CN101490335A - 簇绒无纺织物和粘合无纺织物 - Google Patents

簇绒无纺织物和粘合无纺织物 Download PDF

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Abstract

描述了一种具有改进的毛圈保持的簇绒无纺织物、一种粘合无纺织物以及它们的制造方法。具有改进的毛圈保持的簇绒无纺织物包含将粘合无纺织物簇绒的面材，该粘合无纺织物包含多根双组分长丝1与多根双组分长丝2的混合物，其中iα)至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮，或iβ)至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧，或iγ)至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海，ii)组分11表现出熔融温度Tm(11)，组分22表现出熔融温度Tm(22)，iii)组分12表现出熔融温度Tm(12)，组分21表现出熔融温度Tm (21)，且Tm(12)高于Tm(21)，以及iv)组分11和22的熔融温度与组分12和21的熔融温度遵循关系Tm (11)和Tm(22)＞Tm(12)＞Tm(21)，并且其中通过组分12和21的固化熔体将所述面材粘合到双组分长丝1和2上。

Description

簇绒无纺织物和粘合无纺织物
本发明涉及簇绒无纺织物、粘合无纺织物、它们的制造方法及其用途。
WO 00/12800公开了包含用粘合剂聚合物粘结的热塑性聚合物长丝或纤维的无纺第一地毯背衬，其中该背衬至少包含可识别的热塑性织造层、可识别的热塑性连续层或可识别的也包含用粘合剂聚合物粘结的长丝或纤维的无纺层。如果对所述第一地毯背衬簇绒，则观察到提高的毛圈锁定(stitch lock)性(毛圈保持度(stitch holding))，但同时存在降低的背衬层离强度。
US 2002/0144490公开了用于制造包含具有不同特性的纤维的均匀混合物的纤维网的纤维纺丝法。具有同样的芯聚合物和不同皮聚合物的双组分纤维可以从相同模板中的交替喷丝孔中挤出。由该改进的混合纤维技术形成的产品可用作各种环境中的高效过滤器、聚结过滤器(coalescentfilter)、标记和书写工具的贮液器、用于医疗和其它用途的被设计成容纳和传送液体的芯和其它元件、热和湿气交换器和其它各种纤维基质。
因此，本发明的一个目的是提供一种制造无纺织物的方法，其在簇绒后获得在未降低层离强度的情况下表现出提高的毛圈保持度的簇绒无纺织物。
所述目的通过包括下列步骤的制造具有改进的毛圈保持度的簇绒无纺织物的方法实现：
a)将多根包含组分11和组分12的双组分长丝1与多根包含组分21和组分22的双组分长丝2混合，其中
iα)至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮，或
iβ)至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧，或
iγ)至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海
ii)组分11表现出熔融温度Tm(11)，组分22表现出熔融温度Tm(22)，且Tm(11)等于Tm(22)或Tm(11)不等于Tm(22)，
iii)组分12表现出熔融温度Tm(12)，组分21表现出熔融温度Tm(21)，且Tm(12)高于Tm(21)，和
iv)组分11和22的熔融温度与组分12和21的熔融温度遵循关系Tm(11)和Tm(22)均>Tm(12)>Tm(21)
并且以本身已知的方法制造基础纤维层，其中双组分长丝1在交迭区(zoneof overlap)接触双组分长丝2，
b)在遵循关系Tm(12)>Tnp>Tm(21)的无纺织物生产温度Tnp下加热该基础纤维层，直至组分21在交迭区熔融，并随后冷却至低于Tm(21)，从而产生粘合无纺织物，
c)用面材将该粘合无纺织物簇绒以产生簇绒无纺织物，在面材与双组分长丝1和2之间表现出接触，和任选地
d)在遵循关系Tm(12)<Ttn<Tm(11)和Tm(22)的温度Ttn下，任选在压力下，加热该簇绒无纺织物，直至组分12和组分21熔融以产生其中熔融的组分21和熔融的组分12接触面材的簇绒无纺织物，随后将该无纺织物冷却至低于Tm(21)，
从而获得具有改进的毛圈保持度的簇绒无纺织物。
根据步骤a)iα)，至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮。在本发明的范围内，这意味着双组分长丝1和双组分长丝2都表现出芯/皮结构，或双组分长丝1表现出芯/皮结构而双组分长丝2表现出另一双组分结构，例如并列型结构或海岛型结构。因此，如果双组分长丝1和双组分长丝2都表现出芯/皮结构，则组分11代表双组分长丝1的芯，组分12代表双组分长丝1的皮，组分22代表双组分长丝2的芯，且组分21代表双组分长丝2的皮。但是，如果双组分长丝1表现出芯/皮结构而双组分长丝2表现出另一双组分结构，例如并列型结构，则组分11代表双组分长丝1的芯，组分12代表双组分长丝1的皮，组分22为双组分长丝2的第1侧且组分21为双组分长丝2的第2侧。
