用于制造压印片材材料的方法与流程

文档序号:15103038发布日期:2018-08-04 16:12阅读:190来源:国知局

本发明涉及一种用于制造压印或结合的片材材料的方法并且涉及一种用于制造这种压印或结合的片材材料的装置。



背景技术:

吸收性非织造材料用于擦拭工业、医疗、办公室和家庭应用中的各种类型的溢出和污垢。它们通常包括用于吸收水和其它亲水性物质以及疏水性物质(油、脂肪)的热塑性聚合物(合成纤维)和纤维素纸浆的组合。这种类型的非织造擦拭物除了具有充足的吸收能力之外,同时还坚固、柔韧和柔软。它们能够通过各种方法制造,包括在聚合物幅上气流成网、湿法成网和泡沫成网含有纸浆的混合物,随后脱水和水刺缠结以将纸浆锚定到聚合物上并最终干燥。这种类型的吸收性非织造材料及其制造方法例如在WO 2005/042819、WO 2007/108725、WO 2008/066417以及WO 2009/031951中公开。

对于各种应用,期望在非织造材料上具有可见的图案,例如图形、标识、文本等以便使它们可识别,用于指示它们的预期用途、用于促销目的等。图案可以通过印刷施加;然而,印刷经常导致油墨渗入图案外部的非织造物中,例如当在擦拭物的使用(擦拭)期间擦拭物或类似物与溶剂一起使用时,这显然是不希望的。对于其它应用,希望通过对混合的纤维施加压力和/或热量来实现热塑性纤维和纸浆纤维的一定程度的结合。该结合可以代替通过水射流(水刺缠结)的结合或者除了水射流的结合之外执行。

WO 95/09261公开了具有几何重复图案的非织造材料,所述图案由材料上的结合和未结合区域形成。该非织造材料是具有外部纺粘热塑性层和内部熔喷纤维层的三层层压材料。该层压材料通过使用加热的压花辊压延而被图案化;超声结合被提及为替代方案。这些材料的缺点是图案与热塑性塑料的结合相关,并且作为结果,图案只能很小并且同时必须占据非织造物表面的相对较大的面积。这对于含有纤维素纸浆或类似物的吸收性非织造材料是特别不利的,其中结合降低了吸收能力并且因此优选避免热结合。

超声处理在本领域中已知用于向片材材料提供结合或焊接能量。然而,用于处理含有纸浆的非织造织物的高速旋转超声技术在相对较短的操作时间段后遭受砧辊的污染,特别是在图案化砧辊的情况下;这需要频繁的清洁步骤,并且由于在处理之后片材不适当地粘附到砧辊上导致所制造的片材材料中的缺陷或者甚至孔洞,以及造成对设备可能的干扰和因此工艺的低效操作。为了降低超声焊接中的污染的影响,已经提出对片材材料的加湿处理;然而,这需要额外的干燥步骤并且可能引起设备的腐蚀和增加的磨损。另一种现有技术途径是处理砧辊以为其提供防止污染的纳米结构;然而,这种处理表现出对于含有纸浆和类似的材料不是有效的。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种用于制造含有纸浆的非织造片材材料的方法,该方法涉及振荡能量处理(例如超声处理),其中减少或避免了能量发射设备的污染,并且该方法能够以高生产量运行。这是通过向砧加油以在片材材料的通过之后在相关表面上形成薄油膜并通过例如在片材材料的下一次通过之前刷掉用过的油来移除用过的油而实现的。这导致显著减少了污染并且减少了设备和产品的磨损效应。

该目的进一步是提供一种含有纸浆的图案化的片材材料,该片材材料在图案化之后实质上没有表面缺陷,特别是没有孔,该材料可以通过以上方法获得。

另一个目的是提供一种向片材材料上施加振荡能量的装置以用于压印或结合目的,该装置避免了片材材料的污染。

附图说明

附图1示意性描绘了一种用于制造非织造片材材料的装备,该装备包括一种根据本公开的用于压印片材材料的装置。

具体实施方式

本发明涉及一种如所附权利要求1中定义的用于制造非织造片材材料的方法。本发明还涉及一种如所附11中定义的含有纸浆的非织造片材材料。本发明还涉及一种如所附权利要求14中定义的设备。

如以上所描述的用于制造片材材料的方法包括使干燥的含有纸浆的复合片材材料在能量发射装置和图案化砧之间通过,其中在片材材料的通过之后向砧施加油并且在片材材料的下一次通过之前所施加的油大部分或基本上完全从砧移除。

