專利名稱:多孔支承制品及其制備方法
多孔支承制品及其制備方法
背景技術(shù):
本發(fā)明涉及多孔制品及其制備方法。此類制品通常用于刷洗表面,例如地板、工作臺(tái)面、鞋底等等。通常,此類多孔制品由非織造網(wǎng)構(gòu)成。此類非織造網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性可變化, 如從致密到開放、從堅(jiān)硬到柔軟、從剛性到柔性等等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了多孔支承制品及其制備方法。將多組分聚合物纖維進(jìn)料到形成腔室內(nèi)并將其至少填入支承網(wǎng)的內(nèi)部空隙空間內(nèi)。被填入的至少一些多組分纖維自粘合至彼此以形成嵌入支承網(wǎng)內(nèi)的多孔網(wǎng)。嵌入的多孔網(wǎng)可以包含粘合至網(wǎng)的多組分纖維的顆粒。嵌入的多孔網(wǎng)中的任選顆??蔀?例如)研磨劑、吸收劑等。因此,在一個(gè)方面,本文所公開的為一種制備多孔支承網(wǎng)的方法,包括將不連續(xù)的多組分聚合物纖維進(jìn)料到形成腔室內(nèi);在形成腔室內(nèi)混合多組分纖維;將多組分纖維填入細(xì)絲狀支承網(wǎng)的至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi),以在支承網(wǎng)的至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)形成被填入的纖維墊;以及使多組分纖維暴露于高溫,以使至少一些多組分纖維熔融粘合至彼此,從而使得纖維墊自粘合為嵌入支承網(wǎng)內(nèi)部的至少一些空隙空間內(nèi)的多孔網(wǎng)。在另一方面,本文公開了多孔支承制品,包括細(xì)絲狀支承網(wǎng),其中包含內(nèi)部空隙空間;位于細(xì)絲狀支承網(wǎng)內(nèi)部至少一些空隙空間內(nèi)的嵌入多孔網(wǎng),網(wǎng)的纖維基本上由不連續(xù)的多組分聚合物纖維組成,該纖維的至少一些至少在纖維接觸的某些點(diǎn)熔融粘合至彼此從而構(gòu)成自粘合網(wǎng)。本發(fā)明的這些方面以及其他方面在下面的具體實(shí)施方式
中將顯而易見。然而,在任何情況下都不應(yīng)將上述發(fā)明內(nèi)容理解為是對受權(quán)利要求書保護(hù)的主題的限制,該主題僅受所附權(quán)利要求書的限定,并且在審查期間可以進(jìn)行修改。
圖1為如本文所公開的示例性多孔支承制品的透視圖。圖2為如本文所公開的示例性支承網(wǎng)的剖視圖。圖3為如本文所公開的另一個(gè)示例性支承網(wǎng)的剖視圖。圖4為如本文所公開的示例性多孔支承制品的剖視圖。圖5為如本文所公開的示例性嵌入網(wǎng)的一部分的分解剖視圖。圖6為如本文所公開的示出用于制備多孔支承制品的示例性方法的部分剖面圖中的側(cè)視圖。圖7為如本文所公開的另一個(gè)示例性多孔支承制品的剖視圖。圖8為如本文所公開的另一個(gè)示例性多孔支承制品的剖視圖。圖9為如本文所公開的另一個(gè)示例性多孔支承制品的剖視圖。雖然以上說明的附圖和圖片示出了本發(fā)明的一些實(shí)施例,但正如討論過程中所指出的那樣,還可以想到其他的實(shí)施例。在任何情況下,本公開都示例性而非限制性地提供本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出許多其他的修改形式和實(shí)施例,這些修改形式和實(shí)施例也在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。在上述多張圖中,相同的參考標(biāo)號表示相同的元件。某些元件可能以相同或等同形式的倍數(shù)存在;在此類情況下,可能僅僅一個(gè)或多個(gè)代表性元件通過參考標(biāo)號表明,但應(yīng)當(dāng)理解,此類參考標(biāo)號適用于所有此類相同元件。除非另外指明,否則本文中的所有附圖均未按比例繪制,并且選擇這些附圖是為了示出本發(fā)明的不同實(shí)施例。具體地講,除非另外指明,否則各種組件的尺寸僅用于示例性目的,并且不應(yīng)根據(jù)圖式推斷介于各種組件的尺寸之間的關(guān)系。盡管在本公開中可能使用了例如“頂部”、“底部”、“上面”、“下面”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向外”、“向內(nèi)”、“向上”、“向下”、“第一”和“第二”等術(shù)語,但應(yīng)當(dāng)理解,除非另外指明,否則這些術(shù)語僅在其相對含義下使用。
具體實(shí)施例方式圖1中示出了示例性多孔支承制品500。制品500至少由細(xì)絲狀支承網(wǎng)300以及嵌入支承網(wǎng)300內(nèi)部至少一些空隙空間內(nèi)的多孔網(wǎng)100構(gòu)成。參照圖2,支承網(wǎng)300可包括含有內(nèi)部空隙空間350的任何高度開放的細(xì)絲狀網(wǎng),在所述空隙空間350的至少一些內(nèi)可嵌入多孔網(wǎng)100,如本文后面所述。所謂細(xì)絲狀是指支承網(wǎng)300由聚合物細(xì)絲310構(gòu)成,該細(xì)絲的直徑可為至少約100微米,其在不同細(xì)絲接觸的點(diǎn)處或在單根細(xì)絲自接觸的點(diǎn)處粘合(如,熔融粘合),從而構(gòu)成粘附網(wǎng)(即,具有足夠的機(jī)械完整性以在本文所述的方法中進(jìn)行操縱的網(wǎng))。支承網(wǎng)300包括位于支承網(wǎng)300的第一主側(cè)面330上的第一主表面335。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,由于支承網(wǎng)300具有高度開放的結(jié)構(gòu),所以第一主表面335可能不包括真實(shí)的表面(如,連續(xù)的或甚至部分連續(xù)的表面),而是可表示為通過從支承網(wǎng)300 的第一主側(cè)面330上向外伸出最遠(yuǎn)距離的細(xì)絲310的那些部分而限定的假想平面(如圖2 所示)。相似地,支承網(wǎng)300的第二主表面325可能不包括真實(shí)的表面,而是可表示為通過從支承網(wǎng)300的第二主側(cè)面320上向外伸出最遠(yuǎn)距離的細(xì)絲310的那些部分而限定的假想平面(再次如圖2所示)。支承網(wǎng)300的厚度因此可表示為支承網(wǎng)300的第一主表面335 和第二主表面325之間的距離。因此,本文所提到的支承網(wǎng)300的內(nèi)部是指位于支承網(wǎng)300 的第一主表面335和第二主表面325向內(nèi)(如,介于兩者之間)的支承網(wǎng)300的部分。在上下文中,內(nèi)部空隙空間350各自包括位于至少部分地由細(xì)絲310限定的支承網(wǎng)300內(nèi)部的開放空間(如,真空或者填充有空氣、水或一些其他流體的空間)。