|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Нетканый материал, содержащий полотно из филаментных волокон (20), которые содержат петельные волокна (23), каждый конец которых зафиксирован связью (3) сплавления, и волокна (21, 22), которые в результате разрушения части филаментных волокон имеют только один конец (20а), зафиксированный связью (3) сплавления, и свободный конец (20b), причем волокна (21) имеют утолщения на свободном конце (20b), а волокна (22) не имеют утолщения на свободном конце (20b). 2. Нетканый материал по п.1, в котором диаметр каждого из указанных утолщений превышает диаметр другого конца волокна на 15% или более. 3. Нетканый материал по п.1 или 2, в котором отношение количества волокон (21) с утолщениями на свободном конце к общему числу волокон (20) со свободными концами составляет 20% или более. 4. Нетканый материал по любому из пп.1-3, в котором нетканый материал получен из спряденного из расплава нетканого материала или комплексного нетканого материала, содержащего спряденный из расплава слой и слой, полученный аэродинамическим способом. 5. Нетканый материал по п.4, в котором спряденный из расплава слой содержит множество спряденных из расплава слоев, причем волокна (21) получены из спряденного из расплава слоя, содержащего смягчитель. 6. Нетканый материал по любому из пп.1-5, имеющий характеристику сжатия под нагрузкой 18,0 (гс/см 2 )/мм или менее, разрывную прочность 5,00 Н/5 см или более в поперечном направлении и основную массу 5-25 г/м 2 . 7. Впитывающее изделие, содержащее впитывающую структуру, включающую наружный лист, образующий оболочку, а также верхний лист и лист, образующий боковые манжеты, причем по меньшей мере один из указанных листов выполнен из нетканого материала по любому из пп.1-6.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Нетканый материал, содержащий полотно из филаментных волокон (20), которые содержат петельные волокна (23), каждый конец которых зафиксирован связью (3) сплавления, и волокна (21, 22), которые в результате разрушения части филаментных волокон имеют только один конец (20а), зафиксированный связью (3) сплавления, и свободный конец (20b), причем волокна (21) имеют утолщения на свободном конце (20b), а волокна (22) не имеют утолщения на свободном конце (20b). 2. Нетканый материал по п.1, в котором диаметр каждого из указанных утолщений превышает диаметр другого конца волокна на 15% или более. 3. Нетканый материал по п.1 или 2, в котором отношение количества волокон (21) с утолщениями на свободном конце к общему числу волокон (20) со свободными концами составляет 20% или более. 4. Нетканый материал по любому из пп.1-3, в котором нетканый материал получен из спряденного из расплава нетканого материала или комплексного нетканого материала, содержащего спряденный из расплава слой и слой, полученный аэродинамическим способом. 5. Нетканый материал по п.4, в котором спряденный из расплава слой содержит множество спряденных из расплава слоев, причем волокна (21) получены из спряденного из расплава слоя, содержащего смягчитель. 6. Нетканый материал по любому из пп.1-5, имеющий характеристику сжатия под нагрузкой 18,0 (гс/см 2 )/мм или менее, разрывную прочность 5,00 Н/5 см или более в поперечном направлении и основную массу 5-25 г/м 2 . 7. Впитывающее изделие, содержащее впитывающую структуру, включающую наружный лист, образующий оболочку, а также верхний лист и лист, образующий боковые манжеты, причем по меньшей мере один из указанных листов выполнен из нетканого материала по любому из пп.1-6.
Евразийское ои 025743 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201390431
(22) Дата подачи заявки 2011.05.26
(51) Int. Cl. D04H11/08 (2006.01) D04H3/14 (2012.01) D06C11/00 (2006.01)
(54) НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ И ВПИТЫВАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКОЙ МАТЕРИАЛ
(31) 2010-221940; 2010-221941; 2011-095915; 2011-095916
(32) 2010.09.30; 2010.09.30; 2011.04.22;
2011.04.22
(33) JP
(43) 2013.07.30
(86) PCT/JP2011/062083
(87) WO 2012/042972 2012.04.05
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
КАО КОРПОРЕЙШН (JP)
(72) Изобретатель:
Кинугаса Йосихико, Кобаяси Хидеюки (JP)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) WO-A1-2009063889 JP-A-2000314068 JP-A-11318791 JP-A-2007516364
(57) Изобретение обеспечивает нетканый материал (1), причем холст содержит длинное волокно (2), скрепленное связями (3) сплавления. Нетканый материал (1) согласно изобретению снабжен волокном (21), причем длинное волокно (2) частично разрушается, и один из концов (20а) которого непосредственно скреплен связью (3) сплавления по мере того, как свободный конец (20b) на другой стороне конца является утолщенным. В нетканом материале (1) согласно изобретению волокно (21) с утолщенным свободным концом (20b) демонстрирует увеличение в конечном диаметре волокна 15% или более.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к нетканому материалу, состоящему из филаментных волокон.
Предпосылки создания изобретения
Спряденный из расплава нетканый материал часто используется во впитывающих изделиях, таких как пеленки одноразового пользования, благодаря их разрывной прочности, превосходной обрабатываемости и хорошей экономичности. Однако спряденный из расплава нетканый материал испытывает недостаток общей ворсистости в природе способа получения и является трудной для придания улучшенного восприятия на ощупь (рукой).
Например, источник патентной литературы 1 ниже описывает нетканый материал, имеющий арочные петли в рельефе на его поверхности, который получают воздушной укладкой штапельных волокон на спряденную из расплава нетканую основу и иглопробивкой конечной структуры. Однако, когда нетканый материал, имеющий арочные петли волокон в рельефе, используется во впитывающем изделии, подобном пеленке одноразового пользования, арочные петли волокон ощущаются грубыми и царапающими и вызывают снижение комфорта пользователя с изнанки. Кроме того, источник патентной литературы 1 не указывает форму кончика составляющих волокон.
Источник патентной литературы 2 ниже рассматривает ворсистый текстурированный нетканый материал, полученный растяжением сплошного филаментного нетканого материала и разделением растянутого филаментного нетканого материала на половины по середине в направлении толщины. Рассматриваемый нетканый материал имеет на своей одной стороне волокна, рваные по связям волокон, и волокна, вытянутые в форме петли. Однако считается, что ворсистый нетканый материал источника патентной литературы 2 имеет много волокон, вытянутых в форме петли на его поверхности по природе описанного способа получения. Когда такой нетканый материал используется во впитывающем изделии, таком как пеленка одноразового пользования, петли ощущаются царапающими кожу со снижением комфорта пользователя. Источник патентной литературы 2 не дает указаний относительно формы кончика составляющих волокон.
Источник патентной литературы 3 ниже рассматривает флокированный лист, имеющий флоки (короткие волокна), закрепленные адгезивом. Кончик флоков листа не является утолщенным, но является угловым как результат резания, что может дать плохое восприятие на ощупь. Кроме того, поскольку флоки крепятся к основе нетканого материала с использованием адгезива, химические вещества, используемые в адгезиве, и подобное могут вредно воздействовать на кожу или вызывать раздражение кожи. Флокированный лист имеет другие проблемы, такие как выпадение флоков в процессе использования и получаемое в результате обнажение адгезива.
Технология, доступная для получения нетканых материалов с ворсованными волокнами, включает в себя иглопробивание, шлифовку нетканого материала и нанесение коротких волокон на нетканый материал флокированием.
Например, источник патентной литературы 4 ниже рассматривает способ получения нетканого материала, содержащего стадии приложения механического усилия к нетканому материалу при контактной обработке с формованием ослабленных участков в составляющих волокнах, пропускания нетканого материала, имеющего ослабленные участки, на валках, покрытых наждачной бумагой, и дальнейшей обработки нетканого материала на ворсовальной машине с ворсованием составляющих волокон. Источник патентной литературы 5 ниже описывает способ обработки ворсистого текстурированного листа, содержащий стадии динамического воздействия на ворсистый текстурированный лист и шлифования получаемого листа наждачной бумагой.
Источник патентной литературы 6 ниже описывает способ получения нетканого материала, содержащего усаживание холста и иглопробивание усаженного холста. Источник патентной литературы 7 предлагает способ получения листа нетканого материала простым растяжением листа нетканого материала до разрыва составляющих волокон. Нетканые материалы, полученные способами согласно источникам патентной литературы 4-7, определенно имеют мягкое восприятие на ощупь (рукой).
Тем не менее, способ из источника патентной литературы 4 получения ворсистого нетканого материала и способ из источника патентной литературы 5 обработки ворсистого текстурированного листа оба содержат шлифовку (обработку с использованием наждачной бумаги). Обработка наждачной бумагой значительно повреждает нетканый материал, делая трудным минимизацию снижения разрывной прочности ворсистого нетканого материала. Способ из источника патентной литературы 6 получения нетканого материала содержит иглопробивание, так что скорость получения является низкой, делая трудным снижение производственных затрат. Способ получения нетканого материала согласно источнику патентной литературы 7 достигает ворсования волокна только посредством растяжения, которое придает нетканому материалу большое повреждение, делая трудным минимизацию снижения прочности получаемого ворсистого нетканого материала.
Цитируемый перечень.
Источники патентной литературы.
Источник патентной литературы 1: JP 11-19015A.
Источник патентной литературы 2: JP 2002-302861A.
Источник патентной литературы 3: JP 2001-198997A.
Источник патентной литературы 4: JP 50-65645A.
Источник патентной литературы 5: JP 59-187665A.
Источник патентной литературы 6: JP 54-106676А.
Источник патентной литературы 7: US 4187343A.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение предусматривает нетканый материал, имеющий высокую разрывную прочность и еще ощущение ворсистости в целом с улучшенным восприятием на ощупь. Изобретение также относится к обеспечению материала, который имеет сниженное количество волокон в форме петли и поэтому является менее ощущаемой как царапающая кожу и имеет улучшенное восприятие на ощупь.
Настоящее изобретение относится к нетканому материалу, содержащему холст филаментных волокон, уплотненный соединением у сплавленных соединений (сплавлений). Нетканый материал содержит волокна, только один конец каждого из которых имеет фиксированный конец, фиксированный связью сплавления, с другим свободным концом как результат разрушения части филаментных волокон. Свободный конец имеет увеличенную толщину.
Настоящее изобретение также предусматривает способ получения нетканого материала, имеющего ворсованные волокна и поэтому проявляющего приятное ощущение на ощупь при минимизации снижения разрывной прочности получаемого ворсованного нетканого материала. Настоящее изобретение также предусматривает способ получения нетканого материала, имеющего ворсованные волокна, с высокой скоростью получения и сниженной стоимостью.
Настоящее изобретение относится к способу получения нетканого материала, содержащему стадии частичного растяжения множества участков нетканого материала при 50°С или более низкой температуре и ворсования составляющих волокон частично растянутого нетканого материала.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вид в перспективе нетканого материала согласно варианту изобретения.
На фиг. 2 представлен вид в перспективе нетканого материала, показанного на фиг. 1, свободный конец которого является утолщенным.
На фиг. 3 схематически показано устройство, подходяще используемое в получении нетканого материала с фиг. 1.
На фиг. 4 схематически показано устройство, подходяще используемое в получении нетканого материала с фиг. 1.
На фиг. 5(а)-5(с) схематически представлен метод измерения диаметра кончика волокна нетканого материала изобретения.
На фиг. 6(а)-6(с) схематически представлен метод подсчета числа ворсованных волокон нетканого материала изобретения.
На фиг. 7 представлен план натягиваемой пеленки одноразового пользования в ее открытом несжатом состоянии, показывающий использование нетканого материала изобретения.
На фиг. 8 показано поперечное сечение, выполненное по линии Х1-Х1 на фиг. 7.
На фиг. 9 схематически показано обрабатывающее устройство, подходяще используемое в способе получения нетканого материала согласно настоящему изобретению.
На фиг. 10 схематически представлен вид в перспективе частично растягивающей части обрабатывающего устройства, показанного на фиг. 9.
На фиг. 11 представлено увеличенное поперечное сечение основной части частично растягивающей части, показанной на фиг. 10.
На фиг. 12 схематически представлен вид в перспективе ворсующей части обрабатывающего устройства, показанного на фиг. 9.
На фиг. 13(а)-13(с) схематически представлен метод подсчета числа ворсованных волокон нетканого материала изобретения.
Подробное описание вариантов изобретения
Нетканый материал согласно настоящему изобретению будет описан на основе предпочтительного варианта со ссылкой на фиг. 1-5.
Как показано на фиг. 1, нетканый материал 1 настоящего варианта представляет собой холст фила-ментных волокон 2, достигший монолитности по дискретным связям 3 сплавления. Нетканый материал 1 имеет волокна 21, фиксированные на одном их конце 20а связью 3 сплавления с другим свободным концом 20b как результат частичного разрушения филаментных волокон 2. Свободный конец 20b каждого волокна 21 имеет увеличенную толщину. Как показано на фиг. 1 нетканый материал 1 имеет продольное направление, обозначенное как направление Y, и поперечное направление, обозначенное как направление X. Машинное направление ((МН) (MD)) нетканого материала 1, которое является направлением ориентации составляющих волокон, принимается за продольное направление (направление Y), и поперечное к машинному направлению ((ПН) (СВ)), перпендикулярное к МН, принимается за поперечное направление (направление X). Соответственно в последующем описании продольное направление (направление Y) представляет то же самое, что и МН, и поперечное направление (направление X) представляет то же
самое, что и ПН.
Более подробно нетканый материал 1 настоящего варианта получают, начиная со спряденного из расплава нетканого материала, который представляет собой холст филаментных волокон 2, достигший монолитности по дискретным связям 3 сплавления, где филаментные волокна спрессовываются или соединяются сплавлением друг с другом. Указанный, спряденный из расплава нетканый материал далее называется как исходный нетканый материал. Имея часть разрушенных филаментных волокон, нетканый материал 1 даже с небольшой толщиной обеспечивает ворсистость по сравнению с обычными спряденными из расплава неткаными материалами.
Как использовано здесь, термин "филаментные волокна" относится к волокнам с длиной по меньшей мере 30 мм. Для получения нетканых материалов, имеющих высокую разрывную прочность, фила-ментными волокнами являются предпочтительно такие, которые авторы называют непрерывными фила-ментами с длиной 150 мм или более.
Нетканый материал 1 предпочтительно имеет основную массу 5-100 г/м2, более предпочтительно 525 г/м2 в интересах конкурентоспособной цены, хорошего восприятия на ощупь и обрабатываемости.
Нетканый материал 1 предпочтительно имеет разрывную прочность 5,00 Н/50 мм или более, более предпочтительно 8-30 Н/50 мм с точки зрения предотвращения разрыва в процессе использования и обрабатываемости. Исходный нетканый материал предпочтительно имеет разрывную прочность 7 Н/50 мм или более, более предпочтительно 10-50 Н/50, для того, чтобы обеспечить разрывную прочность нетканого материала 1. Нетканый материал 1 изобретения, который получен описанной далее технологией ворсования, показывает меньшее снижение разрывной прочности от разрывной прочности исходного, спряденного из расплава нетканого материала, чем нетканый материал, полученный другими технологиями ворсования. Является предпочтительным для нетканого материала 1 и исходного спряденного из расплава нетканого материала иметь разрывную прочность в указанных выше соответствующих интервалах в Х-направлении (ПН). Отношение разрывной прочности нетканого материала 1 к разрывной прочности исходного нетканого материала (нетканый материал 1/исходный нетканый материал) составляет предпочтительно 0,5-1,0, более предпочтительно 0,7-1,0. Разрывная прочность определяется по методу, описанному ниже.
Метод определения разрывной прочности.
Прямоугольный образец размером 50x200 мм вырезают из нетканого материала 1 или исходного, спряденного из расплава нетканого материала с длиной, совпадающей с Х-направлением (поперечное направление), и с шириной, совпадающей с Y-направлением (продольное направление), в окружающей среде при 22°С и 65% относительной влажности. Образец устанавливают на разрывную машину (например, разрывную машину TensiIon RTA-100 от Orientec) с начальным расстоянием между зажимами в их X-направлении, совпадающем с направлением растяжения, и растягивают при скорости 300 мм/мин. Максимальная нагрузка, достигаемая в момент разрушения образца, принимается за разрывную прочность в Х-направлении. Вырезают другой прямоугольный образец с размерами 50 мм в Х-направлении и 200 мм в Y-направлении и устанавливают на разрывную машину с его Y-направлением, совпадающим с направлением растяжения. Разрывную прочность в Y-направлении измеряют таким же образом, как для измерения в Х-направлении.
Нетканый материал 1 настоящего варианта также характеризуется хорошим ощущением на ощупь.
Имеются многие характеристические значения, известные до сих пор как представляющие восприятие на ощупь. Особенно хорошо известными являются характеристические значения, определяемые с использованием KES-системы, доступной от фирмы Kato Thech Co., Ltd. (Tokio Kawabata, Fuaihyoukano Hyoujunka to Kaiseki, 2nd Ed., July 10, 1980). Из KES-значений три значения, называемые характеристиками сжатия, т.е. ЛС (LC) (линейность кривой нагрузка-деформация сжатия), PC (WC) (работа сжатия) и УС (RC) (упругость сжатия), являются известными для представления ворсистости. Указанные характеристические значения сжатия рассчитываются по смещению в приложении нагрузки от 0,5 до 50 гс/см2 (или от 0,5 до 10 гс/см2 для высокочувствительного измерения). Однако указанные значения не изменяются среди очень тонких тканей, имеющих небольшую основную массу (5-25 г/м2), не дающую значительную корреляцию с ощущением на ощупь. Кроме того, человек ощущает впитывающее изделие при легком касании при небольшой нагрузке примерно 1 г/см2. Тогда авторы изобретения решили, что должно использоваться характеристическое значение, как измерено при меньшей нагрузке, чем принято в традиционных системах оценки, и нашли новое характеристическое значение, производное от смещения под нагрузкой в интервале от 0,3 до 1 гс/см2. Данное характеристическое значение обеспечивает показатель, способный ясно показывать различие в восприятии на ощупь между спряденным из расплава нетканым материалом и пропускающим воздух нетканым материалом. Т.е. восприятие на ощупь спряденного из расплава нетканого материала может быть представлено указанным новым характеристическим значением.
