专利名称：粘合纤维网及其制备的制作方法
技术领域：
本申请涉及粘合纤维网和制备粘合纤维网的方法。
背景技术：
粘合纤维网例如无纺织物是人们熟知的具有广泛应用范围的材料。重要的应用包括卫生产品和一次性制品例如尿布。这些制品中的许多不仅由粘合纤维网构成，而且还包括弹性体组分，以提供例如改良的合身性。例如，这种弹性体组分是弹性膜。在层压过程中，粘合纤维网在所述弹性膜的一面或双面上附着在该膜上，并向弹性体组分提供织物状手感。例如，可以在医学产品或婴儿护理产品中使用这样的层压制品。通常在高速丝束成条(converting)流水线上制备这些层压制品，所述流水线在加工方向上对粘合纤维网施加张力。在加工方向上对粘合纤维网施加张力通常将导致它们缩幅，即，它们的宽度减少。为了得到理想的产品，粘合纤维网应完全地覆盖弹性膜，并且典型地解决缩幅。解决缩幅的原理可以解释为使用在缩幅前比被网覆盖的膜稍微宽一些的粘合纤维网，但缩幅之后，粘合纤维网具有与被网覆盖的膜相同的宽度。但是，在典型的丝束成条过程中，施加在粘合纤维网上的张力是变化的，导致缩幅的变化，并因此导致粘合纤维网对弹性膜覆盖程度的变化。W0-A-99/32699描述了对于给出的在加工方向上的张力具有低缩幅的轻质热粘合无纺织物。这种性质在本文中也称为高尺寸稳定性。在W0-A-99/32699中，这种高尺寸稳定性是通过粘合面积在10至50%之间的粘合区域的连续或不连续的图案而达到的。粘合纤维网与弹性膜的多层片材或层压制品经常接受机械后处理以改善织物状手感、外观和柔软性。这些后处理，或有时称作活化工艺，通常是拉伸的方法。取决于活化的程度，粘合纤维网或层压制品的粘合纤维网表面被提供了更高的柔软性、起绒的手感和更讨人喜欢的外观。高程度的拉伸用于获得最柔软的材料。当被拉伸时，粘合纤维网可能断裂，除非它们具有足够的延伸性。显然，从消费者的观点看来，最柔软的材料是最优选的。为了防止粘合纤维网的断裂，对于最柔软材料的优先选择及由此的高度活化导致要使用高度可延展的粘合纤维网。美国专利号6，726，983描述了层压制品，其中，可延展的无纺织物被层压到处于松弛状态的弹性膜的两侧。在层压过程之后，将材料在长度方向上拉伸至一定程度，随后再次松弛。这一方法使无纺织物延展，而且，因为它的延伸性，当放松至松弛状态时，它保持了在延展状态获得的长度，从而产生了起绒和柔软的手感 。US-A-2002/0119720和US-A-2003/0207640描述了所谓的环轧(ring rolling)工艺，其中，在活化轧辊的啮合齿之间活化粘合纤维网或弹性层压制品。机械拉伸既可以发生在长度方向，也可以发生在宽度方向。另一个机械处理过的多层系统的实例是已梳材料的粘合纤维网。在W0-A-95/04654中描述了这种粘合纤维网。EP-A-1, 131，479教导了另一种活化的方法将纺粘型无纺织物粘合，随后在长度上将其拉伸以使随机排布的长丝定向。随后，将粘合纤维网再粘合以使该长丝取向固定。这些粘合纤维网显示出在横跨加工方向上的提高的延伸性，并且当被层压至弹性膜上时，对于环轧是适合的。这种教导的主要缺点是，使用了两个粘合步骤，比通常多一个粘合步骤并且因此比较耗时和成本高。此外，延伸性仅限于横跨加工方向上。另一个缺点是，第二粘合步骤增加了总粘合面积，这使粘合纤维网变硬，以至于可能无法在不破坏粘合纤维网的情况下，通过环轧而活化，在所述环轧中，粘合纤维网被高度拉伸。柔软性和外观也可能由于该第二粘合步骤而受损。HEC-材料(高伸长率已梳材料)具有可延展性，使得它们对于活化工艺是适合的。这样的 HEC-材料的实例是可得自 Fiberweb Nonwovens of Simpsonville, SouthCarolina, USA的24GSM的FPN 333和HEC产品FPN332。它们也具有适度的缩幅性质。