專利名稱：水飽和熔紡非織造織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔紡非織造織物，并且具體地涉及水飽和的熔紡非織造織物。
背景技術(shù)：
熔紡非織造織物(例如，紡粘或者熔噴非織造織物)由例如聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等、雙組分或者多組分纖維、以及這種熔紡纖維與人造纖維、棉和纖維素漿粕纖維等的混合物構(gòu)成。通常，熔紡非織造織物通過加熱、超聲波、化學(例如通過膠乳)或者樹脂的方式粘合等，以便產(chǎn)生基本上非易碎的粘合，并且通過粘合后的工序和轉(zhuǎn)換保持它們的同一性。熱和超聲波粘合產(chǎn)生永久的熔融粘合，而化學粘合可能或者不能產(chǎn)生永久的粘合。典型地，熔融粘合熔紡非織造織物具有10-35％的百分比粘合面積，優(yōu)選12-26％。
通常，現(xiàn)有技術(shù)教導了熔紡非織造織物的水刺纏結(jié)需要這樣，為了增加或者保持拉伸強力，熔紡非織造織物最初基本上沒有熔融粘合，并且最初存在的所有粘合都是易碎類型的，它們在水刺纏結(jié)工序期間將大量斷裂。例如參見美國專利6,430,788和6,321,425；以及美國專利申請2004/0010894；和2002/0168910。這種未粘合或者易碎粘合熔紡物的水刺纏結(jié)主要用于增加完整性，并因此增加熔紡非織造織物的拉伸強力。
為了促進印染加工(即，熔紡非織造織物的進一步處理)，有必要讓非織造織物對于印染加工工序具有一個適當?shù)睦鞆娏?。對于拉伸強力可接受的“窗”將隨打算進行的印染加工工序而變。
在未粘合或者易碎粘合熔紡非織造織物的情況中，最初的完整性或者拉伸強力非常低，使用水刺纏結(jié)工序增加完整性和拉伸強力(相對于其以前)，因此熔紡非織造織物可以經(jīng)受印染加工工序。然而，現(xiàn)有技術(shù)本領(lǐng)域通常教導，由于熔融粘合熔紡非織造織物在水刺纏結(jié)以前的特性，這種熔紡非織造織物在水刺纏結(jié)之后僅表現(xiàn)有限的完整性和相對低的拉伸強力，由于纖維的斷裂，它們的一個常常相對于水刺纏結(jié)之前的熔融粘合非織造織物的拉伸強力而減小。因此，熔融粘合熔紡非織造織物的水刺纏結(jié)可能將熔紡非織造織物的完整性和拉伸強力降低到到這樣的程度以至其不再適合于隨后要求的印染加工工序。
因此，本發(fā)明的一個目的是，在一個優(yōu)選實施方式中，提供一種水飽和熔紡非織造織物，其由熱塑性連續(xù)纖維和一定圖案的熔融粘合形成。
另一個目的是，在一個優(yōu)選實施方式中，提供這樣的一種熔紡非織造織物，其具有小于10％的百分比熔融粘合面積。
進一步的目的是，在一個優(yōu)選實施方式中，提供這樣的一種熔紡非織造織物，其具有至少10％的百分比熔融粘合面積并且其中熔融粘合的圖案是各向異性的。
本發(fā)明的另一個目的在于，在一個優(yōu)選實施方式中，提供這樣的一種熔紡非織造織物，其在水飽和之后比在水飽和之前的熔紡非織造織物表現(xiàn)至少50％的厚度增加和至少75％的拉伸強力。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明上述和有關(guān)的目的通過這樣的一種水飽和熔紡非織造織物實現(xiàn)，其由熱塑性連續(xù)纖維形成并提供一定圖案的熔融粘合。該非織造織物具有下列情況中的一種(i)正的小于10％的百分比熔融粘合面積和(ii)至少10％的百分比熔融粘合面積并且其中熔融粘合的圖案是各向異性的。
在一個優(yōu)選實施方式中，非織造織物由熔融粘合被正交不同地粘合。粘合最大尺寸為d，最大粘合間隔至少為4d。水飽和之后的非織造織物相對于在水飽和之前的非織造織物表現(xiàn)至少50％的厚度增加(即織物厚度)。此外，非織造織物在水飽和之后相對于水飽和之前的非織造織物表現(xiàn)至少75％的拉伸強力。
優(yōu)選的基本重量為5-50gsm。
本發(fā)明進一步包含一種包括這種非織造織物的吸收性物品、包括這種非織造織物的非吸收性物品或者一種包括這種非織造織物的層壓制品或混合物(混合物)。非織造織物可以進一步的包括一種對于改變其表面能或者增加其蓬松特性的整理劑。
