專利名稱：可拉伸的復(fù)合片材和制造方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及制備可拉伸的多層復(fù)合片材的改進方法，其中在多層復(fù)合片材中的至少一層包括多組分螺旋形卷曲纖維。
2.相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的敘述從多組分長絲制備的無紡纖維網(wǎng)是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。該產(chǎn)品通常是重質(zhì)的，具有高松密度，并且這些纖維在它們的交叉點上高度粘結(jié)。例如，授權(quán)于Davies等人(Davies)的美國專利3,595,731描述了含有卷曲纖維的雙組分纖維材料，這些卷曲纖維采用在卷曲纖維中的螺旋形體互鎖來以機械方式粘合并由低熔點的粘合劑聚合物組分的熔化所產(chǎn)生的粘合作用來以粘結(jié)方式粘合?？梢栽趩我坏奶幚聿襟E中產(chǎn)生卷曲并且活化潛在的粘合劑組分，或可以首先產(chǎn)生卷曲，隨后活化粘合劑組分使處在相鄰關(guān)系的纖維網(wǎng)的纖維粘結(jié)在一起。卷曲是在沒有施加防止纖維發(fā)生卷曲的明顯壓力的條件下產(chǎn)生的。
授權(quán)于Okawahara等人(Okawahara)的美國專利5,102,724描述了整理包括雙組分聚酯長絲的無紡織物的方法，該雙組分聚酯長絲是通過共軛紡絲與具有金屬磺酸鹽基團的結(jié)構(gòu)單元共聚合的聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚(對苯二甲酸1，4-丁二醇酯)的并行長絲來生產(chǎn)的。在形成無紡織物之前，該長絲以機械方式卷曲。在長絲處于松弛狀態(tài)下的同時，通過將該織物暴露于紅外輻射而賦予其可拉伸性。在紅外線加熱步驟中，共軛長絲產(chǎn)生三維卷曲和高膨松度。
授權(quán)于Pike等人的美國專利5,382,400(Pike)描述了制造無紡織物的方法，它包括以下步驟連續(xù)熔紡多組分聚合物長絲，拉伸該長絲，至少部分地驟冷該多組分長絲以使該長絲具有潛在的螺旋狀(螺旋形)卷曲，活化該潛在螺旋卷曲，且隨后將卷曲的連續(xù)多組分長絲形成為無紡織物。所獲得的無紡織物被描述為基本上穩(wěn)定和均勻的，并可具有高膨松度。
PCT公開的申請WO 00/66821描述了包括多根雙組分纖維的可拉伸無紡纖維網(wǎng)，該雙組分纖維也可以與非-雙組分纖維混紡，后者在為了在長絲中形成卷曲而加熱之前是點粘結(jié)的。該雙組分長絲包括聚酯組分和另一種聚合物組分，后者優(yōu)選是聚烯烴或聚酰胺。該加熱步驟引起粘結(jié)的纖維網(wǎng)收縮而得到無紡織物，當拉伸到至高30％時，后者在縱向和橫向兩個方向上顯示出彈性回復(fù)。
多層復(fù)合彈性非編織材料在現(xiàn)有技術(shù)中也是已知的。多層彈性非編織材料的實例包括“拉伸-粘結(jié)的”和“縮輻-粘結(jié)的”層壓材料。通過將可打褶裥層結(jié)合于彈性層上來制備拉伸-粘結(jié)的層壓材料，其中彈性層處于延伸狀態(tài)以使其松弛時該可打褶裥層被打褶裥。當非彈性層處于延伸狀態(tài)時，將縮幅的、非彈性的層與彈性層相結(jié)合來制備“縮輻-粘結(jié)的層壓材料”。該彈性層一般包括彈性膜或彈性無紡纖維網(wǎng)。這些復(fù)合非編織材料的制備要求這些層中的一種在其與第二層相合并之前處于延伸狀態(tài)。當彈性膜用作該彈性層時，由于彈性膜的高回縮力，對于某些服裝的最終應(yīng)用，彈性復(fù)合材料一般是不適合的。
授權(quán)于Evans等人的美國專利3,671,379(Evans)描述了包括至少兩種合成聚酯的側(cè)偏心組件(laterally eccentric assembly)的自卷曲復(fù)合長絲，所述兩種聚酯中的第一種是部分結(jié)晶的，在其結(jié)晶區(qū)中的化學(xué)重復(fù)單元處于未延伸的穩(wěn)定構(gòu)象，這兩種聚酯中的第二種是部分結(jié)晶的，在其結(jié)晶區(qū)中的化學(xué)重復(fù)單元處于更接近其充分延伸的化學(xué)重復(fù)單元的構(gòu)象長度的構(gòu)象狀態(tài)之中。該復(fù)合長絲可以產(chǎn)生高度的螺旋卷曲，以抵抗由高織物經(jīng)緯密度織物結(jié)構(gòu)所強加的束縛，盡管施加了拉伸應(yīng)力和高溫，但該卷曲潛力被異乎尋常地充分保留。當作為纖維生產(chǎn)過程的一部分而在張力下退火時，該復(fù)合長絲會提高卷曲潛力，而不是下降。該長絲被描述可用于針織、編織和無紡織物。
包括螺旋形卷曲的多組分纖維的可拉伸無紡織物在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，由于螺旋形卷曲纖維在無紡織物表面上的存在，該無紡織物一般具有較差的手感，并加劇了表面粗糙度、起絨等現(xiàn)象。甚至當螺旋形卷曲纖維與其它紡織品纖維如棉紗、人造絲、微纖維如亞旦尼爾聚酯或尼龍、聚乙烯、聚丙烯等混紡時也是如此。通過與螺旋形卷曲纖維混紡，削弱了這些其它紡織品纖維的理想性能，如柔軟手感、吸收性、排斥性、染色均勻性等。作為現(xiàn)有技術(shù)中已知的無紡織物，含有與其它纖維混紡的螺旋形卷曲纖維的無紡織物一般用作裝飾織物、服裝等，具有有限的用途，這是因為由完全活化的螺旋形卷曲纖維所產(chǎn)生的相對粗糙的表面，和如上所述的其它混紡表面性質(zhì)。
所以仍然需要低成本的可拉伸復(fù)合片材，如多層無紡織物，所述復(fù)合片材具有高強度、耐久性和均勻性，并對于如服裝和裝飾織物的最終應(yīng)用具有對于表面質(zhì)量、強度、均勻性和懸垂性的改進組合。還希望通過提供制備彈性復(fù)合片材的方法來減少制造過程的復(fù)雜性，該方法不要求在制造過程中這些層中的一種處于延伸狀態(tài)。
發(fā)明概述本發(fā)明包括可拉伸的多層復(fù)合片材，它包括包括至少20wt％的螺旋形卷曲多組分纖維的第一聚合物層，該多組分纖維具有一橫截面和長度，并且含有第一聚合物組分和第二聚合物組分，所述第一聚合物組分和第二聚合物組分沿該多組分長絲的橫截面以基本上界限清晰的側(cè)偏心區(qū)域排布，并且沿該多組分長絲的長度方向基本上連續(xù)地延伸；包括低于20wt％的側(cè)偏心螺旋形卷曲多組分纖維的第二聚合物層，所述第二聚合物層斷續(xù)地粘結(jié)到第一層上；在第一層中的螺旋形卷曲多組分纖維構(gòu)成了基本上位于第一層的平面內(nèi)的螺旋形卷曲纖維區(qū)段并連接了粘結(jié)處(bonds)；并且第二層在粘結(jié)處之間形成了褶曲的平面外區(qū)段。
本發(fā)明還包括制備可拉伸的多層復(fù)合片材的方法，包括以下步驟提供包括至少20wt％的可螺旋形卷曲多組分纖維的可螺旋形卷曲的聚合物層，該多組分纖維具有一橫截面和長度，并且含有第一聚合物組分和第二聚合物組分，所述第一聚合物組分和第二聚合物組分沿該多組分長絲的橫截面以基本上界限清晰的側(cè)偏心區(qū)域排布，并且沿該多組分長絲的長度方向基本上連續(xù)地延伸；提供非螺旋形卷曲性的聚合物層，所述聚合物層包括低于約20wt％的側(cè)偏心可螺旋形卷曲的多組分纖維；以多個粘結(jié)處斷續(xù)地將第一聚合物層粘結(jié)于第二聚合物層以形成粘結(jié)的多層復(fù)合片材；將粘結(jié)的多層復(fù)合片材加熱到足以引起第一層中的可螺旋形卷曲的纖維產(chǎn)生三維螺旋形卷曲的溫度，在以最初的片材面積為基礎(chǔ)計的面積中引起粘結(jié)的多層復(fù)合片材收縮至少10％，并引起第二聚合物層在粘結(jié)處之間褶曲。
附圖簡述

圖1是適合于形成根據(jù)本發(fā)明的可拉伸的粘結(jié)的雙層無紡織物的方法的示意圖。
圖2是適合于形成根據(jù)本發(fā)明的可拉伸的粘結(jié)的三層無紡織物的方法的示意圖。
圖3是根據(jù)在圖2中所示的方法制得的可拉伸的粘結(jié)的復(fù)合無紡織物的示意性橫截面。
圖4是適合于進行卷曲-活化步驟的裝置的側(cè)視圖的示意圖，其中粘結(jié)的多層復(fù)合片材從第一傳送帶自由下落到第二傳送帶。
圖5是適合于進行卷曲-活化步驟的第二裝置的側(cè)視圖的示意圖，其中粘結(jié)的多層復(fù)合片材飄浮在兩傳送帶之間的轉(zhuǎn)移區(qū)中的氣態(tài)層之上。
圖6是適合于進行卷曲-活化步驟的第三裝置的側(cè)視圖的示意圖，其中粘結(jié)的多層復(fù)合片材在加熱過程中是支持在一系列的被驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)輥上。
圖7是適合于進行粘結(jié)多層復(fù)合片材的卷曲-活化步驟的第四個裝置的側(cè)視圖的示意圖。
