CN100352991C - 多组分纺粘型非纺织织物网及其层压材料 - Google Patents

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Abstract

提供一种纺粘型非纺织织物，它是由连续多组分长丝形成的，而该连续多组分长丝包括聚酯组分和聚乙烯组分。聚乙烯组分为高密度聚乙烯与第一种线型低密度聚乙烯的共混料。纺粘长丝优选被形成皮-芯型结构，聚酯组分在芯中而聚乙烯组分在皮中。还提供包括该多组分纺粘层和一熔喷层的复合片，其中熔喷纤维包括第二种线型低密度聚乙烯。线型低密度聚乙烯优选是通过乙烯与一种α-烯烃可共聚单体的聚合形成的，此处，同样的可共聚单体被用于第一种和第二种线型低密度聚乙烯的每一种中。

Description

多组分纺粘型非纺织织物网及其层压材料
发明背景
发明领域
本发明涉及多组分纺粘型非纺织织物及其复合片，它们是柔软而隔音的、很坚韧，而且它们能被用于要求γ-辐照灭菌的医疗应用。
相关技术介绍
包括多组分纤维的非纺织织物在本技术领域是人们所熟知的。例如，Sugihara等人的美国专利No.4,477,516介绍由形成热熔粘合复合纤维的纤维聚集体来获得非纺织织物，该热熔粘合复合纤维是由包括50-100重量％的直链低密度聚乙烯和50-0％的另一类聚乙烯的第一组分和具有比第一组分中的任一种聚乙烯高30℃或更高熔点的聚乙烯的第二组分组成的。非纺织织物是通过各种方法诸如梳理法、气流成网法、干法制浆和湿法造纸来制造。Tabor等人的美国专利5,372,885描述通过在热粘的条件下使(a)至少为一种高性能聚合物诸如聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(对苯二甲酸丙二酯)、尼龙等的第一组分与(b)烯烃类的、且形成为纤维表面至少一部份的第二组分相接触来制造双组分纤维及由其制成的非纺织织物，其特征是在第二组分中包括至少一种具有琥珀酸或琥珀酸酐侧基的接枝烯烃聚合物。优选的是，第二组分包括至少一种的接枝的乙烯聚合物。包括含酸的接枝线型乙烯聚合物或聚合物的共混料的长丝是可染的。
包括纺粘和熔喷层的多层非纺织织物层压材料，诸如纺粘-熔喷-纺粘(″SMS″)非纺织织物在本技术领域中是人们所熟知的。在SMS非纺织织物层压材料中，外层是熔粘非纺织织物网-它赋予整个复合材料以度，而包括熔喷网的中间层或芯层提供阻挡性。同样，包括另外的纺粘层或熔喷网的复合非纺织织物能被制成纺粘-熔喷-熔喷-纺粘(″SMMS″)非纺织织物。Terakawa等人的美国专利No.6,187,699描述多层非纺织织物，该多层非纺织织物包括(a)一种由低熔点树脂组分和高熔点树脂组成的复合连续长丝的纺粘非纺织织物，而低熔点树脂组分形成纺粘纤维的至少部份表面和(b)具有纤维直径为10μm或以下的复合熔喷超细纤维非纺织织物，熔喷纤维是由低熔点树脂和高熔点树脂组成，而低熔点树脂组分形成熔喷纤维的至少部份表面。在每一非纺织织物层中的纤维均被热熔。被用来制备复合长丝或纤维的树脂混合物的例子包括高密度聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二酯，和线型低密度聚乙烯和高密度聚乙烯/聚丙烯的混合物。该复合纤维可以为皮-芯型结构、并列型结构、多层结构等等。
就某些非纺织织物的最终用途，诸如医疗服装而言，理想的，是希望它是由具有良好强度、阻挡性，和还尽可能是柔软而隔音的非纺织织物制成的。就医疗方面应用而言，还希望非纺织织物是由能够用γ-辐照而杀菌的聚合物纤维制成的。SMS织物通常是聚丙烯-基的且受到不能用γ-辐照而杀菌的限制，因为在杀菌过程中织物会褪色和减弱强度。此外，聚丙烯-基织物的γ-辐照还会形成不愉快的气味。聚丙烯-基SMS织物由于辐照杀菌而出现大量问题，可是辐照杀菌通常又是整个医疗行业中所常用的。
现需要具有改进的综合强度、阻隔性、柔软而隔音的低成本非纺织织物，它能用γ-辐照杀菌而不会使织物的品质显著降低和/或产生不愉快的气味。
发明简介
本发明的一种实施方案是包括具有横截面、长度和外周面的连续多组分长丝的纺粘型非纺织织物，所说的多组分长丝包括聚酯组分和聚乙烯组分，此二组分分布在跨过多组分长丝整个横截面的不同区域内且基本上沿着多组分长丝的长度连续伸延，多组分长丝周表面的至少一部分包含聚乙烯组分，而聚乙烯组分包括线型低密度聚乙烯和高密度密度聚乙烯的共混料，高密度聚乙烯的存在量为大于聚乙烯组分重量的50％。