主要缺点是，为使它们适用于所述目的，它们的织物单位重量比较高(以及由此比较高的原料用量)。已梳材料的相对高的织物单位重量还导致缺点与纺粘材料相比它们更高的价格使得它们与纺粘材料相比相对昂贵。例如，W0-A-2008/024，739描述了由被织物单位重量为22g/m2至30g/m2之间的已梳粘合纤维网覆盖的弹性膜制成的弹性层压制品。然而，至今为止，由长丝制得的粘合纤维网仍未替代已梳无纺织物而被使用。其原因是常规的含有长丝的粘合纤维网(例如纺粘制品)的性质如果纺粘制品具有高的延伸性，则其同时显示出低的尺寸稳定性，而如果纺粘制品具有高的尺寸稳定性，则其延伸性就不够高。实例是，由聚丙烯制成的纺粘型无纺织物(优良的尺寸稳定性，低的延伸性)或由聚丙烯/聚乙烯双组分纤维制成的纺粘型无纺织物(高的延伸性，低的尺寸稳定性)。高度可延展的纺粘制品可商购自Fiberweb,商品名为Sofspan。这些纺粘制品显示低缩幅的性质。这些纺粘制品的特征在于在横跨加工方向上的高拉伸强度，这使得它们对于机械后处理(例如，在环轧工艺中)的操作来说是较不优选的，因为它们倾向于断裂。
发明内容
本公开的一个目的是提供粘合纤维网，所述粘合纤维网当在加工方向上的张力改变时显示小的缩幅变化，并且适合于可在横跨加工方向上机械活化(例如，在环轧工艺中)。权利要求1所述的粘合纤维网提供了对于本公开的所述目的的一种解决方案。根据权利要求1所述的粘合纤维网具有高的尺寸稳定性，即当处于加工方向上的应变下时，具有在横跨加工方向上的低缩幅。换言之，这些粘合纤维网具有高的颈缩模量。因为缩幅低，当在加工方向上的张力变化时，与具有更高缩幅的粘合纤维网相比，缩幅的变化小。因为缩幅的变化小，所以更容易控制使用这种粘合纤维网的层压过程，且更容易排布该粘合纤维网以覆盖粘合纤维网层压至其上的膜。在层压之后，所述膜的任何未被覆盖的部分都是产量损失。因为膜被粘合纤维网更好地覆盖，所以产量损失低于具有较高缩幅的粘合纤维网。典型地，在这样的层压过程中，在膜上涂布有粘合剂，随后将粘合纤维网置于膜的具有粘合剂的一侧。由于由缩幅变化导致的粘合纤维网宽度的变化，(在层压后)膜的一些部分未被粘合纤维网覆盖，这可能导致具有粘合剂的膜的暴露(未被覆盖)部分。这些暴露部分的粘合剂可能粘在加工机器上并污染机器。由于缩幅变化小，使用根据本公开的低缩幅的粘合纤维网降低了对机器的污染。典型地，在高速流水线中，张力的变化比较大。因为根据本公开的粘合纤维网的缩幅低，所以在高速流水线上使用根据本公开的粘合纤维网是有优势的。此外，本文描述的粘合纤维网是在横跨加工方向高度可延展的，并且因此适合于在该方向机械活化，并因此适合于进行环轧工艺(ring-roll process)。此外，本文描述的粘合纤维网具有低的CD拉伸强度，甚至在织物单位重量为25g/m2以下的实施方案中。低CD拉伸强度是有利的，因为该拉伸强度越低，在横跨加工方向上的活化过程中消耗的能量就越低，这减少了粘合纤维网中缺陷(例如针孔)的形成。在环轧过程中，可以在横跨加工方向上活化粘合纤维网(作为层压制品的一部分)，而几乎没有对粘合纤维网在加工方向上的性质的损害或改变。此外，当高速活化时，低拉伸强度的粘合纤维网具有较低的断裂倾向。令人吃惊的是，本发明人发现，通过使用含有具有第一熔融温度的第一聚合物材料和具有高于第一熔融温度的第二熔融温度的第二聚合物材料的长丝，可以获得具有高颈缩模量、在横跨加工方向上高的延伸性以及在横跨加工方向上的低拉伸强度的粘合纤维网。当对宽度为275-325mm的粘合纤维网样品在加工方向上施加0-24N的张力时，所述粘合纤维网能够具有最多20% (例如最多15%，最多10%，最多7%，或最多5%)的在横跨加工方向上的缩幅，且显示至少800N/m(例如，至少1000N/m，至少1200N/m，至少1400N/m,至少1600N/m，或至少2000N/m)和/或至多3000N/m (例如，至多2500N/m，至多2200N/m，至多2000N/m，或至多1800N/m)的颈缩模量。