原理是通过保持纤丝 完整并且还通过在幅内获得所需的纤丝成形来产生纤丝内的性能，藉此使得可能保持幅材 料的强度并且能够通过压花引发幅的强度而非减少强度。压花辊的突出部的压花高度以及 相当柔软的砧辊的使用进一步使得可能获得幅材料的期望三维结构。然而，原理背后还有 其它理论。
[0035] 纤丝从喷丝头被挤出并且通过狭槽变细装置被拉为细纤丝且形成幅。因为纤丝速 度远远高于成形线的线速度，当纤丝碰撞成形线时形成未结合的纤丝的幅。
[0036] 通过狭槽变细单元被拉为细连续纤丝的纤丝未被完全定向。连续纺丝纤丝从喷丝 头挤出并且通过狭槽变细装置以大于2000m/min且小于6000m/min或5000m/min或3000m/ min的速度拉出。连续纤丝具有小于80°C的玻璃态转化温度Tg并且在压花期间达到纤丝 的软化点，并且在纤丝的塑性范围内进行压花从而它们塑性地变形。当仔细地选择纤丝速 度并且留心纤丝速度与成形线速度之间速度差的重要性时在纤丝内由此产生进一步分子 定向的能力。狭槽变细单元内连续纤丝的速度至少为成形线速度的10倍。通过压花使得 连续纤丝变形。连续纤丝的分子定向可在压花期间通过拉伸被加强和/或纤丝还可通过压 缩被变形而无分子定向。
[0037] 当增加材料强度时获得惊人的效果。观察到强度的增加连同更高的柔软度是非常 难得的。
[0038] 很可能通过断开纤维素纤维_纤维结合来获得改进的柔软度这是可能的。这也可 导致更低的材料强度。然而，观察到的是相反的情况。很可能用在压花点引入材料的高压 缩和能量被连续纤丝所吸收来解释强度的增加。连续纤丝可如此变形从而形成纤维素纤维 与纤丝之间以及纤丝与纤丝之间的结合。当基于PP纤丝制得类似的材料时我们不能观察 到该效果。作为示例，连续纺丝纤丝是聚乳酸纤丝。PLA表面化学性以及60°C下的玻璃态 和软化点可有利于通过压花获得变形。
[0039] 复合无纺幅材料具有带有第一地带的第一区域，在第一地带中通过压花所述复合 无纺幅材料来拉伸所述纤丝并且藉此增加所述连续纤丝的分子定向。第一区域可具有通过 压花无纺复合幅材料产生的拉伸而加强的强度。
[0040] 抵靠砧辊的压花提供了带有包括拉伸区段的第一地带的第一区域和带有压缩区 段的第二区域。第一地带邻近于第二区域，因为纤丝的拉伸通常是材料在带有突出图案的 钢辊与橡胶辊之间被压花，这将破坏材料内纤维-纤维结合，但在这些情形下也拉伸连续 纺丝纤丝。复合无纺幅材料的压花提供了由压缩地带构成的局部加强且无热结合的第二区 域，第二区域的密度高于第一区域。连续纺丝纤丝可通过在压花期间被展平而变形。
[0041] 用具有突起或突出部的压花辊进行所述压花，所述突起或突出部对应于所述幅材 料的所述第二区域，并具有在1. 5mm-3. 5mm范围内、优选大约2. 5mm的高度或深度。无热结 合的压缩地带的所述第二区域的相当高/深的压花具有大约5-60%、优选10-50%之间、最 优选大约30 %的减小厚度。
[0042] 不受理论的束缚，相信由于纤丝的拉伸和分子定向会提高强度。由于纤丝的制造 使得仍然可之后发生某些分子定向并且因为在复合无纺幅内没有热结合（其可能妨碍和 破坏结合并且撕裂纤丝），所以这是有可能的。拉伸是永久性的，因为压花时纤丝被变形随 后纤丝应该处于塑性范围内，带有一定Tg而不形成任何热结合。幅包括通过压花被拉伸的 无热结合的变形的连续纺丝纤丝。在常规的压花时纤维破裂并且如果幅是纺粘的则纤维被 确实地粘附并且不能移动。根据本发明的幅材料仅通过水刺交缠被机械地结合并且这些结 合是弹性的而非牢固的结合。纤维素纤维-纤维结合将破裂，但是根据权利要求的连续纤 丝不会破裂而是拉伸。如果使用某些阴阳压花，则仅获得拉伸区域，除非使用尖对尖或脚对 脚的压花。无纺复合幅材料具有带有拉伸的连续纤丝和通过压花获得的连续纤丝的增加的 分子定向的第一地带的第一区域。但是，如果在坚固的辊隙（例如抵靠砧辊）内进行压花， 则通过压缩区段的第二区域获得另一强度提高。
[0043] 这些压缩区段内的强度增加是局部加强，压花提供了幅的压缩，这使得纤维和纤 丝彼此靠近，但也可提供纤丝内的某些压缩，因此纤丝可在压花的第二区域内被展平。幅材 料具有由压缩地带构成的局部加强且无热结合的第二区域，第二区域的密度高于所述第一 区域并具有大约5-60%、优选10-50%、最优选大约30%的减小的厚度。更致密的材料因此 增加了所有纤维之间的接触并且仅这个事实将在这些压缩区域内赋予材料更高的局部强 度。将有也将增加纤维之间摩擦的更大区域。虽然在压花点内没有热结合，压缩纤维将甚 至进一步添加更好的接触和纤维之间的结合，氢键合、范氏键合和增强的分子接触以及甚 至更集成的幅，将增加强度，由于在纤丝的塑性范围内进行压花故压花将保留。短纤维例如 纤维素纤维也将粘附于任何空腔并且也进一步增强形成局部加强的致密结构。人们相信由 于纤丝的刚性，由压花压力产生的摩擦能量被吸收在纤丝的表面内，并且也被添加于如何 获得该强结合而无热结合的理论中。
