具有混色外觀的高耐用性無紡布的製備程序以及適於該目的的裝置的製作方法
2023-07-14 05:09:26
專利名稱：具有混色外觀的高耐用性無紡布的製備程序以及適於該目的的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及包含纖維部分和粘接相同纖維的基質的無紡布，其特徵在於混色型(混色毛紗型)的視覺外觀和高耐用性；製備這種無紡布的程序/方法，和適於該目的的裝置。
背景技術：
「混色外觀」的定義是指特殊的視覺效應，其特徵在於通過同時使用下列可能性的一種或更多種而獲得的顏色和/或強度交替1.不同染色的纖維的緊密混合物2.使用能將染料嵌入無紡布內部的合適的「針染」技術3.採用考慮到的最適於達到所需效果的印染技術(噴墨，輥印，篩網，蝕刻等)「高耐用性」的定義是指材料對磨蝕劑和對材料隨著時間的分解的高抵抗性，其分解主要由於紫外線的吸收和氧化劑所引起。
通過使用聚氨酯基質(粘接纖維組分)獲得高耐用性能，其特徵不僅在於它的高耐用性，而且還在於在高於通常被用於相似目的的聚氨酯可承受的溫度，其具有被加工的性能。
公知的微纖維類的無紡布顯示一種結構組織，其包括高密度纖維表面和能粘接這種微纖維結構的基質。組成這些材料的微纖維是基於聚酯和/或聚醯胺，粘接基質是聚氨酯類(這裡，該術語指通常被用於該目的的所有聚氨酯-聚脲聚合物)。具有類似於天然仿麂皮織物的外觀和織物組織的這類產品，被描述在例如義大利專利823055，839921，858373，873669，905222，921871和美國專利US-A-3531368和US-A-3889292中，所有的都以本申請人的名義這些專利在這裡被引述以對本說明書構成完整的基礎，以用作每個感興趣的參考。
所描述的這類微纖維無紡布現在可根據能被這樣概括的程序/方法來製備1.「海-島」型的雙組分纖維的紡織程序，其中「島」組分包括聚酯或聚醯胺，「海」組分包括聚合物，該聚合物與島組分不溶混並且可溶於合適的有機或無機溶劑中。
2.通過機械針刺工序編織氈(毛氈)，該工序可在第1點中得到的微纖維之間交織。
3.用粘合劑浸漬氈，該粘合劑在「海」的消除階段中固定「島」。這種粘合劑一般為聚乙烯醇(PVA)的水溶液。
4.將「海」組分溶於合適的有機(一般為三氯乙烯)或無機(酸性或鹼性的水溶液)溶劑或僅溶於熱水。
5.在有機溶劑(二甲基甲醯胺(DMF))中，將微纖維組分浸漬於聚氨酯(PU)的溶液，乳液或水分散相。
6.除去在第3點中使用的粘合劑(如果粘合劑不是聚氨酯(PU))。
7.平行於表面橫向剪裁厚度，將雙組分(「島」組分+聚氨酯(PU))片材分成兩個相等的部分。
8.用砂紙作適當處理將產品表面磨光，以使其在結構上具有特有的仿麂皮外觀。
9.產品的最終染色。
上面提及的用於給聚酯基無紡布染色的方法，通過將材料浸入含有「分散」型著色劑的浴中給微纖維組分染色。必須強調的是，單獨使用分散染料並不包括給所有的聚氨酯基質染色，由於使用這類染料這種材料沒有持久的可染色性，因而聚氨酯基質保持其原有的白色或灰色。染色工序之後，通過連二亞硫酸鈉的NaOH溶液進行去色過程(stripping)，以除去存在於材料中的過量的著色劑，從而改善當被洗滌，被磨損或被暴露於光時的顏色堅牢度特性。由於未被染色的粘合劑基質所致的斑點的存在，即使在聚氨酯階段，有時第二染色程序也是成為必要的。這樣的要求，通常與特別活潑的和明亮的染色有關，其依賴於第二染色浴，和上面描述的標準浴的順流來滿足，其中所謂的「預金屬化的」著色劑能被用於將聚氨酯基質染色並從而避免與在微纖維和粘合劑基質之間的著色差異有關的問題。這些工序能生產出具有特有的仿麂皮織物外觀和在其微纖維組分中均勻染色的產品表面。
具有混色外觀的無紡布是已經公知的，其通過使用聚氨酯基質製成，聚氨酯不產生高的耐用性(對氧化劑，紫外線，和聚合物鏈的水解的隨時間的抵抗性)和在高溫下(＞170℃)的可加工性，以及有必要地需要犧牲至少一種其他所需的特性，以使最終產品具有多孔性特徵並使其產生高的柔軟度。
發明內容
根據未被迄今為止已知的或商業化的其他合成產品所公開的組合，本發明涉及具有高耐用性和混色型外觀的仿麂皮無紡布。
