相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求于2014年8月7日提交的美國臨時申請no.62/034,460的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其內(nèi)容通過引用并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有帶形狀的雙組分纖維，具體涉及自卷曲的雙組分、帶狀纖維以及由此類纖維制造的非織造物。

背景技術(shù)：

當(dāng)使用機(jī)械力或通過水力纏結(jié)預(yù)期將纖維分裂成較小的纖維時，已常規(guī)產(chǎn)生帶狀雙組分纖維（例如參見yu的美國專利no.6,627,025）。發(fā)明人已設(shè)想使用根據(jù)本文所提供的本公開內(nèi)容的雙組分帶狀纖維來提高非織造物的蓬松性。

蓬松性（bulk）通常是非織造物的合意性質(zhì)，因?yàn)槠鋫魉腿彳浐褪孢m的感覺。例如，對于用作尿布中的頂片或底片的非織造物來說，柔軟和舒適是合意的。蓬松性也是影響非織造物如何吸收、分配和保留流體的重要特性。良好的實(shí)例是用作設(shè)置在尿布的頂片與吸收芯之間的采集及分配層的非織造物。

在非織造物的制造中，可以通過使用卷曲纖維來提高非織造物的蓬松性。常規(guī)地，由短纖維生產(chǎn)的非織造物將使用在將纖維切割成適當(dāng)長度之前已經(jīng)機(jī)械卷曲的纖維。此類纖維看上去具有z字形形狀。

用于在蓬松的紡粘布（bulkyspunbond）的生產(chǎn)中所使用的長絲的典型方法是使用兩種在再加熱時具有不同收縮系數(shù)的聚合物組分來制備圓形纖維，并以并列或偏心方式設(shè)置那些纖維。收縮的差異將迫使長絲被扭曲成螺旋形狀。這種方法的一個實(shí)例描述于stoke等人的美國專利no.5,622,772中。有時這種方法被稱為自卷曲的長絲。雖然這種方法可以產(chǎn)生具有高蓬松性外觀的非織造物，但當(dāng)該非織造物被重力壓縮時，容易喪失蓬松性。這歸因于由于它們的形狀而提供極小的抗壓縮性的卷曲。

因此，對自卷曲的雙組分纖維以及由此類纖維制備的紡粘布存在著需要，所述紡粘布抗壓縮，因此即使在負(fù)荷下也保持高蓬松性的一些益處。

概述

本發(fā)明涉及具有帶形狀的自卷曲的雙組分纖維。不意欲受理論的束縛，與常規(guī)的纖維和非織造物相比，本發(fā)明的自卷曲的雙組分纖維和由此類纖維制造的紡粘型非織造物具有改進(jìn)的抗壓縮性。

在一方面，本發(fā)明提供了具有帶形狀的雙組分纖維。該雙組分纖維可以包含第一聚合物組分和第二聚合物組分，第一聚合物組分和第二聚合物組分在化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)中的任一者或兩者上存在差異。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第一聚合物組分和第二聚合物組分具有與限定雙組分纖維的帶形狀的主平分線基本上平行或基本上對齊（alignedwith）的界面。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第一聚合物組分和第二聚合物組分具有與限定雙組分纖維的帶形狀的主平分線基本上垂直或顯著不對齊（substantiallynon-aligned）的界面。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，使用熱能和機(jī)械力中的至少一種使雙組分纖維自卷曲。進(jìn)一步根據(jù)該實(shí)施方案，機(jī)械力可以包括拉伸雙組分纖維。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，雙組分纖維的長徑比大于約4:1。除了由不同組分組成之外，第一聚合物組分和第二聚合物組分之間的物理性質(zhì)可以不同。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，第一聚合物組分和第二聚合物組分之間的熔點(diǎn)差為至多約15℃。

