[发明专利]具有宽粘合范围的热塑性聚合物纤维和其用途以及赋予非织造布以宽粘合范围的方法

说明书

发明背景

非织造纤网的应用正日益广泛，这是由于通过采用不同的聚合物、厚度、粘合工艺以及其制造者可采用的其他数不清的可变参数，可以获得许多不同的性能以满足用户的特殊需要的缘故。粗略地说，这些五花八门的用途包括：过滤、例如汽车车厢空气过滤器；个人护理制品，例如抹布、尿布、妇女卫生用品、训续裤、失禁用品等；医用，例如伤口敷裹物、手术罩衣、绷带及手术帘子；防护外罩，例如设备(如汽车)外罩、服装、户外用布及土工布等。

用于生产非织造纤网的聚合物一般为热塑性聚合物，例如聚烯烃、聚酰胺、聚酯等。热塑性弹性体也使用，其中包括聚醚酯和聚氨酯。

上述用途的具体的非织造材料包括，具有各种不同程度的阻隔性、柔软及透气性的熔喷及纺粘布。

熔喷纤维在生成时通常是发粘的，因此自燃地粘合在一起，故一般无需再进行粘合，虽然也可以再进行粘合。与此不同，纺粘纤维在接触到其他纤维之前一般已经充分地冷却了，故这种纤维不会自然粘合，因此需要进一步粘合。

各种粘合的方法在技术上是已知的，例如包括点热轧粘合、超声粘合、水力缠结以及穿透空气粘合。

点热轧粘合十粉普遍，它包括将待粘合的纤维的非织造布或纤网送过一个加热的热轧辊与一个砧辊之间。热轧辊通常带有一定的花纹，使得该布不致于全部表面整个地粘在一起。于是，例开发出各式各样的热轧辊花纹，既出于功能的目的，也出于美观的考虑。一个例子是如授予Hansen及Pennings的美国专利3,855,046中所公开的扩展的Hansen Pennings花纹，它具有约15％粘合面积以及约100粘合点/平方英寸。另一种常用的花纹是由重复然而稍许偏置的菱形组成的菱形花纹。

大多数类型的粘合都是能量相对密集的操作，需要对工艺条件实施相当精确的控制，以便维持目标温度。之所以需要此精确的温度控制的原因在于大多数聚合物的“粘合范围”，即聚合物发生有效粘合的温度区间都相当窄。某些情况下，该粘合范围仅为数度宽。例如，聚乙烯的粘合范围约为3℃。这样狭窄的粘合范围使得这种材料的工业生产成为一项十分困难的任务。较宽的粘合范围则将使得工艺控制变得比较容易，而如果粘合能在较低的温度下进行，则将带来可观的能量节约。

据此，本发明的目的是提供一种具有宽粘合范围的热塑性聚合物纤维或其中的至少一种是含有这种热塑性聚合物纤维的双纤维以拓宽用于生产粘合非织造纤网的聚合物的粘合范围。本发明的第二个目的是降低非织造纤维网的粘合温度。本发明还提供了包含具有宽粘合范围的热塑性聚合物纤维的热塑性纤维纤网和含有所述纤维纤网的层合物，以及将这种纤维纤网用于制造日用、医用、护理用和户外用的织物制品。

发明简述

本发明的目的是通过提供一种具有宽粘合范围的热塑性聚合物纤维或其中的至少一种是含有这种热塑性聚合物纤维的双纤维，以赋予非织造布以宽粘合范围的方法达到的，包括采用由含有某种热塑性聚合物与约0.5％(重量)～约25％(重量)间规聚丙烯(sPP)形成的共混物制成非织造纤网，其中所述纤维可以在比不含所述间规聚丙烯的类似纤维低至少10°F的粘合范围进行粘合，然后将该纤网进行热粘合。该热粘合可按例如点热轧粘合、穿透空气粘合及超声粘合等方法之一进行。这样一种纤网的粘合范围比不含间规聚丙烯的类似纤网的宽至少10°F。理想的是，其粘合范围向不含间规聚丙烯的类似纤网范围的下方延伸至少10°F。可应用这样一种纤维纤网与选自纺粘布、熔体喷撒布、熔喷布、短纤维纤网及薄膜中的至少一种作为附加层，粘合成一种层合物，还可将这种纤维纤网用于制造包括服装、防感染制品(如手术罩衣)、个人护理用品(如尿布和成人失禁用用品)、和户外用的布料等产品。

附图简述

图1是一幅曲线图，其纵轴为以磅为单位的和开直于机器方向的峰值载荷，而横轴为以华氏度为单位的粘合温度。这些数据载于表1。

图2是一幅曲线图，其纵轴为以磅为单位的垂直于机器方向的梯形试样撕破强度，而横轴为以华氏度为单位的粘合温度。这些数据载于表2。

图3是一幅曲线图，其纵轴为以磅为单位的机器方向的峰值载荷，而横轴为以华氏度为单位的粘合温度。这些数据载于表1。

图4是一幅曲线图，其纵轴为以磅为单位的机器方向的梯形试样撕破强度，而横轴为以华氏度为单位的粘合温度。这些数据载于表2。

在所有这些图中，x符号代表sPP的重量百分数为0时的数据(对比例1的数据)；+号代表sPP的重量百分数为2(％)时的数据(实例1的数据)；小方块代表sPP的重量百分数为5(％)时的数据(实例2的数据)；而小菱形代表sPP的重量百分数为10(％)时的数据(实例3的数据)。

定义