无纺织物、包括无纺织物的物品以及制造无纺织物的方法

申请号 CN200680032495.X 申请日 2006-10-03 公开(公告)号 CN101258029A 公开(公告)日 2008-09-03
申请人 维顺特拉华有限公司; 发明人 约翰·A·沃哈; 迈克尔·E·卡兹米尔扎克; 小卡尔·J·伍斯特; 普拉施安特·德赛; 查理·B·艾伦; 格雷戈里·A·杰克逊;
摘要 简言之,本 发明 公开内容的实施方案包括无纺织物、制造无纺织物的方法、包括无纺织物的物品等。
权利要求

1.一种织物,其包括:
具有至少第一种纤维和第二种纤维的无纺织物,其中所述第一种纤维 具有第一种纤维收缩率,所述第二种纤维具有第二种纤维收缩率,其中所 述第一种纤维收缩率和所述第二种纤维收缩率的差异为至少约8%。
2.权利要求1的织物,其中所述无纺织物包括至少第一收缩区和第 二收缩区,其中所述第一区和所述第二区限定差异的收缩区。
3.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维收缩率和所述第二种纤 维收缩率的差异为至少约10%。
4.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维为非收缩纤维,其中所 述非收缩纤维具有少于约5%的第一种纤维收缩率。
5.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维为非收缩纤维,其中所 述非收缩纤维具有少于约3%的第一种纤维收缩率。
6.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维为由选自下列的聚合物 制造的热塑性聚合纤维:下述每一种物质的聚合物掺合物或共聚物:聚烯 、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、乙烯-丙烯、聚酰胺、 聚酯、聚醋酸乙烯酯、乙烯醋酸乙烯酯、聚醚酯、聚醚氨酯、聚醋酸乙 烯酯及其组合;其中所述第二种纤维为选自下列各物质的聚合物掺合物或 共聚物的热塑性纤维:聚烯烃、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基 戊烯、乙烯-丙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、乙烯醋酸乙烯酯、 聚醚酯、聚醚氨酯、聚醋酸乙烯酯及其组合。
7.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维为由选自下列的物质制 造的天然纤维:羊毛、花、丝、亚麻、苎麻、大麻、黄麻及其组合;其 中所述第二种纤维为选自下列各物质的聚合物掺合物或共聚物的聚合纤 维:聚烯烃、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、乙烯-丙烯、 聚酰胺、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、乙烯醋酸乙烯酯、聚醚酯、聚醚氨酯、 聚醋酸乙烯酯及其组合。
8.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维为衍生自选自下列的天 然物质的纤维:人造丝、Lyocell、聚乳酸、大豆蛋白质及其组合,其中所 述第二种纤维为选自下列各物质的聚合物掺合物或共聚物的聚合纤维:聚 烯烃、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、乙烯-丙烯、聚酰 胺、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、乙烯醋酸乙烯酯、聚醚酯、聚醚氨酯、聚醋 酸乙烯酯及其组合。