本發(fā)明的一個方面提供了制備帶狀雙組分纖維的方法，其包括以下步驟：提供第一聚合物組分，提供第二聚合物組分，對第一聚合物組分和第二聚合物組分進(jìn)行紡絲和加工，以形成具有并列型橫截面的雙組分纖維，以及自卷曲雙組分纖維，以形成自卷曲的雙組分纖維。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，用于制備帶狀雙組分纖維的方法的自卷曲步驟可以包括熱加熱或施加機(jī)械力中的任一者或兩者。

本發(fā)明的另一方面提供了包含本發(fā)明的雙組分纖維的非織造織物。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，非織造物的雙組分纖維具有使用紡粘法制造的長絲（continuousfilaments）。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，可以使用熱粘合和/或纏結(jié)來使非織造物的雙組分纖維硬化。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，雙組分纖維可以包含短纖維，并且進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方案，可以使用熱粘合和/或纏結(jié)來硬化。

通過結(jié)合附圖檢閱以下描述，其它的方面和實(shí)施方案將變得明顯。然而，本發(fā)明尤其由所附權(quán)利要求書指明。

附圖的數(shù)種視圖的簡述

因此已經(jīng)概括地描述了本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖，其不必定按比例繪制，并且其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的纖維的切斷端的橫截面視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的圖1的纖維在經(jīng)受熱處理以觸發(fā)其收縮之后的立體視圖（isometricview）；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案的纖維的切斷端的橫截面視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案的圖3的纖維在經(jīng)受熱處理以觸發(fā)收縮之后的立體視圖；

圖5a-f闡述了數(shù)種不同形狀的纖維的橫截面放大視圖，其中圖5a-e顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的各種帶狀纖維；

圖6a是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的未經(jīng)活化的纖維網(wǎng)中的帶狀纖維的sem；

圖6b是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的已被熱活化的圖6a的帶狀纖維的sem；和

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的帶狀雙組分纖維的sem。

發(fā)明詳述

現(xiàn)在將在下文中參考附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中顯示了本發(fā)明的一些而不是所有的實(shí)施方案。可以描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但是本發(fā)明可以以許多不同的形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的實(shí)施方案。相反，提供這些實(shí)施方案，以致本公開內(nèi)容將是徹底且完全的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的實(shí)施方案不以任何方式解釋為對本發(fā)明的限制。相同的數(shù)字通篇指代相同的元件/要素（element）。

除非上下文另有明確說明，否則在說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)指示物。例如，對“一根纖維”的提及包括多根此類纖維。

應(yīng)理解，在本文中可以使用諸如“在前的”或“后面是/有（followedby）”等相對術(shù)語來描述一個元件/要素與另一元件/要素的關(guān)系（例如如附圖中所闡述的）。應(yīng)理解，除了如附圖所闡述的元件/要素的取向之外，相對術(shù)語還意欲涵蓋元件/要素的不同取向。應(yīng)理解，此類術(shù)語可以用于描述本發(fā)明的一個或更多個元件/要素的相對位置，并且除非上下文另有明確說明，否則不意欲是限制性的。

在此參考各種透視圖（包括作為本發(fā)明理想化的實(shí)施方案的示意性表示的透視圖）來描述本發(fā)明的實(shí)施方案。如本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到的，在實(shí)施本發(fā)明時將預(yù)期對附圖中所闡述的形狀的變化或修改。此類變化和/或修改可以是制造技術(shù)、設(shè)計考慮等的結(jié)果，并且此類變化在本文意欲被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)并且如所附權(quán)利要求書中所進(jìn)一步闡述。在附圖中闡述的本發(fā)明的制品及其各自的組件不意欲闡述制品的組件的精確形狀，并且不限于本發(fā)明的范圍。

盡管本文采用了具體術(shù)語，但是它們僅在一般性和描述性意義上使用，并非用于限制的目的。除非術(shù)語已經(jīng)另外定義，否則本文所使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。應(yīng)進(jìn)一步理解，術(shù)語（例如在常用字典中定義的那些）應(yīng)被解釋為具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的含義。應(yīng)進(jìn)一步理解，術(shù)語（例如在常用字典中定義的那些）應(yīng)被解釋為具有與它們在有關(guān)技術(shù)和本公開內(nèi)容的范圍中的含義一致的含義。將不以理想化的或過度形式的意義來解釋此類常用術(shù)語，除非本文的公開內(nèi)容明確地如此另外定義。

