專利名稱:結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及纖維網(wǎng),尤其是提供最佳流體采集和分配能力的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)。
背景技術(shù):
商業(yè)非織造織物通常包含形成纖維的合成聚合物。這些織物通常用實(shí)心纖維來制備,所述實(shí)心纖維具有通常為0. 9g/cm3至1. 4g/cm3的高固有的總體密度。所述織物的總體重量或基重常常取決于用以促進(jìn)感知可接受的厚度、強(qiáng)度和保護(hù)性的所期望的織物的不透明度、機(jī)械特性、柔軟性/松軟性、或具體的流體相互作用。通常,需要這些特性的組合來實(shí)現(xiàn)特定功能或期望的性能水平。非織造織物的功能對于許多應(yīng)用很重要。就許多非織造應(yīng)用而言,其功能為通過使產(chǎn)品更柔軟或感覺更天然而向產(chǎn)品提供期望的感覺。就其它非織造應(yīng)用而言,其功能通過使產(chǎn)品能吸收或者能夠采集或分配流體而影響產(chǎn)品的直接性能。在任一種情況下,非織造織物的功能經(jīng)常涉及到厚度。例如,非織造織物用于期望最佳的流體采集和分配能力的流體處理應(yīng)用。此類應(yīng)用包括用于潤濕保護(hù)的在一次性吸收制品中的應(yīng)用以及用于流體和顆粒凈化的清潔應(yīng)用。在任一種情況下,期望非織造織物用作具有采集和分配流體的能力的流體處理層。非織造織物在執(zhí)行該功能中的有效性大部分取決于非織造織物的厚度與相應(yīng)的空隙體積以及用于形成該織物的纖維特性。就許多應(yīng)用而言,厚度也需要被限制以便所得產(chǎn)品的膨松度最小化。例如,一次性吸收制品通常包括非織造頂片和底片以及其間的吸收芯。為了控制因涌流引起的滲漏和回滲,在頂片和吸收芯之間設(shè)置通常包括至少一個(gè)非織造層的流體采集層。采集層能夠接收流體并將其傳送給吸收芯。采集層在執(zhí)行該功能時(shí)的有效性在很大程度上取決于所述層的厚度和用來形成它的纖維的特性。然而,厚度會導(dǎo)致對于消費(fèi)者來講不可取的膨松度。因此,基于用于功能的最大厚度與用于舒適的最小厚度的平衡選擇非織造織物的厚度。此外,由于在材料處理、貯藏期間以及在一些應(yīng)用、平常使用中造成的壓縮力,非織造織物的厚度通常難以保持。因此,就大多數(shù)應(yīng)用而言,希望非織造織物表現(xiàn)出在轉(zhuǎn)化加工、包裝和最終使用整個(gè)過程期間持續(xù)下來的扎實(shí)厚度。另外,高厚度的非織造織物貯藏期間在輥上占據(jù)更多空間。因此,也希望具有用于優(yōu)選地在某一時(shí)間點(diǎn)上增加非織造織物厚度的方法,所述時(shí)間點(diǎn)是在非織造織物進(jìn)入用于制造特定的最終產(chǎn)品的過程時(shí),以便更多的材料可在其轉(zhuǎn)化加工成最終產(chǎn)品之前存儲在輥上。發(fā)明概述本發(fā)明涉及包括熱穩(wěn)定纖維的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)。纖維和纖維網(wǎng)優(yōu)選地為不可延展的。纖維為不可延展的,以便它們在如下所述的機(jī)械處理期間在纖維網(wǎng)平面中發(fā)生斷裂,并且成為僵硬的以耐受使用期間的壓縮力。纖維具有至少0.5GPa的模量。纖維使用熱來熱粘結(jié)在一起,從而產(chǎn)生熱穩(wěn)定的纖維網(wǎng)基礎(chǔ)基底?;诶w維尺寸、基重和粘結(jié)類型,纖維網(wǎng)基礎(chǔ)基底具有在大面積上基本上均一化的特征膨松度或厚度?;A(chǔ)基底包括第一表面和第二表面,所述表面均被機(jī)械地處理以向基礎(chǔ)基底賦予局部平面外厚度從而形成結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)。結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)包括第一區(qū)域和設(shè)置在整個(gè)第一區(qū)域中的多個(gè)離散的第二區(qū)域。第二區(qū)域形成纖維網(wǎng)的第二表面上的間斷和第一表面上的移位纖維。移位纖維沿第二區(qū)域的第一側(cè)面固定并且鄰近第一表面沿與第一側(cè)面相對的第二區(qū)域的第二側(cè)面分離,從而形成背離纖維織物的第一表面延伸的松散端部。 至少50%且小于100%的移位纖維具有松散端部,所述松散端部提供用于收集流體的自由體積。在一個(gè)實(shí)施方案中,結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)包括多個(gè)粘結(jié)區(qū)域和/或過度粘結(jié)區(qū)域,所述區(qū)域設(shè)置在各第二區(qū)域之間的整個(gè)第一區(qū)域中。粘結(jié)區(qū)域和/或過度粘結(jié)區(qū)域可連續(xù)地在各第二區(qū)域之間延伸從而形成凹陷,所述凹陷提供用于流體采集的附加空隙體積和用于流體分配的導(dǎo)槽。結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)的目標(biāo)是期望具有最佳流體采集和分配能力的流體處理應(yīng)用。此類流體處理應(yīng)用包括一次性吸收制品,例如尿布、女性保護(hù)產(chǎn)品、流體吸收清潔產(chǎn)品、傷口敷料、以及圍兜和成人失禁產(chǎn)品。附圖概述通過參照以下說明、所附權(quán)利要求和附圖,將會更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn),其中
圖1為用于制造根據(jù)本發(fā)明纖維網(wǎng)的設(shè)備的示意圖。圖IA為用于制造根據(jù)本發(fā)明層壓體纖維網(wǎng)的備選設(shè)備的示意圖。圖2為圖1所示設(shè)備的一部分的放大視圖。圖3為結(jié)構(gòu)化基底的局部透視圖。圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)化基底的放大部分。圖5為圖4所示結(jié)構(gòu)化基底的一部分的剖面圖。圖6為圖5所示結(jié)構(gòu)化基底的一部分的平面圖。圖7為圖2所示設(shè)備的一部分的橫截面圖。圖8為用于形成本發(fā)明纖維網(wǎng)一個(gè)實(shí)施方案的設(shè)備的一部分的透視圖。圖9為用于形成本發(fā)明纖維網(wǎng)的設(shè)備的一部分的放大透視圖
圖10為結(jié)構(gòu)化基底的局部透視圖,所述結(jié)構(gòu)化基底具有移位纖維的熔融粘結(jié)部分。圖11為圖10所示結(jié)構(gòu)化基底的放大部分。圖12A-12F為本發(fā)明結(jié)構(gòu)化基底的一部分的平面圖,其示出了粘結(jié)區(qū)域和/或過度粘結(jié)區(qū)域的各種圖案。圖13為結(jié)構(gòu)化基底的一部分的剖面圖,其示出了粘結(jié)區(qū)域和/或過度粘結(jié)區(qū)域。圖14為結(jié)構(gòu)化基底的一部分的剖面圖,其示出了結(jié)構(gòu)化基底的相對表面上的粘結(jié)區(qū)域和/或過度粘結(jié)區(qū)域。圖15為本發(fā)明纖維網(wǎng)的一部分的顯微照片,其示出了以低纖維位移變形形成的帳篷狀結(jié)構(gòu)。圖16為本發(fā)明纖維網(wǎng)的一部分的顯微照片,其示出了由增加的纖維位移變形引起的基本的纖維斷裂。圖17A和17B為本發(fā)明纖維網(wǎng)的一些部分的顯微照片,其示出了結(jié)構(gòu)化基底的多個(gè)部分,所述部分被切割以便確定移位纖維的數(shù)目。圖18為本發(fā)明纖維網(wǎng)的一部分的顯微照片,其確認(rèn)了沿結(jié)構(gòu)化基底的尖端粘結(jié)的移位纖維的位置,所述位置被切割以便確定移位纖維的數(shù)目。圖19A至19C為異形纖維構(gòu)型的橫截面。圖20為平面內(nèi)徑向滲透性設(shè)備配置的示意圖。圖21A、21B和21C為圖20所示的平面內(nèi)徑向滲透性設(shè)備配置的多個(gè)部分的替代視圖。圖22為用于圖20所示平面內(nèi)徑向滲透性設(shè)備配置的流體遞送貯存器的示意圖。發(fā)明詳述如本文和權(quán)利要求中所用,術(shù)語“包括/包含”為包含性或開放式用語,并且不排除其它未列舉的元件、組成的組件或方法步驟。如本文所用,術(shù)語“活化”是指使得通過相互嚙合的齒和凹槽產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變促使中間纖維網(wǎng)部分拉伸或延伸的任何方法。此類方法已被發(fā)現(xiàn)可用于生產(chǎn)許多制品,包括可透氣薄膜、拉伸復(fù)合材料、開孔材料和變形材料。就非織造纖維網(wǎng)而言,拉伸可導(dǎo)致纖維的重新取向、纖維纖度和/或橫截面的改變、基重的減小和/或中間纖維網(wǎng)部分中的受控纖維破壞。例如,通用活化方法為本領(lǐng)域稱為環(huán)軋制的方法。如本文所用,“嚙合深度”是指相對的活化構(gòu)件的相互嚙合的齒和凹槽相互伸入到其中的程度。如本文所用,術(shù)語“非織造纖維網(wǎng)”是指具有夾層的單根纖維或紡線結(jié)構(gòu)但不呈如織造或針織織物中的重復(fù)圖案的纖維網(wǎng),所述織造或針織織物通常不具有無規(guī)取向的纖維。非織造纖維網(wǎng)或織物已通過很多種方法來形成,例如,熔噴法、紡粘法、水纏繞法、氣流成網(wǎng)和粘合粗梳纖維網(wǎng)法,包括粗梳熱結(jié)合。非織造織物的基重通常用每平方米的克數(shù)(g/ m2)表示。層壓體纖維網(wǎng)的基重是各組分層和任何其它添加組件的總基重。纖維直徑通常用微米表示;纖維尺寸也可以用旦尼爾表示,它是每纖維長度重量的單位。取決于纖維網(wǎng)的最終用途,適用于本發(fā)明的層壓纖維網(wǎng)的基重可在6g/m2至400g/m2的范圍內(nèi)。就用作例如手巾而言,第一纖維網(wǎng)和第二纖維網(wǎng)均可為具有介于18g/m2和500g/m2之間的基重。如本文所用,“紡粘纖維”是指通過將熔融熱塑性材料由噴絲頭的多個(gè)細(xì)的、通常圓形的毛細(xì)管擠出為長絲,隨后通過外加力迅速減小擠出長絲的直徑而形成的較小直徑的纖維。紡粘纖維沉積在收集面上時(shí)一般不發(fā)粘。紡粘纖維一般連續(xù)并具有大于7微米,更具體地講介于約10和40微米之間的平均直徑(得自至少10個(gè)樣本)。如本文所用,術(shù)語“熔噴法”是指其中如下形成纖維的方法擠壓熔融熱塑性材料通過多個(gè)細(xì)小的、通常圓形的沖模毛細(xì)管,作為熔融線或長絲進(jìn)入會聚的高速且通常受熱的氣(例如,空氣)流中以拉細(xì)熔融熱塑性材料的長絲以減小其直徑,該直徑可達(dá)微纖維直徑。其后,熔噴纖維由高速氣流運(yùn)載并沉積在收集表面上,通常在仍然發(fā)粘時(shí),形成隨機(jī)分布的熔噴纖維的纖維網(wǎng)。熔噴纖維為可連續(xù)或不連續(xù)的且平均直徑一般小于10微米的微纖維。如本文所用,術(shù)語“聚合物”一般包括但不限于均聚物、共聚物,例如嵌段、接枝、無規(guī)和交替共聚物、三元共聚物等,以及它們的共混物和改性。此外,除非另外具體限制,術(shù)語“聚合物”包括材料所有可能的幾何構(gòu)型。所述構(gòu)型包括但不限于全同立構(gòu)、無規(guī)立構(gòu)、間同立構(gòu)和無規(guī)對稱。如本文所用,術(shù)語“單組分”纖維是指僅僅利用一種聚合物由一個(gè)或多個(gè)擠出機(jī)形成的纖維。這不旨在排除由一種聚合物形成的纖維,為了著色、抗靜電特性、潤滑、親水性等,已向該聚合物中加入了少量的添加劑。這些添加劑例如用于著色的二氧化鈦一般以小于約5%重量且更典型地約2%重量的量存在。如本文所用,術(shù)語“雙組分纖維”是指已由至少兩種不同的聚合物形成的纖維,所述聚合物由單獨(dú)的擠出機(jī)擠出但紡粘在一起以形成一根纖維。雙組分纖維有時(shí)也稱作共軛纖維或多組分纖維。聚合物沿著雙組分纖維的橫截面排列在基本上恒定定位的明顯不同的區(qū)域中并沿著雙組分纖維的長度連續(xù)延伸。此類雙組分纖維的構(gòu)型可為例如其中一種聚合物被另一種圍繞的皮/芯型排列,或者可為并列排列、餡餅型排列或“海島型”排列。如本文所用,術(shù)語“雙成分纖維”是指作為共混物由同一個(gè)擠出機(jī)擠出的至少兩種聚合物形成的纖維。雙成分纖維不含有沿著纖維的橫截面積在相對恒定定位的明顯不同的區(qū)域中排列的多種聚合物組分并且所述多種聚合物通常沿著纖維的整個(gè)長度不連續(xù),而是通常形成隨機(jī)開始和結(jié)束的纖維。雙成分纖維有時(shí)也稱作多成分纖維。如本文所用,術(shù)語“非圓形纖維”描述具有非圓形橫截面的纖維且包括“異形纖維”和“毛細(xì)管道纖維”。此類纖維可為實(shí)心的或中空的,并且它們可為三葉形、δ形,并且優(yōu)選在其外表面上具有毛細(xì)管道的纖維。毛細(xì)管道可以具有多種橫截面形狀,如“U形”、 “H形”、“C形”和“V形”。一種優(yōu)選的毛細(xì)管道纖維為Τ-401,命名為4DG纖維,購自Fiber Innovation Technologies (Johnson City,TN)。T-401 纖維為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET 聚酯)?!拔罩破贰笔侵肝蘸?或容納液體的裝置??纱┲奈罩破肥侵妇o貼或鄰近穿著者的身體放置以吸收和容納從身體排出的各種流出物的吸收制品??纱┲奈罩破返姆窍拗菩詫?shí)例包括尿布、褲狀或套穿尿布、訓(xùn)練褲、衛(wèi)生巾、棉塞、女性內(nèi)褲襯里、失禁裝置等。附加吸收制品包括擦拭物和清潔產(chǎn)品?!霸O(shè)置”是指制品的一個(gè)元件相對于制品的另一個(gè)元件的放置位置。例如,可將元件在特定的地方或位置與尿布的其它元件成形(接合和定位)為單一結(jié)構(gòu)或成形為接合到尿布的另一個(gè)元件的獨(dú)立元件?!翱裳诱狗强椩觳牧稀睘榭稍跓o破裂或斷裂的情況下延長至少50%的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)。例如,當(dāng)在23士2°C和50士2%的相對濕度下測試時(shí),具有IOOmrn初始長度的可延展材料在以100% /分鐘的應(yīng)變速率被應(yīng)變時(shí)可延長至少至150mm。某種材料可在一個(gè)方向(例如CD)上為可延展的,但在另一個(gè)方向(例如MD)上為不可延展的??