專(zhuān)利名稱(chēng)：增長(zhǎng)拉伸無(wú)紡纖維網(wǎng)和熱塑性膜的擠塑層壓制品及其制造方法
將無(wú)紡纖維網(wǎng)粘合到熱塑性膜上的方法已經(jīng)知道一段時(shí)間了。另外，將熱塑性膜擠塑層壓到未拉伸的無(wú)紡網(wǎng)上的方法在本專(zhuān)業(yè)也是大家熟悉的。
有關(guān)未拉伸的無(wú)紡網(wǎng)擠塑層壓的專(zhuān)利包括US2714571、3058863、4522203、4614679、4692368、4753840和5035941。上述專(zhuān)利US3058863和4692368公開(kāi)了在與未拉伸的無(wú)紡纖維網(wǎng)在壓合輥輥隙處層壓前將擠塑的聚合物膜拉伸。US4522203和5035941涉及將多層聚合物膜與未拉伸的無(wú)紡網(wǎng)在壓合輥輥隙處共擠塑。US4753840公開(kāi)了在與聚合物膜擠塑層壓以前使無(wú)紡聚合物纖維材料預(yù)成型，以改善無(wú)紡纖維和聚合物膜之間的粘合。更具體地說(shuō)，US4753840公開(kāi)了傳統(tǒng)的壓花技術(shù)，在擠塑層壓以前在無(wú)紡基層形成浸壓面和未浸壓面，以便通過(guò)浸壓纖維面來(lái)改善無(wú)紡纖維網(wǎng)和聚合物膜之間的粘合。US5035941也公開(kāi)了被擠塑層壓到單層聚合物膜上的未拉伸無(wú)紡網(wǎng)，由于通常從纖維基材面豎直伸出的纖維易使膜產(chǎn)生針眼，因此該專(zhuān)利公開(kāi)使用多層共擠塑膜來(lái)防止針眼產(chǎn)生。此外，專(zhuān)利US3622422、4379192和4725473公開(kāi)了將松散的無(wú)紡纖維粘合到聚合物膜上的方法。
使用互嚙合輥拉伸無(wú)紡纖維網(wǎng)以減輕織物單位重量也是已知的，這方面專(zhuān)利的例子是US4153664和4517714。US4153664公開(kāi)了使用一對(duì)互錯(cuò)對(duì)插輥增長(zhǎng)膜向(CD)或縱向(MD)拉伸無(wú)紡纖維網(wǎng)以便增強(qiáng)和柔軟無(wú)紡網(wǎng)的方法。US4153664還公開(kāi)了另一供選擇的實(shí)施方案，其中在互嚙合拉伸以前，將無(wú)紡纖維網(wǎng)層壓到熱塑性膜上。
仍有需要在無(wú)紡纖維基材和塑料膜之間達(dá)到令人滿意的粘合強(qiáng)度，同時(shí)又能由纖維網(wǎng)提供足夠的吸收能力或柔軟性。很希望有一種將無(wú)紡纖維網(wǎng)高速粘合到熱塑性膜上的方法，從而生產(chǎn)一種有柔軟吸收層、有足夠的粘合強(qiáng)度以及膜上沒(méi)有針眼的層壓制品。為了克服現(xiàn)有工藝技術(shù)的一些問(wèn)題也需要不斷改進(jìn)。
本發(fā)明涉及一種拉伸的無(wú)紡纖維網(wǎng)和熱塑性膜的擠塑層壓制品。層壓制品有改進(jìn)的纖維網(wǎng)和擠塑膜之間的粘合強(qiáng)度以及柔軟的纖維織物。提供在熱塑性膜上沒(méi)有針眼的層壓制品也是本發(fā)明的一個(gè)目的，該制品在高速生產(chǎn)機(jī)器上生產(chǎn)，線速大約為500—1000fpm。
擠塑層壓制品其無(wú)紡纖維網(wǎng)有通過(guò)沿網(wǎng)長(zhǎng)和網(wǎng)的整個(gè)厚度基本上均勻地拉伸纖維網(wǎng)形成的從兩網(wǎng)面向外伸出的許多纖維頭。熱塑性膜擠塑層壓到纖維網(wǎng)的一面，纖維頭伸進(jìn)膜中使網(wǎng)與膜粘合在一起，但又不穿透該膜，而從網(wǎng)的另一面伸出的纖維頭給層壓制品提供柔軟的纖維織物。
在一最優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法涉及流水拉伸和層壓。更具體地說(shuō)，該法包括在與熱塑性膜擠塑層壓以前先將無(wú)紡纖維網(wǎng)增長(zhǎng)拉伸。纖維網(wǎng)首先沿網(wǎng)長(zhǎng)和網(wǎng)的整個(gè)厚度基本上均勻地增長(zhǎng)拉伸，以便得到許多從兩個(gè)網(wǎng)面向外伸出的纖維頭。然后，將增長(zhǎng)拉伸的纖維網(wǎng)送入輥隙，并在輥隙中將熱塑性膜擠塑在網(wǎng)的一面上以便使網(wǎng)與膜粘合。控制在輥隙處的擠壓力，使纖維網(wǎng)的一面粘合，纖維頭伸入所述的膜而又不穿透膜。保留有伸出的纖維頭的另一網(wǎng)面，為層壓制品提供柔軟的纖維織物。根據(jù)以下的詳細(xì)說(shuō)明將進(jìn)一步理解本發(fā)明的其他好處、優(yōu)點(diǎn)和目的。