此外，本公开的粘合纤维网可以被机械活化，因为根据DIN EN29073-3测得的它们的延伸性高，为至少70% (例如至少75%，至少85%，至少100%，至少125%，至少150%，或至少175%)和/或至多300% (例如至多约275%，至多250%，至多225%，或至多200% )，还因为根据DINEN 29073-3测得的它们的在横跨加工方向上的拉伸强度低，为至多4N/m(例如,至多3. 5N/cm,至多3N/cm,至多2. 5N/cm,或至多2N/cm)。在某些实施方案中，形成粘合纤维网的长丝可以通过轧光而热粘合以形成粘合纤维网。轧光是优选的热粘合技术，因为它通常比其它热粘合方法(例如使用蒸汽)更便宜并且可以以相对高的速度进行。本公开的优选的粘合纤维网的特征还在于，根据萨瑟兰油墨摩擦试验的磨损，重量损失为至多0. 25mg/cm2 (例如，至多0. 15mg/cm2,至多0. 12mg/cm2,至多0. lmg/cm2,或至多0. 08mg/cm2)。如果通过机械后处理处理的粘合纤维网不仅具有高的延伸性，而且还具有高的耐磨损性以防止在加工过程中的起毛，这是有利的。纤维磨损污染机器，并且为了清理，导致不经济的生产线停工时间。在一些实施方案中，本公开的粘合纤维网含有高度可延展的多组分(优选双组分)长丝或多成分长丝或所述长丝的混合物。在一些实施方案中，本公开的粘合纤维网连同高耐磨性一起提供高的柔软性。使用双组分纤维，例如聚丙烯-聚乙烯双组分纤维，以形成粘合纤维网，是优选的，因为它们相对低的成本。每个组分能够以最低的价格给予纤维那些所需的性质。在一些实施方案中，这些粘合纤维网的织物单位重量为至多25g/m2，在进一步的实施方案中为至多23g/m2(例如,至多22g/m2,至多20g/m2,至多18g/m2,至多16g/m2,或至多14g/m2)。尽管可以使用高的织物单位重量以获得高的尺寸稳定性(粘合纤维网的织物单位重量越高，使缩幅发生所需的力就越高)，但是有利的是使用低织物单位重量获得想要的尺寸稳定性以节约原料和成本。由本公开的粘合纤维网，还可以通过递增地拉伸所述的上文定义的粘合纤维网得到更多的粘合纤维网。由本公开的粘合纤维网，可以制备多层片材或层压制品，其包括至少一个与另一种片材的层接触的如上文定义的粘合纤维网。在一些实施方案中，如上文定义的粘合纤维网与熔喷纤维层或弹性膜接触。例如，可以形成层压制品，其具有弹性膜以及附着在该膜上的一层或两层以上粘合纤维网。如本文所述，这样的层压制品也可以在横跨加工方向、在加工方向、或同时在横跨加工方向与加工方向被递增地拉伸。此外，可以通过递增地拉伸上文定义的多层片材或层压制品，获得多层片材或层压制品。本公开还涉及如在权利要求13中所定义的粘合纤维网的制备方法以及通过所述制备方法获得的产品。在一些实施方案中，当在制备中使用的轧光温度在标准轧光温度以上时，粘合具有获得高耐磨损性的品质。高轧光温度的另一个原因是易于环轧。定义术语“聚合物”通常是指均聚物和共聚物，例如，嵌段的、接枝的、无规的和交替的共聚物，以及它们的变体。此外，术语聚合物应当包括该材料所有可能的分子排布。这些排布包括但不限于形成所述聚合物的重复单元的全同立构的、间同立构的和无规的排布。术语“聚合物共混物”是指至少两种具有不同物理和/或化学性质的聚合物的混合物。因此,这些聚合物是否相容并不重要。术语“长丝”是指事实上无限长度的丝，而术语“纤维”意味这丝的长度有限。术语“单组分长丝”是指通过将一种聚合物熔体流通过具有一个或多个开口的纺丝喷嘴熔纺获得的丝。所得的长丝沿该长丝的整个长度仅具有一个几何上可确定的截面。