专利名称：：用于清洁印刷机器的高拉伸模量非织造织物的制作方法用于清洁印刷机器的高拉伸模量非织造织物
背景技术：
：1.发明领域本发明涉及清洁机器的滚筒例如印刷机器滚筒的非织造织物。2.相关技术描述用非织造织物清洁印刷机的滚筒在本领域中已知。Gasparrni等的美国专利5,974,976号中阐述了具有减少的空气含量的非织造清洁织物，和此类织物清洁印刷机的滚筒的用途。Tanaka等的美国专利申请公布号2002/0187307中阐述了清洁印刷机的滚筒的湿法成网片。湿法成网片含约5-50%(重量)粘合纤维，将其水刺成网(hydroentangled)和紧捻，然后加热，将紧捻后的粘合纤维熔化。湿法成网片的实例包括含至少50%纸浆的片。在减少成本和减少印刷材料对环境的影响的努力中，用再生纸作为印刷的原料。但是，再生纸比新(即非再生)纸产生更多纤维屑。增加量的纸纤维屑纤维与油墨、溶剂和水混合，在印刷机的胶印和压印滚筒上形成半固体残渣。另外，在洗涤程序期间，随着布前进，由于清洁织物拉伸，可发生不能接受的变形或颈缩。清洁织物还需要在滚筒上具有高纸纤维屑拾取和保留、无表面条紋和高溶剂解吸附，以提高清洁率。需要为清洁机器滚筒提供改进的清洁织物，此类清洁织物具有避免织物伸长的高拉伸模量，同时在滚筒上具有高纸纤维屑拾取和保留、无表面条紋和高溶剂解吸附，以合理的成本提高清洁率。发明概述3在一个实施方案中，本发明涉及清洁滚筒的高强度非织造织物，此类织物包括含约5-40%(重量)粘合纤维的射流喷网法非织造织物，该粘合纤维含有低熔点组分、约25-65%(重量)高熔点聚酯纤维，其中低熔点组分含熔点低于高熔点聚酯纤维的熔点的聚酯共聚物，和约35-55%(重量)木浆粕纤维，和其中通过使粘合纤维的皮组分至少部分软化或熔化使该射流喷网法织物热粘合，提供热粘合的射流喷网法非织造织物。发明详述本文中使用的术语"非织造织物"和"非织造网"是指与针织或机织织物相反的单一纤维的片结构，该结构按随机方式放置，形成无可识别图案的平面材料。本文中使用的术语"射流喷网法非织造织物"是指通过用流体喷射使纤维在纤维非织造网中缠结产生的非织造织物。例如，可通过将在多孔支持物例如网筛上支持纤维网，并通过使支持的网在水射流下面通过例如按水针刺法，制备射流喷网法非织造织物。本文中使用的术语"纵向"(缩写为MD)是指其中制备非织造网的方向(例如在非织造网形成期间将纤维沿着支持表面的移动方向铺放)。术语"横向，，(缩写为XD)是指通常在网平面中与纵向垂直的方向。本文中使用的术语"聚酯，，将包括聚合物，其中至少85%再固化单元是二羧酸和二元醇的缩合产物，具有通过酯单元形成形成的键。这些聚合物包括芳族、脂族、饱和和不饱和的二酸和二醇。聚酯的常见实例是聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)，它是乙二醇和对苯二曱酸的缩合产物。本文中使用的术语"粘合纤维"是指在低于高熔点基础(base)纤维的降解溫度或熔点的温度下，可热粘合(即可熔化或部分可熔化)的纤维，该高熔点基础纤维在非织造网中与粘合纤维结合。粘合纤维可为均质的或可包含多组分纤维。本文中使用的术语"多组分纤维"是指由至少两种不同聚合物组分组成的纤维，这些聚合物组分已经纺在一起形成单一纤维。至少两种聚合物组分排列在不同的基本上连续放置的区域，这些区域横穿多组分纤维的横截面；这些区域沿着纤维的长度基本上连续延伸。适用于用作粘合纤维的多组分纤维在其至少一部分外围表面上含有低熔点聚合物组分。低熔点聚合物组分的熔点低于网中高熔点基础纤维的熔点。本文中使用的术语"双组分纤维"是指由两种不同聚合物组分制成的多組分纤维。术语"短纤维"表示天然纤维或细丝的切割长度。