專利名稱：具有彈性的合成片材、由熱塑彈性材料制成的彈性帶材,以及它們的制造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過把一非織造織物粘接到一彈性材料上而形成的彈性合成片材；尤其涉及一種最好用于服裝、醫(yī)用材料或衛(wèi)生材料等的彈性合成片材，該片材要求有透氣性和透濕性，例如一些彈性支撐繃帶、支撐物、服裝套以及手巾的彈性部分；本發(fā)明還涉及制造這些片材的方法及裝置。
此外，本發(fā)明不僅涉及一種彈性帶材，它被用作粘接到一種非織造織物上的材料帶材，它本身也被用作一種彈性帶材，而且本發(fā)明還涉及它們的制造方法和制造裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了各種各樣的非織造織物和彈性材料的合成片材(例如，日本公開的專利No.174764/96，No.132856/97，No.279453/97，No.222759/99)。然而，這些合成片材是通過把一預(yù)先制造的彈性產(chǎn)品粘接到一非織造織物上形成的，其中的彈性材料不是被排列在拉伸方向上，因此就彈性材料的數(shù)量而言，這種合成片材的彈性并非很好。另一方面，就制造前面提到的合成片材來說，由于彈性材料通常具有很差的成形性能，因此，利用傳統(tǒng)的方法是很難以低成本來制造合成片材的。由于這些原因，因此需要減少所使用的彈性材料的數(shù)量，并且需要高效地來制造前面所提到的合成片材。此外，由于彈性材料的制造步驟是與非織造織物的粘接步驟相分開的，因此增加了總共的步驟，從而不能以低成本來制造。此外，由于彈性材料產(chǎn)品的制造步驟是與非織造織物的制造步驟分開的，因此，一旦彈性材料產(chǎn)品被繞成卷，然后就又將其展開，并被輸送到用于將其粘接到非織造織物上的裝置。由于彈性材料產(chǎn)品具有彈性，因此很難控制卷繞和展開的張力。結(jié)果是，這種方法不能被認(rèn)為是一種高效的制造方法。
在某些情況下，可根據(jù)應(yīng)用情況，只在縱向和橫向方向中的一個(gè)方向上需要彈性，而且這也是合成片材所需的性能。
一種傳統(tǒng)的合成片材利用板帶材或空氣分層帶材的非織造織物，它是由短纖維形成的，如果片材通過只在一個(gè)方向上拉伸來制造，那么這種合成片材表面強(qiáng)度就會很低，尤其是易于與短纖維脫開。這種合成片材的生產(chǎn)效率也低，從而導(dǎo)致成本增加。另外，當(dāng)制造一種輕質(zhì)片材時(shí)，就不能保證所需的強(qiáng)度。特別是，當(dāng)每平方米的纖維量為10g/m2或更小時(shí)，由于不能施加一個(gè)足夠的張力，因此很難進(jìn)行制造。
在這個(gè)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)中有一種方法，在這種方法中，一種紡絲粘合的非織造織物被輕微壓紋，然后在進(jìn)一步壓紋之前沿縱向被拉伸，使它的寬度收縮(參見日本公開專利No.132856/97)。在這種方法中，需要兩個(gè)壓紋步驟，且很復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。由于壓紋的條件是非常精細(xì)的，因此，在許多情況下不能獲得穩(wěn)定的性能。此外，由于非織造織物寬度的收縮，造成兩邊厚度增大，因此很難制造出厚度均勻的產(chǎn)品，從而導(dǎo)致生產(chǎn)能力降低。
日本公開專利No.279453/97和No.279460/97中也公開了這個(gè)領(lǐng)域中的一些現(xiàn)有技術(shù)。在這些專利文獻(xiàn)中公開的現(xiàn)有技術(shù)具有的缺陷類似于前面提到的日本公開的專利No.132856/97，這些技術(shù)很難獲得一種均勻的產(chǎn)品，且生產(chǎn)能力低，這是因?yàn)槿狈υ斐蓪挾仁湛s的充分拉伸。為了只用一非織造織物來使產(chǎn)品具有彈性，這些發(fā)明會派生出種種要求。這些發(fā)明使用的拉伸系數(shù)為1.4～4，而本發(fā)明中，考慮到上面所述的寬度方向上的收縮，因此限定的拉伸系數(shù)被假設(shè)為2或更低。
彈性合成片材可被用于人體或動物的服裝、醫(yī)用設(shè)備、衛(wèi)生材料、手巾或其它類似物。它們需要共同具有透氣性和透濕性，以便防止悶熱不通風(fēng)。這些應(yīng)用還要求使用軟的織物，如布料。因此，通過把一橡膠彈性膜直接粘接到非織造織物上，并不能消除悶熱不通風(fēng)。
因此，在前面提到的應(yīng)用中，已經(jīng)采用了一種熱塑彈性非織造織物(日本專利公開No.55249/86)或由彈性材料制成的網(wǎng)(日本專利公開No.59901/84)，或使用多股彈性材料。
然而，當(dāng)彈性帶材是由非織造織物制成時(shí)，任意的長絲排列導(dǎo)致更大量的長絲不能在所需方向上有效地提供彈性。因此，在一個(gè)不需要彈性的方向上的長絲是沒用的。當(dāng)采用網(wǎng)時(shí)，同樣，會有更大量的部分不能發(fā)揮作用。此外，由于成形性能差，也很難制造帶材。另外，厚的帶材太強(qiáng)，它不適合于要求軟彈性的應(yīng)用場合。
另一方面，使用彈性股時(shí)需要設(shè)備和空間來展開大量的股。此外，由于彈性股(elastomer strands)具有彈性，因此，很難把它們以很高的速度展開，并且使加工過程變得很復(fù)雜。
根據(jù)應(yīng)用情況，常常只在一個(gè)方向上要求有彈性，或是在縱向上或是在橫向上要求有彈性。
本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明目的是提供一種非織造織物和彈性材料的合成片材，它在一個(gè)方向上具有彈性，但在其它方向上沒有彈性。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供這樣一種合成片材，它有效地采用了一橡膠彈性材料，并且在一個(gè)方向上具有很大的彈性和透氣性。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供這種一種合成帶材，它采用了一種成形性能差但具有小比重且在任一期望方向上具有彈性的熱塑性彈性材料，它不但被用作前面提到的本發(fā)明的合成片材的帶材，而且被用作帶材本身。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造本發(fā)明前面提到的合成片材和彈性帶材的方法。
本發(fā)明中的合成片材具有一非織造織物和一粘接在這個(gè)非織造織物上的橡膠彈性材料。非織造織物具有在一個(gè)方向上排列的非彈性纖維，并且在與非彈性纖維排列方向交叉的方向上具有100％或更高的拉伸率。也就是說，這種非織造織物在纖維的排列方向上很難變形，但是在與這個(gè)纖維排列方向交叉的方向上是能變形的。橡膠彈性材料沿一個(gè)與非織纖維的排列方向交叉的方向被粘接到非織造織物上。這導(dǎo)致所形成的片材在纖維的排列方向上很難變形，但在與這個(gè)方向交叉的方向具有很大的彈性，甚至在非織造織物的每平方米上的纖維量減小了，而且也減小了所使用的橡膠彈性材料的量。
根據(jù)本發(fā)明的合成片材的一個(gè)優(yōu)選方面，橡膠彈性材料是以在垂直于非彈性纖維的排列方向上排列的多股熱塑性彈性材料的形式存在的。優(yōu)選的方案是，在彈性股之間留有空間地排列彈性股，其目的是減少所使用的彈性材料的量。當(dāng)具有很大彈性的方向與沒有彈性的方向基本垂直時(shí)，就能充分利用前面提到的彈性了。在這種情況下，纖維的排列方向可以是縱向的或是橫向的，這取決于所需的彈性。
根據(jù)本發(fā)明的的另一個(gè)優(yōu)選的方面，在前面提到的模式中，在垂直于非彈性纖維的排列方向上的細(xì)長形狀上具有透氣部分。由于采用這種透氣部分，因此即使當(dāng)橡膠彈性材料被用于膨脹和收縮片材時(shí)，也不會阻礙其透氣性。在這種情況下，由熱塑性彈性材料制成的帶材能被用作前面提到的橡膠彈性材料，并且前面提到的透氣部分形成透氣孔。
當(dāng)橡膠彈性材料是由熱塑彈性材料制成的帶材時(shí)，在帶材被保持在一個(gè)等于或高于熱塑性彈性材料的變形起始溫度后，帶材可以被粘接到非織造織物上，以便消除在帶材處于垂直于非彈性纖維的排列方向被拉伸狀態(tài)時(shí)的收縮力。在這種情況下，由于透氣孔會隨著拉伸而增大，因此帶材的透氣孔可以是細(xì)密的。由于帶材的拉伸方向垂直于非彈性纖維的排列方向，因此，透氣孔沿該方向也被增大，從而提高彈性材料在合成片材的彈力方向上的利用效率。此外，由于在當(dāng)帶材被粘接到非織造織物上的狀態(tài)下，拉伸應(yīng)力已經(jīng)消失，因此，帶材的拉伸不會影響合成片材的彈性。帶材可以是在垂直于非彈性纖維的排列方向上具有孔的膜，這些孔被用作通氣孔，帶材也可以是非織造織物，這種非織造織物包括在垂直于非彈性纖維的排列方向上排列的熱塑性彈性材料。
在本發(fā)明的合成片材的另一個(gè)優(yōu)選方面中，橡膠彈性材料是這樣來形成的，即在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的變形起始溫度的溫度下，對施加到這種模式中的非織造織物上的熱塑彈性材料的粉末進(jìn)行加熱，從而把熱塑彈性材料與非織造織物結(jié)合在一起而形成的。
一種制造本發(fā)明中的合成片材的方法包括合成一種由在一個(gè)方向上排列的非彈性纖維構(gòu)成的非織造織物的步驟；及在一個(gè)與非彈性纖維的排列方向交叉的方向把一橡膠彈性材料粘接到非織造織物上的步驟。
根據(jù)制造本發(fā)明中的合成片材的方法的一個(gè)優(yōu)選方面，非織造織物合成步驟包括在即將形成的非織造織物上沿縱向排列非彈性纖維，并且粘接步驟包括在非織造織物的寬度方向上排列多股熱塑彈性材料。作為一種可選的方案是，非織造織物形成步驟可以包括在即將形成的一非織造織物的一寬度方向上排列非彈性纖維，粘接步驟可以包括在非織造織物的縱向排列多股熱塑彈性材料。在粘接步驟中，當(dāng)這些股在非織造織物的寬度方向上被排列時(shí)，粘接步驟可以包括把非織造織物制成一圓柱形狀，把所制成的非織造織物沿其軸向移動成一圓柱形，在沿圓柱形的圓周移動時(shí)把一個(gè)經(jīng)增塑的熱塑彈性材料附著在非織造織物的一內(nèi)表面上，并固化附著到非織造織物上經(jīng)增塑的熱塑彈性材料，以形成橡膠彈性材料。
在制造本發(fā)明中的合成片材的方法的另一優(yōu)選方面中，由熱塑彈性材料制成并具有氣孔的帶材是與由非彈性織物制成的一非織造織物分開準(zhǔn)備的，該帶材被粘接到所述的非織造織物上。在粘接到非織造織物之前，帶材在一個(gè)方向上被拉伸，在這種狀態(tài)下，帶材在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的變形起始溫度條件下被加熱，以消除帶材的收縮力。在粘接步驟中，消除了收縮力的帶材被粘接到非織造織物上，以使非彈性纖維的排列方向垂直于帶材的拉伸方向。
在制造本發(fā)明的合成片材的方法的又一優(yōu)選方面中，在粘接步驟中，首先準(zhǔn)備熱塑彈性材料的粉末。然后，將這些粉末以這樣的模式附著在非織造織物上，即這種模式具有垂直非彈性纖維的方向，且具有透氣部分。附著有粉末的非織造織物在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的變形起始溫度的條件下被加熱。被加熱的非織造織物用粉進(jìn)行熱壓。因此，粉粒相互粘合，并且熱塑彈性材料與非織造織物結(jié)合成一體。
根據(jù)上述制造本發(fā)明的合成片材的方法，就能方便地、有效地制造本發(fā)明中前面提到的合成片材。
本發(fā)明中的彈性帶材包括一層或多層拉伸的帶材。通過把一層或多層包括熱塑彈性材料并設(shè)置有氣孔的帶材保持在一個(gè)等于或高于拉伸狀態(tài)下的熱塑彈性材料的變形起始溫度，而在拉伸狀態(tài)下，消除收縮力。當(dāng)眾多的拉伸帶材被分層以構(gòu)成一彈性帶材時(shí)，這眾多的帶材中的每一層都在一個(gè)方向上被拉伸。這些拉伸方向可以相同，也可以相互不同。為消除收縮力而在一個(gè)方向上已被拉伸的拉伸眾多帶材被分層，從而使它們的拉伸方向交叉。
根據(jù)本發(fā)明的彈性帶材，在一個(gè)拉伸狀態(tài)下，在等于或高于熱塑彈性材料的變形起始溫度的條件下加熱帶材，以消除收縮力，但是保持帶材相對拉伸方向的方位。因此，能有效地利用熱塑彈性材料，使帶材根據(jù)拉伸方向在一個(gè)所需方向上具有彈性。此外，這種拉伸使得帶材的厚度變薄，從而導(dǎo)致織物單位重量變小。此外，由于帶材具有氣孔，通過帶材的拉伸，這些氣孔增大，因此，即使這些氣孔很小，也不會損害彈性帶材的透氣性。這種彈性帶材能單獨(dú)使用，但是，優(yōu)選的方案是，這種彈性帶材能與另一彈性材料例如一非織造織物結(jié)合使用，從而用作本發(fā)明中的合成片材中的一橡膠彈性材料。
一種制造本發(fā)明中的彈性帶材的方法包括形成一個(gè)或多個(gè)由具有氣孔的熱塑彈性材料制成的帶材；至少在一個(gè)方向上拉伸帶材，并在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的變形起始溫度的條件下對經(jīng)拉伸的帶材進(jìn)行加熱，以消除拉伸狀態(tài)下的帶材的收縮力。當(dāng)彈性帶材是由眾多帶材制成時(shí)，在拉伸步驟中，眾多帶材中的每一帶材都在一個(gè)方向上被拉伸，它們的拉伸方向可以相同，也可以相互不同。在消除帶材收縮力步驟之后，這些已消除收縮力的眾多帶材被層疊，使拉伸方向交叉。
根據(jù)制造本發(fā)明中的彈性帶材的方法，可以方便地、有效地制造本發(fā)明中前面提到的彈性帶材。帶材的拉伸最好是在一個(gè)低于熱塑彈性材料的變形起始溫度條件下進(jìn)行，以便均勻地拉伸帶材。這種方法可以包括對帶材進(jìn)行熱壓的步驟，在這個(gè)步驟中，帶材在一個(gè)溫度等于或高于熱塑彈性材料的變形起始溫度的條件下被加熱，以便獲得一更薄的彈性帶材，從而提供一種柔性的彈性帶材。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于制造合成片材的裝置。
用于制造本發(fā)明中的合成片材的裝置包括一個(gè)紡紗裝置，用于形成一種具有在一個(gè)方向上排列的非彈性纖維的非織造織物；一個(gè)拉伸裝置，用于在纖維的排列方向上對由紡織單元形成的非織造織物進(jìn)行拉伸；一個(gè)粘接裝置，用于把一橡膠彈性材料粘接到由拉伸裝置拉伸而成的非織造織物上。所設(shè)置的用于粘接的粘接裝置其方向垂直于形成非織造織物的纖維的排列方向。
紡紗裝置可以在即將形成的非織造織物的縱向上或在其橫向上排列纖維。因此，粘接裝置被構(gòu)造成能夠在非織造織物的橫向方向上排放橡膠彈性材料的材料。
制造本發(fā)明中的合成片材的裝置可以包括一個(gè)彈性帶材形成裝置，用于把橡膠彈性材料形成一種具有透氣部分的帶材。在這種情況下，非織造織物和橡膠彈性材料是在分開的步驟中被形成的，然后利用粘接單元把它們粘接起來。當(dāng)橡膠彈性材料形成一帶材時(shí)，該帶材就在這樣一種狀態(tài)下被粘接到非織造織物上，在這種狀態(tài)中，帶材在一個(gè)方向上被拉伸，并在一個(gè)等于或高于帶材材料的變形起始溫度條件下被加熱，以便消除收縮力。
此外，用于制造本發(fā)明中的合成片材的裝置的粘接裝置可以包括一個(gè)附著器，用于把塑彈性材料的粉附著到非織造織物上；一個(gè)加熱器，用于在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的變形起始溫度的條件下，對其上已附著了熱塑彈性材料粉的非織造織物進(jìn)行加熱；一個(gè)壓實(shí)器，用于把加熱過的非織造織物與熱塑粉壓實(shí)。在這種情況下，附著器以一種方向垂直于非織造織物的纖維排列方向且具有透氣部分的模式把熱塑彈性粉附著到非織造織物上。
應(yīng)當(dāng)注意到，在本發(fā)明中，合成片材或帶材的彈性方向的“縱向方向”、或長絲的拉伸方向是指當(dāng)制造非織造織物或帶材時(shí)或當(dāng)非織造織物被粘接到彈性材料上時(shí)的非織造織物或帶材的加工方向或送進(jìn)方向。另一方面，“橫向方向”是指垂直于非織造織物或帶材的縱向方向或?qū)挾确较虻姆较颉?br> 此外，如果在一個(gè)方向上的拉伸系數(shù)高于另一個(gè)方向上的拉伸系數(shù)，那么本發(fā)明中的“拉伸”不僅包括在一個(gè)方向上的拉伸，而且還包括在兩個(gè)方向上的拉伸。
本發(fā)明中的“纖維”是指廣義上的纖維，它包括短纖維和連續(xù)長絲。長纖維包括分支出來形成一些類似于分開的帶材或分段的纖維的纖維。
“非彈性纖維”意思是沒有橡膠彈性的纖維。橡膠彈性是指被拉伸材料在常溫下釋放拉伸力，基本回縮為原始長度的收縮特性。也就是說，“非彈性纖維”是指即使釋放了拉伸力，也會基本保持受拉狀態(tài)長度的纖維。然而，也沒有必要使纖維完全保持拉伸長度。非彈性纖維包括彈性變形的收縮為50％或更小，最好是20％或更小的纖維。
本發(fā)明中的纖維可以是其由用于合成纖維的聚合物例如聚丙烯、聚酰胺或聚酯構(gòu)成的常規(guī)纖維，或者是諸如棉花或絲綢之類的天然纖維，或者是用于半合成纖維的纖維，如人造纖維或乙酸纖維素。
本發(fā)明中的非織造織物需要在一個(gè)方向上具有至少100％或更高的拉伸率。具有100％或更高拉伸率的這種非織造纖維的例子包括這樣一種非織造纖維，它具有在一個(gè)方向上排列的纖維，在垂直于纖維排列方向的方向上，拉伸率為100％或更高(參見日本專利公開No.174764/96，No.222759/99)。
在本發(fā)明中，在垂直于纖維排列方向的方向上提供了100％或更高的拉伸率，而拉伸率為百分之幾到百分之幾十時(shí)具有大的拉伸應(yīng)力，從而獲得了纖維在排列方向上的尺寸穩(wěn)定性。
本發(fā)明中的非織造纖維采用了由長纖維制作的非織造織物，例如通過拉伸的紡粘非織造織物或噴熔非織造織物而獲得的非織造織物、在本發(fā)明人的以前發(fā)明(日本專利公開No.36948/91，No.204767/98等)中詳細(xì)描述的作為縱向拉伸的非織造織物或橫向拉伸的非織造織物的非織造織物、通過打開纖維束而獲得的具有在一個(gè)方向上排列的非織造織物等等。這些長纖維絲即使在彈性變形重復(fù)幾百次以后也沒有纖維脫落，并且適合用于所謂的不起毛的用途。拉伸的非織造織物在拉伸方向上具有高強(qiáng)度且尺寸大小穩(wěn)定，還具有光澤，這種由拉伸產(chǎn)生的特征能用于服裝或類似物。
雖然在本發(fā)明使用了“在一個(gè)方向上拉伸的非織造織物”這種描述，但是它甚至包括在兩個(gè)方向上拉伸的非織造織物，在這種非織造織物中，拉抻系數(shù)在一個(gè)方向上要大于另一個(gè)方向上的拉伸系數(shù)。
此外，具有在一個(gè)方向上排列的短纖維的非織造織物適合于本發(fā)明中的非織造織物。這種由短纖維制成的非織造織物具有象棉花一樣的質(zhì)地，有著良好的觸感，很適合用于織物與皮膚直接接觸的場合。由短纖維制成的具有排列纖維的非織造織物包括梳理纖維網(wǎng)或類似物。
