CN107059250A - 连续长丝无纺布在防止羽绒钻出填充羽绒的纺织品中的应用 - Google Patents

连续长丝无纺布在防止羽绒钻出填充羽绒的纺织品中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及连续长丝制成的无纺布在防止羽绒钻出填充羽绒的纺织品中的应用，其中所述无纺布可在纺丝过程中获得，在所述纺丝过程中，多组分纤维被铺设成纤维网，然后所述多组分纤维分裂成线密度小于0.15分特的连续长丝，并且利用机械固化将所述纤维网固化成无纺布，其中所述无纺布不被热固化或化学固化。

Description

连续长丝无纺布在防止羽绒钻出填充羽绒的纺织品中的应用
技术领域
本发明涉及连续长丝无纺布在防止羽绒从羽绒填充的纺织品中钻出的应用，其中连续长丝的线密度小于0.15分特。本发明还涉及羽绒填充的纺织品及其制作方法。
背景技术
羽绒也被称为子毛(Unterfedern)，是具有短羽茎(Kiel)和柔软羽支的羽毛。在纺织品，如床上用品、夹克衫或睡袋中，用羽绒作为填料以起隔热作用。其中，羽绒被包含和封闭在平面纺织物制成的外罩内。填充有羽绒的纺织品在预定的使用中必须是“防羽绒”的。这意味着，羽绒不会穿透外罩，或者甚至钻出外罩。由于羽绒的羽茎是又坚又硬的，外罩必须具有较高的强度。作为外罩，特别致密和坚固的面料是合适的。织物由彼此交织的经线和纬线组成。虽然羽茎很尖，但通常显著大于织物纱线和织物目数，织物无法穿透，因为纤维相对于彼此不能充分移动。织物的防羽绒性可以在根据DIN12132-1的标准化程序中测试。
与织物不同，纺织无纺布并不适于用羽绒填充。即使是中厚型织物无纺布也相对容易被刺穿。因为常规无纺布的纤维是无序的，由此可相对于彼此移动，所以羽茎能很容易地穿透。当无纺布被平面热固化或化学固化，可以实现无纺布的防羽绒性。纤维像在织物中那样彼此结合，并且不再能自由地相对彼此移动。但在纺织应用中，这种平面固化是不能接受的，因为它会导致不利的性质，例如低的柔软性和弹性，低孔隙率以及与之相关的低的透气性和透湿性。因此，在现有技术中通常将织物用于羽绒填充。由此在本领域中已经认为，常规的无纺布不适于填充羽绒，从而对于无纺布不存在与用于织物的DIN 12132-1相对应的、测量防羽绒性的标准化方法。
但是，使无纺布可用于这类应用将是合意的，因为无纺布具有许多使其优于织物的有利性质，例如高的柔软性、弹性、稳定性、多孔性、高的透气性和透湿性，以及良好的可用性和可加工性。
于是在本领域中推荐，将无纺布作为层压材料的组成部分来用于存储羽绒。例如，JP2008/303480A提出，使用织物与无纺布的复合材料。JP2006/291421A公开了含有热固化无纺布的、防羽绒的层压材料。但是，其中不利的是，成分包含不理想的无纺布。层压材料的制造也相对昂贵，这部分是因为必须将这些成分粘接起来或以其它方式接合在一起。
德国实用新型DE 203 10 279 U1描述了用具有良好透气性的超细纤维无纺布制成的床罩，其提供针对过敏原和螨虫的保护。由于无纺布，外罩具有特有的、有利的机械性能，例如耐洗性和稳定性。在该公开的专利申请中进一步声称，超细纤维无纺布是防羽绒的。然而对于这一点没有提供任何证据。根据DE 203 10 279 U1的实施方案，超细纤维无纺布是真正的无纺布，它既不被平面热固化，也没有通过在层叠材料中的其它层加强。因此，在未固化区域内的纤维可相对彼此移动，而且对于本领域专业人员不可信的是，这种常规的无纺布是防羽绒的。更容易接受的是，在DE 203 10 279 U1中如此宣称仅仅是因为发现对过敏原和螨虫具有良好的密封性，而羽绒的绒毛具有大致相似的尺寸。但是，从过敏原或螨虫的不可穿透性无论如何不能得出羽绒不可穿透性的结论。在过敏原或尘螨只是颗粒，而羽绒具有独特的、具有倒钩的坚硬尖锐结构，能很容易地钻过无纺布。
于是，本申请的申请人已经检测过DE 203 10 279 U1所声称的这种细致的超细纤维无纺布可防羽绒是否属实。在DE 203 10 279 U1中有一个“实施例”，但其中对于无纺布的来源或制造没有任何描述。而且对于超细纤维无纺布的性质的一般描述都比较肤浅。但其中所述的超细纤维无纺布主要对应于德国科德宝公司的、在2003年公开销售的Evolon100品牌的公开销售产品。Evolon品牌的产品由多组分纤维制造，多组分纤维由蛋糕状排列(PIE16)的、每个长丝16根超细纤维形成。由于单根纤维由蛋糕状的区段产生，它们具有类似于三角形的、有棱角的横截面轮廓。无纺布通过水柱处理固化，其中多组分纤维分裂(spalten)成聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚酰胺(PA)制成的单丝。多组分纤维的线密度(Titer)为约2.4分特(dtex)，分裂后的单根纤维大约0.2分特和0.1分特。因此，考虑到聚酰胺纤维组分，无纺布Evolon 100比DE 203 10 279 U1中描述的无纺布更细致。然而需要承认的是，在DE 203 10 279 U1的实施例中描述并分析了科德宝公司的无纺布Evolon 100。为此建议在该实用新型说明书中的描述大致与Evolon 100无纺布匹配，产品Evolon 100在2003年可通过商业途径获得，并且在2003年没有其它供应商的类似产品可通过商业途径获得。在该实用新型说明书中，也没有暗示该实用新型的申请人自己生产产品。
