含有线形低密度聚乙烯粘性纤维的织物结构

本发明涉及一种聚乙烯纤维及含有高熔点纤维和低熔点粘性 纤维的织物结构。

织物结构可以由天然的或人工合成的各种材料制成。许多方 法可用来制造这些织物结构，例如：纺丝、机织、针织、簇绒、 梳理、和针刺。用这些方法制造的结构是尺寸不稳定的。有些技 术用来稳定这些结构，如浸胶处理或层压。这些处理中的一部分 需要溶剂或化学试剂，这带来所不希望的环境影响。另一种方法 是用潜在粘性纤维粘合非粘性纤维以形成纱或其他织物结构，然 后活化该潜在粘性纤维以将各种纤维彼此粘合在一起。粘性纤维 在稳定无纺材料中的用途公开在美国专利US2,277,049和2,464, 301中。用粘性纤维制造的具有熔点110-170℃的加捻纱公开在欧 洲专利NO.324,773中。美国专利NO.4,668,552中公开了具有 熔点小于149℃的含有共聚酰胺和共聚酯类低熔点粘性包覆线的包 覆短纤维纱。美国专利NO.4,634,739中公开了一种粘性纤维， 该粘性纤维内熔点约为107℃的支链化低密度聚乙烯和晶形聚丙烯 混合而制得。美国专利NOS.5,077,874和5,199,141中公开了 在针织、无纺织物中的熔点大于110℃聚乙烯纤维和聚丙烯纤维的 应用。由于这两种纤维的熔点差别很小，在无纺结构中这两种纤 维的组合体需要精密控制热处理温度，以防止对结构中基本纤维 即聚丙烯纤维有任何不利的影响。

因此，希望提供织物结构的基本纤维和粘性纤维之间明显的 熔点差别，在生产尺寸稳定织物结构中提供更宽容的热处理方法。 通过提供非常低熔点温度的粘性纤维来得到这种明显的差别。但 是，在本发明之前，尚没有能生产含线性低密度聚乙烯纤维、熔 点小于109℃的粘性纤维。

本发明的目的是提供一种纤维，该纤维含有至少约80％(重量) 熔点小于109℃的线性低密度聚乙烯(LLDPE)。这些纤维可用于各 种类型的纤维结构，该纤维结构可任意地含有除这些LLDPE纤维之 外的纤维。

在一优选实施方案中，LLDPE用于制备尺寸稳定、热固纤维结 构，该纤维结构含有(1)至少约3％(重量)(基于该结构的总重量)的 低熔点纤维，该低熔点纤维含至少80％(重量)线性低密度聚乙烯， 和(2)不大于约97％(重量)(基于该结构的总重量)的非熔化纤维， 或者具有熔点高于线性低密度聚乙烯纤维的纤维。

通过加热熔化线性低密度聚乙烯粘性纤维而不熔化高熔点纤 维将该纤维结构固化。本发明的纤维结构的形式可以是纱、机织 物或无纺布、毯、和其中至少一层含有本发明纤维结构的层状物。

该热固纤维结构具有改善的尺寸稳定性，耐磨性和耐服用性 能。该线性低密度聚乙烯粘性纤维可提供柔软的具有优良悬重性 的柔性仿衣料的织物。

含有至少约80％(重量)线性低密度聚乙烯的该纤维是乙烯和高 至20％(重量)3-12个碳原子的α-烯烃如丙烯、丁烯、辛烯和己烯 的共聚物。优选具有4-8个碳原子的α-烯烃。α-烯烃共聚用单体 的混合物也可使用，如丁烯/辛烯或己烯/辛烯。优选含至少80％乙 烯的共聚物。线性低密度聚乙烯(LLDPE)是“线性”的，但可以有 悬挂于聚合物链上的α-烯烃共聚用单体的烷基基团，而不是有悬 挂于主聚合物链上的聚合的乙烯短链，也看作是低密度聚乙烯。 LLDPE的密度典型地为0.88-0.949/cc，LLDPE的熔点是变化的，这 取决于乙烯单体和共聚用单体的比值，以及聚合物的结构。

适宜的线性低密度聚乙烯，例如包括INSITMTM、ENGAGETM、和 ASPUN R聚乙烯，它们的熔点约为90-130℃，它们从Dow Chemical Company(Midland，Michigan，U.S.A)购得。优选 熔点小于109℃的纤维。以前一直没有得到由熔点小于109℃的线 性低密度聚乙烯纺成的纤维。

该线性低密度聚乙烯纤维可以是卷曲或未卷曲的连续长丝； 卷曲或未卷曲切断纤维，即人造纤维，长度为约3-150mm，优选约 5-150mm，更优选约25-50mm，或不连续的微细纤维，即熔喷纤维。 该线性低密度聚乙烯纤维优选具有约1-30旦，更优选约2-15旦， 最优选约2-6旦。在本说明书中，“纤维”的概念意指包括上述所 有类型的纤维和长丝。该纤维可以含有高至约20％(重量)的其他材 料，例如，稳定剂、颜料、添加剂和除线性低密度聚乙烯外的聚 合物(即：聚丙烯、聚苯乙烯、烯烃如丙烯、乙烯和丁烯等的共聚 物、聚酯和聚酰胺)。