采用本方法和本设备,源自通过的片材,特别是任何纸浆衍生材料的任何废料、尘状物或其它物质被吸收到油中并且然后与废油一起被移除。这导致砧,特别是其形成压印或压缩图案的突出部分被清洁并且因此避免了对压印片材的表面影响以及避免了砧辊的堵塞。

能量传输步骤尤其是基于振动能量而不是直接冲击或热量。为了通过压印提供图案,重要的是压印作用不包括热塑性纤维的压花或热结合到显著的程度。已发现压花(利用适当加热的辊)会导致较不清晰的图案并且热结合(其意味着热塑性塑料的熔化)降低了所得片材材料的吸收能力。另一方面,在能量传输处理用于提供复合片材中的结合时,一些热量将不会对片材特性有害,或者可能甚至是期望的。

一种非常有用的类型的振动(振荡)能量是超声能量。因此,该方法优选包括超声压印以制造图案化的片材材料。在一个优选实施例中,压印作用是使用图案化砧辊的旋转作用,该图案化砧辊传送待压印的片材材料,如附图1所示并且如下面进一步描述的。

待用于施加到砧上的油可以是在处理条件下足够惰性的任何油,处理条件通常意味着空气的存在以及环境温度至例如100℃之间的温度。因此,油应该具有低碘值和低过氧化值。油应该具有低挥发性和高火焰点;例如,在环境条件下的沸点应该至少为250℃并且闪点至少为200℃。油不应该太粘稠,因为这会妨碍油的顺畅施加以及随后的移除。倾点优选在0℃以下。油也不应该太稀薄以避免滴落等的风险。优选地,在40℃下油具有至少10并且不大于200mm2/s(厘沲,cSt),更优选20-100mm2/s,特别是50-80mm2/s的(运动学)粘度。

特别合适的是基于烃或硅烷或硅氧烷或其非反应性衍生物的油,例如不含芳族不饱和基团以外的不饱和基团的(聚)醚和(聚)酯。更优选地,烃或者硅(氧)烷是完全饱和的,即脂族或者脂环族。在一个特殊实施例中,油是饱和烃或者具有至少20个碳原子和/或硅原子、至多例如120个碳原子和/或硅原子的饱和硅氧烷,在烃的情况下优选至多60个碳原子。矿物油和硅油非常适合此目的的。也可以使用油的混合物或者油与另外组分(例如多元醇)的混合物。

油可以通过各种涂布方法施加,包括喷涂、滴涂、擦拭、刷涂、摩擦、扫涂、涂抹等,所有这些都会导致油被涂布到砧的表面上并且特别是在其上的突起上,在此处油具有其主要功能。施加油的一种优选方式是使用合适的多孔纺织状材料(例如毡)摩擦砧,该毡轻微压靠运行的砧。毡或其它油分配器件广泛地以任何形状或尺寸商业可得。压力优选为使得油至少被涂布到砧表面的形成图案的经受能量传输(例如超声)压印的突出部分上。待施加的油的量可以取决于所制造的片材材料的特定特性而变化,例如取决于片材中纸浆材料的含量。有利地,每平方米的通过砧的片材材料所施加的油的量将至少为0.02μl,至多例如20μl,优选0.1至10μl之间,更优选0.5至7μl之间。

在已经吸收了源自通过的片材材料的任何灰尘或其它残余物质之后的油然后被以适当的方式从砧移除。例如,残余的油可以通过除油器移除,例如能够在砧辊的宽度上刷、刮擦、擦拭、吹走、喷射等的装置。一种移除油的适当方式是将辊刷压靠移动的砧,该移动的砧由于扫(刷)和/或吸收作用而接收油。刷子或其它除油器件广泛地以任何形式或尺寸商业可得。压力优选使得刷子至少移除存在于(图案化)砧的突出部分上的油。这种辊刷可以反过来与刮擦器或另外的允许废油被抽走的辊接触。油还可以例如通过使用由除油器提供的压缩空气(可选地还与水一起)被移除,所述除油器大体上对应于从Tresu Group可获得的打印机板清洁器。这种除油器会通过将空气(可选地与水一起)吹到砧表面上并且然后通过抽吸将折回的空气(和水)与油一起从砧辊表面移除来移除油。有利地,用过的油可以被清洁(例如通过过滤)并再次使用。