裳诱狗强椩觳牧弦话阌煽裳诱估w維構(gòu)成。“高度可延展非織造材料”為可在無破裂或斷裂的情況下延長至少100%的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)。例如,當(dāng)在23士2°C和50士2%的相對濕度下測試時(shí),具有IOOmrn初始長度的高度可延展材料在以100% /分鐘的應(yīng)變速率被應(yīng)變時(shí)可延長至少至200mm。某種材料可在一個(gè)方向(例如CD)上為可延展的,但在另一個(gè)方向(例如MD)上為不可延展的或在其它方向上為可延展的。高度可延展非織造材料一般由高度可延展纖維構(gòu)成?!安豢裳诱狗强椩觳牧稀睘檠娱L時(shí)在達(dá)到50%的伸長率之前就發(fā)生破裂或斷裂的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)。例如,當(dāng)在23士2°C和50士2%的相對濕度下測試時(shí),具有IOOmm初始長度的不可延展材料在以100% /分鐘的應(yīng)變速率被應(yīng)變時(shí)不能夠延長50mm以上。不可延展非織造材料在縱向(MD)和橫向(CD)上均是不可延展的?!翱裳诱估w維”為如下的纖維,當(dāng)在23 士2°C和50士2%的相對濕度下測試時(shí),所述纖維在以100% /分鐘的應(yīng)變速率被應(yīng)變時(shí)延長至少400%而不發(fā)生破裂或斷裂?!案叨瓤裳诱估w維”為如下的纖維,當(dāng)在23士2°C和50士2%的相對濕度下測試時(shí), 所述纖維在以100% /分鐘的應(yīng)變速率被應(yīng)變時(shí)延長至少500%而不發(fā)生破裂或斷裂?!安豢裳诱估w維”為如下的纖維,當(dāng)在23士2°C和50士2%的相對濕度下測試時(shí),所述纖維在以100% /分鐘的應(yīng)變速率被應(yīng)變時(shí)延長小于400%而不發(fā)生破裂或斷裂。“親水的或親水性”是指纖維或非織造材料,其中水或鹽水快速潤濕纖維或纖維材料的表面。芯吸水或鹽水的材料可被歸類為親水的。一種用于測量親水性的方法是通過測量其垂直芯吸能力來測量。就本發(fā)明而言,如果非織造材料表現(xiàn)出至少5_的垂直芯吸能力,則其為親水的?!敖雍稀笔侵高@樣一些構(gòu)型,其中將一個(gè)元件直接連接到另一個(gè)元件從而使該元件直接固定到另一個(gè)元件;也指這樣一些構(gòu)型,其中將一個(gè)元件連接到一個(gè)或多個(gè)中間構(gòu)件, 繼而再把中間構(gòu)件連接到另一個(gè)元件,從而使該元件間接固定到另一個(gè)元件?!皩訅后w”是指通過本領(lǐng)域已知的方法例如粘合劑結(jié)合、熱結(jié)合、超聲波結(jié)合彼此相結(jié)合的兩種或更多種材料?!翱v向”或“MD”為平行于纖維網(wǎng)的在其移動(dòng)穿過制造過程時(shí)的行進(jìn)方向的方向。 在縱向的士45度以內(nèi)的方向被認(rèn)為是“縱向”?!皺M向”或“CD”為基本上垂直于縱向并在大致由纖維網(wǎng)限定的平面內(nèi)的方向。在橫向的小于45度內(nèi)的方向被認(rèn)為是橫向?!巴鈧?cè)”和“內(nèi)側(cè)”分別指相對于第二元件而相對遠(yuǎn)離或靠近吸收制品的縱向中心線設(shè)置的元件的位置。例如,如果元件A處于元件B的外側(cè),則元件A比元件B更遠(yuǎn)離縱向中心線?!靶疚笔侵竿ㄟ^毛細(xì)管力在非織造材料中主動(dòng)地對流體進(jìn)行流體傳送。芯吸速率是指每單位時(shí)間的流體運(yùn)動(dòng),或即流體在指定時(shí)段內(nèi)行進(jìn)了多遠(yuǎn)?!安杉俾省笔侵钙渲胁牧衔∠薅康牧黧w的速度或流體穿過材料所用的時(shí)間量?!皾B透性”是指流體在X-Y平面中流過材料的相對能力。具有高滲透性的材料使得能夠比具有較低滲透性的材料具有更高的流體流動(dòng)速率?!袄w維網(wǎng)”是指能夠被纏繞成卷的材料。纖維網(wǎng)可為薄膜、非織造材料、層壓體、開孔層壓體等。纖維網(wǎng)的面是指其二維表面中的一個(gè),而不是指其邊緣。“X-Y平面”是指由移動(dòng)纖維網(wǎng)的縱向和橫向或長度限定的平面。關(guān)于本文所公開的所有數(shù)值范圍,應(yīng)該理解,在整個(gè)說明書中給出的每一最大數(shù)值限度包括每一較低數(shù)值限度,就像這樣的較低數(shù)值限度在本文中是明確地寫出的一樣。 此外,在整個(gè)說明書中給出的每一最小數(shù)值限度包括每一較高數(shù)值限度,就像這樣的較高數(shù)值限度在本文中是明確地寫出的一樣。此外,在整個(gè)說明書中給出的每一數(shù)值范圍包括落在該較寬數(shù)值范圍內(nèi)的每一較窄數(shù)值范圍,并且也包括該數(shù)值范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)的值, 就像這樣的較窄數(shù)值范圍和單獨(dú)的數(shù)值在本文中是明確地寫出的一樣。
本發(fā)明提供一種通過活化合適的基礎(chǔ)基底而形成的結(jié)構(gòu)化基底。所述活化誘導(dǎo)纖維位移并形成三維質(zhì)地,所述質(zhì)地增加基礎(chǔ)基底的流體采集特性。也可改進(jìn)基礎(chǔ)基底的表面能以增加其流體芯吸特性。將參照優(yōu)選的方法和設(shè)備來描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化基底,所述優(yōu)選的方法和設(shè)備用于由基礎(chǔ)基底制造結(jié)構(gòu)化基底。一種優(yōu)選的設(shè)備150示意性地示出于圖1和圖2中并且在下文中更充分地討論?;A(chǔ)基底根據(jù)本發(fā)明的基礎(chǔ)基底20為一種由松散集合的熱穩(wěn)定的纖維形成的流體可滲透的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的纖維為不可延展的,其在前文中被定義為延長小于 300%而不發(fā)生破裂或斷裂;然而,形成本發(fā)明的基礎(chǔ)基底的不可延展纖維優(yōu)選地延長小于 200%而不發(fā)生破裂或斷裂。所述纖維可包括短纖維,所述短纖維使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)粗梳法、氣流成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)技術(shù)被成形為纖維網(wǎng);然而,優(yōu)選的是連續(xù)紡粘纖維,所述連續(xù)紡粘纖維使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)紡粘類技術(shù)形成紡絲非織造纖維網(wǎng)。下文更充分地討論了用于生產(chǎn)紡絲纖維網(wǎng)的纖維和紡絲方法。本發(fā)明的纖維可具有各種橫截面形狀,所述形狀包括但不限于圓形、橢圓形、星形、三葉形、具有3-8片葉的多葉形、矩形、H形、C形、I形、U形和其它各種偏心形。也可使用中空纖維。優(yōu)選的形狀為圓形、三葉形和H形。圓形纖維是最廉價(jià)的,因此從經(jīng)濟(jì)角度來講是優(yōu)選的;但三葉形異形纖維提供增加的表面積,因此從功能角度來講是優(yōu)選的。圓形和三葉形纖維形狀也可為中空的;然而,實(shí)心纖維是優(yōu)選的。中空纖維是有用的,因?yàn)樗鼈兣c具有相同形狀和纖度的實(shí)心纖維相比在等同的纖度下具有更高的抗壓性能。本發(fā)明中的纖維趨于大于典型的紡粘非織造材料中所存在的那些。由于異形纖維的直徑可能難以確定,因此常常參考纖維的纖度。纖度被定義為以克計(jì)的9000延米長度的纖維的質(zhì)量,用dpf(旦尼爾/長絲)來表示。就本發(fā)明而言,優(yōu)選的纖度范圍為大于Idpf 且小于IOOdpf。更優(yōu)選的纖度范圍為1. 5dpf至50dpf,并且還更優(yōu)選的范圍為2. Odpf至 20dpf,并且最優(yōu)選的范圍為4dpf至IOdpf。形成本發(fā)明的基礎(chǔ)基底的松散集合的纖維在活化和對應(yīng)的纖維位移之前被粘結(jié)。 纖維網(wǎng)可為不足粘結(jié)的以便纖維具有高水平的活動(dòng)性并且趨于在張力下從粘結(jié)部位拉出, 或可為完全粘結(jié)的,具有高得多的粘結(jié)部位完整性使得纖維表現(xiàn)出最小的纖維活動(dòng)性并且在張力下趨于斷裂。形成本發(fā)明的基礎(chǔ)基底的不可延展纖維優(yōu)選地為完全粘結(jié)的以形成不可延展纖維網(wǎng)材料。如下文所更詳述,不可延展基礎(chǔ)基底優(yōu)選地用于通過纖維位移來形成結(jié)構(gòu)化基底。基礎(chǔ)基底的完全粘結(jié)可在一個(gè)粘結(jié)步驟中進(jìn)行,例如在制造基礎(chǔ)基底期間進(jìn)行。 作為另外一種選擇,可存在用以制造預(yù)粘結(jié)的基礎(chǔ)基底的一個(gè)以上的粘結(jié)步驟,例如基礎(chǔ)基底在制造時(shí)可僅略微粘結(jié)或不足粘結(jié)以提供足夠的完整性從而將其收卷起來。隨后,基礎(chǔ)基底可經(jīng)受其它粘結(jié)步驟以獲得完全粘結(jié)的纖維網(wǎng),例如在即將使基礎(chǔ)基底經(jīng)受本發(fā)明的纖維位移過程之前。此外,在基礎(chǔ)基底的制造和纖維位移之間的任何時(shí)間還可存在粘結(jié)步驟。所述不同的粘結(jié)步驟也可賦予不同的粘結(jié)圖案。用于粘結(jié)纖維的方法詳述于 Albin Turbak 的“Nonwovens Theory, Process, Performance and Testing”(Tappi 1997)中。典型的粘結(jié)方法包括機(jī)械纏結(jié)、水壓纏結(jié)、 針刺和化學(xué)粘結(jié)和/或樹脂粘結(jié);然而,熱粘結(jié)諸如利用熱的通氣粘結(jié)和利用壓力和熱的熱點(diǎn)粘結(jié)為優(yōu)選的,其中熱點(diǎn)粘結(jié)為最優(yōu)選的。通氣粘結(jié)如下進(jìn)行使加熱的氣體穿過集合的纖維以產(chǎn)生整體的非織造纖維網(wǎng)。 熱點(diǎn)粘結(jié)涉及向離散的位置上施加熱和壓力以在非織造纖維網(wǎng)上形成粘結(jié)部位。實(shí)際粘結(jié)部位包括多種形狀和尺寸;其包括但不限于卵形、圓形和四邊的幾何形狀。總體熱點(diǎn)粘結(jié)的總面積為介于2 %和60 %之間,優(yōu)選地介于4 %和35 %之間,更優(yōu)選地介于5 %和30 %之間,并且最優(yōu)選地介于8%和20%之間。本發(fā)明的完全粘結(jié)的基礎(chǔ)基底具有8%至70%,優(yōu)選地12%至50%,并且最優(yōu)選地介于15%和35%之間的總的總體粘結(jié)面積。熱點(diǎn)粘結(jié)針密度為介于5針/cm2和100針/cm2之間,優(yōu)選地介于10針/cm2和60針/cm2之間,并且最優(yōu)選地介于20針/cm2和40針/cm2之間。本發(fā)明的完全粘結(jié)的基礎(chǔ)基底具有10針/cm2至 60針/cm2,優(yōu)選地20針/cm2至40針/cm2的粘結(jié)針密度。熱粘結(jié)要求纖維由可熱粘結(jié)的聚合物,諸如熱塑性聚合物和由其制成的纖維制成。就本發(fā)明而言,纖維組成包括可熱粘結(jié)的聚合物。優(yōu)選的可熱粘結(jié)的聚合物包括聚酯樹脂,優(yōu)選地PET樹脂,更優(yōu)選地PET樹脂和coPET樹脂,它們提供如下文所更詳述的可熱粘結(jié)的、熱穩(wěn)定的纖維。就本發(fā)明而言,熱塑性聚合物含量以按纖維的重量計(jì)大于約30%, 優(yōu)選地大于約50%,更優(yōu)選地大于約70%,并且最優(yōu)選地大于約90%的水平存在。由于粘結(jié)的緣故,基礎(chǔ)基底在縱向(MD)和橫向(CD)上均具有機(jī)械特性。MD拉伸強(qiáng)度為介于lN/cm和200N/cm之間,優(yōu)選地介于5N/cm和100N/cm之間,更優(yōu)選地介于ION/ cm和50N/cm之間,并且最優(yōu)選地介于20N/cm和40N/cm之間。CD拉伸強(qiáng)度為介于0. 5N/cm 和50N/cm之間,優(yōu)選地介于2N/cm和35N/cm之間,并且最優(yōu)選地介于5N/cm和25N/cm之間?;A(chǔ)基底也應(yīng)當(dāng)具有介于1. 1和10之間,優(yōu)選地介于1. 5和6之間,并且最優(yōu)選地介于1. 8和5之間的MD對⑶拉伸強(qiáng)度比率的特征比率。粘結(jié)方法也影響基礎(chǔ)基底的厚度。基礎(chǔ)基底厚度也取決于給定測量位置中所存在的纖維的數(shù)目、尺寸和形狀?;A(chǔ)基底厚度為介于0. IOmm和1.3mm之間,更優(yōu)選地介于 0. 15mm和1. Omm之間,并且最優(yōu)選地介于0. 20mm和0. 7mm之間?;A(chǔ)基底也具有特征不透明度。不透明度為穿過基礎(chǔ)基底的光的相對量的量度。 不受理論的束縛,據(jù)信特征不透明度取決于給定測量位置中所存在的纖維的數(shù)目、尺寸、類型、形態(tài)和形狀。不透明度可使用 TAPPI Test Method T 425 om-01"Opacity of Paper (15/ d geometry, Illuminant A/2degrees,89% Reflectance Backing and Paper Backing),, 來測量。所述不透明度被測量為百分比。就本發(fā)明而言,基礎(chǔ)基底不透明度大于5%,優(yōu)選地大于10 %,更優(yōu)選地大于20 %,還更優(yōu)選地大于30 %,并且最優(yōu)選地大于40 %。基礎(chǔ)基底具有特征基重和特征密度?;乇欢x為每單位面積的纖維/非織造材料的質(zhì)量。就本發(fā)明而言,基礎(chǔ)基底的基重為介于10g/m2和200g/m2之間?;A(chǔ)基底密度通過將基礎(chǔ)基底基重除以基礎(chǔ)基底厚度來確定。就本發(fā)明而言,基礎(chǔ)基底的密度為介于 14kg/m3和200kg/m3之間。基礎(chǔ)基底也具有基礎(chǔ)基底比容,所述比容為基礎(chǔ)基底密度的倒數(shù),按立方厘米/克來測量。本發(fā)明的基礎(chǔ)基底可用于制備屋頂氈料、過濾制品、烘干機(jī)紙和其它消費(fèi)品?;A(chǔ)基底改性在本發(fā)明中,可改進(jìn)基礎(chǔ)基底以優(yōu)化其流體分散和采集特性以便用于其中流體管理較為重要的產(chǎn)品。