CN104854273A

CN104854273A - 制备非织造微纤维绒面革状合成织物的方法

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Publication number: CN104854273A
Application number: CN201380054812.8A
Authority: CN
Inventors: W·卡蒂纳利; G·罗曼尼; P·阿玛多利; G·帕洛姆巴; D·佐皮特利
Original assignee: Alcantara SpA
Current assignee: Alcantara SpA
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2033-10-21
Also published as: KR102076256B1; WO2014087271A1; KR20150084866A; HK1208508A1; ES2543827T3; US20150275421A1; EP2780501B1; EP2780501A1; RU2015119246A; JP6371772B2; HUE025682T2; PL2780501T3; RU2635607C2; JP2015536388A; ITMI20121780A1; CN104854273B; US10400391B2

Abstract

本发明涉及一种制备非织造微纤维绒面革状合成织物的方法，其无需使用有机溶剂，并且能够获得提供了良好的手感、优异的耐黄变性和高耐久性的成品。所述方法包括针刺海/岛纤维的毡，(a)用皂化度至少94％的PVOH的热水溶液浸渍或(b)用热水浸渍，接着用冷PUR浸渍，除去海组分，用PUR浸渍，凝结PUR，除去PVOH，研磨表面，染色以及分开成两个薄片。

Description

制备非织造微纤维绒面革状合成织物的方法

技术领域

本发明涉及一种制备非织造微纤维绒面革状合成织物的方法，该方法无需使用有机溶剂，并且能够获得提供了良好的手感、优异的耐黄变性和高耐久性的成品。

背景技术

现有技术中存在着用于制备非织造微纤维绒面革状织物的已知的方法，其获自所谓的“海中岛”纤维。根据这种技术，制备了双组分纤维，所述双组分纤维是由完全被其它“海”组分包围的“岛”类型的组分构成的。所述纤维是通过将两种聚合型组分供给到喷丝头，并且使用本领域已知的方法加工来获得的(参见例如US3532368，US3889292和US3531368)。通常，由此获得的纤维然后用于通过针刺法来制备毡，其然后经受使用水溶液和有机溶剂的不同的浸渍步骤，用于固定和/或除去不同的组分。对于制备具有绒面革状外观的非织造织物来说，通过针刺法获得的毡通常经历用聚乙烯醇(PVA)水溶液的第一浸渍，随后将“海”组分溶解在例如三氯乙烯中。所形成的微纤维中间产物再次用聚氨酯(PU)在有机溶剂(例如DMF)中的溶液浸渍。最后，在一种或多种修整处理之后，除去PVA，和使由此获得的产物经历修整处理，其分别包括“分开”步骤，随后是打磨(emersing)和染色。

现有技术中还存在着用于制备非织造织物的已知的方法，在其中两种浸渍步骤是在水溶液或者有机溶剂形式的PU中进行的(参见例如EP1353006)。

最近已经开发了一种制备非织造织物的方法，其包括形成海中岛纤维，随后用PVA和PU浸渍，而不使用有机溶剂(参见EP1243691)。虽然用水代替通常使用的有机溶剂(例如DMF和三氯乙烯)代表了经济的和环境方面的显著的优点，和虽然它能够获得这样的成品，其能够保持与手感和耐受性有关的期望的特性，但是仍然需要寻找一种方法，其能够实现提供了优异的耐黄变性和高耐久性，具有良好手感的非织造织物，并且这是用特征在于低的环境影响的方法或者环境友好的方法来实现的，并且具有低的生产成本。不过，所述方法包括使用一些潜在的对健康有害的物质，包括例如硼酸。此外，涉及用硼酸络合的PVA在海组分溶解的条件下的部分溶解性的方法的可变性，可以构成这样的方面，其通常可导致所述方法的效率降低。

发明内容

本申请人现在已经发现一种制备微纤维非织造材料的方法，其允许使用水作为溶剂，获得了提供了优异的耐受性和手感，改进的耐染色性的织物，并且产生了生产非常薄的材料，同时还具有高耐久性和耐黄变性的可能性。

所以，在第一方面，本发明涉及一种制备非织造微纤维织物的方法，其包括步骤：

a.通过“海中岛”类型的双组分纤维的针刺法来制备毡，

b.用皂化度至少94％的聚乙烯醇(PVA)的水溶液热浸所述毡，或者用水热浸所述毡，以及然后用聚氨酯(PU)冷浸，

c.除去步骤b的中间产物的海组分，

d.用PU浸渍该微纤维中间产物，

e.通过凝结将该PU固定到该微纤维中间产物上，并且除去可能在步骤b中加入的PVA，

f.将由此获得的材料在一面或两面上进行打磨，染色和分开，优选以指出的次序进行。

在这样的情况中，即必需增加或者改变接触表面来用于进一步的后加工程序，包括例如胶合到织物衬背上，用树脂涂覆和防火，和/或甚至进一步降低厚度时，根据本发明的方法所生产的材料可以进一步在与刀片接触的侧面上打磨。

在另一方面，本发明涉及一种非织造微纤维绒面革状合成织物，其是用本发明方法获得的(或者可获得的)。

附图说明

本发明进一步的特征和优点将在下面参考附图来说明，其中：

-图1是用高皂化度的PVA的水溶液浸渍的一段微纤维中间产物，该产物是在从干燥的毡中除去海组分之后获得的(即，在步骤c之后)。PVA的分布在边缘处最为明显。

-图2表示了图1呈现的用高皂化度的PVA的水溶液浸渍的微纤维中间产物的细节，该产物是在从干燥的毡中除去海组分之后获得的(步骤c之后)，和其中在其溶解之后，不含海组分的PET的微纤维岛是清楚可见的。