一般來講,支承網(wǎng)300 的長度和寬度可分別顯著大于(如,為其至少三倍或四倍)支承網(wǎng)300的厚度。在一些實(shí)施例中,細(xì)絲310可包括細(xì)絲的隨機(jī)不規(guī)則取向的環(huán)、卷曲以及通常為非線性(超過大于如IOmm的距離)的部分等等,它們共同限定支承網(wǎng)300的厚度、第一主側(cè)面330和第一主表面335,以及第二主側(cè)面320和第二主表面325。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常將這種一般類型的網(wǎng)稱為卷繞網(wǎng)。在特定實(shí)施例中,支承網(wǎng)300可包括重疊的不規(guī)則環(huán)繞并相互纏結(jié)的細(xì)絲列,其形成高度開放的三維片狀結(jié)構(gòu),如在(例如)美國專利4,212,692、 4,252,590和6,272,707中進(jìn)一步詳細(xì)描述,這些專利出于此目的以引用的方式并入本文。這種類型的網(wǎng)可以商品名ENKAMAT得自Colbond Geosynthetics公司( . Denis Ia Plaine, France)??赡芤策m用的其他網(wǎng)包括可以商品名ENKADRAIN得自Colbond的那些網(wǎng),可以商品名 F0RTRAC得自 Huesker Synthetic GmbH(Gescher,Germany)的那些網(wǎng);以及可以商品名 TENSAR MAT得自 iTensar International SARL(M6rignac,F(xiàn)rance)的那些網(wǎng)。在一些實(shí)施例中,支承網(wǎng)300可包括粘附的粘合纖維非織造網(wǎng),該網(wǎng)由有回彈力的熱塑性聚合物的互相嚙合連續(xù)卷繞或三維波形細(xì)絲制成。至少一些細(xì)絲在互相接觸的點(diǎn)自發(fā)地粘合在一起或可拆卸地焊接在一起以形成可操縱的一體化結(jié)構(gòu)。網(wǎng)可任選地包含分散在整個(gè)網(wǎng)上并通過粘結(jié)劑粘合至細(xì)絲的研磨劑微粒。這種類型的網(wǎng)的實(shí)例在美國專利3,837,988和 4,227,350中有所公開,這些專利以引用的方式并入本文。這種類型的網(wǎng)可以商品名NOMAD 得自 3M 公司(St. Paul,MN)。不論如何制備并且不論具有何種特定結(jié)構(gòu),支承網(wǎng)300均包含能夠接納多組分纖維110的內(nèi)部空隙空間350,從而形成嵌入網(wǎng)100,如本文后面詳細(xì)描述。內(nèi)部空隙空間350 因此應(yīng)當(dāng)具有足夠的空間以容納纖維110,并且應(yīng)當(dāng)至少部分地連接(如,采用大體上視線的方式流暢地連接)至支承網(wǎng)300的主表面325或主表面335(如,同時(shí)在內(nèi)部空隙空間 350和主表面325或335之間存在足夠小和/或?qū)掗g距或間隔數(shù)量的細(xì)絲310),使得纖維 110可令人滿意地沉積在其中。單獨(dú)的內(nèi)部空隙空間350可以連接或可以不連接(如,視線流暢地連接)至彼此。不同空隙空間350之間的界限可能不會(huì)總是易于分辨。為了提高在支承網(wǎng)300的內(nèi)部空隙空間350內(nèi)填入多組分纖維110的能力,在多種實(shí)施例中,單個(gè)空隙空間350的平均尺寸可為至少約3mm、至少約6mm或至少約9mm。在上下文中,尺寸是指在遇到一根或多根細(xì)絲之前可橫向穿越給定空隙空間的距離,所述一根或多根細(xì)絲的設(shè)置和/或取向方式可避免多組分纖維110從中通過(如本文所述)。在另外的實(shí)施例中,空隙空間350的平均尺寸可為至多約20mm、至多約15mm或至多約12mm。 可存在廣泛變化或分布的空隙尺寸。在一些實(shí)施例中,空隙空間350可在支承網(wǎng)300的整個(gè)厚度、寬度和長度內(nèi)大體上各向同性地分布。此類各向同性的支承網(wǎng)在圖2中以示例性方式描繪。在可供選擇的實(shí)施例中,空隙空間350可非對稱地分布在支承網(wǎng)300內(nèi)。在另外的實(shí)施例中,空隙空間350可包括相對于支承網(wǎng)300厚度的可分辨取向,其中至少一些單獨(dú)的內(nèi)部空隙空間350可各自包括位于支承網(wǎng)300的第一主表面335處的大體開放端,以及位于支承網(wǎng)300的第二主表面325處的大體封閉端。所謂大體開放,是指在空隙空間350的這一末端(如,位于支承網(wǎng)300的第一主表面335處)存在足夠少的細(xì)絲310,以至于可從支承網(wǎng)300的第一主側(cè)面330將纖維填入空隙空間350內(nèi)。所謂大體封閉,是指在空隙空間350的這一末端(如,位于支承網(wǎng)300的第二主表面325處)存在足夠數(shù)量的細(xì)絲310, 以至于無法從支承網(wǎng)300的第二主側(cè)面320填入纖維。圖3中示出了這種類型的示例性布置方式。在這種一般類型的結(jié)構(gòu)中,單獨(dú)的內(nèi)部空隙空間350可采取阱的形式,所述阱可從位于支承網(wǎng)300第一主表面335處的開放端延伸至位于支承網(wǎng)300第二主表面325處或其附近的封閉端。這種類型的具體實(shí)施例為具有以下特性的實(shí)施例其中支承網(wǎng)300的第一主表面335通過大體開放的結(jié)構(gòu)來表征,并且其中網(wǎng)300的第二主表面325通過大體封閉的結(jié)構(gòu)來表征,其中網(wǎng)300的主表面325上的細(xì)絲310采取環(huán)、渦狀形等一般形式,所述環(huán)、 渦狀形等結(jié)構(gòu)平整且共面從而限定主表面325的平面。此類構(gòu)型在圖3中以示例性方式示出,其可例如通過以下過程而實(shí)現(xiàn)在平坦和/或受熱表面(如,金屬筒或金屬帶)上收集細(xì)絲310(在形成支承網(wǎng)300的過程中),使得接觸平坦表面和/或受熱表面的仍處于熔化或至少部分軟化狀態(tài)的細(xì)絲310可趨于平整并且聚集為大體上共面的構(gòu)型。支承網(wǎng)300可具有任何合適厚度、基重等等。在多種實(shí)施例中,支承網(wǎng)300的厚度為至少約7mm、至少約IOmm或至少約12mm。在另外的實(shí)施例中,支承網(wǎng)300的厚度為至多 40mm、至多約35mm或至多約30mm。在多種實(shí)施例中,支承網(wǎng)300可具有至少50gsm(克/ 平方米)、至少IOOgsm或至少200gsm的基重。在另外的實(shí)施例中,支承網(wǎng)300可具有至多 2000gsm、IOOOgsm或600gsm的基重。在多種實(shí)施例中,支承網(wǎng)300的細(xì)絲310可具有至少 200微米、至少400微米或至少600微米的平均直徑。支承網(wǎng)300可根據(jù)需要包含顆粒,如研磨劑顆粒,包括本文所公開的研磨劑顆粒中的任何一者。