复杂成分、层合非织造材料的制造方法

专利名称：复杂成分、层合非织造材料的制造方法
技术领域：
本发明涉及复杂成分(heteroconstituent)、层合非织造材料。更确切地说，本发明涉及这样的复杂成分、层合纺粘材料，它是采用包括一种具有1排或多排纱架的双丝路(slot)纤维抽丝单元(drawingunit)的双体或分裂式纺丝组件(spinpack)纺丝法生产的。
背景技术：
非织造布及其制造一直是导致许多用途、种类各异材料问世的广泛开发课题。例如，(基重)轻薄、构造稀松的非织造布被用于诸如用即弃尿布之类个人护理制品中作为提供干爽皮肤接触但易于将流体传递给吸收性较大的材料的衬里布，而此种吸收性材料也往往是不同组成和/或不同结构的非织造布。厚重的非织造布可设计成孔隙结构，以便使之更适合过滤、吸收或阻隔的用途，例如医疗、兽医、工业用途的消毒物品的包裹布、揩布或防护服。这些不过是实际上不胜枚举的本领域技术人员已知种类及用途非织造布类型实例中少数几个而已，他们同样知道，新的非织造布及其用途仍在不断地问世。用于制造具有适合这些用途要求的结构及组成的非织造布的不同方法和设备，也已开发出来。此类方法的例子包括纺粘、熔喷、梳理及其他方法，这些将在下面做更详细的描述。本发明适用于复杂成分、层合材料，通常由同样为本领域技术人员所清楚的纺粘型组成。
纺粘法通常需要大量诸如空气之类的流体将熔融丝束骤冷并对其实施牵伸和拉细以便提高其强度。此种流体不仅意味着成本，还必须对其小心控制以避免对丝束及成品非织造纤网造成有害影响。虽然在纺粘法及其设备方面已取得许多进步，然而，高效率地改进纤网均匀度、强度、触感及外观等性能一直是追求的目标。这些目标曾由美国临时专利申请序列号60/034,392(1996-12-30提交)所公开并要求保护的双体或分裂式纺丝组件纺丝法做了探索。该申请未涉及应用该设备制造新型复杂成分、层合纺粘材料的可能性。
发明概述本发明涉及复杂成分、层合纺粘非织造布的制造方法。该方法可采用美国临时专利申请序列号60/034,392中所描述的设备来实施，在此将该申请的公开内容并入本文作为参考。此种设备将多个纺丝板结合成1个或多个纱架，或借助一个中央流体甬道将一个纺丝板分割成多个组成部分。该方法涉及将不同丝束从不同类型纺丝板中挤出并将这些丝束合并在一起。采用此种双体或分裂式纺丝组件纺丝法并借助此种双丝路纤维抽丝单元和1排或多排纱架，可生产出多种多样双成分或层合纺粘材料。
采用具有单丝路的双体或分裂式纺丝板，可制成双成分纺粘材料，它将不同聚合物类型、纤维尺寸范围、纤维形状、添加剂用量、卷曲度和/或其他组成及物料性能结合在丝束混合物之中。
根据上述，本发明的一个特征及优点是提供制造双成分非织造纺粘纤网的方法，纤网中包含具有不同组成和/或物理性能的纤维类型A与B的混合物。
本发明的另一个特征及优点是提供一种制造多层非织造纺粘纤网的方法，纤网的个别层包括具有不同组成和/或物理性能的纤维类型。
本发明的另一个特征及优点是提供由本发明方法制备的多层非织造纺粘纤网，纤网的不同层包括具有不同组成和/或物理性能的纤维类型。
本发明上述以及其他特征及优点在研读了以下目前优选的实施方案详细描述并参考实施例和附图之后，将变得更加清楚。
附图简述

图1是本发明多纺丝板布置及方法的实施方案示意图，其中表示出用于排气的中央甬道(甬道)以及将蜡之类的物质移出纺丝过程的手段。
图2是本发明另一种多纺丝板布置及方法的实施方案示意图，其中表示出双区骤冷空气供风所采用的中央甬道。
图3是图2所示类型的另一实施方案的侧面示意图，其中表示出吸风模式的操作情况。
图4是图3所示类型的实施方案透视图。
图5是类似图4的一种布置图，所不同的是，骤冷空气分成多个区供应，且骤冷空气是沿着与中央甬道相垂直的直线成一小角度提供的。