发明详述

更具体地，在本发明的方法中，根据步骤a的毡制备是通过“海中岛”类型的双组分纤维的针刺法进行的。后者可以根据本领域已知的技术获得，其包含将两种纯聚合物或者两种聚合物混合物供给到喷丝头，以使得两种聚合型(“海”)组分之一完全包围由不同的聚合型细丝(其形成了不同的“岛”)构成的另一组分。就此而言，该岛组分可以选自：改性的聚酯、阳离子聚酯、尼龙或者其它类型的聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸亚甲基酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，后者是特别优选的。

海组分的一个例子是用可纺聚合物代替表示的，该可纺聚合物优选选自：聚乙烯醇(PVA)、含有PVA的聚苯乙烯共聚物(共聚PVA-PS)、含有PVA的共聚酯(共聚PVA-PES)和含有5-磺基间苯二甲酸或者其钠盐的共聚酯(共聚PES)，后者是特别优选的。

海和岛组分都可以和添加组分一起用于混合物中，该添加组分选自用于岛组分的无机颜料，和用于海组分的不相容性聚合物，其促进了在牵拉和生产中间毡产物步骤过程中鞘的断裂。

在一种特别优选的实施方案中，根据步骤a的毡是经由双组分纤维的针刺法来获得的，该纤维由PET和共聚PES构成，可能混合有在岛组分中的无机颜料和海组分中的不相容的聚合物。

该双组分纤维的岛组分和海组分之间具有一定比例，其是这样的以使得能够通过喷丝头快速和有效地纺织所述两种组分。所述岛/海比例优选是20/80-80/20，更优选50/50-80/20。在针刺法方法之前，该双组分纤维通常根据现有技术已知的方法来处理的，其包括润滑剂和牵拉阶段，来改进大分子在牵拉方向上的定向以及物理和机械性能，还降低了由此获得的纤维的纤度，后者的这种特性是生产精细品质的产品所特别需要的。在本发明的一种优选的实施方案中，在牵拉之前，纤维的纤度是6.5-19.4分特，优选9.2-17分特。此外，牵拉是以通常在2-5，优选2.1-3.9范围变化的比例来进行的。在步骤a结束时，获得了毡，其厚度优选是2-4mm，并且它的表观密度是0.1-0.5g/cm³，更优选0.15-0.3g/cm³。有利地，在所述方法的条件下，所述密度和厚度值被证实对于获得最终这样的非织造产物是最佳的，其提供了良好的手感、柔软度、外观和机械强度。

在步骤a后获得的毡然后根据本发明方法的步骤b来浸渍。实践中，浸渍该毡的步骤可以通过将后者与这样的PVA热水溶液接触来进行，该PVA具有一旦它已经干燥和在高温处理过，则在除去海组分的条件下会变得仅仅微溶的特性。备选地，步骤b可以通过热水收缩，和随后用含水介质中的PU冷浸来进行。在后者这种情况中，在热水收缩之后，该毡优选经历干燥阶段，接着用含水介质中的PU随后冷浸。除非另有规定，否则“热水收缩”目的是表示在至少50℃，优选60-99℃温度的水中浸泡的步骤。“冷浸”目的是表示浸渍温度不高于50℃，更优选是15-40℃。在两种情况中，浸渍可以通过现有技术已知的技术来实现，包括例如浸入和通过压榨辊计量。毡用水或者PVA溶液的热浸是在至少50℃，优选60-99℃的温度进行的，来实现中间产物的尺寸稳定化，这归因于释放了在纺织、牵拉和制毡方法中所积累的张力。尺寸稳定化通常还导致了密度增加，并且产生了最终获得的产品美学特征的改进。

具体地，步骤b中所用的PVA的特征在于它在水或者含水溶剂中的溶解度，其明显低于双组分纤维的“海”组分在溶解条件下的溶解度。为此目的，本发明的方法包括使用具有高皂化度的PVA，即，皂化度是至少94％，甚至更优选超过97％。所述皂化度使得PVA不溶于含水介质中，这种不溶性是这样的，以使得耐受随后的用于除去海组分的处理，而不损害在此下所述方法的步骤e之后其在水中的溶解。有利地，使用具有所述皂化度的PVA允许无需使用任何交联剂来实现步骤b，作为代替现有技术的情况，包括例如硼酸或者钒或锆化合物，其对于健康是潜在有害的。

PVA的溶解度也可以在浸渍步骤b之后，通过高温热处理来调整。就此而言，在大约150℃-大约250℃的温度例如通过使用炉子、空气喷射或者红外辐射干燥一段时间后来处理用PVA浸渍的毡，该时间可以从小于1分钟到约15分钟变化，这典型地取决于所用的温度、所需的耐溶解程度和皂化度。

在其中步骤b是通过用PU浸渍毡来进行的情况中，后者优选是选自聚氨酯在含水介质中的配制剂，例如处于乳液或者含水分散体的形式。由此混合的聚氨酯可以通过热空气凝结，在含酸溶液中，在含电解质水溶液中，通过射频、微波和蒸汽凝结来固定。作为已知的，PU是一种聚合物，其聚合物链仅仅由氨基甲酸酯键(即，-NH-(CO)-O-)或者氨基甲酸酯和脲键的混合物(即，-NH-(CO)-NH-)构成，并且它是通过多元醇和二异氰酸酯之间的反应来制备的。在本发明中，该PU优选是通过脂肪族或芳族二异氰酸酯与平均分子量为500-5000Da的多元醇反应来获得的，甚至更优选是选自：聚醚、聚酯、聚碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯混合物。