如本領(lǐng)域中眾所周知的那樣,此類研磨劑顆??衫缤ㄟ^粘結(jié)劑附接到網(wǎng) 300的細(xì)絲310上。圖1、圖4以及圖5的分解剖視圖中所示出的是嵌入網(wǎng)100。嵌入網(wǎng)100可通過以下過程形成通過本文所述的方法,將多組分纖維110填入支承網(wǎng)300的內(nèi)部空隙空間350 內(nèi),隨后使纖維110的至少一些自粘合至彼此。嵌入網(wǎng)100至少包括多組分纖維110,并包括第一主表面135和第二主表面125(兩者均由纖維構(gòu)成并且本身可具有多孔性和/或不連續(xù)性)。多組分纖維110限定為至少具有包含第一熔點(diǎn)的第一主聚合物部分(組分)112 和熔點(diǎn)要高于組分112熔點(diǎn)的第二主聚合物部分(組分)114的纖維。此類多組分纖維可為雙組分纖維,或也可具有額外的組分。當(dāng)暴露于適當(dāng)?shù)母邷貢r(shí),第一部分112可以至少部分地熔融,而具有更高熔點(diǎn)的第二部分114可保持大體上完整無缺。在熔融期間,第一部分 112可能往往會(huì)在纖維彼此接觸的接合點(diǎn)處聚集,如圖5所示。隨后,在冷卻時(shí),第一部分 112的材料可重新固化并在這樣做時(shí)使纖維110的至少一些粘合至彼此(此類方法通常被認(rèn)為是熔融粘合)。該過程在本文中被定義為自粘合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到通過纖維主聚合物組分的此類自粘合而形成的自粘合網(wǎng)與通過以下過程所形成的網(wǎng)之間的差異,所述過程通過使用所施加的不屬于纖維主聚合物組分的粘結(jié)劑或粘合劑而使纖維粘合在一起,或者通過使用機(jī)械加工步驟(例如車針加固縫紉、水纏繞等等)將收集的纖維轉(zhuǎn)化為網(wǎng)等。因此,使用多組分纖維110是使纖維110的至少一些自粘合至彼此從而使得網(wǎng)100 包括嵌入網(wǎng)的基礎(chǔ)。術(shù)語“嵌入網(wǎng)”是指網(wǎng)100的足夠數(shù)量的多組分纖維110自粘合至彼此以形成粘附的三維網(wǎng),并且網(wǎng)100的足夠數(shù)量的多組分纖維110纏結(jié)有、纏繞有和/或熔融粘合至支承網(wǎng)300的細(xì)絲310的至少一些,以至于無法在不對網(wǎng)100或網(wǎng)300造成損壞的情況下從支承網(wǎng)300的內(nèi)部空間350中移除網(wǎng)100。(此類損壞可涉及如纖維110和/或細(xì)絲310的破損、纖維110之間自粘合的破裂、網(wǎng)100和/或網(wǎng)300的永久性變形等)??蛇@樣提供嵌入網(wǎng)100 不需要嵌入網(wǎng)100中存在額外的樹脂涂層、粘結(jié)劑或粘合劑,并且不使用機(jī)械加工步驟(如,例如車針加固縫紉、水纏繞等)將形成纖維110轉(zhuǎn)化為嵌入網(wǎng)100。多組分纖維110可為不連續(xù)的(為了本公開的目的被限定為表明長度小于30mm)。 在一些實(shí)施例中,不連續(xù)的纖維110可為切斷纖維(如從較長和/或連續(xù)纖維短切而得)。 在一些實(shí)施例中,多組分纖維110可包含較長纖維和較短纖維的混合物。在多種實(shí)施例中, 纖維110的纖度可為至少1旦尼爾、至少2旦尼爾或至少3旦尼爾。在另外的實(shí)施例中,纖維110的纖度可為小于約20旦尼爾、小于約10旦尼爾或小于約5旦尼爾。在一些實(shí)施例中,多組分纖維110可包含較高纖度(較大直徑)纖維和較低纖度(較小直徑)纖維的混合物。多組分纖維110可為合成聚合物纖維,例如雙組分纖維,其至少包含具有第一熔點(diǎn)的第一主聚合物部分和具有高于(如,高20、40或60度或更高)第一熔點(diǎn)的第二熔點(diǎn)的第二主聚合物部分。通常,聚烯烴(如,聚乙烯或其共聚物)可用于第一較低熔點(diǎn)組分,聚酯(如,聚對苯二甲酸乙二醇酯等)可用于第二較高熔點(diǎn)組分?;蛘撸承┚巯N(如,聚乙烯)可用于第一組分,其他較高熔點(diǎn)聚烯烴(如,聚丙烯)可用于第二組分?;蛘?,某些聚酯(如,聚丁二酸丁二醇酯)可用于第一組分,其他聚酯(如,聚對苯二甲酸丁二酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate succinate))可用于第二組分。如果需要,組分中的一者或兩者可具有可生物降解的特性??墒褂枚嘟M分纖維,如雙組分纖維,其具有如共延的并列構(gòu)型、共延的同心皮芯型構(gòu)型(例如,如圖5的示例性實(shí)施例中的那樣)或共延的橢圓皮芯型構(gòu)型。其他布置方式 (如層狀結(jié)構(gòu)、葉狀結(jié)構(gòu)、分段結(jié)構(gòu)、海島型結(jié)構(gòu)、基質(zhì)-原纖型等等)也是可能的。除了第一主聚合物部分112和第二主聚合物部分114之外,多組分纖維110還可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的添加劑中的任何一者。此類添加劑可包括增塑劑、加工助劑、 顏料、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、相容性試劑、抗沖擊改性劑、顏料、礦物填料、染料、表面活性劑、潤滑劑等等??捎米鞫嘟M分纖維110的示例性材料可包括可以商品名Bicomponent Fibers 得自 Minifibers,Inc. (Johnson City, TN)的材料、可以商品名 CELB0ND 254 得自 KoSa Co. (Wichita, Kansas)的材料、可以商品名 Bicomponent Fibres 得自 Trevira GMBH (Bob ingen,Germany)的材料、可以商品名 MELTY 得自 Unitika Co. (Osaka, Japan)的材料、可以商品名LMF得自Huvis Corporation (Seoul, Korea)的材料、可以商品名T 254 和 T 256 得自 Invista Corp (Wichita, KS)的材料、可以商品名 Chisso ES、ESC、EAC、EKC、 EPC禾口 ETC得自Chisso Inc. (Osaka, Japan)的材料,以及可以商品名Type LMF得自Nan Ya Plastics Corporation (Taipei, Taiwan)的材料。在一些實(shí)施例中,嵌入網(wǎng)100的纖維總含量全部均由多組分纖維110提供。在可供選擇的實(shí)施例中,任選填充纖維145與多組分纖維110共混。填充纖維145為除多組分纖維之外的任何種類的纖維。填充纖維145的例子包括單一組分合成纖維、半合成纖維、金屬纖維、天然纖維、礦物纖維等等。在多種實(shí)施例中,填充纖維145可占嵌入網(wǎng)100的高達(dá)約30重量%、高達(dá)約20重量%或高達(dá)約10重量%。嵌入網(wǎng)100可具有任何合適厚度、基重等等。在多種實(shí)施例中,嵌入網(wǎng)100的厚度為至少約2mm、至少約5mm或至少約10mm。