开孔的水力图案化的非织造物及其制造方法与流程

发明领域本发明涉及开孔的非织造物和制造开孔的非织造物的改进方法，其中非织造物在经受水力处理之前被赋予粘结图案。发明背景熔纺非织造物(例如纺粘非织造物、熔喷非织造物或其组合)由热塑性连续纤维如聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等，双组分或多组分纤维，以及这种熔纺纤维与人造丝、棉和纤维素纸浆纤维等的混合物形成。通常，熔纺非织造物通过热粘结、超声粘结、化学(例如，通过乳胶)粘结、或树脂粘结等来产生基本上不易碎并通过粘结后加工和转化保持其特性的粘结。热粘结和超声粘结产生永久的熔结，而化学粘结可能产生或可能不产生永久的粘结。已知施加水力处理以改善织物性能，例如柔软性或蓬松性。在例如第7,858,544号美国专利中描述了一种称为水力膨胀(hydroengorgement)的已知的水力处理方法。也已知通过使用不同技术过程的许多方法在非织造网中形成孔。这种方法包括如例如美国专利号7,455,800；7,091,140；6,321,425；6,903,034和4,886,632中描述的施加热(例如，重叠粘结(overbonding)、热针(needle)或热棒(pin)等)或使用不同类型的筛网(例如，通过将织物推入开口中或围绕棒/突起)的水力处理。如例如美国专利号10,737,459中描述，通过水力处理形成的孔图案通常通过多个水喷射步骤形成在下部粘结织物中，各自经过具有预定的孔的图案的相应筛网。对于熔纺织物，压延粘结被用于提供大部分织物机械性能，随后的水力处理被用于可能增强柔软性并且提供孔。然而，对较低水平的粘结的需要限制了最终的织物稳定性和拉伸强度。过去在较高粘结织物上使用水力处理开孔技术的工作在孔清晰度方面不能产生令人满意的结果，并且因此使用这种技术以获得期望水平的织物质量如柔软性和强度是困难的。因此，需要一种由完全粘结前体网生产开孔的非织造织物的方法，该方法导致产品表现出改善的性能的组合，例如孔清晰度、柔软性、耐磨性或拉伸强度。

背景技术：

技术实现思路

1、根据本发明的示例性实施方案的形成开孔的水力图案化的非织造网的方法包括：形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；对所述非织造絮垫进行压延粘结，以形成具有规则粘结图案的完全粘结的前体非织造网，所述规则粘结图案限定各粘结压痕和所述各粘结压痕之间的未粘结区域，所述规则粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比；以及水力赋予所述完全粘结的前体非织造网多个孔，所述水力赋予的步骤包括当所述完全粘结的非织造网经过多个棒时，通过多个水喷射步骤对所述完全粘结的前体非织造网进行水力处理。

2、根据本发明的示例性实施方案的形成开孔的水力图案化的非织造网的方法包括：形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；对所述非织造絮垫进行压延粘结，以形成具有规则粘结图案的完全粘结的前体非织造网，所述规则粘结图案限定了各粘结压痕和所述各粘结压痕之间的未粘结区域，所述规则粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比；以及水力赋予所述完全粘结的前体非织造网多个孔，所述水力赋予的步骤包括通过使用水喷射器的水压将所述压延粘结的前体非织造网压印在多个棒上来水力处理所述完全粘结的前体非织造网。

3、在示例性实施方案中，所述棒中的每一个具有底部和顶部，其中所述底部的面积大于所述顶部的面积。

4、在示例性实施方案中，每个棒相对于所述棒的纵轴对称。

5、在示例性实施方案中，每个棒具有底部，并且直接相邻的棒的中心之间的距离是所述底部直径的至少100％，优选地是所述底部直径的150％。

6、在示例性实施方案中，棒的高度是所述开孔的非织造网的厚度的至少100％，优选是所述开孔的非织造网的厚度的至少115％，更优选是所述开孔的非织造网的厚度的至少130％。

7、在示例性实施方案中，棒的高度是所述前体网的厚度的至少200％，优选是所述前体网的厚度的至少250％，更优选是所述前体网的厚度的至少300％。

8、在示例性实施方案中，所述棒布置在以与所述压延粘结的前体非织造网基本相同的速度移动的表面上。

9、在示例性实施方案中，所述棒在尺寸和/或形状方面变化，并且布置在筛网或带上，并且直接相邻的棒的中心之间的距离是最大的所述棒的所述底部的直径的至少100％，优选地是最大的所述棒的底部直径的至少150％。

10、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述非织造絮垫的所述熔纺纤维由纺粘长丝构成。

11、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述非织造絮垫包含两个层或更多个层。

12、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述两个层或更多个层中的每一个中的所述熔纺纤维包含纺粘长丝。

13、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括所述层之间的平均纤维厚度差小于20％、优选小于15％、更优选小于10％、甚至更优选小于5％。

14、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述两个层或更多个层中的至少一个层包含纺粘长丝，并且所述两个层或更多个层中的至少一个其它层包括熔喷纤维。

