無紡布、植絨無紡布以及含有織物的製品的製作方法

2023-09-23 21:17:35

專利名稱：無紡布、植絨無紡布以及含有織物的製品的製作方法
無紡布、植絨無紡布以及含有織物的製品
本發明涉及一種無紡布(nonwoven)、 一種4直絨無紡布(tufted nonwoven) 以及含有其的物件。
WO 00/12800中公開了一種無紡布1^出地趙襯墊，其含有通過粘合聚 合物粘結的熱的塑性聚合物單絲或纖維，由此該地毯襯墊含有至少一種可 辨別的熱塑性紡織層， 一種可辨別的熱塑性連續層，或者一種同樣含有通 過粘合聚合物粘結的單絲或纖維的可辨別的無紡布層。如果對該無紡布地 毯襯墊植絨，可觀察到增加的縫編保持(stitchholding)性能，儘管伴隨著剝 離強度的減小。
因此本發明的目的在於提供一種無紡布，在植絨後，獲得的植絨無紡 布具有更好的縫編保持性能而沒有減小的剝離強度。
該目的一方面通過如下的無紡布獲得，即其含有熔融溫度為Tm(th)的 熱塑性纖維、熔融溫度為Tm(l)的粘合纖維1以及熔融溫度為Tm(2)的粘合 纖維2， Tm(th)、 TUl)和Tm(2)符合TJth)〉TUl戶Tm("的條件，同時無紡 布中含有的粘合纖維以固化熔體的形式存在。
本發明中的無紡布在很高的程度上保持了結構的完整性，這是由於粘 合纖維的固化熔體粘結了熱塑性纖維，因此使無紡布的結構穩定。此外， 由於本發明的無紡布不是層壓物，因此本發明的無紡布不存在剝離問題。
在本發明中，術語"無紡布，，具有本領域技術人員所熟知的定義。例如 由在Joachim Lunenshlob和Wilhelm Albrecht，s "Vliesstoffe，，(無紡布)， Georg Thieme Verlag Stuttgart New York(1982)，Chapter 2.1.1.1-2中描述 的單絲製成的紡絲纖維無紡布(spun-fiber nonwoven)以及紡粘織物 (sponbonded fibric)。
在本發明中，術語"熱塑性纖維，，按照其最廣義的範圍來理解，並且由此包括熱塑性單絲和復絲或切短纖維，只要它們的熔融溫度TJth)滿足 Tm(th)>Tm(l)>Tm(2)。毋庸置疑熱塑性纖維還需滿足那些特定規格，就強 度、斷裂伸長、模量、成型性、尺寸穩定性以及其他而言，這是製造無紡 布所需要的。此外，用於本發明的熱塑性纖維可含有紡絲劑、填料、阻燃 劑、紫外線抑制劑、結晶劑、增塑劑、促進劑/抑制劑、熱穩定劑、抗菌添 加劑或上述物質的組合，加入的量使得上述關於熱塑性纖維的規格仍能達 到。
在一個優選實施方式中，本發明中的無紡布含有熱塑性纖維，該熱塑 性纖維含有熱塑性聚合物，其選自由聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚丙烯、聚 醯胺、聚對苯二甲基丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚苯硫醚、聚萘 二甲酸乙二醇酯、聚吖丙啶、聚乳酸和多聚甲醛組成的組。
在本發明中，術語"粘合纖維"被定義為這樣的纖維，其製成本發明的 無紡布，可以形成使本發明中無紡布的熱塑性纖維粘結的固化熔體。從而 穩定無紡布的結構。因此，在本發明中，任何滿足上述條件的纖維類型都 可以作為粘合纖維，其中具有較高熔融溫度的粘合纖維l的熔融溫度要低 於熱塑性纖維的熔融溫度。上述纖維可以選自多種類型的物質，只要它們 滿足了上述條件。粘合纖維通常為含有有機聚合物，例如熱塑性塑料、彈 性體或熱塑性彈性體的合成纖維。粘合纖維可以具有生物降解性。