在另外的實(shí)施例中,嵌入網(wǎng)100的厚度為至多 40mm、至多約30mm或至多約20mm。嵌入網(wǎng)100的厚度可相對于支承網(wǎng)300的厚度進(jìn)行選擇或控制,如本文稍后的詳細(xì)討論。在多種實(shí)施例中,嵌入網(wǎng)100可具有至少約50gsm(克 /平方米)、至少約IOOgsm或至少約200gsm的基重。在另外的實(shí)施例中,嵌入網(wǎng)100可具有至多約2000gsm、至多約IOOOgsm或至多約500gsm的基重。如果需要,嵌入網(wǎng)100可包含任選粘結(jié)劑。此類粘結(jié)劑可存在于如嵌入網(wǎng)100的主表面上和/或該網(wǎng)的整個(gè)厚度內(nèi)。粘結(jié)劑可為樹脂(如酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、聚脲、苯乙烯一丁二烯橡膠、丁腈橡膠、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂以及聚異戊二烯)。如本領(lǐng)域中眾所周知的那樣,粘結(jié)劑可具有水溶性。
8
嵌入網(wǎng)100可任選地包含顆粒,同時(shí)支承網(wǎng)300也可任選地包含顆粒。雖然在本文中此類顆粒主要在嵌入網(wǎng)100的顆粒140的背景下進(jìn)行討論,但應(yīng)當(dāng)理解,本文所述顆粒中的任何一者均可存在于支承網(wǎng)300中。此類顆粒可為任何離散顆粒,該顆粒在室溫下為固體,添加它是為了(例如)提供清潔、擦洗、拋光、擦拭、吸收、吸附或感觀有益效果。在多種實(shí)施例中,此類顆??删哂行∮诩s1cm、小于約5mm、小于約2mm或小于約Imm的平均直徑。 在另外的實(shí)施例中,此類顆??删哂兄辽偌s50微米、至少約100微米或至少約250微米的平均直徑。在一些實(shí)施例中,顆粒140為研磨劑顆粒。研磨劑顆??捎糜诋a(chǎn)生可擦洗和研磨難以移除材料的研磨劑嵌入的多孔網(wǎng)100。研磨劑顆粒可為礦物顆粒、合成顆粒、天然研磨顆粒或它們的組合。礦物顆粒的例子包括氧化鋁,例如陶瓷的氧化鋁、熱處理過的氧化鋁和白色熔融氧化鋁;以及碳化硅、氧化鋁-氧化鋯、金剛石、二氧化鈰、立方氮化硼、石榴石、打火石、硅石、浮石和碳酸鈣。合成顆粒包括聚合物材料,例如聚酯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸酯、 甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、三聚氰胺和聚苯乙烯。天然研磨顆粒包括堅(jiān)果殼(例如核桃殼)或果仁(例如杏仁、桃仁和鱷梨仁)。可使用多種粒度、硬度和數(shù)量的研磨劑顆粒來形成在從非常強(qiáng)效研磨到非常輕度研磨范圍內(nèi)變化的研磨劑多孔層。在一些實(shí)施例中,顆粒 140為金屬,并且例如可以用于形成拋光層。在一些實(shí)施例中,顆粒140為通常存在于洗滌劑組合物中的固體材料,例如表面活性劑和漂白劑。固體表面活性劑的例子包括月桂基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鹽。固體表面活性劑的其他例子可見于由McCuthcheon' s Division出版的“2008 McCutcheon' s Volume I :Emulsifiers and Detergents (North American Edition),,(McCutcheon 2008 年第1卷乳化劑和洗滌劑(北美版))。固體漂白劑的例子包括無機(jī)過氧化氫合物鹽(例如過硼酸鈉一水合物/四水合物和過碳酸鈉)、有機(jī)過氧酸衍生物以及次氯酸鈣。在一些實(shí)施例中,顆粒140為固體殺生物劑或抗微生物劑。固體殺生物劑和抗微生物劑的例子包括含鹵素化合物,例如二氯異氰脲酸鈉二水合物、氯化苯甲烷銨、鹵化二烷基乙內(nèi)酰脲和三氯生。在一些實(shí)施例中,顆粒140為微膠囊,如美國專利No. 3,516,941中所述。微膠囊可填充有固體或液體芳香劑、香料、油、表面活性劑、洗滌劑、殺生物劑或抗微生物劑,并且可通過機(jī)械應(yīng)力打碎以便釋放其中容納的材料。在一些實(shí)施例中,顆粒140為吸附劑或吸收劑顆粒。例如,吸附劑顆??砂ɑ钚蕴?、木炭、碳酸氫鈉等等。在某些實(shí)施例中,顆粒140為吸收劑(即,能夠吸收大量的液態(tài)水和/或水性組合物、溶液和混合物)。例如,吸收劑顆??砂ǘ嗫撞牧?、天然或合成泡沫, 例如三聚氰胺、橡膠、聚氨基甲酸酯、聚酯、聚乙烯、硅樹脂和纖維素。吸收劑顆粒也可包括超級吸收劑顆粒,例如聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素或顆粒狀的聚乙烯醇。在特定實(shí)施例中,顆粒140可包括短切纖維質(zhì)海綿顆?;蚨糖邪被姿狨ズ>d顆?;蛩鼈兊幕旌衔?。此類顆??捎欣赝ㄟ^例如短切從常規(guī)一體化纖維質(zhì)海綿或氨基甲酸酯海綿的制備中剩下的海綿廢料而得到。其中粘合有例如纖維質(zhì)海綿顆粒140的嵌入網(wǎng) 100可具有高度親水性或水吸收性。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,上述顆粒140中的一者或多者的任何組合均可用于嵌入網(wǎng)100內(nèi)和/或支承網(wǎng)300內(nèi)。根據(jù)嵌入網(wǎng)100的所需屬性,可采用相對于多組分纖維110(以及填充纖維145,如果包括的話)的顆粒140的多種填塞度。在多種實(shí)施例中,顆粒140可占嵌入網(wǎng)100總重量的小于約90、小于約80或小于約70重量%。在另外的實(shí)施例中,顆粒140占嵌入網(wǎng)100總重量的至少10、至少20或至少30重量%。圖6為示出制備多孔支承制品500的示例性方法的側(cè)視圖(其中腔室220以剖面圖的形式示出)。纖維輸入流210將纖維(即,包括多組分纖維110)進(jìn)料到形成腔室220 內(nèi),纖維在腔室內(nèi)混合、共混并最終填入支承網(wǎng)300內(nèi)。所謂填入是指在重力和施加的至少局部真空的作用下將混合纖維110 (與填充纖維145和/或顆粒140 —起,如果存在)沉積到支承網(wǎng)300內(nèi)部空隙空間350的至少一些內(nèi),從而形成至少部分地填充支承網(wǎng)300內(nèi)部空隙空間350的至少一些的纖維墊230。在進(jìn)入形成腔室220之前,可包括開棉機(jī)(未示出)來開啟、梳理和/或共混輸入纖維,特別是在包括多組分纖維110和填充纖維145的共混物的情況下。如果需要,也可例如經(jīng)由顆粒輸入流212將顆粒140進(jìn)料到形成腔室220 內(nèi)。雖然纖維輸入流210和/或顆粒輸入流212可有利地設(shè)置成大體上朝向形成腔室220 的上部,但應(yīng)當(dāng)理解的是,這些中的一者或兩者可設(shè)置在形成腔室220的其他部分。