CN112513357A

CN112513357A - 无纺织物、无纺织物的用途和包含所述无纺织物的擦拭巾、干衣纸以及面膜

Info

Publication number: CN112513357A
Application number: CN201980051134.7A
Authority: CN
Inventors: K·格里高里奇; M·埃因兹曼
Original assignee: Lianjinge
Current assignee: Lianjinge
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2039-07-25
Also published as: KR20210035876A; WO2020025440A1; US20240068140A1; JP7477241B2; EP3604652B1; ES2964861T3; JP2021533280A; BR112020026898A2; US20210164138A1; CN112513357B; EP3604652A1; TW202024420A

Abstract

本发明涉及无纺织物（100、101）以及具有该无纺织物（100、101）的擦拭巾（200）、面膜（300）和干衣纸（400），其具有成型体（2）的网络（1），其中该无纺织物（100、101）在干燥状态下具有大于等于1.0%∙m²/g的比不透明度。为了获得易于制造并且在无特定改性的情况下具有高的不透明度的具有低单位面积重量的无纺织物（100、101），建议成型体（2）是再生纤维素成型体（2）并且通过节点（3）彼此形状锁合地连接形成网络（1），并且其中再生纤维素成型体（2）包含在节点（3）之间延伸的单丝段（4），其直径（7）沿其纵向延伸（6）变化且在其纵向延伸（6）的至少90％上具有小于等于15µm的直径（7）。

Description

无纺织物、无纺织物的用途和包含所述无纺织物的擦拭巾、干衣纸以及面膜

技术领域

本发明涉及无纺织物，其具有成型体的网络，其中所述无纺织物在干燥状态下具有大于等于1.0 %∙m²/g的比不透明度。此外，本发明涉及该无纺织物的用途以及包含该无纺织物的擦拭巾、干衣纸和面膜。

背景技术

无纺织物（也被称为非织造布或非织造织物）被用于各种各样的应用中。由于性能独特且制造成本小，它们构成了卫生应用中的用即弃产品或一次性产品的理想基材，例如用于擦拭巾，湿巾，面膜，尿布等。尤其在擦拭巾应用领域中，客户在产品的高不透明度，足够的机械强度，柔韧性，厚度和高吸水性方面提出要求。特别地，对于最终用户而言，高不透明度非常重要，因为具有过低不透明度的无纺织物产品往往与低抗撕裂性和低可靠性相关联。然而，同时，对具有低单位面积重量的产品的需求稳定增长。在此，高不透明度可以使得进一步降低单位面积重量成为可能，并且仍然为最终客户提供抗撕裂和可靠的感觉。

尽管具有高单位面积重量的无纺织物大都也伴随有高不透明度，但是具有低单位面积重量（特别是在低于约35 g/m²的范围内）并且同时高不透明度的无纺织物的制造对制造商提出了巨大的挑战。

简单的水力喷射凝结（wasserstrahlverfestigte）无纺织物（如由EP 0473325 A1已知）只能非常费力地以低单位面积重量制成，并且随后具有高度不规则的结构并因此具有高度不规则的不透明度。在低单位面积重量的情况下，没有适当的修改和添加，其通常不能实现需要的或期望的不透明度。

例如，从现有技术（US 2017/0360622 A1，CN 107460787 A，CN 104556966 A）中已知，通过添加消光剂例如二氧化钛或氧化锌来提高无纺织物的不透明度。然而，这样的消光剂是昂贵的并且严重削弱了纤维的强度和柔韧性。此外，这些物质需要提高的工艺技术复杂性，以能够掺入到纤维中。

此外，例如从现有技术（US 3666545 A，WO 2010/028238 A1）中已知纺丝无纺布（Spinnvliese），其由热塑性合成聚合物以熔喷或纺粘方法制成。然而，具有这样的纺丝无纺布的无纺织物需要多层片结构，以便能够满足对强度和稳定性的要求。在此，不同的无纺布的各个层片彼此粘合或熔合，或者具有额外的涂层，以实现无纺织物的所期望的不透明度。然而，由于合成聚合物长丝，这种无纺织物通常具有小的吸水能力，并且由于多层或涂覆的层片结构而具有低柔韧性。此外，具有合成聚合物的无纺织物不可生物降解，因此应避免将它们用于用即弃产品或一次性产品中。

从现有技术（WO 2006/133037 A1，WO 2004/063434 A1）中已知的用以提高无纺织物中不透明度的另一可能性是使用横截面改性的纤维。例如，已知通过特定成型的喷嘴挤出纤维，并因此获得具有经改变的横截面的纤维，例如中空纤维。尽管与具有实心圆形横截面的纤维相比，这种纤维具有提高的不透明度，但是它们工艺技术复杂，因此制造昂贵。此外，在使用合成聚合物时，这样的纤维具有降低的吸水率。

根据本发明的无纺织物可以根据用于由包含纤维素的纺丝溶液直接制造无纺织物的方法来生产。

这样的方法例如从现有技术(WO 98/26122 A1, WO 99/47733 A1, WO 98/07911A1, WO 97/01660 A1, WO 99/64649 A1, WO 05/106085 A1, EP 1 358 369 A1,和EP 2013 390 A1)中已知。