Характеристическое значение сжатия под небольшой нагрузкой.
В изобретении характеристическое значение сжатия под небольшой нагрузкой определяется как новое характеристическое значение, представляющее восприятие на ощупь. Измерение выполняется в
окружающей среде при 22°С и 65% относительной влажности. Данные, по которым рассчитывается характеристическое значение сжатия под небольшой нагрузкой, получают с использованием KES FB-3-AUTO-A (торговая марка) (поставщик - фирма Kato Thech Co., Ltd.). Из нетканого материала 1 вырезают три образца размером 20x20 см. Каждый из образцов помещают на платформу ворсованной стороной вверх. Когда образец не ворсован на любой стороне или ворсован на обеих сторонах, испытывают обе стороны образца и принимают меньшее из полученных значений. Образец затем сжимается между круглыми плоскими стальными пластинами, имеющими площадь 2 см2, со скоростью 20 мкм/с до максимальной нагрузки 10 гс/см2 и затем восстанавливается с такой же скоростью. Смещение между стальными пластинами берется как х (мм), а нагрузка - как у (гс/см2). Положение, в котором сначала определяется нагрузка, составляет х=0, из которого измерение выполняется в направлении сжатия. Значение х увеличивается с нарастанием сжатия.
Характеристическое значение сжатия под небольшой нагрузкой рассчитывается при извлечении смещения в направлении толщины под небольшой нагрузкой из получаемых х-у данных. В частности, извлекаются данные нагрузки по отношению к смещению в интервале нагрузки от 0,30 до 1,00 гс/см2 в первом варианте нагружения (нет в ненагруженном варианте), и аппроксимированная прямая линия х-у отношения получается методом наименьших квадратов. Тангенс угла наклона аппроксимированной прямой линии (в единицах (гс/см2)/мм) принимается как рассмотренное выше характеристическое значение. Измерения делаются в трех различных точках на образец с получением суммарно девяти значений на образец, среднее из которых принимается за характеристическое значение сжатия под небольшой нагрузкой нетканого материала.
Авторами изобретения установлено, что имеется корреляция между характеристическим значением сжатия под небольшой нагрузкой и восприятием на ощупь, в частности, когда исходные нетканые материалы являются одинаковыми. Небольшое характеристическое значение сжатия указывает на высокую лабильность к смятию под небольшой нагрузкой, т.е. лучшее восприятие, ощущаемое людьми, особенно ворсистость. Например, идентифицированное выше характеристическое значение сжатия обычного, спряденного из расплава нетканого материала, имеющего основную массу 5-25 г/м2 (исходный нетканый материал), который не подвергался дальнейшей обработке, составляет 20,0-30,0 (гс/см2)/мм. Напротив, характеристическое значение сжатия нетканого материала 1, полученного из такого же спряденного из расплава нетканого материала с основной массой 5-25 г/м2, подвергшегося последующей описанной обработке, составляет 18,0 (гс/см2)/мм или менее, что указывает на более сминаемую его поверхность. Другими словами, идентифицированное выше характеристическое значение сжатия нетканого материала 1, который получен последующей описанной обработкой исходного, спряденного из расплава нетканого материала, составляет предпочтительно 18,0 (гс/см2)/мм или менее, более предпочтительно 15,0 (гс/см2)/мм или менее в значении восприятия на ощупь и даже более предпочтительно 10,0 (гс/см2)/мм или менее в плане получения приятного восприятия на ощупь, подобно воздухопроницаемым нетканым материалам. Нижний предел характеристического значения сжатия нетканого материала 1, полученного обработкой исходного, спряденного из расплава нетканого материала с основной массой 5-25 г/м2, специально не ограничивается. Принимая во внимание преимущества изготовления, нижний предел должен составлять примерно 1,00 (гс/см2)/мм. Примечательно, что традиционно трудно ворсовать или иным образом обрабатывать исходный, спряденный из расплава нетканый материал с небольшой основной массой, например, 5-25 г/м2, с обеспечением обработанного нетканого, имеющего вышеуказанное идентифицированное характеристическое значение в приведенном интервале без значительного снижения разрывной прочности.
Филаментное волокно 2 для получения нетканого материала, которое является волокном для получения исходного, спряденного из расплава нетканого материала, содержит термопластичную смолу в качестве главного компонента. Примеры термопластичной смолы включают в себя полиолефиновые смолы, сложнополиэфирные смолы, полиамидные смолы, акрилонитрильные смолы, виниловые смолы и винилиденовые смолы. Примерами полиолефиновых смол являются полиэтилен, полипропилен и поли-бутен. Примерами сложнополиэфирных смол являются полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат. Примеры полиамидной смолы включают в себя найлон. Примером виниловых смол является поливинил-хлорид. Примером винилиденовых смол является поливинилиденхлорид. Указанные смолы могут использоваться индивидуально или как смесь двух или более из них. Также используются продукты модификации указанных смол. Сопряженные волокна также используются в качестве филаментных волокон для получения нетканого материала 1. Примеры сопряженных волокон включают в себя сопряженные волокна бок-о-бок, сопряженные волокна оболочка-сердцевина, извитые несоосные сопряженные волокна оболочка-сердцевина и расщепляющиеся сопряженные волокна. Из описанных сопряженных волокон сопряженные волокна, состоящие из полиэтиленовой оболочки и полипропиленовой сердцевины, являются предпочтительными в плане мягкости получаемого ворсованного нетканого материала. Филамент-ные волокна 2 могут быть волокна с заданным небольшим количеством красителя, антистатика, гидро-филизирующего агента или подобной добавки. Диаметр филаментного волокна 2 составляет желательно 5-30 мкм, более желательно 10-20 мкм на стадии перед описанной стадией дальнейшей обработки.
Исходный, спряденный из расплава нетканый материал, из которого получают нетканый материал 1, предпочтительно выполнен из полипропиленовой смолы, вида полиолефиновой смолы, в интересах прядомости. Полипропиленовой смолой является предпочтительно смола, содержащая 5-100 мас.%, более предпочтительно 25-80 мас.% по меньшей мере одного из статистического сополимера, гомополиме-ра и блок-сополимера, в плане гладкости поверхности, лучшего восприятия на ощупь и легкости разрушения. Хотя указанные сополимер и гомополимер пропилена могут использоваться как их смеси или в комбинации с другими смолами, смесь гомополимера пропилена и статистического сополимера пропилена является предпочтительной в плане стойкости к разрушению при прядении. Волокна, выполненные из смеси гомополимера пропилена и статистического сополимера пропилена, имеют пониженную кристалличность. Поэтому ворсованные волокна как таковые являются мягкими и комфортными для кожи и еще сохраняют прочность при превращении в форму нетканого материала. При ворсовании волокна легко разрушаются по связям сплавления (например, части после правки или иные сплавленные части), так что волокна не разъединяются по связям, таким как связи сплавления после правки. Как результат ворсованные волокна являются недостаточно короткими для образования пиллей и обеспечивают хороший внешний вид. Кроме того, такие волокна имеют широкий интервал температуры плавления, который обеспечивает хорошую свариваемость. Статистический сополимер, содержащий пропиленовое звено в качестве главного звена и этилен или а-олефин в качестве сомономера, является предпочтительным, причем смола сополимера этилен-пропилен является более предпочтительной. С той же самой точки зрения предпочтительно, что полипропиленовая смола содержит 5 мас.% или более, более предпочтительно 25 мас.% или более смолы сополимера этилен-пропилен. Смола сополимера этилен-пропилен предпочтительно имеет содержание этилена 1-20 мас.%. Более предпочтительным является содержание этилена 3-8 мас.% в плане нелипкости, способности к вытяжке, пухонеотделения и разрывной прочности. Из экологических соображений полипропиленовая смола предпочтительно содержит 25 мас.%, или более, более предпочтительно 50 мас.% или более вторичной полипропиленовой смолы. То же самое применимо, когда нетканый материал 1 получается из комплексного нетканого материала, состоящего из спряденного из расплава слоя и слоя, полученного аэродинамическим способом.
Отдельные связи 3 сплавления, образованные при правке, предпочтительно имеют площадь 0,05-10 мм2, более предпочтительно 0,1-1 мм2 в плане восприятия на ощупь и обрабатываемости. Число связей 3 сплавления составляет предпочтительно 10-250 на 1 см2, более предпочтительно 35-60 на 1 см2. Расстояние от центра к центру между Х-направленными смежными связями 3 сплавления составляет предпочтительно 0,5-10 мм, более предпочтительно 1-3 мм, и между Y-направленными смежными связями сплавления составляет предпочтительно 0,5-10 мм, более предпочтительно 1-3 мм.
Связи 3 сплавления могут быть образованы дискретным приложением тепла и давления с использованием удаляющего утолщения валка, комбинированного с плоским валком, скрепления ультразвуковым сплавлением или применения горячего воздуха, чтобы вызвать скрепление сплавлением. Связи 3 сплавления предпочтительно образуются приложением тепла и давления в плане легкости разрушения волокон. Связь 3 сплавления специально не ограничивается по форме и может иметь круглую, ромбическую, треугольную или подобную форму. Связи 3 сплавления предпочтительно имеют общее соотношение площади 5-30% на сторону. Общее соотношение площади связей 3 сплавления, более предпочтительно составляет 10-20% на сторону для предотвращения пиллинга.
Нетканый материал 1 настоящего варианта получают из спряденного из расплава нетканого материала, выполненного из филаментных волокон 2. В нетканом материале 1 филаментные волокна 2 частично разрушаются с образованием волокон 20, каждое из которых имеет фиксированный конец 20а, фиксированный связью 3 сплавления с другим концом 20b, который является свободным. Волокна 20 включают волокна 21, свободный конец каждого из которых имеет утолщенный кончик. Утолщенный кончик волокон 21 предпочтительно имеет выровненное поперечное сечение, т.е. овальное или сдавленное круглое поперечное сечение. Такие ворсованные волокна имеют мягкий кончик и обеспечивают нетканый материал, не раздражающий кожу. Как показано на фиг. 1, волокна 20, только один конец 20а которых фиксирован связью 3 сплавления, включают волокна 21, каждое, имеющее утолщенный свободный конец 20b на другом конце, и волокна 22, каждое, имеющее неутолщенный свободный конец 20b на другом конце. Как использовано здесь, термин "свободный конец" означает конец, противоположный фиксированному концу 20а, фиксированному связью 3 сплавления. Другими словами, термин "свободный конец" означает кончик каждого разрушенного волокна. Является или нет свободный конец 20b утолщенным, определяется измерением диаметров методом, приведенным ниже, и расчетом степени увеличения диаметра кончика волокна.
Метод измерения диаметра волокна.
Испытываемый образец размером 2 см в Х-направлении и 2 см в Y-направлении вырезают из нетканого материала 1 с использованием острой бритвы в окружающей среде при 22°С и 65% относительной влажности, как показано на фиг. 5(а). Образец сгибают по линии Z сгиба, которая проходит через множество связей 3 сплавления в Х-направлении, как показано на фиг. 5(b). Как показано на фиг. 5(с), согнутый образец фиксируется на алюминиевой оправке для сканирующего электронного микроскопа
((СЭМ) (SEM)) двухсторонней углеродной лентой. Волокна 20, только один конец 20а каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления, произвольно выбираются по СЭМ-изображению при увеличении примерно в 750 раз. Получают микрофотографию окрестностей свободного конца каждого выбранного волокна 20 и измеряют диаметр волокна 20 в положении на 120 мкм от кончика свободного конца 20b на микрофотографии (смотри фиг. 2) с получением диаметра 21а волокна 20 в другом месте, чем свободный конец 20b. Линия, по которой измеряется диаметр 21а, переносится к свободному концу 20b, пока она не достигнет положения, где волокно 20 является наиболее толстым между кончиком свободного конца 20b и положением на 120 мкм от кончика, и диаметр волокна 21 измеряют по линии с получением диаметра 21b волокна 21 на свободном конце 20b. Даже когда кончик волокна имеет выровненную форму и не теряет толщину под некоторыми углами рассмотрения, диаметр 21b измеряется на микрофотографии.
Волокно 21 с утолщенным свободным концом 20b определяется как волокно, произвольно выбранное из десяти волокон 20, имеющих степень увеличения диаметра кончика на 15% или более, причем степень увеличения рассчитывается по диаметру 21b (диаметр на свободном конце 20b) и диаметру 21а (диаметр на другом конце, чем свободный конец 20b) согласно формуле (1) ниже. Степень увеличения составляет предпочтительно 20% или более, более предпочтительно 25% или более с точки зрения избежания разрушения волокна между смежными связями 3 сплавления (исключая границы раздела между связью 3 сцепления и волокном, т.е. зону, где волокно сохраняет волокнистую форму), с минимизацией снижения разрывной прочности и получением приятного восприятия на ощупь.
Степень увеличения диаметра кончика волокна (%) = (21b-21a)/21ax 100 (1).
Для получения хорошего баланса между восприятием на ощупь и разрывной прочностью отношение волокон 21, имеющих утолщенный свободный конец 20b, к общему числу волокон 20, только один конец (20а) каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления (т.е. сумма волокон 21 с утолщенным свободным концом 20b и волокон 22, чей свободный конец 20b не является утолщенным) составляет предпочтительно 20% или более, более предпочтительно 30% или более, даже более предпочтительно 40% или более. Отношение волокон 21 с утолщенным свободным концом 20b получается расчетом степени увеличения диаметра кончика волокна для каждого из произвольно выбранных десяти волокон 20 на их СЭМ-снимке (увеличение примерно 750Х), как описано выше в отношении измерения диаметра волокна и расчета соотношения волокон 21 с утолщенным свободным концом 20b.
Нетканый материал 1 содержит отрезок волокон в периферийной части связей сплавления. Когда периферийная часть произвольно выбранной связи 3 сплавления, в частности, часть, расположенная между линиями на 100 мкм внутри и снаружи от линии раздела между связью 3 сплавления и филаментны-ми волокнами 2, наблюдается под электронным микроскопом, то подсчитывается число знаков волокон, имеющих отрезок (разрывы между сегментом волокна, прошедшего правку и поэтому имеющего сплющенную форму, и сегментом волокна, не прошедшего правку и поэтому сохраняющего форму волокна). Если имеются много разрывов волокна, тогда это означает, что нетканый материал имеет только волокна на очень ворсованной поверхности и показывает высокую разрывную прочность для количества ворсования волокон. С этой точки зрения, число таких разрывов составляет предпочтительно по меньшей мере 3, более предпочтительно 5-15 на связь сплавления.
Как показано на фиг. 1, нетканый материал 1 имеет петельные волокна 23, выступающие в форме петли между связями 3 сплавления. Термин выступающее "петельное волокно 23", как использовано здесь, означает волокно, не имеющее свободного конца 20b и выступающее по меньшей мере на 0,5 мм от линии Z сгиба при наблюдении, как показано на фиг. 5(с), как при измерении диаметра волокна. Термин "петельное волокно 23", как использовано в настоящем варианте, относится к описанному выше выступающему петельному волокну. Волокна, составляющие нетканый материал 1 настоящего варианта, включают волокна 20, только один конец каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления, и петельные волокна 23, выступающие между связями 3 сплавления, причем волокна 20 включают волокна 21 с утолщенным свободным концом 20b и волокна 22 с неутолщенным свободным концом 20b. Для того чтобы нетканый материал 1 не имел некомфортного царапающего восприятия на ощупь и имел улучшенное восприятие на ощупь, отношение петельных волокон 23 к общему числу волокон 20, только один конец каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления, и петельных волокон 23 составляет предпочтительно менее 50%, более предпочтительно менее 45% и даже более предпочтительно менее 40%. Отношение петельных волокон 23 получается в описанном выше измерении диаметра волокна следующим образом. Десять волокон выбирают произвольно на СЭМ-снимке с увеличением примерно 50Х. Волокна 20, только один конец каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления (волокна 21 с утолщенным свободным концом 20b + волокна 22 с неутолщенным свободным концом 20b) и петельные волокна 23 извлекают из 10 волокон и рассчитывают отношение петельных волокон 23 к общему числу волокон 21, 22 и 23. Отношение рассчитывают для суммарно десяти точек на соответствующих СЭМ-снимках, сделанных на образец, и рассчитывают среднее для десяти измерений. Когда произвольно выбранные десять волокон содержат одно петельное волокно 23, петельное волокно 23 подсчитывается как одно.
Волокна, имеющие высокую степень свободы, заполняют межволоконные пространства в нетканом материале 1 с получением менее грубой и более гладкой поверхности. Когда более желательным являет
ся более широкое распределение (показатель распределения) диаметра волокна, достаточно удовлетворительное воздействие на восприятие на ощупь получается с распределением 0,33 или более. Более удовлетворительный эффект получается с распределением 0,35 или более. Не существует определенного верхнего предела распределения волокна по диаметру (показатель распределения), предпочтительный верхний предел составляет 100. Более предпочтительный предел распределения волокна по диаметру (показатель распределения) составляет 0,35-0,9. Как использовано здесь, термин "распределение волокна по диаметру (показатель распределения)" относится к распределению (показателю распределения) по диаметру всех волокон, составляющих нетканый материал 1, т.е. всех волокон 20, только один конец каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления, петельных волокон 23 и волокон, каждое из которых имеет оба свои конца, фиксированные соответствующими связями 3 сплавления и не выступающими в форме петли (волокна, не имеющие воздействия описанной далее обработки). Распределение волокон по диаметру (показатель распределения) определяется следующим образом.