9.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维选自:纤维、玻璃纤 维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚芳酰胺纤维、它们的组合,其中所 述第二种纤维为选自下列各物质的聚合物掺合物或共聚物的聚合纤维:聚 烯烃、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、乙烯-丙烯、聚酰 胺、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、乙烯醋酸乙烯酯、聚醚酯、聚醚氨酯、聚醋 酸乙烯酯及其组合。
10.权利要求1的织物,其中所述无纺织物包括至少第一无纺层,其 中所述第一种纤维和所述第二种纤维包括在所述第一无纺层中。
11.权利要求1的织物,其中所述无纺织物包括具有第三种纤维收缩 率的第三种纤维,其中所述第三种纤维收缩率和所述第二种纤维收缩率的 差异为至少约8%,其中所述无纺织物包括至少第一无纺层,其中所述第 一种纤维、第二种纤维和第三种纤维包括在所述第一无纺层中。
12.权利要求1的织物,其中所述无纺织物包括至少两个无纺层,其 中第一无纺层配置于第二无纺层上,且其中所述第一种纤维在所述第一无 纺层中,且所述第二种纤维在所述第二无纺层中。
13.权利要求1的织物,其中所述无纺织物包括至少三个无纺层,其 中第一无纺层配置于第二无纺层上,其中第三无纺层在所述第一无纺层相 对侧配置于所述第二无纺层上,其中所述第一种纤维在所述第一无纺层和 所述第三无纺层中,且其中所述第二种纤维在所述第二无纺层中。
14.权利要求1的织物,其中所述第一种纤维和所述第二种纤维各自 选自:聚合物掺合物纤维、双组分纤维、双成分纤维及其组合。
15.一种物品,其包括:
具有至少第一种纤维和第二种纤维的无纺织物,其中所述第一种纤维 具有第一种纤维收缩率,所述第二种纤维具有第二种纤维收缩率,其中所 述第一种纤维收缩率和所述第二种纤维收缩率的差异为至少约8%,且其 中所述物品选自清洁擦拭布、尿布、纺织伸展组件、失禁护理品、女性护 理品、毛毯以及过滤器
16.一种织物,其包括:
具有至少第一收缩区和第二收缩区的无纺织物,其中所述第一区和所 述第二区限定差异的收缩区,且其中所述无纺织物包括至少第一种纤维和 第一种收缩纤维。
17.权利要求16的织物,其中所述第一种纤维是第一种聚丙烯纤维, 且其中所述第一种收缩纤维为第二种聚丙烯纤维,其中所述第一种聚丙烯 纤维和所述第二种聚丙烯纤维具有至少约8%的收缩率差异。
18.一种形成无纺织物的方法,其包括:
提供包括第一种纤维和第二种纤维的无纺织物,其中所述第一种纤维 具有第一种纤维收缩率,所述第二种纤维具有第二种纤维收缩率,其中所 述第一种纤维收缩率和所述第二种纤维收缩率的差异为至少8%;
形成至少第一收缩区和第二收缩区,其中所述第一区和所述第二区限 定差异的收缩区,其中所述第一区中的第一种纤维的部分和第二种纤维的 部分粘合;以及
加热所述无纺织物至所述第二种纤维的活化温度,其中所述第二种纤 维收缩并导致所述第一种纤维聚集而增加所述第二区中无纺织物的厚度。
19.一种形成无纺织物的方法,其包括:
提供包括第一种纤维和第二种纤维的无纺织物,其中所述第一种纤维 具有第一种纤维收缩率,所述第二种纤维具有第二种纤维收缩率,其中所 述第一种纤维收缩率和所述第二种纤维收缩率的差异为至少约8%;以及
加热所述无纺织物至所述第二种纤维的活化温度,其中所述第二种纤 维收缩并导致所述第一种纤维聚集而增加所述无纺织物的厚度。

说明书全文

技术领域

发明涉及一般的无纺织物和表现较高膨松特性的无纺织物。

背景技术

对于用于涉及卫生学、医学织物、擦拭布等的应用中的无纺织物的需 求持续增加。另外,实用性、经济和美学质量常必须同时得以满足。具有 增强的特性和改进的柔软度或松密度的聚烯纤维和由其制造的物品的 市场持续扩张。
用于无纺织物物质的聚合纤维的生产通常涉及使用至少一种聚合物 和额定量添加剂例如稳定剂、颜料、抗酸剂等的混合物。使用传统的经济 工艺熔化挤出该混合物并将其加工成纤维和纤维制品。可通过制造网并然 后将纤维热粘合在一起而制造无纺织物。例如使用梳理机将短纤维(staple fibers)转变成无纺织物,并热粘合经梳理的织物。可使用多种加热技术 实现热粘合,包括使用热滚筒、热空气加热和通过使用超声焊接加热。
