CN110536957A - 与生物基纤维热粘结的植物基可洗涤的基底 - Google Patents

Abstract

本文描述了一种非织造织物、擦拭布及其制备方法。根据一个或多个方面，非织造织物包括个体化韧皮纤维和聚乳酸(PLA)纤维的缠绕纤维网。至少一部分韧皮纤维和一部分PLA纤维热粘结在一起。

Description

与生物基纤维热粘结的植物基可洗涤的基底

技术领域

本发明的各方面通常涉及非织造物。更具体地，本发明的各方面涉及生物基非织造物。

背景技术

术语“生物基产品”由美国农业部(USDA)部长在2002年农场安全和农村投资法案中定义为商业或工业产品(食品或饲料除外)，其全部或大部分由生物产品、可再生的国内农业材料(包括植物、动物和海洋材料)、林业材料或中间原料组成。构成许多生物基产品的农业资源的示例包括例如大豆、玉米、洋麻、亚麻、黄麻和许多其他类型的作物。

天然韧皮纤维是在亚麻、大麻、黄麻、苎麻、荨麻、西班牙扫帚和洋麻植物的茎中发现的生物基纤维，仅举几例。通常，天然态韧皮纤维为1米至4米的长度。这些长的天然态纤维由单根纤维的丝束组成，这些纤维是直的并且具有在20mm和100mm之间的长度。成束的单根纤维通过一类称为果胶的植物树脂胶合在一起。

韧皮纤维可用于形成各种产品，包括非织造基底以及湿式擦拭布和干式擦拭布。为了证明非织造物和擦拭布将能够充分生物降解，可根据各种标准诸如国际ASTM D6400和/或D6868测试标准和/或认证诸如可生物降解的认证进行测试。Brawny亚麻布(乔治亚洲太平洋消费产品LP，亚特兰大，佐治亚州(Georgia-Pacific Consumer Products LP,Atlanta,Georgia))是亚麻基擦拭布的示例，这些擦拭布经认证为可堆肥产品，并符合国际ASTM D6400和/或D6868测试标准。

可使用各种方法从天然纤维形成生物基擦拭布。尽管水刺缠绕的擦拭布是很强吸收体，但它们可能无法承受机械洗涤，并且因此可能不适合重复使用。虽然水刺缠绕的纤维在纤维之间形成坚固的粘结，这为基底提供了强度，但是粘结仍然将可能通过在水中例如在用于清洁非织造物的洗衣机和洗碗机中的机械搅动而减弱。

因此，需要一种形成可在例如洗涤/衣物洗涤期间经受机械搅拌同时仍保持USDA生物基认证的更强的生物基非织造基底和/或擦拭布的方法。解决这个问题是所涉及的本发明的各方面。

发明内容

本发明的各方面涉及非织造织物、擦拭布及其制备方法。根据一个或多个方面，非织造织物包括个体化韧皮纤维和聚乳酸(PLA)纤维的缠绕纤维网。至少一部分韧皮纤维和一部分PLA纤维热粘结在一起。

根据一个或多个方面，非织造织物包括个体化韧皮纤维、聚乳酸(PLA)纤维和纤维素纤维的缠绕纤维网。至少一部分PLA纤维热粘结到韧皮纤维，并且至少一部分PLA纤维热粘结到纤维素纤维。

然而，根据其他方面，制造非织造织物的方法包括形成个体化韧皮纤维和聚乳酸(PLA)纤维的纤维网。该方法还包括缠绕个体化韧皮纤维和PLA纤维。该方法包括加热以使至少一部分个体化韧皮纤维与至少一部分PLA纤维热粘结。

应理解，本文采用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应视为限制。因此，本领域的那些技术人员将理解，本公开所基于的概念可容易地用作设计用于实施本发明的其他结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为包括这样的等同结构，只要它们不脱离本发明的实质和范围即可。

通过以下结合示出本发明的各方面的实施例的描述，本发明的其他优点和能力将变得明显。

附图说明

当考虑下面的详细描述时，将更好地理解本发明，并且上述目的以及除了上述那些目的之外的其他目的将变得明显。这种描述参考附图，其中：

图1是根据本发明的各方面的作为一系列湿搅拌循环的函数的横向(CD)湿强度的图。

图2A是在一次湿搅拌循环后100％亚麻非织造物的图像。

图2B是在一次湿搅拌循环后亚麻/粘胶非织造物的图像。

图3A是根据本发明的各方面在湿搅拌和干燥后的亚麻/聚乳酸(PLA)非织造物的图像。

图3B是根据本发明的各方面在湿搅拌和干燥后亚麻/粘胶/PLA非织造物的图像。

具体实施方式

为了更全面地理解本发明的本质和期望的目的，应该参考以上描述和结合附图进行的以下详细描述。当参考附图时，相同的附图标号在整个若干附图中表示相应的部件。

以下定义和缩写用于解释权利要求和说明书。如本文所用，术语“包括”、“包含”、“具有”或“含有”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性的包括。例如，包含元素列表的组合物、混合物、过程、方法、制品或装置不一定仅限于那些元素，而是可包括未明确列出的其他元素或这种组合物、混合物、过程、方法、制品或装置所固有的元素。