本發(fā)明也包含一種具有一定圖案熔融粘合的水飽和合成纖維結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有以下情況中的一種(i)正的小于10％的百分比熔融粘合面積、和(ii)至少10％的百分比熔融粘合面積并且其中熔融粘合的圖案是各向異性的。優(yōu)選該結(jié)構(gòu)由具有熱塑性連續(xù)纖維的熔紡非織造織物形成。


結(jié)合附圖，通過參考下面本發(fā)明目前最優(yōu)選、說明性的實施方式的詳細說明，本發(fā)明上述和有關(guān)的目的、特征和優(yōu)點將被更加完全地理解，其中圖1和2分別是具有小于10％粘合面積的熔紡非織造織物在水飽和之前和之后的局部等角視圖；圖3和4分別是具有至少10％粘合面積的熔紡非織造織物在水飽和之前和之后的局部等角視圖，其中所述熔紡非織造織物的熔融粘合圖案是各向同性的；圖5和6分別是具有與圖3和圖4中相同的粘合面積的熔紡非織造織物在水飽和之前和之后的局部等角視圖，但其中所述熔紡非織造織物的熔融粘合圖案是各向異性的；圖7是用于熔融粘合熔紡非織造織物的熔紡和熔融粘合的設(shè)備和工序的示意圖。
圖8A和8B是在熔融粘合熔紡織物的水飽和以及然后的烘干中使用的設(shè)備工序的示意圖，其中分別使用滾筒設(shè)計或者帶設(shè)計；圖9是熔紡非織造織物在水飽和之前的等軸示意圖，所述熔紡非織造織物具有各向同性的熔融粘合圖案；圖10是熔紡非織造織物在水飽和之前的放大50倍的SEM圖片，所述熔紡非織造織物具有各向同性的熔融粘合圖案；圖11是紡粘非織造織物在水飽和之前放大150倍的SEM(掃描電子顯微鏡)圖片，所述紡粘非織造織物具有各向同性的熔融粘合圖案；圖12是紡粘非織造織物在水飽和之前的放大50倍的頂面SEM圖片，所述紡粘非織造織物具有各向異性的熔融粘合圖案；圖13是在水飽和之前紡粘非織造織物的橫截面放大50倍的SEM圖片，所述紡粘非織造織物具有的等軸熔融粘合圖案；圖14是在水飽和之前紡粘非織造織物的橫截面放大50倍的SEM圖片，所述紡粘非織造織物具有各向異性的熔融粘合圖案；圖15是紡粘非織造織物在水飽和之后的放大150倍的頂面SEM圖片，所述紡粘非織造織物具有各向同性的熔融粘合圖案；圖16是在水飽和之后紡粘非織造織物的局部橫截面放大50倍的SEM圖片，所述紡粘非織造織物具有各向同性的熔融粘合圖案；圖17是在水飽和之后紡粘非織造織物的局部橫截面放大50倍的SEM圖片，所述紡粘非織造織物具有各向異性的熔融粘合圖案；圖18是一個圖表，其顯示了所使用的能量(千瓦小時每千克織物)在織物拉伸強力損失百分比和織物厚度增加百分比方面的影響，并指出了對于水飽和更優(yōu)選的窗；以及圖19是包括根據(jù)本發(fā)明非織造織物的層壓制品的部分等軸示意圖。
具體實施例方式
在這里以及在權(quán)利要求中使用的術(shù)語“水飽和”指這樣的一種處理，即水能通過其被施加到非織造織物，因此相對于水飽和之前的非織造織物，導致厚度和柔軟度的增加。優(yōu)選地厚度至少增加50％。同時，在非織造織物在其中具有熔融粘合圖案的位置處，由于水飽和通常造成拉伸強力的下降，盡管拉伸強力的下降一般小于由傳統(tǒng)的水刺纏結(jié)產(chǎn)生的拉伸強力下降。優(yōu)選地，在水飽和之后的拉伸強力至少是水飽和之前拉伸強力的75％。
與例如水流纏結(jié)、水刺等其它的流體處理一樣，水飽和處理將不可避免產(chǎn)生非織造織物纖維的一部分斷裂，所述非織造織物在其中具有熔融粘合的圖案，在水飽和處理中這種纖維斷裂不是處理的目標，因為水飽和不會如期望的一樣將斷裂的纖維末端旋轉(zhuǎn)、環(huán)繞并盤繞以產(chǎn)生纖維交纏。相反的，水飽和與產(chǎn)生厚度和柔軟度的增加有關(guān)(這兩者結(jié)合在本文中被一般地稱作“增加的松密度”)。
一般地說，雖然用于產(chǎn)生水飽和的裝置類似于通常在水流纏結(jié)和水刺處理中使用的裝置，在怎樣使用這種裝置和其用于處理的織物特性方面存在差異。如在下文中指出的，在本發(fā)明中有用的熔紡非織造織物具有小于10％的熔融粘合面積，或者至少10％的熔融粘合面積并且其中熔融粘合圖案是各向異性的。
第一，典型地，水飽和處理將在非織造織物每側(cè)上提供單排或者單橫梁的水力射流，其通常橫向于非織造織物運動的機器方向(即正交于或與該機器方向成小于45℃的角)。在非織造織物的每側(cè)上可以有兩排，但是更多排通常不是必需的。