Метод определения диаметра волокна (метод определения распределения волокон по диаметру) (показателя распределения).
Испытываемый образец размером 2 см в Х-направлении и 2 см в Y-направлении вырезают из нетканого материала 1 с использованием острой бритвы в окружающей среде при 22°С и 65% относительной влажности. Образец (несогнутый) фиксируется на алюминиевой оправке для сканирующего электронного микроскопа ((СЭМ) (SEM)) двухсторонней углеродной лентой. Десять волокон произвольно выбирают по СЭМ-снимку при увеличении примерно 750Х, и диаметр каждого волокна измеряется в другом месте, чем свободный конец 20b. Когда исходный нетканый материал, из которого получают нетканый материал 1, представляет собой комплексный нетканый материал, состоящий из спряденного из расплава слоя и слоя, полученного аэродинамическим способом, волокна должны выбираться не из слоя, полученного аэродинамическим способом, а из спряденного из расплава слоя. Диаметры десяти волокон измеряются на единственной алюминиевой оправке, как описано выше, и средний диаметр dave получается из измеренных диаметров волокон d1-d10 десяти волокон.
Распределение десяти волокон по диаметру рассчитывают по измеренным диаметрам десяти волокон d1-d10 и их среднему значению dave согласно формуле (2), приведенной ниже. Измерения выполняют в микронах с точностью 0,1 мкм. Распределение десяти волокон по диаметру определяют для шести образцов на соответствующих алюминиевых оправках на образец (нетканый материал 1), и среднее значение шести распределений десяти волокон по диаметру, как рассчитано по формуле (3), приведенной ниже, представляет собой распределение волокон по диаметру нетканого материала 1. При расчете распределения десяти волокон по диаметру используют функцию VARPA компьютерной программы Microsoft, Excel 2003.
Распределение десяти волокон по диаметру = [(d1-dave)2 + (d2-dave)2 +... [(d10-dave)2]/10 (2).
Распределение волокон по диаметру (показатель распределения) в нетканом материале 1 = (суммарные распределения десяти волокон по диаметру, полученные по формуле (2)/6) (3).
Число ворсованных волокон нетканого материала 1 составляет предпочтительно 8 или более, более предпочтительно 12 или более на 1 см в плане хорошего восприятия на ощупь и 100 или менее на 1 см в плане достаточной разрывной прочности, более предпочтительно 40 или менее на 1 см в интересах не-пылящего применения. Число ворсованных волокон измеряется следующим образом.
Метод определения числа ворсованных волокон.
На фиг. 6 схематически показано, как подсчитывают число ворсованных волокон из волокон, составляющих нетканый материал 1 в окружающей среде при 22°С и 65% относительной влажности. Кусок размером 20x 20 см вырезают из оцениваемого нетканого материала острой бритвой и сгибают на ворсованной стороне с получением образца 104, как показано на фиг. 6(а). Образец 104 помещают на черный лист размером А4. Другой черный лист размером А4, имеющий отверстие 107 размером 1 см (верти-кальный)х1 см (горизонтальный), накладывают на него, как показано на фиг. 6(b), так что согнутый край 105 образца 104 может быть виден через отверстие 107 верхнего черного листа, как показано. Два черных листа представляют собой KENRAN KURO (масса стопы бумаги - 265 г), поставщик - фирма Fuji-kyowa Seishi K.K. Груз 50 г устанавливают на верхний лист в положение на 5 см наружу от каждой боковой стороны отверстия 107 вдоль согнутого края 105 для обеспечения того, что образец 104 является полностью согнутым. Затем, как показано на фиг. 6(с), образец 104, видимый через отверстие 107, наблюдается с использованием микроскопа (VHX-900 от Keyence) при увеличении в 30 раз. Воображаемая линия 108 проводится на микрофотографии параллельно и на 0,2 мм выше согнутого края 105 образца 104. Подсчитывается число волокон, выступающих выше воображаемой линии 108 на 1 см. Измерение выполняется суммарно в 9 точках на образец нетканого материала. Среднее значение (округленное до целого числа) девяти измерений берется как число ворсованных волокон.
При подсчете числа ворсованных волокон, когда имеется волокно, пересекающее дважды воображаемую линию 108 (на 0,2 мм выше сложенного края 105), подобно волокну 106а, показанному на фиг. 6(с), такое волокно считается как два. Более конкретно, образец, показанный на фиг. 6(с), имеет четыре волокна, пересекающие воображаемую линию 108 один раз, и одно волокно 106а, пересекающее дважды
воображаемую линию 108. Таким образом, число ворсованных волокон равно шести, волокно 106а, пересекающее дважды, считается как два.
С точки зрения улучшения восприятия на ощупь нетканого материала 1 предпочтительно, что ворсованные волокна (волокна, пересекающие воображаемую линию 108) имеют меньший средний диаметр, чем волокна поверхности на неворсованном участке на той же стороне (волокна, не пересекающие и не достигающие воображаемой линии 108). Как использовано здесь, термин "средний диаметр (волокна)" относится к средним диаметрам, измеренным в 12 точках каждого из ворсованного волокна и неворсо-ванного волокна с использованием микроскопа (оптический микроскоп, СЭМ и т.д.). Предпочтительно для лучшего восприятия на ощупь, что диаметр ворсованного волокна составляет 40-97%, более предпочтительно 40-90% диаметра неворсованного волокна.
Для того чтобы нетканый материал 1 имел стойкость к пиллингу, стойкость к пухоотделению и мягкоподобный хороший внешний вид, высота ворсованного волокна составляет предпочтительно 1,5 мм или менее, более предпочтительно 0,8 или менее. Хотя меньшая высота является более благоприятной с вышеуказанной точки зрения, достаточно удовлетворительное восприятие на ощупь получается с высотой 0,2 мм или более. С точки зрения обеспечения разрывной прочности, а также с вышеуказанной точки зрения более предпочтительно, что высота ворсованных волокон составляет 1,5 мм или менее и что число ворсованных волокон составляет 8 или более на 1 см. Также предпочтительно в плане приятного восприятия на ощупь с меньшей липкостью к коже, что высота ворсованных волокон составляет 0,5 мм или менее и что число ворсованных волокон составляет 15 или более на 1 см. Как использовано здесь, термин "высота волокна" означает высоту волокна, измеренную в его естественном релаксирован-ном состоянии без растяжения в отличие от измерения длины волокна. Ворсованное волокно имеет тенденцию иметь большую высоту, когда оно имеет большую длину или более высокую жесткость. Высота ворсованного волокна определяется следующим образом.
Высота ворсованного волокна определяется во время определения числа ворсованных волокон. В частности, как показано на фиг. 6(с), наблюдают внутреннюю часть отверстия 107 и проводят линии параллельно согнутому краю 105 с интервалом 0,05 мм от согнутого края 105 до тех пор, пока больше нет пересечения ворсованных волокон. Затем выбирают одну из параллельных линий, которая пересекает половину такого количества ворсованных волокон, как число ворсованных волокон, как определено описанным выше методом (волокна, пересекающие воображаемую линию 108, проведенную на 0,2 мм выше согнутого края 105). Расстояние от согнутого края до выбранной таким образом линии принимается за высоту ворсованного волокна. Три образца, вырезанные из оцениваемого образца нетканого материала, оцениваются в трех положениях на образец с обеспечением суммарно девяти измерений, которые усредняются с получением высоты ворсованных волокон образца.
В дополнение к описанным выше высоте и числу ворсованных волокон предпочтительно для нетканого материала 1 иметь объемную мягкость 8,0 сН или менее в плане эластичности и превосходного восприятия на ощупь. Объемная мягкость, более предпочтительно составляет 0,5-3,0 сН в плане обеспечения мягкой ткани и приданого для новорожденного. Объемная мягкость определяется следующим методом.
Метод определения объемной мягкости.
Образец с размерами 30 мм в ПН и 150 мм в МН вырезают из нетканого материала 1 в окружающих условиях при 22°С и 65% относительной влажности. Оба продольных конца образца соединяют с перекрытием, и перекрытие заделывается на обоих продольных его концах с получением цилиндра диаметром 45 мм. Каждое из перекрытий скрепляется параллельно с МН. Цилиндрический образец устанавливается вертикально на опору разрывной машины (разрывная машина Tensilon RTA-100, поставщик - Ori-entec) и сжимается по оси сжимающей пластиной, по существу, параллельно опоре со скоростью 10 мм/мин. Максимальная нагрузка, прилагаемая в процессе сжатия, регистрируется как объемная мягкость в ПН. Для определения объемной мягкости в МН цилиндрический образец получают и испытывают таким же образом, за исключением замены ПН на МН. Определение проводят дважды для каждого направления. Среднее значение объемной мягкости в ПН и в МН принимают за объемную мягкость нетканого материала 1.
Внутреннее или наружное (при покрытии) введение смягчителя в исходный спряденный из расплава нетканый материал, из которого получают нетканый материал 1, является эффективным для выявления эффектов изобретения. Используемые смягчители включают в себя восковые эмульсии, реакционно-способные смягчители, силиконы и поверхностно-активные вещества. Особенно предпочтительными являются аминосодержащие силиконы, оксиалкиленсодержащие силиконы и поверхностно-активные вещества. Примеры поверхностно-активных веществ включают в себя анионогенные поверхностно-активные вещества, такие как соли карбоновой кислоты, соли сульфоновой кислоты, соли эфира серной кислоты и соли эфира фосфорной кислоты (особенно соли эфира алкилфосфорной кислоты); неионоген-ные поверхностно-активные вещества, такие как сорбитановые эфиры жирной кислоты, моноэфиры многоатомного спирта жирной кислоты (например, диэтиленгликольмоностеарат, диэтиленгликольмонооле-ат, глицеринмоностеарат, глицеринмоноолеат и пропиленгликольмоностеарат), №(3-олеилокси-2-гидроксипропил)диэтаноламин, полиоксиэтиленгидрированное касторовое масло, полиоксиэтиленсор
бит-пчелиный воск, полиоксиэтиленсорбитансесквистеарат, полиоксиэтиленмоноолеат, полиоксиэти-ленглицеринмоноолеат, полиоксиэтиленмоностеарат, полиоксиэтиленмонолаурат, простой полиоксиэти-ленцетиловый эфир и простой полиоксиэтиленлауриловый эфир; катионогенные поверхностно-активные вещества, такие четвертичные аммониевые соли, аминные соли и амины; и амфотерные поверхностно-активные вещества, такие как алифатические производные вторичных или третичных аминов, содержащие карбоксилатные, сульфонатные или сульфатные группы, и алифатические производные гетероциклических вторичных или третичных аминов. Если желательно, известный агент может быть введен в смягчители как вторичная добавка (следовый компонент).
Смягчитель при использовании в изобретении показывает особенно высокие эффекты в обеспечении хорошего восприятия на ощупь, небольшого пухоотделения, низкого поверхностного трения о кожу людей и высокой разрывной прочности.
В сочетании со статистическим сополимером, описанным в абз. 2 на с. 11, смягчитель дает дополнительно улучшенные эффекты. В частности, смягчитель является эффективным в снижении вязкой структуры ворсованных волокон, обусловленной статистическим сополимером, с обеспечением в результате комфортного сухого восприятия на ощупь.
В том случае, когда нетканый материал 1 получают из описанного далее комплексного нетканого материала, состоящего из множества спряденных из расплава слоев и слоя, полученного аэродинамическим способом, такой как комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой или комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой, смягчитель предпочтительно вводится внутренне только в один спряденный из расплава слой, или смягчитель может быть введен во все спряденные из расплава слои. Когда смягчитель вводится внутренне только в один спряденный из расплава слой, предпочтительно для обеспечения хорошего восприятия на ощупь и высокой разрывной прочности, чтобы описанная далее обработка для формования ворсованных волокон с утолщенным свободным концом осуществлялась на стороне введения смягчителя исходного комплексного нетканого материала. Таким образом, комплексный нетканый материал, состоящий из спряденного из расплава слоя и слоя, полученного аэродинамическим способом, является предпочтительным для однослойного, спряденного из расплава материала в качестве исходного нетканого материала, из которого получают нетканый материал 1, в интересах легкого регулирования баланса между восприятием на ощупь и разрывной прочностью получаемого нетканого материала 1.
Предпочтительный способ получения нетканого материала 1 по изобретению далее описан со ссылкой на фиг. 3 и 4. Устройство, предпочтительно используемое в получении нетканого материала 1, крупно разделено на часть 4 предварительной обработки и ворсующую часть 5 ниже по потоку от части 4 предварительной обработки.
Как показано на фиг. 3, часть 4 предварительной обработки имеет согласующее тиснильное устройство 43 сталь-к-стали, состоящее из пары валков, одного, имеющего множество выступов 410, и другого, имеющего множество углублений 420, взаимно зацепляющихся с выступами 410 на их периферийных поверхностях. Как показано, согласующее тиснильное устройство 43 сталь-к-стали конфигурировано так, что выступы 410, формованные на периферийной поверхности валка 41, и углубления 420, формованные на периферийной поверхности валка 42, согласуются. Выступы 410 равномерно и регулярно размещены как в осевом направлении, так и в окружном направлении валка 41. Пара валков 41 и 42 вращается в согласовании друг с другом движущей силой, передаваемой от непоказанного приводного устройства к оси вращения любого из них. Часть 4 предварительной обработки также имеет транспортирующие валки выше и ниже по потоку от согласующего тиснильного устройства 43 сталь-к-стали, например валки 44 и 45, как показано на фиг. 3.
Каждый выступ 410 валка 41 предпочтительно имеет высоту (расстояние от периферийной поверхности валка 41 до верха выступа 410) 1-10 мм, более предпочтительно 2-7 мм. Расстояние между смежными выступами 410 (шаг выступов 410) в осевом направлении составляет, предпочтительно 0,01-20 мм, более предпочтительно 1-10 мм, и в окружном направлении - предпочтительно 0,01-20 мм, более предпочтительно 1-10 мм. Форма верха каждого выступа 410 валка 41 специально не ограничивается и может быть, например, круглой, многоугольной или овальной формы. Площадь верха каждого выступа 410 составляет предпочтительно 0,01-500 мм2, более предпочтительно 0,1-10 мм2. Отдельные углубления 420 валка 42 размещены в положениях, соответствующих отдельным выступам 410 валка 41. Глубина зацепления между выступами 410 валка 41 и углублениями 420 валка 42 (длина перекрытия между выступом 410 и углублением 420) составляет предпочтительно 0,1-10 мм, более предпочтительно 1-5 мм.
Как показано на фиг. 4, ворсующая часть 5 содержит гравированный валок 51, имеющий выступы 510 на своей периферийной поверхности, и транспортирующие валки 52 и 53 выше и ниже по потоку соответственно от гравированного валка 51 для транспортирования исходного нетканого материала 10'. Гравированный валок 51 вращается движущей силой, передаваемой непоказанным приводным устройством к его оси вращения.
Высота каждого выступа 510 гравированного валка 51 (расстояние от периферийной поверхности
гравированного валка 51 до верха выступа 510) составляет предпочтительно 0,001-3 мм, более предпочтительно 0,001-0,1 мм. Расстояние между смежными выступами 510 (шаг выступов 510) в осевом направлении составляет предпочтительно 0,1-50 мм, более предпочтительно 0,1-3 мм, и в окружном направлении - предпочтительно 0,1-50 мм, более предпочтительно 0,1-3 мм. Форма верха каждого выступа 510 валка 51 специально не ограничивается и может быть, например, круглой, многоугольной или овальной формы. Площадь верха каждого выступа 510 составляет предпочтительно 0,001-20 мм2, более предпочтительно 0,01-1 мм2.
Устройство, имеющее часть 4 предварительной обработки и ворсующую часть 5, работает следующим образом. Исходный нетканый материал 10 для нетканого материала 1, например спряденный из расплава нетканый материал, разматывается из непоказанного рулона материала и подается транспортирующими валками 44 и 45 в зазор пары валков 41, 42 согласующего тиснильного устройства 43 сталь-к-стали. В части 4 предварительной обработки исходный нетканый материал 10 зажимается в зазор пары валков 41, 42 с получением разрушения, как показано на фиг. 3. Для того чтобы не вызвать расплавления волокон спряденного из расплава материала и их скрепления друг с другом в процессе получения разрушения предпочтительно пара валков 41, 42 согласующего тиснильного устройства 43 сталь-к-стали не нагревается принудительно или находится при температуре не выше температуры плавления компонента, температура плавления которого является ниже, чем у других компонентов тканей, из которых выполнен исходный нетканый материал 10, более предпочтительно при температуре ниже температуры плавления на 70°С или более.
