一种无纺织物的制作方法

一种无纺织物的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种无纺织物，其包括多层结构。多层结构可为二层、三层或四层结构，其中，第一层、第二层、第三层、第四层可由相同或不同的无纺纤维网形成。本发明的无纺织物制造工艺简单，产品透气性好、耐用性强。
【专利说明】一种无纺织物

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无纺织物，特别是用于家居使用的无纺织物。
[0002]

【背景技术】
[0003] 人们在室内经常需要使用无纺织物，例如地垫、坐垫。但是，现有的无纺织物制造 工艺复杂，产品透气性差、耐用性差。因此，本发明就此进行了改进。
[0004]


【发明内容】

[0005] 本发明提供了一种无纺织物，其包括多层结构。多层结构可为二层、三层或四层结 构，其中，第一层、第二层、第三层、第四层可由相同或不同的无纺纤维网形成。
[0006] 本发明的无纺织物制造工艺简单，产品透气性好、耐用性强。
[0007] 在阅读下面的【具体实施方式】、权利要求书之后，本领域的技术人员将明白本发明 的其他特点和优点。
[0008]

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 图1是根据本发明第一实施例的二层无纺织物的立体图； 图2是根据本发明第二实施例的三层无纺织物的侧截面图。
[0010]

【具体实施方式】
[0011] 本发明的无纺织物可包括多层例如二层、三层或四层无纺纤维网的结构，优选三 层或四层无纺纤维网。其中，第一层、第二层、第三层、第四层可由相同或不同的无纺纤维网 形成。
[0012] 参见图1，示出了二层无纺织物1，包括第一层无纺纤维网2和第二层无纺纤维网 3〇
[0013] 参见图2,示出了三层无纺织物4,包括第一层无纺纤维网5、第二层无纺纤维网6 和第三层无纺纤维网7。
[0014] 下面，具体描述第二实施例的三层无纺织物。
[0015] 无纺织物通过多种工艺形成，包括但不限于形成如下产品的工艺：纺粘、熔喷、纺 粘-熔喷、气纺、湿纺、针刺和卷绕而成的纤维网、稀松布、以及它们的组合。本发明的无纺 织物的材料组成将在下面更为详细地描述。
[0016] 第一层无纺纤维网 第一层无纺纤维网包括由随机交织设置的柔性有机热塑性纤维制成的均匀、膨松的无 纺纤维网，其包括在纤维彼此交叉和接触的点上粘结在一起以形成具有三维一体化结构的 网的纤维。纤维可在其交叉点处可选地由两种类型完全不同的粘结剂粘结，每种粘结剂以 小珠的形式存在于网中。磨粒可分布于整个网上并通过粘结剂牢固地粘结在网上，该粘结 剂包括但不限于相对较硬的刚性粘结剂、弹性橡胶粘结剂、或它们的组合。网的纤维之间的 空隙基本未填充树脂或磨料。在一个可用的实施例中，该网包括由连通空隙构成的三维延 伸网络，使得网包括至少约75体积％的空隙、至少约85体积％的空隙、至少约90体积％的 空隙或者甚至至少约95体积％的空隙。该网是柔性的并且容易压缩，在释放压力后基本 上能够完全恢复到其初始未压缩时的形式。在一些实施例中，由随机交织设置的柔性有机 热塑性纤维制成的均匀、膨松的无纺纤维网的厚度为至少5_、至少约20_或甚至至少约 50mm，并且基重为约0. 2千克（kg)/平方米（m2)、至少约0. 3kg/m2或甚至至少约0. 5kg/m2。 [0017] 可用于形成网的纤维包括卷曲纤维。纤维可由多种聚合物形成，包括但不限于合 成聚合物（例如尼龙、聚酯、人造丝、乙酸纤维素、以及它们的组合）。纤维也可由无机材料 形成，例如玻璃、陶瓷、金属、以及它们的组合。纤维可以为任何合适的长度，包括但不限于 约lcm到约10cm，或者甚至约2. 5cm到约4cm。纤维可以具有任何合适的直径，包括但不限 于约25iim到约250iim。
