CN1223701A - 具有改善均匀度的无纺织物 - Google Patents

Abstract

提供一种织物,织物是在气动腔体内制作的,气动腔体在其接触流体的有效表面上具有细沟纹。还提供一种制作具有较高均匀度织物的方法,这是在表面上具有沟纹的气动腔体中制作的。这样制成的织物具有较高的均匀度,均匀度是通过渗透性、单位重量或横向和机器方向强度的性能测得的。

Description

具有改善均匀度的无纺织物

                  发明背景

本发明涉及无纺织物领域。如熔喷织物和纺粘织物一类无纺织物是拉伸聚合物流制成的，这一般是在空气一类流体内进行的。在纺粘纤维的制作中，举例来说，纤维在称作拉伸单元的腔体内将其拉伸并将其铺在称作成形网体的移动皮带上。在熔喷纤维的制作中，拉伸单元一般只是由喷丝头构成的，聚合物是通过喷丝头流出，再将其在于成形网体上之前作气动拉伸的。

对某些类型无纺织物来说，其特征之一是制品的均匀度。无均匀度会造成一定长度的无纺织物内性能的多变并造成无纺织物的早期损坏和(或)出现触感性能不良的现象。提高均匀度就可加大无纺织物损坏之前所能承受的作用力，也就是无纺织物就会更加结实。这对较其他织物恒定地较为结实的织物来说就可使其制品在相同的强度下做得更薄更轻，或在相同的基重下更为结实。

但发明人并不愿受此看法的约束，其中某些发明人认为妨碍制出结实无纺织物的因素之一是由于大量随着纤维通过拉伸腔体的空气造成很高程度的紊流。这些发明人认为这种紊流妨碍了纤维从喷丝头向成形网体作平稳的流动，因而造成了织物的不均匀度以及某些薄弱的部分。也有一些发明人认为不是降低而是加大拉伸腔体内的紊流会造成纤维的偏移而取得更为均匀的织物。操作上确切的原理仍不清楚，但按本发明制成的织物与不按本发明制成的类似织物相比更加均匀。

                    概述

因此，本发明的目的是通过一种提高织物均匀度的新颖方法制成一种无纺织物。提高均匀度也就提高了无纺织物的强度。

本发明的目的是通过在气动腔体内接触流体的有效数量表面上形成微细沟纹并在这种腔体内制作无纺织物得以实现的。这种织物的均匀度高于在无沟纹气动腔体内制成的类似织物。

一种用以实施本发明的代表性气动腔体在其有效量面积上设有沟纹，沟纹深约10～6500μm、宽约10～6500μm、间隔约10～6500μm。

织物的均匀度是通过渗透性、横向强度或机器方向强度测定的，就商业价值来说应高出不用带沟纹拉伸机制成的类似织物约10％。

              附图的详细描述

图1所示为用以制作纺粘织物的代表性拉伸单元。图2所示为用以制作熔喷无纺织物的代表性装置。图3所示为图2中构件16所示熔喷模具。图4为模具沿图3中3-3线的视图。

图5～14为曲线图，示出用带沟纹拉伸单元与用无沟纹拉伸单元所制织物各种性能之间的对比关系。在图5～14的曲线图中，方形符号代表用带沟纹拉伸单元所制织物的测点，斜方形符号代表用不带沟纹拉伸单元所制织物的测点。

图15～16为在宽为20in(51cm)、单位重量为0.5osy(17gsm)的熔喷织物中基重与位置的关系图。图15中的织物是用不带沟纹气动腔体制成的，图16中的织物是用带沟纹的气动腔体制成的。

                    定义

在本文所用“无纺织物”一词是指具有交相铺覆的单纤维或单线织物结构，而不是象在编织织品中样式一致的织物。对无纺织物的制作曾采用过很多种方法，如采用过熔喷法、纺粘法和粘合疏理织物加工法。无纺织物的基重一般表示为每平方码织料的英两数(osy)或每平方米织料的克数(gsm)，可用的纤维直径一般以微米表示。(应注意，为将osy换算成gsm可将osy乘以33.91)。本文所用“微纤维”是指小直径的纤维，其平均直径不大于75μm左右，例如，其平均直径约为0.5～50μm，更确切地说，微纤维的平均直径约为2～40μm。另一种常用的表示直径的方法是支。其定义是每9000米纤维的克数，并可计算为平方微米的纤维直径，用giams/cc的密度乘，再用0.00707乘。较低的支数表示较细的纤维，较高的支数表示较粗的或较重的纤维。例如，将15微米的聚丙烯纤维的直径换算成支数可通过取其平方值，其结果乘以0.89g/cc，再乘以0.00707。这样，15微米的聚丙烯纤维的支数约为1.42(即15²×0.89×0.00707=1.415)。在美国以外，计量单位更普遍地采用“特克斯”(“tex”)，这定义的每千米纤维的克数。特克斯可被计算为支数/9。