本發(fā)明的主要目的是在高速生產(chǎn)機(jī)器上生產(chǎn)熱塑性膜和無(wú)紡纖維網(wǎng)的層壓制品，膜與網(wǎng)的一面有令人滿意的粘合強(qiáng)度，而在層壓制品的另一面保持柔軟有絨毛的感覺(jué)。如上所述，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選形式中，這些目的和其他目的可通過(guò)以下方法達(dá)到首先沿網(wǎng)長(zhǎng)和網(wǎng)的整個(gè)厚度基本上均勻地增長(zhǎng)拉伸無(wú)紡纖維網(wǎng)，以便得到許多從網(wǎng)中向外伸出的纖維頭。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通過(guò)首先增長(zhǎng)拉伸纖維網(wǎng)，經(jīng)擠塑層壓得到網(wǎng)與熱塑性膜之間具有出人意料的粘合強(qiáng)度。此外還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)擠塑可得到這樣的層壓復(fù)合材料，而在熱塑性膜中不形成針眼。因此，該擠塑層壓復(fù)合材料的特征是由于有熱塑性膜而不透液體，同時(shí)在層壓制品的纖維網(wǎng)面上保持柔軟的感覺(jué)。因此，該層壓復(fù)合材料適用于許多應(yīng)用場(chǎng)合，包括外科手術(shù)衣、被單、衣服、衛(wèi)生產(chǎn)品等。
A.壓層制品的材料熱塑性膜優(yōu)選聚烯烴型，可為任何一類(lèi)可加工成膜的熱塑性聚烯烴聚合物，用于熔體擠塑直接層壓到纖維網(wǎng)上。適用的熱塑性聚合物可以是可生物降解的或在環(huán)境上是可降解的。適用于本發(fā)明的許多可生物降解的熱塑性聚合物是通常是固體的氧化鏈烷醇聚合物或二鏈烷醇聚合物，其代表是聚己內(nèi)酯或聚己二酸亞乙基酯；多糖或改性多糖，如可成膜的淀粉樹(shù)脂組合物。適用的在環(huán)境中可降解的熱塑性聚合物包括可形成不溶于水和不滲水的膜的聚烯烴為基礎(chǔ)的聚合物，可在生產(chǎn)許多有用的制品如尿布、襯墊、包裝材料、簾布等中用作隔離層。烯烴為基礎(chǔ)的聚合物包括最普通的乙烯或丙烯為基礎(chǔ)的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯，以及共聚物如，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物(EMA)和乙烯—丙烯酸共聚物(EAA)，或者這些聚烯烴的摻混物?？蓡为?dú)聚合或與其他烯屬不飽和單體一起聚合的烯烴包括如乙烯、丙烯、1—丁烯、異丁烯、1—戊烯、鹵代烯烴(如氯丁二烯)、乙烯基苯類(lèi)和萘類(lèi)(如苯乙烯或乙烯基萘)、乙烯基鹵化物或次乙烯基鹵化物(如氯乙烯和1，1—二氯乙烯)、乙烯基酯類(lèi)(如醋酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯)、丙烯酸類(lèi)和甲基丙烯酸類(lèi)(或者稱(chēng)為聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯)及其酯或酰胺，以及烯烴，如丁二烯、異戊二烯和環(huán)戊二烯。適合在本發(fā)明的復(fù)合材料片中作膜的聚合物的其他例子可參見(jiàn)本發(fā)明背景技術(shù)中所引的上述專(zhuān)利，這些文獻(xiàn)在這里作為參考并入本文。