本發(fā)明中的非織造織物在一個(gè)方向上要求拉伸率為100％，最好是200％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在一個(gè)方向上拉伸率為100％或更高的非織造織物所具有的重復(fù)彈性變形是非織造織物和彈性材料的合成片材的200％或更高。
要求由本發(fā)明中所用的非彈性纖維制成的非織造織物具有基本上在一個(gè)方向上拉伸和排列的纖維。它的主要原因是纖維在一個(gè)方向上的排列有利于在垂直于該排列方向上的變形。由于在纖維排列方向上，非織造織物很難變形，因此，使用這種非織造織物的合成片材具有尺寸大小方面的穩(wěn)定性，而且作為一種產(chǎn)品，它使用方便。因此，只要纖維在一個(gè)方向上排列，就對非織造織物沒有特別的限制。
具有在一個(gè)方向上排列的纖維的非織造織物不僅包括那些所有纖維沿一個(gè)方向排列的非織造織物，而且包括那些大部分纖維沿一個(gè)方向排列的非織造織物，以形成基本上沿一個(gè)方向的排列。雖然排列程度可以用許多方式來表達(dá)，但是，它通常用縱向長度與橫向長度的比率來表示，即用縱向長度除以橫向長度所得的一個(gè)數(shù)值來表示，這個(gè)數(shù)值至少為3，優(yōu)選的方案是10或更高。此外，如果在一個(gè)方向上的拉伸系數(shù)高于另一個(gè)方向上的拉伸系數(shù)，那么即使是具有在一個(gè)方向上排列的并且在縱向和橫向上都被拉伸的纖維的非織造織物也能用作本發(fā)明中的在一個(gè)方向拉伸的非織造織物。
“拉伸率”的意思與JIS-L1085中的“延伸率”的意思相同。也就是說，“拉伸率”表示當(dāng)5cm寬的帶材在長度方向上以10cm的間隔夾緊，在其長度方向上以30cm/min被拉斷時(shí)的拉伸長度百分比。
“熱塑彈性材料”是指這樣一些材料，即這些材料雖然在被加熱時(shí)會變軟并塑流，但是在接近常溫時(shí)，這種材料表現(xiàn)出橡膠彈性。
“股”包括一種相對粗的柔性材料，它是環(huán)形或半環(huán)形的，也包括相對細(xì)的柔軟的環(huán)形或半環(huán)形的通常被稱作長絲的材料。長絲的大小約為幾百特或更小，但是股的大小可以約為幾千特。
通過下面的描述，并結(jié)合附圖，可以使本發(fā)明的上述發(fā)明目的、技術(shù)特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)變得更清晰明了，其中的附圖表示出了本發(fā)明中的一些實(shí)施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的合成片材立體示意圖；圖2是軟吹的紡紗裝置的一個(gè)例子的立體示意圖，它最好用于制造具有縱向排列長絲的非織造織物；圖3為縱向拉伸裝置的一個(gè)例子的示意圖，這種拉伸裝置用于在長絲方向上拉伸由圖1所示的紡織裝置制造的非織造織物；圖4示出了粘接裝置被部分剖開的側(cè)視圖，該粘接裝置用于把熱塑彈性材料的股橫向粘接到非織造織物的一個(gè)表面上；圖5a和圖5b是用于更詳細(xì)地解釋鄰近拉伸裝置的示意圖；圖6是紡織粘接法的紡織裝置的一個(gè)例子的示意圖；圖7是表示用于帶材的縱向拉伸裝置的另一實(shí)施例的示意圖；圖8是用于帶材的縱向拉伸裝置的又一實(shí)施例的示意圖；圖9a是一個(gè)從底面看時(shí)，粘接裝置的噴頭示意圖，其中的粘接裝置用于把彈性材料橫向地粘接到本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中所用的非織造織物上；圖9b是表示圖9a所示的噴頭的側(cè)剖面；圖9c是表示圖9a中從前面看的噴頭的剖面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的合成片材的立體示意圖；圖11是表示皮帶輪式的橫向拉伸裝置的一個(gè)例子的立體示意圖，該裝置最好用于橫向拉伸長絲，長絲上沒有很多沿橫向排列部分的方向；圖12是槽輥式橫向拉伸裝置的一個(gè)例子的示意圖；圖13是用于帶材的粘接裝置的一個(gè)例子的立體示意圖；圖14是表示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的合成片材的立體示意圖；圖15是一個(gè)流程圖，表示制造圖13所示的合成片材的方法的一個(gè)例子；圖16是用于在膜上形成切口的裝置的一個(gè)例子的示意圖；圖17是圖16所示切割器的前視圖；圖18a是表示在拉伸之前用于圖13所示合成片材的一個(gè)網(wǎng)狀膜的平面圖；圖18b是用于圖13所示合成片材的網(wǎng)狀膜的一個(gè)平面圖；圖19表示用于橫向拉伸帶材的另一個(gè)示例性裝置的側(cè)視圖20是表示用于橫向拉伸帶材的另一示例性裝置的帶材接料部分的拉伸皮帶輪和皮帶的平面示意圖；圖21a是表示在橫向方向上具有彈性的另一示例性帶材的平面圖；圖21b是表示在拉伸前圖21a中所示的帶材的平面示意圖；圖22a是表示在橫向方向上具有彈性的另一示例性帶材的一平面示意圖；圖22b是表示在拉伸之前圖22a所示的帶材的一平面示意圖；圖23是表示根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的合成片材的平面示意圖；圖24是表示制造圖23所示的合成片材的一種方法的流程圖；圖25a是表示在拉伸之前用于圖23所示合成片材的一網(wǎng)狀膜的一個(gè)平面示意圖；圖25b是表示用于圖23所示的合成片材的網(wǎng)狀膜的一個(gè)平面示意圖；圖26表示制造圖23所示合成片材的另一個(gè)示例性方法的一個(gè)流程圖；圖27是表示用作帶材的縱向拉伸和熱處理裝置的鄰近拉伸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖28是表示制造根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例合成片材的方法的一個(gè)例子的流程圖，在這個(gè)實(shí)施例中，非織造織物被用作彈性材料帶材；圖29表示制造根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例合成片材的另一個(gè)示例性方法的流程圖，在這個(gè)實(shí)施例中，非織造織物被用作彈性材料帶材；圖30用圖28中的步驟制造的合成片材的一個(gè)位置的立體示意圖，其中部分被切去了；圖31是用于解釋粘接具有縱向排列纖維的非織造織物，以使纖維相互垂直的方法示意圖；圖32a至圖32e是表示根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例，用來制造沿兩個(gè)或更多方向具有彈性的彈性帶材的各種不同材料帶材在拉伸前的示意圖；圖33表示用于在雙軸向上或在縱向和橫向上進(jìn)行拉伸和執(zhí)行熱處理的裝置的一個(gè)例子的平面示意圖；圖34是一個(gè)平面示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例，通過重疊許多帶材疊置在一起而使得帶材在至少在兩個(gè)方向或更多個(gè)方向上具有彈性；圖35表示根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的合成帶材的平面示意圖；圖36是表示制造圖35所示合成片材的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖37是表示制造圖35所示合成片材的一種示例性裝置的示意圖；圖38是表示制造圖35所示合成片材的另一種示例性裝置的示意圖；圖39是表示圖35所示的合成片材中橡膠彈性材料的的花紋的一種變型；圖40是表示根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的合成片材的一個(gè)平面示意圖；圖41a是表示用于沿豎直方向在已被水平拉伸的非織造織物上形成股的裝置的側(cè)視圖；圖41b是圖41a的一個(gè)平面示意圖；圖42a是表示用于在非織造織物上鋪放交叉股的橫向鋪放機(jī)的一個(gè)例子的側(cè)視圖，并表示出了股的移動；圖42b表示在圖42a中所示的橫向鋪放機(jī)內(nèi)非織造織物的移動情況。
實(shí)施例一參照圖1，圖中表示出了本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例中的合成片材501，在這片材中，多股熱塑彈性材料504被粘接到非織造織物502的一個(gè)表面上。非織造織物502是通過沿加工方向基本平行地排列非彈性長絲503而形成的，其中的加工方向也就是在一縱向方向上，這一縱向方向就是在制造非織造織物502時(shí)輸送帶的運(yùn)載方向，然后在這個(gè)縱向方向上對它們進(jìn)行拉伸。彈性材料504的股在基本垂直于長絲503的排列方向的橫向上即在寬度方向上被粘接到非織造織物502上。
盡管由于長絲503沿縱向被排列和拉伸而使合成片材中所用的非織造織物502沿縱向略有變形，但是這非織造織物502能在基本垂直于長絲503的排列方向的方向上發(fā)生相當(dāng)大的變形。尤其是，具有在一個(gè)方向上排列和拉伸的長絲503的非織造織物502具有它本身的特性，它在垂直于長絲503的排列方向的方向上有著均勻和可觀的拉伸率，但是在長絲503的排列方向上幾乎沒有變形(拉伸率約為百分之幾)。在非織造織物502在垂直于長絲503的排列方向上斷開時(shí)，其拉伸率為100％或更高，優(yōu)選的情況是200％或更高，更為優(yōu)選的情況是300％或更高。很難使沒有排列長絲503的非織造織物在斷開時(shí)具有100％或更高的拉伸率，從而將其粘接到一熱塑彈性材料上是沒有用的。研究結(jié)果已經(jīng)確保，由于斷開時(shí)其拉伸率為100％或更高，因此它與彈性材料的合成材料具有200％或更高的重復(fù)彈性變形。
只要長絲503沿一個(gè)方向排列，那么對非織造織物就沒有什么特別的限制。應(yīng)當(dāng)注意到，如果在一個(gè)方向上的拉伸系數(shù)高于另一個(gè)方向上的拉伸系數(shù)，使得在縱向和橫向之間失去平衡，那么即使具有在縱向和橫向上排列和拉伸的長絲503的一非織造織物也能被用作本發(fā)明中所提到的在一個(gè)方向上拉伸的非織造織物。
合成片材501具有這樣一個(gè)特性，即由于長絲503在縱向上被拉伸和排列，從而在縱向方向上變形很小，但是，在大致垂直于拉伸方向的橫向方向上變形是顯著的。此外，由于彈性材料504被粘接到非織造織物502上，因此，彈性材料504的彈性允許合成片材501沿橫向被拉伸。換言之，本實(shí)施例中的合成片材501是一種在縱向上很難被拉伸，但在橫向上是具有彈性的片材。
如上所述，本實(shí)施例中采用了彈性材料504，該彈性材料在合成片材501的彈性方向上形成股。優(yōu)選的情況是，把彈性材料504形成這樣的股，在這些股中，彈性材料能被有效地利用，且使用的彈性材料的數(shù)量小。從減少彈性材料的使用數(shù)量這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，最好是這些彈性材料504的股間隔排列。彈性材料504通常具有不利的變形能力，尤其是，能承受重復(fù)彈性變形的熱塑彈性材料具有不利的變形能力。因此，希望采用一種形成股的最簡單的方法。
作為一種熱塑彈性材料，可利用聚烯烴基、合成橡膠、聚酯基、聚酰胺基、聚氨酯基的彈性材料或類似物。在這些材料中，合成橡膠基或或聚氨酯基材料中的苯乙烯與烯烴基單體被共聚合，它們被優(yōu)選來用作本發(fā)明中的熱塑彈性材料，因?yàn)樗鼈冊谂蛎洉r(shí)具有很高的彈性系數(shù)和很小的應(yīng)力。尤其是，最為優(yōu)選的是SEBS的合成橡膠。
作為一種適合用作長絲503的聚合物，可以采用熱塑樹酯，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯基的氯化物的樹酯，聚氨酯、含氟樹酯、以及它們的變性樹酯。此外，優(yōu)選的情況是采用那些可以應(yīng)用濕或干紡絲機(jī)的樹酯，例如聚乙烯醇基樹酯或聚丙烯腈基樹酯，尤其是聚酯和聚丙烯。
長絲503是長纖維絲。這里的長纖維可以是大體為長的纖維，它指那些平均長度大于100mm的纖維。長絲503的直徑優(yōu)選的情況是30um或更小，更優(yōu)選的情況是25um或更小，由于直徑為50um或更大意味著剛度系數(shù)及紗紗混合不充分。當(dāng)要用強(qiáng)度很大的非織造織物時(shí)，長絲的直徑優(yōu)選的情況是5um或更大。長絲503的直徑和長度通過顯微照相來測量。
下面將描述本實(shí)施例中的合成片材的制造方法，在圖2至圖4中表示出了一種裝置的結(jié)構(gòu)。
首先，參照圖2來描述一紡紗裝置。
圖2所示的裝置主要包括一個(gè)紡紗單元和一個(gè)拉伸單元，其中的紡紗單元包括噴熔拉絲模1和輸送帶7，拉伸單元包括拉伸圓筒11、接料壓輥14a、14b或類似物。
噴熔(MB)拉絲模1的端部設(shè)有許多噴口3，從一個(gè)齒輪泵(圖中未示)輸送來的熔化樹脂2從這些噴口3中被噴出，從而形成許多長絲4。在圖2中，噴熔拉絲模1是以剖面圖的形式來表示的，以便更清楚的表示它的結(jié)構(gòu)。噴口3的兩端設(shè)置有氣室5a，5b。高壓下的被加熱到樹脂熔點(diǎn)或更高溫度的熱空氣被送到氣室5a，5b，然后從氣室5a，5b端部的槽6a，6b噴出。使得從噴口3噴出的長絲4保持在一個(gè)可拉絲的熔化狀態(tài)，通過熱氣的噴射所造成的摩擦力來實(shí)現(xiàn)長絲4的的拉絲，從而減小長絲4的直徑。前面所提到的機(jī)構(gòu)類似于典型的噴熔結(jié)構(gòu)中紡絲機(jī)的機(jī)構(gòu)。高壓熱空氣的溫度被設(shè)定為比長絲4的紡紗溫度高80度或更高，優(yōu)選的方案是高120度或更高，更為優(yōu)選的方案是高200度或更高。
在利用噴熔拉絲模1形成長絲4的方法中，通過增高熱氣的溫度，使得長絲4在剛從噴口3噴出時(shí)的溫度顯著高于長絲的熔點(diǎn)。從而能抑制長絲4的分子取向。
氣室5a，5b被設(shè)計(jì)成具有不同的氣流量，使得來自一氣室5a流量小于來自另一氣室5b的流量，從而使長絲4的輸送方向相對于從噴口3噴出的方向傾斜一個(gè)角度α。也可以通過使噴熔拉絲模1本身傾斜或通過上述兩種方法來實(shí)現(xiàn)長絲的輸送方向傾斜一個(gè)角度α。
設(shè)置一輸送帶7，用于輸送從噴熔拉絲模1下面的噴口3噴出的長絲4。在噴熔拉絲模1和輸送帶7之間設(shè)置噴嘴8a，8b。噴嘴8a，8b用于從長絲4的前側(cè)和后側(cè)分別向輸送帶噴射霧化水，使長絲4冷卻和固化。盡管實(shí)際上設(shè)置了許多噴嘴，但是為了避免復(fù)雜化，在圖2中只表示出了一個(gè)噴嘴8a和一個(gè)噴嘴8b。被噴出的霧化水的噴射流使長絲4傾斜一個(gè)角度β，β大于α，從而使長絲被結(jié)合在輸送帶7上，形成帶材9。
輸送帶7相對于水平面有一傾角γ，從而使長絲4的接收方向低于到達(dá)位置。應(yīng)當(dāng)注意到，從噴嘴8a，8b噴出的冷卻介質(zhì)不必包括濕氣，而可以用冷卻空氣。如上所述，輸送帶7的傾斜和空氣或霧化水的噴射允許長絲4在輸送帶7上的帶材9內(nèi)沿縱向排列。
這樣，相對于輸送帶表面傾斜地對長絲4進(jìn)行拉長，使長絲4在輸送帶上形成良好的排列。
使拉絲方向相對于輸送帶表面傾斜的有效方法包括使噴嘴3相對輸送帶7傾斜；借助于流體使長絲4傾斜；使輸送帶7相對于長絲4的推出方向傾斜等等。當(dāng)利用前面所提到的傾斜方法中的一種方法很難獲得有利的排列時(shí)，也可以對多種方法進(jìn)行組合。
當(dāng)借助于流體使長絲4傾斜時(shí)，在流體用于噴口3附近時(shí)需要對流體加熱。當(dāng)流體不被用在噴口3附近時(shí)，需要在噴口3附近對長絲進(jìn)行有效加熱。這是因?yàn)楫?dāng)長絲4的直徑隨著拉絲被減小時(shí)，分子取向被盡可能地抑制了。雖然在紡絲步驟中，長絲4的分子取向被盡可能地抑制了，但是需要單個(gè)長絲盡可能沿縱向排列。
作為一種用于使長絲4傾斜的流體，最好是用一種冷卻靠近輸送機(jī)7的流體，尤其是一種含有霧化水的流體。這是因?yàn)楸焕L的長絲4的迅速冷卻阻止了熱效應(yīng)和結(jié)晶進(jìn)程。如果保持由熱流體或類似物所造成的熱效應(yīng)，那么輸送帶7上的長絲4就將受到熱處理，從而促進(jìn)長絲4的結(jié)晶，以減小后續(xù)步驟中的拉伸能力。拉伸能力受熱的影響很大，尤其當(dāng)長絲4是由聚合物制成時(shí)，此外，在聚丙烯情況下拉伸能力也受影響。本實(shí)施例中的噴水能產(chǎn)生迅速冷卻的效果，這是由于水對熔化長絲4進(jìn)行了冷卻，以便提高拉伸能力，例如使拉抻系數(shù)更高，使強(qiáng)度更高等等。此外，由于噴嘴8a，8b的噴水允許帶材9粘到輸送帶7上，從而能獲得穩(wěn)定的紡紗效果，改善長絲4的排列。
所謂的用于紡紗拉伸的油性物，尤其是能提供諸如拉伸能力或消除靜電性質(zhì)的油性物可以被加到從噴嘴8a，8b噴出的液體中。這能改善長絲4的拉抻能力，減小起毛數(shù)量，提高拉伸后的強(qiáng)度和拉伸率。
由于冷卻帶材9沒有自粘性，因此，它可以在空氣流等的作用下在輸送帶7上散開。然而，利用負(fù)壓吸嘴10的吸附防止了這種散開，負(fù)壓吸嘴10沿輸送帶的寬度方向呈直線地設(shè)置在輸送帶7的后側(cè)。
輸送帶7的種類除了圖中所示的平面帶式的輸送帶外，還包括滾筒式的輸送帶，這種滾筒式的輸送帶常被用于噴熔非織造織物。在鼓幕式的輸送帶中，傾斜是指從噴嘴3噴出的長絲4的方向從豎直方向朝卷繞機(jī)的傾角。輸送帶7的材料可以采用各種用于制造非織造織物的材料，例如金屬絲或塑料絲。用于編織網(wǎng)孔的編織方法，可以采用用于制造非織造織物的各種方法，例如平織法或斜織法。一種特別有效的織網(wǎng)方法是網(wǎng)孔沿縱向排列的緞織。這提高了長絲4的縱向排列的效果，從而提高了帶材9的強(qiáng)度。
除了對由于傾所造成的不穩(wěn)定的帶材9進(jìn)行穩(wěn)定外，用負(fù)壓吸嘴10對帶材9的吸附還具有消除保留在帶材9中熱量的作用。在這個(gè)例子中，在輸送帶7的寬度方向上呈直線且小寬度地進(jìn)行負(fù)壓吸附是很重要的。特別是，在噴熔方案中對帶材9所進(jìn)行的負(fù)壓吸附主要是為了提高長絲的排列，并且旨在防止長絲4在輸送帶7上散開，并除去輸送帶帶7上的長絲的熱，以便提高拉伸能力。此外，這種負(fù)壓吸附還可除去附著在帶材9上的濕氣，具有減小在后面的拉伸步驟中濕氣所產(chǎn)生的影響的效果。由于濕氣大大影響了聚合物的拉伸能力，從而使帶材的拉伸系數(shù)和拉伸后的帶材強(qiáng)度被降低，因此，負(fù)壓吸附是可取的。
輸送帶7上的帶材9被夾在在拉伸溫度加熱過的拉伸圓筒11與輸送帶裝載表面后側(cè)的橡膠保持輥12之間，然后被移到拉伸圓筒11上，然后被夾在橡膠保持輥13與拉伸圓筒11之間，以便與拉伸圓筒11緊密接觸。利用拉伸圓筒11與接料夾輥14a和14b(14b是一個(gè)橡膠輥)之間的速度差，與拉伸圓筒11緊密接觸的帶材9在縱向方向上進(jìn)行鄰近拉伸，從而制造出縱向拉伸的非織造織物15。