通过施加和移除油来减少设备的污染和磨损的本方法可以导致少量的油没有从砧移除并且在片材产品中可追踪到的含量非常低。然而,如以上定义的,在最终片材产品中的这种油的残余含量将小于5ppm,特别是在0.1至1.0ppm之间。

在一个优选实施例中,砧是旋转圆筒(辊),在其顶部安装有能量供应(超声)器件。用于施加油的器件(例如毡)安装在能量器件的沿着旋转圆筒的运动方向的(圆筒的总共2π弧度中的)第二或第三弧度内,并且用于移除油的器件(例如刷子)以相同的方向安装在第三、第四或第五弧度内。一种合适的设备在附图1中示出并且在下面被更详细地描述。

因此,根据本公开的用于连续压印片材材料的装置包括图案化砧辊、在与砧辊相距一定距离处向砧辊发射振荡能量,特别是超声能量的能量发送器、用于旋转砧辊的装置、位于能量发送器下游的用于在砧辊的宽度上施加油的装置以及位于用于施加油的装置下游的用于移除辊的装置。振荡频率优选地处于较高的声学范围中,或者更优选地处于较低的超声范围中,例如15至100kHz之间,特别是18至30kHz之间。振荡功率优选在200-4000N的范围中,更优选为500-2500N。振荡振幅将通常将在10-100μm的范围中。

能量发射单元(其在超声设备中有时被称为超声发生器)与砧之间的距离优选较短并且可以在操作中变化。因此,能量发送器与砧辊的突出部分之间的间隙具有约等于或大于待处理材料的厚度的最大值以及稍小于待处理材料的厚度的最小值(压印阶段)。因此,该间隙优选至少为500μm,更优选为600至2000μm之间,最优选为800至1500μm之间。该间隙优选是可调节的以便允许不同厚度的片材的更换和处理。

砧辊具有合适的尺寸以允许连续的片材以例如2-10m/s,优选3-6m/s(180-360m/min)的显著的速度移动。砧辊可以具有例如50-200cm的直径以及1至3m之间的宽度(圆筒的高度)。旋转速度是可控的,并且对于直径为1m的砧辊,旋转速度(单位为弧度每秒)将与通过的片材的速度(即旋转辊的切向速度)相同,对应于例如25-60转每分钟(rpm)。重要的是确保旋转速度被精确地调节至片材材料的传送速度,使得片材在与砧接触时不会相对于砧移动并且避免了损坏片材材料。

环境条件可以在超声处理期间适当地施加。当压印以制造图案化的非织造片材材料时,片材在压印位置处的温度优选小于100℃,更优选小于60℃,最优选在30至50℃之间。

在附图1中描绘了根据本公开的装置。未处理的连续的半成型片材材料9在砧20上沿着导向辊22传送以制造经处理的片材材料23。砧辊20通过驱动齿轮24启动,该齿轮在该图中顺时针旋转。超声能量由设置有超声发生器25和振荡增强器26的砧头21施加。具有供油器28的毡27压靠砧并且刷子29在距离供油毡一定距离处压靠砧,并且设置有用于从刷子移除和带走废油的刮具30。

适用于本方法的超声设备在本领域中是公知的。作为示例,超声设备可以例如从Herrmann Ultraschall,Karlsbad,DE,或从Branson Ultrasonics,Danbury CT,USA或Dietzenbach,DE采购。

通过如以上所描述的方法可获得的含有纸浆的非织造片材材料也是本公开的一部分。

通过本方法制造的片材材料可以具有变化的组分。它通常含有产品的总干物质的至少25wt.%的含量的纤维素纸浆(例如木浆)。更优选地,片材材料含有至少40wt.%,甚至更优选至少50wt.%、至多90wt.%,更优选至多80wt.%,最优选60至75wt.%之间的纤维素纤维。纤维素纤维在下面被进一步定义并且包括纤维素纸浆。在本文中提及重量比例或百分比时,除非另有说明,这些是基于干物质。

另外,片材材料优选含有热塑性纤维,优选至少10wt.%,更优选至少15wt.%,甚至更优选至少20wt.%,最优选至少25wt.%,至多例如70wt.%,优选至多50wt.%,最优选至多40wt.%。热塑性纤维,也被称为(人造或合成)聚合物纤维,可以包括(连续)长丝或(短)人造短纤维或两者都有。在一个优选实施例中,片材材料同时含有热塑性长丝和人造短纤维,例如以9:1至1:1之间,优选5:1至1.5:1之间的重量比。下面进一步描述和阐述了热塑性纤维。