另外，术语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施方案或设计不必被解释为比其他实施方案或设计更优选或更具有优势。术语“至少一个”和“一个或多个”应理解为包括大于或等于一的任何整数，即一个、两个、三个、四个等。术语“多个”应理解为包括大于或等于二的任何整数，即两个、三个、四个、五个等。

说明书中对“一个方面”、“方面”、“示例方面”等的引用指示所描述的方面可包括特定特征或特性，但是每个实施方案可包括或不包括特定结构或特性。而且，这些短语不一定是指同一方面。此外，当结合一个方面描述特定结构或特性时，提交的是，无论是否明确描述，结合其他方面影响这种结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。

如本文所用，术语“约”、“基本上”、“大约”及其变型旨在包括与基于提交申请时可用设备的特定量的测量相关联的误差程度。例如，“约”可包括给定值的±8％或5％，或±2％的范围。

如本文所用，术语“生物基”是指遵守美国农业部(USDA)部长在2002年农场安全和农村投资法案，其全部或大部分由生物产品、可再生的国内农业材料(包括植物、动物和海洋材料)、林业材料或中间原料组成。生物基产品由USDA认证。

如本文所用，术语“植物基纤维”是指由植物产生和从植物中提取，该植物与由与纤维素形成的人造纤维相反。

如本文所用，术语“非织造物”是指具有单根纤维或线的结构的基底或织物，其随机交织，但不是如针织或织造织物的情况那样可识别的方式。

如本文所用，术语“擦拭布”是指干式擦拭布或已经用润湿溶液浸渍的湿式擦拭布。擦拭布包括一层或多层非织造基底，例如一层、两层、三层或更多层。

用标准Instron测试装置(英斯特朗公司，卡顿，马萨诸塞州(InstronCorporation,Canton,Massachusetts))或其他合适的伸长率拉伸试验机测量干拉伸强度(纵向(MD)和横向(CD))。拉伸试验机可以各种方式配置，例如使用3英寸或1英寸宽的薄纸或毛巾条，在23℃±1℃(73.4℉±1℉)的气氛中在50％相对湿度下调节保持2小时。拉伸测试以12.0英寸/分钟的夹头速度进行。将样品夹在两个夹爪中，并且开始测试夹爪的分离。样品破裂后，记录干拉伸强度。

使用Payne海绵润湿拉伸施用器(Research Dimensions公司，尼纳，威斯康辛州(Research Dimensions,Neenah,Wisconsin))，根据Payne海绵法进行湿拉伸强度测量。将基底切成1.0英寸宽的样本，夹在拉伸试验机中，并使用Payne海绵法润湿。湿海绵接触样本，使样本看起来湿润。拉伸测试以12.0英寸/分钟的夹头速度进行。将样品夹在两个夹爪中，并且开始测试夹爪的分离。在样品破裂后，记录湿拉伸强度。

现在转向对与本发明的各方面更具体相关的技术的描述，如上所述，需要形成可在例如洗涤/衣物洗涤期间经受机械搅拌同时仍保持USDA生物基认证的更强的生物基非织造基底的方法。虽然基底强度来自缠绕纤维之间的纤维间摩擦，但湿搅拌(诸如在洗衣机或洗碗机中洗涤期间)和/或干燥可导致纤维解开和基底分离。

添加热粘结组分以将纤维熔合在一起并赋予非织造基底强度将允许纤维在湿搅拌和/或干燥过程期间充分保持纤维间粘结。然而，使用常规热粘结纤维(诸如例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维或聚苯醚(PPE)纤维)的非织造基底将不会保持可堆肥产品认证，也不会被USDA认证为生物基产品。

