多层弹性布材及其制造方法与流程

1.本发明是有关一种弹性布材及其制造方法，尤其是一种可单向延展或双向延展的的多层弹性布材及其制造方法。


背景技术：

2.不织布又称无纺布，是一种以针轧机械或梳理机械处理各种纤维原料，用高压或黏合生产的一种布材。聚丙烯纤维是最为常见的用以制造不织布的原料之一。
3.然而，聚丙烯纤维的问题在于：耐磨性差、防燃性差、韧性差和不耐水洗，以聚丙烯纤维制成的不织布也具有上述问题。
4.再者，聚丙烯纤维所制成的不织布通常不具有回复性或弹性。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种多层弹性布材及其制造方法，所制成的多层弹性布材具有耐磨性佳、防燃性佳、韧性佳和耐水洗等特性。
6.本发明的另一目的在于提供一种多层弹性布材及其制造方法，所制成的多层弹性布材具有单横向或横向和纵向等双向的回复性或弹性。
7.本发明的又一目的在于提供一种多层弹性布材及其制造方法，所制成的多层弹性材料具备可回收及再利用的环保特性，符合循环经济的概念。
8.为了达成前述的目的，本发明提供一种多层弹性布材的制造方法，包括下列步骤：
9.准备步骤：准备一弹性薄膜及二单横向高延展性不织布，弹性薄膜由热塑性聚酯弹性体所构成，弹性薄膜的基重为20～50gsm，各单横向高延展性不织布由多条聚对苯二甲酸乙二酯纤维所构成且经过弹性加工后而具有单横向高延展性，各单横向高延展性不织布的基重为20～50gsm；以及
10.结合步骤：所述单横向高延展性不织布分别结合在弹性薄膜的一上表面和一下表面，以形成一多层弹性布材，多层弹性布材的一公斤延伸率为50～200％，多层弹性布材的极限延伸率为200～500％，多层弹性布材的极限抗拉强度为1～3公斤，多层弹性布材的变形率为3～10％。
11.较佳地，在准备步骤中，弹性薄膜的横向宽度等于所述单横向高延展性不织布的横向宽度，弹性薄膜的纵向长度等于所述单横向高延展性不织布的纵向长度；以及其中，在结合步骤中，所述单横向高延展性不织布分别平坦地贴合于在弹性薄膜的上表面和下表面，使得多层弹性布材具有单横向高延展性。
12.较佳地，在准备步骤中，弹性薄膜的横向宽度等于所述单横向高延展性不织布的横向宽度，所述单横向高延展性不织布的纵向长度相等，弹性薄膜被拉伸前的纵向长度小于所述单横向高延展性不织布的纵向长度；其中，在准备步骤与结合步骤之间更包括一拉伸步骤：纵向拉伸弹性薄膜，使得弹性薄膜被拉伸后的纵向长度等于所述单横向高延展性不织布的纵向长度；其中，在结合步骤中，所述单横向高延展性不织布分别结合在被拉伸后
的弹性薄膜的上表面和下表面，以形成一展开的多层弹性布材；以及其中，在结合步骤之后更包括一收缩步骤：藉由弹性薄膜被拉伸后所产生的弹力，弹性薄膜被拉伸后的纵向长度回复成弹性薄膜被拉伸前的纵向长度，所述单横向高延展性不织布的纵向长度收缩成等于弹性薄膜被拉伸前的纵向长度以形成多个波浪状结构，使得多层弹性布材具有横向和纵向高延展性。
13.较佳地，在结合步骤中，所述单横向高延展性不织布分别藉由超音波或热熔胶或流延或热压等手段结合在弹性薄膜的上表面和下表面。
14.较佳地，在准备步骤中，弹性薄膜的基重为30gsm，各单横向高延展性不织布的基重为35gsm；其中，在结合步骤中，多层弹性布材的一公斤延伸率为150％，多层弹性布材的极限延伸率为250％，多层弹性布材的极限抗拉强度为2公斤，多层弹性布材的变形率为6％。
15.较佳地，在准备步骤之前更包括一弹性加工步骤，包括下列子步骤：
16.送出子步骤：系以多条聚对苯二甲酸乙二酯纤维所构成的热黏合不织布为一原布，并且将原布自一发送轮送出；
17.压制子步骤：原布以s形缠绕经过一前压制卷取轴的二卷取轮，前压制卷取轴的二卷取轮压制原布；
18.热处理子步骤：一热处理装置对原布加热，加热温度控制在190℃与260℃之间，聚对苯二甲酸乙二酯纤维的热软化点为190℃，聚对苯二甲酸乙二酯纤维的熔点为260℃；
19.拉伸子步骤：原布以s形缠绕经过一后压制卷取轴，经由固定的前后压制卷取轴速比，纵向拉伸原布，并且控制一拉伸速率比为每分钟每公尺原布延伸小于10公尺，使原布的宽度缩小为原布的初始宽度的60％以下；以及
