包含回用合成纤维材料的水刺缠结非织造物制造技术

一种水刺缠结非织造织物，该非织造织物包括具有至少一种线元素的回用合成纤维和纤维状材料，该线元素由合成材料组成，并具有由线元素水力破碎所产生的至少一种不规则变形，该水力破碎是为了在粘着纤维材料悬浮于液体中时，从该粘着纤维材料上分离该线元素。此材料可用作擦拭物或吸收材料。本材料的形成方法包括如下步骤：（ａ）提供具有至少一种线元素的回用合成纤维和纤维状材料的层，该线元素由合成材料组成，并具有由线元素水力破碎所产生的至少一种不规则变形，该水力破碎是为了在粘着纤维材料悬浮于液体中时，从该粘着纤维材料上分离该线元素；（ｂ）水刺缠结该层以形成非织造网；和（ｃ）干燥该网。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含回用纤维的水刺缠结非织造织物，以及非织造复合织物的制造方法。
技术介绍
尽管公知浆粕纤维非织造布具有吸收性，但是，对于某些应用例如重负荷擦拭物来说，完全由浆粕纤维制造的非织造布，由于其强度和耐磨性不足，可能不够理想。已经将浆粕纤维与短纤长度的纤维组合并进行水刺缠结。然而，加入短纤增加了费用。此外，含短纤的悬浮物更难于用常规造纸或湿法成网技术加工。一项公知的组合这些材料的技术是水刺缠结法。例如，授予Suskind的美国专利4808467中公开了由木浆与纺织纤维的混合物与连续长丝基网缠结而制造的高强度非织造织物。在授予Shambelan的加拿大专利841398中公开了浆粕纤维与纺织和/或非织造的布的叠层制品。按照该专利，可使用高压喷射水流将未处理的纸层与基网，例如，连续长丝基网缠结。已经提出，可将粘着的纤维网机械断裂成更小的碎片例如纤维束、线和/或单独纤维，然后这些碎片通过水刺缠结成网。通常将干燥材料机械撕破并开松而完成此加工。例如，国际申请PCT/SE95/00938称，已知机械开松干非织造和纺织废料，而且可以使用干燥的含合成和天然纤维的混合废料。按照PCT/SE95/00938，开松和撕碎技术的一个重要特征是，撕碎或开松操作常常不完全，以致于回用纤维部分地以原来织物的离散小块形式出现，其特征可为“絮片”或纤维束。这些絮片被描述为，其所带来的非均匀性使含这些絮片的网呈现更多的类似纺织品的外观特性。上述的絮片和织物碎块在随后的作业中难于加工，这些作业举例来说是，湿成网加工、气成网加工、水刺缠结加工或其它成网加工。这些非均匀物的存在会降低回用纤维的价值，并降低回用纤维所成网或织物的外观等级、强度、均匀性和其它需要的性能等级。采用筛分或其它技术消除非均匀物会降低纤维的回用效率。采用附加的干式机械切断、开松、撕裂、扯松或拣选作业将纤维束或絮片缩短为长度小于5mm的纤维或纤维状材料可能是不切实际的。而且，附加的机械功可将如此多的能量转化为热的形式，致使干燥材料熔融成不可用的团块，并会减少或消除回用该材料最初体现出的任何环境或经济上的优势。
技术实现思路
本专利技术致力于满足以上讨论的需要，提供一种水刺缠结非织造织物，其包含具有至少一种线元素的回用合成纤维及纤维状材料，该线元素由合成材料组成，并具有由线元素水力破碎所产生的至少一种不规则变形，该水力破碎是为了在粘着纤维材料悬浮于液体中时，从该粘着纤维材料上分离该线元素。所述的线元素可具有约1毫米到约15毫米范围的一个长度范围。例如，线元素可具有约1.5-约10毫米的长度。在另一个实例中，该线元素可具有约2-约5毫米的长度。线元素的直径小于100微米。例如，线元素可具有小于约30微米的直径，且在一个优选实施例中，其可具有约10微米到约20微米的纤维直径。按照本专利技术的一个方面，不规则变形可以是如下形式，线元素中的弯曲、线元素的扁平片段、线元素的膨胀片段以及它们的组合。此外，利用再循环，在缠结工艺中，弯曲和/或捻转为纤维网提供了更有效的互锁。一般而言，与为了从粘着的纤维材料中分离线元素而进行的线元素水力破碎前的粘着纤维材料中的线元素相比，不规则变形使回用材料的线元素具有更大的表面积。例如，回用的线元素其表面积至少大了约5％。在本专利技术的实施方案中，回用的合成纤维及纤维状材料可以是选自聚酯、聚酰胺、聚烯烃、玻璃纤维及其组合的合成材料。在本专利技术的实施方案中，回用的合成纤维及纤维状材料可以是合成热塑性材料。例如，该合成热塑性材料可以是一种聚烯烃，例如聚丙烯、聚乙烯及其组合物。