專利名稱：：用于清潔印刷機器的高拉伸模量非織造織物的制作方法用于清潔印刷機器的高拉伸模量非織造織物
背景技術：
：1.發(fā)明領域本發(fā)明涉及清潔機器的滾筒例如印刷機器滾筒的非織造織物。2.相關技術描述用非織造織物清潔印刷機的滾筒在本領域中已知。Gasparrni等的美國專利5,974,976號中闡述了具有減少的空氣含量的非織造清潔織物，和此類織物清潔印刷機的滾筒的用途。Tanaka等的美國專利申請公布號2002/0187307中闡述了清潔印刷機的滾筒的濕法成網(wǎng)片。濕法成網(wǎng)片含約5-50%(重量)粘合纖維，將其水刺成網(wǎng)(hydroentangled)和緊捻，然后加熱，將緊捻后的粘合纖維熔化。濕法成網(wǎng)片的實例包括含至少50%紙漿的片。在減少成本和減少印刷材料對環(huán)境的影響的努力中，用再生紙作為印刷的原料。但是，再生紙比新(即非再生)紙產(chǎn)生更多纖維屑。增加量的紙纖維屑纖維與油墨、溶劑和水混合，在印刷機的膠印和壓印滾筒上形成半固體殘渣。另外，在洗滌程序期間，隨著布前進，由于清潔織物拉伸，可發(fā)生不能接受的變形或頸縮。清潔織物還需要在滾筒上具有高紙纖維屑拾取和保留、無表面條紋和高溶劑解吸附，以提高清潔率。需要為清潔機器滾筒提供改進的清潔織物，此類清潔織物具有避免織物伸長的高拉伸模量，同時在滾筒上具有高紙纖維屑拾取和保留、無表面條紋和高溶劑解吸附，以合理的成本提高清潔率。發(fā)明概述3在一個實施方案中，本發(fā)明涉及清潔滾筒的高強度非織造織物，此類織物包括含約5-40%(重量)粘合纖維的射流噴網(wǎng)法非織造織物，該粘合纖維含有低熔點組分、約25-65%(重量)高熔點聚酯纖維，其中低熔點組分含熔點低于高熔點聚酯纖維的熔點的聚酯共聚物，和約35-55%(重量)木漿粕纖維，和其中通過使粘合纖維的皮組分至少部分軟化或熔化使該射流噴網(wǎng)法織物熱粘合，提供熱粘合的射流噴網(wǎng)法非織造織物。發(fā)明詳述本文中使用的術語"非織造織物"和"非織造網(wǎng)"是指與針織或機織織物相反的單一纖維的片結構，該結構按隨機方式放置，形成無可識別圖案的平面材料。本文中使用的術語"射流噴網(wǎng)法非織造織物"是指通過用流體噴射使纖維在纖維非織造網(wǎng)中纏結產(chǎn)生的非織造織物。例如，可通過將在多孔支持物例如網(wǎng)篩上支持纖維網(wǎng)，并通過使支持的網(wǎng)在水射流下面通過例如按水針刺法，制備射流噴網(wǎng)法非織造織物。本文中使用的術語"縱向"(縮寫為MD)是指其中制備非織造網(wǎng)的方向(例如在非織造網(wǎng)形成期間將纖維沿著支持表面的移動方向鋪放)。術語"橫向，，(縮寫為XD)是指通常在網(wǎng)平面中與縱向垂直的方向。本文中使用的術語"聚酯，，將包括聚合物，其中至少85%再固化單元是二羧酸和二元醇的縮合產(chǎn)物，具有通過酯單元形成形成的鍵。這些聚合物包括芳族、脂族、飽和和不飽和的二酸和二醇。聚酯的常見實例是聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)，它是乙二醇和對苯二曱酸的縮合產(chǎn)物。本文中使用的術語"粘合纖維"是指在低于高熔點基礎(base)纖維的降解溫度或熔點的溫度下，可熱粘合(即可熔化或部分可熔化)的纖維，該高熔點基礎纖維在非織造網(wǎng)中與粘合纖維結合。