本文所用“熔喷纤维”一词是指这样形成的纤维，即使熔化的垫塑性材料挤压通过很多细微、通常是圆形的模具毛细管作为熔丝而进入会聚的、一般是热的高速气流(如空气流)中，气流使溶态热塑性细丝变细而减小其直径，使其达到微纤维的直径。然后用高速气流载带熔喷的纤维并将其铺在收集表面上，从而形成随机散布的熔喷纤维构成的织物。这种方法举例来说可见之于属Butin等人的美国专利3,849,241。熔喷纤维为微纤维，可以是连续的，也可以是间断的，其平均直径一般小于10μm，在沉积于收集表面上时是粘性的。

本文所用“纺粘纤维”一词是指一种小直径纤维，其形成方法是将熔化的热塑性材料作为单丝从喷丝头上很多细微的、一般为圆形的毛细管挤出，随着使单丝激冷、一般气动地拉伸而使挤出的单丝直径迅速变细并将其在移动的多孔编织物、皮带或“皮形网体”上而形成无纺织物。这种方法举例来说可见之于属Appel等人的美国专利4,340,563、属Dorschner等人的美国专利3,692,618、属Matsuki等人的美国专利3,802,817、属Kinney的美国专利3,338,992和3,341,394、属Hartman的美国专利3,502,763、属Dobo等人的美国专利3,542,615和属Reifenhauser的美国专利5,028,375。纺粘纤维受激冷，所以在将其沉积在收集表面上时并无粘性。纺粘纤维一般是连续的，其平均直径(取自至少10个试样)大于7μm，更确切地说，约在10～40μm之间。

本文所用“多层层压制品”是指一种层压制品，其中某几层是纺粘的，其几层是熔喷的如纺粘/熔喷/纺粘式(SMS)层压制品以及其他的层压制品，这可见之于属Brock等人的美国专利4,041,203、属Collier等人的美国专利5,169,206、属Potts等人的美国专利5,145,727、属Prkins等人的美国专利5,178,931和属Timmons等人的美国专利5,188,885。这种层压制品的制造方法可以是依次在移动皮带上先铺一层纺粘纤维层，再铺一层熔喷纤维层，最后铺上另一纺粘纤维层，再以下述方式粘合层压制品。也可单独地制作织物各层，收集在各卷筒上，再将其在单独的粘合工序中粘合起来。这种层压织物，其重量一般约为0.1～12osy(6～400gsm)，更确切地说约为0.75～3osy(25～102gsm)。多层层压制品也可具有很多不同结构的各种数量的熔喷层或多层纺粘层，还可包括其他的材料如薄膜(F)或共成形料如SMMS,SM,SFC等。

本文所用“共形成”一词是指一种方法，在此方法中，至少将一个熔喷模具头布置在斜槽附近，通过斜槽将其他材料加到正在成形的织物上。这种外加材料举例来说可以是纸浆、超吸收性颗粒、纤维素或人造纤维。共成形法可见之于属Lau的美国专利4,818,464和属Anderson等人的美国专利4,100,324。用共成形法制作的织物一般称之为共成形料。一种经常使用的共成形法所制产品的一例是婴儿毛巾。

本文所用“聚合物”一词一般包括、但不限于均聚物、共聚物如嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物、交替共聚物、三元共聚物等以及其混合物和变型的。此外，除非另有说明，“聚合物”一词应包括所有可能的分子的几何构形。这些构形包括但不限于全同、间同和无规对称的构形。

本文所用“机器方向”或MD一词是指织物在其生产方向上的长度。“横跨机器方向”或CD一词是指织物的宽度，也就是垂直于机器方向的方向。

本文所用“衣着”一词是指任一种非医务穿用的会磨损的服装。这包括工业方面的工作服和连裤工作服、衬衣、裤子、汗衫、短上衣、手套、短袜等。

本文所用“控制传染制品”一词是指医务用品如外科长外衣和布帘、面罩、头部覆盖物如鼓起的帽子、外科帽和兜帽、鞋袜如鞋套、长筒靴套和拖鞋、伤口包扎用品、绷带、消毒覆盖物、毛巾、外套如实验室外套、工作服、围裙和短上衣、病人床具、担架和摇篮被单等。

本文所用“私人护理制品”一词是指尿布、训练裤、吸收性衬裤、成年人大小便失禁制品和妇女卫生制品。

本文所用“保护性覆盖物”一词是指车罩如汽车、卡车、船、飞机、摩托车、自行车、高尔夫车等用罩、常置室外设备用罩如烤架、院子和花园设备(割草机、旋耕机等)和草地用器具用罩以及地面覆盖物、桌布和野餐场地覆盖物。