在一個優選實施方式中，本發明中的無紡布含有粘合纖維1,其含有 一種熱塑性聚合物，其選自由聚醯胺、聚丙烯、聚乙烯或上述物質的共聚 物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、脂肪族聚酯、共聚醯胺和共聚酯組
成的組。
在另一個優選實施方式中，本發明中的無紡布含有粘合纖維2，其含 有一種熱塑性聚合物，其選自由聚丙烯、聚乙烯或上述的共聚物、聚乳酸、 聚氯乙烯、共聚醯胺和共聚酯組成的組。
在本發明中，術語"固化熔體，，意味著本發明中的無紡布含有固體形態 的粘合纖維1和2，其通過一下步驟獲得將含有熱塑性纖維、粘合纖維l和粘合纖維2的無定向層(random laid layer)加熱到使製造無紡布的溫度 Tv達到Tm(th) 〉T,Tm(2)的條件，之後經過將上述加熱的無定向層冷卻至 形成粘合纖維2的聚合物固化。
在本發明無紡布的另一個優選實施方式中，粘合纖維1的熔融溫度， Tm(l)，高於粘合纖維2的熔融溫度，Tm(2),最少5。C，更為優選最少l(TC， 特別地優選最少20 。C。
對於本發明的無紡布，熱塑性纖維的熔融溫度，Tm(th),進一步優選 高於粘合纖維1的熔融溫度Tm(l)至少20°C。
在本發明的無紡布的一個優選實施方式中，熱塑性纖維含有熔融溫度 Tm(th)=250。C的聚對苯二曱酸乙二醇酯和熔融溫度Tm(l)=220。C的聚醯胺 6。
在本發明的無紡布的一個特別優選實施方式中，熱塑性纖維含有熔融 溫度Tm(th)=250°C的聚對苯二甲酸乙二醇酯，粘合纖維1含有熔融溫度 Tm(l)=220。C的聚醯胺6,粘合纖維2含有熔融溫度Tm(2)=160°C的聚丙烯。
在本發明的無紡布中，熱塑性纖維w(th)，粘合纖維lw(l)和粘合纖維 2 w(2)之間的重量比可以在較寬的範圍內調整，根據目標應用條件，粘合 纖維1和2的重量比更高，對無紡布結構完整性的要求更高。w(th):w(l):w(2) 優選的重量比例在90:5:5到40:30:30重量％的範圍內，特別優選在 80:10:10到60:20:20重量％的範圍內。
為製造本發明中的無紡布，通過本領域技術人員所熟悉的任意一種方 法將熱塑性纖維、粘合纖維1和粘合纖維2混合來製造無定向層，其中所 選用的混合方法要能夠保證將熱塑性纖維和粘合纖維1、2均勻混合在無定 向層中。術語"均勻混合"意味在無定向層的每個體積單元內w(th):w(l):w(2) 的比例都大致相同。混合方法優選由在筒子架(spool crccl)中組合或混合或 者從一個3元噴絲組件(3-component spool creel)中紡絲組成。
可通過用於這一目的的任何已知方法來製造無定向層，例如，在與 W.R.C Publishing Co" Publishing Co. Atlanta, United States關聯的Textile Trade Press, Manchester, England 出版的 Manual of Nonwoven(1971) Chapter 10.1中描述的方法。
將無定向層加熱至無紡布的製造溫度Tv，其滿足Tm(th)〉T一T41)的 條件，之後將無定向層冷卻至形成粘合纖維2的聚合物固化，即可獲得本 發明的無紡布。Tv在任意放置層上的作用時間通過如下方式選擇，該時間 保證足夠量的粘合纖維1和2可以融化，其在冷卻後固化熔體可以熱塑性 纖維粘合。
本發明的潛在目標進一步通過植絨無紡布獲得，該無紡布含有具有熔 融溫度Tm(th)的熱塑性纖維，具有熔融溫度T41)的粘合纖維1和具有熔 融溫度TJ2)的粘合纖維2, Tm(th)、 Tm(l)和Tm(2)適用Tm(th)>Tm(l)>Tm(2) 的條件，其中無紡布含有的粘合纖維為固化熔體，如果需要，植絨無紡布 含有通過粘合纖維2的固化熔體與熱塑性纖維粘結的植絨纖維。