接近拉伸是一種拉伸方案，在該方案中，利用兩個(gè)鄰近輥之間的表面速度差保持一個(gè)短的拉伸距離(從拉伸起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離)對帶材進(jìn)行拉伸，這個(gè)拉伸距離最好是100mm或更短。特別是，當(dāng)長絲不是沿縱向直線排列而是有一定程度的彎曲時(shí)，重要的是在接近拉伸時(shí)要使拉伸距離盡可能短，以便對個(gè)體長絲進(jìn)行有效的拉伸。接近拉伸所需要的熱量通常是通過對拉伸輥進(jìn)行加熱來提供的。其次是在拉伸點(diǎn)處用熱風(fēng)或紅外線來加熱。也可以利用熱水、蒸汽等等。
如上所述，拉伸圓筒11、橡膠保持輥13和接料夾輥14a、14b組成鄰近拉伸裝置?，F(xiàn)參照圖5a和5b對鄰近拉伸裝置進(jìn)行詳細(xì)地說明。
拉伸圓筒11在一個(gè)適于拉伸帶材9的溫度下被加熱。例如，當(dāng)帶材9的材料是聚丙烯時(shí)，加熱溫度為110℃，而當(dāng)這種材料為聚酯時(shí)，此溫度為85℃。帶材9通過橡膠保持輥13與拉伸圓筒11緊密接觸，如果緊密接觸的程度適當(dāng)，那么在點(diǎn)b處的寬度方向上拉伸點(diǎn)是直的，在點(diǎn)b處，帶材9來自拉伸圓筒11，從而形成理想的鄰近拉伸。如果沒有足夠地緊密接觸，那么拉伸點(diǎn)朝拉伸圓筒11移動到一點(diǎn)，導(dǎo)致拉伸不穩(wěn)定。如果接觸太近，那么拉伸點(diǎn)將在點(diǎn)b與點(diǎn)c之間變化，這也會導(dǎo)致拉伸不穩(wěn)定。利用一紅外線加熱器或類似物對保持輥13進(jìn)行加熱或通過改變拉伸圓筒11的粘性，可以改變緊密接觸的程度，從而有可能把拉伸點(diǎn)固定在b點(diǎn)附近。這些條件的改變?nèi)Q于輸送帶7的速度、帶材9單位面積上的重量等等。為了把拉伸點(diǎn)固定在b點(diǎn)，用熱風(fēng)發(fā)生機(jī)31來有效地吹熱風(fēng)，通過圖5a所示的b點(diǎn)作出一個(gè)線性剖視圖。此外，如圖5b所示，用于與一個(gè)紅外線加熱器一起線性收集光線的紅外線加熱器32被有效地用于在b線上進(jìn)行加熱。
如上述方法所獲得的縱向拉伸的非織造織物15，利用如圖3所示的拉伸裝置沿縱向被進(jìn)一步拉伸。下面將參照圖3來描述縱向拉伸的非織造織物的拉伸步驟。用圖2所示的紡紗裝置獲得的縱向拉伸非織造強(qiáng)物15或用接近拉伸之前的帶材9供向圖3中所示的拉伸裝置。在圖3中，用一個(gè)簡單的詞“帶材”來代表它們。
帶材41被引入帶有夾輥42a，42b的拉伸裝置內(nèi)，并由預(yù)熱輥43預(yù)熱，然后作為帶材44進(jìn)入拉伸輥45。嚙合橡膠輥46被設(shè)置成與拉伸輥45相對，帶材47在拉伸輥45與拉伸輥48之間沿縱向被拉伸。拉伸距離是帶材的運(yùn)行距離PQ，它是拉伸輥45與第一級的夾輥46之間的嚙合點(diǎn)P和拉伸輥48與第二級的夾輥49之間的嚙合點(diǎn)Q之間的距離。帶材47在點(diǎn)P與Q之間被拉伸。
當(dāng)需要用這個(gè)裝置進(jìn)行多級拉伸時(shí)，就可以在拉伸輥48與拉伸輥51之間進(jìn)一步拉伸。在這個(gè)例子中，拉伸距離是帶材50的運(yùn)行距離QR，它由Q點(diǎn)與拉伸輥51和夾輥52之間的點(diǎn)R來確定的。當(dāng)在縱向拉伸后需要熱處理時(shí)，帶材53用熱處理輥54進(jìn)行熱處理。帶材53就以拉伸帶56的形式被拉收，并通過夾輥55a，55b。
如上所述，具有可能最短的拉伸距離的裝置適合用于非織造織物的縱向拉伸。如圖3所示，分別為拉伸輥45、48和51設(shè)置的夾輥46、48和51固定了拉伸點(diǎn)，從而使拉伸穩(wěn)定，允許在一個(gè)更高的拉伸系數(shù)狀況下進(jìn)行拉伸。如果缺少夾輥46等，那么拉伸點(diǎn)將不僅從P點(diǎn)移向預(yù)熱輥43以增大拉伸距離，而且移動得使拉伸中斷。具有盡可能在縱向上排列的長絲的帶材適于根據(jù)上述的原則進(jìn)行縱向拉伸。這是因?yàn)榧词估炀嚯x不變，也會由于縱向的長絲使得大量的長絲被保持在兩端，使得拉伸后的帶材強(qiáng)度增大。在圖3所示的裝置中，用于拉伸的熱量基本上由熱輥來提供，同時(shí)熱風(fēng)或紅外線可以結(jié)合使用，這類似于圖5a或圖5b中所示的那樣。此外，在帶材的運(yùn)行距離PQ或QR上可以加一個(gè)罩子，以便用蒸汽對其內(nèi)部進(jìn)行加熱。甚至當(dāng)由圖2所示紡絲機(jī)所獲得的每個(gè)帶材的寬度很小，它們也可以被平行排列、可以利用圖3所示的拉伸裝置來拉伸，因此，可以獲得寬度很大的拉伸帶材。
在拉伸帶材時(shí)，固定拉伸點(diǎn)通常是很重要的。如果拉伸點(diǎn)不固定，那么就會因整個(gè)帶材拉伸不均勻而不可能使拉伸系數(shù)增大，并且由于拉伸帶材包括在不同系數(shù)下拉伸的部分從而不能獲得足夠的帶材強(qiáng)度。沿縱向被拉伸的非織造織物最終形成的寬度范圍為1m～2m或更大。當(dāng)制造這種較寬的拉伸非織造織物時(shí)，如果用一個(gè)小寬度的拉絲模具來進(jìn)行拉絲并在紡絲帶材制造裝置中進(jìn)行預(yù)拉，那么接近拉伸是很方便的。經(jīng)預(yù)拉的帶材被平行排列，并進(jìn)行主拉伸，從而獲得大寬度的非織造織物。在這點(diǎn)上，由于在主拉伸中低的拉伸系數(shù)導(dǎo)致帶材寬度稍微收縮，因此預(yù)拉帶材可以平行排列，其中只有不突出的小的重疊部分。此外，由于預(yù)拉帶材已經(jīng)在縱向被拉伸，因此，主拉伸可以采用一較長拉伸距離的接近拉伸。
在多級拉伸中，在第二級或更后面，可以把各種用于拉伸典型帶材的裝置用作拉伸裝置，即可采用各種拉伸方案，例如輥拉伸、熱水拉伸、蒸汽拉伸、熱盤拉伸來替代鄰近拉伸。并沒有要求必需用接近拉伸，因?yàn)樵诘谝患壷螅瑐€(gè)體長絲已經(jīng)在縱向方向上延伸得很長。
在制造縱向拉伸非織造織物的方法中，拉伸系數(shù)取決于構(gòu)成帶材的各種長絲的聚合物、紡絲裝置或帶材排列裝置等的類型。然而，當(dāng)使用任何一種類型或裝置時(shí)，可選擇一拉伸系數(shù)，從而獲得帶材的很高的取向程度和很高的強(qiáng)度。上面提到的拉伸系數(shù)，利用在拉伸之前在拉伸方向上以一個(gè)預(yù)定間隔在帶材上設(shè)置的標(biāo)記，由下面的公式來確定。
拉伸系數(shù)＝(拉伸后的標(biāo)記之間的長度)/(拉伸之前標(biāo)記之間的長度)這個(gè)拉伸系數(shù)并不一定是指在典型的長纖維紗線的拉伸中長絲的拉伸系數(shù)。
通過這種縱向拉伸的非織造織物在熔化狀態(tài)下或富含粘稠物的狀態(tài)下進(jìn)行熱塑彈性材料的紡紗，即在可塑狀態(tài)下，通過一個(gè)裝置把非織造織物粘接到聚合物上。下面將參照圖4描述粘接裝置的一個(gè)例子。
圖4所示的裝置包括成形部分80和聚合物紡紗部分85。其中成形部分80用于圓筒地形成具有縱向排列和拉伸的長絲的非織造織物98；聚合物紡紗部分85用于把熱塑彈性材料朝非織造織物98被紡紗到已成圓筒形狀的非織造織物98的內(nèi)側(cè)。
成形部分意思是形成一膜、非織造織物、帶材等的機(jī)構(gòu)，它由一個(gè)平面形狀，連續(xù)地變成一個(gè)管狀形狀。在成形、編檔(filing)和關(guān)機(jī)過程中使用這個(gè)機(jī)構(gòu)，以便制造一具有膜、非織造織物、帶材或類似物的袋，這個(gè)機(jī)構(gòu)被稱作水手成形器(sailor former)或成形裝置，因?yàn)樗男螤钕笠粋€(gè)水手外貌。
成形部分80包括導(dǎo)向圓筒83，其軸線方向基本上在一豎直方向上；導(dǎo)向器81、82，它們分別連接在導(dǎo)向圓筒83的頂端和底端。由于每個(gè)導(dǎo)向器81、82可以與在成形、編檔、和關(guān)機(jī)過程中用于把一個(gè)包裝膜做成圓筒形狀的導(dǎo)向器相同，因此，省略了對它們的詳細(xì)描述。下部導(dǎo)向器81被用于打開沿軸向在一點(diǎn)被切割的管狀非織造織物98。雖然下部導(dǎo)向器81與顛倒連接在圖4所示的例子中的上部導(dǎo)向器82相同，但是可以用各種機(jī)構(gòu)來作為下部導(dǎo)向器。例如，使用一個(gè)三角架(triangle flame)來作為下部導(dǎo)向器的一開松機(jī)是可以獲得的。開松機(jī)通常被用于由膨脹膜方法所制造的管狀膜。成對的輥95被設(shè)置在導(dǎo)向圓筒83的下面，用于在穿過成形部分80之后取出合成片材99。
當(dāng)把用前面所提到的拉伸裝置進(jìn)行縱向拉伸之后非織造織物98供給成形部分80時(shí)，同時(shí)相應(yīng)地對成對的輥95進(jìn)行操作，以便取出非織造織物98時(shí)，利用上部導(dǎo)向器81使非織造織物98形成圓筒形狀，然后沿著導(dǎo)向圓筒83的內(nèi)壁向下輸送。利用下部導(dǎo)向器82又把非織造織物98展開成平的形狀，然后通過成對的輥95繞著卷繞輥96進(jìn)行卷繞。
彈性材料紡紗部分85具有紡紗頭87，它沿基本豎直方向可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在一軸附近。紡紗頭87與旋轉(zhuǎn)軸86相連，旋轉(zhuǎn)軸86可旋轉(zhuǎn)地被支撐著，它與支撐軸94同軸，支撐軸94固定到支撐軸94外周上的裝置的架子93上，并且紡紗頭87被設(shè)置在導(dǎo)向圓筒83的內(nèi)部。
皮帶輪89與轉(zhuǎn)軸86的頂端相連，并通過皮帶90傳遞轉(zhuǎn)動驅(qū)動源(圖中未示)的轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)軸86繞支撐軸94轉(zhuǎn)動。在本實(shí)施例中，紡紗頭87由皮帶輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，以使檢修容易。然而，通過把驅(qū)動軸94與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源相連，使紡紗頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)的更簡單。紡紗頭87是一個(gè)中空圓筒形元件，它有一個(gè)帶有環(huán)形開口87a的頂面、被罩住的底面、以及一個(gè)圓周壁，該圓周壁上具有穿過該壁面的噴嘴87b。雖然在本實(shí)施例中的紡紗頭具有圓筒形狀，但是，如果能通過離心力來旋壓彈性材料，紡紗頭就并不局限于這種圓筒形狀。例如紡紗頭可以是中空棱柱的形狀，其具有在三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)表面，或是一種中空的螺旋槳的形狀，其具有兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)臂。在每種情況中，紡紗頭都繞中心轉(zhuǎn)動，且彈性材料利用離必力通過外壁進(jìn)行紡紗。優(yōu)選的情況是，紡紗頭的形狀為圓筒形的，因?yàn)槠渌螤顣辜徏喸诩徏嗩^周圍造成紊亂。
此外，如果不想讓可塑彈性材料暴露于空氣中，那么可以使紡紗頭氣密，使之不透氣。例如在本實(shí)施例中，支撐軸94可以由外管、內(nèi)管以及一根驅(qū)動軸構(gòu)成，其中的驅(qū)動軸設(shè)置在內(nèi)管的內(nèi)部并與紡紗頭相連。通過外管與內(nèi)管之間的空間向紡紗頭內(nèi)供給可塑彈性材料，紡紗頭通過驅(qū)動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)非織造織物98上的彈性材料股的節(jié)距設(shè)置許多噴嘴87a。
設(shè)置在紡紗頭87上面的是供給管88，該供給管88的一端(底端)通過開口87a插入紡紗頭87。供給管88與一個(gè)擠壓機(jī)或一個(gè)齒輪泵(圖中未示)相連，從而使彈性材料在—熔化狀態(tài)或富含粘稠物的狀態(tài)即在可塑狀態(tài)下通過供給管88被輸送到紡紗頭87。加熱器91、92分別設(shè)置在紡紗頭87的上面和下面，用于對紡紗頭87進(jìn)行加熱，以保持紡紗頭87內(nèi)的彈性材料的溫度。
下面將描述粘接裝置的操作情況。如上所述，片狀的非織造織物98通過上部導(dǎo)向器81形成圓筒狀，并沿著導(dǎo)向圓筒83的內(nèi)壁表面向下輸送。也就是說，形成圓筒形的非織造織物98在導(dǎo)向圓筒83的軸向上沿著導(dǎo)向圓筒83移動。
在這點(diǎn)上，當(dāng)彈性材料從供給管88供向紡紗頭87，同時(shí)紡紗頭87被轉(zhuǎn)動時(shí)，供向紡紗頭87的彈性材料利用離心力從噴嘴87b旋出。結(jié)果是，彈性材料被旋壓到圓筒形狀的非織造織物98的內(nèi)表面上，然后在非織造織物98上固化，從而粘接到非織造織物98上。
在這種方式中，通過紡紗頭87的轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的離心力對彈性織物進(jìn)行旋壓，從而沿著導(dǎo)向圓筒83的周邊把彈性材料附著到非織造織物98的內(nèi)表面上。由于同時(shí)把非織造織物98向下輸送，因此，彈性材料被附著到螺旋形的非織造織物98的內(nèi)表面上。
其后，在非織造織物98經(jīng)過下部導(dǎo)向器82之后，非織造織物98被展開成平的形狀。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定非織造織物98的輸送速度以及紡紗頭87的轉(zhuǎn)速，而使彈性材料以基本垂直于非織造織物98的長絲排列方向的股的形式被附著到非織造織物98上。這導(dǎo)致所形成的合成片材99在長絲的長絲方向上很難被拉伸，但是在彈性材料股的排列方向上是能被拉伸的。
在上面所提到的方法中，非織造織物被形成圓筒形狀，彈性材料從紡紗頭87被旋壓到非織造織物98的內(nèi)表面上。這種方法適合于制造本發(fā)明中的合成片材，這是因?yàn)閺椥圆牧夏軌蛉菀浊铱焖俚匦纬晒傻男螤?。彈性材料的股沿橫向排列，合成片材在這個(gè)方向上膨脹，因此即使少量的彈性材料也能有效地在橫向方向上產(chǎn)生彈性。此外，由于合成片材是通過把非織造織物98粘接到彈性材料上來形成的，因此，即使在每平方米非織造織物98上只有少量的長絲，也不會降低彈性，因此，可以減少非織造織物98的量。
在圖4所示的實(shí)施例中，通過導(dǎo)向器81的非織造織物98被直接供給導(dǎo)向圓筒83。通常，在形成管狀的帶材時(shí)，在導(dǎo)向器81和導(dǎo)向圓筒83之間設(shè)置一個(gè)熱封機(jī)構(gòu)，該熱封機(jī)構(gòu)對帶材的兩側(cè)端進(jìn)行密封。然而，在本發(fā)明中，熱封機(jī)構(gòu)是沒必要的，因?yàn)楸景l(fā)明不是為了把非織造織物作成管狀。
根據(jù)本發(fā)明，理想的情況是使非織造織物98的寬度等于導(dǎo)向圓筒83的內(nèi)圓周長度。然而，很難使寬度完全相等，因?yàn)榉强椩炜椢?8的側(cè)端是不規(guī)則的或非織造織物98在導(dǎo)向圓筒83內(nèi)是蜿蜒曲折的。因此，優(yōu)選的情況是使非織造織物98比導(dǎo)向圓筒83的內(nèi)圓周長度寬，因?yàn)槿绻强椩炜椢锏膶挾容^窄的話，那么在非織造織物98的兩側(cè)端之間將會形成一間隙。如果形成間隙，那么在間隙處，彈性材料就直接被噴射到且粘接到導(dǎo)向圓筒83上。結(jié)果是，阻礙了非織造織物的移動，因?yàn)閲娚涞綄?dǎo)向圓筒83的彈性材料將拉動非織造織物98。
此外，被旋壓到非織造織物98上的彈性材料的股使非織造織物98在股的長度方向上收縮，因?yàn)樵陔x心力造成的膨脹狀態(tài)下，股被粘接到非織造織物98上，并在彈性材料附著在非織造織物上后脫離離心力的作用。簡而言之，在股附著到非織造織物98上之后，股就收縮。因此，即使非織造織物98的寬度等于導(dǎo)向圓筒83的內(nèi)圓周長度，也會由于股發(fā)生收縮使非織造織物98寬度的減小，從而在導(dǎo)向圓筒83的下部形成間隙。由于上述原因，可行的方案是使非織造織物98的寬度大于導(dǎo)向圓筒83的內(nèi)圓周長度。
在這個(gè)例子中，優(yōu)選的情況是，非織造織物98被輸送到導(dǎo)向圓筒83，而沒有密封非織造織物98的重疊部分，以便即使在寬度被縮短的情況下，也不會在非織造織物98的兩側(cè)端之間形成間隙。
為了使合成片材從圓筒形狀返回到平的形狀，必須把通過向非織造織物98噴射彈性材料所獲得的合成片材切開，因?yàn)榧词惯@兩端沒有被熱封，非織造織物98的兩側(cè)端也用彈性材料的股相互連接在一起。為了切開合成片材，必須設(shè)置至少一個(gè)切割器(圖中未示)，以便沿著合成片材的移動方向切割合成片材。于是通過下部導(dǎo)向器82，使被切割器切割的合成片材展開成平面狀。
當(dāng)合成片材被切開時(shí)，可以利用許多切割器把合成片材切成一片以上。在這個(gè)例子中，可以用一更簡單的機(jī)構(gòu)，例如成對的轉(zhuǎn)輥，來代替下部導(dǎo)向器82。如果所獲得的合成片材的更窄的寬度不成問題的話，那么把合成片材切成若干塊具有使機(jī)構(gòu)簡化的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，已經(jīng)利用圖2至圖4所示的各個(gè)裝置來描述了制造合成片材的方法，在合成片材中，非織造織物具有縱向排列和拉伸的長絲，其上的熱塑性材料以股的形狀在基本垂直于長絲排列方向的方向上被排列。雖然本實(shí)施例中采用了如上所述的具有縱向排列和拉伸的長絲的非織造織物，但是紡絲裝置和拉伸裝置并不局限于圖2和圖3所示的情況，只要它們能制造這種非織造織物就可以。下面將描述紡紗裝置和拉伸裝置的一種變型的例子。
首先，參照圖6來描述對紡紗裝置的改變。雖然在圖2所示的紡紗裝置采用一個(gè)噴熔拉絲模向長絲提供拉伸張力，而圖6所示的紡紗裝置采用一種狹義上的紡粘(SB)法向長絲提供張力。在圖6中，與圖2相同的元件在描述中采用相同的附圖標(biāo)記。
在紡粘法的紡紗過程中，紡紗粘接拉絲模21具有許多紡紗孔，從紡紗拉絲模中被紡出的許多長絲22被噴射器23利用空氣所吸入，然后伴隨著噴射器23的噴孔的加速空氣被結(jié)合在輸送帶7上。如圖6所示，絕熱壁26內(nèi)設(shè)有加熱器27，該絕熱壁26被設(shè)置在紡紗粘接拉絲模21的下面。采用這種結(jié)構(gòu)，熱空氣28在一個(gè)高于長絲22的熔點(diǎn)的溫度的條件下被加熱，這些熱空氣沿著長絲22輸送，以防止長絲22直接在噴口下面被冷卻。
恰在長絲22被輸送到噴射器23之前，長絲22被包含從噴口8噴出的霧化水的空氣所冷卻，然后保持這種冷卻狀態(tài)被引入噴射器23。如果沒有噴口8，那么長絲22就會在噴射器23內(nèi)被相互融合。空氣24可以包括噴射器23內(nèi)的霧化水，而不是用噴口8。
