单横向高延展性非纺织布的加工法 【技术领域】
本发明涉及一种单横向高延展性非纺织布的加工法，尤其涉及一种利用将原布加热到所含热可塑性纤维的热软化点(Td)和熔点(Tm)之间的温度范围，同时以固定的拉伸速比和固定而低于1000％分的低度拉伸速率比，可以得到新规格的单横向高延展弹性非纺织布。背景技术
随着工商产业的进步，抛弃式用品逐渐取代传统用品，特别是一些消费性的卫生消毒用品，例如：成人及婴孩尿布、卫生棉、医疗用品的纱布、手术口罩、手术遮布、手术衣、头罩、防护衣及个人卫生用品如免洗内衣裤、免洗袜等物品的需求量与日俱增，应这些低廉消耗品的需求，非纺织布产业的研发实成为一项艰巨的工程。
非纺织布虽具有价格低廉的优点，但其缺点为强度较一般纺织布弱，较硬挺粗糙且不具伸缩性，由于不具有柔软性，因此在使用上易造成不舒适感。非纺织布大多是以热可塑性纤维制成，此类布品可以机械性的平铺短纤维或直接在热塑性分子于融化地物态下挤压出的纤维平铺成布，热粘合的步骤是以热压滚轮或其他的热方式，使纤维交叉处热粘在一起。除上述的缺点外，另一等待解决的课题是非纺织布材质的伸缩性，通过伸缩性可改善产品的强度、舒适性及贴适形体的优良特性，一般可抛弃性物品实际需求的弹性，均仅于30-50％内的范围，例如24寸裤围免洗裤仅伸展50％即可适用36寸腰围，以往作法是在粘合非纺织布时加入弹性胶，使非纺织布具伸缩性以增加强度及舒适性，但此法在成本上较不经济。另有一项作法是在压挤过程中将非纺织布的两侧挤入，以造成机械进行方向的皱摺，此种做法使布质较舒适及带有少许伸张性与贴适性，但纵横双向张力与强度并未改变，而且此种皱缩布的回复力甚差，且柔软度也降低。
海森保(Hassenboehler)等人在美国专利5244482，5441550和5443606号中即公开一项结合热处理和机械力拉伸造成非纺织布物性改变的处理方法，应用高的拉伸率使布体内的纤维间孔隙减小，并使孔隙大小的差异变的较接近，高的拉伸率是改变非纺织布布质的型态及造成孔隙缩小的主要处理，特别是以高于2500％/分拉伸速率比的加工方法，造成非纺织布纤维间隙缩小和分布的缩紧，有利于提升过滤效果。沃德(Ward)氏的台湾专利095295号、中国专利ZL96120523.7和最近的美国6051177号专利其是应用热处理和机械力拉伸，以350-950％/分的低拉伸速率比加工，追求造成非纺织布伸缩弹性。延续沃德(Ward)氏的低拉伸速率比加工研究发现可以用更简易的装置，不同的延伸方法，并且在完全不同的温度范围下，制造出横向能大于100％高度延伸及50％回缩的单向横向高延展性的新规格弹性非纺织布。沃德(Ward)所提的拉伸装置，是以多于4支的卷取轴，并以渐进的卷速，造成拉伸的张力，然而，在4支卷取轴的情况下，为了合乎渐进的拉伸张力，是无法连续加工，而必须要一段布、一段布的间断性加工。
一种单横向高延展性非纺织布的加工法，是采取前后安置的两组压制卷轴为拉伸装置，将原布加热到所含热可塑性纤维的热软化点(Td)和熔点(Tm)之间的温度范围，同时以固定的拉伸速比和固定而低于1000％/分的低度拉伸速率比，可以得到新规格的单横向高延展性弹性非纺织布，经由上述的加工处理，可增加非纺织布的柔软度、舒适感及具商业价值的高度伸缩弹性。发明内容