在一种实施方案中，步骤b可以在另外的添加剂存在下进行，包括例如增稠剂，表面活性剂，一般的粘度调节剂，碱金属或碱土金属的盐例如CaCl₂等，和硅酮衍生物。在浸渍步骤结束时，该用PVA或PU浸渍的毡通常经历PVA或PU的热固定(固化)步骤，其通过在至少90℃，优选150-250℃，甚至更优选180-220℃温度的热处理来进行。所述处理可以使用炉子，根据现有技术已知的方法进行。在这种方式中，能够将PVA或PU稳定地固定到毡上，由此能够进行接下来的除去“海”组分的步骤，而不明显改变材料中PVA或PU的含量。

就此而言，用于除去“海”组分的步骤c是通过用前面的步骤b所获得的PVA或PU浸渍的毡，与碱金属或碱土金属氢氧化物的碱性水溶液(优选NaOH)接触来进行的。所述接触优选通过将用PVA或PU浸渍的毡在所选择的碱性水溶液中浸没(清洗)来进行，其也可以随后用水重复清洗，为了确保除去碱性溶液在样品上可能的残留物(其会导致“岛”组分部分的和不期望的溶解)。优选这种溶液的pH水平是至少8，和优选10-14。在一种实施方案中，该碱性溶液的浓度是1-48％，优选5-15％。根据步骤c的“海”组分的除去是在所选择的温度和时间段进行的，以便优化这种组分的选择性溶解，溶解最少可能量的所施用的PVA或PU，同时还避免了“岛”组分微纤的降解。为了实现更有效的除去和更短的时间段，如果浸渍阶段b是使用PU来进行的，则该碱性溶液的温度优选是至少40℃，更优选至少60℃，甚至更优选是65℃-90℃。在其中步骤b是用PVA来进行的情况中，该除去步骤过程中的温度优选低于80℃，更优选低于或等于70℃。

除去了“海”组分的微纤维中间产物然后经受步骤d来用PU浸渍。具体地，后者可以存在于含水介质中，例如处于乳液或含水分散体中，或者甚至处于有机介质中，例如极性有机溶剂的溶液。该浸渍溶液的浓度优选是10-40％，更优选15-30％。大于30％的浓度被证明是特别粘稠和难以浸渍的(特别是对于基于溶剂的聚氨酯来说更是如此)，而低于10％的浓度会导致PU分散体经时的差的稳定性和显著改变凝结的聚氨酯的结构和聚氨酯与微纤之间的附着性类型，到危害中间产物在染色方法期间的耐受性的程度。以类似于本发明方法的步骤b的方式，根据步骤d的用PU浸渍典型地是通过浸泡和用压榨辊计量或者通过现有技术已知的技术(例如压力波)来进行。优选该微纤维中间产物是通过浸泡和用压榨辊计量，来用PU浸渍的。

在用含水介质中的PU浸渍的情况中，这可以便利地使用所谓的自乳化聚氨酯聚合物，和/或通过添加合适的外部乳化剂例如离子和非离子表面活性剂来进行。优选该乳化剂的使用浓度是0.5-10％，相对于PU。在目标是获得期望的机械特性和期望的耐溶剂性时，在步骤d中，浸渍可以在交联剂存在下进行，该交联剂优选能够在PU的干燥阶段过程中，在大约100℃-200℃，优选大约110℃-160℃的温度活化。所述交联剂优选的用量是0.5-10％，并且它可以选自：三聚氰胺、氮丙啶、碳化二亚胺、环氧化物、锆化合物、异氰酸酯衍生物或者优选具有低的解封温度的封端的异氰酸酯。此外，用PU浸渍可以在另外的添加剂存在下进行，包括例如增稠剂、表面活性剂、一般的粘度调节剂、脱稳定剂、碱金属或碱土金属的盐和硅酮衍生物，优选的量是0-10％，更优选0-5％，相对于PU。CaCl₂是碱性盐的一个例子，并且它被用于促进聚氨酯分散体随着温度升高的脱稳定化(PU能够热凝结)，无论它是存在于分散体的中心，还是外部，溶解在凝结溶液中(凝结温度是20-90℃)。

在其中步骤d是在有机介质中进行的情况中，PU通常溶解在极性有机溶剂中，优选是选自二甲基乙酰胺(DMAC)和二甲基甲酰胺(DMF)，后者是特别优选的。此外，当浸渍是在有机介质中进行时，随后的固化步骤e是通过在水或者水/溶剂混合物中凝结来进行的。具体地，用PU在有机溶液中浸渍的微纤维中间产物的凝结通常是通过将该微纤维中间产物浸入水浴中进行的，可能还存在着DMF，优选DMF/H₂O重量比是0/100高到50/50。该凝结温度范围是20-50℃，优选25-40℃，这取决于在凝结水浴中可存在的DMF的量。为了改进微纤对聚氨酯的附着性，可必需加入润湿剂到聚氨酯在有机溶剂的溶液中，或者在用上述聚氨酯在有机溶剂中进行浸渍之前，将步骤c所获得的中间产物用润湿剂或用来中和微纤的表面电荷的试剂处理。就此而言，可以使用的润湿剂可以选自皂类，碱金属或碱土金属的盐或者本领域通常用于这个目的化合物，并且是本领域技术人员已知的。