在噴射器23上被加速后的長絲22被相對于輸送帶7傾斜設(shè)置的擋板29轉(zhuǎn)向，并被負(fù)壓吸嘴10吸引，然后結(jié)合在傾斜輸送帶7上，與圖2所示的例子相似。這改善了長絲22的取向。雖然圖6表示出了垂直設(shè)置的噴射器23，但是從噴射器23出來的流向可以是傾斜的。
圖6所示的直接位于紡紗粘接拉絲模21下面的絕熱壁26是一條由加熱器27加熱的熱空氣引導(dǎo)通路并用作一個(gè)絕熱圓筒。然而，作為在高溫下把這部分直接保持在噴口下面的另一種方法，這個(gè)直接位于噴口下面的部分可以直接被紅外線燈或類似物加熱。在任何情況下，具有特點(diǎn)的是，即使當(dāng)長絲22的直徑隨拉伸被減小時(shí)，直接位于噴口下面的部分也被保持高溫，以便抑制長絲22的取向。如果圖6中所示的熱空氣28的溫度比長絲22的紡紗溫度(拉絲模溫度)高80℃或更高，優(yōu)選的情況是高120℃或更高，那么長絲22就抑制了分子的取向，以提高拉伸能力。
下面將參照圖7來描述拉伸裝置的一種變型。在圖7所示的拉伸裝置中，帶材61被加熱圓筒62預(yù)熱。小直徑輥63圓筒62緊密接觸，小直徑輥63的表面速度等于加熱圓筒的表面速度。帶材61的拉伸是在小直徑輥64與小直徑輥65之間進(jìn)行的。其后，帶材61用圓筒66進(jìn)行熱處理，被冷卻圓筒67冷卻，然后經(jīng)夾輥68接收縱向拉伸的帶材69。在這種接近拉伸過程中，由于拉伸是利用小直徑輥64和65在一個(gè)非常短的距離上進(jìn)行的，因此，寬度收縮小，且拉伸點(diǎn)能被固定。
下面將參照圖8來描述拉伸裝置的另一種變型。在圖8所示的拉伸裝置中，在加熱的情況下的帶材114從擠壓輥122，122’經(jīng)轉(zhuǎn)向輥123被引入輥124，124’。輥124、124’之間的空間被調(diào)節(jié)成小于帶材114的厚度。在后級中的輥124’以一個(gè)小于前級的輥124的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。帶材114被兩個(gè)輥124，124’同時(shí)壓緊，同時(shí)利用輥124，124’之間的轉(zhuǎn)速差在縱向上拉伸該帶材114。其后，帶材114被壓輥125夾住，在后級中利用124’執(zhí)行熱處理，然后就成為卷繞帶材126。這種卷繞方案的特征在于即使是那些具有一些方向不一致的長絲的原始非織造織物，也能在一個(gè)很高的系數(shù)下被拉抻，而且可以提供絕對不同的特性，例如象放在整個(gè)卷繞的非織造織物上的珍珠似的光彩。
實(shí)施例二第二個(gè)實(shí)施例是用于制造合成片材的一個(gè)例子，其中，非織造織物具有縱向拉伸和排列的長絲，其上的熱塑彈性材料以股的形狀在一個(gè)基本垂直于長絲排列方向的方向上被排列，這與實(shí)施例一相類似。
然而，實(shí)施例二不同于實(shí)施例一之處在于把彈性材料粘接到非織造織物上的粘接步驟。
下面將參照圖9a～9c中所示的粘接裝置來描述本實(shí)施例。
在圖9a至9c中，設(shè)置噴頭的噴口108，用于排放熱塑彈性材料的熔化液體，并在噴口108周圍設(shè)置氣孔110-1，110-2，……，110-6(典型的情況是設(shè)置3至8個(gè)氣孔)。氣孔110-1，110-2，……，110-6被設(shè)置成稍微傾斜，從而在離噴口108幾厘米至幾十厘米的范圍內(nèi)從這些氣孔中噴出的氣體與從噴口108中排放出的彈性材料109相交。這使得彈性材料以螺旋式轉(zhuǎn)動。
篩孔112被設(shè)置在噴頭下面，用于運(yùn)載具有縱向排列和拉伸的非織造織物。
在氣孔110-1，110-2，……，110-6的外側(cè)，設(shè)置另兩個(gè)氣孔111，111’，這兩個(gè)氣孔與篩孔112的移動方向平行，以便這兩個(gè)氣孔沿相反的方向噴氣。從氣孔111噴出的空氣與從氣孔111’噴出的空氣相撞，然后在一個(gè)垂直于非織造織物的運(yùn)載方向的方向上延伸。利用這種空氣噴射，轉(zhuǎn)動的彈性材料被垂直地導(dǎo)向非織造織物的運(yùn)載方向，并附著到非織造織物上。結(jié)果是，獲得這樣一種合成片材，即在這種片材中，彈性材料109的股被粘接到非織造織物上，其成分主要在非織造織物的寬度方向上排列。
由于一個(gè)噴口108通常在100至300毫米的的寬度范圍內(nèi)噴射彈性材料，因此，根據(jù)合成片材的寬度可以設(shè)置許多噴口108。當(dāng)想要提供具有更高密度彈性材料，且不會降低非織造織物的運(yùn)載速度，那么可以在非織造織物的運(yùn)載方向的多級中設(shè)置噴頭。
通過長絲的紡紗、及對所形成的非織造織物進(jìn)行拉伸來形成的非織造織物的執(zhí)行方式可以類似于實(shí)施例一中所采用的方法并利用實(shí)施例一中所描述的裝置的方式。
實(shí)施例三在第三個(gè)實(shí)施例中，將描述一個(gè)例子，在這個(gè)例子中，非織造織物的長絲和彈性材料的股是在與前述實(shí)施例一及實(shí)施例二中相反的方向上排列的。
如圖10所示，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的合成片材是合成片材511，在這個(gè)合成片材511中，非織造織物512具有橫向拉伸和排列的長絲513，以股的形狀在基本垂直于長絲513的排列方向的方向上排列的彈性材料514被粘接在它的上面。圖10所示的合成片材具有這樣一個(gè)特征，即它在橫向上幾乎沒有彈性，介在縱向上是有彈性的。
制造本實(shí)施例中的合成片材的方法也包括制造具有在基本一個(gè)方向上排列的長絲的非織造織物的紡紗步驟；橫向拉伸由紡紗裝置制造的非織造織物的拉伸步驟；把熱塑彈性材料粘接到經(jīng)拉伸裝置橫向拉伸的非織造織物上的粘接步驟。各個(gè)步驟中的紡紗步驟和粘接步驟可以采用實(shí)施例一或?qū)嵤├兴玫难b置。
具體而言，由于非織造織物是由橫向排列的長絲制成的，因此非織造織物能通過利用實(shí)施例二中所用的粘接裝置(參見圖9a至9c)來排放進(jìn)行制造，而不是用從噴頭的噴口108噴出的構(gòu)成長絲的彈性材料、聚合物。這使得長絲發(fā)生聚集，長絲的成分在位于噴口108下面的篩孔112上主要沿橫向排列，從而能獲得具有主要在橫向方向上排列的長絲的非織造織物。
與實(shí)施例二類似，根據(jù)所制造的非織造織物的寬度來增加或減少噴口的數(shù)目，或者可以根據(jù)長絲的密度設(shè)置許多噴頭。
當(dāng)非織造織物是用圖9a至9c所示的裝置來制造時(shí)，優(yōu)選的方案是，把從各個(gè)氣孔噴出的空氣的溫度設(shè)定成比長絲的熔點(diǎn)高幾十度或更高，以便減小縱向方向上的長絲密度的變化，從而盡可能抑制長絲的分子取向。此外，構(gòu)成長絲的一些類型的聚合物可以要求對僅來自兩種類型的氣孔中的一種氣孔的空氣進(jìn)行加熱。
另一方面，彈性材料在縱向上被排列，而且可以利用實(shí)施例一和實(shí)施例二中所用的紡紗裝置(見圖2)。具體而言，當(dāng)橫向拉伸的非織造織物由輸送帶7運(yùn)載時(shí)，熱塑彈性材料被從噴熔拉絲模1的噴口3推出，以便把材料粘接到非織造織物上。
在這個(gè)例子中，由于彈性材料在輸送帶7上與非織造織物接觸之后，需要被固化，因此，就不需要圖2所示的噴嘴8a，8b了。此外，接近拉伸也不需要了，因此，省去了象拉伸圓筒11這樣的拉伸裝置。應(yīng)當(dāng)注意到，在利用圖2所示的裝置把彈性材料粘接到非織造織物上情況中，由于彈性材料的密度可以小于制造非織造織物過程中的長絲的密度，因此，根據(jù)彈性材料的來恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定噴口3的間距。
可以采用圖6所示的紡紗粘接方案中的裝置來粘接彈性材料。此外，可以通過圖9a至9c所示的許多噴頭使彈性材料在縱向上被排列，這些噴頭橫向設(shè)置，并轉(zhuǎn)動90度，以便借助于從氣孔111，111’沿縱向(平行于非織造織物的運(yùn)行方向)噴射彈性材料。
在這種方式中，彈性材料的股在運(yùn)載非織造織物過程中沿縱向形成，在這個(gè)實(shí)施例中彈性材料被直接粘接到非織造織物上。更特別的是，在本實(shí)施例中，在形成彈性材料的股的過程中，彈性材料在固化之前到達(dá)非織造織物，到達(dá)非織造織物的彈性材料被同時(shí)固化并粘接到非織造織物上。這這種在縱向上具有彈性的合成片材的制造非常方便有效。由于彈性材料以股的形狀沿縱向被排列，因此，即使少量的彈性材料也會在縱向上具有彈性。此外，與實(shí)施例一類似，可以減少非織造織物的量。
如上所述，可以利用前面所提到的各個(gè)實(shí)施例中所用的裝置來完成長絲的紡紗和彈性材料的粘接，盡管非織造織物的拉伸不能利用實(shí)施例一和實(shí)施例二中的拉伸裝置來完成，這是因?yàn)殚L絲的排列方向不同于前面所提到的實(shí)施例中排列方向。
由于這個(gè)原因，在本實(shí)施例中，非織造織物在寬度方向上的拉伸是利用諸如圖11所示的皮帶輪式的橫向拉伸裝置或圖12所示的槽輥式的橫向拉伸裝置來完成的。下面將描述本實(shí)施例中用于橫向拉伸非織造織物的拉伸裝置。
參照圖11，首先描述皮帶輪式的橫向拉伸裝置。由沒有取向的長絲組成的非織造織物127經(jīng)過轉(zhuǎn)向輥128被引到兩個(gè)拉伸皮帶輪129，129’。兩個(gè)皮帶輪129，129’被設(shè)置成具有一條在非織造織物127的移動方向上逐漸增寬的軌道，在這條軌道內(nèi)，非織造織物127被引到該軌道的最窄部分。環(huán)狀帶(或繩)130，130’沿著皮帶輪129，129’的軌道被拉緊。由皮帶輪129，129’導(dǎo)向的非織造織物127被輸送，因此非織造織物127的兩邊都在寬度方向上被皮帶輪129，129’和環(huán)狀帶130，130’壓緊，并根據(jù)皮帶輪129，129’所形成的軌道在橫向被拉伸。被橫向拉伸的非織造織物127在皮帶輪129，129’的軌道的最寬部分從帶130，130’離開，并由轉(zhuǎn)向輥131拉收。逐漸增寬的拉伸部分被一個(gè)腔室132罩住，并且被熱風(fēng)、熱水、紅外線等加熱。在利用熱風(fēng)加熱的情況下，由于在這種加熱中，熱風(fēng)通過非織造織物127，因此具有良好的熱效率。
下面將參照圖12來描述槽輥式的橫向拉伸裝置。在圖12所示的例子中，槽輥134，134’中的每個(gè)槽輥都設(shè)置了交替的峰和谷，槽輥134，134’被設(shè)置成使一個(gè)槽輥134的峰與另一個(gè)槽輥134’的谷相配合。由沒有取向的長絲構(gòu)成的非織造織物135被插入這些峰和谷之間，并利用這種峰和谷所形成的突起和凹坑來進(jìn)行橫向拉伸。然后對拉伸后的非織造織物135進(jìn)行拉幅(tentering)，通過重復(fù)這個(gè)步驟多次就可以增大拉伸系數(shù)。
這種方案會降低非織造織物135沿寬度方向在兩邊緣的拉伸效率。預(yù)防這個(gè)問題的措施包括在槽輥134，134’的兩端都用輥夾持非織造織物135的兩邊緣部分，其中的槽輥134，134’是用低彈性的材料制成的，例如用泡沫材料或超軟橡膠來制造，其高度基本上與槽輥134，134’的峰的高度相同。這就能在兩邊緣部分獲得更良好的拉伸效率。另一種方法是，非織造織物135的兩邊緣部分都利用螺紋或薄帶(例如聚烯烴的拉伸帶)或類似物沿寬度方向向外受拉，從而完成拉伸?；蛘呤牵?34，134’的兩端部都設(shè)置用于布置支撐非織造織物135兩邊緣部分的帶或繩的槽，以便執(zhí)行橫向拉伸。
雖然在實(shí)施例一至實(shí)施例三中所示的例子中，如上所述，彈性材料的股基本在一個(gè)方向上排列，且股之間具有間隔空間，但是彈性材料的股也可以被排列成使一些股相交或重疊，或者是，彈性材料的股可以被排列成沒有間隔空間，從而制造出帶材。在這個(gè)例子中，彈性材料的形成和將其粘接到非織造織物上可以在分開的步驟中執(zhí)行。
例如，具有在橫向方向上取向的彈性材料帶材可以利用圖9a至9c所示的裝置來制造。當(dāng)彈性材料帶材的形成和粘接到非織造織物上的步驟是在分開的步驟中執(zhí)行時(shí)，具有在橫向方向上取向的彈性材料帶材在一個(gè)等于或高于彈性材料的軟化點(diǎn)的溫度條件下被加熱，同時(shí)，該彈性材料帶材在橫向上被擴(kuò)張，從而提供在橫向方向上的排列。于是，當(dāng)運(yùn)載具有縱向排列長絲的非織造織物時(shí)，彈性材料帶材被放置到該非織造織物上，然后利用砑光輥壓法或壓花輥壓法在加熱情況下，粘接非織造織物和彈性材料帶材，從而獲得合成片材。
圖13表示用于把彈性材料帶材粘接到非織造織物上的裝置的一個(gè)例子。在圖13所示的裝置中，具有縱向排列的長絲和具有橫向排列的彈性材料帶材的非織造織物141通過壓輥144，144’，其中一個(gè)壓輥在另一個(gè)壓輥之上，然后該非織造織物141被供給到加熱圓筒145，并在加熱圓筒145與熱壓輥146之間受到熱壓，從而形成合成片材147。
為把非織造織物141粘接到彈性材料帶材143上，加熱是最有效、最廉價(jià)的。然而，對于某些種類的彈性材料，非織造織物和彈性材料帶材兩者都可以通過插入一個(gè)粘接劑第三層而被粘接起來，例如在非織造織物141與彈性材料帶材143之間使用通常用的EVA。在這個(gè)例子中，在壓輥144，144’中的其中一個(gè)壓輥上設(shè)置一粘合劑槽，從而能把非織造織物141粘接到彈性材料帶材143上。
雖然在圖13所示的例子中，假設(shè)了非織造織物141的長絲是在縱向上排列的，彈性材料帶材143是在橫向上設(shè)置的，但是，也可以顛倒其排列方向。
實(shí)施例四參照圖14，圖中表示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的合成片材520，在這種合成片材中，由熱塑彈性材料制成的網(wǎng)狀膜522作為一彈性帶材被粘接到非織造織物521的一個(gè)表面上。非織造織物521是用基本沿縱向排列和拉伸的非彈性纖維521a制成的。在網(wǎng)狀膜522上設(shè)置許多開口522a，開口呈網(wǎng)孔狀，在橫向方向上長一些，這些開口用作氣孔。
由于用于合成片材520的非織造織物521具有沿縱向排列和拉伸的長絲521a，因此，非織造織物521在縱向方向的變形很小，但是它能在基本垂直于長絲521a的排列方向的橫向方向上具有很大的變形。也就是說，它具有與實(shí)施例一中所用的非織造織物相類似的特性。
這種非織造織物521被粘接到由熱塑彈性材料制成的網(wǎng)狀膜521上，從而形成這樣一種合成片材520，即這種片材在橫向上具有彈性，但是在縱向上幾乎沒有彈性，從而具有尺寸穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
由于在網(wǎng)狀膜522上設(shè)置了許多開口522a，因此，即使當(dāng)把彈性材料用于提供合成片材520的彈性時(shí)，也能獲得透氣能力和透濕能力。此外，開口522a的形狀是沿橫向較長，這種形狀能在彈性方向上或橫向方向上提高彈性材料的利用效率，使得使用少量的彈性材料便具有有效的彈性。
可以采用類似于實(shí)施例一中的熱塑彈性材料。
作為纖維521a，可以采用長纖維或短纖維，只要由其所形成的非織造織物具有能透氣和透濕的結(jié)構(gòu)就可以。由長纖維長絲制成的這種非織造織物，即使伸縮變形幾百次，也不會有纖維該非織造織物上脫落，因此，它適合用于所謂不起毛的用途。由長纖維長絲制成的非織造織物包括通過對紡紗粘接非織造織物或噴熔非織造織物進(jìn)行拉伸所獲得的非織造織物、通過打開絲束纖維所獲得的非織造織物等。另一方面，由短纖維制成的非織造織物具有象棉花那樣的良好質(zhì)地，適合用于與皮膚直接接觸的織物。由短纖維制成的非織造織物包括梳理纖維網(wǎng)等。
雖然可以用與適合用于實(shí)施例一中的聚合物相類似的聚合物來作為長絲521a，但是省去了由具有橡膠彈性的聚合物制成的長絲，例如聚氨酯。
下面將參照圖15來描述合成片材520的制造方法的一個(gè)例子。
制造合成片材520的步驟廣義上被分為制造非織造織物521的步驟，制造彈性材料帶材(彈性帶材)的步驟，以及粘接非織造織物與彈性材料帶材的步驟。
在制造非織造織物521的步驟中，首先，利用一個(gè)合適的紡紗裝置來獲得具有基本縱向排列的纖維521a的帶材(步驟1101)。然后，帶材在長絲521a的排列方向上被拉伸，從而獲得縱向拉伸的非織造織物(步驟1102)。
另一方面，在制造彈性材料帶材的步驟中，首先，在由彈性材料制成的膜上形成橫向方向上的槽(步驟1103)。然后，具有槽的膜在橫向上被拉伸或被增大(步驟1104)。通過這個(gè)步驟，膜在縱向上收縮，并且具有槽的部分被橫向擴(kuò)張，從而形成開口522a，如圖14所示。由于槽是在橫向上形成的，因此，開口522a在橫向方向上更長一些。交錯(cuò)布置的槽使開口的模式如圖14所示。
然后，在一個(gè)等于或高于形成膜的材料開始流動變形時(shí)的溫度條件下，使受到橫向拉伸的膜被加熱(熱處理)(步驟1105)。通過保持這個(gè)狀態(tài)，膜的收縮力就消失了，即使當(dāng)除去作用在膜上的張力時(shí)，膜也保持在圖14所示的形狀，從而形成網(wǎng)狀膜522。也就是說，在這個(gè)步驟中的加熱是在膜上施加張力的情況下進(jìn)行的，這種加熱直到這種張力失去為止。優(yōu)選的加熱溫度是比前面提到的流動變形開始時(shí)的溫度高10～20度，更為優(yōu)選的情況是，高30～50度，以便縮短加熱的時(shí)間。
流動變形開始溫度是當(dāng)彈性材料的硬鏈段是非結(jié)晶聚合物時(shí)的一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在這個(gè)溫度或更高的溫度下，彈性材料開始流動變形。當(dāng)硬鏈段是結(jié)晶聚合物時(shí)，它的流動變形開始的溫度是晶體的熔化溫度，在這個(gè)溫度或更高的溫度下，彈性材料開始流動變形。熱塑聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔化溫度用一個(gè)DSC裝置根據(jù)JISK 7121來測量。在熱塑彈性材料形式中的璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度和熔化溫度通常低于硬鏈段的單獨(dú)聚合物的對應(yīng)溫度。
對于熱處理，通常執(zhí)行固定長度的熱處理，它不允許產(chǎn)生收縮，但是，稍微產(chǎn)生收縮的熱處理，即收縮熱處理也是可采用的。優(yōu)選的情況是，收縮率為20～30％，典型的情況是在10％左右。特別是，當(dāng)不能充分保證熱處理的時(shí)間和溫度時(shí)，采用稍微收縮的熱處理對于去除收縮力是有效的。
由于成品膜的寬度(橫向方向上的長度)是在起始階段的膜被橫向擴(kuò)張后才得出的，因此，根據(jù)成品膜的寬度和膜的擴(kuò)張系數(shù)來確定起始階段的膜的寬度。
雖然在這里，膜的橫向擴(kuò)張和熱處理是被分別進(jìn)行的，但是，它們也可以被同時(shí)進(jìn)行。但是，優(yōu)選的方案是，擴(kuò)張步驟和加熱步驟被分別進(jìn)行，這是因?yàn)橛上鹉z彈性材料的彈性體制成的膜在室溫或低溫被加熱時(shí)通過擴(kuò)張能被均勻地拉伸。