本發(fā)明涉及具有能夠自卷曲的帶形狀的多組分纖維的制造。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，在非織造物的制造中使用此類多組分纖維。

本發(fā)明的一個方面涉及具有帶形狀的雙組分纖維。本文所描述的本發(fā)明的一個方面還涉及由具有并列構(gòu)型的自卷曲的雙組分纖維制造的紡粘布（spunbond），其大致具有帶形狀。

如本文所用的“雙組分纖維”意味著包含一對聚合物組分的纖維或長絲，該對聚合物組分沿著纖維的長度基本上對齊且彼此粘附。雙組分纖維的橫截面可以是例如并列型、皮芯型或其它合適的橫截面，從其可以形成有用的卷曲。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，雙組分纖維的橫截面包括基本上并列的橫截面。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，如圖1中所闡述的，例如以并列構(gòu)型設(shè)置具有不同性質(zhì)（例如不同的收縮系數(shù)）的兩種聚合物組分（第一聚合物組分10和第二聚合物組分15）。如圖1所闡述的纖維或長絲以類似于圖2所表示的卷曲纖維的方式收縮。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方案，此類纖維將以更可預(yù)言的方式收縮，產(chǎn)生更緊密的結(jié)構(gòu)，其比規(guī)則圓形的自卷曲的雙組分纖維更難以壓縮。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，如圖3中所闡述的，例如以并列構(gòu)型設(shè)置具有不同性質(zhì)（例如不同的收縮系數(shù)）的兩種聚合物組分（第一聚合物組分20和第二聚合物組分25）。當(dāng)被加熱并收縮時，圖3的纖維將采取圍繞對應(yīng)于該兩種聚合物組分之間的界面的軸旋轉(zhuǎn)的螺旋形狀，類似于例如圖4中所表示的卷曲纖維。此外，這種方法產(chǎn)生具有良好的抗壓縮性的緊密結(jié)構(gòu)。

如本文所使用的術(shù)語“帶狀”指橫截面幾何形狀和長徑比。關(guān)于橫截面幾何形狀，“帶狀”指包括至少一對（組）對稱表面的橫截面。例如，所述橫截面可以是多邊形，其包括兩個不同的相對對稱表面對或僅僅其中的一組。作為實(shí)例，但不意欲限制，參考圖5，（其）顯示，總體形狀35具有想象的主平分線300和垂直于主平分線的輔平分線（minorbisector）（未示出），其中相對的表面351和352是參照想象的平分線300相對于彼此對稱的表面。闡述了具有至少一組對稱表面的其它帶狀幾何形狀（例如，如圖5b-5e中所示）。主平分線300可以呈直線（例如，圖5a-5d）、曲線（例如，圖5e）或其它形狀，這取決于纖維的橫截面形狀。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，主平分線300可以限定“帶狀”纖維的形狀。

在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，包含第一聚合物組分和第二聚合物組分的雙組分纖維具有基本上平行于“帶狀”纖維的主平分線的界面。關(guān)于具有非直線（non-linear）形狀的主平分線，基本上平行于意味著與主平分線的大體方向基本對齊。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，包含第一聚合物組分和第二聚合物組分的雙組分纖維具有基本上垂直于“帶狀”纖維的主平分線的界面。關(guān)于具有非直線（non-linear）形狀的主平分線，基本上垂直于意味著與主平分線的大體方向顯著不對齊。

