專利名稱：水力纏結(jié)紡織品和在個(gè)人清潔用具中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的非織造紡織品，以及該紡織品在個(gè)人清潔用具中的用途。
水力纏結(jié)是用于形成非織造織物的方法。常規(guī)方法包括借助于一系列纖維梳理機(jī)將相對(duì)開放的纖維的松散的隨機(jī)組合體輸送到水力纏結(jié)單元。纖維的松散的隨機(jī)組合體被輸送通過一系列高速水噴射器，該水噴射器的目的是使纖維的松散的組合體相互卷曲和纏結(jié)。因此，纏結(jié)提供了強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
獲得表面組織的主要的結(jié)構(gòu)形成過程在成型帶或者篩網(wǎng)上進(jìn)行，松散的纖維被沉積在成型帶或者篩網(wǎng)上。這些成型帶或者篩網(wǎng)由金屬網(wǎng)或者塑料線制造，通常具有平紋編織構(gòu)型。對(duì)于具有大直徑的線的篩網(wǎng)，制造了開放的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)。開放的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的水噴射力，在線的交點(diǎn)或者關(guān)節(jié)處使纖維移動(dòng)離開，在后來的非織造結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生開口或者網(wǎng)孔。篩網(wǎng)內(nèi)的開孔區(qū)域容許纖維發(fā)生纏結(jié)。水力纏結(jié)可以將纖維網(wǎng)固結(jié)，以提供強(qiáng)度，改性表面組織，或者起到將網(wǎng)固結(jié)和將表面組織化兩者的作用。
某些類型的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品要求使用非織造的基材。這些被用于皮膚，遞送起泡沫表面活性劑。在這方面，存在對(duì)一種非織造基材的需要，在該非織造基材中，具有低的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域被具有較高質(zhì)量纖維密度的區(qū)域圍繞。特別地，尋求基于結(jié)合的纖維組合體的非織造結(jié)構(gòu)，該結(jié)合的纖維組合體具有改進(jìn)的覆蓋度和膨松性。
在第一個(gè)方面，提供了非織造的水力纏結(jié)紡織品，其被制造成在其橫截面中，低的質(zhì)量纖維密度的中心區(qū)在上面和下面被較高的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域圍繞(即夾層的)。
此外，提供了個(gè)人護(hù)理清潔產(chǎn)品，該產(chǎn)品由以下形成(i)非織造的水力纏結(jié)紡織品，其被制造成在橫截面中，低的質(zhì)量纖維密度的中心區(qū)在上面和下面被較高的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域圍繞；和(ii)個(gè)人清潔組合物，其包含起泡沫的表面活性劑，被沉積在所述紡織品上、滲透到所述紡織品中或者至少部分地被所述紡織品包圍。
更進(jìn)一步，提供了用于制造非織造的水力纏結(jié)紡織品的方法，其包括(i)將纖維篩網(wǎng)改性紡織品基材進(jìn)料到水力纏結(jié)單元中；(ii)將纖維的松散隨機(jī)組合體進(jìn)料到水力纏結(jié)單元中，其中一部分的纖維組合體被沉積在篩網(wǎng)改性紡織品基材的上面，而另一部分的纖維組合體被沉積在篩網(wǎng)改性紡織品基材的下面，由此形成層狀的纖維組合體；(iii)在水力纏結(jié)單元內(nèi)，將高速度水射流施加于層狀的纖維組合體；和(iv)將得到的水力纏結(jié)的層狀的纖維組合體輸送到干燥段。
參考附圖可以更明確本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是唯一的附圖，其舉例說明了本發(fā)明的方法。
現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了非織造的水力纏結(jié)的水不溶性織物，其是具有改進(jìn)的覆蓋度和膨松性的結(jié)合的纖維組合體。該紡織品的橫截面中，低的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域(有孔的)在每個(gè)側(cè)面被較高的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域圍繞。這種改進(jìn)的水力纏結(jié)布置是通過在常規(guī)水力纏結(jié)方法中引入篩網(wǎng)改性基材而獲得的。在該體系中，有孔的篩網(wǎng)被用于制備非有孔的非織造織物。
