均一非織造材料及其制法制造技術

一種高度均一的非織造材料，它包含至少基本上由連續(xù)纖維構成的第一纖網(wǎng)，其中所述材料的ＭＤ∶ＣＤ抗張比等于或小于約１．２。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及形成高質量和高度均一非織造纖網(wǎng)的方法以及按此法制造的非織造纖網(wǎng)或織物。
技術介紹
目前使用的許多醫(yī)療護理服和產(chǎn)品、防護服、喪葬和獸醫(yī)產(chǎn)品、以及個人護理產(chǎn)品部分或完全地由非織造纖網(wǎng)材料構成。此類產(chǎn)品的例子包括但不限于醫(yī)療和健康護理產(chǎn)品如手術帷簾、罩衫和繃帶，防護工作服如連衣褲和實驗室大褂，以及嬰兒、兒童和成人護理吸收產(chǎn)品如尿布、訓練褲、泳裝、失禁服裝和墊、衛(wèi)生巾、抹布等。為這些用途，非織造纖維纖網(wǎng)提供接近傳統(tǒng)機織或針織布材料的質感、舒適和美學性能。非織造纖網(wǎng)材料還廣泛用作用于液體和氣體或空氣過濾領域的過濾介質，因為它們可制成具有適合在網(wǎng)眼織物兩面低壓降的條件下捕集顆粒物的低平均孔隙尺寸的過濾網(wǎng)眼織物。非織造纖網(wǎng)材料的物理結構由單根纖維或長絲組成，它們按大體無規(guī)的方式，而不是像針織或機織織物那樣以規(guī)則的、可辨認的方式鋪置。纖維可以是連續(xù)或不連續(xù)的，通常由選自聚烯烴、聚酯和聚酰胺乃至許多其它聚合物的幾大類別熱塑性聚合物或共聚物樹脂制成。聚合物的共混物或共軛多組分纖維也可使用。通過熔融擠出方法如紡粘和熔噴，以及通過干鋪法如短纖維的梳理或氣流鋪網(wǎng)形成的非織造纖維纖網(wǎng)在本領域是公知的。另外，非織造織物可與其它非織造層組成復合材料使用，如制成紡粘/熔噴(SM)和紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層合織物，并且也可與熱塑性薄膜組合使用。非織造織物還可粘合、壓花、處理和/或著色以賦予它各種要求的性能，具體視最終用途而定。用于紡制連續(xù)長絲紗和連續(xù)長絲如紡粘纖維以及用于紡制微纖維如熔噴纖維的熔融擠出方法，以及相聯(lián)系的用于形成非織造纖網(wǎng)或其織物的方法，在本領域是公知的。一般地，連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)，例如紡粘非織造纖網(wǎng)是采用沿橫向或″CD″取向的纖維擠出設備如紡絲板和纖維牽伸設備如纖維牽伸單元(FDU)形成的。就是說，這些設備沿著與纖網(wǎng)生產(chǎn)出來的方向成90°角取向。非織造纖網(wǎng)的生產(chǎn)方向被稱為“縱向”或″MD″。同樣，在本領域已知用于紡制微纖維和制造微纖維纖網(wǎng)例如熔噴纖網(wǎng)的熔融擠出方法通常是采用沿著與纖網(wǎng)生產(chǎn)的方向成90°角取向的微纖維擠出設備取向的。雖然纖維鋪置在成形表面上時按照大體無規(guī)的方式排列，但由于纖維離開CD取向的紡絲板和FDU時一般沿著基本上平行于MD的方向出來，故獲得的非織造纖網(wǎng)具有其中沿MD取向的纖維比沿CD取向的多的總體平均纖維方向性。例如，諸如材料抗張強度和網(wǎng)延伸率之類的性質顯著地受纖維取向的影響。例如，連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)如紡粘非織造纖網(wǎng)的典型MD∶CD抗張強度比一般高于1.5∶1，通常為2∶1或更高。因此，要生產(chǎn)出其中沿MD和CD材料方向的材料性能均衡的非織造纖網(wǎng)一直有困難。因此，一直需要一種生產(chǎn)方法，它提供的非織造纖網(wǎng)具有比目前已知材料改進的均衡材料性能和較高總體均一性。專利技術概述本專利技術提供材料結構總體均一性高和纖維方向沿MD-CD均衡以及材料性能沿MD-CD均衡的非織造纖網(wǎng)。在本專利技術的一個方面，該非織造纖網(wǎng)的纖維方向性和材料性能的MD-CD均衡，測得的MD∶CD抗張比等于或小于1.2，理想地等于或小于約1.0。在本專利技術另一個方面，在最終用途要求非織造纖網(wǎng)具有沿CD大于沿MD的纖維方向性(因而抗張強度亦然)的情況下，非織造纖網(wǎng)理想地具有小于1.0的MD∶CD抗張比，更理想地小于0.9的MD∶CD抗張比。本專利技術還提供非織造層合材料，其中均一的非織造纖網(wǎng)被層合到一層或多層附加層如阻擋材料層上。