CN107109743A - 自卷曲的带状纤维和由其制造的非织造物 - Google Patents

Abstract

提供带状的多组分纤维或长丝，其具有以并列方式设置的聚合物组分。例如所述多组分纤维可以是具有带形状的双组分纤维。选择纤维的聚合物组分，以具有差别收缩行为。还提供由此类带状的多组分纤维或长丝制造的非织造物。

Description

自卷曲的带状纤维和由其制造的非织造物

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2014年8月7日提交的美国临时申请No. 62/034,460的优先权权益，其内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及具有带形状的双组分纤维，具体涉及自卷曲的双组分、带状纤维以及由此类纤维制造的非织造物。

背景技术

当使用机械力或通过水力缠结预期将纤维分裂成较小的纤维时，已常规产生带状双组分纤维（例如参见Yu的美国专利No. 6,627,025）。发明人已设想使用根据本文所提供的本公开内容的双组分带状纤维来提高非织造物的蓬松性。

蓬松性（bulk）通常是非织造物的合意性质，因为其传送柔软和舒适的感觉。例如，对于用作尿布中的顶片或底片的非织造物来说，柔软和舒适是合意的。蓬松性也是影响非织造物如何吸收、分配和保留流体的重要特性。良好的实例是用作设置在尿布的顶片与吸收芯之间的采集及分配层的非织造物。

在非织造物的制造中，可以通过使用卷曲纤维来提高非织造物的蓬松性。常规地，由短纤维生产的非织造物将使用在将纤维切割成适当长度之前已经机械卷曲的纤维。此类纤维看上去具有Z字形形状。

用于在蓬松的纺粘布（bulky spunbond）的生产中所使用的长丝的典型方法是使用两种在再加热时具有不同收缩系数的聚合物组分来制备圆形纤维，并以并列或偏心方式设置那些纤维。收缩的差异将迫使长丝被扭曲成螺旋形状。这种方法的一个实例描述于Stoke等人的美国专利No. 5,622,772中。有时这种方法被称为自卷曲的长丝。虽然这种方法可以产生具有高蓬松性外观的非织造物，但当该非织造物被重力压缩时，容易丧失蓬松性。这归因于由于它们的形状而提供极小的抗压缩性的卷曲。

因此，对自卷曲的双组分纤维以及由此类纤维制备的纺粘布存在着需要，所述纺粘布抗压缩，因此即使在负荷下也保持高蓬松性的一些益处。

概述

本发明涉及具有带形状的自卷曲的双组分纤维。不意欲受理论的束缚，与常规的纤维和非织造物相比，本发明的自卷曲的双组分纤维和由此类纤维制造的纺粘型非织造物具有改进的抗压缩性。

在一方面，本发明提供了具有带形状的双组分纤维。该双组分纤维可以包含第一聚合物组分和第二聚合物组分，第一聚合物组分和第二聚合物组分在化学性质或物理性质中的任一者或两者上存在差异。

在本发明的一个实施方案中，第一聚合物组分和第二聚合物组分具有与限定双组分纤维的带形状的主平分线基本上平行或基本上对齐（aligned with）的界面。在本发明的一个实施方案中，第一聚合物组分和第二聚合物组分具有与限定双组分纤维的带形状的主平分线基本上垂直或显著不对齐（substantially non-aligned）的界面。

在本发明的一个实施方案中，使用热能和机械力中的至少一种使双组分纤维自卷曲。进一步根据该实施方案，机械力可以包括拉伸双组分纤维。

在本发明的一个实施方案中，双组分纤维的长径比大于约4:1。除了由不同组分组成之外，第一聚合物组分和第二聚合物组分之间的物理性质可以不同。例如，根据本发明的一个实施方案，第一聚合物组分和第二聚合物组分之间的熔点差为至多约15℃。