还可使用多种其他方式制造纤维并将其固结成无纺织物。例如,可通 过纺粘(spunbonding)或熔喷(meltblowing)工艺或其组合来制造纤维 和无纺织物。另外,固结工艺可包括针刺(needlepunching)、通式热 粘合、超声焊接和卷绕(hydroentangling)。
许多无纺织物例如传统的热粘合无纺织物不表现用于某些终端用途 的足够的松密度或伸展性。因此,存在对于表现足够松密度和伸展性的无 纺织物的需要。

发明内容

简言之,本发明公开内容的实施方案包括无纺织物、制造无纺织物的 方法、包括无纺织物的物品等。
其中,织物的一个实施方案包括具有至少第一种纤维和第二种纤维的 无纺织物。所述第一种纤维具有第一种纤维收缩率,所述第二种纤维具有 第二种纤维收缩率。所述第一种纤维收缩率和所述第二种纤维收缩率的差 异为至少8%。
其中,织物的一个实施方案包括具有至少第一收缩区和第二收缩区的 无纺织物。所述第一区和所述第二区限定差异的收缩区。所述无纺织物包 括至少第一种纤维和第一种收缩纤维。
其中,物品的一个实施方案包括本文所述的无纺织物,其中所述物品 选自清洁擦拭布、尿布(diaper)、织品拉伸组件、失禁护理品、女性护 理品以及过滤器
其中,形成无纺织物的方法的一个实施方案包括:提供包括第一种纤 维和第二种纤维的无纺织物,其中所述第一种纤维具有第一种纤维收缩 率,所述第二种纤维具有第二种纤维收缩率,其中所述第一种纤维收缩率 和所述第二种纤维收缩率的差异为至少8%;形成至少第一收缩区和第二 收缩区,其中所述第一区和所述第二区限定差异的收缩区,其中所述第一 区中的所述第一种纤维的部分和所述第二种纤维的部分粘合;以及,加热 所述无纺织物至所述第二种纤维的活化温度,其中所述第二种纤维收缩并 导致所述第一种纤维聚集而增加所述第二区中的所述无纺织物的厚度。
其中,形成无纺织物的方法的一个实施方案包括:提供包括第一种纤 维和第二种纤维的无纺织物,其中所述第一种纤维具有第一种纤维收缩 率,所述第二种纤维具有第二种纤维收缩率,其中所述第一种纤维收缩率 和所述第二种纤维收缩率的差异为至少8%;以及,加热所述无纺织物至 所述第二种纤维的活化温度,其中所述第二种纤维收缩并导致所述第一种 纤维聚集而增加所述无纺织物的厚度。
附图简述
参考下列附图可更好理解本发明公开内容的许多方面。附图中的分量 不一定是要度量,而是重点在于清楚地描述本发明公开内容的原理。另外, 在附图中,同样的参考数字表示几个视图中的相应部分。
图1A和1B描述了收缩纤维(图1A)和非收缩纤维(图1B)的曲 线图。
图2A和2B描述了本发明公开内容的无纺网的横截面视图的显微照 片。图2A描述了未被热膨松步骤活化的用于制造膨松无纺织物的无纺网 的一个实施方案。图2B描述了被活化而产生膨松无纺网的无纺网。
图3描述了表1,其描述了本发明公开内容的无纺织物的多个实施方 案。
详细描述
除非另有指明,本发明公开内容的实施方案将应用纺织、化学等的技 术,这些在本领域技术人员的范围内。这些技术在参考文献中有充分解释。
提出下列实施例是为了提供给本领域普通技术人员如何实施本文公 开和要求保护的方法及如何使用本文公开和要求保护的组合物和化合物 的完整的公开内容和描述。已努确保数字(如量、温度等)的准确性, 但应考虑某些误差和偏差。除非另有指明,份为按重量计的份,温度以℃ 表示,压力为等于或接近大气压。标准的温度和压力定义为25℃和1个 大气压。
在详细描述本发明公开内容的实施方案之前,应知道,除非另有指明, 本发明公开内容不限于具体物质、试剂、反应物、制造方法等,这是因为 这些可以不同。还应知道本文所使用的术语仅为了描述具体实施方案的目 的,并不意于限制。在本发明公开内容中,在逻辑上可能的情况中以不同 顺序实施步骤也是可能的。