發(fā)明詳述與現(xiàn)有技術(shù)中已知的粘結(jié)的多組分無紡織物相比，根據(jù)本發(fā)明的方法制備的無紡織物具有彈性拉伸、紡織品手感、懸垂性和強度的改進組合。
本發(fā)明的可拉伸多層復(fù)合片材是通過斷續(xù)地將第一聚合物層粘結(jié)到第二聚合物層上來制備的，其中第一聚合物層包括至少20wt％，優(yōu)選至少50wt％和最優(yōu)選至少70wt％的側(cè)偏心、可螺旋形卷曲的多組分纖維，第二聚合物層包括低于20wt％，更優(yōu)選低于10wt％，和最優(yōu)選0wt％的可螺旋形卷曲纖維。第一纖維聚合物層可以基本上由100wt％的可螺旋形卷曲的纖維組成。在該粘結(jié)之后，通過加熱來活化在第一纖維層中的纖維的螺旋形卷曲。重要的是，這些層以點粘結(jié)、線粘結(jié)等的離散圖案粘結(jié)在一起，這些粘結(jié)處被足夠的距離分開以使可螺旋形卷曲的纖維在粘結(jié)處之間基本上同等和均勻地卷曲。當在加熱步驟中在第一纖維層中的纖維形成螺旋形卷曲時，第一層在復(fù)合片材的平面中收縮，而第二層沒有顯著地收縮。第一層的收縮引起第二層在粘結(jié)處之間褶曲，形成了附著于第一纖維層上的打褶裥的層。在優(yōu)選的實施方案中，第一和第二層是包括預(yù)粘結(jié)的無紡織物的無紡纖維網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明制備的粘結(jié)的、熱處理的多層無紡織物具有彈性、順應(yīng)性，高強度和懸垂性。
這里使用的術(shù)語“聚酯”是指這樣的聚合物，其中至少85％的重復(fù)單元是二羧酸和二羥醇的縮合產(chǎn)物，通過形成酯單元產(chǎn)生連接。這包括芳族、脂肪族、飽和的和不飽和的二酸和二醇。這里使用的術(shù)語“聚酯”也包括共聚物(如嵌段、接枝、無規(guī)和交替共聚物)，共混物，和它們的改性產(chǎn)物。聚酯的例子包括聚(對苯二甲酸乙二醇酯)，它是乙二醇和對苯二甲酸的縮合產(chǎn)物，和聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)，它是1，3-丙二醇和對苯二甲酸的縮合產(chǎn)物。
與針織或機織織物相反，這里使用的術(shù)語“無紡織物”，“無紡纖維網(wǎng)”，和“無紡層”是指單根纖維、長絲或紗線以無規(guī)方式分布而形成沒有可辨認的圖案的平面型材料結(jié)構(gòu)。這里使用的術(shù)語“多層無紡織物”是指包括至少兩層的無紡織物，其中這些層中的每一層包括無紡纖維網(wǎng)。該術(shù)語“雙層無紡織物”用于指由兩個無紡層組成的多層織物。
這里使用的術(shù)語“多層復(fù)合片材”是指包括至少兩層的材料的多層結(jié)構(gòu)體，其中這些層中的至少一層包括片狀結(jié)構(gòu)如薄膜、織物或纖維網(wǎng)。例如，多層復(fù)合片材可以包括至少一層的針織、編織或無紡織物。適合于制備多層復(fù)合片材的其它層包括長絲的陣列或經(jīng)紗，如可螺旋形卷曲的長絲的陣列或經(jīng)紗。
這里使用的術(shù)語“縱向”(MD)是指生產(chǎn)無紡纖維網(wǎng)的方向。該術(shù)語“橫向”(XD)是指一般垂直于該縱向的方向。
這里使用的術(shù)語“多組分長絲”和“多組分纖維”是指由至少兩種界限清晰的聚合物組成的任何長絲或纖維已經(jīng)一起紡絲形成單根長絲或纖維的。這里使用的術(shù)語“纖維”既包括連續(xù)長絲又包括不連續(xù)的(切短)纖維。對于術(shù)語“界限清晰的聚合物”，它指至少兩種聚合物組分中的每一種沿多組分纖維橫截面以基本上界限清晰、恒定定位的區(qū)域排布并沿著纖維的長度方向基本上連續(xù)地延伸。在用于形成可螺旋形卷曲的層的可螺旋形卷曲的纖維中的聚合物組分可以是在化學(xué)上不同的或它們可以具有相同的化學(xué)組成。如果它們在化學(xué)上是相同的，則它們應(yīng)該在異構(gòu)形式、結(jié)晶度、收縮率、彈性或其它性能上不同，以提供可螺旋形卷曲的纖維。多組分纖維與從聚合物材料的均勻熔融共混物擠出的、沒有形成界限清晰的聚合物的區(qū)域的纖維不同。在多組分纖維中的一種或多種的聚合物組分可以是不同聚合物的共混物。可用于本發(fā)明中的多組分纖維具有側(cè)偏心橫截面，即這些聚合物組分在纖維的橫截面中以偏心關(guān)系排布。優(yōu)選地，該多組分纖維是雙組分纖維，其由兩種界限清晰的聚合物制造并具有聚合物的偏心皮-芯或并行排布構(gòu)型。最優(yōu)選地，該多組分纖維是并行雙組分纖維。如果該雙組分纖維具有偏心皮-芯構(gòu)型，則較低熔點的聚合物優(yōu)選在皮中，以便在熱處理之前促進無紡層的熱方式點粘結(jié)。這里使用的術(shù)語“單組分”纖維是指從單種聚合物組分制造的纖維。單種聚合物組分可以基本上由單種聚合物組成或可以是聚合物的共混物。
這里使用的術(shù)語“多組分纖維網(wǎng)”是指包括多組分纖維的無紡纖維網(wǎng)。這里使用的術(shù)語“雙組分纖維網(wǎng)”是指包括雙組分纖維的無紡纖維網(wǎng)。多組分和雙組分纖維網(wǎng)可以包括多組分纖維與單組分纖維的混紡物。用于形成本發(fā)明的多層復(fù)合片材的無紡層可以從短(切短)纖維或連續(xù)長絲制備。
這里使用的術(shù)語“紡粘(spunbond)”纖維是指這樣的纖維，它們是通過將熔融熱塑性聚合物材料從具有擠出長絲的直徑的噴絲板的多個細小(通常為圓形)毛細孔擠出作為纖維，然后通過拉伸快速地變細，來形成的。其它纖維橫截面形狀如橢圓形，多葉等也可以使用。紡粘纖維一般是連續(xù)長絲和具有大于約5微米的平均直徑。紡粘的無紡織物或纖維網(wǎng)是通過使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，在收集表面如多孔的篩或帶上無規(guī)地鋪設(shè)紡粘纖維來形成的。紡粘纖維網(wǎng)一般通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，如通過在沿著紡粘織物的表面所分布的多個離散的熱粘結(jié)點、線等之上以熱方式點粘結(jié)該纖維網(wǎng)來粘結(jié)的。
術(shù)語“基本上未粘結(jié)的無紡纖維網(wǎng)”在這里用于描述其中有較少或沒有纖維間粘結(jié)的無紡纖維網(wǎng)。在一些情況下，希望在組合各層以形成多層復(fù)合片材之前預(yù)先固結(jié)一個或多個無紡層。預(yù)先固結(jié)可改進纖維網(wǎng)內(nèi)聚力和處置性能并將纖維保持在與相鄰纖維網(wǎng)的纖維分開的各獨立纖維網(wǎng)中。纖維網(wǎng)的預(yù)先固結(jié)可以通過使用非常輕的壓延或通過讓織物通過輕輕壓印圖案的輥的輥隙來實現(xiàn)。
這里使用的術(shù)語“彈性”，當應(yīng)用于無紡織物或多層復(fù)合片材時，是指當織物或復(fù)合片材被拉伸了其最初長度的至少12％，優(yōu)選20％，之后釋放時，該無紡織物或復(fù)合片材回復(fù)而使得在拉伸力的解除之后的殘留伸長率(永久應(yīng)變)不大于5％，以在拉伸之前該無紡織物或復(fù)合片材的最初長度為基礎(chǔ)計。下面更詳細地提供這一性能的測定方法。
包括不同收縮能力的兩種或多種合成組分的側(cè)偏心多組分纖維是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。當通過讓纖維在基本上無張力的狀態(tài)下經(jīng)受收縮來使該卷曲活化時，這類纖維可以形成三維的螺旋形卷曲。卷曲的量直接與在纖維中的聚合物組分之間的收縮率之差有關(guān)。當該多組分纖維以并行構(gòu)型進行紡絲時，在卷曲活化之后形成的卷曲纖維在螺旋形螺旋體的內(nèi)部具有較高收縮率組分，而在螺旋體的外部具有較低收縮率組分。此類卷曲在這里被稱作“螺旋形卷曲”。螺旋形卷曲纖維與機械方式卷曲的纖維如一般具有二維卷曲的填塞箱法卷曲纖維不同。
多種熱塑性聚合物可以用于形成可以產(chǎn)生三維螺旋形卷曲的多組分纖維的組分。適合于形成可螺旋形卷曲的多組分纖維的熱塑性樹脂組合的例子是結(jié)晶性聚丙烯/高密度聚乙烯，結(jié)晶性聚丙烯/乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物，聚對苯二甲酸乙二醇酯/高密度聚乙烯，聚(對苯二甲酸乙二醇酯)/聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)，聚(對苯二甲酸乙二醇酯)/聚(對苯二甲酸1，4-亞丁基二醇酯)，以及尼龍66/尼龍6。