普通成網(wǎng)技術(shù)使用一系列梳理機(jī)，將無規(guī)的松散的纖維組合體提供到高速水噴射器。按照本發(fā)明，用例如“稀松布”注釋的篩網(wǎng)改性基材被引入到兩臺(tái)梳理機(jī)之間。這導(dǎo)致了由切斷纖維和連續(xù)長絲纖維兩者組成的層狀的纖維組合體。存在纖維篩網(wǎng)改性基材，允許一定量的切斷纖維與篩網(wǎng)改性基材在成型線交點(diǎn)(關(guān)節(jié))上纏結(jié)。這降低了成型帶或者篩網(wǎng)的形成網(wǎng)孔的能力。某些實(shí)施方案可以使用四臺(tái)或以上的梳理機(jī)，并且甚至可以具有多于一層的稀松布。
纖維篩網(wǎng)改性基材可以是由隨機(jī)鋪放的結(jié)合的連續(xù)纖維組成的那種。這些纖維可以由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)和其纖維混合物形成。纖維旦尼爾可以為大約0.1到大約15、優(yōu)選大約1到大約7旦尼爾。基材基礎(chǔ)重量可以為大約5到大約50g/m2、優(yōu)選大約10到大約25g/m2、最佳大約12到大約18g/m2。
在篩網(wǎng)改性基材上面較大的質(zhì)量密度改進(jìn)了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。因此，得到的非織造結(jié)構(gòu)由被具有較高質(zhì)量纖維密度的區(qū)域圍繞的具有低的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域組成。在篩網(wǎng)改性基材下面較大的質(zhì)量密度，允許對(duì)網(wǎng)孔進(jìn)行較高程度的控制。在篩網(wǎng)改性基材上使用的纖維的松散的隨機(jī)組合體的基礎(chǔ)重量，可以為大約5到大約100g/m2、優(yōu)選大約20到大約60g/m2、最佳大約35到大約45g/m2。類似地，在篩網(wǎng)改性基材下面使用的纖維的松散的隨機(jī)組合體的基礎(chǔ)重量，可以為大約5到大約100g/m2、優(yōu)選大約20到大約60g/m2、最佳大約35到大約45g/m2。有利地，在中心區(qū)(篩網(wǎng)改性基材)上面和下面沉積的纖維的總基礎(chǔ)重量可以為大約20到大約150g/m2、更優(yōu)選大約30到大約100g/m2和最佳大約40到大約85g/m2。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在篩網(wǎng)改性基材的上面和下面的基礎(chǔ)重量可以分別地在大約3∶1到大約1∶3的比值范圍內(nèi)，優(yōu)選大約2∶1到大約1∶2的范圍內(nèi)，但是最佳的是實(shí)質(zhì)上相同的大約1∶1的比值。
有利地，總的基礎(chǔ)重量(在中心區(qū)的上面和下面)的量與篩網(wǎng)改性基材的量可以為大約10∶1到大約1∶2、優(yōu)選大約6∶1到大約1∶1、最佳大約4∶1到大約2∶1。
本發(fā)明的水力纏結(jié)紡織品可以包括結(jié)構(gòu)化圖案，特別是在與成型帶(篩網(wǎng))直接接觸的外表面上。峰谷比可以在很大程度上改變。變化可以是在稀松布上沉積的松散的隨機(jī)纖維的量的函數(shù)。其他的因素包括纏結(jié)能量的程度(在水力纏結(jié)單元之前對(duì)松散的隨機(jī)纖維組合體施加的水力噴射壓力)和成孔能量(在水力纏結(jié)單元內(nèi)的水力噴射壓力)。更進(jìn)一步，外形可以取決于在成型帶(篩網(wǎng))內(nèi)的網(wǎng)孔開口的尺寸。
在水力纏結(jié)期間使用的成型帶或者篩網(wǎng)可以由通常在平紋編織構(gòu)型中使用的金屬網(wǎng)或者塑料線制造。具有開口篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的成型帶在產(chǎn)品制造期間被引入。可以改變篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)開口的程度，以改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形式。較小的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)(或者開口)將降低在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中獲得的可變的質(zhì)量纖維密度。
