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具有定制液体芯吸能力的 纤维素纤维非织造织物

阅读：701发布：2020-05-15

专利汇可以提供具有定制液体芯吸能力的纤维素纤维非织造织物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明描述了直接从莱赛尔纺丝溶液(104)制造的纤维素纤维非织造织物(102)。织物(102)包括基本上连续的纤维(108)的网络。织物(102)具有以下特征中的至少一个特征：(i)液体扩散速率为在5分钟内至少3000mm2；(ii)由芯吸速度表征的吸水能力为：每1克织物每1秒至少0.25克水。本发明进一步描述了一种用于制造这种织物(102)的方法和装置、包括这种织物的产品或复合材料以及这种织物(102)的各种用途。，下面是具有定制液体芯吸能力的纤维素纤维非织造织物专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种纤维素纤维非织造织物(102)，尤其是直接从莱赛尔纺丝溶液(104)制造的纤维素纤维非织造织物，所述织物(102)包括：
基本上连续的纤维(108)的网络，其中
织物(102)显示出
液体扩散速率为在5分钟内至少3000mm2，或
基本上连续的纤维(108)的网络，其中
织物(102)的芯吸速度为每1克织物每1秒至少0.25克水；
其中，在纤维直径方面，在同一根纤维(108)中的不同的纤维段与该纤维(108)的最小直径相差高于50％。
2.根据前述权利要求所述的织物(102)，其中，
所述液体扩散速率为在5分钟内至少4000mm2，特别是5000mm2，并且进一步特别是
2
5500mm。
3.根据前述权利要求1和2中的任一项所述的织物(102)，其中，
沿着所述织物(102)内的第一方向，所述液体扩散速率具有第一值，并且
沿着所述织物(102)内的第二方向，所述液体扩散的速率具有第二值，第二方向垂直于第一方向，其中
第一值和第二值彼此相差小于20％，特别是小于10％，或
第一值和第二值彼此相差高于20％，特别是高于30％，进一步特别是高于40％。
4.根据前述权利要求中任一项所述的织物(102)，其中，
芯吸速度为每1克织物每1秒至少0.30克水，特别是每1克织物每1秒至少0.35克水，并且进一步特别是每1克织物每1秒至少0.40克水。
5.根据前述权利要求中任一项所述的织物(102)，其中，
至少一部分纤维(108)在融合位置(204)处融合成一体，其中，特别地，纤维(108)的融合系数在0.2％-100％之间的范围内，特别是在0.5％-15％之间的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的织物(102)，其中，
不同的纤维(108)至少部分地位于不同的可区分层(200、202)中，其中特别是所述织物至少具有以下特征中的一个：
不同层(200、202)的纤维(108)在所述层(200、202)之间的至少一个层间融合位置(204)处连接成一体；
至少部分地位于不同层(200、202)中的不同的纤维(108)的纤维直径不同，特别是平均纤维直径不同；
不同层(200、202)的纤维(108)具有相同的纤维直径，特别是具有基本上相同的平均纤维直径；
不同层(200、202)的纤维(108)网络提供不同的功能，其中不同的功能尤其包括以下中的至少一个：不同的芯吸、不同的各向异性行为、不同的液体吸收能力、不同的清洁能力、不同的光学特性、不同的粗糙度、不同的平滑度和不同的机械性能。
7.根据前述权利要求中任一项所述的织物(102)，其中在纤维直径方面，不同的纤维(108)与所述纤维(108)中的纤维的最小直径相差高于50％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的织物(102)，其中，
纤维网络至少包含以下特征中的一个：
至少3％、特别是至少5％的纤维(108)具有非圆形横截面形状，其圆度不大于90％；
至少1％、特别是至少3％的纤维(108)具有非圆形横截面形状，其圆度不大于80％，特别是不大于70％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的织物(102)，其中，
所述纤维(108)具有小于5ppm的铜含量和/或小于2ppm的镍含量。
10.一种直接由莱赛尔纺丝溶液(104)制造纤维素纤维非织造织物(102)、特别是前述权利要求中任一项所述的织物(102)的方法，所述方法包括：
在气流(146)的辅助下使莱赛尔纺丝溶液(104)通过具有孔口(126)的喷射器(122)挤出到凝固流体(106)气氛中，从而形成基本上连续的纤维(108)；
将所述纤维(108)收集在纤维支撑单元(132)上，从而形成所述织物(102)；和调整制造过程的工艺参数，使得
所述织物(102)表现出的液体扩散速率为在5分钟内至少3000mm2，或
所述织物(102)表现出的芯吸速度为每1克织物每1秒至少0.25克水。
11.一种用于直接从莱赛尔纺丝溶液(104)制造纤维素纤维非织造织物(102)、特别是用于制造根据前述权利要求1-9中任一项所述的织物的装置(100)，所述装置(100)包括：
具有孔口(126)的喷射器(122)，其被配置成用于在气流(146)的辅助下挤出莱赛尔纺丝溶液(104)；
凝固单元(128)，其被配置成用于为挤出的莱赛尔纺丝溶液(104)提供凝固流体(106)气氛，从而形成基本上连续的纤维(108)；
纤维支撑单元(132)，其被配置成用于收集纤维(108)，从而形成所述织物(102)；和控制单元(140)，其被配置成用于调节工艺参数，使得
所述织物(102)表现出的液体扩散速率为在5分钟内至少3000mm2，或
所述织物(102)表现出的芯吸速度为每1克织物每1秒至少0.25克水。
12.一种使用根据权利要求1-9中任一项所述的纤维素纤维非织造织物(102)的方法，将所述织物(102)用于以下中的至少一种：擦拭巾；家用纸；过滤器；卫生产品；医疗应用产品；土工织物；农用织物；服装；建筑技术用产品；汽车产品；家具；工业用产品；与休闲、美容、运动或旅行相关的产品；以及与学校或办公室相关的产品。
13.一种产品或复合材料，其包含根据前述权利要求1-9中任一项所述的纤维素纤维非织造织物。

说明书全文

具有定制液体芯吸能力的 纤维素纤维非织造织物

技术领域

[0001] 本发明涉及纤维素纤维非织造织物、制造纤维素纤维非织造织物的方法、制造纤维素纤维非织造织物的装置、产品或

[0002] 复合材料及织物的使用方法。

背景技术

[0003] 莱赛尔(Lyocell)技术涉及将纤维素木浆或其他纤维素基原料直接溶解在极性溶剂(例如，N-甲基吗啉N-氧化物，其也可以表示为“氧化胺”或“AO”)中以产生粘性的、高剪切稀化溶液，所述溶液可转化为一系列有用的纤维素基材料。在商业上，该技术用于生产广泛用于纺织工业的一系列纤维素短纤维(可商购自Lenzing AG,Lenzing,Austria，商标)。还使用了由莱赛尔技术制备的其他纤维素产品。

[0004] 纤维素短纤维长期以来被用作用以转化成非织造网的组分。然而，改进莱赛尔技术以直接生产非织造网将获得当前纤维素网产品所不可能具有的特性和性能。这可以被认为是合成纤维工业中广泛使用的熔喷(meltblow)和纺粘技术的纤维素版，然而，由于存在重大的技术差异，不可能使合成聚合物技术直接适用于莱赛尔。

[0005] 已经进行了许多研究以开发从莱赛尔溶液直接形成纤维素网的技术(尤其是WO 98/26122、WO 99/47733、WO 98/07911、US 6,197,230、WO 99/64649、WO 05/106085、EP 1
358 369、EP 2 013 390)。在WO 07/124521 A1和WO 07/124522 A1中公开了其他技术。

[0006] 像其他纤维素材料一样，纤维素纤维非织造织物具有有限的吸收液体(特别是水或水性溶液或分散液)的速度。然而，对于纤维素纤维非织造织物的许多应用，例如用于网，高液体吸收速度或吸液速率是理想的。

发明内容

[0007] 可能需要通过纤维素纤维非织造织物来提高吸收液体的速度。

[0008] 根据独立权利要求的主题可以满足该需求。从属权利要求描述了本发明的有利实施方案。

[0009] 根据本发明的第一方面，提供了一种纤维素纤维非织造织物，其可以直接由莱赛尔纺丝溶液制造。所提供的织物包括基本上连续的纤维的网络。所提供的织物显示出具有在5分钟内至少3000mm2的液体扩散速率的吸水能力。替代地或组合地，织物可以显示出具有在24小时内至少3500mm2的液体扩散速率的吸水能力。

[0010] 所提供的织物在下文中通常简称为“织物”，其基于以下构思：通过使用用于制造织物(特别是由莱赛尔纺丝溶液直接制造织物)的适当的工艺参数，可以提供至少与已知的纤维素产品相比表现出增加的吸水能力的纤维素纤维非织造织物或纤维网，这通过对测试液体水的极高的液体扩散速率反映出来。这提高了许多应用的相应的纤维素纤维非织造织物产品的效率，或者为纤维素纤维非织造织物产品开拓了新应用。

[0011] 该文件中描述的液体扩散速率的值涉及“液体扩散速率测试”，其中将0.5ml的测试通过移液器小心地分别缓慢地提供到样品(即相应的织物)(的表面)上。被测样品的“每单位面积质量”通常也称为基重。测试流体为包含浓度为每升2克的绿色染料的蒸馏水。使用的染料在德语中被称为“Sulfacidebrilliantgrün”。该染料使得能够用市售相机(例如型号ixus的佳能相机)进行“扩散速率”测量的定量评估。用照相机可以检测到液体扩散的典型时间点是在供应测试液5分钟后和将测试液供应到被测样品(表面)上24小时后。

[0012] 对于“液体扩散速率测试”，在开始测试之前，必须将织物调至完全干燥的状态。因此，“完全干燥”是指在制造织物后(包括干燥步骤)，织物已在被定义为23℃±2℃的温度和50％±5％的相对湿度的标准气候下进行了24小时的调理。除非另有说明，否则所有测量均在此标准环境下进行。与此相反，术语“完全湿润”可以表示织物完全负载水，即不能再吸收水。

[0013] 不受特定理论的束缚，目前认为纤维素纤维非织造织物的毛细作用对吸水能力，特别是对吸水速度具有强烈影响，而吸水速度与上述的液体扩散速率有关。具体地，毛细作用与在相邻纤维之间形成的(微)空腔或通道的数量和尺寸相关，其中这些空腔为水粒子提供了差不多合适的容纳空间。