本發明的目標產品無紡布包含纖維組分和聚氨酯，聚氨酯特徵在於存在「軟」鏈段和「硬」鏈段；前一鏈段由聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇的混合物組成，後一鏈段由氨基甲酸乙酯基團(由異氰酸酯和多元醇反應得到)和醯脲(ureic)基團(由游離的異氰酸酯基團和水反應得到)組成；纖維組分包括一根具有混色外觀的纖維或兩根或多根具有不同染色特性的纖維。通過藉助於上述三種不同的製備方法可預先得到特有的「混色」外觀。
在至少兩種不同類型纖維的混合物被使用的情況下，這些纖維必須具有這樣的物理-化學性質以致於在染色階段使它們具有不同性能。允許無紡布中不同纖維的均質混合物在這些情況下染色，以獲得由於使用合適的染料染色而具有顏色和/或強度交替的特殊的視覺效果。
用於本發明生產的以混合物或單一形式使用的纖維可以具有0.001旦和10旦的重量這樣將「傳統」旦尼爾纖維(＞1旦)和微纖維(＜1旦)同時使用是合理的。在纖維中能被使用的是天然纖維(絲，毛，棉，亞麻，大麻)，纖維素纖維(粘膠纖維，乙酸酯)和人造纖維。特別地，本發明中使用的微纖維優選由聚酯(聚對苯二甲酸乙二酯，聚對苯二甲酸乙二酯離子，聚對苯二甲酸亞丙基酯，聚對苯二甲酸亞丙基酯離子，聚對苯二甲酸丁二酯，聚對苯二甲酸丁二酯離子)製備，但它們同樣可以由聚醯胺(PAd，PA66)或聚烯烴(聚乙烯，聚丙烯)得到。
用於多組分纖維精紡的微纖維生產技術，通過用粘接同樣微纖維的聚合物將一種或兩種聚合物(由上面所提及中的得到)同時擠出，在後續的工作階段中，粘接同樣微纖維的聚合物將被除去。在更為通常的情況下，這種聚合物粘合劑包括聚苯乙烯或改性的聚酯(TLAS)或聚羥基鏈烷酸酯(polyhydroxyalcanoates)族的聚合物。然而，前述的粘合劑必須和組成微纖維組分的聚合物(或其他聚合物)是不相溶混的，並且必須以重量百分比10-90％(優選15-50％)存在。「微纖維/粘合劑」體系的結構優選為「海-島」型；精紡(海+島)後，纖維的整個截面是環狀的，並且包含於其中的環狀的島(微纖維)依次被海(粘合劑組分)包圍，海固定並分離這些相同的島。
作為現在所描述的技術的一種替換，精紡後的纖維可以具有中空的，延伸的或三葉截面。兩(或三)組分的截面分布也可以是「放射」型(交替的組分「放射」於環形截面中)，「皮-核」(微纖維組分被含有粘合劑的外部針根包圍)或多層(使兩或三組分平行以及交替層)。
就可賦予所需的混色效果的染色程序而言，本發明所使用的纖維可以在生產程序的最後和/或在中間產品氈形成之前(紡前染色的合成/人造纖維的精紡或使用已經染色的天然短纖維)和/或在中間產品生氈(raw felt)形成之前(在這種情況下，優選使用已經提到的特殊的針染技術)和/或在中間產品生氈上(在這種情況下，優選使用已經提到的特殊的針染技術和/或被認為更合適的印染技術)用合適的染色劑染色。
在紡前染色的人造纖維的情況下，應該考慮如果所使用的著色劑不溶於聚合物，相同著色劑的粒徑必須與所生產的微纖維的尺寸相適應。
與無色還是預染色的纖維被用於或者不被用於混合物中無關，在無紡布生產工序的最後，所存在的一種或多種纖維最終用合適的染色劑染色。在生產程序的最後，基於所需的美學效果，對要染色的纖維，要使用的染色技術(針體系或印染技術)，用於該目的的染色劑和所需染色浴的數量作出選擇。
另一方面，作為特殊的聚氨酯基質的結果是，獲得了作為發明目的的產品的高耐用性特性。
出於這種目的，根據兩種類型的測試使材料經受老化來測量參數「無紡布的耐用性」1.「Xenotest 1200」，是在相對溼度(20±10％)，溫度(100±3℃)，輻照(60W/m2)和時間(138小時)的清晰條件下，在特殊的設備(Xenotest 1200 CPS)中進行的紫外線輻射老化。
2.「Jungle test」，是測量抗水解性的老化測試，在老化試驗箱(climaticchamber)中，於75±1℃的溫度，90±3％的相對溼度下，進行5-7-10周。
就老化而言，根據外觀的變化，耐磨性，物理-機械性能的變化和，受限於聚氨酯基質，聚合物鏈的平均分子量的變化來分析材料。
根據本發明存在於無紡布中的聚氨酯，其特徵在於包括「硬」鏈段，由氨基甲酸乙酯基團和醯脲基團(得自於游離的異氰酸酯基團和水之間的反應)組成和「軟」鏈段，由聚碳酸酯-多元醇/聚酯-多元醇的混合物組成，其比例變化於80/20-20/80。