单组分长丝可以由一种聚合物形成。这一实施方案称为“单成分长丝”。单组分长丝也可以由聚合物混合物(例如，聚丙烯、聚乙烯或它们的共聚物的组合)形成。这一实施方案称为“多成分长丝”。形成混合物的聚合物可以是相互相容的或不相容的。术语“多组分长丝”是指由两条以上分开的聚合物熔体流在纺丝喷嘴中合并以形成单根长丝而制得的丝。因此这种长丝具有这样的截面显示出两块以上可分辨的沿着该长丝的长度连续延伸的区域。多组分长丝的优选变体是双组分长丝，它由两条分开的聚合物熔体流形成。最常见的是具有对称或不对称芯-鞘、嵌段派(segmented pie)、或是并列型结构的长丝。在不同区域的聚合物通常具有不同的化学和/或物理性质。例如，聚合物可以包括聚丙烯、聚乙烯、或它们的共聚物或组合。作为实例，多组分长丝可以在一个区域中(例如芯部)含有聚丙烯且在另一个区域中(例如鞘部)含有聚乙烯。作为另一个实例，多组分长丝可以在一个区域中含有聚丙烯，且在另一个区域中含有聚乙烯与聚丙烯的共混物。术语"粘合纤维网"是指具有无规排列的单独的纤维、长丝或丝的结构的产品。已经通过许多方法，例如，熔喷法、纺粘法、和粘合梳理法形成粘合纤维网，其中，一些纤维通过纤维-纤维熔融、通过纤维纠结、通过使用粘合剂或通过热粘合例如点粘结而粘合。粘合纤维网的织物单位重量通常表示为每平方米材料的克数(g/m2)。术语“纺粘制品”是指含有基本上连续的长丝的粘合纤维网，所述长丝通过将熔融的热塑性材料从喷丝板的多个细毛细管中挤出而形成。随后，通过例如将它们通过气体流或者通过其它的机制拉伸，而使挤出的长丝的直径迅速减小。术语“已梳粘合纤维网”是指由具有有限长度的纤维组成的粘合纤维网，所述纤维被排布以通过梳理的方式形成粘合纤维网。所述纤维可以是人造的和/或可以是源自天然的。术语“加工方向”或“MD”是指粘合纤维网在其制备中在粘合纤维网移动方向上延伸的维度。MD经常称作粘合纤维网的“长度”。术语“横跨加工方向”或“⑶”是指粘合纤维网在所述粘合纤维网的制备中在垂直于其移动方向上延伸的维度。CD经常称作粘合纤维网的“宽度”。术语“热点粘合”是指一种热粘合方法，其中，粘合纤维网形式的可熔融的聚合物纤维或长丝在两个加热的辊筒之间通过，例如轧光机。通常，这些辊筒之一具有刻花，其给出拥有明显的几何形状、区域和分布的针。这些针将粘合纤维网压向相对的第二辊筒，加热接触点，并局部地熔化长丝或纤维。这些局部熔融的纤维被压在一起，形成了与针的几何形状相同的粘合点。粘合纤维网的机械性质强烈地依赖于粘合温度。在本文中，粘合点也称作粘合区。术语“标准轧光温度”是指向粘合纤维网提供最高拉伸强度的温度。通常，通过制备多种在热点粘合期间的轧光温度明显不同的粘合纤维网确定标准轧光温度。标准轧光温度是这样的轧光温度在其它工艺特征(例如轧光压力和速度)固定的情况下，在该轧光温度，形成具有最高断裂韧性的纺粘型无纺织物。轧光温度通常通过轧光油的温度来观测。术语“粘着点”是指网开始粘着在轧光机上的温度，且在该温度，加工变得不可靠。这可以例如发生在当某些在纤维表面的聚合物部分或者完全熔融的时候。术语“可延展的”或“延伸性”是指粘合纤维网在施力方向上拉伸或延展的能力。与弹性材料(见下文中的定义)大不相同，这些定义不必然意味着恢复性质，并且通常可延展的材料在施加的力撤去后仍保持它曾经获得的尺寸。术语“弹性体的”或“弹性的”是指粘合纤维网在施力方向上拉伸或延展，并且当拉伸力撤去后，返回或收缩至大约为原始尺寸的能力。术语"尺寸稳定性"是指粘合纤维网抵抗垂直于施力方向的变形的性质。这样的力可能产生于，例如，高速尿布生产线上的丝束成条期间。该垂直于施力方向的变形也称作“缩幅”。尺寸稳定性通过下述静态方法测量在宽度为275-325mm的样品上，在加工方向上施加范围在O至24N之间(例如，以2N的间隔)的预定的张力，而确定缩幅。