[发明专利]具有改进的物理性能的纤维非织造结构及其制备方法

说明书

相关申请

本申请要求2008年3月17日提交的美国临时专利申请号61/069,939的优先权，其通过引用被完全纳入本文。

技术领域

本申请涉及包括至少一种熔喷纤维材料和至少一种辅助纤维材料的纤维非织造结构，以及制备纤维非织造结构的方法，其中这种非织造结构具有改进的物理性能。

背景技术

纤维非织造结构被广泛地用作产品或产品部件，因为它们可以廉价制造并且能被制成具有特殊性能。

纤维非织造结构可被用在很多种应用场合，包括用于含水液体和有机流体的吸收介质，用于干和湿场合的过滤介质，隔离材料，防护减震材料，容纳和输送系统以及用于干湿场合的擦拭介质，尤其是用作婴儿擦拭巾。通过使用更简化的结构如仅使用木浆纤维的吸收性结构，能以不同程度满足前述多种应用。常见的例子例如是不人护理吸收性产品如尿布的吸收芯。纸浆纤维在单独成形时往往会生产非织造纤网结构，这种结构在被打湿时有非常低的机械完整性和高的坍缩性。结合有(即使少量的)热塑性熔喷纤维材料的纤维非织造结构会大大加强结构性能，包括干湿抗拉强度。对于纤维非织造结构被用于擦拭片时，也可以发现相同的增强效果。

然而，当前的非织造纤维结构能被改进。物理性能诸如匀度、纤维尺寸、各向异性、抗拉强度以及纤维屑数能通过改善制造工艺得以改进。特别是，这些特性对于用作湿擦拭巾的纤维非织造结构是有用的。另外，人们需要以较低基重生产的、有改进的物理性能的纤维非织造结构。这种制造工艺效率更高，成本更低。

发明内容

本发明总体公开一种包括平均直径约为2微米到40微米的熔喷纤维材料和至少一种辅助纤维材料的纤维非织造结构。按照一个示例方案，非织造结构的匀度指数大于70，优选在约70至135之间。按照另一个方面，非织造结构的匀度指数为约75至115。

按照另一个方案，公开一种纤维非织造结构，其包括熔喷纤维材料和至少一种纤维材料，其中，非织造结构的不透明度值大于72％，基重在约35gsm(克每平方米)和55gsm之间。

按照又一方案，该纤维非织造结构在较高通过量下沿机器方向的强度较高。在聚合物通过量约为0.88ghm(克每孔每分钟)至1.76ghm，或者聚合物通过量约为3.5pih(每英寸模头的聚合熔体磅数)和7.0pih的情况下，非织造结构的机器方向抗拉强度约为650克力到1500克力。按照另一方案，纤维非织造结构具有为约0.4到约0.65的各向异性比，显示出更好的片方形度。

按照另一个方面，纤维非织造结构较柔软。例如，纤维非织造结构的表面粗糙度在约0.03毫米到约0.06毫米的范围内。另外，在聚合物通过量约为0.88ghm至1.76ghm或者聚合物通过量约为3.5pih和7.0pih的情况下，纤维非织造结构的熔喷纤维平均直径小于3.5微米。在聚合物通过量约为0.88ghm至1.76ghm或者聚合物通过量约为3.5pih和7.0pih的情况下，熔喷纤维材料的容重平均直径为约4.0微米至约8.0微米。较小的纤维直径对应于消费者的较柔软手感。

按照一个方面，纤维非织造结构在其被使用的表面有较少的残留物。例如，纤维非织造结构的纤维屑数在约200到约950之间。较少的纤维屑数使得在消费者使用后留下较少的残留物或颗粒。

在示例性的应用中，纤维非织造结构可以用作湿擦拭巾，其中湿擦拭巾具有基于纤维非织造结构的干重约150到600的重量百分比的液体。

按照另一个方面，本发明涉及一种制备纤维非织造结构的方法，其提供熔喷纤维材料的第一流和第二流，熔喷纤维材料的平均直径为约2微米到约40微米，第一流和第二流在成形区域会聚，并提供辅助纤维材料流，其与所述第一流和第二流在成形区域会聚并形成产品流。该产品流作为熔喷纤维材料和至少一种辅助纤维材料的混合物被集中到成形网上。

附图说明

图1示出了可以用来生产纤维非织造结构的示例性设备。

图2示出了可以用来生产纤维非织造结构的另一示例性设备。

图3示出了要与所公开的设备连用的示例性熔喷模头。

图4示出在基重为60gsm的条件下使用本文公开的工艺制成的纤维非织造结构与对照样品相比较在匀度指数上的改进的直观表示。

图5示出在多个基重下使用本文公开的工艺制成的纤维非织造结构与对照样品的不透明度值相比较的直观表示。

图6示出在基重为60gsm的条件下使用本文公开的工艺制成的纤维非织造结构与对照样品的纤维直径相比较的直观表示。

图7示出在基重为60gsm的条件下使用本文公开的工艺制成的纤维非织造结构与对照样品的纤维屑数相比较的直观表示。