專利名稱：由單絲制造紡粘型非織造布的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由單絲，尤其由熱塑性合成材料制成的單絲制造紡粘型非織造布(spun fleece)的方法，其中將單絲編成非織造纖網(wǎng)，并且通過水力作用壓實非織造纖網(wǎng)。本發(fā)明上下文中的單絲是連續(xù)纖維，即理論上無限長的絲，由其形成非織造纖網(wǎng)和/或紡粘型非織造布。在本發(fā)明上下文中的非織造纖網(wǎng)和/或紡粘型非織造布由上述單絲連續(xù)地形成。
基本上公知一種通過水力作用壓實由單絲制成的非織造纖網(wǎng)和/或?qū)⑺龇强椩炖w網(wǎng)進行噴水壓實的現(xiàn)有技術(shù)方法。然而，非織造纖網(wǎng)的單絲通常疏水和/或包括一個疏水頂面。這尤其適合于由聚烯烴例如聚乙烯或聚丙烯制成的單絲的情況。由于疏水性，在噴水壓實期間，水脈沖傳送到單絲的效率往往不盡人意。由此需要改進現(xiàn)有技術(shù)的方法。
因此，本發(fā)明的技術(shù)問題是詳細說明開始時所引用類型的方法，通過該方法，即使是在疏水性單絲和/或疏水性單絲頂面的情況下，也可獲得有效的水力壓實。
為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明描述了一種由單絲，尤其是由熱塑性合成材料制成的單絲制造紡粘型非制造布的方法，其中單絲由至少一種聚合物和至少一種親水性添加劑的混合物紡成，并且將單絲編成非織造纖網(wǎng)，其中將非織造纖網(wǎng)加熱到至少30℃的溫度和/或使用含水液體使其潤濕，此后非織造纖網(wǎng)通過水力作用被壓實。
本發(fā)明上下文中，將一種熱塑性聚合物和/或多種熱塑性聚合物用作用于單絲的聚合物。而且在本發(fā)明上下文中，單絲主要由該種聚合物和/或這些聚合物組成。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，紡成單絲的混合物包括至少高達90重量％、優(yōu)選至少高達95重量％的聚合物。單絲優(yōu)選包括高達95重量％以上的所述至少一種聚合物。紡制單絲的混合物適宜地含有0.1-5重量％的親水添加劑，優(yōu)選0.1-3重量％和更優(yōu)選0.15-2.5重量％。權(quán)利要求1區(qū)分了該至少一種聚合物和該至少一種親水添加劑。上述聚合物(單絲主要由該聚合物組成)為可進行親水改性的非親水和/或不完全親水聚合物。所述聚合物特別優(yōu)選為聚烯烴，更優(yōu)選為聚乙烯或聚丙烯。該聚合物也可為聚酯或聚酰胺。本發(fā)明上下文中，親水添加劑也可以是聚合物，即親水聚合物。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，紡成單絲的混合物在各成分的濃度和/或類型方面可進行調(diào)整，使得貯存3-9天、優(yōu)選4-8天、更優(yōu)選5-7天后，單絲表面張力會發(fā)生改變/將變化至少5mN/m。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，親水添加劑為親水聚合物。本發(fā)明上下文中，親水添加劑為乙氧基化有機化合物和/或乙氧基化聚合物。根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方案，使用至少一種選自“聚環(huán)氧烷、聚環(huán)氧烷化合物、乙氧基化硅、乙氧基化硅氧烷、乙氧基化烴、乙氧基化碳氟化合物”的親水添加劑。使用聚環(huán)氧烷時，根據(jù)某一實施方案，可以是聚環(huán)氧乙烷。本發(fā)明上下文中，改性聚合物可作為親水添加劑，與聚環(huán)氧烷一起使用。
根據(jù)本發(fā)明，非織造纖網(wǎng)所用的單絲可以是單組分單絲和/或雙組分單絲和/或多組分單絲。雙組分單絲和/或多組分單絲可包括首尾相連結(jié)構(gòu)或皮芯結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，本發(fā)明中可使用中空纖維作為用于非織造纖網(wǎng)的單絲。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案是紡制包括皮芯結(jié)構(gòu)的多組分單絲，優(yōu)選雙組分單絲，其中親水添加劑存在于殼組分中。在此情況下，本發(fā)明上下文中，親水添加劑僅存在于這些雙組分和/或多組分單絲的殼組分中。