通過上述方法獲得的非織造織物521和網(wǎng)狀膜522被粘接起來，使它們的位置在寬度方向相互配合(步驟1106)。由于網(wǎng)狀膜522是由熱塑彈性材料制成的，因此，對網(wǎng)狀膜522進(jìn)行簡單的加熱就能容易地把網(wǎng)狀膜粘接到非織造織物521上。因此，非織造織物521和網(wǎng)狀膜522能容易地被粘接起來，且成本低，無需使用粘接劑或類似物。
在粘接步驟中，拉伸前的膜可以被放到非織造織物521上，覆蓋在非織造織物521上，并在薄膜受拉伸的狀態(tài)下被加熱，從而去除膜的收縮力，并把膜粘接到非織造織物521上。
下面將詳細(xì)描述前面提到的各個(gè)步驟。
(4-a)非織造織物的制造步驟非織造織物一般是這樣來制造的，即利用噴熔方法或紡粘方法來拉伸帶材，其中的所用的噴熔方法或紡紗粘接方法是常用于非織造織物的紡紗方法，然后對該帶材進(jìn)行縱向拉伸，從而制造出非織造織物。由于所執(zhí)行的紡紗和拉伸與實(shí)施例一相類似，采用與實(shí)施例一類似的紡紗裝置和縱向拉伸裝置來執(zhí)行，因此，在此省略對它們的描述。
(4-b)網(wǎng)狀膜的制造步驟如上所述，從由熱塑彈性材料制成的原始膜開始，通過在該原始膜上形成一些槽，并對膜進(jìn)行橫向拉伸，然后對它進(jìn)行加溫以去除收縮力，從而制造出網(wǎng)狀膜522。作為原始膜，可采用一般的膜，例如利用T拉絲模方法所形成的膜，利用切割和打開管狀膜等方法所形成的膜。
首先，利用諸如圖16所示的裝置在原始膜上形成槽。在圖16中，在室溫或在預(yù)熱后，用作原始膜的膜523在壓輥201，201’之間通過之后，被導(dǎo)向轉(zhuǎn)動輥202。轉(zhuǎn)動輥202具有切割器203，這些切割器203被徑向地固定在周向表面上，例如如圖17所示。每個(gè)切割器203都包括三角形刀刃203a，這些三角刀刃設(shè)置在一條線上，并且在它們的傾斜邊緣上具有刀刃。在相鄰的切割器203中，三角刀刃203a是這樣來設(shè)置的，即在所設(shè)置的三角刀刃203a中，各個(gè)切割器203的三角刀刃203a的位置被移動半個(gè)間距。
轉(zhuǎn)動輥202的表面速度高于壓輥201，201’對膜523的供給速度，切割器203在張力作用下對膜523進(jìn)行切割。這允許在膜523內(nèi)所形成的槽523a在橫向方向上表現(xiàn)為圖18a所示的交錯(cuò)模式。具有槽523a的膜523在通過轉(zhuǎn)動輥202之后，由壓輥204，204’接收，并被輸送到下一個(gè)步驟。應(yīng)當(dāng)注意到，壓輥204，204’接收膜523的接收速度高于切割器203的切割刀刃的周向速度。這有利于從膜523中取出切割器203的切割刀刃。
如上所述，在膜523中形成槽523a之后膜523被橫向擴(kuò)張。
利用諸如圖11所示的皮帶輪式橫向拉伸裝置來完成膜523的橫向擴(kuò)張，從而使膜的寬度增大了。具體如下
首先，圖523所示的膜523被輸送到拉伸裝置。腔室132內(nèi)的空氣在一個(gè)等于或高于膜523的材料的流動變形開始溫度的條件下被加熱，在膜523從帶130，130’上離開之前，膜523的收縮力消失。結(jié)果是，即使在膜523通過轉(zhuǎn)向輥131并被接收之后，該膜523也保持延伸后的寬度，從而制造出具有開口522a的網(wǎng)狀膜522，開口522a呈網(wǎng)孔模式，如圖18b所示。
雖然在所描述的例子中，利用切割器在原始膜上形成一些槽，但是，槽的形成并不局限于這些?？梢岳糜眉す夤馐?、紅外線或紫外線對膜進(jìn)行照射來形成這些槽，如日本專利公開No.228669/93中所公開的那樣。
(4-c)粘接步驟為了把縱向拉伸的非織造織物粘接到網(wǎng)狀膜上，可以利用砑光輥壓法或壓花輥壓法。優(yōu)選的方案是，利用圖13所示的裝置把縱向拉伸的非織造織物和網(wǎng)狀膜522粘接起來，以形成網(wǎng)狀膜522，而不是彈性材料的帶材143。
在把非織造織物521粘接到網(wǎng)狀膜522上的過程中，除了前面所提到的方法外，還可以利用超聲粘接、高頻粘接、物理粘接方法，例如針孔、噴水或類似方法。
如上所述，彈性材料帶材和由非彈性纖維制成的非織造織物在這樣一個(gè)狀態(tài)下被粘接起來，即在這種狀態(tài)中，通過對熱塑彈性材料帶材的拉伸和加熱，帶材的收縮力被去除。對彈性材料帶材進(jìn)行拉伸使得彈性材料帶材上的開口延伸，從而獲得具有足夠透氣率和透濕率的合成片材。彈性材料帶材的拉伸系數(shù)通常為二，優(yōu)選的情況為三或更大。
此外，彈性材料帶材的拉伸使彈性材料的厚度減小，便構(gòu)成網(wǎng)的股變薄，從而使柔性增大，從而獲得特別適用于服裝等的彈性合成片材。拉伸意味著根據(jù)拉伸系數(shù)允許原始彈性材料帶材是厚的。雖然很難利用熱塑彈性材料來制造均勻的薄的帶材，但是，帶材的拉伸使帶材的厚度減小了，從而有利于制造原始彈性材料帶材。
在本實(shí)施例中，彈性材料帶材被橫向拉伸，這使得能夠利用小寬度的原始帶材來制造大寬度的產(chǎn)品。因此，對彈性材料帶材進(jìn)行橫向拉伸使得設(shè)備成本降低了，并且非常有利于利用具有不良成形性的熱塑彈性材料來制造大寬度的帶材。
雖然在本實(shí)施例中描述了合成片材520，其中，非織造織物521被粘接到網(wǎng)狀膜522上，但形成合成片材520的網(wǎng)狀膜522本身就能被用作一種彈性帶材。當(dāng)網(wǎng)狀膜522被用作彈性帶材時(shí)，網(wǎng)狀膜522就是一張主要在橫向上具有彈性的膜。作為橡膠彈性材料時(shí)，即使施加一個(gè)張力，它在縱向方向上的彈性范圍也小于橫向方向上的彈性，在開口522a被增寬時(shí)，其中的彈性是很小的。
由于網(wǎng)狀膜522是通過對膜523進(jìn)行橫向拉伸來形成的，如上所述，因此能獲得一種大寬度的彈性帶材。也就是說，能夠利用小寬度的原始帶材來制造大寬度的產(chǎn)品，從而設(shè)備成本被降低了，并且有利于對具有不良成形性的熱塑彈性材料進(jìn)行加工。此外，由于膜被拉伸，以獲得彈性帶材，因此，所獲得的彈性帶材變得更薄且具有柔性，這與拉伸系數(shù)成比例。結(jié)果是，這種彈性帶材具有良好的質(zhì)地，它能很好地用于服裝或類似物。
膜的拉伸方向是由彈性帶材的欲拉伸方向決定的，也就是本實(shí)施例中的橫向方向。在縱向方向上欲伸縮的彈性帶材沿縱向被拉伸，而在縱向方向和橫向方向兩個(gè)方向都欲伸縮的彈性帶材則在縱向方向和橫向方向上被拉長。
膜的拉伸意味著根據(jù)拉伸系數(shù)允許原始膜是厚的。雖然很難利用熱塑彈性材料來制造厚度均勻的薄的原始帶材，但是允許使用厚的原始帶材會有利于原始帶材的制造。拉伸系數(shù)優(yōu)選的情況下是二或更大，更為優(yōu)選的情況下是三或更大。
由于熱塑彈性材料在受熱狀態(tài)下容易塑性變形，因此，在熱處理之后在加熱狀態(tài)下進(jìn)行熱壓可以使帶材變得平整。因此，通過這種熱壓，能使因拉伸而變薄的帶材進(jìn)一步變薄。熱壓允許帶材的厚度減小到三分之二，優(yōu)選的情況下可減小到二分之一或更小。帶材變得更柔軟，同時(shí)手感柔軟，而且利用熱壓使帶材平整，從而感覺很柔軟。熱壓還能有效地去除拉伸所產(chǎn)生的收縮力。
雖然本實(shí)施例描述了縱向拉伸的膜和圖11所示的裝置，該裝置是作為一個(gè)例子用的，但是用于對膜進(jìn)行橫向拉伸的裝置的其它例子將在后面參照圖19和圖20進(jìn)行描述。
圖19所示的裝置包括可移動的轉(zhuǎn)向皮帶輪325，例如，通過更換一帶子或調(diào)節(jié)皮帶輪(圖中未示)的位置來調(diào)節(jié)張力，以便允許調(diào)節(jié)帶322或膜523從拉伸皮帶輪321離開的位置。在皮帶輪式的拉伸裝置中，在圖11中也表示出了拉伸皮帶輪的布置情況，拉伸皮帶輪321的這種布置限定出了拉伸部分A，在這部分上，拉伸皮帶輪321之間的間距逐漸增大；平行部分B，在這部分上，拉伸皮帶輪321之間的間距基本不變；變窄部分C，在這部分上，拉伸皮帶輪321之間的間距是漸縮的。在圖19所示的拉伸裝置中，轉(zhuǎn)向皮帶輪325可移動地設(shè)置在平行部分B與漸縮部分C之間。因此，位于平行部分B處的轉(zhuǎn)向皮帶輪325使膜523被拉伸，這與圖11中所描述的相類似，同時(shí)圖中雙點(diǎn)劃線所示的位于變窄部分C處的皮帶輪325使膜523稍微變窄并在拉伸到最大寬度之后被接收。
圖20所示的拉伸裝置具有金屬輥336和橡膠輥337，用于壓緊位于帶332，332’或膜523遠(yuǎn)離拉伸皮帶輪331，331’的位置附近的膜523。金屬輥336和橡膠輥337的這種布置允許因加熱而沒有回復(fù)力的膜523在加熱狀態(tài)下被壓緊，從而獲得更薄的彈性帶材。
雖然圖11、19、20中所示的裝置是皮帶輪式的拉伸裝置，但是帶材的橫向拉伸并不局限于這種皮帶輪式裝置，也可以利用諸如拉幅機(jī)的橫向拉伸裝置。
雖然已經(jīng)描述了橫向彈性帶材的例子，其中的橫向彈性帶材構(gòu)成這樣的合成片材，即這種合成片材在橫向方向上具有很大的彈性，或者是，這種橫向彈性帶材本身在橫向方向就具有彈性，根據(jù)制造這種帶材的方法，橫向彈性帶材上的氣孔(開口)的形狀并不局限于圖14中所示的那種形狀。
當(dāng)橫向彈性帶材被用在合成片材中時(shí)，優(yōu)選的情況是，在一個(gè)垂直于合成片材的彈性方向的方向上所使用的彈性材料的量小于在彈性方向上所使用的量，這是從考慮彈性材料的利用效率出發(fā)的。后面將描述幾種優(yōu)選的開口模式。
圖21a所示的是一種梯狀膜531，它的開口模式呈梯的形狀。開口531a具有基本上橫跨梯狀膜531的橫向方向的長度。開口531a縱向地被設(shè)置在梯狀膜531內(nèi)。如圖21b所示，這種梯狀膜531可以這樣來制造，即通過在基本上橫跨作為原始膜的膜530的寬度方向形成一些槽530a，這些槽在縱向上被間隔開，然后橫向拉伸膜530，并在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下加熱膜530，以去除收縮力。
圖22a所示的是枝狀膜的一個(gè)例子，它所具有的開口模式中，具有不同的厚度的主干部分541b和分枝部分541c相交。枝狀膜541包括基本平行于橫向方向的主干部分541b和比主干部分541b薄且與主干部分541b斜交的分枝部分541c。這些主干部分541b和分枝部分541c環(huán)繞并形成開口541a。如圖22b所示，這種枝狀膜541可以這樣來制造，即在作為原始膜的膜540的橫向方向上形成階梯形狀的槽540a，然后對膜540進(jìn)行橫向拉伸，并在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下對膜540進(jìn)行加熱，以便去除收縮力。
(實(shí)施例五)
參照圖23，圖中表示出了這樣一種合成片材550，在這種合成片材550中，網(wǎng)狀膜552是由熱塑彈性材料制成的，網(wǎng)狀膜上設(shè)有許多開口552a，這些開口552a在縱向方向上長一些，該網(wǎng)狀膜552作為一彈性帶材被粘接到非織造織物551的一個(gè)表面上，其中的非織造織物551包括基本沿橫向排列和拉伸的長絲551a。
第五個(gè)實(shí)施例中的合成片材具有與實(shí)施例四中相反的縱向和橫向方向的非織造織物551和網(wǎng)狀膜552。因此，在縱向和橫向上，它所具有的特性也與實(shí)施例四中所描述的相反。特別是，本實(shí)施例中的合成片材550在縱向上是有彈性的，但是在橫向上尺寸大小具有良好的穩(wěn)定性且?guī)缀跏遣荒苌鞆埖摹Ｆ渌奶匦?，如透氣能?透濕能力)，彈性材料的高利用效率等等是與實(shí)施例四相類似的。也可以采用與實(shí)施例四中相同的構(gòu)成非織造織物551的材料和彈性材料。
下面將參照流程圖24來描述本實(shí)施例中的合成片材550的制造方法的一個(gè)例子。
在這個(gè)實(shí)施例中，與實(shí)施例四類似，制造合成片材550的步驟被分為制造非織造織物551的步驟；制造彈性材料帶材的步驟；以及將它們粘接起來的步驟。
在制造非織造織物551的步驟中，首先，利用一個(gè)合適的紡紗裝置來獲得具有基本橫向排列纖維的帶材(步驟1111)。然后，帶材在長絲的排列方向上被拉伸，從而獲得橫向拉伸的非織造織物(步驟1112)。
另一方面，在制造彈性材料帶材的步驟中，首先，在由彈性材料制成的膜上形成縱向方向上的槽(步驟1113)。然后，具有槽的膜在橫向上被拉伸并在一個(gè)等于或高于膜的材料的流動變形開始溫度的條件下被加熱(步驟1114)。這樣就去除了膜的收縮力。然后，具有槽的膜的寬度被增大(1115)。在這一點(diǎn)上，膜在一個(gè)等于或材料的流動變形開始溫度的條件下被加熱。這就去除了膜的收縮力，從而獲得如圖23所示的網(wǎng)狀膜552，即這種網(wǎng)狀膜上設(shè)有開口552a，開口在縱向方向上長一些。
把所獲得的非織造織物551和網(wǎng)狀膜552粘接起來，使它們在寬度方向上的位置相互配合(步驟1116)，從而制成合成片材550。
下面將詳細(xì)描述前面所提到的各個(gè)步驟。
(5-a)非織造織物的制造步驟制造非織造織物的方法包括下面文獻(xiàn)中所公開的方法，例如，日本專利公開No.36948/91，日本專利公開No.6126/95，日本專利No.2612203，專利申請WO9617121的PCT國際公開的國內(nèi)再公開，日本公專利No.204764/98，日本專利公開No.222759/99等等。
由于本實(shí)施例所采用的非織造織物具有基本沿橫向排列和拉伸的纖維，因此，本實(shí)施例采用了不同于實(shí)施例四中的裝置來制造非織造織物。這種裝置的一個(gè)例子如圖9a至9c所示。采用這種裝置，把用于構(gòu)成非織造織物的聚合物的熔化液體從噴口108噴出，在網(wǎng)孔112上聚集長絲，使它的成分主要在橫向上排列，從而獲得排列方向主要在橫向上的非織造織物。
然后對所獲得的非織造織物進(jìn)行橫向拉伸，從而形成橫向拉伸的非織造織物。圖11所示的裝置被用于非織造織物的橫向拉伸。
(5-b)網(wǎng)狀膜的制造步驟本實(shí)施例中所用的網(wǎng)狀膜522是這樣來制造的，從由熱塑彈性材料制成的膜開始，在這膜上形成一些槽，然后對它進(jìn)行縱向拉伸，增大它的寬度，如上所述。
首先，在膜上形成沿縱向的槽。與實(shí)施例四類似，可以使膜通過表面帶有切割器的一個(gè)轉(zhuǎn)動輥來形成槽。由于在本實(shí)施例中形成的槽的長度方向在縱向上，因此，切割器在一個(gè)垂直于實(shí)施例二中所用的切割器的方向的方向上被連接。這就導(dǎo)致所形成的膜553具有交錯(cuò)模式的沿縱向的槽553。
然后，膜在縱向上被擴(kuò)張，這可以采用類似于實(shí)施例四中用于非織造織物的縱向拉伸的裝置，或采用普通的縱向拉伸裝置。在這個(gè)例子中，根據(jù)擴(kuò)張系數(shù)，在縱向方向上對膜進(jìn)行擴(kuò)張，使膜的寬度減小，從而使槽相應(yīng)地被打開，于是就形成了網(wǎng)狀膜。在這一點(diǎn)上，在一個(gè)等于或高于流動變形開始溫度的條件下對膜進(jìn)行加熱，以便去除收縮力。
然后，具有槽的膜的寬度被增大。在這個(gè)步驟中，可以利用與實(shí)施例四中用于增大膜的寬度的裝置相同的裝置來增大膜的寬度，也就是采用圖11所示的裝置。在這點(diǎn)上，在一個(gè)等于或流動變形開始溫度條件下對膜進(jìn)行加熱，以便去除收縮力。從而獲得網(wǎng)狀膜552，該網(wǎng)狀膜所具有的開口552a在縱向方向長一些，如圖25b所示。應(yīng)當(dāng)注意到，在這點(diǎn)的寬度增大系數(shù)小于縱向方向上的擴(kuò)張系數(shù)。也就是說，在縱向方向上，膜被相對拉長了。
雖然在已描述的例子中，在膜上形成沿縱向狹長的槽，而且膜沿縱向被擴(kuò)張，并使其寬度增大，但是網(wǎng)狀膜可以通過首先沿縱向擴(kuò)張膜(步驟1113’)，形成縱向槽(步驟1114’)，然后在橫向上增大帶有槽的膜的寬度(1115’)，如圖26所示。
雖然膜的拉伸和熱處理可以同時(shí)進(jìn)行，但是，考慮到膜的均勻拉伸，優(yōu)選的情況是，與實(shí)施例四類似把拉伸步驟與熱處理步驟分開，在一個(gè)低于熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下對膜進(jìn)行拉伸。此外，在熱處理之后，可以在加熱狀態(tài)下，對膜進(jìn)行熱壓，以便獲得更薄的膜(帶材)。
可以采用通常用于對膜或非織造織物進(jìn)行拉伸的輥壓拉伸方法來對膜進(jìn)行縱向拉伸。在輥拉伸中，對于帶材寬度來說，具有非常短的拉伸距離的接近拉伸裝置最有利于本發(fā)明中的縱向拉伸，因?yàn)檫@種拉伸使寬度不減小，允許制造大寬度帶材，并且拉伸均勻，因?yàn)樵诶煜禂?shù)相同時(shí)，與其它的拉伸方法相比，它能制造更薄的帶材。此外，接近拉伸裝置的尺寸大小緊湊。在日本專利公開No.36948/91或日本專利公開No.204767/98中所公開的接近拉伸裝置特別有利，這兩篇專利文獻(xiàn)是本發(fā)明人的在先發(fā)明。
下面將參照圖27來描述用于對膜進(jìn)行縱向拉伸和執(zhí)行熱處理的裝置。在圖27中，具有槽553a的膜553(見圖25a)經(jīng)過轉(zhuǎn)向輥305被引入拉伸圓筒301。拉伸圓筒301可以被加熱，但是它通常是在室溫狀況下使用。
熱處理圓筒304被設(shè)置成與拉伸圓筒301在膜553的運(yùn)行方向的拉伸圓筒的下游側(cè)有一間隔。熱處理圓筒304被用于在一個(gè)等于或高于流動變形開始溫度條件下對膜553進(jìn)行加熱，并以一個(gè)高于拉伸圓筒301的周向速度的速度轉(zhuǎn)動。這使得膜553被拉伸，其拉伸系數(shù)對應(yīng)于兩個(gè)圓筒301、304的周向速度的比率，在這種狀態(tài)下，收縮力就被去除了。由橡膠制成的壓輥302，303被分別設(shè)置在膜553從拉伸圓筒301離開的一個(gè)位置和膜553被熱處理圓筒304所接收的一個(gè)位置上，從而使膜553內(nèi)的拉伸點(diǎn)保持穩(wěn)定。
經(jīng)熱處理圓筒304進(jìn)行熱處理之后，膜553沒有收縮力了。在熱處理圓筒304和壓輥306之間對這個(gè)沒有收縮力的膜553進(jìn)行擠壓，從而形成一彈性帶材。
(5-c)粘接步驟具有橫向排列和拉伸的長絲的非織造織物能被粘接到具有縱向長開口的網(wǎng)狀膜上，與實(shí)施例四類似。
(實(shí)施例六)雖然在前面提到的實(shí)施例四和實(shí)施例五中所表示的例子中，具有開口的膜被用作彈性材料帶材，但是本發(fā)明并不局限于此，本發(fā)明也可利用由熱塑彈性材料制成的非織造織物。
圖28和圖29表示了制造合成片材的步驟的一個(gè)例子，在這個(gè)例子中，熱塑彈性材料非織造織物被用作彈性材料帶材。
在圖28所示的例子中，在制造非織造織物的步驟中，長絲紡紗步驟(步驟1121)和縱向拉伸步驟(步驟1122)與實(shí)施例四中所采用的步驟相同。另一方面，在制造彈性非織造織物的步驟中，首先形成具有橫向排列的彈性材料纖維的非織造織物(步驟1123)，對該非織造織物進(jìn)行橫向拉擴(kuò)張(步驟1124)，在一個(gè)等于或高開彈性材料的流動變形開始溫度條件下進(jìn)行加熱(步驟1125)。然后，把該非彈性的非織造織物與彈性材料非織造織物粘接起來，從而制造出合成片材。