该纤维可含少量，例如高至约20％(重量)的表面整理剂，它可 以是亲水的或疏水的。合适的表面整理剂，例如，是磷酸酯抗静 电整理剂、乙氧化脂肪酸酯、和聚二甲基硅氧烷。合适的涂饰剂 例如公开在US4,832,932和欧洲专利申请公开EP486158、 557024和516412中，这些文献引入本文作为参考。

含有至少约80％(重量)熔点小于109°的线性低密度聚乙烯的线 性低密度聚乙烯(LLDPE)纤维可用于多种类型的纤维结构，该纤维 结构可任意地含有除该特定线性低密度聚乙烯纤维之外的纤维。

本发明的纤维结构包括纱，例如，连续长丝、短纤维纱、包 覆纱或新型纱；机织或针织物；簇绒的纺织品如绒；起圈绒头或 割绒毯；无纺布或针刺或流体缠绕无纺布结构；含有几层本发明 织物结构的层状物；或含有至少一层本发明织物结构和至少一层 其他织物结构的层状物。

在优选实施方案中，LLDPE用在热固纤维结构中，该结构含有 (1)约至少3％(重量)(基于该结构的总重量)而其中含至少约80％(重 量)线性低密度聚乙烯的低熔点纤维，和(2)不大于约97％(重量)( 基于该结构的总重量)的非熔化纤维或熔点高于该线性低密度聚乙 烯纤维的纤维。从LLDPE纤维优选的范围是约5-10wt％。

其次，在本发明热固结构中的较高熔点纤维可以是其熔点至 少比线性低密度聚乙烯纤维高10℃的任何纤维，优选至少高20℃， 更优为至少高30℃。当熔点小于109℃的线性低密度聚乙烯纤维与 聚丙烯纤维一起使用时，两种纤维之间的差值为大于50℃。这些 纤维可以是卷曲的和未卷曲的连续长丝；卷曲或未卷曲的切断纤 维；或者不连续微纤维。这种纤维包括，例如，聚丙烯、聚酰胺、 和聚酯纤维。优选聚丙烯纤维。也可使用非熔化纤维，这种纤维 例如包括棉、毛、丙烯酸类纤维和人造丝纤维。这些纤维优选的 用量为约80％-95％(重量)。

在线性低密度纤维和较高熔点纤维掺合后，通过加热，该粘 性纤维熔化并将较高熔点纤维彼此之间粘合。冷却后，聚乙烯固 化并将高熔点纤维在其位置处置处固定，制成尺寸稳定结构。

使用ENGAGETM树脂，由The Dow Chemical Company (Midlond，Michigan，U.S.A.(Dow))购得，注册号为58200.03， 制备用于下述实施例中的熔点为约107℃的线性低密度聚烯多丝纱 和人造纤维。用ASPUNTM树脂，由Dow得到，注册号为6835，制备 用于实施例中的熔点为128℃的线性低密度聚乙烯多丝纱和人造纤 维。用多孔喷丝头于约200-230℃温度(通常的纺丝在170-250℃进 行)熔融挤出这些树脂，被挤出的纤维进行卷装。这些纤维进一步 拉伸约2-4倍，以得到最后的每根长丝的旦尼尔。切断纤维进行卷 曲并切断。

用于下述实施例中的聚乙烯300旦/52丝连续长丝纱含有小于 2％的表面整理剂TRYLUBE7640A，这从Henkel Corporation (Ambler，P.A.U.S.A.)得到。聚乙烯切断纤维含少于2％(重 量)的表面整理剂LUROL PP912，从George A.Goulston Co. C Monroe，NC，U.S.A)得到。

在本说明书中，除另有注明外，所有的百分数均为重量百分 数。

                实施例I

将聚丙烯(PP)膨体连续多丝纱与线性低密度聚乙烯(LLDPE)连 续多丝纱多根并合在一起。制成表I中所示的聚丙烯/聚乙烯复合 纱。然后于表I所示温度下对该复合纱热处理5分钟。该表中也示 出了热处理的纱的物理性能。得到聚丙烯长丝之间粘合优良的尺 寸稳定纱。

                                表1 试样 号 聚酯烯纱   (PP) 聚乙烯纱 (LLDPE) PE/LLDPE 比值(％/％) 热处理 温度(℃) 热处理的 复合纱性能 A 500旦单根 纱/144丝 熔点：162℃ 500旦单根 纱/52丝 熔点：107℃ 62/38  120℃ 柔软，纤维 间粘合优良 B 500旦股 纱/144丝 熔点：162℃ 300旦单根 纱/52丝 熔点：107℃ 77/23  120℃ 柔软，纤维 间粘合优良 C 500旦单根 纱/144丝 熔点：162℃ 300旦单根 纱/52丝 熔点：128℃ 63/38  135℃ 硬，纤维之 间粘合优良