根據(jù)本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實施方案，其特征在于至少部分單絲被紡成可接頭(spliceable)的多組分單絲、優(yōu)選雙組分單絲，其中親水添加劑存在于至少一種組分中，并且至少部分可接頭的多組分單絲在水力作用壓實期間被接頭。可接頭的多組分單絲和/或雙組分單絲特別是指由不相容的聚合物組分組成的單絲。這些多組分單絲中，至少一種聚合物組分是由聚合物和親水添加劑的混合物紡成?？山宇^的多組分單絲在水力作用壓實期間被接頭，是指本發(fā)明上下文中將所述單絲接頭到至少超過其部分長度?，F(xiàn)在所述的實施方案極其重要。令人驚奇的是，由于與現(xiàn)有技術(shù)的測量比，多組分單絲在水力壓實期間具有更好的潤濕，所以接頭可在更低的能量消耗下進行。其當(dāng)然是一個重要優(yōu)勢。本發(fā)明上下文中使用的可接頭多組分單絲包括首尾相連結(jié)構(gòu)或片斷餅式結(jié)構(gòu)(也稱之為桔型類和/或桔型結(jié)構(gòu))。這些多組分單絲可以固體纖維或中空纖維的形式存在。
根據(jù)本發(fā)明的方法，特別優(yōu)選使用親水添加劑，所述親水添加劑在多組分單絲的各個組分中具有不同的溶解度。此時特別優(yōu)選由于在多組分單絲的各個組分中溶解度不同而在相臨界值聚集并由此降低臨界粘附的親水添加劑。因此在水力壓實可接頭的多組分單絲時，實現(xiàn)了極其有效的接頭。
根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施方案極其重要，根據(jù)本發(fā)明其特征在于非織造纖網(wǎng)在其受熱和/或潤濕前被預(yù)壓實。預(yù)壓實可通過熱方法或機械方法進行，例如借助針刺制氈法?；旧项A(yù)壓實也可通過水力作用而進行。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，將單絲形成的非織造纖網(wǎng)加熱到至少35℃，優(yōu)選至少40℃的溫度。本發(fā)明上下文中，將非織造纖網(wǎng)加熱最高到低于成單絲聚合物的單絲頂面之一的熔點20℃的溫度。當(dāng)形成單絲頂面的聚合物為聚乙烯和/或聚丙烯時，將非織造纖網(wǎng)便利地加熱到高達100℃。
潤濕非織造纖網(wǎng)的含水液體優(yōu)選為純水或者與至少一種表面活性劑物質(zhì)混合的水，以利于(疏水性)單絲的潤濕。將非織造纖網(wǎng)適當(dāng)用加熱的含水液體潤濕和/或噴涂，但必須將非織造纖網(wǎng)加熱到至少20℃，優(yōu)選至少25℃，更優(yōu)選30℃的溫度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，在至少20℃、優(yōu)選至少25℃、更優(yōu)選至少30℃的溫度下，使用含水液體將非織造纖網(wǎng)潤濕。非織造纖網(wǎng)的潤濕適合在35℃下進行，優(yōu)選至少為40℃。本發(fā)明上下文中，非織造纖網(wǎng)在這樣的增加的溫度下保持潤濕直到水力壓實或水力壓實前不久。根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選實施方案，非織造纖網(wǎng)由含水液體潤濕，其中含水液體被加熱到至少20℃，優(yōu)選至少25℃，更優(yōu)選至少30℃的溫度。適宜的非織造纖網(wǎng)的潤濕是使用含水液體進行，其中將含水液體加熱和/或預(yù)熱到至少35℃，優(yōu)選至少40℃的溫度。本發(fā)明上下文中，非織造纖網(wǎng)的潤濕是使用預(yù)熱的水進行?？梢允褂靡后w噴涂非織造纖網(wǎng)和/或?qū)⒎强椩炖w網(wǎng)浸漬在液體中，和/或使用水蒸氣汽蒸非織造纖網(wǎng)。本發(fā)明上下文的含水液體也指蒸氣形式的水。
本發(fā)明上下文中，非織造纖網(wǎng)的水力壓實是通過噴水處理的方法進行。在噴水壓實和/或噴水針刺制氈時，細小、快速的噴射水柱將非織造布壓實。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，水力壓實是在根據(jù)本發(fā)明的其他工藝步驟之后立刻進行，更特別優(yōu)選在非織造纖網(wǎng)的加熱和/或潤濕之后。因此，該工藝是聯(lián)機進行，即非織造纖網(wǎng)和/或紡粘型非織造布的制造是連續(xù)而不間斷的。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，所述工藝也可離線進行，即在工藝步驟順序上間斷。該情況下在本發(fā)明中表現(xiàn)為離線操作，其中在水力壓實之前將非織造纖網(wǎng)貯存在至少30℃下和/或使用含水液體潤濕。加熱和/或潤濕受熱后的非織造纖網(wǎng)可被卷繞，并且將潤濕的、優(yōu)選卷繞的非織造纖網(wǎng)貯存在控溫室中例如幾小時或幾天。適合的貯存溫度為至少30℃，優(yōu)選至少40℃。當(dāng)單絲頂面由聚烯烴、尤其是聚丙烯或聚乙烯組成時，貯存溫度優(yōu)選40℃-100℃。本發(fā)明上下文中，非織造纖網(wǎng)在貯存期間被保持濕潤，例如將其貯存在具有高水分含量和/或高濕度的空氣中。然而，一般非織造纖網(wǎng)必須被溫?zé)豳A存，例如將其卷繞到加熱毯中。