[0018] 可用的粘结剂包括但不限于酚醛树脂、丁基化脲醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂（例 如由马来酸酐和邻苯二甲酸酐以及丙二醇形成的缩合产物）、以及它们的混合物。
[0019] 第二层纤维网 第二层无纺纤维网包括膨松的开孔纤维网，其包含弹性热塑性聚合物的交叉连续卷曲 的粗丝。纤维网内的弹性热塑性聚合物的交叉连续卷曲的粗丝可移除地熔接在互相接触 的点上，形成可处理的一体式结构，该结构的至少一个主表面是平坦的，并且紧邻该表面的 网的那部分包含的粗丝密集度（即密度）高于网的内在部分的粗丝密集度，由此具有比相 对的非平坦表面更大的接触面积，并且有机粘结剂与粗丝的至少一部分粘结。由交叉连续 卷曲的粗丝制成的网可通过以下方法制备：对自由游离的粗丝束形式的熔融聚合物进行挤 出或熔体纺丝，该粗丝束坚直向下移动，以大致接触光滑板或辊的接触表面，然后进入淬火 浴。接触表面刚好保持在淬火浴表面的上方，从而与之大致接触的粗丝随后会掉入淬火浴 中。对粗丝束进行排列，使得一些外围的粗丝与接触表面进行该接触，而丝束中其余粗丝则 直接掉入淬火浴中，由此形成有差异的淬火，这使网具有独特的结构特性。粗丝沿一个通道 穿过淬火浴的冷却介质不断退出，该通道偏离熔体纺丝的坚直方向。粗丝退出的方向偏离 坚直方向的点位于这样的区域内，该区域从大致淬火浴的表面延伸到表面下的一段距离。 网以低于挤出速率的速度前进，使得丝束的淬火部分不断地支承进入的部分。由此产生这 样的粗丝网，该网具有平坦表面以及高度膨胀的膨松的开孔结构。在这个过程中，交叉粗丝 的相邻表面得到有效地粘结。
[0020] 用于形成交叉连续卷曲粗丝的纤维网的可用聚合物包括但不限于，聚碳酸酯；聚 亚烷基聚合物；聚酯；聚乙烯基聚合物；聚酰胺；离聚物；聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯或 它们的共聚物；以及其他树脂，这些树脂可在高温下进行挤出，从而形成为柔软韧性连续的 粗丝，并且它们在较低的温度下具有所需的刚度、韧性以及其他所需的物理及化学性质，以 使得粗丝能够粘合。聚合物可选地包括增塑剂或软化剂以及其他添加剂，这些添加剂包括 但不限于着色剂、纤维类增强剂、非纤维类增强剂、稳定剂、填充剂以及它们的组合。
[0021] 可用多种试剂处理所得的网，这些试剂包括但不限于树脂溶液、树脂悬浮液、粘结 剂以及涂料试剂，其处理方式为将粗丝染色或金属化、或者再添加颗粒物质（例如磨粒、金 属小片、纤维屑以及栓皮粉）、压印、割削、剪切、层叠、部分熔融和其他物理处理方式，以及 这些方式的组合。塑料网或薄膜可粘结到粗丝垫的接触表面，使其轻微粘结到粗丝的接触 层以形成层叠结构。在塑料网或薄膜不能被渗透的情况下，塑料网或薄膜可用作无纺织物 的第二层。
[0022] 网可以包括具有多种直径的粗丝，这些直径包括但不限于：约5密耳到约125密耳 (约0. 1mm到约3mm)、约15密耳到约35密耳（约0. 4mm到约0. 9mm)。直径为约15密耳到 约35密耳的纤维会提供高度的弹性和抗压性以及极好的机械强度。在一些实施例中，交叉 连续卷曲的粗丝网的厚度为至少约5mm、至少约12mm或甚至至少约20mm。
[0023] 第三层纤维网 第三层无纺纤维网包括海绵状、可压缩的无纺纤维网，该纤维网包含随机混合以及随 机粘结的疏水性纤维。随机混合的纤维通过熔融方式或在随机间隔的纤维相交点施加粘结 剂来粘结到一起。网内的纤维实际上限定了多个开孔的壁，这些开孔使网具有了较高的空 隙率。
[0024] 纤维可由任何合适的聚合物制成，这些聚合物包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇 酯（如取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯）、尼龙-6、尼龙_6,6、聚烯烃（如聚乙烯和聚丙烯）、 以及它们的组合。网也可包含其他纤维，其包括但不限于人造丝、聚对苯二甲酸丁二醇酯、 4_甲基戊烯共聚物、和其他聚酰胺纤维、以及它们的组合。可用纤维的直径不大于约75微 米（Um)，约10ym到约50ym，或者甚至约20ym到约40ym，并且其长度为至少约3cm、至 少约3. 8cm，不大于约8cm、不大于约7cm或甚至约3. 5cm到约5cm。