因此，根据本发明的各方面，本文所述的是如下非织造织物和制造非织造织物的方法，该非织造织物包含生物基热粘结组分，其允许纤维在湿搅拌和干燥(或加热)过程中充分保持纤维间粘结。生物基热粘结纤维是100％生物基的，并由USDA认证。根据本发明的一些方面，生物基热粘结纤维包括聚乳酸(PLA)。生物基纤维热粘结纤维在经批准的堆放设施中是完全可生物降解的。将生物基热粘结纤维结合到生物基非织造织物中，该非织造织物是热粘结的。根据本发明的一些方面，所得非织造织物是干式擦拭布。根据本发明的其他方面，非织造织物也是浸渍有润湿溶液的湿式擦拭布。本文所述的非织造织物是热粘结的，以提供坚固的100％生物基产品，其可经受湿搅拌和干燥过程，同时保持USDA认证。与非热粘结的生物基产品相比，热粘结的生物基非织造织物和擦拭布具有改善的湿耐久性，并且是USDA认证的产品，其可用于各种清洁和维护应用。根据国际ASTM D6400或D6868标准测试，非织造织物和擦拭布是可生物降解的。

现在转到本发明的各方面的详细描述，非织造织物是100％生物基的。根据一些方面，非织造织物包含韧皮纤维，其是植物基纤维。韧皮纤维是亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、苎麻纤维、荨麻纤维、西班牙扫帚纤维、洋麻植物纤维或它们的任何组合。在示例性方面，韧皮纤维是亚麻纤维。

根据非织造织物的应用，结合到非织造织物中的韧皮纤维的量是定制的。根据一个或多个方面，非织造织物包含大部分(超过50重量％(wt.％))韧皮纤维。在一些方面，韧皮纤维以基于非织造织物的总重量的介于约60wt.％至约92wt.％之间的范围存在。在一个方面，非织造织物的韧皮纤维以基于非织造织物的总重量的介于约70wt.％至约80wt.％之间的范围存在。在另一方面，非织造织物的韧皮纤维以基于非织造织物的总重量的介于约70wt.％至约90wt.％之间的范围存在。在其他方面，非织造织物中韧皮纤维的量为基于非织造织物的总重量的约50wt.％、55wt.％、60wt.％、65wt.％、70wt.％、75wt.％、80wt.％、85wt.％、90wt.％和92wt.％或在介于约50wt.％、55wt.％、60wt.％、65wt.％、70wt.％、75wt.％、80wt.％、85wt.％、90wt.％和92wt.％之间的任何范围内。

在一个或多个方面，韧皮纤维相对较长，在一些方面具有约25mm(1英寸)至约150mm(6英寸)的平均长度。在其他方面，韧皮纤维具有在约25mm(1英寸)至约50mm(2英寸)范围内的平均长度。在其他方面，韧皮纤维具有至少6mm的平均长度。在一些方面，韧皮纤维具有约6mm至约55mm的平均长度。然而，在其他方面，韧皮纤维具有为约6mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm、120mm、125mm、130mm、135mm、140mm、145mm或150mm或在约6mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm、120mm、125mm、130mm、135mm、140mm、145mm或150mm范围内的平均长度。

非织造织物的韧皮纤维是个体化韧皮纤维。根据一个或多个方面，本发明中利用的个体化韧皮纤维通常是直的并且基本上不含果胶。然而，相比之下，常规的“个体化”韧皮纤维可仅经受机械个体化，而不是基本上除去果胶含量所需的化学个体化。

对天然存在的成束的韧皮纤维进行化学处理以除去将丝束保持在一起的果胶，并将天然存在的纤维分离成单根韧皮纤维。果胶充当天然胶水，其将单根韧皮纤维保持在丝束中。首先对天然存在的成束的韧皮纤维进行化学处理以基本上除去果胶并形成基本上不含果胶的个体化韧皮纤维。酶处理是可用于基本上除去果胶的化学处理的非限制性示例。PCT国际公开号WO 2007/140578描述了一种果胶除去技术，该技术产生用于织造纺织物工业的个体化大麻和亚麻纤维，其通过引用整体并入本文。虽然个体化韧皮纤维基本上是直的，但它具有与棉相似的细度。WO 2007/140578中描述的除去果胶的方法可与本发明一起采用。

个体化韧皮纤维基本上不含果胶。在本发明的一个方面，个体化韧皮纤维具有小于10重量％的天然存在的纤维的果胶含量，该天然存在的纤维衍生出基本上不含果胶的纤维。在另一方面，个体化韧皮纤维具有小于15重量％的天然存在的纤维的果胶含量，该天然存在的纤维衍生出基本上不含果胶的纤维。另外，在另一方面，个体化韧皮纤维具有小于20重量％的天然存在的纤维的果胶含量，该天然存在的纤维衍生出基本上不含果胶的纤维。另外，在另一方面，个体化韧皮纤维具有小于0.1重量％、小于0.15重量％或小于0.20重量％的天然存在的纤维的果胶含量，该天然存在的纤维衍生出基本上不含果胶的纤维。