[0014] 此外，对用于制造纤维素纤维非织造织物的方法的实验研究表明，通过使用适当的工艺参数，可以生产纤维素纤维非织造织物或纤维网，至少与已知的纤维素产品和由聚合物纤维制成的产品相比，该非织造织物或纤维网具有增加的针对被吸收的水的液体扩散速率。这提高了许多应用相应的纤维素纤维非织造织物产品的效率，或者为纤维素纤维非织造织物产品开拓了新应用。

[0015] 要指出的是，当需要大的液体扩散值时，使用连续纤维的事实可能非常重要。与由相对短的短纤维制成的已知织物相比，本文中描述的织物由更长的(基本上连续的)纤维制成。结果，在所描述的织物内，纤维末端的密度显著较小，导致液体沿纤维行进的屏障减少。在这种情况下，与纤维末端相关的每个间隙都对液体通过织物的传播起到了阻碍作用。

[0016] 此外，与合成聚合物连续纤维相比，用于所述织物的纤维素连续纤维在吸收液体时显示出溶胀。这种溶胀对亚微米通道有影响，该亚微米通道提高了织物在液体扩散方面的能力。此外，不同纤维之间的融合点也由吸收液体时溶胀的材料组成。因此，融合点也促进液体扩散。结果，调整融合系数也可用作将液体扩散速率定制为期望值的措施。关于融合点的进一步细节在以下进一步描述。

[0017] 尤其对于每单位面积质量小的织物而言，改善针对吸收的水的液体扩散可以具有以下优点：所描述的织物可以用于需要例如薄擦拭巾的多种应用。在本文中提到具有高吸水速率的织物也可以具有对其他液体的高吸收能力。这尤其适用于水基液体，即其中水作为溶剂的液体。

[0018] 在本申请的上下文中，术语“纤维素纤维非织造织物”(也可以表示为纤维素长丝非织造织物)可以特别地表示由多个基本上连续的纤维组成的织物或网。术语“基本上连续的纤维”尤其具有长丝纤维的含义，长丝纤维具有比常规短纤维明显更长的长度。在另一种表达方式中，术语“基本上连续的纤维”尤其可以具有由长丝纤维形成的网的含义，该长丝纤维比常规短纤维具有每体积明显更少量的纤维末端。特别地，根据本发明示例性实施方案的织物的连续纤维的每体积纤维末端量小于10,000个末端/cm3，尤其是小于5,000个末端/cm3。例如，当短纤维用作棉的替代品时，它们可具有38mm的长度(对应于棉纤维的典型自然长度)。与此相反，纤维素纤维非织造织物的基本上连续的纤维可具有至少200mm的长度，特别是至少1000mm。然而，本领域技术人员将意识到即使连续纤维素纤维也可能中断的事实，该中断可能通过纤维形成期间和/或之后的工艺形成。因此，与由相同旦尼尔的短纤维制成的非织造织物相比，由基本上连续的纤维素纤维制成的纤维素纤维非织造织物具有显著更低的每质量纤维数。纤维素纤维非织造织物可以通过纺制多根纤维并通过将后者细化(attenuating)和朝着优选移动的纤维支撑单元拉伸来制造。由此，形成纤维素纤维的三维网或网，构成纤维素纤维非织造织物。所述织物可以由纤维素作为主要或唯一成分。

[0019] 在本申请的上下文中，术语“莱赛尔纺丝溶液”可以特别表示溶剂(例如，诸如N-甲基-吗啉、NMMO、“氧化胺”或“AO”的材料的极性溶液)，其中纤维素(例如木浆或其他纤维素基原料)溶解在其中。莱赛尔纺丝溶液是溶液而不是熔体。通过降低溶剂的浓度，例如通过使长丝与水接触，可以由莱赛尔纺丝溶液产生纤维素长丝。由莱赛尔纺丝溶液初始生成纤维素纤维的过程可以描述为凝固。

[0020] 在本申请的上下文中，术语“气流”可以特别地表示在莱赛尔纺丝溶液离开喷丝头期间和/或之后或已经离开喷丝头后，基本平行于纤维素纤维或其预成型体(即莱赛尔纺丝溶液)的移动方向的气流(例如空气)。

[0021] 在本申请的上下文中，术语“凝固流体”可以特别表示非溶剂流体(即气体和/或液体，任选地包括固体颗粒)，其能够稀释莱赛尔纺丝溶液并与溶剂交换至由莱赛尔长丝形成纤维素纤维的程度。例如，这种凝固流体可以是水雾。

[0022] 在本申请的上下文中，术语“工艺参数”可以特别地表示用于制造纤维素纤维非织造织物的物质和/或装置组件的所有物理参数和/或化学参数和/或装置参数，该参数可能对纤维和/或织物的性能，特别是纤维直径和/或纤维直径分布产生影响。这些工艺参数可以由控制单元自动调节和/或由使用者手动调节，从而调整或调节纤维素纤维非织造织物的纤维的性能。可能影响纤维性能的物理参数(特别是其直径或直径分布)可以是该过程中涉及的各种介质(例如莱赛尔纺丝溶液、凝固流体、气流等)的温度、压力和/或密度。化学参数可以是所涉及的介质(例如莱赛尔纺丝溶液、凝固流体等)的浓度、量、pH值。装置参数可以是孔口的尺寸和/或孔口之间的距离、孔口和纤维支撑单元之间的距离、纤维支撑单元的运输速度、一个或多个可选的原位后处理单元的提供、气流等。

[0023] 术语“纤维”可以特别地表示包含纤维素的材料的细长段，例如横截面为大致圆形或非规则形状，任选地与其他纤维缠绕。纤维的纵横比可以大于10，特别是大于100，更特别是大于1000。纵横比是纤维长度与纤维直径之间的比率。纤维可以通过融合(使得形成整体多纤维结构)或通过摩擦(使得纤维保持分离，但通过移动相互之间物理接触的纤维时产生的摩擦力弱机械耦合)相互连接，从而形成网络。纤维可具有基本上圆柱形的形状，然而其可以是直的、弯的(bent)、扭结的(kinked)或弯曲的(curved)。纤维可以由单一的均质材料(即纤维素)组成。然而，纤维还可包含一种或多种添加剂。诸如水或油的液体材料可以积聚在纤维之间。

[0024] 根据本发明的实施方案，液体扩散速率为在5分钟内至少4000mm2，特别是5000mm2，2
并且进一步特别是5500mm 。替代地或组合地，液体扩散速率可以为在24小时内至少
4500mm2，特别是5500mm2，并且进一步特别是6000mm2。

[0025] 根据本发明的另一个实施方案，沿着织物内的第一方向，液体扩散速率具有第一值，并且沿着织物内的第二方向，液体扩散速率具有第二值，第二方向垂直于第一方向。第一值和第二值彼此相差小于20％，特别是小于10％。这表明在液体扩散速率方面，用该实施方案描述的织物表现出至少近似各向同性的行为。还发现对于芯吸速度的各向同性行为也可以成立。

[0026] 根据本发明的另一个实施方案，沿着织物内的第一方向，液体扩散速率具有第一值，并且沿着织物内的第二方向，液体扩散速率具有第二值，第二方向垂直于第一方向。第一值和第二值彼此相差高于20％，特别是高于30％，并且进一步特别是高于40％。这表明在液体扩散速率方面，用该实施方案描述的织物表现出明显的各向异性行为。还发现对于芯吸速度的各向异性行为也可以成立。

[0027] 在该文件中，术语“彼此相差X％”可以特别表示第一值和第二值之间的比值乘以100％，从获得的结果中减去100％，得出的值为X％。

[0028] 本发明的该实施方案基于这样的想法，将纺出的纤维放置在纤维支撑单元上，特别是在传送带上，关于基本上连续的纤维相对于纤维支撑单元的输送方向的(平均)取向，至少在某种程度上存在优选的方向。然而，优选方向的程度，即纤维相对于输送方向的角展度(angular spread)，可以通过适当地设定莱赛尔纺丝溶液法的至少一些工艺参数来调节。

[0029] 在这方面，一个工艺参数是在(a)莱赛尔纺丝溶液被挤出的孔口和(b)纤维支撑单元的上表面之间延伸的凝固区域内的气体湍流的潜在应用，其对纤维的角展度的作用可以很容易地理解。

[0030] 借助于纤维素织物的液体扩散尤其基于在位于相邻纤维之间的微腔内产生的毛细作用力。因此，通过调节优选的(平均)纤维方向的(扩散)度，可以调节相对于织物内芯吸速度方向的空间各向同性或空间各向异性。

[0031] 根据本发明的另一方面，提供了一种纤维素纤维非织造织物，特别是直接由莱赛尔纺丝溶液制造的纤维素纤维非织造织物。该织物包括基本上连续的纤维的网络。所提供的织物表现出具有每1克织物每1秒至少0.25克水的芯吸速度的吸水能力。

[0032] 同样，根据本发明的另一方面，所描述的织物基于以下想法：通过使用用于制造织物(特别是由莱赛尔纺丝溶液直接制造织物)的适当的工艺参数，可以提供纤维素纤维非织造织物或纤维网，至少与已知的纤维素产品相比，该纤维素纤维非织造织物或纤维网表现出增加的吸水能力，这通过对作为测试液体的水的极高芯吸速度反映出来。这提高了许多应用相应的纤维素纤维非织造织物产品的效率，或者为纤维素纤维非织造织物产品开拓了新应用。

[0033] 在该文件中描述的芯吸速度的值涉及“芯吸速度测试”，其中被测样品(即，相应的织物)处于完全干燥状态。上面已经结合液体扩散测试的描述定义了这种完全干燥的状态。

[0034] 在“芯吸速度测试”中，将被测样品放在测试台上。在其中心，测试台通过开口和通道与液体储存器连接。液体储存器充满蒸馏水。测试台的高度精确地对应于液体储存器内的水的填充水平。因此，确保不存在流体静压力，并且被测样品的抽吸和芯吸仅由被测样品的抽吸力产生。

[0035] 在实际的“芯吸速度测试”期间，用注射器连续地将被测样品吸收的水的体积重新填充到液体储存器中。这意味着液体的液位始终保持恒定。将再填充水的体积转换成再填充水的质量(通过已知的蒸馏水质量密度)。显然，通过该方法，芯吸速度随时间降低，因为被测样品的抽吸力随着由被吸收的水引起的测试样品的“吸收负荷”的增加而降低。继续再填充步骤，直到达到再填充水的每20秒0.005g的阈值。记录和评估描绘作为时间函数的添加水的质量的测量曲线。在本文中，芯吸速度是该测量曲线的斜率，具有从实际测试开始的10秒的第一时隙。将每1克相应的织物的测量值归一化。