本发明的另一种实施方案为一种复合片材，它包括具有第一面和相对的第二面的第一层；和与第一层的第一面相连的第二层，第二层包括连续多组分长丝纺粘网，而多组分长丝具有横截面、长度、周表面，并包括基本上分布在跨过多组分长丝整个横截面的不同区域内、且基本上沿着多组分长丝的长度连续伸延的聚酯组分和聚乙烯组分，所述聚乙烯组分包括线型低密度聚乙烯和高密度密度聚乙烯的共混料，至少多组分长丝周表面的一部分包含聚乙烯组分。
发明详述
本发明指向一种多组分连续长丝纺粘网及其复合材料。该多组分连续长丝纺粘网是由包括聚酯组分和聚烯烃组分的长丝组成的。聚烯烃组分包括第一种线型低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。聚酯组分赋予双组分纤维以强度，而聚乙烯组分赋予纤维以柔软的手感和降低纤维的全弯曲模量。在优选的实施方案中，二层多组分连续纺粘网被粘到多组分熔喷网的相对的二面上，其中多组分熔喷纤维包含第二种线型低密度聚乙烯。第一和第二种线型低密度聚乙烯是乙烯与α-烯烃的共聚物。优选使用相同的α-烯烃来制造第一种和第二种线型低密度聚乙烯。本发明的多组分纺粘纤维是可以辐射杀菌的。当织物用y-辐射杀菌而不致引起织物在强度、特别是外观上降级，或产生不愉快的气味时，它被认为是“可辐射杀菌的”。
在常规的纺粘法中，高密度聚乙烯通能被很好地纺丝，同时在纺粘期间散发出非常低程度的挥发性材料，以致在纺粘设备上基本没有形成沉积物。然而，高密度聚乙烯通常产生相对坚硬的长丝，在纺粘过程中这种长丝是难于被均匀地铺设在收集表面上并形成具有很硬手感的、不均匀的纺粘网。此外，高密度聚乙烯长丝的粘合窗口有点窄。当在本文中使用时，术语“粘合窗口”意指温度范围(例如被用来粘合纺粘网的轧光辊的温度)，在该温度之上粘合是成功的。就高密度聚乙烯而言，此粘合窗口一般为约125℃-133℃。低于125℃高密度聚乙烯没有充分地熔化，而高于133℃它将被过度地熔化。
线型低密度聚乙烯与高密度聚乙烯相比，通常具有较宽的、在约100℃-125℃之间的粘合窗口，并能形成具有想望的柔软手感之纺粘网。然而，由低密度聚乙烯形成纺粘网的过程，由于在从喷丝板挤出低密度聚乙烯期间产生高量挥发性材料、沉积物被堆积在喷丝板端面、骤冷丝室表面和拉伸喷射室(draw jet)中而被复杂化。高量沉积物的形成要求频繁地停止纺粘过程以便从设备上除去沉积物，从而降低了生产率。
现已发现，本发明的由连续的、包括聚酯组分芯和聚乙烯皮层(聚乙烯皮层包含较高量的与线型低密度聚乙烯相掺混的高密度聚乙烯)的双组分皮-芯型纺粘长丝形成的纺粘非纺织织物，意想不到地具有类似于双组分纺粘长丝(具有聚酯芯和100％线型低密度聚乙烯的皮层)制成的纺粘非纺织织物的性质，诸如隔音性与柔软性，同时保持上述高密度聚乙烯的纺粘性；本发明的纺粘非纺织织物还具有比双组分长丝(具有聚酯芯和100％高密度聚乙烯的皮层)制成的的纺粘非纺织织物的具有高的抓样(grab)抗张强度和耐磨性。本发明的纺粘层的粘合窗口通常在约110℃-130℃之间。与单独使用低密度聚乙烯相比，使用高密度聚乙烯与线型低密度聚乙烯的共混料，还降低了多组分纺粘织物的总成本，因为高密度聚乙烯在成本方面通常低于线型低密度聚乙烯。
本文中所使用的术语“线型低密度聚乙烯”(LLDPE)指具有密度约0.955g/m3、优选低于0.91g/m3-0.95g/m3、更优选为0.92g/m3-0.95g/m3的线型乙烯/α-烯烃共聚物。本发明中所用的线型低密度聚乙烯是通过共聚合乙烯与较少量的α，β-烯键式不饱和烯烃共聚单体(α-烯烃)制备的，α-烯烃共聚单体具有每个α-烯烃分子为3-12个的碳原子、优选为每个α-烯烃分子为4-8个的碳原子。能与乙烯共聚合产生在本发明中有用的LLDPE的α-烯烃包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、或它们的混合物。优选的α-烯烃是1-己烯或1-辛烯。这样的聚合物被称为“线型”是因为基本上没有接枝在主体聚合物“主链”上的被聚合单体单元的侧链。α-烯烃共聚单体的量通常足以使聚合物的密度处于LLDPE的上述范围，这是由于在聚合物分子上存在烃基侧链，而聚合物仍然保持为“线型”分类。