必须注意,除非上下文另有清楚指明,在说明书和附属权利要求中使 用的单数形式包括复数指代物。因此,例如,提及“载体”包括载体的复数。 在该说明书和下列的权利要求书中,将提及许多术语,它们被定义为具有 下列含义(除非明显有相反的含义)。
应注意,本文中比例、浓度、量和其他数字数据可以以范围形式表示。 应知道这样的范围形式用于方便和简短的目的,并因此应以变通方式解释 为:不仅包括作为范围界限值明确引用的数值,而且包括所述范围内的所 有单个数值或子范围,如同各数值和子范围被明确引用。为了描述,“约 0.1%-5%”的浓度范围应解释为不仅包括明确引用的约0.1wt%-约5wt%的 浓度而且包括指定范围内的单个浓度(如1%、2%、3%以及4%)和子范 围(如0.5%、1.1%、2.2%、3.3%以及4.4%)。
定义
在描述所公开的主题并要求其权益中,根据下述定义使用下列术语。
本文所使用的术语“无纺”织物、片或网是指定向或随机取向的并通过 摩擦力和/或内聚和/或粘着彼此相互作用的单个纤维、纤丝或线的纺织结 构,不同于机械相互接合的纤维(例如,其不是纺织物或编结织物)的规 整图案。无纺织物和网的实例包括但不限于梳理网、纺粘连续的纤丝网、 熔喷网、气铺网和湿铺网。合适的粘合方法包括热粘合、化学或溶剂粘合、 树脂粘合、机械针刺、水力针刺、缝编(stitch-bonding)、它们的组合等。 本发明公开内容的说明性非限制性实施方案包括梳理的热粘合无纺织物。
本文所使用的术语“粘合的”或“粘合”描述无纺织物中存在的具有纤 维间粘合或卷绕的无纺织物的区域。
术语“松密度”或“蓬松性”用作表明给定面密度(areal density)的无纺 织物的松比容(bulk specific volume)。术语“松密度”和“蓬松性”通常互换 使用。照这样,术语“松密度”用于描述“松密度”和“蓬松性”。可通过无纺 织物样品的松容积除以其质量而获得松比容。膨松的无纺织物较不密集而 非压缩的。面密度是每单位面积的质量并通常记录为每平方米的克数 (gsm)。面密度常被称为“基重”,这些术语是等同的。
所使用的与纤维有关的术语“收缩”、“收缩度”、“收缩的”是指通过热 机械分析(TMA)测量的纤维的长度的减小。测量收缩度的通常仪器是 TA Instruments制造的Q400型。收缩度的讨论可见于“Thermal Characterization of Polymeric Materials”,Academic Press(1981)第736-743 页,其通过引用并入本申请。图1A和1B描述了收缩纤维和非收缩纤维 的曲线图。
所使用的与无纺织物有关的术语“伸展性”是指当应用应力时织物表 现大的伸展度的能力。
术语“弹性”是指当释放应力时伸展的无纺织物大体上回复其预加应 力的状态的能力。
术语“活化”是指用于增加无纺织物形成后的松密度的过程。
一般讨论
简言之,本发明公开内容的实施方案包括无纺织物、制造无纺织物、 包括无纺织物的物品等的方法。本发明公开内容的无纺织物与其他无纺织 物相比具有改进的效果(如增加的松密度、可调节的结构触感、改进的外 源颗粒截留、增加的面密度等)。
另外,所述无纺织物较其他无纺织物相比具有高伸展性。伸展程度取 决于活化温度、织物结构、粘合图案等。在某些条件下,弹性程度也可又 取决于活化温度、织物结构、粘合图案等而表现。
所述无纺织物可包括在但不限于下列物品中,例如但不限于清洁擦拭 布、尿布、织品拉伸组件、失禁护理品、女性护理品、过滤器、毛毯等。 所述无纺织物可用于所述物品的着地区(landing zones)、吸水/分布层、 伸展、顶层、背层等。
通过选择所述无纺织物的组件(如纤维)、用于处理所述无纺织物的 参数、粘合图案等,可将所述无纺织物裁剪成具有预定的松密度、一定的 柔软度/粗糙度、面密度等。换句话说,可将所述无纺织物设计用于许多 用途,例如但不限于清洁表面(如柔软表面或粗糙表面),吸收、分布或 传递液体,增加舒适度,过滤液体、液体或粉末,声衰减,和/或它们的 组合。