本发明的一个方面提供了制备带状双组分纤维的方法，其包括以下步骤：提供第一聚合物组分，提供第二聚合物组分，对第一聚合物组分和第二聚合物组分进行纺丝和加工，以形成具有并列型横截面的双组分纤维，以及自卷曲双组分纤维，以形成自卷曲的双组分纤维。

在本发明的一个实施方案中，用于制备带状双组分纤维的方法的自卷曲步骤可以包括热加热或施加机械力中的任一者或两者。

本发明的另一方面提供了包含本发明的双组分纤维的非织造织物。在本发明的一个实施方案中，非织造物的双组分纤维具有使用纺粘法制造的长丝（continuousfilaments）。在本发明的某些实施方案中，可以使用热粘合和/或缠结来使非织造物的双组分纤维硬化。在本发明的某些实施方案中，双组分纤维可以包含短纤维，并且进一步根据本发明的该实施方案，可以使用热粘合和/或缠结来硬化。

通过结合附图检阅以下描述，其它的方面和实施方案将变得明显。然而，本发明尤其由所附权利要求书指明。

附图的数种视图的简述

因此已经概括地描述了本发明，现在将参考附图，其不必定按比例绘制，并且其中：

图1是根据本发明的一个实施方案的纤维的切断端的横截面视图；

图2是根据本发明的一个实施方案的图1的纤维在经受热处理以触发其收缩之后的立体视图（isometric view）；

图3是根据本发明的另一个实施方案的纤维的切断端的横截面视图；

图4是根据本发明的另一个实施方案的图3的纤维在经受热处理以触发收缩之后的立体视图；

图5A-F阐述了数种不同形状的纤维的横截面放大视图，其中图5A-E显示了根据本发明实施方案的各种带状纤维；

图6A是根据本发明的一个实施方案的未经活化的纤维网中的带状纤维的SEM；

图6B是根据本发明的一个实施方案的已被热活化的图6A的带状纤维的SEM；和

图7是根据本发明的一个实施方案的带状双组分纤维的SEM。

发明详述

现在将在下文中参考附图更充分地描述本发明，附图中显示了本发明的一些而不是所有的实施方案。可以描述本发明的优选实施方案，但是本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案，以致本公开内容将是彻底且完全的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。本发明的实施方案不以任何方式解释为对本发明的限制。相同的数字通篇指代相同的元件/要素（element）。

除非上下文另有明确说明，否则在说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。例如，对“一根纤维”的提及包括多根此类纤维。

应理解，在本文中可以使用诸如“在前的”或“后面是/有（followed by）”等相对术语来描述一个元件/要素与另一元件/要素的关系（例如如附图中所阐述的）。应理解，除了如附图所阐述的元件/要素的取向之外，相对术语还意欲涵盖元件/要素的不同取向。应理解，此类术语可以用于描述本发明的一个或更多个元件/要素的相对位置，并且除非上下文另有明确说明，否则不意欲是限制性的。

在此参考各种透视图（包括作为本发明理想化的实施方案的示意性表示的透视图）来描述本发明的实施方案。如本发明所属领域的普通技术人员将意识到的，在实施本发明时将预期对附图中所阐述的形状的变化或修改。此类变化和/或修改可以是制造技术、设计考虑等的结果，并且此类变化在本文意欲被包括在本发明的范围内并且如所附权利要求书中所进一步阐述。在附图中阐述的本发明的制品及其各自的组件不意欲阐述制品的组件的精确形状，并且不限于本发明的范围。

尽管本文采用了具体术语，但是它们仅在一般性和描述性意义上使用，并非用于限制的目的。除非术语已经另外定义，否则本文所使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。应进一步理解，术语（例如在常用字典中定义的那些）应被解释为具有本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的含义。应进一步理解，术语（例如在常用字典中定义的那些）应被解释为具有与它们在有关技术和本公开内容的范围中的含义一致的含义。将不以理想化的或过度形式的意义来解释此类常用术语，除非本文的公开内容明确地如此另外定义。

