纤维无纺布以及使用了该长纤维无纺布的袋状物

申请号 CN202280057491.6 申请日 2022-11-08 公开(公告)号 CN117858985A 公开(公告)日 2024-04-09
申请人 东洋纺MC株式会社; 发明人 岩根正好; 西村浩和; 吉田英夫; 峰村慎一;
摘要 本 发明 的长 纤维 无纺布 由聚对苯二 甲酸 乙二醇酯成分为99%以上的 树脂 构成,100℃下3分钟的干热面积收缩率为30%以上,结构纤维的双折射率(Δn)为10×10‑3~60×10‑3,结构纤维的比重为1.335~1.340g/cm3。
权利要求

1.一种长纤维无纺布,其特征在于,
所述长纤维无纺布是由聚对苯二甲酸乙二醇酯成分为99%以上的树脂构成的长纤维无纺布,
100℃下3分钟的干热面积收缩率为30%以上,
‑3 ‑3
结构纤维的双折射率(Δn)为10×10 ~60×10 ,
3
结构纤维的比重为1.335~1.340g/cm。
2.根据权利要求1所述的长纤维无纺布,其特征在于,
纵向与横向的干热面积收缩率之比为0.95~1.05。
3.根据权利要求1或2所述的长纤维无纺布,其特征在于,
所述长纤维无纺布进行了机械交织。
4.一种袋状物,其特征在于,
所述袋状物是使用了权利要求1或2所述的长纤维无纺布的袋状物,所述袋状物具有所述长纤维无纺布彼此通过热压接来接合而成的接合部。
5.根据权利要求4所述的袋状物,其特征在于,
所述接合部的接合强度为所述长纤维无纺布的基布强度的三分之一以下。
6.根据权利要求4所述的袋状物,其特征在于,
所述袋状物与放入该袋状物的内容物通过加热收缩而密接。

说明书全文

纤维无纺布以及使用了该长纤维无纺布的袋状物

技术领域

[0001] 本发明涉及收缩性优异的长纤维无纺布以及袋状物。

背景技术

[0002] 在无纺布中,存在利用加热进行收缩的技术。例如在专利文献1中,公开了如下技术:通过掺混非晶性聚酯而能够在低温下进行收缩,因此涉及收缩加工的热能较少,从而能够有助于节能。另外,专利文献2中公开了含有间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯的短纤维的高收缩无纺布。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本专利公开公报“特开2014‑240531号”
[0006] 专利文献2:日本专利公开公报“特开2003‑336151号”

发明内容

[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 然而,专利文献1的无纺布不是聚对苯二甲酸乙二醇酯单体,而是掺混物,因此难以再利用。另外,专利文献2是短纤维无纺布,因此与长纤维无纺布相比强度较差。
[0009] 本发明是鉴于上述现有技术的课题而完成的,其目的在于提供再利用性良好、收缩性较高的长纤维无纺布,并进一步提供使用了该长纤维无纺布的可热压接的袋状物。
[0010] 用于解决课题的方案
[0011] 本申请发明人等为了解决上述课题,进行了深入研究,结果终于完成了本发明。即,本发明如下所述。
[0012] 1.一种长纤维无纺布,其特征在于,所述长纤维无纺布是由聚对苯二甲酸乙二醇酯成分为99%以上的树脂构成的长纤维无纺布,100℃下3分钟的干热面积收缩率为30%以‑3 ‑3上,结构纤维的双折射率(Δn)为10×10 ~60×10 ,结构纤维的比重为1.335~1.340g/
3
cm。
[0013] 2.根据上述1记载的长纤维无纺布,其特征在于,纵向与横向的干热面积收缩率之比为0.95~1.05。
[0014] 3.根据上述1或2记载的长纤维无纺布,其特征在于,所述长纤维无纺布进行了机械交织。
[0015] 4.一种袋状物,其特征在于,所述袋状物是使用了上述1~3记载的长纤维无纺布的袋状物,所述袋状物具有所述长纤维无纺布彼此通过热压接来接合而成的接合部。
[0016] 5.根据上述4记载的袋状物,其特征在于,所述接合部的接合强度为所述长纤维无纺布的基布强度的三分之一以下。
[0017] 6.根据上述4或5记载的袋状物,其特征在于,所述袋状物与放入该袋状物的内容物通过加热收缩而密接。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明,能够得到收缩性优异的长纤维无纺布。另外,本发明的长纤维无纺布由聚对苯二甲酸乙二醇酯成分为99%以上的树脂构成,因此能够得到再利用性良好、可热压接的袋状物。