在这种方法中制造和挤出纺丝溶液优选根据直接溶解法如莱赛尔法进行。在这种情况下，将纤维素直接溶解在氧化胺（优选NMMO – N-甲基吗啉-N-氧化物）的水溶液中，并成型为可纺的纺丝溶液。然后，将该纺丝溶液通过合适的喷丝头挤出，并且用凝结剂使溶解在挤出的纺丝溶液中的纤维素析出以形成成型体。在氧化胺的情况下，特别是水或者水与氧化胺的混合物适合作为凝结剂。例如从WO 98/26122 A1，US 7,067,444 B2或US 8,012,565 B1中已知根据用于制造无纺织物的莱赛尔法制造这种纺丝溶液。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有低单位面积重量的无纺织物，该无纺织物易于制造并且在无特定改性的情况下具有高的不透明度。

本发明通过如下实现了所提出的目的，即，所述成型体是再生纤维素成型体并且通过节点彼此材料锁合地连接成网络，其中所述再生纤维素成型体包含在节点之间延伸的单丝段，所述单丝段的直径沿着其纵向延伸变化并且在其纵向延伸的至少90％上具有小于等于15 µm的直径。

如果所述成型体是再生纤维素成型体，则可以获得可生物降解的无纺织物，此外，该可生物降解的无纺织物可以以简单且可靠的方法成本有利地来制造。此外，如果所述成型体通过节点彼此材料锁合地连接成网络，则可以获得形状特别稳定的无纺布，该无纺布能够实现高抗撕裂性和低单位面积重量。此外，如果所述再生纤维素成型体包含在节点之间延伸的单丝段，所述单丝段的直径沿着其纵向延伸变化并且在其纵向延伸的至少90％上具有小于等于15 µm的直径，则可以有利地显著提高该无纺布的不透明度。由于其不规则的表面，因此直径变化的单丝段可以产生特别高且有利的光散射，并因此提高了整个非织造物的不透明度。由于具有细直径的单丝段，如上所述，可以以每单位面积大量长丝实现特别高的面积覆盖率，这又有利于无纺织物的均匀的不透明度。此外，小于等于15μm的非常细的直径使得能够增加体积，并因此在不损失不透明度的情况下降低单位面积重量。由此可以获得低单位面积重量且比不透明度大于等于1.0％∙m²/g的无纺织物。

在这方面进一步提到，由于制造方法的性质，直径大于15μm的个别单丝段的形成是不可避免的。但是，只要单丝段在其纵向延伸的至少90％上具有小于等于15μm的直径，则这些异常值对根据本发明的无纺织物的有利特性没有任何负面影响。在本发明的其他有利实施方案中，单丝段甚至可以在其纵向延伸的至少95％上具有小于等于15μm的直径。

通常认为，将无纺织物中的成型体之间的“材料锁合连接”理解为是指再生纤维素成型体的纤维素分子之间的内聚连接。这种连接尤其可以通过在其挤出之后尚未完全凝结的成型体（或挤出的纺丝溶液）的接触或使其接触来进行，由此纤维素分子通过内聚形成材料锁合的连接。

通常提及，将无纺织物的不透明度理解为是指涂盖能力或不透光性的量度。这种不透明度通常通过测量无纺织物的透光性来确定，其中不透明度[％] ＝ 100％-透光性[％]。

在此，根据式（1）将无纺织物的比不透明度定义为在每单位面积重量[g/m²]上归一化的不透明度[％]：

比不透明度 [%∙m²/g] =不透明度 [%] /单位面积重量[g/m²]。 (1)

通过确定比不透明度，可以标准化随单位面积重量提高而提高的不透明度的效果。

通常还提到，无纺织物的不透明度各自在干燥状态下在自然水分含量下在23 ℃(± 2 ℃)和50 % (± 5 %)相对空气湿度下调整24小时后测定。

如果再生纤维素成型体包含在节点之间延伸的复丝段，所述复丝段由多个彼此材料锁合连接的且基本上平行的单丝段组成，则前述类型的无纺织物可以进一步有利地改进其性质。连接成复丝的单丝因此能够有助于稳定无纺织物并提高其强度。此外，如果复丝段在其纵向延伸的至少90％上具有小于等于100μm的直径，则可以进一步确保该无纺织物具有均匀的外观，基本上没有干扰性的可见的增厚部分。因此，可以在无纺织物中形成成型体的网络，其同时具有用于形成结构和强度的较厚的复丝段和用于提高不透明度的较薄的单丝段。在这种情况下，这样的网络可以具有基本上多峰分布的成型体直径。在此，复丝段可以在挤出成型体之后由两根或更多根单丝形成。在该过程中，尚未完全凝结的成型体彼此接触并通过内聚而持久地材料锁合地连接。因此，复丝段不是单丝的束，而是更确切地说在化学和物理上不可分的连接单元。

在该过程中，如果再生纤维素成型体形成没有可见的长丝末端的基本上无端的网络，则可以提供具有更少的磨损并且此外能够构建更好的接触面的无纺织物。因此，可以改善例如与皮肤或者与表面的接触。