除了个体化韧皮纤维之外，非织造织物包含聚乳酸(PLA)纤维，其也是植物基纤维。PLA纤维是100％生物基的，并由USDA认证。PLA纤维衍生自天然和可持续的原材料，例如玉米植物和甜菜植物。在本发明的一个示例性方面，合适的PLA纤维可从台湾台北的远东新世纪公司(Far Easter New Century Corporation,Taipei,Taiwan)商购获得。

PLA纤维充当非织造织物中的热粘结组分，其允许非织造织物热粘结。在非织造织物中至少一部分PLA纤维与至少一部分个体化韧皮纤维热粘结。当非织造织物中包含其他纤维诸如纤维素纤维(例如再生纤维素纤维)时，至少一部分PLA纤维也将热粘结到纤维素纤维。根据一些方面，PLA纤维具有约120℃至约170℃的熔点。在其他方面，PLA纤维具有约130℃至约135℃的熔点。在一个示例性方面，PLA纤维具有约130℃的熔点。然而，在一些方面，PLA纤维具有约120℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165和170℃或在约120℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165和170℃任何范围内的熔点。

在一些方面，PLA纤维是双组分纤维和/或具有超过一个熔点或一系列熔点。在一个方面，PLA纤维包括低熔点鞘和更高熔融的PLA芯。

除了熔点之外，PLA纤维的旦尼尔和平均长度使它们有利于用作非织造织物中的热粘结组分。根据本发明的各方面，PLA纤维具有约45mm至约55mm的平均纤维长度。在其他方面，PLA纤维具有约3mm至约55mm的平均长度。在一些方面，PLA纤维具有约3mm(1/8英寸)至约25mm(1英寸)的平均长度。然而，在一个或多个方面，PLA纤维具有在约3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm和55mm任何范围内的平均长度。在一些方面，PLA纤维的旦尼尔为约3.6至约4.4。在其他方面，PLA纤维的旦尼尔为约1.5至约4.4。

根据非织造织物的应用，结合到非织造织物中的PLA纤维的量是定制的。在一些方面，PLA纤维以基于非织造织物的总重量的介于约8wt.％至约30wt.％之间的范围存在。在一个方面，非织造织物的PLA纤维以基于非织造织物的总重量的介于约15wt.％至约25wt.％之间的范围存在。在另一方面，非织造织物的PLA纤维以基于非织造织物的总重量的介于约8wt.％至约15wt.％之间的范围存在。在其他方面，非织造织物中PLA纤维的量为基于非织造织物的总重量的约8wt.％、10wt.％、12wt.％、15wt.％、17wt.％、20wt.％、22wt.％、25wt.％、27wt.％和30wt.％或在介于约8wt.％、10wt.％、12wt.％、15wt.％、17wt.％、20wt.％、22wt.％、25wt.％、27wt.％和30wt.％之间的任何范围内。

在一些方面，非织造织物仅包含韧皮纤维和PLA纤维。在其他方面，非织造织物包含韧皮纤维、PLA纤维和纤维素纤维，其可为天然纤维素纤维或再生/重构纤维素纤维。再生/重构纤维素纤维是由纤维素形成的人造纤维。再生纤维素的示例包括但不限于人造丝、莱赛尔纤维(例如)、或它们的任何组合。和可从奥地利兰精纤维股份公司(，Lenzing Aktiengesellschaft,Lenzing,Austria)商购获得。木浆纤维或造纸纤维(诸如软木纤维或硬木纤维)是天然纤维素纤维的示例。纤维素纤维可被化学制浆或机械制浆、漂白或未漂白，未加工或再循环、高产率或低产率等。

当包含在非织造织物中时，纤维素纤维以基于非织造织物的总重量的介于约1wt.％至约40wt.％之间的范围存在。在一个方面，非织造织物的纤维素纤维以基于非织造织物的总重量的介于约5wt.％至约30wt.％之间的范围存在。在另一方面，非织造织物的纤维素纤维以基于非织造织物的总重量的介于约10wt.％至约20wt.％之间的范围存在。在其他方面，非织造织物中纤维素纤维的量为基于非织造织物的总重量的约1wt.％、5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％、35wt.％和40wt.％或在介于约1wt.％、5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％、35wt.％和40wt.％之间的任何范围内。