[0036] 芯吸速度也可以根据DIN53924描述的方法，特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本来测量。根据DIN53924，本发明的实施方式的织物可以在至少一个方向上具有在300s内>130mm的芯吸速度。

[0037] 要指出的是，当需要大的芯吸速度参数值时，使用连续纤维的事实也可能非常重要。与由较短的短纤维制成的织物相比，该文献中描述的织物由更长(基本上连续的)的纤维制成。结果，在所描述的织物内，纤维末端的密度显著更小，因此液体沿着纤维行进的屏障也显著更小。

[0038] 此外，用于所述织物的纤维素连续纤维在吸收液体时表现出溶胀。这种溶胀对促进芯吸能力的亚微米通道的形成和/或尺寸具有影响。此外，不同纤维之间的融合点也由吸收液体时溶胀的材料组成。因此，融合点也促进液体扩散和芯吸。结果，融合系数也可以是用于定制芯吸速度的期望值的参数。

[0039] 根据本发明的一个实施方案，所描述的织物的芯吸速度为每1克织物每1秒至少0.35克水，特别是每1克织物每1秒至少0.35克水，并且特别是每1克织物每1秒至少0.40克水。

[0040] 根据本发明的另一个实施方案，纤维108的至少一部分在融合位置处融合成一体。特别地或优选地，纤维的融合系数在0.2％-100％的范围内，特别是在0.5％-15％的范围内。

[0041] 在该文献中，术语“融合”可以特别地表示在相应的融合位置处不同纤维的整体互连，这导致形成由先前分离的纤维预成型体组成的一个整体连接的纤维结构。融合可以表示为在一个、一些或所有融合纤维的凝固期间建立的纤维-纤维连接。相互连接的纤维可以在相应的融合位置处牢固地彼此粘附，而无需不同的另外的材料(例如单独的粘合剂)，从而形成共同的结构。融合纤维的分离可能需要破坏纤维网络或其部分。

[0042] 为了测定织物的融合系数(也可以称为面积融合系数)，可以执行以下测定过程：可以光学分析正方形的织物样品。围绕与正方形样品的至少一个对角线交叉的纤维的每个融合位置(特别是融合点和/或融合线)绘制一个圆，该圆的直径必须完全保留在正方形样品内。确定圆的尺寸，使得圆包含融合纤维之间的融合区域。计算所确定的圆的直径值的算术平均值。融合系数计算为平均直径值与正方形样品的对角线长度之间的比率，并且可以以百分比的形式给出。

[0043] 可以通过对制造纤维素纤维非织造织物的方法的工艺参数的相应控制来触发融合。特别地，在尚未处于沉析固体纤维状态的莱赛尔纺丝溶液长丝之间的第一次接触之后，可以触发(或至少完成)这些长丝的凝固。因此，在仍处于溶液相时这些长丝的相互作用以及然后或之后通过凝固将它们转化为固态相使得能够适当地调节融合特性。融合程度是一个强有力的参数，可用于调节制造的织物的性能。特别地，融合位置的密度越高，网络的机械稳定性越高。通过在织物体积上融合位置的不均匀分布，还可以调节高机械稳定性的区域和其他低机械稳定性的区域。例如，可以精确地限定在具有少量融合位置的机械弱区域局部地发生织物分离成单独的部分。在一个优选的实施方案中，通过在凝固之前使莱赛尔纺丝溶液形式的不同纤维预成型体彼此直接接触来触发纤维之间的融合。通过这样的凝固过程，进行纤维的单一材料共同沉析，从而形成融合位置。

[0044] 所描述的融合系数是用于织物的纤维网络的不同纤维之间的网状结构(networking)的高度特征性参数。零的融合因数对应于没有融合点的织物，即，仅通过摩擦彼此相互作用的完全分离的纤维。百分之百的融合因数对应于由融合点组成的织物，即形成诸如膜的连续结构的完全整体纤维。通过调节融合系数，还可以精确地调节相应织物的物理性质(特别是机械稳定性)。

[0045] 取决于具体的结构，尤其是取决于融合系数，融合位置可以包括：(a)融合点，在该融合点处纤维通过点接触融合；(b)融合线，沿着该融合线，纤维至少在其长度的一部分上并行地相互排列，以形成高级纤维结构。融合点可以是由与互连纤维相同的材料制成的点状结构。融合线可以被认为是具有椭圆形状的线的融合位置，该线的直径明显大于沿着融合线连接的纤维的直径。因此，融合线可以是沿一段纤维将纤维连接的延伸结构，纤维沿着该段纤维平行或并排延伸。

[0046] 根据本发明的另一个实施方案，不同的纤维至少部分地位于不同的可区分层中，并且所述织物特别地包括以下特征中的至少一个：(a)不同层的纤维在所述层之间的至少一个层间融合位置处连接成一体；(b)至少部分地位于不同层中的不同的纤维的纤维直径不同，特别是平均纤维直径不同；(c)不同层的纤维具有相同的纤维直径，特别是具有基本上相同的平均纤维直径；(d)不同层的纤维网络提供不同的功能，其中不同的功能尤其包括以下中的至少一个：不同的芯吸、不同的各向异性行为、不同的液体吸收能力、不同的清洁能力、不同的光学特性、不同的粗糙度、不同的平滑度和不同的机械性能。

[0047] 在该文件的上下文中，“不同的纤维至少部分地位于不同的可区分的层中”可以表示相应的层至少在例如通过电子显微镜捕获的图像内显示可见的分离区域或界面区域。如以上特征(a)所述，不同的层可以在至少一个融合位置处连接成一体。因此，例如，织物的两个(或多个)不同层可以通过将两个(或多个)具有孔口的喷射器串联排列而形成，莱赛尔纺丝溶液通过所述孔口挤出用于凝固和纤维形成。当这种布置与移动的(传送带型)纤维支撑单元组合时，第一层纤维通过第一喷射器形成在纤维支撑单元上，并且当移动的纤维支撑单元到达第二喷射器的位置时，第二喷射器在第一层上形成第二层纤维。可以调整该方法的工艺参数，以便在第一层和第二层之间形成融合点。

[0048] 如以上已经提到的，“融合”可以表示在相应的融合位置处不同纤维的整体互连，这导致形成一个整体连接的纤维结构，该结构由先前与不同层相关的先前分离的两根纤维组成。特别地，例如，在形成过程中尚未通过凝固完全固化或固体化的第二层的纤维，可以仍然具有处于液体莱赛尔溶液相且尚未处于完全固化的固态的外部表皮或表面区域。当这种预制纤维结构彼此接触并且之后完全固化成固体纤维状态时，这可导致在位于不同的相邻层之间的界面区域形成两根融合的纤维。

[0049] 如以上特征(b)所述，至少部分位于不同层中的不同纤维的纤维直径不同，特别是平均纤维直径不同。当所描述的织物的不同层由具有不同(平均)纤维直径的纤维形成时，可以分别调节不同层的机械性能。例如，可以通过使用具有相对较大纤维直径的纤维来为其中的一层提供刚性特征，而其他层可提供平滑或弹性的特征(例如通过使用具有相对较小纤维直径的纤维)。例如，可以制造具有通过机械去除污物进行清洁的相对粗糙表面以及具有用于擦拭的相对光滑表面的擦拭巾，即，该相对光滑表面被构造成用于从待清洁的表面吸收水等。

[0050] 然而，如以上特征(c)所述，不同层的纤维也可以具有相同的直径，特别是具有相同的平均直径。在这样的实施方案中，相邻层可具有相似或相同的物理性质。它们之间的融合点之间可能会强或弱相连。每个界面区域的这种融合点的数量可以定义相邻层之间的结合强度。由于结合强度小，使用者可以容易地将各层分开。通过高的结合强度，这些层可以保持永久地彼此附接。

[0051] 还发现在所描述的多层结构内将相邻的层相互粘合在一起，且不需要任何额外的粘合材料，例如粘合剂。结果，液体可以毫无阻碍地扩散通过各个层界面。

[0052] 根据本发明的另一个实施方案，纤维网络包括以下特征中的至少一个：

[0053] (a)在纤维直径方面，在同一根纤维中的不同的纤维段与该纤维(108)的最小直径相差高于50％；

[0054] (b)在纤维直径方面，不同的纤维与纤维中的纤维的最小直径相差高于50％。

[0055] 在该文件中，术语“在纤维直径方面，与最小直径相差高于50％”可以特别地表示最大纤维直径和最小纤维直径之间的比率乘以100％，所得结果中减去100％，得到高于50％的值。“在纤维直径方面，与最小直径相差高于50％”可能意味着最大纤维直径和最小纤维直径之间的比率大于1.5。

[0056] 如上述特征(a)所述，在同一根纤维内具有较大的纤维直径变化的情况下，则可以认为与直径有关的不均匀性代表了内部纤维直径变化。不希望受特定理论的束缚，目前认为，当这样的纤维在织物中形成网状结构时，各个纤维的直径的不均匀性增加了摩擦力，当各种纤维在织物内相对于彼此移动时，必须克服该摩擦力。这种作用的结果是提高了织物的机械稳定性。

[0057] 如上述特征(b)所述，在不同纤维之间具有较大的纤维直径变化时，在直径方面的不均匀性可以被称为纤维间直径变化。在这样的实施方案中，相应的纤维本身可以显示出直径均匀性或不均匀性，但是通过纤维比较，不同的纤维在纤维直径方面存在差异。在这种情况下，不同直径或不同直径分布的纤维的相互作用可能会导致较细纤维的弯曲更强，而较粗纤维仅轻微弯曲。当这种不同直径的纤维在织物中形成网络时，增加的无序性抑制了不同纤维相对于彼此的相互运动。这种现象的结果是增加了织物的稳定性。