该合成热塑性材料可以是多组分纤维、长丝、股线等形式，而且可包括具有不同横截面形状、凸角或其它构型的纤维和/或长丝。水刺缠结的非织造织物可进一步包括非回用的天然纤维材料、非回用的正常合成材料、回用的天然纤维材料、微粒材料及其组合。例如，水刺缠结的非织造织物可进一步包括浆粕纤维。在本专利技术的一个实施方案中，水刺缠结的非织造织物可含约1-约85重量％的回用合成纤维及纤维状材料和约15-约99重量％的浆粕。该浆粕纤维可为木本和/或非木本的植物纤维浆。该浆粕可以是不同类型和/或不同品质浆粕纤维的混合物。本专利技术还试图用少量的例如粘合剂、表面活性剂、交联剂、剥离剂、阻燃剂、水合剂、颜料和/或染料等材料处理该水刺缠结的非织造织物。替换地和/或附加地，本专利技术试图向该非织造织物添加例如活性炭、粘土、淀粉和超吸收剂的颗粒。在一个实施方案中，水刺缠结的非织造织物可进一步包括高达约3％的剥离剂。该水刺缠结非织造织物可用作重负荷擦拭物。在一个实施方案中，该非织造织物可以是单层或多层擦拭物，具有约20到约200克每平方米(gsm)的基重。例如，该擦拭物可具有约25-约150gsm或更具体地约30-约110gsm的基重。该擦拭物有利地具有大于约450％的水容量、大于约250％的油容量、大于约2.0cm/15秒的水芯吸速率(纵向)，以及大于约0.5cm/15秒的油芯吸速率(纵向)。本专利技术还包括水刺缠结非织造织物的一种制造方法，该方法包括步骤(a)提供具有至少一种线元素的回用合成纤维和纤维状材料的层，该线元素由合成材料组成，并具有由线元素水力破碎所产生的至少一种不规则变形，该水力破碎是为了在粘着纤维材料悬浮于液体中时，从该粘着纤维材料上分离该线元素；(b)水刺缠结该层以形成非织造网；和(c)干燥该网。按照本专利技术，提供回用合成纤维及纤维状材料层的步骤可包括，在水刺缠结织物上通过干成形或湿成网技术沉积一层回用纤维层。在本专利技术的一个实施方案中，提供回用合成纤维及纤维状材料层的步骤可包括，在水刺缠结织物上通过湿成形技术沉积一层回用纤维及浆粕纤维组成的层。可用常规的水刺缠结技术实现水刺缠结。可采用非压缩干燥工艺干燥该水刺缠结的非织造复合织物。已经发现，空气穿透性干燥工艺特别适用。也可以采用包括红外照射、扬克式烘缸(yankee dryer)、蒸汽发生器、真空脱水机、微波和超声能的其它干燥工艺。定义在本专利技术中用到时，术语“纵向”是指，成形表面的行进方向，所述的成形表面即，在形成非织造网期间，纤维沉积之处。在本专利技术中用到时，术语“横向”是指垂直于上述纵向的方向。在本专利技术中用到时，术语“浆粕”是指，天然来源的纤维，例如木本和非木本植物。木本植物包括例如落叶树和针叶树。非木本植物包括例如棉、亚麻、芦苇草、马利筋属植物、稻草、黄麻、大麻和甘蔗渣。在本专利技术中用到时，术语“平均纤维长度”是指，经采用显微测量技术测定的纤维、纤维束和/或纤维状材料的平均长度。将至少20根随机选择纤维的一个样品从纤维的悬浮液中分离出来。制备用于将纤维悬浮在水中的显微镜的载玻片，将该纤维装在载玻片上。着色性染料加在悬浮的纤维上，使含纤维素的纤维着色，这样它们可与合成纤维区别或分开。将该载玻片置于S19642/S19643系列Fisher Stereomaster II显微镜下。以20倍的线性放大率，使用0-20毫英寸刻度测量该样品中的20根纤维，并计算其平均长度、最小和最大长度以及偏差或变异系数。在某些情况下，纤维平均长度将按纤维(例如，纤维、纤维束、纤维状材料)的加权平均长度计算，其测定由例如，Kajaani纤维分析仪FS-200型的设备完成，该设备可从芬兰Kajaan本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水刺缠结非织造织物，包括：具有至少一种线元素的回用合成纤维和纤维状材料，所述线元素由合成材料组成，并具有由线元素水力破碎所产生的至少一种不规则变形，所述水力破碎是为了在粘着纤维材料悬浮于液体中时，从该粘着纤维材料上分离该线元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：古斯塔沃帕拉西奥，马里亚克拉拉加西亚，普里西拉M琼斯，佛瑞德罗伯特拉德万斯基，巴勃罗拉米雷斯，约翰理查德什凯瑞特，亨利斯科格，伯纳多韦尼格斯，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]