具体实施方式

[0020] 以下,对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于下述内容,能够在能符合前述、后述的主旨的范围内适当地施加变更来实施,它们均包含在本发明的技术范围内。
[0021] [长纤维无纺布]
[0022] 对本发明的长纤维无纺布进行说明。对于本发明的长纤维无纺布所使用的树脂而言,其中优选聚酯,特别优选通用热塑性树脂且廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。作为使用的树脂,除此之外,还可以例示出聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯(PCHT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等均聚聚酯。在本发明中,使用PET。这是因为PET的强度、耐热性等特性优异。需要说明的是,如果少于1质量%,则也可以掺混PET以外的聚酯。PET的固有粘度并没有特别限定,但优选为0.63dl/g以上。另外,本发明的长纤维无纺布中可以包含通常使用的添加剂,例如涂料、颜料、消光剂、抗静电剂、阻燃剂、增强颗粒。
[0023] 对得到本发明的长纤维无纺布的方法进行说明。长纤维无纺布的制造方法并没有特别限定,作为长纤维无纺布,从容易得到生产率、机械强度特性的观点出发,优选利用纺粘法进行制造。为了利用该方法得到收缩率较高的长纤维无纺布,使用以比所使用的树脂通过取向结晶化而得到稳定的长丝的条件低的纺丝速度进行纤维化、片材化的方法。根据所使用的树脂,纺丝速度需要适当变更,作为使用PET的情况下的纺丝速度,优选为2000~3500m/min,更优选为2000~3000m/min。构成长纤维无纺布的长纤维(单纤维)的平均纤维直径优选为1~20dtex左右,更优选为2~15dtex左右。另外,长纤维无纺布的单位面积重量可以考虑最终制品所需的机械强度特性来设定,但为了得到通过热处理而收缩的应,优
2
选为100g/m 以上。考虑到得到长纤维无纺布后的机械交织工序的工序通过性,长纤维无纺布优选抑制为能够得到输送性的程度的压接。若平均纤维直径、单位面积重量在上述范围内,则能够使强度、加工性、柔软性等各特性平衡良好且优异。
[0024] 本发明的长纤维无纺布的结构纤维的双折射率(Δn)优选为60×10‑3以下。更优选‑3 ‑3为55×10 以下,进一步优选为50×10 以下。
[0025] 若纤维的双折射率超过60×10‑3,则聚合物分子取向而结晶化,因此阻碍收缩,收缩率变低。双折射率可以通过纤维化时的喷出条件、冷却条件、拉伸条件来控制。在要求特别高的收缩率的情况下,优选以纺丝速度2000~3500m/min进行纺丝,更优选以2500~3000m/min进行纺丝。
[0026] 长纤维无纺布的结构纤维的比重优选为1.330~1.340g/em3,更优选为1.335~3
1.340g/cm。若在上述范围内,则能够使强度、加工性、柔软性等各特性平衡良好且优异。
[0027] [机械交织方法]
[0028] 接下来,对机械交织方法进行说明。作为使长纤维无纺布的纤维机械交织的方法,存在针刺或刺等方法,但由于无需干燥且能够实现较高的单位面积重量而优选针刺。通过针刺使针贯穿并交织。本发明的长纤维无纺布由面积收缩率较高的纤维构成,因此长丝强度较低,容易通过针刺加工进行纤维切断。因此,容易产生针刺后的强度降低等问题。齿数、针深需要根据所使用的针的种类、想要得到的机械强度特性、单位面积重量而适当设定,并没有限定。
[0029] [袋状物]
[0030] 本发明的长纤维无纺布通过热压接来接合,从而能够容易地成形袋状物。使用了本发明的长纤维无纺布的袋状物也是本发明的范畴。本发明的袋状物具有长纤维无纺布彼此因热压接来接合的接合部。对于本发明的袋状物而言,所述接合部的接合强度优选为所述长纤维无纺布的强度的三分之一以下。若为该范围,则在想要将袋状物从接合部打开的情况下,能够容易地打开。另外,袋状物能够通过加热收缩而与放入袋状物的内容物密接。
[0031] 实施例
[0032] 在下述中,通过实施例进一步对本发明进行详述。但是,以下的实施例并不限制本发明,在不脱离本说明书主旨的范围内变更实施的情况全部包括在本发明的技术范围内。