根据一些实施方案，除了上述纤维(韧皮纤维、PLA纤维和纤维素纤维)之外，非织造织物还包含任何其他生物基纤维。

为了形成非织造织物，将纤维组合并形成纤维网。根据一些方面，纤维网包含个体化韧皮纤维和PLA纤维。根据其他方面，纤维网包含个体化韧皮纤维、PLA纤维和纤维素纤维，诸如再生纤维素纤维。

根据本发明的一些方面，气流成网工艺用于形成纤维网。根据本发明的其他方面，干法成网工艺用于形成纤维网。在气流成网工艺(也称为气流成网工艺或空气成型工艺)中，仅使用气流、重力和离心力将纤维流沉积到移动的成型网上。气流成网工艺描述于例如PCT国际公开号WO03/099886和美国专利号4,014,635和4,640,810中，所有这些专利各自通过引用整体并入本文。

根据本发明的示例性方面，梳理法、气流成网工艺用于形成纤维网。梳理法的机械工艺描述于例如美国专利号797,749中，其通过引用整体并入本文。梳理工艺包括气流组件，以在短纤维收集在成型网上时随机化短纤维的取向。

根据本发明的一些方面，除了气流成网工艺之外，纤维网通过传统的湿法成网造纸工艺形成。在示例性方面，纤维网使用各种常用的分散剂技术中的任何一种以将均匀的纤维配料分散到常规造纸机的多孔筛上来操作。美国专利号4,081,319和4,200,488公开了可用于本发明的示例性湿法成网方法，该两个专利均通过引用整体并入本文。

在形成纤维网后，然后使纤维经受缠绕(例如诸如水刺缠绕或针刺)以产生其中纤维彼此交织(缠绕)的非织造织物。根据本发明的各方面，水刺缠绕(hydroentanglement或hydroentangling)用于形成非织造织物。根据本发明的一些方面，针刺用于形成非织造织物。

水刺缠绕工艺在本领域中是已知的。水刺缠绕工艺的非限制性示例描述于加拿大专利号841,938、美国专利号3,485,706和美国专利号5,958,186中。美国专利号3,485,706和5,958,186分别以其整体并入本文。水刺缠绕涉及形成干法成网的纤维网(fiber web或webs)，并且然后通过在高压下采用非常细小的水喷射来缠绕纤维。例如，多排水射流被引导朝向纤维网，纤维网设置在移动支撑件上，诸如线(网片)。粘结水平由水刺缠绕射流赋予纤维网的能量决定。缠绕纤维所需的水刺缠绕能量取决于许多因素，包括所需的粘结水平、基重、所利用的特定纤维和其他因素。然后干燥缠绕纤维网。

通过针刺进行缠绕是指粘结过程，其中后续材料使用摆动带刺针以机械缠绕和互锁纤维网的纤维。

该方法包括缠绕个体化韧皮纤维和PLA纤维，以及任选地包含纤维素纤维和/或其他生物基纤维。

在形成缠绕纤维网后，对缠绕纤维网进行加热以粘结缠绕纤维网。根据示例性方面，加热过程是热粘结。根据其他方面，加热过程是通过空气粘结。热粘结也称为压延粘结、点粘结、热点粘结或图案粘结，并用于粘结缠绕纤维网以形成热粘结的非织造织物。在一些方面，热粘结用于将图案结合到织物中。热粘结描述于PCT国际公开号WO/2005/025865中，其通过引用整体并入本文。在热粘结中，通过加热缠绕纤维网在压力下粘结缠绕纤维网。可通过在压力下通过加热的压延辊的辊隙来加热纤维网，其可压印有转移到纤维网表面的图案。将压延辊加热至为约PLA纤维熔点的温度。在一些方面，压延辊被加热至约120℃至约170℃的温度。在其他方面，压延辊被加热至约130℃至约135℃的温度。然而，在其他方面，压延辊被加热至约120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃和170℃或在约120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃和170℃任何范围内的温度。

根据一个或多个方面，缠绕纤维网在约120℃至约170℃的温度下加热。在其他方面，缠绕纤维网被加热至约130℃至约135℃的温度。此外，在其他方面，缠绕纤维网被加热至约120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃和170℃或在约120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃和170℃任何范围内的温度。

加热，诸如热粘结，使至少一部分PLA纤维与至少一部分个体化韧皮纤维热粘结。当在缠绕纤维网中包含其他纤维时，诸如纤维素纤维(例如再生纤维素纤维)，至少一部分PLA纤维也与纤维素纤维热粘结。