Разрушенный, исходный нетканый материал 10' транспортируется транспортирующими валками 52, 53 к гравированному валку 51, имеющему выступы 510 на его периферийной поверхности. В ворсующей части 5 поверхность разрушенного исходного нетканого материала 10' обрабатывается гравированным валком 51. В результате, часть филаментных волокон 2, из которых выполнен спряденный из расплава нетканый материал, разрушается с обеспечением нетканого материала 1, имеющего волокна 20, только один конец 20а каждого из которых фиксируется связью 3 сплавления спряденного из расплава нетканого материала (смотри фиг. 1). Для того чтобы эффективно разрушить часть филаментных волокон 2 для эффективного формования волокон 20, показанных на фиг. 1, направление вращения гравированного валка 51 предпочтительно является обратным направлению транспортирования исходного нетканого материала 10', и скорость вращения гравированного валка 51 составляет предпочтительно 0,3-10 раз скорости транспортирования исходного нетканого материала 10'. В том случае, когда гравированный валок 51 вращается в том же направлении, как направление транспортирования исходного нетканого материала 10', скорость вращения составляет предпочтительно 1,5-20 раз скорости транспортирования исходного нетканого материала 10'. Как использовано здесь, термин "скорость вращения" гравированного валка 51 представляет собой окружную скорость, измеренную на периферии гравированного валка 51.
Для того чтобы более эффективно разрушить часть филаментных волокон 2 для эффективного формования волокон 20, показанных на фиг. 1, предпочтительно, чтобы положение транспортирующего валка 53 было выше, чем положение гравированного валка 51, как показано на фиг. 4, так что разрушенный исходный нетканый материал 10' может быть частично обмотан вокруг гравированного валка 51 с углом обмотки а, равным 10-180°. Для снижения уменьшения ширины нетканого материала угол обмотки а более предпочтительно составляет 30-120°.
При получении нетканого материала 1, имеющего волокна 20, только один конец 20а каждого из которых фиксируется связью 3 сплавления на обеих его сторонах, исходный нетканый материал 10', обработанный гравированным валком 51 на одной его стороне, дополнительно обрабатывается другим гравированным валком 51 на противоположной его стороне (обратной стороне).
Авторы изобретения считают, что механизм формования идентифицированных выше волокон 20 является следующим. При растяжении спряденного из расплава нетканого материала (исходного нетканого материала 10) с использованием согласующего тиснильного устройства 43 сталь-к-стали в связи 3 сплавления спряденного из расплава нетканого материала (исходного нетканого материала 10), образуется ослабленная точка. Затем филаментное волокно 2 на той же поверхности связи 3 сплавления разрезается гравированным валком 51 в ослабленной точке с обеспечением волокна, разрушенного по связи 3 сплавления. Авторы изобретения предполагают, что волокном, разрезанным по связи 3 сплавления, является волокно 21, свободный конец 20b которого является утолщенным. Авторы изобретения также предполагают, что филаментное волокно 2 отрывается от ослабленной точки связи 3 сплавления гравированным валком 51 и становится петлевым волокном 23, выступающим в форме петли между связями 3 сплавления. Авторы изобретения предполагают, что филаментное волокно 2, которое режется между связями 3 сплавления гравированным валком, становится волокном 22, свободный конец 20b которого не является утолщенным. Нетканый материал, полученный вышеуказанным предпочтительным способом для получения нетканого материала 1 согласно настоящему изобретению, характеризуется тем, что соотношения петлевых волокон 23 и волокон 22 с неутолщенным кончиком являются меньше, чем у нетканых материалов, полученных традиционной технологией ворсования/ратинирования. Если имеется много волокон 22 с неутолщенным кончиком как нетканые материалы, полученные традиционной техноло
гией ворсования, нетканый материал будет разрушаться между связями 3 сплавления (например, между частями после правки), что может вызвать у нетканого материала разрыв или проделать отверстие между связями 3 сплавления. Однако вышеуказанная характеристика позволяет ворсованным волокнам без разрушения базовых волокон обеспечить нетканый материал, сохраняющий высокую разрывную прочность. Если нетканый материал без ослабленных точек подвергается ворсованию, волокна нелегко ворсуются, если большое истирающее усилие не прикладывается к поверхности нетканого материала, которое будет разрушать не только волокна на той же поверхности, но и базовые волокна исходного нетканого материала, только с обеспечением нетканого материала, доступного разрыву вследствие разрушения без сохранения прочности. Поскольку нетканый материал, полученный описанным выше предпочтительным способом получения нетканого материала 1 изобретения, имеет меньшее соотношение волокон 22 с неутолщенным кончиком, разрывная прочность сохраняется. При использовании наружного оберточного материала, например натягиваемой пеленки одноразового пользования, нетканый материал изобретения обеспечивает преимущество стойкости к протыканию или разрушению пальцем, когда пеленка натягивается при фиксации на пользователе (высокая прочность к протыканию). При использовании боковых креплений натягиваемой пеленки одноразового пользования, которые должны отрываться при удалении пеленки с пользователя, нетканый материал изобретения легко отрывается по боковым креплениям без отрыва в продольном направлении пеленки. Если исходный нетканый материал, не имеющий ослабленных точек, подвергается ворсованию, волокна имеют тенденцию к разрыхлению и высвобождению из связей сплавления. В результате, число ворсованных волокон имеет тенденцию к снижению, а высота ворсованных волокон имеет тенденцию к увеличению. Это может привести к таким проблемам, как пу-хообразование.
В результате обработки согласующим тиснильным устройством 43 сталь-к-стали волокна растягиваются между связями сплавления и ослабленные точки определенно образуются вокруг периферии связей сплавления. Образование ослабленных точек регулируется глубиной зацепления между переплетающими валками 41 и 42 согласующего тиснильного устройства 43 сталь-к-стали. Ослабленная точка легко образуется в зоне, где длина связь-к-связи волокон является короткой в направлении растяжения. Образованная таким образом ослабленная точка обеспечивает слабую зону, где волокно легко режется в ослабленной точке при обработке в ворсующей части 5. В результате получают преимущество ворсованного нетканого материала, имеющего короткие ворсованные волокна, превосходное восприятие на ощупь, визуально незаметный пух, стойкость к пиллингу и высокую разрывную прочность. В то же самое время растяжение волокон между связями 3 сплавления делает волокна тоньше, а также умягчает связи 3 сплавления, поэтому получается нетканый материал с хорошим восприятием на ощупь. При обработке согласующим тиснильным устройством 43 сталь-к-стали волокна растягиваются и делаются тоньше с получением расстояния волокно-к-волокну, приводящего к улучшенной воздухопроницаемости. В дополнение к этому ворсование в ворсующей части 5 снижает объемную плотность ворсованных поверхностных волокон. В результате, ворсованный нетканый материал имеет улучшенную воздухопроницаемость по сравнению с неворсованным нетканым материалом, имеющим такую же основную массу. Воздухопроницаемость нетканого материала предпочтительно увеличивается в 1,2-2,0 раза, более предпочтительно в 1,3-1,8 раза, чем у исходного нетканого материала, при комбинировании растяжения и ворсования волокон, как описано. Воздухопроницаемость представлена обратной характеристикой воздухонепроницаемости, определенной с использованием автоматического прибора определения воздухопроницаемости KES-F8-API от фирмы Kato Tech Co., Ltd. Получаемый нетканый материал предпочтительно имеет воздухопроницаемость 24 м/(кПа-с) или более. Спряденный из расплава комплексный нетканый материал, не содержащий слой, получаемый аэродинамическим способом, такой как нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой, предпочтительно используется в качестве исходного нетканого материала 10, имеющего хорошее восприятие на ощупь и хорошую воздухопроницаемость.
Далее описываются эффект и преимущество использования нетканого материала 1 рассмотренного выше варианта.
Нетканый материал 1 настоящего варианта имеет часть филаментных волокон 2, разрушенных с образованием волокон 20, только один конец 20а каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления. Волокна 20 придают ворсистость всему нетканому материалу 1. Поскольку филаментные волокна разрушены только частично, нетканый материал 1 сохраняет высокую разрывную прочность подобно исходному, спряденному из расплава нетканому материалу. Нетканый материал 1 настоящего варианта содержит волокна 21, каждое, имеющее утолщенный свободный конец 20b, как показано на фиг. 1. Присутствие волокон 21 с утолщенным свободным концом 20b делает нетканый материал 1 приятным на ощупь без зудящего или царапающего восприятия кожей. Кроме того, волокна 21 с утолщенным свободным концом 20b имеют тенденцию сгибать их свободный конец 20b, что делает нетканый материал 1 гладким и приятным для кожи.
Спряденные из расплава нетканые материалы или спряденные из расплава комплексные нетканые материалы, по существу, не имеют восприятия ворсистости и являются хуже воздухопроницаемых нетканых материалов по восприятию на ощупь. Согласно настоящему варианту нетканый материал 1 имеет
значительно улучшенное восприятие на ощупь в плане гладкости, подобно японской бумаге, существенной для комплексного нетканого материала типа спряденный из расплава, получаемый аэродинамическим способом, в сочетании с восприятием на ощупь.
Нетканый материал 1 подходит, главным образом, для использования в качестве элемента получения впитывающих изделий, таких как пеленки одноразового пользования и гигиенические салфетки. Подходящие элементы включают в себя верхний лист, тыльный лист и наружный лист, образующий оболочку. Нетканый материал 1 подходит также как очищающий лист. Применение нетканого материала 1 будет описано более конкретно на примере пеленки одноразового пользования.
Как показано на фиг. 7, натягиваемая пеленка 100 одноразового пользования содержит впитывающую сборку 50, содержащую впитывающий элемент 40, и наружную оболочку 60, расположенную на стороне, не контактирующей с кожей, впитывающей сборки 50 и имеющую прикрепленную к ней впитывающую сборку 50.
Как показано на фиг. 8, впитывающая сборка 50 содержит проницаемый для жидкости верхний лист 70, не проницаемый для жидкости (или водоотталкивающий) тыльный лист 80 и удерживающий жидкость элемент 40, расположенный между листами 70 и 80. Впитывающая сборка 50 является, по существу, продолговатой.
Наружная оболочка 60 имеет заднюю часть А, располагаемую на тыльной стороне пользователя, переднюю часть В, располагаемую на передней стороне пользователя, и промежностную часть С, располагаемую между задней частью А и передней частью В и приспособленная для носки около промежности пользователя. Оба края 6а боковой стороны задней части А и оба края 6b боковой стороны передней части В соединяются вместе с образованием пары креплений (не показано), пары отверстий для ног (не показано) и отверстия для талии (не показано). Наружная оболочка 60 имеет наружный лист 62, образующий внешнюю поверхность пеленки, и внутренний лист 61, расположенный на и частично соединенный с наружным листом 62, обращенным к коже. Наружная оболочка 60 имеет эластичные элементы 63 для талии и эластичные элементы 64 для ног, расположенные между двумя листами 61 и 62, с образованием складок вдоль части для талии, образующей отверстие для талии, и вдоль частей 6d для ног, образующих отверстия для ног.
Как показано на фиг. 7, впитывающая сборка 50 растягивается с охватыванием задней части А и передней части В с ее продольными концами внутрь от соответствующих продольных концов внешней оболочки 60. Как показано на фиг. 8, впитывающая сборка 50 скрепляется на стороне, не обращенной к коже, тыльного листа 80 со стороной, обращенной к коже, внутреннего листа 61 внешней оболочки 60 с помощью клея или тепловой сваркой, ультразвуковой сваркой или иным образом.
Как показано на фиг. 8, впитывающая сборка 50 имеет пару боковых манжет 55, 55, образованных из непроницаемого для жидкости или водоотталкивающего и воздухопроницаемого материала вдоль обеих продольных боковых частей. Эластичный элемент 56, образующий боковые манжеты, фиксируется в его растянутом состоянии вблизи свободного края каждой боковой манжеты 55. При носке каждая боковая манжета 55 поднимается своим свободным краем с блокированием бокового потока выделений человеческого организма. Как показано на фиг. 8, боковая часть 55 с предписанной шириной листа, образующего боковые манжеты, идущая в сторону наружу от впитывающей сборки 50, сгибается поверх стороны, не обращенной к коже, впитывающего элемента 40 и фиксируется между впитывающим элементом 40 и тыльным листом 80. Боковая часть 55а может фиксироваться между тыльным листом 80 и наружной оболочкой 60.
Нетканый материал согласно настоящему изобретению предпочтительно используется в качестве наружного листа 62. Нетканый материал согласно настоящему изобретению также используется в качестве верхнего листа 70, тыльного листа 80, листа, образующего боковые манжеты, и внутреннего листа 61. Когда указанные элементы образуются из иной ткани, чем нетканый материал изобретения, могут использоваться любые материалы, обычно используемые во впитывающих изделиях, таких как пеленки одноразового пользования. Например, верхний лист 70 может быть образован из проницаемого для жидкости нетканого материала, перфорированной пленки или их ламината. Тыльный лист 80 может быть образован из полимерной пленки или ламината, состоящего из полимерной пленки и нетканого материала. Лист, образующий боковые манжеты, может быть из растянутой пленки, нетканого материала, тканого материала или листа из ламината. Внутренний лист 61 и наружный лист 62 могут быть образованы, например, из водоотталкивающего нетканого материала.
Впитывающий элемент 40 может быть любого типа, обычно используемого во впитывающих изделиях, таких как пеленки одноразового пользования. Например, впитывающим элементом может быть агрегат волокнистого материала, такого как целлюлоза, с или без введенного в него супервпитывающего полимера, причем агрегат обернут в обертку, такую как материал или водопроницаемый нетканый материал.
Эластичными элементами 56, образующими боковые манжеты, эластичными элементами 63 для талии и эластичными элементами 64 для ног могут быть любые материалы, обычно используемые во впитывающих изделиях, таких как пеленки одноразового пользования. Могут использоваться, например, растягивающиеся и сжимающиеся материалы, выполненные из натурального каучука, полиуретана, со
полимера стирол-изопрен, сополимера стирол-бутадиен, сополимера этилен-а-олефин (например, сополимер этилакрилат-этилен) и т.д.
Нетканый материал по изобретению не ограничивается нетканым материалом 1 указанного выше варианта, и различные изменения и модификации могут быть введены в нетканый материал 1.
Например, когда нетканый материал 1 настоящего варианта получается из спряденного из расплава нетканого материала, как показано на фиг. 2, он может быть получен из комплексного нетканого материала, состоящего из спряденного из расплава слоя и слоя, полученного аэродинамическим способом. В случае использования комплексного нетканого материала, спряденный из расплава слой предпочтительно расположен на поверхностной стороне и/или обратной стороне слоя, полученного аэродинамическим способом. В частности, предпочтительно комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом содержит по меньшей мере 25 мас.% смолы статистического сополимера этилен-пропилен (далее "статистический сополимер"), и слой, полученный аэродинамическим способом, который выполнен из смолы гомополимера пропилена в плане общей гладкости, улучшенного восприятия на ощупь и разрушаемости волокон в процессе ворсования. Спряденный из расплава слой, формованный из смолы, содержащей статистический сополимер, который является мягким слоем, предпочтительно расположен как самый наружный слой, так что комплексный нетканый материал может иметь сниженную жесткость при изгибе и улучшенную податливость. С точки зрения стоимостной характеристики, комплексный нетканый материал, только контактирующий с кожей, стороной которой является спряденный из расплава слой, выполненный из смолы, содержащей статистический сополимер, является превосходящей в том, что свойства, обеспечивающие хорошее восприятие на ощупь (свойства, обеспечиваемые слоем, содержащим статистический сополимер), и свойства, обеспечивающие разрывную прочность, могут быть обеспечены соответствующими сторонами с достижением эффективного улучшения восприятия на ощупь. С точки зрения экологических требований, комплексный нетканый материал предпочтительно выполняется из полипропиленовой смолы, содержащей по меньшей мере 25 мас.% вторичной полипропиленовой смолы вместо статистического сополимера.
Примеры исходных нетканых материалов, используемых для создания нетканого материала 1, включают в себя нетканые материалы (например, спряденный из расплава нетканый материал), комплексные нетканые материалы (например, ламинат, полученный соединением спряденного из расплава слоя и слоя, полученного аэродинамическим способом, тепловой правкой, и ламинат, полученный соединением нетканого материала и неуплотненного холста с применением нагрева) и нетканый материал, полученный уплотнением 30 мм или более длинных штапельных волокон с применением нагрева и давления с использованием нагреваемого валка или воздушного термоскрепления с последующей правкой. Волокна, составляющие нетканый материал, включают в себя одиночные волокна, сопряженные волокна (бок-о-бок или концентрическая или эксцентрическая конфигурация оболочка/сердцевина), извитые волокна, термоусаживающиеся волокна, терморастягивающиеся волокна и волокна, расщепляющиеся при растяжении. Единичные волокна являются предпочтительными для дешевизны. Также используемыми являются композитные нетканые материалы, состоящие из описанного нетканого материала и другого нетканого материала или пленки, соединенных вместе адгезивом или нагревом. При использовании композитного нетканого материала ворсование может выполняться либо до, либо после соединения вместе с другим нетканым материалом или пленкой.
Поскольку ворсование в ворсующей части 5 выполняется при вращении гравированного валка 51 в направлении, параллельном направлению прогона (МН) нетканого материала, степень ориентации (МН/ПН) волокна составляет предпочтительно 1,1-1,8, более предпочтительно 1,2-1,5, так что волокна легко зацепляются на выступах 510 с достижением большого количества ворсования волокон. Степень ориентации волокон представляется MOR-значением, определенным на квадратном образце размером 95 мм в МН и 95 мм в ПН с использованием микроволнового анализатора молекулярной ориентации МОА-6004 от Oji Scientific Instru-ments. Определение выполняется пять раз на образец с получением среднего MOR-значения.