【附图说明】
[0044] 将参照附图详述本发明。
[0045] 图1示意性地示出用于制造根据本发明的水刺交缠复合无纺材料的装置的示例 实施例。
【具体实施方式】
[0046] 所述复合无纺幅材料包括连续纺丝纤丝以及包括天然纤维和/或人造纤维的短 纤维的混合物。这些不同类型的纤维和本发明的其它细节如下被定义。
[0047] 连续纤丝
[0048] 纤丝是与其直径相比非常长、基本上环形的纤维。它们可如下制造：通过细孔喷嘴 熔融和挤出热塑性聚合物、随后优选在聚合物射流处或沿该射流吹气的气流作用下冷却聚 合物，并且固化为绞线，其能通过抽拉、拉伸或卷曲来处理。用于附加功能的化学制品被添 加于表面。纤丝也可通过进入反应介质的纤维成形反应剂溶液的化学反应制造，例如通过 从黄原酸纤维素溶液进入硫酸的粘胶纤维的旋转来制造纤丝。
[0049] 熔喷纤丝如下制造：通过细孔喷嘴以非常纤细的射流挤出熔融热塑性聚合物并且 将会聚的气流导向聚合物射流从而它们被拉出成为具有极小直径的连续纤丝。熔喷制造例 如在美国专利US3849241或US4048364中有描述。所述纤维可为微纤维或长纤维，这取决 于其尺寸。微纤维具有不超过20ym、通常2-12ym的直径。长纤维具有超过20ym、通常 20-100ym的直径。
[0050] 纺粘纤丝可以类似方式制造，但气流更冷并且通过空气进行纤丝的拉伸以获得适 当的直径。纤维直径通常超过10ym，通常10-100ym。纺粘制造例如在美国专利US4813864 或US5545371中有描述。
[0051] 纺粘和熔喷纤丝作为一个组被称为纺丝纤丝，意味着它们直接、原位地敷设在移 动表面上以形成幅，其进一步在工艺中被结合。通过选择聚合物和温度分布图来控制"熔融 流动指数"是控制挤出从而纤丝成形的重要部分。纺粘纤丝通常更坚固并且更均匀。
[0052] 纤维束是纤丝的另一来源，其通常为人造纤维的制造中的前体，但也可作为其自 身的产品被销售和使用。类似于纺丝纤维，纤细的聚合物射流被拉出和拉伸，但并非敷设在 移动表面上以形成幅，而是被保持为捆束以完成拉出和拉伸。当制造人造纤维时，该纤丝捆 束随后用纺丝整理化学制品处理，通常被卷曲随后进给至切割阶段，在此用带刀的轮子将 纤丝切割为不同的纤维长度，其被打包成捆从而被运输和用作人造纤维。当制造纤维束时， 丝束在有或没有纺丝整理化学制品的情形下被打包成捆或装箱。
[0053] 具有足够粘着特性从而令自身可在熔融状态下这样被抽出的任何热塑性聚合物 基本上能用于制造熔喷或纺粘纤维。有用的聚合物的示例是聚烯烃例如聚交酯、聚丙烯、聚 酯和聚乙烯。当然也可使用这些聚合物的共聚物以及具有热塑性特性的天然聚合物。
[0054] 连续纺丝纤丝从喷丝头挤出并且通过狭槽变细器以大于2000m/min且小于 6000m/min或5000m/min或3000m/min的速度拉出，这赋予纤丝不完整分子定向，并且纤丝 通过压花进一步拉伸。
[0055] 用于本发明的连续纤丝具有小于80°C的玻璃态转化温度Tg并且在压花期间达到 纤丝的软化点，并且在纤丝的塑性范围内进行压花从而它们塑性地变形。
[0056] 连续纤丝可基于任何聚乳酸、PLA聚合物。基于均质聚乳酸树脂的PLA纤丝包括 单聚合物并且在整个PLA纤丝内具有基本上相同的熔点。然而，当然也可使用其它聚合物 和共聚物以及具有基于PLA的添加剂的聚合物。
[0057] 天然纤维
[0058] 可使用很多类型的天然纤维，特别是那些具有吸水能力和倾向于有助于形成粘着 薄片的天然纤维。在可能使用的天然纤维中，主要有纤维素纤维如种毛纤维，例如棉花、木 棉和乳草属植物；叶纤维例如剑麻、马尼拉麻、菠萝和新西兰昂普（hamp);或韧皮纤维例如 亚麻、大麻、黄麻、洋麻和纸浆。
[0059] 尤其非常适合于使用来自木浆纤维的纤维素，并且软木纤维和硬木纤维是合适 的，并且也可使用再循环纤维。
[0060] 纸浆纤维长度对于软木纤维来说在3mm左右变化并且对于硬木纤维来说在1. 2mm 左右变化，并且对于再循环纤维来说为这些长度的混合，甚至更短。
[0061] 人诰纤维
[0062] 所使用的人造纤维可由相同的物质和与上述纤丝相同的工艺制造。其它可用的人 造纤维是由再生纤维素例如粘胶液和莱赛尔纤维制成的。
[0063] 可用纺丝整理和卷曲处理它们，但这不是优选用于制