为了检验DE 203 10 279 U1中提出的防羽绒的断言，本申请的申请人已经检测过与DE 203 10 279U1的实施例中所述无纺布类似的、Evolon品牌的超细纤维无纺布是否实际上是防羽绒的。其中，如预期的那样确定，这样的微纤维无纺布不具有足够的防羽绒性(Daunenfestigkeit)。超细纤维无纺布没通过按照DIN 12132-1的、标准化的对防羽绒性的枕头模拟试验(见本申请的实施例：用Evolon 120测试，在羽绒外罩的内侧涂上大于15克/平方米的聚氨酯或交联的聚丙烯粘结剂(Polyacrylbinder)；按照EN12934，细致的1级鹅绒和鹅毛，90％的羽绒和10％的羽毛)。测试步骤实际上用于织物的研究，但可以模拟地且没有实质性修饰地用于无纺布。因此没有现成的、用于无纺布的相应标准，因为现有技术至今没有这方面的需求，因为无纺布原则上都不防羽绒。因此，公知常识可以确认的是，虽然这样的无纺布针对过敏原、蚊虫叮咬或螨虫，但不针对羽绒。
申请人还用显微镜研究了羽茎对这种超细纤维无纺布的作用。结果示于图1～4。图1和2以不同放大倍数示出了典型的在贯穿超细纤维无纺布之后的羽茎。在这两个图中可以看出，羽茎具有尖端，羽茎可以通过该尖端侵入到更细致的无纺布中。羽毛茎具有细小的倒钩，其支持定向穿刺。图3示出羽茎穿刺无纺布的过程。图4示出了一个典型的孔，羽绒已经穿过无纺布钻出。总体而言很显然的是，通过简单地将细致的单根纤维推到一旁，羽茎可以很容易地穿透根据DE 10 2014 002232 A1的非常细的无纺布，其中倒钩支持定向穿透。这种细致的超细纤维无纺布无法提供足够针对尖锐的硬羽茎的阻力。
根据DE203 10 279 U1的超细纤维无纺布所缺乏的防羽绒性与公知常识是相符的，根据公知常识，即使由极细的纤维制成，未热固化的无纺布也不防羽绒。在DE203 10279 U1没有任何教导，以克服无纺布在缺乏防羽绒性方面的已知缺陷。在现有技术中，无纺布因此只在其充分热固化或者与其它层在层压材料中结合时适于存储羽绒。
WO01/48293 A1涉及睡衣，制作该睡衣的超细纤维无纺布具有60至200克/立方米的单位面积重量和对于<0.5微米的小颗粒具有>90％的颗粒保持能力。在制造无纺布时，多组分连续长丝的至少80％分裂成线密度为0.1分特至0.8分特的超细连续长丝并且被固化。
WO01/48293A1不涉及防止这种尖锐羽绒刺穿无纺布的问题。“颗粒”是超细的纳米颗粒，特别是尘螨及其分泌物。相比之下，羽绒是尖锐的并且其长度在厘米范围内。对纳米颗粒的良好的保持能力需要极细的纤维网，但不需要高的机械稳定性。因此可以认定，由可相对彼此移动的纤维制成的极细的纤维结构就不适于防止细的、尖锐的和相对较大的物体刺穿，例如针、羽茎或蚊子螫刺穿。因此在现有技术中普遍认为只有特别稳定的纤维产品，如纺织织物，才能防止相对较大的尖锐物体刺穿。
在本发明的框架下，还通过实验证实，由在分裂之后具有相当大比例的、线密度0.1分特的单丝的多组分纤维制成的无纺布根本不防羽绒(见以上对DE203 10 279 U1和实施例的说明)。总体而言，专业人员没有理由认为WO01/48293 A1中描述的无纺布可以防羽绒。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于纺织应用、解决上述问题的材料，该材料用于存储羽绒。其中应该提供具有良好机械性能的这类纺织品，以便存储羽绒。纺织品尤其应该具有高的柔软性和弹性、多孔性、透气性和透湿性，但同时还防羽绒。该材料应该相对容易提供，并且制造方法应该尽可能不包括复杂的处理步骤，例如层压或特殊的后处理步骤。总体而言，该材料应该能够由生产商容易地制备，还对使用者而言接受度较高。
出人意料的是，本发明的根本目的通过根据权利要求书所述的应用、纺织品和方法实现。
本发明的主题是连续长丝制成的无纺布在防止羽绒从填充羽绒的纺织品钻出中的应用，其中所述无纺布可在纺丝过程中获得，其中多组分纤维被铺设成纤维网，然后该多组分纤维分裂成线密度小于0.15分特的连续长丝，并通过包含射流固化(Fluidstrahlverfestigung)在内的机械固化将所述纤维网固化成无纺布，其中无纺布不被平面热固化或者化学固化。
根据本发明的应用通过填充羽绒的纺织品实现。纺织品具有包围空腔的外罩，羽绒包含在该空腔中并且相对于环境封闭。无纺布形成纺织品的外罩或其一部分。根据DIN61 210(第2部分，1988年)的定义，无纺布是由松散铺设的纤维所形成的纺织片状物，其通过摩擦力、聚合力或粘合力而接合在一起。无纺布作为外罩和障碍而防止羽绒从纺织品中钻出。
无纺布由连续长丝制成。用术语“长丝”来表示如下类型的纤维：与短纤维(Stapelfasern)相反，该纤维在一个连续过程中制造，并且直接被铺设成纤维网。
在本申请的框架下，术语“羽绒”用于表示鸟类的羽绒毛(子毛)，其适于纺织填充。在DIN 12934中给出了一种羽绒的定义。羽绒尤其是具有非常短的羽茎和长的、放射状排列的羽支的羽毛。相对于其他羽毛，羽绒通常具有更少的小钩。因为它们的高弹性以及与隔热性能相关联的尺寸稳定性，羽绒适用于多种纺织应用。