典型的短纤维的长度为约0.25-5.0英寸(0.6-15.2cm)。本发明涉及适用于清洁印刷机或其它设备滚筒的热粘合射流喷网法非织造织物。此类含粘合纤维的非织造织物可用于减少织物伸长。适合制备用于某些本发明实施方案的射流喷网法非织造织物的纤维网含约5-40%(重量)粘合纤维，该粘合纤维含低熔点聚酯共聚物组分、约5-55%(重量)高熔点聚酯基础纤维和约40-60%(重量)木浆粕纤维。低熔点聚酯共聚物组分优选熔点比高熔点聚酯基础纤维组分的熔点低至少约ioor-140。c。适用于本发明的粘合纤维是双组分纤维，该纤维含聚对苯二曱酸乙二醇酯共聚物皮和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯。合适的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的间苯二酸酯共聚物。适合使用的基础纤维包括聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。在一个实施方案中，可由聚酯基粘合纤维和基础纤维的掺混物制备非织造织物。应理解，可通过改变^5出纤维和粘合纤维的相对量调节所用聚酯的范围。例如，如果基础纤维的量为约5%,则可存在的粘合纤维的量为其范围的较高限。基础纤维可含微纤维(纤维旦尼尔小于1旦尼尔)或亲水性聚酯纤维，以增加其吸收性。例如，网中约5-10%(重量)纤维可含微纤维和/或亲水性聚酯纤维。亲水性聚酯纤维的实例包括用亲水性涂料处理的那些。一个实例是德国ADVANSA销售的Hydrofix亲水性聚酯纤维。适用于本发明的微纤维的实例包括裂膜纤维。按以下方法制备可裂膜纤维通过将两种或多种不同聚合物组分共纺为多组分纤维，以使聚合物组分形成横穿纤维横截面的非相互连接的可分离链段，该链段沿着纤维长度延伸。可裂膜纤维横截面包括"菊花"横截面，其中交替的聚合物组分为花瓣形状且与相邻链段部分重叠、并排、链段的饼状物(楔形链段)、中空链段的饼状物、链段的十字状物、绒尖染色的(tipped)三叶形和本领域中已知的其它横截面。可将可裂膜纤维掺入纤维网，并在下述水刺步骤中裂开。可由前体纤维网制备本发明非织造织物，可用干法成网技术例如一个或多个梳理的纤維层、一个或多个气流成网纤维层或其组合形成前体纤维网。制备气流成网的网和梳理网的方法在本领域中熟知。例如，可按照Zafiroglu的美国专利3,797,074号，或用RandoMachineCorporation生产的和在美国专利2,451,915;2,700,188;2,703,441;和2,890,497号中7>开的RandoWebber制备气流成网的网。通常优选具有纤维长度约30-75mm和纤维旦尼尔约1-15的短纤维制备梳理的非织造网。通常优选具有纤维长度约12.7mm-25.4mm和纤维旦尼尔约0.9-4的短纤维制备气流成网的非织造网。粘合纤维和基础纤维的旦尼尔优选密切匹配以得到较好加工性能。可在梳理等方法中，网形成期间，或通过常规纺织品混紡技术将基础纤维和粘合纤维混合在网中，然后梳理掺混纤维。或者，可将纤维掺混物分散在空气流中，并按气流成网方法，收集在有孔的工具上。或者，可将含粘合纤维和/或基础纤维的各网分层，然后将组合的层水刺，形成一侧的粘合纤维比另一侧富集的射流喷网法非织造织物。例如，可用由基础纤维组成的网将由粘合纤维组成的网分层，然后水刺。或者，一层或多层可含粘合纤维和基础纤维的掺混物，其中外层之一所含粘合纤维的重量百分比比另一个外层的高。在另一个实施方案中，可通过按照粘合纤维网/基础纤维网/粘合纤维网配置铺置网，形成夹心3层结构，其中粘网可包含基础纤维或粘合纤维和基础纤维的掺混物，其中粘合纤维层中的一个或两个所含粘合纤维的重量百分比比基础纤维层的高。