通常,所述无纺织物包括一个或多个无纺层,其中所述无纺层包括第 一种纤维和第二种纤维。所述第一种纤维和所述第二种纤维在某些条件 (如收缩纤维的活化温度和时间,针对尺寸变化的约束程度)下具有不同 的收缩水平或程度。当活化时,所述第二种纤维收缩,并且因为所述第二 种纤维尺寸收缩,它一起牵拉某些第一种纤维,产生一个或多个具有增加 的松密度的区域。
所述无纺织物的松密度相对于未活化的无纺织物的松密度可增加约 20-500%,约30-450%,以及约50-350%。所述无纺织物的厚度相对于未 活化的无纺织物的厚度可增加约30-650%,约45-550%,以及约60-500%。
应用于所述无纺织物的活化条件(如温度和时间或针对尺寸变化的约 束程度)至少部分取决于纤维组成、所需的收缩量、所需的无纺织物的结 构触感(如从柔软到粗糙),所需的膨松量、所需的伸展和弹性水平等。 通常在纤维处于松弛状态(如,相对于收缩纤维所产生的力量在机械方向 或交叉方向张力小或无张力)的同时进行无纺织物的纤维活化。在另一个 实施方案中,可以在机械方向和/或交叉方向使用控制的尺寸变化工艺例 如但不限于张布架工艺、防松处理工艺、制绉工艺、联合工艺,以及它们 的组合。选择活化条件、纤维类型、所述无纺织物中无纺层的数量等以产 生所需的效果(如松密度、结构触感以及它们的组合)。还可通过控制以 机械方向定向的纤维的数量与以交叉方向定向的纤维的数量的比值来控 制机械方向和/或交叉方向的收缩率。
通常,所述第二种纤维的活化温度(如加热炉或其他热源)在聚合物 的熔点之下。因此,活化条件至少部分取决于用作所述第二种纤维的聚合 纤维的类型。例如,当所述第二种纤维是聚丙烯时,活化温度为约 125℃-150℃,持续约10秒钟至1分钟。可通过下述工艺实现活化温度, 例如但不限于加热的气体、红外线加热源、加热炉等。本领域技术人员可 改变温度和时间条件或二者以实现所需的结果。
在另一个实施方案中,所述无纺织物包括差异的收缩区图案。差异的 收缩区由第一区和第二区的粘合图案(下述)限定。所述第一收缩区被限 定为粘合的无纺织物区(如所述第一种纤维和所述第二种纤维相互粘合的 部分),而所述第二收缩区被限定为未粘合的无纺织物区。在活化条件下 所述第一区的收缩与活化条件下所述第二区的收缩相比非常小。
所述第一种纤维和所述第二种纤维包括在所述第一区和所述第二区 二者中,且纤维部分可在所述两个区中。如上所述,所述第一种纤维和所 述第二种纤维在某些条件(如收缩纤维的活化温度和时间)下具有不同的 收缩率。将所述无纺织物暴露于活化条件导致所述第二种纤维长度收缩。 由于所述第二种纤维收缩,所述第二种纤维一起牵拉所述第一种纤维。所 述第二种纤维的收缩导致所述第一种纤维在所述第二区聚集,这可增加所 述无纺织物的松密度。当所述无纺织物为粘合图案时松密度的增加提高, 使得所粘合的区域阻止所述第一种纤维和所述第二种纤维膨解开卷绕。
在一个示例实施方案中,无纺织物包括包含第一种和第二种纤维混合 物的单无纺层。所述无纺织物具有因粘合所述无纺织物的第一区(第一粘 合区)而使得其他部分未粘合(第二粘合区)导致的差异的收缩区的图案。 在一个实施方案中,所述第一种纤维为非收缩纤维(下文定义),且所述 第二种纤维为收缩纤维。所述非收缩纤维和所述收缩纤维在某些活化条件 下具有不同的收缩率。将所述无纺织物暴露于导致收缩纤维收缩而非收缩 纤维大体上不收缩的活化条件(如下所述)。所述收缩纤维导致所述非收 缩纤维在所述第二区中聚集并增加所述无纺织物的松密度。
在另一个示例的实施方案中,所述无纺织物包括包含第一种纤维的第 一无纺层,包含第二种纤维的第二无纺层,包含第一种纤维的第三无纺层。 所述无纺织物具有因粘合所述无纺织物第一区(如粘合第一、第二和第三 无纺层)并使其他部分未粘合(第二粘合区)导致的差异的收缩区的图案。 在一个实施方案中,所述第一种纤维为非收缩纤维(下文定义的),且第 二种纤维为收缩纤维。所述非收缩纤维和所述收缩纤维在某些活化条件下 具有不同程度的收缩度。将所述无纺织物暴露于导致所述收缩纤维收缩而 所述非收缩纤维大体上不收缩的活化条件(如下文所述)。所述第二无纺 层中的所述收缩纤维导致所述第一和第三无纺层中的所述非收缩纤维在 所述第二区中聚集并增加所述无纺织物的松密度。