為了獲得高水平的三維螺旋形卷曲，多組分纖維的聚合物組分優(yōu)選根據(jù)在Evans中的教導(dǎo)來選擇，該文獻被引入這里供參考。Evans專利描述了其中聚合物組分是部分結(jié)晶的聚酯的雙組分纖維，其中的第一種具有在它的結(jié)晶區(qū)中的化學(xué)重復(fù)單元，這些化學(xué)重復(fù)單元處于未延伸穩(wěn)定構(gòu)象狀態(tài)，其不超過充分延伸的化學(xué)重復(fù)單元的構(gòu)象長度的90％，其中的第二種具有在它的結(jié)晶區(qū)中的化學(xué)重復(fù)單元，這些化學(xué)重復(fù)單元處于比第一種聚合物更接近其充分延伸的化學(xué)重復(fù)單元的構(gòu)象長度的構(gòu)象狀態(tài)。用于定義Evans的長絲的術(shù)語“部分結(jié)晶的”用于從本發(fā)明范圍中排除其中收縮潛力會消失的完全結(jié)晶的限制情形。由該術(shù)語“部分結(jié)晶的”定義的結(jié)晶度的量具有僅存在一些結(jié)晶的最低水平(即它首先可由X射線衍射方式檢測)和達不到完全結(jié)晶的任何量的最高水平。合適的充分延伸聚酯的例子是聚(對苯二甲酸乙二醇酯)，聚(對苯二甲酸環(huán)己基1，4-二亞甲基二醇酯)，它們的共聚物，以及對苯二甲酸乙二醇酯和磺基間苯二甲酸乙二醇酯的鈉鹽的共聚物。合適非-延伸聚酯的例子是聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)，聚(對苯二甲酸四亞甲基二醇酯)，聚(雙萘甲酸三亞甲基二醇酯)[poly(trimethylene dinaphthalate)]，聚(雙苯甲酸三亞甲基二醇酯)[poly(trimethylene bibenzoate)]，和以上物質(zhì)與磺基間苯二甲酸乙二醇酯鈉鹽的共聚物，和所選擇的聚酯醚。當使用磺基間苯二甲酸乙二醇酯鈉鹽時，它優(yōu)選是少量組分，即以低于5mol％的量存在和優(yōu)選以約2mol％的量存在。在尤其優(yōu)選的實施方案中，該兩種聚酯是聚(對苯二甲酸乙二醇酯)和聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)。Evans的雙組分長絲可以在張力下加熱時產(chǎn)生高度的螺旋卷曲，而其它聚合物組合為了產(chǎn)生螺旋形卷曲，一般必須在無張力狀態(tài)下加熱。Evans的雙組分長絲具有高度的螺旋形卷曲，一般象彈簧，每當拉伸力被施加和解除時具有退縮作用。適合用于本發(fā)明中的其它部分結(jié)晶的聚合物包括以延伸的構(gòu)象發(fā)生結(jié)晶的間規(guī)聚丙烯和以非延伸的螺旋構(gòu)象發(fā)生結(jié)晶的全同聚丙烯。
在本發(fā)明的多層復(fù)合片材中，第一纖維層在這里被稱作可螺旋形卷曲的層和第二層在這里被稱作不可螺旋形卷曲的層，雖然可以理解的是，該可螺旋形卷曲的層還可以包括不可螺旋形卷曲的纖維，而不可螺旋形卷曲的層可以包括低含量的可螺旋形卷曲的纖維，只要該含量滿足以上規(guī)定的要求。不可螺旋形卷曲的層應(yīng)該是在熱處理過程中不會收縮到與可螺旋形卷曲的層相比而言的顯著程度的層，因此它在最終的復(fù)合片材中形成打褶裥的層。當在用于熱處理該粘結(jié)的多層復(fù)合材料的條件下進行熱處理時，不可螺旋形卷曲的層在面積上優(yōu)選收縮低于約20％，更優(yōu)選在面積上收縮了低于10％。優(yōu)選地，可螺旋形卷曲的層的表面積收縮率比不可螺旋形卷曲的層的面積收縮率高了至少20％。更優(yōu)選地，可螺旋形卷曲的層的表面積收縮率比不可螺旋形卷曲的層的表面積收縮率高了至少40％。
在本發(fā)明的多層復(fù)合片材中的一個或多個層可以是無紡層。適合用于本發(fā)明的復(fù)合片材中的無紡層可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法如梳理、扯松或氣流成網(wǎng)法從切斷纖維制備。該切斷纖維優(yōu)選具有在約0.5和6.0之間的單絲旦數(shù)和在約0.5英寸(1.27cm)和4英寸(10.1cm)之間的纖維長度。為了在梳理裝置中加工，多組分切斷纖維優(yōu)選具有以不大于約45％和優(yōu)選在約8％至15％范圍內(nèi)的卷曲指數(shù)(CI)表征的初始螺旋卷曲水平。測定這些卷曲值的方法如下文在實施例之前提供。用于制備適合用作可螺旋形卷曲的層的無紡層的多組分纖維優(yōu)選具有相當?shù)某跏悸菪尉砬?。另外，該多組分纖維可以以機械方式卷曲。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與從具有在以上規(guī)定的范圍內(nèi)的初始螺旋形卷曲度的纖維制得的那些相比，當多組分纖維是在可獲得具有零初始卷曲的纖維的那些條件下紡絲和然后以機械方式卷曲和形成為梳理纖維網(wǎng)時，所獲得的無紡織物一般在熱處理之后具有更低程度的拉伸。在多組分纖維中的聚合物組分優(yōu)選加以選擇，使得在纖維網(wǎng)形成過程中聚合物組分沒有顯著的分離。通過梳理制造的短纖維網(wǎng)一般具有主要在縱向取向的纖維，而氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)基本上是無規(guī)的或各向同性的。
適合于與被用于形成可螺旋形卷曲的無紡層的可螺旋形卷曲的多組分纖維混紡的切斷纖維包括天然纖維，如棉紗，羊毛，和絲以及合成纖維，其中包括聚酰胺，聚酯，聚丙烯腈，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯醇，聚氯乙烯，聚偏氯乙烯，和聚氨酯纖維。用于形成不可螺旋形卷曲的無紡層的切斷纖維包括聚酯，聚酰胺，聚烯烴和纖維素纖維。當切斷纖維網(wǎng)用作不可螺旋形卷曲的層時，該切斷纖維可以與較低熔點的熱塑性粘結(jié)劑纖維混紡以促進該復(fù)合片材的粘結(jié)。
在本發(fā)明的多層復(fù)合片材中的一個或多個層可以包括連續(xù)長絲。例如，連續(xù)長絲纖維網(wǎng)可以通過使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法如紡粘方法來制備。例如，包括連續(xù)長絲紡粘無紡纖維網(wǎng)的可螺旋形卷曲的層可以通過將兩種或多種聚合物組分作為熔體料流從單獨的擠出機中進料到包括一排或多排的多組分擠出孔的噴絲板中來制備。該噴絲板細孔和紡絲組件設(shè)計經(jīng)過選擇以提供具有所需橫截面和單絲旦數(shù)的長絲。適合用作本發(fā)明中的可螺旋形卷曲的層的連續(xù)長絲多組分無紡纖維網(wǎng)優(yōu)選包括至少40wt％的，更優(yōu)選至少60wt％的可螺旋形卷曲的多組分長絲。在可螺旋形卷曲的層中的長絲可以由100％多組分長絲組成。優(yōu)選，該紡粘的長絲具有在約0.5和10.0之間的單絲旦數(shù)。該多組分連續(xù)長絲優(yōu)選具有以不大于約60％的卷曲指數(shù)(CI)表征的初始螺旋卷曲度。該螺旋形卷曲纖維(不論是切短的還是連續(xù)的)是由卷曲展現(xiàn)(CD)值來表征，其中數(shù)值(％CD-％CI)大于或等于15％和更優(yōu)選大于或等于25％。當該可螺旋形卷曲的多組分長絲是雙組分長絲時，在每一長絲中兩種聚合物組分的比率優(yōu)選是在約10∶90和90∶10之間，按體積計(例如作為計量泵速度比率來測量)，更優(yōu)選在約30∶70和70∶30之間，和最優(yōu)選在約40∶60和60∶40之間。
單獨的紡絲組件可用于在纖維網(wǎng)中提供不同多組分長絲的混合物，其中不同的長絲是從不同的紡絲組件中紡絲的。作為選擇，單組分纖維可以從一個或多個紡絲組件紡絲以形成包括單組分和多組分長絲的紡粘無紡纖維網(wǎng)。
在紡粘工藝中，該長絲是作為長絲的向下運動的幕從噴絲板中擠出并通過用于冷卻長絲的驟冷區(qū)段，例如利用在長絲的幕的一側(cè)或兩側(cè)上由鼓風機提供的橫吹空氣驟冷作用。在噴絲板中的交替排中的擠出孔可以彼此交錯排布，以便避免在驟冷段中的“遮蔽(shadowing)”-其中在一排中的長絲有效地阻擋了相鄰排中的長絲使之無法接觸到驟冷空氣的情形。驟冷段的長度經(jīng)過選擇后使得長絲被冷卻至一定溫度，該溫度使得長絲在離開驟冷段之后彼此不粘附。一般不要求該長絲在驟冷段的出口處完全地凝固。驟冷的長絲一般通過位于噴絲板之下的纖維拉伸裝置或吸絲器。此類纖維拉伸裝置或吸絲器是現(xiàn)有技術(shù)中熟知的和一般包括長的垂直通道，經(jīng)過該通道后長絲被從通道側(cè)邊進入的吸絲空氣所拉伸并向下通過該通道。該吸絲空氣提供了引起長絲被拉伸靠近噴絲板的正面的拉伸張力和也用于輸送該驟冷長絲并將它們沉積在位于纖維拉伸裝置之下的多孔的成形表面上。作為選擇，這些纖維可以使用插入在驟冷段和吸絲噴嘴之間的被驅(qū)動的拉伸輥來以機械方式拉伸。當拉伸輥用于提供引起長絲被拉伸靠近噴絲板正面的拉伸張力時，可將吸絲噴嘴放置在拉伸輥和收集面之間以用作向前推進噴嘴而使長絲沉積在下面的纖維網(wǎng)成形面上?？蓪⒄婵罩糜诔尚蚊嬷乱猿ノz空氣和將這些長絲拉至面向該成形面。