形成腔室220的類型為干鋪纖維加工設(shè)備,例如在標(biāo)題為“Fiber distribution device for dry forming a fibrous product and method,,(用于干法成型纖維產(chǎn)品白勺纖維分布裝置以及方法)的美國專利申請公布2005/0098910中示出和描述,該公布的公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。形成腔室220不使用強(qiáng)效空氣流混合并相互接合纖維而形成墊 (例如通過“RandoWebber” 網(wǎng)形成機(jī),得自 Rando Machine Corporation (Macedon,NY)),而是具有銷釘輥222以機(jī)械地共混和混合纖維,同時(shí)通過重力使得纖維下落穿過移動(dòng)的環(huán)形帶篩網(wǎng)2M并且使纖維最終填入支承網(wǎng)300內(nèi)以形成由例如未粘合纖維構(gòu)成的纖維墊230。 在該設(shè)計(jì)中,混合的纖維(和顆粒140,如果存在)朝向形成腔室220的底部下落(S卩,在重力作用下下落),以填入支承網(wǎng)300內(nèi)從而形成纖維墊230。通常,在溫度顯著低于(如,至少低30°C)多組分纖維110任何部分(如,第一部分112)的熔融溫度的腔室220內(nèi)對多組分纖維110進(jìn)行加工。如果需要,可采用這樣的方式添加多種纖維和任選顆粒,如本文所說明并在提交于 2008 年 10 月 14 日的名稱為“Nonwoven Material Containing Benefiting Particles and Method of Making”(包含有益顆粒的非織造材料及其制備方法)的美國專利申請 No. 12/251048中進(jìn)一步討論;該專利申請以引用的方式并入本文。支承網(wǎng)300可進(jìn)入并穿過形成腔室220的下部,或可在形成腔室220底部的開口下面通過,以使得混合纖維Iio可填入其中。支承網(wǎng)300可作為自立式自承層以這種方式通過;或它可駐留在通常用于氣流成網(wǎng)設(shè)備中的那一類環(huán)形纖維收集帶的一部分上或由其承載??蓪⒅辽倬植空婵帐┘佑谥С芯W(wǎng)300的底部表面(如,主表面335),通過該方式可穿過支承網(wǎng)300的厚度施加壓力差以幫助纖維110填入支承網(wǎng)300內(nèi)。如果使用支承帶或篩網(wǎng)(如,位于支承網(wǎng)300下面并且至少部分地從下面對其進(jìn)行支承),則此類支承帶或篩網(wǎng)可為多孔的,以使得可穿過其施加真空。在其中具有填入纖維墊230的支承網(wǎng)300隨后行進(jìn)至加熱單元M0,例如烘箱,在其中進(jìn)行高溫暴露。該高溫起到第一目的的作用,即將纖維墊230暴露于某溫度,在該溫度下纖維墊230的多組分纖維110的第一部分112可至少部分地熔融,以將纖維110的至少一些粘合至彼此從而使纖維墊230轉(zhuǎn)化為本文所述的嵌入網(wǎng)100(可能只有在高溫暴露之后對材料進(jìn)行冷卻使得纖維110的第一部分112自然重新固化,這些熔融粘合過程才會(huì)完全完成)。高溫暴露也可起到將顆粒140 (如果存在)的至少一些熔融粘合至纖維110的作用。高溫暴露也可起到將纖維110的至少一些熔融粘合至支承網(wǎng)300的細(xì)絲310的至少一些的作用。如果需要,在一些實(shí)施例中,至少一些細(xì)絲310的至少一部分可由與多組分纖維 110的第一部分112相似或相同的材料構(gòu)成,以促進(jìn)這種粘合。然而,可能不必如此就能形成令人滿意的嵌入網(wǎng)100。該過程的結(jié)果是制得了多孔支承網(wǎng),所述多孔支承網(wǎng)包括其中具有嵌入網(wǎng)100的支承網(wǎng)300。隨后可將該網(wǎng)通過其整個(gè)厚度分隔(如,切斷),以形成多孔支承制品500,如圖6所示。將多組分纖維110填入支承網(wǎng)300的內(nèi)部空隙空間350從而在其中形成嵌入網(wǎng)的此類結(jié)構(gòu)的形成過程,將會(huì)與常規(guī)的暫時(shí)將纖維墊沉積到環(huán)形纖維收集帶上以及隨后從環(huán)形帶移除由此形成的網(wǎng)形成對照。在一些實(shí)施例中,可對本文所述的過程進(jìn)行操作,使得任選顆粒140在纖維墊230 的整個(gè)厚度(如,在墊230的整個(gè)厚度內(nèi)大體均勻)內(nèi)摻入到墊230中(并最終駐留在由其形成的嵌入網(wǎng)100內(nèi))。在一些情況下,可通過可任選地將液體溶液214(例如水溶液)進(jìn)料到腔室220內(nèi)而對此過程進(jìn)行增強(qiáng)。液體溶液214可以潤濕纖維的至少一些,使得顆粒 140依附在纖維的表面上,這樣可增強(qiáng)顆粒140總體上在墊230的整個(gè)厚度中的分散。(當(dāng)墊230行進(jìn)到加熱單元MO時(shí),液體溶液214可能會(huì)蒸發(fā)并且在加工過程中不再起進(jìn)一步作用)。在其他實(shí)施例中,顆粒140可例如優(yōu)先地駐留在網(wǎng)100的主表面135上或其附近。 在例如當(dāng)墊230為具有小型開口的相對致密網(wǎng),使得顆粒140優(yōu)先地保留在墊230的最上表面上或其附近時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)這種情況。高溫暴露可例如通過使用任何合適的加熱單元240 (如一個(gè)或多個(gè)烘箱)而實(shí)現(xiàn)。 在特定實(shí)施例中,加熱單元240可包括所謂的通風(fēng)粘合器,其中會(huì)強(qiáng)制在正壓力下加熱的空氣通過纖維墊230和由其形成的嵌入網(wǎng)100的厚度,從而提高溫度暴露的均勻度并促進(jìn)均勻粘合。在其他實(shí)施例中,或者取代此類烘箱暴露和/或通風(fēng)粘合,或者除此類烘箱暴露和/或通風(fēng)粘合之外,可例如通過使包含纖維墊230/嵌入網(wǎng)100的支承網(wǎng)300經(jīng)過包括加熱壓延輥、壓延帶組等的一個(gè)或多個(gè)加熱單元M0,而在施加壓力的同時(shí)進(jìn)行高溫暴露。在此類情況下,支承網(wǎng)300和/或纖維墊230/嵌入網(wǎng)100可至少輕微地壓縮,例如使得制品 500的最終厚度可一定程度地小于支承網(wǎng)300的初始厚度。在一些實(shí)施例中,可以使用大體上各向同性的支承網(wǎng)300(如,為由圖2的示例性網(wǎng)所表示的那一類型),使得多組分纖維Iio大體上均勻地填入支承網(wǎng)300內(nèi)(例如,如圖 4的示例性設(shè)計(jì)那樣)。在其他實(shí)施例中,支承網(wǎng)300的至少一些內(nèi)部空間350可以在支承網(wǎng)300內(nèi)各向異性地分布和/或取向(例如,如圖3的示例性設(shè)計(jì)所示)。在此類情況下, 嵌入網(wǎng)100可在支承網(wǎng)300的全部內(nèi)部空間350內(nèi)各向異性地分布(例如,如圖7的示例性設(shè)計(jì)所示)。例如,嵌入網(wǎng)100可存在于阱內(nèi),所述阱分布在支承網(wǎng)300的整個(gè)長度和寬度內(nèi)并且延伸穿過支承網(wǎng)300厚度的一部分或幾乎穿過其厚度的全部(如,從支承網(wǎng)300的一個(gè)主表面附近到支承網(wǎng)300的另一個(gè)主表面附近)。在特定實(shí)施例中,其中各向異性的支承網(wǎng)300包括(如上所述)大體封閉表面和大體開放表面,可能有利的是從承載大體開放的第一主表面335的支承網(wǎng)300的第一主側(cè)面330進(jìn)行纖維110的沉積,使得纖維110能夠最容易地滲透到空隙空間350內(nèi)。