第二，通過水力射流施加給非織造織物的水能的量被設(shè)計為最小化并且限制在任意給定成形面上的纖維斷裂的數(shù)量，而仍然足夠獲得對在非織造織物中產(chǎn)生增加的厚度和增加的柔軟度所需的纖維運動。由于實際的熔融粘合面積百分比小于10％，或者由于熔融粘合的粘合圖案的各向異性，其中熔融粘合面積百分比為至少10％，因為已經(jīng)有足夠長的自由纖維長度，水飽和方法不需要纖維斷裂。
如在下面討論的，在水飽和處理中不同于現(xiàn)有技術(shù)中其它水能施加處理的其它工作參數(shù)包含水噴射器孔板或噴嘴的尺寸和設(shè)計、在任意給定排的噴水口噴孔的間隔、非織造織物下方的成形面的設(shè)計等。為了實現(xiàn)在本文中上面提到的本發(fā)明的目的，相對于具有具體熔融粘合數(shù)量和圖案的指定熔紡非織造織物，水飽和處理這些和其它參數(shù)的理想平衡在本發(fā)明的范圍之中。
本發(fā)明的非織造織物由熱塑性連續(xù)纖維形成并具有一定圖案的熔融粘合。在一個熔融粘合中，穿過粘合的連續(xù)纖維在該粘合處熔融到一起，以形成非易碎的或者永久的粘合。粘合之間的纖維的運動由自由纖維長度(即，在其上兩個鄰近粘合之間的纖維長度)限制，除非纖維本身斷裂因此其不再在鄰近的粘合之間延伸(如在水刺纏結(jié)處理中通常存在的)。
現(xiàn)在參考附圖，并具體參考圖7，熔紡非織造織物10由連續(xù)絲束或者長絲12組成，它們以隨機的分布被鋪設(shè)到一個移動式輸送帶14上。在一個典型熔紡處理中，樹脂小球受熱熔化并然后通過一個紡絲頭喂給，以利用牽伸裝置16產(chǎn)生成百上千的細絲或者纖維12。流體(例如空氣)射流使纖維12拉長，并且纖維12然后被吹到或輸送到一個移動網(wǎng)14上，它們以隨機圖案在那兒被鋪設(shè)并且通過抽吸箱18被抽吸倚靠在網(wǎng)14上以產(chǎn)生織物10?？椢?0然后在卷繞到卷繞/退卷輥31之前經(jīng)過粘合站30。粘合是必需的，因為長絲或者纖維12沒有被編織到一起。
典型的熔融粘合站30包括一個軋光機32，其具有一個限定了一系列相同凸起點或突出36的粘合輥34。典型地，這些粘合點36通?；ハ嗟乳g距，并且處于一個均勻并且在所有方向中延伸的對稱圖案中(即，一個各向同性的圖案)，因此在機器方向(MD)和橫向(CD)方向上對稱。做為選擇，典型熔融粘合站30可以具有一個超聲波裝置或者一個利用高溫空氣的空氣穿刺裝置，所述高溫空氣的溫度足夠產(chǎn)生熔融粘合。
現(xiàn)在參考圖8A，在其中圖解了一個利用滾筒設(shè)計的用于水飽和的設(shè)備。設(shè)備包含卷繞/退卷輥31，熔融的粘合織物10從其退卷。織物10然后連續(xù)地通過兩個水飽和站40、42。每個水飽和站40、42分別包含至少一個噴水口橫梁40a、42a，并且可選擇地包含一個與其鄰靠的第二噴水口橫梁?？椢?0繞水飽和站40、42卷繞因此每個橫梁40a、42a將其噴射水流射向織物10的相反側(cè)。最后，現(xiàn)在已經(jīng)水飽和的織物10穿過干燥機50。
圖8A圖解利用滾筒設(shè)計用于水飽和的設(shè)備，圖8B圖解了利用帶設(shè)計用于水飽和的設(shè)備?？椢?0在這種情況下從卷繞/退卷輥31移動到水可滲透帶或者傳送器52上，所述帶或傳送器52將其輸送穿過包含至少一個橫梁40a的第一水飽和站40和包含至少一個噴水口橫梁42a的第二水飽和站42。橫梁40a，42a將噴射水流射到織物10的相反表面上。最后，現(xiàn)在已經(jīng)水飽和的織物10穿過干燥機50。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，在非織造織物表面的每側(cè)上設(shè)置一個或兩個包含噴水孔的排或者橫梁，優(yōu)選在每側(cè)上僅設(shè)置一個。橫梁優(yōu)選每英寸具有35-40個噴孔，40個是更優(yōu)選。噴水孔的直徑優(yōu)選0.12-0.14毫米，0.12毫米是更優(yōu)選的。施加的壓力優(yōu)選180-280bar，240bar是更優(yōu)選的。非織造織物穿過水飽和站的移動速度優(yōu)選通常大約400米/分鐘，雖然更慢或者更快的速度可以由在非織造織物上執(zhí)行的其它操作獲得指示。位于非織造織物下方并且位于吸水縫上方的成形面優(yōu)選是15-100目的金屬絲網(wǎng)篩，優(yōu)選25-30目。顯而易見地，熔紡、熔融粘合和水飽和優(yōu)選被引入一個整合的串聯(lián)工序中。