“帶狀”可以包括例如具有形成矩形形狀的兩組平行表面的形狀（例如圖5a）?！皫睢边€可以包括例如具有一組平行表面的橫截面，其可以通過具有一定曲率半徑的較短的圓形端部接頭來彼此連接（例如，圖5b）?！皫睢绷硗饪梢园ɡ纭肮饭恰睜顧M截面（例如圖5c中所闡述的），以及卵形或橢圓形橫截面（例如圖5d中所闡述的）。在圖5c中所闡述的這些橫截面中，例如，術(shù)語“帶狀”指包括多組對稱表面的橫截面，所述對稱表面包括圓形（例如曲線或耳垂形（lobed））表面，它們在直徑上彼此相對。如圖5d中所闡述的，卵形橫截面可以具有圓形或曲線型的頂部和底部對稱表面，它們通過在側(cè)部的具有比頂部和底部對稱表面相對更小的曲率半徑的較短的圓形端部接頭而彼此連接。

術(shù)語“帶狀”還包括沿著橫截面的周邊包括超過兩個方形端部或圓形端部（或“耳垂（lobe）”）的橫截面幾何形狀。例如圖5c顯示了雙耳垂形（bi-lobal）橫截面。耳垂（lobes）不同于包括在例如上文所提及的圖5b和5d中所顯示的橫截面中所指示的圓形端部接頭。表面不規(guī)則（像凸起或條紋或壓花圖案，其與橫截面的周邊相比相對小，或者并非連續(xù)地沿著纖維的長度）不包括在“耳垂（lobes）”或圓形端部接頭的定義中。還可以理解，“帶狀”的上述定義覆蓋其中一組或更多組表面（例如相對的縱向表面）不是直線形的橫截面幾何形狀（例如圖5e），條件是，此類橫截面幾何形狀滿足如下定義的長徑比要求。

關(guān)于長徑比，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，“帶狀”橫截面具有大于1.5:1的長徑比（ar）。長徑比定義為尺寸d1和尺寸d2的比率。尺寸d1是沿著第一軸測量的橫截面（無論是帶狀還是其它形狀）的最大尺寸。尺寸d1也稱為帶狀橫截面的長尺寸（majordimension）。尺寸d2是沿著垂直于用于測量尺寸d1的第一軸的第二軸測量的相同橫截面的最大尺寸，其中尺寸d1大于尺寸d2。尺寸d2也稱為短尺寸（minordimension）。作為選擇，主平分線300可以沿著第一軸定位，并且輔平分線（未示出）可以沿著第二軸定位。在圖5a、5b、5c、5d和5e（其闡述了帶狀橫截面）中以及在圖5f（其闡述了如下所描述的非帶狀橫截面）中闡述了如何測量尺寸d1和d2的實(shí)例。根據(jù)式（i），由尺寸d1和d2的歸一化比值（normalizedratio）計算長徑比：

ar=(d1/d2):1（i）

其中用于測量d1和d2的單位是相同的。

術(shù)語“帶狀”排除了例如本文所限定的基本上圓形（round、circular或roundshaped）的橫截面形狀。如本文所提及的，術(shù)語“圓形”（"round"、"circular"或"round-shaped"）指具有1:1至1.5:1的長徑比或圓度的纖維橫截面。正圓形（exactlycircular或（exactly）round）纖維橫截面具有小于1.5:1的長徑比1:1。不符合如本文所定義的針對“帶狀”纖維的所示標(biāo)準(zhǔn)的任何纖維是“非帶狀”的。其它非帶狀纖維可包括例如正方形、三耳垂形（tri-lobal）、四耳垂形（quadri-lobal）和五耳垂形（penta-lobal）橫截面形狀的纖維。例如，正方形形狀的橫截面具有約1:1的長徑比，其小于1.5:1。三耳垂形橫截面纖維例如具有三個圓形端部或“耳垂”，且因此不符合如本文所使用的針對“帶狀”橫截面的定義。