根据步骤a)iβ)，至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧。在本发明的范围内，这意味着双组分长丝1和双组分长丝2都表现出并列型结构，或双组分长丝1表现出并列型结构而双组分长丝2表现出另一双组分结构，例如芯/皮结构或海岛型结构。因此，如果双组分长丝1和双组分长丝2都表现出并列型结构，则组分11代表双组分长丝1的第1侧，组分12代表双组分长丝1的第2侧，组分22代表双组分长丝2的第1侧且组分21代表双组分长丝2的第2侧。但是，如果双组分长丝1表现出并列型结构而双组分长丝2表现出另一双组分结构，例如芯/皮结构，则组分11代表双组分长丝1的第1侧，组分12代表双组分长丝1的第2侧，组分22为双组分长丝2的芯且组分21为双组分长丝2的皮。
根据步骤a)iγ)，至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海。在本发明的范围内，这意味着双组分长丝1和双组分长丝2都表现出海岛型结构，或双组分长丝1表现出海岛型结构而双组分长丝2表现出另一双组分结构，例如芯/皮结构或并列型结构。因此，如果双组分长丝1和双组分长丝2都表现出海岛型结构，则组分11代表双组分长丝1的岛，组分12代表双组分长丝1的海，组分22代表双组分长丝2的岛且组分21代表双组分长丝2的海。但是，如果双组分长丝1表现出海岛型结构而双组分长丝2表现出另一双组分结构，例如芯/皮结构，则组分11代表双组分长丝1的岛，组分12代表双组分长丝1的海，组分22为双组分长丝2的芯且组分21为双组分长丝2的皮。
组分11:12的比例和组分22:21的比例可以为5:95至95:5体积％，优选为60:40至95:5体积％。双组分长丝1与双组分长丝2的比率可以为5:95至95:5重量％，优选为60:40重量％。
为简明起见，在下文中以根据a)iα)的其中双组分长丝1和2都表现出芯/皮结构的实施方案解释通过本发明方法获得的簇绒无纺织物的有利性质。在这种情况下，温度的关系
- 在步骤iii)中，显示为Tm(皮1)>Tm(皮2)，和
- 在步骤iv)中，显示为Tm(芯1)和Tm(芯2)均>Tm(皮1)>Tm(皮2)。
通过本发明方法获得的簇绒无纺织物表现出优异的毛圈保持度，因为在步骤d)中，在面材与双组分长丝1和2的皮1熔体和皮2熔体的接触处，所述熔体开始沿面材和/或在围绕面材流动，由此提高了面材与双组分长丝1和2之间的接触面积。通过在步骤d)中冷却至低于Tm(皮2)、优选低于皮2的玻璃化转变温度Tg(皮2)，所述扩大的接触面积固化并在面材与双组分长丝1和2的皮之间产生强的粘合。在本发明方法的范围内，在Ttn下加热直至双组分长丝1和2的皮熔融是指，在面材与皮1和皮2的熔体的接触处，双组分长丝1和2的皮的熔融量使得在冷却至低于Tm(皮2)、优选低于皮2的玻璃化转变温度Tg(皮2)后，在面材与双组分长丝1和2的皮之间所得的粘合对下述簇绒无纺织物的预期用途而言足够强。如果该簇绒无纺织物在Ttn下的时间足以使皮1和2的熔体能够完全在围绕面材流动，则在冷却至低于Tm(皮2)、优选低于皮2的玻璃化转变温度Tg(皮2)后，固化的皮1和皮2聚合物线圈紧密围住所述面材，并由此提高了毛圈保持度。
此外，由于通过本发明方法获得的无纺织物不是层压材料，因此由所述方法获得的簇绒无纺织物不存在与层离相关的任何问题。
最后，由于下列原因，本发明方法产生保持结构完整性的簇绒无纺织物。在步骤b)中，将双组分长丝1和2的混合物在Tm(皮1)>Tnp>Tm(皮2)加热，直至双组分长丝2的皮2在交迭区熔融。在长丝的这些交迭区，发生表皮粘合，由此提供了无纺织物的结构完整性。
了解本发明方法和由所述方法产生的簇绒无纺织物的有利性质的上述说明的本领域技术人员能够将该说明推广至具有例如海岛型结构或具有并列型结构或具有其他双组分结构的双组分实施方案。所有此类实施方案属于本发明方法的范围。
尽管在本发明的范围内，术语“长丝”在其最广义上使用，包括可以纺粘或熔喷或通过其他本身已知的技术制成的单丝或复丝，但对本领域技术人员而言，清楚明确且不背离本发明范围的是，也可以替代性地使用较短纤维，例如短切纤维。术语“长丝”的使用仅为方便起见，且不应被视为对纤维长度的限制。可用于形成双组分长丝1和2的材料可以选自多种材料种类，只要所选种类的熔点遵循本发明方法中教导的限制。例如，可以使用包含有机聚合物的合成或天然来源的长丝，例如属于热塑性塑料、弹性体或热塑性弹性体的那些。所述长丝可以是可生物降解的。此外，可以使用包含无机材料的长丝，例如陶瓷、玻璃或金属。在本发明方法中，聚合物，尤其是热塑性聚合物是用于双组分长丝1和2的优选材料。
在本发明的范围内，术语“面材”是指适合簇绒的任何材料，只要所述材料在Tm(皮1)几乎不熔融或分解。这意味着该面材的熔融温度或在未表现出熔点的面材的情况下的分解温度高于Tm(皮1)。该面材可以以条带、纱线、绳索、人造草皮的形状或以任何其它适合簇绒的形状使用。
为简明起见，在下文中以根据a)iα)的其中双组分长丝1和2都表现出芯/皮结构的实施方案解释本发明方法的优选实施方案。在这种情况下，如之前解释的那样，温度的关系