在本发明中有用的线型低密度聚乙烯能够通过使用齐格勒-纳塔催化剂或金属茂催化剂来制备，而使用齐格勒-纳塔催化剂制备的那些线型低密度聚乙烯被优选。适用的、通常可购得的LLDPE的例子包括那些从Dow Chemical Company购得的，诸如ASPUN型6811A(密度0.923g/cm3)、Dow LLDPE 2500(密度0.923g/cm3)、DowLLDPE型6808A(密度0.940g/cm3)、ENGAGE(Dow Chemical Co.)和得自Exxon Chemical Company的EXACT和EXCEEDTM系列的LLDPE聚合物，诸如Exact 2003(密度0.921g/cm3)。
本文中使用的术语″高密度聚乙烯″(HDPE)是指具有密度至少为约0.94g/cm3、优选范围为约0.94g/cm3-约0.965g/cm3的聚乙烯均聚物。
本文中所使用的术语″聚酯″是被用来包括这样的聚合物，该聚合物中至少85％的重复单元是二羧酸和二羟醇的缩聚产物，具有由形成酯单元而产生的键。这包括芳族、脂族、饱和、和不饱和的二酸和二醇。本文中所使用的术语″聚酯″还包括共聚物(诸如嵌段、接枝、无规和交替)共聚物、共混料、和它们的改性产物。聚酯的普通例子是聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)，它是乙二醇和对苯二甲酸的缩聚产物。
本文中所使用的术语″熔喷纤维″意指该纤维，是通过穿过许多毛细管挤出可熔化加工的聚合物，如熔化的线或长丝到高速度加热气(例如空气)流中来制造。该高速度气流使熔化的热塑性聚合物材料的长丝纤细化，而将其直径减少到在约0.5-10μm之间。熔喷纤维通常是不连续的，但还可能是连续的。被高速度气流携带的熔喷纤维通常被沉积在收集表面上而形成无规散布纤维的熔喷网。
本文中所使用的术语″纺粘″长丝意指该长丝是通过穿过喷丝板的许多具有直径相应于被挤出的长丝直径的细毛细管挤出熔化的热塑性聚合物如长丝，然后通过拉伸使长丝的直径快速减少来制造的。纺粘长丝一般是连续的且通常具有大于约5微米的平均直径。本发明的纺粘长丝优选具有约7-15微米的平均直径、更优选具有约10-15微米的平均直径。纺粘型非纺织织物或网是通过在收集表面诸如有孔的网屏或带上无规地敷设纺粘长丝来形成的。纺粘网能通过本技术领域的各种已知的方法诸如热辊压法、空气穿透粘合(通常使用于多组分纺粘网)，或通过使网穿过高压下的饱和蒸汽室来粘合。例如，网能够通过处于整个纺粘织物上的许多热粘点来进行热点粘合。
本文中所使用的术语″非纺织织物，片或网″意指一种各别的纤维、长丝或线的结构，这些各别的纤维、长丝或线以无规的方式沉积而形成没有可辩认图案的平面材料，它们与针织或织造织物是完全不同的。
本文中所使用的术语″长丝″意指连续长丝，而本文中所使用的术语″纤维″既可以指连续的，也可以指不连续的纤维。
本文中所使用的术语“多组分长丝”和“多组分纤维”是指任何由至少二种不同的聚合物组成的长丝或纤维，这些组分已被纺在一起而形成单一的长丝或纤维。最好，多组分纤维或长丝是双组分纤维或长丝，它们是由处于多组分纤维横截面不同区域中并沿纤维长度延伸的二种不同聚合物制成的。在本发明的多组分纺粘纤维中，至少二种聚合物组分的每一种优选被安置在多组分纤维横截面的不同的基本上不变的区域中并基本上连续地沿纤维的长度延伸。多组分纤维与由挤出聚合物材料的均匀熔化共混料所得的纤维是可区别的。在本发明中有用的多组分纤维和长丝包括皮-芯型和并列型纤维。
本文中所使用的术语“多组分网”意指包括多组分长丝或多组分纤维的非纺织织物网。本文中所使用的术语″双组分网″意指包括双组分长丝或双组分纤维的非纺织织物网。多组分和双组分网能包括多组分纤维与单组分纤维的掺合物。本文中所使用的术语“单组分熔喷网”意指由单一聚合物或基本上均匀的聚合物共混料形成的熔喷网，它与由沿纤维长度排列在不同区的聚合物形成的熔喷网是完全不同的。
纺粘长丝的聚乙烯组分优选包括约10-60重量％的线型低密度聚乙烯和约40-90重量％的高密度聚乙烯。在优选的实施方案中，聚乙烯组分包括高于50重量％的高密度聚乙烯。更优选的，是纺粘长丝的聚乙烯组分包括约10-40重量％的线型低密度聚乙烯和约60-90重量％的高密度聚乙烯。