取决于预期用途,通过本方法制造的片材材料的厚度可以广泛地变化。作为一个示例,片材可以具有100至2000μm之间,特别是250-1000μm,优选500-800μm的厚度(非压印部分上)。该厚度可以通过如在所附示例中进一步描述的方法来测量。压印(图案)和非压印部分之间的高度差通常为50-250μm,优选为75-150μm。该高度差可以通过本领域中已知的方法测量,例如通过激光反射测量或通过白光干涉测量。

在将片材材料图案化的实施例中,至少一个表面的1%至20%可以被压印并且形成通过视觉和/或触觉手段可辨别的图案,例如通过压印和非压印部分之间的反射、亮度、光滑度等的差异,这些可以由视觉或触摸和感受来感知。这些差异具体地是高度上的差异。

如本文中所使用的,压印被理解为是指执行导致片材材料的某些压缩的机械力,如下面进一步定义和阐述的。因此,图案不是仅通过颜色的差异(例如由印刷、染色或着墨所致)或者材料组份中的其它差异而可辨别的。在一个优选实施例中,图案基本上仅由压印得到。特别地,片材材料的压印部分具有非压印部分的厚度的75%至95%之间的厚度。这样,压印作用导致了5-25%的厚度减少。

图案可以存在于片材材料的任一侧或同时在两侧上。在一个优选实施例中,为了便于参考,图案化(即高度差异)仅存在于一侧上,该侧被称为“正面侧”或“图案侧”。正面侧可以具有与背面侧相同或不同的材料组份。片材材料在其厚度上可以具有很大程度上均匀的组份。可替代地并且优选地,片材材料在其厚度上可以具有逐渐变化的组份,同时两个表面(正面和背面)具有基本上相同的组份(在这种情况下,内部区域具有不同的组份)或不同的组份。在一个特殊实施例中,片材材料是分层的片材,具有不同组份的两个、三个或更多层,其中,然而,特别是作为水刺缠结的结果,在相邻层之间没有清晰的过渡。例如,片材可以是双层片材,其具有在一侧的相对的高纸浆层以及在另一侧的相对的低纸浆层。片材也可以是三层片材,其具有相邻的高纸浆、低纸浆和高纸浆层,或者相反。进一步的变化例是同样可行的。

在一个具体实施例中,片材材料具有低纸浆(正面侧)表面和相反的高纸浆(背面侧)表面,在其间具有可选的另外层,或者没有这种中间层而形成双层片材。高纸浆表面可以含有至少60wt.%的纸浆纤维并且低纸浆表面可以含有少于50wt.%的纸浆纤维。这样的百分比应用于最外侧的区域中,例如片材厚度的最外侧的5%。可替代地,高纸浆表面可以含有少于30wt.%,优选少于15wt.%的热塑性纤维并且低纸浆表面可以含有至少30wt.%,优选大于50wt.%的热塑性纤维。

图案可以具有任何形式或设计。它们可以是纯装饰性的或者它们可以具有信息或识别功能或者两者兼而有之,并且对于使用者或观察者而言是清晰可见的。它们可以包括图形(如线条、圆圈等)以及图片、可读字符(字母、数字)等。出于最大吸收能力的原因,优选片材材料的压印侧(或多个压印侧)的总表面积的至少10%由至少20cm2、优选至少25cm2的不间断的非压印区域构成。

图案化的非织造片材可以具有任何期望程度的柔软度、强度以及任何尺寸,并且其可以是无色(白色)或有色的,其中颜色可以在压印步骤之前或之后施加。该图案是稳定的并且耐受温度、湿度和其它存储条件,并且不会渗色。