流體分散特性可通過如下方式來增強(qiáng)改變基礎(chǔ)基底的表面能以增加親水性和對應(yīng)的芯吸特性。改進(jìn)基礎(chǔ)基底的表面能是任選的并且通常在制造基礎(chǔ)基底時(shí)進(jìn)行??赏ㄟ^如下方式來影響流體采集特性通過纖維位移來改進(jìn)基礎(chǔ)基底的結(jié)構(gòu)以導(dǎo)入3D 質(zhì)地,所述質(zhì)地增加基底的厚度或膨松度和對應(yīng)的比容。表面能基礎(chǔ)基底的親水性與表面能相關(guān)?;A(chǔ)基底的表面能可通過如下方式來改進(jìn)局部表面處理、對纖維表面化學(xué)接枝或通過等離子或電暈處理對纖維表面進(jìn)行反應(yīng)氧化,然后通過氣體反應(yīng)加成進(jìn)行進(jìn)一步的化學(xué)粘結(jié)?;A(chǔ)基底的表面能也可受到用于生產(chǎn)基礎(chǔ)基底的纖維的聚合材料的影響。聚合材料可具有固有親水性或其可通過如下方式變成親水的用熔融粘合劑化學(xué)地改性聚合物、 纖維表面和基礎(chǔ)基底表面,或?qū)⒕酆喜牧吓c其它誘導(dǎo)親水行為的材料相組合。用于聚丙烯的材料的實(shí)例為源自Ciba的IRGASURF HL560和源自Eastman Chemical的PET共聚物、 用于PET的EASTONE 類聚合材料。也可通過局部地處理纖維來影響表面能。纖維表面的局部處理一般涉及表面活性劑,所述表面活性劑通過泡沫、噴霧器、濕潤輥或其它合適的技術(shù)以稀釋狀態(tài)加入到乳液中,然后干燥。可能需要局部處理的聚合物為基于聚丙烯或聚對苯二甲酸酯的聚合物系。 其它聚合物包括脂族聚酰胺酯;脂族聚酯;芳族聚酯,包括聚對苯二甲酸乙二醇酯及共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯及共聚物;聚對苯二甲酸丙二醇酯及共聚物;聚乳酸及共聚物。 被稱作去垢性聚合物(SRP)的一類材料也適用于局部處理。去垢性聚合物為一類材料,它們包括低分子量聚酯聚醚、聚酯聚醚嵌段共聚物和非離子聚酯配混物。這些材料中的一些可作為熔融粘合劑加入,但它們的優(yōu)選的用途是作為局部處理劑。該類材料的商業(yè)實(shí)例以 !"excare 系列產(chǎn)品購自Clariant。結(jié)構(gòu)化基底對基礎(chǔ)基底20的第二改性涉及機(jī)械地處理基礎(chǔ)基底以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)基底 (術(shù)語“結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)”和“結(jié)構(gòu)化基底”在本文中互換使用)。結(jié)構(gòu)化基底被定義為(1) 基礎(chǔ)基底,其通過纖維重新排列和纖維分離和斷裂被永久地變形,從而產(chǎn)生永久的纖維錯(cuò)位(下文稱作“纖維位移”)使得結(jié)構(gòu)化基底具有高于基礎(chǔ)基底的厚度值的厚度值;和任選地(2)基礎(chǔ)基底,其通過過度粘結(jié)被改性(下文稱作“過度粘結(jié)”)以形成低于基礎(chǔ)基底的厚度的壓縮區(qū)域。纖維位移方法涉及通過棒、針、鈕、結(jié)構(gòu)化篩網(wǎng)或帶或其它合適的技術(shù)來永久地機(jī)械移位纖維。所述永久的纖維錯(cuò)位提供與基礎(chǔ)基底相比的附加厚度。所述附加厚度增加基底的比容并且也增加基底的流體滲透性。過度粘結(jié)改善基礎(chǔ)基底的機(jī)械特性并且可增強(qiáng)移位纖維區(qū)域之間的用于流體管理的導(dǎo)槽的深度。纖維位移前述基礎(chǔ)基底可使用圖1所示的設(shè)備150來加工以形成結(jié)構(gòu)化基底21,所述結(jié)構(gòu)化基底的一部分示出于圖3-6中。如圖3所示,結(jié)構(gòu)化基底具有X-Y平面中的第一區(qū)域2 和設(shè)置在整個(gè)第一區(qū)域2中的多個(gè)第二區(qū)域4。第二區(qū)域4包括移位纖維6,所述移位纖維在結(jié)構(gòu)化基底21的第二表面14上形成間斷16,并且移位纖維6具有從第一表面12延伸的松散端部18。如圖4所示,移位纖維6從第二區(qū)域4的第一側(cè)面11延伸,并且分離和斷裂而沿與第一側(cè)面11相對的第二側(cè)面13鄰近第一表面12形成松散端部18。就本發(fā)明而言,鄰近第一表面12是指纖維斷裂發(fā)生在第一表面12與移位纖維的峰或遠(yuǎn)端部分3之間,優(yōu)選地比移位纖維6的遠(yuǎn)端部分3更靠近第一表面12。纖維分離或斷裂的位置主要?dú)w因于形成基礎(chǔ)基底的不可延伸的纖維;然而,移位纖維的形成和對應(yīng)的纖維斷裂也受到用于形成基礎(chǔ)基底的粘結(jié)程度的影響。包括完全粘結(jié)的不可延展纖維的基礎(chǔ)基底提供如下結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)由于其纖維強(qiáng)度、纖維硬度和粘結(jié)強(qiáng)度的緣故而以低纖維位移變形形成帳篷狀結(jié)構(gòu),如圖15中的顯微照片所示。一旦纖維位移變形被延伸,則觀察到基本的纖維斷裂,通常集中在一個(gè)側(cè)面上,如圖16中的顯微照片所產(chǎn)生具有圖4中的松散端部18的移位纖維6的目的是,通過產(chǎn)生空隙體積來相對于基礎(chǔ)基底比容增加結(jié)構(gòu)化基底比容。就本發(fā)明而言,已發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生在第二區(qū)域中的具有至少50%且小于100%的松散端部的移位纖維6形成如下結(jié)構(gòu)化基底,所述結(jié)構(gòu)化基底具有增加的厚度和在使用期間可維持的對應(yīng)的比容。(見下文提供的表6中的實(shí)施例1N5-1N9) 在本文進(jìn)一步所述的某些實(shí)施方案中,可將移位纖維6的松散端部18進(jìn)行熱粘結(jié)以便改善抗壓性能和對應(yīng)的可維持性。下文更充分地討論了具有熱粘結(jié)的松散端部的移位纖維6和用于生產(chǎn)所述移位纖維的方法。如圖5所示,第二區(qū)域4中的移位纖維6表現(xiàn)出了如下厚度,所述厚度大于第一區(qū)域2的厚度32 (其通常將與基礎(chǔ)基底厚度相同)。具有移位纖維6的第二區(qū)域4的尺寸和形狀可取決于所用的技術(shù)而改變。圖5示出了結(jié)構(gòu)化基底21的橫截面,所述橫截面示出了第二區(qū)域4中的移位纖維6。移位纖維6的厚度34描述了由移位纖維6引起的結(jié)構(gòu)化基底 21的第二區(qū)域4的厚度。如圖所示,移位纖維厚度34大于第一區(qū)域厚度32。優(yōu)選的是,移位纖維厚度34至少110%地大于第一區(qū)域厚度32,更優(yōu)選地至少125%地大于第一區(qū)域厚度32,并且最優(yōu)選地至少150%地大于第一區(qū)域厚度32。移位纖維厚度34的老化厚度介于0. Imm和5mm之間,優(yōu)選地介于0. 2mm和2mm之間,并且最優(yōu)選地介于0. 5mm和1. 5mm之間。每單位面積結(jié)構(gòu)化基底21上具有移位纖維6的第二區(qū)域4的數(shù)目可如圖3所示改變。一般來講,面密度無需在結(jié)構(gòu)化基底21的整個(gè)區(qū)域上為均勻的,而是第二區(qū)域4可被限于結(jié)構(gòu)化基底21的某些區(qū)域,例如具有預(yù)定形狀諸如線、條、帶、圓形等的區(qū)域。如圖3所示,由第二區(qū)域4占據(jù)的總面積為總面積的小于75%,優(yōu)選地小于50%, 并且更優(yōu)選地小于25%,但為至少10%。第二區(qū)域的尺寸和第二區(qū)域4之間的間距可改變。 圖3和圖4示出了長度36、寬度38以及第二區(qū)域4之間的間距37和39。圖3所示的第二區(qū)域4之間的縱向上的間距39優(yōu)選地介于0. Imm和IOOOmm之間,更優(yōu)選地介于0. 5mm和 IOOmm之間,并且最優(yōu)選地介于Imm和IOmm之間。第二區(qū)域4之間的橫向上的側(cè)面至側(cè)面間距37介于0. 2mm和16mm之間,優(yōu)選地介于0. 4mm和IOmm之間,更優(yōu)選地介于0. 8mm禾口 7mm之間,并且最優(yōu)選地介于Imm和5. 2mm之間。如圖1所示,結(jié)構(gòu)化基底21可由從進(jìn)給輥152供應(yīng)的大致平面的二維非織造基礎(chǔ)基底20形成。設(shè)備150使基礎(chǔ)基底20在縱向MD上移動(dòng)至由相互嚙合輥104和102A形成的輥隙116,所述相互嚙合輥形成具有松散端部18的移位纖維6。具有移位纖維6的結(jié)構(gòu)化基底21任選地行進(jìn)至在輥104和粘結(jié)輥156之間形成的輥隙117,所述粘結(jié)輥粘結(jié)移位纖維6的松散端部18。結(jié)構(gòu)化基底22從那里任選地行進(jìn)至相互嚙合輥102B和104,所述輥將結(jié)構(gòu)化基底22從輥104上移除并且任選地將其傳送至在輥102B和粘結(jié)輥158之間形成的輥隙119,其中在結(jié)構(gòu)化基底23中形成過度粘結(jié)區(qū)域,所述構(gòu)化基底最終被收取在進(jìn)給輥160上。雖然圖1示出的是如所述的那樣用于尚未完全粘結(jié)的基礎(chǔ)基底的工序序列, 但希望反向該過程以便在形成移位纖維6之前在基礎(chǔ)基底中形成粘結(jié)區(qū)域。就該實(shí)施方案而言,將從類似于圖1所示的收取進(jìn)給輥160的進(jìn)給輥來供應(yīng)基礎(chǔ)基底20并且使其移動(dòng)至在輥102B和粘結(jié)輥158之間形成的輥隙119,其中基底在進(jìn)入在相互嚙合輥102B和104之間形成的輥隙118之前被粘結(jié),在所述后一個(gè)輥隙處,具有松散端部18的移位纖維6在第二區(qū)域4中形成。雖然圖1示出的是從進(jìn)給輥152供應(yīng)的基礎(chǔ)基底20,但基礎(chǔ)基底20也可從如本領(lǐng)域已知的任何其它進(jìn)給裝置諸如花彩纖維網(wǎng)來供應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,基礎(chǔ)基底20可直接由纖維網(wǎng)制造設(shè)備例如制造非織造纖維網(wǎng)的生產(chǎn)線提供。如圖1所示,第一表面12對應(yīng)于基礎(chǔ)基底20的第一側(cè)面、以及結(jié)構(gòu)化基底21的第一側(cè)面。第二表面14對應(yīng)于基礎(chǔ)基底20的第二側(cè)面、以及結(jié)構(gòu)化基底21的第二側(cè)面。 一般來講,本文所用術(shù)語“側(cè)面”使用此術(shù)語的通常用法以描述大致二維的纖維網(wǎng)諸如非織造材料的兩個(gè)主表面?;A(chǔ)基底20為非織造纖維網(wǎng),所述非織造纖維網(wǎng)包括基本上無規(guī)取向的纖維,即,至少相對于縱向和橫向來講是無規(guī)取向的。所謂“基本上無規(guī)取向,,是指如下的無規(guī)取向由于加工條件的緣故,無規(guī)取向可顯示出取向在縱向上的纖維的量高于取向在橫向上的纖維的量,反之亦然。例如,在紡粘法和熔噴法中,將連續(xù)的纖維股線沉積在 MD上移動(dòng)的支撐件上。盡管試圖使紡粘或熔噴非織造纖維網(wǎng)的纖維取向成真正“無規(guī)”的, 但通常與在⑶上的情況相反,較高百分比的纖維取向在MD上。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中,期望故意將顯著百分比的纖維在纖維網(wǎng)的平面中相對于縱向取向在預(yù)定取向上。例如,可能的情況是,由于齒距和在輥104上的放置的緣故 (如下文所述),期望生產(chǎn)具有呈某個(gè)角度例如60度或平行于纖維網(wǎng)的縱向軸線的主要纖維取向的非織造纖維網(wǎng)。此類纖維網(wǎng)可通過以需要的角度組合搭接的纖維網(wǎng)的方法來生產(chǎn),并且如果需要可將纖維網(wǎng)粗梳成成品纖維網(wǎng)。具有高百分比的纖維的纖維網(wǎng),所述纖維具有預(yù)定的角度,可統(tǒng)計(jì)地偏置更多的纖維以在結(jié)構(gòu)化基底21中形成移位纖維,如下文更充分地討論的?;A(chǔ)基底20可被提供或由纖維網(wǎng)制造方法直接提供,或由進(jìn)給輥152間接提供, 如圖1所示?;A(chǔ)基底20可通過本領(lǐng)域已知的裝置預(yù)熱,例如通過在油加熱輥或電加熱輥上加熱。例如,可加熱輥154以在纖維位移過程之前預(yù)加熱基礎(chǔ)基底20。如圖1所示,進(jìn)給輥152在箭頭指示的方向上旋轉(zhuǎn),這時(shí)基礎(chǔ)基底20在縱向移動(dòng)經(jīng)過輥154并且移動(dòng)至第一組反轉(zhuǎn)的相互嚙合輥102A和104的輥隙116。輥102A和104 為設(shè)備150的第一組相互嚙合輥。第一組相互嚙合輥102A和104運(yùn)行以形成移位纖維并且有利于基礎(chǔ)基底20中的纖維斷裂以制造下文稱作結(jié)構(gòu)化基底21的結(jié)構(gòu)化基底。嚙合輥 102A和104更清楚地顯示于圖2中。參見圖2,其更詳細(xì)地示出了用于在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化基底21上制備移位纖維的設(shè)備150的一部分。設(shè)備150的該部分顯示為圖2中的軋輥100,并且包括一對相互嚙合輥 102和104 (分別對應(yīng)于圖1中的輥102A和104),它們各自圍繞軸線A旋轉(zhuǎn),軸線A平行地處在同一平面內(nèi)。雖然設(shè)備150被設(shè)計(jì)成使得基礎(chǔ)基底20在某個(gè)旋轉(zhuǎn)角內(nèi)保持在輥104 上,但圖2大體上示出了當(dāng)基礎(chǔ)基底20穿過設(shè)備150上的輥隙116并且作為具有移位纖維6的區(qū)域的結(jié)構(gòu)化基底21而退出時(shí)的情況。所述相互嚙合輥可由金屬或塑料制成。金屬輥的非限制性實(shí)例可為鋁或鋼。塑料輥的非限制性實(shí)例可為聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)和聚苯醚(PPO)??蓪⑦@些塑料填充上金屬或無機(jī)添加劑材料。如圖2所示,輥102包括多個(gè)脊106和對應(yīng)的凹槽108,它們可圍繞輥102的整個(gè)圓周完整地延伸。