[0058] 根据本发明的另一个实施方案，纤维网络包括以下特征中的至少一个：

[0059] (a)至少3％、特别是至少5％的纤维具有非圆形横截面形状，其圆度不大于90％；

[0060] (b)至少1％、特别是至少3％的纤维具有非圆形横截面形状，其圆度不大于80％，特别是不大于70％。

[0061] 在这种情况下，术语“圆度”可以特别地表示纤维横截面的内切圆和外切圆之间的比率，即恰好足以适合纤维横截面内部的以包围或被横截面包围的圆的最大尺寸和最小尺寸。为了确定圆度，垂直于纤维的延伸方向的横截面可以与纤维相交。因此，圆度可以表示为各个纤维的横截面形状接近具有100％的圆度的圆的横截面形状的程度的量度。

[0062] 例如，纤维的横截面可以具有卵形(特别是椭圆形)形状或可以具有多边形形状。更一般地说，限定纤维的横截面的外部界线的轨迹可以是显示出与圆偏离的任何闭合的平面线。纤维的横截面可以完全是圆形的，也可以具有一个或多个尖锐的或圆形的边缘。

[0063] 描述性地说，用本实施方案描述的织物的纤维与整个圆柱形状有明显的偏差。从机械角度来看，这导致在存在机械负荷的情况下纤维的优选弯曲方向由纤维横截面的设计限定。例如，当纤维具有椭圆形的横截面形状，并且两个主轴线(即，长轴和短轴)具有不同的长度时，在施加力的情况下将主要以短轴作为弯曲线发生弯曲。因此，这种纤维织物的弯曲特性不再是统计上不可预测的，而是增加了纤维素纤维非织造织物的确定顺序。除了对织物的(在至少一个方向上的)机械稳定性有很大影响之外，(平均)弯曲半径也是影响可在不同纤维之间形成的空腔的尺寸和形状以及在一根纤维的内部结构中形成的微腔的尺寸和形状的参数。

[0064] 因此，当考虑上述的有关空腔的数量、尺寸和/或形状对吸水能力的影响的给定因素时，，应该清楚的是，(取决于圆度的的)平均弯曲也对水的扩散和芯吸能力具有很大的影响。

[0065] 根据本发明的另一个实施方案，纤维具有小于5ppm的铜含量和/或具有小于2ppm的镍含量。

[0066] 本申请中提到的ppm值都与质量(而不是体积)有关。除此之外，对于每种单独的重金属元素，纤维或织物的重金属污染可以不超过10ppm。由于使用莱赛尔纺丝溶液作为形成连续纤维基织物的基础(特别是当涉及诸如N-甲基-吗啉、NMMO的溶剂时)，织物被诸如铜或镍的重金属污染(可能引起使用者的过敏反应)可以被保持为极小。

[0067] 根据纤维直径和/或纤维内直径的不均匀性和/或纤维间直径的不均匀性和/或织物密度的值或程度，可以调节活性纤维表面以及相邻纤维之间的间隙的体积和间距。例如在毛细作用的影响下，这对液体在间隙中积聚的能力具有影响。

[0068] 更详细地，所描述的液体吸收能力可以基于下述事实：非织造纤维织物或纤维网可以被认为是包括在各相邻纤维之间空腔或空隙的结构。在织物的原始未浸透状态下，这些空隙被空气填充。当织物吸收液体时，空隙会充满液体(水、乳液、油)。

[0069] 根据本发明的另一方面，提供了一种直接从莱赛尔纺丝溶液中制造纤维素纤维非织造织物，特别是如上所述的织物的方法。所提供的方法包括：(a)在气流的辅助下使莱赛尔纺丝溶液通过具有孔口的喷射器挤出到凝固流体气氛中，从而形成基本上连续的纤维；(b)将所述纤维收集在纤维支撑单元上，从而形成所述织物；和(c)调整制造过程的工艺参数，使得织物具有以下特征中的至少一个特征：

[0070] (i)液体扩散速率为5分钟内的至少3000mm2；

[0071] (ii)由芯吸速度表征的吸水能力为每1克织物每1秒至少0.25克水的。替代地或组2
合地，液体扩散速率可以为在24小时内至少3500mm。

[0072] 所描述的方法还基于这样的构思：通过工艺参数的适当选择，可以以有效且可靠的方式制造如上所述的在许多方面改进的纤维素纤维非织造织物。

[0073] 关于参数“液体扩散速率”和“芯吸速度”的给定值，请参考上述说明。

[0074] 在本文的上下文中，“具有孔口的喷射器”(其可以例如表示为“孔口的布置”)可以是包括线性设置的孔口的布置的任何结构。

[0075] 还发现通过控制纤维的凝固可产生不同纤维的直径的变化。换句话说，最初以至少近似平行的方向排列的至少两根不同的纤维可以彼此融合(沿着一条共同的融合线)，从而将产生直径明显增加的纤维。通过控制工艺参数(的值)，可以选择这种长纤维融合的可能性。结果，可以例如通过调节粘性的莱赛尔纺丝溶液经由其挤出的喷射器的相邻孔口之间的距离，来调节融合的(较粗)纤维与原始的(较细)纤维之间的比率。在这方面，应该清楚的是，距离越小，两根纤维之间融合的可能性就越大。

[0076] 使用湍流的凝固流体流可能会扰乱尚未(完全)凝固的不同纤维之间的空间距离。因此，可以增加两条纤维在从喷射器到纤维支撑单元的途中彼此相遇的可能性。

[0077] 还发现也可以实现由三根或更多根最初独立的纤维的融合。结果，可以生产甚至更粗的纤维，使得纤维直径变化增加。

[0078] 关于“融合”与本文所述织物的主要性能(即在“液体扩散速率”和/或“芯吸速度”情况下的吸水能力)的相关性，参考上面的阐明了这些主要性能对融合的依赖性的解释性物理理论部分。

[0079] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于直接从莱赛尔纺丝溶液制造纤维素纤维非织造织物，并且特别是用于制造如上所述的织物的装置。所提供的装置包括：(a)具有孔口的喷射器，其被配置成用于在气流的辅助下挤出莱赛尔纺丝溶液；(b)凝固单元，其被配置成用于为挤出的莱赛尔纺丝溶液提供凝固流体气氛，从而形成基本上连续的纤维；(c)纤维支撑单元，其被配置成用于收集纤维，从而形成所述织物；和(d)控制单元，其被配置成用于调节工艺参数，使得织物具有以下特征中的至少一个特征：

[0080] (i)液体扩散速率为5分钟内至少为3000mm2；

[0081] (ii)由芯吸速度表征的吸水能力为每1克织物每1秒至少0.25克水的。替代地或组合地，液体扩散速率可以为在24小时内至少3500mm2。

[0082] 所描述的装置基于这样的构思，即控制单元允许以可靠的方式执行用于制造上述的上述纤维素纤维非织造织物的上述方法。

[0083] 根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物还可以与一种或多种其他材料组合(例如原位或在后续工艺中)，从而形成根据本发明示例性实施方案的复合材料。可与织物组合以形成这种复合材料的示例性材料可选自包括但不限于以下材料或其组合的材料：绒毛浆、纤维悬浮液、湿法成网非织造织物、气流成网非织造织物、纺粘网、熔喷网、粗疏水刺或针刺网或其他由各种材料制成的片状结构。在一个实施方案中，不同材料之间的连接可以通过(但不限于)以下方法中的一种或组合来完成：融合、水力缠结、针刺、氢键合、热粘合、通过粘合剂胶合、层压和/或轧光。

[0084] 根据本发明的另一方面，提供了一种使用如上所述的纤维素纤维非织造织物的方法，该纤维素纤维非织造织物用于擦拭巾(wipe)；家用抹布；过滤器；卫生产品；医疗应用产品；土工织物；农用织物(agrotextile)；服装；建筑技术用产品；汽车产品；家具；工业用产品；与休闲、美容、运动或旅行相关的产品；以及与学校或办公室相关的产品

[0085] 根据本发明的另一方面，提供了一种包含如上所述的纤维素纤维非织造织物的产品或复合材料。

[0086] 网(100％纤维素纤维网或例如包含以下或由以下组成的网：两种或多种纤维、或化学改性的纤维或具有掺入的材料(例如抗菌材料、离子交换材料、活性炭、纳米颗粒、乳液、药剂或阻燃剂)的纤维、或双组分纤维)的具体用途可以如下：

[0087] 根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物可用于制造擦拭巾，例如婴儿擦拭巾、厨房擦拭巾、湿擦拭巾、化妆擦拭巾、卫生擦拭巾、医疗擦拭巾、清洁擦拭巾、抛光(汽车、家具)擦拭巾、灰尘擦拭巾、工业用擦拭巾、除尘器和拖把擦拭巾。

[0088] 根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物也可用于制造过滤器。例如，这种过滤器可以为空气过滤器、HVAC、空调过滤器、烟气过滤器、液体过滤器、咖啡过滤器、茶袋、咖啡袋、食品过滤器、水净化过滤器、血液过滤器、香烟过滤器；机舱过滤器、油滤清器、滤芯过滤器、真空过滤器、真空吸尘器袋、防尘过滤器、液压过滤器、厨房过滤器、风扇过滤器、水分交换过滤器、花粉过滤器、HEVAC/HEPA/ULPA过滤器、啤酒过滤器、牛奶过滤器、液体冷却剂过滤器和果汁过滤器。

[0089] 在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造吸收性卫生产品。其实例是采集层、覆盖物、分布层、吸收性覆盖物、卫生护垫、包衬复面纸、背板、腿箍、可冲洗产品、垫、护理垫、处理内衣、训练裤、面膜、美容面膜、化妆品去除垫、毛巾、尿布和烘干机用的释放活性成分(例如织物柔软剂)的片材。

[0090] 在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造医疗应用产品。例如，这种医疗应用产品可以是一次性帽、手术服、口罩和鞋套、伤口护理产品、无菌包装产品、保健卫生用透气织物产品(coverstock products)、敷料材料、单向服装(one way clothing)、透析产品、鼻带、牙板粘合剂、处理内衣、窗帘、包裹和包装、海绵、敷料和擦拭巾、床上用品、透皮给药物、寿衣、垫、手术包、热敷袋、造口袋衬垫、固定带和孵化器床垫。

[0091] 在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造土工织物。这可能涉及作物保护罩、毛细管垫、水净化材料、灌溉控制材料、沥青覆盖物、土壤稳定、排水材料、沉淀和侵蚀控制材料、池塘里衬、浸渍基础(impregnation based)、排水渠道里衬、地面稳定材料、坑衬里、种子毯、杂草控制织物、温室遮阳材料、根袋和可生物降解的植物盆的生产。还可以将纤维素纤维非织造织物用于植物箔(例如为植物提供光保护和/或机械保护，和/或为植物或土壤提供粪或种子)。