本发明涉及具有能够自卷曲的带形状的多组分纤维的制造。根据本发明的某些实施方案，在非织造物的制造中使用此类多组分纤维。

本发明的一个方面涉及具有带形状的双组分纤维。本文所描述的本发明的一个方面还涉及由具有并列构型的自卷曲的双组分纤维制造的纺粘布（spunbond），其大致具有带形状。

如本文所用的“双组分纤维”意味着包含一对聚合物组分的纤维或长丝，该对聚合物组分沿着纤维的长度基本上对齐且彼此粘附。双组分纤维的横截面可以是例如并列型、皮芯型或其它合适的横截面，从其可以形成有用的卷曲。在本发明的优选实施方案中，双组分纤维的横截面包括基本上并列的横截面。

根据本发明的一个实施方案，如图1中所阐述的，例如以并列构型设置具有不同性质（例如不同的收缩系数）的两种聚合物组分（第一聚合物组分10和第二聚合物组分15）。如图1所阐述的纤维或长丝以类似于图2所表示的卷曲纤维的方式收缩。根据本发明的该实施方案，此类纤维将以更可预言的方式收缩，产生更紧密的结构，其比规则圆形的自卷曲的双组分纤维更难以压缩。

根据本发明的另一个实施方案，如图3中所阐述的，例如以并列构型设置具有不同性质（例如不同的收缩系数）的两种聚合物组分（第一聚合物组分20和第二聚合物组分25）。当被加热并收缩时，图3的纤维将采取围绕对应于该两种聚合物组分之间的界面的轴旋转的螺旋形状，类似于例如图4中所表示的卷曲纤维。此外，这种方法产生具有良好的抗压缩性的紧密结构。

如本文所使用的术语“带状”指横截面几何形状和长径比。关于横截面几何形状，“带状”指包括至少一对（组）对称表面的横截面。例如，所述横截面可以是多边形，其包括两个不同的相对对称表面对或仅仅其中的一组。作为实例，但不意欲限制，参考图5，（其）显示，总体形状35具有想象的主平分线300和垂直于主平分线的辅平分线（minor bisector）（未示出），其中相对的表面351和352是参照想象的平分线300相对于彼此对称的表面。阐述了具有至少一组对称表面的其它带状几何形状（例如，如图5B-5E中所示）。主平分线300可以呈直线（例如，图5A-5D）、曲线（例如，图5E）或其它形状，这取决于纤维的横截面形状。在本发明的某些实施方案中，主平分线300可以限定“带状”纤维的形状。

在本发明的某些实施方案中，包含第一聚合物组分和第二聚合物组分的双组分纤维具有基本上平行于“带状”纤维的主平分线的界面。关于具有非直线（non-linear）形状的主平分线，基本上平行于意味着与主平分线的大体方向基本对齐。在本发明的某些实施方案中，包含第一聚合物组分和第二聚合物组分的双组分纤维具有基本上垂直于“带状”纤维的主平分线的界面。关于具有非直线（non-linear）形状的主平分线，基本上垂直于意味着与主平分线的大体方向显著不对齐。

“带状”可以包括例如具有形成矩形形状的两组平行表面的形状（例如图5A）。 “带状”还可以包括例如具有一组平行表面的横截面，其可以通过具有一定曲率半径的较短的圆形端部接头来彼此连接（例如，图5B）。“带状”另外可以包括例如“狗骨”状横截面（例如图5C中所阐述的），以及卵形或椭圆形横截面（例如图5D中所阐述的）。在图5C中所阐述的这些横截面中，例如，术语“带状”指包括多组对称表面的横截面，所述对称表面包括圆形（例如曲线或耳垂形（lobed））表面，它们在直径上彼此相对。如图5D中所阐述的，卵形横截面可以具有圆形或曲线型的顶部和底部对称表面，它们通过在侧部的具有比顶部和底部对称表面相对更小的曲率半径的较短的圆形端部接头而彼此连接。