此外，本发明特别可以以该无纺织物基本上不含消光剂和着色剂为特征。因为在制造成型体时使用常规的消光剂例如二氧化钛或氧化锌需要非常特殊的加工条件，因为通过这些剂的非常强的用以形成颗粒的亲和力，它们难以分散在纺丝溶液中。此外，消光剂颗粒在成型体中产生干扰位点，这会导致成型体的脆性提高和强度降低。这又对下游深加工工业造成了问题，因为由于降低的强度和/或较高的脆性需要复杂且昂贵的加工步骤。此外，消光剂是昂贵的并且给无纺织物产品的成本效率增加了不利的负担。因此，本发明的另一目的是提供不使用消光剂和其他着色剂的具有高不透明度的无纺织物。在此令人惊讶地发现，根据本发明的具有由再生纤维素成型体构成的网络的无纺织物无需使用消光剂即具有非常高的不透明度，所述再生纤维素成型体具有单丝段，所述单丝段在其纵向延伸的至少90％上具有小于等于15μm的直径。因此，可以提供成本有利且易于制造的无纺织物。

根据本发明，所述无纺织物可以优选地基本上仅由纤维素组成。相对于基于合成聚合物的无纺织物，这种无纺织物尤其可以以良好的可生物降解性为特征，这对于用即弃产品或一次性产品例如卫生用品中的可持续使用而言是至关重要的。此外，相对于合成聚合物，纯纤维素产品具有明显提高的吸水能力，其例如是卫生用品中所需的。因此，可以获得生态足迹特别小的无纺织物。

如果所述再生纤维素成型体是溶液纺制的纤维素成型体，则可以进一步改善上述优点。溶液纺制的成型体是指通过将纺丝溶液通过喷丝头挤出并随后凝结而形成的成型体，其中该纺丝溶液通过将纤维素直接溶解在溶剂中（没有事先进行纤维素的化学转化）而制得。在此，优选地，成型体根据莱赛尔法来制得，其中使用NMMO（N-甲基吗啉-N-氧化物）作为溶剂。相对于其他再生纤维素成型体（例如粘胶纤维），溶液纺制的纤维素成型体有利地尤其具有提高的强度。特别是在莱赛尔成型体的情况下，这些优点可以通过环境友好且成本有效的方法来实现。

如果单丝段具有实心的，特别是圆形的横截面，则可以进一步改善无纺织物在吸水率和强度方面的性质。

此外，令人惊讶地发现，如果该无纺织物基本上不含粘接剂或粘合剂，则可以提供具有非常高的比不透明度的无纺织物。相对于以通过粘接剂或粘合剂彼此连接的层结构制成的无纺织物，根据本发明的无纺织物可以省去使用此类物质。特别是在直接在皮肤上和敏感位置处使用的无纺织物的情况下，至关重要的是这些无纺织物不含可能引起潜在皮肤刺激或过敏反应的物质。众所周知，特别是粘合剂和粘接剂会产生这种刺激或导致过敏反应，因此在与皮肤接触时应避免。因此，根据本发明，可以获得具有小的刺激风险和过敏风险的皮肤友好型无纺织物，其在不透明度方面没有任何损失。

此外，如果该无纺织物基本上不含铜和/或镍，则可以进一步改善在小的刺激风险和过敏风险方面的上述优点，因为已知金属如铜或镍的即使是小的残留也会导致不耐反应（Unverträglichkeiten）。特别地，在此，所述无纺织物具有小于5ppm的铜含量和/或小于2ppm的镍含量，以使刺激的风险最小化。

如果单丝段在其纵向延伸的至少90％上具有小于等于10μm，特别是小于等于7μm的直径，则可以进一步改善该无纺织物的比不透明度。由于该单丝段的小于等于10 µm的非常细的直径，或者在另一个优选的实施方式中，小于等于7 µm的非常细的直径，因此可以特别有利地增加体积并同时降低单位面积重量，却未减少该无纺织物的比不透明度。

如果单丝段的平均直径大于等于1μm且小于等于8μm，则可以进一步改善上述优点。由此获得单丝段的窄的直径分布，这一方面可以确保均匀的高的比不透明度，另一方面确保无纺织物中的高稳定性和强度。

如果该无纺织物例如具有根据本发明优选的单丝段直径，则其可以具有大于等于1.2 %∙m²/g的比不透明度，或者在一个特别有利的实施方式中，大于等于1.5 %∙m²/g的比不透明度。具有如此高的比不透明度的无纺织物已经可以在非常低的单位面积重量下实现出色的不透明度。

在这种情况下，本发明可以特别有利地以该无纺织物的单位面积重量小于等于70g/m²为特征。在另一个有利的实施方式中，该无纺织物的单位面积重量小于等于35 g/m²，特别优选小于等于20 g/m²。由此可以获得具有出色的不透明度的特别轻且精细的无纺织物。

此外，该无纺织物可以有利地以其具有含量为最多1重量％，特别是最多0.5重量％的改善性质和精制表面或改变性质和改变表面的物质或加工促进剂为特征。这样的试剂可以是例如软化整理剂（Avivagen），抗静电整理剂，疏水整理剂或与洗剂/乳液相互作用并例如从而促进活性物质的释放的整理剂。这样的整理剂例如可以选自：脂肪醇醚硫酸盐/酯，磷酸酯，烷基烯酮二聚体，烯基琥珀酸酐，氨基聚硅氧烷，酯基季铵盐（Esterquats），脂肪酸聚二醇酯，硫酸铝，缩水甘油醚或相似类型并起相似作用的物质。

根据本发明的优选实施方案变型的无纺织物可以特别有利地适合于在多种应用中使用。例如，当在以下产品之一或以下应用之一中使用无纺织物时，可以特别是以在低单位面积重量下的高比不透明度为特征：