[0092] 在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造服装。例如，衬里、服装保暖和保护、手提包部件、鞋部件、皮带衬里、工业鞋帽、一次性工作服、服装和鞋的袋子以及保暖物可以在这种织物的基础上制造。

[0093] 在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造用于建筑技术的产品。例如屋顶和瓷砖衬垫、石板瓦垫(underslating)、隔热和隔音材料、房屋包裹物、石膏板饰面、管道包裹物、混凝土模塑层、地基和地面稳定材料、垂直排水、屋面板瓦、屋面油毡、降噪材料、加固材料、密封材料以及阻尼材料(机械)可以使用这种织物制造。

[0094] 在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造汽车产品。实例为客舱过滤器、行李箱衬里、包裹架、隔热罩、货架装饰、模制发动机罩衬里、行李箱地板覆盖物、机油滤清器、车顶蓬内衬、后包裹架、装饰织物、安全气囊、消音垫、绝缘材料、汽车罩、底垫、汽车垫、胶带、背衬和簇绒地毯、座套、门饰、针刺地毯和汽车地毯背衬。

[0095] 根据本发明示例性实施方案制造的织物的另一个应用领域是室内陈设，例如家具、建筑物、臂和背部的绝缘体(insulator to arms and backs)、加厚垫子、防尘罩、衬里、缝合增强物、边缘装饰材料、床上用品构造、被子背衬、弹簧套、床垫组件、床垫套、窗帘、墙壁覆盖物、地毯背衬、灯罩、床垫组件、弹簧绝缘体、密封件、枕套和床垫套。

[0096] 在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造工业产品。这可能涉及电子产品、软盘衬里、电缆绝缘、磨料、绝缘胶带、传送带、吸音层、空调、电池隔膜、酸系统、防滑消光去污剂、食品包装、胶带、香肠肠衣、奶酪套管、人造革、油回收栏和袜子以及造纸毛毡。

[0097] 根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物也适用于制造与休闲和旅行相关的产品。这种应用的实例是睡袋、帐篷、行李箱、手提包、购物袋、航空公司头枕、CD保护装置、枕套和夹层包装。

[0098] 本发明的示例性实施方案的又一个应用领域涉及学校和办公室产品。可以提及的实例为书籍封面、邮寄包膜、地图、标志和三角旗、毛巾和旗帜。

[0099] 必须注意，已经参考不同的主题描述了本发明的实施方案。特别地，已经参考设备类型权利要求描述了一些实施方案，而已经参考方法类型权利要求描述了其他实施方案。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中得出，除非另有说明，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同主题有关的特征之间的任何组合，特别是在设备类型权利要求的特征与方法类型权利要求的特征之间的任何组合都被认为在本文中公开。

[0100] 从下文将描述的实施方案的实例中，本发明的上述定义的方面和其他方面将变得显而易见，并且将参考实施方案的实例进行说明。在下文中将参考实施方案的实例更详细地描述本发明，但是本发明不限于此。附图说明

[0101] 图1示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造纤维素纤维非织造织物的装置，该纤维素纤维非织造织物由通过凝固流体凝固的莱赛尔纺丝溶液直接形成。

[0102] 图2至图4显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的实验捕获图像，其中通过特定的工艺控制实现了单根纤维间的融合。

[0103] 图5和图6显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的实验捕获图像，其中已完成纤维的溶胀，其中图5显示处于干燥非溶胀状态的纤维织物，图6显示处于湿润溶胀状态的纤维织物。

[0104] 图7显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的实验捕获图像，其中通过执行两个串联喷嘴杆的特定工艺来完成两个叠置的纤维层的形成。

[0105] 图8示出了由水的毛细管高度给出的毛细力作为毛细管直径的函数的一般依赖性。

[0106] 图9示出了显示液体的非各向同性扩散的示意图，该液体已被在液体扩散速率方面具有各向异性值的织物吸收。

[0107] 图10显示了单根纤维及其内部结构的实验捕获图像，内部结构的特征为多个原纤维结构，因此通道处于亚微米级。

[0108] 图11示出了纤维素纤维非织造织物的实验捕获图像，其具有扭曲、纤维内直径变化、纤维间直径变化、以基本上平行的方式凝固的纤维以及不同尺寸和形状的空腔。

[0109] 图12示出了纤维素纤维非织造织物的示意图，其中显示了纤维之间的不同类型的融合位置以及纤维之间的交叉位置。

[0110] 图13示出了包括两个堆叠的和融合的纤维网络层的纤维素纤维非织造织物的示意图。

[0111] 图14示出了根据本发明的示例性实施方案的如何计算具有偏离圆形横截面的横截面的纤维的圆度，该圆度可以计算为纤维的横截面的内切圆与外切圆之间的比率。

[0112] 图15示出了包括三个网络层的纤维素纤维非织造织物。

[0113] 图16示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造由两个连续纤维素纤维网的堆叠层组成的纤维素纤维非织造织物的装置的一部分。

具体实施方式

[0114] 图中的图示是示意性的。需注意的是，在不同的图中，相似或相同的要素或特征具有相同的附图标记。为了避免不必要的重复，已经在前面的实施方案中阐明的要素或特征在本说明书的后面的位置不再赘述。

[0115] 此外，空间相对术语，例如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等，用于描述如图所示的一个要素与另一个要素的关系。因此，空间相对术语可以应用于使用中的方位，该方位不同于附图中描绘的方位。显然，所有这样的空间相对术语仅是为了便于描述而参考附图中所示的方向，并且不一定是限制性的，因为根据本发明的实施方案的设备在使用时可以采取不同于附图中所示的方向。

[0116] 图1示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造纤维素纤维非织造织物102的装置100，该纤维素纤维非织造织物102直接由莱赛尔纺丝溶液104形成。后者至少部分地被凝固流体106凝固以转化成部分形成的纤维素纤维108。通过装置100，可以进行根据本发明示例性实施方案的莱赛尔溶液喷射工艺。在本申请的上下文中，术语“莱赛尔溶液喷射工艺”可以特别包括可以得到基本上连续的长丝或离散长度的纤维108或基本上连续的长丝和离散长度纤维的混合物的工艺。如下面进一步描述的，提供各自具有孔口126的喷嘴，纤维素溶液或莱赛尔纺丝溶液104与气体流或气流146一起喷射通过该喷嘴，以制造根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102。

[0117] 从图1中可以看出，木浆110、其他纤维素基原料等可以通过计量单元113供应到储罐114。来自水容器112的水也通过计量单元113供应到储罐114。因此，在下面进一步详细描述的控制单元140的控制下，计量单元113可以限定供应到储罐114的水和木浆110的相对量。容纳在溶剂容器116中的溶剂(例如N-甲基-吗啉，NMMO)可以在浓缩单元118中浓缩，然后可以在混合单元119中与水和木浆110或其他纤维素基原料的混合物以可限定的相对量混合。混合单元119也可由控制单元140控制。由此，水-木浆110介质以可调节的相对量在溶解单元120中溶解在浓缩溶剂中，从而获得莱赛尔纺丝溶液104。含水莱赛尔纺丝溶液104可以是由(例如5质量％至15质量％)包含纤维素的木浆110的和(例如85质量％至95质量％)溶剂组成的如蜂蜜般黏稠的(honey-viscous)介质。

[0118] 莱赛尔纺丝溶液104被送到纤维形成单元124(其可以体现为或可以包括多个纺丝箱体(spinning beams)或喷射器122)。例如，喷射器122的孔口126的数量可以大于50，特别是大于100。在一个实施方案中，纤维形成单元124(其可以包括大量喷射器122的喷丝头)的所有孔口126和喷射器122的孔口126可具有相同的尺寸和/或形状。或者，一个喷射器122的不同孔口126和/或不同喷射器122的孔口126(其可以串联布置以形成多层织物)的尺寸和/或形状可以是不同的。孔口126可以被布置为孔口126的一维对准。

[0119] 当莱赛尔纺丝溶液104通过喷射器122的孔口126时，它被分成多个平行的莱赛尔纺丝溶液104股线。竖直取向的气流，即气流的取向基本上平行于纺丝方向，迫使莱赛尔纺丝溶液104转变成越来越长和越来越细的股线，这可以通过在控制单元140的控制下改变工艺条件来调节。气流可以沿着其从孔口126到纤维支撑单元132的路径的至少一部分加速莱赛尔纺丝溶液104。

[0120] 当莱赛尔纺丝溶液104移动通过喷射器122并进一步向下移动时，莱赛尔纺丝溶液104的长而细的股线与非溶剂凝固流体106相互作用。凝固流体106有利地具体化为蒸汽雾，例如含水雾。凝固流体106的工艺相关特性由一个或多个凝固单元128控制，从而为凝固流体106提供可调节的特性。凝固单元128又由控制单元140控制。优选地，各个凝固单元128设置在各个喷嘴或孔口126之间，用于单独调节正在生产的织物102的各个层的性能。优选地，每个喷射器122可以具有两个指定的凝固单元128，每侧一个。因此，可以向单独的喷射器
122提供单独部分的莱赛尔纺丝溶液104，该莱赛尔纺丝溶液104也可以被调节以使所制造的织物102的不同层具有不同的可控特性。

[0121] 当与凝固流体106(例如水)相互作用时，莱赛尔纺丝溶液104的溶剂浓度降低，使得前者(例如木浆110(或其它原料))的纤维素至少部分地凝固成长而细的纤维素纤维108(其仍可含有残余溶剂和水)。

[0122] 在由挤出的莱赛尔纺丝溶液104初始形成单独的纤维素纤维108期间或之后，纤维素纤维108沉积在纤维支撑单元132上，纤维支撑单元132在此具体化为具有平面的纤维容纳表面的传送带。纤维素纤维108形成纤维素纤维非织造织物102(仅在图1中示意性地示出)。纤维素纤维非织造织物102由连续的和基本上连续的长丝或纤维108组成。

[0123] 尽管未在图1中示出，但是通过凝固单元128在凝固过程中去除的莱赛尔纺丝溶液104的溶剂以及在洗涤单元180中在洗涤过程中去除的莱赛尔纺丝溶液104的溶剂可以至少部分地再循环。

