[发明专利]具有改进悬垂性和强度的细纤维阻挡织物及其制造方法

说明书

本发明涉及一种具有改进的悬垂性，强度，柔软性和其它一些特性的非织造织物垫以及用于生产这种垫的方法。在一较佳实施例中，本发明的方法通过纺粘工艺提供形成卷曲的细旦纤维，由该纤维生产一种垫，利用一砧辊和一图案花纹辊而点状粘合该垫并拉伸该垫，而所述的辊具有不同的温度。

用于制造非织造织物的工艺方法已成为工业高速发现的领域。由婴儿揩擦物和尿布到外科用服装，汽车和地面覆盖物，非织造织物已被日益广泛地应用。用途的差异性引起工艺的变化和改进，其工艺产生不同的效果和织物特征。

强度和悬垂性是科技人员试图优选的主要物理特性之一，纤维本身的一些物理特征，如化学组分，共轭因素和直径，对于所形成的非织造织物具有一定的影响。

织物柔软性和悬垂性是由织物的弯曲模量而起决定性影响的，对于服装和其它应用其柔软性和悬垂性是十分重要的。针织或机织织物弯曲模量不受机织基质厚度较大影响，而是主要取决于所构成的纤维的弯曲刚度，根据关系式：

其中E=聚合物模量，R=纤维直径。

因此，较小直径(细旦)的圆形纤维将形成能够更加悬垂的材料。对于机织和针织物是这种情况，然而，上述情况则不适用于点状粘合非织造物，包括至少部分纺粘材料。这是由一些因素所造成的，例如，其粘合区域起着低密度板材的作用，而弯曲模量取决于厚度，其关系式为：

此式中t=粘合区域的厚度

未粘合区域的弯曲模量取决于纤维自由移动与不自由移动的纤维的比率。在两个极端条件(纤维全部自由或全部非自由)下，未粘合区域的弯曲刚度相差4-6个数量级。移动自由度越大则非织造物的弯曲刚度越低。未粘合纤维的自由度是十分重要的，因为粘合区域在某些样品中仅占基质的12-19％。但是，一般一种较细旦的纤维比一种较粗旦的纤维可生产出较刚性的粘合织物。在降低旦数同时移动自由度的减小主要被认为是每单位面积纤维数量增加指数而造成的。这就转化成更多的纤维拉紧的保持在粘合点之间并且是较显著的缠绕。例如，由1.5dpf(单丝旦数)纤维构成的纤维网对于由3.0dpf纤维构成的可比较测定尺寸的纤维网是4倍于其纤维数量。

织物的上述特性可通过本技术领域通常已知的附加工艺技术而改变并且其具有通常的预先提出的结果。例如，在点状粘合较细旦纺粘垫的未粘合区域中增加纤维游离度；通过卷曲单独纤维明显改善顺应性，如通过杯形压扁测得；通过减小粘合点之间纤维的“垂直度”。然而，因为被张紧保持在粘合点之间的纤维的减少和在较低密度纤维网上粘合效果的某些减少，垫的拉伸强力同样相应地被降低。

纤维游离度可通过拉伸被后粘合的垫而被另外增加，其把固定的纤维略微地拉离开粘合点，断开粘合点间的纤维与纤维的粘合，并且在粘合点间增加膨松，这样松驰了另外紧紧合并的细纤维基质。

利用一种图案花纹和砧的技术，点状粘合细纤维或微纤维非织造物(例如，聚烯烃纤维小于2.0旦尼尔)，其结果是主要在砧侧上形成相应于图案花纹辊凸出部分的主粘合，和粘合点间纤维与纤维之间的辅助粘合。存在的辅助粘合尽管弱于主粘合，但减少了纤维游离度，从而明显加固了垫。比较于当前的方法，将希望具有可被使用的点状粘合工艺方法，而纤维游离度将不会明显减小。

织物设计人员常常希望一种增强强度和改善顺应性(悬垂性)的织物。卷曲和点状粘合工艺的结合迄今还不能生产出这种所希望的织物。尽管在已知技术中可在织物形成过程中添加化学柔软剂，但往往会降低强度和增加制造费用。

但是，迄今这些技术也设有被集中使用，也许是因为特殊技术的预计效果将产生不希望有的结果特性。许多所述的技术具有一些已知的操作参数窗口，其通常使本领域的技术人员有可能假设所结合的技术将不会产生协同的积极的结果，理想的是将生产一种源于具有改善强度和顺应性的细旦纤维的织物，通过使用细旦纤维而不会有被预先预料的伴同刚性，这样的织物将会有特殊的适用性与层状织物结构，如行粘-熔纺-纺粘复合织物。

一些已授权的专利通常涉及本发明领域。

授予给Fitting等人并且共同转让给本发明受让人的美国专利US5,413,811揭示了一种化学软化和机械拉伸相结合的工艺方法，其生产出一种具有较软手感的非织造纤维垫。

授予Collins的美国专利US 5,296,289揭示了点状纺粘和轴向拉伸工艺方法。

授予Winebarger的美国专利US 5,057,357描述了把一图案花纹辊与一光辊结合作用而形成一种非织造纤维垫的方法，所述的辊具有不同的温度。与此同时还可使用一对辅助辊，这对辊可具有辅助图案花纹。