可螺旋形卷曲的纖維層優(yōu)選是可螺旋形卷曲的多組分纖維的基本上未粘結(jié)的無紡纖維網(wǎng)。在尤其優(yōu)選的實施方案中，該可螺旋形卷曲的纖維層是雙組分無紡纖維網(wǎng)?？陕菪尉砬臒o紡層的任何預(yù)固結(jié)優(yōu)選是足夠的低以使得纖維可以在熱處理步驟中產(chǎn)生足夠的卷曲，從而在加熱步驟中引起粘結(jié)的復(fù)合片材在面積上收縮了至少10％(基于最初的片材面積計)，優(yōu)選在面積上收縮了至少20％。如果熱處理過的預(yù)固結(jié)的可螺旋形卷曲的無紡層的百分面積收縮率是沒有進行預(yù)固結(jié)和經(jīng)歷了相同的熱處理步驟的相同可螺旋形卷曲的無紡層的面積收縮率的至少90％，優(yōu)選95％，則該預(yù)固結(jié)的可螺旋形卷曲的無紡層被認為是基本上未粘結(jié)的。在優(yōu)選的實施方案中，在熱處理(卷曲-活化)步驟中該粘結(jié)的多層復(fù)合片材在縱向和/或橫向收縮了至少約20％，更優(yōu)選至少40％。合適多組分無紡纖維網(wǎng)的例子包括可螺旋形卷曲的多組分梳理纖維網(wǎng)，交叉鋪網(wǎng)(cross-lapped)的纖維網(wǎng)，和連續(xù)長絲紡粘纖維網(wǎng)。
在縱向延伸的或沿復(fù)合片材的橫向搭接的可螺旋形卷曲的長絲或紗的張緊的，松馳的(即未張緊的)或半松馳的平行經(jīng)紗(warps)也可以用作可螺旋形卷曲的層。這一長絲或紗的陣列應(yīng)該可以引起粘結(jié)的復(fù)合片材在面積上收縮至少10％，基于在收縮之前最初的片材面積計。
對該可螺旋形卷曲的層進行選擇，以便在最終的復(fù)合片材中獲得所需的拉伸性能。例如，當在縱向需要拉伸性能而在橫向需要最低的拉伸時，可以使用在復(fù)合片材的縱向?qū)χ迸帕械钠叫锌陕菪尉砬拈L絲的經(jīng)紗或方向性(MD取向的)梳理纖維網(wǎng)。當需要兩方向性拉伸性能時，即既在縱向也在橫向，可以使用可螺旋形卷曲的連續(xù)長絲或紗的更無規(guī)的層如氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)和基本上未粘結(jié)的紡粘纖維網(wǎng)。
不可螺旋形卷曲的層應(yīng)該是可以在熱處理步驟中在多層復(fù)合材料的粘結(jié)處之間打褶裥和褶曲的可打褶裥層，因為當可螺旋形卷曲的纖維層中的纖維形成螺旋形卷曲時可螺旋形卷曲的纖維層會收縮。不可螺旋形卷曲的層優(yōu)選在熱處理步驟中沒有收縮到任何顯著的程度，這樣它可以在粘結(jié)處之間打褶裥。適合用作不可螺旋形卷曲的層的材料的例子包括纖維織物，如無紡纖維網(wǎng)和針織或機織織物，和薄膜。在優(yōu)選的實施方案中，不可螺旋形卷曲的層是無紡纖維網(wǎng)。不可螺旋形卷曲的層優(yōu)選在收縮和褶曲之前具有在約0.3和1.0mm之間的厚度。復(fù)合片材的總厚度優(yōu)選是低于約4mm。該復(fù)合片材也優(yōu)選具有低于約30cm3/g的松密度。其中不可螺旋形卷曲的層是薄膜的復(fù)合片材可用于如雨衣，風衣，衛(wèi)生器材等的最終應(yīng)用中。用于本發(fā)明的復(fù)合片材中的薄膜可以是透氣的或不可透氣的。適用于本發(fā)明中的透氣薄膜的例子是共聚醚酯的薄膜，如可從E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE(DuPont)獲得的Hytrel。其中不可螺旋形卷曲的層是針織，編織或無紡織物或纖維網(wǎng)的復(fù)合片材適合用于服裝和裝飾織物最終應(yīng)用中，其中包括室內(nèi)裝潢，服裝等。
適合用作不可螺旋形卷曲的層的無紡纖維網(wǎng)包括粘結(jié)和未粘結(jié)的纖維網(wǎng)。在約0.2和10mm厚度之間的未粘結(jié)纖維網(wǎng)是合適的。具有高松密度的未粘結(jié)的纖維網(wǎng)一般需要一些預(yù)固結(jié)以減少層厚度來促進以熱方式圖案粘結(jié)于在多層復(fù)合片材中的其他層上以及讓它在熱處理步驟中打褶裥。不可螺旋形卷曲的無紡層可以在粘結(jié)于可螺旋形卷曲的纖維層上之前在其表面的一部分或全部之上預(yù)粘結(jié)。在一些情況下，希望預(yù)粘結(jié)不可螺旋形卷曲的無紡層以使該層的纖維與在可螺旋形卷曲的層中的可螺旋形卷曲的纖維保持分離，由此在可螺旋形卷曲的層收縮時讓不可螺旋形卷曲的層獨立地打褶裥并且還獲得更好的表面穩(wěn)定性。不可螺旋形卷曲的無紡層可以使用本領(lǐng)域中已知的方法進行預(yù)粘結(jié)，如液壓或機械縫制，熱或超聲波方式點粘結(jié)，或熱方式面粘結(jié)。
在本發(fā)明的多層復(fù)合片材中的各層可以在單獨的工藝步驟中制備和合并、粘結(jié)和熱處理。作為選擇，這些層可以在連續(xù)的過程中在線合并、粘結(jié)和熱處理。當使用無紡層時，構(gòu)成多層無紡復(fù)合材料的各層可以在粘結(jié)和熱處理之前通過壓延來固結(jié)?？陕菪尉砬亩嘟M分無紡層的任何預(yù)固結(jié)優(yōu)選被加以限制，以使得可螺旋形卷曲的無紡層保持基本上未粘結(jié)，但在它粘附于不可螺旋形卷曲的層上的粘結(jié)處除外。
可螺旋形卷曲的和不可螺旋形卷曲的層通過在熱處理之前使用粘結(jié)處的間斷圖案，例如點或線，來組裝和粘結(jié)在一起。圖案粘結(jié)可以在加熱步驟之前在線地進行。作為選擇，可以收集粘結(jié)的復(fù)合片材，如通過纏繞在輥上，然后在后續(xù)加工中進行熱處理。在優(yōu)選的實施方案中，這些層通過使用熱或超聲波方式點粘結(jié)來斷續(xù)地粘結(jié)。熱方式點粘結(jié)包括在多層復(fù)合材料的表面上的離散點施加熱量和壓力，例如將層狀結(jié)構(gòu)通過由加熱壓印圖案的壓延輥和光面輥所形成的輥隙。在熱粘結(jié)過程中，在這些層的至少一層中的一種或多種聚合物組分在與在加熱壓印圖案的輥上的隆起對應(yīng)的離散區(qū)域中部分地熔化而形成熔融粘結(jié)處，后者將各層保持在一起而形成內(nèi)聚性粘結(jié)的多層復(fù)合片材。粘結(jié)輥圖案可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何那些和優(yōu)選是離散的點或線粘結(jié)的圖案。
在供選擇的實施方案中，可螺旋形卷曲的纖維層可以粘結(jié)于不可螺旋形卷曲的纖維層，如不可螺旋形卷曲的無紡層上。液體粘結(jié)劑，例如膠乳，可以通過在多層無紡織物上按圖案方式印刷來施涂。當使用纖維網(wǎng)層時，該液體粘結(jié)劑優(yōu)選一種方式施涂于多層復(fù)合材料上，該方式要求形成貫穿纖維網(wǎng)的整個厚度的粘結(jié)。該液體粘結(jié)劑可以在各層組裝之后施涂透過一面或施涂于可卷曲層或不可卷曲層的任一個或兩者的內(nèi)表面上。作為選擇，當可螺旋形卷曲的和不可螺旋形卷曲的層包括無紡纖維網(wǎng)時，低熔點粘結(jié)劑纖維或粘結(jié)劑顆?？梢苑稚⒌讲豢陕菪尉砬膶雍?或可螺旋形卷曲的層中，以及多層復(fù)合材料通過使用光滑加熱壓延輥來粘結(jié)。優(yōu)選地，該粘結(jié)劑顆?；蚶w維在至少一個方向上具有在約0.2mm和約2mm之間的尺寸并以一定量添加到纖維網(wǎng)中，該量可提供約20-200個粘結(jié)處/in2(3.1-31個粘結(jié)處/cm2)。低熔點粘結(jié)劑顆粒典型地占產(chǎn)品重量的5-25％。當使用粘結(jié)劑纖維或粘結(jié)劑顆粒時，該粘結(jié)劑的熔化溫度、外層的厚度和可螺旋形卷曲的纖維的活化溫度優(yōu)選進行選擇，以避免在粘結(jié)步驟中過早的卷曲活化。也就是說，在粘結(jié)步驟中使用的溫度優(yōu)選不致于太高而引起在可螺旋形卷曲的層中的纖維產(chǎn)生任何顯著程度的螺旋形卷曲。
在熱處理之前可以用于粘結(jié)各層的間斷粘結(jié)的其它方法包括化學(xué)粘結(jié)和機械縫制。離散的縫制圖案可以通過使用針板來實現(xiàn)，該針板可以通過與纖維網(wǎng)運動保持同步而將幾個針放置在同一點(spot)上。另外，粘合劑可以在各層彼此接觸之前按圖案斷續(xù)地施涂在各層的內(nèi)表面上。
該粘結(jié)處的間隔優(yōu)選為大約5-15個/英寸(2到6個/厘米)，具有大約25-225個粘結(jié)處/in2(3.9-35個粘結(jié)處/cm2)。粘結(jié)密度保持低至足以使在兩粘結(jié)處之間的螺旋形卷曲纖維段的長度達到最大，同時又要高至足以提供耐久的內(nèi)聚性復(fù)合片材。該粘結(jié)點可以是圓形，方形，矩形，三角形或其它幾何形狀以及百分粘結(jié)面積可以在無紡織物表面的約5-50％之間變化。在相鄰的粘結(jié)處之間的距離可以調(diào)節(jié)以控制在織物中的拉伸程度并為了特殊的所需拉伸水平而被優(yōu)化。通常，在相鄰的粘結(jié)點或線的邊緣之間的距離優(yōu)選是在0.10至0.60cm之間，更優(yōu)選在0.2至0.4cm之間。