20.成品收成子步骤：原布藉由一成品卷取轮收成，以获得一单横向高延展性不织布，单横向高延展性不织布具有100％以上的横向延伸性，并且具有50％以上的回弹性。
21.为了达成前述的目的，本发明提供一种多层弹性布材，包括一弹性薄膜以及二单横向高延展性不织布。弹性薄膜由热塑性聚酯弹性体所构成，基重为20～50gsm，并且具有一上表面及一下表面。所述单横向高延展性不织布分别由多条聚对苯二甲酸乙二酯纤维所构成，基重为20～50gsm，经过弹性加工后而具有单横向高延展性，并且分别结合在弹性薄膜的上表面和下表面。其中，多层弹性布材的一公斤延伸率为50～200％，多层弹性布材的极限延伸率为200～500％，多层弹性布材的极限抗拉强度为1～3公斤，多层弹性布材的变形率为3～10％。
22.较佳地，弹性薄膜的横向宽度等于所述单横向高延展性不织布的横向宽度，弹性薄膜的纵向长度等于所述单横向高延展性不织布的纵向长度，所述单横向高延展性不织布分别平坦地贴合于在弹性薄膜的上表面和下表面，使得多层弹性布材具有单横向高延展性。
23.较佳地，弹性薄膜的横向宽度等于所述单横向高延展性不织布等，弹性薄膜被拉伸前的纵向长度小于所述单横向高延展性不织布的纵向长度，在所述单横向高延展性不织布结合在被拉伸后的弹性薄膜的上表面和下表面以后，藉由弹性薄膜被拉伸后所产生的弹力，弹性薄膜被拉伸后的纵向长度回复成弹性薄膜被的横向宽度，所述单横向高延展性不织布的纵向长度相拉伸前的纵向长度，所述单横向高延展性不织布的纵向长度收缩成等于
弹性薄膜被拉伸前的纵向长度以形成多个波浪状结构，使得多层弹性布材具有横向和纵向高延展性。
24.较佳地，弹性薄膜的基重为30gsm，各单横向高延展性不织布的基重为35gsm，多层弹性布材的一公斤延伸率为150％，多层弹性布材的极限延伸率为250％，多层弹性布材的极限抗拉强度为2公斤，多层弹性布材的变形率为6％。
25.本发明的功效在于，单横向高延展性不织布的材料是聚对苯二甲酸乙二酯纤维，聚对苯二甲酸乙二酯纤维具有耐磨性佳、防燃性佳、韧性佳和耐水洗等特性，所以本发明的多层弹性布材以二单横向高延展性不织布作为外层，可提升本发明的多层弹性布材的耐磨性、防燃性、韧性和耐水洗等特性。
26.一般来说，所述横向即布材的纬纱的延伸方向，所述纵向即布材的经纱的延伸方向，单横向高延展性不织布是在纬纱的延伸方向上具有高延展性。本发明的多层弹性布材藉由二单横向高延展性不织布作为外层，搭配弹性薄膜作为内层，使得本发明的多层弹性布材的其中一实施例在纬纱的延伸方向上具有高延展性，本发明的多层弹性布材的另一实施例则在纬纱的延伸方向上和经纱的延伸方向上具有高延展性。因此，本发明的多层弹性布材的其中一实施例可藉由其变形率而有轻微的单横向的回复性或弹性，本发明的多层弹性布材的另一实施例可藉由其变形率而有轻微的横向和纵向等双向的回复性或弹性。
27.重要的是，热塑性聚酯弹性体和聚对苯二甲酸乙二酯等材料均具备可回收及再利用的环保特性，乃众所周知的通常知识。多层弹性材料以弹性薄膜作为内层并且以二单横向高延展性不织布作为外层，弹性薄膜的材料为热塑性聚酯弹性体，二单横向高延展性不织布的材料为聚对苯二甲酸乙二酯，因此本发明的多层弹性材料具备可回收及再利用的环保特性，符合循环经济的概念。
附图说明
28.图1是本发明的多层弹性布材的制造方法的第一实施例的流程图。
29.图2是本发明的多层弹性布材的制造方法的第一实施例和第二实施例的弹性加工步骤的流程图。
30.图3是本发明的多层弹性布材的制造方法的第一实施例和第二实施例的弹性加工步骤的示意图。
31.图4是本发明的多层弹性布材的制造方法的第一实施例的准备步骤的示意图。
32.图5是本发明的多层弹性布材的制造方法的第一实施例的结合步骤的示意图。
33.图6是本发明的多层弹性布材的制造方法的第二实施例的流程图。
34.图7是本发明的多层弹性布材的制造方法的第二实施例的准备步骤s2a的示意图。
35.图8是本发明的多层弹性布材的制造方法的第二实施例的拉伸步骤的示意图。
36.图9是本发明的多层弹性布材的制造方法的第二实施例的结合步骤的示意图。