片材材料具有很少的(如果有的话)不规则性,例如贯通开口(孔)。优选地,片材材料在该片材材料中没有贯通开口。贯通开口通常从一个主侧延伸到相反侧并且可以是圆形或椭圆形或类似形状。开口通常具有沿着片材材料的机器方向(MD)的0.2-10mm,特别是1-5mm的延伸范围。当在片材材料的压印期间污染物沉积到砧上时形成贯通开口,该污染物将导致与其接触的任何片材材料的变形从而形成贯通开口。这实际上可以在片材材料中沿着片材材料的机器方向(MD)形成贯通开口的重复图案,因为在制造期间每当砧上的污染物与片材材料接触时就会发生变形。因此,沿着MD的两个或多个开口之间的典型距离等于砧辊的周长。本公开的片材材料优选没有具有沿着片材材料的MD的超过1mm的延伸范围的贯通开口。更优选地,片材材料没有重复的(两个或更多、三个或更多、至多准无穷个)具有沿着MD的超过0.2mm的延伸范围的贯通开口。最优选地,片材材料没有任何在MD上超过0.5mm或者甚至超过0.2mm的贯通开口。

制造本公开的非织造片材材料的方法可以特别涉及以下步骤:

-形成包括热塑性纤维和纤维素纸浆的纤维幅,

-水刺缠结纤维幅以形成非织造片材材料,

-将非织造片材材料干燥至小于10wt.%,优选小于5wt.%的水含量,以及

-使干燥的非织造片材材料经受由图案化砧上的能量发送器提供的压印作用,其中,砧的污染如以上所描述的被减少。

现在将参照各实施例和附图更详细地描述本方法、产品和设备。具体地,以下描述了在非织造片材材料的形成中待施加的各种工艺步骤和材料的进一步细节。

实施例和待使用的材料与方法的详细描述

天然纤维

可以使用许多类型的天然纤维,特别是那些具有吸水能力和倾向于帮助产生连贯片材的天然纤维。在合适的天然纤维中,主要有纤维素纤维,例如种子毛发纤维(例如棉花、亚麻和纸浆)。木浆纤维是特别合适的,并且软木纤维和硬木纤维都是合适的,并且还可以使用再循环纤维。纸浆纤维长度可以从对于软木纤维的约3mm到对于硬木纤维的约1.2mm以及这些长度的混合变化,并且对于再循环纤维甚至更短。

长丝

长丝是在其制造期间与其直径成比例的非常长的、理论上无限长的纤维。它们可以通过熔化和通过细喷嘴挤出热塑性聚合物,随后冷却(优选使用空气流)以及固化成可以被牵引、拉伸或卷曲处理的线来制造。可以将用于附加功能的化学品添加到长丝的表面。

理论上可以使用任何具有充足的连贯特性以允许在熔融状态下切割的热塑性聚合物来制造纺粘纤维。有用的合成聚合物的示例是聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)、聚酰胺(例如尼龙-6),聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和聚交酯。当然也可以使用这些聚合物的共聚物和混合物以及具有热塑性特性的天然聚合物。

人造短纤维

人造短纤维可以由与以上描述的长丝相同的物质并通过相同的方法制造。其它可用的人造短纤维是那些由再生纤维素(例如粘胶纤维和lyocell)制成的。它们可以用纺丝油剂处理并且被卷曲,但是这对于优选用于制造本非织造片材材料的方法的类型不是必需的。

通常进行纤维束的切割以得到单个切割长度,该切割长度可以通过改变切割轮的各刀具之间的距离而改变。取决于预期的用途,使用2至50mm之间的不同纤维长度。湿法成网水刺缠结的非织造物通常使用12-18mm,或低至9mm或者更小的纤维长度,特别是由湿法成网技术制造的水刺缠结的材料。材料的强度和其其它特性如表面耐磨性随着纤维长度(对于纤维的相同厚度和聚合物)的增加而增强。当连续长丝与人造短纤维和纸浆一起使用时,材料的强度将主要来自于长丝。

方法

本公开的片材材料(例如含有纸浆的片材材料)可以由可以通过本领域中已知的各种技术应用的材料形成,所述技术包括湿法成网、气流成网、干法成网或纺丝成网或者其可以完全或部分地由预制片材(例如薄棉纸片材)形成。作为示例,用于制造本公开的图案化的非织造片材材料的方法可以是如图1所描绘的。这种方法包括以下步骤:提供无端的成形织物1,连续长丝2可以作为例如纺粘长丝铺设在成形织物1上,并且过量的空气可以穿过成形织物被抽走以形成幅3的前体;将具有连续长丝的成形织物1推进到湿法成网阶段和所谓的流浆箱4,在此处包括天然纤维和人造短纤维的混合物5的水性浆料或水性泡沫在连续长丝2的前体幅3上湿法成网并且部分地进入连续长丝2的前体幅3,并且多余的水穿过成形织物1排出形成纤维幅6;将纤维幅6从织物1推进到第二织物7以使纤维混合物经受水刺缠结的阶段8,以此处长丝2和纤维通过水射流10的作用紧密混合并结合进入非织造幅9。然后幅被推进到干燥阶段11,其中非织造幅9被干燥;并且进一步被推进到用于在砧20和砧头21之间压印的阶段,将在下面进一步描述,随后用于滚压、切割、包装等(阶段12)。