无纺织物
如上所述,所述无纺织物包括但不限于至少第一种纤维和第二种纤 维。在一个实施方案中,所述无纺织物包括第一种纤维、第二种纤维和第 三种纤维。其他实施方案可包括四种或更多种纤维(如第一种、第二种...... 以及“第n种”纤维)。关于纤维的细节在本文中有描述。
所述无纺织物可包括一个或多个无纺层(如第一无纺层、第二无纺 层......以及“第n”无纺层)。本发明公开内容的实施方案可包括具有1、2、 3、4、5、6、7、8、9、10或更多无纺层的无纺织物。各无纺层可包括但 不限于第一种纤维和/或第二种纤维以及其他纤维。在一个实施方案中, 所述无纺层在包括第一种纤维的无纺层和包括第二种纤维的无纺层之间 交替。在一个实施方案中,所述无纺层在包括不可收缩的纤维的无纺层和 包括可收缩的纤维的无纺层之间交替。无纺织物的代表性实施方案在本文 描述,而具有不同收缩水平或程度的至少第一种纤维和第二种纤维的其他 实施方案也包括在本发明公开内容的范围内。
在一个实施方案中,所述无纺织物包括一个无纺层。所述无纺层包括 至少所述第一种纤维和所述第二种纤维。在另一个实施方案中,所述无纺 层包括所述第一种纤维、所述第二种纤维和一种或多种其他纤维。
在一个实施方案中,所述无纺织物包括第一无纺层和第二无纺层。将 所述第一无纺层配置于所述第二无纺层上。在一个实施方案中,所述第一 无纺层由所述第一种纤维制成,所述第二无纺层由所述第二种纤维制成。 在另一个实施方案中,所述第一无纺层由所述第一种纤维和所述第二种纤 维制成,所述第二无纺层由第一种纤维、第二种纤维、第三种纤维或它们 的任何组合而制成。
在一个实施方案中,所述无纺织物包括第一无纺层、第二无纺层以及 第三无纺层。在一个实施方案中,所述第一无纺层和所述第三无纺层由所 述第一种纤维制成,而所述第二无纺层由所述第二种纤维制成。在另一个 实施方案中,所述第一无纺层由第一种纤维制成,所述第二无纺层由第二 种纤维制成,所述第三无纺层由第三种纤维制成。在另一个实施方案中, 先前实施方案中描述的无纺层可包括所述第一种纤维、所述第二种纤维、 所述第三种纤维和/或一种或多种其他纤维的组合。
在所述无纺织物的各实施方案中,纤维类型和纤维的组合(如在相同 或不同层中)可根据具体无纺织物所需的具体特性(如无纺织物的松密度、 无纺织物的一个或更多表面的结构等)而选择。应注意所述无纺织物粘合 和活化的条件以及差异的收缩区的图案可用于改变所述无纺织物的特性。
可使用一种或多种工艺形成所述无纺织物。可使用例如但不限于梳理 热粘合、梳理水刺、梳理通风式粘合、湿铺、梳理针纺、纺粘、气铺、熔 喷,以及它们的组合,其各自具有本领域中通常归于它们的含义。在一个 实施方案中,使用梳理热粘合工艺形成所述无纺织物。关于所述无纺织物 的实施方案的其他细节在实施例中描述。
如上所述,所述无纺织物具有差异的收缩区的图案。可使用已知的图 案(如可通过任何无纺滚筒制造商,例如Andritz Kusters GmbH&Co.KG (Germany)等提供)或使用其他图案制造具有差异的收缩区的图案。可使 用例如形成图案的滚筒热轧粘合、水卷绕图喷、形成图案的针纺等以及它 们的组合的工艺制成图案。
在所述无纺织物的纤维经受形成膨松的活化条件之后,可对所述无纺 织物进行后处理。所述后处理包括但不限于corona、血浆去污、防燃剂、 抗生物剂、软化剂等,以及它们的组合。
纤维
所述第一种纤维可包括但不限于天然纤维或天然衍生的纤维(下文称 为“天然纤维”)、热塑性聚合纤维,以及热固性和高性能聚合纤维。所述 第二种纤维可包括但不限于聚合纤维(如热塑性聚合纤维)。其他纤维(如 所述第三种纤维等)可包括但不限于天然纤维、聚合纤维和热塑性纤维以 及高性能纤维。所述第一种纤维和所述第二种纤维可包括但不限于聚合物 掺合物纤维、双组分纤维(如包括两种具有不同化学构成/特性的不同聚 合物的纤维),以及双成分纤维(如由在挤出工艺之前结合的两种或更多 种不相似的纤维组成的)。所述第一种纤维和所述第二种纤维可通过相同 的工艺或不同的工艺制造。
