CN118355161A - 纺织品增强材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纺织品增强材料及其用途，该增强材料由由熔纺聚合物纤维制成的非织造载体和施加到其上的热熔性粘合剂组合物组成。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织品增强材料及其用途，该纺织品增强材料由由熔纺聚合物纤维制成的非织造载体和施加到其上的热熔性粘合剂组合物组成。
背景技术
各种形式的纺织品是自人类早期以来生产的最古老的人工制品之一，至今仍应用于生活的各个方面，其中服装是迄今为止最著名的应用领域。为了满足纺织品在功能性和耐用性方面不断增长的各种要求，它们可以与许多辅助材料和增强材料结合使用。
因此，例如，WO 2004/090061描述了一种热熔性粘合剂/填料复合物形式的热塑性硬化材料，其包含一种或多种量为50重量％至95重量％且MVR值为2至300的热熔性粘合剂，和一种或多种量为50重量％至5重量％且不溶解于热熔性粘合剂的填料。
WO 2005/110719描述了一种形成弹性膜非织造层压体的方法，所述方法包括：挤出包含弹性聚合物的热塑性聚合物组合物；将所述挤出的热塑性聚合物组合物吹塑以形成吹塑膜气泡；将所述气泡引导至一对辊之间形成的第一辊隙，以将所述气泡塌陷成初生膜片材；提供至少第一纤维非织造网；以及将所述至少第一纤维非织造网引导至所述辊隙以接触所述初生膜片材的一侧，从而形成包含所述膜片材和所述至少第一纤维非织造网的层压体。
DE 10 2005 057 221涉及一种可固定的纺织织物，其尤其可用作纺织工业中的内衬材料，并且包括基于非织造布、机织布、针织物等的载体，其为至少一侧设有粘合剂涂层。至少一层由纤维组成并具有预定功能的附加层被施加到粘合剂涂层上。
WO 2010/127781公开了一种热熔性粘合剂/塑性复合物形式的硬化材料，其具有长为1mm至30mm并且量高达65重量％的植物纤维填充材料，其中该复合物根据DIN 53121测量的弯曲强度为1000N至2500N，该复合物的两种组分，即植物纤维填充材料和热塑性热熔性粘合剂，在挤出前聚集，作为预聚集体插入挤出机，并从中挤出。
DE 10 2019 106 995描述了一种可热固定的纺织织物，特别可用作纺织工业中的可固定内衬、衬里和/或外织物，其包含基于熔喷非织造织物的载体材料，其中所述载体材料一侧具有植绒纤维，背向植绒纤维的一侧具有热熔性粘合剂。所要求保护的可固定纺织织物的特征在于其手感舒适并且具有低厚度和高弹性。
EP 2 846 653提到了一种热熔性片材，特别是用作纺织工业中的易熔内衬，其具有基底层，该基底层具有纺织材料，该纺织材料具有粘合剂复合结构，其上具有聚氨酯热熔性粘合剂组合物。据说热熔性片材具有高度的粘合强度，特别是在难熔的外层织物上，例如涂有碳氟化合物或聚氨酯的外层织物。
由一根线形成的线圈缠绕在另一个线圈上的纺织织物被称为针织物，与通过交叉两根线系统制备片材的机织物相比，针织物具有更高的伸展性和弹性。为了使这种针织物具有某些应用所需的强度，例如用于生产鞋子时，可以将针织物与增强材料结合在一起。
现有技术中提出的硬化纺织品的解决方案大多具有这样的缺点：它们通常不能在保持有利的弹性和透气性的同时用于增强弹性和/或柔性纺织品，并且常常需要复杂的结构。特别地，在保持针织物的弹性的同时，仍然需要强度和弹性的组合以进行充分的增强。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种材料，这种材料尤其可用于增强柔性纺织品，如针织物和具有一定比例弹性纤维或莱卡纤维的纺织品，而不会对这些材料的有利特性产生不利影响。
令人惊奇的是，已发现该目的能够通过由熔纺聚合物纤维制成的非织造载体和施加至此类非织造载体的热熔性粘合剂组合物的组合来实现。
因此，在第一方面，本发明涉及一种纺织品增强材料，其中该增强材料由由熔纺聚合物纤维制成的非织造载体和施加到所述非织造载体上的热熔性粘合剂组合物组成，其中所述增强材料的特征在于根据ISO 9073-3，在至少一个方向上在100N下测定的伸长率为至少120％且不超过350％。
令人惊奇的是，已经表明，以这种方式可以以尺寸稳定的方式支撑待增强的材料。
在一个优选的实施方案中，根据ISO 9073-3测定的本发明的增强材料在至少一个方向上在100N下具有至少140％的伸长率。
在本发明的范围内，"纺织品"包括可以通过各种方法加工成线形、二维和三维织物的纺织原料和非纺织原料。“纺织原料”用于指代合成纤维和天然纤维，而“非纺织原料”一词尤其涵盖皮革。
在本发明的范围内，令人惊讶地发现，根据本发明的特定非织造载体和热熔性粘合剂组合物的组合产生了一种材料，该材料除了优异的机械性能，特别是其弹性和柔韧性之外，还以低重量提供高穿着舒适度并且具有良好的透气性，因此非常适合作为纺织品，特别是弹性纺织品，例如针织物和具有一定比例的弹性纤维和莱卡纤维的纺织品的增强材料，但不会对此类纺织品的有利特性产生不利影响。