可結(jié)合空隙空間350的尺寸來選擇多組分纖維110的長度,以增加纖維填入。在多種實(shí)施例中,多組分纖維Iio可具有小于約15mm、小于約IOmm或小于約8mm的平均長度 (如,纖維制造商列出的標(biāo)稱長度)。通常,多組分纖維110可足夠長,使得可由其形成令人滿意的粘附網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在多種實(shí)施例中,多組分纖維110可具有至少1mm、至少2mm或至少3mm 的平均長度。在一些實(shí)施例中,可選擇多組分纖維110的平均長度,使其小于空隙空間350 的上述平均尺寸。可根據(jù)需要改變本文所公開的工藝、設(shè)計(jì)和材料,以制備具有不同構(gòu)型、特性和功能的多孔支承制品500。因此在一些實(shí)施例中,可將多組分纖維110填入支承網(wǎng)300內(nèi),使得嵌入網(wǎng)100具有基本上類似于支承網(wǎng)300的厚度;例如,以使得嵌入網(wǎng)100的主表面125 設(shè)置為與支承網(wǎng)300的主表面325大致齊平(如,差距在約l_2mm的范圍內(nèi)),并使得嵌入網(wǎng)100的主表面135設(shè)置為與支承網(wǎng)300的主表面335大致齊平(如圖4中那樣)。在其他實(shí)施例中,可以沉積多組分纖維110,使得嵌入網(wǎng)100向外延伸到支承網(wǎng)300的主表面之外。例如,在圖8的示例性設(shè)計(jì)中,嵌入網(wǎng)100的主表面135位于支承網(wǎng)300的主表面335 向外的位置。在一些實(shí)施例中,也可能有用的是在支承網(wǎng)300的主表面頂上至少沉積第二層多組分纖維,以便至少由所述纖維形成第二張網(wǎng),作為對嵌入網(wǎng)100的補(bǔ)充??稍谥С芯W(wǎng) 300的任何合適主表面頂上(如,在大體封閉表面(如果存在)的頂上)形成此類第二張網(wǎng)。可用于在未必采用多組分纖維大量和/或基本填充多孔基底內(nèi)部從而形成嵌入其中的網(wǎng)的情況下,在多孔表面的主表面頂上沉積多組分纖維層的方法和設(shè)備,在共同待審并
共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請No._中有詳細(xì)地公開,該專利申請的名稱為“Porous
Supported Articles and Methods of Making”(多孔支承制品及其制備方法),3M代理人案卷號為65831US002,其隨同本文在同一日期提交并且以引用的方式并入本文。在另外其他實(shí)施例中,可以沉積多組分纖維110,使得嵌入網(wǎng)100僅部分填充支承網(wǎng)300的厚度。例如,在圖9的示例性設(shè)計(jì)中,嵌入網(wǎng)100的主表面135位于支承網(wǎng)300的主表面335向內(nèi)的位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,嵌入網(wǎng)100的一個(gè)或兩個(gè)主表面 125和/或135可能會(huì)有起伏(與例如大體上平坦相反)。可以執(zhí)行多個(gè)步驟,如后加工步驟,例如由圖6的后加工單元250所執(zhí)行的那樣, 以便(例如)增加成品500的強(qiáng)度、紋理和/或具體特性或能力。例如,可在嵌入網(wǎng)100的主表面135處設(shè)置部分或完全致密的表層160(如圖8的示例性設(shè)計(jì)所示)。這可例如通過以下操作實(shí)現(xiàn)使嵌入網(wǎng)100的表面135暴露于局部熱源,使得該區(qū)域中的纖維更有力地熔融和/或粘合在一起??蓪㈩~外的涂層(如粘結(jié)劑涂層)施加于如嵌入網(wǎng)100的主表面 135。此類粘結(jié)劑涂層可用于例如在嵌入網(wǎng)100的表面135上或其附近提供顆粒(如,本文所提到的研磨劑顆粒140中的任何一者)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道,可由上述支承網(wǎng)300和嵌入網(wǎng)100制成多種制品,涉及組分及其所列特性的任何合適組合。許多此類產(chǎn)品在例如刷洗應(yīng)用場合(如,用于表面刷洗)可能有用,不管此類刷洗是通過手動(dòng)還是通過機(jī)械(如,地板刷洗器等等)操作執(zhí)行。此類產(chǎn)品在例如瓷磚地面、瓷磚工作臺(tái)面等不均勻表面的刷洗中可能特別有用。具體地講,本文所公開的至少一些實(shí)施例的優(yōu)勢在于支承網(wǎng)300的細(xì)絲310可以在嵌入網(wǎng)100內(nèi)充當(dāng)內(nèi)部彈簧,從而得到具有局部回彈性的嵌入網(wǎng)100,以便能夠調(diào)整以適應(yīng)不均勻表面。
對于某些刷洗應(yīng)用(如,地板刷洗),可能期望的是研磨劑顆粒140可沉積到嵌入網(wǎng)100的主表面135上,和/或沉積到嵌入網(wǎng)100的至少一些內(nèi)部空間內(nèi),如本文所提到的那樣。為提高制品500用于此類目的的使用性能,而可將制品500設(shè)置成為的構(gòu)型在例如美國專利4,893,439,6, 234,886和美國專利申請公開2007/(^98697中有更詳細(xì)的討論,上述專利全部以引用的方式并入本文。在另外其他刷洗應(yīng)用場合,可能有利的是使用圖9所示的構(gòu)型類型,其中支承網(wǎng) 300的細(xì)絲310的至少一些部分313向外伸出到嵌入網(wǎng)100的主表面之外。在此類設(shè)計(jì)中, 伸出的細(xì)絲部分313可起到將碎屑從狹窄間隙或裂縫中逐出的作用,而支承網(wǎng)300可起到接納此類被逐出的碎屑、吸收液體等的作用。此類方法在如表面(例如鞋底的底部)的刷洗中可能特別有用,并且在已公布的國際專利申請W02008/051819中有更詳細(xì)的描述,所述專利申請出于該目的以引用的方式并入本文。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,如本文所述的制品500可用于其中使制品500相對于要刷洗的表面移動(dòng)的場合(如,作為地板刷洗墊、表面修整墊、擦洗墊,例如用于與旋轉(zhuǎn)清潔機(jī)配合使用或通過手動(dòng)操作),以及其中使制品500保持靜止并且相對于制品500移動(dòng)要刷洗的表面的刷洗應(yīng)用場合(如,作為地板墊等等)。