[发明专利]三叶形双组分短纤维或短切纤维及其用途

说明书

描述了一种双组分短纤维或短切纤维，其包含芯和鞘，所述鞘和芯具有不同的熔点，其中鞘熔点低于芯熔点，该双组分纤维具有三叶形外形的横截面。双组分纤维的芯可具有横截面，由此三叶形外形的横截面由施加到芯上的鞘材料的共形层产生。该纤维可以用于干擦拭物或湿擦拭物、吸收制品、卫生产品、过滤器、地毯、地毡或垫子等中。

本发明一般涉及成型的双组分纤维及其制造，用这些双组分纤维制造的织物及其制造，更具体地说，涉及用这些双组分纤维制造的非织造材料及其制造和用非织造材料制成的产品及其制造。本发明还在一个方面涉及具有三叶形状的双组分纤维的改进的粘合性能，该双组分纤维适用于制备具有优异柔软性的短纤维和短切纤维以及非织造织物。

背景技术

近年来，用作非织造材料中的粘合剂的双组分纤维市场显著增长，主要是因为相比于单组分“粘合剂”纤维，这些具有较高熔点芯和较低熔点鞘的体系已经在诸多应用中显示出一系列优势。然而，成形的双组分纤维被认为会增加成本，因此额外的成本可能超过任何益处。

卫生市场对较轻和较软产品的需求也在不断增长。在这种情况下，非织造材料可以通过使用具有圆形横截面并基于聚烯烃聚合物的常规双组分纤维来生产。例如，一种标准鞘/芯双组分纤维，其中圆形芯由50重量％聚丙烯(密度为约0.91g/cm³，熔化温度为约165℃)制成，且同心鞘由50重量％聚乙烯(密度约为0.95g/cm³，熔化温度约为130℃)制成，该标准鞘/芯双组分纤维可在芯和鞘聚烯烃的两种熔化温度之间的温度下形成粘合点。此外，外部鞘的聚乙烯可以使纤维具有优异的粘合性以及使所获得的非织造材料具有优异的柔软性，而芯中的聚丙烯可以确保即使在能产生粘合点的热处理之后非织造结构也保持合适的机械一致性。

在数个专利中提到了粘合纤维：US9108839、US8487026、US7959751、US7695660、US7309522、US6916752、US6911174、US4123577、US4087507和US3322607。特别地，在US9108839中，公开了一种非织造材料，其包含三种独立且不同的纤维，其中混合热塑性纤维以产生无规铺设层。另一方面，US7959751描述了一种制备复合材料的方法，该复合材料具有至少一个由粘合在一起的元件组成的层，该方法包括对一层或多层随机取向的纤维元件的组件进行气流成网。该组件包含热塑性热敏粘合纤维，其能够在活化期间与组件中的其他材料粘合。

在US 4668566中描述了一种用于一次性尿布的非织造衬里，其具有改善的柔软性、拉伸强度和传湿能力，其中至少两层非织造网相邻并彼此粘合。每个非织造网包括多个热塑性材料的单丝或纤维。在其中一个网中，单丝或纤维由聚丙烯制成。在另一个网中，单丝或纤维由聚乙烯制成。据说这种非织造材料具有显著增加的柔软度和拉伸强度以及其他所需的性能。

多组分纤维也在US5108820、US5336552、US5382400中提及，其中对于双组分纤维或纤丝，聚合物可以75/25、50/50、25/75的比例或任何其他所需比例存在。

另一方面，为了获得基于单组分纤维的非织造材料的性能，例如不透明性、阻隔性和液体管理，可以使用成形纤维。例如，如US5607766和EP0881889中所述，鞘-芯双组分纤维包含热塑性材料(优选聚丙烯或聚对苯二甲酸丁二醇酯)的芯，其完全被由聚对苯二甲酸乙二醇酯或共聚物形成的鞘覆盖。它们表现出在各种应用中有用的有趣特性，例如用于标记或书写工具的墨水储存元件，尽管多孔元件也可用作烟草烟雾过滤器。其他形式的相同产品在其他应用中具有实用性，其中其优异的毛细管性能、吸收和过滤性能是有利的。

US4753934和US4778460中公开的非织造材料包括多个热塑性材料的纤维或单丝，每根单丝具有“双叶”横截面。对于术语“双叶”，申请人旨在表示包括基本上为矩形的细长部分的形状，该部分在其最远的每个单独的端部处具有通常为圆形的扩大部分，该扩大部分的直径大于矩形的厚度。用这种双叶形单丝制成的非织造网使得柔软度显著增加以及具有其他所需的性能。