37.图10是本发明的多层弹性布材的制造方法的第二实施例的收缩步骤的示意图。
38.附图标记说明
39.1:原布
40.2:发送轮
41.3:前压制卷取轴
42.301:卷取轮
43.4:热处理装置
44.5:后压制卷取轴
45.501:卷取轮
46.6:成品卷取轮
47.10,10a:多层弹性布材
48.110,110a:弹性薄膜
49.111,111a:上表面
50.112,112a:下表面
51.120,120a:单横向高延展性不织布
52.121a:波浪状结构
53.l1:弹性薄膜的纵向长度
54.l1a:弹性薄膜被拉伸前的纵向长度
55.l1b:弹性薄膜被拉伸后的纵向长度
56.l2,l2a:单横向高延展性不织布的纵向长度
57.s1,s1a:弹性加工步骤
58.s11:送出子步骤
59.s12:压制子步骤
60.s13:热处理子步骤
61.s14:拉伸子步骤
62.s15:成品收成子步骤
63.s2,s2a:准备步骤
64.s3,s4a:结合步骤
65.s3a:拉伸步骤
66.s5a:收缩步骤
67.w1,w1a:弹性薄膜的横向宽度
68.w2,w2a:单横向高延展性不织布的横向宽度
具体实施方式
69.以下配合图式及组件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。
70.请参阅图1至图5，分别是本发明的多层弹性布材10的制造方法的第一实施例的流程图、第一实施例和第二实施例的弹性加工步骤s1的流程图和示意图、第一实施例的准备步骤s2的示意图和结合步骤s3的示意图。本发明提供一种多层弹性布材10的制造方法，包括下列步骤：
71.弹性加工步骤s1，包括下列子步骤：
72.送出子步骤s11：系以多条聚对苯二甲酸乙二酯纤维(polyethylene terephthalate，简称pet)所构成的热黏合不织布为一原布1，并且将原布1自一发送轮2送出。热黏合不织布系以纺黏法、热压法、热风法、熔吹法或组合所制成且具有层积、涂布或贴
合热可塑性弹性薄膜者。
73.压制子步骤s12：原布2以s形缠绕经过一前压制卷取轴3的二卷取轮301，前压制卷取轴3的二卷取轮301压制原布1。
74.热处理子步骤s13：一热处理装置4对原布1加热，加热温度控制在190℃与260℃之间，聚对苯二甲酸乙二酯纤维的热软化点为190℃，聚对苯二甲酸乙二酯纤维的熔点为260℃。
75.拉伸子步骤s14：原布2以s形缠绕经过一后压制卷取轴5的二卷取轮501，经由固定的前后压制卷取轴速比，纵向拉伸原布1，并且控制一拉伸速率比为每分钟每公尺原布1延伸小于10公尺，使原布1的宽度所小为原布1的初始宽度的60％以下。
76.成品收成子步骤s15：原布1藉由一成品卷取轮6收成，以获得一单横向高延展性不织布120，单横向高延展性不织布120具有100％以上的横向延伸性，并且具有50％以上的回弹性。
77.较佳地，前压制卷取轴3的所述卷取轮301和后压制卷取轴5的所述卷取轮501和成品卷取轮6均包覆有橡胶或其他表面物质以提高摩擦力。
78.较佳地，后压制卷取轴5的卷速为前压制卷取轴3的卷速的1.0-1.6倍，以10至200米/分的牵引速度使原布1经过热处理装置4并保持拉伸速率比为每分钟每公尺原布延伸小于10公尺。
79.准备步骤s2：准备一弹性薄膜110及二单横向高延展性不织布120。弹性薄膜110由热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer，简称tpee)所构成，弹性薄膜110的基重为20～50gsm(grams/square meter，每平方公尺的重量)。各单横向高延展性不织布120由多条聚对苯二甲酸乙二酯纤维(polyethylene terephthalate，简称pet)所构成且经过弹性加工后而具有单横向高延展性，各单横向高延展性不织布120的基重为20～50gsm(grams/square meter，每平方公尺的重量)。