- 擦拭巾（例如，用于婴儿，厨房，化妆品，卫生，清洁，抛光，灰尘，工业，拖把等），

- 过滤器（例如空气过滤器，HVAC，空调，咖啡过滤器，茶过滤器，过滤袋，食品过滤器，香烟过滤器，油过滤器，滤筒，吸尘器袋，灰尘过滤器，液压过滤器，厨房过滤器，HEVAC/HEPA/ULPA过滤器，呼吸面罩/口罩等），

- 吸收性卫生产品（例如吸收层，尿布，卫生巾/绷带，内裤衬垫，失禁产品，卫生棉条，手巾，卫生护垫，可冲洗产品，衬垫，护理垫，一次性内衣，训练裤，卸妆垫，洗碗布等），

- 医疗应用（例如，在一次性帽子，一次性工作罩衫，一次性面膜/口罩和一次性鞋套，伤口护理，无菌包装，保健卫生用透气织物，绷带材料，一次性服装，鼻贴，用即弃内衣，床单，经皮给药物，裹尸布，底布，治疗包，热包，造口袋，固定带，保温箱床垫，床垫套等中），

- 建筑工业用纺织品（例如，在植物保护覆盖物，沥青覆盖物，土壤稳定（Bodenstabilisierung），浸渍层，基坑衬里，植物覆盖，杂草控制用织物，温室遮光层等中），

- 服装（例如，衬里无纺布，服装隔离和防护，手提包组成部分，鞋部件，皮带插入物，工业用头套/鞋，一次性工作服，衣服和鞋用袋，隔热等），

- 建筑物（例如，屋顶，隔热和隔音，屋用覆材，屋顶毡，隔音材料，增强材料，密封材料，阻尼材料等），

- 汽车（例如，内部空间过滤器，行李箱衬里，后车厢用架，隔热罩，行李箱地板覆盖物，过滤器，车顶顶蓬，装饰材料，安全气囊，消音垫，绝缘材料，车辆篷布，底板，地垫，带，簇绒地毯，座套，车门衬底，经平-绒针织物等），

- 家具和内饰（例如，家具构造，手臂和背部的隔离物，软垫填充物，防尘罩，外罩，边缘覆盖物，床上用品构造，被子，弹簧套，床垫组件，床垫保护件，窗帘，墙面护布，地毯底层，灯罩，封条，枕头填充物，床垫填充物，一次性床罩，布幕等），

- 工业（例如用于电缆绝缘，绝缘带，隔音层，空调系统，电池隔板，斑痕去除器，食品包装，胶带，香肠肠衣，奶酪肠衣，人造革，造纸毡，一般包装物等），

- 休闲和旅行（睡袋，帐篷，行李，手提袋，购物袋，飞机头枕，CD保护，枕套，三明治包等），

- 学校和办公室（例如，书籍封面，信封，地图，标志和三角旗，旗帜，钞票等）。

此外，本发明可以以具有权利要求1至16中任一项所述的根据本发明的无纺织物的擦拭巾，面膜和干衣纸为特征。这样的擦拭巾，这样的面膜或这样的干衣纸可以有利地以大于等于1.0 %∙m²/g，或在另一实施方式中大于等于1.2 %∙m²/g，或在一个非常有利的实施方式中大于等于1.5 %∙m²/g的极佳的比不透明度为特征。此外，这种擦拭巾，面膜和干衣纸的单位面积重量可以小于等于 70 g/m²，或在另一有利的实施方式中小于等于35 g/m²，特别是小于等于20 g/m²，因此提供了具有高不透明度和低单位面积重量的产品。

这样的擦拭巾可以以用于各种不同的应用，例如在卫生，医学或护理领域中为特征，并且在强度和吸水能力方面给使用者提供高可靠性的感觉。低单位面积重量也可以特别适合于敏感应用，例如适合于清洁测量仪器或光学仪器，例如眼镜，透镜或望远镜。

上述面膜例如可以有利地用于卫生应用，其中低单位面积重量能够提供出色的柔韧性和面膜对使用者的面部轮廓的适应性，并且高的比不透明度能够确保用于各种活性成分的多功能不透明基材，例如用于面部皮肤的美容治疗。

根据本发明的这样的干衣纸可以适用于干衣机，并且由于高的比不透明度，因此能够提供高可靠性。

如果该无纺织物浸有洗剂/乳液，则可以进一步改善根据本发明的擦拭巾，面膜或干衣纸的前述优点。因为，这样的洗剂/乳液可以包含用于大量应用的活性成分，因此提供了易于使用的产品。例如，擦拭巾或面膜因此可以浸有可以直接施用于皮肤或表面上的清洁洗剂或护理乳液。干衣纸可以例如浸有在干燥过程中释放并护理衣物的洗剂/乳液。

有利地，上述洗剂/乳液基本上不是基于水的。因为，包含在基于水的洗剂/乳液中的水将被无纺织物吸收，并且相对于干燥状态会显著降低比不透明度。优选的洗剂/乳液可以例如是基于脂肪的或基于蜡的，并因此确保了具有高的比不透明度的干燥产品。这种基于蜡的洗剂/乳液可以在擦拭巾中例如作为抛光剂存在，其在抛光过程中被释放到表面上。在面膜中基于脂肪的乳液的情况下，乳液在此可能例如在与皮肤接触之后由于体温而融化并因此被释放到皮肤上。在干衣纸的情况下，衣物护理剂可以例如作为基于蜡的洗剂/乳液存在，其在干燥过程中由于温度升高而被释放到衣物上。