在水力纏結(jié)期間的水力噴射壓力可以為大約50到大約5,000psi、優(yōu)選大約200到大約3,000psi、最佳大約1000到大約2,000psi。
圖1舉例說明了生產(chǎn)本發(fā)明非織造紡織品的方法。梳理機(jī)2，4充當(dāng)松散的隨機(jī)纖維(例如聚丙烯)的貯存和分配貯存器。輸送輥6將作為纖維篩網(wǎng)改性基材的非織造射流噴網(wǎng)法纖維網(wǎng)8進(jìn)料。該基材被輸入水力纏結(jié)單元10。同時(shí)，松散的隨機(jī)纖維12，14的物流在基材8的上面和下面從相應(yīng)的梳理機(jī)2，4輸送過來。一起地，進(jìn)入水力纏結(jié)單元10的復(fù)合物是層狀纖維組合體16。
在進(jìn)入水力纏結(jié)單元10之前，任選地可以存在預(yù)纏結(jié)步驟，其中將水力噴射壓力施加于層狀的纖維組合體16，以便為其提供強(qiáng)度。在水力纏結(jié)單元內(nèi)，當(dāng)層狀的纖維組合體16被支持在成型帶(篩網(wǎng))20上時(shí)，層狀的纖維組合體16經(jīng)受來自于射流18的高速度水噴射。然后成型帶20將水力纏結(jié)的層狀的纖維組合體輸送到干燥單元22。在那里將水除去，這樣最終制造了水力纏結(jié)的紡織品。
雖然本發(fā)明的非織造的紡織品由纖維篩網(wǎng)改性基材8制造，并且該基材夾在纖維隨機(jī)組合體12和14之間，但是其被認(rèn)為是單層的基材。理由是，在水力纏結(jié)之后，如果不破壞該紡織品，則該紡織品不能被分離成其構(gòu)成部分(即基材8和纖維12，14)。本發(fā)明紡織品的基礎(chǔ)重量可以為大約15到大約200g/m2、優(yōu)選大約60到大約150g/m2和最佳大約80到大約110g/m2。
對(duì)于本發(fā)明的目的，纖維篩網(wǎng)改性基材8可以是射流噴網(wǎng)法或者梳理/化學(xué)結(jié)合紡粘非織造水不溶性材料?；?的來源可以是可購自田納西州的Reemay公司、南卡羅萊納州的高級(jí)無紡布和南卡羅萊納州的PG I公司的紡粘稀松布。本發(fā)明的紡織品的膨松度可以為大約0.00005到大約0.1g/cm3、優(yōu)選大約0.001到大約0.09g/cm3的密度，和大約0.1到大約5cm的厚度。
在此使用的“非織造”指所述層不包含被織成織物的纖維，該層根本不必需包含纖維，例如可以是成形的薄膜、海綿、泡沫或者稀松布。當(dāng)所述層包含纖維時(shí)，纖維可以是隨機(jī)的(即隨機(jī)排列的)或者它們可以被梳理(梳理成主要地在一個(gè)方向中取向)。
本發(fā)明的紡織品可以被用作個(gè)人護(hù)理清潔產(chǎn)品中的用品，其可以適合于單次使用目的。在這些產(chǎn)品中，紡織品可以用起泡沫表面活性劑和任選地皮膚調(diào)理劑浸漬或者涂覆。該技術(shù)的代表公開于美國專利6,280,757(McAtee等)、美國專利5,980,931(Fowler等)、WO00/42961(Smith)和WO 01/08542(Cen等)，所有在此引入作為參考。
可選擇地，所述紡織品可以被引入香料袋，其中香料袋的至少一個(gè)壁由本發(fā)明的紡織品形成，并且任選地香料袋的其他壁由各種其他的水不溶性織造或者非織造織物形成。起泡沫表面活性劑和任選地調(diào)理劑可以是包裝在香料袋內(nèi)的干燥顆粒的形式。這些產(chǎn)品被舉例說明和描述于美國專利6,063,390(法雷爾等)，在此引入作為參考。
在如美國專利6,063,390所描述的個(gè)人清潔香料袋或者枕塊的范圍內(nèi)，本發(fā)明的紡織品的優(yōu)點(diǎn)是，在干貯藏期間防止了粉末表面活性劑及其他粉末成分通過紡織品中的網(wǎng)孔漏出。這些網(wǎng)孔是足夠小的，以保留粉末，但是是足夠大的，使水能夠穿過香料袋，以在個(gè)人清潔洗滌過程中使表面活性劑及其他成分(例如泡騰化合物)活化。另外，本發(fā)明的紡織品在其外表面上具有疏松的高膨松性結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是能提高表面活性劑的起泡沫性和在皮膚上摩擦?xí)r的較軟感覺。