對於術語"無紡布"、"熱塑性纖維"、"粘合纖維1和2"、"固化熔體" 以及它們的優選實施方式，本發明中的無紡布說明中的定義類似適用。
在本發明中，術語"植絨纖維"通常包括所有可用作植絨的纖維，只要 這些纖維的熔融或分解溫度高於下文中定義的Tt。
為製備本發明中的植絨無紡布，可通過本領域技術人員熟知的方法來 為本發明中的無紡布植絨。之後將植絨無紡布加熱至溫度Tt，其滿足 Tm(l)〉T一Tm(2)的條件，這樣可以使形成粘合纖維2的材料融化。在冷卻 至形成粘合纖維2的聚合物固化後，得到固化的粘合纖維2的熔體，其將 植絨纖維粘結在熱塑性纖維上。
在本發明的植絨無紡布的優選實施方式中，植絨纖維包括一種材料， 其選自由聚醯胺、聚丙烯、聚乳酸、羊毛和棉組成的組中。
本發明的植絨無紡布顯示了很好的縫編保持能力。特別是當植絨纖維 通過粘合纖維2的固化熔體粘結在熱塑性纖維上時，尤為正確。
對於許多含有本發明的無紡布的物件，本發明的無紡布具有高尺寸穩 定性和結構完整性優點明顯，對於那些上述物性十分重要的物件也是如此。
這包括了含有本發明的無紡布的應用於工業或醫學用途的過濾器。上 述過濾器也構成了本發明的一部分，同時可設計為工業使用，例如，灰塵、 煤灰、花粉或氣體過濾器，或者為醫學使用，例如，細菌或病毒過濾器， 或者換熱和換溼的過濾器。在最後一個實施方式中，本發明中的過濾器吸 收了患者呼出空氣中的熱和溼氣。對於本發明中過濾器的這個實施方式， 合適的熱塑性纖維和粘合纖維是那些具有低熱傳導性和高親水性的，比如 聚醯胺纖維。
更進一步，用於將親水性液體從憎水液體中分離出來的凝聚過濾器
(coalescence filter),其中凝聚過濾器含有本發明中的無紡布，也組成了本 發明的一部分。該種類型的過濾器可以例如，從航空汽油中去除水。無紡 布中的熱塑性纖維和粘合纖維愈親水，分離就會愈成功，這是由於纖維的 水結合力隨著親水性增加而增加。
更進一步，含有本發明中的無紡布並且用作用於在標記和書寫工具中 傳送墨水的墨水儲存物的芯，用於醫學用途或者保存或傳送液體的其他產 品也構成了本發明的一部分。具有高表面能的熱塑性纖維和粘合纖維特別 適用於作為芯，這是由於上述表面能可以使纖維吸收所需的量的液體。對 於該種實施方式，由聚對苯二甲酸乙二醇酯製成的纖維比其他材料，例如 聚烯烴，製成的纖維更加合適。
對於許多含有本發明中的植絨無紡布的物件，具有高尺寸穩定性、結 構完整性和縫編保持能力的本發明中的植絨無紡布優點明顯，對於那些上 述性能的組合特別重要的物件也是如此。
這包括了用於家紡、枕頭、靠墊、汽車、火車或飛機用織物的植絨地 毯，以及外部應用比如人造草皮或臺面(playing surface),其中的植絨地越 含有本發明中的植絨無紡布。該種類型的地毯及其類似物構成了本發明的 一部分。
最後，含有本發明中的植絨無紡布的模壓地毯(molded carpet)構成了本發明的一部分

權利要求
1. 一種無紡布，其含有具有熔融溫度Tm(th)的熱塑性纖維、具有熔融溫度Tm(1)的粘合纖維1以及具有熔融溫度Tm(2)的粘合纖維2，其中Tm(th)、Tm(1)和Tm(2)符合Tm(th)>Tm(1)>Tm(2)的條件，並且其中無紡布含有作為固化熔體的粘合纖維。
