本发明专利技术以包含有机和/或矿物粒子的无纺布制品以及其制备方法作为其对象。柔韧的无纺布制品,其体积密度小于1且通过至少两层合成纤维或在垂直于所述产品XY平面的Z方向上重叠的长丝形成,且其经过至少一次机械或液压针刺操作,由此所述无纺布制品还结合在该产品中以单式或多式方式分布的矿物和/或有机粒子形式的粒子原料,且通过能使长丝或纤维互相至少点连接的粘合剂材料至少部分覆盖或密封;无纺布制品的特征在于至少总体或部分被称为“大粒子”的有机和/或矿物粒子,其尺寸满足:优选地其中SMf相应于形成无纺布制品层的纤维或长丝的平均横截面积,且v表示有机或矿物粒子的平均单体体积。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的领域为基于由合成纺织品制成的无纺布的基底。其涉及由热塑性聚合物制成的和由化学连接的长丝或纤维组成的结构(frame) 或基底(substance)形式的柔韧的且形稳性的无纺布制品,以及其制备方法。更具体地,本专利技术的目的为通过使用矿物和/或有机原料来增强由化学连接的连续纤维或长丝制成的无纺布的物理和机械性质,例如将其在浸渍、覆盖或分散过程中结合在粘合剂中,从而在交联之后通过树脂部分或全部密封。矿物和/或有机粒子原料能由粒径和/或性质不同的总体的混合物组成,能够实现增加构成所述无纺布制品的纤维网络层之间的连接数和任选地增加在长丝或纤维之间的连结点的尺寸。在上述领域中,由于经济或环境原因,目前的趋势趋向于通过减少组分或通过使用不太优美但耐用或可更新或可循环使用或其它较低内能的产品来生产新型无纺布制品。同时,降低生产成本的压力迫使制造者越来越快地生产,而同时满足不断提高的高要求。由于热记忆效应以及相对于在最终应用中对质量和耐用性的要求,作为结构使用的无纺布制品的机械和热稳定性性质成为绝对的决定性因素,同样对于它们用于在浙青形成过程中或在相似约束条件下的热处理过程中转化的适用性也是如此。目前,这些结构常由80g/m2至350g/m2的无纺布组成,在均聚物基底的情况下通过化学方法或者在使用由两种聚合物组成的表面的情况下将其中一种熔化通过热的方法来使所述无纺布被交联或稳定。在一些情况下,在任选地作为结构使用之前,这些无纺布表面或产品能够通过线、 网格、纺织品或玻璃或具有非常高模量的合成聚合物编织材料进行加强,所述结构被设计为采用浙青浸渍和覆盖,而所述浙青则由聚合物或其它基底修饰或在热约束条件下经过转化。在常规方法中,这些表面在进行分层之后接下来进行本领域技术人员已知的浸湿、干燥或熔化的制备过程,在它们的热和/或化学固结之前,经过通过机械针刺或通过液压粘合的混合以确保纤维网络至少部分结合,从而使其具有相当的抗裂强度。随后发生的化学或热粘合的目的为使无纺布表面或产品相对于该表面或产品能承受的热机械约束条件具有形稳性。在机械或液压或化学粘合之前或在分层过程中通过结合线、网格或玻璃或具有非常高模量的聚合物编织材料可能还会增强这些纺织品,其目的是在这些的热压(在后处理或转化温度下)下更进一步降低其变形性,从而稳定纤维结构。实际上,在放置和老化中的层中的这些无纺布表面或产品都需要高形稳性。而且, 在它们的制备或转化过程中,它们同时承受比在使用或最终实施过程中所承受的更高得多强度的机械和热约束条件。本领域已经提供或已知的众多类型的无纺布制品以及它们的制备方法以或多或少满意的方式满足了上述的要求。因此,法国专利第FR 8816711号描述了用于制备基于无纺布材料的基底的方法, 所述无纺布材料为能够化学或热连接的具有良好形稳性的平面物品,其重量为20至500g/ m2,且通过具有高模量优选地大于50GPa的连续线纵向加强。在所得的无纺布制品中,在 180°C的温度下和每米宽度至少80N的约束条件下发生玻璃线的断裂,且在冷条件下的模量与含有或不含增强线的模量相同。因此,相对于标准无纺布制品,在热条件下的形稳性和变形性基本上得到增强。通过文献US 6221973已知用于在密封结构工业中使用的无纺布制品的液态化学粘合剂在约200°C下的组成以及交联机理。这些粘合剂由包含至少两个羧基的多酸、包含至少两个羟基的多醇和加速剂的混合物组成。为满足新国际标准,由该US文献公开的所产生的形成粘合剂的树脂基本上不含甲醛。将该树脂浸渍在由玻璃纤维制成的无纺布基底上,所述玻璃纤维被设计用于制备包含浙青的涂料。在浙青应用过程中遇到的由于玻璃纤维本身对温度范围不敏感,从而粘合剂的基本功能为通过化学连接点的凝固和衔接以确保纤维的结合,目的是通过开发可接受的抗力防止表面的机械收缩,由此不预先固结表面。