[发明专利]熔纺聚酯非织造薄片

说明书

技术领域

本发明涉及无纺纤维结构和尤其是涉及由细的熔纺聚酯纤维形成的不用纺织或针织保持在一起的织物和薄片结构。 

背景技术

无纺纤维结构已经存在了许多年而且今天在工业应用中有许多不同的无纺技术。那些寻求新的应用和竞争优势的人们不断地开发无纺技术。非织造薄片一般是由熔纺的热塑性聚合物纤维制成。 

熔纺纤维是通过挤压熔融的热塑性聚合物从喷丝头的许多很细的、一般是圆形的毛细孔出来变成如长丝一样的小直径纤维。熔纺纤维通常是连续的且一般有大于约5微米的平均直径。如在美国专利3,802,817；5,454,371和5,885,909中公开的高速纺丝工艺那样，应用高速熔纺工艺已经生产出基本连续的纺粘纤维。在高速熔纺工艺中，一个或几个挤压机将熔融的聚合物供给一个组合纺丝头，在那里当聚合物通过毛细孔的生产线时它被纤维化从而形成长丝的幕。该长丝细从毛细孔出来后在空气急冷区内被部分冷却。可以气动牵伸丝以便减小它们的尺寸和增加长丝的强度。 

通过熔纺可熔纺的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、和聚酯已经制成非织造薄片。按照熔纺工艺，熔纺的纤维常规是放置在移动的带、稀松窗帘布或其他纤维层上。放置的纤维正常是互相粘合在一起从而形成基本连续纤维的薄片。 

已经熔纺制成非织造薄片的聚酯聚合物包括聚(对苯二甲酸乙二酯)。在熔纺这样非织造薄片结构中已经使用的聚(对苯二甲酸乙二酯)聚合物的特性粘度在0.65-0.70dl/g(分升/克)的范围内。聚合物的特性粘度或“IV”是聚合物 分子量的指示，较高的IV指示有较高的分子量。有低于约0.62dl/g的IV的聚(对苯二甲酸乙二酯)被认为是“低IV”聚酯。低IV聚酯过去一直没有用于熔纺非织造薄片材料。这是因为低IV聚酯被认为太弱不能熔纺成能有效地铺设和粘合以便生产出非织造薄片的长丝。曾经认为由低IV聚酯熔纺的纤维太弱和不连续，因此不能承受生产熔纺片的高速工艺。此外，曾经认为由低IV聚酯熔纺的非织造薄片没有强度，因为低IV聚酯的较短的聚合物链其互相连接比由正常IV的聚酷纺成的纤维中较长的聚合物链的互相连接要差。 

已经挤压出低特性粘度的聚(对苯二甲酯乙二酯)纤维并通过卷取机收集到纱线卷筒上。例如，美国专利5,407,621号公开了由0.60dl/g IV聚(对苯二甲酸乙二酯)在纺丝速度4.1km/min(千米/分)下纺成的每根丝0.5旦尼尔(denier)(dpf)纱束。美国专利4,818,456号公开了由0.58dl/g IV聚(对苯二甲酸亚乙酯)在纺丝速度5.8km/min下纺成的2.2dpf的纱束。尽管由低I V聚酯已经制成聚(对苯二甲酸乙二酯)纤维和纱，但低IV聚(对苯二甲酸乙二酯)聚酯还没有熔纺成由低旦尼尔长丝制成的强固的非织造薄片。 

发明内容

本发明提供一种制造基本连续的多组分熔纺纤维的非织造薄片的工艺，包括如下步骤： 

将含有特性粘度小于0.62dl/g的至少30％重量的聚(对苯二甲酸乙二酯)第一组分和第二可熔纺聚合物组分的可熔纺聚合物挤压，通过组合纺丝头中许多毛细孔，形成基本连续的多组分纤维长丝； 

将挤压出的多组分纤维长丝供料到牵伸喷嘴中，牵伸所述挤压出的多组分纤维长丝，以便把牵伸张力加到多组分纤维长丝，所述牵伸喷嘴包括一个纤维 入口，空气喷射流在纤维运动方向牵拉长丝的一个纤维通道，和牵伸过的长丝从牵伸喷嘴排出的一个纤维出口； 

通过牵伸喷嘴的纤维出口朝向下方向，以至少6000m/min的速率排出牵伸过的多组分纤维长丝成为基本连续的多组分纤维长丝； 

将从牵伸喷嘴的纤维出口排出的多组分纤维长丝铺设到收集表面上，所述多组分纤维长丝有平均横截面面积小于约90平方微米；和 

将多组分纤维长丝粘合在一起从而形成非织造薄片，其中所述非织造薄片的单位重量小于125g/m²，所述非织造薄片有机器方向和横的方向，所述非织造薄片在机器和横的两个方向上具有的用单位重量标准化和按照ASTM 5034测量的抓样牵伸强度至少为0.7N(g/m²)。