根据本发明的应用是为了防止羽绒从填充羽绒的纺织品中钻出。在这样的纺织品中，羽绒填充物被容纳在外罩中，外罩使羽绒填充物与环境隔离。术语“钻出”指的是羽绒穿透外罩的任何运动。其中，羽绒可能仅部分穿透外罩或完全穿透。因此，术语“钻出”包括羽绒的羽茎仅以其尖端的一部分钻过外罩并插入其中，或者它们可以完全穿过外罩并离开纺织品。
优选根据DIN EN 12132-1，第1部分，的模拟性枕头压力测试来确定防羽绒性，其中用无纺布来代替织物。优选无纺布经受住根据DIN EN12132-1的测试，这意味着在各个测试方向(纵向和横向)上有不超过20个颗粒钻出，以及滞留在纺织材料中或已穿过所述材料。优选的是，由多个单次测量值的平均值来判断，例如5，10或20次单独测量的平均值。尤其是在测试时，不超过15个颗粒、特别是不超过12个颗粒钻出。
在一个优选的实施方案中，无纺布直接接触羽绒填充物。这意味着，无纺布和羽绒之间没有其他层存在。羽绒触及无纺布，并且在防羽绒性不足时将穿透该无纺布。其中无纺布优选用作纺织外罩，羽绒容纳于其中。这意味着，无纺布本身形成外罩。其中它是具有其他额外层的、叠层材料的组成部分。也就是说，如果纺织品例如是床上用品，无纺布将封闭羽绒。根据本发明，已经发现令人惊讶的是，由线密度<0.15分特的纤维制成的无纺布本身可以防止羽绒钻出，而无需热固化或与额外的层进行层压，尤其是与织物层或更强的无纺布层层压。
多组分纤维是由至少两种不同的平行连续长丝组成的长丝，其具有相界(Phasengrenze)并且可分裂地彼此接合。多组分纤维被分裂成线密度小于0.15分特的连续长丝。因而，连续长丝的线密度<0.15分特。这意味着，无纺布主要包括或仅包括作为长丝组分的、具有相应线密度的长丝。这样的无纺布可显示出较小的局部区域，其中多组分纤维不会分裂或仅不完全地分裂。通过充分的机械分裂，特别是通过水柱处理，能够得到几乎完全由单丝组成的无纺布。关于纤维的总体积，优选存在至少80％，特别是至少90％，至少95％，至少98％或约100％的单丝。该比例可以用显微镜通过观察随机选择的无纺布的横截面来确定。
在一个优选的实施方案中，分裂成线密度小于0.14分特、更优选小于0.12分特或小于0.11分特的连续长丝。线密度优选大于0.01分特或大于0.025分特。特别优选，所有连续长丝的线密度在0.01分特和0.15分特之间，优选0.02分特和0.12分特之间，或0.03分特和0.11分特之间。特别是，连续长丝的平均线密度在0.01分特和0.15分特之间，优选在0.025分特和0.125分特之间，特别是在0.03分特和0.11分特之间。
在一个优选的实施方案中，作为连续长丝成分，无纺布含有长丝混合物，特别是由两种或三种不同类型的长丝混合而成的混合物。例如优选的是，含有具有不同线密度的、两种或更多种连续长丝。优选使用含有不同聚合物制成的、不同的细连续长丝的多组分纤维。在一个优选的实施方案中，无纺布包含至少两种组分以及连续长丝，所述连续长丝的线密度小于0.075分特，优选小于0.065分特。优选，第一纤维组分的线密度在0.80分特和0.15分特之间，优选在0.80分特和0.125分特之间，而第二纤维组分的线密度在0.01分特和0.075分特之间，优选在0.02分特和0.065分特之间。优选地，两种成分的线密度之差总大约是至少0.02分特。尤其是，通过混入第二纤维组分，特别是细的纤维成分，能够实现防羽绒性和稳定性的有利组合。优选的是，具有较小线密度的纤维的比例至少为5Vol.％(体积百分比)或至少10Vol.％，尤其是至少20Vol.％。优选地，第一纤维组分纤维束的数量和第二纤维组分纤维束的数量相同。如果第一纤维的线密度是第二纤维线密度的两倍，将得到2：1的体积比，也就是说约70:30。
令人惊奇地发现，具有相对低的单位面积重量的、相对薄且重量轻的无纺布也可抵挡羽绒。这是出乎意料的，因为羽茎相对坚硬且尖锐，并在常规应用中向无纺布施加相对较强的力，例如当它们被压入枕套中时。不受理论的束缚，据信对于紧密交织的无纺布，当纤维细度达到阈值后，羽绒不再具有使单根长丝向彼此移动并穿透无纺布的能力。如果达到这个阈值，薄的无纺布也足以实现防羽绒性。与此相反，在阈值以上，相对较为密集的无纺布也不适于防止羽绒钻出。不受理论的束缚，据信防羽绒性不仅通过细纤维实现，而且还通过特定的制造工艺、利用多组分纤维的分裂来实现，通过该分裂实现长丝的、特别致密且均匀的混合以及交织。
在一个优选的实施方案中，无纺布的单位面积重量为70克/平方米至200克/平方米。在一个优选的实施方案中，无纺布的单位面积重量为90克/平方米至180克/平方米，特别是从100克/平方米至160克/平方米，或110克/平方米至150克/平方米。优选的是，单位面积重量至少为70克/平方米或至少90克/平方米，特别优选至少为110克/平方米，以确保高的机械稳定性和防羽绒性。优选的是，单位面积重量不大于200克/平方米、不大于160克/平方米，或更优选不大于160克/平方米，以实现足够的孔隙率(与透气性和透湿性相关)。
特别优选的是由两种纤维组分、优选分裂的双组分纤维制成的无纺布，其中第一纤维组分的线密度在0.08分特和0.15分特之间，而第二纤维组分的线密度在0.01分特和0.075分特之间，其中具有较低线密度的纤维的比例至少为10Vol.％，其与70克/平方米至200克/平方米，尤其是90克/平方米至180克/平方米的单位面积重量相关联。