粘合纖維可為均質的或可包含多組分纖維。本文中使用的術語"多組分纖維"是指由至少兩種不同聚合物組分組成的纖維，這些聚合物組分已經(jīng)紡在一起形成單一纖維。至少兩種聚合物組分排列在不同的基本上連續(xù)放置的區(qū)域，這些區(qū)域橫穿多組分纖維的橫截面；這些區(qū)域沿著纖維的長度基本上連續(xù)延伸。適用于用作粘合纖維的多組分纖維在其至少一部分外圍表面上含有低熔點聚合物組分。低熔點聚合物組分的熔點低于網(wǎng)中高熔點基礎纖維的熔點。本文中使用的術語"雙組分纖維"是指由兩種不同聚合物組分制成的多組分纖維。術語"短纖維"表示天然纖維或細絲的切割長度。典型的短纖維的長度為約0.25-5.0英寸(0.6-15.2cm)。本發(fā)明涉及適用于清潔印刷機或其它設備滾筒的熱粘合射流噴網(wǎng)法非織造織物。此類含粘合纖維的非織造織物可用于減少織物伸長。適合制備用于某些本發(fā)明實施方案的射流噴網(wǎng)法非織造織物的纖維網(wǎng)含約5-40%(重量)粘合纖維，該粘合纖維含低熔點聚酯共聚物組分、約5-55%(重量)高熔點聚酯基礎纖維和約40-60%(重量)木漿粕纖維。低熔點聚酯共聚物組分優(yōu)選熔點比高熔點聚酯基礎纖維組分的熔點低至少約ioor-140。c。適用于本發(fā)明的粘合纖維是雙組分纖維，該纖維含聚對苯二曱酸乙二醇酯共聚物皮和聚對苯二甲酸乙二醇酯芯。合適的聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物的實例包括聚對苯二甲酸乙二醇酯的間苯二酸酯共聚物。適合使用的基礎纖維包括聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維。在一個實施方案中，可由聚酯基粘合纖維和基礎纖維的摻混物制備非織造織物。應理解，可通過改變^5出纖維和粘合纖維的相對量調節(jié)所用聚酯的范圍。例如，如果基礎纖維的量為約5%,則可存在的粘合纖維的量為其范圍的較高限?；A纖維可含微纖維(纖維旦尼爾小于1旦尼爾)或親水性聚酯纖維，以增加其吸收性。例如，網(wǎng)中約5-10%(重量)纖維可含微纖維和/或親水性聚酯纖維。親水性聚酯纖維的實例包括用親水性涂料處理的那些。一個實例是德國ADVANSA銷售的Hydrofix親水性聚酯纖維。適用于本發(fā)明的微纖維的實例包括裂膜纖維。按以下方法制備可裂膜纖維通過將兩種或多種不同聚合物組分共紡為多組分纖維，以使聚合物組分形成橫穿纖維橫截面的非相互連接的可分離鏈段，該鏈段沿著纖維長度延伸。可裂膜纖維橫截面包括"菊花"橫截面，其中交替的聚合物組分為花瓣形狀且與相鄰鏈段部分重疊、并排、鏈段的餅狀物(楔形鏈段)、中空鏈段的餅狀物、鏈段的十字狀物、絨尖染色的(tipped)三葉形和本領域中已知的其它橫截面?？蓪⒖闪涯だw維摻入纖維網(wǎng)，并在下述水刺步驟中裂開。可由前體纖維網(wǎng)制備本發(fā)明非織造織物，可用干法成網(wǎng)技術例如一個或多個梳理的纖維層、一個或多個氣流成網(wǎng)纖維層或其組合形成前體纖維網(wǎng)。制備氣流成網(wǎng)的網(wǎng)和梳理網(wǎng)的方法在本領域中熟知。