在通过热粘结加热缠绕纤维网后，非织造织物足够坚固以经受湿机械搅拌和干燥过程，使其适合用作各种应用中的湿式擦拭布或干式擦拭布。根据上面描述的Payne海绵法测量非织造物的CD湿拉伸强度。与不含PLA的非织造基底相比，本文所述的热粘结非织造基底具有显著更高的CD湿拉伸强度。在一些方面，非织造基底具有至少1,000克/英寸(g/in)的CD湿拉伸强度。在其他方面，非织造基底具有约1,000g/in至约1,400g/in的CD湿拉伸强度。然而，在一些方面，非织造基底具有约1,000g/in至约1,200g/in的CD湿拉伸强度。此外，在其他方面，非织造基底具有至少500g/in的CD湿拉伸强度。在一些方面，非织造基底具有约500g/in至约1,400g/in的CD湿拉伸强度。

非织造基底的基重取决于预期的具体应用。在一些方面，非织造基底的基重为约40克/m²至约100克/m²(gsm)。在其他方面，非织造基底的基重为约40gsm至约60gsm。

本发明的非织造织物可结合到各种产品中。产品的非限制性示例包括擦拭布(或擦拭物)，诸如湿式擦拭布、干式擦拭布或浸渍式擦拭布，其包括个人护理擦拭布、清洁擦拭布、工业擦拭布和除尘擦拭布。个人护理擦拭布可用例如润肤剂、湿润剂、香料等浸渍。家用清洁擦拭布或硬质表面清洁擦拭布可用例如表面活性剂(例如，季铵)、过氧化物、氯、溶剂、螯合剂、抗微生物剂、芳香剂等浸渍。粉尘擦拭布可用例如油浸渍。

根据一个或多个方面，将非织造织物结合到可洗涤的可重复使用的工业擦拭布中，诸如可洗涤的商店抹布或食品服务毛巾。热粘结的擦拭布纤维充分粘结以承受洗衣机的搅动或商用洗碗机的水喷射力。

擦拭布的非限制性示例包括婴儿擦拭物、化妆品擦拭物、会阴擦拭物、一次性浴巾、家用清洁擦拭物(诸如厨房擦拭物、浴室擦拭物或硬质表面擦拭物)、消毒和除菌擦拭物、特殊清洁擦拭物(诸如玻璃擦拭物、镜子擦拭物、皮革擦拭物、电子器件擦拭物、镜头擦拭物和抛光擦拭物)、医用清洁擦拭物、消毒擦拭物等。产品的其他示例包括吸附体、医用耗材(诸如外科盖布、手术衣和伤口护理产品)、用于工业应用的个人保护性产品(诸如保护性工作服、套管保护物等)、用于汽车应用的保护性覆盖物、以及用于海洋应用的保护性覆盖物。非织造织物可结合到吸收芯、衬里、外覆盖物或个人护理制品的其他组件中，诸如尿布(婴儿或成人)、训练裤、女性护理制品(衬垫和卫生棉条)和溢奶垫。此外，非织造织物可结合到流体过滤产品(诸如空气滤材、水滤材和油滤材)、家具诸如家具背衬、隔热和隔音产品、农业应用产品、园林绿化应用产品和土工织物应用产品。由一种或多种上述组分形成的各种润湿组合物可与本发明的擦拭布一起使用。

实施例

制备五组非织造基底样品，如下表1所示。单元2和3包括亚麻纤维、粘胶纤维和PLA纤维。单元5仅包括亚麻纤维和PLA纤维。单元1和4是对照并且不包括PLA纤维。对纤维进行水刺缠绕，并加热具有PLA纤维的样品。

所用亚麻纤维具有约6mm至25mm的平均长度。粘胶纤维为约1.5旦尼尔和约38mm的长度。PLA纤维为约4.0旦尼尔、约50mm的长度。对于单元2和5，PLA纤维具有170℃的最低熔点。将PLA纤维加热至170℃以将它们热粘结到亚麻纤维。单元3中的PLA纤维具有120℃的最低熔融温度，并加热至120℃以将它们热粘结到亚麻纤维。

表1。片材组成

对水刺缠绕的擦拭布的物理特性、手感、可堆放性和可洗涤性进行测试。为了评估样品的强度和耐受机械搅拌的能力，将样品洗涤并干燥，并在洗衣机中经受一系列洗涤循环。图1和表3示出了在洗涤之前样品的CD湿强度(g/in)，以及最多5次洗涤循环。在洗涤循环之间将样品在住宅干衣机中干燥。