然后可将网水刺，形成一个或两个粘合纤维富集的侧面的射流喷网法非织造织物。应理解，上述实施方案中包含至少一层木浆粕纤维。具有约50-120g/m2,优选约60-110g/m"基础重量的纤维非织造网适合使用；但可将该&出重量改变至开发需要的性质所必需的程度。梳理网通常具有基本上按纵向取向的纤维，而气流成网网中的纤维基本上随机取向。可使梳理网交叉重叠，以改善纵向和横向性质的均衡。通常优选使非织造织物的纵向和横向性质平衡，但在本发明的一个实施方案中，由其中纤维基本上按纵向取向的梳理网制备非织造织物。含基础纤维和粘合纤维的纤维网形成后，将网水刺。制备射流喷网法非织造织物的水刺(或水针刺)方法在本领域中熟知。在水刺方法中，将纤维网置于筛或其它类型的有孔支持物上，然后经历一系列高压水喷射，引起纤维缠结，形成射流喷网法非织造织物。在Evans的美国专利3,485,706号和Nakamae等的美国专利4,891,262中有对常规水针刺方法的阐述。支持物元件可以为多孔的，例如由圓形或其它形状的股、单丝或纱或孔板编织的金属或塑料带或筛。水刺成网的织物可有孔或无孔，如本领域中已知取决于选择的支持物元件。当有孔时，孔径尺寸范围可为约13-24目。另外，该织物可带有图案或不带图案。将纤维网水刺后，将得到的射流喷网法非织造织物热粘合。选择使低熔点粘合纤维组分(例如皮-芯粘合纤维的皮)软化或熔化但高熔点基础纤维和粘合纤维的芯组分不熔化并保留它们的纤维结构的热粘合条件。应选择使成品织物具有需要的强度性质的粘合条件。可将射流喷网法非织造织物巻绕，在以后的时间按照独立的方法进行热粘合。或者，水刺成网后，可例如在热空气干燥器中立即进行在线热粘合。按照这种方法，可通过例如真空脱水系统或^^压辊将射流喷网法非织造织物中的过量水除去，然后使织物通过干燥器。在一个实施方案中，将射流喷网法非织造织物在穿流干燥器中热粘合，其中热气体通常是空气通过织物。将气体加热至足以使粘合纤维的低熔点组分软化或熔化，但不使基础纤维软化或熔化与粘合纤维和基质纤维在它们的交叉点粘合的温度。与仅表面粘合相反，穿流粘合通常导致跨越织物的宽度并穿过厚度基本上均匀粘合。穿流粘合器通常包括接收织物的有孔鼓和环绕有孔鼓的罩。使罩中的热气体通过射流喷网法非织造织物引导到有孔鼓。选择在穿流粘合器中的停留时间和热气体的温度，以将织物千燥(如果织物是湿的)和提供需要的热粘合度。可用一个或多个串联的穿流干燥器得到需要的粘合度。发现，当基础纤维是具有约250-26(TC熔点的聚对苯二曱酸乙二醇酯纤维，粘合纤维是皮/芯纤维，此类纤维含具有约100-120。C熔点的聚对苯二曱酸乙二醇酯的低熔点间苯二酸酯共聚物的皮和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯，则约180。C粘合空气温度(约130-150°<:织物温度)和在干燥器中的停留时间约8-12秒提供合适的织物。织物水刺后，可立即将织物在线热粘合或在以后时间热粘合。可任选将热粘合非织造织物压延。可用室温压延减少织物厚度。按Gasparrini等的美国专利5,974,976号中所述，当用作印刷机的清洁织物时，这允许较长织物长度巻绕在芯上，得到需要的辊厚度。发现，在约25"C下，在32-300x1(T'N/cm的轧点压力下，用未加热的辊压延适合室温压延。最高达约0.70mm(按EDANA30.5-99测量)的织物厚度适用于本发明。尽管可使用更高的厚度，但从经济的角度考虑，不需要更高的厚度，且对于给定盒尺寸更高的厚度还导致织物的延米(linearmeter)减少。本发明一般优选约0.35mm-0.60mm织物厚度，为了得到这些厚度可用压延。