为了制造根据本发明的无纺织物，可以使用开头提到的由含纤维素的纺丝溶液直接制造无纺织物的方法。在这种情况下，纺丝溶液优选根据直接溶解法，特别是莱赛尔法来制备，并通过喷丝头挤出。所使用的溶剂特别是NMMO或另一种氧化胺的水溶液。为了在挤出纺丝原液之后使纤维素析出并形成成型体，特别使用水作为凝结剂。

在制造根据本发明的无纺织物的方法中，主要进行以下步骤：

a) 制备具有纤维素的纺丝溶液，特别是根据直接溶解法，

b) 通过至少一个喷丝头挤出纺丝溶液，该喷丝头具有紧密相邻的喷嘴孔，

c) 借助于高速度的空气流拉伸并接触挤出的纺丝溶液，

d) 在运动的表面，特别是带式输送机或滚筒上形成无纺织物，

e) 洗涤无纺织物，和

f) 干燥经洗涤的无纺织物，

其中在步骤c）和/或d）中，将凝结剂施加在挤出的纺丝溶液上，以使溶解在纺丝溶液中的纤维素至少部分地析出。如果根据莱赛尔法制备纺丝溶液，则凝结剂优选为水或具有NMMO的水。

在步骤c）和d）期间，由此形成再生纤维素成型体，它们彼此连接成成型体的网络。在此，可以通过工艺参数如凝结液的施加的量和时间点以及（所吹）空气流的速度强烈控制所形成的成型体的形状和几何。此外，挤出的纺丝溶液的各个长丝之间的材料锁合连接的形成强烈地受到凝结液的施加时间点的影响。例如，已经发现，相对于在喷丝头附近通过在早期施加凝结液的较早的方法，抑制了复丝的形成并在最终产品中获得高含量的单丝。相反，如果成型体的凝结发生在较晚的时间点，即远离喷丝头，则挤出的纺丝溶液的长丝可以在所吹空气流中相互接触并且材料锁合地连接成复丝，因为纤维素尚未析出，因此通过各个长丝的纤维素分子之间的内聚获得了永久连接，该永久连接例如不再能够以非破坏性的方式脱离。如果得自挤出的纺丝溶液的长丝仍然含有溶剂并且尚未最终凝结，则所述内聚尤其是可能的。然后，各个长丝和形成的复丝可以在所吹空气流中或者在步骤d）中的无纺织物的形成时相交并且彼此接触，从而在长丝之间获得节点。然后，各个长丝段通过这些节点彼此材料锁合地连接，并如此形成成型体的网络，该网络构成根据本发明的无纺织物。除了节点中的材料锁合连接之外，所述长丝还可以相交并重叠而无节点地形成，并如此形成成型体的三维网络。

通过挤出的纺丝溶液在所吹空气流中增加的拉伸，首先，可以形成较细的长丝，其次，长丝中的纤维素链可以较强烈地以空气流的方向取向。此外，已经表明，较高的空气压力或较高的空气流速度引起所吹空气流中的较大的湍流。然而，通过该较大的湍流可以获得具有变化的直径的长丝，因为挤出的纺丝原液在通过所吹空气流拉伸的时间点时尚未析出，因此仍是可成型的。因此，如此制成的单丝和复丝或单丝段和复丝段可以具有在其纵向延伸上变化的直径。此外，较快的所吹空气流通常导致单丝的平均直径减小。制成具有较小直径的较细单丝以及在纵向延伸上直径的变化最终都导致无纺织物的比不透明度的提高。

除了所吹空气流的速度和所施加的凝结剂的量之外，还可以改变带式输送机或滚筒上的无纺织物的牵引速度，并因此影响无纺织物的单位面积重量。令人惊奇地发现，通过提高牵引速度，一方面可以提高与面积有关的产量，另一方面可以实现具有低单位面积重量和高的比不透明度的无纺织物。后者尤其归因于无纺织物中的单丝段，所述单丝段在其纵向延伸的90％上具有小于等于15 µm的直径。因此，可以通过该方法生产在不透明度方面具有特别有利的性质的成本有利的无纺织物。

通过在该方法中串联连接多个喷丝头，同样可以获得多层片无纺织物，其中不同层片中的再生纤维素成型体的网络彼此叠置，并且可能事后例如通过水喷射凝结。

附图简介

在下文中，参考附图描述本发明的实施方式。其中：

图1是根据本发明的无纺织物的第一实施方式的示意图，

图2是根据本发明的无纺织物的另一实施方式的显微图像，

图3是用于说明相应于实施例B1至B7的根据本发明的无纺织物的比不透明度的点图，

图4是用于确定比不透明度的测量方法的示意图，

图5是用于确定单丝段的直径的样品载体的局部撕开的示意性俯视图，

图6是擦拭巾的撕开的剖视图，

图7是干衣纸的撕开的剖视图，和

图8是面膜的局部撕开的俯视图。

实施本发明的方式

图1示出了根据第一实施方式的无纺织物100的示意图，该无纺织物100具有再生纤维素成型体2的网络1。成型体2在节点3处彼此材料锁合地连接成网络1。在网络1中，成型体2具有各自在节点3之间延伸的单丝段4。除了单丝段4之外，成型体2还具有复丝段5，其与单丝段4一样在节点3之间延伸，或者经由节点3彼此连接成成型体2的网络1。在此，单丝段4可以在节点3处各自选择性地与其他单丝段4或与复丝段5连接。