美國專利6,537,644和6,610,390，以及2001年10月5日提交的美國專利申請09/971,797公開了具有非對稱的熔融粘合圖案的非織造織物，(即，各向異性的或者不對稱的圖案)，上述專利的每一個再次引入作為參考。如在這些文獻中公開的，不對稱圖案中的粘合可能具有共同的方向和共同的尺寸，并在一個方向(例如，MD方向)限定一個比在另一個方向(例如，CD方向)更大的總粘合面積，所述另一個方向垂直于第一個方向，因此在一個方向中這些點形成均勻的粘合圖案密度，其不同于在另一個方向中形成的均勻的粘合圖案密度。做為選擇，在這些文獻中還公開了，粘合本身可以具有不同的方向或者不同的尺寸，從而形成沿著兩個方向不同的粘合圖案密度。粘合可以只是熔融粘合點或者是在一個方向中伸長的封閉圖形。粘合可以是在一個方向中伸長的封閉圖形，并且從由封閉圖形(a)、封閉圖形(b)和封閉圖形(c)組成的組中選擇，所述封閉圖形(a)沿著所述一個方向的軸線平行定向，封閉圖形(b)橫向于鄰近的封閉圖形沿所述一個方向軸線定向，封閉圖形(c)的方向根據(jù)最接近封閉圖形確定以便在其間形成沿著所述一個方向軸線伸長的封閉結(jié)構(gòu)。
雖然上述文獻公開了正交差異的粘合圖案(即，粘合圖案在第一方向軸線上限定了一個比在與其正交或垂直的第二方向軸線上更大的總粘合面積)，對本發(fā)明有用的各向異性的粘合圖案僅需要使第一方向軸線上的總粘合面積不同于第二方向軸線上的總粘合面積，而不用考慮第一和第二方向軸線是否互相成直角或者垂直。雖然所有正交差異的粘合圖案是各向異性的，但各向異性的粘合圖案不必是正交差異的。
本發(fā)明確保了在非織造織物中存在具有合適自由纖維長度的足夠數(shù)目的纖維，即，在非織造織物上鄰近的粘合點之間的纖維長度是合適的。沿著一根給定纖維在鄰近粘合點之間的距離越大，最大可能的自由纖維長度就越大。自由纖維長度越大，對于水飽和(即，對于膨脹)可用的纖維就越多。在傳統(tǒng)的對稱粘合中，即具有大量互相緊靠著的熔融粘合點的對稱圖案，其中粘合面積百分比至少為10％，纖維的自由長度統(tǒng)一地相對較短。因此，為了膨脹，纖維通過粘合被強迫在垂直或者“z”方向(即，垂直于非織造織物的平面)展開。因此，在傳統(tǒng)的粘合中，約束了松密度的增加(即，在垂直或者“z”方向上的膨脹)。
經(jīng)過對比，與具有同樣總粘合面積的對稱圖案相比，根據(jù)本發(fā)明具有不對稱或者各向異性粘合圖案的非織造織物的水飽和產(chǎn)生了更大的厚度和柔軟度。此外，由于水飽和工序(非織造織物中的至少某些纖維會不可避免地斷裂)，相對于具有各向同性圖案的非織造織物，具有這種各向異性圖案的非織造織物的水飽和導致非織造在織物拉伸強力上的更少降低。
如果沒有正的百分比的熔融粘合面積(即，熔融粘合面積百分比為零)，在水飽和之前非織造織物的特征為非常低的拉伸強力。因此，具有零百分比熔融粘合面積的非織造織物在本發(fā)明的范圍之外。
應(yīng)該理解本發(fā)明設(shè)想兩種方法用于為熔紡非織造織物提供具有適當自由纖維長度的纖維?，F(xiàn)在參考圖1并且具體參考圖2，第一方法包括使用一種圖案，其提供正的但較低百分比的熔融粘合面積。例如假定粘合具有相同的的結(jié)構(gòu)和尺寸、較低百分比的粘合面積、較高的平均自由纖維長度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，只要正的粘合面積百分比小于10％，平均自由纖維長度將適合于本發(fā)明的目的。粘合面積百分比越接近10％，在水飽和之前并且大概在水飽和之后的非織造織物的拉伸強力越大。實際上，具有小于10％的正百分比粘合面積的非織造織物可以具有各向異性或各向同性的熔融粘合圖案，并仍然提供適合于在本發(fā)明中使用的適當?shù)钠骄杂衫w維長度。圖1和2分別圖解了水飽和之前和水飽和之后的具有小于10％粘合面積的非織造織物。對于具有小于10％的正百分比熔融粘合面積的非織造織物，圖1的原始厚度C0通過水飽和增加到圖2中的厚度C1。
另一方面，現(xiàn)在具體參考圖3-6，當熔融粘合面積百分比為至少10％時，平均自由纖維長度被減少以至只有當熔融粘合圖案是各向異性時才能獲得本發(fā)明的優(yōu)點。因此，圖3的C0和圖4的C1對于各向同性(對稱)粘合的非織造織物而言是基本一樣的。經(jīng)過對比，對于各向異性(不對稱)粘合的非織造織物，圖5的C0增加到圖6的C1。