第一聚合物組分與第二聚合物組分的比例可以部分地確定第一聚合物組分在雙組分纖維的橫截面中占據(jù)的面積和第二聚合物組分在雙組分纖維的橫截面中占據(jù)的面積。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，雙組分纖維中第一聚合物組分與第二聚合物組分的重量比可以為約1:10至約10:1、約1:5至約5:1、約1:2至約2:1、約2:3至約3:2或約3:4至約4:3。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，雙組分纖維中第一聚合物組分與第二聚合物組分的重量比可以為約1:1，具有+/-10％的偏差。

為了清楚起見，本發(fā)明的纖維的特征在于既是雙組分又是帶狀的。另外，本發(fā)明的纖維可以是自卷曲的。

如本文所用的“自卷曲”意味著在經(jīng)受合適量的應(yīng)變和/或熱量和/或可能導(dǎo)致纖維變成卷曲的其它力時纖維所展現(xiàn)的自發(fā)卷曲。

形成纖維的聚合物組分可以包含基本上符合以下這些條件的選自任何熱塑性聚合物或熱塑性纖維的共混物的聚合物：（1）聚合物組分針對共擠出相容，這意味著它們可以在與產(chǎn)生消極影響（像包含聚合物組分的聚合物之一的熱降解）的溫度如此不同的溫度下加工；（2）聚合物組分具有足夠的相容性，以致形成將在收縮過程中幸存的穩(wěn)定界面（如果在其界面處聚合物組分之間的粘附太弱，則長絲可在由差異收縮所誘導(dǎo)的應(yīng)力下分裂成兩根纖維）；和（3）當(dāng)加熱纖維且/或?qū)⒁恍┢渌κ┘拥嚼w維時，所選擇的聚合物組分發(fā)生不同的收縮。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，通過擴(kuò)大兩種聚合物組分的聚合物之間的特性粘度（iv）差異可以增強(qiáng)自卷曲。例如，可以通過以加寬兩種組分的可結(jié)晶性的差距的方式進(jìn)行固態(tài)聚合來增加第二組分的iv。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，可將第一聚合物組分的iv降低到以下水平：其中有可能進(jìn)行紡絲，但是仍給出足以在紗線中產(chǎn)生細(xì)小的卷曲的增加的差異熔體粘度。

美國專利no.7,994,081（通過引用全文并入本文）描述了如何將可結(jié)晶的無定形熱塑性聚合物熔體擠出，以產(chǎn)生多根纖維。根據(jù)本公開內(nèi)容的無定形熱塑性聚合物具有足夠低的結(jié)晶度或甚至基本上沒有結(jié)晶度。進(jìn)一步根據(jù)本公開內(nèi)容，用于生產(chǎn)纖維的可結(jié)晶的無定形熱塑性聚合物能夠經(jīng)受應(yīng)力誘導(dǎo)的結(jié)晶。在加工期間，使聚合物組合物的第一組分經(jīng)受導(dǎo)致應(yīng)力誘導(dǎo)的結(jié)晶的加工條件，以致第一聚合物組分處于半結(jié)晶狀態(tài)。在不足以誘導(dǎo)結(jié)晶的條件下加工聚合物的第二組分，因此第二聚合物組分保持基本上無定形。歸因于其無定形性質(zhì)，第二聚合物組分具有低于半結(jié)晶第一聚合物組分的軟化溫度的軟化溫度，因此能夠在低于第一聚合物組分的軟化溫度的溫度下形成熱粘合。因此，可利用無定形第二聚合物組分作為非織造織物的粘合劑組分，而半結(jié)晶第一聚合物組分可充當(dāng)非織造織物的基質(zhì)組分，提供織物所必需的強(qiáng)度物理性能，例如拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。

本發(fā)明的雙組分纖維可另外包含可結(jié)晶的無定形熱塑性聚合物組分。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，可以通過提供兩股熔融的無定形聚合物流來產(chǎn)生第一組分和第二組分，其中從中形成第二聚合物組分的聚合物的特性粘度低于第一聚合物組分的聚合物。在擠出期間，將所述流合并，以形成多組分纖維。然后可使合并的熔融流經(jīng)受在較高的特性粘度聚合物中誘導(dǎo)結(jié)晶并且不足以在較低特性粘度聚合物中誘導(dǎo)結(jié)晶的應(yīng)力，從而分別產(chǎn)生第一聚合物組分和第二聚合物組分。