聚合物共混料能包括其他常规添加剂诸如染料、颜料、抗氧剂、UV稳定剂、纺丝油剂、等等。高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯能在纺粘过程的挤出之前，通过熔体共混或通过干共混而被共混在一起。熔体共混能使用常规掺混设备来完成诸如混合挤出机、布拉本德混炼机、班伯里混炼机、辊炼机、等等。熔体共混料能被挤出而挤出物被切断形成被供入到纺粘过程中的粒料。另外，可将各别的聚乙烯粒料干混合并作为粒料掺混物供入到纺粘过程中，每种组分的粒料以产生想望的高密度聚乙烯与线型低密度聚乙烯比的量来计量。高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的熔体指数优选为约10-40g/10min(根据ASTMD-1238；2.16kg@；190℃测定)、更优选为约15-30g/10min。
适用于多组分纺粘非纺织织物的聚酯包括聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(1，3-对苯二甲酸丙二酯)、及其与5-磺基间苯二酸的共聚物。在优选的实施方案中，聚酯组分是具有起始特征粘度为0.4to 0.7dl/g(根据ASTMD 2857，使用25vol.％的三氟乙酸和75 vol.％的二氯甲烷在30℃下的毛细管粘度计中测定的)，更优选为0.5-0.6dl/g。
在制备本发明的纺粘非纺织织物中使用的聚酯和聚乙烯是这样选择的，使聚乙烯组分具有比聚酯组分低的熔点，从而增大纺粘网的热粘性。优选是使聚乙烯组分中的LLDPE和HDPE的每一种具有比聚酯组分的熔点至少低30℃的熔点。
在本发明的优选实施方案中，所形成的SMS复合非纺织织物是这样的，其中纺粘层包括皮-芯型结构的双组分纺粘长丝，长丝的芯为聚酯组分而皮层为聚乙烯共混料组分；熔喷层包括处于并列结构形式的双组分熔喷纤维。多组分皮-芯型纺粘长丝具有同心或偏心的横截面。
本发明中有用的多组分连续长丝非纺织织物，可以使用本技术领域中已知纺粘法来制备。纺粘长丝通常为圆形，但也可以制成各种其他形状(例如，椭圆、三叶形(tri-lobal)、多叶形(multi-lobal)、平形、中空形、等等)和结构(例如，对称的皮-芯型结构、偏心的皮-芯型结构、并列结构、等等)。在本发明的优选实施方案中，纺粘长丝是皮-芯型，其皮层包括HDPE和LLDPE的共混料而芯包括聚酯。还可使用并列型纺粘长丝。当纺制并列长丝时，在聚酯或聚乙烯组分中包括添加剂以提高二组分之间的粘合性和防止在处理纺粘片时的组分分裂是可取的。例如，得自DuPont(Wilmington，DE)的ELVALOY乙烯丙烯酸酯共聚物能被添加到聚乙烯组分中以促进聚酯组分的粘合。
就在其中使用纺粘织物而不形成复合片的终端应用，诸如工业保护服、揩布、过滤布、包装材料、家具装饰布、等等而言，纺粘织物优选具有基重为1.5-7.0oz/yd2(51-238g/cm2)，更优选为约1.8-5.0oz/yd2(61-170g/cm2)，最优选为约1.8-3.0oz/yd2(61-102g/cm2)。然而，当被用于复合片时，例如，与一种或多种熔喷层或与薄膜相结合时，在复合片中通常使用的各别纺粘层的基重为约0.3-0.9oz/yd2(10-31g/cm2)，优选为约0.5 to 0.7 oz/yd2(17-24g/cm2)。
本发明的多组分纺粘织物能与包括薄膜和其他非纺织织物的其他层相粘合，形成多层复合片。例如，多组分纺粘织物能被粘合到可呼吸的微孔薄膜。微孔薄膜在本技术领域中是已知的，诸如那些由聚烯烃(例如聚乙烯)和颗粒填料形成的微孔膜薄。在优选的实施方案中，复合片由被夹在或被粘合在二层本发明的多组分纺粘织物之间的熔喷网形成的。熔喷网可以是单一组分的熔喷网或者是其中熔喷纤维包括线型低密度聚乙烯的多组分的熔喷网。最好，熔喷纤维包括至少60重量％的线型低密度聚乙烯。例如，熔喷纤维能由100％的线型低密度聚乙烯或由约60-100重量％的线型低密度聚乙烯和约0-40重量％的高密度聚乙烯的共混料形成。在熔喷层中使用的线型低密度聚乙烯优选是由使用与形成纺粘层中的线型低密度聚乙烯相同的α-烯烃而形成的线型低密度聚乙烯。α-烯烃共聚用单体可以以不同量存在于熔喷层的LLDPE和纺粘层的的LLDPE中。另外，在熔喷层中使用的LLDPE能包括与纺粘层中使用的相同的LLDPE。