特別地，聚氨酯的「軟」鏈段包括多元醇/聚碳酸酯/聚酯的混合物，「硬」鏈段包括得自於芳族二異氰酸酯，優選地，得自於4，4′-二苯甲烷-二異氰酸酯和水反應產生的醯脲基團，使得直接在反應器中生成填充劑。用作本發明的實際生產，聚碳酸酯二醇可選自聚亞己基碳酸酯二醇(polyhexamethylene)(優選)，聚亞戊基碳酸酯二醇(polypentamethylenecarbonateglycol)，和聚亞庚基碳酸酯二醇(polyheptamethylenecarbonateglycol)，聚酯多元醇可選自聚新戊基己二酸二醇(polyneopentyladipatoglycol)(優選)，聚亞己基己二酸二醇(polyhexamethyleneadipatoglycol)，聚亞丁基己二酸二醇(polytetramethyleneadipatolycol)或聚己內酯二醇(polycarprolactonediol)。
所使用的有機二異氰酸酯是芳族的，例如2-4/2-6甲苯二異氰酸酯，以任意2-4/2-6異構體比例(如果比例為80/20更好)，或單獨為4-4′二苯甲烷二異氰酸酯或其與2-4異構體的混合物，2-4′異構體按重量計，重量百分比為0.01至50％或甲苯二異氰酸酯和二苯甲烷-二異氰酸酯之間以及它們的異構體之間按任意比例的混合物。可以使用的溶劑為N，N-二甲基甲醯胺，N，N-二甲基乙醯胺，二甲基亞碸，丙酮，甲基甲酮(methylketone)，四氫呋喃和N-甲基-吡咯烷酮。
製備這些聚氨酯的方法對本領域的任何專業人員而言是公知的，所述專業人員的主張能決定採用哪一些根據本發明目的的定義中所指出的原材料。
基於先前提到的製備前提，本發明的目標產品無紡布實質上包括下列基本操作來製備在將具有不同染色特性(在使用纖維混合物的情況)的至少兩類短纖維以不同百分比進行任一必要的混合之後，通過機械針刺法生產中間產品氈；用聚合物基質浸漬氈以生產中間產品生氈；任一必要的染色操作；任一必要的後處理工序。
為了更有意義地描述在前提到的製備前提，製備步驟能被概述為下列方法前提「A」(使用纖維混合物)將具有不同染色特性的至少兩類短纖維以變化的百分比混合；
通過機械針刺法生產中間產品氈；通過將氈浸漬在上面描述過的高耐用性聚氨酯基質中以生產中間產品生氈；產品的任一必要的最終染色；任一必要的後處理工序。
前提「B」(使用特殊的染色技術織針)f.使用一種短纖維或以可變的百分比混合的具有不同染色特性的至少兩類短纖維；g.通過機械針刺法生產中間產品氈；h.通過將氈浸漬在上面描述過的高耐用性聚氨酯基質中來生產中間產品生氈，接著用合適的針染技術將半成品染色。
i.任一必要的後處理工序。
前提「C」(使用被認為最合適的印染技術)與前提A中所描述的(包括在這種情況下，即使用單一類型的短纖維得到生氈)或前提B中所描述的一樣，在染色之前和/或之後，用被認為最合適的印染技術對中間產品生氈進行不同的處理。
在中間產品生氈的生產中，如果有必要，則可採用第二「暫時」粘合劑進行浸漬，在得到中間產品生氈本身之前除去該粘合劑。
能被使用的這類短纖維與前面所描述的一致。另外，在對獲得混色產品來說是必要的纖維混合物的生產(按照上面已報告的指示生產這些微纖維的步驟)中，優選使用至少一種微纖維類的短纖維，但不是絕對必要的。不同類型纖維的任一必要的混合通常在短纖維的生產後進行，但是，在可能的情況下，纖維也可以在連續絲的切斷前被混合。混合物的每一纖維組分能以1-99％的百分比使用，以得到所需的混色效果。
中間產品氈的生產緊接在短纖維的均質混合之後，並通過纖維混合物的機械梳理和針刺製備而成。這樣獲得的氈具有2-5mm的厚度和0.1-0.6g/cm3的密度。
中間產品生氈的生產可由不同的程序而實現，取決於存在於氈中纖維的類型和上面描述的作業前提「A」或「B」或「C」。為了更好地然而並不限定其範圍地闡述發明，以下的例子將詳細的舉例說明前提「A」為與常規纖維混合的至少一種類型的微纖維(優選情況)。
這種情況的特徵在於，需要在製備生氈的過程中溶解組分，該組分用在精紡過程中固定和分離微纖維(本段開始提到的一般例子中的聚苯乙烯或改性聚酯或聚羥基鏈烷酸酯族聚合物)。