- 在步骤iii)中，显示为Tm(皮1)>Tm(皮2)，和
- 在步骤iv)中，显示为Tm(芯1)和Tm(芯2)均>Tm(皮1)>Tm(皮2)。
所以，形成双组分长丝1和2的芯的聚合物的选择受到与如步骤1a)iv)中指定的皮1和2的熔点相关的芯熔点的限制，并当然受到可用于制造簇绒无纺织物的聚合双组分长丝的芯所需性质的限制。本领域技术人员了解所述的所需性质，例如强度、伸长、模量、可簇绒性、成型性、尺寸稳定性等。
所以，相应选择的聚合物可用作本发明方法的双组分长丝的芯。例如，双组分长丝1和2的芯可以使用相同类型的聚合物，其中双组分长丝1和2中芯的熔点相等或不相等，后一实施方案例如通过类型相同但分子量不同的两种聚合物实现。或者，具有相同或不同熔点的双组分长丝1和2的芯可以使用两种不同类型的聚合物。在各个所述实施方案中，芯，例如双组分长丝1的芯的100重量％可以由一种特定芯聚合物构成。但对于双组分长丝1和/或2的芯，也可以选择占相应双组分长丝的芯的<100重量％的量的聚合物材料,100重量％的剩余部分包含例如纺丝助剂、填料、阻燃材料、UV抑制剂、结晶剂、增塑剂、阻化剂/加速剂、热稳定剂、抗菌添加剂或其组合。
但是，芯聚合物量的所述<100重量％的量必须高到足以确保实现本发明方法所需的芯性质。
在本发明方法的优选实施方案中，双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯且组分12代表皮，其中双组分长丝2表现出芯/皮结构，其中组分22代表芯且组分21代表皮，且其中双组分长丝1的芯和双组分长丝2的芯包含选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚苯硫醚(PPS)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乳酸(PLA)和聚甲醛(POM)的热塑性聚合物。
在本发明方法中，双组分长丝1的皮聚合物的选择受到与如步骤a)iv)中指定的双组分长丝2的皮和芯的熔点相关的双组分长丝1的皮的熔点的限制，并当然受到双组分长丝1和2的皮在没有显著降解的情况下的可熔性的限制，所述没有显著降解即使聚合双组分长丝适于制造簇绒无纺织物所需的双组分长丝1和2的皮的性质没有显著劣化。本领域技术人员了解所述所需性质，例如强度、伸长、模量、染色性、涂布性质、亲水/亲油平衡、层压性质、熔化性质和粘合强度。所述所需性质在步骤b)中获得的粘合表皮中并在步骤d)中冷却后充分保留。
所以，相应选择的热塑性聚合物可用作本发明方法的双组分长丝1和2的皮。例如，双组分长丝1和2的皮可以使用相同类型的聚合物，其中，例如因分子量不同，这些皮的熔点不同。或者双组分长丝1和2的皮可以使用不同类型的聚合物，其中这些皮的熔点不同。在各个所述实施方案中，双组分长丝1和/或2的皮可以由100重量％的特定热塑性聚合物构成。但是用于双组分长丝1和/或2的皮的所选聚合物也可以包含<100重量％的热塑性聚合物,100重量％的剩余部分包含例如纺丝助剂、填料、着色剂、结晶剂、阻化剂/加速剂、稳定剂和增塑剂或其组合。但是，皮聚合物量的所述<100重量％的量必须高到足以确保实现本发明方法所需的皮性质。
优选地，双组分长丝1的皮包含选自聚酰胺(PA)、例如PA6、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乳酸(PLA)和脂族聚酯的热塑性聚合物。
优选地，双组分长丝2的皮包含选自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚乳酸(PLA)、聚氯乙烯(PVC)的热塑性聚合物。
选择多根双组分长丝1和2用于本发明方法的步骤a)中的混合操作产生这样的双组分长丝1和2组合，其中根据iii)Tm(皮1)高于Tm(皮2)。优选地，Tm(皮1)比Tm(皮2)高至少5℃，最优选高至少50℃。
此外，选择多根双组分长丝1和2用于本发明方法的步骤a)中的混合操作产生这样的双组分长丝组合，其中根据iv)Tm(芯1)和Tm(芯2)均高于Tm(皮1)。优选地，Tm(芯1)和Tm(芯2)均比Tm(皮1)高至少20℃。
在本发明方法的优选实施方案中，双组分长丝1包含Tm(芯)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮。
在本发明方法的尤其优选的实施方案中，双组分长丝1包含Tm(芯)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮，且双组分长丝2包含Tm(芯)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮2)＝160℃的聚丙烯的皮。
根据步骤c)，施加面材以将粘合无纺织物簇绒。本发明方法的步骤c)中所用的面材优选选自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、羊毛和棉料，只要所述聚合物的熔融温度和所述羊毛与棉料的分解温度高于Tm(皮1)。