2. 根據權利要求1的無紡布，其特徵在於熱塑性纖維含有選自由聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚丙烯、聚醯胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯 二甲酸丙二醇酯、聚苯爿琉醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚吖丙啶、聚乳酸和 多聚甲醛組成的組的熱塑性聚合物。
3. 根據權利要求1或2的無紡布，其特徵在於粘合纖維1含有選自由聚醯胺、聚丙烯、聚乙烯或其共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、 脂肪族聚酯、共聚醯胺和共聚酯組成的組的熱塑性聚合物。
4. 根據權利要求l-3中一項或多項的無紡布，其特徵在於粘合纖維 2含有選自由聚丙烯、聚乙烯或其共聚物、聚乳酸、聚氯乙烯、共聚醯胺 和共聚酯組成的組的熱塑性聚合物。
5. 根據權利要求l-4中一項或多項的無紡布，其特徵在於粘合纖維 1的熔融溫度Tm(l)高於粘合纖維2的熔融溫度TJ2)至少5°C。
6. 根據權利要求1-5中一項或多項的無紡布，其特徵在於熱塑性纖 維的熔融溫度Tm(th)高於粘合纖維1的熔融溫度Tm(l)至少20°C。
7. 根據權利要求1-6中一項或多項所述的無紡布，其特徵在於熱塑 性纖維含有熔融溫度Tm(th)=250。C的聚對苯二甲酸乙二醇酯，並且粘合纖 維l含有熔融溫度Tm(l)=220°C的聚醯胺6。
8. 根據權利要求7的無紡布，其特徵在於熱塑性纖維含有熔融溫度 Tm(th)=250。C的聚對苯二甲酸乙二醇酯，粘合纖維1含有熔融溫度 Tm(l)=220。C的聚醯胺6，並且粘合纖維2含有熔融溫度Tm(2)=160。C的聚 丙蹄。
9. 一種植絨無紡布，其含有具有熔融溫度為Tm(th)的熱塑性纖維、 具有熔融溫度Tm(l)的粘合纖維1以及具有熔融溫度Tm(2)的粘合纖維2, 其中Tm(th)、 Tm(l)和T"2)符合Tm(th)〉Tm(l)〉Tm(2)的條件，並且，如果 需要，該植絨無紡布含有通過粘合纖維2的固化熔體粘結在熱塑性纖維上 的植絨纖維。
10. 根據權利要求9的植絨無紡布，其特徵在於植絨纖維含有選自由聚醯胺、聚丙烯、聚乳酸、羊毛和棉組成的組的材料。
11. 一種過濾器，其用於工業或醫學用途，其含有權利要求l-8中一項或多項的無紡布。
12. —種凝聚過濾器，用於將親水液體從憎水液體分離出來，其含有 4又利要求1-8中一項或多項的無紡布。
13. —種芯，用作用於在標記和書寫工具中傳送墨水的墨水儲存物， 用於醫學用途，或者用於保存或傳送液體的其他產品，其含有如權利要求 1-8中一項或多項的無紡布。
14. 一種植絨地毯，用於家紡、枕頭、靠墊、汽車、火車或飛機用織 物，以及外部應用比如人造草皮或臺面，該植絨地毯含有權利要求9或10 的植絨無紡布。
15. —種模壓地毯，其含有權利要求9或10的植絨無紡布。
全文摘要
本文公開了一種無紡布，該無紡布含有具有熔點Tm(th)的熱塑性纖維、具有熔點Tm(1)的粘合纖維1以及具有熔點Tm(2)的粘合纖維2，並且Tm(th)、Tm(1)和Tm(2)符合如下條件Tm(th)＞Tm(1)＞Tm(2)，以及含有以固化熔體的形式存在粘合纖維的無紡布。另外還公開了一種屬於上述種類的植絨無紡布，其含有植絨紗線。最後，公開了含有無紡布和/或植絨無紡布的製品。
文檔編號D04H1/549GK101443264SQ200780016929
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月2日 優先權日2006年5月10日
發明者E·J·菲斯海爾, J·迪日科馬 申請人:考勒邦德有限公司