使用本發(fā)明紡織品的個(gè)人清潔制品的優(yōu)選的實(shí)施方案是這樣一種制品，其包含(i)泡騰性清潔組合物，其在與水接觸時(shí)能夠產(chǎn)生泡沫；和(ii)由第一和第二水不溶性基材形成的小袋，所述基材的至少一種是水可滲透的，所述第一和第二水不溶性基材在其之間形成包含所述清潔組合物的區(qū)域，并且所述基材的至少一種是具有本發(fā)明結(jié)構(gòu)的紡織品。
可以沉積到枕塊的袋中的泡騰性清潔組合物通常包含酸性物質(zhì)的第一組分和堿性物質(zhì)的第二組分。酸性物質(zhì)優(yōu)選是檸檬酸，堿性物質(zhì)優(yōu)選是碳酸氫鹽例如碳酸氫鈉。酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)的量可以分別占香料袋內(nèi)組合物總量的大約1重量％到大約80重量％、優(yōu)選大約15重量％到大約40重量％。
各種各樣的起泡沫表面活性劑可以與本發(fā)明的紡織品一起用于任何個(gè)人清潔實(shí)施方案。有用的起泡沫表面活性劑包括月桂基硫酸鈉、月桂基乙醚硫酸鈉、月桂酰肌氨酸鈉、椰油基牛磺酸鈉、椰油基羥乙基磺酸鈉、鈉烷基氨基丙基甜菜堿、C14-C16烯烴磺酸鈉、月桂基磺酰乙酸鈉和任何其混合物。起泡沫表面活性劑可以是陰離子、陽離子、非離子、兩性、兩性離子類的以及任何其混合物。在個(gè)人清潔產(chǎn)品中，表面活性劑的量，占放置在紡織品上的或者與紡織品結(jié)合的組合物總量，為大約0.1重量％到大約30重量％、優(yōu)選大約1重量％到大約25重量％、最佳大約8重量％到大約20重量％。
調(diào)理劑，無論是水溶性的或者水不溶性的或者其混合物，都可以包含在用于本發(fā)明紡織品用具的組合物中。適合的調(diào)理劑可以包括天然的或者合成的酯、硅氧烷油、烴、淀粉、脂肪酸、陽離子聚合物以及其混合物。通常調(diào)理劑的量占組合物總量為大約0.1重量％到大約35重量％。
實(shí)施例除了在操作和對(duì)比例中，或者另外明確地指明，在本說明書中所有表示物質(zhì)量的數(shù)字應(yīng)該被理解為是用詞語“大約”修飾的。
術(shù)語“包含”指不被限制到任何隨后陳述的要素，而是包括具有主要的或者次要的功能重要性的非特定的要素。換言之，所列出的步驟、要素或者選擇不必是詳盡的。無論何時(shí)使用詞語“含有”或者“具有”，這些術(shù)語意指與以上定義的“包含”相當(dāng)。
實(shí)施例1類似于WO 03/022230中的描述，制造了個(gè)人清潔枕塊，該專利的全部內(nèi)容在此特別地引入作為參考。類似于上述專利申請(qǐng)的表II中所描述的那種的粉末，作為粉狀物質(zhì)，被放入枕塊的小袋中。上述枕塊的水-可滲透的壁用本發(fā)明的非織造水力纏結(jié)紡織品制造。該實(shí)施例對(duì)于高的(全部上面的和下面的)與低的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域，將具有不同纖維重量比的水力纏結(jié)紡織品的空氣滲透率進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并且評(píng)價(jià)泡沫釋放。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，在中心區(qū)的低質(zhì)量密度纖維的上面和下面區(qū)域，高質(zhì)量密度纖維的量是相當(dāng)?shù)摹?
*按照ASTM D737-96測量。
泡沫釋放以以下方式測量。
將溫度計(jì)附于洗滌槽水龍頭，讀出水溫。然后將水溫調(diào)節(jié)到100°F(38℃)，并且保持在該溫度下。用手拿著樣品枕塊，并且放入水流中3秒。在手中旋轉(zhuǎn)枕塊，使得枕塊的兩面都將暴露。再次將枕塊保持在水流中達(dá)到另外的3秒。當(dāng)枕塊從水流中提出時(shí)，設(shè)置計(jì)時(shí)器，以測量完全的泡沫釋放所需要的時(shí)間長度。記錄這些時(shí)間，并且記錄目視觀察結(jié)果?！芭菽尫拧卑凑找韵碌燃?jí)評(píng)價(jià)很好＝0.2秒，并且表示在枕塊的兩個(gè)側(cè)面上瞬間達(dá)到完全的泡沫釋放；應(yīng)該注意到中等的波浪形壓力；良好＝1-2秒，在枕塊的兩個(gè)側(cè)面上達(dá)到完全的泡沫釋放；一般＝2-4秒，較慢的泡沫釋放，觀察到在兩個(gè)側(cè)面上釋放速度不同；差＝3-6秒，緩慢的泡沫釋放，并且具有高的波浪形枕塊內(nèi)部壓力。
對(duì)于每個(gè)樣品，使用3-5個(gè)相同類型的枕塊重復(fù)上述過程。以上過程的時(shí)間和專門小組的一致意見的結(jié)合被用于提供下表中的泡沫釋放的描述。