無(wú)紡纖維網(wǎng)可以是聚乙烯、聚丙烯、聚酯、人造絲、纖維素、尼龍等纖維以及這些纖維的摻混物。對(duì)于無(wú)紡纖維網(wǎng)已提出許多規(guī)定。這些纖維通常是短纖維或連續(xù)的纖絲。這里所用的“無(wú)紡纖維網(wǎng)”是其一般意義上的纖維網(wǎng)，它指普通的平面結(jié)構(gòu)物，它是相對(duì)扁平的、柔軟的和多孔的，它由短纖維或連續(xù)的纖絲組成。有關(guān)無(wú)紡纖維更詳細(xì)的說(shuō)明可參見(jiàn)“Nonwoven Fabric Primer and RefereuceSampler“by E.A.Vaughn，Association of the NonworvenFabrics Industry，3d Edition(1992)。
B.纖維網(wǎng)用拉伸機(jī)許多種不同的拉伸機(jī)和技術(shù)可用來(lái)拉伸最初的無(wú)紡纖維網(wǎng)。短纖維的無(wú)紡梳理纖維網(wǎng)或無(wú)紡紡粘纖維網(wǎng)可用如下描述的拉伸機(jī)和技術(shù)拉伸1.對(duì)角互嚙合拉伸機(jī)對(duì)角互嚙合拉伸機(jī)由一對(duì)在平行軸上的左旋和右旋的螺旋齒輪部件組成。軸安裝在機(jī)器兩側(cè)面板之間，下軸安裝在固定軸承上，而上軸安裝在可豎直滑動(dòng)部件的軸承上?？苫瑒?dòng)部件可用調(diào)節(jié)螺釘控制的楔形件在豎直方向上調(diào)節(jié)。將楔子擰出或擰進(jìn)將使可滑動(dòng)部件向下或向上運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)一步嚙合或松開(kāi)上下互嚙合輥的齒輪。安裝在側(cè)機(jī)架上的測(cè)距器可表明互嚙合輥齒的嚙合深度。
壓氣缸用來(lái)使可滑動(dòng)的部件保持在其較低的嚙合位置，牢固地頂著調(diào)節(jié)楔子，以抗拉伸材料所產(chǎn)生的向上的力。這些壓氣缸也可縮回，或者同時(shí)使用啟動(dòng)時(shí)可打開(kāi)所有機(jī)器輥隙的安全線路，使上下互嚙合輥彼此松開(kāi)，以便使材料能穿過(guò)互嚙合設(shè)備。
驅(qū)動(dòng)設(shè)備通常用來(lái)驅(qū)動(dòng)固定互嚙輥。如果為了機(jī)器裝料或安全欲使互嚙合輥是可松開(kāi)的，那么在上下互嚙合輥之間最好使用防止齒游動(dòng)的齒輪傳動(dòng)裝配，以確保在再?lài)Ш蠒r(shí)一個(gè)互嚙合輥的齒總是落在另一互嚙合的齒之間，從而避免可能造成互嚙合齒的齒頂之間可能損壞的物理接觸。如果互嚙合輥意欲保持恒定的嚙合，那么上互嚙合輥通常不需要驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)的互嚙合輥通過(guò)被拉伸的材料來(lái)驅(qū)動(dòng)該輥。
互嚙合輥很類(lèi)似細(xì)齒距螺旋齒輪。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，輥的直徑為5.935″、螺旋線角45°、法線螺距0.100″、徑節(jié)30、壓角141/2°，它基本上是一長(zhǎng)齒頂去頂齒輪。這樣就產(chǎn)生一狹窄的深齒廓，它提供了一直到約0.090時(shí)互嚙合，以及為材料厚度在齒的兩側(cè)提供了約0.005時(shí)間隙。齒的設(shè)計(jì)使之不傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，在正常的互嚙合拉伸操作中，也不使金屬與金屬接觸。
2.橫向(CD)互嚙合拉伸機(jī)CD互嚙合拉伸設(shè)備與對(duì)角互嚙合拉伸機(jī)相同，不同點(diǎn)是下面指出的互嚙合輥的設(shè)計(jì)和其他一些次要方面。因?yàn)镃D互嚙合部件能有大的嚙合深度，所以CD互嚙合拉伸設(shè)備裝有在互嚙合輥的上軸升高或降低時(shí)使兩根互嚙合輥的軸保持平行的設(shè)備是重要的。為了確保一個(gè)互嚙合輥的齒總是落入另一互嚙合輥的齒之間，從而避免互嚙合齒之間可能損壞的物理接觸，上述這一點(diǎn)是必要的。通過(guò)齒條和齒輪安裝來(lái)確保這一平行移動(dòng)，其中固定齒條與可豎直滑動(dòng)的部件并列安裝在每一側(cè)構(gòu)架上。軸穿過(guò)側(cè)構(gòu)架并操縱每一可豎直滑動(dòng)部件的軸承。齒輪在該軸的每一端，并控制與齒條的嚙合，以便產(chǎn)生所需要的平行運(yùn)動(dòng)。