本发明的主要目的是在一种单横向高延展性非纺织布的加工法，其包括将热粘合的非纺织布，经由原布送出、前压制卷取轴压制、热处理、后压制卷取轴拉伸、成品收成等步骤；特别是热处理是将温度控制在所用热可塑性纤维的热软化点(Td)和熔点(Tm)之间，同时连续性的以S形缠绕经过前后两组压制卷轴，经由固定的前后卷轴速比，将原布做纵向拉伸，而且控制拉伸速率比在1000％/分以下，使原布宽度能缩小为原宽度的60％以下，制成布面平整，横向可以延伸100％以上，并且具有50％以上回弹性的新种类非纺织布。
本发明的另一目的是在于提供一种制造单横向高延展性非纺织布的装置，其是包括有：发送轮、前压制卷轴、后压制卷轴、成品卷取轮及热处理装置。其中该前后两组压制卷轴，每组由两支卷轴形成，共为4支卷轴，原布以S形缠绕经过。后压制卷轴的卷速为前压制卷轴的1.0-1.6倍，以10至200米/分的牵引速度使非纺织布经过热处理装置并保持拉伸速率比在1000％/分以下；热处理装置是设置在后压制卷轴之前，可以在两组压制卷轴之前或之间。
本发明的再一目的是在于提供一种单横向高延展性非纺织布，其中该热粘合非纺织布，适用于处理纺贴法、热压法、热风法、熔吹法及前述的复合法等制成的非纺织布。
为达本发明上述目的，本发明是提供一单横向高延展性非纺织布的加工法，将热粘合的非纺织布，经由热处理将温度控制在所用热可塑性纤维的热软化点(Td)和熔点(Tm)之间，通过一种制造单横向高延展性非纺织布的装置，该装置包括有：发送轮、前压制卷轴、后压制卷轴、成品卷取轮及热处理装置，通过固定的前后卷轴速比，将原布纵向拉伸，而且控制拉伸速率比在1000％/分以下，使原布宽度能缩小为原宽的60％以下，制成布面平整，横向可以延伸100％以上，并且具有50％以上回弹性的新种类非纺织布。
本发明的上述目的及所具功效通过下列附图作进一步说明。附图说明
图1为本发明加工方法的流程图；
图2为本发明装置的示意图；
图3为本发明装置的另一示意图；
图4为本发明装置的侧视图；
图中：
1 发送轮 2 原布
3 前压制卷取轴 5 热处理装置
7 后压制卷取轴 9 成品卷取轮
31 卷取轮 33 卷取轮
71 卷取轮 73 卷取轮具体实施方式
参阅图1所示，一种制造单横向高延展性非纺织布的加工方法，其包括由原布送出、前压制卷取轴压制、热处理、后压制卷取轴拉伸、成品收成等步骤。
参阅图2、图3所示，一种制造单横向高延展性非纺织布的装置，其包括有：发送轮1、前压制卷轴3、后压制卷轴7、成品卷取轮9及热处理装置5；原布2自发送轮1放出，以S形缠绕经过前压制卷取轴3的卷取轮31、33，再经过热处理装置5，热处理装置5是设置在后压制卷轴7之前，可以在两组压制卷轴之前或之间，布体经过烘箱内及卷取轮31、33、71、73的拉伸，再以S形缠绕经过后压制卷取轴7的卷取轮71、73，在卷取轮9处获得成品，每只卷取轮31、33、71、73均包覆有橡胶或其他的表面物质4以提高摩擦力；其中该前、后两组压制卷轴3、7，每组由两支卷轴形成，共为4支卷轴，后压制卷轴7具有1.0-1.6倍于前压制卷轴3的卷速，以10至200米/分的牵引速度使非纺织布经过热处理装置5并保持位伸速率比在1000％/分以下；热处理装置5是设置在后压制卷轴之前7，可以在两组压制卷轴7、9之前或之间。
参阅图4所示，一种制造单横向高延展性非纺织布的装置，原布2自发送轮1放出，经过前压制卷取轴3的卷取轮31、33及后压制卷轴7的卷取轮71、73时，以S形缠绕。
原布以加工热处理的方式，是将热粘合的非纺织布，经过热处理将温度控制在所用热可塑性纤维的热软化点(Td)和熔点(Tm)之间，实验用原布包括纺贴法、热压法、热风法、熔吹法，及以上的复合法，上述的非纺织布为有层积、涂布或贴合热可塑性弹性薄膜。