在一个特别优选的实施方案中，根据ISO 9073-3分别测定的本发明的增强材料在至少一个方向上在100N下具有120％至300％，优选140％至250％的伸长率。通过这种方式，即使与根据本发明的增强材料组合，也可以保持待增强材料的原始弹性和柔性，同时提供尺寸稳定的支撑。
除了弹性性能之外，根据本发明的增强材料还具有其他有利的机械性能。因此，在一个优选的实施方案中，根据本发明的增强材料的特征在于，根据ISO 9073-3测量的在至少一个方向上的最大张力为至少100N。
在本发明的范围内，“最大张力”是指在拉伸测试期间测得的最大力。该力用作增强材料的撕裂强度的量度。
在一个优选的实施方案中，根据ISO 9073-3测定的本发明的增强材料在至少一个方向上具有至少120N、优选至少140N的最大张力。
根据本发明的增强材料的进一步特征在于其各向同性，因此其可以以多种方式使用。因此，根据本发明的增强材料在不同方向上的伸长率和最大张力仅具有很小的差异。因此，一个优选实施方案中，根据本发明的增强材料在第一方向上在100N下的伸长率与在第二方向上在100N下的伸长率相差不超过30％，优选不超过20％，其中所述伸长率根据ISO9073-3测定，并且第二方向优选垂直于所述第一方向。
关于最大张力，一个优选实施方案中，根据本发明的增强材料在第一方向上的最大张力与在第二方向上的最大张力相差不超过30％，优选不超过20％，其中所述最大张力根据ISO 9073-3确定，并且第二方向优选垂直于所述第一方向。
根据本发明的增强材料尤其可用于增强重机械受压材料，例如用于鞋，而不会对它们的原始性能产生不利影响。因此，根据本发明的增强材料的特征在于相应的断裂伸长率，其表示断裂后增强材料的长度与初始长度成比例的百分比变化。在一个优选的实施方案中，根据ISO 9073-3分别测定的本发明的增强材料具有200％至700％、优选300％至600％的断裂伸长率。
不受理论的束缚，认为特别是通过所述非织造载体和所述热熔性粘合剂组合物的所述组合实现了根据本发明的增强材料的有利特性。在这方面，优选由基本重量为150g/m2至500g/m2、优选250g/m2至400g/m2的熔纺聚合物纤维制成的非织造载体。
所使用的非织造载体上设有热熔性粘合剂组合物，其被认为有助于根据本发明的增强材料的有利特性。其中，优选的实施方案中，所述热熔性粘合剂组合物的基本重量为30g/m2至120g/m2、优选50g/m2至80g/m2。
根据本发明的增强材料的性能可以通过选择适合非织造载体的聚合物来有效调整。在一个优选的实施方案中，非织造载体的聚合物选自聚酯基聚合物、聚酰胺基聚合物、聚烯烃基聚合物、聚氨酯基聚合物、乙烯/醋酸乙烯基聚合物、聚醚基聚合物、弹性体基聚合物、其共聚物以及其混合物，其中特别优选聚氨酯基聚合物。在聚氨酯基聚合物的组中，特别优选热塑性聚氨酯。
根据对增强材料应用的要求范围，非织造载体可以与合适的热熔性粘合剂组合物组合。在一个优选的实施方案中，根据本发明使用的热熔性粘合剂组合物选自由线性聚酯、线性聚醚、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、热塑性聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、热塑性弹性体、聚烯烃及其混合物和共混物组成的组。特别是考虑到根据本发明的增强材料的弹性优势，基于热塑性聚氨酯的热熔性粘合剂组合物是特别优选的。
调整根据本发明的增强材料的性能的另一种可能性是通过将热熔性粘合剂组合物施加到非织造载体上的方法来提供的。在一个实施方案中，所述热熔性粘合剂组合物优选连续地铺展在整个非织造载体的表面上。通过连续施加热熔性粘合剂组合物，实现了用热熔性粘合剂组合物对非织造载体进行全表面涂覆，例如以膜的形式。通过这种方式，尤其可以提高增强材料的机械性能。
在可选的优选实施方案中，热熔性粘合剂组合物优选不连续地施加到非织造载体上。通过这种方式，尤其可以有效地调节增强材料的弹性和透气性。例如，热熔性粘合剂组合物可以点状、阵列状、条状或网状施加到非织造载体上。其中，热熔性粘合剂组合物的分布可以是规则的或不规则的。在一个优选的实施方案中，热熔性粘合剂组合物优选以网状纤维形式施加，其中热熔性粘合剂纤维可以纺丝、喷涂或层压到所述非织造载体上。在一个特别优选的实施方案中，热熔性粘合剂组合物也是粘合剂非织造物的形式，和/或本身含有聚合物纤维。
除了有利的机械性能之外，根据本发明的增强材料还具有有利的透气性，这是尤其在用于增强鞋或功能性纺织品的用途中所期望的，并且使得在透气性方面有改善的穿着舒适度。优选地，根据DIN EN ISO 9237测定的根据本发明的增强材料在100kPa下具有至少25l/m2/s、优选至少30l/m2/s的透气性，和/或在200kPa下至少50l/m2/s，优选至少55l/m2/s的透气性。
进一步优选地，本发明的增强材料在100kPa下的透气性不大于1000l/m2/s，优选不大于750l/m2/s。通过这种方式，可以提供一种具有良好防水性能的材料，特别是用于鞋类。
具体地，根据本发明的增强材料的特征在于，所述有利的性能通过仅两种材料的组合来实现，而传统的增强材料通常具有明显更多的层。因此，根据本发明的增强材料的实施方案是优选的，其中所述增强材料不包含另外的层。