出於這個原因，有必要提供用第二粘合劑浸漬氈的第一階段，除去在精紡期間使用過的粘合劑之後，第二粘合劑依次地固定微纖維。通常，使用的第二粘合劑是聚乙烯醇或前面描述過的相同的高耐用性聚氨酯的溶液(在合適的濃度下)。最好在該階段之後複合，在乾燥後，用溶劑處理以溶解第一粘合劑並再次乾燥。在這種粘合劑為聚苯乙烯時，氯化的溶劑例如三氯乙烯或全氯乙烯適合於所陳述的目的；在這種粘合劑是改性的聚酯(TLAS)或聚羥基鏈烷酸酯時，溶解在酸或鹼的水溶液，或熱水中進行。這樣獲得的中間產品被浸漬在高耐用性的聚氨酯溶液中，聚氨酯具有之前已廣泛描述過的特性。在先前使用的第二粘合劑包括同樣的聚氨酯時，第二浸漬僅僅優化了材料中聚氨酯(PU)的含量，以及最大化了粘合劑在微纖維上的作用。隨著聚氨酯在水中的凝聚(在溫度為20-50℃)和第二粘合劑的除去，中間產品生氈的生產繼續進行一般情況是，當這樣的粘合劑是聚乙烯醇，浸漬在約80℃的水中，足以得到令人滿意的溶解。乾燥這樣製得的複合物產生層壓製品，然後通過在平行於兩個表面的截面上剪裁(分割)將該製品分成兩半。通過金剛砂拋光工序完成中間產品生氈的製備，該拋光工序使用合適的砂紙從聚氨酯基質中部分地抽取不同種類的纖維(打磨程序)。
前提「A」僅用於傳統的旦尼爾纖維。
第二種情況與前面的情況區別在於，不存在微纖維，因此也不存在有關的「海」組分。這種情況簡化了中間產品生氈的生產，既不需要用第二暫時粘合劑浸漬，也不需要在精紡中使用粘合劑溶液。因而程序被限於將氈浸漬於高耐用性的聚氨酯溶液中，乾燥氈，並進行上述的分割和打磨工序。
前提「B」用於至少一種微纖維或僅用於傳統的旦尼爾纖維或兩者的混合物。
第三種情況與前面的情況區別在於，正如前面所述，在分裂工序之前或在中間產品生氈上使用特殊的「針染」技術。產品染色技術特徵在於使用合適的「織針」機，「織針」機能將一種或多種染料同時注射到包括纖維組分和高耐用性聚氨酯基質的半成品中。因而，根據所需的混色效果，這樣製得的中間產品生氈已經被染色。
前提「C」重複前提「B」所描述的程序，不同僅在於，使用被認為是最合適的印刷技術代替「針染」技術，以獲得所需的混色效果。
在通過纖維和至少一種還未被染色的那些纖維的混合物而獲得混色效果的情況下；或者，在通過在包括單纖維或預先已被染色的纖維混合物的基質上的「織針」技術和/或印染(如前提「B」和「C」分別描述的)而獲得混色效果的情況下，生氈的最終染色變得必要。
在前所描述的針織設備具有十分全面的價值，遠遠超過本專利申請的上下文所描述的範圍。
本發明的另一個目的是裝有空針的針刺機，空針連接於供給一種或多種染料的分配系統。
圖1示出了本發明的分配系統。
上述機器的非限定說明在圖1中顯示，這裡1.連接於染料分配系統的複式接頭，其分支為數個分配單獨染料的小管；2.與空針相連接的小孔管；3.具有一個或多個孔的針；4.針的細部；5.放置待染色產品的工作檯。
即使在一根或多根纖維已經被染色的情況下，可以進行包含產品的纖維的最終染色工序。在多數纖維在生產工序的最終階段被染色的情況下，可以通過在單一的染色浴中不同類染料的混合物或者通過使用連續的浴來完成相同的染色。
這樣得到的混色無紡布能夠承受另外的加工工序，例如與其他基質連接，旨在賦予阻燃性，抗菌性等性質的後處理。
具體實施例方式
本發明現將就作為舉例說明的附加實施例作進一步描述。
該表顯示被用於實施例中的縮寫以確認原材料。
實施例1(PET+具有D-PU的PET陽離子)用短纖維製備纖維，在PS基質中包含PET的微纖維(0.13到0.15旦尼爾)，具有旦尼爾3.8旦長度51毫米捲曲大約4-5/cm特別地，纖維由57重量份的PET和43重量份的PS組成。如果在截面上測量，纖維顯示出被嵌入PS基質中的16根PET微纖維的存在。接著，由聚苯乙烯基質中的陽離子PET的微纖維製備短纖維，具有下列特徵旦尼爾3.8旦長度51毫米捲曲大約4-5/cm纖維由57重量份的PET陽離子和43重量份的PS組成。如果在截面上測量，纖維顯示出被嵌入PS基質中的16根PET微纖維的存在。
將所得到的兩類短纖維以最合適的比例均質地混合，以獲得所需的混色效果。PET的含量通常為85-40％，陽離子PET的含量通常為15-60％。通過混合兩種短纖維(fibers in staple)，生氈的製備是使生氈經受針刺，以形成具有特有的密度為0.160-0.220g/cm3之間的針刺氈。針刺氈被浸漬於20wt％的聚乙烯醇水溶液中，然後被乾燥。這樣處理過的針刺氈接著被浸漬於三氯乙烯中，直到聚苯乙烯纖維基質被完全溶解，結果形成了與陽離子PET微纖維相混合的PET微纖維無紡布。然後乾燥無紡布，得到稱為D1氈的中間產品。