[0025]粘结剂包含柔软（例如，努普硬度小于3的树脂）、柔性、坚韧、有回弹力并且有一 定弹性体特性的树脂以及柔软的矿物填料。可用粘结剂的一个例子为柔性聚氨酯。柔软矿 物填料可存在于粘结剂中，其含量为约10体积％到约65体积％、约15体积％到约50体 积％或者甚至为约33体积％，这些填料是微细化的，并且其努普硬度不大于约150。合适的 填料包括但不限于碳酸钙、高岭土、滑石粉以及它们的组合。
[0026] 可用的海绵状可压缩的无纺纤维网的厚度为至少约2cm、至少约2. 5cm或者甚至 至少约3cm，并且其密度小于约40kg/m3、小于约30kg/m3、或者甚至小于约20kg/m3,同时其 密实度不大于约〇. 02或者甚至不大于约0. 01。
[0027] 无纺织物的各层、以及无纺织物所连接的所有附加层或部件可以使用任何合适的 机制连接在一起，这些机制包括但不限于：直接接触、外力连接、粘合剂连接、附着、熔融粘 结、挤出粘结、声波焊接、磁性连接、机械机构（例如螺母、螺栓、铆钉、螺钉、钉、钉状物、钩 环扣件、卡扣接合机构、压配接合机构、以及它们的组合）连接、以及它们的组合。
[0028] 采用如下示例方法制造本发明的各层无纺纤维网： 例如，在气纺机器上形成厚3. 81cm、重约264克/平方米的膨松的无纺织物，其由60% 的15旦尼尔（直径为43微米）、3. 2cm(延伸长度）的卷曲的聚酯短纤维以及40%的6旦 尼尔（直径为25. 1微米）、3. 8cm(延伸长度）的卷曲的聚酯短纤维形成。然后使膨松的 无纺织物通过硬度为60-70的、坚直堆叠的直径为25. 4cm的一对橡胶辊之间，使用粘结剂 溶液来进行涂布。辊被设置为零间隙，下方的辊在一盘含30%固体树脂的粘结剂Rhoplex TR407中旋转，从而产生每平方米大约113克的额外重量。通过使经涂覆的网通过加热至 179°C的鼓风烘箱并在其中停留大约4分钟来将涂层固化，从而制成网。
[0029] 无纺织物的最大加速度不大于约10重力加速度（g)、不大于约6g、不大于约3g、 或甚至不大于约2g。合适的无纺织物具有足够低的最大加速度。其声音性能参数不大 于约10, 000重力加速度-瑞利每米（g-Rayls/m)，不大于约6000g_Raylsayl/m、不大于约 4, 000g-Rayls/m、或甚至不大于约 1000g-Rayls/m。
[0030] 合适的无纺织物也可呈现多种其他特性，包括但不限于：密度为至少约15kg/m3、 至少约50kg/m3或甚至至少约100kg/m3 ;基重为至少约0. 2kg/m2、至少约0. 5kg/m2、至少约 2kg/m2、或甚至至少约4kg/m2 ;密实度不大于约0. 3、不大于约0. 2、不大于约0. 05、或甚至不 大于约0.03;以及它们的组合。
[0031] 根据具体的应用，无纺织物可具有任何合适的厚度，包括为至少约5mm、至少约 10mm、至少约15mm、至少约20mm、或甚至至少约30mm的厚度。
[0032] 需要特别说明的是，上述各层纤维网仅为示例。实际上，多层纤维网中的各层可为 相同或不同的无纺纤维网，多层纤维网中的每一层可为上述任意一层无纺纤维网。这些相 同或不同的纤维网层的组合是任意的，并且不影响本发明的技术效果。
[0033] 将本发明的无纺织物与市面购得的某品牌无纺纤维地垫进行对比实验，结果如下 表所示。
[0034] 其中，样品厚度的计算方法如ASTMD5736标准测试方法所规定；具体的气流阻 力按照ASTMC522标准测试方法的规定进行评价；磨损程度的测定是在采用40kg的摩擦盘 连续工作12小时后测剩余厚度，（原厚度-剩余厚度）/原厚度计算得出。