沃德(Ward)氏以玻璃转位点为加工温度起点，现将分别列出常用的粘合非纺织布的玻璃转位点(Tg)和加工温度范围：
原布材质 Tg(摄氏) 加工温度范围
聚乙烯(PE) -80 -80至-60
聚丙烯(PP) -20 -20至0
聚酯(PET) 70 70至90
聚己内酰胺(PA-6) 40 40至60
聚六亚甲癸二酸酰胺(PA-66) 50 50至70
本案加工温度控制在原布所用热可塑性纤维的热软化点(Td)和熔点(Tm)之间，以同样的热粘合非纺织布，其Td和Tm分列如下：
原布材质 Td(摄氏) Tm(摄氏)
聚乙烯(PE) 110 140
聚丙烯(PP) 120 165
聚酯(PET) 190 260
聚己内醋胺(PA-6) 165 230
聚六亚甲癸二酸醋胺(PA-66) 220 265
由上列所示的温度范围可知：虽然各种品牌和不同级数的热可塑纤维的温度值有所不同，但是玻璃转位点Tg和热软化点Td值的差异都在摄氏100度以上，将不会有重叠和混淆。本案加工温度与前案的范围完全不同。经由本案新法加工的新布，布宽收缩约为一半，其外观布面平整，如表1所示。
表1 原布 原布基重 原布宽 成布基重 成布宽 G/m2 m G/m2 m PP纺粘布 15 2.1 23 1 15 2.1 26 0.8 20 2.1 30 1 20 2.1 38 0.8 30 2.1 46 1 30 2.1 57 0.8 42 2.1 68 1 42 2.1 80 0.8 60 2.1 90 1 60 2.1 114 0.8 PET纺粘布 50 3.2 76 1.6 50 3.2 104 1.2 PA纺粘布 22 1.6 35 0.8 22 1.6 47 0.6 PP纺粘SMS布 15 2.1 22 1 40 2.1 56 1 55 3.2 74 1.6 PP热压布 15 2 21.5 1 35 2 51 1 55 2 78 1 65 2 93 1 PP熔喷布 30 1.6 43 0.8 50 16 72 0.8 PE热风布 18 2 26 1 30 2 44 1 50 2 72 1 60 2 90 1 70 2 105 1
经由本案新法加工的成布，横向单向的伸展性达100％以上，回复达50％，是一种从未被描述或制成过的新规格非纺织布材料，称为单横向高伸展性的弹性非纺织布。其结果分别如表2所示。表2 成布成布基重横向伸展服率拉伸至200％后释放的回复点 G/m2 ％ ％及(回复率％)PP纺粘布 23 117 132(68) 30 120 127(73) 45 118 124(74) 68 123 129(71) 90 127 120(80)PP热压布 22 117 147(53) 50 125 141(59) 75 128 138(62) 95 131 134(66)PE热风布 25 113 143(57) 75 124 139(61) 105 125 135(65)PP熔喷布 43 98 144(56) 70 102 141(59)PET纺粘布 75 115 135(65)PA纺粘布 35 108 127(73)
根据实验结果显示，本发明是将原布加热到所含热可塑性纤维的热软化点(Td)和熔点(Tm)之间的温度范围，通过固定的前后卷轴速比，将该原布做纵向拉伸，而且控制拉伸速率比在1000％/分以下，可以得到新规格的单横向高延展性弹性非纺织布。