在本发明的优选实施方案中，复合非纺织织物片是通过在二层本发明的双组分纺粘网之间夹入一层包括线型低密度聚乙烯的双组分熔喷网并进行粘合而形成的。最好，双组分熔喷网是由包括聚乙烯组分(它包含线型低密度聚乙烯和聚酯组分)的熔喷纤维组成的，熔喷纤维是使用其中双组分是从具有并列配置的熔喷孔的熔喷模头喷纺的。聚乙烯组分可占熔喷网体积的7％-99％。最好，聚乙烯组分占熔喷网体积的7％-50％和聚酯组分占熔喷网体积的50％-93％。更优选的，是聚乙烯组分占熔喷网体积的15％-40％和聚酯组分占熔喷网体积的60％-85％。最优选的，是聚乙烯组分占熔喷网体积的20％-30％和聚酯组分占熔喷网体积的70％-80％。
本发明的SMS复合片能具有1.3-3.5oz/yd2(44-119g/cm2)的基重，优选为约1.5-2.5oz/yd2(51-85g/cm2)，最优选为约1.6-2.0oz/yd2(54-68g/cm2)，而弗雷泽透气性为10-70ft3/min/ft2(3-21cm3/min/cm2)，优选为12-40ft3/min/ft2(4-12cm3/min/cm2)，而最优选为15-35ft3/min/ft2(5-11cm3/min/cm2)；静压头为35-150cm H2O，优选为45-120cm H2O，而最优选为55-100cm H2O。
在形成本发明的复合片中有用的熔喷网能使用本技术领域中已知的方法来制备。熔喷模头通常包括许多熔喷模头孔，它们在模头面上按线形排列。在常规挤塑机中将可选择地与不同的聚乙烯聚合物和惯用的稳定剂、等等相掺合线型低密度聚乙烯熔化，穿过熔喷模头将其挤出，然后用加压气体使其变细，加压气体通常是热空气或惰性气体以形成气体挟带的纤维流。穿过熔喷模头中的许多挤出孔被挤出的多股气体挟带的纤维流，形成沿移动的收集表面(诸如多孔带或另外的织物，它们位于熔喷模头之下)之宽度延伸的熔喷纤维帘。其上收集熔喷网的收集表面可装有-个或多个位于收集表面下方的真空室，真空起引导空气或惰性气体流穿过收集表面和远离被沉积在收集表面上的纤维的作用。网能可选择地穿过由一对辊子所形成的辊隙而将熔喷纤维压在一起，然而，这是任意的，因为当它们被沉积在收集表面上时熔喷纤维通常是形成内聚性的熔喷网。
在形成多组分或，为简单起见，在形成双组分熔喷网时，二种不同聚合物组分在二台并列的挤出机中熔化并分别计量入聚合物导管，它们彼此在模头中被隔板分开。不同聚合物中的一种包括线型低密度聚乙烯。然后二种不同的聚合物组分被供入到挤出孔，由此被挤入到加热的气体射流中。另外一种选择，是聚合物组分能以已成层的形式供入到旋压模(spin block)的腔中，由腔中对毛细管孔供给多组分聚合物流。
双组分熔喷法既可以使用前聚结模头(pre-coalescent dies)也可以使用后聚结模头(post-coalescentdies)的。在前聚结模头中不同的聚合物组分是在从挤出孔挤出前接触的，而在后聚结模头中不同的聚合物组分是在穿过各别的挤出孔挤出并在离开毛细管之后接触的，从而形成双组分纤维。
熔喷长丝通常在变细过程中断裂而形成不连续的纤维，然而它们还能够是连续的。在优选的实施方案中，熔喷纤维被沉积在本发明的纺粘层上而形成多组分熔喷网层。本技术领域的技术人员知道形成多层的熔喷网，并知道本发明的另一种纺粘层能被形成在所说的熔喷网之上而形成纺粘层/熔喷层/纺粘层的夹心结构。
然后复合织物的多个层能被彼此热粘。现已发现，热粘温度为110℃-130℃ 和粘合压力为350-700N/cm对本发明的复合SMS片是合适的。粘合优选在以保护织物的可呼吸性与阻挡性二者的方式下进行。例如，粘合温度与压力应该是这样选择的，以致在熔喷层中不会形成减少复合片阻隔性的针孔。粘合复合片的可选择的另外一些方法包括压延粘合、透气粘合(through-air bonding)、蒸汽粘合(steambonding)、和粘合剂粘合。例如，粘合剂能以不同的图案被施加到毗聆连层之间，或者如果粘合剂是可呼吸性的粘合剂则将其作为连续层而施加到毗聆连层之间。
测试方法
如上述的说明书中和在以下的实施例中，使用下述测试方法来测定的各种报导的特征和性质。ASTM意指美国材料试验标准。
纤维直径是通过光学显微镜测定的并且是以微米为单位的平均值报告的。对于每一纺粘试样来说，测定100根纤维的直径并取平均值。纺粘旦尼尔/长丝是使用纤维尺寸、在双组分纤维中PET与聚乙烯之比例、和PET与聚乙烯的聚合物密度来计算的。
基重是根据ASTM D-3776测定的每单位面积织物或片的质量，因此它是作为参考而编入的并以g/m2表示。