试验方法

Frazier渗透性：Frazier渗透性是一种对织物空气渗透性的测量，这是按联邦试验标准191A中1978年7月20日实施的545日号方法进行的，试验报告为三个试样读数的平均值。Frazier渗透性测取空气透过织物的流速，单位为每分钟每平方英尺织物的立方英尺空气或CFM。为将CFM换算成每分钟每平方米的立升值(LMM)可乘以304.8。

抓样拉力试验：抓样拉力试验是测定织物在承受单向应力时织物的断裂强度和延伸率或应变。这种试验是已知技术并符合联邦试验方法标准191A中5100号方法的规定。试验结果表示为断裂时的磅数和断裂前的拉伸百分数。高值表示高强度高拉伸性的织物。“荷载”一词是指最大荷载或作用力，用拉力试验中使试样断裂所需的重量单位来表示。“应变”或“总能量”一词是指荷载与延伸率对比曲线下的总能量，以重量一长度单位表示。“延伸率”一词是指试样在拉力试验中长度的增加。抓样拉伸强度和抓样延伸率的值是用织物的规定宽度、一般为4in(102mm)、夹具宽度和恒定拉伸速度取得的。试样宽于夹具以便取得织物在夹持宽度内在考虑织物内相邻纤维造成额外强度因素下在有效强度方向有代表性的结果。试样夹持在举例来说由地址为“2500Washington St.Canton,MA02021”、名称为“InstronCerporation”的公司所提供、型号为“Instron Model TM”的夹具内或由地址为“10960 Dutton Rd.Phila.,PA19154”、名称为“Thwing-Albert Instrument Co.”的公司所提供、型号为“Thwing-Albert Model INTELLECT11”的夹具由，夹具具有长3in(76mm)的平行夹持器。这近似地模拟织物实际使用中的应力条件。

                  详细描述

本发明可用的方法为熔喷法或纺粘法，这是本专业中人们很熟悉的无纺织物制作法。这两方法一般采用挤压机以便将熔化的热塑性聚合物供给到喷丝头，在此使聚合物纤维化，从而形成可以是定长的或较长的纤维。然后拉伸纤维、一般采用气动拉伸并将其铺在移动的多孔编织物或皮带上，从而形成无纺织物。在纺粘法和熔喷法中制作的纤维为如上所述的微纤维。

无纺织物用以制作衣着、控制传染制品、私人护理制品和保护性覆盖物。

纺粘无纺织物是用本专业人员熟悉的方法制作的，并在很多上述对比文件中都作有说明。简言之，纺粘法一般采用装料斗，用以将聚合物送入加热的挤压机。挤压机将熔化的聚合物送入喷丝头，在此使聚合物在通过通常布置在喷丝头内的一排或多排细孔时纤维化而形成细丝幕。对细丝通常用空气激冷、拉伸、一般是气动拉伸并将其铺在移动的编织物、皮带或“皮形网体”上，从而形成无纺织物。

在纺粘法中制得的纤维，其直径一般约为10～40μm，这取决于工艺条件和用这种纤维所制织物的最终用途。例如，增加聚合物分子重量或降低操作温度就得出较大直径的纤维。改变激冷流体的温度和气动拉伸压力也会影响纤维的直径。

在纺粘法中可用的聚合物一般具有约为300～610°F(149～320℃)之间、最好约为350～510°F(175～265℃)之间的工艺熔化温度，并且如上面所限定的熔液流速在约为10～150、最好为10～50的范围内。适用聚合物的例子包括聚丙烯、聚乙烯和聚酰胺。

双组分纤维也可用于本发明的实施中。双组分纤维通常是聚丙烯和聚乙烯，设置成内芯外套式、“海中群岛”式或并排布置式的构形。双组成纤维也可用于本发明的实施中。将聚丙烯共聚物和聚丁烯共聚物作90/10的混合体经发现是有效的。任何其他的混合体只要可以对其进行拉伸都会是有效的。

本发明特别涉及用以对纤维在用喷丝头成形后进行冷却和拉伸的方法。以上所引用的有关纺粘的专利虽描述了有所不同的方法，但都具有用以在织物成形之前对纤维气动拉伸的腔体。这种腔体在图1中示为构件32而在所引用的有关纺粘的专利中称作“牵引管”(Dorshner)、“抽吸器”(Matsuki)、“细丝通路”(Kinney)、“长丝通路”(Kinney)、“导向通路”(Hartman)、“文氏喷嘴”(Reifenhauser)和“吸丝器”(Dobo)。激冷箱和拉伸喷嘴的组合称作拉伸单元。