在浸渍步骤d之后，将微纤维中间产物进行步骤e来固化所述PU。在其中前述步骤d是在含水介质中进行的情况中，固化可以通过：热空气凝结、热水凝结、在电解质水溶液中、射频凝结、微波凝结、蒸汽凝结或者甚至通过酸凝结来进行。凝结优选通过空气、热水或者射频凝结来进行。在含有溶解的电解质的水溶液中凝结的事件中，聚氨酯的凝结可以在低温(即，在不高于50℃的温度)实现，这导致了相当大的节能。但是在射频或者热空气凝结的情况中，如果将该处理与分散在水中和能够热凝结的聚氨酯类型相结合，则能够实现PU热固化，而无需达到浸渍的中间产物的完全干燥，这导致了相对大的能量和初始投资成本的节约。

在热空气凝结的情况中，将步骤d后所获得的材料设置为与温度为大约50℃-大约200℃，优选大约60℃-大约160℃的空气接触，以便提供对于加热期间聚氨酯迁移的更好的控制；该加热期的持续时间可以改变，例如基于所用的聚氨酯类型而变化，表现为在使用能够热凝结的聚氨酯的情况中，能够限制该加热期，由此避免完全干燥和因此节约了蒸发所存在的水所需的能量的量。优选该PU是在炉子中，优选在销式炉(pin oven)中，在60℃-160℃渐增的温度，在微纤维中间产物上凝结的。所述温度梯度防止了水快速蒸发，以至于在它接收足够的热来分解表面活性剂(其保持PU的悬浮)之前，甚至分散体的固体部分也被朝着表面传输。这里所述热空气凝结有利地能够获得提供了最佳耐受性和耐久性的成品。此外，使用热空气凝结，PU倾向于变透明，因此使得任何斑点现象不太明显。

但是在热水凝结的情况中，在步骤d后所获得的浸渍材料设置为(优选通过浸入)与温度为大约20℃-90℃，优选大约40℃-80℃的水接触。该水通常由去离子水或者软化水组成，并且它还可以包含某些量的用于使得PU分散体失去稳定性的试剂，和能够降低PU开始凝结时的温度(也用术语“浊点”来定义)。

脱稳定剂的一个例子是由卤化钙组成，优选是CaCl₂。所选择的试剂的用量可以是0.01％-5％重量，更优选0.1％-1％。当期望改进最终产品的柔软度时，热水凝结是特别便利的。

此外，在本发明的一种优选的实施方案中，为了使得凝结方法过程中聚氨酯迁移最小化和/或为了使得凝结槽中聚氨酯的损失最小化，还在同一制剂中加入了能够增加含有PU的制剂粘度的增稠剂。该增稠剂优选是缔合类型的，即，这样的增稠剂，其能够与在含水分散体中已经以胶束形式存在的PU相缔合，和因此产生了更复杂的分散结构，在其中所述胶束彼此聚集。这些缔合体系的作用是本领域技术人员公知的。

在射频凝结的情况中，将本发明方法的步骤d中获得的浸渍的材料进行通过射频辐射的处理，例如通过使用射频炉，其具有平行、倾斜或垂直场，并且在电极之间施加0.1kV-10kV的电压，优选这样的炉子，其具有倾斜或平行场，电极间电压是0.1-6kV，甚至更优选这样的炉子，其具有平行场，电极间电压是0.3-5kV。有利地，射频凝结能够实现PU在非常短的时间段(甚至大约为几分钟)的固化，而无需使材料处于完全干燥的状态，并且由此限制了导致在中间产物干燥期间聚氨酯朝着材料表面迁移的现象，直到已经进行了凝结。实际上，即使该材料在离开射频炉时表现出残留水分，也已经发生了PU的完全凝结，由此导致了在节能和节约时间二者方面相当大的优势，以及最终产品的品质上更佳的外观。

在完成上文所述凝结工序后，将所获得的材料经历修整步骤f，其产生了本发明的非织造绒面革状织物。具体地，该材料经历了打磨、染色和分开程序，优选以规定的次序进行。在本发明的一种实施方案中，本发明方法的步骤f也可以改变打磨、染色和分开程序的次序来进行。

在其中根据步骤b的浸渍是使用高皂化度PVA的水溶液来进行的情况中，如上文所述，在修整步骤之前，该材料经历了用温度为80-99℃的热水处理，来除去过量的PVA。

在其中根据前面的步骤b的浸渍是使用PU水溶液来进行的情况中，该材料优选在修整之前进行干燥。

在材料厚度较薄的情况中，具体地，该修整步骤的特征在于用PU浸渍的微纤维中间材料的分开是在织物打磨和染色之后，作为最后的程序来进行的。关于现有技术已知的修整方法(其包括作为初始阶段的分开阶段，随后是打磨和染色)，在本发明的方法中，能够进行更厚和更耐断裂的中间产物的染色程序。将分开步骤移动到染色方法的下游是一个手段，其不仅导致了时间、能量和效用方面相当大的节约，而且还实现了最终厚度非常薄的材料，并且这不损害产品对于染色周期的耐受性。

由此所生产的染色的中间产物(其含有链中具有离子基团的聚氨酯)也可以用特定染料进行第二染色周期，包括例如阳离子、阴离子、基于硫的、瓮或者反应性染料，由此也实现聚氨酯弹性体基质的染色。