15、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：包含纺粘长丝的至少一个层形成所述非织造絮垫的至少一个外层。

16、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述非织造絮垫包含三个层或更多个层，并且所述三个或更多个层形成纺粘-熔喷-纺粘(sms)结构。

17、在示例性实施方案中，所述方法还包括在所述水力处理步骤之前将由纤维和/或颗粒形成的至少一个层应用于所述完全粘结的非织造前体网的步骤。

18、在示例性实施方案中，所述纤维是短合成纤维，优选基于聚酯的短纤维或黏胶纤维。

19、在示例性实施方案中，所述纤维是天然纤维，优选棉纤维或纸浆或诸如人造丝的改性纤维素。

20、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述连续熔纺纤维是由热塑性聚合物、优选基于聚烯烃或聚酯或聚酰胺的均聚物、聚合物共混物形成的单组分纤维。

21、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述连续熔纺纤维是多组分纤维、优选双组分纤维，并且其中每种组分由热塑性聚合物、优选基于聚烯烃或聚酯或聚酰胺的均聚物、聚合物共混物的共聚物形成。

22、在示例性实施方案中，存在于每根长丝表面的至少40％、优选每根长丝表面的至少50％、更优选每根长丝表面的至少60％、甚至更优选覆盖每根长丝表面的全部的组分聚合物组合物具有与至少一种其它组分聚合物组成的熔融温度相比更低的熔融温度，优选差异为至少2℃，更优选差异为至少5℃。

23、在示例性实施方案中，形成所述前体的步骤包括：所述连续熔纺纤维包括聚烯烃或聚酰胺或聚酯或多糖均聚物、共聚物或聚合物共混物。

24、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述连续熔纺纤维包括聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚羟基链烷酸酯、聚羟基丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性淀粉，它们的共聚物，它们与烯烃、酯、酰胺或其它聚合物的共聚物，或其共混物。

25、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述连续熔纺纤维是双组分芯-鞘纤维，所述双组分芯-鞘纤维具有包含聚丙烯的芯以及包含聚丙烯和聚丙烯-聚乙烯共聚物的共混物的鞘。

26、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：所述连续熔纺纤维包含添加剂。

27、在示例性实施方案中，所述添加剂包括选自以下类型的添加剂：着色颜料、柔软增强剂、助滑剂、填料及其组合。

28、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括：形成具有粘结形状的粘结压痕。

29、在示例性实施方案中，所述粘结压痕具有第一尺寸，并且所述粘结压痕由具有第二尺寸的粘结点或点状物形成，其中所述第二尺寸小于所述第一尺寸。

30、在示例性实施方案中，所述粘结形状被定向为使得与沿粘结形状周界存在最大可测量长度的所述粘结形状周界相交的线并且与位于沿机器方向的表面上的轴线相交，以形成0度至65度的角αt。

31、在示例性实施方案中，所述粘结形状包括凸部。

32、在示例性实施方案中，所述粘结形状包括凹部。

33、在示例性实施方案中，所述粘结形状包括凸部和凹部中的至少一个。

34、在示例性实施方案中，所述粘结形状是不对称的。

35、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括以绗缝图案形成粘结压痕。

36、在示例性实施方案中，所述粘结压痕具有粘结形状，并且所述粘结形状是椭圆形的。

37、在示例性实施方案中，所述粘结压痕具有粘结形状，并且所述粘结形状是线。

38、在示例性实施方案中，所述粘结压痕具有粘结形状，所述粘结形状具有粘结形状周界，所述粘结形状周界具有最大可测量长度和最大可测量宽度。

39、在示例性实施方案中，所述最大可测量长度与所述最大可测量宽度的纵横比为至少1.0、优选为至少1.5、更优选为至少2.0、甚至更优选为至少2.5。

40、在示例性实施方案中，所述完全粘结的非织造前体网包括至少20个粘结压痕/平方厘米、优选至少40个粘结压痕/平方厘米、更优选至少50个粘结压痕/平方厘米、并且甚至更优选至少60个粘结压痕/平方厘米。

41、在示例性实施方案中，与沿粘结形状周界存在最大可测量长度的所述粘结形状周界相交的粘结压痕线并且与位于沿机器方向的表面上的轴线相交，以形成20度至80度、优选40度至80度、并且甚至更优选50度至70度的角αt。

42、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括小于20个粘结压痕/平方厘米、优小于15个粘结压痕/平方厘米、更优选小于5个粘结压痕/平方厘米形成所述完全粘结的非织造前体网。

43、在示例性实施方案中，所述粘结压痕具有粘结形状，所述粘结形状具有粘结形状周界，所述粘结形状周界具有最大可测量长度和最大可测量宽度，并且所述最大可测量长度与所述最大可测量宽度的纵横比为至少2.0、更优选为至少2.5、甚至更优选为至少3。

