[发明专利]具有蓬松、有弹性以及高强度中至少一个特性的纺成织物

说明书

一种连续的细丝纺成的织物，其包括织物内多个聚合物纤维，该织物具有第一厚度，以及没有经过任何热或者机械粘合处理。织物的活化导致从在活化之前的第一厚度到活化后的第二厚度的增量，其中第二厚度至少约是第一厚度的两倍，以及活化后织物密度相对于活化前织物密度降低，织物被配置为在织物的纵向维度(MD)或者织物的横向维度(CD)中的至少一个维度上经受从约10％至约350％的弹性伸长率，该织物具有从约50克力/cm²至约5000克力/cm²的抗拉强度。

交叉引用相关申请

本申请要求美国临时专利申请号61/846152的优先权，名称为“自粘结、体积大、均匀、弹力纺粘工艺和面料”，申请日2013年7月15日，以及美国临时专利申请号61/986465的优先权，名称为“高伸缩纺粘织物”，申请日4月30日。这些临时专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及纤维的纺丝工艺以及非织造织物以形成织物和其他产品。

背景技术

本文中所用的“纺成”工艺，是指一种或多种聚合物被熔融、挤出、空气骤冷、拉伸(例如通过空气，导丝辊和/或任何其它类型的合适的设备)、并沉积为固化的纤维到合适的沉积或支承表面(如多孔带)形成纤维的一个或多个非织造层(在此也称为“纺成织物”)。一种类型的所谓的“封闭系统”纺成工艺的例子由美国专利号7179412描述，其公开内容通过引用将其整体引入本文，其中挤出纤维的变细是在很大部分上由用于骤冷纤维的同样的空气的加速产生。另外一个例子是由美国专利号6183684描述的所谓的“开放系统”，其公开内容通过引用将其整体引入本文，其中挤出纤维的变细是在很大部分上由压缩空气吸气器产生。在一个开放系统中，可能只有从单个喷丝头或者只从一个空气吸气器的一帘纤维，或者在横向维度(CD)和/或纵向维度(MD)可能有多个喷丝头和若干空气吸气器。在这两系统中，覆盖的宽度可达几米宽的纤维沉积到一个类似宽度的多孔带上。纤维的速度通常是多孔带速度的几倍。此外，织物通常形成具有更多定位在多孔带行进维度(所谓的纵向维度或“MD”)，相对于垂直于多孔带行进的维度(所谓的横向维度或者“CD”)。

通过常规的开放和封闭纺成系统形成的纤维的非织造织物不导致结实的织物。织物强度通常由另一产生粘合织物的处理步骤赋予，导致所谓的“纺粘”工艺和纤维的纺粘织物。在纺粘工艺中最常用的粘结技术是热粘接。在热粘接中，一个结实的织物是通过将织物加热至足以使一些纤维或一些纤维的部分熔化形成在凝固的纤维间的结合而产生的。热粘接包括压延粘合，以及通过空气粘合。热粘结包括压延粘合，以及通过空气粘合。在压延粘合中，非织造织物在至少两个轧辊中进行处理，当将织物送入辊间压制时其中至少一个被加热到温度足以使至少部分地一些纤维表面熔融。热粘接还包括所谓的通过空气粘合技术，其中空气被充分加热并通过织物从而使至少一些纤维的表面部分熔化。其他已知的粘合技术包括施加机械力到织物足以使纤维缠结或者连结从而形成结实的织物。该方法包括针刺和水刺，这两者做出更加三维的非织造纺粘织物因为一些纤维造成表面突出。所有的这些粘结技术需要昂贵的费用以及能量密集型附加机械。

因为一些原因，理想的是使纤维的纺成织物具有足够的蓬松度和弹性(增加的厚度或者在“Z”维度上增加)。针刺和水刺工艺能提供某种程度的蓬松度和弹性但是仅在一个相对适度的量上。已经尝试通过多组分纤维(即在纤维横截面由多个离散的聚合物组分组成的纤维，例如双组分纤维)的纺丝使纺粘织物更加蓬松和弹性，其中两种或更多的聚合组组分具有不均匀应变或者不均匀收缩在热和/或机械处理后赋予纤维卷曲或弯曲。一个用于制造多组分纤维的合适的处理装置的例子在美国专利5162074中进行了说明，其公开的内容通过引用将其整体引入本文。诱导纤维的弯曲或者卷曲的该纤维的热或机械处理通常是纤维编织物粘结发生后进行的。这种工艺仅在生产增强蓬松度和弹性的纺粘编织物中获得适度的成功，在某种程度上因为在该过程中通常固有的弱或者受限的弯曲力(因为在粘结编织物中的纤维移动受限且不具有弯曲的力量)。