最后，在另一方面，本发明涉及一种用本发明的方法获得的(或者可获得的)非织造绒面革状合成织物。有利地，可以用本发明的方法获得的非织造织物表现出明显的耐黄变性、良好的手感和高耐久性，因此被证明特别适于用浅色染料例如白色染料来染色。此外，归因于如上文所述进行的修整程序，本发明的方法能够获得最终的非织造织物，其厚度甚至可小于0.7mm，因此使得它是高通用的和可用于不同的实际应用中。最后，归因于使用了链中具有离子基团的聚氨酯，用本发明方法可以获得的非织造织物也可以在聚氨酯弹性体基质中被染色。

本发明现在应当在下面的实验部分中描述，但是其并非打算限制其的范围。

实验部分

实施例0：制备包含双组分纤维的毡

实施例0.1：实现具有共聚PES+PEG海组分和PET岛组分的毡

短绒是由海中岛类型的双组分纤维开始来制备的，在其中岛组分是以PET实现的，和海组分是以共聚PES实现的。将PEG在该海组分中共挤出。该纤维中岛组分与海组分之比是57/43。反过来，该海组分由3.5％的PEG和其余96.5％的共聚PES构成。该纤维段显示了圆形和相等直径的16个PET微细丝。该短绒是通过连续岛/海纤维的牵拉、卷边和切割的连续程序来获得的。

短绒的特征是：

纤维支数4.3分特

长度51mm

卷曲频率大约4/cm，

牵拉比3.5/1

由此限定的短绒经历了机械针刺法，来实现密度为0.295g/cm³和单位重量为1000g/m²的毡。由此获得的毡是用名称“毡F1”来表示的。

实施例0.2：实现具有共聚PES海组分和PET岛组分的毡

短绒是由海中岛类型的双组分纤维开始来制备的，在其中岛组分是以PET实现的，和海组分是以共聚PES实现的。该纤维中岛组分与海组分之比是57/43。该纤维段显示了圆形和相等直径的16个PET微细丝。该短绒是通过连续岛/海纤维的牵拉、卷边和切割的连续程序来获得的。

短绒的特征是：

纤度4.3分特

长度51mm

卷曲频率大约4/cm，

牵拉比2.5/1

由此定义的短绒经历了机械针刺法，来实现密度为0.285g/cm³和单位重量为892g/m²的毡，并且它是用名称“毡F2”来表示的。

实施例0.3：实现具有共聚PES+PVA海组分和PET岛组分的毡

短绒是由如实施例0.1所述双组分纤维开始来制备的，用事先干燥的PVA5-88来代替PEG。该纤维具有相同的海/岛比和在海组分中相同重量的添加剂量。这个短绒仍然保持了可工作性特性，例如能够实现密度为0.304g/cm³和单位重量为1084g/m²的毡，并且它是用名称“毡F3”来表示的。

实施例0.4：实现具有共聚PES海组分，PET岛组分和薄的厚度的毡

短绒是由如实施例0.2所述双组分纤维开始来制备的。用这种短绒，实现了密度为0.292g/cm³和单位重量为585g/m²的毡，并且它是用名称“毡F4”来表示的。

实施例1：通过高皂化度PVA浸渍来制备非织造织物

实施例1.1：用PVA浸渍(步骤b)和随后除去海组分(步骤c)。

中间“毡F2”产物通过在温度为98℃的含有11.6％的高皂化度(98％)的PVA的溶液中停留5分钟，而经历尺寸收缩，并且将它在温度为190℃的炉子中干燥足够的时间，来进行除去水和随后的热固化步骤。炉速是以这样的方式调控的，即，干燥螺栓的温度在190℃保持3分钟，并且该螺栓在其离开时表现出浅棕色。在接下来的步骤中，海组分的除去是通过在振荡洗涤机中，用5％苛性钠在60℃的温度碱处理15分钟来进行的。使用电子显微镜，交叉分析海组分的除去和重量损失，得出这样的结论，即，海组分被完全除去，并且在这些条件下，全部的PVA仍然存在。由此增强的螺栓包含了28重量％的PVA，并且是用中间产物“SRCD1”来表示的。

实施例1.1.a：用与PEG共挤出的海组分在60℃的除去温度所获得的纤维。

中间“毡F1”产物是通过在温度为99℃的含有11.6％的高皂化度的PVA的溶液中消耗5分钟，而经历了尺寸收缩，并且将它在温度为190℃的炉子中干燥足够的时间，来允许除去水和随后的热固化步骤。炉速是以这样的方式调控的，即，螺栓在其离开时表现出不过度的棕色。在接下来的步骤中，海组分的除去是通过在振荡洗涤机中，用5％苛性钠在60℃的温度碱处理15分钟来进行的。使用电子显微镜，分析显示有效地除去了海组分，并且PVA仍然存在，而重量变化的评估得出这样的结论，即，PVA在所述溶解条件下没有增溶。

由此增强的螺栓包含28重量％的PVA，并且是用中间产物“SRCD2”来表示的。

实施例1.1.b：用与PEG共挤出的海组分在70℃的除去温度所获得的纤维。

这个实施例不同于实施例1.1.a之处仅在于海组分的溶解温度增加到70℃，来试图加速所述方法。使用电子显微镜，分析显示更有效地除去了海组分，并且PVA仍然存在，而重量变化的评估得出这样的结论，即，PVA在所述溶解条件下没有增溶。由此增强的螺栓包含28重量％的PVA，并且是用中间产物“SRCD3”来表示的。

实施例1.1.b1(对比)：用与PEG共挤出的海组分在80℃的除去温度所获得的纤维。

这个实施例不同于实施例1.1.a之处仅在于海组分的溶解温度增加到80℃，来试图进一步加速所述方法。使用电子显微镜，分析显示完全除去了海组分；PVA仍然存在，而重量变化的评估得出这样的结论，即，它的一部分已被除去。由此增强的螺栓包含13重量％的PVA，并且是用中间产物“SRCD3/1”来表示的。归因于PVA的损失，这种中间产物不能用于随后的步骤中。