在干燥状态下，无纺织物100具有大于等于1.0 %∙m²/g的比不透明度。在其他实施方式中，取决于工艺参数和单位面积重量范围，该比不透明度可以提高到至多1.2 %∙m²/g，特别优选到至多1.5 %∙m²/g。例如，图3示出了点图50，其中，x轴51表示单位面积重量，单位为 g/m²，y轴52表示比不透明度，单位为[ %∙m²/g]。在此，直线53、54和55各自表示比不透明度的下限1.0%∙m²/g、1.2%∙m²/g和1.5%∙m²/g。在此，垂直直线56、57和58各自表示单位面积重量的极限值70 g/m²、35 g/m²和20 g/m²。在此，测量点60各自代表本发明的实施方式B1至B7。在此，测量点61、62、63和64各自代表比较测量V1至V4。在对实施例的描述中，更详细地解释了测量点60至64的细节。

根据图1中的实施方式的单丝段4具有沿其纵向延伸6可变的变化直径7。在此，单丝段4的直径7为沿单丝段4的纵向延伸6的至少90％最大15μm。在此，单丝段4沿其纵向延伸6平均具有1μm至8μm的直径7。

在另一实施方式中，单丝段4的直径7在其纵向延伸6的至少90％上可以为最大10μm，或在一个特别有利的实施方式中可以为最大7μm。通过在所吹空气流中在高速和湍流下拉伸挤出的纺丝溶液，成型体得到在其纵向延伸6上变化的直径7。因此，通过在所吹空气流中连接多根长丝而形成的复丝段5同样具有在其纵向延伸8上变化的直径9。在此，复丝段5在其纵向延伸8的至少90％上具有小于等于100μm的直径。

复丝段5通过在所吹空气流中材料缩合地连接各个长丝来形成，因此基本上由多个单丝段4组成，其中这些单丝段4内在地通过纤维素分子的内聚彼此不可分离地连接。因此，不应将复丝段5视为一束平行的单丝段4，而应将其视为通过连接多根长丝而形成的单独的复丝段5。

图2示出了根据本发明的无纺织物101的以250倍放大的电子显微镜照片。如先前针对图1所述，无纺织物101具有纤维素成型体2的网络1，所述纤维素成型体2通过节点3连接并且由单丝段4和复丝段5组成。

在根据图1和2的无纺织物100和101中的再生纤维素成型体2形成无端的网络1，其中基本上看不到成型体2的长丝末端。通过挤出的纺丝溶液在所吹空气流中的拉伸过程，各根长丝彼此材料锁合地连接，因此长丝的任何一端都与其他长丝相连并形成节点3。因此，例如在根据图2的示例性无纺织物101的显微图像中未能识别到零散的长丝末端。但是，不能排除在无纺织物100、101的进一步后处理步骤-例如额外的水喷射凝结-中，长丝末端从网络1中脱离，并因此将零散地存在于无纺织物中。

无纺织物101的成型体2是溶液纺制的纤维素成型体2，并根据莱赛尔法由包含纤维素、水和NMMO的纺丝溶液来制备。在析出纤维素并洗涤无纺织物101之后得到根据本发明的无纺织物101，除了不可避免的杂质之外其仅由纤维素组成。此外，无纺织物101不具有消光剂和着色剂，这赋予其出色的强度和稳定性。此外，无纺织物101不含粘合剂或粘接剂，因此不会不利地损害无纺织物101的机械柔韧性。此外，无纺织物101具有良好的皮肤耐受性，因为其没有金属残留物，特别是铜和镍的残留物。

在另一实施方式中，无纺织物100、101可以具有多个彼此连接的层，但是这在附图中没有详细示出。在此，层的连接可以通过成型体2的纤维素分子之间的内聚以材料锁合的方式进行，或者例如通过成型体2的机械缠结-例如在水喷射凝结（水力缠结）的过程中-以形状锁合和/或力锁合的方式进行。

根据本发明的无纺织物100特别适合于制造擦拭巾200，面膜300和干衣纸400，其中，无纺织物100在此具有大于等于1.0 % g m^-2的比不透明度。

例如，图6示出了擦拭巾200，其具有前述的根据本发明的无纺织物100。无纺织物100在此浸有洗剂/乳液210，该洗剂/乳液210至少部分地渗透到无纺织物100中并形成渗透区域215。在这种情况下，洗剂/乳液210可以包含溶剂，例如水，但是优选是基于油、脂肪或蜡的，并因此基本上不含水。取决于洗剂/乳液210，这样的擦拭巾200同样可以适用于卫生用途和表面处理。

图7中示出了干衣纸400，其同样具有根据本发明的无纺织物100。在无纺织物100上又施加了洗剂/乳液410。在此，洗剂/乳液410可以渗入到无纺织物100的结构中并将其润湿，但是这在该图中没有详细示出。特别地，无纺织物100可以被洗剂/乳液410完全或部分地润湿。洗剂/乳液400优选不含水溶液，并且在升高的温度下，例如在干衣机中的干燥过程期间，被释放到包含在干衣机中的衣物上。

最后，图8示出了面膜300，该面膜300具有作为基底载体的无纺织物100，并且在内侧（朝向使用者的面部）涂有乳液310。乳液310在此优选地如此获得，即，其可以通过使用者的皮肤温度从无纺织物100脱离并释放给皮肤。此外，面膜300具有多个切口320，以便易于贴合使用者的面部。