[0033] 首先,对特性评价方法进行说明。
[0034] <面积收缩率>
[0035] 依据JIS L 1913(2010)的6.10,将长纤维无纺布在任意的10处裁切成250mm见方,在纵向及横向各3处标注表示200mm长度的记号。利用恒温干燥机在100℃下进行3分钟热处理,根据热处理前后的尺寸变化,求出面积收缩率。
[0036] <双折射率>
[0037] 对于从长纤维无纺布中取出的单纤维,使用装配有贝雷克补偿器的偏转显微镜求出延迟和纤维直径,将n=5的平均值作为纤维的双折射率(Δn)。
[0038] <比重>
[0039] 使用密度梯度管按照n=4测定纤维的比重,并求出平均值。
[0040] <纵向与横向的干热面积收缩率之比>
[0041] 依据JIS L 1913(2010)的6.10,使用将长纤维无纺布在任意的10处裁切成250mm见方的样品,在纵向及横向各3处标注表示200mm长度的记号。利用恒温干燥机在100℃下对样品进行3分钟热处理,根据热处理前后的尺寸变化,求出纵向/横向的比例。
[0042] <接合强度>
[0043] 从交织处理后的长纤维无纺布切出2片样品,使用热封器(富士音派路思(株)制Auto Sealer FA‑450‑5W系)在宽度方向上以268℃进行2分钟热封。对于将该热封后的样品展开得到的产物,根据JIS L 1913(2010)的6.3拉伸强度以及伸长率(ISO法),使用与定速伸长型拉伸试验机(ORIENTEC制TENSILON)相同的试验机,从样品的产品宽度对宽度50mm且长度200mm的试样片3件以夹持间隔100mm进行拉伸,以速度200mm/分钟进行测定,将得到的拉伸强度的平均值作为接合强度(N/5cm)。
[0044] <单位面积重量>
[0045] 依据JIS L 1913(2010)记载的方法,以20cm×20cm的尺寸对交织处理后的长纤维无纺布进行测定,测定每单位面积的质量。
[0046] <基布强度>
[0047] 使用交织处理后的长纤维无纺布,根据JIS L 1913(2010)的6.3拉伸强度以及伸长率(ISO法),使用与定速伸长型拉伸试验机(ORIENTEC制TENSILON)相同的试验机,从无纺布的产品宽度对宽度50mm且长度200mm的试样片5件以夹持间隔100mm进行拉伸,以速度200mm/分钟进行测定,将得到的拉伸强度的平均值作为基布强度(N/5cm)。
[0048] (实施例1)
[0049] 作为无纺布的原料,使用固有粘度0.63dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯成分99%以上的聚酯。在纺丝温度285℃下从孔径 的喷丝头以单孔喷出量1.74g/min纺出,2
从喷丝头正下方120mm以速0.75m/sec的20℃空气进行冷却,同时以0.85kg/cm的压力向配置于喷丝头正下方900mm的位置的喷射器供给干燥空气,以1个阶段进行拉伸,一边使纤维束开纤一边以纤维排列随机的方式进行速度调整而使其堆积到下方1.0m的位置的输送‑3
网上。得到单丝纤度为6.0dtex、换算后的纺丝速度为2800m/min、Δn为41×10 、比重为
3 2
1.338g/cm、纵向与横向的干热面积收缩率之比为1.01、单位面积重量为200g/m的长纤维无纺布。
[0050] 接下来,利用在线上设置的压接面积率为8%的棱锥台形状的凸部交错排列而成的压花辊,以60℃、线压30kN/m进行压花加工,得到热压接型的长纤维无纺布。对于上述热2
压接型的长纤维无纺布,在单面以针密度95个/cm 、针深10mm进行基于针刺的交织处理,得到交织处理后的长纤维无纺布。
[0051] 将上述交织处理后的长纤维无纺布裁切为长25cm、宽10cm,在190℃下进行10秒预2
热,然后对折,在距长纤维无纺布的端部1cm的位置以接合温度190℃、接合压力15kg/cm 、接合时间5秒进行热压接,得到具有接合部的袋状物。进行了热压接的部分的整面接合而成为接合部。将内容物放入该袋状物中,在100℃下进行3分钟热处理,得到加热收缩了的袋状物。能够通过目视确认到袋状物与内容物通过加热收缩而密接的情况。此外,对袋状物的接合部的纵向上的两端进行裁切,利用上述记载的方法对接合强度进行评价。