在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，聚合物組分分別包含兩種不同的聚烯烴，在非限制性實(shí)例中為聚乙烯和聚丙烯。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，聚烯烴可以包含聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯（pet/pe）、聚乳酸/聚乙烯（pla/pe）或聚對苯二甲酸乙二酯/聚乳酸（pet/pla）。

在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，聚合物組分可以包含共聚物（部分（包含）或者作為主要的聚合物組分）。作為實(shí)例，不意欲限制，乙烯聚合物可以包括主要由乙烯組成的聚合物，例如高壓法聚乙烯或中壓法聚乙烯或低壓法聚乙烯，并且可以不僅包括乙烯均聚物，而且可以包括乙烯與丙烯、丁烯-1、乙酸乙烯酯等的共聚物（部分（包含）或甚至作為主要組分），及其任何組合。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第一聚合物組分的聚合物和第二聚合物組分的聚合物可以分別包含全同立構(gòu)聚合物、間同立構(gòu)聚合物、全同立構(gòu)-無規(guī)立構(gòu)立體嵌段聚合物和/或無規(guī)立構(gòu)聚合物中的任何一種或更多種。例如，不意欲限制，聚合物可以分別包含全同立構(gòu)聚丙烯和間同立構(gòu)聚丙烯，或者在適用時包含具有不同密度或立構(gòu)規(guī)整度的聚乙烯。

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，其中任一種聚合物組合物或兩種聚合物組合物的聚合物包含聚乙烯，所述聚乙烯可以是乙烷的線形半結(jié)晶均聚物，例如高密度聚乙烯（hdpe）；乙烯與α-烯烴的無規(guī)共聚物，例如線形低密度聚乙烯（lldpe）；支化乙烯均聚物，例如低密度聚乙烯（ldpe）或極低密度聚乙烯（vldpe）；彈性體聚烯烴，例如丙烯與α-烯烴的共聚物；及其任何組合。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，聚合物組分的聚合物可以是相同類型的聚合物，但是具有不同的數(shù)均分子量。例如，第一聚合物組分的第一聚合物的數(shù)均分子量可以為至少約10,000、至少約50,000、至少約100,000或至少約500,000，或者，至多約500,000、至多約100,000、至多約50,000或至多約10,000。第二聚合物組分的第二聚合物的數(shù)均分子量可以為至少約5,000、至少約10,000、至少約50,000、至少約100,000或至少約500,000，或者至多約500,000、至多約100,000、至多約50,000、至多約10,000或至多約5,000。然而，第一聚合物的數(shù)均分子量與第二聚合物的數(shù)均分子量不同。第一聚合物的數(shù)均分子量可與第二聚合物的數(shù)均分子量存在以下差別：至多約500、至多約1,000、至多約2,000、至多約2,500、至多約3,500、至多約5,000、至多約7,500、至多約10,000、至多約15,000、至多約25,000，至多約30,000、至多約35,000、至多約40,000、至多約45,000、至多約50,000、至多約60,000、至多約70,000、至多約75,000、至多約90,000、至多約100,000、至多約125,000、至多約150,000、至多約175,000、至多約200,000或至多約250,000。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，除了第一聚合物組分的第一聚合物和第二聚合物組分的第二聚合物之外，第一聚合物組分和第二聚合物組分中的任一者或兩者可以包括另一種聚合物，以形成聚合物共混物。在其中兩種聚合物組分包括此類另一種聚合物的情況下，該聚合物屬于相同的聚合物類型，但具有不同的性質(zhì)。在美國專利no.8,758,660（其全文通過引用并入本文）中描述了聚合物共混物在多組分纖維的組分中的此類使用的實(shí)例。例如，包括在聚合物共混物中的這種其它聚合物可在用于第一聚合物組分和第二聚合物組分的聚合物共混物中的每一種中分別具有不同的數(shù)均分子量。例如，在第一聚合物組分的聚合物共混物中的該聚合物的數(shù)均分子量可以為至少約200、至少約500、至少約1,000或至少約1,500，或者，至多約5,000、至多約3,500、至多約3,000或至多約2,500。當(dāng)該另外的聚合物包括在第二聚合物組分中時，在第二聚合物組分的聚合物共混物中的該聚合物的數(shù)均分子量可以為至少約200、至少約500、至少約1,000或至少約1,500，或者，至多約5,000、至多約3,500、至多約3,000或至多約2,500。然而，第一聚合物的數(shù)均分子量與第二聚合物的數(shù)均分子量不同。第一聚合物共混物中的聚合物的數(shù)均分子量可與第二聚合物共混物中的聚合物的數(shù)均分子量存在以下差別：至多約5、至多約10、至多約20、至多約25、至多約35、至多約50、至多約75、至多約100、至多約150、至多約250、至多約300、至多約350、至多約400、至多約450、至多約500、至多約600、至多約700、至多約750、至多約900、至多約1,000、至多約1,250、至多約1,500、至多約1,750、至多約2,000或至多約2,500。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，聚合物組分的聚合物可以包含多組分聚合物。如本文所用的“多組分”可包括共聚物、三元共聚物、四元共聚物等，及其任何組合。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，使多組分纖維成形來為雙組分纖維提供變成自卷曲的能力，以致相對于不包括一種或更多種此類多組分纖維的雙組分纖維，其在非織造物中的使用提供了增加的蓬松性。