抓样抗张强度是片的撕裂强度之量度并且是根据ASTM D 5034测定的，因此它是作为参考而编入的并以牛顿表示。
伸长百分率是在试样开始断裂点测定的，它是在抓样抗张测定中最大载荷时的断裂伸长率。
弗雷泽透气性是根据ASTM D 737在片二面的所述压力差下空气穿过片的量测值，因此它是作为参考而编入的并以ft3/min/ft2表示。
水静压头，还被称为静压头，是片对在静压下对液体水渗透的阻力的量度。该测定是根据AATCC-127进行的，它被编入本文中作参考，并且其值以厘米为单位。在本申请中，未得到支持的水静压头压力是在不同片试样上以某种方式测定的，所以如果片不包括足够数量的强力纤维的话，此测定值是不能达到的。因此，仅仅出现的未得到支持的水静压头压力还是片具有支持水静压头压力的内在强度之标志。
耐磨性是在拇指与食指之间经物理打磨织物若干次后，通过视觉观察来作出质量上评估的。形成“绒毛”(即，从织物表面突出的松散的纤维)的试样被评为不良，而不显示起绒的织物被评为卓越。
实施例
实施例1
此实施例说明由聚乙烯组分与聚酯组分制备本发明的纺粘双组分织物，这些组分被纺丝而形成皮-芯型长丝，而聚乙烯组分处在皮层中。聚乙烯组分是由高密度聚乙烯与线型低密度聚乙烯的共混料制成的。高密度聚乙烯具有熔体指数为18g/10分钟(根据ASTM D-1238，2.16kg@；190℃测定的)和密度为0.954g/cm3并且是从EquistarChemicals以商品名为HDPE H-5618购得的。线型低密度聚乙烯是乙烯与1-辛烯的共聚物，其熔体指数为27g/10分钟和密度为0.940g/cm3，它自Dow化学公司以商品名Aspun6811 A购得的。HDPE与LLDPE聚合物的粒料以60wt％HDPE与40wt％LLDPE的比例被干混合。聚酯组分为聚(对苯二甲酸乙二酯)，具有报导的特性粘度为0.53dl/g，它自DuPont公司以商品名Crystar聚酯(Merge 4449)购得。在挤塑前，聚(对苯二甲酸乙二酯)树脂在斗式干燥器中在空气温度为120℃下干燥到聚合物水分含量为少于50份/百万份。
在各别的挤出机中，LLDPE与HDPE的共混料被加热到250℃，而聚(对苯二甲酸乙二酯)被加热到290℃。二种聚合物流分别被挤出和计量到纺丝头组合件(pin-pack assembly)中，在该处二种熔体流分别被过滤和然后经过分布板的堆叠被混合而提供多列皮-芯型长丝，芯包括聚(对苯二甲酸乙二酯)而皮层包括包括LLDPE与HDPE的共混料。纺丝头组合件是由总数为2016个圆形皮-芯型挤塑毛细管(28列每列72根毛细管)组成的。纺丝头组合件(pin-pack assembly)的的纵向宽度为11.3cm，而横向宽度为50.4cm.。每根挤塑毛细管具有直径为0.35mm和长度为1.40mm。纺丝头组合件(pin-packassembly)被加热到295℃，聚合物熔体流以1.0g/孔/分钟穿过每根毛细管被纺丝。该纤维为62体积％的聚(对苯二甲酸乙二酯)和38体积％的HDPE与LLDPE的共混料。
当长丝被挤出时，它们在沿伸长度为19英寸(48.3cm)之处被横向流动的空气中骤冷。由矩形狭缝喷射流对纤维束提供衰减力。喷丝板端面与狭缝喷射流进口之间的距离为25英寸(63.5cm)。
矩形狭缝喷射流中的纤维被收集在以约75m/min速度移动的成形带上。在带之下对带施以真空，借以将纤维压向带子。然后纤维在在一对压花辊与砧辊所形成的辊隙中被热粘合，二个辊子均被加热到128℃，辊隙压力为400磅/线英寸(700N/cm)。然后热粘合片被缠绕在卷上。片产品的性质与纺丝特性被概括于下表1中。
比较例1A
使用实施例1的方法制备纺粘双组分片，除了聚乙烯组分是得自Dow化学公司商品为ASPUN 6811A的具有熔体指数为27g/10分钟的100％LLDPE外。纺粘片在一对压花辊与砧辊所形成的辊隙中被热粘合，二个辊子均被加热到110℃，辊隙压力为200磅/线英寸(350N/cm)。片产品的性质与纺丝特性被概括于下表1中。
比较例1B
按实施例1所述制成的纺粘双组分片，除了聚乙烯组分是得自Equistar化学公司商品名为HDPE H-5618、具有熔体指数为18g/10分钟(根据ASTM D-1238，2.16kg@；190℃测定)和密度为0.956g/cm3的100％的HDPE和粘合是在温度120℃、辊隙压力为200磅/线英寸(350N/cm)下进行外。片产品的性质与纺丝特性被概括于下表1中。
