具有高空隙率的细中空纤维制造技术

本发明专利技术提供了一种中空纤维，所述中空纤维沿着所述纤维的至少一部分沿其纵向轴线延伸并由内壁限定。通过选择性控制纤维的形成方式，本发明专利技术人已发现，所述中空纤维可表现出高空隙率和小纤维尺寸的独特组合，使得所述纤维尤其适用于某些应用，诸如用于吸收制品的非织造网。造网。造网。

【技术实现步骤摘要】
具有高空隙率的细中空纤维
[0001]本申请是：申请号为2015800621616、申请日为2015年12月10日、专利技术名称为“具有高空隙率的细中空纤维”申请的分案申请。

技术介绍

[0002]纤维材料用于多种多样的不同部件中以帮助控制流体流动。在吸收制品中，例如，纤维材料(例如，非织造网)可用于快速吸收体液(例如，尿液)并使得它们可以流入吸收层，而不允许或利于流体再次返回穿戴者。遗憾的是，纤维材料在以此方式使用时可能存在多种问题。例如，通常希望降低纤维材料的基重以使得可以形成更薄的产品。然而，对于大多数常规的纤维材料而言，这种基重降低可不利地影响其他性质，诸如液体透过和阻隔性质。虽然已经对这些问题提出了一些解决方案，但是还没有一种能完全令人满意。例如，美国专利号6,368,990描述了一种由中空长丝或短纤维形成的纺粘非织造网。根据
’
990专利，这样的中空纤维可使得基重更低或对于给定的基重而言增加纤维数量。尽管实现了一些改进，但是这些中空纤维仍存在多种不足。例如，该纤维往往缺乏足够高的空隙率来明显改善材料的流体摄入性质以超过常规材料已具备的。另外，尝试提高空隙率往往不幸地导致纤维总直径的增加，这对于大多数应用是不可取的。
[0003]因此，目前需要用于各种应用的改进的中空纤维。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的一个实施例，公开了大致以纵向方向延伸并具有某一平均纤维直径的中空纤维。该中空纤维包括沿着纤维的至少一部分在纵向方向上延伸的并由内壁限定的中空腔体。内壁具有某一平均厚度并且平均厚度与平均纤维直径的乘积为约110平方微米或更小，并且其中纤维具有从约5％至约50％的空隙率。
[0005]根据本专利技术的另一个实施例，公开了一种用于形成中空纤维的喷丝头。喷丝头包括喷丝板，喷丝板限定具有一个或多个间隔开的狭槽的多根毛细管，其中狭槽的至少一部分所具有的宽度和长度使得长宽比大于约5。狭槽的宽度为约0.08至约0.2毫米。狭槽还具有被限定为狭槽外边缘之间的距离的外径，该外径大于约0.6毫米。由毛细管内的狭槽限定的总开口面积同样为约0.10至约0.40平方毫米。
[0006]本专利技术的其他特征和方面在下文更详细地讨论。
附图说明
[0007]针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且能够实现的公开内容(包括其最佳模式)在说明书的剩余部分中参照附图更具体地阐述，在附图中：
[0008]图1是可用于形成中空纤维的本专利技术的喷丝头的一个实施例的顶视图；
[0009]图2是图1的喷丝头中所示的毛细管的顶视图；
[0010]图3是图2的毛细管的剖视图；
[0011]图4是可用于本专利技术的一个实施例以形成中空纤维的方法的示意图；以及
[0012]图5是可采用本专利技术的中空纤维的吸收制品的一个实施例。
具体实施方式
[0013]定义
[0014]如本文所用，术语“纤维”通常是指通过使聚合物穿过成型孔口诸如模头而形成的细长挤出物。除非另外指明，否则术语“纤维”既包括具有一定长度的不连续纤维也包括基本上连续的长丝。基本上连续的长丝可例如具有远大于其直径的长度，诸如大于约15,000至1以及在一些情况下大于约50,000至1的长度与直径比(“长宽比”)。纤维是“中空的”达到其包括沿着纤维的至少一部分在纵向方向上延伸的中空腔体的程度。在一些情况下，腔体可沿着纤维的整个长度延伸。
[0015]如本文所用，术语“非织造网”通常是指具有成夹层的但不是以可识别方式(如在针织织物中)的纤维结构的网。合适的非织造网的例子包括但不限于熔喷网、纺粘网、粘合梳理网、气纺网、共成形网、水力缠结网等等。
[0016]如本文所用，术语“纺粘”网通常是指含有基本上连续的长丝的非织造网，所述长丝是这样形成的，即通过将熔融的热塑性材料从多个细的、通常为圆形的且具有挤出纤维直径的喷丝头的毛细管挤出，然后通过例如引出拉伸(eductive drawing)和/或其他熟知的纺粘机制迅速变细。纺粘网的制备例如在授予Appel等人的美国专利号4,340,563、授予Dorschner等人的美国专利号3,692,618、授予Matsuki等人的美国专利号3,802,817、授予Kinney等人的美国专利号3,338,992、授予Kinney等人的美国专利号3,341,394、授予Hartman等人的美国专利号3,502,763、授予Levy的美国专利号3,502,538、授予Dobo等人的美国专利号3,542,615和授予Pike等人的美国专利号5,382,400中描述和示出。