描述尺寸稳定性的特征性关键参数是颈缩模量(单位为N/m)。该项通过对粘合纤维网的宽度作为施加的张力的函数作图而得到。对于较小的张力，这一函数典型地为一条直线。颈缩模量是该直线的负斜率。为了本公开的目的，通过在宽度为275-325mm的样品上对于O至24N之间的张力所得的粘合纤维网宽度值进行直线拟合，从粘合纤维网宽度/张力图确定颈缩模量。颈缩模量代表了粘合纤维网在张力下缩幅的行为，并且是描述尺寸稳定性的特征参数。通常，颈缩模量越高，尺寸稳定性就越高。术语“横跨加工方向的伸长率”是指粘合纤维网当以最大峰在CD上延展时的伸长率。根据DIN EN 29073-3进行测定。术语“横跨加工方向的拉伸强度”是指粘合纤维网当以最大峰的力在CD上延展时的拉伸强度。根据DIN EN 29073-3进行测定。术语“粘合面积”是指粘合纤维网面积中含有粘合的长丝的部分。粘合面积是在粘合纤维网的未拉伸状态下确定的，并且是由粘合纤维网的所有粘合点提供的面积之和。这一项表示为粘合纤维网的总面积的百分比。术语“多层片材”是指至少两层相同或不同种类的片材的复合材料。它可以是例如，纺粘层与熔喷层的组合、两个纤维几何形状不同的纺粘层的组合、聚合物组合物、或是纺粘层与膜的组合。粘合纤维网层与膜层的这种组合称为“层压制品”。这些层压制品由特别的层压方法形成。术语“机械活化”是指对粘合纤维网、多层片材或层压制品，例如至少含有一种可延展的组分和一种弹性组分的那些，进行递增拉伸的工艺。这可以是，例如，可延展的粘合纤维网与弹性膜的层压制品。在递增拉伸期间，可延展组分永久地伸长。当可延展组分与弹性组分结合时，在撤去拉伸力之后，弹性组分回到接近其原始位置，而可延展材料保持其后得到的延展。这赋予了该组合更柔软的手感。术语“环轧”是指机械活化的一种具体变体。这是一种向含有无纺织物的粘合纤维网、多层片材和层压制品施加递增的拉伸的方法。由此，材料通过具有啮合的齿的辊筒，如在US-A-2002/0119720中所述。环轧方法在加工方向和/或在横跨加工方向活化粘合纤维网。
具体实施例方式关于形成粘合纤维网的技术，除了通过轧光(本文中被认为是在其中加温加压的热粘合的形式)固结形成的纺粘型无纺织物之外，也可以用常规技术制造本公开的无纺织物。例如，在1995年由Carl Hanser出版社(Carl Hanser Verlag)出版的F. Fourn6所著的《合成纤维(Synthetische Fasern)》的第4和5章的231-596页中描述了纺丝技术。纺丝技术的实例是出自德国莱芬豪舍机械厂(Reii'enhiiuser Maschinenfabrik, Troisdorf,Germany)的莱科菲(Reicofil)技术，出自美国 HILLS 公司(HILLS, Inc. , ff. Melbourne, FL32904,USA)的Hills技术，出自德国纽马格公司(NEUMAG GmbH,Neumunster,Germany)的纽马格(Neumag)技术，或者S-Tex方法。这些方法由制造商描述，且具体信息可以在它们相应的主页上找至丨J (http://reicofil. com/en/index, asp http://www. hillsinc. net/index,shtml http://www. neumaR. oerlikontextile. com/desktopdefault. aspx/tabid-84/)。通常，在挤出工艺中，熔融热塑性聚合物，并将熔体挤过喷嘴，以给出聚合物股(strand)。将该聚合物股冷却，并且通过气流或备选地通过机械工具例如导丝盘(galette)或通过气流与机械工具的组合将其拉伸。以任意方式将如此得到的细长丝收集到运输工具上以形成粘合纤维网。