多根双组分长丝1与多根双组分长丝2在本发明方法的步骤a)中的混合可以通过本领域技术人员已知的任何方法进行，只要所选混合方法产生双组分长丝1和2的足够均匀的混合物。在本发明的范围内，术语“均匀混合物”是指在由本发明方法的步骤a)产生的基础纤维层的每一给定体积单元中，均实现大致相同的双组分长丝1和2比率。
优选地，通过组装或通过在粗纱架混合或通过由3组分纺丝组(spinpack)纺丝来进行步骤a)中的混合。
基础纤维层(也称为网)的制造可以采用已知用于所述用途的任何技术，例如采用机械、气动或湿加工、或采用静电系统、或采用聚合物成网法、或借助于长丝缠结法、或采用裂膜法进行。所述技术的实例例如在“Manual of nonwovens”(1971)，Textile Trade Press，Manchester，Englandin association with W.R.C.Publishing Co.，Atlanta，U.S.A.的第10.1章中给出。
本发明的目的还通过具有改进的毛圈保持度的簇绒无纺织物实现，其包含将粘合无纺织物簇绒的面材，该粘合无纺织物包含多根双组分长丝1与多根双组分长丝2的混合物，其中
iα)至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮，或
iβ)至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧，或
iγ)至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海，
ii)组分11表现出熔融温度Tm(11)，组分22表现出熔融温度Tm(22)，且Tm(11)等于Tm(22)或Tm(11)不等于Tm(22)，
iii)组分12表现出熔融温度Tm(12)，组分21表现出熔融温度Tm(21)，且Tm(12)高于Tm(21)，和
iv)组分11和22的熔融温度与组分12和21的熔融温度遵循关系Tm(11)和Tm(22)均>Tm(12)>Tm(21)
并且其中面材通过组分12和21的固化熔体粘合到双组分长丝1和2上。
本发明的簇绒无纺织物表现出优异的毛圈保持度，因为面材通过双组分长丝1和2的组分12和21的固化熔体粘合到双组分长丝1和2上。此外，由于所述无纺织物不是层压材料，该簇绒无纺织物没有与层离相关的任何问题。最后，由于已经解释过的原因，该簇绒无纺织物表现出高度保持的结构完整性。
至于以下各项的可能的实施方案，在本发明方法的描述过程中已解释过的内容同样适用：
- 面材，
- 双组分长丝及其结构
- 不同双组分结构中组分11、12、21和22的含义，和
- 所述组分材料的选择的一般标准。
为简明起见，在下文中以根据iα)的其中双组分长丝1和2都表现出芯/皮结构的实施方案解释本发明的簇绒无纺织物的优选实施方案。在此情况下，如前文所解释的那样，温度的关系
- 在iii)中，显示为Tm(皮1)>Tm(皮2)，和
- 在iv)中，显示为Tm(芯1)和Tm(芯2)均>Tm(皮1)>Tm(皮2)。
在优选实施方案中，本发明的簇绒无纺织物包含多根双组分长丝1和2的均匀聚合物。这意味着在所述簇绒无纺织物的每一给定体积单元中，均实现大致相同的双组分长丝1和2比率。因此，在该簇绒无纺织物的每一体积单元中，面材可借助双组分长丝1和2的皮的固化熔体粘合到双组分长丝1和2上。
在本发明的簇绒无纺织物的优选实施方案中，双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯且组分12代表皮，其中双组分长丝2表现出芯/皮结构，其中组分22代表芯且组分21代表皮，且其中双组分长丝1的芯和双组分长丝2的芯包含选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚苯硫醚(PPS)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乳酸(PLA)和聚甲醛(POM)的热塑性聚合物。
在本发明的簇绒无纺织物的另一优选实施方案中，双组分长丝1的皮包含选自聚酰胺(PA)、例如PA6、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乳酸(PLA)和脂族聚酯的热塑性聚合物。
在本发明的簇绒无纺织物的又一优选实施方案中，双组分长丝2的皮包含选自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚乳酸(PLA)和聚氯乙烯(PVC)的热塑性聚合物。
选择双组分长丝1和2用于本发明的簇绒无纺织物产生双组分长丝的这样的组合，其中根据iii)Tm(皮1)高于Tm(皮2)。优选地，Tm(皮1)比Tm(皮2)高至少5℃，最优选高至少50℃。
此外，选择双组分长丝1和2用于本发明的簇绒无纺织物产生双组分长丝的这样的组合，其中根据iv)Tm(芯1)和Tm(芯2)均高于Tm(皮1)。优选地，Tm(芯1)比Tm(皮1)高至少20℃。
在本发明的簇绒无纺织物的一个优选实施方案中，双组分长丝1包含Tm(芯)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮。