圖30表示通過這種方式獲得的一張片材。圖30所示的合成片材560包括具有基本沿縱向排列的非彈性纖維的非彈性非織造織物561；和具有基本在橫向上排列的彈性纖維的彈性材料的彈性材料非織造織物562。
圖29表示用于制造合成片材的一個(gè)例子，其中的合成片材的非彈性非織造織物纖維和彈性材料非織造織物的排列與圖30中所示的排列是相反的。在圖29所示的例子中，在制造非彈性非織造織物的步驟中的纖維紡紗步驟(步驟1131)和橫向拉伸步驟(步驟1132)與實(shí)施例五中的相同。另一方面，在制造彈性材料非織造織物的步驟中，首先形成具有縱向排列的彈性材料纖維的非織造織物(步驟1133)，再對其進(jìn)行縱向擴(kuò)張(步驟1134)，并在一個(gè)等于或高于彈性材料的流動變形開始溫度條件下進(jìn)行加熱(步驟1135)。然后，粘接非織造織物與彈性材料非織造織物(步驟1136)，從而制造出合成片材。
對于彈性材料非織造織物，可以利用通過噴熔方法或紡紗方法(日本專利公開No.55249/86)所制成的非織造織物，或者是利用本發(fā)明人的更早的發(fā)明(日本專利公開No.242960/90)中的紡紗方法，但是本發(fā)明并不局限于這些方法。彈性材料非織造織物的拉伸和把該非織造織物粘接到彈性材料非織造織物上的步驟可以利用實(shí)施例四或?qū)嵤├逯兴枋龅挠糜诎逊强椩炜椢镎辰拥侥ど先サ难b置來完成。
當(dāng)彈性材料帶材是由非織造織物制成時(shí)，用于透氣等的開口是很細(xì)小的，這是由于這些開口是由彈性材料中的纖維之間的間隙形成的。然而，即使是這些細(xì)小的開口也不會削弱透能力或透濕能力，因?yàn)樵陔S后的拉伸步驟中，這些開口被增寬了。優(yōu)選的方案是，當(dāng)彈性帶材由非織造織物制成時(shí)，彈性材料中的纖維的排列方向垂直于所粘接的非織造織物中的非彈性纖維的排列方向，這是從在合成片材的彈性方向上有效利用彈性材料的觀點(diǎn)出發(fā)，并考慮到在拉伸步驟中開口被增寬后的形狀。也就是說，在彈性材料非織造織物的拉伸步驟中，優(yōu)選的情況是在彈性材料中的纖維排列方向上拉伸彈性材料帶材。這使得由彈性材料纖維制成的非織造織物上的開口能被容易地在一個(gè)方向上形成長的形狀。還可以形成一些槽，以便在類似于膜的彈性材料非織造織物上增加開口部分。
這樣，即使當(dāng)彈性材料帶材是由非織造織物制成時(shí)，也能利用前面所提到的各種被適當(dāng)選擇的裝置以及上述的方法，根據(jù)纖維的排列方向來執(zhí)行拉伸(包括為去除拉伸應(yīng)力所進(jìn)行的熱處理)和與由非彈性纖維制成的非織造織物進(jìn)行粘接。
當(dāng)由非彈性纖維制成的非織造織物中的纖維的排列方向等同于彈性材料纖維的排列方向時(shí)，可以利用被稱作橫向鋪放機(jī)的鋪放裝置來把它們粘接起來。在這個(gè)橫向鋪放機(jī)中，如圖31所示，由彈性材料制成的非織造織物581在一個(gè)垂直于由非彈性纖維制成的非織造織物571的運(yùn)載方向的方向上被供給。它們通過一個(gè)熱壓裝置被粘接起來，圖中未示，從而獲得具有在垂直方向上排列的彈性材料纖維和非彈性纖維的合成片材。利用這種方法獲得的合成片材所具有的寬度等于非織造織物的寬度。因此，當(dāng)由彈性材料纖維制成的非織造纖維581被供給時(shí)，這些非織造織物就在這樣一種狀態(tài)下被連續(xù)地鋪放在由非彈性纖維制成的非織造織物571上，即在這種狀態(tài)下，根據(jù)非織造織物571的寬度對它進(jìn)行切割，從而使得與先前供給的非織造織物581a鋪放的部分達(dá)到最小。
除了前面提到的具有開口的膜或非織造織物外，彈性材料帶材的可以是網(wǎng)的形式，它由熱塑彈性材料的紗線來織成的或編織而成。
(實(shí)施例七)雖然在前面的實(shí)施例四到實(shí)施例六中提供了這樣一個(gè)例子，即在這個(gè)例子中，非彈性纖維和彈性材料帶材被粘接起來，從而獲得在縱向方向或橫向方向上具有彈性的合成片材，但是，這里所用的彈性材料帶材能被用于一種至少在兩個(gè)方向能被拉伸的彈性帶材。
在實(shí)施例七中，將描述一種至少在兩個(gè)方向上能被拉伸的彈性帶材。這種類型的彈性帶材在結(jié)構(gòu)上可以是單一的帶材和層狀帶材。
(A)單一帶材圖32a至圖32e表示出了拉伸之前的材料帶材的各種形式的例子，這種材料帶材被用于制造在兩個(gè)或更多個(gè)方向具有彈性的彈性帶材。
圖32a所示的是由具有許多圓形穿孔610a的熱塑彈性材料制成的膜610。圖32b所示的實(shí)例是由具有許多三角形穿孔611a的熱塑彈性材料制成的膜611。圖32c所示的實(shí)例是材料帶材612，它呈非織造織物的模式，是由熱塑彈性材料的長絲制成的。圖32d所示的實(shí)例是由熱塑彈性材料制成的呈網(wǎng)狀的材料帶材，它具有矩形形狀的網(wǎng)孔。圖32e所示的實(shí)例是由熱塑彈性材料制成的具有菱形網(wǎng)孔的網(wǎng)狀材料帶材614。
圖32a至圖32e中所示的膜610、611和材料帶材612、613、614在雙軸方向、或縱向和橫向方向、或多軸方向上被拉伸，然后在這種狀態(tài)下，經(jīng)過熱處理，以去除收縮力，從而獲得彈性帶材。
下面將描述用于在雙軸方向、或縱向和橫向方向上拉伸材料帶材并執(zhí)行熱處理的裝置的一個(gè)例子，它使用拉幅拉伸裝置，以便對膜進(jìn)行雙軸向拉伸。
圖33是用于在雙軸方向上拉伸并執(zhí)行熱處理的裝置的一個(gè)例子的平面示意圖。如圖33所示，該裝置33包括兩條在橫向上間隔設(shè)置的軌道341。每條軌道341具有沿膜615的移動方向伸長的路徑。許多夾子342通過一個(gè)設(shè)置在整個(gè)路徑上的縮放機(jī)構(gòu)連接在每條軌道341上。在兩軌道341之間供給的膜615的兩側(cè)邊補(bǔ)夾子342夾住，并利用環(huán)繞在軌道341周圍的縮放機(jī)構(gòu)使膜沿圖33中箭頭所示的方向移動。
各個(gè)軌道341之間的間隔朝著膜615的移動方向的下游逐漸增大，然后保持基本平行。膜615在一個(gè)橫向拉伸區(qū)域內(nèi)被橫向拉伸，在這個(gè)橫向拉伸區(qū)域內(nèi)，軌道341之間的間隔逐漸增大，然后在一個(gè)熱處理區(qū)域內(nèi)對膜615進(jìn)行加熱，加熱溫度等于或高于熱塑彈性材料的流動變形開始溫度，以便去除收縮力。在圖33中，沒有表示出設(shè)置在熱處理區(qū)域內(nèi)的熱源，但是，一般是把熱風(fēng)、紅外線加熱器或類似物用作熱源。
縮放機(jī)構(gòu)在前面所提到的橫向拉伸區(qū)域內(nèi)進(jìn)行運(yùn)作，從而在這個(gè)縮放機(jī)構(gòu)的作用下，使相鄰?qiáng)A子342之間的間隔隨著夾342的移動而逐漸變大。這使得膜615在縱向上被拉長，同時(shí)在橫向上也被拉伸。
使用拉幅拉伸裝置是很有利的，因?yàn)樗茏杂煽刂茩M向拉伸區(qū)域和熱處理區(qū)域內(nèi)的溫度，而且它能確保長時(shí)間的進(jìn)行熱處理。
雖然在圖33所示的裝置中，夾子342夾住膜615的兩個(gè)側(cè)邊，但是，本發(fā)明并不局限于此，膜可以通過把按釘(putting pins)釘入膜內(nèi)來進(jìn)行保持，或通過其它的裝置來保持。圖33表示出了具有縮放機(jī)構(gòu)的裝置，該縮放機(jī)構(gòu)能改變夾子342之間的間隔。但是，如果該裝置被設(shè)計(jì)成使縮放機(jī)構(gòu)不被利用，且夾子342只是沿著軌道341的路徑移動，那么，膜就只能在橫向方向上被拉伸。
該裝置還具有其它的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)殡p軸向拉伸能制造出更薄更柔的帶材，還能利用小寬度帶材制造出大寬度帶材。
雖然描述了拉幅機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子，該拉幅機(jī)構(gòu)作為一種裝置，用于對膜進(jìn)行雙軸向拉伸，但是，對膜進(jìn)行雙軸向拉伸并不局限于這種拉幅裝置，也可以采用利用皮帶輪拉伸裝置的雙軸向拉伸裝置，例如在日本專利No.60408/89，日本專利公開No.10851/92，日本專利公開No.72455/91中所公開的那樣。諸如管狀雙軸向拉伸或多軸向拉伸的拉伸裝置可以被用作能獲得本發(fā)明中至少在兩個(gè)方向上具有彈性的彈性帶材。
(B)層狀帶材參照圖34，圖中表示出了至少在兩個(gè)方向具有彈性的彈性帶材，這種帶材是通過把許多具有不同彈性方向的帶材重疊起來而獲得的。
圖34中所示的彈性帶材620是通過把縱向拉伸膜621粘接到橫向拉伸膜622上而形成的。縱向拉伸膜621具有沿縱向長開口模式，該開口模式類似于圖25b中所示的開口模式，是通過縱向拉伸并經(jīng)熱處理而形成的。橫向拉伸膜622具有沿橫向的長開口模式，該開口模式類似于圖18b中所示的開口模式，是通過橫向拉伸并經(jīng)熱處理而形成的。由于縱向拉伸膜621與橫向拉伸膜622是用熱塑彈性材料制成的，因此，只對縱向拉伸膜621和橫向拉伸膜622中的至少一膜進(jìn)行加熱，就能容易地把縱向拉伸膜和橫向拉伸膜粘接起來。因此，很容易獲得這種層狀帶材，且成本低，無需采用粘合劑或類似物。
雖然圖34表示出了用作帶材的膜，但是，除了實(shí)施例六中所示的膜外，還可以把非織造織物用作帶材。
雖然由熱塑彈性材料制成的非織造織物通常是用紡紗粘接方法或噴熔方法來制造，其中的噴熔方法是典型的非織造織物的紡紗方法，但是，本發(fā)明并不局限于此，長纖維非織造織物或短纖維非織造織物都是適用的。尤其是優(yōu)選的方案是利用日本專利公開No.6126/95，日本專利公開No.2612203，日本專利公開No.204767/98中所公開的紡紗方法和粘接方法來制造，這些專利文獻(xiàn)是本發(fā)明人的早期的發(fā)明。利用這些方法制造的非織造織物具有透氣能力和透濕能力。非織造織物的拉伸和熱處理能象處理膜那樣進(jìn)行。
為了重疊這些帶材，當(dāng)帶材的拉伸方向相互不同時(shí)，可以利用圖13中所示的裝置。但是，如果把在相同方向上具有彈性的帶材垂直重疊起來來制造在縱向和橫向上均具有彈性的層狀帶材，那么就可以采用圖31所描述的橫向鋪放機(jī)。當(dāng)采用交叉重疊時(shí)機(jī)時(shí)，特別優(yōu)選的機(jī)器是那些在日本專利公開No.38783/78，日本專利公開No.40185/75，以及日本專利公開No.54582/82中所公開的機(jī)器，這些專利文獻(xiàn)是本發(fā)明人的一些早期發(fā)明。
在粘接非織造織物過程中，除了前面所提到的方法外，還可利用超聲粘接、高頻粘接、物理粘接方法，如針穿孔、水噴射等類似方法。
在前面所提到的雙軸向拉伸帶材或?qū)訝顜Р闹校罱K產(chǎn)品不僅可以是只有縱向方向和橫向方向上具有彈性的帶材，而且還可以是在45度角的方向上或其它方向上具有彈性的帶材。
(實(shí)施例八)參照圖35，圖中表示出了根據(jù)本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的合成片材710，在這合成片材中，非織造織物711具有基本沿縱向拉伸和排列的非彈性纖維711a，在這個(gè)非織造織物711的一個(gè)表面上設(shè)有條紋式的橡膠彈性材料712，該橡膠材料712條紋的方向垂直于纖維711a的排列方向。橡膠彈性材料712被間隔設(shè)置，這些間隔被用作氣孔。
由于用于這種合成片材710的非織造織物711的結(jié)構(gòu)和特性與實(shí)施例一中所描述的相類似，因此，在此省略對它們的詳細(xì)描述。
由于這種非織造織物711上間隔地設(shè)置了彈性材料712，且彈性材料712的方向垂直于纖維711a的排列方向，因此，使獲得的合成片材710在橫向上具有彈性，但是在縱向上幾乎沒有彈性，在縱向上大小尺寸具有穩(wěn)定性。
此外，如上所述，把橡膠彈性材料712的長度方向設(shè)計(jì)成垂直于纖維的排列方向，這種模式可以提高合成片材710在彈性方向即橫向方向上橡膠的使用效率，從而能確保對少量橡膠彈性材料的有效利用。只需要少量的橡膠彈性材料，這不僅意味著減少了橡膠彈性材料的成本，而且還減少了合成片材的重量，從而增大了應(yīng)用范圍。
作為橡膠彈性材料712，可以使用具有彈性的橡膠彈性材料，例如，聚烯烴基的彈性材料、合成橡膠、聚酯基、聚酰胺基、聚氨酯基、或天然橡膠。在這些材料中，優(yōu)選的情況是，本發(fā)明中所用的橡膠彈性材料712采用內(nèi)部的苯乙烯和烯烴基單體被共聚合的合成橡膠基或聚氨酯基材料，因?yàn)樗鼈冊跀U(kuò)張時(shí)具有高系數(shù)的彈性和小的應(yīng)力。特別是，使用SEBS的合成橡膠是最可取的。
下面將參照流程圖36，描述前面所提到的合成片材710的制造方法的一個(gè)例子，在這個(gè)例子中，熱塑彈性材料被用作橡膠彈性材料712。
首先，利用適當(dāng)?shù)募徏喲b置來形成具有基本沿縱向排列的長絲711a的帶材，對該帶材進(jìn)行縱向拉伸，即沿著長絲711a的排列方向拉伸，從而制造出非織造織物711(步驟1201)。
然后，把橡膠彈性材料原料粉或包含橡膠彈性材料原料的液體涂在非織造織物711上，涂敷的模式如圖35所示(步驟1202)，并對具有橡膠彈性材料原料的非織造織物711在一個(gè)等于或高于橡膠彈性材料原料的流動變形開始溫度條件下進(jìn)行加熱(步驟1203)。
當(dāng)熱塑彈性材料被用作橡膠彈性材料原料時(shí)，熱塑彈性材料最好是以粉的形式以所述模式涂在非織造織物711上。在彈性材料的聚合過程中能直接獲得熱塑彈性材料粉，在許多情況下，這種彈性材料粉在這種粉的狀態(tài)下就能被使用。降低了制造成本，橡膠彈性材料具有不良的成形性，非常有利于從這種粉直接制造一產(chǎn)品。
最后，在一個(gè)等于或高于流動變形開始溫度的加熱狀態(tài)下，對具有成形的橡膠彈性材料原料進(jìn)行擠壓(步驟1204)，使橡膠彈性材料原料與非織造織物711緊密接觸，從而獲得合成片材710。當(dāng)使用的橡膠彈性材料原料是粉狀時(shí)，粉粒就在這時(shí)被相互結(jié)合起來。
下面將詳細(xì)描述前面所提到的各個(gè)步驟。
(8-a)非織造織物的制造步驟由于具有縱向排列和拉伸的纖維711a的非織造織物711能通過類似于前面所提到的實(shí)施例一中相同的方法來制造，因此，在些省略對其的詳細(xì)描述。
(8-b)橡膠彈性材料的成形步驟(8-c)加熱步驟(8-d)擠壓步驟當(dāng)通過上述方法所獲得的非織造織物711被運(yùn)載時(shí)，這三個(gè)步聚被連續(xù)地執(zhí)行。下面將參照圖37中的裝置依次描述這些步驟。
圖37所示的裝置是用來制造非織造織物和橡膠彈性材料的合成片材，該裝置用熱塑彈性材料粉712作為橡膠彈性材料原料，連續(xù)地移動非織造織物711，同時(shí)向非織造織物711上以一個(gè)預(yù)定的模式涂敷熱塑彈性材料粉712a，并進(jìn)行加熱和擠壓。
在圖37中，用于成形(patteming)的液體409裝在盆401內(nèi)，設(shè)置盆輥402，使盆輥402的一部分圓周表面浸在用于成形的的液體409內(nèi)。盆輥402與傳送輥403接觸，在該傳送輥403的圓周表面上設(shè)置一些突起403a，這些突起對應(yīng)于要在非織造織物711上所設(shè)置的橡膠彈性材料的圖形模式。傳送輥403還與被運(yùn)載的非織造織物711相接觸。用于成形的盆401內(nèi)的液體409通過盆輥402被附著到傳送輥403的突起403a上，傳送輥403的突起403a是與非織造織物相接觸的，從而就把液體409涂敷到非織造織物711的表面上了，所形成的圖形模式是與傳送輥403上的突起403a相對應(yīng)的。
采用這種用于成形的液體409，有利于把熱塑彈性材料粉712a附著到非織造織物711的表面上，這在后面將會進(jìn)行描述。作為用于成形的液體409，可以采用包含一種表面活性劑的水、或包含一種粘合劑尤其是橡膠乳狀粘合劑、增稠劑等的液體。
用于存貯熱塑彈性材料粉712a的漏斗404沿非織造織物711的移動方向被設(shè)置于傳送輥403的下游側(cè)。漏斗404用于把粉712a放到具有提花液體409的非織造織物711上。漏斗404的底端設(shè)有一個(gè)孔，該孔的寬度等于非織造織物711的寬度，從而使漏斗內(nèi)的粉712a完全放到非織造織物711的上表面上。
具有粉712a的非織造織物711被反向輥405轉(zhuǎn)動180度，并顛倒著移動。在這時(shí)，涂有提花液體409的部分上的粉712a在液體的表面張力或粘合力的作用下仍然附著在非織造織物711上。另一方向，在沒有涂提花液體409的部分上的粉712a因重力作用而脫落下來，并落在設(shè)置在反向輥405下面的粉接收器406內(nèi)。結(jié)果是，非織造織物711上只有在涂有提花液體409的部分上具有粉712a。
在這個(gè)例子中，對非織造織物進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使不需要的粉712a脫落下來。但是，如果粉712a被施加到非織造織物711的整個(gè)上表面上，那么當(dāng)要與橡膠彈性材料712(圖35)相粘接的表面朝仍然朝上時(shí)，就用空氣吹這個(gè)非織造織物711，就能除去沒有涂提花液體409的部分上的粉712a。
熱塑彈性材料712a有選擇地以一定的模式被附著到非織造織物711上，如上所述，這種非織造織物711通過具有紅外加熱器407a的加熱爐407進(jìn)行熱處理。在這部分中，在一個(gè)等于或高于流動變形開始溫度條件下對粉712a進(jìn)行加熱。
非織造織物711通過加熱爐407之后，在粉712a的流動變形開始溫度或更高的溫度下被加熱狀態(tài)下，利用壓輥408a，408b進(jìn)行擠壓。這就使粉粒被結(jié)合成一個(gè)整體，提高熱塑彈性材料與非織造織物711的接觸。
如上所述，把橡膠彈性材料712粘接到非織造織物711上是通過連續(xù)的步驟來完成的，通過在非織造織物711上的橡膠彈性材料原料進(jìn)行直接成形(patterning)、并對其進(jìn)行熱處理，這樣就不需要單獨(dú)制造具有不良加工特性的橡膠彈性材料712的步驟以及把非織造織物711粘接到橡膠彈性材料712上的步驟了。于是，就能方便高效地制造合成片材710。
在本實(shí)施例所描述的方法中，粉712a被施加到非織造織物711的整個(gè)上表面上，然后去除不需要粉的部分上的粉，通過這種方法來選擇性地把熱塑彈性材料粉712a以一定的模式附著到涂有提花液體409的非織造織物711上。下面將介紹另一個(gè)例子。
圖38是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，表示制造本發(fā)明中的合成片材的裝置的另一個(gè)例子。在圖38中和圖37中相同的部件采用與圖37中相同的附圖標(biāo)記，并省略對它們的詳細(xì)描述。