实施例1.1c：

中间“毡F4”产物是通过在11.6％的高皂化度PVA溶液中消耗5分钟，而经历了尺寸收缩，并且将它在温度为190℃的炉子中干燥足以允许除去水和随后的热固化步骤的时间段。在接下来的步骤中，海组分的除去是通过在振荡洗涤机中，用5％苛性钠在60℃的温度碱处理15分钟来进行的。

由此增强的螺栓包含31重量％的PVA，并且是用“SRCD4”来表示的。

实施例1.2：用PU浸渍和热空气凝结

将实施例1.1的微纤维中间SRCD1产物用含有CaCl₂和聚氨酯乳液、增稠剂和硅酮的含水分散体浸渍。具体地，UX660-X12聚氨酯(脂肪族阴离子基于聚碳酸酯的PUD，由Sanyo Chemicals生产)构成了该分散体的20.2重量％，TAFIGEL PUR41增稠剂(基于聚氨酯的，非离子表面活性剂，由Munzing GmBH生产)构成了1.1％，Si l icon A硅酮(有产权的配方，由Sanyo Chemicals提供)构成了1.1％，和CaCl₂盐构成了1％。该制剂的粘度是343cP和凝结温度是58℃(称作浊点)。

所述乳液是在浸渍的微纤维中间产物上如下来凝结的：通过将它设置在温度从85℃渐增到130℃的销式炉中，直到其完全干燥。所述温度梯度防止了水如此快速蒸发，以至于在它接收足够的热来分解表面活性剂(其将PUD保持在悬浮中)之前，甚至分散体的固体部分也被朝着表面传输。存在于边缘上的PVA的屏障效果是以这样的方式作用的，即，大部分PUD被证实分布在该复合材料的中心。

在这个点，在温度95℃的振荡洗涤机中将PVA从中间产物中除去，并且将其余的螺栓干燥。由此生产的中间产物的PUD/PET之比是51.2％，并且该螺栓采用了“IE1”的名称。

实施例1.2a用含有交联剂的PU浸渍和热空气凝结

将中间PET和PVA产物(表示为“SRCD3”，并且在实施例1.1.b中获得)用含水分散体浸渍，该分散体含有DLU聚氨酯乳液、增稠剂和交联剂。具体地，该DLU聚氨酯(脂肪族的阴离子的基于聚醚/聚碳酸酯的PUD，由Bayer生产)构成了分散体的17重量％，TAFIGEL PUR44增稠剂构成了1.1％和IMPRAFIX 2794交联剂(封端的脂肪族异氰酸酯，解封温度是大约120℃，由Bayer生产)构成了0.8％。由此获得的配制剂的粘度是568cP和浊点是92℃。所述乳液是在浸渍的微纤维中间产物上如下来凝结的：通过将它设置在温度从85℃渐增到150℃的销式炉中15分钟，直到在第一区中完全干燥，并且在炉子的最后的区域中保持在这个后者的温度，来确保交联剂的活化。存在于边缘上的PVA的屏障效果是以这样的方式作用的，即，大部分PUD被证实分布在该复合材料的中心。

通过将它在振荡洗涤机中，用加热到95℃温度的水清洗，来将PVA从中间产物中除去。该中间产物中的PUD/PET之比是40.2％和该螺栓采用“IE1.a”的名称。

实施例1.2b用含有交联剂的PU浸渍和热空气凝结

将实施例1.1c的微纤维SRCD4毡使用与实施例1.2a所述相同的溶液和相同的手段来浸渍和凝结。由此获得的中间产物的PU/PET之比是51.5％，厚度是1.51mm，并且采用“IE1.b”的名称。

实施例1.3：用PU浸渍和在盐存在下热水凝结

将在实施例1.1中获得的微纤维中间SRCD1产物用含水分散体浸渍，该分散体含有聚氨酯乳液和增稠剂。不同于实施例1.2，在这种情况中硅酮和CaCl₂不用于该乳液中。

具体地，UX660-X12聚氨酯(脂肪族阴离子，基于聚碳酸酯的PUD，由Sanyo Chemicals生产)构成了该分散体的27重量％，和TAFIGELPUR41增稠剂(基于聚氨酯的，非离子表面活性剂，由Munzing GmBH生产)构成了0.55％。该制剂的粘度是524cP和凝结温度是69℃。将该浸渍的螺栓在含有水和0.5重量％的CaCl₂的槽子中在80℃的温度消耗24分钟。在这点，在温度95℃的振荡洗涤机中将PVA从中间产物中除去，并且将其余的螺栓干燥。由此生产的中间产物的PUD/PET之比是50.3％和该螺栓采用了“IE2”的名称。

实施例1.4用PU浸渍和射频凝结

将在实施例1.1的微纤维中间SRCD1产物用含水分散体浸渍，该分散体含有聚氨酯乳液、增稠剂和硅酮。具体地，UX660-X12聚氨酯(脂肪族阴离子的基于聚碳酸酯的PUD，由Sanyo Chemicals生产)构成了该分散体的20.2重量％，TAFIGEL PUR41增稠剂(基于聚氨酯的，非离子表面活性剂，由Munzing GmBH生产)构成了1.1％和Silicon A硅酮(有产权的配方，由Sanyo Chemicals提供)构成了1％。由此获得的配料的粘度是332cP和平均浊点是75℃。在浸渍后，将聚氨酯在具有平行场的射频炉中凝结2分钟，在其中所施加的电压是0.5kV；在该炉的出口，该螺栓表现出残留水分，但是发生了完全凝结。在PVA溶解之前，无需使所述材料处于干燥状态。在这个点，在温度95℃的振荡洗涤机中将PVA从中间产物中除去，并且将其余的螺栓干燥。由此生产的中间产物的PUD/PET之比是52.7％和该螺栓采用了“IE3”的名称。