                    实施例2

将聚酯(PET)膨体连续多丝纱与线性低密度聚乙烯(LLDPE)连 续多丝纱在一起加捻，以制备表2所示的聚酯/聚乙烯复合纱。将 该粗细节纱于表2所示温度处理5分钟。表中还示出了热处理纱的 物理性能。得到了聚酯纤维间粘合优良的尺寸加捻稳定的纱。

                                表2 试样 号 聚酯纱 (PET) 聚乙烯纱 (LLDPE) PET/LLDPE 比值(％/％) 热处理 温度(℃) 热处理的 复合纱性能 D 400旦2股 纱/94丝 熔点：260℃ 300旦单根 纱/52丝 熔点：128℃ 73/27  135℃ 柔软，纤维 间粘合优良 E 400旦4股 纱/94丝 熔点：260℃ 300旦单根 纱/52丝 熔点：128℃ 84/16  135℃ 柔软，纤维 间粘合优良 F 400旦单股 纱/94丝 熔点：260℃ 300旦单股 纱/52丝 熔点：128℃ 57/43  135℃ 硬，纤维 间粘合优良

                    实施例3

用表3所示的不同的经纱和纬纱制备机织物。LLDPE是线性低 密度聚乙烯。然后在表3所示温度下热处理该机织布5分钟。表中 还示出了热处理布的物理性能。得到了优良粘合的尺寸稳定织物。 在表中，den＝旦，fil＝丝。

                                表3 试样 号 经纱 纬纱 LLDPE的 熔点(℃) LLDPE (％) 热处理 温度(℃) 热处理织 物的性能 G 聚酯，500 旦短纤维 纺纱 熔点：260℃ 300旦交 替经纱/ 52 丝LLDPE， 400旦/92 丝聚酯 128  21  135 柔软，纤维 间粘合优良 H 聚酯，500旦 短纤维纺纱 熔点：260℃ 300旦交 替经纱 /52 丝LLDPE， 400旦/92 丝聚酯 107  21  120 柔软，纤维 间粘合优良 I 聚酯，500旦 短纤维纺纱 熔点：260℃ 300旦交 替经纱 /52丝 LLDPE， 500旦 /144丝， 聚丙烯， 熔点： 162℃  107  21  120 柔软，纤维 间粘合优良

                      实施例4

用50％/50％(重量)的3旦线性低密度聚乙烯/长丝切断纤维的混 纺纱(熔点为约107℃)和2.2旦的聚丙烯/长丝切断纤维(熔点为约 162℃)制备无纺织物，该织物单位重量为62克/码2。将该无纺织 物针刺到95克/码2熔点为260℃的机织聚酯织物上。将这种织物结 构的两个试样的每一个都于118℃加热5分钟，然后在123℃加热5 分钟。这种热处理的织物结构具有优良的尺寸稳定性和柔软手感。

                      实施例5

用25％/75％(重量)的3旦的线性低密度聚乙烯/长丝切断纤维 (熔点为107℃)的混纺纱和2.2旦聚丙乙烯/长丝切断纤维(熔点为约 162℃)制备无纺织物，该织物的单位重量为53克/码2。制备含有 二层、四层和六层本发明织物的叠层物，并将每一种均在120℃热 处理5分钟。这些热处理的无纺结构具有优良的形稳性和柔软手感。

                      实施例6

用50％/50％(重量)的3旦的线性低密度聚乙烯/长丝切断纤维 (熔点为约170℃)的混纺纱和2.2旦的聚丙烯/长丝切断纤维(熔点 为约162℃)制备无纺织物，该织物单位重量为62克/码2。将该无 纺织物与单位重量为95克/码2的平纹聚酯机织物复合并将这两种 结构针刺在一起。将这种复合织物结构于120℃加热5分钟以基本 上熔化该线性低密度聚乙烯纤维。所得的织物结构具有优良的形 状稳定性和柔手感。

                    实施例7

用熔点为约107℃的5旦的线性低密度聚乙烯/长丝切断纤维制 备无纺织物，其单位重量为22克/码2。将该无纺织物与单位重量 为95克/码2的平纹聚酯机织物复合，并将这两种结构针刺在一起。 然后将这种复合织物结构于120℃加热5分钟以基本上熔化该线性 低密度聚乙烯纤维。所得的织物结构具有优良的形状稳性和柔软 的手感。

                   实施例8

用5旦的线性低密度聚乙烯/长丝切断纤维(熔点约为107℃)制 备无纺织物，该织物平均重量为48克/码2。将该无纺织物与平纹 聚酯机织物(具有平均重量为95克/码2)复合，并将这两种结构针 刺在一起。然后在120℃将该复合织物结构热处理5分钟，以基本 上熔化该线性低密度聚乙烯酯。所得的织物结构具有优良的形状 稳性和柔软手感。

使用LLDPE提供了非常适宜制备纤维结构的纤维，特别是与其 它聚合物如聚丙烯、聚酰胺或聚酯的高熔点纤维一起，或者与天 然纤维一起。含有本发明的熔点小于109℃的LLDPE的纤维提供了 比用高熔点LLDPE制得的更柔软的组织。另外，使生产者能在低温 制备结构，因而降低了对初级纤维的可能的损害。