在圖38所示的裝置中，非織造織物711被運(yùn)載，且將要粘接橡膠彈性材料712(圖35)的非織造織物711的表面朝下。用于存貯熱塑彈性材料粉712a的粉流池(powder flow bath)411被設(shè)置在非織造織物711的運(yùn)載路徑中的傳送輥403與加熱爐407之間。粉流池411由一個(gè)容器組成，該容器頂表面是敞開的，容器內(nèi)部設(shè)置了一些風(fēng)扇411a，用于吹氣。風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)能在粉流池內(nèi)產(chǎn)生氣流，從而把粉流澉411內(nèi)的粉712a吹向非織造織物711。
非織造織物711上以一預(yù)定的模式涂敷了提花液體409，當(dāng)這個(gè)非織造織物711在粉流池411上面通過時(shí)，粉712a就與該非織造織物711接觸。在這個(gè)時(shí)候，由于表面張力或液體的粘性，與涂有提花液體409的部分相接觸的粉712a還附著在非織造織物711上。另一方面，與沒有涂提花液體409的部分相接觸的粉712a就脫落下來，不會附著在非織造織物711上。于是，粉712a只附著在非織造織物711上的涂有提花液體409的的部分上。
其后，以一預(yù)定圖形模式選擇性地附著有彈性材料712a的非織造織物711在加熱爐407內(nèi)熱處理，并用壓輥408a，408b進(jìn)行擠壓，這裝置類似于圖37所示的裝置。
雖然本實(shí)施例表示出了以圖35所示的圖形模式把橡膠彈性材料712施加到非織造織物711上，但是，橡膠彈性材料712的圖形模式可以任意改變，通過改變圖37或圖38所示裝置中的傳送輥403上的突起403a的模式就可以改變這種圖形模式。
例如，在圖39所示的合成片材715中，橡膠彈性材料717是以一種細(xì)長島狀的模式設(shè)置在一個(gè)垂直于非織造織物716的纖維716a的排列方向的方向上。以這種島狀模式設(shè)置的橡膠彈性材料717同樣具有類似于圖35所示的合成片材710的彈性。
(實(shí)施例九)參照圖40，圖中表示出了根據(jù)本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的合成片材720。在圖40所示的合成片材中，橡膠彈性材料722是以這樣的模式被設(shè)置的，即在具有基本沿橫向排列和拉伸的纖維712a的非織造織物721的一個(gè)表面上，設(shè)置許多開口722a，這些開口722a在縱向方向上長一些。
本實(shí)施例中的合成片材720所具有的非織造織物721和橡膠彈性材料722的縱向和橫向是與實(shí)施例八中的相反的。因此，本實(shí)施例中的合成片材在縱向和橫向上的特性也是與實(shí)施例八中的合成片材的特性相反。尤其是，本實(shí)施例中的合成片材720在縱向上具有彈性，但在橫向上幾乎不能擴(kuò)張，從而在橫向上尺寸大小具有良好的穩(wěn)定性。其它的特性，如透氣性(透濕性)、彈性材料的高利用率等等都與實(shí)施例八類似，也可利用與實(shí)施例八中構(gòu)成非織造織物711的相同材料。
本實(shí)施例中的合成片材720基本上是通過類似于實(shí)施例八的圖36所示的各個(gè)步驟來制造的。然而，由于非織造織物721具有基本沿橫向排列的纖維，因此，制造非織造織物721的步驟是與實(shí)施例八不同的。
用于制造具有沿橫向排列的纖維的721a的非織造織物721的方法包括下述專利文獻(xiàn)中公開的方法，如日本專利公開No.36948/91，日本專利公開No.6126/95，日本專利No.2612203，專利申請WO9617121的PCT國際公布的因內(nèi)再公開，日本專利公開No.204764/98，日本專利公開No.222759/99等。即使是用另外制造方法制造的非織造織物721也能被使用，只要它在一個(gè)方向上的拉伸率是100％或更大。
然后，對具有橫向排列纖維721a的非織造織物在橫向上進(jìn)行拉伸。對非織造織物的橫向拉伸可以采用諸如圖11所示的裝置來進(jìn)行。
在制造出具有橫向排列和拉伸的纖維721a的非織造織物721之后，就利用圖37所示的裝置、或圖38所示的裝置等來制造合成片材720。尤其是，熱塑彈性材料粉以圖40所示的橡膠彈性材料721的模式被附著到非織造織物721上，然后對非織造織物721進(jìn)行加熱、擠壓，從而獲得合成片材720。
雖然在實(shí)施例八和實(shí)施例九中所描述的合成片材是通過把橡膠材料以一預(yù)定圖形模式附著到非織造織物上，但是把橡膠彈性材料附著到非織造織物上支的方法并不局限于前面所提到的實(shí)施例中所示的方法，也可以利用各種不同的方法來完成。下面將描述把施加橡膠彈性材料方法的另一個(gè)例子。
把橡膠彈性材料以一定圖形模式附著到非織造織物上去的方法包括除了如所述例子中把提花液體和熱塑彈性材料粉分別附著外，預(yù)先把熱塑彈性材料粉分配到分散劑、粘合劑，尤其是橡膠乳狀粘合劑、橡膠膠乳、增稠劑或類似物內(nèi)，并把粉分配液體以一預(yù)定模式直接附著到非織造織物上。在這里，涂敷粉分配液體的方法包括利用已知的打印染劑裝置，把粉分配劑用作一種染料?；蛘呤牵玫湫偷姆弁繉臃桨?，例如利用靜電涂層，而不用成形的液體。
此外，在定出圖形模式過程中，橡膠彈性材料可以是液體形式，除了熱塑彈性材料粉以外，它還包含橡膠彈性材料。例如，在這個(gè)例子中，包含橡膠彈性材料的液體被用作打印油墨，并利用已知的打印設(shè)備以一預(yù)定模式被附著到非織造織物上，或者是，包含彈性材料的液體被用作一種染料并利用一種已知的打印染色設(shè)備以一預(yù)定的模式被附著到非織造織物上。
含有橡膠彈性材料的液體包括合成橡膠基乳液、天然橡膠乳膠、橡膠能被溶解在溶劑內(nèi)的溶液，或類似物。在任何情況下，都加入交聯(lián)劑，并根據(jù)需要，加入添加劑，例如在使用前加入另一種粘接抑制劑。在把含有橡膠彈性材料的液體涂敷到非織造織物上之后，進(jìn)行干燥或熱處理，以便在乳狀液內(nèi)的水中去除溶液中的溶劑，促進(jìn)交聯(lián)劑的反應(yīng)，從而使橡膠彈性材料與非織造織物相接觸。相據(jù)需要在加熱狀態(tài)下進(jìn)行擠壓等，以增進(jìn)與非織造織物的接觸。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的合成片材在一個(gè)方向上具有彈性，并且特別適用于諸如系帶的基材的彈性部分、衛(wèi)生用品的彈性部分、服裝的內(nèi)襯、彈性粘合繃帶的基材、彈性支撐繃帶、醫(yī)用支撐器、尿布的彈性部分、泥敷劑基材、衣服領(lǐng)子的彈性部分、袖子的端部、或腰部、醫(yī)用帽或手術(shù)長外衣的彈性部分、人造皮、手套的基布、吊褲帶、帶子、襪帶、頭面具基布、臂套、彈性服裝的基布、婦女的胸衣。
根據(jù)本發(fā)明，由于少量的橡膠彈性材料就能很有效地具有彈性，而且可通過方便有效的方法來獲得這種合成片材，因此，本發(fā)明中的合成片材有利于大量生產(chǎn)。
本發(fā)明中所用的非織造織物在一個(gè)方向上被拉伸，它具有以最好的效率在一個(gè)方向上排列的長絲，因此，它適合用于在一個(gè)垂直于長絲的排列方向的方向上獲得很大的拉伸率，即使采用每平方米具有少量纖維的非織造織物，也不會減小拉伸特性。因此，可以減少非織造織物的量，而且由于減少了非織造織物的使用量，從而能夠低成本地來生產(chǎn)這種片材了。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明的彈性帶材本身在一個(gè)方向或在至少兩個(gè)方向上具有彈性，但是它被粘接到另外的彈性材料上，例如，粘接到一個(gè)非織造織物或類似物上，以便能被有利地用于前面提到的各種應(yīng)用中。
如上所述，本發(fā)明用已通過作為例子的幾個(gè)典型的實(shí)施例被進(jìn)行描述了。在下面，將給出本發(fā)明的一些特別實(shí)施例和對比例子。
合成片材的例子(例1-1)首先，縱向拉伸的非織造織物按如下來制造。
一種[η]為0.63dl/g的PET(聚乙烯對苯二酸酯)熔化樹脂，從圖2所示的噴熔拉絲模中被紡紗出，其中噴口直徑為0.3mm，拉絲模溫度為300℃，熱風(fēng)溫度為350℃。在這時(shí)，高壓的熱氣流以4升/分鐘/噴口從一個(gè)氣室5a噴出，并以5升/分鐘/噴口從另一個(gè)氣室5b噴出。噴口3的傾角α為12度。噴嘴8a，8b向一個(gè)距噴口3的距離為250mm的位置噴射霧化水，設(shè)定傾角β為45度。
輸送帶7包括一個(gè)篩，該篩具有2mm的篩孔，輸送帶以10米/分的速度運(yùn)行，輸送帶被設(shè)置成相對于水平面的角γ為25度。負(fù)壓吸嘴10與帶材9具有相同的寬度，并被設(shè)置成使它本身與長絲的到達(dá)點(diǎn)處的輸送帶7后側(cè)之間的間隔為8mm。
輸送帶7上的帶材9被直徑為500mm的圓筒預(yù)熱到85℃，然后通過保持橡膠輥13被嚙合到拉伸圓筒11上。拉伸點(diǎn)在寬度方向上被圖5b所示的紅外線加熱器32加熱，以便對帶材進(jìn)行縱向拉伸，拉伸系數(shù)為2.5。
然后，利用圖3所示的拉伸裝置進(jìn)行拉伸。但是，在這個(gè)例子中，拉伸輥51被用作熱處理輥，熱處理輥54被用作冷卻圓筒。特別是，把預(yù)熱輥43和拉伸輥45的溫度設(shè)定為85℃，以便在P點(diǎn)和Q點(diǎn)之間拉伸帶材，拉伸系數(shù)為2。一個(gè)罩被罩在位于120℃的拉伸輥48與165℃的拉伸輥51之間部分上面，以便在該罩內(nèi)形成一個(gè)蒸汽室，在這個(gè)蒸汽室內(nèi)，帶材被進(jìn)一步拉伸，拉伸系數(shù)為1.2。帶材在拉伸輥51與冷卻圓筒54之間收縮3％。
最后形成的非織造織物具有35g/m2的纖維量，縱向方向的拉伸率為10％，縱向方向上的強(qiáng)度為2.3g/d，在橫向上的拉伸率為200％，橫向方向上的強(qiáng)度為0.3g/d。非織造織物的拉伸率和強(qiáng)度均為斷裂時(shí)的值。
然后，根據(jù)上述方法所獲得的縱向拉伸的非織造織物被引入圖4所示的裝置的導(dǎo)向圓筒83，同時(shí)，彈性材料從噴頭87噴出，以便把彈性材料粘接到非織造織物上，從而制造出合成片材。作為彈性材料，采用了由Shell Japan Co.Ltd.有限公司制造的SEBS，KratonG(產(chǎn)品名稱由Shell Chemical Co.公司制造)。紡紗頭的外徑為200mm，并具有兩個(gè)口。紡紗頭以1500轉(zhuǎn)/分的速度被旋轉(zhuǎn)，彈性材料被紡到非織造織物上。導(dǎo)向圓筒的內(nèi)徑為500mm。被紡到非織造織物上去的彈性材料的股的直徑為0.5mm。
最終形成的合成片材的特征為在縱向方向上拉伸率為10％，在橫向方向上拉伸率為300％。合成片材的這個(gè)拉伸率表示在斷裂時(shí)在橫向方向上的最大的彈性拉伸率，和在斷裂時(shí)在縱向方向上的最大的彈性拉伸率。在下面的例子中，當(dāng)描述合成片材的拉伸率時(shí)，同樣地，在一個(gè)具有更大拉伸率的方向上的拉伸率是指最大彈性拉伸率，而在一個(gè)具有一個(gè)較小拉伸率的方向上的拉伸率是指斷裂時(shí)的拉伸率。
(例1-2)利用圖9a至9c所示裝置制造的在橫向方向上具有取向的彈性材料帶材，被粘接到利用圖13所示裝置制造的類似于例1-1中的縱向拉伸的非織造織物上，從而制造出合成片材。使用了類似于例1-1中的彈性材料。
最后形成的合成片材的特征為在縱向方向上的拉伸率為10％，在橫向方向上的拉伸率為200％。
(例1-3)市場上可獲得的紡粘非織造織物在溫度為120℃下利用圖11所示拉伸裝置在水平方向上被拉伸，使拉伸系數(shù)為2.5，從而制造出38g/m2的水平拉伸的非織造織物。最終形成的非織造織物在垂直方向的強(qiáng)度為1.7g/tex，在垂直方向上的拉伸率為108％，在水平方向上的強(qiáng)度為13.5g/tex，在水平方向上的拉伸率為22％。
然后，如圖41a和41b所示，當(dāng)輸送水平拉伸的非織造織物801時(shí)，從在寬度方向上以間距為5mm設(shè)置大量的長絲拉絲模802中推出熱塑彈性體803。垂直方向上的股由熱塑彈性材料803在非織造織物801上形成。SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯)基聚合物被用作熱塑彈性材料803。在彈性材料803固化之前，使彈性材料803的股和非織造織物801通過擠壓結(jié)合起來，并利用擠壓輥804進(jìn)行冷卻，從而獲得在垂直方向上具有很大彈性的合成片材。彈性材料的細(xì)度為500特。
合成片材在垂直方向的拉伸率為270％，即使合成片材在垂直方向上被拉伸200％拉5次，股也不會從非織造織物801上剝落。而且，合成片材的殘余張力為18％。
(例1-4)首先，采用日本專利申請No.10-34242中所描述的方案，利用聚乙烯對苯二酸酯樹脂(IV值為0.62)來制造非織造織物，該非織造織物被縱向拉伸，拉伸系數(shù)為5.2(比重為15g/m2)。該非織造織物在縱向方向上的強(qiáng)度為1.6g/d，在縱向方向上的拉伸率為14％，在橫向方向上的強(qiáng)度為0.04g/d，在橫向方向上的拉伸率為185％。非織造織物的拉伸率和強(qiáng)度是根據(jù)JIS L1906(用于對由長絲紗線制成的非織造織物的測試方法)來測量的。強(qiáng)度被轉(zhuǎn)換成但尼爾，以便適合于各種織物單位重量。
然后，縱向拉伸的非織造織物被供給圖37所示的裝置，并利用輸送輥403把用于成形的液體409供給給該非織造織物。被附著到非織造織物上的提花液體409的圖形模式是圖39所示的橡膠彈性材料的圖形模式。提花液體409是0.4％的聚乙烯氧化物的水溶液(由Sumitomo Seika Chemicals Co.Ltd.有限公司制造)，它使水的粘度增大，從而能進(jìn)行粘接。在涂敷了提花液體409之后，熱塑彈性材料粉712a從漏斗404落到非織造織物上，然后，由反向輥405把非織造織物轉(zhuǎn)向，使粉712a以圖39所示的圖形模式保留在非織造織物上。作為粉712a，采用了苯乙烯和乙烯丁烯的共聚物(Shell Japan Co.Ltd.公司的Kraton G1652)。非織造織物上只有那些涂有提花液體409的部分上才附著有粉712a，這種非織造織物由加熱爐407在230℃下進(jìn)行加熱，并由壓輥408a，408b進(jìn)行擠壓。這就使得粉712a變得平整，促進(jìn)了彈性材料和非織造織物的粘接，從而獲得合成片材。
最終形成的合成片材在縱向方向上的拉伸率為16％，在橫向上的拉伸率為420％。在橫向方向上把合成片材拉伸200％拉十次，在拉伸率為200％時(shí)應(yīng)力減小21％，殘余張力為12％，這個(gè)結(jié)果表明這種合成片材可被用作橫向彈性片材。
(例1-5)聚丙烯樹脂(MFR520)被用于制造非織造織物(織物單位重量為20g/m2)，這種非織造織物是利用日本專利公開No.6126/95中所描述的方案對具有橫向排列的紡紗非織造織物進(jìn)行橫向拉伸而獲得的。這種非織造織物在縱向方向上的強(qiáng)度為0.05g/d，在縱向方向上的拉伸率為220％，在橫向方向上的強(qiáng)度為2.1g/d，在橫向方向上的拉伸率為18％。
然后，采用曲面印刷技術(shù)把熱塑彈性材料粉附著到橫向拉伸的非織造織物上，以圖40所示的橡膠彈性材料的模式來進(jìn)行附著，利用一種混合在天然橡膠乳液內(nèi)的交聯(lián)劑來獲得合成片材。這種天然橡膠乳液具60％的固體物質(zhì)和包含0.2％的氨。交聯(lián)劑含有氧化鋅、硫和反應(yīng)加速劑。在使交聯(lián)劑時(shí)，把乳液固體物質(zhì)和交聯(lián)劑以100∶5的比例進(jìn)行混合。在110℃條件下進(jìn)行交叉連接三分鐘。
最終形成的合成片材在縱向方向上的拉伸率為540％，在橫向方向上的拉伸率為21％。對這種合成片材在縱向方向上重復(fù)以拉伸率為200％拉伸十次，結(jié)果在200％的拉伸率時(shí)應(yīng)力減小26％，殘余張力為15％，這個(gè)結(jié)果表明這種合成片材適合用作縱向彈性片材。
(例1-6)短纖維原材料被放入梳理機(jī)，以以便獲得50g/m2的粗梳帶材。原材料是聚乙烯telephthalate短纖維(0.25特，長度為50mm)和聚合物基低熔點(diǎn)短纖維(UNITIKA，LTD.的MELTY 2080)的混合物?；旌媳葹?5％比25％。帶材在180℃條件下被壓印，從而獲得由縱向排列的短纖維制成的非織造織物。最終形成的非織造織物在垂直方向上強(qiáng)度為12.7克/特(g/tex)，拉伸率為28％。在水平方向上強(qiáng)度為1.1克/特(g/tex)，拉伸率為115％。上面所提到的SEBS基聚合物在水平方向上以3mm的間距被排列在非織造織物上，并在140℃條件下進(jìn)行擠壓，擠壓所用的機(jī)器與日本專利公開No.40185/75、日本專利公開No.38783/78或日本專利公開No.57222/91中所描述的機(jī)器相同，從而獲得在水平方向上具有很大彈性的合成片材。
參照圖42a和圖42b來解釋利用橫向鋪放機(jī)使非織造織物與股進(jìn)行重疊的方法。如圖42a所示，許多股853被繞在筒子架臺851內(nèi)的線軸852上。這些股被壓輥855穿過整經(jīng)梳854拉出。被些被拉出的股853以規(guī)律的間距被排列在格架856上。格架856上的股853被用作成組的股853’，它們被切割器857切割，所切成的長度等于非織造織物861的寬度。另一方面，如圖42b所示，通過一個(gè)單面上膠輥863把粘合劑862涂敷到非織造織物861上。涂有粘合劑862的非織造織物861被一個(gè)帶推元件865推擠，使非織造織物擠靠在格架856上的成組的股853’上。于是，成組的股853’被轉(zhuǎn)移移到非織造織物861上。從而，這些成組的股853’在水平方向上被排列到非織造織物861上。這些成組的股853’與非織造織物861經(jīng)加熱圓筒866加熱后，通過壓輥867的擠壓而被結(jié)合在一起，從而獲得在水平方向上具有很大伸能力的合成片材。
雖然在這個(gè)例子中，利用橫向鋪放機(jī)把股沿水平方向進(jìn)行排列，但是，可以利用市場上可獲得的織機(jī)織把織物插入熱塑彈性材料的股來進(jìn)行。
(對比例1-1)彈性材料非織造織物(縱向和橫向方向上的拉伸率為200％)與非織造織物(縱向方向上的拉伸率為25％，橫向方向上的拉伸率為40％)相結(jié)合，其中的非織造織物是用傳統(tǒng)的噴熔(MB)制造設(shè)備，并利用壓延機(jī)輥來制造的。最終形成的合成片材在橫向和縱向方向上分別被拉伸200％，但在非織造織物斷裂的同時(shí)，縱向方向上的拉伸率為25％，橫向方向上的拉伸率為40％，且接觸點(diǎn)被脫皮了。
(對比例1-2)通過傳統(tǒng)的噴熔制造設(shè)備制造的非織造織物(縱向方向上的拉伸率為25％，橫向方向上的拉伸率為30％)被粘接到彈性材料基材上。在最終形成的合成片材中，當(dāng)變形超過所用非織造織物的拉伸率時(shí)，非織造織物就斷裂，接觸點(diǎn)被脫皮。