Нетканый материал, полученный с использованием описанного выше устройства, имеет преимущество над флокированным листом, таким как лист, рассмотренный в источнике патентной литературы 3, в том, что способ получения не содержит стадию скрепления отдельных волокон (флоков) с базовым нетканым материалом с использованием адгезива или подобного химического вещества, так что снижается риск вредного воздействия на кожу, вызванного химическим веществом, таким как адгезив. Помимо этого, отсутствуют проблемы, связанные с флокированным листом, такие как сбрасывание флоков в процессе использования и обнажение в результате адгезивного слоя. Спряденный из расплава нетканый материал, один тип нетканого материала, используемого во впитывающих изделиях, является тонким и трудным для получения ворсистости обычным способом ворсования без вероятности быть разрушенной. Согласно способу получения, использующему описанное выше устройство, получается ворсованный, спряденный из расплава нетканый материал, имеющий высокую плотность ворсованных волокон и хорошее восприятие на ощупь.
Способ получения нетканого материала согласно настоящему изобретению далее описывается на основе его предпочтительного варианта со ссылкой на сопровождающий чертеж.
В последующем описании направления нетканого материала определяются на основе направления составляющих волокон. Обычно направление по направлению ориентации волокон называется как МН, или продольным направлением, а направление, перпендикулярное указанному направлению, называется как ПН, или поперечное направление. Из этого следует, что МН (продольное направление) нетканого материала представляет собой направление транспортирования нетканого материала, которое является таким же, как направление транспортирования нетканого материала при вращении валков, а ПН (поперечное направление) нетканого материала является таким же, как осевое направление валков.
На фиг. 9-12 схематически показан вариант обрабатывающего устройства, используемого для осуществления способа получения нетканого материала согласно настоящему изобретению (далее просто называемое обрабатывающим устройством).
Как показано на фиг. 9, обрабатывающее устройство 1 настоящего варианта крупно разделено на частичную растягивающую часть 2 и ворсующую часть 3 ниже по потоку от частично растягивающей части 2.
Частично растягивающая часть 2 представляет собой часть, в которой нетканый материал 4 растягивается на многих участках. Частично растягивающая часть 2 обрабатывающего устройства 1 согласно настоящему варианту имеет пару гравированных валков 21, 22, как показано на фиг. 9 и 10. Как использовано здесь, термин "частично растягивающая" не относится к обычно практикуемому способу растяжения, в котором нетканый материал обычно растягивается с использованием различия в скорости вращения между парой валков, но к способу, дающему в результате образование растянутых участков и нерастянутых участков. Термин "нерастянутый участок" означает участок нетканого материала, который не подвергался растяжению, а выражение "не подвергался растяжению" предназначено означать "принудительно не подвергался растяжению".
Среди спаренных гравированных валков 21 и 22 валок 21 имеет выступы 210 на его периферийной поверхности, а валок 22 имеет на своей периферийной поверхности углубления 220 для принятия выступов 210 валка 21 в положениях, соответствующих выступам 210. Спаренные гравированные валки 21 и 22 являются цилиндрическими элементами, выполненными из такого металла, как алюминиевый сплав или сталь. Обрабатывающее устройство 1 настоящего варианта имеет согласующее тиснильное устройство 23 сталь-к-стали, состоящее из пары гравированных валков 21 и 22, имеющих выступы 210 и углубления 220, соответственно на их периферийной поверхности в переплетающемся зацеплении друг с другом. Как показано на фиг. 11, согласующее тиснильное устройство 23 сталь-к-стали конфигурировано так, что выступы 210 на периферийной поверхности валка 21 и углубления 220 на периферийной поверхности валка 22 находятся в согласованном зацеплении. Выступы 210 равномерно и регулярно размещены как в осевом направлении, так и в окружном направлении валка 21. Пара валков 21 и 22 вращаются с приведением в движение движущей силой, передаваемой от непоказанного приводного устройства с использованием непоказанных шестерен. Движущая сила от непоказанного приводного устройства может передаваться только к одному из валков 21 и 22, а другой валок приводится в движение зацеплением валков. Однако предпочтительно приводить в движение оба валка не только зацеплением, но использовать шестерни для передачи движущей силы так, что нетканый материал может растягиваться в центрах совместных углублений с достижением эффективного частичного растяжения. Скорость вращения (периферийная скорость V2) спаренных валков 21 и 22 регулируется контроллером (не показано) обрабатывающего устройства 1. Периферийная скорость V2 получается как скорость окружности от числа оборотов валка, взятого [наружный диаметр валка 21 - глубина зацепления D] как диаметр.
Форма отдельных выступов 210 валка 21 при рассмотрении сверху может быть круглой, квадратной, эллиптической или прямоугольной (вытянутой в МН или в ПН) и предпочтительно круглой ввиду минимизации снижения разрывной прочности нетканого материала 4. Форма отдельных выступов 210 валка 21 при рассмотрении сбоку может быть трапецеидальной, квадратной или выпуклой и предпочтительно трапецеидальной ввиду сниженного изнашивания в процессе вращения. Нижний угол трапецеидальной проекции предпочтительно находится в интервале от 70 до 89°.
В частично растягивающейся части 2 нетканого материала 4 (т.е. нетканый материал до обработки) предпочтительно растягивается до степени механического растяжения 1,05-20, более предпочтительно 210 на каждом растягиваемом участке для того, чтобы получить высокие эффекты в улучшении эластичности и т.п. при сохранении удовлетворительной разрывной прочности после растяжения. Как использовано здесь, термин "степень механического растяжения" означает значение, полученное от геометрии зацепления между выступами 210 валка 21 и углублениями 220 валка 22. Степень механического растяжения каждого растягиваемого участка рассчитывается согласно математическим выражениям Math. 1 или Math. 2, приведенным ниже, где (смотри фиг. 11) P1 представляет собой расстояние между верхами смежных выступов 210 (шаг P1 выступов 210) в окружном направлении валка 21; Р2 представляет собой расстояние между верхами смежных выступов 210 (шаг Р2 выступов 210) в осевом направлении валка 21; D представляет собой глубину зацепления между отдельными выступами 210 валка 21 и отдельными выступами валка 22; A1 представляет собой длину верха отдельных выступов 210 валка 21, измеренную в окружном направлении валка 21 (пунктирный диаметр A1); и А2 представляет собой длину верха отдельных выступов 210 валка 21, измеренную в осевом направлении валка 21 (пунктирный диаметр А2). В том
случае, когда проекции 210 валка 21 и проекции валка 22 являются различными по форме, пунктирный диаметр A1 получается как среднее окружной длины верха выступов валка 21 и верха выступов валка 22. Аналогично пунктирный диаметр А2 получается как среднее осевой длины верха выступов валка 21 и верха выступов валка 22. В тех случаях, когда верх выступов (пунктиры) имеет иную, чем прямоугольная форму (например, круглую, эллиптическую или многоугольную), пунктирные диаметры A1 и А2 получаются таким же образом. Степень механического растяжения, рассчитанная таким образом, берется как степень растяжения участков, имеющих самую высокую степень растяжения (участки, через которые выступы 210 валка 21 и выступы валка 22 проходят наиболее близко друг к другу), которая берется как степень механического растяжения. Степень механического растяжения получается таким же образом, даже когда средство растяжения является иным, чем пара валков, такое, как растягивающее средство типа пластин или типа гусеничной ленты, как описано в JP 2007-22066A.
Степень механического растяжения в окружном направлении.
[Math. 1]
Степень механического растяжения в осевом направлении. [Math. 2]
< Ру{) - А г
Достаточно, если одна из степеней механического растяжения в окружном направлении и в осевом направлении удовлетворяет приведенному выше интервалу.
Пара гравированных валков частично растягивающей части 2 предпочтительно предназначена для обработки с достижением частичного растяжения на 10-80%, более предпочтительно 40-80% общей площади вводимого нетканого материала 4, принимая во внимание минимизацию снижения разрывной прочности нетканого материала при достижении приведенного выше интервала степени механического растяжения. Множество растянутых участков нетканого материала 4 являются частями, растянутыми зацеплением между отдельными выступами 210 валка 21 и отдельными выступами 220 валка 22, более конкретно, растянутыми между краем 210а отдельных выступов 210 валка 21 и краем 220а (на котором начинается углубление) отдельных выступов 220 валка 22, как показано на фиг. 11. Участки нетканого материала, которые прикладываются к верху отдельных выступов, менее вынужденно подвергаются растягивающему действию. Соответственно общая площадь растянутых участков нетканого материалов представляет собой площадь, получаемую вычитанием общей площади поверхности верха выступов 210 валка 21 и общей площади поверхности низа между смежными выступами 210 валка 21 из общей площади нетканого материала 4. При оценке практического эффекта способа растяжения общая степень растяжения нетканого материала рассчитывается на основе значения, получаемого умножением отношения площади растягиваемых участков на степень растяжения, прикладываемую к этим участкам, и суммированием с произведением отношения площади нерастянутых участков (включая участки, которые, по существу, не растянуты), степень растяжения, прикладываемая к нерастянутым участкам, равна 1. Степень растяжения, прикладываемая к растягиваемым участкам нетканого материала, включает степень растяжения в окружном направлении (МН) и в осевом направлении вращения (ПН). Соответственно общая степень растяжения нетканого материала рассчитывается по формуле (1)
общая степень растяжения нетканого материала = {степень растяжения нетканого материала в окружном направлении (МН)х отношение площади участков нетканого материала, растягиваемых в МН}+{степень растяжения нетканого материала в осевом направлении (ПН) х отношение площади участков нетканого материала, растягиваемых в ПН}+{степень растяжения нерастянутых участков (включая участки, которые, по существу, не растянуты) (=1)х отношение площади нерастянутых участков нетканого материала (1).
Поскольку степень растяжения нетканого материала в окружном направлении (МН) варьируется со скоростью подачи нетканого материала, термин "степень растяжения нетканого материала в окружном направлении (МН)", как использовано здесь, означает значение, получаемое умножением идентифицированной выше степени механического растяжения в окружном направлении на отношение периферийной скорости валка 21 (или валка 22) к скорости подачи (периферийная скорость валка/скорость подачи). Поскольку ширина нетканого материала может снижаться благодаря продольному сморщиванию, термин "степень растяжения нетканого материала в осевом направлении (ПН)", как использовано здесь, означает значение, получаемое умножением идентифицированной выше степени механического растяжения в осевом направлении на степень изменения ширины нетканого материала до и после прохождения
между парой валков 21 и 22, ширина после прохождения/ширина до прохождения. Когда нетканый материал растягивается как в МН, так и в ПН (когда растягивается в неперпендикулярном направлении), степень механического растяжения получается как вектор суммы МН и ПН. Когда проекции имеют круглую или подобную форму при рассмотрении сверху, степень механического растяжения получается как значение интеграла степени механического растяжения по отдельным пунктирам. Для того чтобы получать нетканый материал с хорошим восприятием на ощупь без значительного снижения разрывной прочности исходного нетканого материала при частичном растяжении, общая степень растяжения составляет предпочтительно 1,3-4, более предпочтительно 1,5-3. Когда общая степень растяжения нетканого материала находится в указанном интервале, получают следующие преимущества: волокна становятся тоньше между связями нагрева и давления (далее "связи нагрева/давления") исходного нетканого материала как результат частичного растяжения; трещина развивается в периферийной части каждой связи нагрева/давления (т.е. окрестности линии раздела между связью нагрева/давления и волокнами) при растяжении, от этой трещины волокно легко режется в периферийной части, когда подвергается ворсованию; связи нагрева/давления деформируются и размягчаются при растяжении, так что волокна легко режутся с обеспечением коротких ворсованных волокон без отсоединения от связей нагрева/давления; и поэтому конечный нетканый материал легко ворсуется и показывает превосходное восприятие на ощупь. Соотношение отношения площади связей нагрева/давления к общей степени растяжения, {отношение площади связей нагрева/давления (%)/(общая степень растяжениях 100)}, составляет предпочтительно 0,020,12, более предпочтительно 0,04-0,10, в интересах сохранения разрывной прочности, умеренной деструкции связей нагрева/давления и увеличенного количества ворсования волокон. Исходный нетканый материал имеет дискретные связи нагрева/давления, регулярно отстоящие в направлениях плоскости. Как использовано здесь, термин "связь нагрева/давления" включает в себя не только связи термического нагрева/давления составляющих волокон, но также связи ультразвукового нагрева/давления составляющих волокон.
Для того чтобы достичь вышеуказанных интервалов степени механического растяжения и отношения площади растянутых участков предпочтительно, чтобы высота h каждого выступа 210, измеренная от периферийной поверхности валка 21 до верха выступа 210, составляла 1010 мм, более предпочтительно 2-7 мм; шаг P1 смежных выступов 210 в окружном направлении составлял 0,01-20 мм, более предпочтительно 1-10 мм; и шаг Р2 (не показано) смежных выступов 210 в осевом направлении составлял 0,01-20 мм, более предпочтительно 1-10 мм. Форма верха каждого выступа 210 валка 21 специально не ограничивается и может быть, например, круглой, многоугольной и овальной формы. Площадь верха каждого выступа 210 составляет предпочтительно 0,01-500 мм2, более предпочтительно 0,1-10 мм2. Площадь низа между смежными выступами 210, составляет предпочтительно 0,01-500 мм2, более предпочтительно 0,110 мм2. Каждый выступ 210 предпочтительно имеет скругленную кромку, чтобы избежать задирания нетканого материала в процессе обработки. Радиус кривизны (R) кромки составляет предпочтительно 0,2 мм до (0,5хпунктирный диаметр A1) или (0,5 х пунктирный диаметр А2). В данном случае площадь верха выступа 210 получается как проектируемая площадь формы, очерченной центральной линии ширины криволинейной кромки при рассмотрении сверху. В расчете степени частичного механического растяжения используется такая же форма.
Отношение шага связей нагрева/давления (например, связи сплавления, образованные, например, правкой) нетканого материала к шагу выступов 210 пары валков 21 и 22 (шаг связей нагрева/давления/шаг выступов) составляет предпочтительно 0,05-0,06, более предпочтительно 0,1-0,4. Когда указанное отношение удовлетворяется, имеется высокая вероятность существования связей нагрева/давления нетканого материала на растягиваемых участках. Связи нагрева/давления на растягиваемых участках деформируются и размягчаются, что обеспечивает образование ослабленных точек в периферийной части связей нагрева/давления нетканого материала. Как результат поверхность нетканого материала легко ворсуется легким усилием с получением коротких ворсованных волокон, которые с трудом подвергаются пиллингу и обеспечивают хорошее восприятие на ощупь. Отношение шага связей нагрева/давления нетканого материала к шагу выступов 210 пары валков 21 и 22 включает (1) отношение шага связей нагрева/давления нетканого материала в МН к шагу выступов 210 пары валков 21 и 22 в окружном направлении и (2) отношение шага связей нагрева/давления нетканого материала в ПН к шагу выступов 210 пары валков 21 и 22 в осевом направлении. Хотя достаточно, когда любой один из указанных отношений попадает в указанный интервал, предпочтительно, чтобы оба из них попадали в интервал.
Отдельные углубления 220 валка 22 размещены в положениях, соответствующих отдельным выступам 210 валка 21, как показано на фиг. 10 и 11. Для того чтобы достичь вышеуказанных интервалов степени механического растяжения и отношения площади растянутых участков предпочтительно, чтобы глубина зацепления D (смотри фиг. 11) между отдельными выступами 210 валка 21 и отдельными углублениями валка 22 (длина перекрытия между выступом 210 и углублением 220) составляла предпочтительно 0,1-10 мм, более предпочтительно 1-8 мм. Предпочтительно имеется зазор между верхом выступа 210 валка 21 и дном углубления 229 валка 22, так что нет сжатия нетканого материала 4, проходящего между ними с предотвращением получения твердости нетканого материала 4.
Как показано на фиг. 10, частично растягивающая часть 2 имеет транспортирующие валки 24 и 25 вверх и вниз по потоку соответственно от согласующего тиснильного устройства 23 сталь/сталь для транспортирования нетканого материала 4. Скорость V1 транспортирования нетканого материала 4 регулируется контроллером (не показано) обрабатывающего устройства 1. Как использовано здесь, термин "скорость V1 транспортирования" нетканого материала 4 означает скорость поверхности нетканого материала 4, размотанного из исходного рулона нетканого материала 4.
Ворсующая часть 3 является частью, в которой ворсуются составляющие волокна 41 частично растянутого нетканого материала 4'. Ворсующая часть 3 обрабатывающего устройства 1 согласно настоящему варианту имеет гравированный валок 31, имеющий выступы 310 на его периферийной поверхности. Гравированный валок 31 является цилиндрическим элементом, выполненным из металла, такого как алюминиевый сплав или сталь. Гравированный валок 31 вращается движущей силой, передаваемой от непоказанного приводного устройства к его валу вращения. Скорость вращения (периферийная скорость V4) гравированного валка 31 регулируется непоказанным контроллером обрабатывающего устройства 1. Как использовано здесь, термин "периферийная скорость V4" гравированного валка 31 означает скорость поверхности гравированного валка 31 подобно периферийной скорости V2 валков 21 и 22.
Как показано на фиг. 12, ворсующая часть 3 имеет транспортирующие валки 32 и 33 вверх и вниз по потоку соответственно от гравированного валка 31 для транспортирования нетканого материала 4'. Скорость V3 транспортирования растянутого нетканого материала 4' регулируется непоказанным контроллером обрабатывающего устройства 1. Как использовано здесь, термин "скорость V3 транспортирования" растянутого нетканого материала 4' означает скорость поверхности нетканого материала 4', подаваемого на гравированный валок 31 аналогично скорости V1 транспортирования растягиваемого нетканого материала 4.