表1中的结果说明：在皮层中使用HDPE/LLDPE共混料的纺粘性，优于在皮层中单独使用LLDPE的纺粘性，与单独的LLDPE相比较，只有少量或没有沉积物堵塞喷丝板端面或在骤冷丝室表面和拉伸喷射室中，而单独使用LLDPE会产生大量的沉积物。就抓样抗张性而言，在皮层中使用HDPE/LLDPE共混料的抓样抗张强度一般优于那些在皮层中单独使用HDPE的抓样抗张强度，尽管HDPE是HDPE/LLDPE共混料的主要组分。实施例1织物(皮层中HDPE/LLDPE为60/40)的柔软度和隔音性令人惊谍讶地类似于实施例1A(LLDPE皮层)试样的柔软度和隔音性而且比实施例1B(HDPE皮层)试样好得多，实施例1B形成坚硬的片。
表1-纺粘片性质
实施例1 实施例1A 实施例1B
皮组分 60/40HDPE/LLDPE LLDPE HDPE
基重oz/yd2 1.69(57.3g/m2) 1.76(59.7g/m2) 1.76(59.7g/m2)
抓样抗张强度(XD)，磅 32.6(145.1N) 22.3(99.2N) 12.6(56.1N)
百分伸长率，XD抓样 12.5 90.6 13.4
抓样抗张强度(MD)，磅 35.4(157.5N) 36.8(163.8N) 20.0(89N)
百分伸长率，MD抓样 12.5 96.3 14.1
弗雷泽透气性，ft3/min/ft2 141(43.0m3/min/m2) 218(66.4m3/min/m2) 194(59.1m3/min/m2)
静压头，cmsH2O 19.3 24.1 20.1
纤维直径，μm 10.5 11.6 11.0
耐磨性 卓越 卓越 不良
纺丝性能
在喷丝板端面、聚冷丝室表面、和拉伸喷射室上的堆积 卓越 非常不良 卓越
断裂长丝 卓越 非常不良 卓越
实施例2
此实施例描述通过在二层纺粘层之间粘合双组分熔喷网来制备本发明的SMS复合片。纺粘层是根据实施实施例1制备的，除了移动带的速度为约195m/min以得到具有基重为0.65oz/yd2(22g/m2)的纺粘网外。
熔喷双组分网是用聚乙烯组分与聚酯组分制成的。聚乙烯组分为包括得自Dow Chemical Company商品名为Aspun6831A的乙烯和1-辛烯共聚物的线型低密度聚乙烯，其熔体指数为150g/10分钟。
聚酯组分是聚(对苯二甲酸乙二酯)，其报导的特征粘度为0.53d/g，得自DuPont公司的Crystar聚酯(Merge 4449)T。在各别的挤出机中将LLDPE加热到260℃和将聚(对苯二甲酸乙二酯)加热到305℃并作为各别的聚合物流计量入熔喷模头组分件中。两聚合物流被独立地在组合件中过滤，然后通过聚合物分布板的堆叠被混合而提供并列型纤维结构。模头被加热到300℃和它具有以52.4cm线排列的624根毛细管孔。聚合物穿过每根毛细管被纺丝、用加压的热空气喷射流变细，形成熔喷纤维并被收集在位于模头下的移动网屏上形成双组分熔喷网，该熔喷网含有20重量％的LLDPE和80重量％的聚(对苯二甲酸乙二酯)，其基重为17g/m2。将此熔喷网缠绕在辊上。
所述复合非纺织织物片是通过在移动带上铺开一层基重为0.65oz/yd2(22g/m2)的实施例1的双组分纺粘网来制备的。将熔喷双组分网展开并铺在移动的纺粘网的顶面上。将第二卷基重为22g/m2的纺粘网展开，并铺在移动的纺粘-熔喷网的顶面上，生产出纺粘-熔喷-纺粘复合非纺织织物网。在雕刻的、油加热的金属压光辊与光滑的、油加热的金属压光辊之间对复合网进行热粘合，每根辊具有直径为466mm。雕刻辊具有镀铬的、非硬式的钢表面，该钢表面带有点尺寸为0.466mm2的菱形图案，点宽度为0.86mm、点间距为1.2mm和粘合面积为14.6％。光滑辊具有硬化的钢表面。在温度为110℃、辊隙压力为200lb/线英寸(350N/cm)和线速度为50m/min下将复合网粘合。此复合片的性质被概括于下表2中。
比较例2A
按照实施例2的方法，除了二外纺粘层是根据比较例1A(100％LLDPE皮层)制备的和使用移动速度为195m/min的成形带外，制备SMS复合网。
将双组分熔喷网夹心在二外纺粘层之间，每一外外纺粘层具有基重为0.65oz/yd2(22g/m2)。所用的双组分熔喷网是按与实施例2相同方法制备的.此复合片的性质被概括于下表2中.