彈性帶材的例子(例2-1橫向拉伸的膜)首先，在由圖18所示的交錯(cuò)模式的SEBS基樹脂(產(chǎn)品名“KratonG1657”，由Shell Japan Co，Ltd.公司制造)制成的厚度為200um的一膜上沿橫向方向形成一些槽，槽的長度為為5mm，間距為2.5mm。然后，利用圖11所示的裝置對具有槽的膜進(jìn)行橫向拉伸，拉伸系數(shù)為3.5，在135℃的條件下進(jìn)行熱處理，以除去膜的收縮力，并利用圖20所示的熱壓機(jī)構(gòu)使其平整，從而獲得彈性帶材。最終形成的帶材的厚度為32um，其在橫向方向上具有重復(fù)的彈性。
(例2-2縱向拉長的非織造織物)利用圖27所示的裝置對由聚氨酯制成的非織造織物(產(chǎn)品名”Espansione”，由Kanebo，Ltd.制造，比重為50g/m2)進(jìn)行縱向拉伸，拉伸系數(shù)為3.8，并在138℃條件下進(jìn)行熱處理和熱壓，從而獲得彈性帶材。最終形成的帶材能抵抗拉伸率為200％沿縱向的重復(fù)拉伸。
(例2-3雙軸向拉長的膜)在一膜內(nèi)形成如圖32a所示的穿孔，穿孔的直徑為1mm，膜是由熱塑彈性材料(由Kuraray Co，Ltd.rmtf，產(chǎn)品名為“SEPTON 2063”)制成的，厚度為300um，其中的熱塑彈性材料是苯乙烯異戊二烯基共聚物。然后，利用圖33所示的壓延雙軸向拉伸裝置對膜進(jìn)行縱向拉伸，縱向上的拉伸系數(shù)為2，橫向上的拉伸系數(shù)為2.5，并在145℃條件下進(jìn)行縱向方向上為10％，橫向方向上為15％的收縮熱處理，從而獲得彈性帶材。最終的帶材不僅在縱向上和橫向上而且在包括45度角的所有方向上能抵抗300％的重復(fù)彈性變形。
雖然已經(jīng)用了特定的術(shù)語描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是，這些描述只是為了解釋說明的目的，應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和范圍時(shí)，可以對本發(fā)明作出各種變化和變型。
權(quán)利要求
1.一種合成片材，包括非織造織物，該非織造織物包括在一個(gè)方向上排列的非彈性纖維，在一個(gè)與所說非彈性纖維排列方向相交的方向上的拉伸率為100％或更高；橡膠彈性材料，該橡膠彈性材料以一種具有與所說非彈性纖維的排列方向相交的取向的圖形模式被粘接到所說的非織造織物上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成片材，其特征在于所說的橡膠彈性材料是以熱塑彈性材料的股的形式在與所說非彈性纖維的排列方向相交的方向上排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成片材，其特征在于所說的熱塑彈性材料的股被相互之間有間隔地粘接到所說非織造織物上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成片材，其特征在于所說的股被基本平行地排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的合成片材，其特征在于所說的纖維在非織造織物內(nèi)沿縱向排列，所說的股在所說的非織造織物內(nèi)沿橫向排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的合成片材，其特征在于所說的纖維在所說的非織造織物內(nèi)沿橫向排列，所說的股在所說非織造織物內(nèi)沿縱向排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成片材，其特征在于所說的圖形模式包括透氣部分，該透氣部分在一個(gè)與所說非彈性纖維的排列方向相交的方向上具有長的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成片材，其特征在于所說的橡膠彈性材料是一帶材，該帶材包括一熱塑彈性材料，并包括用作所說透氣部分的一些氣孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的合成片材，其特征在于在所說的帶材被保持在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度的溫度之后，所說的帶材被粘接到所說的非織造織物上，以便在所說帶材沿著與所說非彈性纖維的排列方向相交的方向被拉長的狀態(tài)下，去除帶材的收縮力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的合成片材，其特征在于所說的帶材是一種膜，該膜包括一些開口，這些開口在與所說非彈性纖維的排列方向相交的方向上長一些，這些開口被用作氣孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的合成片材，其特征在于所說的帶材是一種非織造織物，該非織造織物包括沿著與所說非彈性纖維的排列方向相交的方向排列的熱塑彈性材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成片材，其特征在于所說的橡膠彈性材料是通過對熱塑彈性材料的粉進(jìn)行加熱而形成的，這種熱塑彈性材料粉以所說的圖形模式在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下被涂敷到所說非織造織物上，以使所說的熱塑彈性材料與所說的非織造織物緊密接觸。
13.一種制造合成片材的方法，包括以下步驟構(gòu)造一非織造織物，該非織造織物包括在一個(gè)方向排列的非彈性纖維；把一橡膠彈性材料粘接到所說非織造織物上，使橡膠彈性材料的取向與所說的非彈性纖維的排列方向相交。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的構(gòu)造非織造織物的步驟包括使所說非彈性纖維在待形成的一非織造織物的一個(gè)縱向方向上排列；所說的粘接橡膠彈性材料的步驟包括使熱塑彈性材料股在所說非織造織物的一個(gè)寬度方向上排列。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的粘接步驟包括使所說非織造織物形成圓筒形；在所說的圓筒形的軸向方向上移動所說被形成圓筒形的非織造織物；把一可塑的熱塑彈性材料附著到所說的沿著圓筒形的圓周面移動的非織造織物的內(nèi)表面上；把熱可塑的熱塑彈性材料移動固化到所說的非織造織物上，從而獲得所說的橡膠彈性材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的把非織造織物形成圓筒形的步驟包括準(zhǔn)備一個(gè)包括一圓筒的成形部分，所說的非織造織物被供向所說圓筒的內(nèi)表面；沿著所說圓筒的內(nèi)表面壁供給所說的非織造織物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的把一可塑的熱塑彈性材料附著到所說的被形成一圓筒形的非織造織物上的步驟包括在所說的圓筒的中部準(zhǔn)備一個(gè)轉(zhuǎn)動紡紗頭部分，向所說的轉(zhuǎn)動紡紗頭內(nèi)供給可塑的熱塑彈性材料，并在所說的轉(zhuǎn)動紡紗頭的外圓周面上設(shè)置一孔；轉(zhuǎn)動所說的轉(zhuǎn)動紡紗頭部分，同時(shí)把所說的可塑的熱塑彈性材料從所說的孔進(jìn)行紡紗，以便把所說的熱塑彈性材料附著到被供入所說圓筒內(nèi)的非織造織物上，并向內(nèi)部移動。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的構(gòu)造非織造織物的步驟包括使所說的非彈性纖維在待形成的非織造織物的寬度方向上排列；所說的粘接橡膠彈性材料的步驟包括使熱塑彈性材料的股在所說的非織造織物的一個(gè)縱向方向上排列。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造合成片材的方法，其特征在于還包括以下步驟形成一帶材，該帶材包括熱塑彈性材料，并具有氣孔；在一個(gè)方向拉長所說的帶材；在一個(gè)等于或高于熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下對被拉長了的帶材進(jìn)行加熱，以便去除所說帶材的收縮力；其中所說的粘接橡膠彈性材料的步驟包括把已去除了收縮力的帶材粘接到所說的非織造織物上，使所說非彈性纖維的排列方向與所說帶材的拉伸方向相交。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的形成一帶材的步驟包括準(zhǔn)備一種包含熱塑彈性體的膜；在所說膜上形成一些槽，這些槽被用作所說的氣孔。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的形成槽的步驟包括在所說帶材的拉伸方向上形成長槽。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的粘接橡膠彈性材料的步驟包括準(zhǔn)備熱塑彈性材料的粉；把所說的粉以一種圖形模式附著到所說的非織造織物上，這種圖形模式的取向與所說非彈性纖維的排列方向相交，且具有透氣部分；在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下對附著有所說粉的非織造織物進(jìn)行加熱；把在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下加熱的非織造織物壓向所說的粉。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的把所說粉附著到所說的非織造織物上去的步驟包括以所說的圖形模式把一種液體涂到所說的非織造織物上；把所說的粉分配到所說的附著有液體的非織造織物上。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造合成片材的方法，其特征在于所說的粘接橡膠彈性材料的步驟包括把一種含有構(gòu)成所說橡膠彈性材料、并加有交聯(lián)劑的液體以一種圖形模式涂敷到所說的非織造織物上，其中的涂敷圖形模式的取向與所說的非彈性纖維的排列方向相交，并具有透氣孔部分；對涂有所說液體的非織造織物進(jìn)行干燥。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的制造合成片材的方法，其特征在于還包括對涂有所說液體的非織造織物進(jìn)行熱處理，以便促進(jìn)所說交聯(lián)劑的反應(yīng)。
26.一種彈性帶材，包括一層或多層拉伸帶材，這種帶材的收縮力在一拉伸狀態(tài)下，通過把含有熱塑彈性材料并具有氣孔的一層或許多層原料帶材在拉伸狀態(tài)下保持在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度，從而把收縮力去除了。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的彈性帶材，其特征在于所說的原料帶材是包含熱塑彈性纖維的一非織造織物。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的彈性帶材，其特征在于所說的原料帶材是具有孔的膜，該膜含有一熱塑彈性材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的彈性帶材，其特征在于所說的原料帶材在一個(gè)方向上被拉伸，所說的原料帶材的氣孔就是一些槽，這些槽在拉伸方向上長一些。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的彈性帶材，其特征在于所說的許多原料帶材中的每個(gè)帶材在一個(gè)方向上被拉伸，所說原料帶材的拉伸方向是彼此相同的，或者是彼此互不相同，所說的許多拉伸帶材被重疊成使它們的拉伸方向相交。
31.一種制造彈性帶材的方法，包括以下步驟形成一個(gè)或許多原料帶材，該原料帶材包含一熱塑彈性材料，并具有氣孔；在至少一個(gè)方向上拉伸所說的原料帶材；在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下對所說的被拉伸的帶材進(jìn)行加熱，以便去除處于拉伸狀態(tài)中的原料帶材的收縮力。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造彈性帶材的方法，其特征在于所說的形成原料帶材的步驟包括形成含有熱塑彈性材料纖維的一非織造織物。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造彈性帶材的方法，其特征在于所說的形成一原料帶材的步驟包括在一含有熱塑彈性材料的膜上形成一些孔。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制造彈性帶材的方法，其特征在于所說的孔就是一些槽，所說的對原料帶材進(jìn)行拉伸的步驟包括在所說槽的一縱向方向上對所說膜進(jìn)行拉伸。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造彈性帶材的方法，其特征在于所說的拉伸原料的步驟包括在一個(gè)方向上拉伸所說的許多原料帶材中的每一個(gè)帶材，所說原料帶材的拉伸方向彼此相同，或者是彼此不同，該方法還包括對所說的已去除了收縮力的許多原料帶材進(jìn)行重疊的步驟，使它們重疊成拉伸方向相交。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造彈性帶材的方法，其特征在于所說的拉伸原料帶材的步驟包括在一個(gè)低于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度條件下對所說原料帶材進(jìn)行拉伸的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的制造彈性帶材的方法，其特征在于還包括在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度的溫度條件下對所說的原料帶材進(jìn)行加熱的狀態(tài)下，對所說的原料帶材進(jìn)行熱壓。
38.一種用于制造合成片材的裝置，包括一個(gè)紡紗單元，用于把非彈性纖維進(jìn)行紡紗，以形成含有在一個(gè)方向上排列的纖維的非織造織物；一個(gè)拉伸單元，用于在與所說纖維的排列方向相同的方向上，對由所說紡紗單元所形成的非織造織物進(jìn)行拉伸；一個(gè)粘拉單元，用于把一橡膠彈性材料粘接到被所說拉伸單元拉伸的非織造織物上，粘接方向與所說纖維的排列方向相交。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的制造合成片材的裝置，其特征在于所說的紡紗單元包括許多孔，這些孔被設(shè)置在待形成的非織造織物的一個(gè)寬度方向上，用于排放所說可塑狀態(tài)下的纖維原料，還包括運(yùn)載裝置，用于運(yùn)載在所說纖維的排放方向上從所說孔排出的纖維；所說的粘接單元包括一個(gè)圓筒形部分，沿著圓筒形的內(nèi)表面向該內(nèi)圓筒部分供給所說的非織造織物，以便把所說的非織造織物形成一種圓筒形；一個(gè)移動機(jī)構(gòu)，用于沿著圓筒形部分的軸向移動供向所說圓筒部分的非織造織物；一個(gè)轉(zhuǎn)動紡紗頭部分，位于所說圓形部分的中央，一種所說橡膠彈性材料的可塑原料被供向所說的轉(zhuǎn)動紡紗頭部分，且面該轉(zhuǎn)動紡紗頭的外圓周表面上設(shè)置一開口。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的制造合成片材的裝置，其特征在于所說的紡紗單元包括一個(gè)排放口，用于排放可塑狀態(tài)下的所說纖維的原料；分配裝置，用于在待形成的非織造織物的寬度方向上對從所說排放口排出的所說纖維的原料進(jìn)行分配；運(yùn)載裝置，用于在待形成的一非織造織物的縱向方向上運(yùn)載從所說分配裝置分配出的纖維；所說的粘接單元包括一個(gè)非織造織物運(yùn)載裝置，用于運(yùn)載由紡紗單元形成的一非織造織物；一個(gè)開口，用于通過所說的非織造織物運(yùn)載裝置把所說橡膠彈性材料的原料排放到非織造織物上。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的制造合成片材的裝置，其特征在于還包括一個(gè)彈性帶材形成單元，用于形成所說的橡膠彈性材料，該橡膠彈性材料將被粘接到所說的非織造織物上，從而形成一種具有透氣部分的帶材。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的制造合成片材的裝置，其特征在于所說的彈性帶材形成單元包括拉伸裝置，用于在一個(gè)方向上拉伸所說的帶材；加熱裝置，用于在一個(gè)等于或高于所說帶材的材料的流動變形開始溫度的溫度條件下對所說的拉伸帶材進(jìn)行加熱，以便去除所說帶材的收縮力，所說的粘接裝置把所說帶材粘接到所說的非織造織物上，使所說帶材的拉伸方向與所說非織造織物的纖維的排列方向相交。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的制造合成片材的裝置，其特征在于所說的彈性帶材形成單元包括一個(gè)切割器，用于在由熱塑彈性制成的膜上形成一些沿一個(gè)方向的長槽；拉伸裝置，用于在所說槽的縱向方向上對帶有槽的膜進(jìn)行拉伸；加熱裝置，用于在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度的溫度條件下對所說的拉伸膜進(jìn)行加熱，以便去除所說膜的收縮力，所說粘接裝置把所說的膜粘到非織造織物上，使所說膜的拉伸方向與所說非織造織物的排列方向相交。
44.根據(jù)權(quán)利要求38所述的制造合成片材的裝置，其特征在于所說的粘接單元包括一個(gè)附著器，用于把用作所說橡膠彈性材料的原料的熱塑彈性材料粉以一圖形模式附著到所說的非織造織物上，其中的圖形模式的取向與所說纖維的排列方向相交，并具有透氣部分；一個(gè)加熱器，用于在一個(gè)等于或高于所說熱塑彈性材料的流動變形開始溫度的溫度條件下，對附著有粉的非織造織物進(jìn)行加熱，其中的粉是利用附著單元被附著到非織造織物上的；一個(gè)擠壓器，用于對經(jīng)所說加熱單元加熱的非織造織物和所說的粉進(jìn)行擠壓。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的制造合成片材的裝置，其特征在于所說的附著單元包括一個(gè)涂敷輥，用于以所說的圖形模式把一種液體涂敷到所說的非織造織物上；分配裝置，用于把所說的粉分配到所說的涂有所說液體的非織造織物上。
全文摘要
一種合成片材,包含一種非織造織物和一種粘接到該非織造織物上的橡膠彈性材料。非織造織物具有在一個(gè)方向上排列的非彈性纖維,它在一個(gè)垂直于非彈性的排列方向的方向上具有100%或更高的拉伸率。橡膠彈性材料以一圖形模式被粘接到非織造織物上,其中的圖形模式的取向垂直于非彈性纖維的排列方向。
文檔編號D04H3/14GK1277273SQ0012031
公開日2000年12月20日 申請日期2000年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月17日
發(fā)明者栗原和彥, 矢澤宏, 小林健一 申請人:日本石油化學(xué)株式會社, 株式會社高分子加工研究所