粘結(jié)的多層復(fù)合材料可以在粘結(jié)之后立即在線地進行熱處理或粘結(jié)的織物可以在后續(xù)處理(染色、整理等)過程中卷起和熱處理。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，粘結(jié)的多層復(fù)合材料是從纖維層形成的并在濕整理步驟中通過使用熱水或蒸汽進行加熱來收縮，如在普通的染色或整理過程中。
當多層復(fù)合片材是非常輕或非常表面敏感的時，例如當基本上未粘結(jié)的無紡纖維網(wǎng)包括這些外層當中的一種時，粘結(jié)的多層復(fù)合片材優(yōu)選在使復(fù)合無紡材料收縮的條件下，甚至在“自由收縮條件下”進行熱處理。對于“自由收縮條件”，它指在纖維網(wǎng)和限制多層復(fù)合片材的收縮的表面之間幾乎沒有接觸。也就是說，基本上沒有機械力作用于多層復(fù)合片材上以干涉或阻止該收縮過程。另外，在熱處理步驟中與多層復(fù)合片材的表面接觸的任何表面是在基本上與連續(xù)收縮多層復(fù)合片材的表面速度相同的表面速度下運動，從而最大程度減少會干擾可螺旋形卷曲的層的收縮的摩擦力。該自由收縮處理將提供可螺旋形卷曲的層的最大收縮和最大的最終拉伸而無需濕整理。
圖1是適合于形成根據(jù)本發(fā)明的可拉伸的、粘結(jié)的、雙層的、復(fù)合的、無紡織物的連續(xù)方法的示意圖。可螺旋形卷曲的無紡層3是從纖維網(wǎng)源1，如粗梳機，供應(yīng)輥等供應(yīng)的并鋪設(shè)在運輸帶5上。不可螺旋形卷曲的層4是從第二纖維網(wǎng)源2供應(yīng)的并鋪設(shè)在可螺旋形卷曲的層3的頂部上。層狀纖維網(wǎng)是在圖案粘結(jié)器6，如熱方式點粘結(jié)器的輥隙中被粘結(jié)，以形成粘結(jié)的雙層復(fù)合織物7。復(fù)合織物7穿過加熱站8將復(fù)合織物加熱到一定溫度，該溫度足以活化在可螺旋形卷曲的層3中的纖維的螺旋形卷曲，引起它收縮和因此引起不可螺旋形卷曲的層4褶曲并在粘結(jié)點之間形成褶裥。熱處理過的，收縮的復(fù)合織物9然后作為最終產(chǎn)品被纏繞在收卷輥10上。另外，該纖維網(wǎng)可以在沒有加熱的情況下纏繞，然后在濕整理過程中加熱和收縮，如同通常對其它“本色”織物所做的那樣，如標準的熱水或蒸汽收縮、染色、拉幅和整理過程。
圖2是適合于形成根據(jù)本發(fā)明的可拉伸的、粘結(jié)的、多層的、復(fù)合的、無紡織物的連續(xù)過程的示意圖，其中可螺旋形卷曲的無紡層夾在兩個不可螺旋形卷曲的無紡層之間。不可螺旋形卷曲的纖維網(wǎng)層42和48分別從纖維網(wǎng)源41和47供應(yīng)。從纖維網(wǎng)源45供應(yīng)的可螺旋形卷曲的多組分纖維網(wǎng)46在不可螺旋形卷曲的層42和48之間鋪設(shè)。任選地，這些不可螺旋形卷曲的層可以通過讓各層穿過由一對輥43和49所形成的輥隙來預(yù)固結(jié)，以形成預(yù)固結(jié)的不可螺旋形卷曲的層44和50。預(yù)固結(jié)使不可螺旋形卷曲的纖維網(wǎng)變平整化，這使得當粘結(jié)的三層復(fù)合材料熱處理時讓它們在粘結(jié)點之間更容易地褶曲。三層52的組合件被收集在傳送帶51上并穿過熱方式點粘結(jié)器58而形成三層粘結(jié)的復(fù)合材料54，后者然后穿過加熱站55。粘結(jié)的復(fù)合材料被加熱至足以活化在可螺旋形卷曲的層46中的纖維的螺旋形卷曲的一種溫度，引起可螺旋形卷曲的層收縮和引起不可螺旋形卷曲的層褶曲并在粘結(jié)點之間形成褶裥。熱處理過的，收縮的復(fù)合織物56然后作為最終產(chǎn)品被纏繞在收卷輥59上。另外地，粘結(jié)的未收縮的多層復(fù)合材料無紡片54也可以在沒有熱處理的情況下被卷繞并進行濕整理，如通過使用標準染色、整理等工藝，以活化在包括可螺旋形卷曲的層的纖維中的螺旋形卷曲。
圖3是根據(jù)在圖2中所示的方法制得的可拉伸的、粘結(jié)的、復(fù)合的、無紡織物的示意性橫截面。在螺旋形卷曲的層中的螺旋形卷曲纖維在螺旋形卷曲的層的平面中在粘結(jié)點57之間形成了基本上直的螺旋形線圈段53。外部不可螺旋形卷曲的纖維褶曲而形成褶曲段51。當復(fù)合無紡織物被拉伸時，在螺旋形卷曲的層中的螺旋形卷曲纖維段53通過拉出該螺旋形卷曲而拉長，而當螺旋形卷曲纖維段基本上完全拉直時，第二層的褶曲段51在粘結(jié)點57之間變得基本上拉緊。螺旋形卷曲纖維段53的作用象是彈簧，當拉伸力施加于織物時拉伸和每當拉伸力解除時具有退縮作用。本發(fā)明的復(fù)合片材結(jié)構(gòu)優(yōu)選在至少一個方向上具有至少12％的可回復(fù)的彈性拉伸，而形成具有天然的懸垂傾向的織物。更優(yōu)選地，它們在至少一個方向上拉伸至少20％，有基本上完全的回復(fù)(即具有5％或5％以下的殘留伸長或永久應(yīng)變)。
為了獲得高度可拉伸的和強力的織物，在粘結(jié)處之間的間距被選擇足夠大以使得在相鄰粘結(jié)處之間的可螺旋形卷曲的纖維段長至足以提供所需的拉伸度，并使由粘結(jié)處之間的短連接造成的對拉伸的阻礙最小化。不可螺旋形卷曲的層增強了最終產(chǎn)品但沒有妨礙拉伸-回復(fù)，因為在外層中的纖維是“平面外”褶曲，如圖3中所示。當將偏置力施加于復(fù)合片材上時，該螺旋形卷曲的纖維通過延伸該螺旋形卷曲而開始拉伸，沒有被非螺旋形卷曲的層妨礙，因為褶裥容易地拉伸到復(fù)合片材的最初尺寸(在收縮之前)的極限，在這一點上隨著偏置力增加，它們形成拉直的層。當偏置力解除時，螺旋形卷曲的纖維恢復(fù)了它們的螺旋形卷曲，其中殘留的片伸長率優(yōu)選不大于10％，以最初的片材尺寸為基礎(chǔ)計。
圖4顯示在本發(fā)明的方法的一個實施方案中適合在“自由收縮”條件下進行熱收縮步驟的裝置的示意性側(cè)視圖。斷續(xù)地粘結(jié)的多層復(fù)合片材60，它包括被粘結(jié)到不可螺旋形卷曲的層上的含有多組分纖維的可螺旋形卷曲的層，在第一種表面速度下移動的第一傳輸帶11上傳輸?shù)睫D(zhuǎn)移區(qū)段A中，在該區(qū)段中復(fù)合片材自由下落，一直到它接觸到在第二種表面速度下運動的第二傳輸帶12的表面為止。第二傳輸帶的第二種表面速度低于第一傳輸帶的第一種表面速度。當復(fù)合片材離開傳輸帶11的表面時，在它自由下落穿過轉(zhuǎn)移區(qū)段時它暴露于加熱器13的熱量。加熱器13可以是提供熱空氣的鼓風機，紅外熱源，或在現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它熱源如微波加熱。該復(fù)合片材在轉(zhuǎn)移區(qū)A中被加熱到一定溫度，該溫度高至足以活化該螺旋形卷曲和引起該復(fù)合片材收縮，同時基本上沒有任何外部干擾力。在接觸傳輸帶12之前在轉(zhuǎn)移區(qū)段中復(fù)合片材的溫度和在轉(zhuǎn)移區(qū)段中復(fù)合片材自由下降的距離經(jīng)過選擇，使得在熱處理過的復(fù)合片材接觸到傳輸帶12時所希望的收縮基本上完成。當復(fù)合片材最初離開傳輸帶11時，它在大約等于傳輸帶11的表面速度下行進。由于收縮是由在轉(zhuǎn)移區(qū)段中所施加的熱量促使多組分纖維的螺旋形卷曲的活化所引起，在多層復(fù)合片材穿過轉(zhuǎn)移區(qū)段A時它的表面速度降低。傳輸帶12的表面速度被選擇與當多層復(fù)合片材離開轉(zhuǎn)移區(qū)段A和接觸傳送帶12時該多層復(fù)合片材的速度盡可能接近地匹配。在收縮后，該復(fù)合片材也可以通過加熱到可使與主要纖維混紡的纖維或低熔點粘結(jié)劑纖維的表面的一部分熔化的溫度，通過使用化學(xué)方法活化該纖維的表面，或通過用合適的柔性液體粘結(jié)劑浸漬該復(fù)合片材，實施過-粘結(jié)。
圖5顯示了用于本發(fā)明的第二實施方案的熱收縮步驟中的裝置。斷續(xù)地粘結(jié)的多層復(fù)合片材20，它包括被斷續(xù)地粘結(jié)到不可螺旋形卷曲的層上的可螺旋形卷曲的纖維層，在第一種表面速度下移動的第一傳輸帶21上傳輸?shù)睫D(zhuǎn)移區(qū)段A中，在該區(qū)段中復(fù)合片材飄浮在氣體上，然后轉(zhuǎn)移到在第二種表面速度下運動的第二傳輸帶22上。第二種表面速度是低于第一種表面速度。氣體，如空氣，經(jīng)由在供應(yīng)箱25的上表面中的開孔提供，以便在粘結(jié)的多層復(fù)合材料傳輸穿過轉(zhuǎn)移區(qū)段時使該復(fù)合材料漂浮。被提供來使復(fù)合材料漂浮的空氣可為室溫(大約25℃)下或被預(yù)加熱以促進該可螺旋形卷曲的層的收縮。優(yōu)選地，該空氣從空氣供給箱的上表面中的小而致密地間隔的開孔中發(fā)出，以避免干擾多層復(fù)合材料。多層復(fù)合材料也可以飄浮在氣流上，該氣流由安裝在被放置在纖維網(wǎng)下方的滾輪上的小葉片所產(chǎn)生的。漂浮的多層復(fù)合片材在轉(zhuǎn)移區(qū)段A中由輻射加熱器23(或其它合適熱源)加熱到足以活化在可螺旋形卷曲的層中的多組分纖維的螺旋形卷曲，引起可螺旋形卷曲的層收縮的溫度。在轉(zhuǎn)移區(qū)段中多層復(fù)合片材的溫度和多層復(fù)合材料在轉(zhuǎn)移區(qū)段中穿行的距離經(jīng)過選擇，使得在接觸第二傳輸帶22之前所希望的收縮基本上完成。第二傳輸帶的表面速度被選擇與當熱處理過的多層復(fù)合片材離開轉(zhuǎn)移區(qū)段A時該多層復(fù)合片材的速度盡可能接近地匹配。