[0124] 在沿着纤维支撑单元132运输时，纤维素纤维非织造织物102可以通过洗涤单元180洗涤，然后可以干燥，洗涤单元180供应洗涤液以除去残留的溶剂。它可以通过任选但有利的进一步处理单元134进一步处理。例如，这种进一步处理可以涉及水力缠结、针刺、浸渍、用加压蒸汽进行蒸汽处理、轧光等。

[0125] 纤维支撑单元132还可以将纤维素纤维非织造织物102运输到卷绕器136，在该卷绕器136上可以收集纤维素纤维非织造织物102作为基本上连续的片材。然后，纤维素纤维非织造织物102可以作为卷状物运输到制造产品的实体，所述产品例如基于纤维素纤维非织造织物102的擦拭巾或纺织品。

[0126] 如图1所示，所描述的过程可以由控制单元140(例如处理器、处理器的一部分或多个处理器)控制。控制单元140被配置成用于控制图1中所示的各种单元的操作，特别是计量单元113、混合单元119、纤维形成单元124、凝固单元128、进一步处理单元134、溶解单元120、洗涤单元118等中的一个或多个。因此，控制单元140(例如通过执行计算机可执行程序代码，和/或通过执行由用户定义的控制命令)可以精确且灵活地定义制造纤维素纤维非织造织物102的工艺参数。在该上下文中的设计参数是沿着孔口126的空气流，凝固流体106的性能，纤维支撑单元132的驱动速度，莱赛尔纺丝溶液104的组成、温度和/或压力等。可以调节的、用于调节纤维素纤维非织造织物102的性能的其他设计参数是孔口126的数量和/或相互距离和/或几何排列、莱赛尔纺丝溶液104的化学组成和浓度等。因此，如下所述，可以适当地调节纤维素纤维非织造织物102的性能。这种可调节的性能(参见下面的详细描述)可以涉及一个或多个以下性能：纤维108的直径和/或直径分布、纤维108之间的融合的量和/或区域、纤维108的纯度水平、多层织物102的性能、织物102的光学性能、织物102的流体保留和/或流体释放性能、织物102的机械稳定性、织物102表面的光滑度、纤维108的横截面形状等。

[0127] 尽管未示出，但每个纺丝喷射器122可包括聚合物溶液入口，莱赛尔纺丝溶液104通过该入口供应到喷射器122。通过空气入口，可将气流146施加到莱赛尔纺丝溶液104上。从在喷射器122的内部的且由喷射器壳体界定的相互作用室开始，莱赛尔纺丝溶液104通过相应的孔口126向下移动或向下加速(通过气流146将莱赛尔纺丝溶液104向下拉)，并在气流146的影响下横向变窄，使得当莱赛尔纺丝溶液104与气流146一起在凝固流体106的环境中向下移动时，形成连续逐渐变细的纤维素长丝或纤维素纤维108。

[0128] 因此，参考图1描述的制造方法中涉及的方法可以包括使莱赛尔纺丝溶液104(其也可以表示为纤维素溶液)成形以形成液体股线或潜在长丝，其被气流146拉拽并且直径显著减小，长度增加。在纤维支撑单元132上形成网之前或期间，还可以包括通过凝固流体106部分凝固潜在长丝或纤维108(或其预成型体)。长丝或纤维108形成网状织物102，洗涤，干燥，并可根据需要进一步加工(参见进一步处理单元134)。可以将长丝或纤维108例如收集在例如旋转鼓轮或带上，由此形成网。

[0129] 作为所述制造方法的结果，特别是所用溶剂的选择的结果，纤维108具有小于5ppm的铜含量并且具有小于2ppm的镍含量。这有利地提高了织物102的纯度。

[0130] 根据本发明示例性实施方案的莱赛尔溶液喷射网(即纤维素纤维非织造织物102)优选具有以下性能中的一种或多种：

[0131] (i)网的干重为5-300g/m2，优选为10-80g/m2，

[0132] (ii)根据标准WSP120.6(对应于DIN29073)(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)的网的厚度为0.05-10.0mm，优选0.1-2.5mm，

[0133] (iii)根据EN29073-3(对应于ISO9073-3)(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)的MD的网的比韧度范围为0.1-3.0Nm2/g，优选为0.4-2.3Nm2/g，

[0134] (iv)根据EN29073-3(对应于ISO9073-3)(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)的网的平均伸长率为0.5-100％，优选为4-50％。

[0135] (v)纤维网的MD/CD韧性比为1-12，

[0136] (vi)根据DIN 53814的网的保水性(特别是在本专利申请的优先权日期时有效的最新版本)为1-250％，优选为30-150％，

[0137] (vii)根据DIN 53923的网的持水能力(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)为90-2000％，优选为400-1100％，

[0138] (viii)金属残留水平为铜含量小于5ppm，镍含量小于2ppm。

[0139] 最优选地，莱赛尔溶液喷射网具有所有上述性能(i)-(viii)。

[0140] 如上所述，生产纤维素纤维非织造织物102的方法优选包括：

[0141] (a)通过至少一个喷射器122的孔口126挤出包含溶解在NMMO中的纤维素的溶液(参见附图标记104)，从而形成莱赛尔纺丝溶液104的长丝，

[0142] (b)通过气流(参见附图标记146)拉伸所述莱赛尔纺丝溶液104的长丝，

[0143] (c)使所述长丝与优选含有水的蒸汽雾(参见附图标记106)接触，从而至少部分地沉析所述纤维108。因此，在形成网或纤维素纤维非织造织物102之前，至少部分地沉析长丝或纤维108，

[0144] (d)收集和沉析所述长丝或纤维108，以形成网或纤维素纤维非织造织物102，[0145] (e)在洗涤生产线(参见洗涤单元180)中去除溶剂，

[0146] (f)通过水力缠结、针刺等任选地结合(参见进一步处理单元134)，

[0147] (g)干燥和卷绕收集。

[0148] 纤维素纤维非织造织物102的组成部分可以通过融合、混合、氢键合、物理结合(例如水力缠结或针刺)和/或化学结合来结合。

[0149] 为了进行进一步加工，纤维素纤维非织造织物102可以与一层或多层相同和/或其他材料组合，例如以下材料的层(未示出)：合成聚合物、纤维素绒毛浆、纤维素或合成聚合物纤维的非织造网、双组分纤维、纤维素纸浆的网(例如气流成网或湿法成网纸浆)、高韧性纤维的网或织物、疏水材料、高性能纤维(例如耐温材料或阻燃材料)、赋予最终产品以改变的机械性能的层(例如聚丙烯或聚酯层)、可生物降解的材料(例如来自聚乳酸的薄膜、纤维或纤维网)和/或高松散材料。

[0150] 还可以组合纤维素纤维非织造织物102的几个可区分的层，参见例如图7。

[0151] 纤维素纤维非织造织物102可基本上仅由纤维素组成。或者，纤维素纤维非织造织物102可包含纤维素和一种或多种其他纤维材料的混合物。此外，纤维素纤维非织造织物102可包含双组分纤维材料。纤维素纤维非织造织物102中的纤维材料可以至少部分地包含改性物质。改性物质可选自，例如聚合物树脂、无机树脂、无机颜料、抗菌产品、纳米颗粒、洗剂、阻燃产品、改善吸收性的添加剂(例如超吸收性树脂)、离子-交换树脂、碳化合物(例如活性炭、石墨、导电碳)、X射线对比物质、发光颜料和染料。

[0152] 总之，直接由莱赛尔纺丝溶液104制造的纤维素非织造网或纤维素纤维非织造织物102使得能够获得通过短纤维路线不可能获得的增值的网性能。这包括可形成均匀轻质网，以制造微纤维产品以及可制造形成纤维网的连续长丝或纤维108。而且，与由短纤维制造的网相比，不再需要几种制造工序。此外，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102是可生物降解的并且由可持续获得的原料(即木浆110等)制成。此外，它在纯度和吸收性方面具有优势。除此之外，它还具有可调节的机械强度、刚性和柔软度。此外，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102可以以低的每面积重量(例如10-30g/m2)制造。使用该技术可以制造直径不大于5μm、特别是不大于3μm的非常细的长丝。此外，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102可以以广泛的网美学并例如以平坦的薄膜状方式、纸状方式或柔软的柔性织物状方式形成。通过调整所述方法的工艺参数，还可以精确地调节纤维素纤维非织造织物102的刚性和机械硬度或柔韧性和柔软性。这可以通过例如调节融合位置的数量、层的数量、或通过后处理(例如针刺、水力缠结和/或轧光)来调节。特别地，可以制造具有低至10g/m2以下的相对低的基重的纤维素纤维非织造织物102，可以获得具有非常小的直径(例如低至3-5μm以下)的长丝或纤维108等。

[0153] 图2、图3和图4显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的实验捕获图像，其中通过相应的工艺控制实现了单根纤维108间的融合。图2至图4中的椭圆形标记示出了这样的融合区域，其中多根纤维108彼此连接成一体。在这样的融合点处，两根或多根纤维108可以互连以形成整体结构。

[0154] 图5和图6显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的实验捕获图像，其中已完成纤维108的溶胀，其中图5显示处于干燥非溶胀状态的纤维织物102，图6显示处于湿润溶胀状态的纤维织物102。可以测量在图5和图6的两种状态下的孔径，并且可以彼此比较。当计算30次测量结果的平均值时，可以确定通过水性介质中纤维108的溶胀，孔径减小高达其初始直径的47％。

[0155] 图7显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的实验捕获图像，其中通过相应的工艺设计，即多个喷丝头的串联排列，完成了纤维108的两个叠置层200、202的形成。两个单独的但连接的层200、202由图7中的水平线表示。例如，n层织物102(n≥2)可以通过沿机器方向串联排列n个喷丝头或喷射器122来制造。

[0156] 下面将更详细地描述本发明的具体示例性实施方案：

[0157] 图8示出了根据已知的Washburn方程的，由水的毛细管高度给出的毛细力作为毛细管直径的函数的一般依赖性，该方程描述了在一束平行的圆柱形管中的毛细管流动。Washburn方程如下：

[0158]

[0159] 因此，t是具有动态粘度η(η)和表面张力γ(γ)的液体穿过距离L进入具有直径D的管中的时间。尽管在科学上已经讨论过，Washburn方程(1)也至少近似适用于多孔材料中的毛细作用，本发明人发现，Washburn方程(1)也至少近似适用于纤维素纤维非织造织物。因此，直径D是由在纤维之间形成的空隙的平均空间延伸给出的。