表2中的结果说明：在皮层中当HDPE以较高的比例与LLDPE相掺合时，复合片的性质较少或没有降级。实施例2的SMS复合片生产成本低于SMS复合片(在此SMS复合片中LLDPE是单独被用于皮层的)的生产成本。除了使用HDPE/LLDPE共混料在成本方面具有优点外，与上述表1中所讨论的那样，与LLDPE相比实施例2的复合片还从提高纺丝性能方面获得额外好处。
表2-SMS片的性质
实施例2 实施例2A
纺粘皮层组成 60/40 HDPE/LLDPE LLDPE
基重(oz/yd2) 1.8(61g/m2) 1.8(61g/m2)
抓样抗张强度(XD)，磅 26.0(115.7N) 21.0(93.45 N)
百分伸长率，XD抓样 3.3 3.9
抓样抗张强度(MD)，磅 34.0(151.3N) 38.0(169.1N)
百分伸长率，MD抓样 3.8 3.4
弗雷泽透气性，ft3/min/ft2 15.7(4.8m3/min/m2) 16.1(4.9m3/min/m2)
静压头，cmsH2O 64.1 65.4
耐磨性 卓越 卓越

Claims (29)

1.一种包括具有横截面、长度和外周表面的连续多组分长丝的纺粘型非纺织织物，所说的多组分长丝包括聚酯组分和聚乙烯组分，此二组分基本上分布在跨过多组分长丝整个横截面的不同区域内、且基本上沿着多组分长丝的长度连续伸延，多组分长丝外周表面的至少一部分包含聚乙烯组分，所述聚乙烯组分包括线型低密度聚乙烯共聚物和高密度聚乙烯均聚物的共混料，所述线型低密度聚乙烯共聚物由与少量具有3到12个碳原子的α-烯烃共聚的乙烯组成，所述高密度聚乙烯的存在量为大于聚乙烯组分的50重量％。
2.权利要求1的纺粘型非纺织织物，其中多组分长丝是皮/芯型双组分长丝，所述芯包括聚酯组分，所述皮包括聚乙烯组分。
3.权利要求1的纺粘型非纺织织物，其中聚酯组分包括聚(对苯二甲酸乙二酯)。
4.权利要求1的纺粘型非纺织织物，其中聚乙烯组分包括10-40重量％的线型低密度聚乙烯和60-90重量％的高密度聚乙烯。
5.权利要求1的纺粘型非纺织织物，其中α-烯烃共聚单体选自1-辛烯、1-己烯和1-丁烯。
6.权利要求5的纺粘型非纺织织物，其中共聚单体为1-辛烯。
7.权利要求5的纺粘型非纺织织物，其中线型低密度聚乙烯是使用齐格勒-纳塔催化剂制造的。
8.权利要求2的纺粘型非纺织织物，其中皮层包括10-90体积％的双组分长丝，和芯包括90-10体积％的双组分长丝。
9.权利要求8的纺粘型非纺织织物，其中皮层包括30-45体积％的双组分长丝，芯包括55-70体积％的双组分长丝。
10.权利要求1的纺粘型非纺织织物，其中多组分长丝具有7-15微米之间的直径。
11.权利要求10的纺粘型非纺织织物，其中多组分长丝直径为10-15微米之间。
12.一种复合片，包括：
具有第一面和相对的第二面的第一层；和
与第一层的第一面相连的第二层，第二层包括连续多组分长丝纺粘网，多组分长丝具有横截面、长度、外周表面并包括基本上分布在跨过多组分长丝整个横截面的不同区域内、且基本上沿着多组分长丝的长度连续伸延的聚酯组分和聚乙烯组分，所述聚乙烯组分包括线型低密度聚乙烯共聚物和高密度聚乙烯均聚物的共混料，所述线型低密度聚乙烯共聚物由与少量具有3到12个碳原子的α-烯烃共聚的乙烯组成，多组分长丝外周表面的至少一部分包含聚乙烯组分。
13.权利要求12的复合片，其中第一层包括熔喷纤维网。
14.权利要求13的复合片，其中熔喷纤维具有长度和外周表面，外周表面包括在其至少一部分上的线型低密度聚乙烯组分。
15.权利要求12的复合片，其中第一层包括微孔薄膜。
16.权利要求14的复合片，其中线型低密度聚乙烯组分包括乙烯与选自1-辛烯、1-己烯、1-丁烯组成的组中的共聚单体的共聚物。
17.权利要求14的复合片，其中在第一层和第二层中的线型低密度聚乙烯是相同的。
18.权利要求17的复合片，其中线型低密度聚乙烯是乙烯与1-辛烯的共聚物。
19.权利要求12的复合片，其中第一层包括多组分熔喷纤维。
20.权利要求19的复合片，其中多组分熔喷纤维还包括聚酯组分。
21.权利要求20的复合片，其中多组分熔喷纤维是并列型双组分熔喷纤维。
22.权利要求21的复合片，其中连续多组分长丝包括双组分皮-芯型长丝，该长丝中的皮包括聚乙烯组分，芯包括聚酯组分。
23.权利要求22的复合片，其中聚酯组分包括聚(对苯二甲酸乙二酯)。
24.权利要求23的复合片，其中双组分熔喷纤维包括7-99体积％的聚乙烯组分和93-1体积％的聚酯组分，和其中双组分纺粘长丝包括10-90体积％的聚乙烯组分和90-10体积％的聚酯组分。
25.权利要求24的复合片，其中熔喷纤维包括15-40体积％的聚乙烯组分和85-60体积％的聚酯组分，和其中纺粘长丝包括40-60体积％的聚乙烯组分和60-40体积％的聚酯组分。
26.权利要求12的复合片，还包括：
与第一层的相对的第二面相连接的第三层，第三层包括连续多组分长丝的第二纺粘网，该纺粘长丝具有横截面、长度、外周表面，并包括基本上分布在跨过多组分长丝整个横截面的不同区域内、且基本上沿着多组分长丝的长度连续伸延的聚酯组分和聚乙烯组分，所述聚乙烯组分包括线型低密度聚乙烯共聚物和高密度聚乙烯均聚物的共混料，所述线型低密度聚乙烯共聚物由与少量具有3到12个碳原子的α-烯烃共聚的乙烯组成，所述多组分长丝外周表面的至少一部分包含聚乙烯组分。
27.权利要求26的复合片，其中第二和第三非纺织织物层中的纺粘长丝具有相同的横截面和聚合物组分。
28.权利要求26的复合片，其中第二和第三非纺织织物层中的纺粘多组分连续长丝包括双组分皮-芯型长丝，该长丝的芯由聚酯形成。
29.一种可用γ-辐照杀菌的医疗服，它是由权利要求26的复合片制成的。
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