圖6顯示了用于本發(fā)明的第三實施方案的熱收縮步驟中的裝置。多層復(fù)合片材30，它包括以圖案方式粘結(jié)于不可螺旋形卷曲的層上的可螺旋形卷曲的纖維層，在第一種表面速度下移動的第一傳輸帶31上傳輸?shù)睫D(zhuǎn)移區(qū)段A中，在該區(qū)段中復(fù)合片材在一系列的被驅(qū)動的輥34A至34F上被傳輸?shù)皆诘诙N表面速度下運動的傳輸帶32上。傳輸帶32的第二種表面速度低于傳輸帶31的第一種表面速度。雖然在圖中顯示了六只輥，但至少需要兩只輥。然而，輥的數(shù)目可以根據(jù)操作條件和用于多組分纖維中的具體的聚合物來變化。多層復(fù)合材料在轉(zhuǎn)移區(qū)段A中由輻射加熱器33(或其它合適熱源)加熱到足以活化多組分纖維的螺旋形卷曲，引起可螺旋形卷曲的纖維層收縮的溫度。在轉(zhuǎn)移區(qū)段中多層織物的溫度和織物在轉(zhuǎn)移區(qū)段中穿行的距離經(jīng)過選擇，使得在接觸第二傳輸帶32之前所希望的收縮基本上完成。當可螺旋形卷曲的纖維層收縮時，復(fù)合片材的表面速度在它穿過轉(zhuǎn)移區(qū)段時下降。輥34A至34F是在逐漸降低的圓周線速度下在從傳輸帶31到傳輸帶32移動的方向上被驅(qū)動，其中各輥的表面速度進行選擇以使得各輥的園周線速度是在多層復(fù)合片材接觸該輥時該多層復(fù)合片材的速度的2-3％范圍內(nèi)。因為可螺旋形卷曲的層收縮的速率一般是未知的和取決于纖維網(wǎng)構(gòu)造，所使用的聚合物，工藝條件等，各輥34A到34F的速度可以通過在該過程中調(diào)節(jié)各輥的速度來測定，以使在復(fù)合材料收縮率最大化和使在最終產(chǎn)品中的非均勻性最小化。第二傳輸帶32的表面速度被選擇與當熱處理過的多層復(fù)合材料離開轉(zhuǎn)移區(qū)段A和接觸傳輸帶32時該多層復(fù)合材料的速度盡可能接近地匹配。
圖7是形成根據(jù)本發(fā)明的雙層復(fù)合材料無紡織物的方法的示意圖，但在熱收縮步驟中使用了更簡單的實施方案?？陕菪尉砬臒o紡層103是從纖維網(wǎng)源101，如粗梳機，供應(yīng)輥等供應(yīng)的并鋪設(shè)在運輸帶105上。不可螺旋形卷曲的層104是從第二纖維網(wǎng)源102供應(yīng)的并鋪設(shè)在可螺旋形卷曲的層103的頂部上。層狀纖維網(wǎng)在一組熱粘結(jié)輥106和107的輥隙中通過。輥106被顯示為壓印圖案的輥，輥107是光面輥，且兩輥都被加熱至約200℃。傳輸帶105是在與輥106和107基本上相同的表面速度下行進，但是速度高至足以使可螺旋形卷曲的層的活化被延遲，一直到在粘結(jié)完成之后即刻為止。照這樣，分別在圖1和2中描繪的單獨的加熱站8和55是不需要的。在這一實施方案中，優(yōu)選的是，從供應(yīng)源提供的不可螺旋形卷曲的纖維網(wǎng)基本上是未粘結(jié)的，這在復(fù)合材料離開粘結(jié)輥時有助于收縮步驟。在離開輥106和107后，熱處理過的、收縮的復(fù)合織物108然后作為最終產(chǎn)品被纏繞在收卷輥109上。這一實施方案不局限于在圖7中描繪的雙層復(fù)合材料。它同樣地適用于例如在圖2中描繪的多層復(fù)合材料。
卷曲-活化步驟的加熱時間優(yōu)選低于約10秒和典型地低于一秒。較長時間的加熱一般需要費用大的設(shè)備。優(yōu)選該纖維網(wǎng)被加熱的時間足以使可螺旋形卷曲的纖維產(chǎn)生了它們?nèi)柯菪尉砬闹辽?0％，引起多層復(fù)合材料在面積上收縮了至少約10％。用于活化該螺旋形卷曲的溫度不應(yīng)該比由差示掃描量熱法測定的聚合物的熔化轉(zhuǎn)變溫度高大約20℃。這是為了避免不希望有的過早的纖維間粘結(jié)。多層復(fù)合材料可以通過使用多種加熱源，其中包括微波輻射，熱空氣，常壓蒸汽，和輻射加熱器，來活化纖維質(zhì)可螺旋形卷曲的層的卷曲。在卷曲已經(jīng)活化后，與在熱處理之前粘結(jié)的多層復(fù)合材料的面積相比，多層復(fù)合材料優(yōu)選在面積上收縮了約10-75％，優(yōu)選收縮了至少20％，和更優(yōu)選收縮了至少40％。
使用本發(fā)明的方法制備的粘結(jié)的多組分無紡織物是強力的，懸垂性，彈性可拉伸的，并且具有比從單層無紡纖維網(wǎng)制造的多組分無紡織物更高的強度。
試驗方法卷曲度測量用于實施例中的多組分纖維的卷曲性能是根據(jù)在Evans中公開的方法測定的。這一方法包括對于長絲形式的多組分纖維的包封(wrapped)束(該束被稱作絞紗)進行4次長度測量。然后將這4次長度測量值用于計算4個參數(shù)，它們完全地描述了多組分纖維的卷曲行為。
該分析方法由下列步驟組成1.)從多組分纖維的卷裝制備1500旦尼爾的絞紗。因為絞紗是圓形束，所以當作為線圈(loop)分析時，總旦尼爾將是3000。
2.)該絞紗在一端被懸掛，在另一端上被施加300g重量。該絞紗通過上下溫和地移動4次來鍛煉，并測量該絞紗的初始長度(Lo)。
3.)用4.5g重量替代300g重量，該絞紗在沸水中浸漬15分鐘。
4.)然后卸走4.5g重量，讓該絞紗風干。該絞紗被再次懸掛和4.5g重量重新加載。在鍛煉4次后，該絞紗的長度再次作為數(shù)值Lc來測量。
5.)用300g重量替代該4.5g重量，再次鍛煉4次。該絞紗的長度是作為數(shù)值Le來測量。
從數(shù)值Lo，Lc和Le計算下列性能CD＝卷曲形成量＝100*(Le-Lc)/LeSS＝絞紗收縮率＝100*(Lo-Le)/LoCI＝卷曲指數(shù)并用CD計算法計算，所不同的是在以上程序中省去了步驟3。
松密度測定無紡纖維網(wǎng)的松密度是通過將纖維網(wǎng)厚度乘以纖維網(wǎng)表面積和將乘積除以纖維網(wǎng)的重量來測定的。纖維網(wǎng)的厚度是通過使用1g/cm2的外加力用彈簧加載的量規(guī)來測量。纖維網(wǎng)的表面積是通過將纖維網(wǎng)的長度乘以纖維網(wǎng)的寬度來計算的。
彈性拉伸測定復(fù)合片材的彈性拉伸是在實施例中通過使用2英寸(5m)寬×6英寸(15cm)長的條狀物來測量的。沿著15cm長度測量10cm，與各端相距2.5cm做兩個標記。樣品最初被拉伸了5％(例如，10cm長度拉伸到10.5cm)和然后解除。給三十秒時間讓樣品回復(fù)。然后針對同一樣品在10％，15％，20％等拉伸率下重復(fù)這一程序，以測定該樣品可獲得的彈性拉伸的最高量。
特性粘度測定通過采用對溶于50/50wt％三氟乙酸/二氯甲烷中的聚酯，在0.4g/dL濃度下于19℃下，按照以ASTM D 5225-92為基礎(chǔ)的自動化方法，用Viscotek Forced Flow Viscometer Y900(ViscotekCorporation，Houston，TX)所測量的粘度，來測定特性粘度(IV)。
實施例2GT/3GT雙組分切斷纖維的制備。
通過將具有0.52dl/g的特性粘度的聚對苯二甲酸乙二醇酯(2GT)和具有1.00dl/g的特性粘度的聚對苯二甲酸三亞甲基二醇酯(3GT)經(jīng)由具有255℃-265℃的紡絲模塊溫度的68圓孔噴絲板的普通熔紡來制備并行雙組分長絲紗。通過在熔紡過程中調(diào)節(jié)聚合物輸出量，半纖維中的聚合物體積比控制到40/60 2GT/3GT。該長絲是以450-550m/min的速度從噴絲板中排出并經(jīng)由普通的橫吹空氣來驟冷。驟冷的長絲束然后被拉伸到其紡絲長度的4.4倍而形成具有2.2的單絲旦數(shù)的連續(xù)長絲的紗，它們在170℃下退火，和在2100-2400m/min的速度下卷收。為了轉(zhuǎn)化成切斷纖維，該紗的幾個卷裝被收集成絲束并裝進普通的短纖維絲束切斷機中而獲得具有1.5英寸(3.8cm)的切斷長度和表示為低于45％CI的起始螺旋形卷曲的切斷纖維。