CD互嚙合拉伸機(jī)的驅(qū)動(dòng)必須使上下兩互嚙合輥轉(zhuǎn)動(dòng)，除非在材料借助高的摩擦系數(shù)的互嚙合拉伸的情況下。但驅(qū)動(dòng)不需要防止齒隙游動(dòng)，因?yàn)樾×康目v向安裝誤差或驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)都不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。借助CD互嚙合部件的說(shuō)明，這一點(diǎn)的原因?qū)⒆兊煤芮宄?br> CD互嚙合部件由固體材料加工制成，最好可看成是交替重疊的兩種不同直徑的盤(pán)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，互嚙合盤(pán)的直徑為6”、厚度為0.031”，并且在其邊緣有完全的圓角。分開(kāi)互嚙合盤(pán)的間隔盤(pán)的直徑為5.5”，厚度為0.069”。這一結(jié)構(gòu)的兩個(gè)輥可互嚙合一直到0.231”，并為所有側(cè)面上的材料留下0.019”間隙。如對(duì)角互嚙合拉伸機(jī)一樣，該CD互嚙合部件的結(jié)構(gòu)有0.100”齒距。
3.縱向(MD)互嚙合拉伸機(jī)MD互嚙合拉伸設(shè)備與對(duì)角互嚙合拉伸機(jī)相同，不同點(diǎn)是互嚙合輥的設(shè)計(jì)。MD互嚙合輥很類(lèi)似細(xì)齒距正齒輪。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，輥的直徑為5.933”、齒距為0.100”、徑節(jié)30、壓角14.5°，并且它基本上是長(zhǎng)齒頂去頂齒輪。在這些輥上取第二通道，齒輪滾削偏移0.010”，以便得到有更大間隙的窄齒。有大約0.090”嚙合，這一結(jié)構(gòu)在兩側(cè)為材料厚度的有約0.010”的間隙。
4.增長(zhǎng)拉伸技術(shù)上面描述的對(duì)角、CD或MD互嚙合拉伸機(jī)可用來(lái)生產(chǎn)增長(zhǎng)拉伸的無(wú)紡纖維網(wǎng)，該無(wú)紡纖維網(wǎng)用于生產(chǎn)本發(fā)明的層壓制品。拉伸操作通常用在短纖維或紡粘纖絲的無(wú)紡纖維網(wǎng)上。在本發(fā)明的一個(gè)特有方面，紡粘纖絲的無(wú)紡纖維網(wǎng)可增長(zhǎng)拉伸，給層壓制品提供很柔軟的纖維成品，層壓制品是具有很好粘合強(qiáng)度的梳理纖維。這些纖維網(wǎng)例如用CD互嚙合拉伸機(jī)一次通過(guò)拉伸機(jī)增長(zhǎng)拉伸，輥嚙合深度為約0.090至0.120英寸，線速為約500至1000fpm或更快。這樣的CD增長(zhǎng)或互嚙合拉伸的結(jié)果得到許多伸出兩個(gè)網(wǎng)面和貫穿網(wǎng)深度的纖維頭，以便得到很好的粘合強(qiáng)度和柔軟的纖維織物。
以下實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的擠塑層壓復(fù)合材料以及制造它們的方法。借助這些實(shí)施例以及進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，很顯然，對(duì)于熟悉本專(zhuān)業(yè)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不違背本發(fā)明的范圍的情況下可作出許多變化。
根據(jù)附圖可進(jìn)一步理解本發(fā)明，其中

圖1是用于制造本發(fā)明的層壓制品的流水互嚙合和擠塑層壓設(shè)備示意圖。
圖2是沿圖1的2—2線切取的剖面視圖，以圖解形式說(shuō)明互嚙合輥。
圖3是拉伸前無(wú)紡纖維網(wǎng)的橫切面放大示意圖。
圖4是圖3的纖維網(wǎng)增長(zhǎng)拉伸后的放大示意圖，從兩網(wǎng)面產(chǎn)生許多向外伸出的纖維頭。
圖5是圖3的無(wú)紡纖維網(wǎng)層壓后的放大示意圖，說(shuō)明無(wú)紡纖維和塑料膜表面之間粘合差。