Высота каждого выступа 310 гравированного валка 31 (расстояние от периферийной поверхности гравированного валка 31 до верха выступа 310) составляет предпочтительно 0,01-3 мм, более предпочтительно 0,01-1 мм. Расстояние между смежными выступами 310 (шаг выступов 310) в окружном направлении составляет предпочтительно 0,01-50 мм, более предпочтительно 0,01-3 мм, и в осевом направлении - предпочтительно 0,01-30 мм, более предпочтительно 0,01-3 мм. Плотность выступов составляет предпочтительно 500-5000 выступов на 1 см2 в плане обеспечения множества точек ворсующего действия с получением нетканого материала с множеством ворсованных волокон. Форма верха каждого выступа 310 валка 31 специально не ограничивается и может быть, например, круглой, многоугольной или овальной формы. Площадь верха каждого выступа 310 составляет предпочтительно 0,001-20 мм2, более предпочтительно 0,01-1 мм2.
Для того чтобы ворсовать волокна частично растянутого нетканого материала 4' настоящего варианта предпочтительно, чтобы положение транспортирующего валка 33 ниже по потоку от гравированного валка 31 было выше, чем положение гравированного валка 31, так что растянутый нетканый материал 4' может частично обматываться вокруг гравированного валка 31 под углом а обмотки 10-180°, более предпочтительно 3-120°. Хотя в обрабатывающем устройстве 1 настоящего варианта обеспечивается различие в положении между гравированным валком 31 и транспортирующим валком 33 с получением угла а обмотки, такое различие нет необходимости обеспечивать.
Как описано ранее, обрабатывающее устройство 1 настоящего варианта имеет контроллер (не показано), который регулирует периферийную скорость V2 пары валков 21 и 22 на базе приводного устройства, периферийную скорость V4 гравированного валка 31 на базе приводного устройства, скорость V1 транспортирования нетканого материала 4 на базе натяжения с использованием датчика натяжении и скорость V3 транспортирования растянутого нетканого материала 4' на базе натяжения с использованием датчика натяжения в соответствии с предписанной последовательностью операций.
Способ получения нетканого материала согласно настоящему изобретению далее описывается на основе варианта, в котором используется описанное выше обрабатывающее устройство 1. Ссылка делается на фиг. 9-12.
Способ получения нетканого материала согласно настоящему изобретению содержит стадию растяжения множества участков нетканого материала 4 при температуре ниже 50°С. В настоящем варианте непрерывный отрезок исходного нетканого материала 4, размотанного из исходного рулона, вводят транспортирующими валками 24 и 25 в зазор между парой валков 21 и 22 согласующего тиснильного устройства 23 сталь/сталь для частичного растяжения, как показано на фиг. 9. Более конкретно, нетканый материал 4, подаваемый транспортирующими валками 24 и 25, сжимается между множеством выступов 210 валка 21 и множеством углублений 220 валка 22 (частичное растяжение), показанными на фиг. 10 и 11, с проведением растяжения на каждой сжатой части нетканого материала 4 в направлении транспортирования и направлении, перпендикулярном направлению транспортирования. При указанном растяжении в направлении транспортирования и направлении, перпендикулярном направлению транспортирования, снижение разрывной прочности нетканого материала 4 регулируется для каждого направления. Выражение "при температуре ниже 50°С", как использовано здесь, предназначено означать, что нагрев не применяется принудительно к валкам 21 и 22, и что способ растяжения осуществляется при температуре
окружающей среды. Другими словами, способ растяжения должен осуществляться при температуре ниже температуры плавления каждого вида волокон, из которых выполнен нетканый материал 4. Иначе волокна, из которых выполнен нетканый материал, будут термически сплавляться и скрепляться друг с другом с получением более твердого нетканого материала 4. Как использовано здесь, термин "направление, перпендикулярное направлению транспортирования" означает то же самое направление, что и осевое направление вращения валков.
В настоящем варианте скорость V1 подачи для подачи нетканого материала 4 в зазор пары валков 21 и 22 является предпочтительно выше периферийной скорости V2 пары валков 21 и 22 (V1> V2) для достижения удовлетворительного частичного растяжения. Отношение V1/V2 составляет более предпочтительно 1,05 или более, даже более предпочтительно 1,1 или более. Для избежания появления слабины транспортируемого нетканого материала 4 V1/V2 составляет предпочтительно менее 10. При V1/V2 менее 10 количество ворсования волокон увеличивается, и восприятие на ощупь улучшается.
В случае обычно практикуемой обработки общего растяжения, такого как одноосное растяжение, периферийная скорость пары гладких валков является больше скорости подачи, т.е. V1/V2 <1, в отличие от рассмотренного выше частичного растяжения. Если, например, обычный, спряденный из расплава нетканый материал растягивается при общей степени растяжения 1,3 или более (который получается как V2/V1 в случае одноосного растяжения), он будет рваться. Поэтому невозможно растягивать нетканые материалы с увеличенной степенью общего растяжения. Согласно настоящему изобретению, напротив, нетканый материал почти не претерпевает разрыва или иного разрушения, даже если имеются участки, показывающие степень общего растяжения 1,3 или более.
Согласно способу изобретения частично растянутый нетканый материал 4' затем подвергается способу ворсования для ворсования волокон нетканого материала 4'. В настоящем варианте, как показано на фиг. 9, частично растянутый нетканый материал 4' транспортируется транспортирующими валками 32 и 33 на гравированный валок 31, имеющий выступы 310 на своей периферийной поверхности, где волокна частично растянутого нетканого материала 4' ворсуются от поверхности нетканого материала 4' гравированным валком 31, показанным на фиг. 12.
В настоящем варианте для того, чтобы эффективно ворсовать волокна от поверхности нетканого материала 4', направление вращения гравированного валка 31 является предпочтительно обратным направлению транспортирования частично растянутого нетканого материала 4', как показано на фиг. 12. В данном варианте противовращения V4/V3 составляет предпочтительно 0,3-10, более предпочтительно V4> V3 и даже более предпочтительно V4/V3 находится в интервале от 1,1 до 10. Особенно предпочтительно V4/V3 составляет 1,5-5 в плане достаточного ворсования волокон и сниженного прилипания волокон к валку. Вариант противовращения в сочетании с различием между периферийной скоростью и скоростью подачи обеспечивает дополнительное увеличение ворсования волокон и дополнительное улучшение восприятия на ощупь. В том случае, когда гравированный валок 31 вращается в том же направлении, что и направление транспортирования растянутого нетканого материала 4', предпочтительно, что скорость V3 транспортирования частично растянутого нетканого волокна 4' и периферийная скорость V4 гравированного валка 31 удовлетворяют зависимости, что V4/V3 находится в интервале 1,1-20, более предпочтительно 1,5-10, даже более предпочтительно 2-8.
Нетканый материал 4, подвергаемый стадиям описанной выше обработки, может быть спряденным из расплава нетканого материала, комплексным нетканым материалом, состоящим из спряденного из расплава слоя и слоя, полученного аэродинамическим способом, или нетканым материалом, выполненным из непрерывных волокон в форме жгута. Среди них предпочтительным является спряденный из расплава нетканый материал благодаря его дешевизне, высокой разрывной прочности и тонине. В случае использования комплексного нетканого материала спряденный из расплава слой предпочтительно расположен на поверхностной стороне и/или обратной стороне слоя, полученного аэродинамическим способом. В частности, предпочтительно комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом, выполнен из полипропиленовой смолы, содержащей 50 мас.% или более вторичной полипропиленовой смолы. Непрерывные волокна в форме жгута, как указано выше, каждое, предпочтительно имеет толщину 5-30 мкм, более предпочтительно 10-20 мкм.
Нетканый материал 4 предпочтительно имеет основную массу 10-100 г/м2, 10-25 г/м2 в плане дешевизны, хорошего восприятия на ощупь и обрабатываемости. Множество связей сплавления, которые являются связями нагрева/давления нетканого материала 4, могут быть образованы при дискретном применении нагрева и давления с использованием валка правки в комбинации с плоским валком, скреплением ультразвуковым сплавлением или дискретным подведением горячего воздуха. Связи сплавления предпочтительно образуются при применении нагрева и давления в плане легкости ворсования волокон. Связь сплавления специально не ограничивается по форме и может иметь круглую, ромбическую, треугольную или подобную форму. Связь сплавления предпочтительно имеет отношение общей площади 530% на сторону. Отношение общей площади связей сплавления составляет, более предпочтительно 1020% на сторону для предотвращения пиллинга.
В случае использования спряденного из расплава нетканого материала отдельные связи сплавления, образованные правкой, предпочтительно имеют площадь 0,05-10 мм2, более предпочтительно 0,1-1 мм2.
Число связей сплавления составляет предпочтительно 10-250 на 1 см, более предпочтительно 35-65 на 1 см. Связь сплавления специально не ограничивается по форме и может иметь круглую, ромбическую, треугольную или подобную форму. Отношение общей площади связей сплавления составляет, предпочтительно 5-30%, более предпочтительно 10-20% на сторону спряденного из расплава нетканого материала.
Спряденный из расплава нетканый материал может иметь однослойную структуру или многослойную структуру, состоящую из множества слоев.
Спряденный из расплава нетканый материал, используемый в настоящем варианте, выполнен из волокон из термопластичной смолы. Примеры термопластичной смолы включают в себя полиолефиновые смолы, сложнополиэфирные смолы, полиамидные смолы, акрилонитрильные смолы и винилиденовые смолы. Примерами полиолефиновых смол являются полиэтилен, полипропилен и полибутен. Примерами сложнополиэфирных смол являются полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат. Примеры полиамидной смолы включают в себя найлон. Примером виниловых смол является поливинилхлорид. Примером винилиденовых смол является поливинилиденхлорид. Также используются продукты модификации указанных смол или смеси указанных смол. Диаметр волокон составляет предпочтительно 5-30 мкм, более предпочтительно 10-20 мкм на стадии до частичного растяжения.
Как описано, поскольку способ настоящего варианта, использующий обрабатывающее устройство 1, содержит стадию предварительной обработки, на которой множество дискретных участков нетканого материала 4, растягиваются при температуре 50°С или ниже, волокна в процессе частичного растяжения не сплавляются вместе и легко ворсуются на последующей стадии ворсования. В результате, получают мягкий нетканый материал 4", имеющий ворсованные волокна, с обеспечением хорошего восприятия на ощупь. Поскольку растяжение осуществляется только на множестве дискретных участков исходного нетканого материала 4, другие участки нетканого материала 4, которые не растягиваются, сохраняют прочность исходного нетканого материала и служат для минимизации снижения прочности благодаря растяжению. Это значит, что нетканый материал допускает транспортирование с повышенной скоростью с тем, чтобы снизить стоимость получения нетканого материала 4", когда, в частности, используется, по существу, прочный нетканый материал, такой как спряденный из расплава нетканый материал. В настоящем варианте, поскольку как способ частичного растяжения, так и способ ворсования осуществляются с использованием валков, в частности, пары валков 21 и 22 и гравированного валка 31, возможно увеличить скорость получения нетканого материала 4" со снижением в результате стоимости получения нетканого материала 4".
Когда, в частности, вышеуказанный, спряденный из расплава нетканый материал используется в качестве нетканого материала 4, снижение разрывной прочности благодаря частичному растяжению может быть ограничено до 50% или менее. Т.е., когда исходный нетканый материал 4 является спряденным из расплава нетканым материалом, имеющим разрывную прочность 10-30 Н/50 мм с основной массой 20 г/м2, разрывная прочность после обработки составляет 5-20 Н/50 мм. Таким образом, разрывная прочность обработанного, спряденного из расплава нетканого материала является почти равной разрывной прочности исходного, спряденного из расплава нетканого материала. Предпочтительно исходный, спряденный из расплава нетканый материал или обработанный, спряденный из расплава нетканый материал удовлетворяют приведенному выше интервалу в любом одном из X-направления и Y-направления, более предпочтительно в обоих направлениях. Разрывную прочность определяют следующим методом.
Метод определения разрывной прочности.
Прямоугольный образец размером 50x200 мм вырезают из исходного, спряденного из расплава материала или обработанного нетканого материала с длиной, совпадающей с Х-направлением (поперечное направление, или ПН), и шириной, совпадающей с Y-направлением (продольное направление, или МН). Образец устанавливают на разрывную машину Tensilon RTA-100 (поставщик - Orientec) при начальном расстоянии между зажимами 150 мм с X-направлением, совпадающим с направлением растяжения, и растягивают со скоростью 300 мм/мин. Максимальная нагрузка, достигаемая в момент разрушения образца, принимается за разрывную прочность в Х-направлении. Другой прямоугольный образец размером 50 мм в Х-направлении (поперечное направление, или ПН) и 200 мм в Y-направлении (продольное направление, или МН) вырезают и устанавливают на разрывную машину с Y-направлением, совпадающим с направлением растяжения. Разрывную прочность в Y-направлении определяют таким же образом, как для определения в Х-направлении.
При использовании вышеуказанного, спряденного из расплава нетканого материала в качестве нетканого материала 4 волокна, ворсованные от поверхности получаемым обработанным нетканым материалом, являются недостаточно короткими для ухудшения внешнего вида. Как использовано здесь, термин "волокна, ворсованные от поверхности нетканого материала" определяет такие волокна, кончик каждого из которых расположен по меньшей мере на 0,2 мм выше поверхности нетканого материала.
Авторы изобретения считают, что причина, почему волокна, ворсованные от поверхности спряденного из расплава нетканого материала, являются короткими, состоит в следующем. При растяжении спряденного из расплава нетканого материала с использованием согласующего тиснильного устройства
23 сталь/сталь в частично растягивающей части 2 в связи сплавления спряденного из расплава нетканого материала образуется ослабленная точка. Затем при обработке поверхности нетканого материала с использованием гравированного валка 31 в ворсующей части 3 непрерывное волокно, составляющее спряденного из расплава нетканого материала, режется в ослабленной точке связи сплавления с образованием отрезка волокна в связи сплавления.
Число ворсованных волокон нетканого материала составляет предпочтительно 8 или более, более предпочтительно 12 или более на 1 см в плане хорошего восприятия на ощупь и 100 или меньше на 1 см в плане достаточной разрывной прочности, более предпочтительно 40 или меньше на 1 см в плане непы-лящего внешнего вида. Число ворсованных волокон определяется следующим образом.
Метод определения числа ворсованных волокон.
На фиг. 13 схематически показано, как подсчитывают число ворсованных волокон. Получение образцов и определение выполняют в окружающей среде при 22°С и 65% относительной влажности. Кусок размером 20х 20 см вырезают из оцениваемого нетканого материала острой бритвой и сгибают ворсованной стороной наружу с получением образца 104, как показано на фиг. 13(а). Образец 104 помещают на черный лист размером А4. Другой черный лист размером А4, имеющий отверстие 107 размером 1 см (вертикальный) х1 см (горизонтальный), накладывают на него, как показано на фиг. 13(b), так что согнутый край 105 образца 104 может быть виден через отверстие 107 верхнего черного листа, как показано. Два черных листа представляют собой KENRAN KURO (масса стопы бумаги - 265 г), поставщик - фирма Fujikyowa Seishi K.K. Груз 50 г устанавливают на верхний лист в положение на 5 см наружу от каждой боковой стороны отверстия 107 вдоль согнутого края 105 для обеспечения того, что образец 104 является полностью согнутым. Затем, как показано на фиг. 13(с), образец 104, видимый через отверстие 107, наблюдается с использованием микроскопа (VHX-900 от Keyence) при увеличении в 30 раз. Воображаемая линия 108 проводится на микрофотографии параллельно и на 0,2 мм выше согнутого края 105 образца 104. Подсчитывается число волокон, выступающих выше воображаемой линии 108. Когда ширина ворсованного участка оцениваемого нетканого материала составляет 1 см или более, из нетканого материала вырезают три образца, каждый размером 20х20 см и содержащий ворсованный участок. Когда ширина ворсованного участка оцениваемого нетканого материала составляет 1 см или менее, из нетканого материала произвольно вырезают три образца, каждый размером 20х20 см. Три образца получают из оцениваемого нетканого материала, и определение проводят в трех положениях на образец. Среднее значение девяти определений берется как число ворсованных волокон.
При подсчете числа ворсованных волокон, когда имеется волокно, пересекающее дважды воображаемую линию 108 (на 0,2 мм выше сложенного края 105), подобно волокну 106а, показанному на фиг. 13(с), такое волокно считается как два. Более конкретно, образец, показанный на фиг. 13(с), имеет четыре волокна, пересекающие воображаемую линию 108 один раз, и одно волокно 106а, пересекающее дважды воображаемую линию 108. Таким образом, число ворсованных волокон равно шести, волокно 106а, пересекающее дважды, считается как два.
Нетканый материал, полученный способом изобретения, имеет преимущество над флокированным листом в том, что способ получения не содержит стадию скрепления отдельных волокон (флоков) с базовым нетканым материалом с использованием адгезива или подобного химического вещества, так что снижается риск вредного воздействия на кожу, вызванного химическим веществом, таким как адгезив. Помимо этого, отсутствуют проблемы, связанные с флокированным листом, такие как сбрасывание фло-ков в процессе использования и обнажение в результате адгезивного слоя. Спряденный из расплава нетканый материал, один тип нетканого материала, используемого во впитывающих изделиях, является тонким и трудным для получения ворсистости обычным способом ворсования без вероятности быть разрушенным. Согласно способу получения получается ворсованная спряденный из расплава нетканый материал, имеющий высокую плотность ворсованных волокон и хорошее восприятие на ощупь.
