较韧、较软的非织造片材产品制造技术

本发明专利技术涉及薄膜原纤维丛丝片材产品，该产品显示了提高的韧性与柔软性的平衡，兼有提高的空气透气性与液体阻隔力的平衡；它们通过在两个侧面上点粘结非织造片材而制备，该制备是使所述片材在粘结温度、压力及停留时间的组合条件下穿过印花辊之间致使大多数粘结点没有被粘结至半透明点。本发明专利技术涉及这些产品在覆盖材料中的应用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特别适用于制作覆盖片材的改进非织造织物。
技术介绍
覆盖材料是片材，它的主要用途是作为建筑物屋顶的衬里，会同屋顶本身以对建筑物提供保护，克服天气的影响。特别希望覆盖材料提供建筑物的防风及防降水的阻挡层，而同时还允许湿气从建筑物逸出。还希望覆盖材料具有良好的抗拉伸性能，该性能包括韧性或断裂功。由于建设期间覆盖材料可能被暴露在极端天气中，因此片材的液体阻挡层性能变得极其重要。传统上，液体阻挡层是通过更多地粘结片材表面以造成高液体流透阻力的丛丝薄膜原纤维片材来获得的。一个必须注意之点是不要使片材过度粘结到形成穿孔的点，这会导致降低阻挡层的水平。粘结至高水平对片材的柔软性也有负面影响，该柔软性对于使用期间，即是在覆盖材料遇到由强风引起的拍打时，使该片材保持安静(低噪音)是重要的。由E.I.du Pont de Nemours and Company ofWilimington，Delaware以商品名Tyvek出售的丛丝薄膜原纤维片材商品曾用于建筑中做房屋覆盖物，该房屋围护网具有防止液体水从外部渗入房屋内的良好液体阻挡层性能，而同时仍允许湿气从房屋的内部渗透至外部。这些Tyvek产品被称为是硬产品，该硬产品是在光滑的已加热粘合机辊子上压出来的。该硬产品具有光滑纸张的手感并且通常用于隔夜邮发的信封和在建筑应用中用作空气渗透阻挡层。通过这个粘结工艺，该片材的两侧面通常必须进行均匀的、全表面接触热粘结。相反地，已经瞄准“软”结构市场的丛丝薄膜原纤维片材商品具有传统上已粘结的一个侧面，该一个侧面压有分散粘结点的“棱”图案，诸如Dempsey和Lee的美国专利NO.3,478,141中所公开的，使用具有足够热量及压力的一对辊子(罗拉)在印花辊的凸起的正压下方的织物中形成半透明的“窗口”。另一侧面基本上在全表面上压以“亚麻织物”图案，该图案是应用刻有仿亚麻织物图案的印花辊来生成的。之后该亚麻织物与棱相连的设计已被用于所有的“软结构”Tyvek商品。使用诸如水流喷射的技术使产品软化的工作显示出该片材脱层的可能性，因为粘结的侧面的亚麻织物图案基本上仅是表面粘结。应用了诸如凸钮揉布及起绉的较轻软化条件，如Dempsey的美国专利NO.3,427,376中所公开的，它曾导致许多用途的合适软化。然而，对于许多最终用途，包括覆盖材料，还希望进一步软化。Lee及Simpson的美国专利NO.4,910,075试图解决水流喷射中的这个脱层问题，该水流喷射通过把两个侧面粘结成点粘结的图案使片材软化，该图案在凸起的尖头处的总横截面面积约为要处理的片材面积的4-7％。在印花辊的凸起下面的4-7％面积上，由该工艺生产的片材被粘结至半透明点，并且然后进行水流喷射软化。成品具有20cm的静水压头(Hydrostatic Head)及约lsec(秒)的Gurley Hill孔隙率。这个产品足够柔软及可透气并对于抵御干颗粒污染的防护服非常有效用，但是在侵蚀性的软化作用后只能适度地防液体透入，该侵蚀性软化作用是为软化一种已被粘结至半透明的点的结构所需的。在Miller的美国专利NO.4,091,137中公开了丛丝薄膜原纤维产品的进一步点粘接的工作，该专利要求每平方厘米有8-155个粘结点的点粘结结构，这些粘结点覆盖了3-25％的片材面积，其中这些粘结点是在足够的热量及压力下形成的，所以它们基本上是透明的，同时要求粘结的面积具有至少50％的平均光透射率。本专利技术的目的是利用粘结的和非粘结的面积之间的对比光透射来改进产品的视觉的均匀度。本专利技术的目的是提供具有改进的性能平衡的覆盖材料，这些性能包括良好的断裂功及柔软性。