【权利要求】
1. 一种无纺织物，包括多层无纺纤维网，其中所述多层纤维网中的每一层可由相同或 不同的无纺纤维网形成，所述每层无纺纤维网可为以下任意一层无纺纤维网： 包括由随机交织设置的柔性有机热塑性纤维制成的均匀、膨松的无纺纤维网，其包括 在纤维彼此交叉和接触的点上粘结在一起以形成具有三维一体化结构的网的纤维；纤维可 在其交叉点处可选地由两种类型完全不同的粘结剂粘结，每种粘结剂以小珠的形式存在于 网中；磨粒可分布于整个网上并通过粘结剂牢固地粘结在网上；网的纤维之间的空隙基本 未填充树脂或磨料，该网包括由连通空隙构成的三维延伸网络；该网是柔性的并且容易压 缩，在释放压力后基本上能够完全恢复到其初始未压缩时的形式； 包括膨松的开孔纤维网，其包含弹性热塑性聚合物的交叉连续卷曲的粗丝，纤维网内 的弹性热塑性聚合物的交叉连续卷曲的粗丝可移除地熔接在互相接触的点上，形成可处理 的一体式结构，该结构的至少一个主表面是平坦的，并且紧邻该表面的网的那部分包含的 粗丝密集度（即密度）高于网的内在部分的粗丝密集度，由此具有比相对的非平坦表面更 大的接触面积，并且有机粘结剂与粗丝的至少一部分粘结；该网具有平坦表面以及高度膨 胀的膨松的开孔结构，交叉粗丝的相邻表面得到有效地粘结； 包括海绵状、可压缩的无纺纤维网，该纤维网包含随机混合以及随机粘结的疏水性纤 维，随机混合的纤维通过熔融方式或在随机间隔的纤维相交点施加粘结剂来粘结到一起； 网内的纤维实际上限定了多个开孔的壁，这些开孔使网具有了较高的空隙率，纤维可由任 何合适的聚合物制成，这些聚合物包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙-6、尼龙-6， 6、聚烯烃以及它们的组合；网也可包含其他纤维，其包括但不限于人造丝、聚对苯二甲酸丁 二醇酯、4-甲基戊烯共聚物、和其他聚酰胺纤维以及它们的组合。
2. 根据权利要求1所述的无纺织物，包括二层、三层或四层无纺纤维网。
3. 根据权利要求1所述的无纺织物，其中由交叉连续卷曲的粗丝制成的网可通过以下 方法制备：对自由游离的粗丝束形式的熔融聚合物进行挤出或熔体纺丝，该粗丝束坚直向 下移动，以大致接触光滑板或辊的接触表面，然后进入淬火浴；接触表面刚好保持在淬火浴 表面的上方，从而与之大致接触的粗丝随后会掉入淬火浴中；对粗丝束进行排列，使得一些 外围的粗丝与接触表面进行该接触，而丝束中其余粗丝则直接掉入淬火浴中，由此形成有 差异的淬火；粗丝沿一个通道穿过淬火浴的冷却介质不断退出，该通道偏离熔体纺丝的坚 直方向，粗丝退出的方向偏离坚直方向的点位于这样的区域内--该区域从大致淬火浴的 表面延伸到表面下的一段距离；最终网以低于挤出速率的速度前进，使得丝束的淬火部分 不断地支承进入的部分。
4. 根据权利要求1所述的无纺织物，其中用于形成交叉连续卷曲粗丝的纤维网的可用 聚合物包括但不限于：聚碳酸酯；聚亚烷基聚合物；聚酯；聚乙烯基聚合物；聚酰胺；离聚 物；聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯或它们的共聚物；以及其他树脂，这些树脂可在高温下 进行挤出，从而形成为柔软韧性连续的粗丝，并且它们在较低的温度下具有所需的刚度、韧 性以及其他所需的物理及化学性质，以使得粗丝能够粘合。
5. 根据权利要求1-4所述的无纺织物，其中可用多种试剂处理所得的网，这些试剂包 括但不限于树脂溶液、树脂悬浮液、粘结剂以及涂料试剂，其处理方式为将粗丝染色或金属 化、或者再添加颗粒物质、压印、割削、剪切、层叠、部分熔融和其他物理处理方式，以及这些 方式的组合。
【文档编号】B32B3/12GK104369430SQ201410686028
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】唐斌 申请人:重庆玛格装饰建材有限公司