Нетканый материал, полученный способом изобретения, также характеризуется приятной ворсистостью для его толщины. Хотя почти нет различия по толщине между исходным нетканым материалом и нетканым материалом, полученным способом изобретения, когда к ним прикладывается высокая нагрузка, имеется различие по толщине между ними, когда прикладывается низкая нагрузка. Например, в случае приложенной нагрузки 10 г/см2 толщина спряденного из расплава нетканого материала, полученного способом изобретения, и толщина обычно исходного спряденного из расплава нетканого материала, оба из которых имеют основную массу 15 г/м2, таким образом, не различаются и находятся в интервале примерно 0,15-0,18 мм. Когда прикладывается нагрузка 0,05 г/см2, напротив, толщина исходного спряденного из расплава нетканого материала составляет 0,41-0,46 мм, тогда как толщина спряденного из расплава нетканого материала, полученного способом изобретения, составляет 0,5-0,6 мм, указывая на различие. Нагрузка 0,05 г/см2 соответствует нагрузке, прикладываемой при одном легком нажатии нетканого материала ее или его пальцем (пальцами). Имеется способность ощущать ворсистость при восприятии такого небольшого различия в толщине на ощупь.
Способ получения нетканого материала согласно настоящему изобретению не понимается как ограниченный рассмотренным выше вариантом, и различные изменения и модификации могут быть внесе
ны в него, как показано примерами далее.
Обрабатывающее устройство 1, используемое в настоящем варианте способа, имеет согласующее тиснильное устройство 23 сталь/сталь, состоящее из сцепляющейся пары гравированных валков 21 и 22 в частично растягивающей части 2, как показано на фиг. 9 и 10. В модификации согласующее тиснильное устройство 23 сталь/сталь может быть заменено парой рифленых валков, имеющих взаимно сцепляющиеся рифления на их периферийной поверхности. Сцепляющееся зацепление может быть в любом из направления транспортирования или направления, поперечного направлению транспортирования. В последнем случае, поскольку пара рифленых валков вращается, даже когда глубина зацепления увеличивается, достигается высокая степень механического растяжения с обеспечением нетканого материала с лучшим восприятием на ощупь. Тем не менее согласующее тиснильное устройство сталь/сталь является предпочтительным ввиду следующих преимуществ: нерастянутые участки распределены дискретно, поэтому снижение разрывной прочности нетканого материала минимизируется, и обрабатываемый нетканый материал почти не претерпевает сморщивания; и нетканый материал растягивается в обоих МН и ПН с обеспечением в результате превосходного восприятия на ощупь.
Также желательным вариантом является то, что ворсование осуществляется в полосах или в рисунке для декоративных целей.
Обрабатывающее устройство 1, используемое в настоящем варианте способа, имеет гравированный валок 31 с выступами 310 вокруг его периферии в ворсующей части 3, как показано на фиг. 9 и 12. В модификации гравированный валок 31 может быть заменен парой рифленых валков, имеющих взаимно сцепляющиеся рифления на их периферийной поверхности, накаточным валком, термонапыленным валком, чесальной проволокой или валком, покрытым на его периферии материалом, имеющим свойства сопротивления трению. Примерами материала, имеющего свойства сопротивления трению, являются резина или наждачная бумага. Частичное растяжение и ворсование могут каждое выполняться непрерывно или последовательно. Способ настоящего варианта имеет дополнительное преимущество в том, что, если ворсованные волокна ворсованного нетканого волокна сразу сплющиваются, когда нетканый материал наматывается в рулон, они поднимаются снова после размотки просто при соприкосновении с рукой или пропускании на направляющем валке с обеспечением нетканого материала или впитывающего изделия, имеющих хорошее восприятие на ощупь.
Примеры
Настоящее изобретение теперь иллюстрируется более подробно со ссылкой на примеры, но должно быть понятно, что изобретение не ограничивается ими. Пример 1.
В качестве исходного нетканого материала используют комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (далее называется как САС (SMS) нетканый материал), имеющий основную массу 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 14,7 мкм. Данный нетканый материал используют как таковой в сравнительном примере 4, приведенном далее. САС нетканый материал обрабатывают в две стадии: сначала пропускают через согласующее тиснильное устройство 43 сталь/сталь, показанное на фиг. 3, и затем обрабатывают его поверхность гравированным валком 51, показанным на фиг. 4, с получением нетканого материала. Отдельные выступы 410 валка 41 согласующего тиснильного устройства 43 сталь/сталь имеют высоту 2,8 мм. Глубина зацепления между отдельными выступами 410 валка 41 и отдельными углублениями 420 валка 42 составляет 2,7 мм. Расстояние между смежными выступами 410 (шаг выступов 410) в осевом направлении составляет 7 мм и в окружном направлении составляет 7 мм. Высота отдельных выступов 510 гравированного валка 51 составляет 0,6 мм. Расстояние между смежными выступами 510 (шаг выступов 510) в осевом направлении составляет 1,4 мм и в окружном направлении составляет 2,1 мм. Гравированный валок 51 вращается в направлении, обратном направлению транспортирования нетканого материала, со скоростью вращения, в четыре раза большей скорости подачи нетканого материала. Угол намотки составляет 130°. Скорость подачи нетканого материала на каждой из двух стадий составляет 10 м/мин.
Пример 2.
В качестве исходного нетканого материала используют комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (далее "САС нетканый материал"), имеющий основную массу 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из полипропиленовой смолы, имеющих диаметр волокна 17,7 мкм. Данный САС нетканый материал обрабатывают в две стадии в таких же условиях, как в примере 1.
Пример 3.
В качестве исходного нетканого материала используют комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (далее "ССАС нетканый материал"), имеющий основную массу 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 12,9 мкм. Самый наружный, спряденный из расплава слой
данного ССАС нетканого материала содержит смягчитель. Данный ССАС нетканый материал обрабатывают в две стадии в таких же условиях, как в примере 1. Пример 4.
В качестве исходного нетканого материала используют комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (далее "СААС нетканый материал"), имеющий основную массу 12 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из полипропиленовой смолы, имеющих диаметр волокна 14,6 мкм. Данный СААС нетканый материал обрабатывают в две стадии в таких же условиях, как в примере 1.
Пример 5.
В качестве исходного нетканого материала используют комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (далее "САС нетканый материал"), имеющий основную массу 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 14,9 мкм. Спряденный из расплава слой на одной стороне САС нетканого материала содержит смягчитель. Данный САС нетканый материал обрабатывают в две стадии в таких же условиях, как в примере 1.
Пример 6.
В качестве исходного нетканого матерала используют комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой (далее "ССС нетканый материал"), имеющий основную массу 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 15,0 мкм. ССС нетканый материал содержит смягчитель. ССС нетканый материал обрабатывают в две стадии в таких же условиях, как в примере 1.
Пример 7.
В качестве исходного нетканого материала используют комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой (далее "ССС нетканый материал"), имеющий основную массу 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из полипропиленовой смолы, имеющих диаметр волокна 14,9 мкм. Данный ССС нетканый материал обрабатывают в две стадии в таких же условиях, как в примере 1.
Сравнительный пример 1.
В качестве исходного нетканого материала используют такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (САС нетканый материал), как использовано в примере 1 (основная масса 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 14,7 мкм). Для инициирования иглопробивания верхняя поверхность САС нетканого материала размером 5х5 см царапается точечными кончиками пары ткацких щипцов К-14 таким образом, что волокна на поверхности нетканого материала вытягиваются и режутся. Операцию царапания и резки повторяют 30 раз суммарно с получением нетканого материала с ворсованными волокнами поверхности.
Сравнительный пример 2.
В качестве исходного нетканого материала используют такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (САС нетканый материал), как использовано в примере 1 (основная масса 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 14,7 мкм). САС нетканый материал подвергают способу разрезания с получением нетканого материала. Способ разрезания осуществляют путем выдержки САС нетканого материала в жидком азоте в течение 5 мин и резки нетканого материала бритвой.
Сравнительный пример 3.
В качестве исходного нетканого материала используют такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (САС нетканый материал), как использовано в примере 1 (основная масса 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 14,7 мкм). Наждачную бумагу (240 грит от Trusko Nakayama Corp.) обматывают вокруг всей периферии 110 диаметра валка с помощью двусторонней липкой ленты. САС нетканый материал прогоняют в контакте с валком, покрытым наждачной бумагой с углом обертки 8,5°, со скоростью 10 м/мин, тогда как валок вращается со скоростью 50 м/мин в направлении, обратном направлению прогона нетканого материала. Таким образом, получают нетканый материал, имеющий разрушенные волокна.
Сравнительный пример 4.
Такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (САС нетканый материал), как использовано в
примере 1 (основная масса 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 14,7 мкм), используют как таковой без проведения ворсования. Сравнительный пример 5.
В качестве исходного нетканого материала используют такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (САС нетканый материал), как использовано в примере 2 (основная масса 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из полипропиленовой смолы, имеющих диаметр волокна 17,7 мкм). Для инициирования иглопробивания верхняя поверхность САС нетканого материала размером 5х5 см царапается точечными кончиками пары ткацких щипцов К-14 таким образом, что волокна на поверхности нетканого материала вытягиваются и режутся. Операцию царапания и резки повторяют 30 раз суммарно с получением нетканого материала с ворсованными волокнами поверхности.
Сравнительный пример 6.
Такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (САС нетканый материал), как использовано в примере 2 (основная масса 15 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из полипропиленовой смолы, имеющих диаметр волокна 17,7 мкм), используют как таковой без проведения ворсования.
Сравнительный пример 7.
Такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (ССАС нетканый материал), как использовано в примере 3 (основная масса 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из смолы сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр волокна 12,9 мкм, и самые наружные слои ССАС нетканого материала содержат смягчитель), используют как таковой без проведения ворсования.
Сравнительный пример 8.
Такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (СААС нетканый материал), как использовано в примере 4 (основная масса 12 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из полипропиленовой смолы, имеющих диаметр 14,6 мкм), используют как таковой без проведения ворсования.
Сравнительный пример 9.
Такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/слой, полученный аэродинамическим способом/спряденный из расплава слой (САС нетканый материал), как использовано в примере 5 (основная масса 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из волокон из полипропиленовой смолы, имеющих диаметр 14,9 мкм), используют как таковую. Спряденный из расплава слой на одной стороне САС нетканого материала содержит смягчитель. САС нетканый материал не подвергается ворсованию.
Сравнительный пример 10.
Используют такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой (ССС нетканый материал), как использовано в примере 6 (основная масса 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из смолы из сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр 15,0 мкм). ССС нетканый материал содержит смягчитель. ССС нетканый материал не подвергается ворсованию.
Сравнительный пример 11.
Используют такой же комплексный нетканый материал, спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой/спряденный из расплава слой (ССС нетканый материал), как использовано в примере 7 (основная масса 18 г/м2, и каждый, спряденный из расплава слой которого выполнен из смолы из сополимера этилен-пропилен, имеющих диаметр 14,9 мкм). ССС нетканый материал содержит смягчитель. ССС нетканый материал не подвергается ворсованию.
Оценка характеристик.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-3 и 5, оценивают при определении диаметров методом измерения диаметра волокна, описанным выше, и расчете отношения диаметра кончика волокна. Если степень увеличения диаметра волокна составляет 15% или выше, нетканый материал оценивается как пригодный (Р). Если оно является ниже 15%, нетканый материал оценивается как непригодный (F). Полученные результаты показаны в табл. 1-4.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-3 и 5, оценивают при получении отношения волокон 21, имеющих утолщенный свободный конец 20b, к общему числу волокон 20, только один конец 20а каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления (т.е. сумма волокон 21 с утолщенным свободным концом 20b и волокон 22, свободный конец 20b которых является неутолщенным), методом измерения диаметра волокна, описанным выше. Если отношение волокон 21 с утолщенным концом составляет 20% или выше, нетканый материал оценивается как пригодный (Р). Если
оно является ниже 20%, нетканый материал оценивается как непригодный (F). Результаты показаны в табл. 1-4.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-3 и 5, оценивают при получении отношения петлевых волокон 23 к общему числу волокон, составляющих нетканый материал (т.е. к сумме волокон 20, только один конец 20а каждого из которых фиксирован связью 3 сплавления (включая волокна 21 с утолщенным свободным концом 20b и волокон 22, свободный конец 20b которых является неутолщенным) и петлевых волокон 23) методом измерения диаметра волокна, описанным выше. Если отношение петлевых волокон 23 является ниже 50%, нетканый материал оценивается как пригодный (Р). Если оно составляет 50% или выше, нетканый материал оценивается как непригодный (F). Результаты показаны в табл. 1-4.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-11, оценивают при получении распределения волокон по диаметру методом определения распределения волокон по диаметру, описанным выше. Если распределение составляет 0,33 или более, нетканый материал оценивается как пригодный (Р). Если распределение составляет менее 0,33, нетканый материал оценивается как непригодный (F). Результаты показаны в табл. 1-4.
Оценка по восприятию на ощупь.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 5-11, оценивают на ощупь по шкале от 1 до 10 с использованием нетканого материала сравнительного примера в качестве эталона с оценкой 3. Чем больше значение, тем лучше восприятие на ощупь. Каждый материал испытывают трижды, и среднее значение округляют до целого числа. Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-3 и 5, которые были подвергнуты какому-либо способу ворсования, сравнивают с их соответствующими исходными неткаными материалами, которые не подвергались ворсованию (т.е. между примером 1 и сравнительным примером 5, между примером 2 и сравнительным примером 6, между сравнительными примерами 5 и 6, между примером 3 и сравнительным примером 7, между примером 4 и сравнительным примером 8, между примером 5 и сравнительным примером 9, между примером 6 и сравнительным примером 10, между примером 7 и сравнительным примером 11 и между сравнительными примерами 1-4 и сравнительным примером 5). Если имеется увеличение среднего значения в оценке на восприятие по сравнению с соответствующим исходным нетканым материалом, ворсованный нетканый материал считается пригодным (Р). Если изменение отсутствует, ворсованный нетканый материал считается непригодным (F). Полученные результаты показаны в табл. 1-4.
Оценка отношения разрывной прочности.
В соответствии с методом определения разрывной прочности, описанным выше, образец с размерами 200 мм в Х-направлении (поперечное направление) и 50 мм в Y-направлении (продольное направление) вырезают из каждого из нетканых материалов, полученных в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-11. Образец испытывают на растяжение на разрывной машине от Shimadzu Corp. с начальным расстоянием между зажимами 150 мм при скорости 300 мм/мин с определением прочности в X-направлении (поперечное направление). Получают среднее значение для четырех измерений на образец. Затем определяют прочность в Х-направлении (поперечное направление) соответствующего исходного нетканого материала (например, сравнительный пример 5 соответствует примеру 1) для каждого из примеров 1-7 и сравнительных примеров 1-3 и 5. Получают отношение разрывной прочности ворсованного нетканого материала каждого из примеров 1-7 и сравнительных примеров 1-3 и 5 к разрывной прочности соответствующего неворсованного исходного нетканого материала. Если отношение составляет 50% или более, ворсованный нетканый материал считается пригодным (Р). Если отношение составляет менее 50%, ворсованный нетканый материал считается непригодным (F). Результаты показаны в табл. 1-4.
Оценка пухоотделения.
Образец с размерами 200 мм в Х-направлении (поперечное направление) и 50 мм в Y-направлении (продольное направление) вырезают из каждого из нетканых материалов, полученных в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-11. Оценивают одну сторону образца. В частности, образец крепят к пластине оцениваемой стороной по его четырем углам упаковочной лентой. Фрикционную пластину, обернутую в губку, помещают на образец, устанавливают нагрузку 240 г и дают 15 циклов оборотов, причем каждый цикл состоит из трех оборотов по часовой стрелке с последующими тремя оборотами против часовой стрелки с длительностью 3 с для каждого оборота. Затем все волокна, прилипшие к губке, переносят на прозрачную, чувствительную к давлению липкую ленту, и липкую ленту присоединяют к черной бумаге. Условия поверхности образца и волокон, прилипших к липкой ленте, наблюдают невооруженным глазом с оценкой степени пухоотделения в соответствии с приведенной ниже системой оценки. Полученные результаты показаны в табл. 1-4.
A. Образец, по существу, не имеет ни пуха, ни пиллей. По существу, отсутствуют волокна, прилипшие к липкой ленте.
B. Образец имеет пух или пилли, но отсутствуют обрывки волокон, прилипшие к липкой ленте.
C. Образец имеет пух или пилли, и имеется много обрывков волокон, прилипших к липкой ленте.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-11, оценивают пу-
тем определения характеристического значения сжатия под небольшой нагрузкой методом определения
характеристического значения сжатия под небольшой нагрузкой, описанным выше. Если характеристическое значение сжатия составляет 18,0 (гс/см2)/мм или меньше, нетканый материал считается пригодным (Р). Если оно является больше 18,0 (гс/см2)/мм, нетканый материал считается непригодным (F). Полученные результаты показаны в табл. 1-4.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-11, оценивают путем определения числа ворсованных волокон методом определения числа ворсованных волокон, описанным выше. Если число ворсованных волокон составляет 8 или более на 1 см, нетканый материал оценивается как пригодный (Р). Если число ворсованных волокон составляет менее 8 на 1 см, нетканый материал оценивается как непригодный (F). Результаты показаны в табл. 1-4.
Нетканые материалы, полученные в примерах 1-7 и сравнительных примерах 1-11, оценивают путем определения высоты ворсованных волокон методом определения высоты ворсованных волокон, описанным выше. Если высота ворсованных волокон составляет 1,5 мм или менее, нетканый материал оценивается как пригодный (Р). Если высота составляет более 1,5 мм, нетканый материал оценивается как непригодный (F). Результаты показаны в табл. 1-4.