以溶液的形式在N，N-二甲基甲醯胺中獨立地製備聚氨酯彈性體。在第一步(預聚合)中，分子量均為2,000的PHC和PNA，在65℃的溫度以及攪拌下，與MDI在摩爾比為2.9∶1的異氰酸酯/二醇中反應。反應3小時後，這樣得到的預聚物被冷卻到45℃並用含水量為0.03％的DMF稀釋，直到得到游離NCO含量為1.46％的25％預聚物溶液。
然後，將溫度保持在45℃，在5分鐘的時間內將溶於DMF的DBA和水緩慢加入，以生成計算分子量為43,000的聚氨酯-聚脲。然後將溫度升高到65℃，使反應器保持攪拌另外的8小時，最後，產生聚氨酯聚脲溶液，其隨著時間而穩定，且在20℃時具有的粘度為24,000Pa*sec。所製備的彈性體溶液用含有Irganox1098和Tinuvin350的N，N二甲基甲醯胺稀釋，以形成14wt％的溶液。通過在水中凝聚這種溶液的薄層，得到具有高孔隙率的聚合物。
如上述製備的D1氈，被浸漬於聚氨酯彈性體溶液中，從而被浸漬的無紡布經過一對輥子首先被擰出，並接著將無紡布浸漬於水浴中於40℃下恆溫1小時。將這樣製得的凝聚片材經過被加熱到80℃的水浴中，以除去殘餘的溶劑和聚乙烯醇。乾燥後，得到的複合微纖維片材被剪裁成具有厚度通常定製為0.9-1.2mm的片材，使得到的片材經受金剛砂拋光以增加毛度結果是，被稱為E1生氈的合成微纖維無紡布典一般具有在0.7-1.0mm之間變化的厚度。
實施例2(陽離子PET+具有傳統的低耐用性PU的PET)該實施例重複實施例1的工序，不同在於其使用了特徵在於耐用性較劣的「傳統」型的聚氨酯。與根據實施例1所描述的步驟而製備的氈D2相平行，聚氨酯彈生體的製備是通過使PTHF和PPG於65℃的溫度在攪拌下(分子量均為2000)，在摩爾比為2.9∶1的異氰酸酯/二醇中反應。反應3小時後，這樣得到的預聚物被冷卻到45℃並用含水量為0.03％的DMF稀釋，直到得到游離NCO含量為1.46％的25％預聚物溶液。將溫度保持在45℃，在5分鐘的時間內將溶於DMF的DBA和水緩慢加入，以生成計算分子量為43,000的聚氨酯-聚脲。然後將溫度升高到65℃，使反應器保持攪拌另外的8小時，最後，產生聚氨酯聚脲溶液，其隨著時間而穩定，且在20℃時具有的粘度為25,000Pa*sec。
所製備的彈性體溶液用含有Irganox1098和Tinuvin350的N，N二甲基甲醯胺稀釋，以形成14wt％的溶液。通過在水中凝聚這種溶液的薄層，得到具有高孔隙率的聚合物。
然後將D2氈浸漬於聚氨酯溶液中，直至根據實施例1所提到的相同工序生成E2中間產品生氈。
實施例3(變化陽離子PET+具有PET/PS＝80/20的PET)該實施例重複實施例1的工序，不同在於，由陽離子PET(和/或PET)製備的微纖維不同於由80重量份陽離子PET和20重量份PS(和/或80重量份PET和20重量份PS)所製備的微纖維。如果在截面上測量，纖維顯示出被嵌入PS基質中的16根PET微纖維的存在。無紡布生氈的生產按照實施例1所描述的工序。實施例4(變化尼龍-6或尼龍-66代替陽離子PET)該實施例重複實施例1-3的工序，不同在於，用PA6或PA66代替陽離子PET，生成被稱為D3氈的中間產品無紡布。按如實施例1中所描述的一直進行下去，隨後得到被稱為生氈E3的合成微纖維無紡布。用傳統的聚氨酯代替高耐用性聚氨酯的不同，包括與那些存在於中間產品E1和E2之間非常相似的耐用性的不同，在本實施例中不予明確地考慮。
實施例5(變化紡前染色的PET代替陽離子PET)本實施例重複實施例1-3的工序，不同在於，用紡前染色的PET代替陽離子PET，生成被稱為D4氈的中間產品無紡布。紡前染色的PET包含可溶於聚合物的染料和/或不溶於聚合物的顏料(有機和/或無機類)。按如實施例1中所描述的一直進行下去，隨後得到被稱為生氈E4的合成微纖維無紡布，其具有染色-非染色-染色型的雙色混色效果。用傳統的聚氨酯代替高耐用性的聚氨酯的不同，包括與那些存在於中間產品E1和E2之間非常相似的耐用性的不同，在本實施例中不予明確地考慮。
實施例6(變化紡前染色的尼-6或尼-66代替陽離子PET)本實施例重複實施例1-3的工序，不同在於，用紡前染色的PA6或PA66代替陽離子PET，得到被稱為D5氈的中間無紡布。按如實施例1中所描述的一直進行下去，隨後得到被稱為生氈E5的合成微纖維無紡布，其具有染色-非染色-染色型的雙色混色效果。