可將聚合物組分的熔點(diǎn)設(shè)置為大致相同或不同，這取決于是否通過熱量；一些其它機(jī)械力，例如水力纏結(jié)、拉伸等或它們的組合來實(shí)現(xiàn)卷曲。實(shí)際上，可以使用本領(lǐng)域已知的任何卷曲方法。

在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，第一聚合物組分可以具有例如約110℃至約130℃范圍內(nèi)的熔點(diǎn)。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，第二聚合物組分的熔點(diǎn)可以在約135℃至約175℃、約145℃至約170℃、約150℃至約168℃或約160℃至約166℃的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，第一聚合物組分和第二聚合物組分之間的熔點(diǎn)差為至多約1℃、至多約2℃、至多約3℃、至多約4℃、至多約5℃、至多約10℃、至多約15℃、至多約20℃、至多約25℃、至多約30℃、至多約40℃或至多約50℃。

聚合物組分可另外包含一種或更多種添加劑和/或增容劑，以增強(qiáng)聚合物組分之間的界面處的粘附。

在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，聚合物組分的潛在收縮的活化可以在形成纖維網(wǎng)之前在纖維上引發(fā)；或在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，在其硬化之前在纖維網(wǎng)上引發(fā)。在本發(fā)明的某些其它實(shí)施方案中，也有可能在通過例如水力纏結(jié)或點(diǎn)粘合進(jìn)行硬化之后，用熱量活化纖維。

圖6a是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的未經(jīng)活化的纖維網(wǎng)中的帶狀纖維的sem。圖6b是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的已被熱活化的圖6a的帶狀纖維的sem。圖6b的帶狀纖維由于熱活化而變得卷曲。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的帶狀雙組分纖維的sem。圖6a、6b和7的雙組分帶狀纖維是并列型雙組分纖維，其在一側(cè)上包含聚對苯二甲酸乙二酯（pet），且在另一側(cè)上包含pet共聚物。當(dāng)然，如本文所進(jìn)一步公開的，任何聚合物組合是可能的。例如，本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案的非限制性實(shí)例是并列型雙組分帶狀纖維，其在一側(cè)上具有聚丙烯（pp），且在另一側(cè)上具有聚乙烯（pe）。