优选较低的厚度以便在盒辊中得到更多织物的延米，从而减少盒需要更换的频率。但如果厚度太低，油墨可从布的一侧渗漏到另一侧，从而阻塞水喷管孔。较高的厚度将具有使其他纸纤维屑纤维保留增加的益处，但代价是盒中的织物的延米减少和8较慢的溶剂释放能力。或者，如果需要另外的热粘合，可用一个或多个热辊将织物压延。但是，应选择压延条件，以使织物足以保留吸收剂，除去4^清洁的滚筒表面上的油墨残留、溶剂或其它物质。90-100°C压延温度和150-250x10"N/cm轧点压力通常合适。本发明清洁织物可用于常规印刷机滚筒清洁系统，尤其报纸和市售巻筒纸轮转印刷机的普通压印和胶印滚筒。清洁织物通常巻绕在芯体例如中空圆柱形芯体上，可将芯体安装在印刷机滚筒清洁系统的未巻绕的位置。滚筒清洁系统还可包括巻绕辊，当用清洁织物清洁印刷机滚筒后，用过的清洁织物部分巻到该巻绕辊上。通常，提供将清洁织物与印刷机滚筒相邻放置的手段。例如，当清洁织物经过滚筒输送时，清洁织物可与印刷机滚筒相接触。通常，将清洁溶剂或溶液例如脂肪烃溶剂施加至清洁织物。可在清洁织物的辊安装在印刷机滚筒清洁系统上之前或之后，将清洁溶液施加至织物中。可按Gasparrini等的美国专利号5,368,157中所述，将清洁织物用清洁溶液预浸渍，包装备用。或者，当安装在印刷机清洁系统后，可通过例如使用本领域中已知的泵、喷管、歧管等，将清洁组合物涂覆在清洁织物上。也可用手工喷雾器或其它合适的装置涂覆清洁组合物。用清洁织物将印刷机滚筒例如胶印和普通压印滚筒上的油墨残留、清洁溶剂、纤维屑和其它固体或糊状物除去。通常，在清洁处理期间，压垫迫使清洁织物与滚筒接触。除在低伸长率下的尺寸稳定性和高强度外，清洁织物还必须具有足够的吸收能力(在很大程度上由木浆粕纤维提供)，以吸收残留溶剂等，因为是在压力下将其从滚筒表面除去。优选的织物还显示高润滑的(用表面活性剂湿润)断裂强度与千燥段裂强度的比例和高的干硬度和湿硬度，其表明在负荷下织物变形较小，或当用清洁溶剂润湿时的尺寸稳定性。较少变形导致织物纤维脱落趋势较小。9检测方法在以下非限制性实施例中，用以下检测方法测定各种报道的特性和性质。ASTM是指美国材料检测协会(AmericanSocietyofTestingMaterials)。EDANA是指欧洲、中东和非洲的欧洲一次性的非织造产品协会(EuropeanDisposablesandNonwovensAssociation)。基础重量是.每单位面积织物或片材质量的量度标准，通过EDANA40.3-90或ASTMD-3776测定，按g/m2(gsm)报道。厚度，按EDANA30.5-99或ASTMD1777测量非织造织物的厚度，按mm净艮道。拉伸性能，(Grab断裂强度和Grab模量)按照ASTMD5034-95,用干燥样品测量。按kg单位报道断裂强度。在本文中，按kN/m单位报道模量。实施例比專交实施例A比專交实施例A是E.I.duPontdeNemoursandCompany(Wilmington,DE)销售的目前用于清洁印刷机滚筒的木浆粕/聚酯射流喷网法非织造织物。当用于清洁印刷滚筒时，发现该织物产生不可接受量的X.D颈缩。实施例1在该实施例中，由聚酯双组分皮/芯纤维和聚酯单组分纤维的#^昆物形成射流喷网法热粘合织物。双组分纤维由德国ADVANSA提供的切断长度1.7dtex38mm的15%PET/85%PET共聚物组成。双组分纤维含由具有约ll(TC熔点的聚对苯二曱酸乙二醇酯的低熔点间苯二酸酯共聚物形成的皮和由具有约256。C熔点的聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的芯。由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成聚酯单组分纤维(1.7dtex,38mm切断长度100。