該纖網(wǎng)理想地含有烯烴聚合物并也理想地包括添加的處理劑。本專利技術還提供一種用于形成高度均一、性能均衡的非織造纖網(wǎng)的方法，其中連續(xù)纖維源，即纖維生產(chǎn)裝置如擠出和/或牽伸設備，沿著與纖網(wǎng)生產(chǎn)方向或MD方向成小于約90°的A角(或負A角)取向，并且纖維被鋪置在成形表面上之前受到與纖維生產(chǎn)設備中心線成角B取向的偏轉器的偏轉作用，其中角度B為約10°～約80°，并且纖維被收集在移動的表面上形成纖網(wǎng)。理想的是，A將介于約30～約60°，并可以為約45°。偏轉器例如可以是物理偏轉裝置如分段或“鋸齒狀”的偏轉裝置，其中偏轉裝置的段或“齒”沿角B取向。在偏轉器是分段或“鋸齒狀”的機械偏轉器的情況下，裝置的段或齒被置于纖維流中。理想的是，B可為約30～約60°。另外，纖維可在成形為非織造纖網(wǎng)之前接受靜電充電處理。還提供一種生產(chǎn)多層非織造纖網(wǎng)的方法，包括下列步驟提供第一和第二連續(xù)纖維源，其中第一源沿角A取向，而第二源沿約負A取向，二者都相對于MD方向而言，用第一和第二偏轉器使纖維偏轉，第一偏轉器沿著與第一源成角B取向，而第二偏轉器沿著與第二源成負B取向，其中B為約10°～約80°，隨后在移動成形表面上收集來自第一和第二纖維源的纖維從而形成多層非織造纖網(wǎng)。附圖簡述附圖說明圖1A是說明纖維生產(chǎn)設備相對于纖網(wǎng)生產(chǎn)方向或MD的示例性取向，以及偏轉器相對于纖維生產(chǎn)設備的示例性取向的俯視圖。圖1B是說明纖維生產(chǎn)設備相對于纖網(wǎng)生產(chǎn)方向或MD的示例性取向，以及偏轉器相對于纖維生產(chǎn)設備的示例性取向的第二俯視圖。圖2是生產(chǎn)本專利技術高度均一非織造纖網(wǎng)的示例性方法的示意圖。圖3是生產(chǎn)作為與熔噴層組合構成層合材料的本專利技術高度均一非織造纖網(wǎng)的另一示例性方法。圖4以透視圖表示具有間距的段或“齒”的分段機械偏轉裝置。定義說明及權利要求中所使用的術語“包含”是包容性或開放式的，因此不排除另外未列出的要素、組成組分或方法步驟。這里所使用的術語“聚合物”一般包括但不限于均聚物、共聚物，如嵌段、接枝、無規(guī)及交替共聚物、三元共聚物等及其共混物及改性形式。而且，除非另行具體限定，術語“聚合物”應涵蓋材料所有可能的幾何構型。這些構型包括但不限于全同立構、間同立構及無規(guī)對稱。這里所用術語“纖維”既指短纖維長度的纖維也指連續(xù)纖維，除非另行指出。這里所使用的術語“單組分”纖維是指由一個或多個擠出機但僅使用一種聚合物形成的纖維。這并不排除由為了著色、抗靜電性質、潤滑、親水等目的而加入了少量添加劑的一種聚合物形成的纖維。這些添加劑，例如用于著色的二氧化鈦，一般以小于5wt％，更典型以約2wt％的數(shù)量存在。本文所使用的術語“多組分纖維”是指由至少2種組分聚合物或具有不同性質或添加劑的同一聚合物，經(jīng)各自的擠出機擠出，但在一起紡絲形成同一根纖維的纖維。多組分纖維有時也叫做共軛纖維或雙組分纖維。這些聚合物在多組分纖維斷面上排列在各自位置基本固定、彼此界限鮮明的區(qū)內，并沿多組分纖維的全長連續(xù)地延伸。此類多組分纖維的構型可以是例如皮/芯排列，其中一種聚合物被另一種聚合物包圍著，或者可以是并列排列、“海一島”排列、或者呈桔瓣狀或條狀排列在圓形、橢圓或矩形纖維斷面上。多組分纖維公開在授予Kaneko等人的美國專利5,108,820、授予Strack等人的美國專利5,336,552和授予Pike等人的美國專利5,382,400中。就雙組分纖維而言，聚合物存在的比例可以是75/25、50/50、25/75或任何其他希望的比例。本文所使用的術語“非織造纖網(wǎng)”或“非織造材料”是指一種其結構由單根纖維或長絲交叉鋪置構成的纖網(wǎng)，但不是像針織或機織織物中那樣重復的方式構成的。非織造纖網(wǎng)可采用多種方法成形，如熔噴法、紡粘法、氣流鋪網(wǎng)方法及梳理纖網(wǎng)法。非織造織物的基重通常以每平方米的克數(shù)(gsm)或每平方碼材料的盎司數(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：L·C·博尼，B·D·海恩斯，M·B·拉克，
申請(專利權)人：金伯利克拉克環(huán)球有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：