无纺布在纺丝过程获得，其中多组分纤维被铺设成纤维网，此后多组分纤维被分裂成连续长丝，并且纤维网被机械固化成无纺布。利用这种制造方法，实现了产品的特殊内部结构。连续长丝具有不规则的横截面，这是由分裂过程决定的。单丝特别紧密地彼此交织在一起。
多组分纤维优选通过熔融纺丝生产。在熔融纺丝中，热塑性聚合物被熔化并纺成纤维。该方法能够以特别简单和可靠的方式生产多组分纤维的无纺布。
优选地，多组分纤维具有两种、三种或更多种不同的连续长丝。特别优选多组分纤维是双组分纤维。
通常，在分裂多组分纤维时得到单丝，所述单丝的横截面具有角或边缘。因为单丝相对彼此的可移动性更差，这是有利的。据认为，由此改善了防羽绒性。
在一个优选的实施方案中，多组分纤维、特别是双组分纤维具有蛋糕形结构(橘子结构，“PIE结构”，馅饼结构)。优选地，结构具有24，32，48或64个区段。在分裂时，多组分纤维被分成相应数目的单根连续长丝(单丝)。其中区段优选包含交替的聚合物。同样合适的是中空馅饼结构，该结构也可以具有非对称轴向延伸的空腔。馅饼结构、特别是空心馅饼结构是有利的，因为它们可以特别容易分裂。另外，单丝具有不规则的横截面，这提高了无纺布的内部强度。对于这种极细的分裂纤维，术语“蛋糕”或“馅饼”实际上描述了纺丝喷嘴的配置，长丝的实际横截面只大约与之相似。特别优选蛋糕状的多组分纤维，其由至少32个区段组成，尤其是恰好由32个区段组成，其中没有其他的纤维组分加入。这种结构在现有技术中是可得到的并且是均匀的，可以简单的方式加工。优选其中单位面积重量至少为110克/平方米。
优选地，多组分纤维的形成纤维的聚合物是热塑性聚合物。优选地，多组分纤维的成分选自：聚酯，聚酰胺，聚烯烃和/或聚氨酯。特别优选具有聚酯成分和聚酰胺成分的双组分纤维。
为了实现容易的分裂，有利的是，多组分纤维包含由至少两种热塑性聚合物(成分不同)制成的连续长丝。优选地，其中多组分纤维包括至少两种不相容的聚合物。对于不相容的聚合物，应理解为是组合起来不会粘合、或有限粘合、或难以粘合的配对的聚合物。这样的多组分纤维具有良好的分裂成基础长丝的能力，并且实现强度与单位面积重量的有利关系。作为不相容的聚合物对，优选采用聚烯烃、聚酯、聚酰胺和/或聚氨酯的组合，从而得到不会粘合、或有限粘合、或难以粘合的配对。
含有至少一种聚酰胺或者至少一种聚酯、特别是聚对苯二甲酸乙酯(Polyethylenterphthalat)的聚合物对，因其有限的粘性而是优选的。含有至少一种聚烯烃的聚合物对因其难以粘合性而是优选的。
证明特别优选的是，聚酯(优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸和/或聚对苯二甲酸丁二醇酯)与聚酰胺(优选聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46)组合，可能的话，与一种或多种其它上述成分之外的物质(优选选自聚烯烃)组合。这些组合具有突出的可分裂性。最特别优选的是聚对苯二甲酸乙酯和聚酰胺6的组合，或聚对苯二甲酸乙酯和聚酰胺66的组合。
还优选的是，聚合物对包含至少一种聚烯烃，特别是与至少一种聚酯或聚酰胺关联。例如优选的是，聚酰胺6/聚乙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯，聚丙烯/聚乙烯，聚酰胺6/聚丙烯，或聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯。
在一个优选的实施方案中，第一连续长丝与第二连续长丝的体积比在90:10和10:90之间，优选在80:20和20:80之间。
长丝的平均横截面积可以小于15平方微米或小于10平方微米。切割长丝的横截面积可通过显微镜确定。连续长丝的直径在理论上可以在考虑密度的情况下由线密度来确定，其中对于有棱角的长丝而言，描述纤维直径没有多大意义。
在本领域中，用于通过分裂(劈开)而生产连续长丝的、合适的多组分纤维是公知的。其中特别在FR2 749 860 A或DE 10 2014 002 232 A1中描述了这类多组分纤维的制备。为了制备这样的纺粘纤维网(Spinnvliese)，例如可以采用德国莱芬豪斯公司的Reicofil 4品牌的纺粘纤维网制品(Spinnvliesanlage)。
聚合物构成纤维的纤维形成组分。纤维可另外包含常规的添加剂。添加剂加入这类纤维聚合物，以便在制备期间改变可加工性或修改纤维的性能。添加剂的使用还可以适应客户的特殊需求。合适的添加剂例如可以选自：着色剂，抗静电剂，抗微生物剂(如铜，银或金)，亲水试剂，或疏水试剂。它的含量例如可以高达10wt.％(重量百分比)，最多5wt.％，或高达2wt.％，特别是150ppm～10wt.％。
无纺布被机械固化。机械固化包括射流固化(Fluidstrahlverfestigung)。对于机械固化方法，例如射流固化，通过摩擦或通过摩擦与形状锁合的组合而实现纤维的接合。固化优选通过长丝的紧密混合实现。由此可以得到具有有利的柔软性和弹性且结合了良好的多孔性的无纺布。尽管单根纤维实际上可相对彼此移动，但令人惊讶地实现了足够的防羽绒性。优选的是，在机械固化时，多组分长丝也可以分裂成连续长丝。