用傳統的聚氨酯代替高耐用性的聚氨酯的不同，包括與那些存在於中間產品E1和E2之間非常相似的耐用性的不同，在本實施例中不予明確地考慮。
實施例7(變化紡前染色的陽離子PET代替陽離子PET)本實施例重複實施例1-3的工序，不同在於，使用紡前染色的陽離子PET代替陽離子PET，得到被稱作D6氈的中間產品無紡布。按如實施例1中所描述的一直進行下去，隨後得到被稱為生氈E6的合成微纖維無紡布，其具有染色-非染色-染色型的雙色混色效果。
用傳統的聚氨酯代替高耐用性的聚氨酯的不同，包括與那些存在於中間產品E1和E2之間非常相似的耐用性的不同，在本實施例中不予明確地考慮。
實施例8(變化TLAS)在實施例1，4，5，6，7中分別被稱為D1，D3，D4，D5，D6氈的無紡布，也可以通過本實施例中所述的步驟得到，不同在於，其使用了海組分為改性聚酯(TLAS)的纖維。如果在截面上測量，纖維顯示出被嵌入TLAS基質中的16根微纖維的存在。生氈由短纖維製備；使其經受針刺以形成具有密度為0.160-0.220g/cm3的針刺氈。針刺氈在90℃的熱水中收縮，被浸漬於12％的高度皂化的溫度約為70℃的聚乙烯醇(H.S.PVA)溶液中，並且在烘箱中於150℃下熱固化30分鐘。用PVA浸漬過的工件被浸漬於溫度為60℃的10％的NaOH溶液中，以溶解「海」組分。
實施例9(變化雙重浸漬)在實施例1，4，5，6，7中分別稱作作D1，D3，D4，D5，D6氈的無紡布，也可以按照本實施例中所述的步驟得到，不同在於，針刺氈不直接被浸漬在聚乙烯醇水溶液中，而是浸漬在濃度更合適的聚氨酯溶液中。經乾燥的材料隨後浸漬在三氯乙烯中，直到聚苯乙烯纖維基質被完全溶解，結果形成混有陽離子PET微纖維的PET微纖維無紡布。然後乾燥無紡布，如實施例1所述，在聚氨酯溶液中準備第二道浸漬。第二道浸漬對於最大化PU的粘合劑的作用以及最優化所製備的無紡布中PU是必需的。對於與實施例1中所描述的相似的中間產品生氈E1的生產，隨後的工序階段是必要的。
實施例10(變化在齒杆或裁剪機中混合的氈)在實施例1，4，5，6，7，8中分別被稱為D1，D3，D4，D5，D6，D7氈的無紡布，也可以通過在剪裁連續紗線(形成短纖維)之前而不是之後，混合不同類型的纖維而得到。在這種情況下，被剪裁的纖維將導致已經含有纖維混合物的短纖維形成。
實施例11(PET+經紗羊毛(wool staple))按照實施例1-3或實施例8-9中描述的步驟製備由PET的微纖維形成的短纖維。
將所述的微纖維以被認為是最合適的比例與經紗羊毛混合，以得到所需的最終混色效果。按照如實施例1中所描述的進行，得到被稱為D10氈的無紡布，隨後得到被稱作E10生氈的中間產品無紡布。用傳統的聚氨酯代替高耐用性的聚氨酯的不同，包括與那些存在於中間產品E1和E2之間非常相似的耐用性的不同，在本實施例中不予明確地考慮。
實施例12(PET+絲短纖維)該實施例重複實施例11所述的工序，不同在於，其用絲短纖維代替羊毛，得到被稱為D11氈的中間產品無紡布和被稱為生氈E11的無紡布。
實施例13(PET+棉短纖維)該實施例重複實施例11所述的工序，不同在於，其用棉短纖維代替羊毛，得到被稱作D12氈的中間產品無紡布，以及隨後得到的被稱作生氈E12的無紡布。
實施例14(PET+麻短纖維)該實施例重複實施例11所述的工序，不同在於，其用麻短纖維代替羊毛，得到被稱為D13氈的中間無紡布，以及隨後得到的被稱為生氈E13的無紡布。
實施例15(粘性PET+短纖維的)該實施例重複實施例11所述的工序，不同在於，其用短纖維代替羊毛，得到被稱為D14氈的中間產品無紡布，以及隨後得到的被稱為生氈E14的無紡布。
實施例16(PET+纖維素乙酸酯短纖維)該實施例重複實施例11所述的工序，不同在於，其用纖維素乙酸酯短纖維代替羊毛，得到被稱為D15氈的中間無紡布，以及隨後得到的被稱為生氈E15的無紡布。
實施例17(PET+亞麻短纖維)該實施例重複實施例11所述的工序，不同在於，其用亞麻短纖維代替羊毛，得到被稱為D16氈的中間產品無紡布，以及隨後得到的被稱為生氈E16的無紡布。