80.结合步骤s3：所述单横向高延展性不织布120分别结合在弹性薄膜110的一上表面111和一下表面112，以形成一多层弹性布材10。多层弹性布材10的一公斤延伸率为50～200％，多层弹性布材10的极限延伸率为200～500％，多层弹性布材10的极限抗拉强度为1～3公斤，多层弹性布材10的变形率为3～10％。所述变形率即多层弹性布材10拉伸至100％延伸后放松一分钟量测的长度变化。
81.如图4所示，在第一实施例的准备步骤s2中，弹性薄膜110的横向宽度w1等于所述单横向高延展性不织布120的横向宽度w2，弹性薄膜110的纵向长度l2等于所述单横向高延展性不织布120的纵向长度l1。如图5所示，在第一实施例的结合步骤s3中，所述单横向高延展性不织布120分别藉由超音波或热熔胶或流延或热压等手段平坦地贴合于在弹性薄膜110的上表面111和下表面112，使得多层弹性布材10具有单横向高延展性。
82.请参阅图6至图10，分别是本发明的多层弹性布材10a的制造方法的第二实施例的流程图、准备步骤s2a的示意图、拉伸步骤s3a的示意图、结合步骤s4a的示意图和收缩步骤s5a的示意图，并且同时参考图2及图3。第二实施例的弹性加工步骤s1a和第一实施例的弹性加工步骤s1完全相同。在第二实施例的准备步骤s2a中，弹性薄膜110a的横向宽度w1a等于所述单横向高延展性不织布120a的横向宽度w2a，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a相等，弹性薄膜110a被拉伸前的纵向长度l1a小于所述单横向高延展性不织布
120a的纵向长度l2a。在第二实施例的准备步骤s2a与结合步骤s4a之间更包括一拉伸步骤s3a：纵向拉伸弹性薄膜110a，使得弹性薄膜110a被拉伸后的纵向长度l1b等于所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a。在第二实施例的结合步骤s4a中，所述单横向高延展性不织布120a分别藉由超音波或热熔胶或流延或热压等手段结合在被拉伸后的弹性薄膜110a的上表面111a和下表面112a，以形成一展开的多层弹性布材10a。在第二实施例的结合步骤s4a之后更包括一收缩步骤s5a：藉由弹性薄膜110a被拉伸后所产生的弹力，弹性薄膜110a被拉伸后的纵向长度l1b回复成弹性薄膜110a被拉伸前的纵向长度l1a，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a收缩成等于弹性薄膜110a被拉伸前的纵向长度l1a以形成多个波浪状结构121a，使得多层弹性布材10a具有横向和纵向高延展性。
83.较佳地，在第二实施例的准备步骤s2a中，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a为弹性薄膜110a被拉伸前的纵向长度l1a的n倍，n≧2。因此，在第二实施例的收缩步骤s5a中，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度缩短n倍，多层弹性布材10a可具有n倍的横向延展性。
84.在第一实施例和第二实施例的准备步骤s2、s2a中，弹性薄膜110、110a的基重为30gsm，各单横向高延展性不织布120、120a的基重为35gsm。在第一实施例和第二实施例的结合步骤s3、s4a中，多层弹性布材10、10a的一公斤延伸率为150％，多层弹性布材10、10a的极限延伸率为250％，多层弹性布材10、10a的极限抗拉强度为2公斤，多层弹性布材10、10a的变形率为6％。
85.如图4和图5所示，本发明提供一种多层弹性布材10，包括一弹性薄膜110以及二单横向高延展性不织布120。弹性薄膜110由热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyester elastomer，简称tpee)所构成，基重为20～50gsm(grams/square meter，每平方公尺的重量)，并且具有一上表面111及一下表面112。各单横向高延展性不织布120由多条聚对苯二甲酸乙二酯纤维(polyethylene terephthalate，简称pet)所构成，基重为20～50gsm(grams/square meter，每平方公尺的重量)，经过弹性加工后而具有单横向高延展性，并且分别结合在弹性薄膜110的上表面111和下表面112。多层弹性布材10的一公斤延伸率为50～200％，多层弹性布材10的极限延伸率为200～500％，多层弹性布材10的极限抗拉强度为1～3公斤，多层弹性布材10的变形率为3～10％。