射流固化在压力和流体的作用下实现。其中通过用加压流体(特别是液体或气体)处理而实现固化。机械固化还可以通过其他方法实现，例如通过压制，特别是砑光实现。优选在射流固化的同时实现多组分纤维的分裂。其中固化进行时间足够长，并有足够的强度。优选在射流固化时使多组分长丝分裂成连续长丝。也可以进行与其他机械固化过程的适当组合，以便完全或至少尽可能多地使多组分纤维分裂。同时，实现了单丝的紧密混合和交织。
固化包括射流固化。优选地，流体是液体，特别是水。因此水力缠结是特别优选的。与其它流体相比，水是优选的，因为它不留残渣，容易得到，并且无纺布可很好地被干燥。在这种情况下，铺设的纤维网暴露于高压水射流之下，由此使纤维网被压实成无纺布，并且多组分纤维被分裂成单丝。业已发现，水力缠结特别适用于实现连续长丝的交织，由此达到良好的机械性能并且改善防羽绒性。其中执行机械固化，特别是水力缠结，使得超细长丝没有受损，或不会过度受损。如果这种细长丝的水利缠结太强列，则机械稳定性、特别是撕裂强度(撕裂力)可能降低。优选根据DIN EN13937-2，无纺布具有4-12N、特别是5-12N或6-10N的撕裂强度。
除了射流固化，特别是水力缠结，还可以进行其他的机械固化步骤。因此，可以通过针刺和/或砑光(Kalandrierung)来实现固化。在一个优选的实施方案中，通过针刺和/或砑光执行预固结，随后进行水力缠结。砑光在足够低的温度下进行，从而不会出现纤维粘合的热固化。
无纺布将不会被平面热固化。这意味着，无纺布不会彻底地，即在整个无纺布表面上，经历热处理，在热处理时，纤维或热熔粘合剂将剧烈软化，使得纤维彼此粘合。纤维的热固化通过材料粘结实现，其中纤维通过粘附力或内聚力结合。因为保持了柔软性和弹性，不进行热固化的无纺布是有利的。与之相对，在热固化时，机械性能显著变化，并且以对纺织应用不利的方式变化。特别是，无纺布是刚性的，即弹性和柔软性较差，并且孔隙度较低，从而透气性和透湿性降低。
无纺布不进行平面化学固化。这意味着，纤维不通过化学反应相互连接，特别是不与粘合剂交联。纤维之间不产生共价键连接。
在一个实施方案中，无纺布可以仅在部分区域内(局部)被热固化和/或化学固化。在部分区域内进行的、均匀分布在无纺布表面的局部固化可以提高稳定性。例如可以点阵图的方式固化。然而，为了获得有利的、典型的无纺布特性，在任何情况下，只固化无纺布的一小部分，例如小于总面积的30％，小于10％，或小于5％。其中，在未固化区域内也产生了防羽绒性。局部热固化并不旨在实现防羽绒性，它对此也不是必需的。然而，根据本发明优选的是，无纺布完全不被热固化或化学固化。这意味着，不进行热固化或化学固化，以在平面内改善无纺布材料本身的稳定性。因此完全保留了有利的无纺布特征。当然，并不排除无纺布具有用于加工成纺织品的密封接缝、粘合接缝，或类似区域。
在固化之后，无纺布可通过常规方法进行处理，例如通过干燥和/或缩水处理。无纺布然后做成外罩，羽绒被充入其中并封闭于其中。
在一个优选的实施方案中，多组分纤维具有蛋糕状(橘子形状)的结构，并且被分裂成线密度小于0.12分特的连续长丝，其中机械固化包括水力缠结，并且无纺布的单位面积重量为70克/平方米至200克/平方米。优选使用双组分纤维，特别是聚酯成分和聚酰胺成分组成的双组份纤维。
在一个优选的实施方案中，用德国韬帕斯(Topas)公司的孔径测量仪PSM 165，根据制造商的说明遵照ASTM E1294-89和ASTM F316-03测量，无纺布的平均孔径为5微米至20微米，和/或最大孔径为10微米至50微米。
根据DIN EN964-1测量，优选无纺布的厚度在0.20毫米和0.60毫米之间，特别是在0.25毫米和0.50毫米之间。
优选地，根据EN13934-1测量，在所有方向上的最大拉伸强度(最大拉力)至少为150N/5cm。优选地，根据DIN EN13934-1测量，在所有方向上的最大拉伸伸长量为至少20％，优选至少30％。
优选无纺布以非常好的吸水性而与众不同。根据DIN 53923类似地用于无纺布测量，吸水性优选至少250毫升/平方米，特别是超过350毫升/平方米。
优选即使在使用较长时间且受正常机械负荷的情况下，防羽绒性保持不变。已经发现，当无纺布更经常洗涤时，防羽绒性得以维持。优选，在根据DIN EN ISO6330进行5，10或20次家庭洗涤之后，无纺布在DIN EN12132-1的意义上仍然是防羽绒的。
优选地，根据EN ISO9237：1995-12A，在测试面积为20平方厘米，压力差为200Pa的条件下测量，透气性至少为20毫米/秒，优选至少为30毫米/秒，优选取10次或50次单次测量的平均值。
特别优选地，无纺布的单位面积重量为90克/平方米至160克/平方米，根据ENISO9237：1995-12A的透气性为至少20毫米/秒，根据DIN EN13937-24-12的撕裂强度为4-12N。根据本发明有利的是，能够利用非常细的纤维和相对低的单位面积重量实现防羽绒性，从而为纺织应用实现足够的透气性。
优选的是，无纺布在每单位面积具有至少12,000公里/平方米的单丝，特别优选至少13,500公里/平方米或至少15,000公里/平方米。每单位面积的单丝数量可以由测得的单位面积重量和单丝的线密度(以分特计量)来计算，其中假设多组分纤维被完全分裂。业已发现，通过采用这种具有极细纤维的、在每单位面积具有相对较高的长丝数量，能够实现高的防羽绒性。