圖6是圖4的無(wú)紡纖維網(wǎng)層壓后的放大示意圖，說(shuō)明增長(zhǎng)拉伸形成的許多伸出的纖維頭通過(guò)層壓到塑料膜表面中產(chǎn)生很好的粘合。
操作實(shí)施例1A和對(duì)比實(shí)施例1B為了與未拉伸的無(wú)紡聚丙烯層壓到低密度聚乙烯(LDPE)的擠塑層壓制品直接比較，制備了LDPF膜和增長(zhǎng)拉伸的聚丙烯無(wú)紡纖維網(wǎng)的擠塑層壓制品。
A增長(zhǎng)拉伸的無(wú)紡纖維網(wǎng)和熱塑性膜的擠塑層壓制品在與厚度約0.52密耳的LDPE熱塑性膜擠塑層壓以前，將18克/碼2重的梳理的聚丙烯無(wú)紡纖維網(wǎng)用如上所述的CD拉伸機(jī)增長(zhǎng)拉伸。圖示于圖1，將送入的網(wǎng)12通過(guò)CD拉伸機(jī)輥10和11，輥嚙合的深度約為0.090英寸，線速約500至1000fpm?；Ш陷?0和11圖示于圖2，說(shuō)明沿網(wǎng)長(zhǎng)和網(wǎng)的整個(gè)厚度均勻地拉伸。拉伸后，互嚙合拉伸后的網(wǎng)的重量為12克/碼2。以橫切面表示，最初的網(wǎng)12拉伸前圖示于圖3，而拉伸后的網(wǎng)9示于圖4。然后連續(xù)地將增長(zhǎng)拉伸的網(wǎng)9以生產(chǎn)設(shè)備速度約500至1000英尺/分經(jīng)固定輥13送到橡膠輥5和金屬輥4的輥隙中。另一方面，可使用有固定間隙的兩個(gè)金屬輥。在輥隙處金屬輥4還可有用于擠塑的塑料膜壓花的壓花模，同時(shí)在與橡膠輥5的輥隙處使擠塑的塑料膜層壓到拉伸的網(wǎng)9上。來(lái)自擠塑機(jī)1的LDPE膜通過(guò)模頭2被擠塑到輥隙中，同時(shí)送入增長(zhǎng)拉伸的網(wǎng)9。通常，以500英尺/分以上的速度將厚度約為0.25至8密耳的聚乙烯膜3在大約500至625°F熔體溫度下層壓，形成層壓制品8，并在輥7處取出。將輥隙處的擠壓力控制到這樣的程度，使網(wǎng)的一個(gè)側(cè)面粘合到聚烯烴膜上，而膜不產(chǎn)生針眼，同時(shí)使層壓制品8的纖維面保持纖維狀感覺(jué)。對(duì)于約5至70克/碼2的纖維網(wǎng)來(lái)說(shuō)，大約10至80磅/英寸2的壓力足以達(dá)到令人滿意的粘合。在這一實(shí)施例中，網(wǎng)12被拉伸得到約12克/碼2重的拉伸網(wǎng)9，將它粘合到聚乙烯膜3上，得到有很好粘合強(qiáng)度的層壓制品〔用剝離力(克/英寸)測(cè)量〕。用Instron Tensile Tester測(cè)量剝離力，以克表示的剝離層壓制品所需的力。本發(fā)明的層壓制品8表現(xiàn)出“絕對(duì)粘合”，它意味著在不損壞層壓制品的條件下不能從膜3上剝離網(wǎng)9。此外，用IIandle-O-Meler測(cè)量層壓制品的柔軟性，橫向測(cè)量，以克表示。該儀器測(cè)量網(wǎng)的纖維側(cè)的柔軟性或手感約為2.2克，這說(shuō)明它是很柔軟的。該層壓制品也沒(méi)有針眼。
1B對(duì)比實(shí)施例將圖3所示的18克/碼2的未拉伸的梳理聚丙烯無(wú)紡纖維網(wǎng)12以上述實(shí)施例1A描述的方法擠塑層壓到LDPE熱塑性膜上，不同的是無(wú)紡纖維網(wǎng)未拉伸。
根據(jù)上述的操作實(shí)施例1A，對(duì)比實(shí)施例1B和圖3—6，可得出以下幾個(gè)結(jié)論。首先，與預(yù)計(jì)的相反，層壓制品8的拉伸網(wǎng)9和膜3之間的粘合強(qiáng)度沒(méi)有降低，它顯著超過(guò)圖5中未拉伸的無(wú)紡層壓制品19的粘合強(qiáng)度。圖5的未拉伸的無(wú)紡纖維層壓制品19的粘合強(qiáng)度為60克/英寸；而如上述拉伸的無(wú)紡纖維層壓制品(圖6)達(dá)到“絕對(duì)粘合”的粘合強(qiáng)度。參見(jiàn)圖3—4，觀察拉伸前后無(wú)紡網(wǎng)面證明，增長(zhǎng)拉伸在網(wǎng)9中產(chǎn)生許多從無(wú)紡網(wǎng)兩面向外伸出的纖維頭20。(參見(jiàn)圖3和4圖)。