在本公开的方法的优选实施方案中，在它们成型后，用从两侧撞击在长丝上的空气流将长丝急冷。在本公开的方法的另一个优选实施方案中，将长丝收集在收集工具中，以形成不具有或仅具有很低纤维取向的未固结的网。优选的粘合纤维网的特征在于MD拉伸强度/⑶拉伸强度的比率小于3，优选小于2. 5。在本公开的方法的还另一个优选实施方案中，从纺丝孔数为每米小于7，500个、优选在每米5，000至7，000个之间的纺丝箱体形成长丝。纺丝孔的直径优选为至少O. 5mm。优选地，本公开的粘合纤维网是纺粘制品。形成本公开的粘合纤维网的长丝含有具有第一熔融温度的第一聚合材料和具有第二熔融温度的第二聚合材料。所述第二熔融温度高于所述第一熔融温度。通常，长丝是多成分长丝或多组分长丝或这些的混合物。除了这些长丝，还可以存在常规用于粘合纤维网的辅料。这些可以是存在于形成长丝的聚合物股中的组分，例如颜料、抗静电剂或填充齐U，和/或存在于长丝表面的组分，如润滑剂或其它工艺助剂。此外，也可以存在少量其它长丝，如单组分长丝。这些辅料和/或其他长丝的量通常不多于粘合纤维网的 ο重量％。可以使用具有圆形几何形状的长丝，但也可以使用其它几何形状，例如三角形。多组分长丝可以是并列型或芯/鞘型。多组分长丝甚至可以是海岛型或嵌段派型。在本公开中，优选多组分长丝，非常优选芯/鞘型的双组分长丝。不过，如果用多束纺丝生产线，也可以使用这些纤维类型的混合物。
芯和鞘的体积对整个长丝的贡献程度的比率称为芯鞘比。优选的芯鞘比范围为95/5至5/95，非常优选为85/15至50/50。本公开的粘合纤维网的长丝通常由热塑性聚合物或它们的共混物制备。优选的是聚烯烃例如聚丙烯或聚乙烯，包括它们的均聚物以及它们的共聚物。这些聚烯烃可以是齐格勒-纳塔或金属茂催化的聚烯烃。使用这些聚烯烃通常是足够的，而无需通过与其它聚合物混合或共混或通过其它改性方法对它们进一步改性。例如，对于芯/鞘型双组分长丝，在芯中具有一种单独的聚合物且在鞘中具有另一种单独的聚合物可能是足够的。具体的实例是双组分长丝，它的芯由金属茂-或齐格勒-纳塔-聚丙烯构成，且它的鞘由聚乙烯(例如HDPE或LLDPE)构成。使用聚合物共混物也是可能的。在一个实施方案中，聚合物是相互相容的甚至是可混的。这样的共混物可以由例如两种不同分子量或分子量分布的聚丙烯构成，或者由聚丙烯与聚烯烃共聚物之间的混合物构成。在例如US7，223,818(US-A-2005/164, 586)和US7,491,70(US-A-2005/165, 173)中，描述了这样的共混物。应当理解，这样的共混物对于聚乙烯也是可能的。在另一个实施方案中，共混在一起的聚合物至少部分可混或甚至不可混，并且形成占主要地位的连续相以及至少一种分散相。这样的混合物的实例是聚乙烯与聚丙烯的共混物。这些共混物也可以包含与所述两相至少部分可混的第三组分，例如聚丙烯与聚乙烯的共聚物。例如 W0-A-96/16216，US-A-5，108, 827，和 US-A-6，207, 602 描述了这样的混合物。
特别合适的共混物由全同立构的聚丙烯(以基于共混物重量为约65至80重量百分比的量存在)、聚乙烯(以基于共混物重量为I至5重量百分比的量存在)、以及嵌段或接枝聚烯烃共聚物或三元共聚物构成，所述聚烯烃共聚物或三元共聚物的链的至少一部分与全同立构的聚丙烯是可混的，并且其中所述嵌段或接枝聚烯烃或三元共聚物以基于共混物重量为15至30重量百分比的量存在。应当理解，这样的共混物不仅可以被纺成多成分长丝，也可以被用于多组分长丝。优选的是芯/鞘型的双组分长丝，其芯部材料选自聚丙烯或聚乙烯、聚丙烯混合物或聚乙烯混合物、聚丙烯/聚乙烯共聚物、聚丙烯与聚乙烯的混合物、或聚丙烯与聚乙烯和聚乙烯-聚丙烯共聚物的混合物。鞘部材料主要选自聚丙烯或聚乙烯，但也可以由与芯部相同的组合构成。