总体而言特别优选的是，使无纺布的下列特性彼此和谐：
-单位面积重量为90克/平方米至160克/平方米，优选为110克/平方米至160克/平方米；
-根据EN ISO9237：1995-12A的透气性为至少20毫米/秒，优选至少为30毫米/秒；以及
-每单位面积的单丝至少达到12,000千米/平方米，优选至少13,500千米/平方米。
优选的是，其中无纺布包括线密度小于0.075分特的连续长丝，或由这种纤维组成。特别优选的是，其中无纺布由32个PIE多组分纤维组成，或含有这种纤维。
如上所述，无纺布本身适用于根据本发明的应用。然而，可以考虑，用其他纺织层加强无纺布。因此，根据本发明的用途可以由例如无纺布与至少一个附加层的叠层材料(例如一个或两个附加层)实现。优选的是，无纺布直接与羽绒相邻，并由此形成屏障。无纺布可以在背离羽绒的外侧上设有附加层，该附加层赋予层叠材料其他期望的特性，如防湿或提高的机械强度。然而在这样的层压材料中，通过无纺布本身实现了预期的用途，即实现防羽绒性，无纺布形成对羽绒的物理屏障。优选为其他目的施加附加层，特别是在外侧，也就是说，附加层不改善防羽绒性或者轻微地改善防羽绒性。
本发明的主题还有填充羽绒的纺织品，尤其是选自包括纺织外罩和收容于其内的羽绒的床上用品，夹克衫，坐垫，床垫或睡袋。外罩包含连续长丝制成的无纺布，用于防止羽绒钻出，其中无纺布可在纺丝过程中获得，其中多组分纤维被铺设成纤维网，然后多组分纤维分裂成线密度小于0.15分特的连续长丝，并利用机械固化(包括射流固化)固化成的无纺布，其中无纺布未被热固化或化学固化。
外罩是纺织层，其具有合适的形状，以在其中存储羽绒。纺织外罩可以基本上无纺布组成。这意味着，无纺布至少构成纺织外罩的、实现羽绒存储和与环境隔离的部分。此外，可以为其他的目的修改纺织外罩，例如，设有装饰元件，或者封闭装置，例如钮扣或拉链。
纺织品优选是床上用品，夹克衫，坐垫，床垫或睡袋。特别优选地，纺织品是床上用品。因为防羽绒性结合良好的机械性能，特别是高的柔软性和弹性，无纺布特别适于作为身体覆盖物或身体衬垫物例如床罩，枕头或床垫。
在一个优选的实施方案中，羽绒是鹅绒。这种羽绒因其硬度和形状而特别容易穿透纺织外罩。业已发现，根据本发明的应用利用特殊的无纺布而能够甚至持久地存储鹅绒。
除了羽绒，外罩还可以含有其它常规填料，如羽毛或合成填料。对于纺织应用，羽绒通常作为与羽毛混合物使用。优选地，羽绒相对于填充物的比例为至少30wt.％，或者至少50wt.％，特别是至少70wt.％。
本发明还提供了用于制备填充羽绒的纺织品的方法，其包含以下步骤：
(a)提供包含连续长丝制成的无纺布的纺织外罩，
(b)用羽绒填充纺织外罩，和
(c)防羽绒地封闭纺织外罩。
例如可以通过热密封、缝合、粘接或其它常规方法实现防羽绒的封闭。由于采用了特殊的可纺纱、进而可热塑性加工的聚合物，特别优选密封的热接合方法(Fügungsverfahren)，例如超声缝合或超声焊接。
根据本发明的无纺布在很大程度上是有利的，因为它们不仅防羽绒，而且一般而言还提供了针对过敏原(如花粉或屋内灰尘)或者蚊子叮咬的高度保护。后者特别有利，因为织物一般不提供针对蚊虫叮咬的保护。根据本发明可采用的无纺布整体提供了针对有害环境影响的高度保护。
无纺布总体上的特征在于特性的有利组合。机械性能，如最大抗拉强度、最大拉伸伸长量、各向同性、拉伸模量或撕裂强度，是优秀的，并且能够在纺织领域实现其他常规应用。此外，无纺布对于典型纺织应用具有特别是有利的性质，如吸收性、洗涤缩水率或孔径。总的来说，令人惊讶的是，无需热固化或化学固化，即使在低单位面积重量的情况下，也能够实现有利特性与防羽绒性的组合。此外有利的是，无纺布可以简单的方式制造，并且无须特别的加工步骤，如层压，或化学性的后处理。用于其制备的材料，特别是多组分纤维和相应的连续长丝容易获得和加工。
本发明的无纺布具有很好的防羽绒性，而具有较粗纤维的对照无纺布不具有防羽绒性。其中令人惊奇的是，防羽绒性并不与纤维细度的增加成正比，具有超出一定的纤维粗细的纤维的无纺布不适合存储羽绒，而具有较高细度的纤维突然具有高的防羽绒性。没预期，对于极细的纤维，突然达到防羽绒性。人们更容易预期，非常细的纤维不能对抗尖锐的硬羽茎足够的机械强度。因此，通过本发明，能够采用仅机械固化的无纺布来存储羽绒。本发明由此总体上解决了上述问题。
附图说明
图1至4示出了根据现有技术的无纺布的显微照片，该无纺布被羽茎钻透。
图1以100倍的放大倍数显示了钻透根据现有技术的无纺布的、典型的带有倒钩的尖锐硬羽茎。
图2以2000倍的放大倍数示出典型的、带倒钩的羽茎。尖端的半径为约3.6微米，而尖端以下的直径为约19.1微米。
图3以100倍的放大倍数示出了根据现有技术的无纺布，该无纺布被羽茎钻透。
图4以100倍的放大倍数示出了在图3所示现有技术的无纺布中的孔，该孔被羽茎钻透。
具体实施方式
例1-4：无纺布的制备
下面将示意性地说明由具有蛋糕状横截面的双组份纤维制成的双组份纺粘纤维网层的无纺布的制备。根据本发明，可以使用具有32根单丝(类型“PIE32”)和具有大约100克/平方米和130克/平方米单位面积重量的无纺布(例2和例4)。与DE203 10 279U 1的现有技术相比，用具有16根单丝(类型“PIE16”)和大约100克/平方米和130克/平方米的单位面积重量的双组分纤维制备两块无纺布(例1和例3)。组分和制备条件归纳如下。