可以由挤出的热塑性粒料制成的连续长丝2可以直接铺设到成形织物1上,在成形织物1上允许它们形成未结合的幅结构3,其中长丝可以相对自由地彼此移动。在含有纸浆的混合物5(具有或不具有人造短纤维)通过流浆箱4沉积之前,前体长丝幅3可以经受预结合阶段,或者甚至可以作为预结合的幅供应,该预结合的幅可以作为普通幅通过卷起和展开操作处理,即使其还不具有其用作擦拭材料(未示出)的最终长度。

如图1所示,在含有纸浆的混合物5的铺设之前,前体长丝幅3可以优选大致上未结合,即在含有纸浆的混合物5(具有或不具有人造短纤维)通过流浆箱4铺设之前不应该发生前体长丝幅3的过度结合(例如热结合)。在缠结期间,长丝应该优选完全自由地相对于彼此移动使得人造短纤维和纸浆纤维混合并旋转进长丝幅中。

湿法成网纤维素纤维(和人造短纤维)的一种有利的技术是通过泡沫形成,其中在表面活性剂的存在下,纤维素纸浆和人造短纤维与水和空气混合以便形成含有纸浆的混合物5。泡沫可以含有10至90vol.%之间,优选15至50vol.%之间,最优选20至40vol.%之间的空气(或其它惰性气体)。泡沫被传输到流浆箱4,在流浆箱4处泡沫铺设到长丝幅3的顶部上并且多余的水和空气被抽走。

代替例如湿法成网,纤维可以通过干法成网(其中纤维被梳理然后直接施加到载体上)或气流成网(其中可以是短纤维的纤维供应到空气流中并且被施加以形成随机定向的幅)施加。

在水刺缠结阶段8中,合成纤维(例如连续长丝)和人造短纤维以及纸浆的纤维幅6被水刺缠结,同时其被织物7支撑并且强烈混合和结合成复合非织造材料幅9。水刺缠结方法的一种指示性描述在CA专利号841,938中给出。

缠结的复合非织造材料9中的所有纤维类型大致上均匀地混合并且彼此成为一体。精细移动的纺丝成网长丝被缠绕并且自身以及与其他纤维缠结,这给予了纤维非常高的强度。

水刺缠结的材料的强度将取决于缠结点的数量并且因此取决于纤维的长度,特别是当水刺缠结的材料仅基于人造短纤维和纸浆纤维时。当使用长丝时,强度将主要基于长丝,并且在缠结中很快达到该强度。因此,缠结能量的大部分将花费在混合长丝和纤维上以达到良好的集成。根据本发明的长丝的未结合的开放结构将大大增加混合的容易性。

然后在被推进到如以下概述的和如以上更详细描述的压印(超声)阶段之前,水刺缠结的湿幅9被干燥,这可以使用常规的幅干燥设备11完成,优选用于薄绵纸干燥的类型,例如通风干燥或杨克干燥。

在压印阶段中,水刺缠结的非织造幅9在砧20上沿着导向辊22输送以制造处理过的片材材料23。砧辊20通过驱动齿轮24启动,该齿轮在该图中顺时针旋转。超声能量由设置有超声发生器25和振荡增强器26的砧头21施加。具有供油器28的毡27压靠砧并且刷子29在距离供油毡一定距离处压靠砧,并且设置有用于从刷上移除和带走废油的刮具30。

在幅9的压印之前或之后,材料的结构可以通过进一步处理(例如微起皱等)改变。还可以向材料添加不同的添加剂,例如添加湿强度剂、粘合剂化学品、胶乳、剥离剂等到非织造材料。在压印步骤之后,材料可以在改造之前被卷绕成母卷。然后用已知的方式将材料改造成合适的格式并打包。根据本发明的一种复合图案化的非织造织物可以被制造为具有20-120g/m2,优选40-80g/m2的总基重。未结合的长丝将改善人造短纤维的混入使得即使是短纤维也将具有足够的缠结结合点以将其牢固地保持在幅中。