通過(guò)增長(zhǎng)拉伸形成的許多伸出的纖維頭20是擠塑層壓后在沒(méi)有針眼的條件下有很好的粘合強(qiáng)度的原因，如用絕對(duì)粘合強(qiáng)度說(shuō)明的那樣。圖5和6圖示說(shuō)明拉伸的層壓制品8和未拉伸的層壓制品19的情況，以便說(shuō)明粘合強(qiáng)度增加可歸因于許多伸出的纖維頭進(jìn)入到復(fù)合材料的的擠塑膜中，如21處所示。當(dāng)從熱塑性膜表面仔細(xì)剝離無(wú)紡纖維網(wǎng)后觀察實(shí)際的樣品時(shí)，已發(fā)現(xiàn)，與未拉伸的無(wú)紡網(wǎng)12相比，使用拉伸的無(wú)紡網(wǎng)9時(shí)，有許多纖維(或許幾平方英寸有數(shù)百根)實(shí)際上嵌入膜的21處。使用未拉伸的無(wú)紡網(wǎng)12，僅有少量纖維22伸入層壓制品19的膜面中。同樣，這一點(diǎn)通過(guò)比較圖5和6來(lái)圖示說(shuō)明。
實(shí)施例2～9為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的原理，進(jìn)行了一系列實(shí)施例。在這一系列實(shí)施例中，紡粘的聚丙烯無(wú)紡網(wǎng)用類(lèi)似實(shí)施例1中描述的方法進(jìn)行拉伸和層壓。還以相同的方式進(jìn)行對(duì)比實(shí)施例，不同的是無(wú)紡網(wǎng)未拉伸。在這些實(shí)施例中，織物單位重量為14克/碼2的紡粘聚丙烯無(wú)紡網(wǎng)用上述的設(shè)備進(jìn)行CD拉伸，參見(jiàn)圖1，使用CD輥的嚙合深度為0.115英寸，線速為250英尺/分。得到的拉伸無(wú)紡網(wǎng)是很膨松的，相同的特征是從網(wǎng)面向外伸出纖維頭用于層壓膜的粘合。通過(guò)拉伸的無(wú)紡網(wǎng)與LDPE膜以大約260英尺/分?jǐn)D塑層壓，膜厚為0.5和0.25密耳，得到的層壓制品有上述相同的基本特征，有相當(dāng)大的或絕對(duì)粘合強(qiáng)度。LDPE膜有傳統(tǒng)的3.5英寸擠塑機(jī)擠塑，機(jī)筒調(diào)定在420-570°F之間，模頭調(diào)定在470-530°F之間，在這里熔融溫度大約540°F，對(duì)于0.5和0.25密耳的膜，螺桿轉(zhuǎn)速分別為50和25轉(zhuǎn)/分。相同的步驟用于織物單位重量為12克/碼2的其它無(wú)紡網(wǎng)。12和14克/碼2的未拉伸網(wǎng)的對(duì)比實(shí)施例也進(jìn)行擠塑層壓。用拉伸和未拉伸網(wǎng)擠塑層壓的結(jié)果列于下表
實(shí)施例2～9實(shí)施例 層壓制品 拉伸網(wǎng) 重量減少率 剝離*粘合強(qiáng)度 柔軟性**針眼***膜 無(wú)紡網(wǎng) (％) (克/吋)(克)(孔個(gè)/88吋2)(密耳) (克/碼2)20.50 140 40 4.5 030.25 140 15 4.0 040.50 9.2 34.3 絕對(duì)粘合 3.0 050.25 9.2 34.3 30 2.5 060.50 120 30 4.0 070.25 120 10 3.0 080.50 833.3 絕對(duì)粘合 2.0 090.25 833.3 25 2.0 0*用lnstron Tensile Tester測(cè)量剝離力，以剝離層壓制品所需的克力表示。**用Handle-O-Meter測(cè)量柔軟度，用克表示。該儀器測(cè)量各種片材的柔軟性或手感。測(cè)量的力越低意味著膜越柔軟。***在膜一側(cè)放上醇溶液(紅色)，并檢測(cè)另一側(cè)的紅色斑點(diǎn)，以此來(lái)評(píng)價(jià)針眼情況。
參見(jiàn)該表，實(shí)施例4說(shuō)明，對(duì)于0.50密耳厚度的膜，本發(fā)明的流水拉伸和擠塑層壓法得到9.2克/碼2的拉伸網(wǎng)，重量減少34.3％。通過(guò)擠塑層壓，在層壓制品中網(wǎng)和擠塑膜之間達(dá)到絕對(duì)粘合。作為比較，實(shí)施例2的未拉伸膜的粘合強(qiáng)度為40克/英寸，它證明用本發(fā)明的方法可達(dá)到更優(yōu)異的粘合強(qiáng)度。此外，用未拉伸的網(wǎng)，實(shí)施例2層壓制品的柔軟性數(shù)值為4.5克?？墒?，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例4層壓制品，柔軟性數(shù)值達(dá)到3.0克，柔軟性顯著的改善歸因于從層壓制品拉伸的纖維側(cè)面向外伸出的纖維。