挤出机:
PET,区域1-7 270-295℃
PA6,区域1-7 260-275℃
纺丝泵：
体积，转速，吞吐量PET：2x10立方厘米/转，16.56转/分钟，每分钟0.923克/升体积，转速，吞吐量PA 6：2x3立方厘米/转，26.25转/分钟，每分钟0.377克/升总吞吐量：每分钟1.2克/升(71/29)
喷嘴：
喷嘴类型：PIE16或PIE32，气动拉伸
铺设：
在具有预定速度的铺设带(Ablageband)上，100或130克/平方米的纤维网单位面积重量。
固化：
通过35针/平方厘米的针刺，然后用钢辊平滑/平滑在160-170℃和65-85N的线压力下砑光而进行预固化。
通过具有4到6个交替通道的水力缠结，在220-250巴下，用130微米的喷嘴条孔直径、在80目的铺设带上，以ABAB(AB)的顺序在无纺布的上侧A和下侧B上最终固化双组份长丝，并且使双组份长丝分裂成单丝。
后处理：
随后，在190℃，用圆筒干燥器干燥无纺布并且使之部分缩水，以尽可能保证在第一次热洗时的洗涤收缩率<3％。
在从喷嘴排出后的步骤中，生产速度取决于所需的单位面积重量。
例5：无纺布的性能
用合适的测量方法检测根据例1至4制备的无纺布的特性，这些特性对于典型的纺织应用是有意义的。除非另有说明，检验依据以下标准的、在申请日有效的版本：
结果在下表1中总结。
表1：根据例5的无纺布的特性
结果表明，所有四块无纺布都显示出良好的纺织特性。单位面积重量相同时，与PIE16型的对照无纺布(例1和3)相比，根据本发明可采用的PIE32型无纺布(实施例2和4)显示出改进的耐洗性、防过敏原性和防蚊子叮咬性。
例6：防羽绒性
按照DIN EN12132-1，用模拟性的枕头压力测试(Kissenbeanspruchungstest)来实现防羽绒性的检验。此标准用于测试织物的防羽绒性，但对于无纺布也可参照使用。根据第1部分进行模拟性的枕头加压。在两个枕头上进行测试，枕头的尺寸为120毫米×170毫米。对于枕头1，纵向侧沿方向1延伸。对于枕头2，纵向侧沿方向2延伸。作为填料，采用白色、纯净的新鹅绒和鹅毛，一级90％羽绒，10％鹅毛。测试材料符合EN12934–加工完成的羽毛和羽绒的组合物的标识。其结果是，在2700转后侵入的羽绒/羽毛或部分的数量。根据定义，若一样品在所有方向上的结果为20或更少，则该样品是防羽绒的。
对于根据例2的无纺布(PIE32，单位面积重量97克/平方米)，在方向1上的结果为16(1个颗粒陷入纺织材料中，15个颗粒陷入塑料袋中)，而在方向2上的结果是34(2个颗粒陷入纺织材料中，32个颗粒陷入塑料袋中)。对于根据例4的无纺布(PIE32，127克/平方米)，在方向1上的结果是9(2个颗粒陷入纺织材料，7个颗粒陷入塑料袋)，而在方向2上的结果是3(0个颗粒陷入纺织材料，3个颗粒陷入塑料袋)。结果表明，根据本发明的无纺布具有优良的防羽绒性。根据本发明的、单位面积重量为100克/平方米的无纺布已经具有高的防羽绒性，而在130克/平方米时，防羽绒性完全满足床上用品的要求。
为了比较，测试了由线密度为0.1分特和0.2分特的连续长丝制成的无纺布。该无纺布用与例1类似的方法制备，但具有120克/平方米的单位面积重量，并另外设有聚氨酯制成的稳定化的涂层(15克/平方米)。在一次家庭洗涤之后，根据DIN EN 12132-1进行模拟的枕头压力测试，在方向1上的结果为42(5个颗粒陷入纺织材料，37个颗粒陷入塑料袋)，而在方向2上的结果为35(3个颗粒陷入防止材料，32个颗粒陷入塑料袋)。由此，无纺布不具有适于纺织应用的防羽绒性。
显微镜检验表明，羽茎容易穿透这种对照无纺布(图1～4)。由线密度为0.2分特和0.1分特的单丝制成的无纺布没有足够的强度来对抗带有倒钩的、尖锐的硬羽茎。
结果表明，对照无纺布预计不防羽绒。与之相反，令人惊讶的是，某种程度上更细的无纺布是防羽绒的。图2示出了具有尖端的、典型的尖羽茎，其约为3.6微米宽。尖端的范围明显小于例1至4的所有四块无纺布的、8-25微米的平均孔径。因此人们会预期羽茎将通过所有四块无纺布钻透。此外，人们会预期更细的纤维对于尖锐的硬物体的抵抗力将更低。不受理论的束缚，根据本发明可采用的无纺布的特殊防羽绒性可以由紧密交织的连续长丝的内部结构导致。
例7：单位面积重量和纤维数的意义
由32PIE双组分纤维或各50％的16PIE双组分纤维与32PIE双组分纤维的混合物制成具有不同单位面积重量的无纺布。如在例6中那样，比照DIN EN 12132-1，利用用于织物的枕头压力测试来得到该无纺布的防羽绒性。由单丝的纤维线密度计算每单位面积的无纺布有多少单丝(1分特相当于10克/千米)。
纤维和分裂长丝具有以下性质：
材料：比例约为70/30的聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚酰胺6(PET/PA6)
细度：
PIE16：分裂前的纤维2.4分特
长丝分裂后：PET 8X0.2分特/PA6 8X0.1分特
长丝平均直径：0.15分特
PIE32：分裂前的纤维2.4分特
分裂后的长丝：PET 16X0.1分特/PA6 16X0.05分特