在下文中描述图3、4和5，以说明实施例。

实施例

比不透明度的测量：

从要测量的无纺织物中随机取出10 x 10 cm大小的样品，并且在进行测量之前，将其在23℃（±2℃）和50％（±5％）相对空气湿度下调整24小时。进行调整后，称重样品，并确定以 g/m²为单位的单位面积重量。

对于所有测量，作为测量仪器，给Konica Minolta Inc.的分光光度计CM-600d配备了用于不透明度测量的测量头附件（Konica Minolta，没有装玻璃，塑料，CM-A180目标掩模8mm (w/o板))，并用黑色标准品（Konica Minolta Inc., 零位校准箱CM-A182）和用白色标准品（Konica Minolta Inc., CM-A177）校准仪器。

可从表1获悉用于所有校准测量和不透明度测量的测量仪器设置和软件。

表1：用于校准和测量的测量仪器设置

为了确定不透明度，使用具有黑色和白色区域的不透明度测量卡（TQC测试图，格式A4，产品编号VF2345）。

各自在不透明度测量卡的黑色和白色区域上方测量样品的反射值。图4示出了样品70的示意图，样品70由根据本发明的无纺织物100通过剪切或冲压取出。样品70具有10cm的边缘长度71、72。在此，记录测量点1至5的位置73、74、75、76和77各自位于样品70的角中以及中心中。

首先，将样品70放置在不透明度测量卡80的黑色区域81上方，并确定用于样品在黑色上方反射的测量点1至5。随后，将样品70放置在不透明度测量卡80的白色区域82上方，并且重复记录用于样品在白色上方反射的测量点1至5。

然后，可以根据式（2）各自分别对于测量点1、2、3、4和5计算样品的不透明度：

不透明度[％] = 100 ∙ 黑色上方的反射/白色上方的反射 (2)

其中黑色上方的反射表示在570 nm波长下样品在黑色不透明测量卡背景上方的反射，反之，白色上方的反射是指在570 nm波长下样品在白色不透明度测量卡背景上方的反射。

随后，计算所有5个测量点上的不透明度值的平均值，并根据如前定义的式（1）确定作为该平均值除以样品的单位面积重量的样品的比不透明度：

比不透明度 [%∙m²/g] =不透明度 [%] /单位面积重量[g/m²]。 (1)

在此，比不透明度表示按样品的单位面积重量归一化的不透明度。

单丝段的直径的显微测定：

为了确定单丝段的直径，从无纺织物中随机取出1cm x 1cm大小的样品90，并且在进行测量之前，将其在23℃（±2℃）和50％（±5％）相对空气湿度下调整24小时。

随后，如图5中所示，将样品90放置在透光的样品载体91上并用盖玻片92覆盖。盖玻片92用金属框93（质量为62.6 g）加重。在此，金属框架93具有用于通过样品90上的盖玻片92透视的窗口94。因此，在光学显微镜中以黑/白透射光以100倍放大由样品90制成样品照片。

从样品照片中随机选择一个1 mm×1 mm大小的正方形95，并在该正方形95中绘制两个对角线96、97。通过确定等效直径99（通过圆等价（Kreisäquivalenz））来测量被对角线96、97切入直至150μm的测量深度的那些单丝段98。为此，将压住的无纺布的上侧定义为零点。因此，薄于150μm的无纺布可以在其整个厚度上用这种方法来检测。如果在正方形的顶点处切下单丝段，则仍然可以借助于圆等价完全检测其等效直径99。

可以在两个另外的无纺布位点处重复所述的测量方法，并且通过在那些无纺布位点的单丝段98的所有等效直径99来形成平均值。测量中不考虑复丝段和节点。

实施例的描述：

在下文中示出了根据本发明的无纺织物的7个实施例（B1至B7）。

示例性提及的无纺织物（B1至B7）相应于包括以下步骤的方法来制造：

- 根据开头所述的已知方法制备具有10％纤维素的莱赛尔纺丝溶液；

- 将纺丝溶液通过彼此紧密排列的喷丝头开口挤出，并在所吹空气流中用高速拉伸（有关该方法的工艺技术细节，参见开头提到的现有技术）；

- 在拉伸期间和/或之后，通过施加凝结剂使纤维素至少部分地从挤出的纺丝溶液中析出，以形成成型体；

- 最后，通过将成型体放置在移动的带式输送机上形成无纺织物，然后洗涤并干燥。

为了表明如此制造的无纺布在其比不透明度方面的根据本发明的有利性质，在该方法期间，相较于参照例（B4），改变所吹空气压力（所吹空气流的速度）以及凝结液的量。单位面积重量可以通过有针对性地控制带式输送机的速度来匹配。表2中总结了实施例B1至B7的制造参数。

表2：根据本发明的无纺织物的生产参数

如此获得的实施例B1至B7由100％的纤维素组成，即，由再生莱赛尔成型体组成，并且均具有大于1 %∙m²/g的比不透明度和小于70 g/m²的单位面积重量。

一般性地表明，通过有针对性地控制所吹空气流（特别是通过改变压力来有针对性地控制所吹空气流的速度），实现了单丝段中直径分布的变化，其中较高的所吹空气流速度，即较高的所吹空气压力，导致更强的拉伸并因此导致单丝段的更细的平均直径。同样可以通过改变施加在挤出的纺丝溶液上的凝结液的量影响单丝的形成并因此控制无纺织物的比不透明度。在这种情况下，凝结液的量的增加伴随着更高的单丝段含量，这又导致更高的比不透明度。