實施例1具有0.6oz/yd(20.3g/m2)的基重的梳理纖維網(wǎng)是從如上所述的方法制備的40體積％聚(對苯二甲酸乙二醇酯)和60體積％聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)的聚(對苯二甲酸乙二醇酯)/聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)并行雙組分切斷纖維制備的。這一纖維網(wǎng)的兩層被合并而形成可螺旋形卷曲的層?？陕菪尉砬膶訆A在兩片梳理纖維網(wǎng)之間，一片MD和第二片XD取向，各自具有0.6oz/yd2(20.3g/m2)的基重和由1.5英寸(3.8cm)，1.5旦尼爾2GT短纖維(staple)T-54DuPont聚酯組成。該3-層復(fù)合無紡材料通過使用已加熱至210℃的扁鋼輥和已加熱至205℃的鉆石圖案的鋼輥和使用20碼/分鐘(18.3m/min)的壓延速度，用壓延粘結(jié)器來粘結(jié)。該鉆石圖案產(chǎn)生225個粘結(jié)處/in2(35個粘結(jié)處/cm2)，具有20％粘結(jié)面積，和大約0.70英寸(1.78cm)中心-到-中心粘結(jié)距離。該粘結(jié)的產(chǎn)品稱量3.0oz/yd2(102g/m2)。它在縱向沒有拉伸和在橫向有大約15％彈性拉伸。
粘結(jié)的多層無紡復(fù)合材料的樣品通過在烘箱中放置3分鐘被加熱至100℃的溫度。由于熱處理步驟的結(jié)果，樣品在縱向收縮了大約10％和在橫向收縮了大約10％。該熱處理過的樣品具有3.6oz/yd2(122g/m2)的基重和10％MD和25％XD彈性拉伸。該復(fù)合織物是強力的和耐久的，很容易經(jīng)受得住50個洗滌周期。
對比例A按照與以上實施例1中所述的相同的方法來制備多層復(fù)合無紡材料，所不同的是每一外層被在實施例1中所述的0.6oz/yd2(20.3g/m2)雙組分2GT/3GT梳理的短纖維網(wǎng)的層所替代，因此多層復(fù)合織物由4層的雙組分可螺旋形卷曲的切斷纖維組成，各層交替MD，XD。這些層被粘結(jié)，然后使用在實施例1中所述的方法進行熱處理。粘結(jié)的復(fù)合材料在縱向收縮了大約15％和在橫向收縮了大約25％，并在加熱之后具有15％MD和30％XD的彈性拉伸。在MD和XD兩方向上產(chǎn)品的強度是相當?shù)偷?，而且該產(chǎn)品具有極低的抗撕裂性和耐磨性。該產(chǎn)品具有粗糙的和磨損的表面，在僅僅幾個洗滌-干燥周期之后顯示出突出的“起絨”和表面缺陷。
實施例2將在實施例1中描述的長絲紗以無規(guī)的方式手工鋪設(shè)，而形成重量為大約3oz/yd2(101.7g/m2)的纖維網(wǎng)。該纖維網(wǎng)被放置在由BBACorp.of Old Hickory，TN制造的兩片紡粘Style 2250 Reemay聚酯之間。各完全粘結(jié)的紡粘層稱量為0.5oz/yd2(17.0g/m2)。該復(fù)合材料通過裝有加熱到220℃的圖案壓印輥和加熱到210℃的扁鋼輥的熱方式圖案粘結(jié)器來加工，施加150lbs/線性英寸(263N/cm)的荷載，速度為20yd/min(18.3m/min)。粘結(jié)處的圖案間隔為粘結(jié)處之間的間距3.2mm，29％的粘結(jié)百分面積，8個/英寸(3.1/cm)。在粘結(jié)之后，該產(chǎn)品幾乎是不可拉伸的。該產(chǎn)品在150℃的空氣循環(huán)烘箱中熱處理1分鐘和進行松馳。它在兩個方向上收縮了大約10％。在收縮之后，該產(chǎn)品稱量為4.6oz/yd2(156g/m2)和具有15％的縱向彈性拉伸和25％的橫向彈性拉伸。外部Reemay紡粘的層，當產(chǎn)品松馳時，是褶曲的，和當產(chǎn)品在兩個方向上拉伸時，是扁平的。
對比例B實施例2的雙組分2GT/3GT長絲纖維網(wǎng)進行與實施例2中相同的粘結(jié)處理，沒有使用外層。該產(chǎn)品在離開粘結(jié)器時從3oz/yd2(101g/m2)收縮到幾乎5.0oz/yd2(169.5g/m2)。它粘結(jié)較差，具有粗糙表面。當在150℃下進行熱處理時，它沒有進一步收縮。當MD或XD拉伸時，它具有最小的拉伸和基本上沒有回復(fù)，因為粘結(jié)失敗，在任一方向上有低于10％的拉伸。
實施例3將在實施例1中描述的長絲紗以無規(guī)的方式手工鋪設(shè)，而形成重量為大約2.5oz/yd2(84.8g/m2)的纖維網(wǎng)。該纖維網(wǎng)被放置在由BBACorp.of Old Hickory，TN制造的兩片紡粘Style 2253C Reemay聚酯之間。每個輕微固結(jié)的紡粘層稱量為0.5oz/yd2(17.0g/m2)。該復(fù)合材料通過裝有都加熱到215℃的圖案壓印輥和平滑鋼輥的熱粘結(jié)器來加工，施加500lbs/線性英寸(877N/cm)的荷載，速度為30yd/min(27.4m/min)。該圖案壓印輥具有333點/平方英寸，鉆石圖案中的邊長為0.025英寸的正方形粘結(jié)點，其中粘結(jié)百分面積為20％。在點粘結(jié)條件下，當織物離開粘結(jié)輥時復(fù)合片材發(fā)生收縮，如在圖7中所描繪。該產(chǎn)品稱量為4.6oz/yd2(156g/m2)，具有21％的縱向彈性拉伸和17％的橫向彈性拉伸。
權(quán)利要求
1.一種可拉伸的多層復(fù)合片材，它包括包括至少20wt％的螺旋形卷曲多組分纖維的第一聚合物層，該多組分纖維具有一橫截面和長度，并且含有第一聚合物組分和第二聚合物組分，所述第一聚合物組分和第二聚合物組分沿該多組分長絲的橫截面以基本上界限清晰的側(cè)偏心區(qū)域排布，并且沿該多組分長絲的長度方向基本上連續(xù)地延伸；包括低于20wt％的側(cè)偏心螺旋形卷曲多組分纖維的第二聚合物層，所述第二聚合物層斷續(xù)地粘結(jié)到第一層上；第一層中的螺旋形卷曲多組分纖維形成了基本上位于第一層的平面內(nèi)的螺旋形卷曲纖維區(qū)段并且連接了各粘結(jié)處；并且第二層在粘結(jié)處之間形成褶曲的平面外的區(qū)段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中第二層通過選自熱方式點粘結(jié)、超聲波方式點粘結(jié)、機械縫制、液壓縫制、化學(xué)粘結(jié)和粘合劑粘結(jié)的方法斷續(xù)地粘結(jié)到第一層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中該復(fù)合片材具有低于約4mm的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中該復(fù)合片材具有低于30cc/g的松密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中第一聚合物層包括至少50wt％的螺旋形卷曲的多組分纖維和第二聚合物層包括低于10wt％的螺旋形卷曲的多組分纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的多層復(fù)合片材，其中第一聚合物層包括至少70wt％的螺旋形卷曲的多組分纖維和第二層包括0wt％的螺旋形卷曲的多組分纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中第一聚合物層基本上由螺旋形卷曲的多組分纖維組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中第一聚合物層是選自梳理纖維網(wǎng)、交叉鋪網(wǎng)的纖維網(wǎng)、氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)和多組分紡粘纖維網(wǎng)的無紡纖維網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中第一聚合物層包括多組分長絲的經(jīng)紗。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中第二聚合物層選自無紡纖維網(wǎng)、薄膜、針織織物和機織織物。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的多層復(fù)合片材，其中粘結(jié)處間隔為約5-10個/厘米，當多層復(fù)合片材處于基本上無張力的狀態(tài)下測量時具有大約25到100個粘結(jié)處/cm2。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中第一聚合物組分是部分結(jié)晶的聚酯，其中它的結(jié)晶區(qū)的化學(xué)重復(fù)單元處于未延伸的穩(wěn)定構(gòu)象狀態(tài)，其不超過充分延伸的化學(xué)重復(fù)單元的構(gòu)象長度的90％，第二聚合物組分是部分結(jié)晶的聚酯，其中結(jié)晶區(qū)的化學(xué)重復(fù)單元處于比第一種聚合物更接近其充分延伸的化學(xué)重復(fù)單元的構(gòu)象長度的構(gòu)象狀態(tài)之中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的多層復(fù)合片材，其中非延伸的第一聚合物組分選自聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)、聚(對苯二甲酸四亞甲基二醇酯)、聚(雙萘甲酸丙二醇酯)、聚(雙苯甲酸丙二醇酯)、它們與磺基間苯二甲酸乙二醇酯鈉的共聚物和聚酯醚，延伸的第二聚合物組分選自聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(對苯二甲酸環(huán)己基1，4-二亞甲基二醇酯)、它們的共聚物以及對苯二甲酸乙二醇酯和磺基間苯二甲酸乙二醇酯的鈉鹽的共聚物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的多層復(fù)合片材，其中第一和第二聚合物組分以并行構(gòu)型排列。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的多層復(fù)合片材，其中該復(fù)合片材在至少一個方向上具有至少12％的可回復(fù)的彈性拉伸。