实施例1.4a。在薄厚度的中间产物上用PU浸渍和RF凝结

将实施例1.1c的微纤维SRCD4毡使用与实施例1.4所述相同的溶液和相同的手段来浸渍和凝结。由此生产的中间产物的PU/PET之比是54.8％，厚度是1.52mm，并且采用“IE4”的名称。

实施例2：通过用PU浸渍来制备非织造织物

实施例2.1用PU浸渍(步骤b)和随后除去海组分(步骤c)。

将实施例0.2中获得的F2毡在温度95℃的热水中浸泡5分钟，并且在温度130℃的对流炉中干燥，由此将最终的总密度升高到0.39g/cm³。

分别制备了分散体，其含有6.6％的WITCOBOND279-34聚氨酯(脂肪族阴离子的基于聚醚PUD，由Baxenden Chemicals生产)和7％量的VISCOTAN SY增稠剂，相对于干燥聚氨酯，以使得最终粘度达到180cP。将该毡在环境温度用聚氨酯分散体浸渍，用压榨辊计量，在35℃的5％乙酸的槽子中浸没23分钟，在振荡洗涤机中用水清洗，来使得螺栓的pH达到中性水平，以及然后在150℃的炉子中干燥。在该炉中，将该螺栓首先经历水的蒸发，以及然后热固化。在接下来的步骤中，海组分的除去是通过在振荡洗涤机中，用5％苛性钠在60℃的温度碱处理15分钟来进行的。使用电子显微镜，分析显示有效地除去了海组分，这可以获得重量损失评估的支持。由此增强的螺栓包含9.2重量％的聚氨酯，并且是用“SRCD5”来表示的。

实施例2.2：用PU浸渍和热空气凝结。

样品采用实施例2.1所获得的中间SRCD5产物，并且将它用含水分散体浸渍，该分散体含有CaCl₂和聚氨酯乳液、增稠剂和硅酮。具体地，UX660-X12聚氨酯(脂肪族阴离子的基于聚碳酸酯的PUD，由Sanyo Chemicals生产)构成了该分散体的20.2重量％，TAFIGEL PUR44增稠剂(基于聚氨酯的，非离子表面活性剂，由Munzing GmBH生产)构成了1.1％，Silicon A硅酮(有产权的配方，由Sanyo Chemicals提供)构成了1.1％，和CaCl₂盐构成了1％。该乳液是在螺栓上，通过将后者置于温度130℃的销式炉中，直到其完全干燥来凝结的。将该乳液的混合物在螺栓上以这样的方式计量，来使得聚氨酯/PET之比是50％，这里聚氨酯表示中间SRCD5产物上已经存在的聚氨酯和上文所述乳液凝结后剩余的聚氨酯的量的总和。所获得的螺栓的聚氨酯/PET之比是58.2％，并且将它用“IE5”表示。

实施例2.3：用PU浸渍和射频凝结

如实施例2.2那样来进行的实施例，使Sanyo PUD的浓度达到27％，并且除去钙盐，但是增稠剂和硅酮的比例保持不变。由此获得的配料的粘度是580cP。在浸渍和计量之后，该聚氨酯在具有平行场的射频炉中凝结2分钟，其中所施加的电压是0.5kV。所获得的螺栓的聚氨酯/PET之比是49.0％，并且用“IE6”表示。

实施例2.4用PU浸渍和热水凝结。

如实施例2.3那样来进行的实施例，从该浸渍分散体中除去硅酮。由此获得的配料的粘度是800cP。在浸渍和计量之后，该聚氨酯在含有5％的CaCl₂和温度40℃的水中凝结24分钟。所获得的螺栓的聚氨酯/PET之比是45.9％，并且用“IE7”表示。

实施例3：修整方法

实施例3.1：浸渍的中间产物的修整方法

将具有上文所述凝结类型之一的浸渍的微纤维毡(实施例1.2、1.2a、1.2b、1.3、1.4、1.4a、2.2、2.3和2.4)在两个侧面上打磨，以便为起绒织物(nap)赋予均匀的方向和长度，在每个侧面上除去0.25mm，其使用了细度在150到220目变化的纸，并且在120℃的喷射机中用分散染料的混合物染色。

仅仅在染色后，沿着其厚度方向将该螺栓在纵向上精确地一半分开，最大公差是0.05mm。

最终厚度在0.73-1.01mm变化。

仅仅在螺栓1.4a的情况中，能够获得厚度0.54mm的最终产物。

通过热空气凝结方法施用的聚氨酯证明了仅仅在螺栓1.2b的情况中是透明的；这能够防止染色的产物上存在着斑点。

实施例3.2(对比)：

实现了没有PVA的浸渍的中间产物，如实施例1.4a那样。不同于后者的实施例，在这种情况中，螺栓首先沿着其厚度方向在纵向上精确地一半分开，然后打磨。在与刀片接触中，从侧面上除去总共0.04mm，并且从其余侧面上除去另一0.25mm。该螺栓然后在120℃的喷射机中用分散染料的混合物染色。

