具有蓬松、有弹性以及高强度中至少一个特性的纺成织物制造技术

一种连续的细丝纺成的织物，其包括织物内多个聚合物纤维，该织物具有第一厚度，以及没有经过任何热或者机械粘合处理。织物的活化导致从在活化之前的第一厚度到活化后的第二厚度的增量，其中第二厚度至少约是第一厚度的两倍，以及活化后织物密度相对于活化前织物密度降低，织物被配置为在织物的纵向维度(MD)或者织物的横向维度(CD)中的至少一个维度上经受从约10％至约350％的弹性伸长率，该织物具有从约50克力/cm2至约5000克力/cm2的抗拉强度。

Woven fabric having at least one characteristic of fluffy, elasticity and high strength

A continuous filament spun fabric includes a plurality of polymeric fibers within the fabric having a first thickness, and without any thermal or mechanical bonding treatment. The activation of the fabric resulting from the first increment in thickness before activation to second thickness after activation, second of which is about two times the thickness of at least a first thickness, and the activation of the fabric density relative to the pre activation of fabric density decreased, the fabric is configured in the longitudinal dimension of fabric or fabric (MD) the horizontal dimension (CD) elastic elongation of at least one dimension of experience from about 10% to about 350%, the tensile strength of the fabric is from about 50 to about 5000 grams of /cm2 /cm2.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交叉引用相关申请本申请要求美国临时专利申请号61/846152的优先权，名称为“自粘结、体积大、均匀、弹力纺粘工艺和面料”，申请日2013年7月15日，以及美国临时专利申请号61/986465的优先权，名称为“高伸缩纺粘织物”，申请日4月30日。这些临时专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及纤维的纺丝工艺以及非织造织物以形成织物和其他产品。
技术介绍
本文中所用的“纺成”工艺，是指一种或多种聚合物被熔融、挤出、空气骤冷、拉伸(例如通过空气，导丝辊和/或任何其它类型的合适的设备)、并沉积为固化的纤维到合适的沉积或支承表面(如多孔带)形成纤维的一个或多个非织造层(在此也称为“纺成织物”)。一种类型的所谓的“封闭系统”纺成工艺的例子由美国专利号7179412描述，其公开内容通过引用将其整体引入本文，其中挤出纤维的变细是在很大部分上由用于骤冷纤维的同样的空气的加速产生。另外一个例子是由美国专利号6183684描述的所谓的“开放系统”，其公开内容通过引用将其整体引入本文，其中挤出纤维的变细是在很大部分上由压缩空气吸气器产生。在一个开放系统中，可能只有从单个喷丝头或者只从一个空气吸气器的一帘纤维，或者在横向维度(CD)和/或纵向维度(MD)可能有多个喷丝头和若干空气吸气器。在这两系统中，覆盖的宽度可达几米宽的纤维沉积到一个类似宽度的多孔带上。