百分比粘合面積越高(超過10％)，粘合圖案是各向異性的就越重要，以確保存在足夠數(shù)目的纖維，所述纖維具有對促進膨脹適當?shù)淖杂衫w維長度。雖然或許將有大量的纖維表現(xiàn)為比對促進膨脹(即，增加厚度和柔軟度)而言適當?shù)淖杂衫w維長度更短，各向異性粘合圖案的使用確保了將保持足夠數(shù)目的纖維，其具有對本發(fā)明有用的適當?shù)淖杂衫w維長度。實際上，對于在各向異性圖案中的給定百分比粘合面積而言，通過一些纖維表現(xiàn)出的自由纖維長度越短，通過其他的纖維表現(xiàn)出的自由纖維長度將越長。
假定粘合具有最大的尺寸d(例如，粘合在平面上是直徑為d的圓形)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)更優(yōu)選的最大粘合間隔(即，提供適當?shù)淖杂衫w維長度)至少為4d，優(yōu)選至少5d。
最大粘合尺寸d被測定為在非織造織物上形成的突起所留下的印記的最大尺寸。實際上，通常不可能追蹤在一對鄰近粘合之間的纖維的路線來測定在這種粘合之間的自由纖維長度。然而，清楚地在兩個粘合之間的纖維長度不能小于在粘合之間的間隔。因此，實際上測定粘合間隔(即，在一對鄰近粘合之間的距離)，假設(shè)纖維在鄰近粘合之間沿直線延伸，并假設(shè)在一對鄰近粘合之間的自由纖維長度至少正好為粘合間隔。粘合間隔利用帶有測量基準的光學或者電子的顯微鏡進行測量，并且在本文中測量在一對鄰近粘合之間的絕對距離。所討論的粘合實際上是一串粘合，粘合間隔由一對鄰近串之間的絕對距離測定。
假定在兩個圖案中具有相同的總的至少10％的百分比粘合面積，具有各向同性粘合圖案的非織造織物典型地在鄰近粘合對之間僅有通常小于約2d的不合適的短粘合間隔，而通過對比，具有各向異性圖案的非織造織物典型地在鄰近粘合對之間具有大量的至少4d，優(yōu)選至少5d的合適的大的最大粘合間隔，以及在其它鄰近粘合對之間通常小于約2d的短的粘合間隔。因此，各向異性圖案非織造織物在水飽和之后比各向同性圖案非織造織物在水飽和之后更柔軟并具有更大的厚度。
非織造織物的百分比粘合面積這樣計算，在單位面積的非織造織物中由若干粘合占據(jù)的非織造織物總面積除以非織造織物單位面積的總面積。其中粘合具有相同的面積，在非織造織物單位面積中由若干粘合占據(jù)的總面積可以這樣計算粘合的相同面積乘以在非織造織物單位面積中的粘合的數(shù)目。
現(xiàn)在具體參考圖9和10，圖9是一個部分橫截面等軸示意圖，其表示了一種具有各向異性的熔融粘合圖案的紡粘非織造織物，并且圖10是一個對上述材料放大50倍的電子掃描顯微照片。在兩個附圖中，d表示卵形或者橢圓形粘合的長軸長度，S1表示在一對鄰近粘合之間最短的中心距，S2表示最長的中心距。在此具體實例中S1和S2互相垂直，但這不是必要條件。如在上文中討論的，F(xiàn)FL-min表示在一對鄰近的粘合之間最小的粘合間隔，并且FFL-max表示在一對鄰近的粘合之間最大的粘合間隔。粘合距離S1和S2從粘合的中心點開始計算，粘合間隔FFL-min和FFL-max從粘合的相鄰邊緣開始計算(即，由軋光機圖案的突起留下的印記的邊緣)。此外，在此具體實例中，F(xiàn)FL-min和FFL-max互相垂直，但這不是必要條件。在水飽和之前織物的厚度由C0表示，而在水飽和之后厚度由C1表示。
圖11是一個俯視圖，其顯示了在水飽和之前具有各向同性熔融粘合圖案的紡粘非織造織物的典型粘合及其周圍。經(jīng)過比較，圖12是一個俯視圖，其顯示了在水飽和之前具有各向異性的熔融粘合圖案的紡粘非織造織物的多個粘合及它們的周圍。圖15是一個俯視圖，其顯示了在水飽和之后具有各向同性熔融粘合圖案的紡粘非織造織物的典型粘合及其周圍。
圖13和14分別是圖11和12的非織造織物的剖面圖。圖16和17是類似的剖面圖，它們顯示了在水飽和之后具有各向異性熔融粘合圖案的紡粘非織造織物材料。圖16和17中水飽和后材料的增加的厚度C1分別相對于圖13和14中非水飽和材料的原始厚度C0是很明顯的。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，水飽和熔紡非織造織物可以由一種整理劑處理以使其更柔軟和更蓬松(condrapable)，這種整理劑在美國專利6,632,385中公開，其在此結(jié)合引作參考，或者使其表面能改變并由此使其成為疏水性的或更疏水性的或者親水性的或更親水性的。