非常优选的组合是芯部为聚丙烯且鞘部为聚乙烯的双组分长丝。本公开的粘合纤维网可以仅由一层粘合纤维网层构成，或者可以用于多层片材中，例如熔喷层与至少一层纺粘层的组合。优选的是单独的纺粘层，或含有至少一层纺粘层的多层片材。在一个实施方案中，这些粘合纤维网或多层片材通过本领域现有技术被层压至弹性膜上，或者弹性线或股的网上，而且例如通过环轧而被机械活化。本公开的粘合纤维网的织物单位重量通常为< 25g/m2，(例如，至多23g/m2，至多22g/m2,至多20g/m2,至多18g/m2,至多16g/m2,或至多14g/m2)。本公开的粘合纤维网提供了高的尺寸稳定性和高的延伸性，以使它们可在高速流水线上被丝束成条，以及在例如环轧工艺中被机械活化。出于若干原因，对于将要在高速尿布生产线上被丝束成条的粘合纤维网而言，尺寸稳定性是有利的性质。在那里可能发生，例如，由机器引发的、或是由减速和随后加速的过程引发的粘合纤维网张力的突然变化，这些突然变化引起在CD方向上的尺寸变形。如果粘合纤维网对张力变化反应灵敏，则它将在粘合纤维网的宽度上可察觉地改变。这些粘合纤维网通常将被层压至限定了宽度的弹性膜上。所述膜应当被该无纺织物完全覆盖。容忍范围在毫米面积内。如果粘合纤维网的宽度由于张力减小过多，即，如果粘合纤维网的缩幅过高，则它将不再能与膜恰好配合。这增加了来自弹性膜上的粘合剂对机器的污染，且还产生了浪费(这与节约原料和成本的努力抵触)。可以通过测量其在张力下的缩幅而确定粘合纤维网的尺寸稳定性。在“试验方法”一节中描述了一种进行该测量方法。这一方法记录粘合纤维网宽度在不同的且被良好设定的粘合纤维网张力下的损失。该数据可以计算颈缩模量，颈缩模量是定量描述粘合纤维网在张力下缩幅倾向的参数。颈缩模量低的粘合纤维网与颈缩模量高的粘合纤维网相比可以更容易地被变形。实践经验教导，至少800N/m (例如至少1000N/m，至少1200N/m，至少1400N/m，至少1600N/m，或至少2000N/m)的颈缩模量使可靠的加工成为可能。一些关键参数控制着颈缩模量，例如织物单位重量、纤维聚合物、纤维尺寸和粘合条件。根据本发明公开的粘合纤维网不仅具有所需的颈缩模量，而且还具有高延展性。这一性质非常重要，因为它使得机械后处理如环轧过程在不损坏无纺织物的情况下成为可倉泛。粘合纤维网的延伸性通常与其拉伸强度一起在标准拉伸试验机(例如由Zwick/Roell (Ulm, Germany)或 Instron Deutschland GmbH (Pfungstadt, Germany)提供)上被石角定。试验方法是标准方法。为了本公开的目的，应力-应变曲线依照DIN EN 29073-3确定。
延伸性被一些参数控制，举出最重要的例如织物单位重量、纤维聚合物、纤维尺寸、粘合条件和加工条件。特别是，纤维尺寸和纤维聚合物对这些机械性质有特别明显的影响。由聚丙烯制成的粘合纤维网通常显示大大低于80%的延伸性，相反，芯鞘型双组分长丝经常显示高达150%以上的延伸性。延伸性也随着纤维纤度的增加而增加，但这一影响通常没有材料的影响显著。下表中比较了一些由聚丙烯和由聚丙烯/聚乙烯双组分长丝制成的标准粘合纤维网的伸长率。由于这些标准粘合纤维网具有伸长率，它们也具有相应的延伸性。它也说明了技术上的挑战高延伸性伴随着低尺寸稳定性(表现为低颈缩模量)出现。
权利要求
1.一种包含长丝的粘合纤维网，所述长丝包含具有第一熔融温度的第一聚合物材料和具有高于所述第一熔融温度的第二熔融温度的第二聚合物材料，所述粘合纤维网具有 至少800N/m的在横跨加工方向上的颈缩模量， 至少70%的在横跨加工方向上的延伸性，和 至多4N/cm的在横跨加工方向上的拉伸强度。
2.根据权利要求1所述的粘合纤维网，其中，所述在横跨加工方向上的颈缩模量至少为1000N/m，且其中所述在横跨加工方向上的拉伸强度小于2. 5N/cm。