在一些實(shí)施方案中,取決于在結(jié)構(gòu)化基底21中需要哪種圖案,輥102(以及同樣地輥102A)可包括脊106,其中的一些部分已被移除,諸如通過蝕刻、銑削或其它機(jī)加工過程移除,使得脊106中的一些或全部不沿圓周連續(xù),而是具有斷裂或間隙??膳帕袛嗔鸦蜷g隙以形成圖案,包括簡單的幾何形狀圖案例如圓形圖案或菱形圖案,但也可包括復(fù)合圖案例如徽標(biāo)和商標(biāo)。在一個(gè)實(shí)施方案中,輥102可具有齒,其類似于輥104上的齒,如下文更充分地描述。在該方式中,有可能在結(jié)構(gòu)化基底21的兩個(gè)側(cè)面12、14上具有移位纖維6。輥104類似于輥102,但不具有可圍繞整個(gè)圓周完整地延伸的脊,輥104包括的多排周向延伸的脊已被改進(jìn)為數(shù)排環(huán)向間隔開的齒110,所述齒圍繞輥104的至少一部分以間隔開的關(guān)系延伸。輥104的單排齒110被相應(yīng)的凹槽112分開。在操作中,輥102與104 嚙合,使得輥102的脊106延伸進(jìn)入輥104的凹槽112內(nèi),并且輥104的齒110延伸進(jìn)入輥 102的凹槽108內(nèi)。相互嚙合更詳細(xì)地示于圖7的橫截面示意圖中,下文會加以討論。輥 102和104兩者或其中之一可通過本領(lǐng)域已知的方法加熱,例如使用熱油填充輥或電加熱棍。如圖3所示,結(jié)構(gòu)化基底21具有第一區(qū)域2和多個(gè)離散的第二區(qū)域4,所述第一區(qū)域由基礎(chǔ)基底20的大致平面的二維構(gòu)型限定在結(jié)構(gòu)化基底21的兩個(gè)側(cè)面上,并且所述多個(gè)離散的第二區(qū)域4由間隔開的移位纖維6和間斷16限定,所述移位纖維和間斷可起因于基礎(chǔ)基底20的纖維的整體延伸。第二區(qū)域4的結(jié)構(gòu)取決于所考慮的是結(jié)構(gòu)化基底21的哪個(gè)側(cè)面而有區(qū)別。就圖3所示的結(jié)構(gòu)化基底21的實(shí)施方案而言,在與結(jié)構(gòu)化基底21的第一表面12相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化基底21的側(cè)面上,每個(gè)離散的第二區(qū)域4均可包括多個(gè)移位纖維6,所述移位纖維從第一表面12向外延伸并且具有松散端部18。移位纖維6包括在Z方向上具有顯著取向的纖維,并且每個(gè)移位纖維6均具有沿第二區(qū)域4的第一側(cè)面11鄰近第一表面12設(shè)置的基底5、靠近第一表面12在第二區(qū)域4的與第一側(cè)面11相對的第二側(cè)面 13處分離或斷裂的松散端部18和在Z方向上與第一表面12相距最遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端部分3。在與第二表面14相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化基底21的側(cè)面上,第二區(qū)域4包括間斷16,所述間斷由結(jié)構(gòu)化基底21的第二表面14上的纖維取向間斷16限定。間斷16對應(yīng)于其中輥104的齒110刺入基礎(chǔ)基底20的位置。如本文所用,第二區(qū)域4的術(shù)語“整體”(如當(dāng)使用“整體延伸”時(shí)其中的“整體”) 是指第二區(qū)域4中的纖維,所述纖維起源于基礎(chǔ)基底20的纖維。因此,例如移位纖維6的斷裂纖維8可為塑性變形的和/或從基礎(chǔ)基底20延伸的纖維,并且可因此與結(jié)構(gòu)化基底21 的第一區(qū)域2成一整體。換句話講,纖維中的一些但非全部已斷裂,并且此類纖維起初就已存在于基礎(chǔ)基底20中。如本文所用,“整體”旨在區(qū)別于為了制造移位纖維而引入到或加入到單獨(dú)前體纖維網(wǎng)中的纖維。盡管本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化基底21、22和23的一些實(shí)施方案可利用此類加入的纖維,但在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,移位纖維6的斷裂纖維8與結(jié)構(gòu)化基底 21成一整體。
可理解的是,適用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化基底21的基礎(chǔ)基底20,所述結(jié)構(gòu)化基底21在移位纖維6中具有斷裂纖維8,應(yīng)包括如下纖維,所述纖維具有足夠的纖維固定性和/或塑性變形以斷裂并形成松散端部18。圖4和圖5將此類纖維顯示為松散纖維端部18。就本發(fā)明而言,移位纖維6的松散纖維端部18是所期望的,以便產(chǎn)生用于收集流體的空隙空間或自由體積。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,至少50%,更優(yōu)選地至少70%且小于100%的在Z 方向上被擠出的纖維為具有松散端部18的斷裂纖維8。第二區(qū)域4可被成型成以在X-Y平面和在Z平面中形成圖案以產(chǎn)生靶標(biāo)比容分布,所述圖案可在形狀、尺寸和分布上有變化。具有用于圖2所示的結(jié)構(gòu)化基底21的實(shí)施方案的移位纖維6的代表性第二區(qū)域示出于圖3-6中的進(jìn)一步放大的視圖中。所述代表性移位纖維6為在輥104上的細(xì)長齒110 上形成的類型,使得移位纖維6包括多個(gè)斷裂纖維8,所述斷裂纖維基本上對齊使得移位纖維6具有明顯的縱向取向和縱向軸線L。移位纖維6也具有在MD-CD平面內(nèi)大致正交于縱向軸線L的橫向軸線T。在圖2至6所示的實(shí)施方案中,縱向軸線L平行于縱向。在一個(gè)實(shí)施方案中,所有間隔開的第二區(qū)域4具有大致平行的縱向軸線L。在優(yōu)選的實(shí)施方案中, 第二區(qū)域4將具有縱向取向,即第二區(qū)域?qū)⒕哂醒娱L形狀并且將不為圓形的。如圖4所示, 并且更清楚地如圖5和6所示,當(dāng)在輥104上使用細(xì)長齒110時(shí),在結(jié)構(gòu)化基底21的一個(gè)實(shí)施方案中,移位纖維6的斷裂纖維8的一個(gè)特征為斷裂纖維8的主要方向性對齊。如圖 5和圖6所示,當(dāng)在平面圖中例如在圖6中察看時(shí),斷裂纖維8中的許多可具有相對于橫向軸線T的大體上均勻的對齊。所謂“斷裂”纖維8是指在結(jié)構(gòu)化基底21中,移位纖維6在第二區(qū)域4的第一側(cè)面11上開始,并且沿著第二區(qū)域4的相對第一側(cè)面11的第二側(cè)面13 分離。因此,如可針對設(shè)備150來理解的,結(jié)構(gòu)化基底21的移位纖維6通過機(jī)械地變形基礎(chǔ)基底20來制備,所述基礎(chǔ)基底可被描述為大致平面的和二維的。所謂“平面的”和“二維的”只是簡單地指纖維網(wǎng)相對于成品結(jié)構(gòu)化基底1為平坦的,所述成品結(jié)構(gòu)化基底具有由于第二區(qū)域4的形成而賦予的明顯的、平面外的、Z方向的三維性?!捌矫娴摹焙汀岸S的”不旨在隱含任何特定平坦度、光滑度或維數(shù)。隨著基礎(chǔ)基底20穿過輥隙116,輥104的齒110 進(jìn)入輥102A的凹槽108,并且同時(shí)將纖維擠出基礎(chǔ)基底20的平面外以形成第二區(qū)域4,包括移位纖維6和間斷16。實(shí)際上,齒110是“擠過”或“穿透”基礎(chǔ)基底20。隨著齒110的尖端擠進(jìn)基礎(chǔ)基底20,纖維的主要在橫向取向并跨過齒110的部分被齒110擠出基礎(chǔ)基底 20的平面外,并且在Z方向上拉伸、拉拽和/或塑性變形,導(dǎo)致第二區(qū)域4的形成,包括移位纖維6的斷裂纖維8。主要大致平行于縱向軸線L取向的,即在基礎(chǔ)基底20的縱向上取向的纖維可被齒110簡單地展開,并且基本上保持在基礎(chǔ)基底20的第一區(qū)域2中。在圖2中,設(shè)備100顯示為處于一種構(gòu)型,所述構(gòu)型具有一個(gè)圖案輥例如輥104和一個(gè)非圖案凹槽輥102。然而,在某些實(shí)施方案中,可優(yōu)選使用兩個(gè)圖案輥來形成輥隙116, 所述兩個(gè)圖案輥在各自輥的相同或不同的對應(yīng)區(qū)域中具有相同或不同的圖案。此類設(shè)備可生產(chǎn)出具有從結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)21的兩個(gè)側(cè)面突出的移位纖維6以及壓花到纖維網(wǎng)21中的宏圖案的纖維網(wǎng)??赏ㄟ^改變齒110的數(shù)目、間距和尺寸并且如果必要對輥104和/或輥102進(jìn)行相應(yīng)的尺寸變化來改變移位纖維6的數(shù)目、間距和尺寸。這種變化,加上基礎(chǔ)基底20中可能的變化和加工中的變化諸如線速度,允許制造用于許多用途的許多不同的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng) 21。從對結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)21的描述可看出,移位纖維6的斷裂纖維8可起源于并延伸自結(jié)構(gòu)化基底21的第一表面12或第二表面14。當(dāng)然,移位纖維6的斷裂纖維8也可從結(jié)構(gòu)化基底21的內(nèi)部19延伸。如圖5所示,移位纖維6的斷裂纖維8由于已被擠出基礎(chǔ)基底 20的大致二維平面而延伸(即,在如圖3所示的在“Z方向”上被擠出)。一般來講,第二區(qū)域4的斷裂纖維8或松散端部18包括與纖維網(wǎng)第一區(qū)域2的纖維成一整體并從所述第一區(qū)域的纖維延伸的纖維。由于纖維的塑性變形和泊松比的影響,斷裂纖維8的延伸通常會伴隨著纖維橫截面尺寸(例如圓形纖維的直徑)的減小而減小。因此,移位纖維6的斷裂纖維8的一些部分可具有小于基礎(chǔ)基底20的纖維以及第一區(qū)域2的纖維的平均纖維直徑的平均纖維直徑。 已發(fā)現(xiàn)纖維橫截面尺寸上的減小在移位纖維6的基底5和松散端部3的中間最大。據(jù)信這是由于位于移位纖維6的基底5和遠(yuǎn)端部分3的纖維的一些部分鄰近下文所更充分地描述的輥104的齒110的頂端,使得它們在加工期間被摩擦地鎖定和固定。在本發(fā)明中,由于高纖維強(qiáng)度和低纖維伸長率的緣故,纖維橫截面的減小是極小的。圖7以橫截面示出了包括脊106和齒110的相互嚙合輥102 (以及下文所述的102A 和102B)和104的一部分。如圖所示,齒110具有齒高TH(注意TH也可適用于脊106的高度;在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,齒高和脊高相等),并且齒對齒間隔(或脊對脊間隔)稱為節(jié)距P。如圖所示,嚙合深度(DOE)E為輥102和104的嚙合程度的量度,并且是從脊106的頂端至齒110的頂端測量。取決于基礎(chǔ)基底20的特性和本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化基底1的所期望的特征,嚙合深度E、齒高TH和節(jié)距P可按需要改變。例如,一般來講,為了在移位纖維6中獲得斷裂纖維8,需要足夠的嚙合程度E以將移位纖維延長并塑性地變形至其中纖維發(fā)生斷裂的點(diǎn)。此外,第二區(qū)域4的所期望的密度(結(jié)構(gòu)化基底1的每單位面積上的第二區(qū)域 4)越大,則節(jié)距應(yīng)當(dāng)就越小,并且齒長TL和齒距TD應(yīng)當(dāng)就越小,如下所述。圖8示出了具有多個(gè)齒110的輥104的一個(gè)實(shí)施方案的一部分,所述齒用于由紡粘非織造基礎(chǔ)基底20制備紡粘非織造材料的結(jié)構(gòu)化基底21或結(jié)構(gòu)化基底1。圖8所示的齒110的放大視圖示于圖9中。在輥104的這一視圖中,齒110具有通常在齒頂端111從前沿LE至后沿TE測得的約1. 25mm的一致的圓周長度尺寸TL,并且以約1. 5mm的距離TD 沿圓周相互均勻地間隔開。為了由基礎(chǔ)基底20制造纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)化基底1,輥104的齒110 可具有在約0. 5mm至約3mm范圍內(nèi)的長度TL和約0. 5mm至約3mm的間距TD、約0. 5mm至約IOmm范圍內(nèi)的齒高TH、以及介于約Imm(0. 040英寸)和2. 54mm(0. 100英寸)之間的節(jié)距P。嚙合深度E可為約0.5mm至約5mm(至多最大值接近齒高TH)。當(dāng)然,E、P、TH、TD和 TL可各自彼此獨(dú)立地變化以獲得所期望的移位纖維6的尺寸、間距和面密度(結(jié)構(gòu)化基底 1的每單位面積上的移位纖維6的數(shù)目)。如圖9所示,每個(gè)齒片110具有頂端111、前緣LE和后緣TE。齒頂端111可倒圓以最小化纖維破損,并且優(yōu)選地為細(xì)長的并具有對應(yīng)于第二區(qū)域4的縱向軸線L的大致縱向的取向。據(jù)信為了獲得結(jié)構(gòu)化基底1的移位纖維6,LE和TE應(yīng)幾乎完全正交于輥104的局部周向表面120。同樣,從頂端111和LE或TE的過渡應(yīng)為相對尖銳的角度,例如直角,所述角度具有足夠小的曲率半徑使得在應(yīng)用中齒110可在LE和TE處穿進(jìn)基礎(chǔ)基底20。作為一種供選擇的替代方案,齒尖111可為平坦表面以優(yōu)化粘結(jié)。再參見圖1,在移位纖維6形成之后,結(jié)構(gòu)化基底21可在旋轉(zhuǎn)輥104上行進(jìn)至輥 104和第一粘結(jié)輥156之間的輥隙117。粘結(jié)輥156可有利于若干粘結(jié)技術(shù)。例如,粘結(jié)輥 156可為用于在輥隙117中賦予熱能的加熱的鋼輥,從而在移位纖維6的遠(yuǎn)端(頂端)熔融粘結(jié)結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)21的鄰近纖維。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,如下文關(guān)于優(yōu)選的結(jié)構(gòu)化基底所述,粘結(jié)輥156為被設(shè)計(jì)成向結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)21賦予足夠熱能的加熱的輥,以便熱粘結(jié)移位纖維6遠(yuǎn)端的鄰近纖維。