通過(guò)實(shí)施例3和5的比較，用0.25密耳厚的膜進(jìn)一步說(shuō)明了本發(fā)明層壓制品粘合強(qiáng)度和柔軟性的改進(jìn)。在本發(fā)明實(shí)施例5的情況下，無(wú)紡網(wǎng)被拉伸，重量減少34.3％，從14克/碼2減到9.2克/碼2，通過(guò)擠塑層壓，粘合強(qiáng)度達(dá)到30克/英寸。作為比較，對(duì)于實(shí)施例3的未拉伸網(wǎng)的層壓制品，粘合強(qiáng)度達(dá)到15克/英寸。與未拉伸的層壓制品相比，對(duì)于增長(zhǎng)拉伸網(wǎng)的層壓制品，粘合強(qiáng)度的這一改進(jìn)(粘合強(qiáng)度從15加倍到30)的確是會(huì)人吃驚的，特別是因?yàn)槿藗冾A(yù)計(jì)拉伸纖維網(wǎng)層壓制品的粘合強(qiáng)度會(huì)低于未拉伸網(wǎng)的層壓制品的粘合強(qiáng)度。還有，與拉伸的層壓制品的柔軟性為4相比，本發(fā)明實(shí)施例5未拉伸的層壓制品的柔軟性為2.5，說(shuō)明本發(fā)明的層壓制品的柔軟性顯著改進(jìn)。
參見(jiàn)實(shí)施例6—9，結(jié)果類(lèi)似于實(shí)施例2—5得到的結(jié)果。換句話說(shuō)，在膜厚為0.25和0.5密耳中，無(wú)紡網(wǎng)的最初紡物單位重量為12克/碼2，對(duì)于增長(zhǎng)拉伸的無(wú)紡網(wǎng)來(lái)說(shuō)，在這兩種情況下重量都減少33.3％。在0.5密耳膜的情況下，本發(fā)明實(shí)施例8再次達(dá)到絕對(duì)粘合。在0.25密耳膜的情況下，與實(shí)施例7未拉伸網(wǎng)的粘合強(qiáng)度為10相比，本發(fā)明實(shí)施例9的層壓制品，粘合強(qiáng)度值為25。通過(guò)表中所列的實(shí)施例6—9數(shù)值的比較，同樣說(shuō)明柔軟性顯著進(jìn)，與實(shí)施例2—5相似。
除了上述優(yōu)點(diǎn)外，正如表中說(shuō)明的那樣，盡管在擠塑層壓以前在幾平方英寸上有成百上千的從拉伸的無(wú)紡網(wǎng)的網(wǎng)面向外伸出的纖維，但在本發(fā)明的擠塑膜中不形成針眼。所以，熟悉本專(zhuān)業(yè)的普通技術(shù)人員很容易理解，通過(guò)本發(fā)明流水增長(zhǎng)拉伸和擠塑層壓過(guò)程可得到許多重大的優(yōu)點(diǎn)。正如上面說(shuō)明的那樣，與用未拉伸的無(wú)紡層壓制品相比，可得到有很好粘合強(qiáng)度和柔軟性的擠塑層壓制品。其他聚烯烴、聚酯和其他聚合物纖維用這一方法可粘合到其他熱塑性膜上。上述這些實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明的原理、好處和優(yōu)點(diǎn)，可以理解其他的材料也可得到相同的或類(lèi)似的結(jié)果。
鑒于上面詳細(xì)的說(shuō)明，如熟悉本專(zhuān)業(yè)的普通技術(shù)人員所理解的那樣，應(yīng)當(dāng)理解，用本發(fā)明的原理，視不同的材料和條件，可對(duì)本發(fā)明方法作出變化。
權(quán)利要求