水飽和熔紡非織造織物可以被結(jié)合進吸收性物品中(具體的，例如，作為護板或者后罩板)或者被結(jié)合進非吸收性物品中。本發(fā)明一個特別有用的應(yīng)用是作為一個層壓制品的組成部分，或者作為一個例如與熔噴或者紡粘纖維、人造短纖維、纖維素或者合成漿粕、人造絲纖維和其它的非織造織物(例如SMS非織造織物)混合的組成部分。本發(fā)明另一個特別有用的應(yīng)用是作為鉤環(huán)封閉系統(tǒng)中的“環(huán)”材料。水飽和合成纖維結(jié)構(gòu)的其他的應(yīng)用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
本發(fā)明一個特別有用的應(yīng)用包括通過利用至少一個稀松的平紋棉織物來提高抗撕裂性、拉伸強力等從而加強水飽和熔紡非織造織物。稀松的平紋棉織物可以設(shè)置在層壓制品的內(nèi)部或者與水飽和熔紡非織造織物混合，或者在層壓制品中設(shè)置在鄰近或與非織造織物層間隔一定距離的一個獨立的層中。稀松平紋棉織物其本身可以是非彈性的(例如參見美國專利6,735,832)或者至少在一個方向上是彈性的(例如參見美國專利6,878,647)取決于最終產(chǎn)品期望的性能和非織造織物基礎(chǔ)的彈性體特性(即，沒有稀松平紋棉織物的非織造織物)。包含稀松平紋棉織物的層壓制品或者混合物可以或者沒有形成在一個三維圖像轉(zhuǎn)移裝置上(例如參見美國專利6,903,034)取決于期望的最終產(chǎn)品。
與結(jié)合在引用專利中教導的水刺纏結(jié)熔紡非織造織物一起使用類似的稀松平紋棉織物相比，結(jié)合本發(fā)明的水飽和熔紡非織造織物一起使用稀松平紋棉織物達到了超過其的若干優(yōu)點。這些改善包括提高厚度和柔軟度。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解稀松平紋棉織物可以被結(jié)合進本發(fā)明的水飽和熔紡非織造織物中，該非織造織物隨后被水刺纏結(jié)，或者稀松平紋棉織物可以被結(jié)合進水刺纏結(jié)熔紡非織造織物中，其隨后經(jīng)受水飽和以產(chǎn)生本發(fā)明的水飽和熔紡非織造織物。
本發(fā)明另一個特別有用的應(yīng)用包括可選擇將漿粕與水飽和熔紡非織造織物結(jié)合使用，以便增加松密度(也被稱作厚度或3D效應(yīng))。漿粕可以是自然纖維素漿粕或者例如粘膠的人造漿粕。優(yōu)選地，因此產(chǎn)生的非織造織物具有漿粕，所述漿粕處于一個鄰近基礎(chǔ)非織造織物或與之間隔的層中。層壓制品可以是經(jīng)受水刺纏結(jié)(例如針刺)以便將基礎(chǔ)非織造織物層和漿粕層固定在層壓制品中。
一種特別有利的包含漿粕的層壓制品包括在每個漿粕層表面上或與之鄰近的基礎(chǔ)非織造織物層，因此基礎(chǔ)非織造織物層是層壓制品的外層。用這樣的方式，獲得了加入漿粕的理想效果，而不會改變層壓制品的柔軟度(也稱為觸感或者手感)，因為其外層不是漿粕層，而是層壓制品的水飽和熔紡非織造織物外表面。用這樣的方式，獲得了期望的松密度增加以及吸收能力和毛細能力的提高，而不會犧牲層壓制品觸摸時的柔軟度。其中各個包含漿粕層壓制品的層通過傳統(tǒng)的水刺纏結(jié)工序(例如針刺)被連接到一起，水刺纏結(jié)工序優(yōu)選在這樣的參數(shù)下執(zhí)行，其限制了漿粕層可以進入水飽和熔紡非織造織物外層中的程度，由此保持外層的柔軟度。
類似地，上述的可選擇稀松平紋棉織物層優(yōu)選設(shè)置在水飽和熔紡非織造織物的兩個外表面層之間，因此層壓制品的觸感由非織造織物的外表面層決定而不是由中間的稀松平紋棉織物層決定。
圖19是一個由水飽和非織造織物52和基片54形成的層壓制品50的部分等軸示意圖視圖，所述水飽和非織造織物52具有各向異性的熔融粘結(jié)點圖案(和厚度C1)。基片54可以是吸收性的或非吸收性的。雖然不能看出，但是水飽和非織造織物52的纖維可選擇地被涂敷有一種整理劑，其可以增加其蓬松特性或者改變其表面能，如在上文中描述的(使其成為疏水性的或更加疏水性的或者成為親水性的或更加親水性的)?；?4可以由熔噴或者紡粘纖維、人造短纖維、纖維素或者合成漿粕、人造絲纖維或者另一種非織造織物(例如SMS非織造織物)形成。