图6是可供多纺丝板，或者部分被堵死从而无纤维形成的单纺丝板使用的布置示意解。骤冷空气被强迫沿着中央甬道中心线上的相反方向流动。
图7表示可供三层纺粘结构采用的纱架系统。
定义本文所使用的术语“非织造布或纤网”是指其结构系由单根纤维或丝交叉铺置构成的纤网，它们不是像针织物中那样按照规则或可辨认方式排列的。非织造布或纤网可采用多种方法成形，如熔喷法、纺粘法及粘合-梳理纤网法。非织造布的基重(单位面积重量)通常以每平方码材料的盎司数(osy)或每平方米的克数(gsm)表示；有用的纤维直径通常表示为微米。(注要从osy数值换算为gsm值，可用33.91乘上osy的数值)。
本文所使用的术语“微纤维”是指平均直径不大于约75μm，如平均直径为约5μm～约50μm的小直径纤维，或者更具体地说，微纤维可具有约10微米～约120微米的平均直径。另一种经常使用的纤维直径表示法是旦数，其定义为每9000米纤维的克数，且可根据以微米表示的纤维直径取平方，乘上以g/cc为单位的密度，再乘上0.00707计算出来。旦数越低，表明纤维越细；旦数越高，表明纤维越粗或越重。例如，已知聚丙烯纤维直径为15μm，要换算为旦数，可取平方，乘上0.89g/cc，再乘上0.00707。于是，15微米的聚丙烯纤维的旦数为约1.42(152×0.89×0.00707＝1.415)。在美国以外，常用的度量单位是“特(tex)”，其定义是每千米纤维的克数。特数可按旦数/9来计算。
本文所使用的术语“纺粘纤维”是指一类小直径纤维，其成形方法包括将熔融热塑性材料从纺丝板的多个纤细，通常为圆形的纺丝孔中挤出为丝束，随后，挤出丝束的直径，借助例如以下文献中的方法迅速拉细授予Appel等人的美国专利4,340,563及授予Dorschner等人的美国专利3,692,618、授予Matsuki等人的美国专利3,802,817、授予Kinney的美国专利3,338,992及3,341,394、授予Hartman的美国专利3,502,763、授予Petersen的美国专利3,502,538、授予Dobo等人的美国专利3,542,615，在此每一篇均全文收作本文的参考。纺粘纤维，当沉积到收集表面上时通常是不发粘的。纺粘纤维要经过骤冷，通常为连续状且平均直径大于约7μm，尤其约10～20μm。
本文所使用的术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物；共聚物，如嵌段、接枝、无规及交替共聚物、三元共聚物等；以及上述的共混物及改性物。而且，除非另行具体限定，术语“聚合物”应涵盖该材料所有可能的分子几何构型。这些构型包括但不限于，全同立构、间同立构及无规立构的对称构型。
本文所使用的术语“单组分”纤维是指仅使用一种聚合物由一台或多台挤出机制成的纤维。这意思并不排除由一种聚合物制成，但其中加入了少量添加剂以便达到着色、抗静电(性能)、润滑、亲水等效果的纤维。这些添加剂，如用于着色的二氧化钛，用量通常小于5wt％，更典型地约2wt％。
本文所使用的术语“共轭纤维”是指由至少2种聚合物经各自的挤出机挤出，但在一起纺丝形成同一根的纤维。共轭纤维有时也叫做多组分或双组分纤维。所使用的聚合物通常彼此不同，虽然共轭纤维也可以是单组分纤维。这些聚合物在共轭纤维断面上排列在各自位置基本固定、彼此界限鲜明的区内，并沿共轭纤维的全长连续地延伸。此类共轭纤维的构型(断面排列)可以是，例如皮/芯排列，其中一种聚合物被另一种聚合物包围着，或者可以是并列排列的，或者是“海-岛”排列的。共轭纤维公开在授予Kaneko等人的美国专利5,108,820、授予Strack等人的美国专利5,336,552及授予Pike等人的美国专利5,382,400中，这些专利中的第一篇的全文均收在本文内作为参考。就双组分纤维而言，聚合物存在的比例可以是75/25、50/50、25/75或任何其他希望的比例。
本文所使用的术语“双成分纤维”是指由至少2种聚合物从同一挤出机以共混物形式挤出形成的纤维。术语“共混物”的定义可见诸于下文。双成分纤维所包含的各种聚合物成分不是沿纤维的整个横断面面积排列在位置相对固定、彼此界限鲜明的区内，而且，各种聚合物通常也不是沿着纤维的整个长度呈连续状，而是，往往形成随机开始并随机结束的微丝(原纤)或原生原纤。双成分纤维有时也被称之为多成分纤维。这一大类纤维在例如授予Gessner的美国专利5,108,827中有所讨论。双组分及双成分纤维还在教科书《聚合物共混物及复合物》，John A.Manson及Leslie H.Sperling主编，版权1976归Plenum Press所有，Plenum出版公司(纽约)的一个分部，IBSN 0-306-30831-2，PP.273～277。
本文所使用的术语“共混物”，当指聚合物时，是指2种或更多种聚合物的混合物，而术语“合金”是指共混物的一个子类，其中各成分不溶混但经过了相容化处理。“溶混性”及“不溶混性”被分别定义为具有负值和正值的混合自由能。再有，“相容化”的定义是改变不可溶混聚合物共混物的界面性能以便制成一种合金的过程。
本文所使用的术语“复杂成分非织造纤网”(或纤网层)是指这样的非织造纤网或层，它们具有至少2种在聚合物组成、纤维尺寸范围、纤维形状、颜料或添加剂加入量、卷曲度和/或其他组成及物理性能上彼此不同的长丝或纤维类型A和B的混合物。
本文所使用的术语“多层非织造纤网”是指具有至少2种类型排列在2个或更多个不同层中的长丝或纤维的非织造纤网。在不同层中的长丝或纤维可在聚合物总组成、纤维尺寸范围、纤维形状、颜料或添加剂加入量、卷曲度和/或其他组成及物理性能上彼此不同。多层非织造纤网中的个别层可以但不一定是如上所述的复杂成分非织造纤网层。
本文所使用的术语“热点粘合”涉及使由待粘合纤维构成的布料或纤网从加热轧辊与砧辊之间穿过。轧辊一般地但不总是带有用以使整个布料不是沿着全部表面粘合的花纹。结果，为功能及美观的原因，已开发出各种各样用于轧辊的花纹。一种花纹的例子包括许多点，就是Hansen Pennings或“H&P”图案，粘合面积为约30％，每平方英寸有约200个粘合点，正如授予Hansen和Pennings的美国专利3,855,046中所描述的，其全部内容收作本文的参考。H&P花纹具有方块形的点或针状粘合区，其中每个针的侧边尺寸为0.038英寸(0.965mm)，针与针之间的间距是0.070英寸(1.778mm)，粘合深度0.023英寸(0.584mm)。形成的花纹具有约29.5％的粘合面积。另一种典型的点粘合花纹是扩展型Hansen and Pennings，或“EHP”粘合图案，它能产生15％的粘合面积，其方块形针侧边尺寸为0.037英寸(0.94mm)，针间距0.097英寸(2.464mm)，深度是0.039英寸(0.991mm)。另一种叫做“714”的典型点粘合花纹具有方块针粘合区，其中每个针的侧边尺寸是0.023英寸，针与针的间距为0.062英寸(1.575mm)，粘合深度是0.033英寸(0.838mm)。产生的花纹具有约15％的粘合面积。又一种常用花纹是C-Star花纹，其粘合面积为约16.9％。C-Star花纹带有横向条纹或“灯芯绒”花纹，间或被闪发的星形隔断。其他常见的花纹包括菱形花纹，由重复和略微偏置的菱形组成，以及波浪线花纹，看上去类似窗纱。就典型而言，粘合百分数可占非织造布层合物纤网总面积的约10％～约30％。正如技术上熟知的，点粘合将层合物各层维系在一起并通过将每层内部的长丝和/或纤维的粘合赋予每个单层以整体性。
本文所使用的术语“个人护理制品”是指尿布、训练裤、吸收性内裤、成人失禁用品及妇女卫生制品。
目前优选实施方案详述按照本发明的第1实施方案，可采用一种双体或分裂式纺丝组件纺丝法生产复杂成分非织造纤网。参考图1，纺丝组件10A和10B，二者可以但不一定相同，由甬道12分开。纺丝组件10A用于挤出第1类型A的，例如纺粘长丝的非织造聚合物纤维或长丝。纺丝组件10B用于挤出第2类型B的，例如纺粘长丝的非织造聚合物纤维或长丝。
类型A与类型B的长丝彼此在组成和/或物理性能上不同。例如，类型A与类型B的长丝彼此可在聚合物组成上不同。类型A的长丝可包含聚丙烯；而类型B的长丝可包含聚乙烯。其他适合用于类型A或类型B的长丝的聚合物包括但不限于，聚酰胺、聚酯、乙烯与丙烯的共聚物、乙烯或丙烯与C4～C20-α-烯烃的共聚物、乙烯与丙烯及C4～C20-α-烯烃的三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-聚(乙烯-α-烯烃)弹性体、聚氨酯；A-B嵌段共聚物，其中A由聚(乙烯基芳烃arene)部分，如聚苯乙烯构成，而B是弹性体中间嵌段，诸如共轭二烯或低级链烯；聚醚、聚醚酯、聚丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸烷基酯、聚异丁烯、聚丁二烯、异丁烯-异戊二烯共聚物，以及以上的任意组合。
类型A与类型B也可是各种不同的双组分长丝，或一个是单组分，另一个是双组分长丝。类型A与类型B还可具有相同或不同的组成，但物理性能却肯定不同。例如，类型A与类型B的长丝可具有不同的平均纤维尺寸、不同的纤维形状、不同的卷曲度数值和/或不同的添加剂用量。
双组分长丝的不同种类包括具有至少2种界限鲜明的组分，技术上通常称之为“皮芯”型的长丝、“并列”型的长丝及“海岛”型的长丝。包含3种或更多种界限鲜明的组分的长丝也可包括在内。这样的长丝一般是纺粘的，但也可采用其他方法成形。相比之下，单组分长丝则仅包含1种聚合物。类型A与类型B的长丝可以是在其组成上有所不同的纺粘长丝。
纺粘长丝是基本上连续的且一般具有约12～55μm的纤维直径，经常为约15～25μm。类型A与类型B的长丝可以是在其纤维平均直径上有所不同的纺粘长丝。
熔喷微纤维一般为不连续的，平均纤维直径最高约10μm，优选约2～6μm。类型A与类型B的长丝可以是具有不同聚合物组成、不同纤维平均直径和/或不同平均长度的熔喷微纤维。
非织造长丝可以是卷曲或非卷曲的。卷曲长丝例如描述在授予Kinney的美国专利3,341,394中。卷曲长丝例如可具有少于30个卷曲每英寸，或者在30～100个卷曲每英寸，或者多于100个卷曲每英寸。类型A与类型B的长丝可在卷曲度(数)上，或者是否存在卷曲上彼此不同。
还可将其他材料与生产本发明非织造布所使用的聚合物相掺混，如碳氟化合物，以提高化学排斥性，譬如美国专利5,178,931中所公开的那些；阻燃剂，用以提高耐火性；和/或颜料，用以赋予每一层相同或迥然不同的颜色。用于纺粘和熔喷热塑性聚合物中的阻燃剂及颜料乃是技术上已知的，并且经常是内添加剂。颜料，如使用的话，其存在量一般小于该层的5wt％，而其他材料的总存在量则小于25wt％。类型A与类型B的长丝可在其添加剂用量上，或者是否存在某一特定添加剂上不同。
参考图1，下面将描述本发明的一种实施方案。如图所示，纺丝组件10A与10B，二者可以但不一定相同，由甬道12分割开来。可分别向纺丝组件10A和10B中喂入用于制造长丝类型A和B的聚合物。视工艺条件之不同，不同类型的长丝可在产品中混合，或者可获得一种层合结构，其中各个层在各自使用的聚合物和/或添加剂上有所变化。纤维束14、16从纺丝组件中挤出到骤冷区18中。有利的是，让纤维束沿着与垂线或相对于中央甬道中心线成一定角度α从纺丝组件10A和10B的下表面20挤出到骤冷区18中，以便有助于引导热尾气流体(hot exhaust fluid)(空气)穿过纤维束14、16朝上进入甬道12。这一角度例如可以是在约1°～约15°的小角度，尤其是在约1°～约5°的范围。同样，骤冷区的两侧(侧吹风装置)22和24应有利地制成能引导空气沿着与水平方向成约1°～约10°的小角度流动的构造，以便在骤冷空气与纤维束之间维持一个相对恒定的距离，从而达到更均匀的冷却效果。骤冷空气从导管26、28两侧，沿相对于纤维束的横向、彼此相对并平行于或近似平行于纺丝板吹入，虽然为清楚起见，仅画出了一侧的流动式样。如图所示，骤冷空气的一部分朝上经由甬道12排出，同时，其余部分则随同纤维束被带入纤维牵伸单元。控制骤冷空气的温度，以获得要求的纤维性能。例如，在聚丙烯纺粘纤网成形的情况下，骤冷空气控制在约5℃～约25℃较为有利。如图所示，本发明的安排方式提供在1套配置中实现多排纺丝板生产的优点，并允许采用1个中央流体流股来冷却2股纤维束。希望的话，可设置助力风扇以帮助载有烟气的空气经顶部排出。还有，视是否需要提高流动稳定性而定，在纺丝板表面与骤冷甬道之间设置均压缝，例如宽度约1英寸～约3英寸，可能是较好的。
上面已经解释过，可通过对工艺的调整使纺丝组件10A和10B生产出的类型A长丝和类型B长丝或者在1个层中混合，或者各自作为产品中单独的层合在一起。丝束的混合可采用从侧面(侧吹风)22和24以较高流率和流速和/或较大的角度α吹出骤冷空气流来实现，以便使类型A与类型B的长丝彼此强烈地簇拥。诸如水力缠结或机械针刺(2种方法都是本领域技术人员熟知的)之类的后处理可进一步使长丝混合。反之，倘若采用从侧面22和24以较低流率和流速和/或较小的角度α吹出，以致类型A与类型B的长丝彼此簇拥作用极小，则类型A与类型B将在产品中以2个层的形式出现。
图1还示意地展示用以保证诸如冷凝油或蜡之类的残渣从纺粘系统流走的有利手段，这在某些孔密度适中的场合非常有用。如图所示，纺丝组件10由甬道12一分为二，后者又连接着甬道(风管)30，30的走向朝下倾斜一定角度，从而可将任何可能的冷凝物抽出。甬道12和30之一或二者可加以热绝缘，以便最大限度地减少纺丝组件中热损失。该甬道可以以矩形的断面离开纺粘机器，随后在接头32处形状改变为圆形之类的形状。导管30一直通到冷凝器34，后者可借助经由管道36和38冷却水之类来冷却。脱去蜡的空气由诸如风扇经甬道39抽出。需要的话，可以采用传统上使用的各种手段将冷凝物(蜡)从纺粘系统抽离并流经冷凝器。对于孔密度非常高的情况，可能需要其他烟气排出手段。
图2是第2实施方案的类似图示，其中骤冷空气吹入到中间(纤维束120与122之间)，然后尾气从侧面流出。如图所示，纺丝组件100A和100B布置在管道或甬道112相对的两侧。供应的骤冷空气可朝下从2个纺丝板之间以1股气流(或区)的形式吹入，对丝束120、122之间的空气空间施压，从而将空气经每股丝束朝外抽出。在这一实施方案中，甬道112的有利布置是用隔板114分成供风区116和118，从而引导骤冷流体分别流经丝束120和122。在孔密度非常高且中央空气流率很高的情况下，从两侧吹出的气流的相互作用被减少到最低限度。可设置多孔板或网124、126，以控制流体流动并提高其均一性。使用的话，有利的是，这些多孔板具有逐渐变化的开孔面积，以提供对流体流率的进一步控制。在该实施方案中，烟气排出甬道128、130布置在丝束120、122的彼此相对的侧面以接受一部分骤冷流体。其余的骤冷流体沿丝束被向下拖拽，并携带着丝束或被后者携带着流向纤维牵伸区(未表示)，其情景如图1一样。此种布置除可提供图1布置的优点之外，还允许对施加到单独丝束上的骤冷流体分别实施控制。进一步的好处是，任何可能的烟气将维持在热状态，直至到达要求的地点并沉积出油滴为止。
由于图2实施方案采取让骤冷流体从甬道116和118出发基本朝外流动的方式，因此该方案用于生产层合产品(其中类型A与类型B的长丝在分开的层中)，比生产单层混合产品，更为合适。自然，各层还可随后接受水力缠结、机械针刺或其他适当的技术的处理以实现混合。
图3所表示的方案操作在这样一种通风模式，其中经甬道212吸入的垂直气流本身又从周围吸入骤冷空气，使之流经从纺丝组件200A和200B到牵伸单元进口230这一段的纤维束220(类型A)和222(类型B)。在此种布置中已表明，每英寸纺丝板宽度的孔数允许增加，并具有较高的产量和纺丝生产线的稳定性。例如，每英寸可至少布置320孔，同时可减少对骤冷空气的需要量并降低对工艺控制设备的要求。其他的变换方案也将是显而易见的，例如采用分开的牵伸单元，以维持分开的丝幕，将它们沉积为由相同或不同纤维构成的分层构造。图4是图3布置的透视图。图5所示方案的骤冷空气区440～447和纺丝组件是沿着一种与水平方向或者相对于中央甬道中心线的垂线成一角度“b”取向的。这一角度可以在约1°～约15°的小角度范围，例如特别是在约1°～约5°的范围，这可以通过例如转动纺丝板或者通过(改变)纺丝板表面的形状来获得。虽然各个纺丝组件之间的间距可有所不同，但笔者认为，大多数操作的间距将在从不足约1英寸的微小间距到约20英寸之间，特别是在不足约1英寸到约1.5英寸之间。布置的其他参数将大致在传统范围内，具体视设备总体配置及所要求的操作条件而定。例如，垂直骤冷空气流速在约100英尺每分钟～约1000英尺每分钟，将提供例如符合满意传热程度要求的足够吹风。
在诸如图3～5中所示的实施方案中，从中央朝下流动的骤冷空气流与从侧面-朝里流动的骤冷空气流之间的相对流率将影响到产品是--具有分别由类型A与类型B的长丝构成的分开的层，抑或是各股长丝之间彼此混合。如果由中央朝下流动的空气流具有足够的流速和力量使纤维束220与222保持分开，从而克服了由侧面朝里流动气流所造成的竞争力，则产品将具有分别对应于类型A和类型B的2个层。如果侧面朝里流动的空气流具有足够的速度和力量来克服中央朝下流动的空气流，则类型A与类型B的长丝便可在不同程度上彼此混合。
图6示意地表示一种布置，它可用于多纺丝板，或者用于单纺丝板但具有一部分被堵死从而不再有纤维成形的情况。纺丝板区域710、712纺出丝束714、716，由中央甬道718分开。喷嘴720与骤冷流体源相连接，使骤冷流体经开孔722、724朝上和/或朝下流动。骤冷空气可从侧面726、728被吸入或吹入，并流经丝束714、716，如图所示。这样，就可通过修改现有纺丝板获得一种特别经济的系统。还有，2个方向中任何一个方向的相对流率可通过喷嘴720和开孔722、724的设计参数选择方便地予以控制。
图7表示如何将3个纺丝组件200A、200B及200C组合在一起生产3-层的非织造构造。图7的实施方案与图5相似，不同的是，在纺丝组件200A与200B之间插入了第3纺丝组件200C。纺丝组件200A、200B及200C生产出3股纤维束220、222和224，它们可以是类型A、B和C的长丝，或者其任意组合。例如，纤维束220、222及224可包括类型A/类型B/类型C、类型A/类型B/类型A、类型A/类型A/类型B、类型A/类型B/类型B、类型B/类型C/类型A、类型A/类型C/类型B，乃至其他组合。在图7的方案中，需要2股垂直骤冷空气流，用以将纤维束220与224，以及纤维束222与224分开。该方法是采用2组侧面空气骤冷区(例如，440～444和445～449)实施的，正如图5的2-纺丝组件系统的情况那样。骤冷后，纤维束220、222及224，借助牵伸单元230合并在一起成为多层的形式。