术语“带状”还包括沿着横截面的周边包括超过两个方形端部或圆形端部（或“耳垂（lobe）”）的横截面几何形状。例如图5C显示了双耳垂形（bi-lobal）横截面。耳垂（lobes）不同于包括在例如上文所提及的图5B和5D中所显示的横截面中所指示的圆形端部接头。表面不规则（像凸起或条纹或压花图案，其与横截面的周边相比相对小，或者并非连续地沿着纤维的长度）不包括在“耳垂（lobes ）”或圆形端部接头的定义中。还可以理解，“带状”的上述定义覆盖其中一组或更多组表面（例如相对的纵向表面）不是直线形的横截面几何形状（例如图5E），条件是，此类横截面几何形状满足如下定义的长径比要求。

关于长径比，在本发明的某些实施方案中，“带状”横截面具有大于1.5:1的长径比（AR）。长径比定义为尺寸d1和尺寸d2的比率。尺寸d1是沿着第一轴测量的横截面（无论是带状还是其它形状）的最大尺寸。尺寸d1也称为带状横截面的长尺寸（major dimension）。尺寸d2是沿着垂直于用于测量尺寸d1的第一轴的第二轴测量的相同横截面的最大尺寸，其中尺寸d1大于尺寸d2。尺寸d2也称为短尺寸（minor dimension）。作为选择，主平分线300可以沿着第一轴定位，并且辅平分线（未示出）可以沿着第二轴定位。在图5A、5B、5C、5D和5E（其阐述了带状横截面）中以及在图5F（其阐述了如下所描述的非带状横截面）中阐述了如何测量尺寸d1和d2的实例。根据式（I），由尺寸d1和d2的归一化比值（normalized ratio）计算长径比：

AR = (d1/d2):1 （I）

其中用于测量d1和d2的单位是相同的。

术语“带状”排除了例如本文所限定的基本上圆形（round、circular或round shaped）的横截面形状。如本文所提及的，术语“圆形”（"round"、"circular"或"round-shaped"）指具有1:1至1.5:1的长径比或圆度的纤维横截面。正圆形（ exactly circular或（exactly）round）纤维横截面具有小于1.5:1的长径比1:1。不符合如本文所定义的针对“带状”纤维的所示标准的任何纤维是“非带状”的。其它非带状纤维可包括例如正方形、三耳垂形（tri-lobal）、四耳垂形（quadri-lobal）和五耳垂形（penta-lobal）横截面形状的纤维。例如，正方形形状的横截面具有约1:1的长径比，其小于1.5:1。三耳垂形横截面纤维例如具有三个圆形端部或“耳垂”，且因此不符合如本文所使用的针对“带状”横截面的定义。

第一聚合物组分与第二聚合物组分的比例可以部分地确定第一聚合物组分在双组分纤维的横截面中占据的面积和第二聚合物组分在双组分纤维的横截面中占据的面积。在本发明的某些实施方案中，双组分纤维中第一聚合物组分与第二聚合物组分的重量比可以为约1:10至约10:1、约1:5至约5:1、约1:2至约2:1、约2:3至约3:2或约3:4至约4:3。在本发明的某些实施方案中，双组分纤维中第一聚合物组分与第二聚合物组分的重量比可以为约1:1，具有+/- 10％的偏差。

为了清楚起见，本发明的纤维的特征在于既是双组分又是带状的。另外，本发明的纤维可以是自卷曲的。

如本文所用的“自卷曲”意味着在经受合适量的应变和/或热量和/或可能导致纤维变成卷曲的其它力时纤维所展现的自发卷曲。

形成纤维的聚合物组分可以包含基本上符合以下这些条件的选自任何热塑性聚合物或热塑性纤维的共混物的聚合物：（1）聚合物组分针对共挤出相容，这意味着它们可以在与产生消极影响（像包含聚合物组分的聚合物之一的热降解）的温度如此不同的温度下加工；（2）聚合物组分具有足够的相容性，以致形成将在收缩过程中幸存的稳定界面（如果在其界面处聚合物组分之间的粘附太弱，则长丝可在由差异收缩所诱导的应力下分裂成两根纤维）；和（3）当加热纤维且/或将一些其它力施加到纤维时，所选择的聚合物组分发生不同的收缩。