天然纤维可包括但不限于植物纤维、蔬菜纤维,以及动物/昆虫纤维。 天然纤维衍生自动物皮和蚕茧的纤维,植物种子、叶子、茎的纤维等。示 例的天然纤维包括但不限于羊毛、花、丝、亚麻、苎麻、大麻以及黄麻。 在一个实施方案中,天然纤维包括但不限于人造丝、Lyocell、聚乳酸、大 豆蛋白质以及它们的组合。
热固性和高性能聚合物可包括但不限于纤维、玻璃纤维、聚丙烯腈 纤维、聚乙烯醇纤维、聚芳酰胺纤维、它们的组合等。
聚合纤维和热塑性聚合纤维可由共聚物、三聚物以及高聚物制造。应 注意术语“共聚物”包括在相同聚合物链中两种或更多种单体。聚合纤维和 热塑性聚合纤维可为单组分或多组分。聚合纤维和热塑性聚合纤维可为聚 合物掺合物。
聚合纤维和热塑性聚合物纤维可包括热塑性聚合物,例如但不限于下 列各物质的聚合物掺合物或共聚物:聚烯烃、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚 丁烯、聚甲基戊烯、乙烯-丙烯、聚酰胺、聚酯、聚醋酸乙烯酯、乙烯 醋酸乙烯酯、聚醚酯、聚醚氨酯、聚醋酸乙烯酯,以及它们的组合。
在一个实施方案中,聚合纤维和热塑性聚合纤维可由例如但不限于下 列各物质的聚合物掺合物或共聚物的物质制造:聚烯烃、聚酯、聚酰胺、 聚丙烯腈、聚乙烯醇和乙烯丙烯酸,它们的组合。
在一个实施方案中,聚合纤维和热塑性聚合纤维可包括可纺的聚合物 质例如聚烯烃和包括聚烯烃的掺合物(如参见美国专利No.5,733,646、 5,888,438、5,431,994、5,318,735、5,281,378、5,882,562以及5,985,193, 它们的公开内容通过引用完整并入本申请)。
在一个实施方案中,所述聚合物是聚丙烯或包括聚丙烯的掺合物。聚 丙烯可包括可纺的聚丙烯。聚丙烯可为无规立构、不均匀有规立构、间同 立构、全同立构、以及立体嵌段的聚丙烯-包括部分和完全全同立构或至 少大体上完全全同立构的聚丙烯。
术语“聚合物”(如聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯等)包括均聚物和杂聚物 (如共聚物和三聚物),以及它们的混合物(包括通过混合分开的批次或 原位形成掺合物而产生的掺合物和合金)。例如,所述聚合物可包括烯烃 例如丙烯的共聚物,且这些共聚物可包含多种组分。
如本文所述使用,以其通常的商业含义使用聚丙烯,其中聚丙烯大体 上为直链分子。另外,如本文所使用,聚丙烯组合物包括含有宽分子量分 布的直链聚丙烯以能够获得具有高级纺织和热粘合特性的纤维和纤丝的 物质。
传统聚合物纤维包括聚丙烯短纤维。这些纤维还可包括含有聚丙烯多 种组合或其他聚合物质例如聚乙烯的组合的双组分纤维。传统上用于生产 无纺网或织物的特别感兴趣的聚合纤维为美国专利No.5,281,378描述的 高热粘合强度纺熔纤维,其通过引用完整并入本申请。
在一个实施方案中,聚丙烯可具有约3×105至约5×105的平均分子量, 约7dg/分钟至约50dg/分钟的纺织熔体流动速率MFR(根据ASTM D-1238-86(条件L;230/2.16)确定,其通过引用完整并入本申请),和/或 约220-315℃、约240-300℃和约255-285℃范围内的纺温度。
在一个实施方案中,聚丙烯可为直链或支链(例如美国专利4,626,467 公开的,其通过引用完整并入本申请),且优选为直链。另外,待制造成 纤维的聚丙烯可包括美国专利申请No.5,629,080、5,733,646以及5,888,438 和欧洲专利申请No.0552013中教导的聚丙烯组合物,它们通过引用完整 并入本申请。另外,可利用美国专利申请5,882,562和欧洲专利申请No. 0719879中公开的聚合物掺合物,它们通过引用完整并入本申请。
所述第一种和所述第二种纤维可具有相同或不同的尺寸和/或横截 面。所述第一种纤维和所述第二种纤维可具有约0.1至50旦/纤丝的旦数。 所述第一种纤维和所述第二种纤维可为长度约1mm-50mm的连续纤维或 短纤维。