[0160] 图8中描绘的曲线图示出了毛细管实验的结果，该毛细管实验具有沿竖直方向即平行于重力方向延伸的多个管，响应于毛细力，测试液体被吸收到其中。毛细力与在一定时间t内达到的毛细管高度成正比。

[0161] 在纤维素纤维非织造织物很好地吸收测试液体水的情况下，与水的表面张力有关的动态粘度η可以认为是一个恒定值。由于织物中分别存在多个不同尺寸的空隙或空腔的“提供”，一些空隙产生较大的芯吸速度，而其他空隙产生较小的芯吸速度。然而，在纤维素纤维非织造织物的整个基体材料(bulk material)中，这些不同的芯吸速度取平均值。在这方面，应当理解，纤维素纤维非织造织物内的空隙的平均尺寸是芯吸速度的重要参数。因此，通过为莱赛尔纺丝工艺选择合适的工艺参数，可以调节相应的纤维素纤维非织造织物的空隙的平均尺寸和芯吸速度。

[0162] 要指出的是，关于芯吸速度，传送带型纤维支撑单元(参见图1中的附图标记132)的输送速度是重要参数。通过控制该参数，可以获得适当的芯吸速度。不受特定理论的束缚，目前认为，随着输送速度的增加，对于凝固纤维在传送带型纤维支撑单元上的铺排(laydown)，支撑单元上的朝向支撑单元的运动方向的纤维取向分布将“变窄”。当考虑到优选的芯吸方向是沿着纤维素纤维的长度方向时，不仅可以通过调节支撑单元的速度来控制一般的芯吸速度，而且还可以实现沿织物内的不同方向的不同芯吸速度。关于不同芯吸速度，可以实现1:2、1:5或甚至1:10的各向异性。

[0163] 可以以有益的方式利用芯吸速度的各向异性行为，例如用于尿布或餐巾。在这种情况下，尿布可以被视为至少矩形但不是正方形的织物。然后可以特别地通过调节传送带型纤维支撑单元的速度来调节各向异性行为，通过这样的方式使得各向异性行为对应于织物的边长的比率。在这种情况下，应该清楚的是，较大的芯吸速度与较长的边长相关。这可以提供以下优点：将织物的整个区域用于(快速)吸水。

[0164] 还发现在以上呈现的物理图片中，同样的考虑也适用于液体扩散速率。

[0165] 图9示出了显示液体的非各向同性扩散的示意图，该液体已被具有液体扩散速率的各向异性值的织物吸收。该图示对应于其中将待吸收的有色液体置于织物102上以“X”表示的位置处的实验。观察到放置的液体在织物内随时间的传播。在液体放置开始后的预定时间，通过照相机捕获液体扩散的图像。上面已经阐明了关于这种测量过程的更多细节。

[0166] 虚线圆表示液体扩散的边缘(如在织物102的表面上所见)，其发生在具有关于液体扩散和/或芯吸速度的各向同性行为的织物102内。因此，液体的传播速度v对于织物平面内的所有方向都是相同的。这在图9中通过具有相同长度的两个虚线箭头v示出。

[0167] 用实线描绘的椭圆形是针对关于液体扩散和/或芯吸速度的各向异性行为的示例。因此，液体在织物102的平面内的不同方向上的传播速度是不同的。这在图9中通过用实线描绘的两个箭头示出。具体地，椭圆的较长的延伸对应于较快的传播速度v2，而椭圆的较短的延伸对应于较慢的传播速度v1。

[0168] 图10示出了单根纤维108及其内部结构的实验捕获图像。曲线108b是纤维108的壳。纤维的内部结构包括多个原纤维108a。由于原纤维108a的存在，纤维108的内部结构也可以被认为是代表具有亚微米级的通道的原纤维结构，其可以对液体吸收能力做出重大贡献。

[0169] 实验研究表明，令人惊讶的是，所描述的(亚微米)原纤维结构是一个，特别是在通过莱赛尔纺丝工艺生产的连续纤维中尤为明显的特征。具体而言，可以实现纤维108内的原纤维结构的高均匀性。进一步证明，在刚刚发生纤维凝固的位置处用于纤维凝固过程的层流气流促进了原纤维结构的形成，该原纤维结构特别适合于容纳液体。

[0170] 在这一点上，还发现在纤维的内部结构内的液体吸收与纤维的溶胀过程一起进行。与热塑性材料相比，精心制作的莱赛尔纤维在其内部具有相对均匀的原纤维毛细管系统，该系统沿纤维延伸。该毛细管系统在吸收液体时会溶胀。如将在以下更详细地描述的，该溶胀使液体扩散速率和/或芯吸速度的参数值显著增加。

[0171] 图11示出了根据本发明实施方案的纤维素纤维非织造织物102的实验捕获图像。其显示了纤维网络包括纤维108，其特征在于直径/纤度和/或形状的不同变化。这涉及扭曲、纤维内直径变化、纤维间直径变化、以基本上平行的方式凝固的纤维108以及不同尺寸和形状的空腔。通过改变平均纤维直径、纤维的融合和缠绕，可以控制所得织物的毛细性质，从而可以控制芯吸速度和液体扩散速率。

[0172] 还发现较细纤维和较粗纤维的混合物可以提供织物102的几种所需性能。例如，细纤维可以在相邻纤维之间产生高毛细作用，这特别是在芯吸速度和液体扩散速率方面改善了液体吸收能力。较粗的纤维可有助于三维纤维织物结构的高机械稳定性。如果已经在纤维网络内形成的所谓的微孔不会坍塌(特别是由于不同纤维之间的粘附力而坍塌)，则这种增加的稳定性可能是必要的。在这种情况下，应该清楚的是，这种微孔的坍塌将降低液体吸收能力。当然，由于其毛细作用力，任何空腔、腔室、空隙、间隙或孔都会对织物102的液体吸收能力产生或多或少的强贡献。

[0173] 可以由至少两根单独的纤维产生缠绕，所述至少两根单独的纤维以螺旋方式彼此缠绕。此外，也可以将具有非圆形横截面并且被(自身)扭曲的单根纤维108视为代表这种扭曲。

[0174] 在莱赛尔纺丝过程中，例如可以通过改变相应的莱赛尔纤维通过其挤出的孔口的尺寸来调节平均纤维直径或纤度。同样，将尚未凝结的纤维拉向(传送带型)纤维支撑单元132(参见图1中的附图标记132)的气流(参见图1中的附图标记146)的变化可用于形成纤维
108的纤维内直径和/或纤维间直径变化。

[0175] 例如，可以借助于气流的压力和/或速度变化来产生沿着纤维长度的变化，该气流将挤出的莱赛尔纺丝溶液朝着传送带型的纤维支撑单元(参见图1中的附图标记132)加速。

[0176] 通过这些措施，可以将直径小于5μm(＝5×10-6m)的纤维素纤维与具有较大直径纤维的织物组合，特别是为了机械稳定。这种机械稳定功能可以在织物自身重量的负载下和/或在存在外部负载(例如当通过负压在(传送带型)纤维支撑单元(参见图1中的附图标记132)的表面上被抽吸时)的情况下，防止织物的毛细结构至少部分地塌陷。

[0177] 在本申请中，描述了几种可控制的工艺参数，用于以可预测的方式调节所述织物的纤维网络的毛细管尺寸。在本文中还发现特别是关于芯吸速度和/或液体扩散速率的吸水的机制，在很大程度上取决于毛细管系统的几何形状和空间尺寸。在吸水过程的开始，毛细管芯吸速度和/或毛细管液体扩散速率很大程度上取决于或多或少的细的毛细管结构的直径和/或毛细管半径。

[0178] 对于液体扩散速率和/或芯吸速度的可获得参数值，更重要的可能是以下事实：在本文中描述的织物包括基本上连续的纤维。至少与由短纤维制成的已知织物相比，该文中描述的织物由连续纤维制成。因此，在所描述的织物内，纤维末端的数量明显更少。这意味着在所描述的织物内，在不同纤维或纤维末端之间延伸的间隙的数量也显著较小。在这种情况下，每个间隙都会对织物内的液体“移动”造成一定的障碍。结果，连续纤维有助于液体表面扩散和/或芯吸速度的显著增加。

[0179] 此外，与聚合物连续纤维相比，纤维素连续纤维在吸收液体时表现出溶胀。这种溶胀对亚微米通道(见图10)有影响，亚微米通道提高了织物在液体扩散和芯吸方面的能力。此外，融合点也由吸收液体时溶胀的材料组成。因此，融合点也促进液体扩散和芯吸。因此，调整融合系数也可用作将液体扩散速率和/或芯吸速度定制为期望值的措施。

[0180] 图12示出了根据本发明的示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的示意图，其中，一方面显示了在纤维108之间的不同类型的融合位置204，另一方面显示了在纤维108之间的非融合的交叉位置220。

[0181] 多个融合位置204包括融合点，其中至少两根不同的纤维彼此相交；以及融合线，沿着该融合线，不同的纤维108在其长度的一部分上彼此并行地相互排列以形成沿整个融合线具有直径增加的高级纤维结构206。虽然纤维108在融合位置204处连接成一体并且在此仅可以通过破坏纤维网络而分开，但是其他纤维108仅在交叉位置220处彼此摩擦接触，并且在此可以相对于彼此自由移动。尽管在图12中示出了分别在两根纤维108之间的融合和交叉，但是分别在至少三根纤维108之间也可以发生融合和/或交叉。

[0182] 不受特定理论的束缚，目前认为，在未融合的交叉位置或仅不良融合的交叉位置处的无融合或仅不良融合才表现出对于从一根纤维到另一根纤维行进的液体的障碍。在至少两根纤维之间强力融合的情况下(例如参见图12中的附图标记204)，所涉及的纤维之间的液体转移要容易得多，尤其是要快得多。即使在织物内的纤维的空间分布不利的情况下，所有纤维也可以容纳液体粒子，使得它们溶胀并有助于液体吸收能力。

[0183] 图13示出了根据本发明的示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的示意性截面图，其包括互连纤维108的两个堆叠的融合的网络层。包括第一纤维108的第一网络层用附图标记200表示。包括第二纤维108的第二网络层用附图标记202表示。由于不同的工艺参数(值)，第一纤维108在至少一个物理和/或化学性质上与第二纤维108不同。