熱粘結(jié)可以如下方式實(shí)現(xiàn)通過直接熔融粘合鄰近纖維,或通過熔融中間熱塑性介質(zhì)例如聚乙烯粉末,所述粉末繼而粘附鄰近纖維。就此目的而言,可將聚乙烯粉末加入到基礎(chǔ)基底20??蓪⒌谝徽辰Y(jié)輥156加熱至足以熔融或部分熔融移位纖維6遠(yuǎn)端3處的纖維。第一粘結(jié)輥156中所需的熱量或熱容量取決于移位纖維6的纖維的熔融特性和輥104的旋轉(zhuǎn)速度。第一粘結(jié)輥156中所需的熱量也取決于第一粘結(jié)輥156和在輥104上的齒110頂端之間的誘導(dǎo)壓力,以及在移位纖維6遠(yuǎn)端3處所期望的熔融程度。在一個(gè)實(shí)施方案中,第一粘結(jié)輥156為加熱的鋼質(zhì)圓筒形軋輥,其被加熱以具有足以熔融粘結(jié)移位纖維6的鄰近纖維的表面溫度。第一粘結(jié)輥156可由內(nèi)電阻加熱器、由熱油、或由用于制作熱輥的本領(lǐng)域已知的任何其它裝置加熱。第一粘結(jié)輥156可由本領(lǐng)域已知的合適的馬達(dá)和聯(lián)接來驅(qū)動(dòng)。同樣,第一粘結(jié)輥可安裝在可調(diào)節(jié)的支撐件上,使得輥隙 117可被精確地調(diào)節(jié)和設(shè)定。圖10示出了在通過輥隙117被加工成結(jié)構(gòu)化基底22之后的結(jié)構(gòu)化基底21的一部分,所述部分無需進(jìn)一步加工即可成為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化基底21。結(jié)構(gòu)化基底22類似于前文所述的結(jié)構(gòu)化基底21,不同的是移位纖維6的遠(yuǎn)端3是粘結(jié)的,并且優(yōu)選地為熱熔融粘結(jié)的,使得鄰近纖維被至少部分地粘結(jié)以形成遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的熔融粘結(jié)部分9。在通過上述方法形成了移位纖維6之后,可加熱移位纖維6的遠(yuǎn)端部分3以熱接合纖維的一些部分使得鄰近纖維部分彼此接合以形成移位纖維6,所述移位纖維具有也稱作“尖端粘結(jié)”的熔融粘結(jié)部分9。遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的熔融粘結(jié)部分9可通過向移位纖維6的遠(yuǎn)端部分施加熱能和壓力來制造。遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的熔融粘結(jié)部分9的尺寸和質(zhì)量可通過改進(jìn)如下因素來改進(jìn)賦予移位纖維 6的遠(yuǎn)端部分的熱能的量、設(shè)備150的線速度、以及熱施加的方法。在另一個(gè)實(shí)施方案中,遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的熔融粘結(jié)部分9可通過施加熱輻射來制備。艮口, 在一個(gè)實(shí)施方案中,粘結(jié)輥156可由熱輻射源來置換或補(bǔ)充,使得熱輻射可以足夠的距離和對應(yīng)的足夠的時(shí)間指向結(jié)構(gòu)化基底21,使移位纖維6的遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的部分中的纖維部分軟化或熔融。熱輻射可由任一已知的輻射加熱器施加。在一個(gè)實(shí)施方案中,熱輻射可由電阻加熱絲提供,所述加熱絲相對于結(jié)構(gòu)化基底21設(shè)置,使得其以足夠接近的、間隔一致的距離在橫向延伸,以致當(dāng)纖維網(wǎng)相對于加熱絲移動(dòng)時(shí),熱輻射能至少部分地熔融移位纖維6的遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的部分。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可使加熱的直發(fā)電燙筒諸如用于熨燙衣物的手持燙筒保持鄰近移位纖維6的遠(yuǎn)端3,使得熔融由燙筒產(chǎn)生。如上所述加工結(jié)構(gòu)化基底22的有益效果是,移位纖維6的遠(yuǎn)端3可在輥隙117中的一定量的壓力下熔融而無需壓縮或整平移位纖維6。同樣地,可通過在成形之后提供熱粘合來產(chǎn)生和定形三維網(wǎng)或“固定”其形狀。此外,當(dāng)結(jié)構(gòu)化基底22經(jīng)受壓縮力或剪切力時(shí), 遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的粘結(jié)或熔融粘結(jié)部分9還可有助于保持移位纖維6的膨松結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)化基底的老化厚度。例如,在由于卷繞到進(jìn)給輥上并隨后退繞所導(dǎo)致的壓縮之后,如上文所公開的那樣加工成的具有包括與第一區(qū)域2成一整體但從該區(qū)域延伸的纖維的移位纖維6并且具有遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的熔融粘結(jié)部分9的結(jié)構(gòu)化基底22可具有改善的形狀保持。據(jù)信通過將移位纖維6的遠(yuǎn)端部分的鄰近纖維粘結(jié)在一起,可使纖維在受到壓縮時(shí)經(jīng)歷較少的無規(guī)坍縮;即, 移位纖維6的整個(gè)結(jié)構(gòu)趨于一起移動(dòng),從而在遇到無序化事件諸如壓縮和/或與摩擦纖維網(wǎng)的表面相關(guān)聯(lián)的剪切力時(shí),可具有更好的形狀保持。當(dāng)用于擦拭或摩擦應(yīng)用時(shí),移位纖維 6的粘結(jié)的遠(yuǎn)端也可減少結(jié)構(gòu)化基底1的起毛或起球。在一個(gè)參照圖1所述的可供選擇的實(shí)施方案中,基底20在縱向移動(dòng)經(jīng)過輥巧4并達(dá)到第一組反轉(zhuǎn)的相互嚙合輥102A和104的輥隙116,其中嚙合深度介于0. 01英寸和0. 15 英寸之間,使得發(fā)生局部纖維位移但只存在極少(如果有的話)的纖維斷裂。然后纖維網(wǎng)行進(jìn)至在輥104和粘結(jié)輥156之間形成的輥隙117,其中局部移位纖維的尖端被粘結(jié)。在穿過了輥隙117之后,結(jié)構(gòu)化基底22行進(jìn)至在輥104和102B之間形成的輥隙118,其中嚙合深度大于輥隙116處的嚙合深度,使得移位纖維被進(jìn)一步移位從而形成斷裂纖維。該過程可導(dǎo)致更大數(shù)目的移位纖維6被熔融粘結(jié)部分9接合。過度粘結(jié)過度粘結(jié)是指在先前已經(jīng)受過纖維位移的基底上進(jìn)行的熔融粘結(jié)。過度粘結(jié)為任選的工序。過度粘結(jié)可在線進(jìn)行,或可作為另外一種選擇在獨(dú)立的轉(zhuǎn)換加工過程中進(jìn)行。過度粘結(jié)依賴于熱和壓力以將長絲按一致的圖案熔合在一起。一致的圖案被定義為可沿結(jié)構(gòu)化基底的長度再現(xiàn)的圖案以便可觀察到重復(fù)圖案。過度粘結(jié)通過增壓的輥輥隙來進(jìn)行,其中所述輥中的至少一個(gè)為加熱的,優(yōu)選地兩個(gè)輥均為加熱的。如果過度粘結(jié)是在基礎(chǔ)基底已經(jīng)被加熱的情況下進(jìn)行,則增壓的輥輥隙將無需為加熱的。過度粘結(jié)區(qū)域11的圖案的實(shí)例示出于圖1 至12f中;然而,其它過度粘結(jié)圖案也是可能的。圖1 示出了過度粘結(jié)區(qū)域11,其在縱向形成連續(xù)圖案。圖12b示出了在縱向和橫向上均具有的連續(xù)過度粘結(jié)區(qū)域11,以便形成過度粘結(jié)11的連續(xù)網(wǎng)絡(luò)。該類型的系統(tǒng)可用單步驟過度粘結(jié)輥或多輥粘結(jié)系統(tǒng)來產(chǎn)生。圖12c示出了在縱向不連續(xù)的過度粘結(jié)區(qū)域11。圖12c所示的縱向過度粘結(jié)圖案也可包括在橫向上的以連續(xù)或非連續(xù)設(shè)計(jì)連接縱向過度粘結(jié)線的過度粘結(jié)區(qū)域11。圖12d示出了在縱向上形成波浪圖案的過度粘結(jié)區(qū)域11。圖1 示出了形成交叉縫式圖案的過度粘結(jié)區(qū)域11,而圖12f示出了波形交叉縫式圖案。過度粘結(jié)圖案無需為均勻分布的,并且可為輪廓狀的以適應(yīng)于具體的應(yīng)用。受過度粘結(jié)影響的總面積小于纖維網(wǎng)的總面積的75%,優(yōu)選地小于50%,更優(yōu)選地小于30%, 并且最優(yōu)選地小于25%,但應(yīng)當(dāng)為至少3%。圖13示出了過度粘結(jié)的特征。過度粘結(jié)區(qū)域11具有相對于基礎(chǔ)基底20的第一區(qū)域厚度32的厚度特性,所述第一區(qū)域厚度在過度粘結(jié)區(qū)域之間測量。過度粘結(jié)區(qū)域11 具有壓縮厚度42。過度粘結(jié)區(qū)域具有結(jié)構(gòu)化基底21上的特征寬度44和過度粘結(jié)區(qū)域之間的間距46。第一區(qū)域厚度32優(yōu)選地介于0. Imm和1. 5mm之間,更優(yōu)選地介于0. 15mm和1. 3mm 之間,更優(yōu)選地介于0. 2mm和1. Omm之間,并且最優(yōu)選地介于0. 25mm和0. 7mm之間。過度粘結(jié)區(qū)域厚度42優(yōu)選地介于0. Olmm和0. 5mm之間,更優(yōu)選地介于0. 02mm和0. 25mm之間, 還更優(yōu)選地介于0. 03mm和0. Imm之間,并且最優(yōu)選地介于0. 05mm和0. 08mm之間。過度粘結(jié)區(qū)域11的寬度44介于0. 05mm和15mm之間,更優(yōu)選地介于0. 075mm和IOmm之間,還更優(yōu)選地介于0. Imm和7. 5mm之間,并且最優(yōu)選地介于0. 2mm和5mm之間。不要求過度粘結(jié)區(qū)域11之間的間距46在結(jié)構(gòu)化基底21中是均勻的,但極限值將在0. 2mm和16mm的范圍內(nèi),優(yōu)選地介于0. 4mm和IOmm之間,更優(yōu)選地介于0. 8mm和7mm之間,并且最優(yōu)選地介于 Imm和5. 2mm之間。過度粘結(jié)區(qū)域11的間距46、寬度44和厚度42是基于所期望的結(jié)構(gòu)化基底21的特性諸如拉伸強(qiáng)度和流體處理特性。圖13示出了具有過度粘結(jié)厚度42的過度粘結(jié)11可在結(jié)構(gòu)化基底21的一個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生。圖14示出了過度粘結(jié)11可取決于用來制造結(jié)構(gòu)化基底21的方法而位于結(jié)構(gòu)化基底21的任一側(cè)面上。位于結(jié)構(gòu)化基底21的兩個(gè)側(cè)面12、14上的過度粘結(jié)11可為所期望的以在結(jié)構(gòu)化基底與其它非織造材料相組合時(shí)產(chǎn)生通道從而進(jìn)一步有助于對流體的處理。 例如,雙側(cè)面的結(jié)構(gòu)化基底可用于多層的高體積流體采集系統(tǒng)。過度粘結(jié)方法參見圖1中的設(shè)備,結(jié)構(gòu)化基底23可具有粘結(jié)部分,所述粘結(jié)部分不位于或不僅位于移位纖維6的遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置的部分。例如,通過替代平坦的圓筒形軋輥而使用配合脊?fàn)钶亖碜鳛檎辰Y(jié)輥156,可粘結(jié)結(jié)構(gòu)化基底23的其它部分,諸如在第二區(qū)域4之間的第一區(qū)域2 中的第一表面12上的某些位置進(jìn)行粘結(jié)。例如,可在第一表面12上在各排移位纖維6之間作出熔融粘結(jié)材料的連續(xù)線。熔融粘結(jié)材料的連續(xù)線形成如前所述的過度粘結(jié)區(qū)域11。一般來講,盡管只圖示說明了一個(gè)第一粘結(jié)輥156,但在該過程的此階段上可能存在一個(gè)以上的粘結(jié)輥,使得粘結(jié)在一系列輥隙117中和/或涉及不同類型的粘結(jié)輥156中發(fā)生。此外,如果不使用僅一個(gè)粘結(jié)輥,可提供數(shù)個(gè)類似的輥以向基礎(chǔ)基底20或結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)21轉(zhuǎn)移各種物質(zhì),例如各種表面處理劑以賦予功能性有益效果??衫糜糜谔幚韯┑倪@種應(yīng)用的本領(lǐng)域已知的任何方法。在穿過輥隙117之后,結(jié)構(gòu)化基底22行進(jìn)至在輥104和102B之間形成的輥隙118, 其中輥102B優(yōu)選地相同于輥102A。圍繞輥102B行進(jìn)的目的是從輥104上移除結(jié)構(gòu)化基底 22而不干擾在其上形成的移位纖維6。由于輥102B如同輥102A —樣與輥104互嚙,因此當(dāng)結(jié)構(gòu)化基底22卷繞在輥102B周圍時(shí),移位纖維6可貼合到輥102B的凹槽108中。在穿過輥隙118之后,結(jié)構(gòu)化基底22可被收取在進(jìn)給輥上,以便進(jìn)一步加工為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)化基底23。然而,在圖1所示的實(shí)施方案中,結(jié)構(gòu)化基底22通過輥102B和第二粘結(jié)輥158之間的輥隙119來加工。第二粘結(jié)輥158在設(shè)計(jì)上可與第一粘結(jié)輥156完全相同。第二粘結(jié)輥158可提供足夠的熱量以至少部分地熔融結(jié)構(gòu)化基底22的第二表面14的一部分,從而形成多個(gè)非相交的、基本上連續(xù)的過度粘結(jié)區(qū)域11,所述粘結(jié)區(qū)域?qū)?yīng)于輥102B的脊106 的頂端和輥158的基本平坦的光滑表面之間的輥隙壓力。第二粘結(jié)輥158可用作所述方法中的僅僅一個(gè)粘結(jié)步驟(即,無需首先通過粘結(jié)移位纖維6的遠(yuǎn)端來形成結(jié)構(gòu)化基底22)。在這種情況下,結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)22將為在其第二側(cè)面14上具有粘結(jié)部分的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)23。然而,一般來講,結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)23優(yōu)選地為一種雙面過度粘結(jié)結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)22,所述纖維網(wǎng)在其第一側(cè)面12或第二側(cè)面14上具有移位纖維6的粘結(jié)遠(yuǎn)端(尖端粘結(jié))和多個(gè)非相交的、基本上連續(xù)的熔融粘結(jié)區(qū)域。
