纤维混合，梳理，形成150g/m2的棉网，用＃42毡用针，以150punch/cm2的穿孔密度针刺后，再用生丝全脱胶精练法之一的皂练法进行精练，则制得混有70%茧丝，30%涤纶纤维的无纺布。
实施例6将截成长度约50mm的茧丝单独聚集、形成120g/m2薄的无纺片。然后在该无纺片的两面叠加由涤纶长丝构成的约20网目的六角网眼布，则制得纤维聚集片材。
以下对纤维聚集片材的发明加以说明，本发明的纤维聚集片材，是在以茧丝为主体的无纺片的表面叠加表面保护用布帛，如果需要，可将它固定在无纺片上，以防止由于茧丝特有的牵挂容易引出而引起无纺片表面粗糙的发生，解决了处理方面和耐久性方面的问题，不仅可用它作衣料的芯材，还能做以单独衣类(例如内衣)穿用的面材。
本发明的纤维聚集片材，使以构成材料之一的茧丝为主体的无纺片在触感方面，尽可能产生温暖感和柔软感，而为了有效地发挥茧丝的特性，作为本发明其他构成材料的布帛，最好主要是大网眼的布。
这种大网眼的布，例如可使用薄细布，六角网眼布，纱罗织物及其他的大网眼布。
并且，本发明的纤维聚集片材中，布的层压形态，在无纺片的两面，一面都行，使它符合使用目的的使用形态，有时固定在无纺片上，通过点粘合或绗缝等部分地进行固定，在柔软性等手感方面很好。
本发明中，使用单独由茧丝构成的无纺片在保暖性，轻量性等方面是好的，但不一定有此必要，在不损害茧丝原有的保暖性，绝热性，柔软性等特性的情况下，也可以与其他混合用纤维进行混合。此时的混合用纤维，可列举出涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、粘胶丝类等。
本发明的纤维聚集片材是用布帛，特别是象网布等大网眼布包覆保护无纺片材的表面。因此用通常处理中的表面接触条件，不会使其表面粗糙，能够得到物理性能稳定的轻量保暖材料，特别是作为衣料用的保暖材料是有用的。
实施例7使用70份(重量)截成长度约50mm茧丝和30份(重量)长度51mm纤度为2旦尼尔的丙纶的混合棉，形成100g/m2的无纺片，随后在该无纺片的两面，将由涤纶长丝构成的＃14针特里科经编布叠置，然后将它绗缝，将网布和无纺片部分固定，则得到纤维聚集片材。
实施例8使用80份(重量)截成长度约50mm的茧丝和20份(重量)长51mm纤度为3旦尼尔的热粘合性烯烃类纤维的混合棉，形成150g/m2的无纺片，接着将薄细布叠置在该无纺片的两面，然后从这两面进行点状加热压，使无纺片内的热粘合性纤维熔融，从而得到无纺片和薄细布或为点状粘合固定的纤维聚集片材。
实施例9将61份(重量)截成长度约50mm的茧丝和40份(重量)长51mm，纤度为2旦尼尔的涤纶的混合棉进行棉网化，将该棉网叠置在由涤纶纺织纱构成的20网目的网布两面进行针刺，则制得120g/m2的无纺片。然后将由热粘合性的烯烃类纤维构成的网布叠置在该无纺片的一面，从该网布面进行点状加热加压，将无纺布和网布点状粘合固定，则制得纤维聚集片材。
也就是说，本发明提供由以茧丝为主体的、纤维层重叠为30g-300g的短纤维无纺铺垫构成，而且包覆一定温度T的热源体A，热源体A冷却到温度T′时需要的时间为t1(min)，另一方面，单独使一定温度T的热源体A冷却到温度T′需要的时间为t2时，以式(1- (t2)/(t1) )×100表示的保暖率为35%以上为特征的保暖片材。
本发明的特征在于(1)尝试了以前几乎没尝试过的茧丝无纺布化;
(2)通过无纺布化消除了作为保暖材料使用的丝棉在加工性方面有限制的缺点;
(3)具有量轻，无膨松性，吸湿性好的迄今没有的保暖材料。
本发明的保暖片材由普通茧丝及其他纤维构成，还可以仅仅以茧丝作为构成纤维。但为了容易进行棉网化，和改进棉网的尺寸稳定性、起球性等，希望混用其他纤维。
本发明中使用的茧丝原料，也可以使用作为蚕丝原料的茧，但由于是短纤维形态使用，也可以使用碎茧丝，滞头等。本发明中使用的其他纤维，可以选用锦纶、涤纶、腈纶、维纶、丙纶、玻璃纤维、氯纶、偏氯纶、粘胶丝、醋酯纤维、羊毛、棉花、麻等纤维，其中，涤纶、丙纶在容易棉网化方面为佳。