實施例獲得了三個聚丙烯紡粘非織造織物的樣品，其每一個都具有大約18.0g/m2的基本重量。樣品A、B和C可以從First Quality Nonwovens，Inc.獲得，對于樣品A和B商品名為18 GSM SB HYDROPHOBIC，對于樣品C商品名為18 GSM PB-SB HYDROPHOBIC。樣品A和B具有標準的各向同性粘合圖案，被稱作“卵形圖案”。樣品C具有各向異性的粘合圖案，其也是正交差異的。每個樣品具有相同尺寸和結(jié)構(gòu)的熔融粘合，每個樣品具有大約18.5％的百分比粘合面積。
每個樣品以400米/分的移動速度通過水飽和操作，所述水飽和操作通過在非織造織物兩個表面中的每一個上使用具有中等水壓的噴射水流來達到流體力學沖擊。在非織造織物的每側(cè)上設(shè)置單排的噴水孔，該單排的噴水孔延伸越過非織造織物的寬度。每排的線密度為每英寸40個噴水孔，每個噴水孔的直徑為0.12毫米。水壓為240bars。位于非織造織物下方并在吸水縫上的成形面是一個25-30目的鋼絲網(wǎng)表面。
水飽和之前和之后樣品的特性根據(jù)ASTM或者INDA檢查法測定并且記錄在表格中，其指出了對于水飽和之后樣品A′、B′和C′由水飽和處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變化。
樣品A′，B′和C′在表格中以“SBHE”表示，以指示它們表示經(jīng)過水飽和之后(HE)的紡粘(SB)非織造織物，這與樣品A、B和C不同，它們被表示為“控制”，因為它們表示在水飽和之前的樣品。就六個樣品而言，樣品C′代表一個根據(jù)本發(fā)明的非織造織物，即具有各向異性熔融粘合圖案的水飽和非織造織物。
表格也指出了在水飽和操作期間對每個樣品所使用的能量的數(shù)量。參考圖18，將理解所用能量的數(shù)量落在一個所謂的“能量利用的優(yōu)選窗口”中，對于在水飽和工序中使用而言，在該“能量利用的優(yōu)選窗口”中能以實際和經(jīng)濟的能量水平獲得在最大厚度增加和最低拉伸損失之間的平衡。在樣品A′和B′的水飽和后特性中的差異主要歸因于在它們水飽和工序中應(yīng)用的能量水平的差異。
在表格中包括透氣性數(shù)據(jù)，因為水飽和具有打開非織造織物孔的作用，由此增加其透氣性，該孔的打開反過來與柔軟度和厚度(caliper)有關(guān)。
如在表格中所示的，與各個水飽和之前的樣品A、B和C相比，每個水飽和之后的樣品A′、B′和C′具有增加的厚度和懸垂性/柔軟度(根據(jù)Thwing Albert公司的織物手感測定器利用4×4英寸的樣品測得)，而僅損失了適度的MD方向張力。在水飽和以用作抹布或者吸收制品的外罩之后，每個所述樣品也展現(xiàn)出足夠的耐磨性。
然而，僅樣品C′表現(xiàn)一個大于50％的厚度增加，其實際增加為74.6％，是樣品B′的約兩倍并且是樣品A′的5倍多。這鑒于這樣的事實是特別明顯的，在用以產(chǎn)生樣品C′的水飽和工序中使用的能量明顯小于在用以產(chǎn)生樣品A′和B′的水飽和工序中使用的能量。換句話說，樣品C′以比樣品A′和B′更低的能量代價表現(xiàn)了一個在厚度中實質(zhì)上并且顯著的更大百分比增長。
僅樣品C′表現(xiàn)小于25％的MD張力損失。相對于樣品A′和B′分別表現(xiàn)的29.7％和27.6％的損失，其MD張力損失僅為21.9％。換句話說樣品C′經(jīng)受了不到80％的樣品A′和B′的張力損失。
僅樣品C′表現(xiàn)至少30％的透氣性增加。其透氣性增加37.6％，而圖示的樣品A′和B′14.9和25.9％分別僅增加了14.9和25.9％。換句話說，樣品C′的透氣性增加約為樣品A′和B′透氣性增加的150-250％。作為水飽和工序結(jié)果，在樣品C′中較高的透氣性增加體現(xiàn)為其優(yōu)秀的松密度。
對于樣品C′柔軟度的增加(由織物手感測定器測得)小于對于樣品A′和B′的柔軟度增加，這個很容易解釋，因為樣品C已經(jīng)是水飽和之前或?qū)φ諛悠分凶钊彳浀牧?。這是因為在其中使用的各向異性粘合圖案已經(jīng)典型地產(chǎn)生了比各向同性粘合圖案更柔軟的織物，并且因此只存在很少的柔軟度增加空間，所述柔軟度增加是由于在優(yōu)選能量利用窗口中的水飽和產(chǎn)生的。