长丝的平均直径：0.075分特
单位重量的长丝长度：
PIE16：约66.7千米/克
PIE32∶133.3千米/克
无纺布的特性和结果总结于下表2。
表2：根据例7的无纺布的特性
(MD＝机器方向 CD＝机器横向)
如上面针对例6所说的，若在所有方向上实现了20个或更少的刺穿，则认为样品是防羽绒的。按照DIN EN121321，无纺布B，C，F，G和H即为防羽绒的。无纺布还具有良好的透气性，并因此适用于纺织应用，例如床上用品。结果表明，有利的是，长丝细度与单位面积重量彼此协调一致，使得每单位面积存在足够多数量的纤维。可能有利的是，在应用相对细的长丝时，调整单位面积重量，以提供所希望的透气性。

Claims (16)

1.连续长丝制成的无纺布在防止羽绒钻出填充羽绒的纺织品中的应用，其中所述无纺布可在纺丝过程获得，在所述纺丝过程中，多组分纤维被铺设成纤维网，然后所述多组分纤维分裂成线密度小于0.15分特的连续长丝，并且利用机械固化将所述纤维网固化成无纺布，所述机械固化包括射流固化，其中所述无纺布不被平面热固化或化学固化。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述多组分纤维分裂成线密度小于0.12分特的连续长丝。
3.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述无纺布包含线密度小于0.075分特的连续长丝。
4.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述无纺布的单位面积重量为70克/平方米至200克/平方米，优选90克/平方米至150克/平方米。
5.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述多组分纤维是双组分纤维。
6.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述多组分纤维的成分选自：聚酯，聚酰胺，聚烯烃和/或聚氨基甲酸乙酯。
7.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述多组分纤维是由聚酯成分和聚酰胺成分制成的双组分纤维。
8.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述多组分纤维具有蛋糕状(橘子形)结构，所述结构优选包括24，32，48或64个区段，更优选具有至少32个区段。
9.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，根据ASTM E1294-89和ASTM F316-03，用德国韬帕斯公司的孔径测量仪PSM165测量，所述无纺布的平均孔径为5微米至20微米，和/或最大孔径为10微米至50微米。
10.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，根据EN ISO9237：1995-12A，在测试面积为20平方厘米和压差为200帕的情况下测量，所述无纺布的透气率为至少20毫米/秒，优选至少30毫米/秒。
11.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述无纺布具有至少12000千米/平方米的单丝，优选至少13500千米/平方米的单丝。
12.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述无纺布的单位面积重量为90克/平方米至160克/平方米，根据EN ISO9237：1995-12A的透气性为至少20毫米/秒，并具有至少12000千米/平方米的单丝。
13.根据前述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，所述多组分纤维具有蛋糕状(橘子形)结构，并且分裂成线密度小于0.12分特的连续长丝，其中所述机械固化包括水力缠结，并且所述无纺布的单位面积重量为70克/平方米至200克/平方米。
14.根据上述权利要求中任一项所述的应用，其特征在于，在根据DIN EN12132-1第1部分，用90％鹅绒和10％鹅毛的混合物进行的模拟枕头压力测试中，所述无纺布是防羽绒的。
15.填充有羽绒的纺织品，尤其是选自于床上用品、夹克衫、坐垫、床垫或睡袋，所述纺织品包括纺织外罩和容纳于其中的羽绒，
其中所述外罩包含由连续长丝制成的无纺布，用于防止羽绒钻出，所述无纺布可在纺丝过程中获得，在所述纺丝过程中，多组分纤维被铺设成纤维网，此后所述多组分纤维分裂成线密度小于0.15分特的连续长丝，并通过包括射流固化在内的机械固化将所述纤维网固化成无纺布，其中所述无纺布不经热固化或化学固化。
16.一种用于制备权利要求15所述填充羽绒的纺织品的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)提供的纺织外罩，所述纺织外罩包括连续长丝制成的无纺布，
(b)用羽绒填充所述外罩，和
(c)防羽绒地封闭所述外罩。
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