1.無(wú)紡纖維網(wǎng)和熱塑性膜的擠塑層壓制品，它含有有許多從兩個(gè)網(wǎng)面向外伸出的纖維頭的無(wú)紡纖維網(wǎng)，纖維網(wǎng)通過(guò)沿網(wǎng)長(zhǎng)和網(wǎng)的整個(gè)厚度基本上均勻地增長(zhǎng)拉伸形成；以及擠塑層壓到所述網(wǎng)的一面上的熱塑性膜，所述的纖維頭伸入所述膜中，使所述的網(wǎng)與所述的膜粘合，而纖維頭又不穿透所述的膜，所述網(wǎng)的另一面有許多向外伸出的纖維頭，為層壓制品提供柔軟的纖維織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的層壓制品，其中所述的纖維網(wǎng)含聚烯烴纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的層壓制品，其中所述的熱塑性膜是聚烯烴膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的層壓制品，其中所述的纖維選自聚丙烯、聚乙烯、聚酯、纖維素、人造絲、尼龍和兩種或多種這樣的纖維的摻混物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的層壓制品，其中熱塑性膜選自聚乙烯、聚丙烯及其共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的層壓制品，其中所述的網(wǎng)和膜都由可生物降解的聚合物制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的層壓制品，其中可生物降解的聚合物選自聚乙烯醇、聚己內(nèi)酯、淀粉聚合物及其摻混物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的層壓制品，其中纖維網(wǎng)的重量為約5至70克/碼2，而熱塑性膜的厚度為約0.25至約8密耳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的層壓制品，其中所述的網(wǎng)由短纖維或紡粘纖維制成。
10.一種將無(wú)紡纖維網(wǎng)流水拉伸和擠塑層壓到熱塑性膜上的方法，該法包括提供無(wú)紡纖維網(wǎng)，沿著網(wǎng)長(zhǎng)和網(wǎng)的整個(gè)厚度基本上均勻地增長(zhǎng)拉伸所述的纖維網(wǎng)，以便形成許多從兩網(wǎng)面向外伸出的纖維頭，將所述的增長(zhǎng)拉伸的網(wǎng)送入輥的輥隙，以便與熱塑性膜擠塑層壓，將熱塑性擠塑物在其軟化點(diǎn)以上的溫度下送入所述的輥隙擠塑成膜，控制在輥隙處所述纖維網(wǎng)和擠塑物之間的擠壓力，使網(wǎng)的一面粘合，所述的纖維頭伸入到所述的膜中而又不穿透膜，同時(shí)在纖維網(wǎng)的另一面保留所述伸出的纖維頭，以便給層壓制品提供柔軟的纖維織物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述的纖維網(wǎng)含聚烯烴纖維。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述的熱塑性膜是聚烯烴膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的層壓制品，其中所述的纖維選自聚丙烯、聚乙烯、聚酯、纖維素、人造絲、尼龍以及兩種或多種這樣的纖維的摻混物。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述熱塑性膜選自聚乙烯、聚丙烯及其共聚物。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中纖維網(wǎng)的重量為約5至70克/碼2，而熱塑性膜的厚度為約0.25至約8密耳，并在約500至約1000英尺/分下進(jìn)行流水拉伸和擠塑層壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的層壓制品，其中所述的網(wǎng)由短纖維或紡粘纖維制成。
全文摘要
制成增長(zhǎng)拉伸無(wú)紡纖維網(wǎng)(8)和熱塑性膜(3)的擠塑層壓制品。紡粘纖維網(wǎng)(22)被增長(zhǎng)拉伸形成許多從兩網(wǎng)面向外伸出的纖維頭(20)以便與擠塑的熱塑性膜(3)粘合，并使層壓制品有柔軟的纖維織物。
文檔編號(hào)D06N3/00GK1120827SQ94191756
公開(kāi)日1996年4月17日 申請(qǐng)日期1994年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月12日
發(fā)明者P·C·吳 申請(qǐng)人:克羅佩塑料制品公司