纤维的速度通常是多孔带速度的几>倍。此外，织物通常形成具有更多定位在多孔带行进维度(所谓的纵向维度或“MD”)，相对于垂直于多孔带行进的维度(所谓的横向维度或者“CD”)。通过常规的开放和封闭纺成系统形成的纤维的非织造织物不导致结实的织物。织物强度通常由另一产生粘合织物的处理步骤赋予，导致所谓的“纺粘”工艺和纤维的纺粘织物。在纺粘工艺中最常用的粘结技术是热粘接。在热粘接中，一个结实的织物是通过将织物加热至足以使一些纤维或一些纤维的部分熔化形成在凝固的纤维间的结合而产生的。热粘接包括压延粘合，以及通过空气粘合。热粘结包括压延粘合，以及通过空气粘合。在压延粘合中，非织造织物在至少两个轧辊中进行处理，当将织物送入辊间压制时其中至少一个被加热到温度足以使至少部分地一些纤维表面熔融。热粘接还包括所谓的通过空气粘合技术，其中空气被充分加热并通过织物从而使至少一些纤维的表面部分熔化。其他已知的粘合技术包括施加机械力到织物足以使纤维缠结或者连结从而形成结实的织物。该方法包括针刺和水刺，这两者做出更加三维的非织造纺粘织物因为一些纤维造成表面突出。所有的这些粘结技术需要昂贵的费用以及能量密集型附加机械。因为一些原因，理想的是使纤维的纺成织物具有足够的蓬松度和弹性(增加的厚度或者在“Z”维度上增加)。针刺和水刺工艺能提供某种程度的蓬松度和弹性但是仅在一个相对适度的量上。已经尝试通过多组分纤维(即在纤维横截面由多个离散的聚合物组分组成的纤维，例如双组分纤维)的纺丝使纺粘织物更加蓬松和弹性，其中两种或更多的聚合组组分具有不均匀应变或者不均匀收缩在热和/或机械处理后赋予纤维卷曲或弯曲。一个用于制造多组分纤维的合适的处理装置的例子在美国专利5162074中进行了说明，其公开的内容通过引用将其整体引入本文。诱导纤维的弯曲或者卷曲的该纤维的热或机械处理通常是纤维编织物粘结发生后进行的。这种工艺仅在生产增强蓬松度和弹性的纺粘编织物中获得适度的成功，在某种程度上因为在该过程中通常固有的弱或者受限的弯曲力(因为在粘结编织物中的纤维移动受限且不具有弯曲的力量)。还期望制造在外观和物理性质上都更加均匀的织物。例如，已知的用于控制管理大量卷入纺粘过程中的空气的技术，特别是在开放式系统。该空气管理是困难的，并且被证明在制造更加均匀的纺粘织物方面明显受限。还期望制使用具有弹性的造纺粘织物，例如，在制造用于纺粘编织物的纤维中的特殊弹性聚合物(如TPU和)。然而，这种特殊弹性聚合物倾向于比正常的、常规的纺粘聚合物更加昂贵。此外，弹性聚合物一般更难加工，因为如纤维的“粘性”以及低纺丝速度(即，挤出的细丝到达喷丝头和下表面之间的速度)等问题通常需要处理这种聚合物。利用这种聚合物形成得到的织物还具有某些缺陷，例如粘手、很难甚至不可能用染料染色。利用这种特殊的弹性聚合物还导致形成的织物倾向于相对于CD，在MD中显示出相当多的拉伸。
技术实现思路
一种连续的细丝纺成的织物包括织物内多个聚合物纤维，该织物具有第一厚度，以及没有经过任何热或者机械粘合处理。织物的活化导致从在活化之前的第一厚度到活化后的第二厚度的增量，其中第二厚度至少约是第一厚度的两倍，以及活化后织物密度相对于活化前织物密度降低，织物被配置为在织物的纵向维度(MD)或者织物的横向维度(CD)中的至少一个维度上经受从约10％至约350％的弹性伸长率，该织物具有从约50克力/cm2至约5000克力/cm2的抗拉强度。本专利技术的上述以及进一步的特征和有点将在考虑下列具体实施方案的详细描述中变得显而易见。附图简单说明图1A-1E是显示出不同的多组分纤维的几何形状的横截面图。图2是根据本专利技术示例的实施例的用于形成纤维的纺成织物的纺成系统的示意图。图3是多个根据本专利技术示例的实施例形成纺成织物的芯鞘型纤维的横截面的图像。图4是多个根据本专利技术示例的实施例形成纺成织物的并排的纤维的横截面的图像。图5是展示了根据本专利技术示例的实施例纺成织物(具有可选的热/机械粘结步骤)通过沸水浴活化的图像。图6是展示了示例实施例中一个从根据本专利技术形成的活化的连续细丝纺粘纺成织物产品中取出的样品的图像。相同的附图标记已被用于标识贯穿本公开内容的相同的组成。具体实施方式如本文所述，连续细丝纺成织物形成，当形成纤维织物后活化时，实现了合适的蓬松和蓬松有弹性和/或合适的延展性或弹性和/或合适的强度特性和/或一个适当的具有改善织物均匀性的低密度和/或合适的阻隔性能，而不需要对纤维施加任何特定的机械和/或热粘结处理(即不需要压延粘合、水刺、通过空气粘合、针刺、点粘合等等)。根据本专利技术形成的连续细丝纺成织物的合适的阻隔性能包括，但是不限于，一个阻碍固体和/或液体转移的阻隔、一个阻碍或者限制通过织物热能传递的阻隔、一个声音阻隔(阻碍或者限制通过织物的声波传输)、一个机械能阻隔或减震器(妨碍或者限制通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续细丝纺成织物，其包括在织物内缠结的多个聚合物纤维使得织物具有从约0.05mm至约76mm的厚度，从约0.002g/cm3至约0.25g/cm3的密度，以及当使织物挠曲从而减少织物65％厚度时至少约300克力/cm2的抗拉强度和至少约5克力/cm2的压陷硬度(IFD)中的至少一种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.15 US 61/846,152;2014.04.30 US 61/986,4651.一种连续细丝纺成织物，其包括在织物内缠结的多个聚合物纤
维使得织物具有从约0.05mm至约76mm的厚度，从约0.002g/cm3至
约0.25g/cm3的密度，以及当使织物挠曲从而减少织物65％厚度时至少
约300克力/cm2的抗拉强度和至少约5克力/cm2的压陷硬度(IFD)中的
至少一种。
2.如权利要求1所述的连续细丝纺成织物，其中所述聚合物纤维
包括两种或更多种不同的聚合物组分。
3.如权利要求2所述的连续细丝纺成织物，其中所述聚合物组分
中的至少两种包括聚丙烯和聚乳酸。
4.如权利要求2所述的连续细丝纺成织物，其中所述纤维具有选
自并排、多叶、芯鞘、海岛型、实心圆和空心圆的横截面。
5.如权利要求4所述的连续细丝纺成织物，其中所述织物中两种
或更多种的纤维具有不同的纤维横截面。
6.如权利要求1所述的连续细丝纺成织物，其中所述织物被配置
为在织物的纵向维度(MD)或者织物的横向维度(CD)中的至少一个维度
上经受从约10％至约350％的弹性伸长率。
7.如权利要求1所述的连续细丝纺成织物，其中所述织物具有从
约50克力/cm2至约5000克力/cm2的抗拉强度。
8.如权利要求2所述的连续细丝纺成织物，其中至少一些纤维包
括具有体积比率为50至95％的第一聚合物组分和体积比率为5％至
50％的第二聚合物组分的双组份纤维。
9.如权利要求1所述的连续细丝纺成织物，其中在所述织物中多
个聚合物纤维被组合作为双层或多层。
10.一种连续细丝纺成织物，其包括在织物中缠结的多个聚合物纤
维，使得织物被配置为在织物的纵向维度(MD)或者织物的横向维度
(CD)中的至少一个维度上经受从约10％至约350％的弹性伸长率。
11.如权利要求10所述的连续细丝纺成织物，其中所述织物在弹
性伸长后具有至少约50％的恢复。
12.如权利要求10所述的连续细丝纺成织物，其中所述聚合物纤
维包括两种或多种不同的聚合物组分。
13.如权利要求12所述的连续细丝纺成织物，其中所述聚合物组
分中的至少两种包括聚丙烯和聚乳酸。
14.如权利要求12所述的连续细丝纺成织物，其中所述纤维具有
选自并排、多叶、芯鞘、海岛型、实心圆和空心圆的横截面。
15.如权利要求14所述的连续细丝纺成织物，其中所述织物中两
种或更多种的纤维具有不同的纤维横截面。
16.一种连续细丝纺成织物，其包括在织物中缠结的多个聚合物纤
维，使得织物具有从约50克力/cm2至约5000克力/cm2的抗拉强度。
17.如权利要求16所述的连续细丝纺成织物，其中所述聚合物纤
维包括两种或多种不同的聚合物组分。
18.如权利要求17所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A威尔基，J布朗，J哈格德，AA德拉霍兹，
申请(专利权)人：希尔斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US