最后,在結(jié)構(gòu)化基底23形成之后,可將其收取在進(jìn)給輥160上,以便貯藏并進(jìn)一步加工為其它產(chǎn)品中的組件。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中,可使用圖IA所示的方法將第二基底21A添加到結(jié)構(gòu)化基底21上。第二基底21A可為薄膜、非織造材料或如前所述的第二基礎(chǔ)基底。就該實(shí)施方案而言,基礎(chǔ)基底20在縱向移動(dòng)經(jīng)過輥154并且到達(dá)第一組反轉(zhuǎn)的相互嚙合輥102A 和104的輥隙116,其中所述纖維被完全移位從而形成斷裂纖維。然后纖維網(wǎng)行進(jìn)至在輥 104和粘結(jié)輥156之間形成的輥隙117,其中第二基底21A被導(dǎo)入并粘結(jié)到移位纖維6的遠(yuǎn)端部分3。在穿過輥隙117之后,結(jié)構(gòu)化基底22行進(jìn)至在輥104和102B之間形成的輥隙 118,其中嚙合深度為零,使得輥104和102B不嚙合,或嚙合深度小于在輥102A和104之間的輥隙116處形成的嚙合深度,使得在結(jié)構(gòu)化基底中不發(fā)生附加纖維位移。作為另外一種選擇,就該實(shí)施方案而言,可設(shè)定在輥隙118處的嚙合深度,使得在第二基底21A中發(fā)生變形,但在結(jié)構(gòu)化基底22中不發(fā)生附加纖維位移。換句話講,在輥隙118處的嚙合深度仍然小于在輥隙116處的嚙合深度。材料用來形成用于本發(fā)明的基礎(chǔ)基底的纖維的組合物可包括熱塑性聚合材料和非熱塑性聚合材料。熱塑性聚合材料必須具有適用于熔融紡絲的流變學(xué)特征。聚合物的分子量必須足以使得能夠在聚合物分子之間產(chǎn)生纏結(jié),但又足夠低以成為可熔融紡絲的。就熔融紡絲而言,熱塑性聚合物所具有的分子量低于約1,000, OOOg/mol,優(yōu)選地約5,000g/mol至約750,000g/mol,更優(yōu)選地約10,000g/mol至約500,000g/mol,甚至更優(yōu)選地約50,OOOg/ mol至約400,000g/moL·除非另外指定,所指的分子量為數(shù)均分子量。熱塑性聚合材料能夠相對快速地固化(優(yōu)選地在拉伸流動(dòng)下),并且形成熱穩(wěn)定的纖維結(jié)構(gòu),如通常在已知過程諸如對短纖維的紡絲拉伸或紡粘連續(xù)纖維過程中所遇到的那樣。優(yōu)選的聚合材料包括但不限于聚丙烯和聚丙烯共聚物、聚乙烯和聚乙烯共聚物、聚酯和聚酯共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚乳酸、聚羥基鏈烷酸酯、聚乙烯基醇、乙烯-乙烯醇、 聚丙烯酸酯、以及它們的共聚物和它們的混合物。其它合適的聚合材料包括如美國公布 2003/0109605A1和2003/0091803中所詳述的熱塑性淀粉組合物。其它合適的聚合材料包括乙烯丙烯酸、聚烯烴羧酸共聚物、以及它們的組合。所述聚合物描述于美國公布6746766、 US 6818295, US 6946506和美國專利申請03/0092343中。常見的熱塑性聚合物纖維級的材料是優(yōu)選的,最值得注意的是聚酯基樹脂、聚丙烯基樹脂、聚乳酸基樹脂、聚羥基鏈烷酸酯基樹脂和聚乙烯基樹脂以及它們的組合。最優(yōu)選的為聚酯和聚丙烯基樹脂。適用于本發(fā)明的熱塑性聚合物的非限制性實(shí)例包括脂族聚酰胺酯;脂族聚酯;芳族聚酯,包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)及共聚物(coPET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯及共聚物;聚對苯二甲酸亞丙基酯及共聚物;聚對苯二甲酸丙二醇酯及共聚物;聚丙烯和丙烯共聚物;聚乙烯和聚乙烯共聚物;脂族/芳族共聚酯;聚己酸內(nèi)酯;聚(羥基鏈烷酸酯),包括聚(羥基丁酸酯-共-羥基戊酸酯)、聚(羥基丁酸酯-共-己酸酯)或其它高級的聚 (羥基丁酸酯-共-鏈烷酸酯),如授予Noda的美國專利5,498,692中所參考的,該專利以引用方式并入本文;衍生自脂族多羥基化合物的聚酯和聚氨酯(即,二烷?;酆衔? ’聚酰胺;聚乙烯/乙烯醇共聚物;乳酸聚合物,包括乳酸均聚物和乳酸共聚物;丙交酯聚合物, 包括丙交酯均聚物和丙交酯共聚物;乙交酯聚合物,包括乙交酯均聚物和乙交酯共聚物;
19以及它們的混合物。優(yōu)選的為脂族聚酰胺酯、脂族聚酯、脂族/芳族共聚酯、乳酸聚合物和丙交酯聚合物。合適的乳酸和丙交酯聚合物包括如下那些乳酸和/或丙交酯的均聚物及共聚物,它們所具有的重均分子量的范圍一般為約10,000g/mol至約600,OOOg/mol,優(yōu)選地約 30,000g/mol 至約 400,000g/mol,更優(yōu)選地約 50,000g/mol 至約 200,000g/mol??缮藤彨@得的聚乳酸聚合物的一個(gè)實(shí)例包括購自位于Golden,Colorado的Chronopol Incorporation 的多種聚乳酸和以商品名EcoPLA 出售的聚交酯。合適的可商購獲得的聚乳酸的實(shí)例為源自 Cargill Dow 的 NATUREW0RKS 和源自 Mitsui Chemical 的 LACEA。優(yōu)選的為具有約 160°C 至約175°C的熔融溫度的聚乳酸的均聚物或共聚物。也可使用改性的聚乳酸和不同的立體構(gòu)型,例如具有至多75%的D-異構(gòu)體水平的聚L-乳酸和聚D,L-乳酸。用以生產(chǎn)高熔融溫度PLA聚合物的任選的D和L異構(gòu)體的外消旋組合也是優(yōu)選的。這些高熔融溫度的PL聚合物為具有超過180°C的熔融溫度的特殊PLA共聚物(其中理解為D-異構(gòu)體和L-異構(gòu)體被處理為不同的立體異構(gòu)單體)。這些高熔融溫度通過專門控制微晶尺寸實(shí)現(xiàn)以增加平均熔融溫度。取決于所用的具體的聚合物、方法和纖維的最終用途,一種以上的聚合物可為所期望的。本發(fā)明的聚合物以某種量存在以改善纖維的機(jī)械特性、纖維的不透明度、優(yōu)化流體與纖維的相互作用、改善熔體的可加工性、并且改善對纖維的拉細(xì)。聚合物的選擇和用量也將決定纖維是否為可熱粘結(jié)的并且是否影響最終產(chǎn)品的柔軟性和質(zhì)地。本發(fā)明的纖維可包括單一聚合物、聚合物的共混物,或可為包含一種以上的聚合物的多組分纖維。本發(fā)明中的纖維為可熱粘結(jié)的。多成分共混物可為所期望的。例如,可使用該技術(shù)來混合和紡絲聚乙烯和聚丙烯的共混物(下文稱作聚合物合金)。另一個(gè)實(shí)例可為聚酯與不同的粘度或單體內(nèi)容的共混物。也可生產(chǎn)出多組分纖維,它們在每個(gè)組分中包含可區(qū)分的化學(xué)物質(zhì)。非限制性實(shí)施例將包括具有50MFR的聚丙烯的25熔體流動(dòng)速率(MFR)的聚丙烯和具有25MFR的聚丙烯與作為共聚單體的乙烯的共聚物的25MFR均聚物聚丙烯的混合物。更優(yōu)選的聚合材料具有110°C以上,更優(yōu)選地130°C以上,甚至更優(yōu)選地145°C以上,還更優(yōu)選地160°C以上,并且最優(yōu)選地200°C以上的熔融溫度。用于本發(fā)明的另一種優(yōu)選的材料為具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物。優(yōu)選的是最終用途纖維形式的-io°c以上,更優(yōu)選地0°C以上,還更優(yōu)選地20°C以上,并且最優(yōu)選地50°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。該特性組合產(chǎn)生在高溫下穩(wěn)定的纖維。該類型材料的示例性實(shí)例為聚丙烯、聚乳酸基聚合物和聚對苯二甲酸酯(PET)基聚合物系。任選材料任選地,可將其它成分摻入到用來形成用于基礎(chǔ)基底的纖維的可紡絲組合物中。 所述任選的材料可用來改進(jìn)可加工性和/或用來改進(jìn)最終產(chǎn)品的物理特性諸如不透明度、 彈性、拉伸強(qiáng)度、濕強(qiáng)度和模量。其它有益效果包括但不限于穩(wěn)定性(包括氧化穩(wěn)定性)、 亮度、顏色、柔韌性、回彈力、可使用性、加工助劑、粘度調(diào)節(jié)劑和氣味控制。任選材料的實(shí)例包括但不限于二氧化鈦、碳酸鈣、著色顏料、以及它們的組合。可加入其它添加劑以作為廉價(jià)的填充劑或加工助劑,包括但不限于無機(jī)填充劑諸如鎂、鋁、硅和鈦的氧化物。其它合適的無機(jī)材料包括但不限于含水硅酸鎂、二氧化鈦、碳酸鈣、粘土、白堊、氮化硼、石灰石、硅藻土、云母、玻璃、石英和陶瓷。此外,還可使用無機(jī)鹽,包括但不限于堿金屬鹽、堿土金屬鹽和磷酸鹽。任選地,可將其它成分摻入到所述組合物中。這些任選成分可按所述組合物的重量計(jì)以小于約50%,優(yōu)選為約0. 1 %至約20%,更優(yōu)選為約0. 至約12%的量存在??墒褂盟鋈芜x材料來改變可加工性和/或改變最終產(chǎn)品的物理特性,例如彈性、拉伸強(qiáng)度和模量。其它有益效果包括但不限于穩(wěn)定性(包括氧化穩(wěn)定性)、亮度、柔韌性、顏色、回彈力、可使用性、加工助劑、粘度調(diào)節(jié)劑、生物降解能力和氣味控制。非限制性實(shí)例包括鹽、增滑齊IJ、結(jié)晶加速劑或減速劑、氣味掩蔽劑、交聯(lián)劑、乳化劑、表面活性劑、環(huán)糊精、潤滑劑、其它加工助劑、熒光增白劑、抗氧化劑、阻燃劑、染料、顏料、填充劑、蛋白質(zhì)及其堿金屬鹽、蠟、 粘性樹脂、填料、以及它們的混合物。增滑劑可用來幫助減小纖維中的粘著性或摩擦系數(shù)。 此外,增滑劑還可用來改善纖維穩(wěn)定性,尤其是在高濕度或高溫度中。一種合適的增滑劑為聚乙烯。也可將熱塑性淀粉(TPQ加入到聚合物組合物中。特別重要的是聚合物添加劑, 它們用來減少在生產(chǎn)和使用聚酯熱塑性材料尤其是PET過程中所產(chǎn)生的靜電積聚。此類優(yōu)選的材料為乙醛酸清除劑、乙氧基化山梨醇酯、甘油酯、烷基磺酸鹽、以及它們的組合和混合物、以及配混的衍生物??杉尤敫嗟奶砑觿?,包括無機(jī)填充劑例如鎂、鋁、硅和鈦的氧化物以作為廉價(jià)的填充劑或加工助劑。其它無機(jī)材料包括水合硅酸鎂、二氧化鈦、碳酸鈣、粘土、白堊、氮化硼、 石灰石、硅藻土、云母、玻璃、石英和陶瓷。此外,可使用無機(jī)鹽作為加工助劑,包括堿金屬鹽、堿土金屬鹽、磷酸鹽??筛倪M(jìn)熱塑性淀粉共混物纖維的水反應(yīng)性的其它任選材料為硬脂酸酯基鹽,諸如硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣和其它硬脂酸鹽、以及松香組分諸如脂松香。可將親水劑加入到所述聚合物組合物中。親水劑可用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的標(biāo)準(zhǔn)方法來加入。親水劑可為低分子量聚合材料或配混物。親水劑也可為具有較高分子量的聚合材料。親水劑可以0. 01重量%至90重量%的量存在,其中優(yōu)選的范圍為0. 1重量% 至50重量%,并且還更優(yōu)選的范圍為0. 5重量%至10重量%。親水劑可在樹脂制造商生產(chǎn)初始樹脂時(shí)加入,或可在制造纖維時(shí)作為擠出機(jī)中的母料加入。優(yōu)選的試劑為聚酯聚醚、聚酯聚醚共聚物和用于聚酯基體聚合物的非離子聚酯配混物。也可加入乙氧基化的低分子量和高分子量多烯屬配混物??蓪⒃鋈輨┘尤氲竭@些材料中以有助于更好地加工這些材料, 并且制造出更均勻且更均一化的聚合物配混物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解,可在配混步驟中附加地使用增容劑以產(chǎn)生具有熔融添加劑的聚合物合金,所述添加劑不是固有地對基體聚合物有效果。例如,可通過使用馬來酸聚丙烯作為增容劑來將基座聚丙烯樹脂與親水的聚酯聚醚共聚物相組合。^M形成本發(fā)明中的基礎(chǔ)基底的纖維可為單組分或多組分。術(shù)語“纖維”被定義為固化的聚合物形態(tài),所述形態(tài)具有大于1,000的長度對厚度比率。本發(fā)明的單組分纖維也可為多成分的。如本文所用,成分被定義為是指物質(zhì)或材料的化學(xué)物質(zhì)。如本文所用,多成分纖維被定義為包含一種以上的化學(xué)物質(zhì)或材料的纖維。多成分和合金聚合物在本發(fā)明中具有相同的含義并且可互換使用。一般來講,纖維可為單組分類型或多組分類型。如本文所用, 組分被定義為是指纖維中與纖維的另一部分具有空間關(guān)系的單獨(dú)部分。如本文所用,術(shù)語多組分被定義為具有一個(gè)以上的彼此具有空間關(guān)系的單獨(dú)部分的纖維。術(shù)語多組分包括雙組分,其被定義為具有兩種彼此具有空間關(guān)系的單獨(dú)部分的纖維。多組分纖維的不同組分排列在橫切纖維橫截面的基本上不同區(qū)域內(nèi),并沿纖維的長度不斷擴(kuò)展。用于制造多組分纖維的方法是本領(lǐng)域熟知的。多組分纖維的擠出在I960年代已是人們所熟知的。DuPont為多組分技術(shù)的領(lǐng)先的技術(shù)開發(fā)者,其以US 3,244,785和US 3,704,971提供了對用來制造