本發(fā)明基于的發(fā)現(xiàn)當(dāng)非織造纖網(wǎng)由單絲和親水添加劑組成時，根據(jù)本發(fā)明通過加熱和/或潤濕方法的預(yù)處理后，可實現(xiàn)有效的水力壓實和/或噴水壓實。在根據(jù)本發(fā)明的上述預(yù)處理的非織造纖網(wǎng)的情況下，水力壓實時實現(xiàn)了水對單絲的意外地有效的脈沖傳送。
下面將在一個舉例的說明實施方案的附圖
基礎(chǔ)上進一步詳細描述本發(fā)明。該附圖以圖解形式表示根據(jù)本發(fā)明的加工步驟順序。
將初生絲1放置在一接收表面上，以形成紡粘型非織造纖網(wǎng)3，所述接收表面形成為循環(huán)轉(zhuǎn)動的折布屏2。然后按箭頭方向輸送紡粘型非織造纖網(wǎng)3，最初到達處理站4，在其中進行預(yù)壓實。例如可使用熱方法進行預(yù)壓實。然后將紡粘型非織造纖網(wǎng)3喂入到第二處理站5。在第二處理站5中，優(yōu)選進行紡粘型非織造纖網(wǎng)3的加熱和潤濕。
紡粘型非織造纖網(wǎng)3適合使用例如預(yù)熱到50℃的水處理。然后將紡粘型非織造纖網(wǎng)3喂入壓實裝置6，在其中進行水力壓實，即通過噴水處理和/或使用高壓噴水的處理進行非織造布壓實。根據(jù)本發(fā)明的方法的上下文中，可實現(xiàn)驚人的有效的水力壓實。
權(quán)利要求
1.一種制造紡粘型非織造布的方法，所述非織造布由單絲(1)、優(yōu)選由熱塑性合成材料制得的單絲(1)制成，其中單絲(1)由至少一種聚合物和至少一種親水添加劑的混合物紡成，并被編成非織造纖網(wǎng)(3)，該方法中將非織造纖網(wǎng)(3)加熱到至少30℃和/或使用含水液體將其潤濕，隨后通過水力作用壓實非織造纖網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中紡制單絲(1)的混合物包括至少高達90重量％、優(yōu)選至少高達95重量％的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項的方法，其中使用至少一種選自“聚環(huán)氧烷、聚環(huán)氧烷化合物、乙氧基化硅、乙氧基化硅氧烷、乙氧基化烴、乙氧基化碳氟化合物”的親水添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中將至少部分單絲紡成多組分單絲，優(yōu)選包括皮芯結(jié)構(gòu)并且親水添加劑在殼組分中的雙組分單絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中將至少部分單絲紡成其中至少一種組分含有親水添加劑的可接頭的多組分單絲、優(yōu)選雙組分單絲，并且將至少部分可接頭的多組分單絲在水力壓實期間接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中非織造纖網(wǎng)(3)在其加熱和/或潤濕前被預(yù)壓實。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中將非織造纖網(wǎng)(3)加熱到至少35℃、優(yōu)選至少40℃，并且最高到低于形成單絲頂面的聚合物熔點20℃的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中使用含水液體在至少20℃、優(yōu)選至少25℃、更優(yōu)選至少30℃的溫度下潤濕非織造纖網(wǎng)(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其中非織造纖網(wǎng)(3)被加熱的液體潤濕和/或噴涂，但必須將非織造纖網(wǎng)加熱到至少20℃、優(yōu)選至少25℃、更優(yōu)選至少30℃的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中進行離線操作，在水力壓實之前將非織造纖網(wǎng)(3)貯存在至少30℃下和/或使用含水液體潤濕。
全文摘要
由單絲，尤其是由熱塑性合成材料制成的單絲制造紡粘型非織造纖網(wǎng)的方法。所述單絲是由含有至少一種聚合物和至少一種親水添加劑的混合物紡成，并將其編成非織造纖網(wǎng)。將非織造纖網(wǎng)加熱到至少30℃的溫度和/或使用含水液體將其潤濕。隨后通過水力作用壓實非織造纖網(wǎng)。
文檔編號D04H3/11GK1654732SQ20051000811
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者S·索摩爾, J·古頓 申請人:賴芬豪澤機械工廠股份有限公司