在本发明方法的尤其优选的实施方案中，双组分长丝1包含Tm(芯)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮，且双组分长丝2包含Tm(芯)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮2)＝160℃的聚丙烯的皮。
根据本发明，该簇绒无纺织物包含将粘合无纺织物簇绒的面材。优选地，所述面材选自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、羊毛和棉料，只要所述聚合物的熔融温度和所述羊毛与棉料的分解温度高于Tm(皮1)。
本发明的目的还通过包括下列步骤的制造粘合无纺织物的方法实现：
a)将多根包含组分11和组分12的双组分长丝1与多根包含组分21和组分22的双组分长丝2混合，其中
iα)至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮，或
iβ)至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧，或
iγ)至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海，
ii)组分11表现出熔融温度Tm(11)，组分22表现出熔融温度Tm(22)，且Tm(11)等于Tm(22)或Tm(11)不等于Tm(22)，
iii)组分12表现出熔融温度Tm(12)，组分21表现出熔融温度Tm(21)，且Tm(12)高于Tm(21)，和
iv)组分11和22的熔融温度与组分12和21的熔融温度遵循关系Tm(11)和Tm(22)均>Tm(12)>Tm(21)，
并以本身已知的方法制造基础纤维层，其中双组分长丝1在交迭区接触双组分长丝2，
b)在遵循关系Tm(12)>Tnp>Tm(21)的无纺织物生产温度Tnp下加热该基础纤维层，直至组分21在交迭区熔融，并随后冷却至低于Tm(21)，从而产生粘合无纺织物。
由于之前提到的原因，本发明的制造粘合无纺织物的方法产生具有高结构完整性的粘合无纺织物。在本发明的范围内，在Tnp加热直至组分21在交迭区熔融具有如前文解释的相同含义。
本发明的粘合无纺织物是用于制造保持结构完整性的簇绒无纺织物的合适的中间体。
关于本发明的制造粘合无纺织物的方法的优选实施方案，参照对于制造簇绒无纺织物的方法的步骤a)和b)所优选要求保护和描述的内容。
本发明的目的还通过包含多根双组分长丝1与多根双组分长丝2的混合物的粘合无纺织物实现，其中
iα)至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮，或
iβ)至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧，或
iγ)至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海，
ii)组分11表现出熔融温度Tm(11)，组分22表现出熔融温度Tm(22)，且Tm(11)等于Tm(22)或Tm(11)不等于Tm(22)，
iii)组分12表现出熔融温度Tm(12)，组分21表现出熔融温度Tm(21)，且Tm(12)高于Tm(21)，和
iv)组分11和22的熔融温度与组分12和21的熔融温度遵循关系Tm(11)和Tm(22)均>Tm(12)>Tm(21)，
且其中双组分长丝2表现出交迭区，在此双组分长丝2通过组分21粘合。
本发明的粘合无纺织物的各成分可以彼此独立地在前述条件内选择。这能够简单地通过选择适当的组分来向所述粘合无纺织物内引入特定所需的性质。因此该粘合无纺织物表现出微调的性质，例如，吸水、阻燃等方面的性质。
本发明的粘合无纺织物不必表现出优选面(对称结构)。因此，在使用所述粘合无纺织物的进一步工艺步骤中，不必注意哪个表面是顶面和哪个表面是底面。如果所述粘合无纺织物已经用作最终产品，其在两个面上均可使用。
由于之前提到的原因，本发明的粘合无纺织物表现出高结构完整性，并且是用于制造具有改进的毛圈保持度和保持的结构完整性的本发明的簇绒无纺织物的合适中间体。
关于本发明的粘合无纺织物的优选实施方案，参照在本发明的簇绒无纺织物的制造方法的描述过程中对步骤a)iα)-a)iv)所优选要求保护和描述的内容。
本发明的簇绒无纺织物和由本发明方法产生的簇绒无纺织物表现出高度结构完整性和毛圈保持度。因此，背衬不是必须的。不过，如果需要，本发明的簇绒无纺织物和/或由本发明方法产生的簇绒无纺织物可以带有一层或多层背衬，例如带有两层背衬。
由于高度结构完整性和毛圈保持度，本发明的簇绒无纺织物和由本发明方法产生的簇绒无纺织物—无论是否具有背衬—可有利地用于制造家纺用的或乙烯垫(cushion vinyl)用或装饰用的或汽车、火车或飞机中的纺织品用的或如人造草坪或运动场的室外用途用的簇绒地毯。
进一步地，本发明的簇绒无纺织物和由本发明方法产生的簇绒无纺织物可有利地用于地毯造型，例如用于汽车地毯。
