[发明专利]非织造复合材料及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是Leon Eugene Chambers，Jr等人于2008年12月19日提交的名为“非织造复合材料及其制造方法”的美国序列申请号12/339660的部分延续申请，该申请的全部内容被引用纳入本文。

技术领域

本发明涉及非织造复合材料和方法，确切说，涉及含有借助热风略微结合和水刺缠结的非织造纤网的非织造复合材料及其制造方法。

背景技术

在连续长丝非织造纤网的制造工艺的一个例子中，较细的纺粘长丝通过以长丝形式从喷丝头的多个通常呈圆形的小毛细孔挤出熔融热塑性材料来形成，所挤出的长丝的直径迅速减小。纺粘纤维通常是连续的且有大于7微米的直径，尤其具有在约10微米至30微米之间的直径。该纤维通常落置在移动的多孔带或成形丝网上，它们在此处形成纤(维)网。

然后，纤网通常会继续来到更重要的第二结合步骤，在这里，其与其它非织造纤网如纺粘、熔喷或梳理固结纤网等(仅作为例子)结合。该结合步骤能以多种方式来实现，例如水刺缠结、针刺、超声结合、热风结合、热点结合和砑光。

关于第一结合步骤，这些纤网以某种方式在它们被制造时就立即结合，从而增强其结构整体性以供进一步加工为成品。增强连续长丝纤网的整体性是必须的，以便在成形后的加工过程中保持其形状。通常，在纤网成形之后直接采用热压或冷压。热压或冷压通过“压辊”来完成，“压辊”挤压纤网以增强其自粘性从并由此增强其整体性。压辊能实现该功能，但有多个缺点。一个这样的缺点是压辊确实压缩纤网，导致织物的松厚度或膨松度减小，这可能不利于最终使用。第二个缺点在于压紧会导致单根纤维永久性变形或损坏。压辊的第三个缺点在于，织物有时会缠绕一个或两个辊，导致织物生产线停机以清理该辊，造成在停机期间内的明显生产量损失。压辊的第四个缺点在于，如果在纤网成形中有轻微瑕疵产生，例如聚合物滴落物被形成到纤网中，压辊会将掉滴落物压入在其上成形大部分纤网的多孔成形带中，导致成形带有瑕疵并毁掉成形带。

增加连续长丝纤网的另一方法为在形成纤维的那个多孔成形带上立即水刺缠结该纤网。然而，该方法具有打湿带且不能在需要再次成形纤网之前使该带完全脱水/干燥的问题。这还会导致针对为了在成形或水刺缠结时不给任一工序带来不利影响而进行成形带优化的问题、为进行后续工序需从该带移除纤网、水污染。

增加连续长丝纤网的整体性的另一方法是将连续长丝纤网从成形带转移到水刺缠结带并立即水刺缠结该纤网。该方法将对将连续长丝纤网转移而不严重影响纤维基体和在不损失材料丝的情况下高速运行造成问题。另外，不具有某种临时固结例如机械固结、热固结即立即对轻质连续长丝纤网进行水刺缠结(不管在成形带还是在独立的水刺缠结带上)会导致在采用高压水流用于纤网固定时扰乱纤维成形。该问题可能的解决方案是采用大量水刺缠结站来递增用于长丝固定的水刺缠结压力。然而，该方法需要大量的水刺缠结站、过多辅助设备、很大的设备占地面积、不间断的使用能源和大量水，从而使得该方法在商用的高速应用方面基本是不可行的。

发明内容

本发明的一个实施例提供制造非织造复合材料的方法，其包括提供连续长丝非织造纤网，用热风来弱结合所述连续长丝非织造纤网，以及水刺缠结该弱结合的连续长丝非织造纤网。之后，该方法还包括在水刺缠结的弱结合连续长丝非织造纤网上设置第一层，和将该第一层与水刺缠结的弱结合连续长丝纤网水刺缠结。

在本发明的另一实施例中提供一种非织造复合材料，包括通过热风轻微结合且被水刺缠结的非织造纤网；与非织造纤网水刺缠结的第一层。

本发明实现了采用热风弱结合和水刺缠结对刚生产的连续长丝进行优化的水刺缠结和移动。这基本上消除了在连续长丝经过工艺的其余步骤时的不希望有的运动。本发明在连续长丝具有相对低的基重和更容易来回运动的情况下尤为有利。

附图说明

通过参考本发明的以下描述并结合附图，本发明的上述和其它特征以及获得这些特征的方式将会变得更为显见，发明本身也将会得到更好的理解，其中：

图1是可用于执行根据本发明的方法和制造根据本发明的非织造复合材料的设备的示意图。

图2是商业生产的热点粘合(TPB)纺粘品(SB)的表面的扫描电子显微镜(SEM)显微照片(5kv，×50)。

图3a是由热点粘合(TPB)纺粘品(SB)和不连续纤维制得的工业化水刺缠结擦拭巾产品的扫描电子显微镜(SEM)显微照片(5kv，×25)，其中不连续纤维已被酸提取。