示例

测试方法——基重

基重(克重)可以通过遵循用于确定基重的以下标准中阐述的原理的测试方法确定:WSP 130.1.R4(12)(每单位面积的质量的标准测试方法)。在该标准方法中,从样品片材中冲出100×100mm的试件。试件从整个样品中随机选择并且应该没有折叠、褶皱和任何其它偏离的变形。试件在23℃、50%RH(相对湿度)下调节至少4个小时。在校准的天平上称重一堆10个试件。基重(克重)是称重的重量除以总面积(0.1m2),并记录为具有标准差的平均值。

测试方法——厚度

本文中描述的片材材料的厚度可以通过遵循根据EDANA,WSP120.6.R4(12)的非织造物厚度的标准测试方法的原理的测试方法确定。根据该标准的装置从瑞典的IM TEKNIK AB可获得,该装置具有从日本的Mitutoyo Corp可获得的测微仪(型号ID U-1025)。待测量的材料的片材被切割成200×200mm的试件并被调节(23℃,50%RH,≥4小时)。在测量期间,片材放置在压脚下方然后被降低。然后在压力值稳定后读取片材的厚度值。该测量由精密测微仪完成,其中测量了由样品产生的固定参考板与平行压脚之间的距离。

压脚的测量区域为5×5cm。在测量期间施加的压力为0.5kPa。在切片试件的不同区域上执行五次测量以将厚度确定为五次测量的平均值。

测试方法:不规则性——片材材料中的贯通开口

目视扫描在该示例中形成的片材材料寻找贯通开口(通孔)。测量并记录开口的沿着片材材料的机器方向(MD)的最大延伸范围(例如直径)。

机器方向(MD)是如图1所示的产品的方向。

示例1(比较例)

通过以下步骤制造了一种可用作擦拭物(例如工业清洁布)的非织造物的吸收性片材材料:在运行的传送织物上铺设聚丙烯长丝的幅,并且然后在流浆箱中以泡沫形成过程在聚合物幅上施加含有88:12的重量比例的木浆和聚酯人造短纤维和0.01-0.1wt.%的非离子表面活性剂(乙氧基化脂肪醇)的纸浆分散体,引入总共约30vol.%的空气(基于总的泡沫体积)。聚丙烯长丝的重量比例是基于最终产品的干重的25wt.%。选择该量以达到55g/m2的最终产品基重。然后组合的纤维幅经受使用多个40-100bar的增加压力的水射流的水刺缠结,在水刺缠结步骤提供约180kWh/t的总能量供应,如在CA841938,第11-12页的描述所测量和计算的,并且随后组合的纤维幅被干燥。

然后如附图1所描绘的水刺缠结的并且干燥的片材在超声装置中压印,而不使用油毡27/28和刷子29/30施加和移除油。砧辊具有表面积的约15%的突出部分,形成线条和文字图案。用NTS(纳米-表面)处理来处理砧辊以减少聚合物和污染物的粘附(由A.+E.Ungricht GmbH&Co,DE提供)。以高速运行非织造物导致在两分钟内在砧上和在非织造物中的孔上沉积。所形成的非织造片材材料还具有圆形和椭圆形的贯通开口(通孔)的重复图案,每一个图案具有沿着片材材料的长度(MD)的1-5mm的最大尺寸。

该示例示出了NTS处理不能解决污染物沉积、粘附和损坏非织造物的问题。

示例2

与根据示例1所制造的相同的片材材料在如图1所描绘的超声装置中压印,该装置包括油毡和供给器26/27以及刷子28/29。砧辊具有表面积的约20%的图案化突出部分并且未经NTS处理。非织造物以高速运行通过超声处理直到约1275米已被处理。油毡对于每平方米的片材材料释放约2μl油。图案之间出现了一些污垢但不在其上部。所形成的非织造片材材料没有任何贯通开口(孔)。连续的运行持续得到令人满意的良好的图案效果。

然后移除油毡和刷子并且砧辊被清理并除油。再次开始压印。在运行500米后,第一次沉积已经在图案的顶部聚集并且在没有机械磨损的情况下不能被移除。在运行1275米之后,再次停止该过程并且在砧上已经沉积了很多污物以致在非织造材料中存在孔。

得出的结论是,在没有频繁清洁的情况下,不能在图案化砧辊上使用超声执行高速压印,除非砧辊如本文中所描述的被连续地上油和清洁。

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