也可以想到除刷洗之外的用途。因此對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是,本文所公開的具體示例性結(jié)構(gòu)、特征、細(xì)節(jié)、構(gòu)型等可在許多實(shí)施例中進(jìn)行修改和/或組合。本發(fā)明人所構(gòu)思的所有此類變型和組合均在所構(gòu)思的發(fā)明的范圍內(nèi)。因此,本發(fā)明的范圍不應(yīng)受本文所述的具體示例性結(jié)構(gòu)限制,而是受權(quán)利要求書的文字所描述的結(jié)構(gòu)或這些結(jié)構(gòu)的等同形式限制。如果在本說明書與以引用方式并入本文的任何文獻(xiàn)的公開內(nèi)容之間存在沖突或差異,則以本說明書為準(zhǔn)。^M通過使用大體上與圖6中所示類似的設(shè)備和方法制備多孔支承制品。以商品名 255從Trevira GMBH (Bobingen,Germany)獲得多組分纖維。所述纖維是平均長度為大約 6mm的2. 2分特皮芯型雙組分纖維(外皮由共聚乙烯構(gòu)成,芯由聚酯(聚對苯二甲酸乙二醇酯)構(gòu)成)。以商品名 ENKAMAT 7225 從 Colbond Geosynthetics 公司(St. Denis la Plaine, France)獲得支承網(wǎng)。所述網(wǎng)包括不規(guī)則環(huán)狀和相互纏結(jié)的細(xì)絲,其形成高度開放的三維薄板結(jié)構(gòu)。網(wǎng)的一側(cè)包括大體封閉表面,其中細(xì)絲為平整、共面的環(huán)和渦狀形形式。網(wǎng)的另一側(cè)包括大體開放表面,使得許多內(nèi)部空隙空間朝網(wǎng)的這一側(cè)開放。網(wǎng)因此為圖3所表示的
一般類型。使圖6所示類型的形成腔室進(jìn)入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài),其中多組分纖維通過銷釘輥和環(huán)形帶篩網(wǎng)進(jìn)行加工并隨后在重力作用下朝向形成腔室的底部下落到環(huán)形纖維收集帶(多孔目篩網(wǎng))上,所述環(huán)形纖維收集帶在形成腔室的底部下面水平運(yùn)行。將上述支承網(wǎng)的一段設(shè)置到環(huán)形纖維收集帶上,并使支承網(wǎng)的大體開放表面朝上。使支承網(wǎng)以每分鐘大約1米的速度從形成腔室下面通過。該速度是結(jié)合多組分纖維進(jìn)料到形成腔室內(nèi)以制備總基重為大約330gsm(測得的該總基重遠(yuǎn)大于支承網(wǎng)的重量)的沉積(填入)纖維墊的速率計(jì)算得到的。將(局部)真空施加于多孔環(huán)形帶的下側(cè)以幫助沉積。將纖維填入支承網(wǎng)的內(nèi)部空隙空間,其中纖維的至少一些基本上貫穿了支承網(wǎng)的內(nèi)部空間,從而駐留在支承網(wǎng)大體封閉表面的內(nèi)側(cè)附近或倚靠在該內(nèi)側(cè)上(其中這些被填入纖維與支承網(wǎng)的外部分隔開的距離至少為支承網(wǎng)大體封閉表面的環(huán)狀或渦狀形纖維的纖維厚度)。纖維填入支承網(wǎng)的可觸及內(nèi)部空隙空間內(nèi),從而得到填有多組分纖維的阱,所述阱(沿著支承網(wǎng)的長度和寬度)散置在未填有多組分纖維的空間(如支承網(wǎng)的這樣的空隙空間,其中支承網(wǎng)的細(xì)絲在很大程度上抑制多組分纖維刺入這些空間內(nèi))之中。進(jìn)行沉積,使得多組分纖維的纖維墊的上表面略微高于(如,高大約Irnm或更小)支承網(wǎng)的頂部 (大體開放)表面。隨后使其中具有纖維墊的支承網(wǎng)連續(xù)地穿過兩個(gè)加熱單元(使用兩個(gè)單元是因?yàn)榭捎脝卧某叽绾图訜崛萘枯^小)。第一加熱單元為包含大約160°C溫度的流動(dòng)空氣的烘箱。疊堆在第一加熱單元中的停留時(shí)間為大約5分鐘。第二加熱單元為包含大約160°C 溫度的流動(dòng)空氣的烘箱。第二烘箱還包括環(huán)形帶(由結(jié)網(wǎng)構(gòu)成),其中具有纖維墊的支承網(wǎng)連續(xù)地兩次穿過該環(huán)形帶。將環(huán)形帶之間的間隙設(shè)置為足夠大,使得環(huán)形帶不對支承網(wǎng)以及其中的纖維墊施加壓力。疊堆在每次穿過第二加熱單元期間的停留時(shí)間為大約1至2分鐘。采用高溫暴露來將含顆粒纖維墊自粘合為嵌入支承網(wǎng)內(nèi)的粘附多孔網(wǎng),要移除該所述粘附多孔網(wǎng)會(huì)很困難,并且會(huì)造成嵌入網(wǎng)的損壞和撕裂。這樣制備的是厚度為大約20mm的多孔支承制品,所述制品包括厚度為大約20mm 的支承網(wǎng),并且在其中具有嵌入網(wǎng)的阱(如,外觀與圖7的示例性設(shè)計(jì)類似)。嵌入網(wǎng)的頂部表面略高于(如,高大約0. 1至0. 5mm)支承網(wǎng)的頂部表面(使得支承網(wǎng)任何細(xì)絲的任何部分均不會(huì)伸出嵌入網(wǎng)的頂部表面),同時(shí)嵌入網(wǎng)材料的連續(xù)層從而遍布于多孔支承制品的頂部表面。嵌入網(wǎng)的頂部表面緩緩起伏,并顯示為包括略為致密的表面層。進(jìn)行許多這種類型的實(shí)驗(yàn)。一些實(shí)驗(yàn)按照與上述類似的方式進(jìn)行,但其中多組分纖維沉積為大約165gsm的基重。
權(quán)利要求
1.一種制備多孔支承網(wǎng)的方法,包括將不連續(xù)的多組分聚合物纖維進(jìn)料到形成腔室內(nèi);在所述形成腔室內(nèi)混合所述多組分纖維;將所述多組分纖維填入細(xì)絲狀支承網(wǎng)的至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi),以在所述支承網(wǎng)的所述至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)形成填入纖維墊;以及將所述多組分纖維暴露于高溫,以使至少一些所述多組分纖維熔融粘合至彼此,使得所述纖維墊自粘合為嵌入在所述支承網(wǎng)的所述至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)的多孔網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中將所述多組分纖維填入所述支承網(wǎng)的所述至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)通過以下過程執(zhí)行使所述支承網(wǎng)穿過所述形成腔室或在所述形成腔室下面通過,然后使所述多組分纖維在重力作用下下落至所述支承網(wǎng)內(nèi),并且其中所述將所述