[0017]如本文所用，术语“熔喷”网或面料通常是指含有纤维的非织造网，所述纤维通过这样的工艺形成，其中将熔融的热塑性材料从多个细的、通常为圆形的模头毛细管作为熔融纤维挤出到会聚的高速气体(例如，空气)流中，空气流使熔融热塑性材料的纤维的直径减小，该直径可以为微纤维直径。之后，熔融的纤维由高速气体流携带并沉积在收集表面上以形成随机分散的熔融纤维的网。这样的工艺例如在授予Butin等人的美国专利号3,849,241中有所公开。
[0018]详述
[0019]现在将详细参照本专利技术的各种实施例，其一个或多个例子在下文示出。每个例子都以解释本专利技术而不是限制本专利技术的方式提供。事实上，对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可以在本专利技术中做出各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分而说明或描述的特征，可以用于另一个实施例以产生另一个实施例。因此，本专利技术打算覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这样的修改和变化。
[0020]一般来讲，本专利技术涉及一种纤维，该纤维包括沿着纤维的至少一部分沿其纵向轴线延伸的并由内壁限定的中空腔体。通过选择性控制纤维的形成方式，本专利技术人已发现，所述中空纤维可表现出高空隙率和小纤维尺寸的独特组合，使得所述纤维尤其适用于某些应用，诸如用于吸收制品的非织造网。尤其代表该特性的一个参数是纤维平均直径与其平均壁厚的乘积，对于本专利技术的中空纤维而言，该乘积相对较小。也就是说，该乘积通常为约110平方微米或更小，在一些实施例中约100平方微米或更小以及在一些实施例中约20至约90
平方微米。内壁可例如具有从约3至约10微米，在一些实施例中从约3.25至约9.75微米以及在一些实施例中从约3.35至约9.25微米的平均壁厚。同样，可与内壁的外径相同或不同的纤维的平均直径可在从约5至约30微米，在一些实施例中从约10至约25微米以及在一些实施例中从约15至约20微米的范围内。应当理解的是，实际的壁厚和直径值可以沿着纤维的纵向轴线略有变化。然而，本专利技术的一个益处在于：这样的值可保持相对恒定以使得沿着纤维的纵向方向，壁厚和/或直径的变异系数为约35％或更小，在一些实施中约30％或更小以及在一些实施例中约10％至约25％。纤维的空隙率也可以相对较高，诸如约5％至约50％,在一些实施例中约8％至约40％,在一些实施例中约10％至约30％以及在一些实施例中约15％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大致以纵向方向延伸并具有15微米至30微米的平均纤维直径的中空纤维，所述中空纤维包括沿着所述纤维的至少一部分在所述纵向方向上延伸的并由内壁限定的中空腔体，其中所述内壁具有某一平均厚度并且所述平均厚度与所述平均纤维直径的乘积为100平方微米或更小，并且其中所述纤维具有从15％至50％的空隙率，所述纤维具有3至10微米的平均壁厚，并且沿着纤维的纵向方向的壁厚和/或纤维直径的变异系数为10％至25％，其中通过下述的喷丝头的毛细管挤出热塑性组合物来形成所述中空纤维，其中该喷丝头包括喷丝板，所述喷丝板限定具有一个或多个间隔开的狭槽的多根毛细管，其中所述狭槽的至少一部分所具有的宽度和长度使得长宽比为12至100，所述狭槽的宽度为0.08至0.2毫米，所述狭槽的长度为0.8至2.0毫米，其中所述狭槽还具有被限定为所述狭槽的外边缘之间的距离的外径，所述外径大于0.6毫米并且其中所述狭槽的内径为0.2至2.0毫米，其中所述狭槽占据0.35至0.40平方毫米的总开口面积。2.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述内壁的所述平均厚度为3.35至9.25微米。3.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述平均纤维直径为15微米至25微米。4.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述内壁由热塑性聚烯烃组合物形成。5.根据权利要求1所述的中空纤维，其中所述纤维是由热塑性组合物形成的单组分纤维。6.根据权利要求5所述的中空纤维，其中所述热塑性组合物包含至少一种聚合物和任选地至少一种添加剂。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书一一页附图二页，
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：