[0052] (实施例2)
[0053] 作为长纤维无纺布的原料,使用固有粘度0.63dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯成分99%以上的聚酯。在纺丝温度285℃下从孔径 的喷丝头以单孔喷出量1.74g/min
2
纺出,从喷丝头正下方120mm以风速0.75m/sec的20℃空气进行冷却,同时以0.85kg/cm 的压力向配置于喷丝头正下方900mm的位置的喷射器供给干燥空气,以1个阶段进行拉伸,一边使纤维束开纤一边以纤维排列随机的方式进行速度调整而使其堆积到下方1.0m的位置‑3
的输送网上。得到单丝纤度为6.0dtex、换算后的纺丝速度为2800m/min、Δn为41×10 、比
3 2
重为1.338g/cm 、纵向与横向的干热面积收缩率之比为1.01、单位面积重量为200g/m的长纤维无纺布。
[0054] 接下来,利用在线上设置的压接面积率为8%的棱锥台形状的凸部交错排列而成的压花辊,以60℃、线压30kN/m进行压花加工,得到热压接型的长纤维无纺布。对于上述热2
压接型的长纤维无纺布,在单面以针密度49个/cm 、针深8mm进行基于针刺的交织处理,接
2
着,从针刺的贯穿面以密度51个/cm 、针深8mm进行基于针刺的交织处理,得到交织处理后的长纤维无纺布。
[0055] 将上述交织处理后的长纤维无纺布裁切为长25cm、宽10cm,在190℃下进行10秒预2
热,然后对折,在距长纤维无纺布的端部1em的位置以接合温度190℃、接合压力12kg/cm 、接合时间5秒进行热压接,得到具有接合部的袋状物。进行了热压接的部分的整面接合而成为接合部。将内容物放入该袋状物中,在100℃下进行3分钟热处理,得到加热收缩了的袋状物。能够通过目视确认到袋状物与内容物通过加热收缩而密接的情况。此外,对袋状物的接合部的纵向上的两端进行裁切,利用上述记载的方法对接合强度进行评价。
[0056] (实施例3)
[0057] 作为长纤维无纺布的原料,使用固有粘度0.63dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯成分99%以上的聚酯。在纺丝温度285℃下从孔径 的喷丝头以单孔喷出量1.74g/min
2
纺出,从喷丝头正下方120mm以风速0.75m/sec的20℃空气进行冷却,同时以0.85kg/cm 的压力向配置于喷丝头正下方900mm的位置的喷射器供给干燥空气,以1个阶段进行拉伸,一边使纤维束开纤一边以纤维排列随机的方式进行速度调整而使其堆积到下方1.0m的位置‑3
的输送网上。得到单丝纤度为6.7dtex、换算后的纺丝速度为2500m/min、Δn为48×10 、比
3 2
重为1.335g/cm 、纵向与横向的干热面积收缩率之比为1.02、单位面积重量为150g/m的长纤维无纺布。
[0058] 接下来,利用在线上设置的压接面积率为8%的棱锥台形状的凸部交错排列而成的压花辊,以60℃、线压30kN/m进行压花加工,得到热压接型的长纤维无纺布。在上述热压2
接型的长纤维无纺布的单面以针密度49个/cm 、针深8mm进行基于针刺的交织处理,接着,
2
从针刺的贯穿面以密度51个/cm 、针深8mm进行基于针刺的交织处理,得到交织处理后的长纤维无纺布。
[0059] 将上述交织处理后的长纤维无纺布裁切为长25cm、宽10cm,在190℃下进行10秒预2
热,然后对折,在距长纤维无纺布的端部1cm的位置以接合温度170℃、接合压力10kg/cm 、接合时间5秒进行热压接,得到具有接合部的袋状物。进行了热压接的部分的整面接合而成为接合部。将内容物放入该袋状物中,在100℃下进行3分钟热处理,得到加热收缩了的袋状物。能够通过目视确认到袋状物与内容物通过加热收缩而密接的情况。此外,对袋状物的接合部的纵向上的两端进行裁切,利用上述记载的方法对接合强度进行评价。
[0060] (比较例1)
[0061] 作为长纤维无纺布的原料,使用固有粘度0.63dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯成分99%以上的聚酯。在纺丝温度285℃下从孔径 的喷丝头以单孔喷出量1.74g/min