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例是单位重量为55-115g/m2之间闪纺薄膜原纤维片材，该材料在所述片材的两个侧面上已经被点粘结，其中粘结点被粘至半透明点。本专利技术的该片材在覆盖材料上得到了应用。具体实施例方式具有韧性或断裂功、伸长率、柔软性、透气性及液体阻隔性能的改进的独特平衡的一种丛丝薄膜原纤维片材产品，已通过应用印花辊粘结该片材产品的两侧面而开发出来，该印花辊具有足够尺寸的凸起，以便在每个侧面上给出约10-20％粘结的面积，同时在该每个侧面上具有50-80凸起/厘米2，同时粘结的条件是在片材与凸起的接触点处很少或没有生成半透明点。这个产品具有高的液体阻隔性及干颗粒维持能力，而保持良好的透气性以及具有超过棱与亚麻织物相连的粘结的Tyvek商品20-30％的韧性而同时更柔软30-50％。本专利技术的例子的出发点是利用共同未决申请的美国专利系列NO.08/914,409的工艺制作的轻度固结的闪纺聚烯烃片材，尤其是闪纺聚乙烯片材。本专利技术的该片材产品的一般单位重量范围是55-115g/m2。然而，期望其它的非织造织物，包括但不局限于熔喷法非织造物、熔纺织物及复合织物，在进行本专利技术的粘结工艺时将获得类似的合格的结果。这些片材是使它们通过一对已加热的辊子的辊隙而粘结的，而印花辊一般具有50-80凸起/厘米2的点分布，较好是60-70凸起/厘米2。该凸起的尺寸为粘结的面积约为该片材面积的10-20％，较好是13-17％，同时粘结点的数量范围是50-80点/厘米2，较好是60-70点/厘米2。印花辊的直径范围一般是50-60cm，并逆着在直径范围为44-55cm中包有弹性体的支持辊子运动，印花辊的硬度是肖氏A50-80，较好是肖氏A65-70。加工的线速度可从约为100m/min变化至250m/min，而且为了最经济最好是增至最大。然而，线速度的上的变化对停留时间有影响，这样线速度应在所需停留时间的基础上进行优化。印花辊的粘结温度范围一般是140-155℃。粘结压力应是最小的以给出保持结构完整性所需的粘结，并且粘结压力将随辊子形状及支持辊子的直径、硬度及覆盖层厚度而变化。本专利技术使用的粘结压力为从每平方米粘结面积约5kN至75kN，较好是约20-60kN/m2，最好是约38-约50kN/m2，但通常是每平方米粘结面积小于约50kN(每平方英寸粘结面积7.15磅)。一旦该产品在两侧面上用这个工艺压了花纹，则应用配合的针辊使该片材机械地软化。公开于Miller的美国专利NO.4,091,137中的工艺描述了具有表面硬度大于肖氏D70(较好是肖氏D80-90)的橡胶支持辊子的应用，并且印花辊的加载范围是90-170PLI(磅/直线)，较好是120-130PLI。该支持辊子需有所述硬度，以便生产出具有平均光学透明度为50％的产品。为了达到这种光学透明度，需要在小接触面积(“脚印”)上使用高压力，该小接触面积在所压图案的每一粘结面积上保持高压力。Miller例子V公开了使用软至肖氏D60(＞肖氏A100)的支持辊子生产的产品一定程度上不能满足Miller专利技术的要求。相反地，根据本专利技术的工艺，使用了肖氏A60-70的软得多的支持辊子，以便减小从所压图案的每个点施加的压力。(肖氏A硬度60-70相当于肖氏D硬度16-22，较高值代表较硬的橡胶化合物)。根据本专利技术所使用的较软支持辊子通过减小由相配的点粘结辊子的凸起施加的压力可改善粘结。任何单个凸起与织物之间的停留时间应小于55毫秒，较好是在约3与30毫秒之间，最好是在约10与15毫秒之间。为了计算该停本文档来自技高网...

【技术保护点】
单位重量为５５－１１５ｇ／ｍ↑［２］之间的一种闪纺薄膜原纤维片材被点粘结在所述片材的两个侧面上，其特征在于该粘结点没有被粘结至半透明点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D德克尔，JR古克尔特，BP利特勒，RA马林，LR马沙尔，SK纳斯，N施密特，CS施瓦茨，
申请(专利权)人：纳慕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]