除上述纤维以外的热粘合性纤维，例如，热粘合性涤纶、热粘合性丙纶、锦纶共聚合纤维的混用，能提高无纺布的各种机械物理性能，因此是理想的纤维。
本发明的保暖片材，其纤维总重量在300g以下，初次作为本领域的商品，可以说是轻量的，另一方面，为了保证35%以上的保暖率，有必要在30g以上。
本发明中的茧丝与其他纤维的混合比例没有特别限定，但从保暖性、吸湿性、放湿性这些方面来看，茧丝的重量比率在50%以上最理想。
并且，使用热粘合性纤维时，为了发挥其尺寸稳定性的效果，需要5%(重量)，而从产品风格的效果，保暖性能降低等方面来看，在50%(重量)以下最理想。
实施例10将截成约50mm的茧丝和截成51mm，4旦尼尔，融点为130℃的热粘合性涤纶纤维，以50∶50的重量比例混棉，梳理、层压后，进行穿孔密度为150punch/cm2的针刺，制得无纺片。将该无纺片在烘箱内加热到140℃，将热粘合性涤纶纤维熔融，制得100g/m2的保暖片材。
实施例11将截成约50mm的茧丝及截成51mm的2旦尼尔的涤纶纤维，以60∶40的重量比例混棉、梳理、层压、形成棉网。
然后将上述棉网配置在由20g/m2的涤纶纤维构成的粗布两面，进行穿孔密度为150punch/cm2的针刺，制得140g/m2的保暖片材。
以下介绍发明效果。
实施例1、2、3中茧丝能均匀地分散到整个纤维聚集体，无棉结、量轻，然而能提高在点状粘合部分的纤维聚集体的强度，而非粘合部分能发挥保暖绝热效果，同时，还具有茧丝原有的其他特性，如具备良好的柔软性，吸湿性等。
这些无纺布是以茧丝为主构成纤维，完全不同于以前称之为平板茧的茧丝聚集体，茧丝呈非常均匀的分散状态。因此，它是一种无棉结和茧丝未解舒部分的优质材料。并且，它还具备保暖性，绝热性，轻量性、吸湿性、柔软性等优良特性，例如，如果需要，施以绗缝等加工可以广泛用作运动服，防寒服的保暖芯材或防寒用内衣、鞋的内衬。鞋衬垫、幼儿用的医疗材料、高级漆器等高级用品的包覆保护材料，精密仪器用的擦试材料等。
如果采用实施例4、5的方法，能够在工业上连续生产以单独茧丝或以茧丝为主体的混合棉作为构成纤维的平板状，而且有柔软手感的无纺布。
尽管制得的无纺布其膨松度不高但它能发挥茧丝原有的特性，特别在保暖性，绝热性，轻量性方面优良，可以在广泛的领域中利用。其中，将它用作衣料用的保暖芯材或精密仪器类用的擦试材料等是有效的。
按实施例6、7、8、9制得的纤维聚集片材，用通常的处理方法，表面也不会粗糙，通过网布的网眼，传导茧丝特有的柔软而温暖的手感，宜于作衣料用的保暖材料。并且将该纤维聚集片材单独缝制内衣时，量轻柔软而且能发挥其优良的保暖性能。
实施例10、11及市售的保暖用无纺布保暖性能，如表1所示。
表1
由此表可以断定，实施例10、11的无纺片不仅单位厚度的保暖率，单位重量的保暖率好，而且具有吸湿性、放湿性，适于作衣料用的保暖材料。
权利要求
1.由截成适当长度的纤维构成的纤维聚集片材，其特征在于，该纤维聚集片材中，使用茧丝至少把布帛叠置在片材的一面上。
2.权利要求
1所述的纤维聚集片材，其特征在于将布帛固定在纤维聚集片上。
3.权利要求
1、2所述的纤维聚集片材，其特征在于，将纺织纤维混合在茧丝里。
4.权利要求
1、2所述的纤维聚集片材，其特征在于使编织布介于纤维聚集片材之间。
5.权利要求
1、2所述的纤维聚集片材，其特征在于布帛是大网眼布。
6.权利要求
1、2所述的纤维聚集片材，其特征在于用绗缝方法进行部分固定。
专利摘要
本发明涉及以截成适当长度的茧丝为主要构成 纤维制成的无纺布及其制造方法。本发明能提供具 有丝特性，没有棉结和纤维间的未解舒部分，强度高， 纤维抱合度好的无纺布。提供以茧丝为主要构成纤 维，无膨松度，平板化，手感柔软的优质无纺布的制造 方法。提供具有重量轻，无膨松性、保暖性好，吸湿性 放湿性良好的柔软无纺片材。
文档编号D04H1/4266GK87106759SQ87106759
公开日1988年7月6日 申请日期1987年10月7日
发明者久我睦男, 横田匡史, 山田博山, 前田宏 申请人:迪尼克株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan