专利名称：含有有机和/或矿物粒子的无纺布制品及其制备方法
含有有机和/或矿物粒子的无纺布制品及其制备方法本发明涉及的领域为基于由合成纺织品制成的无纺布的基底。其涉及由热塑性聚合物制成的和由化学连接的长丝或纤维组成的结构(frame) 或基底(substance)形式的柔韧的且形稳性的无纺布制品，以及其制备方法。更具体地，本发明的目的为通过使用矿物和/或有机原料来增强由化学连接的连续纤维或长丝制成的无纺布的物理和机械性质，例如将其在浸渍、覆盖或分散过程中结合在粘合剂中，从而在交联之后通过树脂部分或全部密封。矿物和/或有机粒子原料能由粒径和/或性质不同的总体的混合物组成，能够实现增加构成所述无纺布制品的纤维网络层之间的连接数和任选地增加在长丝或纤维之间的连结点的尺寸。在上述领域中，由于经济或环境原因，目前的趋势趋向于通过减少组分或通过使用不太优美但耐用或可更新或可循环使用或其它较低内能的产品来生产新型无纺布制品。同时，降低生产成本的压力迫使制造者越来越快地生产，而同时满足不断提高的高要求。由于热记忆效应以及相对于在最终应用中对质量和耐用性的要求，作为结构使用的无纺布制品的机械和热稳定性性质成为绝对的决定性因素，同样对于它们用于在浙青形成过程中或在相似约束条件下的热处理过程中转化的适用性也是如此。目前，这些结构常由80g/m2至350g/m2的无纺布组成，在均聚物基底的情况下通过化学方法或者在使用由两种聚合物组成的表面的情况下将其中一种熔化通过热的方法来使所述无纺布被交联或稳定。在一些情况下，在任选地作为结构使用之前，这些无纺布表面或产品能够通过线、 网格、纺织品或玻璃或具有非常高模量的合成聚合物编织材料进行加强，所述结构被设计为采用浙青浸渍和覆盖，而所述浙青则由聚合物或其它基底修饰或在热约束条件下经过转化。在常规方法中，这些表面在进行分层之后接下来进行本领域技术人员已知的浸湿、干燥或熔化的制备过程，在它们的热和/或化学固结之前，经过通过机械针刺或通过液压粘合的混合以确保纤维网络至少部分结合，从而使其具有相当的抗裂强度。随后发生的化学或热粘合的目的为使无纺布表面或产品相对于该表面或产品能承受的热机械约束条件具有形稳性。在机械或液压或化学粘合之前或在分层过程中通过结合线、网格或玻璃或具有非常高模量的聚合物编织材料可能还会增强这些纺织品，其目的是在这些的热压(在后处理或转化温度下)下更进一步降低其变形性，从而稳定纤维结构。实际上，在放置和老化中的层中的这些无纺布表面或产品都需要高形稳性。而且， 在它们的制备或转化过程中，它们同时承受比在使用或最终实施过程中所承受的更高得多强度的机械和热约束条件。本领域已经提供或已知的众多类型的无纺布制品以及它们的制备方法以或多或少满意的方式满足了上述的要求。
因此，法国专利第FR 8816711号描述了用于制备基于无纺布材料的基底的方法， 所述无纺布材料为能够化学或热连接的具有良好形稳性的平面物品，其重量为20至500g/ m2，且通过具有高模量优选地大于50GPa的连续线纵向加强。在所得的无纺布制品中，在 180°C的温度下和每米宽度至少80N的约束条件下发生玻璃线的断裂，且在冷条件下的模量与含有或不含增强线的模量相同。因此，相对于标准无纺布制品，在热条件下的形稳性和变形性基本上得到增强。通过文献US 6221973已知用于在密封结构工业中使用的无纺布制品的液态化学粘合剂在约200°C下的组成以及交联机理。这些粘合剂由包含至少两个羧基的多酸、包含至少两个羟基的多醇和加速剂的混合物组成。为满足新国际标准，由该US文献公开的所产生的形成粘合剂的树脂基本上不含甲醛。将该树脂浸渍在由玻璃纤维制成的无纺布基底上，所述玻璃纤维被设计用于制备包含浙青的涂料。在浙青应用过程中遇到的由于玻璃纤维本身对温度范围不敏感，从而粘合剂的基本功能为通过化学连接点的凝固和衔接以确保纤维的结合，目的是通过开发可接受的抗力防止表面的机械收缩，由此不预先固结表面。与由聚酯制成的结构和更一般地由热塑性聚合物制成的无纺布制品不同，组成在该US文献中描述的所述结构的玻璃纤维或线不经过与施加的高压和温度相关的结构改变，然后其在使用中发生的热循环过程中产生剩余缩率情况。能够实现够加强无纺布表面的众多其它粘合剂实例为在现有技术中已知的，例如通过文献 US 4076917、EP 0583086 和 WO 97/31036。某些最近的应用或产品/市场需要同时要求非常好的形稳性连同增加厚度的无纺布制品。由于技术和经济约束通常不允许增加表面重量，因此必要的是在降低产品的密度上采取行动，通常基于待连接材料将真空度设置为0. 15%至0. 3%或约70%至80%。容易理解，随着沿Z轴重叠的层的长丝或纤维之间的距离的增加，具有恒定克重的厚度的增大消极地影响连结点的数量以及尺寸，结果消极地影响所涉及的无纺布制品的稳定性和/或模量。专利文献US 6四9936和EP 1664418引用使用40%至95%水稀释的交联树脂，任选地补充诸如硼、玻璃硅酸盐或纤维的矿物原料，目的是制备非常硬和非常厚的产品(> Icm)，所述产品由无机纤维组成并用于绝缘。这些文献还提到关于布或纸密封层或子层结构的可能的固结的应用。然而，在所论述的领域中，所述基底仅由玻璃纤维或长丝组成且因此对温度不敏感。此外，所述无纺布制品未通过混合的液压或机械针刺类型预先连接而显著弱化了网络。而且，专利文献US 2009/0048371描述了基于由合成或人造纤维制成的无纺布， 在两个表面上的包含浙青的密封膜的制备，其通过至少一种化学粘合剂和氢氧化铝的混合物来固结。优选地在190°C至210°C的温度下进行粘合剂的干燥和交联，持续约0. 5分钟至约 5分钟且优选地为1. 3分钟至3. 0分钟。干燥粘合剂的重量比优选地为待连接的无纺布制品重量的15%至20% (0. 5%至30% )。以干燥化学粘合剂比率的10%至100%的比率结合氢氧化铝。氢氧化铝粒子的尺寸为0. 5 μ m至50 μ m，且优选地为0. 9 μ m至5 μ m。然后，使用浙青覆盖或浸渍无纺布层以形成膜。该US文献要求保护由此产生的表面的破坏载荷和热稳定性的增强。然而，在引用的比较实施例中，特别在使用10份碳酸钙或高岭土的过程中，注意到破坏载荷非常显著的降低和变形性的增加。文献BE 858986描述了包含聚合物混合物的粘合剂的使用，通过乳剂形成的粘合剂和设计为增加纺织品机械强度的惰性原料。待连接的表面由轻克数的合成、天然和/或人造纤维的混合物组成，具有仅使用连接所述纤维的粘合剂确保的纤维的衔接和最终性质用于防止其分解或增强抗力。这些表面的平均表面重量约为25至35g/m2，且通过单体表面的重叠和随后的固结来确保较重表面的制备。根据牵引力达到最有利的强度，即使通过使用矿物原料来增强也是非常低的且对于100g/m2计算大约为50N至80N/5cm。将这些值与形成密封结构的无纺布制品的值进行比较，其对于相同的最终重量大约大5至10倍，从而达到250至350N/5cm。在该BE文献中描述的该产品的应用领域主要在基本上一次性的或打算用于热绝缘的纺织品的结构内。由于衔接力以及获得的机械性质水平的不足，这些无纺布制品不适用于在密封结构或热稳定性基底的结构内使用。还需指出的是，某些原料例如硅酸钙导致无纺布制品强度的损失。本发明涉及基于合成材料且结合至少一种粘合剂的密度小于1的柔韧无纺布制品，其目的是通过在属于产品的不同层的纤维或长丝之间且优选地还在相同层的纤维或长丝之间特别地增加连结点的尺寸和数量来增强该产品的物理和机械性质。有利地，本发明还将能够调整、改变或增强物理和/或机械性质，且特别是弹性性质以及在冷和热条件下的变形性用于制备无纺布基底，特别是通过交联化学粘合剂固结。为这个目的，本发明的对象是柔韧的无纺布制品，其体积密度小于1且通过至少两层合成纤维或在垂直于所述产品XY平面的Z方向上重叠的长丝形成，其并经过至少一次机械或液压针刺操作，由此所述无纺布制品还结合在该制品中以单式或多式方式分布的矿物和/或有机粒子形式的粒子原料，且由能使长丝或纤维互相至少点连接的粘合剂材料至少部分覆盖或密封；该无纺布制品的特征在于被称为“大粒子”的至少总体或部分有机和/或矿物粒子，其尺寸满足3 X(V^r)3 < V,优选地5 X(V^t)3其中SMf相应于形成无纺布制品层的纤维或长丝的平均横截面积，且ν表示有机或矿物粒子的平均单体体积。有利地，所述大粒子在质量和/或体积上构成在所述无纺布制品中存在的大部分粒子原料，并在相同层的结点、网格、纤维和长丝之间以及在形成所述无纺布制品的重叠层之间产生桥接或连接。根据本发明优选的变型实施方案，所述无纺布制品具有下列特征中的至少一种所述大粒子具有至少一维d满足d彡3x DMf，优选地d彡5xDMf,其中DMf相应于形成所述无纺布制品层的纤维或长丝的平均直径。所述大粒子的平均尺寸相应于所述无纺布制品层的可见孔的平均尺寸的至少20%，在垂直于所述无纺布制品的XY平面的Z方向上看得见所述可见孔。在无纺布制品的结构内其长丝纤维具有通常范围内的标称值，有利地所述大粒子的平均粒径大于约50 μ m，优选地大于约60 μ m。尽管所述大粒子的有效尺寸对于在分层的纤维和长丝之间建立连接和桥接是有益的，然而必要的是能将这些大粒子引入至无纺布制品的纤维网络中且此外它们不引起局部厚度过大(通过层的变形或通过突出)。因此还有必要调整它们的尺寸以使它们能套入无纺布制品的厚度中。发明者指出，当所述大粒子的单体体积还符合下列不等式v < 50X (Vw)3'
优选地V <30 X C V^r)3时实现这些目的。优选地，还符合下列两种方案中的至少一种所述大粒子的平均尺寸小于所述无纺布制品层的可见孔的平均尺寸的约120%， 优选地约100%，在垂直于所述无纺布制品的XY平面的Z方向上看得见所述可见孔。所述大粒子的平均粒径小于约400 μ m,有利地约300 μ m,且优选地约200 μ m。为提高质量和增加相同层的纤维或长丝之间的连接数，矿物和/或有机粒子原料还包含粒径小于30 μ m,优选地20 μ m的总体或部分粒子。与本发明的有利实施方案一致，所述矿物和/或有机原料以形成所述无纺布制品层的纤维或长丝重量的至30%，优选地为5%至25%的重量比存在。在本说明中，将层定义为面向XY平面且在相同平面内略微混合的重叠的一组长丝或纤维。在熔化过程(连续的长丝)的情况下，纺织速度(通常为30至120m/s)为在分层过程中使帘或束长丝或多或少通过束、通过在分层平台上展开来自己“移动”，从而形成本发明要达到的数平方毫米或更少的微拉绒层(微层，子层)。在干燥或润湿过程的情况下，在分层平台上以束的形式连续放置以前单体的纤维，从而形成上述的微分层层。分层体系能任选地产生若干帘或束的重叠，从而在这些长丝或纤维子层的层中的制备结束。这是多帘过程(连续的长丝)或干燥过程的情况，其中所述纺织品互相重叠。当然，通过组合不同的以前连接的无纺布能制备所述层的层。在本文献中提到的 Z桥接等同于在它们的接触面上的层或“子层”或“微层”。为防止在温度范围内温度的任何影响，所述温度范围为在其制备、处理或使用阶段无纺布制品通常暴露的温度，所述形成矿物和/或有机粒子的材料的熔点大于形成所述层的纤维或长丝的材料的熔点，必要时处于所述粘合剂活化、交联或干燥的熔点。作为变型且基于考虑到的使用和目标作为无纺布制品的性质，其可以提供有机粒子的熔点小于所述纤维或长丝的熔点且适当时小于或大于形成所述粘合剂的材料的热定型、干燥、活化或交联的温度。根据本发明另外的有利特征，其可以提供所述形成原料的粒子的粒径大于100 μ m,有利地大于60 μ m,优选地大于20 μ m,
且具有有机的性质或来源。形成矿物和/或有机原料的一部分粒子由能够随温度膨胀的粒子组成。尽管形成纤维或长丝的合成材料能够为任何材料，前提是其适用于制备无纺布且适用于考虑到的应用，形成无纺布制品层的连续纤维或长丝基于热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料选自聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯以及这些不同聚合物的共聚物和这些不同聚合物和共聚物可能的混合物。为增加无纺布制品的结构衔接且在目标范围和特征内增强其性能水平，前提是其能任选地在两层或多层构成层中或在两层或多层构成层之间结合具有高稳定性特性的长丝、网格和/或纺织品形式的增强结构，由此由所述粘合剂至少部分覆盖或密封的所述矿物和/或有机粒子，所述粘合剂在这些增强结构和层的长丝或纤维之间建立刚性连接或产生桥接。与本发明的优选的变型实施方案一致，其还能提供形成矿物粒子的材料选自诸如碳酸钙、氢氧化镁或氢氧化铝、硫酸钡、粘土、高岭土、石英、滑石的碳酸盐，硅酸盐和硫酸盐以及诸如二氧化钛、矾土和三水铝石的氧化物和
氢氧化物。形成有机粒子的材料选自诸如木材、木质素、石墨的纤维或粒子纤维素，诸如环氧树脂和酚醛树脂(注册名称)的微粒化热定型性循环使用聚合物，诸如PET (聚对苯二甲酸乙二酯)、PBT (聚对苯二甲酸丁二酯)、PP (聚丙烯)、PE (聚乙烯)、PA (聚酰胺)以及它们的共聚物的微粒化热塑性聚合物。形成粘合剂的材料选自含有或不含甲醛的树脂、液体树脂、基于丙烯酸酯的乳状液或分散体、苯乙烯丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯甲酰胺、乙基醋酸乙烯酯、苯乙烯丁二烯、乙烯醇、丁二烯丙烯酸酯、聚氨酯、硅酮和基于苯酚、三聚氰胺、尿素、环氧树脂、醇酸树脂和聚酯的交联树脂。本发明还具有其目的为制备柔韧的无纺布制品的方法，所述无纺布制品的体积密度小于1且通过由至少两层合成纤维或在垂直于所述制品XY平面的Z方向上重叠的长丝形成，其并经过至少一次机械或液压针刺操作，由此所述无纺布制品还结合在该制品中以单式或多式方式分布的矿物和/或有机粒子形式的粒子原料，并且由能使长丝或纤维互相至少点连接的粘合剂材料至少部分覆盖或密封。根据本发明，所述方法的特征在于其包括之前、同时或随后在纤维或长丝层中和/ 或在纤维或长丝层之间结合所述粘合剂材料，由此一个过程用于结合包含至少总体或部分有机和/或矿物粒子的矿物和/或有机粒子原料，所述有机和/或矿物粒子被称为“大粒子”且其尺寸满足3 χ {4SMff < V，优选地5 χ (Vw)3 < ν,其中SMf相应于形成无纺布制品层的纤维或长丝的平均横截面积，且ν表示有机或矿物粒子的平均单体体积。在优选的方法中，无纺布制品中结合的大粒子相应于上述粒子，由此在所述无纺布制品层中或在所述无纺布制品层之间引入所述粒子原料之前或之后进行所述针刺操作。还为增加或增强相同层纤维或长丝之间的连结点的目的，有利地，其前提是结合的矿物和/或有机粒子原料还包含粒径小于30 μ m,优选地20 μ m的总体或部分粒子。所述方法包括以形成所述无纺布制品层的纤维或长丝重量的至30%，优选地为5%至25%的重量比在所述无纺布制品中结合所述矿物和/或有机原料。与本方法的第一个变型实施方案一致，在化学粘合剂之前或与化学粘合剂同时， 在所述无纺布制品中同时结合全部矿物和/或有机粒子。与本方法的第二个变型实施方案一致，在所述无纺布制品中以差别化方式结合所述矿物粒子和有机粒子，由此在所述有机粒子以后引入所述矿物粒子。形成矿物和/或有机粒子的材料的熔点大于所述形成层的纤维或长丝的材料的熔点，必要时处于所述粘合剂活化、交联或干燥的熔点。在根据本发明方法的结构内，其还能提供粒子的粒径大于100 μ m,有利地大于60 μ m,优选地大于20 μ m,且具有有机性质
或来源。形成所述矿物和/或有机原料的一部分粒子由能够随温度膨胀的粒子组成，和/ 或所述形成无纺布制品层的连续纤维或长丝基于热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料选自聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯以及这些不同聚合物的共聚物和这些不同聚合物和共聚物可能的混合物。为避免矿物和/或有机粒子的沉淀或结块，当所述粒子的密度比所述粘合剂的密度大约30 %，优选地约20 %时，在通过浸渍引入粒子原料和粘合剂的情况下，所述方法包括使用触变剂或分散剂。最后，其还能提供为在所述无纺布制品中结合下列结构任选地在两层或多层连续层中或在两层或多层连续层之间、具有高稳定性特性的长丝、网格和/或纺织品形式的增强结构，以及由所述粘合剂至少部分覆盖或密封的矿物粒子和/或有机粒子，所述粘合剂在这些增强结构和层的长丝或纤维之间建立刚性连接或产生桥接。由于以下描述将更好地理解本发明，其涉及通过非限制性实例提供的优选的实施方案。根据本发明用于制备无纺布制品的方法，部分实施操作对于本领域的技术人员为已知的。因此，以通过干燥方法或通过熔化或润湿方法的已知方法来获得无纺布制品的纤维或长丝的层。不管实施上述的方法，已经证明用于在XY平面的层中大部分分布的长丝取向。非常少的强连接是沿着Z轴自然存在的。混合方法，例如机械针刺或液压结合，能够实现在产品的厚度方向上，在开始的平面层中部分定向表面纤维或长丝。平坦或间歇碾压以及通过传送热空气还能够实现通过聚合物的部分和特殊熔化来热机械布置该网络。没有这种类型的结合，无纺布几乎没有机械保持。在通过针刺混合的情况下，通常制成的穿孔数为每平方厘米20至150个穿孔且一般为每平方厘米25至70个穿孔。因此，该穿孔的速度使在Z上每1至2mm最多一个长丝结合或结点，然而前提是两个单体的针不在相同的点穿孔，其相对频繁地发生。纤维网络的通过化学结合的衔接在纤维或长丝的交叉点完成但是主要在复长丝累积的位置发生，所述复长丝累积的位置穿过产品厚度(在Z方向上重叠)的重叠层的不同XY平面上交叉。仅交叉的纤维或长丝或纤维或长丝束有助于结合。互相连接的平行长丝或网络的自由单长丝部分通过核心/外壳类型的涂料消耗树脂，但不会由此显著有助于增强网络。对于其部分，当他们接触时，通过在相应的交叉点互相粘合这些层或层制成Z结合。增加无纺布制品的厚度以及维持必需的表面重量导致层或层之间的连结点减少， 因此降低所述产品的结构衔接以及物理和机械性质。特别地，本发明的目的为通过尝试矿物和/或有机原料的引入来改进这个缺点， 所述矿物和/或有机原料包含满足上述一种或多种尺寸标准的特别大的粒子。特别地，基于引入的粘合剂的类型和方法，能够以不同的方法和在制备无纺布制品的不同阶段中实施粒子原料的结合。有利地，能够在通过浸渍弓I入粘合剂的同时进行原料的引入。此外，基于所需另外的粒子性质，粒子原料能具有不同粒度的总体或部分。在以至少两种平均粒度距离的混合物形式的粘合剂树脂(设计以浸渍无纺布层) 中添加矿物或有机原料能够实现人工增加尺寸并且能主要增加结合点的数量。使用尺寸比纤维或长丝的直径的尺寸大约3至10倍的粒径能够实现通过确保Z 轴上的另外的桥接来增加可能的结合点的数量，所述纤维或长丝通常在用于矿物或有机原料的无纺布(15至30微米)或50至150微米中制成。具有0. 5至20微米当量直径的小粒径增加了自然统计上存在的结合点的尺寸或重量。特别地，对于最小粒径，使用分散剂防止粒子的再结块，由此在增强表面或由此构成的产品的热条件下的模量中产生积极效果。基于矿物原料的密度，当粒径增加超过30至50 μ m时，使用增稠触变剂防止沉淀和确保这些载荷完全分散进入化学粘合剂中且随后进入无纺布矩阵中是可取的。由于它们密度极低(0. 8至1. 4)，因此通常当原料为有机来源时通常不需要该试剂来防止沉淀。对于非常大的粒径(特别地超过100 μ m)，优选地使用有机原料。同样地，在寻求用于增加具有恒定表面重量的产品厚度的框架内，证明使用例如热膨胀的微球是有利的(参见例如文献W02006/068574)。然而，它们的实施能在以损失形稳性或增加伸长率或降低在冷条件以及在热条件下的模量为代价下进行。实际上，在Z轴上的连结点之间的距离增加，衔接点和结合点的数量减少得更多。本发明在Z轴上具有刚性矿物或有机原料的解决方法能够实现通过补偿损失的连结点来维持或限制在热条件下的变形水平，甚至基于引入的速度和目标柔韧性的变化范围来增强变形水平。在有利的方法中，当所需的表面重量没有必要显著增加时，证明使用密度比矿物原料小两至三倍的有机原料是有利的。这些有机原料能容易地通过诸如聚酯、聚丙烯或聚酰胺或所有热塑性或热定型聚合物的微粒化来获得。研磨瓶聚合物或回收从清洗和剥落中获得的细粉用于在这些过程中的循环使用能够实现经济地使用材料，所述材料为相容的且其密度与构成无纺布的聚合物的密度非常接近。与通过针刺的混合相比，能够实现定向和产生新的交叉和混合点，所述交叉和混合点在Z轴上间隔1至2mm用于每平方厘米30至70个穿孔，基于原料的密度或每平方毫米10至60个点的产品，结合尺寸为40至60 μ m(或长丝直径的2至3倍)的5g/m2的原料提供具有可能结合的另外500至6，000个点。必要时，这个方案可能实现通过针刺减少穿孔数(由于该技术对速度的限制能够影响毛毡，因此这个标准常相应于生产率瓶颈)。
图1为使用电子显微镜拍摄的摄影图像，其例示了通过针刺混合的无纺布。以无纺布的重量计，通常在干燥粘合剂比率为15%至30%下完成由能交联的树脂化学结合的无纺布。由于粘合剂还覆盖在连结点之间平行的自由长丝或长丝束，因此一部分该粘合剂不利于产品的衔接和稳定性。可以估计相对于某些所需的机械性质例如断裂强度或冷条件或热条件下的模量，因此引入的30%至50%的树脂是无效的。图2为使用电子显微镜拍摄的在层中存在的无纺布的剖视图的摄影图像，其例示了粘合剂的距离实例。由于与引入的基底或大量锚固点更好地配合，因此使用适合尺寸和性质以及任选的形状、密度和特定性质的原料能够实现通过降低粘合剂比率或通过提高加强功能来增加
该产率。下列表格例示与图3A(载荷的分散体)和图:3B(平均长丝间距离)的曲线相关的、 对于每平方米15g原料的比率和对于矿物粒子的密度为2. 2 (密度)的不同粒径的矿物原料的理想化距离模拟。表 IA 密度2.2 g/cm3载荷/m215 g/m2载荷
权利要求
1.柔韧的无纺布制品，其体积密度小于1且由至少两层合成纤维或在垂直于所述制品 XY平面的Z方向上重叠的长丝形成，其经过至少一次机械或液压针刺操作，由此所述无纺布制品还结合在该制品中以单式或多式方式分布的矿物和/或有机粒子形式的粒子原料并且由能使长丝或纤维互相至少点连接的粘合剂材料至少部分覆盖或密封，所述无纺布制品的特征在于被称为“大粒子”的至少总体或部分有机和/或矿物粒子， 其尺寸满足
2.如权利要求1所述的无纺布制品，其中所述大粒子在质量和/或体积上构成在所述无纺布制品中存在的大部分粒子原料，并在相同层的结点、网格、纤维和长丝之间以及在形成所述无纺布制品的重叠层之间产生桥接或连接。
3.如权利要求1或2所述的无纺布制品，其中所述大粒子的至少一维d满足d^ 3x DMf，优选地(！彡切DMf，其中DMf相应于形成所述无纺布制品层的纤维或长丝的平均直径。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述大粒子的平均尺寸相应于所述无纺布制品层的在垂直于所述无纺布制品的XY平面的Z方向上看得见的可见孔平均尺寸的至少20%。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述大粒子的平均粒径大于约50 μ m,优选地大于约60 μ m。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述大粒子的单体体积 ν还符合下列不等式v < 50 X (V^r)3,优选地V <30 X (V^)3。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述大粒子的平均尺寸小于所述无纺布制品层的在垂直于所述无纺布制品的XY平面的Z方向上看得见的可见孔的平均尺寸的约120%，优选地约100%。
8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述大粒子的平均粒径小于约400 μ m,有利地约300 μ m,且优选地约200 μ m。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的无纺布制品，其中矿物和/或有机粒子原料还包含粒径小于30 μ m,优选地20 μ m的总体或部分粒子。
10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述矿物和/或有机原料以形成所述无纺布制品层的纤维或长丝重量的至30%，优选地为5%至25%的重量比存在。
11.如权利要求1至10中任一权利要求所述的无纺布制品，其中形成所述矿物和/或有机粒子的所述材料的熔点大于形成所述层的纤维或长丝的所述材料的熔点，必要时处于所述粘合剂活化、交联或干燥的熔点。
12.如权利要求1至10中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述有机粒子的熔点小于所述纤维或长丝的熔点，且适当时小于或大于形成所述粘合剂的材料的热定型、干燥、 活化或交联的温度。
13.如权利要求1至12中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述形成原料的粒子的粒径大于100 μ m,有利地大于60 μ m,优选地大于20 μ m,且具有有机的性质或来源。
14.如权利要求1至13中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述形成矿物和/或有机原料的一部分粒子由能够随温度膨胀的粒子组成。
15.如权利要求1至10中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述形成无纺布制品层的连续纤维或长丝基于热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料选自聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯及这些不同聚合物的共聚物以及这些不同聚合物和共聚物可能的混合物。
16.如权利要求1至15中任一权利要求所述的无纺布制品，其中其任选地在两层或多层构成层中或在两层或多层构成层之间结合具有高稳定性特性的长丝、网格和/或纺织品形式的增强结构，由此由所述粘合剂至少部分覆盖或密封的所述矿物和/或有机粒子通过所述粘合剂在这些增强结构和层的长丝或纤维之间建立刚性连接或产生桥接。
17.如权利要求1至16中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述形成矿物粒子的材料选自诸如碳酸钙、氢氧化镁或氢氧化铝、硫酸钡、粘土、高岭土、石英、滑石的碳酸盐，硅酸盐和硫酸盐以及诸如二氧化钛、矾土和三水铝石的氧化物和氢氧化物。
18.如权利要求1至17中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述形成有机粒子的材料选自诸如木材、木质素、石墨的纤维或粒子纤维素，诸如环氧树脂和酚醛树脂(注册名称)的微粒化热定型性循环使用聚合物，诸如PET (聚对苯二甲酸乙二酯)、PBT (聚对苯二甲酸丁二酯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PA(聚酰胺)以及它们的共聚物的微粒化热塑性聚合物。
19.如权利要求1至18中任一权利要求所述的无纺布制品，其中所述形成粘合剂的材料选自含有或不含甲醛的树脂、液体树脂、基于丙烯酸酯的乳状液或分散体、苯乙烯丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯甲酰胺、乙基醋酸乙烯酯、 苯乙烯丁二烯、乙烯醇、丁二烯丙烯酸酯、聚氨酯、硅酮和基于苯酚、三聚氰胺、尿素、环氧树脂、醇酸树脂和聚酯的交联树脂。
20.柔韧的无纺布制品的制备方法，所述无纺布制品的体积密度小于1且通过由至少两层合成纤维或在垂直于所述制品XY平面的Z方向上重叠的长丝形成，其经过至少一次机械或液压针刺操作，由此所述无纺布制品还结合在该制品中以单式或多式方式分布的矿物和/或有机粒子形式的粒子原料，并且由能使长丝或纤维互相至少点连接的粘合剂材料至少部分覆盖或密封，所述方法的特征在于，其包括在之前、同时或随后在纤维或长丝层中和/或在纤维或长丝层之间结合所述粘合剂材料，由此一个过程用于结合包含至少总体或部分有机和/或矿物粒子的矿物和/或有机粒子原料，所述有机和/或矿物粒子被称为“大粒子”且其个体体积满足3 χ (Vw)3 ^ V,优选地5 χ (Vw)3 ^ V,其中SMf相应于形成无纺布制品层的纤维或长丝的平均横截面积，且ν表示有机或矿物粒子的平均单体体积。
21.如权利要求20所述的制备方法，其中在所述无纺布制品中结合的所述大粒子相应于权利要求2至8中任一权利要求所述的粒子，由此在所述无纺布制品层中和在所述无纺布制品层之间引入所述粒子原料之前或之后进行所述针刺操作。
22.如权利要求20和21所述的制备方法，其中所述结合的矿物和/或有机粒子原料还包含粒径小于30 μ m,优选地20 μ m的总体或部分粒子。
23.如权利要求18至21中任一权利要求所述的制备方法，其中其包括以形成所述无纺布制品层的纤维或长丝重量的至30%，优选地为5%至25%的重量比在所述无纺布制品中结合所述矿物和/或有机原料。
24.如权利要求1至22中任一权利要求所述的制备方法，其中在使用化学粘合剂之前或与使用化学粘合剂同时，在所述无纺布制品中同时结合矿物和/或有机粒子组。
25.如权利要求1至22中任一权利要求所述的制备方法，其中在所述无纺布制品中以差别化方式结合所述矿物粒子和有机粒子，由此在所述有机粒子以后引入所述矿物粒子。
26.如权利要求20至25中任一权利要求所述的制备方法，其中所述形成矿物和/或有机粒子的材料的熔点大于所述形成层的纤维或长丝的材料的熔点，必要时处于所述粘合剂活化、交联或干燥的熔点。
27.如权利要求20至25中任一权利要求所述的制备方法，其中所述有机粒子的熔点小于所述纤维或长丝的熔点，且适当时小于或大于形成所述粘合剂的材料的热定型温度、干燥温度、活化温度或交联温度。
28.如权利要求20至27中任一权利要求所述的制备方法，其中所述粒径大于100μ m, 有利地大于60 μ m且优选地大于20 μ m的粒子具有有机性质或来源，且其中形成所述矿物和/或有机原料的一部分粒子由能够随温度膨胀的粒子组成，且其中所述形成无纺布制品层的连续纤维或长丝基于热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料选自聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯以及这些不同聚合物的共聚物及这些不同聚合物和共聚物可能的混合物。
29.如权利要求20至观中任一权利要求所述的制备方法，其中当所述粒子的密度比所述粘合剂的密度大约30%，优选地约20%时，在通过浸渍引入粒子原料和粘合剂的情况下，其包括使用触变剂或分散剂。
30.如权利要求20至四中任一权利要求所述的制备方法，其中其包括在所述无纺布制品中结合下列结构任选地在两层或多层连续层中或在两层或多层连续层之间、具有高稳定性特性的长丝、网格和/或纺织品形式的增强结构，以及由所述粘合剂至少部分覆盖或密封的矿物粒子和/或有机粒子，所述粘合剂在这些增强结构和层的长丝或纤维之间建立刚性连接或产生桥接。
全文摘要
本发明以包含有机和/或矿物粒子的无纺布制品以及其制备方法作为其对象。柔韧的无纺布制品，其体积密度小于1且通过至少两层合成纤维或在垂直于所述产品XY平面的Z方向上重叠的长丝形成，且其经过至少一次机械或液压针刺操作，由此所述无纺布制品还结合在该产品中以单式或多式方式分布的矿物和/或有机粒子形式的粒子原料，且通过能使长丝或纤维互相至少点连接的粘合剂材料至少部分覆盖或密封；无纺布制品的特征在于至少总体或部分被称为“大粒子”的有机和/或矿物粒子，其尺寸满足优选地其中SMf相应于形成无纺布制品层的纤维或长丝的平均横截面积，且v表示有机或矿物粒子的平均单体体积。
文档编号D04H3/04GK102191629SQ20111006946
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者乔治·瑞博莱特, 弗雷德里克·罗斯, 罗伯特·格洛登, 让-马克·劳瑟尔, 马西莫·米格里瓦卡 申请人:科德宝·波利泰克斯股份公司