例如，可按照Zafiroglu的美國專利3,797,074號，或用RandoMachineCorporation生產(chǎn)的和在美國專利2,451,915;2,700,188;2,703,441;和2,890,497號中7>開的RandoWebber制備氣流成網(wǎng)的網(wǎng)。通常優(yōu)選具有纖維長度約30-75mm和纖維旦尼爾約1-15的短纖維制備梳理的非織造網(wǎng)。通常優(yōu)選具有纖維長度約12.7mm-25.4mm和纖維旦尼爾約0.9-4的短纖維制備氣流成網(wǎng)的非織造網(wǎng)。粘合纖維和基礎纖維的旦尼爾優(yōu)選密切匹配以得到較好加工性能?？稍谑崂淼确椒ㄖ?，網(wǎng)形成期間，或通過常規(guī)紡織品混紡技術將基礎纖維和粘合纖維混合在網(wǎng)中，然后梳理摻混纖維?；蛘?，可將纖維摻混物分散在空氣流中，并按氣流成網(wǎng)方法，收集在有孔的工具上?；蛘撸蓪⒑澈侠w維和/或基礎纖維的各網(wǎng)分層，然后將組合的層水刺，形成一側的粘合纖維比另一側富集的射流噴網(wǎng)法非織造織物。例如，可用由基礎纖維組成的網(wǎng)將由粘合纖維組成的網(wǎng)分層，然后水刺。或者，一層或多層可含粘合纖維和基礎纖維的摻混物，其中外層之一所含粘合纖維的重量百分比比另一個外層的高。在另一個實施方案中，可通過按照粘合纖維網(wǎng)/基礎纖維網(wǎng)/粘合纖維網(wǎng)配置鋪置網(wǎng)，形成夾心3層結構，其中粘網(wǎng)可包含基礎纖維或粘合纖維和基礎纖維的摻混物，其中粘合纖維層中的一個或兩個所含粘合纖維的重量百分比比基礎纖維層的高。然后可將網(wǎng)水刺，形成一個或兩個粘合纖維富集的側面的射流噴網(wǎng)法非織造織物。應理解，上述實施方案中包含至少一層木漿粕纖維。具有約50-120g/m2,優(yōu)選約60-110g/m"基礎重量的纖維非織造網(wǎng)適合使用；但可將該&出重量改變至開發(fā)需要的性質所必需的程度。梳理網(wǎng)通常具有基本上按縱向取向的纖維，而氣流成網(wǎng)網(wǎng)中的纖維基本上隨機取向。可使梳理網(wǎng)交叉重疊，以改善縱向和橫向性質的均衡。通常優(yōu)選使非織造織物的縱向和橫向性質平衡，但在本發(fā)明的一個實施方案中，由其中纖維基本上按縱向取向的梳理網(wǎng)制備非織造織物。含基礎纖維和粘合纖維的纖維網(wǎng)形成后，將網(wǎng)水刺。制備射流噴網(wǎng)法非織造織物的水刺(或水針刺)方法在本領域中熟知。在水刺方法中，將纖維網(wǎng)置于篩或其它類型的有孔支持物上，然后經(jīng)歷一系列高壓水噴射，引起纖維纏結，形成射流噴網(wǎng)法非織造織物。在Evans的美國專利3,485,706號和Nakamae等的美國專利4,891,262中有對常規(guī)水針刺方法的闡述。支持物元件可以為多孔的，例如由圓形或其它形狀的股、單絲或紗或孔板編織的金屬或塑料帶或篩。水刺成網(wǎng)的織物可有孔或無孔，如本領域中已知取決于選擇的支持物元件。當有孔時，孔徑尺寸范圍可為約13-24目。另外，該織物可帶有圖案或不帶圖案。將纖維網(wǎng)水刺后，將得到的射流噴網(wǎng)法非織造織物熱粘合。選擇使低熔點粘合纖維組分(例如皮-芯粘合纖維的皮)軟化或熔化但高熔點基礎纖維和粘合纖維的芯組分不熔化并保留它們的纖維結構的熱粘合條件。