熔体流动速率MFR取决于制造纤维的聚合物的类型,且因此,MFR 可根据为各特定用途所选择的纤维而不同。在一个实施方案中,第一种聚 烯烃纤维和第二种聚烯烃纤维可具有约10-400dg/分钟的熔体流动速率 (根据ASTM D-1238-86(条件L;230/2.16)确定,其通过引用完整并入本 申请),但MFR取决于纤维的化学组成。
在一个实施方案中,所述第一种纤维具有第一种纤维收缩率(使用 TMA测量),所述第二种纤维具有第二种纤维收缩率,其中所述第一种 纤维收缩率和所述第二种纤维收缩率的差异为至少约8%、至少约9%、至 少约10%、至少约12%或至少约15%。应注意,在一个实施方案中,所 述第一种纤维的长度可不收缩和增加。
在一个实施方案中,所述第一种纤维具有少于约10%、少于约8%、 少于约6%、少于约3%或少于约1%的收缩率(其中各自在相同条件,如 接近感兴趣的纤维的活化温度的温度),并可称为“非收缩纤维”。
所述非收缩纤维可包括但不限于聚丙烯、聚酯及它们的组合。在其中 非收缩纤维由聚丙烯制造的一个实施方案中,在约140℃时的纤维收缩率 少于约10%。应注意,在一个实施方案中,所述非收缩纤维的长度可不减 少和增加。
所述第二种纤维具有大于约9%、大于约10%、大于约11%、大于约 12%、大于约13%的纤维收缩率,且可称为“收缩纤维”。
所述收缩纤维可包括但不限于聚丙烯、聚酯、聚乙烯,及由其制造的 双组分纤维。在其中收缩纤维由聚丙烯制造的一个实施方案中,在140℃ 纤维收缩率少于约9-40%。
所述无纺物质的聚合纤维的生产可包括使用至少一种聚合物和额定 量的添加剂的混合物,所述添加剂例如但不限于抗化剂、稳定剂、颜料、 抗酸剂、加工助剂等。因此,聚合物或聚合物掺合物可包括多种添加剂, 例如但不限于熔化稳定剂、抗氧化剂、颜料、抗酸剂、抗静电剂、乳化剂、 防腐剂以及加工助剂。本领域普通技术人员可在根据产品的需求确定添加 剂的类型、鉴定和量。
各种整理(finishes)可应用于纤维以维持或致使它们具有亲水性或疏 水性。本领域普通技术人员可根据装置的特性和所制造的产品的需要选择 包括亲水整理或疏水整理的整理组合物。
另外,一种或多种组分可包括在聚合物掺合物中用于整理纤维的表面 特性,例如提供给纤维重复的可湿性,或防止或减轻静电的形成。疏水的 整理组合物优选包括抗静电剂。亲水整理也可包括这些制剂。
关于所述无纺织物的实施方案的其他细节在实施例中描述。
实施例
现在已大体描述了本发明公开内容的实施方案,实施例描述本发明公 开内容的一些其他实施方案。当结合实施例和相应的正文和数字描述本发 明公开内容的实施方案时,并非意于将本发明公开内容的实施方案限制于 这些描述。相反,意于涵盖包括在本发明公开内容的实施方案的精神和范 围内的所有替换、修改和等同物。
图3所示的表1描述了具有纤维NS1、NS2、NS3、NS4、NS5、S1 以及S2的组合的无纺织物A-G的几个示例实施方案。这些实施例提供了 涉及纤维重量、结构、纤维组成、纤维类型、无纺层、纤维形成的方法等 的多个实施方案。
图2A和2B描述了表1中无纺织物A的横截面视图。图2A描述了 由热膨松步骤活化的用于生产膨松无纺织物的无纺织物的一个实施方案。 图2B描述了被活化而产生膨松无纺网的无纺网。
应强调本发明公开内容的上述实施方案仅为实施的可能实施例,且仅 用于清楚理解本发明公开内容的原理的目的而提出。在实质上不背离本发 明公开内容的精神和原理的情况下,可对上述实施方案进行许多改变和修 改。所有这些修改和改变意于包括在本发明公开内容的范围内,并受下列 权利要求的保护。
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年10月3日提交的具有序列号60/723,197的题为“膨 松/伸展织物(Bulky/Extensible Fabric)”的美国临时申请的优先权,其通 过引用完整并入本申请。
QQ群二维码
意见反馈