将表2中的参数（空气压力和凝结液的量）作为基于参照例B4的因子给出。在此，参照例B4的参照参数通过调整生产设备来确定，从而获得平均单位面积重量为25 g/m² ±10 %且平均比不透明度为1.6 %∙m²/g ± 10 %的无纺织物。

无纺织物B1至B7的比不透明度相应于上述测量方法来确定。表3中示出了在此确定的测量值。

表3：根据本发明的无纺织物的测量值

比较例：

为了说明实施例B1至B7的有利性质，在表4中示出了比较例V1至V4。比较例的单位面积重量和比不透明度相应于上述测定方法来确定。

表4：比较例的性质

比较例V1是Sawabond 4138型的100％聚丙烯纤维的梳理热凝结（热粘合）无纺布，Sandler AG。该无纺布的单位面积重量小，为32 g/m²，但在测量中显示出低的比不透明度，仅为0.74 %∙m²/g。

比较例V2是梳理的水喷射凝结的100％莱赛尔短纤维无纺布，Lenzing AG。该无纺布具有相对高的单位面积重量，为79.7 g/m²，但是，仍然仅达到0.88 %∙m²/g的比不透明度。

Asahi Kasei Corp.的Bemliese SE384G型的100％铜氨人造丝纺丝无纺布（Spinnvlies）用作比较例V3。在40.5 g/m²的单位面积重量下，该纺丝无纺布的比不透明度仅达到0.98 %∙m²/g。

比较例V4示出了Berry Global Inc.的Reemay 2250型的100％聚酯纺粘无纺布（Spunbond-Vlies）。该聚酯纺粘无纺布在19.0 g/m²的低单位面积重量下显示出1.51 %∙m²/g的出色的比不透明度。

在图3的点图50中，比较例V1至V4各自示为测量值61、62、63和64，并且与根据本发明的实施例B1至B7的测量值60相关联。

Claims

1.无纺织物，其具有成型体（2）的网络（1），其中所述无纺织物（100、101）在干燥状态下具有大于等于1.0 %∙m²/g的比不透明度，其特征在于，成型体（2）是再生纤维素成型体（2），并且通过节点（3）彼此材料锁合地连接成网络（1），并且其中所述再生纤维素成型体（2）包含在节点（3）之间延伸的单丝段（4），所述单丝段（4）的直径（7）沿其纵向延伸（6）变化并且在其纵向延伸（6）的至少90％上具有小于等于15μm的直径（7）。

2.根据权利要求1所述的无纺织物，其特征在于，所述再生纤维素成型体（2）包含在节点（3）之间延伸的复丝段（5），所述复丝段（5）由多个彼此材料锁合地连接并且基本上平行的单丝段（4）组成，其中复丝段（5）在其纵向延伸（8）的至少90％上具有小于等于100μm的直径（9）。

3.根据权利要求1或2所述的无纺织物，其特征在于，所述再生纤维素成型体（2）形成基本上无端的网络（1），而没有可见的长丝末端。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物（100、101）基本上不含消光剂和着色剂。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物（100、101）基本上仅由纤维素组成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述再生纤维素成型体（2），特别是根据莱赛尔法的，是溶液纺制的纤维素成型体（2）。

7.根据权利要求6所述的无纺织物，其特征在于，所述单丝段（4）具有实心的，特别是圆形的横截面。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物（100、101）基本上不含粘接剂或粘合剂。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物（100、101）基本上不含铜和/或镍。

10.根据权利要求9所述的无纺织物，其特征在于，所无纺织物（100、101）的铜含量小于5ppm和/或镍含量小于2ppm。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述单丝段（4）在其纵向延伸（6）的至少90％上具有小于等于10μm，特别是小于等于7μm的直径（7）。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述单丝段（4）具有大于等于1μm且小于等于8μm的平均直径（7）。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物（100、101）在干燥状态下具有大于等于1.2%∙m²/g，特别是大于等于1.5%∙m²/g的比不透明度。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物（100、101）的单位面积重量小于等于70 g/m²，特别是小于等于35 g/m²，特别优选小于等于20 g/m²。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物（100、101）具有含量为最多1重量％，特别是最多0.5重量％的改善性质和精制表面或改变性质和改变表面的物质或加工促进剂。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的无纺织物，其特征在于，再生纤维素成型体（2）的网络（1）具有多个彼此连接的层。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的无纺织物（100、101）在制造卫生产品，特别是吸收层，擦拭巾，尿布，卫生巾/绷带，衬垫，护垫，一次性服装等中以及用于制造过滤器，工业产品，服装，家具和内饰，汽车，休闲产品或学校和企业用产品的用途。

18.擦拭巾，面膜或干衣纸，其具有根据权利要求1至16中任一项所述的无纺织物（100、101），特别是具有大于等于1.0 %∙m²/g的比不透明度。

19.根据权利要求18所述的擦拭巾，面膜或干衣纸，其特征在于，所述无纺织物（100、101）浸有洗剂/乳液（210、310、410）。

20.根据权利要求19所述的擦拭巾，面膜或干衣纸，其特征在于，所述洗剂/乳液（210、310、410）基本上不是基于水的。