[0184] 根据在此描述的示例性实施方案，第一纤维108的(平均)直径大于第二纤维108的(平均)直径。这由图12的下部的两个细节显示。在图12的上部细节中示出了层200、202之间的界面的重要性质，其中可见层内融合点204，其在界面处将两个层200、202的纤维108整体地结合，以增加织物102在界面处的稳定性。此外，位于不同层200、202中的纤维108中的不同纤维在至少一个相应的层内融合位置204处连接成一体(再次参见图13的下部的两个细节)。

[0185] 位于不同的纤维网络层200、202中并且形成为具有不同的平均直径的纤维108可具有不同的功能。这样的不同功能可以由不同的平均直径来支持，但是也可以通过相应的涂层等来进一步促进。这种不同的功能可以为例如在芯吸、各向异性行为、不同的吸油能力、不同的吸水能力、不同的清洁能力和/或不同的粗糙度方面的不同行为。

[0186] 图14示出了根据本发明的示例性实施方案的如何计算具有偏离圆形横截面的横截面的纤维108的圆度，圆度可以计算为纤维108的横截面的内切圆280与外切圆282之间的比率。

[0187] 在此定义下，最小外切圆282被定义为包围图14所示的纤维108的横截面的整个非圆形轮廓的最小圆。最大内切圆280被定义为可以在如图14所示的纤维108的横截面的非圆形轮廓内内切的最大圆。在本文的上下文中，圆度可以定义为内切圆280的半径r除以外切表面282的半径R之间的比率。圆度可以由所得百分比值表示。因此，在本示例中，R≈2r，并且纤维108的圆度约为50％。为了比较，圆柱形纤维108满足条件R＝r并且具有1的圆度。

[0188] 纤维素纤维外壳在绘图平面(即至少基本上垂直于纤维的纵向延伸)内的弯曲，也有助于形成可能会影响总的毛细力并容纳水基和/或油基液体的液体粒子的(小空腔)。结果，偏离圆形横截面也可以帮助织物表现出大的液体吸收能力。

[0189] 在给定纤维的某一横截面的情况下，外部纤维表面随着圆度的减小而增加，和随着与圆形横截面的偏差的增加而增加。因此，应当清楚的是，圆度也是重要的参数，其影响毛细管(表面)强度，并且因此还影响织物102的液体吸收能力，特别是关于芯吸速度和/或液体扩散速率的液体吸收能力。

[0190] 纤维108的横截面形状可以例如通过孔口(在图1中用附图标记126表示)(通过该孔口挤出莱赛尔纺丝溶液的各个部分)的相应横截面形状进行调节。然而，各个孔口的其他结构尺寸也可能对所得纤维108的横截面形状产生影响。具体地，横截面形状的具有最小弯曲半径的部分，即在图14的左部分中纤维108的表面与内切圆280重合的部分，可以看作是通过横截面形状调节形成的毛细管通道的至少一部分。

[0191] 图15示出了根据本发明的实施方案的包括三个网状层的纤维素纤维非织造织物102。第一(下层)纤维网络层由附图标记200表示。形成在第一纤维网络层200顶部的第二(中间)纤维网络层由附图标记202表示。在第二纤维网络层202的顶部上形成的另一纤维网络层(上层)由附图标记202'表示。如上所述，织物102可以包括多于三个的堆叠的纤维网络层。

[0192] 从图15可以进一步看出，根据此处描述的示例性实施方案，三个纤维网络层200、202、202'具有不同的厚度。第一纤维网层200具有第一厚度t1。第二纤维网络层202具有第二厚度t2。另一个纤维网络层202'具有第三厚度t3。

[0193] 如以上已经描述的，每个层可以分别相联，可以包括单独的功能。不同的功能可能是由多种不同的纤维网络特性引起的，例如：特别是相应层的(平均)纤维直径和/或融合系数。此外，通过适当的层间融合，不需要用于相邻层的相互附接的任何额外的粘合材料。因此，可以以环境相容的方式实现所描述的织物。特别地，所描述的多层织物可以用于完全可生物降解的产品。

[0194] 如图15中示意性描绘的多层织物可以特别地适合于需要某些触觉特性的应用。可以根据特定应用来定制由所描述的织物制成的纤维网络的合适的特定基本特性。这种特定的基本特性可以是例如特定的液体吸收和/或释放控制与织物的覆盖层的柔软触感特性相结合。特别地，纤维直径变化的适当设计参数可以允许产生柔软性、机械稳定性、液体吸收能力、芯吸(速度)等的期望的组合。

[0195] 具体地，根据本发明的示例性实施方案的多层织物可包括至少一个具有大的液体吸收和/或液体保留能力的内层或中间层。该内层或中间层可以浸有液体，该液体在各种纤维织物产品(例如面膜、清洁布等)的应用期间应被释放。覆盖层中的至少一层被配置为使得提供均匀的(随着时间和/或空间)液体分配。多层织物的这种设计可以例如借助于整个织物内的适当的纤维直径变化来实现。

[0196] 图16示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造纤维素纤维非织造织物102的装置100的一部分，该纤维素纤维非织造织物102由连续纤维素纤维108的两个堆叠层200、202组成。如上所述，图16中所示的装置100与图1中所示的装置100之间的区别在于，根据图
16的装置100包括两个串联排列的喷射器122和分别配置的凝固单元128。在本文描述的实施方案中，每个喷射器122分配有两个凝固单元128。在图16中，一个凝固单元128位于在喷射器122和纤维支撑单元132之间延伸的莱赛尔纺丝溶液104的路径的左侧，而另一个凝固单元128位于该路径的相应右侧。考虑到传送带型纤维支撑单元132的可移动纤维容纳表面，图16左侧的上游喷射器122产生层200。层202由下游喷射器122产生(参见图16的右侧)，并被附接到先前形成的层200的上部主表面上，从而获得织物102的两个层200、202。

[0197] 根据图16，控制单元140(控制喷射器122和所有凝固单元128)被配置用于调节工艺参数，使得不同层200、202的纤维108在纤维直径方面与最小直径相差超过50％。通过控制单元140调节层200、202的纤维108的纤维直径可以包括调节与莱赛尔纺丝溶液104相互作用的凝固流体106的量。此外，图16的实施方案通过沿着可动纤维支撑单元132串联布置具有孔口126(可选地具有不同特性)的多个喷射器122来调节用于调节纤维直径的工艺参数。例如，这种不同的特性可以是不同的孔口126的直径、不同的气流146速度、不同的气流146量和/或不同的气流146压力。尽管未在图16中示出，但是可以在纤维支撑单元132上收集纤维108之后进一步处理纤维108，例如通过水力缠结、针刺、浸渍、用加压蒸汽进行的蒸汽处理、和轧光进一步处理纤维108。

[0198] 仍然参考图16中所示的实施方案，可以提供一个或多个额外的喷嘴杆(bar)或喷射器122，并且可以沿着纤维支撑单元132的传送方向连续布置。多个喷射器122可以布置成使得另外的纤维108的层202可以沉积在先前形成的层200的顶部上，优选地在层200和/或层202的纤维108的凝固或固化过程完全完成之前，这可以触发融合。当适当地调整工艺参数时，这可以在多层织物102的性能方面具有有利效果。

[0199] 不希望受特定理论的束缚，目前认为第二层202可以被认为是第一层200的增强，从而增加了所得织物102的均匀性。机械稳定性的这种增加可以是通过纤维直径变化(特别是纤维间直径变化和/或单根纤维108的纤维内纵向直径变化)进一步改善。当施加更深的(尤其是点状的)压力(例如由空气或水提供)时，纤维108的横截面形状可进一步被有意扭曲，这可有利地导致机械稳定性的进一步提高。

[0200] 另一方面，可以触发根据图16的织物102的纤维108之间的有意融合，以进一步提高织物的机械稳定性。

[0201] 应当注意，术语“包括”不排除其他要素或步骤，并且冠词“一”或“一个”的使用不排除多个。而且，可以组合与不同实施方案相关联描述的要素。还应当注意，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

[0202] 附图标记列表：

[0203] 100 纤维素纤维非织造织物的制造装置

[0204] 102 纤维素纤维非织造织物/纤维网状织物

[0205] 104 莱赛尔纺丝溶液

[0206] 106 凝固流体

[0207] 108 纤维

[0208] 108a 原纤维

[0209] 108b 纤维外壳

[0210] 110 木浆

[0211] 112 水容器

[0212] 113 计量单元

[0213] 114 储罐

[0214] 116 溶剂容器

[0215] 118 洗涤单元

[0216] 119 混合单元

[0217] 120 溶解单元

[0218] 122 喷射器

[0219] 124 纤维形成单元

[0220] 126 孔口

[0221] 128 凝固单元

[0222] 132 (传送带型)纤维支撑单元

[0223] 134 进一步处理单元

[0224] 136 卷绕器

[0225] 140 控制单元

[0226] 146 气流

[0227] 200 融合层/第一网络层

[0228] 202 融合层/第二网络层

[0229] 202' 融合层/另一个网络层

[0230] 204 层内融合位置/层内融合点/层内融合线

[0231] 206 高级纤维结构

[0232] 220 非融合交叉点

[0233] 280 内切圆

[0234] 282 外切圆

[0235] r、R 内切圆和外切圆的半径

[0236] t1、t2、t3 层厚度

[0237] 在下文中，描述了用于产生融合系数的变化的实例并且如下表中所示。纤维素纤维织物中的不同融合系数可以通过改变凝固喷雾流量，同时使用恒定的纺丝溶液(即具有恒定稠度的纺丝溶液，特别是莱赛尔纺丝溶液)以及恒定的气体流量(例如空气流量)来实现。由此，可以观察到凝固喷雾流量和融合系数之间的关系，即融合行为的趋势(凝固喷雾流量越高，融合系数越低)。MD在此表示机器方向，CD表示横向。

[0238]

[0239] 柔软性(由已知的Specific Hand测量技术描述，在非织造标准WSP90.3的基础上用所谓的“Handle-O-Meter”测量，特别是在本专利申请优先权时有效的最新版本)可以遵循上述融合趋势。韧性(用Fmax描述)(例如根据EN29073-3(对应于ISO9073-3)，特别是在本专利申请的优先权日有效的最新版本)也可以遵循所述的融合趋势。因此，可以根据融合程度(由融合系数明确说明)调节所得纤维素纤维非织造织物的柔软度和韧性。

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