多組分纖維暴露于高溫通過使其中具有所述填入纖維墊的所述支承網(wǎng)穿過與所述形成腔室分開的加熱單元而實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,還包括向所述支承網(wǎng)的主表面施加至少局部真空,使得穿過所述支承網(wǎng)存在壓力差,以幫助將所述多組分纖維填入所述支承網(wǎng)的所述至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述嵌入的多孔網(wǎng)包括第一主表面和第二主表面,并且其中所述嵌入的多孔網(wǎng)的所述第一主表面和所述第二主表面均位于所述支承網(wǎng)的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中所述支承網(wǎng)的至少一些細(xì)絲從所述嵌入的多孔網(wǎng)向外延伸至所述嵌入的多孔網(wǎng)的所述第一主表面和所述第二主表面之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述嵌入的多孔網(wǎng)包括第一主表面和第二主表面,并且所述支承網(wǎng)包括第一主表面和第二主表面,并且其中所述嵌入的多孔網(wǎng)的所述第一主表面和所述第二主表面中的至少一者從所述支承網(wǎng)向外延伸至所述支承網(wǎng)的所述第一主表面和所述第二主表面之外。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述嵌入的多孔網(wǎng)包括第一主表面和第二主表面,并且其中所述嵌入的多孔網(wǎng)的所述第一主表面和所述第二主表面中的至少一者包括致密表面層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述支承網(wǎng)具有大體封閉的第一主表面和大體開放的第二主表面,所述大體封閉的第一主表面包括多個(gè)平整、共面的細(xì)絲環(huán),所述大體開放的第二主表面由遠(yuǎn)離所述支承網(wǎng)的所述第一主表面的細(xì)絲部分限定,并且其中所述將所述多組分纖維填入細(xì)絲狀支承網(wǎng)的至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)通過將所述多組分纖維填入所述支承網(wǎng)的所述大體開放的第二主表面內(nèi)而進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述支承網(wǎng)的細(xì)絲的平均直徑為至少約200微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述多組分纖維的纖度介于約1旦尼爾和約5旦尼爾之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括將顆粒進(jìn)料到所述形成腔室內(nèi);將所述顆粒與所述多組分纖維混合;將所述顆粒和所述多組分纖維填入所述支承網(wǎng)內(nèi);以及將所述多組分纖維和所述顆粒暴露于高溫,以使至少一些所述多組分纖維熔融粘合至彼此并使至少一些所述顆粒熔融粘合至至少一些所述多組分纖維以形成多孔含顆粒網(wǎng),所述多孔含顆粒網(wǎng)嵌入在所述支承網(wǎng)的所述至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述顆粒選自研磨劑顆粒、金屬顆粒、洗滌劑顆粒、表面活性劑顆粒、殺生物劑顆粒、吸附劑顆粒、吸收劑顆粒、微膠囊以及它們的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述顆粒為選自短切纖維質(zhì)海綿顆粒和短切聚氨酯海綿顆粒以及它們的混合物的吸收劑顆粒。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中至少一些所述多組分纖維熔融粘合至所述支承網(wǎng)的至少一些細(xì)絲上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括提供施加于所述嵌入的多孔網(wǎng)的主表面或其內(nèi)部的粘結(jié)劑涂層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中所述粘結(jié)劑涂層包含研磨劑顆粒。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括將填充纖維進(jìn)料到所述形成腔室內(nèi)并使其與所述多組分纖維混合,并將所述填充纖維和所述多組分纖維填入所述支承網(wǎng)的所述至少一些內(nèi)部空隙空間內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括穿過所述支承網(wǎng)以及其中的所述嵌入的多孔網(wǎng)的厚度進(jìn)行切割,從而把所述多孔支承網(wǎng)分成多個(gè)多孔支承制品。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述將所述多組分纖維暴露于高溫包括將所述支承網(wǎng)和其中的所述嵌入的多孔網(wǎng)穿過通風(fēng)粘合器。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述多組分纖維通過多個(gè)旋轉(zhuǎn)銷釘輥在所述形成腔室內(nèi)進(jìn)行混合。
21.一種多孔支承制品,包括其中包含內(nèi)部空隙空間的細(xì)絲狀支承網(wǎng);位于所述細(xì)絲狀支承網(wǎng)的至少一些所述內(nèi)部空隙空間內(nèi)的嵌入多孔網(wǎng),所述嵌入多孔網(wǎng)的纖維基本上由不連續(xù)的多組分聚合物纖維組成,至少一些所述多組分聚合物纖維至少在所述多組分聚合物纖維接觸的某些點(diǎn)熔融粘合至彼此從而構(gòu)成自粘合網(wǎng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的多孔支承制品,其中所述嵌入多孔網(wǎng)還包含熔融粘合至至少一些所述多組分聚合物纖維的顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開了多孔支承制品及其制備方法。將多組分聚合物纖維進(jìn)料到形成腔室內(nèi)并將其至少填入支承網(wǎng)的內(nèi)部空隙空間內(nèi)。所述被填入的至少一些多組分纖維自粘合至彼此以形成嵌入所述支承網(wǎng)內(nèi)的多孔網(wǎng)。所述嵌入的多孔網(wǎng)可以包含粘合至所述網(wǎng)的所述多組分纖維的顆粒。所述嵌入的多孔網(wǎng)中的任選顆??蔀槿缪心?、吸收劑等。
文檔編號D04H1/413GK102575393SQ201080045175
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者拉烏賽·拉勞什, 熱雷米·佩拉斯-卡拉特, 讓·馬里·科昂 申請人:3M創(chuàng)新有限公司