/。PET，由德国ADVANSA4是供)，其熔点为约256。C,将该单组分纤维与双组分纤维掺混，形成含15%(重量)双组分纤维和85%(重量)单组分纤维的纤维掺混物。粘合纤维总量占总织物重量的百分比为约3.6%。聚酯基础纤维和木浆粕的量在表1中提供。使纤维通过两台高速Thibeau梳棉机处理，形成梳理网，其中一台梳棉机具有双组分和单组分纤维的掺混物，另一台梳棉机仅具有单组分纤维，然后按照Evans3,485,706的通用方法，将梳理网水针刺。然后用均匀的3.0巴压力将水针刺片挤压辊辊压，然后在180。C下，用2个Fleissner干燥器进行穿流干燥，在每个干燥器中的停留时间为约5-6秒。织物性质见下表1报告。热粘合射流喷网法非织造织物的性质见下表1报告。所有性能测量在8(或IO)份样品上进行，并取平均值。实施例2该实施例按与实施例1相同的方法制备，不同之处在于使用约7.9%粘合纤維和每台梳棉机处理双组分和单组分纤维的掺混物。聚酯基础纤维和木浆粕的量见表1提供。实施例3该实施例按与实施例1相同的方法制备，不同之处在于使用约13.1%粘合纤维，其中双组分纤维含由德国ADVANSA提供的切断长度1.7dtex38mm的26%PET/74%PET共聚物。每台梳棉机处理双组分和单组分纤维的掺混物。聚酯基础纤维和木浆粕的量见表1提供。表l:非织造织物的性质<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>清洁织物中粘合纤维的存在提供MDgrab^f莫量增加和XD颈缩减少。提供的所有强度数据均为干燥样品数据。润滑的样品显示相似结果。权利要求1.一种用于清洁滚筒的高强度非织造织物，所述非织造织物包括含5-40％重量粘合纤维的射流喷网法非织造织物，所述粘合纤维含有低熔点组分、最高达55％重量的高熔点聚酯纤维，其中所述低熔点组分含有熔点低于所述高熔点聚酯纤维的熔点的聚酯共聚物和40-60％重量的木浆粕纤维，和其中通过将所述粘合纤维皮组分至少部分软化或熔化使所述射流喷网法织物热粘合，提供热粘合的射流喷网法非织造织物。2.权利要求1的非织造织物，所述非织造织物具有将干燥织物沿着纵向伸长5-25%时测量的大于25MPa的拉伸模量值。3.权利要求1或2的非织造织物，其中所述粘合纤维是双组分皮-芯纤维，其中所述皮包含低熔点聚酯共聚物组分，且所述芯包含聚对苯二曱酸乙二醇酯。4.权利要求3的非织造织物，其中所述低熔点聚酯共聚物组分是聚对苯二甲酸乙二醇酯的间苯二酸酯共聚物。5.权利要求1或2的非织造织物，其中在热粘合后，将所述热粘合的射流喷网法织物压延。6.权利要求5的非织造织物，其中所述压延在25。C下进行。7.权利要求1或2的非织造织物，其中所述热粘合的射流喷网法织物有孔。8.—种清洁具有外表面的滚筒的方法，所述方法包括提供权利要求1的织物和使所述滚筒的外表面与所述织物接触的步骤。9.一种清洁具有外表面的滚筒的方法，所述方法包括提供权利要求2的织物和使所述滚筒的外表面与所述织物接触的步骤。10.权利要求8或9的方法，其中所述滚筒是印刷机器的组件。11.权利要求10的方法，其中所述滚筒是压印滚筒。全文摘要一种适用于清洁印刷机滚筒的非织造织物，该非织造织物具有高拉伸模量，通过以下方法形成将由高熔点聚酯纤维、低熔点粘合纤维和木浆粕纤维形成的纤维非织造网水刺成网，然后热粘合至织物。文档编号B41F35/00GK101522422SQ200780037501公开日2009年9月2日申请日期2007年10月5日优先权日2006年10月6日发明者J·M·V·萨拉梅罗,J·罗德里格斯,T·E·贝尼姆申请人:纳幕尔杜邦公司