Из результатов, приведенных в табл. 1, ясно видно, что нетканый материал из примера 1 имеет более высокое отношение волокон 21 с утолщенным свободным концом 20b и более высокую степень увеличения диаметра кончика волокна, чем у нетканого материала из сравнительных примеров 1-3. Также видно, что нетканый материал из примера 1 имеет меньшее отношение петлевых волокон 23 и более широкое распределение волокон по диаметру, чем из сравнительных примеров 1-3. Нетканый материал примера 1 по сравнению с исходным необработанным нетканым материалом (сравнительный пример 4) показывает лучшее восприятие на ощупь с минимизированным снижением разрывной прочности, еще имеет стойкость к пухоотделению и пиллингу и не царапает кожу.
Нетканые материалы сравнительных примеров 1 и 2 не показывают улучшение восприятия на ощупь по сравнению с их исходным нетканым материалом (сравнительный пример 4). Нетканый материал сравнительного примера 3 обладает улучшением восприятия на ощупь по сравнению с его исходным нетканым материалом (сравнительный пример 4), но взамен показывает значительное снижение разрывной прочности. То, что нетканый материал примера является лучше необработанного исходного нетканого материала сравнительного примера 4, может быть подтверждено более низким характеристическим значением сжатия под небольшой нагрузкой и большим числом ворсованных волокон, чем у необработанного нетканого материала сравнительного примера 4.
Как видно из результатов, приведенных в табл. 2-4, в которых смола, из которой выполнен нетканый материал, отличается от смолы, используемой в примере 1, основная масса является измененной по сравнению с нетканым материалом, используемым в примере 1, или смягчитель введен в нетканый материал, получают нетканые материалы, показывающие улучшение восприятия на ощупь по сравнению с необработанными неткаными материалами сравнительных примеров 6-9 с небольшим снижением разрывной прочности подобно примеру 1. То, что нетканые материалы примеров 2-7 являются лучше по восприятию на ощупь, может быть подтверждено более низкими характеристическими значениями сжатия под небольшой нагрузкой и большим числом ворсованных волокон, чем у необработанных нетканых материалов сравнительных примеров 6-11. Хотя нетканый материал сравнительного примера 5 имеет увеличенное количество ворсованных волокон по сравнению с необработанным нетканым материалом сравнительного примера 6, он оказывается в ряду низких по восприятию на ощупь из-за слишком большой высоты его ворсованных волокон. Использование сополимера этилен-пропилен или введение смягчителя обеспечивает дополнительное улучшение восприятия на ощупь. Нетканые материалы примеров 6 и 7 показывают хорошее восприятие на ощупь благодаря их удовлетворительным характеристическим значениям сжатия под небольшой нагрузкой.
Пример 8.
В качестве исходного нетканого материала используют САС нетканый материал, содержащий спряденный из расплава слой волокон из смолы сополимера этилен-пропилен и имеющий основную массу 15 г/м2, диаметр волокна 1,3 дтекс и отношение площади связи нагрева/давления (связь сплавления, образованная при правке) 15%. САС нетканый материал подвергают ворсованию вышеописанным способом, показанным на фиг. 9-12, с получением нетканого материала примера 8. Отдельные выступы 210 валка согласующего тиснильного устройства 23 сталь/сталь имеют высоту 2,8 мм. Глубина D зацепления между отдельными выступами 210 валка 21 и отдельными углублениями валка 22 составляет 2,7 мм. Степень механического растяжения составляет 2,9. Расстояние по оси между смежными выступами 210 (шаг Р2 выступов 210 в осевом направлении) составляет 7 мм, и расстояние между смежными по окружности выступами 210 (шаг P1 выступов 210 в окружном направлении) составляет 7 мм. Периферийная скорость V2 валков согласующего тиснильного устройства сталь/сталь составляет 20 м/мин, а скорость V1 транспортирования нетканого материала составляет 26 м/мин. Отдельные выступы 310 гравированного валка 31, используемого для ворсования волокон, имеют высоту 0,6 мм и расположены с шагом 1,4 мм в осевом направлении и с шагом 2,1 мм в окружном направлении. Скорость V3 транспортирования нетканого материала составляет 20 м/мин. Гравированный валок 31 вращается в обратном направлении к направлению транспортирования нетканого материала с периферийной скоростью V4, в четыре раза
большей скорости транспортирования нетканого материала. Угол обмотки составляет 130°. В примере 8 ворсуют только одну сторону нетканого материала. Степень общего растяжения нетканого материала составляет 1,7. Отношение шага связей нагрева/давления нетканого материала к шагу выступов гравированного валка составляет 0,43 в МН (окружное направление валков) и 0,37 в ПН (осевое направление вращения). Соотношение отношения площади связи нагрева/давления к степени общего растяжения нетканого материала составляет 0,088. Пример 9.
В качестве исходного нетканого материала используют САС нетканый материал, содержащий спряденный из расплава слой волокон из полипропиленовой смолы и имеющий основную массу 13 г/м2, диаметр волокна 15,9 мкм и отношение площади связи нагрева/давления (связь сплавления, образованная при правке) 13%. САС нетканый материал обрабатывают в таких же условиях, как в примере 8, с получением нетканого материала примера 9. Степень общего растяжения нетканого материала составляет 1,7. Отношение шага связей нагрева/давления нетканого материала к шагу выступов гравированных валков составляет 0,41 в МН (окружное направление валков) и 0,24 в ПН (осевое направление вращения). Отношение общего отношения площади связи нагрева/давления к степени общего растяжения нетканого материала составляет 0,076.
Пример 10.
В качестве исходного нетканого материала используют нетканый материал, содержащий спряденный из расплава слой волокон из полипропиленовой смолы, не содержащий слой, полученный аэродинамическим способом, и имеющий основную массу 18 г/м2, диаметр волокна 1,8 дтекс и отношение площади связи нагрева/давления (связь сплавления, образованная при правке) 12%. Нетканый материал обрабатывают в таких же условиях, как в примере 8, с получением нетканого материала примера 10. Степень общего растяжения нетканого материала составляет 1,7. Отношение шага связей нагрева/давления нетканого материала к шагу выступов гравированных валков составляет 0,3 в МН (окружное направление валков) и 0,3 в ПН (осевое направление вращения). Отношение общего отношения площади связи нагрева/давления к степени общего растяжения нетканого материала составляет 0,071.
Пример 11.
В качестве исходного нетканого материала используют такой же САС нетканый материал, как использовано в примере 8, который содержит спряденный из расплава слой волокон из смолы из сополимера этилен-пропилен и имеет основную массу 15 г/м2 и диаметр волокна 1,3 дтекс. САС нетканый материал обрабатывают на согласующем тиснильном устройстве сталь/сталь таким же образом, как в примере 8. Степень общего растяжения нетканого материала составляет 1,7. Отношение шага связей нагрева/давления нетканого материала к шагу выступов гравированных валков составляет 0,43 в МН (окружное направление валков) и 0,37 в ПН (осевое направление вращения). Отношение общего отношения площади связи нагрева/давления к степени общего растяжения нетканого материала составляет 0,088. Затем нетканый материал ворсуют с использованием гравированного валка, имеющего выступы с максимальной высотой примерно 0,07 мм при плотности примерно 2000/см2. Скорость V3 транспортирования нетканого материала составляет 20 м/мин. Гравированный валок 31 вращается в обратном направлении к направлению транспортирования нетканого материала с периферийной скоростью V4, в четыре раза большей скорости транспортирования нетканого материала. Угол обмотки составляет 60°. В примере 11 также ворсуют только одну сторону нетканого материала.
Сравнительный пример 12.
В качестве нетканого материала сравнительного примера 12 используют такой же САС нетканый материал, как использован в примере 8, который содержит спряденный из расплава слой волокон из смолы из сополимера этилен-пропилен и имеет основную массу 15 г/м2 и диаметр волокна 1,3 дтекс.
Сравнительный пример 13.
В качестве исходного нетканого материала используют такой же САС нетканый материал, как использован в примере 8, который содержит спряденный из расплава слой волокон из смолы из сополимера этилен-пропилен и имеет основную массу 15 г/м2 и диаметр волокна 1,3 дтекс. Наждачную бумагу (240 грит от Trusko Nakayama Corp.) обматывают вокруг всей периферии 110 диаметра валка с помощью двусторонней липкой ленты. САС нетканый материал прогоняют в контакте с валком, покрытым наждачной бумагой с углом обертки 8,5°, со скоростью 10 м/мин, тогда как валок вращается со скоростью 40 м/мин в направлении, обратном к направлению прогона нетканого материала. Таким образом, получают ворсованный нетканый материал сравнительного примера 13.
Сравнительный пример 14.
В качестве нетканого материала сравнительного примера 14 используют такой же САС нетканый материал, как использован в примере 9, который содержит спряденный из расплава слой волокон из полипропиленовой смолы и имеет основную массу 13 г/м2 и диаметр волокна 15,9 мкм.
Сравнительный пример 15.
В качестве исходного нетканого материала используют такой же САС нетканый материал, как использован в примере 9, которая содержит спряденный из расплава слой волокон из полипропиленовой
смолы и имеет основную массу 13 г/м2 и диаметр волокна 15,9 мкм. Нетканый материал обрабатывают в таких же условиях, как в примере 13, с получением нетканого материала сравнительного примера 15. Сравнительный пример 16.
В качестве нетканого материала сравнительного примера 16 используют такой же нетканый материал, как использован в примере 10, который имеет только спряденный из расплава слой волокон из полипропиленовой смолы, не имеет слоя, полученного аэродинамическим способом, и имеет основную массу 18 г/м2 и диаметр волокна 1,8 дтекс.
Сравнительный пример 17.
Такой же нетканый материал, как использован в примере 10, который имеет только спряденный из расплава слой волокон из полипропиленовой смолы, не имеет слоя, полученного аэродинамическим способом, и имеет основную массу 18 г/м2 и диаметр волокна 1,8 дтекс, обрабатывают в таких же условиях, как в сравнительном примере 13, с получением нетканого материала сравнительного примера 17.
Оценка характеристик.
Оценка по восприятию на ощупь.
Нетканые материалы, полученные в примерах 8-11 и сравнительных примерах 12-16, оценивают на ощупь по шкале от 1 до 10 с использованием нетканого материала сравнительного примера 12 в качестве эталона с оценкой 3. Чем больше значение, тем лучше восприятие на ощупь. Каждый материал испытывают трижды, и среднее значение округляют до целого числа. Нетканые материалы, полученные в примерах 8-11 и сравнительных примерах 12-16, сравнивают с их соответствующими исходными неткаными материалами, которые не были обработаны совсем (т.е. между примером 8 и сравнительным примером 12, между примером 9 и сравнительным примером 14, между примером 10 и сравнительным примером 16, между сравнительными примерами 13 и 12, между сравнительными примерами 15 и 14, и между сравнительными примерами 17 и 16). Если имеется увеличение среднего значения в оценке на восприятие по сравнению с соответствующим исходным нетканым материалом, ворсованный нетканый материал считается пригодным (Р). Если изменение отсутствует, ворсованный нетканый материал считается непригодным (F). Полученные результаты показаны в табл. 5-7.
Оценка ворсованных волокон.
Нетканые материалы примеров 8-11 и сравнительных примеров 12-16 оценивают при определении числа ворсованных волокон методом определения числа ворсованных волокон, описанным выше. Если число ворсованных волокон составляет 10 или более, нетканый материал оценивается как "хороший". Если число ворсованных волокон составляет 20 или более, нетканый материал оценивается как "очень хороший". Если число ворсованных волокон составляет менее 10, нетканый материал оценивается как непригодный (F). Результаты показаны в табл. 5-7.
Оценка по разрывной прочности.
В соответствии с методом определения разрывной прочности, описанным выше, образец с размерами 200 мм в Х-направлении (поперечное направление, или ПН) и 50 мм в Y-направлении (продольное направление, или МН) вырезают из каждого из нетканых материалов, полученных в примерах 8-11 и сравнительных примерах 12-16. Образец испытывают на растяжение на разрывной машине от Shimadzu Corp. с начальным расстоянием между зажимами 150 мм при скорости 300 мм/мин с определением прочности в X-направлении (поперечное направление, или ПН). Получают среднее значение для четырех измерений на образец. Затем определяют прочность в Х-направлении (поперечное направление, или ПН) соответствующего исходного нетканого материала (т.е. пример 8/сравнительный пример 12, пример 9/сравнительный пример 14, пример 10/сравнительный пример 16, сравнительные примеры 13/12, сравнительные примеры 15/14 и сравнительные примеры 17/16). Если отношение прочности в Х-направлении (поперечное направление, или ПН) составляет 50% или более, ворсованный нетканый материал считается пригодным (Р). Если отношение составляет менее 50%, ворсованный нетканый материал считается непригодным (F). Результаты показаны в табл. 5-7.
Как видно из результатов, приведенных в табл. 5, нетканый материал примера 8 имеет превосходное восприятие на ощупь и небольшое снижение разрывной прочности. В частности, нетканый материал примера 8 обеспечивает заметно улучшенное восприятие на ощупь по сравнению с нетканым материалом сравнительного примера 12. С другой стороны, хотя нетканый материал сравнительного примера 13 показывает улучшение восприятия на ощупь по сравнению с нетканым материалом сравнительного примера 12, он показывает значительное снижение разрывной прочности. В примере 8 большая часть ворсованных волокон не является петлевыми волокнами, но имеет отрезанный конец и поэтому не царапает кончик пальца, и ворсующий валок имеет удовлетворительный внешний вид без прилипшего к нему пуха. Напротив, отмечается, что наждачная бумага, используемая для ворсования нетканого материала в сравнительном примере 13, имеет прилипший к ней пух, и наждачная бумага сама имеет проблему долговечности.
Как видно из результатов, приведенных в табл. 6, нетканый материал примера 9 имеет улучшенное восприятие на ощупь и небольшое снижение разрывной прочности, подобно материалу примера 8. Нетканый материал сравнительного примера 15 показывает только небольшое снижение разрывной прочности, но не обладает улучшением восприятия на ощупь по сравнению с исходным нетканым материалом сравнительного примера 14. Т.е. только нетканый материал примера 9 обладает улучшением восприятия на ощупь с небольшим снижением разрывной прочности по сравнению с исходным нетканым материалом сравнительного примера 14.
Как видно из результатов, приведенных в табл. 7, нетканый материал примера 10 имеет улучшенное восприятие на ощупь и небольшое снижение разрывной прочности, подобно материалу примера 8. Нетканый материал сравнительного примера 17 показывает только небольшое снижение разрывной прочности, но не обладает улучшением восприятия на ощупь по сравнению с исходным нетканым материалом сравнительного примера 16. Т.е. только нетканый материал примера 10 обладает улучшением восприятия на ощупь с небольшим снижением разрывной прочности по сравнению с исходным нетканым материалом сравнительного примера 16.
Промышленная применимость
Нетканый материал изобретения имеет высокую разрывную прочность и еще восприятия ворсистости как целое с улучшенным восприятием на ощупь. Нетканый материал изобретения имеет сниженное количество петлевых волокон и поэтому менее вероятное ощущение царапания кожи и улучшенное восприятие на ощупь.
Способ получения нетканого материала согласно настоящему изобретению обеспечивает нетканый материал, имеющий ворсованные волокна и поэтому показывающий приятное восприятие на ощупь при минимизации снижения разрывной прочности. Способ получения нетканой ткани согласно настоящему изобретению обеспечивает нетканый материал, имеющий ворсованные волокна, с высокой скоростью получения и сниженной стоимостью.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Нетканый материал, содержащий полотно из филаментных волокон (20), которые содержат петельные волокна (23), каждый конец которых зафиксирован связью (3) сплавления, и волокна (21, 22), которые в результате разрушения части филаментных волокон имеют только один конец (20а), зафиксированный связью (3) сплавления, и свободный конец (20b), причем волокна (21) имеют утолщения на свободном конце (20b), а волокна (22) не имеют утолщения на свободном конце (20b).
2. Нетканый материал по п.1, в котором диаметр каждого из указанных утолщений превышает диаметр другого конца волокна на 15% или более.
3. Нетканый материал по п.1 или 2, в котором отношение количества волокон (21) с утолщениями на свободном конце к общему числу волокон (20) со свободными концами составляет 20% или более.
4. Нетканый материал по любому из пп.1-3, в котором нетканый материал получен из спряденного из расплава нетканого материала или комплексного нетканого материала, содержащего спряденный из расплава слой и слой, полученный аэродинамическим способом.
5. Нетканый материал по п.4, в котором спряденный из расплава слой содержит множество спряденных из расплава слоев, причем волокна (21) получены из спряденного из расплава слоя, содержащего смягчитель.
6. Нетканый материал по любому из пп.1-5, имеющий характеристику сжатия под нагрузкой 18,0
(гс/см2)/мм или менее, разрывную прочность 5,00 Н/5 см или более в поперечном направлении и основную массу 5-25 г/м2.
7. Впитывающее изделие, содержащее впитывающую структуру, включающую наружный лист, образующий оболочку, а также верхний лист и лист, образующий боковые манжеты, причем по меньшей мере один из указанных листов выполнен из нетканого материала по любому из пп.1-6.
Фиг. 5(b)
Фиг. 5(с)
Фиг. 6(а) 107
Фиг. 6(b)
. Черная бумага,
имеющая отверстие
¦ Черная бумага,
Груз
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025743
- 1 -
025743
- 1 -
025743
- 1 -
025743
- 1 -
025743
- 1 -
025743
- 1 -
025743
- 4 -
025743
- 31 -
025743
- 32 -
|