如圖6b的卷曲纖維所證明的，使用熱能已使圖6a的帶狀纖維硬化。表1提供了在經(jīng)受熱活化之后，圖6b的數(shù)根帶狀纖維的長度。

表1

表2

表2提供了圖7的數(shù)根帶狀纖維的長尺寸和短尺寸。

本發(fā)明的雙組分纖維可以具有大于約1.5:1、大于約2:1、大于約2.5:1、大于約3:1、大于約4:1和大于約5:1的長徑比。

可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法來形成由本發(fā)明的纖維制造的非織造物。然而，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中，紡粘織物由本發(fā)明的長絲制造。

如可在本文中互換地使用的術(shù)語“非織造物”或“非織造織物”或“織物”指聚合物纖維或長絲的非織造物集合，其緊密結(jié)合以形成一個或更多個層。除非另有說明，非織造物或非織造織物或織物的一個或更多個層可包括短纖維長度的纖維、基本連續(xù)或不連續(xù)的絲或纖維、及其組合或混合物。非織造織物或非織造組分的一個或更多個層可以是穩(wěn)定的或不穩(wěn)定的。

本發(fā)明的織物可以是機(jī)織的、針織的或非織造的，但是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案優(yōu)選水力纏結(jié)的非織造織物。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，特別優(yōu)選使用經(jīng)熱處理的自卷曲的帶狀纖維來制造本發(fā)明的織物。進(jìn)一步根據(jù)這些實(shí)施方案，水力纏結(jié)可以跟隨卷曲本發(fā)明的雙組分纖維所需的熱處理和/或機(jī)械力。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，形成紡粘纖維網(wǎng)的雙組分纖維可以經(jīng)受來自在10巴至1000巴范圍內(nèi)的水壓下的一個或更多個水力纏結(jié)站的水壓。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，可以另外使非織造織物經(jīng)受熱加熱，以進(jìn)一步使紡粘纖維網(wǎng)中的雙組分纖維卷曲。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，可以在縱向上拉伸織物，以誘導(dǎo)織物內(nèi)的雙組分纖維卷曲?；蛘呋蛄硗獾?，可以在橫向上拉伸織物，以在織物的雙組分纖維中誘導(dǎo)卷曲。在某些實(shí)施方案中，可以通過采用拉幅機(jī)（tenterframe）在橫向上拉伸織物，以形成用于雙組分纖維卷曲誘導(dǎo)的縱向（machine-wise）拉伸。

在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，非織造物包含本發(fā)明的雙組分纖維。進(jìn)一步根據(jù)該實(shí)施方案，非織造物的雙組分纖維可以包括通過紡粘法制造的長絲。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，可以使用熱粘合和纏結(jié)中的至少一種使非織造物的雙組分纖維硬化。

本發(fā)明的一個方面提供了制備雙組分纖維的方法。用于制備雙組分纖維的方法包括以下步驟：提供作為第一聚合物組分，提供第二聚合物組分，和對第一聚合物組分和第二聚合物組分進(jìn)行紡絲和加工，以形成具有并列型橫截面的雙組分纖維。

根據(jù)某些實(shí)施方案，可以用被設(shè)計用于生產(chǎn)具有所需橫截面構(gòu)型（例如在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案中的并列型橫截面）的雙組分長絲的噴絲板來制備本發(fā)明的雙組分纖維?？蓪娊z板配置成在所有噴絲孔口處形成雙組分長絲，或者，取決于所需的特定產(chǎn)品特性，可將噴絲板配置成生產(chǎn)一些雙組分多耳垂形（multilobal）長絲和一些完全由第一聚合物組分和第二聚合物組分之一形成的多耳垂形長絲。

受益于在本文的描述和相關(guān)附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)的本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到本文闡述的本發(fā)明的許多修改和其它實(shí)施方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以對本文描述的實(shí)施方案進(jìn)行改變而不脫離其寬泛的發(fā)明構(gòu)思。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所公開的特定實(shí)施方案，但是意欲覆蓋由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改。