16.一種制備可拉伸的多層復(fù)合片材的方法，包括以下步驟提供包括至少20wt％的可螺旋形卷曲多組分纖維的可螺旋形卷曲的聚合物層，該多組分纖維具有一橫截面和長度，并且含有第一聚合物組分和第二聚合物組分，所述第一聚合物組分和第二聚合物組分沿該多組分長絲的橫截面以基本上界限清晰的側(cè)偏心區(qū)域排布，并且沿該多組分長絲的長度方向基本上連續(xù)地延伸；提供非螺旋形卷曲性聚合物層，所述聚合物層包括低于約20wt％的側(cè)偏心可螺旋形卷曲的多組分纖維；以多個粘結(jié)處斷續(xù)地將第一聚合物層粘結(jié)于第二聚合物層以形成粘結(jié)的多層復(fù)合片材；將粘結(jié)的多層復(fù)合片材加熱到足以引起第一層中的可螺旋形卷曲的纖維產(chǎn)生三維螺旋形卷曲的溫度，在以最初的片面積為基礎(chǔ)計的面積中引起所粘結(jié)的多層復(fù)合片材收縮至少10％，和引起第二聚合物層在粘結(jié)處之間褶曲。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中基于最初的片材面積計，該粘結(jié)的多層復(fù)合片材在加熱步驟中在面積上收縮了至少20％。
18.權(quán)利要求17的方法，其中可螺旋形卷曲的層包括至少50wt％的可螺旋形卷曲的多組分纖維和不可螺旋形卷曲的層包括低于10wt％的可螺旋形卷曲的多組分纖維。
19.權(quán)利要求18的方法，其中可螺旋形卷曲的層包括至少70wt％的可螺旋形卷曲的多組分纖維和不可螺旋形卷曲的層包括基本上0wt％的可螺旋形卷曲的多組分纖維。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中可螺旋形卷曲的層選自多組分長絲的經(jīng)紗和多組分無紡纖維網(wǎng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中不可螺旋形卷曲的層選自薄膜、無紡纖維網(wǎng)、針織織物和機織織物。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中可螺旋形卷曲的層是選自多組分梳理纖維網(wǎng)、多組分交叉鋪網(wǎng)的纖維網(wǎng)、多組分氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)和多組分紡粘纖維網(wǎng)的無紡纖維網(wǎng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中不可螺旋形卷曲的層是選自梳理纖維網(wǎng)、多組分交叉鋪網(wǎng)的纖維網(wǎng)、氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)和紡粘纖維網(wǎng)的無紡纖維網(wǎng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，進一步包括在粘結(jié)到可螺旋形卷曲的層上之前預(yù)固結(jié)不可螺旋形卷曲的層的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中不可螺旋形卷曲的層通過以機械方式使該層平整化來預(yù)固結(jié)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中不可螺旋形卷曲的層通過讓該層在由兩個旋轉(zhuǎn)輥構(gòu)成的輥隙之間通過來平整化。
27.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中斷續(xù)的粘結(jié)處通過使用選自熱方式點粘結(jié)、超聲波方式點粘結(jié)、機械縫制、液壓縫制、化學(xué)粘結(jié)和粘合劑粘結(jié)的粘結(jié)方法來形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中該粘結(jié)處間隔為約2-8個/厘米，具有大約3.9到31個粘結(jié)處/cm2。
29.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中該加熱步驟在自由收縮狀態(tài)下進行。
30.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中該加熱步驟包括濕整理過程。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中該濕整理過程是染色過程。
32.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中第一聚合物組分是部分結(jié)晶的聚酯，其中它的結(jié)晶區(qū)的化學(xué)重復(fù)單元處于未延伸穩(wěn)定構(gòu)象狀態(tài)，其不超過充分延伸的化學(xué)重復(fù)單元的構(gòu)象長度的90％，第二聚合物組分是部分結(jié)晶的聚酯，其中結(jié)晶區(qū)的化學(xué)重復(fù)單元處于比第一種聚合物更接近其充分延伸的化學(xué)重復(fù)單元的構(gòu)象長度的構(gòu)象狀態(tài)之中。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中非延伸的第一聚合物組分選自聚(對苯二甲酸三亞甲基二醇酯)、聚(對苯二甲酸四亞甲基二醇酯)、聚(雙萘甲酸丙二醇酯)、聚(雙苯甲酸丙二醇酯)、它們與磺基間苯二甲酸乙二醇酯鈉的共聚物和聚酯醚，延伸的第二聚合物組分選自聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(對苯二甲酸環(huán)己基1，4-二亞甲基二醇酯)、它們的共聚物以及對苯二甲酸乙二醇酯和磺基間苯二甲酸乙二醇酯的鈉鹽的共聚物。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中多層復(fù)合片材的第一和第二聚合物組分以并行構(gòu)型排列。
35.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中該斷續(xù)地粘結(jié)步驟和該加熱步驟基本上同時進行。
36.包括可拉伸的多層復(fù)合片材的織物制品，該復(fù)合片材包括包括至少20wt％的螺旋形卷曲多組分纖維的第一聚合物層，該多組分纖維具有一橫截面和長度，并且含有第一聚合物組分和第二聚合物組分，所述第一聚合物組分和第二聚合物組分沿該多組分長絲的橫截面以基本上界限清晰的側(cè)偏心區(qū)域排布，并且沿該多組分長絲的長度方向基本上連續(xù)地延伸；包括低于20wt％的側(cè)偏心螺旋形卷曲多組分纖維的第二聚合物層，所述第二聚合物層斷續(xù)地粘結(jié)到第一層上；第一層中的螺旋形卷曲多組分纖維形成了基本上位于第一層的平面內(nèi)的螺旋形卷曲纖維區(qū)段并且連接了各粘結(jié)處；并且第二層在粘結(jié)處之間形成褶曲的平面外的區(qū)段。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備可拉伸的多組分粘結(jié)復(fù)合片材的改進方法，它包括通過使用斷續(xù)的機械、化學(xué)或熱方式粘結(jié)處的陣列將可螺旋形卷曲的多組分連續(xù)長絲或切斷纖維的纖維層粘結(jié)于一個或多個不可螺旋形卷曲的層上，和加熱該粘結(jié)的復(fù)合材料以活化在可螺旋形卷曲的層中的纖維的螺旋形卷曲。與現(xiàn)有技術(shù)中已知的多組分無紡織物相比，根據(jù)本發(fā)明的方法制備的多層無紡織物具有強度、美觀性、拉伸回復(fù)性能、以及紡織品手感和懸垂性的改進組合。
文檔編號D04H13/00GK1608004SQ02825843
公開日2005年4月20日 申請日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者D·P·扎菲羅格盧, G·D·希特帕斯, D·F·馬索達, T·M·福特 申請人:納幕爾杜邦公司