R. Jeffries ^"Bicomponent Fibers"(Merrow Publishing, 1971)為雙組分技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最近的出版物包括“Taylor-Made Polypropylene and Bicomponent Fibers for the Nonwoven Industry,,,Tappi Journal, 1991 年 12 月 (第 103 頁);和由 Nakajima 編訂的 “Advanced Fiber Spinning Technology", Woodhead Publishing。在本發(fā)明中形成的非織造織物可包含多種類型的單組分纖維,它們是從不同的擠出系統(tǒng)中通過同一噴絲頭遞送出來的。在該實(shí)例中,擠出系統(tǒng)為一種多組分?jǐn)D出系統(tǒng),其將不同的聚合物遞送至獨(dú)立毛細(xì)管。例如,一個(gè)擠出系統(tǒng)將遞送聚對苯二甲酸酯,并且另一個(gè)遞送聚對苯二甲酸酯共聚物,使得共聚物組合物在不同的溫度下熔融。在第二實(shí)例中,一個(gè)擠出系統(tǒng)可遞送聚對苯二甲酸酯樹脂,并且另一個(gè)可遞送聚丙烯。在第三實(shí)例中,一個(gè)擠出系統(tǒng)可遞送聚對苯二甲酸酯樹脂,并且另一個(gè)可遞送分子量與第一聚對苯二甲酸酯樹脂不同的附加聚對苯二甲酸酯樹脂。該系統(tǒng)中的聚合物比率可在95 5至5 95,優(yōu)選90 10 至10 90和80 20至20 80范圍內(nèi)。雙組分纖維和多組分纖維可為并列型、皮-芯型、橘瓣型、帶型、海島型構(gòu)型、或它們的任何組合。外皮在芯周圍可為連續(xù)的或非連續(xù)的。示例性多組分纖維的非包含性實(shí)例公開于美國專利6,746,766中。外皮與芯的重量比為約5 95至約95 5。本發(fā)明的纖維可具有不同的幾何形狀,所述幾何形狀包括但不限于圓形、橢圓形、星形、三葉形、具有 3-8片葉的多葉形、矩形、H形、C形、I形、U形和其它各種偏心形。也可使用中空纖維。優(yōu)選的形狀為圓形、三葉形和H形。所述圓形纖維形狀和三葉形纖維形狀也可為中空的?!案叨壤?xì)的纖維”被定義為具有高拉伸比率的纖維??偫w維拉伸比率被定義為纖維在其最大直徑(這通常是剛剛退出毛細(xì)管之后的結(jié)果)處對其最終用途時(shí)的最終纖維直徑的比率??偫w維拉伸比率將大于1. 5,可優(yōu)選地大于5,更優(yōu)選地大于10,并且最優(yōu)選地大于12。這對于獲得觸覺特性和有用的機(jī)械特性是必要的。本發(fā)明的異形纖維的纖維“直徑”被定義為外接所述纖維的外周邊的圓的直徑。就中空纖維而言,所述直徑不是中空區(qū)域的直徑而是實(shí)心區(qū)域的外邊緣的直徑。就非圓形纖維而言,纖維直徑使用外接所述葉片的最外點(diǎn)或所述非圓形纖維的邊緣的圓來測量。該外接圓的直徑可稱作該纖維的有效直徑。優(yōu)選地,高度拉細(xì)的多組分纖維將具有小于500微米的有效纖維直徑。更優(yōu)選地,所述有效纖維直徑將為250微米或更小,甚至更優(yōu)選地100 微米或更小,并且最優(yōu)選地小于50微米。通常用來制造非織造材料的纖維將具有約5微米至約30微米的有效纖維直徑。本發(fā)明中的纖維趨于大于典型的紡粘非織造材料中所存在的那些。因此具有小于10微米的有效直徑的纖維是不適用的。適用于本發(fā)明的纖維具有大于約10微米,更優(yōu)選地大于15微米,并且最優(yōu)選地大于20微米的有效直徑。纖維直徑通過紡絲速度、質(zhì)量產(chǎn)出和共混組合物來控制。當(dāng)在本發(fā)明中將纖維制造成離散層時(shí),該層可與附加層相組合,所述附加層可包含細(xì)纖維,甚至納米尺寸的纖維。術(shù)語紡絲直徑是指纖維具有大于約12. 5微米,至多50微米的有效直徑。該直徑范圍由大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)紡絲設(shè)備產(chǎn)生。微米和微米(Pm)的含義相同,并且可互換使用。熔噴直徑小于紡絲直徑。通常,熔噴直徑為約0.5至約12. 5微米??蓛?yōu)選的熔噴直徑范圍為約 1至約10微米。由于異形纖維的直徑可能難以確定,因此常常參考纖維的纖度。纖度被定義為以克計(jì)的9000延米長度的纖維的質(zhì)量,用dpf(旦尼爾/長絲)來表示。因此,當(dāng)從直徑轉(zhuǎn)換為纖度時(shí)也考慮纖維的固有密度,并且反之亦然。就本發(fā)明而言,優(yōu)選的纖度范圍為大于 Idpf且小于IOOdpf。更優(yōu)選的纖度范圍為1. 5dpf至50dpf,并且還更優(yōu)選的范圍為2. Odpf 至20dpf,并且最優(yōu)選的范圍為4dpf至IOdpf。就聚丙烯而言,纖度與直徑的關(guān)系的一個(gè)實(shí)例為,密度為約0. 900g/cm3的Idpf實(shí)心圓形聚丙烯纖維具有約12. 55微米的直徑。就本發(fā)明而言,希望纖維具有有限的延展性,并且表現(xiàn)出耐受壓縮力的硬度。本發(fā)明的纖維將具有大于5克/長絲的個(gè)體纖維斷裂載荷。纖維的拉伸特性遵循一般由ASTM 標(biāo)準(zhǔn)D 3822-91描述的規(guī)程或等同測試來測量,但所用的實(shí)際測試詳述于下文中。拉伸模量(除非另外指明,為ASTM標(biāo)準(zhǔn)D 3822-91中所指定的初始模量)應(yīng)當(dāng)大于0. 5GPa (吉帕斯卡),更優(yōu)選地大于1. 5GPa,還更優(yōu)選地在2. OGPa以上,并且最優(yōu)選地大于3. OGPa0更高的拉伸模量將產(chǎn)生提供可維持的比容的更僵硬的纖維。實(shí)例將在下文中提供。在本發(fā)明中,可調(diào)整纖維的親水性和疏水性。所述基體樹脂特性可具有通過共聚作用(諸如某些聚酯(源自festman Chemical的EAST0NE,一般為磺基聚酯類聚合物)或聚烯烴諸如聚丙烯或聚乙烯的情況)產(chǎn)生的親水特性,或具有被加入到所述基體樹脂中以使其成為親水的材料。添加劑的示例性實(shí)例包括CIBA Irgasurf 類添加劑。本發(fā)明中的纖維也可在它們被制造之后被處理或涂覆以使它們成為親水的。在本發(fā)明中,耐用親水性是優(yōu)選的。耐用親水性被定義為在一次以上的流體相互作用之后保持親水特征。例如,如果測試被評測樣本的耐用親水性,則可將水澆注在樣本上并且觀察潤濕情況。如果樣本潤濕,則其為初始地親水的。然后用水將樣本完全地漂洗并且將其干燥。所述漂洗最好通過將樣本投入到大容器中來進(jìn)行,并且攪動(dòng)十秒鐘,然后進(jìn)行干燥。當(dāng)使其再次接觸水時(shí),干燥之后的樣本應(yīng)當(dāng)也會潤濕。本發(fā)明的纖維為熱穩(wěn)定的。纖維熱穩(wěn)定性被定義為在沸水中具有小于30%的收縮率,更優(yōu)選地小于20%的收縮率,并且最優(yōu)選地小于10%的收縮率。本發(fā)明中的一些纖維將具有小于5%的收縮率。收縮率通過測量被放置在沸水中并持續(xù)一分鐘之前和之后的纖維長度來確定。高度拉細(xì)的纖維將使得能夠生產(chǎn)出熱穩(wěn)定的纖維。本發(fā)明中的基礎(chǔ)基底中所用的纖維形狀可由實(shí)心圓形、中空圓形和各種多葉形等形狀的異形纖維組成。具有彼此明顯不同的橫截面形狀的異形纖維的混合物被定義為如下的至少兩個(gè)纖維,當(dāng)用掃描電鏡檢查橫截面圖時(shí),它們具有足以相區(qū)別的不同的橫截面形狀。例如,兩個(gè)纖維可為三葉形形狀,但一個(gè)三葉形具有長腿,但另一個(gè)三葉形具有短腿。雖然不是優(yōu)選的,但如果一個(gè)纖維為中空的并且另一個(gè)為實(shí)心的,即使總體橫截面形狀是相同,所述異形纖維也可為明顯不同的。多葉形異形纖維可為實(shí)心的或中空的。多葉形纖維被定義為沿纖維的外表面具有一個(gè)以上的拐點(diǎn)。拐點(diǎn)被定義為當(dāng)垂直于纖維軸線切割纖維時(shí)垂直于纖維表面所作垂線的斜率絕對值的變化。異形纖維也包括月牙形、卵形、正方形、菱形、或其它合適的形狀。實(shí)心圓形纖維在合成纖維行業(yè)中已為人所知很多年了。這些纖維在纖維橫截面的整個(gè)寬度上具有基本上可見的連續(xù)分配的物質(zhì)。這些纖維可包含微空隙或內(nèi)部原纖化,但被公認(rèn)為是基本上連續(xù)的。在實(shí)心圓形纖維的外表面上不存在拐點(diǎn)。本發(fā)明的圓形或多葉形的中空纖維將具有中空區(qū)域。中空纖維的實(shí)心區(qū)域圍繞中空區(qū)域。中空區(qū)域的周邊也是實(shí)心區(qū)域的內(nèi)周邊。中空區(qū)域可為與中空纖維相同的形狀, 或中空區(qū)域的形狀可為非圓形或非同心形。在纖維中可存在一個(gè)以上的中空區(qū)域。中空區(qū)域被定義為纖維的不包含任何材料的部分。其也可被描述為空隙區(qū)域或空白空間。中空區(qū)域?qū)?gòu)成纖維的約2%至約60%。優(yōu)選地,中空區(qū)域?qū)?gòu)成纖維的約5% 至約40%。更優(yōu)選地,中空區(qū)域構(gòu)成纖維的約5%至約30%,并且最優(yōu)選地構(gòu)成纖維的約 10%至約30%。所述百分比是針對中空纖維的橫截面區(qū)域(即二維的)給定的。就本發(fā)明而言,必須控制中空區(qū)域的百分比。所述中空區(qū)域百分比優(yōu)選地大于 2%,否則中空區(qū)域的有益效果會不顯著。然而,中空區(qū)域優(yōu)選地小于60%,否則纖維可能會塌縮。所期望的中空百分比取決于所用的材料、纖維的最終用途、以及其它纖維特征和用途。具有彼此明顯不同橫截面形狀的兩個(gè)或更多個(gè)異形纖維的平均纖維直徑按如下方式來計(jì)算測量每個(gè)纖維類型的平均纖度,將每個(gè)異形纖維的纖度轉(zhuǎn)換為等同的實(shí)心圓形纖維直徑,將按百分比總纖維含量加權(quán)的每個(gè)異形纖維的平均直徑累加在一起,并且除以纖維類型(不同的異形纖維)的總數(shù)目。平均纖維纖度也按如下方式來計(jì)算通過纖維密度的關(guān)系來轉(zhuǎn)換平均纖維直徑(或等同的實(shí)心圓形纖維直徑)。如果平均直徑為至少約 10%地更高或更低,則認(rèn)為纖維具有不同的直徑。具有彼此明顯不同橫截面形狀的所述兩個(gè)或更多個(gè)異形纖維可具有相同的直徑或不同的直徑。此外,異形纖維還可具有相同的纖度或不同的纖度。在一些實(shí)施方案中,異形纖維將具有不同的直徑和相同的纖度。多葉形纖維包括但不限于最常見的型式諸如三葉形和Δ形。多葉形纖維的其它合適的形狀包括三角形、正方形、星形或橢圓形。這些纖維被最精確地描述為具有至少一個(gè)斜率拐點(diǎn)。斜率拐點(diǎn)被定義為沿纖維表面的周邊的點(diǎn),其中纖維的斜率發(fā)生了變化。例如,Δ 形三葉形纖維將具有三個(gè)斜率拐點(diǎn),并且明顯三葉形纖維將具有六個(gè)斜率拐點(diǎn)。本發(fā)明中的多葉形纖維一般將具有小于約50個(gè)斜率拐點(diǎn),并且最優(yōu)選地小于約20個(gè)斜率拐點(diǎn)。多葉形纖維一般可被描述為非圓形的,并且可為實(shí)心的或中空的。本發(fā)明的單成分和多成分纖維可呈很多不同的構(gòu)型。如本文所用,成分被定義為是指物質(zhì)或材料的化學(xué)物質(zhì)。纖維在構(gòu)型上可為單組分。如本文所用,組分被定義為是指纖維中與纖維的另一部分具有空間關(guān)系的單獨(dú)部分。在纖維形成之后,還可處理纖維或可處理粘結(jié)織物。可加入親水性或疏水性整理劑以調(diào)整織物的表面能和化學(xué)性質(zhì)。例如,疏水性纖維可用潤濕劑來處理以有利于吸收含水液體。粘結(jié)織物也可用包含表面活性劑、顏料、增滑劑、鹽或其它材料的局部溶液來處理以進(jìn)一步調(diào)整纖維的表面特性。本發(fā)明中的纖維可為卷曲的,雖然優(yōu)選的是它們不是卷曲的。卷曲纖維一般以兩種方法產(chǎn)生。第一方法是在已經(jīng)紡絲了纖維之后機(jī)械地變形所述纖維。將纖維熔融紡絲, 拉伸至最終長絲直徑并且一般通過齒輪或填塞箱來機(jī)械地處理,所述齒輪或填塞箱賦予二維或三維褶皺。該方法用于產(chǎn)生最粗梳短纖維;然而,粗梳短纖維織物不是優(yōu)選的,因?yàn)樗隼w維不是連續(xù)的,并且由卷曲纖維制成的織物在使用纖維變形技術(shù)之前一般非常膨松。用于卷曲纖維的第二方法為擠出多組分纖維,所述多組分纖維能夠在紡絲工藝中卷曲。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到,存在制造雙組分卷曲紡粘纖維的許多方法;然而,就本發(fā)明而言,考慮將三種主要技術(shù)用于制造卷曲的紡絲非織造材料。第一技術(shù)為卷曲,其由于紡絲線中的差異聚合物結(jié)晶而發(fā)生在紡絲線中,所述差異聚合物結(jié)晶起因于聚合物類型的差另IJ、聚合物分子量特征(例如,分子量分布)或添加劑含量。第二方法為纖維在它們被紡絲成紡絲基底之后的差異收縮率。例如,加熱紡絲纖維網(wǎng)可導(dǎo)致纖維收縮,收縮的原因是初生纖維中的結(jié)晶度差異,例如在熱粘結(jié)過程期間。導(dǎo)致卷曲的第三方法是機(jī)械地拉伸纖維或紡絲纖維網(wǎng)(一般用于機(jī)械地拉伸已粘結(jié)在一起的纖維網(wǎng))。所述機(jī)械拉伸可暴露出所述兩種聚合物組分之間的應(yīng)力-應(yīng)變曲線中的差異,這可導(dǎo)致卷曲。這后兩種方法通常被稱為潛在卷曲法,因?yàn)樗鼈儽仨氃诶w維被紡絲之后活化。在本發(fā)明中,對于卷曲纖維的使用存在優(yōu)先順序。可使用粗梳短纖維織物,只要它們具有小于 1. 3mm的基礎(chǔ)基底厚度即可。紡絲或紡粘織物為優(yōu)選的,因?yàn)樗鼈儼杀痪砬倪B續(xù)長絲,只要基礎(chǔ)基底厚度小于1. 3mm即可。就本發(fā)明而言,基礎(chǔ)基底包含小于100重量%的卷曲纖維,優(yōu)選地小于50重量%的卷曲纖維,更優(yōu)選地小于20重量%重量%的卷曲纖維,更優(yōu)選地小于10重量%,并且最優(yōu)選地0重量%的卷曲纖維。未卷曲的纖維為優(yōu)選的,因?yàn)榫砬^程可減少被傳送到纖維表面上的流體的量,并且卷曲也可因減小了基礎(chǔ)基底的比密度而減少基礎(chǔ)基底的固有毛細(xì)管作用。短長度纖維被定義為具有小于50mm的長度的纖維。在本發(fā)明中,連續(xù)纖維相對于短切纖維是優(yōu)選的,因?yàn)樗鼈兲峁﹥煞N附加有益效果。第一有益效果是,流體可被傳送更大距離而沒有纖維端部,因此提供增強(qiáng)的毛細(xì)管作用。第二有益效果是,連續(xù)纖維產(chǎn)生具有更高拉伸強(qiáng)度和硬度的基礎(chǔ)基底,因?yàn)檎辰Y(jié)網(wǎng)絡(luò)具有連續(xù)的纖維基質(zhì),所述纖維基質(zhì)集體地比由短長度纖維構(gòu)成的纖維基質(zhì)具有更高的互連程度。優(yōu)選的是,本發(fā)明的基礎(chǔ)基底包含極少的短長度纖維,優(yōu)選地小于50重量%的短長度纖維,更優(yōu)選地小于20重量%的短長度纖維,更優(yōu)選地小于10重量%,并且最優(yōu)選地0重量%的短長度纖維。所生產(chǎn)出的用于本發(fā)明中的基礎(chǔ)基底的纖維優(yōu)選地為可熱粘結(jié)的。本發(fā)明中的可熱粘結(jié)被定義為如下的纖維,當(dāng)將所述纖維的溫度升高成接近或超過它們的峰值熔融溫度時(shí)它們會軟化,并且它們在至少低的外加壓力的影響下會粘著或熔合在一起。就熱粘結(jié)而言,總纖維熱塑性含量應(yīng)當(dāng)超過30重量%,優(yōu)選地超過50重量%,還更優(yōu)選地超過70重量%,并且最優(yōu)選地超過90重量%。紡絲工藝形成本發(fā)明中的基礎(chǔ)基底的纖維優(yōu)選地為形成紡絲織物的連續(xù)長絲。紡絲織物被定義為由基本上連續(xù)長絲形成的基本上不具有內(nèi)聚拉伸特性的未粘結(jié)的織物。連續(xù)長絲被定義為具有高的長度對直徑比率的纖維,具有超過10,000 1的比率。本發(fā)明中的構(gòu)成紡絲織物的連續(xù)長絲不是短纖維、短切纖維或其它有意制造的短長度纖維。本發(fā)明中的連續(xù)長絲平均為超過IOOmm長,優(yōu)選地超過200mm長。本發(fā)明中的連續(xù)長絲也不是有意或無意卷曲的。本發(fā)明中的紡絲工藝使用如美國專利3,802,817 ;5, 545, 371 ;6, 548,431和 5,885,909中所公開的高速紡絲工藝來進(jìn)行。在這些熔融紡絲工藝中,擠出機(jī)提供熔融聚合物給熔體泵,所述泵遞送比容的熔融聚合物,所述熔融聚合物通過由大量毛細(xì)管構(gòu)成的紡