根据本发明的一个实施方案，通过扩大两种聚合物组分的聚合物之间的特性粘度（IV）差异可以增强自卷曲。例如，可以通过以加宽两种组分的可结晶性的差距的方式进行固态聚合来增加第二组分的IV。在本发明的某些实施方案中，可将第一聚合物组分的IV降低到以下水平：其中有可能进行纺丝，但是仍给出足以在纱线中产生细小的卷曲的增加的差异熔体粘度。

美国专利No. 7,994,081（通过引用全文并入本文）描述了如何将可结晶的无定形热塑性聚合物熔体挤出，以产生多根纤维。根据本公开内容的无定形热塑性聚合物具有足够低的结晶度或甚至基本上没有结晶度。进一步根据本公开内容，用于生产纤维的可结晶的无定形热塑性聚合物能够经受应力诱导的结晶。在加工期间，使聚合物组合物的第一组分经受导致应力诱导的结晶的加工条件，以致第一聚合物组分处于半结晶状态。在不足以诱导结晶的条件下加工聚合物的第二组分，因此第二聚合物组分保持基本上无定形。归因于其无定形性质，第二聚合物组分具有低于半结晶第一聚合物组分的软化温度的软化温度，因此能够在低于第一聚合物组分的软化温度的温度下形成热粘合。因此，可利用无定形第二聚合物组分作为非织造织物的粘合剂组分，而半结晶第一聚合物组分可充当非织造织物的基质组分，提供织物所必需的强度物理性能，例如拉伸强度和撕裂强度。

本发明的双组分纤维可另外包含可结晶的无定形热塑性聚合物组分。例如，根据本发明的一个实施方案，可以通过提供两股熔融的无定形聚合物流来产生第一组分和第二组分，其中从中形成第二聚合物组分的聚合物的特性粘度低于第一聚合物组分的聚合物。在挤出期间，将所述流合并，以形成多组分纤维。然后可使合并的熔融流经受在较高的特性粘度聚合物中诱导结晶并且不足以在较低特性粘度聚合物中诱导结晶的应力，从而分别产生第一聚合物组分和第二聚合物组分。

在本发明的某些实施方案中，聚合物组分分别包含两种不同的聚烯烃，在非限制性实例中为聚乙烯和聚丙烯。在本发明的一个实施方案中，聚烯烃可以包含聚对苯二甲酸乙二酯/聚乙烯（PET/PE）、聚乳酸/聚乙烯（PLA/PE）或聚对苯二甲酸乙二酯/聚乳酸（PET/PLA）。

在本发明的某些实施方案中，聚合物组分可以包含共聚物（部分（包含）或者作为主要的聚合物组分）。 作为实例，不意欲限制，乙烯聚合物可以包括主要由乙烯组成的聚合物，例如高压法聚乙烯或中压法聚乙烯或低压法聚乙烯，并且可以不仅包括乙烯均聚物，而且可以包括乙烯与丙烯、丁烯-1、乙酸乙烯酯等的共聚物（部分（包含）或甚至作为主要组分），及其任何组合。

在本发明的一个实施方案中，第一聚合物组分的聚合物和第二聚合物组分的聚合物可以分别包含全同立构聚合物、间同立构聚合物、全同立构-无规立构立体嵌段聚合物和/或无规立构聚合物中的任何一种或更多种。例如，不意欲限制，聚合物可以分别包含全同立构聚丙烯和间同立构聚丙烯，或者在适用时包含具有不同密度或立构规整度的聚乙烯。