根据本发明的增强材料具有广泛的应用。因此，本发明还涉及增强材料在制造鞋、衣服和配件例如包、皮带和手镯，在生活方式领域和在矫形外科中的用途。由于其有利的弹性性质，特别优选使用根据本发明的增强材料来增强柔性材料，例如针织物和/或具有一定比例的弹性纤维和莱卡纤维的纺织品。
根据本发明的增强材料可以通过任何常用方法例如通过热压与待增强的织物组合。
具体实施方式
通过以下实施例进一步解释本发明，但这些实施例绝不应理解为对本发明理念的限制。
实施例：
根据本发明的增强材料由TPU熔喷非织造物与TPU热熔性粘合剂组合物制备，其中所述热熔性粘合剂组合物以60g/m2的基本重量以网状形式施加在非织造载体上。所得增强材料的机械性能和透气性总结于表1和表2中。
对于实施例1，使用基本重量为390g/m2的非织造载体，对于实施例2，使用基本重量为310g/m2的非织造载体。
表1：机械性能
1)根据ISO 9073-3测定
2)根据ISO 9073-3测定
3)根据ISO 9073-3测定
cmd:横向
md：纵向
表2：透气性
4)根据DIN EN ISO 9237测定
从所提供的数据可以看出，根据本发明的增强材料将有利的机械性能与透气性结合起来，因而具有高穿着舒适度。
Claims (14)
1.一种纺织品增强材料，其中，所述增强材料由由熔纺聚合物纤维制成的非织造载体和施加到所述非织造载体上的热熔性粘合剂组合物组成，其特征在于，所述增强材料的根据ISO 9073-3在至少一个方向上在100N下测定的伸长率为至少120％且不超过350％。
2.根据权利要求1所述的增强材料，其特征在于，根据ISO 9073-3测定的所述增强材料在至少一个方向上在100N下具有至少140％的伸长率。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，根据ISO 9073-3分别测定的根据本发明的增强材料在至少一个方向上在100N下具有120％至300％，优选140％至250％的伸长率。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，根据ISO 9073-3测定的所述增强材料具有250％至700％、优选300％至600％的断裂伸长率。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，其根据ISO 9073-3测定的在至少一个方向上的最大张力为至少100N，优选至少120N，更优选至少140N。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，所述非织造载体的基本重量为150g/m2至500g/m2，优选250g/m2至400g/m2。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，所述热熔性粘合剂组合物的基本重量为30g/m2至120g/m2，优选50g/m2至80g/m2。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，所述非织造载体的聚合物选自聚酯基聚合物、聚酰胺基聚合物、聚烯烃基聚合物、聚氨酯基聚合物、乙烯/醋酸乙烯基聚合物、聚醚基聚合物、弹性体基聚合物、其共聚物以及其混合物，尤其是聚氨酯基聚合物。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，所述热熔性粘合剂组合物选自由线性聚酯、线性聚醚、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、热塑性聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、热塑性弹性体、聚烯烃及其混合物和共混物组成的组，尤其是聚氨酯基聚合物。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，所述热熔性粘合剂组合物连续地扩展遍及所述非织造载体的表面。
11.根据权利要求1至9中至少一项所述的增强材料，其特征在于，所述热熔性粘合剂组合物被不连续地施加到所述非织造载体上。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，根据DIN ENISO 9237测定的所述增强材料在100kPa下具有至少25l/m2/s，优选至少30l/m2/s的透气性，和/或在200kPa下至少50l/m2/s，优选至少55l/m2/s的透气性。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料，其特征在于，所述增强材料在100kPa下的透气性不大于1000l/m2/s，优选不大于750l/m2/s。
14.根据前述权利要求中至少一项所述的增强材料在制造鞋、衣服、配件、在生活方式领域以及在矫形外科中的用途。
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