25絲組合件傳送而成形為纖維,其中纖維通過空氣驟冷區(qū)被冷卻并被氣動(dòng)拉伸以減小它們的尺寸而成為高度拉細(xì)的纖維從而通過分子水平的纖維取向增加纖維強(qiáng)度。然后將拉伸纖維沉積到常常稱作成形帶或成形臺的多孔帶上。本發(fā)明中的用來制造連續(xù)長絲的紡絲工藝將包含100至10,000毛細(xì)管/米,優(yōu)選地200至7,000毛細(xì)管/米,更優(yōu)選地500至5,000毛細(xì)管/米,并且還更優(yōu)選地1,000至 3,000毛細(xì)管/米。本發(fā)明中的聚合物質(zhì)量流量/毛細(xì)管將大于0. 3GHM(克/孔/分鐘)。 優(yōu)選的范圍為0. 4GHM至15GHM,優(yōu)選地介于0. 6GHM和10GHM之間,還更優(yōu)選的介于0. 8GHM 和5GHM之間,并且最優(yōu)選的范圍為IGHM至4GHM。本發(fā)明中的紡絲工藝包括用于制造高度拉細(xì)的、未卷曲的連續(xù)長絲的單一工序。 所擠出的長絲通過驟冷空氣區(qū)被拉伸,其中它們在被拉細(xì)的同時(shí)也被冷卻和固化。此類紡絲工藝公開于 US 3338992、US 3802817、US 4233014 US 5688468、US 6548431B1、US 6908292B2 和美國專利申請 2007/0057414A1 中。EP 1340843B1 和 EP 1323852B1 中所述的技術(shù)也可用來生產(chǎn)所述紡絲非織造材料。所述高度拉細(xì)的連續(xù)長絲自聚合物從噴絲頭退出開始被直接拉伸至拉細(xì)裝置,其中當(dāng)紡絲織物在成形臺上形成時(shí),連續(xù)長絲直徑或纖度基本上不改變。本發(fā)明中的一種優(yōu)選的紡絲工藝包括拉伸裝置,所述拉伸裝置在噴絲頭出口至氣動(dòng)式拉伸裝置之間氣動(dòng)地拉伸纖維,從而使得纖維能夠沉積到成形帶上。所述工藝不同于從噴絲頭機(jī)械地拉伸纖維的其它紡絲工藝。用于本發(fā)明的紡絲工藝在單一步驟中生產(chǎn)出熱穩(wěn)定的、連續(xù)的、未卷曲的纖維, 所述纖維具有如前文所公開的限定的固有拉伸強(qiáng)度、纖維直徑或纖度。優(yōu)選的聚合材料包括但不限于聚丙烯和聚丙烯共聚物、聚乙烯和聚乙烯共聚物、聚酯和聚酯共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚乳酸、聚羥基鏈烷酸酯、聚乙烯基醇、乙烯-乙烯醇、聚丙烯酸酯、以及它們的共聚物和它們的混合物。其它合適的聚合材料包括如美國公布2003/0109605A1和 2003/0091803中所詳述的熱塑性淀粉組合物。其它合適的聚合材料包括乙烯丙烯酸、聚烯烴羧酸共聚物、以及它們的組合。所述聚合物描述于美國專利6746766、US 6818295, US 6946506和美國公布的專利申請03/0092343中。常見的熱塑性聚合物纖維級的材料是優(yōu)選的,最值得注意的是聚酯基樹脂、聚丙烯基樹脂、聚乳酸基樹脂、聚羥基鏈烷酸酯基樹脂和聚乙烯基樹脂以及它們的組合。最優(yōu)選的為聚酯和聚丙烯基樹脂。示例性聚對苯二甲酸酯(除非另行指出,在下文中稱作聚酯)樹脂為festman F61HC(IV = 0. 61dl/g) ,Eastman 9663 (IV = 0. 80dl/g)、DuPont Crystar 4415 (IV = 0. 61gl/g)。一種合適的共聚酯為 Eastman 9921 (IV_0. 81)。適用于本發(fā)明的聚酯的固有粘度(IV)范圍為0. 3dl/g至0. 9dl/ g,優(yōu)選地0. 45dl/g至0. 85dl/g,并且更優(yōu)選地0. 55dl/g至0. 82dl/g。固有粘度為聚合物分子量的量度,并且是聚合物領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。本發(fā)明中的聚酯纖維可為合金、單組分和異形的。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案為多葉形,優(yōu)選地三葉形聚酯纖維,它們由纖度在3dpf 和8dpf之間的0.61dl/g的樹脂制成。雖然在本發(fā)明中最常提到的是PET,但也可使用其它聚對苯二甲酸酯聚合物,諸如PBT、PTT、PCT。已意外地發(fā)現(xiàn),可在紡粘工藝中使用樹脂特性的某種特定組合來生產(chǎn)出高纖度的熱粘結(jié)的PET非織造材料。已發(fā)現(xiàn)Eastman F61HC PET聚合物和Eastman 9921 coPET提供一種用于生產(chǎn)可熱粘結(jié)的但熱穩(wěn)定的纖維的理想的組合。所述意外的發(fā)現(xiàn)是,F(xiàn)61HC和 9921可通過獨(dú)立毛細(xì)管以在70 30至90 10范圍內(nèi)的比率(F61HC 9921比率)被擠出,并且所得纖維網(wǎng)可被熱粘結(jié)在一起以產(chǎn)生熱穩(wěn)定的非織造材料。該實(shí)例中的熱穩(wěn)定的被定義為在沸水中經(jīng)過5分鐘之后在縱向具有小于10%的收縮率。熱穩(wěn)定性通過大于 4000米/分的紡絲速度來獲得,從而在圓形纖維和異形纖維中均產(chǎn)生在Idpf至IOdpf范圍內(nèi)的長絲纖度。已生產(chǎn)出了在5g/m2至100g/m2范圍內(nèi)的基重。已生產(chǎn)出的這些織物具有熱點(diǎn)粘結(jié)。這些類型的織物可用于范圍廣泛的應(yīng)用,諸如一次性吸收制品、烘干機(jī)紙和屋頂氈料。如果需要,可單獨(dú)地使用多束系統(tǒng)或可具有細(xì)旦纖維直徑層,將所述細(xì)旦纖維直徑層放置在兩個(gè)紡絲層之間然后粘結(jié)在一起。一個(gè)附加優(yōu)選的實(shí)施方案為使用聚丙烯纖維和紡絲非織造材料。聚丙烯的優(yōu)選的樹脂特性為在如下范圍內(nèi)的熔體流動(dòng)速率介于5MFR(以克/10分鐘計(jì)的熔體流動(dòng)速率) 和400MFR之間,其中優(yōu)選的范圍為介于10MFR和100MFR之間,并且還更優(yōu)選的范圍為介于 15MFR和65MFR之間,其中最優(yōu)選的范圍為介于23MFR和40MFR之間。用來測量MFR的方法概述于ASTM D1238中,在230°C下用2. 16kg的質(zhì)量來測量。由單組分和多組分纖維制成的非織造產(chǎn)品也將表現(xiàn)出某些特性,具體地講,強(qiáng)度、 柔韌性、柔軟性和吸收性。強(qiáng)度的測量包括干拉伸強(qiáng)度和/或濕拉伸強(qiáng)度。柔韌性與硬度有關(guān),并且可歸因于柔軟性。柔軟性一般被描述為生理感知的屬性,其同時(shí)與柔韌性和質(zhì)地有關(guān)。吸收性涉及產(chǎn)品吸收流體的能力以及保留流體的容量。本發(fā)明中的吸收性不涉及纖維自身的攝取水的內(nèi)部區(qū)域,諸如在紙漿纖維、再生纖維素纖維(例如人造絲)中所發(fā)現(xiàn)的那樣。由于一些熱塑性聚合物固有地?cái)z取少量的水(例如聚酰胺),因此將水?dāng)z取量限制于小于10重量%,優(yōu)選地小于5重量%,并且最優(yōu)選地小于1重量%。本發(fā)明中的吸收性起源于纖維的親水性和非織造材料的結(jié)構(gòu),并且主要取決于纖維表面積、孔徑和粘結(jié)交會部位。 毛細(xì)管作用為用來描述流體與纖維質(zhì)基底相互作用的一般現(xiàn)象。毛細(xì)管作用的性質(zhì)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員非常了解的,并且詳述于Albin Turbak的“Nonwovens =Theory, Process, Performance and Testing,,中,見第 4 章。形成本發(fā)明中的基礎(chǔ)基底的紡絲纖維網(wǎng)將具有在lg/g(克/克)至10g/g之間, 更優(yōu)選地介于2g/g和8g/g之間,并且最優(yōu)選地介于3g/g和7g/g之間的吸收性攝取值或保持容量(Cmf)。該攝取值的測量按如下方式來進(jìn)行稱量在MD上15cm長和在⑶上5cm 寬的干樣本(以克計(jì)),干重為mT,然后將樣本浸沒在蒸餾水中并持續(xù)30秒,然后從水中取出樣本,將其豎直地懸掛(在MD上)10秒,然后再次稱重樣本,濕重為ms。最終濕樣本重量(ms)減去干樣本重量(mT)再除以干樣本重量(mT)就得到樣本的吸收性或保持容量
(C保持),艮口
權(quán)利要求
1.一種包括熱塑性纖維的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),所述熱塑性纖維具有形成熱穩(wěn)定的纖維網(wǎng)的至少0. 5GPa的模量;所述纖維網(wǎng)包括第一表面和第二表面、第一區(qū)域和設(shè)置在整個(gè)所述第一區(qū)域的多個(gè)離散的第二區(qū)域,所述第二區(qū)域形成所述第二表面上的間斷和所述第一表面上的移位纖維,其中在每一個(gè)第二區(qū)域中至少50%且小于100%的所述移位纖維沿第二區(qū)域的第一側(cè)面固定并且鄰近所述第一表面沿著與所述第一側(cè)面相對的所述第二區(qū)域的第二側(cè)面分離,從而形成遠(yuǎn)離所述第一表面延伸的松散端部,其中形成松散端部的所述移位纖維產(chǎn)生用于采集流體的空隙體積。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),所述結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)還包括多個(gè)設(shè)置在整個(gè)所述第一區(qū)域的過度粘結(jié)區(qū)域,其中所述過度粘結(jié)區(qū)域、所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域中的每一個(gè)均具有老化厚度,其中由所述移位纖維的松散端部形成的所述第二區(qū)域的老化厚度小于1. 5mm,所述第二區(qū)域的老化厚度大于所述第一區(qū)域的老化厚度,并且所述第一區(qū)域的老化厚度大于所述過度粘結(jié)區(qū)域的老化厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述熱穩(wěn)定的纖維網(wǎng)允許小于30%的收縮率。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維為連續(xù)的未卷曲的紡粘纖維。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維網(wǎng)為點(diǎn)粘結(jié)的。
6.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述過度粘結(jié)區(qū)域?yàn)檫B續(xù)的。
7.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述過度粘結(jié)區(qū)域覆蓋所述纖維網(wǎng)的第一表面或第二表面的總表面積的不足75%。
8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述移位纖維的松散端部被熱粘結(jié)在一起。
9.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述第二區(qū)域形成所述纖維網(wǎng)的第一表面或第二表面的總表面積的不足75%。
10.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維為不可延展的。
11.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維包括PET。
12.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維包括多葉形異形纖維。
13.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維具有至少3dpf的纖度。
14.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維網(wǎng)具有至少5cm7g的結(jié)構(gòu)化的基底比容。
15.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),其中所述纖維網(wǎng)為親水性的。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括熱穩(wěn)定的親水性纖維的結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng),所述纖維利用熱量熱粘結(jié)在一起產(chǎn)生熱穩(wěn)定的基礎(chǔ)基底?;A(chǔ)基底借助機(jī)械處理質(zhì)構(gòu)化以增加其厚度并任選地借助過度粘結(jié)改性以改善其機(jī)械和流體處理特性。結(jié)構(gòu)化纖維網(wǎng)提供最佳流體芯吸能力和流體采集能力,并且其目標(biāo)是流體處理應(yīng)用。
文檔編號D04H11/08GK102458333SQ201080025158
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者C·E·B·克里普納, E·B·邦德, J·B·斯特魯布 申請人:寶潔公司