图7的3-纺丝组件系统还可用于生产具有各种优点的3-层非织造布构造。例如，价格较便宜的聚合物可作为中间“填料”层，同时1种或多种柔软性较好的、价格较高的聚合物用作外层，从而可降低总成本。还有，外层之一可通过后加工或选择以获得对薄膜或其他基材的改进粘附性。3层的容量可提供多种多样制造构造的可能性它们可具有不同的层间比例、不同的纤维断面形状及尺寸、不同的聚合物组成、不同的卷曲度以及不同的颜料或添加剂加入量。
虽然本文所公开的实施方案为目前优选的，但是，在不偏离本发明精神和范围的条件下仍可做出各种各样的修改和改进。本发明的范围唯一地由所附权利要求规定，属于等价意义及范围之内的所有改变均应包括在其中。
权利要求
1.一种包含由第1类型A聚合物长丝与第2类型B长丝构成的混合物的复杂成分非织造材料的制造方法，它包括下列步骤从第1纺丝组件中挤出第1类型A的丝束；从第2纺丝组件中挤出第2类型B的丝束；将第1类型A的丝束及第2类型B的丝束骤冷，方法是，提供相对于类型A丝束为横向的第1空气流以及相对于类型B丝束为横向的第2反向空气流；第1与第2彼此反向的空气流具有足够的速度和流率将类型A和类型B的长丝合在一起，并造成类型A与类型B的长丝之间至少一定程度的混合。
2.权利要求1的方法，它还包括在类型A与类型B的长丝合在一起之前提供从二者之间流过的第3空气流的步骤。
3.权利要求1的方法，其中第1空气流与第2空气流是以约5～25℃提供的。
4.权利要求2的方法，其中第3空气流是以约5～25℃提供的。
5.权利要求1的方法，其中类型A与类型B的长丝是以与垂直方向成约1～15°的角度彼此相对地挤出的。
6.权利要求1的方法，其中类型A与类型B的长丝是以与垂直方向成约1～5°的角度彼此相对地挤出的。
7.权利要求1的方法，其中第1与第2空气流是以与水平方向成约1～10°的角度彼此相对地吹拂的。
8.权利要求2的方法，它还包括在类型A与类型B的长丝合在一起之前提供从二者之间流过的第4空气流的步骤。
9.权利要求1的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝具有不同的组成。
10.权利要求1的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝包含不同的聚合物组合物。
11.权利要求10的方法，其中类型A和类型B的长丝包含选自下列的聚合物聚酰胺、聚酯、乙烯与丙烯的共聚物、乙烯或丙烯与C4～C20-α-烯烃的共聚物、乙烯与丙烯及C42～C20-α-烯烃的三元共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-聚(乙烯-α-烯烃)弹性体、聚氨酯；A-B嵌段共聚物，其中A由聚(乙烯基芳烃)部分，如聚苯乙烯构成，而B是弹性体中间嵌段，诸如共轭二烯或低级链烯；聚醚、聚醚酯、聚丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸烷基酯、聚异丁烯、聚丁二烯、异丁烯-异戊二烯共聚物，以及以上的任意组合。
12.权利要求10的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝中至少1种包含双组分长丝。
13.权利要求12的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝包含不同组成的双组分长丝。
14.权利要求12的方法，其中类型A的长丝及类型B的长丝包含不同构型的双组分长丝。
15.权利要求1的复杂成分非织造材料，其中类型A与类型B的长丝包含加入量不同的添加剂。
16.权利要求1的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝包含纺粘长丝。