根据本发明的某些实施方案，其中任一种聚合物组合物或两种聚合物组合物的聚合物包含聚乙烯，所述聚乙烯可以是乙烷的线形半结晶均聚物，例如高密度聚乙烯（HDPE）；乙烯与α-烯烃的无规共聚物，例如线形低密度聚乙烯（LLDPE）；支化乙烯均聚物，例如低密度聚乙烯（LDPE）或极低密度聚乙烯（VLDPE）；弹性体聚烯烃，例如丙烯与α-烯烃的共聚物；及其任何组合。

在本发明的一个实施方案中，聚合物组分的聚合物可以是相同类型的聚合物，但是具有不同的数均分子量。例如，第一聚合物组分的第一聚合物的数均分子量可以为至少约10,000、至少约50,000、至少约100,000或至少约500,000，或者，至多约500,000、至多约100,000、至多约50,000或至多约10,000。第二聚合物组分的第二聚合物的数均分子量可以为至少约5,000、至少约10,000、至少约50,000、至少约100,000或至少约500,000，或者至多约500,000、至多约100,000、至多约50,000、至多约10,000或至多约5,000。然而，第一聚合物的数均分子量与第二聚合物的数均分子量不同。第一聚合物的数均分子量可与第二聚合物的数均分子量存在以下差别：至多约500、至多约1,000、至多约2,000、至多约2,500、至多约3,500、至多约5,000、至多约7,500、至多约10,000、至多约15,000、至多约25,000，至多约30,000、至多约35,000、至多约40,000、至多约45,000、至多约50,000、至多约60,000、至多约70,000、至多约75,000、至多约90,000、至多约100,000、至多约125,000、至多约150,000、至多约175,000、至多约200,000或至多约250,000。

在本发明的一个实施方案中，除了第一聚合物组分的第一聚合物和第二聚合物组分的第二聚合物之外，第一聚合物组分和第二聚合物组分中的任一者或两者可以包括另一种聚合物，以形成聚合物共混物。在其中两种聚合物组分包括此类另一种聚合物的情况下，该聚合物属于相同的聚合物类型，但具有不同的性质。在美国专利 No. 8,758,660（其全文通过引用并入本文）中描述了聚合物共混物在多组分纤维的组分中的此类使用的实例。例如，包括在聚合物共混物中的这种其它聚合物可在用于第一聚合物组分和第二聚合物组分的聚合物共混物中的每一种中分别具有不同的数均分子量。例如，在第一聚合物组分的聚合物共混物中的该聚合物的数均分子量可以为至少约200、至少约500、至少约1,000或至少约1,500，或者，至多约5,000、至多约3,500、至多约3,000或至多约2,500。当该另外的聚合物包括在第二聚合物组分中时，在第二聚合物组分的聚合物共混物中的该聚合物的数均分子量可以为至少约200、至少约500、至少约1,000或至少约1,500，或者，至多约5,000、至多约3,500、至多约3,000或至多约2,500。然而，第一聚合物的数均分子量与第二聚合物的数均分子量不同。第一聚合物共混物中的聚合物的数均分子量可与第二聚合物共混物中的聚合物的数均分子量存在以下差别：至多约5、至多约10、至多约20、至多约25、至多约35、至多约50、至多约75、至多约100、至多约150、至多约250、至多约300、至多约350、至多约400、至多约450、至多约500、至多约600、至多约700、至多约750、至多约900、至多约1,000、至多约1,250、至多约1,500、至多约1,750、至多约2,000或至多约2,500。

在本发明的一个实施方案中，聚合物组分的聚合物可以包含多组分聚合物。如本文所用的“多组分”可包括共聚物、三元共聚物、四元共聚物等，及其任何组合。根据本发明的一个实施方案，使多组分纤维成形来为双组分纤维提供变成自卷曲的能力，以致相对于不包括一种或更多种此类多组分纤维的双组分纤维，其在非织造物中的使用提供了增加的蓬松性。

可将聚合物组分的熔点设置为大致相同或不同，这取决于是否通过热量；一些其它机械力，例如水力缠结、拉伸等或它们的组合来实现卷曲。实际上，可以使用本领域已知的任何卷曲方法。