通过使用例如熔喷技术可以获得极细的长丝纤度，用于在本发明的制造粘合无纺织物的方法的步骤a)过程中通过3-组分纺丝组纺丝来混合双组分长丝1和2，能够产生具有极细孔径大小、高表面积和—如前文解释的—具有高度结构完整性的粘合无纺织物。此类粘合无纺织物非常适合在建筑、工程和粘合用途中的粘合。例如，由本发明方法产生的粘合无纺织物和本发明的粘合无纺织物可有利地用于制造用于工程用途的过滤器，例如粉尘、碳微粒物、花粉或气体的过滤器，或用于制造用于医疗用途的过滤器，例如细菌或病毒的过滤器，或可用作热和湿气交换器的过滤器。在后一用途中，本发明的粘合无纺织物和由本发明方法产生的粘合无纺织物从患者呼气过程中的气息中捕获热和湿气，并将捕集的湿气冷却和释放以在吸入过程中送回给患者。对于所述热和湿气交换过滤器，优选的双组分长丝1和2至少结合了在表面上的高亲水性和低导热性，例如，通过具有聚酰胺皮的芯/皮长丝实现。
进一步地，本发明的粘合无纺织物和由本发明方法产生的粘合无纺织物可有利地用作聚结过滤器，以便将亲水流体与疏水流体分离，例如，从航空燃料中分离水。对于所述用途，需要包含亲水表面的亲水性双组分长丝1和2来留住亲水性流体，而不会沿长丝蔓延。
进一步地，本发明的粘合无纺织物和由本发明方法产生的粘合无纺织物可有利地用于制造芯吸产品(wicking product)，该产品用作标记和书写工具中的油墨转移中的贮液器、用于医用芯材或用于容纳和转移液体的其它产品。对于所述用途，需要表现出能使该长丝芯吸所需量液体的高表面能的双组分长丝1和2。因此，包含例如聚对苯二甲酸乙二酯的双组分长丝比包含例如聚烯烃的双组分长丝更适于所述芯吸用途。
在下列实施例中更详细解释本发明：
实施例
步骤a)：
对于多根双组分长丝1，使用由表现出芯/皮结构的双组分长丝构成的纱线，其中芯是熔融温度Tm(11)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，皮是熔融温度Tm(12)＝220℃的聚酰胺6(PA6)。该纱线的皮/芯体积比为26体积％/74体积％。
对于多根双组分长丝2，使用由表现出芯/皮结构的双组分长丝构成的纱线，其中芯是熔融温度Tm(22)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，皮是熔融温度Tm(21)＝165℃的聚丙烯(PP)。该纱线的皮/芯体积比为26体积％/74体积％。
双组分长丝1和2以1:1的重量比混合，并以公知方式铺设到传送带上。制造出每单位面积重量为100克/平米的基础纤维层。作为参考，由仅含双组分长丝2的纱线制造每单位面积重量同样为100克/平米的基础纤维层。
步骤b)：
将本发明的基础纤维层在通风粘合滚筒中在无纺织物生产温度Tnp＝170℃下加热大约12秒，产生本发明的粘合无纺织物。对参考的基础纤维层进行相同加热程序，产生对比粘合无纺织物。对比粘合无纺织物表现出坚硬的手感，而本发明的粘合无纺织物表现出柔软和毛状外观。
步骤c)：
在簇绒之前，本发明的粘合无纺织物和对比粘合无纺织物都用市售的合适簇绒整饰剂以已知方式处理，其为所述无纺织物提供大约1-2重量％所述整饰剂。接着，本发明的粘合无纺织物和对比粘合无纺织物都用Texture-Tex供应的聚酰胺66绒头纱线(白色；捻度＝220S；类型3252O；热变定；Tm＝250℃)在簇绒机(1/10＂交错；每10厘米毛圈数＝50)上起圈绒头簇绒。行中的绒头高度为4毫米。对比粘合无纺织物的针刺力的测量产生可测数值。但是，本发明的粘合无纺织物的针刺力实际上为0，因此不可测。
步骤d)：
对比簇绒无纺织物和本发明的簇绒无纺织物都在轧光机中处理，该轧光机具有
- 在环境温度下的光滑辊，该辊面向毛圈，和
- 在Ttn＝235℃下加热的具有5％粘合表面能力(bonding surfacecapacity)的具有苯状印刷图案的轧花辊，该辊面向簇绒无纺织物的背面。
这两个辊的直径都是120毫米。该样品在轧光机的辊隙构造(nipconfiguration)中处理。轧光机压力为3巴，辊速度为3.5米/分钟，且簇绒无纺织物在所述辊之间的停留时间<<1秒。表1显示了对比簇绒无纺织物和本发明的簇绒无纺织物在轧光机中的所述热和压力处理之前和之后测得的毛圈保持度数值。根据Colbond Testmethod 1.1.22(2002年3月26日)＂Stitch holding of carpet samples(地毯样品的毛圈保持度)＂如下所述测量毛圈保持度：由该簇绒无纺织物用模切工具获得大约16×16平方厘米的代表性样品。从所述样品中除去绒头纱线的第一中心行。然后除去下一偶数或奇数的二十绒头纱线行。在加工方向中剩余绒头纱线的十个的末端用手仔细地从簇绒无纺织物背衬面上拉出。将该试样固定在拉幅架中。绒头纱线一端固定在夹具中。将该夹具安装到带有0-100N测力计的Instron拉伸强度机的上夹中，并具有200毫米/分钟的牵拉速度。然后从簇绒无纺织物的背面垂直拉出绒头纱线，对于单簇或多簇经过60毫米距离，或最少三簇，并测量力。在该簇数量上平均的每绒头纱线最大力是所述单绒头纱线的毛圈保持度值。以相同方式测定其它9个绒头纱线的毛圈保持度值。最大力总量的平均值被定义为簇绒无纺织物的毛圈保持度。