该螺栓没有表现出足以完成染色周期，而无损坏的韧度。

实施例3.3分散染料和瓮染料染色

将微纤维中间“IE3”产物(用水中的聚氨酯浸渍和在射频炉中凝结)在两面上打磨，以便为起绒织物赋予均匀的方向和长度，在每个侧面上除去0.25mm，其使用了细度在150到220目变化的纸。由此打磨的螺栓是在染色喷射机中以两个连续步骤来染色的：第一步骤在120℃用分散染料以便赋予该纤维颜色，接下来的步骤在80℃用瓮染料来赋予该聚氨酯颜色。

在染色步骤结束时，该中间产物沿着其厚度方向在纵向上精确地一半分开，并且最大公差是0.05mm。

归因于该聚氨酯的着色，与仅仅用分散染料着色所获得的对应物相比，所述螺栓的外观更均匀。

实施例3.4在双浸渍上，分散染料和阳离子染料染色

将微纤维中间“IE4”产物在两面上打磨，以便为起绒织物赋予均匀的方向和长度，在每个侧面上除去0.25mm，其使用了细度在150到220目变化的纸。由此打磨的螺栓是在染色喷射机中以两个连续步骤来染色的：第一步骤在120℃用分散染料来赋予该纤维颜色，以及接下来的步骤在80℃用阳离子染料来赋予该聚氨酯颜色。

在染色步骤结束时，该中间产物沿着其厚度方向在纵向上精确地一半分开，并且最大公差是0.03mm。

Claims

1.一种制备微纤维非织造织物的方法，其包括以下步骤：

a.通过“海中岛”类型的双组分纤维的针刺法来制备毡，

b.用皂化度至少94％的聚乙烯醇(PVA)的水溶液热浸所述毡，或者用水热浸所述毡，然后用聚氨酯(PU)冷浸，

c.从步骤b的中间产物除去海组分，

d.用PU浸渍微纤维中间产物，

f.使由此获得的材料在一面或两面上进行打磨，染色和分开，优选以指出的次序进行。

2.根据权利要求1的方法，其中步骤b是通过用至少50℃温度的PVA水溶液浸渍进行的。

3.根据权利要求1的方法，其中步骤b是通过在不高于50℃的温度在含水介质中用PU浸渍进行的。

4.根据前述任一项权利要求的方法，其中步骤b中的PVA的皂化度是至少94％，甚至更优选超过97％。

5.根据前述任一项权利要求的方法，其中在步骤b中，PU存在于含水介质中，并且PU的凝结发生在含有电解质或者酸的水中，在热水中或者通过射频或者蒸汽凝结进行。

6.根据前述任一项权利要求的方法，其中用于除去“海”组分的步骤c是通过步骤b中所获得的中间产物与碱金属或碱土金属的氢氧化物、优选NaOH的碱性水溶液接触进行的。

7.根据前述任一项权利要求的方法，其中在步骤b是用PVA来进行的情况中，用于除去“海”组分的步骤c是在小于80℃，优选小于或者等于70℃的温度进行的。

8.根据前述任一项权利要求的方法，其中浸渍步骤d是在下面的一种或多种物质存在下在含水介质中用PU进行的：乳化剂、交联剂、增稠剂、表面活性剂、粘度调节剂、脱稳定剂、碱金属的或碱土金属的和外部硅酮衍生物。

9.根据前述任一项权利要求的方法，其中步骤d是通过在含水介质中用PU浸渍进行的，和步骤e是通过在热水中，在含有电解质或者酸的水中，在热空气中凝结或者通过射频、微波或者蒸汽凝结进行的。

10.根据权利要求9的方法，其中步骤d是通过在含水介质中用PU浸渍进行的，和步骤e是通过在温度为20-90℃，优选40-80℃的水溶液中凝结进行的。

11.根据权利要求9的方法，其中步骤e是通过在含盐量为0.01％-5％，优选0.1％-1％的水溶液中凝结进行的。

12.根据权利要求9的方法，其中步骤d是通过用在水介质中用PU浸渍进行的，和步骤e是通过在温度为50℃-200℃，优选60℃-160℃的热空气中凝结进行。

13.根据权利要求9的方法，其中步骤d是通过在含水介质中用PU浸渍进行的，和步骤e是通过在具有平行或者倾斜场和电极间电压为0.1kV-6kV的射频炉中凝结进行的。

14.根据权利要求13的方法，其中步骤e是通过在具有平行场和电极间电压为0.3kV-5kV的射频炉中凝结进行的。

15.根据前述任一项权利要求的方法，其中步骤d是通过用PU的有机溶液浸渍进行的，和步骤e是通过在水或者水和有机溶剂的混合物中凝结来进行。

16.根据权利要求15的方法，其中所述有机溶液的溶剂选自DMF和DMAC，优选溶剂/水之比是0/100-50/50。

17.根据前述任一项权利要求的方法，其中该毡是通过“海中岛”类型的双组分纤维的针刺法制备的，其中岛组分选自：改性聚酯、阳离子聚酯、尼龙或者其它类型的聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸亚甲基酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，优选PET。

18.根据前述任一项权利要求的方法，其中该毡是经由“海中岛”类型的双组分纤维的针刺法制备的，其中海组分选自：聚乙烯醇(PVA)、含有PVA的聚苯乙烯共聚物(共聚PVA-PS)、含有PVA的共聚酯(共聚PVA-PES)和含有5-磺基间苯二甲酸或者其钠盐的共聚酯(共聚PES)，后者是特别优选的。

19.一种非织造微纤维绒面革状合成织物，其是根据权利要求1-16的方法获得的。