在本发明的某些实施方案中，第一聚合物组分可以具有例如约110℃至约130℃范围内的熔点。在本发明的一个实施方案中，第二聚合物组分的熔点可以在约135℃至约175℃、约145℃至约170℃、约150℃至约168℃或约160℃至约166℃的范围内。在本发明的某些实施方案中，第一聚合物组分和第二聚合物组分之间的熔点差为至多约1℃、至多约2℃、至多约3℃、至多约4℃、至多约5℃、至多约10℃、至多约15℃、至多约20℃、至多约25℃、至多约30℃、至多约40℃或至多约50℃。

聚合物组分可另外包含一种或更多种添加剂和/或增容剂，以增强聚合物组分之间的界面处的粘附。

在本发明的一个实施方案中，聚合物组分的潜在收缩的活化可以在形成纤维网之前在纤维上引发；或在本发明的另一个实施方案中，在其硬化之前在纤维网上引发。在本发明的某些其它实施方案中，也有可能在通过例如水力缠结或点粘合进行硬化之后，用热量活化纤维。

图6A是根据本发明的一个实施方案的未经活化的纤维网中的带状纤维的SEM。图6B是根据本发明的一个实施方案的已被热活化的图6A的带状纤维的SEM。图6B的带状纤维由于热活化而变得卷曲。图7是根据本发明的一个实施方案的带状双组分纤维的SEM。图6A、6B和7的双组分带状纤维是并列型双组分纤维，其在一侧上包含聚对苯二甲酸乙二酯（PET），且在另一侧上包含PET共聚物。当然，如本文所进一步公开的，任何聚合物组合是可能的。例如，本发明的一个优选实施方案的非限制性实例是并列型双组分带状纤维，其在一侧上具有聚丙烯（PP），且在另一侧上具有聚乙烯（PE）。

如图6B的卷曲纤维所证明的，使用热能已使图6A的带状纤维硬化。表1提供了在经受热活化之后，图6B的数根带状纤维的长度。

表1

表2

表2提供了图7的数根带状纤维的长尺寸和短尺寸。

本发明的双组分纤维可以具有大于约1.5:1、大于约2:1、大于约2.5:1、大于约3:1、大于约4:1和大于约5:1的长径比。

可以通过本领域已知的任何方法来形成由本发明的纤维制造的非织造物。然而，在本发明的一个优选实施方案中，纺粘织物由本发明的长丝制造。

如可在本文中互换地使用的术语“非织造物”或“非织造织物”或“织物”指聚合物纤维或长丝的非织造物集合，其紧密结合以形成一个或更多个层。除非另有说明，非织造物或非织造织物或织物的一个或更多个层可包括短纤维长度的纤维、基本连续或不连续的丝或纤维、及其组合或混合物。非织造织物或非织造组分的一个或更多个层可以是稳定的或不稳定的。

本发明的织物可以是机织的、针织的或非织造的，但是根据本发明的某些实施方案优选水力缠结的非织造织物。在本发明的某些实施方案中，特别优选使用经热处理的自卷曲的带状纤维来制造本发明的织物。进一步根据这些实施方案，水力缠结可以跟随卷曲本发明的双组分纤维所需的热处理和/或机械力。根据本发明的一个实施方案，形成纺粘纤维网的双组分纤维可以经受来自在10巴至1000巴范围内的水压下的一个或更多个水力缠结站的水压。根据本发明的某些实施方案，可以另外使非织造织物经受热加热，以进一步使纺粘纤维网中的双组分纤维卷曲。

根据本发明的一个实施方案，可以在纵向上拉伸织物，以诱导织物内的双组分纤维卷曲。或者或另外地，可以在横向上拉伸织物，以在织物的双组分纤维中诱导卷曲。在某些实施方案中，可以通过采用拉幅机（ tenterframe）在横向上拉伸织物，以形成用于双组分纤维卷曲诱导的纵向（machine-wise）拉伸。