17.权利要求1的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝具有不同程度的卷曲。
18.权利要求17的方法，其中2种长丝类型中一种是未卷曲的，而另一种长丝类型是卷曲的。
19.权利要求17的方法，其中2种长丝类型均为卷曲的。
20.权利要求17的方法，其中类型A的长丝和类型B的长丝包含纺粘长丝。
21.权利要求1的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝具有不同的平均长丝尺寸。
22.权利要求21的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝具有不同的平均纤维直径。
23.权利要求21的方法，其中类型A的长丝与类型B的长丝具有不同的平均纤维长度。
24.权利要求21的方法，其中类型A的长丝和类型B的长丝包含纺粘长丝。
25.一种制造多层非织造材料的方法，该材料包含由第1类型A聚合物长丝构成的层及由第2类型B长丝构成的层，该方法包括下列步骤从第1纺丝组件中挤出第1类型A的丝束；从第2纺丝组件中挤出第2类型B的丝束；将第1类型A的丝束及第2类型B的丝束骤冷，方法是，提供相对于类型A丝束为横向的第1空气流以及相对于类型B丝束为横向的第2反向空气流；第1与第2彼此反向的空气流具有足够的速度和流率将类型A和类型B的长丝合在一起，结果形成多层的形式。
26.权利要求25的方法，它还包括在类型A与类型B的长丝合在一起之前提供从二者之间流过的第3空气流的步骤。
27.权利要求25的方法，其中第1空气流与第2空气流是以约5～25℃提供的。
28.权利要求25的方法，其中第3空气流是以约5～25℃提供的。
29.权利要求25的方法，其中类型A与类型B的长丝是以与垂直方向成约1～15°的角度彼此相对地挤出的。
30.权利要求25的方法，其中类型A与类型B的长丝是以与垂直方向成约1-5°的角度彼此相对地挤出的。
31.权利要求25的方法，其中第1与第2空气流是以与水平方向成约1～10°的角度彼此相对地吹拂的。
32.权利要求26的方法，它还包括在类型A与类型B的长丝合在一起之前提供从二者之间流过的第4空气流的步骤。
33.一种制造包含至少3个非织造层的多层非织造材料的方法，该方法包括下列步骤从第1纺丝组件中挤出第1丝束；从第2纺丝组件中挤出第2丝束；从位于第1与第2纺丝组件之间的第3纺丝组件中挤出第3丝束；提供相对于第1丝束为横向的第1骤冷空气流以及相对于第2丝束为横向的第2反向骤冷空气流；提供介于第1与第3丝束之间的第3骤冷空气流；提供介于第2与第3丝束之间的第4骤冷空气流；以及将第1、第2及第3丝束合并在一起，成为多层的形式。
34.权利要求33的方法，其中第1丝束包含第1类型A的长丝，第2与第3丝束中至少1种包含第2类型B的长丝。
35.权利要求34的方法，其中第2丝束包含第1类型A的长丝，第3丝束包含第2类型B的长丝。
36.权利要求34的方法，其中第2丝束包含第2类型B的长丝，第3丝束包含第1类型A的长丝。
37.权利要求34的方法，其中第2和第3丝束二者之一包含第3类型C的长丝。
全文摘要
本发明涉及一种复杂成分非织造纤网的成形方法,包括将不同长丝类型的混合物同时成形为该纤网的步骤。这些长丝类型可在聚合物组成、添加剂用量、纤维尺寸、纤维形状和/或卷曲度上不相同。本发明还涉及成形多层非织造布结构的方法,其中构成不同层的不同类型的长丝同时成形。
文档编号D01D5/088GK1268195SQ98806447
公开日2000年9月27日 申请日期1998年6月15日 优先权日1997年6月18日
发明者C·J·莫雷尔, B·D·哈伊尼斯 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司