3.根据权利要求1或2所述的粘合纤维网，其中，所述长丝的旦尼尔在I至3dtex之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的粘合纤维网，其中，所述粘合通过轧光实现。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的粘合纤维网，其中，所述无纺织物的粘合面积在16%至35%之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的粘合纤维网，其中，所述纺粘无纺织物在萨瑟兰油墨摩擦试验中具有小于O. 25mg/cm2的磨损。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的粘合纤维网，其中，所述长丝是单组分长丝，所述单组分长丝由不同聚烯烃的组合制成，优选由聚丙烯、聚乙烯、它们的共聚物，或它们的组合制成。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的粘合纤维网，其中，所述长丝是双组分长丝，所述双组分长丝由不同聚烯烃的组合制成，优选由聚丙烯、聚乙烯、它们的共聚物，或它们的组合制成。
9.根据权利要求8所述的粘合纤维网，其中，所述长丝是鞘-芯长丝，具有丙烯芯部和聚乙烯鞘部。
10.根据权利要求9所述的粘合纤维网，其中，所述芯部的截面积占所述长丝的15至85%，且所述鞘部的截面积占所述长丝的85%至15%。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的粘合纤维网，其中，所述粘合纤维网具有小于25g/m2的、优选小于22g/m2的织物单位重量。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的粘合纤维网，其中，所述粘合纤维网是纺粘制盒。
13.一种制备粘合纤维网的方法，所述方法包括以下步骤i)通过喷丝板挤出熔融的具有第一熔融温度的第一聚合物材料和熔融的具有高于所述第一熔融温度的第二熔融温度的第二聚合物材料，从而形成大量含有第一聚合物材料和第二聚合物材料的长丝， )在这些长丝离开喷丝板之后，将它们冷却和拉伸，iii)在收集装置上收集经冷却和拉伸的长丝以形成未固结的网，和iv)通过一次以上的使用高于标准轧光温度的轧光温度的轧光的作用，将所述未固结的网粘合，在所述标准轧光温度，形成在加工方向上具有最大断裂拉伸强度的粘合纤维网。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，使用带有一个以上轧光辊的轧光机，所述轧光辊涂布有防粘着材料层，以减少所述粘合纤维网向所述一个以上轧光辊的粘着。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述防粘着材料是含氟聚合物。
16.一种通过权利要求13至15中任一项所述的方法获得的粘合纤维网。
全文摘要
本发明公开了高度可延展的粘合纤维网或含有这些的多层片材。可以在环轧工艺中加工这些产品而不出现损坏。所述粘合纤维网或多层片材可以在例如尿布的制造中被应用。
文档编号D04H3/16GK103038406SQ201180013585
公开日2013年4月10日 申请日期2011年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者托马斯·布克哈特, 瓦尔特·D·丹尼尔斯, 赫尔穆特·哈特尔, 乔纳森·A·卢, 孔德英, 戴维·达德利·纽柯克, 罗伯特·H·特纳, 莉萨·雷诺兹, 托尼·德比尔 申请人:纤维网公司, 菲特萨德国有限责任公司