与由聚酯制成的结构和更一般地由热塑性聚合物制成的无纺布制品不同,组成在该US文献中描述的所述结构的玻璃纤维或线不经过与施加的高压和温度相关的结构改变,然后其在使用中发生的热循环过程中产生剩余缩率情况。能够实现够加强无纺布表面的众多其它粘合剂实例为在现有技术中已知的,例如通过文献 US 4076917、EP 0583086 和 WO 97/31036。某些最近的应用或产品/市场需要同时要求非常好的形稳性连同增加厚度的无纺布制品。由于技术和经济约束通常不允许增加表面重量,因此必要的是在降低产品的密度上采取行动,通常基于待连接材料将真空度设置为0. 15%至0. 3%或约70%至80%。容易理解,随着沿Z轴重叠的层的长丝或纤维之间的距离的增加,具有恒定克重的厚度的增大消极地影响连结点的数量以及尺寸,结果消极地影响所涉及的无纺布制品的稳定性和/或模量。专利文献US 6四9936和EP 1664418引用使用40%至95%水稀释的交联树脂,任选地补充诸如硼、玻璃硅酸盐或纤维的矿物原料,目的是制备非常硬和非常厚的产品(> Icm),所述产品由无机纤维组成并用于绝缘。这些文献还提到关于布或纸密封层或子层结构的可能的固结的应用。然而,在所论述的领域中,所述基底仅由玻璃纤维或长丝组成且因此对温度不敏感。此外,所述无纺布制品未通过混合的液压或机械针刺类型预先连接而显著弱化了网络。而且,专利文献US 2009/0048371描述了基于由合成或人造纤维制成的无纺布, 在两个表面上的包含浙青的密封膜的制备,其通过至少一种化学粘合剂和氢氧化铝的混合物来固结。优选地在190°C至210°C的温度下进行粘合剂的干燥和交联,持续约0. 5分钟至约 5分钟且优选地为1. 3分钟至3. 0分钟。干燥粘合剂的重量比优选地为待连接的无纺布制品重量的15%至20% (0. 5%至30% )。以干燥化学粘合剂比率的10%至100%的比率结合氢氧化铝。氢氧化铝粒子的尺寸为0. 5 μ m至50 μ m,且优选地为0. 9 μ m至5 μ m。然后,使用浙青覆盖或浸渍无纺布层以形成膜。该US文献要求保护由此产生的表面的破坏载荷和热稳定性的增强。然而,在引用的比较实施例中,特别在使用10份碳酸钙或高岭土的过程中,注意到破坏载荷非常显著的降低和变形性的增加。文献BE 858986描述了包含聚合物混合物的粘合剂的使用,通过乳剂形成的粘合剂和设计为增加纺织品机械强度的惰性原料。待连接的表面由轻克数的合成、天然和/或人造纤维的混合物组成,具有仅使用连接所述纤维的粘合剂确保的纤维的衔接和最终性质用于防止其分解或增强抗力。这些表面的平均表面重量约为25至35g/m2,且通过单体表面的重叠和随后的固结来确保较重表面的制备。根据牵引力达到最有利的强度,即使通过使用矿物原料来增强也是非常低的且对于100g/m2计算大约为50N至80N/5cm。将这些值与形成密封结构的无纺布制品的值进行比较,其对于相同的最终重量大约大5至10倍,从而达到250至350N/5cm。在该BE文献中描述的该产品的应用领域主要在基本上一次性的或打算用于热绝缘的纺织品的结构内。由于衔接力以及获得的机械性质水平的不足,这些无纺布制品不适用于在密封结构或热稳定性基底的结构内使用。还需指出的是,某些原料例如硅酸钙导致无纺布制品强度的损失本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.柔韧的无纺布制品,其体积密度小于1且由至少两层合成纤维或在垂直于所述制品XY平面的Z方向上重叠的长丝形成,其经过至少一次机械或液压针刺操作,由此所述无纺布制品还结合在该制品中以单式或多式方式分布的矿物和/或有机粒子形式的粒子原料并且由能使长丝或纤维互相至少点连接的粘合剂材料至少部分覆盖或密封,所述无纺布制品的特征在于被称为“大粒子”的至少总体或部分有机和/或矿物粒子,其尺寸满足:优选地其中SMf相应于形成无纺布制品层的纤维或长丝的平均横截面积,且v表示有机或矿物粒子的平均单体体积。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员:弗雷德里克·罗斯,乔治·瑞博莱特,马西莫·米格里瓦卡,让马克·劳瑟尔,罗伯特·格洛登,
申请(专利权)人:科德宝·波利泰克斯股份公司,
类型:发明
国别省市:FR
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