實施例18(陽離子PET/PET混染-單染色周期)根據實施例1-3-8-9-10和實施例2中所描述的步驟分別得到的被稱為生氈E1和E2的合成微纖維無紡布，在裝配有「文氏管」的「JET」設備中被染色。特別地，使合成的微纖維無紡布生氈在「文氏管」穿過1小時，操作進行是於125℃下在含有分散染料Yellow Dianix SE-G和陽離子染料Blue Astrazon FBL的單獨的含水染浴中進行，染料的量分別為合成無紡布微纖維生氈的2wt％和1wt％。在處理結束時得到了具有雙色混色效果的兩種合成仿麂皮織物樣品。根據表I所列的測試，將由高耐用性聚氨酯和傳統聚氨酯得到的樣品相比較，實現耐用性結果的評價。
實施例19(陽離子PET/PET混染-雙染色周期)根據實施例1-3-8-9-10和實施例2中所描述的步驟，而分別得到的被稱為生氈E1和E2的合成微纖維無紡布，在裝配有「文氏管」的「JET」設備中被染色。特別地，使合成的微纖維無紡布生氈在「文氏管」中穿過1小時，操作於125℃下在含有分散的染料Yellow Dianix SE-G的含水染浴中進行，該染料的量為合成無紡布微纖維生氈的2wt％。使這樣得到的染色產品再在「文氏管」穿過1小時，操作於100℃下在含有陽離子染料Blue Astrazon FBL的含水染浴中進行，該染料的量為合成無紡布微纖維生氈的1wt％。在處理結束時得到了具有雙色混色效果的的兩種合成仿麂皮織物樣品。參見表1可知對根據本實施例獲得的產品的耐用性能的評價。許多特徵與實施例18中生產的無紡布的特徵相似。
實施例20(陽離子PET/PET染色混色-僅染色-非染色-染色陽離子染料的使用)根據實施例1-3-8-9-10和實施例2中所描述的步驟而分別得到的被稱為生氈E1和E2的合成微纖維無紡布，在裝配有「文氏管」的「JET」設備中被染色。特別地，使合成的微纖維無紡布生氈穿過「文氏管」1小時，操作於100℃下在含有陽離子染料Blue Astrazon FBL的含水染浴中進行，該染料的量為合成無紡布微纖維生氈的1wt％。在處理結束時，得到了具有染色-非染色-染色型雙色混色效果的兩種合成仿麂皮織物樣品。對根據本實施例獲得的產品的耐用性能的評價在表中示出，表明有多少特徵與實施例18中生產的無紡布的特徵相似。
實施例21(微PET染色/尼龍)按照實施例4或實施例8，或實施例9，或實施例10所描述的程序得到的被稱為生氈E3的合成微纖維無紡布，在如實施例19或實施例20所述的「JET」設備中染色，僅有的不同是，用Blue Telon GGL染料代替Blue Astrazon FBL染料。
實施例22(微PET染色/紡前的所有染色)分別在實施例6，7，8中得到的被稱為生氈E4，E5，E6的合成微纖維無紡布，或者，兩者擇一地，在實施例9或實施例10中得到的無紡布，在裝配有「文氏管」的「JET」設備中被染色。特別地，使上述每種合成的微纖維無紡布生氈穿過「文氏管」1小時，操作於125℃下，在含有分散染料Yellow Dianix SE-G的含水染浴中進行，該染料的量為合成無紡布微纖維生氈的2wt％。在處理結束時，得到了具有雙色混色效果的合成仿麂皮織物樣品。
實施例23(微PET染色/羊毛-絲短纖維)分別按照實施例11和12所描述的步驟所得到的被稱為E10，E11的無紡布生氈，一般按照實施例18，或實施例19，或實施例20中所描述的進行染色操作，但考慮到羊毛和絲超出了用陽離子染料著色的範圍，也可以用其他類的染料例如酸，金屬化的，直接的，活性的來染色。
實施例24(微PET染色/棉，麻，亞麻，粘膠短纖維)分別按照實施例13，14，15和17所描述的步驟所得到的被稱為E12，E13，E14和E16的無紡布生氈，一般如實施例18，或實施例19，或實施例20中所描述的進行染色操作，但考慮到棉，麻，亞麻，超出了用陽離子染料染色的範圍，也可以用其他類的染料例如直接的，活性的來染色(水溶性的或非水溶性的)。
實施例25(「針染」系統)正如實施例1至17和實施例21至24中所描述的，D和E類的半成品生氈和在工序步驟中得到的其他合理的中間產品類型，其中工序步驟提供將中間產品類型由一類轉變成另一類的途徑，也包括正如實施例18或19或20中所述的含有100％單一類型纖維的相應中間體，在染色之前或之後，都可以通過下面被稱作「針染」的處理過程進行染色，其中裝配有空針的專用針刺機與供應合適染料的分配系統相連接，將染料沉積在產品的結構裡。