所述Colbond毛圈保持度试验方法(其中从簇绒无纺织物背面拉出绒头纱线)产生比ASTM D 1335(1998)(其中从簇绒无纺织物的正面侧拉出绒头纱线)低的毛圈保持度值。在后一种情况下，将绒头纱线拉过第一背衬，其产生高得多的毛圈保持度值。
表1显示了对比簇绒无纺织物和本发明的簇绒无纺织物在所述压力和热处理(3巴和235℃)之前和之后根据上述Colbond试验方法的毛圈保持度测量的结果。
表1
 
对比簇绒无纺织物的毛圈保持度(N) 本发明的簇绒无纺织物的毛圈保持度(N)
加热之前：0.81 加热之前：0.82
加热之后：0.91 加热之后：1.02
表1表明，在压力下加热之前，本发明的簇绒无纺织物的毛圈保持度几乎等于对比簇绒无纺织物的毛圈保持度。在压力下加热后，本发明的簇绒无纺织物的毛圈保持度比对比簇绒无纺织物的毛圈保持度高12％。
表2表明对比簇绒无纺织物和本发明的簇绒无纺织物在所述压力(3巴)和在Ttn＝235℃下的热处理后在加工方向MD和在与加工方向垂直的方向CMD上根据DIN EN 29073-3(1992年8月)测得的断裂伸长值。
表2
 
对比簇绒无纺织物MD/CMD 本发明的簇绒无纺织物MD/CMD
断裂伸长(％)：94/82 断裂伸长(％)：106/88
表2表明本发明的簇绒无纺织物的断裂伸长在MD和在CMD上均高于对比簇绒无纺织物。

Claims (25)

1.一种方法，包括下列步骤：
a)将多根包含组分11和组分12的双组分长丝1与多根包含组分21和组分22的双组分长丝2混合，其中
iα)至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮，或
iβ)至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧，或
iγ)至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海，
ii)组分11表现出熔融温度Tm(11)且组分22表现出熔融温度Tm(22)，
iii)组分12表现出熔融温度Tm(12)且组分21表现出熔融温度Tm(21)，且Tm(12)高于Tm(21)，和
iv)组分11和22的熔融温度与组分12和21的熔融温度遵循关系Tm(11)和Tm(22)均>Tm(12)>Tm(21)，
并且以本身已知的方法制造基础纤维层，其中双组分长丝1在交迭区接触双组分长丝2，和
b)在遵循关系Tm(12)>Tnp>Tm(21)的无纺织物生产温度Tnp下加热所述基础纤维层，直至组分21在交迭区熔融，并随后冷却至低于Tm(21)，产生粘合无纺织物。
2.根据权利要求1的方法，另外包括下列步骤：
c)用面材将所述粘合无纺织物簇绒，产生簇绒无纺织物，在面材与双组分长丝1和2之间表现出接触，和任选地
d)在遵循关系Tm(12)<Ttn<Tm(11)和Tm(22)的温度Ttn下加热所述簇绒无纺织物，直至组分12和组分21熔融，产生其中熔融的组分21和熔融的组分12接触面材的簇绒无纺织物，随后将该无纺织物冷却至低于Tm(21)，
从而获得具有改进的毛圈保持度的簇绒无纺织物。
3.根据权利要求1或2的方法，其中双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯且组分12代表皮，其中双组分长丝2表现出芯/皮结构，其中组分22代表芯且组分21代表皮，以及其中双组分长丝1的芯和双组分长丝2的芯包含选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚苯硫醚(PPS)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乳酸(PLA)和聚甲醛(POM)的热塑性聚合物。
4.根据权利要求1至3中的一项或多项的方法，其中双组分长丝1的皮包含选自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乳酸(PLA)和脂族聚酯的热塑性聚合物。
5.根据权利要求1至4中的一项或多项的方法，其中双组分长丝2的皮包含选自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚乳酸(PLA)和聚氯乙烯(PVC)的热塑性聚合物。
6.根据权利要求1至5中的一项或多项的方法，其中在步骤a)iii)中，Tm(12)代表双组分长丝1的皮的熔融温度Tm(皮1)，Tm(21)代表双组分长丝2的皮的熔融温度Tm(皮2)，且Tm(皮1)比Tm(皮2)高至少5℃。
7.根据权利要求1至6中的一项或多项的方法，其中在步骤a)iv)中，Tm(11)代表双组分长丝1的芯的熔融温度Tm(芯1)，Tm(22)代表双组分长丝2的芯的熔融温度Tm(芯2)，且Tm(芯1)和Tm(芯2)都比Tm(皮1)高至少20℃。
8.根据权利要求1至7中的一项或多项的方法，其中双组分长丝1包含Tm(芯1)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮。
9.根据权利要求8的方法，其中双组分长丝1包含Tm(芯1)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮，且双组分长丝2包含Tm(芯2)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮2)＝160℃的聚丙烯的皮。