因此，本發(fā)明提供一種水飽和熔紡非織造織物，其由熱塑性連續(xù)纖維和一定圖案的熔融粘合形成。該非織造織物具有正的小于10％的百分比粘合面積，或者至少10％的百分比粘合面積并且其中熔融粘合的圖案是各向異性的。在水飽和之后非織造織物典型地表現(xiàn)為厚度增加至少50％，并且拉伸強力為水飽和之前非織造織物的拉伸強力的至少75％。
既然優(yōu)選實施方式已經(jīng)示出和詳細描寫，在此基礎(chǔ)上的各種變形和改進對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，本發(fā)明的精神和范圍將被寬泛地解釋并且僅僅由附上的權(quán)利要求所限定，而不是由上述說明書限定。

權(quán)利要求
1.一種水飽和熔紡非織造織物，其由熱塑性連續(xù)纖維和一定圖案的熔融粘合形成，所述水飽和熔紡非織造織物具有下面(i)和(ii)中的一個(i)正的小于10％的百分比熔融粘合面積，和(ii)至少10％的百分比熔融粘合面積，并且其中所述熔融粘合的粘合圖案是各向異性的。
2.一種水飽和熔紡非織造織物，其由熱塑性連續(xù)纖維和一定圖案的熔融粘合形成，所述水飽和熔紡非織造織物具有至少10％的百分比熔融粘合面積，并且其中所述熔融粘合的粘合圖案是各向異性的。
3.如權(quán)利要求2所述的非織造織物，該非織造織物利用熔融粘合被正交差異地粘合。
4.如權(quán)利要求2所述的非織造織物，其中所述非織造織物在水飽和之后相對于在水飽和之前的所述非織造織物表現(xiàn)出厚度增加和柔軟度增加。
5.如權(quán)利要求2所述的非織造織物，其中所述非織造織物在水飽和之后相對于在水飽和之前的所述非織造織物表現(xiàn)為厚度至少增加50％。
6.如權(quán)利要求2所述的非織造織物，其中所述粘合最大尺寸為d，最大的粘合間隔至少為4d。
7.如權(quán)利要求2所述的非織造織物，該非織造織物具有5-50gsm的基本重量。
8.如權(quán)利要求2所述的非織造織物，其中所述非織造織物在水飽和之后的拉伸張力表現(xiàn)為在水飽和之前的拉伸張力的至少75％。
9.如權(quán)利要求1所述的非織造織物，該非織造織物具有正的小于10％的百分比熔融粘合面積。
10.一種包括如權(quán)利要求1所述的非織造織物的吸收性物品。
11.一種包括如權(quán)利要求1所述的非織造織物的非吸收性物品。
12.一種包括如權(quán)利要求1所述的非織造織物的層壓制品或混合物。
13.如權(quán)利要求1所述的非織造織物，包括一種改變其表面能的整理劑。
14.如權(quán)利要求1所述的非織造織物，包括一種提高其蓬松特性的整理劑。
15.一種具有一定圖案的熔融粘合的水飽和合成纖維結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有下面(i)和(ii)中的一個(i)正的小于10％的百分比熔融粘合面積，和(ii)至少10％的百分比熔融粘合面積，并且其中所述熔融粘合的粘合圖案是各向異性的。
16.如權(quán)利要求15所述的纖維結(jié)構(gòu)，其由具有熱塑性連續(xù)纖維的熔紡非織造織物形成。
17.如權(quán)利要求11所述的層壓制品或混合物，另外包括稀松的平紋棉織物。
18.如權(quán)利要求17所述的層壓制品或混合物，其中所述層壓制品具有鄰接所述非織造織物層或與之隔開的所述稀松平紋棉織物的層。
19.如權(quán)利要求17所述的層壓制品或混合物，其中所述層壓制品具有在所述稀松平紋棉織物層相反兩側(cè)上的所述非織造織物的層。
20.如權(quán)利要求11所述的層壓制品或混合物，另外包括漿粕。
21.如權(quán)利要求20所述的層壓制品或混合物，其中所述層壓制品具有鄰接所述非織造織物層或與之隔開的所述漿粕的層。
22.如權(quán)利要求20所述的層壓制品或混合物，其中所述層壓制品具有在所述漿粕層相反兩側(cè)上的所述非織造織物的層。
全文摘要
一種水飽和熔紡非織造織物，其由熱塑性連續(xù)纖維和一定圖案的熔融粘合形成。該非織造織物具有小于10％的粘合面積，或者至少10％的粘合面積并且其中熔融粘合的圖案是各向異性的。
文檔編號D04H13/00GK101065528SQ200580035098
公開日2007年10月31日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者莫迪凱·圖里, 邁克爾·考施克 申請人:優(yōu)質(zhì)無紡布公司