44、在示例性实施方案中，所述粘结形状是线。

45、在示例性实施方案中，所述粘结形状是s形状。

46、在示例性实施方案中，所述粘结压痕具有粘结形状，所述粘结形状具有粘结形状周界，所述粘结形状周界具有最大可测量长度和最大可测量宽度，并且与沿所述粘结形状周界存在所述最大可测量长度的所述粘结形状周界相交的粘结压痕线并且与位于沿机器方向的表面上的轴线相交，以形成5度至15度、优选8度至12度、甚至更优选9度至11度的角αt。

47、在示例性实施方案中，形成所述前体网的步骤包括以绗缝图案形成粘结压痕。

48、在示例性实施方案中，绗缝图案的所述粘结压痕具有与沿所述机器方向延伸的假想线相交的绗缝图案线，以形成5度至60度、优选10度至50度、并且甚至更优选15度至40度的角αt。

49、在示例性实施方案中，所述前体非织造网具有至少5g的md hom值。

50、在示例性实施方案中，所述前体非织造网具有至少2g的cd hom值。

51、在示例性实施方案中，所述前体非织造网具有30g或更低、优选25g或更低的mdhom值。

52、在示例性实施方案中，所述前体非织造网具有20g或更低，优选15g或更低的cdhom值。

53、在示例性实施方案中，所述前体非织造网具有至少5gsm、优选至少10gsm、优选至少15gsm、更优选20gsm或更低的基重。

54、在示例性实施方案中，所述前体非织造网具有60gsm或更低、优选50gsm或更低、更优选45gsm或更低、甚至更优选35gsm或更低的基重。

55、在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括用水喷射器向所述非织造前体网施加水压。

56、在示例性实施方案中，施加到所述前体网的所述水压表示为至少0.2kwh/kg、优选至少0.3kwh/kg的能量通量。

57、在示例性实施方案中，施加到所述前体网的所述水压表示为1.9kwh/kg或更低、优选3.0kwh/kg或更低的能量通量。

58、在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过至少两组水喷射器对所述非织造前体网施加水压。

59、在示例性实施方案中，所述方法在至少150m/min的线速度下进行。

60、在示例性实施方案中，所述线速度为450m/min或更小。

61、在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过四组水喷射器向所述非织造前体网施加水压，每个水喷射器施加150巴或更大的压力。

62、在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过三组水喷射器向所述非织造前体网施加水压，每组水喷射器施加的压力大于在所述机器方向上在该组水喷射器之前的一组水喷射器施加的压力。

63、在示例性实施方案中，所述三组水喷射器包括第一组水喷射器、在所述机器方向上在所述第一组水喷射器之前的第二组水喷射器和在所述机器方向上在所述第一水喷射器和所述第二水喷射器之前的第三组水喷射器，所述第二组水喷射器施加的压力为所述第一组水喷射器施加的压力的80％至95％，并且所述第三组水喷射器施加的压力为所述第二组水喷射器施加的压力的64％至90％。

64、在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过三组水喷射器向所述非织造前体网施加水压，每个水喷射器施加200巴或更大的压力。

65、在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过两组水喷射器向所述非织造前体网施加水压，每个水喷射器施加300巴或更大的压力。

66、在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括以相对于所述压延粘结的前体非织造网80°至100°的角度将水射流施加到所述压延粘结的前体非织造网。

67、在示例性实施方案中，所述水力赋予完全粘结的前体非织造网多个孔的步骤包括通过施加水压至少部分地改变各粘结压痕。

68、在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少60％。

69、在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少70％。

70、在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少80％。

71、在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少90％。

72、在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致将所述各粘结压痕分成至少两个部分。

73、在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在所述各粘结压痕的周界周围的区域中的纤维随机地磨入和磨出所述完全粘结的前体非织造网的主平面，以便至少部分地消除所述各粘结压痕的三维性。

74、根据示例性实施方案，根据前述工艺步骤中的任一个来生产开孔的水力图案化的非织造网。

75、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网具有60gsm或更低、优选50gsm或更低、更优选45gsm或更低、甚至更优选35gsm或更低的基重。

76、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网具有至少4n/cm的md拉伸强度。

77、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网具有至少2n/cm的cd拉伸强度。

78、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网具有至少12微米/gsm织物的厚度(caliper)。

79、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网不表现出两面性。

80、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网通过肉眼观察时不表现出视觉的两面性。

81、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网在磨损等级方面不表现出两面性。

82、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网在摩擦系数方面不表现出两面性。

83、在示例性实施方案中，所述开孔的水力图案化的非织造网具有在1至5的标度上为至少3的可见的孔清晰度。

84、根据本发明的示例性实施方案的形成开孔的水力图案化的非织造网的方法包括：提供具有规则粘结图案的完全粘结的前体非织造网，所述规则粘结图案限定各粘结压痕和所述各粘结压痕之间的未粘结区域，所述规则粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比；以及当所述完全粘结的非织造网经过多个棒时，通过多个水喷射步骤对所述完全粘结的前体非织造网进行水力处理，以便在所述完全粘结的前体非织造网中形成多个孔。