2
纺出,从喷丝头正下方120mm以风速0.75m/sec的20℃空气进行冷却,同时以0.85kg/cm 的压力向配置于喷丝头正下方900mm的位置的喷射器供给干燥空气,以1个阶段进行拉伸,一边使纤维束开纤一边以纤维排列随机的方式进行速度调整而使其堆积到下方1.0m的位置‑3
的输送网上。得到单丝纤度为4.8dtex、换算后的纺丝速度为3800m/min、Δn为70×10 、比
3 2
重为1.348g/cm 、纵向与横向的干热面积收缩率之比为1.05、单位面积重量为200g/m的长纤维无纺布。
[0062] 接下来,利用在线上设置的压接面积率为8%的棱锥台形状的凸部交错排列而成的压花辊,以60℃、线压30kN/m进行压花加工,得到热压接型的长纤维无纺布。对于上述热2
压接型的长纤维无纺布,在单面以针密度95个/cm 、针深10mm进行基于针刺的交织处理,得到交织处理后的长纤维无纺布。
[0063] 将上述交织处理后的长纤维无纺布裁切为长25cm、宽10cm,在190℃下进行10秒预2
热,然后对折,在距长纤维无纺布的端部1cm的位置以接合温度100℃、接合压力15kg/cm 、接合时间5秒进行热压接,得到具有接合部的袋状物。进行了热压接的部分的整面成为接合部。将内容物放入该袋状物中,在100℃下进行3分钟热处理,得到加热收缩了的袋状物。加热收缩较弱,但能够通过目视确认到袋状物与内容物通过加热收缩而密接的情况。此外,对袋状物的接合部的纵向上的两端进行裁切,利用上述记载的方法对接合强度进行评价。
[0064] (比较例2)
[0065] 作为长纤维无纺布的原料,使用固有粘度0.63dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯成分99%以上的聚酯。在纺丝温度285℃下从孔径 的喷丝头以单孔喷出量1.74g/min
2
纺出,从喷丝头正下方120mm以风速0.75m/sec的20℃空气进行冷却,同时以2.30kg/cm 的压力向配置于喷丝头正下方900mm的位置的喷射器供给干燥空气,以1个阶段进行拉伸,一边使纤维束开纤一边以纤维排列随机的方式进行速度调整而使其堆积到下方1.0m的位置‑3
的输送网上。得到单丝纤度为4.7dtex、换算后的纺丝速度为4500m/min、Δn为103×10 、比
3 2
重为1.370g/cm 、纵向与横向的干热面积收缩率之比为1.05的、单位面积重量105g/m的长纤维无纺布。
[0066] 接下来,利用在线上设置的压接面积率为8%的棱锥台形状的凸部交错排列而成的压花辊,以60℃、线压30kN/m进行压花加工,得到热压接型的长纤维无纺布。在上述热压2
接型的长纤维无纺布的单面以针密度58个/cm 、针深8mm进行基于针刺的交织处理,得到交织处理后的长纤维无纺布。
[0067] 将上述交织处理后的长纤维无纺布裁切为长25cm、宽10cm,在190℃下进行10秒预2
热,然后对折,在距长纤维无纺布的端部1cm的位置以接合温度190℃、接合压力3kg/cm 、接合时间5秒进行热压接,得到具有接合部的袋状物。仅进行了热压接的部分的一部分接合而成为接合部。将内容物放入该袋状物中,在100℃下进行3分钟热处理,得到加热收缩了的袋状物。无法通过目视确认到袋状物与内容物通过加热收缩而密接的情况。此外,对袋状物的接合部的纵向上的两端进行裁切,利用上述记载的方法对接合强度进行评价。
[0068] 在表1中示出各物性值的测定结果。
[0069] 【表1】
[0070]
[0071] 从表1可知,100℃下3分钟的干热面积收缩率为30%以上、构成的聚合物的对苯二‑3 ‑3甲酸乙二醇酯成分为99%以上、双折射率(Δn)为10×10 ~60×10 、比重为1.335~
3
1.340g/cm的实施例1~3是收缩性较高的长纤维无纺布,强度优异。另外,由于使用聚对苯二甲酸乙二醇酯成分99%以上的聚酯,因此再利用性也良好。
[0073] 通过本发明,能够提供再利用性良好、收缩性较高、机械强度特性优异、轻量且处理性优异的长纤维无纺布,能够大大有助于产业界。
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