如图1所示，单元1和4(亚麻/粘胶和100％亚麻)在用于测试强度的第一次洗涤循环中不能存活。图2A示出了在一个洗涤循环后来自单元4(100％亚麻)的片材的图像。图2B示出了在一个洗涤循环后来自单元1(亚麻/粘胶)的片材的图像。

单元2、3和5保持足够的CD湿强度以在洗衣机中5次洗涤和干燥循环中存活。图3A示出了在五次洗涤和干燥循环后来自单元5(亚麻/PLA)的片材的图像。图3B示出了在五次洗涤和干燥循环后来自单元3(亚麻/粘胶/PLA)的片材的图像。

表3。CD湿强度

下表4示出了用氯仿萃取水刺缠绕的基底后的％PLA。

表4。％PLA

表5示出了水刺缠绕的基底的物理特性，包括湿拉伸强度和干拉伸强度以及湿球破裂测量和干球破裂测量。进行球破裂测量以评估基底的穿刺强度，这表明z方向上的热粘结。为了进行测量，使用来自马萨诸塞州斯托顿的MTS系统公司的球破裂夹具。Instron拉伸试验机也使用来自马萨诸塞州坎顿市的Instron公司。通过遵循INDA擦拭布球破裂测试方法WSP 110.5R4(12)(INDA Wiper Ball Burst Test Method WSP 110.5R4(12))进行干球破裂测量和湿球破裂测量。该方法使用1英寸直径的抛光钢球探针测量面外力以破坏非织造样品。探针附接至Instron拉伸测试装置中的负荷传感器上。将非织造样品牢固地夹在探针下方的水平取向上。在测试期间，探针垂直向下移动以接触并最终穿透非织造片材。报告了破坏样品的力。片材可干燥或湿润测试。

表5。物理特性

关于以上描述，应认识到，本发明的组分的最佳比例关系，包括组分、浓度、形状、形式、功能、制造方式和用途的变化，被认为是明显的，并且对于本领域技术人员来说是明显的，并且与说明书中所示的那些等同的关系旨在包含在本发明中。

因此，前述内容被认为仅是对本发明原理的说明。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可对本发明进行各种修改，因此，希望仅对现有技术强加的并且在所附权利要求中阐述的限制。

Claims (51)

1.一种非织造织物，包括：

个体化韧皮纤维和聚乳酸(PLA)纤维的缠绕纤维网；

其中至少一部分所述韧皮纤维和一部分所述PLA纤维热粘结在一起。

2.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述PLA纤维以在约8重量％(wt.％)至约30重量％(wt.％)范围内的量存在。

3.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述韧皮纤维以在约60wt.％至约92wt.％范围内的量存在。

4.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述缠绕纤维网是水刺缠绕的。

5.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维具有约6毫米(mm)至约55毫米(mm)的平均长度。

6.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维是亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、苎麻纤维、荨麻纤维、西班牙扫帚纤维、洋麻植物纤维或它们的任何组合。

7.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维具有小于20重量％的天然存在的纤维的果胶含量，所述天然存在的纤维衍生出所述个体化韧皮纤维。

8.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述非织造织物根据国际ASTM D6400或D6868标准测试是可生物降解的。

9.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述非织造织物是湿式擦拭布、干式擦拭布、浸渍式擦拭布、吸附体、医用耗材产品、个人保护性织物、汽车保护性覆盖物、个人护理制品、流体过滤产品、家居产品、隔热产品、隔音产品、农业应用产品、园林绿化应用产品或土工织物应用产品。

10.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述非织造织物是婴儿擦拭物、化妆品擦拭物、会阴擦拭物、一次性浴巾、厨房擦拭物、浴室擦拭物、硬质表面擦拭物、玻璃擦拭物、镜子擦拭物、皮革擦拭布、电子器件擦拭物、镜头擦拭物、抛光擦拭物、医用清洁擦拭物、消毒擦拭物、外科盖布、外科手术衣、伤口护理产品、保护性工作服、套管保护物、尿布、女性护理制品、溢奶垫、空气滤材、水滤材、油滤材或家具背衬。

11.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述PLA纤维具有约120℃至约170℃的熔点。

12.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述非织造织物是可洗涤的、可重复使用的擦拭布。

13.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述非织造织物具有在约40克/平方米(gsm)至约100克/平方米(gsm)范围内的基重。

14.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述非织造织物具有至少500克/英寸(g/in)的横向(CD)湿拉伸强度。