86.在第一实施例中，弹性薄膜110的横向宽度w1等于所述单横向高延展性不织布120的横向宽度w2，弹性薄膜110的纵向长度l2等于所述单横向高延展性不织布120的纵向长度l1。所述单横向高延展性不织布120分别平坦地贴合于在弹性薄膜110的上表面111和下表面112，使得多层弹性布材具有单横向高延展性。
87.如图7至图10所示，在第二实施例中，弹性薄膜110a的横向宽度w1a等于所述单横向高延展性不织布120a的横向宽度w2a，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a相等，弹性薄膜110a被拉伸前的纵向长度l1a小于所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a。在所述单横向高延展性不织布120结合在被拉伸后的弹性薄膜110的上表面111和下表面112以后，藉由弹性薄膜110被拉伸后所产生的弹力，弹性薄膜110a被拉伸后的纵向长度l1b回复成弹性薄膜110a被拉伸前的纵向长度l1a，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a收缩成等于弹性薄膜110被拉伸前的纵向长度l1a以形成多个波浪状结构121a，使得多层弹性布材10a具有横向和纵向高延展性。
88.较佳地，在第二实施例中，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度l2a为弹性薄膜110a被拉伸前的纵向长度l1a的n倍，n≧2。因此，所述单横向高延展性不织布120a的纵向长度缩短n倍，多层弹性布材10a可具有n倍的横向延展性。
89.在第一实施例和第二实施例中，弹性薄膜110a、110a的基重为30gsm，各单横向高延展性不织布120、120a的基重为35gsm，多层弹性布材10、10a的一公斤延伸率为150％，多层弹性布材10、10a的极限延伸率为250％，多层弹性布材10、10a的极限抗拉强度为2公斤，多层弹性布材10、10a的变形率为6％。
90.单横向高延展性不织布120、120a的材料是聚对苯二甲酸乙二酯纤维，聚对苯二甲酸乙二酯纤维具有耐磨性佳、防燃性佳、韧性佳和耐水洗等特性，所以本发明的多层弹性布材10、10a以二单横向高延展性不织布120、120a作为外层，可提升本发明的多层弹性布材10、10a的耐磨性、防燃性、韧性和耐水洗等特性。
91.一般来说，所述横向即布材的纬纱的延伸方向，所述纵向即布材的经纱的延伸方向，单横向高延展性不织布120、120a是在纬纱的延伸方向上具有高延展性。本发明的多层弹性布材10、10a藉由二单横向高延展性不织布120、120a作为外层，搭配弹性薄膜110、110a作为内层，使得本发明的多层弹性布材10在纬纱的延伸方向上具有高延展性，本发明的多层弹性布材10a则在纬纱的延伸方向上和经纱的延伸方向上具有高延展性。因此，本发明的多层弹性布材10可藉由其变形率而有轻微的单横向的回复性或弹性，本发明的多层弹性布材10a可藉由其变形率而有轻微的横向和纵向等双向的回复性或弹性。
92.重要的是，热塑性聚酯弹性体和聚对苯二甲酸乙二酯等材料均具备可回收及再利用的环保特性，乃众所周知的通常知识。多层弹性材料10、10a以弹性薄膜110、110a作为内层并且以二单横向高延展性不织布120、120a作为外层，弹性薄膜110、110a的材料为热塑性聚酯弹性体，二单横向高延展性不织布120、120a的材料为聚对苯二甲酸乙二酯，因此本发明的多层弹性材料10、10a具备可回收及再利用的环保特性，符合循环经济的概念。
93.以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。