在本发明的某些实施方案中，非织造物包含本发明的双组分纤维。进一步根据该实施方案，非织造物的双组分纤维可以包括通过纺粘法制造的长丝。在本发明的某些实施方案中，可以使用热粘合和缠结中的至少一种使非织造物的双组分纤维硬化。

本发明的一个方面提供了制备双组分纤维的方法。用于制备双组分纤维的方法包括以下步骤：提供作为第一聚合物组分，提供第二聚合物组分，和对第一聚合物组分和第二聚合物组分进行纺丝和加工，以形成具有并列型横截面的双组分纤维。

根据某些实施方案，可以用被设计用于生产具有所需横截面构型（例如在本发明的一个优选实施方案中的并列型横截面）的双组分长丝的喷丝板来制备本发明的双组分纤维。可将喷丝板配置成在所有喷丝孔口处形成双组分长丝，或者，取决于所需的特定产品特性，可将喷丝板配置成生产一些双组分多耳垂形（multilobal）长丝和一些完全由第一聚合物组分和第二聚合物组分之一形成的多耳垂形长丝。

受益于在本文的描述和相关附图中呈现的教导的本发明所属领域的技术人员将想到本文阐述的本发明的许多修改和其它实施方案。本领域技术人员将意识到，可以对本文描述的实施方案进行改变而不脱离其宽泛的发明构思。因此，应理解，本发明不限于所公开的特定实施方案，但是意欲覆盖由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的修改。

Claims (20)

1.基本上具有带形状的双组分纤维，其包含：

第一聚合物组分，和

第二聚合物组分，

其中在使所述双组分纤维经受热能和机械力中的至少一种时产生自卷曲的双组分纤维。

2.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分具有基本上平行于限定所述双组分纤维的带形状的主平分线的界面。

3.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分具有基本上垂直于限定所述双组分纤维的带形状的主平分线的界面。

4.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述机械力包括拉伸所述双组分纤维。

5.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述双组分纤维的长径比大于约4:1。

6.根据权利要求1所述的双组分纤维，其中所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分之间的熔点差为至多约15℃。

7.制备带状双组分纤维的方法，其包括：

提供第一聚合物组分，

提供第二聚合物组分，

对所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分进行纺丝和加工，以形成具有并列型横截面的双组分纤维，和

自卷曲双组分纤维，以形成自卷曲的双组分纤维。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述自卷曲是热加热和施加机械力中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述机械力包括拉伸所述双组分纤维。

10. 包含双组分纤维的非织造物，其具有：

第一聚合物组分，和

第二聚合物组分，

其中在使所述双组分纤维经受热能和机械力中的至少一种时产生自卷曲的双组分纤维。

11.根据权利要求10所述的非织造物，其中所述双组分纤维包含通过纺粘法制造的长丝。

12.根据权利要求11所述的非织造物，其中使用热粘合和缠结中的至少一种来使所述双组分纤维硬化。

13.根据权利要求10所述的非织造物，其中所述双组分纤维包含短纤维。

14.根据权利要求13所述的非织造物，其中使用热粘合和缠结中的至少一种来使所述双组分纤维硬化。

15.根据权利要求10所述的非织造物，其中所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分具有基本上平行于限定所述双组分纤维的带形状的主平分线的界面。

16.根据权利要求15所述的双组分纤维，其中所述双组分纤维的长径比大于约4:1。

17.根据权利要求10所述的非织造物，其中所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分具有基本上垂直于限定所述双组分纤维的带形状的主平分线的界面。

18.根据权利要求17所述的双组分纤维，其中所述双组分纤维的长径比大于约4:1。

19.根据权利要求10所述的非织造物，其中所述机械力包括拉伸所述双组分纤维。

20.根据权利要求10所述的非织造物，其中所述第一聚合物组分和所述第二聚合物组分之间的熔点差为至多约15℃。