15.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维基本上不含果胶。

16.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述PLA纤维是100％生物基的。

17.一种非织造织物，包括：

个体化韧皮纤维、聚乳酸(PLA)纤维和纤维素纤维的缠绕纤维网；

其中至少一部分所述PLA纤维热粘结到所述韧皮纤维，并且至少一部分所述PLA纤维热粘结到所述纤维素纤维。

18.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述纤维素纤维是再生纤维素纤维。

19.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述PLA纤维以在约8重量％(wt.％)至约30重量％(wt.％)范围内的量存在。

20.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维以在约60wt.％至约92wt.％范围内的量存在。

21.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述纤维素纤维是再生纤维素纤维。

22.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述纤维素纤维以在约1wt.％至约40wt.％范围内的量存在。

23.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述缠绕纤维网是水刺缠绕的。

24.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维具有约6毫米(mm)至约55毫米(mm)的平均长度。

25.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维是亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、苎麻纤维、荨麻纤维、西班牙扫帚纤维、洋麻植物纤维或它们的任何组合。

26.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维具有小于20重量％的天然存在的纤维的果胶含量，所述天然存在的纤维衍生出所述个体化韧皮纤维。

27.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述非织造织物根据国际ASTM D6400或D6868标准测试是可生物降解的。

28.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述非织造织物是湿式擦拭布、干式擦拭布、浸渍式擦拭布、吸附体、医用耗材产品、个人保护性织物、汽车保护性覆盖物、个人护理制品、流体过滤产品、家居产品、隔热产品、隔音产品、农业应用产品、园林绿化应用产品或土工织物应用产品。

29.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述非织造织物是婴儿擦拭物、化妆品擦拭物、会阴擦拭物、一次性浴巾、厨房擦拭物、浴室擦拭物、硬质表面擦拭物、玻璃擦拭物、镜子擦拭物、皮革擦拭物、电子器件擦拭物、镜头擦拭物、抛光擦拭物、医用清洁擦拭物、消毒擦拭物、外科盖布、外科手术衣、伤口护理产品、保护性工作服、套管保护物、尿布、女性护理制品、溢奶垫、空气滤材、水滤材、油滤材或家具背衬。

30.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述PLA纤维具有约120℃至约170℃的熔点。

31.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述非织造织物是可洗涤的、可重复使用的擦拭布。

32.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述非织造织物具有在约40克/平方米(gsm)至约100克/平方米(gsm)范围内的基重。

33.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述非织造织物具有至少500克/英寸(g/in)的横向(CD)湿拉伸强度。

34.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述个体化韧皮纤维基本上不含果胶。

35.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述PLA纤维是100％生物基的。

36.一种制造非织造织物的方法，所述方法包括：

形成包含个体化韧皮纤维和聚乳酸(PLA)纤维的纤维网；

缠绕所述个体化韧皮纤维和所述PLA纤维；以及

加热以使至少一部分所述个体化韧皮纤维与至少一部分所述PLA纤维热粘结。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述纤维网还包含纤维素纤维。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述纤维素纤维是再生纤维素纤维。

39.根据权利要求36所述的方法，其中加热在约120℃至约170℃的温度下进行。

40.根据权利要求36所述的方法，其中所述PLA纤维以在约8重量％(wt.％)至约30重量％(wt.％)范围内的量存在。

41.根据权利要求36所述的方法，其中所述个体化韧皮纤维以在约60wt.％至约92wt.％范围内的量存在。

42.根据权利要求36所述的方法，其中所述缠绕是水刺缠绕。

43.根据权利要求36所述的方法，其中所述个体化韧皮纤维具有约6毫米(mm)至约55毫米(mm)的平均长度。

44.根据权利要求36所述的方法，其中所述个体化韧皮纤维是亚麻纤维、大麻纤维、黄麻纤维、苎麻纤维、荨麻纤维、西班牙扫帚纤维、洋麻植物纤维或它们的任何组合。

45.根据权利要求36所述的方法，其中所述PLA纤维具有约120℃至约170℃的熔点。

46.根据权利要求36所述的方法，其中所述非织造织物具有至少500克/英寸(g/in)的横向(CD)湿拉伸强度。

47.根据权利要求36所述的方法，其中所述个体化韧皮纤维基本上不含果胶。

48.根据权利要求36所述的方法，其中所述PLA纤维是100％生物基的。

49.根据权利要求36所述的方法，其中形成所述纤维网包括梳理法。

50.根据权利要求36所述的方法，其中所述非织造织物是可洗涤的、可重复使用的擦拭布。

51.根据权利要求36所述的方法，其中加热是热粘结。