使用樣品III和VII獲得了最好的性能。
這些與最高水平的空氣滲透率有關(guān)系。
因此，本發(fā)明的非織造紡織品應(yīng)該具有這樣的結(jié)構(gòu)，其空氣滲透率高于250、優(yōu)選至少300和最佳至少500。優(yōu)選的范圍為大約300到大約1,000。應(yīng)當(dāng)注意，如果該體系變得過于透氣，那么枕塊內(nèi)裝盛的粉末將不希望地在用水活化之前漏出。
權(quán)利要求
1.非織造的水力纏結(jié)紡織品，其被制造成在橫截面中，低的質(zhì)量纖維密度的中心區(qū)在兩個(gè)側(cè)面被較高的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域圍繞。
2.權(quán)利要求1的紡織品，其在成型之后不能被分離成多個(gè)層，而不破壞該紡織品。
3.權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的紡織品，其中在兩個(gè)側(cè)面上較高的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域相對(duì)于低的質(zhì)量纖維密度的中心區(qū)具有的基礎(chǔ)重量比為10∶1到1∶2。
4.權(quán)利要求3的紡織品，其中所述比為6∶1到1∶1。
5.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的紡織品，其中空氣滲透率為300到1,000。
6.用于制造非織造水力纏結(jié)紡織品的方法，其包括(i)將纖維篩網(wǎng)改性紡織品基材進(jìn)料到水力纏結(jié)單元中；(ii)將纖維的松散隨機(jī)組合體進(jìn)料到水力纏結(jié)單元中，其中一部分的纖維組合體被沉積在篩網(wǎng)改性紡織品基材的上面，而另一部分的纖維組合體被沉積在篩網(wǎng)改性紡織品基材的下面，由此形成層狀的纖維組合體；(iii)在水力纏結(jié)單元內(nèi)，將高速度水射流施加于層狀的纖維組合體；和(iv)將得到的水力纏結(jié)的層狀的纖維組合體輸送到干燥段。
7.個(gè)人清潔制品，其包含a)非織造的水力纏結(jié)紡織品，其被制造成在橫截面中，低的質(zhì)量纖維密度的中心區(qū)在兩個(gè)側(cè)面被較高的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域圍繞；和(b)個(gè)人清潔組合物，其包含起泡沫的表面活性劑，被沉積在所述紡織品上、滲透到所述紡織品中或者至少部分地被所述紡織品包圍。
8.權(quán)利要求7的制品，其中所述起泡沫表面活性劑以占組合物為0.1到30％重量的量存在。
9.權(quán)利要求7或者權(quán)利要求8的制品，其中所述個(gè)人清潔組合物還包含0.1重量％到35重量％的水溶性的或者水不溶性的皮膚調(diào)節(jié)劑。
10.權(quán)利要求7到9任何一項(xiàng)的制品，其中所述個(gè)人清潔組合物還包含在接觸水時(shí)能夠產(chǎn)生泡沫的泡騰性成分。
11.權(quán)利要求7到10任何一項(xiàng)的制品，其中所述泡騰性成分包括酸和碳酸氫鹽。
12.權(quán)利要求7到11任何一項(xiàng)的制品，其中在兩個(gè)側(cè)面上較高的質(zhì)量纖維密度的區(qū)域相對(duì)于低的質(zhì)量纖維密度的中心區(qū)域具有的基礎(chǔ)重量比為10∶1到1∶2。
全文摘要
描述了非織造的水力纏結(jié)紡織品，其被制造成在橫截面中，低的質(zhì)量纖維密度的中心區(qū)在兩個(gè)側(cè)面被較高的質(zhì)量密度的區(qū)域圍繞。此外，描述了個(gè)人清潔制品，其中將水力纏結(jié)紡織品與包含起泡沫表面活性劑的個(gè)人清潔組合物關(guān)聯(lián)使用。該組合物被沉積在所述紡織品上、滲透到所述紡織品中或者至少部分地被所述紡織品包圍。還描述了生產(chǎn)該紡織品的方法，包括將在纖維篩網(wǎng)改性紡織品基材的上面和下面兩者上的纖維的松散的隨機(jī)組合體進(jìn)料到水力纏結(jié)單元。
文檔編號(hào)D04H1/46GK1735725SQ200380107626
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者P·R·伯奎斯特, S·M·拉加托, J·A·厄巴伊茲, D·R·威廉斯, G·A·格里斯塞特, F·A·馬塞多 申請(qǐng)人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司