10.根据权利要求1至9中的一项或多项的方法，其中在步骤c)中使用选自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、羊毛和棉料的面材。
11.根据权利要求1至10中的一项或多项的方法，其中通过组装或通过在粗纱架混合或通过由3组分纺丝组纺丝来进行步骤a)中的混合。
12.具有改进的毛圈保持度的簇绒无纺织物，其包含将粘合无纺织物簇绒的面材，所述粘合无纺织物包含多根双组分长丝1与多根双组分长丝2的混合物，其中
iα)至少双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯，组分12代表皮，或
iβ)至少双组分长丝1表现出并列型结构，其中组分11代表第1侧，组分12代表第2侧，或
iγ)至少双组分长丝1表现出海岛型结构，其中组分11代表岛，组分12代表海，
ii)组分11表现出熔融温度Tm(11)且组分22表现出熔融温度Tm(22)，
iii)组分12表现出熔融温度Tm(12)且组分21表现出熔融温度Tm(21)，且Tm(12)高于Tm(21)，和
iv)组分11和22的熔融温度与组分12和21的熔融温度遵循关系Tm(11)和Tm(22)均>Tm(12)>Tm(21)，
并且其中通过组分12和21的固化熔体将面材粘合到双组分长丝1和2上。
13.根据权利要求12的簇绒无纺织物，其中双组分长丝1表现出芯/皮结构，其中组分11代表芯且组分12代表皮，其中双组分长丝2表现出芯/皮结构，其中组分22代表芯且组分21代表皮，以及其中双组分长丝1的芯和双组分长丝2的芯包含选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚苯硫醚(PPS)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乳酸(PLA)和聚甲醛(POM)的热塑性聚合物。
14.根据权利要求12或13的簇绒无纺织物，其中双组分长丝1的皮包含选自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乳酸(PLA)和脂族聚酯的热塑性聚合物。
15.根据权利要求12至14的一项或多项的簇绒无纺织物，其中双组分长丝2的皮包含选自聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或其共聚物、聚乳酸(PLA)和聚氯乙烯(PVC)的热塑性聚合物。
16.根据权利要求12至15的一项或多项的簇绒无纺织物，其中，在iii)中，Tm(12)代表双组分长丝1的皮的熔融温度Tm(皮1)，Tm(21)代表双组分长丝2的皮的熔融温度Tm(皮2)，且Tm(皮1)比Tm(皮2)高至少5℃。
17.根据权利要求12至16中的一项或多项的簇绒无纺织物，其中在iv)中，Tm(11)代表双组分长丝1的芯的熔融温度Tm(芯1)，Tm(22)代表双组分长丝2的芯的熔融温度Tm(芯2)，且Tm(芯1)和Tm(芯2)都比Tm(皮1)高至少20℃。
18.根据权利要求12至17中的一项或多项的簇绒无纺织物，其中双组分长丝1包含Tm(芯1)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮。
19.根据权利要求18的簇绒无纺织物，其中双组分长丝1包含Tm(芯1)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮1)＝220℃的聚酰胺6的皮，且双组分长丝2包含Tm(芯2)＝250℃的聚对苯二甲酸乙二酯的芯和Tm(皮2)＝160℃的聚丙烯的皮。
20.根据权利要求12至17中的一项或多项的簇绒无纺织物，其中面材选自聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、羊毛和棉料。
21.根据权利要求12至20中的一项或多项的簇绒无纺织物或由根据权利要求2至11中的一项或多项的方法产生的簇绒无纺织物用于制造家纺用的或乙烯垫用的或装饰用的或汽车、火车或飞机中的纺织品用的或如人造草坪或运动场的室外用途用的簇绒地毯的用途。
22.根据权利要求12至20中的一项或多项的簇绒无纺织物或由根据权利要求2至11中的一项或多项的方法产生的簇绒无纺织物用于地毯造型的用途。
23.如权利要求12所述的粘合无纺织物或由根据权利要求1的方法产生的粘合无纺织物用于制造用于工程或医疗用途的过滤器的用途。
24.如权利要求12所述的粘合无纺织物或由根据权利要求1的方法产生的粘合无纺织物作为用于将亲水流体与疏水流体分离的聚结过滤器的用途。
25.如权利要求12所述的粘合无纺织物或由根据权利要求1的方法产生的粘合无纺织物用于制造芯吸产品的用途，所述产品用作标记和书写工具中的油墨转移中的贮液器、用于医用芯材或用于容纳和转移液体的其它产品。
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