緊接著的熱處理確保了染料的固著。在這種情況下，得到具有混色效果的產品，基於所選擇的組合併與供給針系統的染料種類有關，其可以是雙色的或多色的。
實施例26(印染技術)按照如實施例25中所描述的進行，僅有的不同在於，「針」系統被那些已知技術中公知的印刷技術所取代，允許將得到所需的混色效果。
表1
Xenotest1200(1)紫外線老化，T＝100±3℃；相對溼度＝20±10％；輻射能＝60W/m3；持續時間＝138小時。
Jungle test(2)在人工氣候室中老化；T＝75±1℃；相對溼度＝90±3％。
權利要求
1.一種無紡布，該無紡布具有混色視覺外觀和高耐用性並含有纖維部分和基質粘合劑，其特徵在於，粘合劑基質是聚氨酯，該聚氨酯的特徵為存在有軟鏈段和硬鏈段，軟鏈段包括聚碳酸酯-多元醇和聚酯-多元醇的混合物，硬鏈段包括得自於異氰酸酯和多元醇反應的氨基甲酸乙酯基團，和得自於游離異氰酸酯基團和水之間反應的醯脲基團，以及纖維部分含有混色外觀的纖維，或具有不同染色特性的兩種或多種纖維的混合物。
2.根據前述權利要求的無紡布，其含有被浸漬在聚氨酯中的氈，所述氈含有具有不同染色特性的兩種或多種纖維。
3.如前述權利要求的無紡布，其特徵在於所述形成軟鏈段的聚氨酯部分由聚碳酸酯二醇的混合物組成，聚碳酸酯二醇選自聚亞戊基碳酸酯二醇、聚亞己基碳酸酯二醇和聚亞庚基碳酸酯二醇，以及所述聚酯多元醇選自聚亞己基己二酸二醇、聚新戊基己二酸二醇、聚亞丁基己二酸二醇或聚己內酯二醇。
4.如前述權利要求的無紡布，其特徵在於，在多元醇混合物中，聚碳酸酯-多元醇和聚酯多元醇的重量比為80/20至20/80。
5.根據權利要求1和2的無紡布，其特徵在於，異氰酸酯基團得自於選自於下述的異氰酸酯2-4(2-6)甲苯二異氰酸酯，4-4′-二苯甲烷-二異氰酸酯，3-異氰酸酯甲基3-5-5三甲基酸己基異氰酸酯(3-5-5 trimethlacidohexylisocyanate)，和它們混合物。
6.根據權利要求1和2的無紡布，其特徵在於，含有重量為0.001-10旦尼爾的纖維。
7.根據前述權利要求的無紡布，其中纖維選自天然纖維，纖維素纖維和人造纖維。
8.根據前述權利要求的無紡布，其中存在的至少一種纖維優選自微纖維。
9.根據權利要求1或2的無紡布，其中在氈形成之前一種或多種纖維已經被染色。
10.根據權利要求1的無紡布，其中纖維部分含有其混色外觀是通過使用裝配有空針的針織機而獲得的纖維。
11.根據權利要求1的無紡布，其中纖維部分含有其混色外觀是通過使用印染技術而獲得的纖維。
12.根據權利要求1定義的無紡布的製備程序，包括下列操作-通過機械針刺法生產中間產品氈，接著將具有不同染色特性的至少兩種短纖維以不同的百分比進行任一必要的混合；-通過將氈浸漬於上述高耐用性的聚氨酯基質中，以生產中間產品生氈；-任一必要的產品最終染色；-任一必要的後處理程序。
13.根據前述權利要求的無紡布的製備程序，其中中間產品生氈的生產，是通過採用將其浸漬於第二粘合劑中而實現，所述第二粘合劑過後被除去。
14.根據權利要求12的無紡布的製備程序，其中在將氈浸漬於聚氨酯基質中的階段後，繼之以用針染技術對半成品染色。
15.根據前述權利要求的無紡布的製備程序，其中通過使用連接於用於分散染料的系統上的裝配有空針的針刺機，實現對半成品的染色。
16.根據權利要求12-15中的一項或多項的無紡布的製備程序，其中中間產品生氈在染色之前和/或之後，被印染技術處理。
17.一種針刺機，裝配有與供給一種或多種染料的分配系統相連接的空針系統。
18.根據前述權利要求的針刺機基本上由圖1示出。
全文摘要
一種含有纖維部分和基質粘合劑的具有混色視覺外觀和高耐用性的無紡布，其特徵在於，粘合劑基質是聚氨酯，其特徵為存在有軟鏈段和硬鏈段，軟鏈段由聚碳酸酯－多元醇和聚酯－多元醇的混合物組成，硬鏈段由得自於異氰酸酯和多元醇的反應的氨基甲酸乙酯基團，與得自於游離異氰酸酯基團和水之間反應的醯脲基團組成，纖維部分含有混色外觀的纖維，其是具有不同染色特性的兩種或多種纖維的混合物。
文檔編號C08G18/08GK1511989SQ20031012468
公開日2004年7月14日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月19日
發明者S·馬裡尼, S 馬裡尼, O·特奧弗拉斯蒂, 賂ダ 溝 申請人:阿爾坎塔拉股份有限公司