應選擇使成品織物具有需要的強度性質的粘合條件。可將射流噴網(wǎng)法非織造織物巻繞，在以后的時間按照獨立的方法進行熱粘合?；蛘?，水刺成網(wǎng)后，可例如在熱空氣干燥器中立即進行在線熱粘合。按照這種方法，可通過例如真空脫水系統(tǒng)或^^壓輥將射流噴網(wǎng)法非織造織物中的過量水除去，然后使織物通過干燥器。在一個實施方案中，將射流噴網(wǎng)法非織造織物在穿流干燥器中熱粘合，其中熱氣體通常是空氣通過織物。將氣體加熱至足以使粘合纖維的低熔點組分軟化或熔化，但不使基礎纖維軟化或熔化與粘合纖維和基質纖維在它們的交叉點粘合的溫度。與僅表面粘合相反，穿流粘合通常導致跨越織物的寬度并穿過厚度基本上均勻粘合。穿流粘合器通常包括接收織物的有孔鼓和環(huán)繞有孔鼓的罩。使罩中的熱氣體通過射流噴網(wǎng)法非織造織物引導到有孔鼓。選擇在穿流粘合器中的停留時間和熱氣體的溫度，以將織物千燥(如果織物是濕的)和提供需要的熱粘合度?？捎靡粋€或多個串聯(lián)的穿流干燥器得到需要的粘合度。發(fā)現(xiàn)，當基礎纖維是具有約250-26(TC熔點的聚對苯二曱酸乙二醇酯纖維，粘合纖維是皮/芯纖維，此類纖維含具有約100-120。C熔點的聚對苯二曱酸乙二醇酯的低熔點間苯二酸酯共聚物的皮和聚對苯二甲酸乙二醇酯芯，則約180。C粘合空氣溫度(約130-150°<:織物溫度)和在干燥器中的停留時間約8-12秒提供合適的織物?？椢锼毯?，可立即將織物在線熱粘合或在以后時間熱粘合?？扇芜x將熱粘合非織造織物壓延。可用室溫壓延減少織物厚度。按Gasparrini等的美國專利5,974,976號中所述，當用作印刷機的清潔織物時，這允許較長織物長度巻繞在芯上，得到需要的輥厚度。發(fā)現(xiàn)，在約25"C下，在32-300x1(T'N/cm的軋點壓力下，用未加熱的輥壓延適合室溫壓延。最高達約0.70mm(按EDANA30.5-99測量)的織物厚度適用于本發(fā)明。盡管可使用更高的厚度，但從經(jīng)濟的角度考慮，不需要更高的厚度，且對于給定盒尺寸更高的厚度還導致織物的延米(linearmeter)減少。本發(fā)明一般優(yōu)選約0.35mm-0.60mm織物厚度，為了得到這些厚度可用壓延。優(yōu)選較低的厚度以便在盒輥中得到更多織物的延米，從而減少盒需要更換的頻率。但如果厚度太低，油墨可從布的一側滲漏到另一側，從而阻塞水噴管孔。較高的厚度將具有使其他紙纖維屑纖維保留增加的益處，但代價是盒中的織物的延米減少和8較慢的溶劑釋放能力。或者，如果需要另外的熱粘合，可用一個或多個熱輥將織物壓延。但是，應選擇壓延條件，以使織物足以保留吸收劑，除去4^清潔的滾筒表面上的油墨殘留、溶劑或其它物質。90-100°C壓延溫度和150-250x10"N/cm軋點壓力通常合適。本發(fā)明清潔織物可用于常規(guī)印刷機滾筒清潔系統(tǒng)，尤其報紙和市售巻筒紙輪轉印刷機的普通壓印和膠印滾筒。清潔織物通常巻繞在芯體例如中空圓柱形芯體上，可將芯體安裝在印刷機滾筒清潔系統(tǒng)的未巻繞的位置。滾筒清潔系統(tǒng)還可包括巻繞輥，當用清潔織物清潔印刷機滾筒后，用過的清潔織物部分巻到該巻繞輥上。通常，提供將清潔織物與印刷機滾筒相鄰放置的手段。例如，當清潔織物經(jīng)過滾筒輸送時，清潔織物可與印刷機滾筒相接觸。通常，將清潔溶劑或溶液例如脂肪烴溶劑施加至清潔織物?？稍谇鍧嵖椢锏妮伆惭b在印刷機滾筒清潔系統(tǒng)上之前或之后，將清潔溶液施加至織物中?？砂碐asparrini等的美國專利號5,368,157中所述，將清潔織物用清潔溶液預浸漬，包裝備用?；蛘?，當安裝在印刷機清潔系統(tǒng)后，可通過例如使用本領域中已知的泵、噴管、歧管等，將清潔組合物涂覆在清潔織物上。也可用手工噴霧器或其它合適的裝置涂覆清潔組合物。用清潔織物將印刷機滾筒例如膠印和普通壓印滾筒上的油墨殘留、清潔溶劑、纖維屑和其它固體或糊狀物除去。通常，在清潔處理期間，壓墊迫使清潔織物與滾筒接觸。除在低伸長率下的尺寸穩(wěn)定性和高強度外，清潔織物還必須具有足夠的吸收能力(在很大程度上由木漿粕纖維提供)，以吸收殘留溶劑等，因為是在壓力下將其從滾筒表面除去。優(yōu)選的織物還顯示高潤滑的(用表面活性劑濕潤)斷裂強度與千燥段裂強度的比例和高的干硬度和濕硬度，其表明在負荷下織物變形較小，或當用清潔溶劑潤濕時的尺寸穩(wěn)定性。較少變形導致織物纖維脫落趨勢較小。9檢測方法在以下非限制性實施例中，用以下檢測方法測定各種報道的特性和性質。ASTM是指美國材料檢測協(xié)會(AmericanSocietyofTestingMaterials)。EDANA是指歐洲、中東和非洲的歐洲一次性的非織造產(chǎn)品協(xié)會(EuropeanDisposablesandNonwovensAssociation)。基礎重量是.每單位面積織物或片材質量的量度標準，通過EDANA40.3-90或ASTMD-3776測定，按g/m2(gsm)報道。厚度，按EDANA30.5-99或ASTMD1777測量非織造織物的厚度，按mm凈艮道。拉伸性能，(Grab斷裂強度和Grab模量)按照ASTMD5034-95,用干燥樣品測量。按kg單位報道斷裂強度。在本文中，按kN/m單位報道模量。實施例比專交實施例A比專交實施例A是E.I.duPontdeNemoursandCompany(Wilmington,DE)銷售的目前用于清潔印刷機滾筒的木漿粕/聚酯射流噴網(wǎng)法非織造織物。當用于清潔印刷滾筒時，發(fā)現(xiàn)該織物產(chǎn)生不可接受量的X.D頸縮。實施例1在該實施例中，由聚酯雙組分皮/芯纖維和聚酯單組分纖維的#^昆物形成射流噴網(wǎng)法熱粘合織物。雙組分纖維由德國ADVANSA提供的切斷長度1.7dtex38mm的15%PET/85%PET共聚物組成。雙組分纖維含由具有約ll(TC熔點的聚對苯二曱酸乙二醇酯的低熔點間苯二酸酯共聚物形成的皮和由具有約256。C熔點的聚對苯二甲酸乙二醇酯形成的芯。由聚對苯二甲酸乙二醇酯形成聚酯單組分纖維(1.7dtex,38mm切斷長度100。/。PET，由德國ADVANSA4是供)，其熔點為約256。C,將該單組分纖維與雙組分纖維摻混，形成含15%(重量)雙組分纖維和85%(重量)單組分纖維的纖維摻混物。粘合纖維總量占總織物重量的百分比為約3.6%。聚酯基礎纖維和木漿粕的量在表1中提供。使纖維通過兩臺高速Thibeau梳棉機處理，形成梳理網(wǎng)，其中一臺梳棉機具有雙組分和單組分纖維的摻混物，另一臺梳棉機僅具有單組分纖維，然后按照Evans3,485,706的通用方法，將梳理網(wǎng)水針刺。然后用均勻的3.0巴壓力將水針刺片擠壓輥輥壓，然后在180。C下，用2個Fleissner干燥器進行穿流干燥，在每個干燥器中的停留時間為約5-6秒?？椢镄再|見下表1報告。熱粘合射流噴網(wǎng)法非織造織物的性質見下表1報告。所有性能測量在8(或IO)份樣品上進行，并取平均值。實施例2該實施例按與實施例1相同的方法制備，不同之處在于使用約7.9%粘合纖維和每臺梳棉機處理雙組分和單組分纖維的摻混物。聚酯基礎纖維和木漿粕的量見表1提供。實施例3該實施例按與實施例1相同的方法制備，不同之處在于使用約13.1%粘合纖維，其中雙組分纖維含由德國ADVANSA提供的切斷長度1.7dtex38mm的26%PET/74%PET共聚物。每臺梳棉機處理雙組分和單組分纖維的摻混物。聚酯基礎纖維和木漿粕的量見表1提供。表l:非織造織物的性質<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>清潔織物中粘合纖維的存在提供MDgrab^f莫量增加和XD頸縮減少。提供的所有強度數(shù)據(jù)均為干燥樣品數(shù)據(jù)。潤滑的樣品顯示相似結果。權利要求1.一種用于清潔滾筒的高強度非織造織物，所述非織造織物包括含5-40％重量粘合纖維的射流噴網(wǎng)法非織造織物，所述粘合纖維含有低熔點組分、最高達55％重量的高熔點聚酯纖維，其中所述低熔點組分含有熔點低于所述高熔點聚酯纖維的熔點的聚酯共聚物和40-60％重量的木漿粕纖維，和其中通過將所述粘合纖維皮組分至少部分軟化或熔化使所述射流噴網(wǎng)法織物熱粘合，提供熱粘合的射流噴網(wǎng)法非織造織物。2.權利要求1的非織造織物，所述非織造織物具有將干燥織物沿著縱向伸長5-25%時測量的大于25MPa的拉伸模量值。3.權利要求1或2的非織造織物，其中所述粘合纖維是雙組分皮-芯纖維，其中所述皮包含低熔點聚酯共聚物組分，且所述芯包含聚對苯二曱酸乙二醇酯。4.權利要求3的非織造織物，其中所述低熔點聚酯共聚物組分是聚對苯二甲酸乙二醇酯的間苯二酸酯共聚物。5.權利要求1或2的非織造織物，其中在熱粘合后，將所述熱粘合的射流噴網(wǎng)法織物壓延。6.權利要求5的非織造織物，其中所述壓延在25。C下進行。7.權利要求1或2的非織造織物，其中所述熱粘合的射流噴網(wǎng)法織物有孔。8.—種清潔具有外表面的滾筒的方法，所述方法包括提供權利要求1的織物和使所述滾筒的外表面與所述織物接觸的步驟。9.一種清潔具有外表面的滾筒的方法，所述方法包括提供權利要求2的織物和使所述滾筒的外表面與所述織物接觸的步驟。10.權利要求8或9的方法，其中所述滾筒是印刷機器的組件。11.權利要求10的方法，其中所述滾筒是壓印滾筒。全文摘要一種適用于清潔印刷機滾筒的非織造織物，該非織造織物具有高拉伸模量，通過以下方法形成將由高熔點聚酯纖維、低熔點粘合纖維和木漿粕纖維形成的纖維非織造網(wǎng)水刺成網(wǎng)，然后熱粘合至織物。文檔編號B41F35/00GK101522422SQ200780037501公開日2009年9月2日申請日期2007年10月5日優(yōu)先權日2006年10月6日發(fā)明者J·M·V·薩拉梅羅,J·羅德里格斯,T·E·貝尼姆申請人:納幕爾杜邦公司