拉伸单元在用于熔喷时一般只包括带腔体和缝隙如图4中构件38、40和42、44的拉伸喷嘴，而在本发明中还带有沟纹。本发明因此适用于任一种基于气动拉伸纤维的纤维生产工艺中。因此，确切地说本发明不仅应包括纺粘法，但还包括熔喷法和其他方法。为了确切地包括这些方法，“气动腔体”在本文中包括纺粘拉伸单元和熔喷腔体和缝隙。

在图1所示纺粘法的实例中，喷丝头22可为传统设计并用以从拉伸箱18横跨整个机宽的一或多排均布细孔中挤出细丝20并使其进入激冷腔24内。激冷腔在正常情况下只要求大到足以使细丝不接触侧边并使细丝充分冷却。所有细丝20应通过与激冷流体的接触同时开始冷却，激冷流体通过入口26最好成一角度送入，其速度的主分量沿着朝向喷嘴入口的方向。激冷流体可以是种类很广的各种气体中的任一种，这对熟悉本专业的人会是显而易见的，但空气在经济上是优选的一种流体。一部分激冷流体被导向细丝20而通过排放口28排放出去。

在通过细孔挤出后，立即由于气动拉伸装置在各细丝中所产生的张力产生单丝移动的加速度。细丝20在壁34、36之间加速并通过喷嘴32排出，在此它们可被聚集在多孔编织物或皮带38上从而形成无纺织物40。

在本发明在纺粘应用的实践中，沟纹应从喷嘴下端到空气入口和喷丝头延伸至少大部分距离，也就是在所有流体会接触到拉伸单元的壁的部位，以便取得最大的效果。

熔喷织物的制造大体上如以上以及对比文件内所述，并也可按以下一般步骤完成。

现就图2所示进行说明，可以看出，用以形成熔喷织物的装置是用标号10表示的。

在形成本发明的无纺织物中，将适用的丸、粒或片状材料(未示出)装入挤压机14的料斗12中。挤压机14具有用传统的驱动马达(未示出)驱动的挤压螺杆(未示出)。当材料经过挤压机14时，由于由马达驱动的挤压螺杆的旋转，材料被逐渐加热到熔化状态。材料的加热可分几步完成而使其温度在其通过挤压机14的几个加热区向熔喷模具16行进时逐渐升高。模具16也可成为另一加热区，在这里热塑性树脂的温度保持在升高水平以利挤压。要求将材料加热到熔化状态的温度取决于所确切采用的材料而有所变动，这对本专业的人来说是很易确定的。

图3示出模具16的侧边延伸部分18设有很多细孔20，这些孔一般具有圆形截面并沿横具16尖部22的延伸部分18作直线布置。模具16的细孔20，其直径约在一英寸的0.01～0.02范围内，其长度约为0.05～0.30英寸范围内。例如，细孔的直径可以是0.0145英寸左右，长度可以是0.113英尺左右。沿模具16尖部22的侧边延伸部分18约可设置5～50个细孔，而模具16延伸约20～60英尺或更长的延伸。图2示出熔化的材料从模具16的细孔20中流出而成熔化的细丝24。

图4为图3模具沿线3-3的剖面图，示出模具16最好具有拉伸用气源30、32(见图2、3)。经加热加压的拉伸用气体在入口26、28处进入模具16并大体上沿箭头34、36所示通路经两个腔体38、40，再经两个狭窄通路或缝隙42、44以与挤出的细丝24在其从模具16的细孔20中排出时相接触。如此设计腔体38、40，即使经加热的拉伸用气体经过腔体38、40并流出缝隙42、44而形成拉伸气流(未示出)气流在细丝24的两侧从模具16中排出。在本发明中正是在这些腔体38、40和缝隙42、44上设置沟纹。加热的拉伸气流，其温度和压力可在较宽的范围内变动。例如，对加热的拉伸气体可采用约220～315℃(425～600°F)的温度，更确切地说约230～280℃。对加热的拉伸用气体一般可采用约0.5～20psig的压力。更确切地说约1～10psig。

与模体50相结合而限定腔体38、40和缝隙42、44的空气壁板46、48的位置可相对于模体50进行调节以增减拉伸用气体通路42、44的宽度，以便改变在一定时间周期内通过空气通路42、44的拉伸用气体的体积而并不改变拉伸用气体的速度。此外，对空气壁板46、48可将其调节成“凹进”模嘴构形如图4所示，或正向模嘴22凸出构形，其中使模体50的尖部突出到壁板48形成的平面以外。如果须制作大体上连续的熔喷纤维或微纤维24，一般最好采用较低的拉伸用气体速度和较宽的空气通路缝隙。

两股拉伸用气流会聚而形成一股气体，用以带动并将从细孔20流出的熔丝24拉伸成纤维或根据拉细的程度使其成为小直径的微纤维，其直径一般小于细孔20的直径。将气载纤维或微纤维24通过拉伸用气体的作用吹向收集装置，此装置在图2所示实施例中为多孔环形皮带52，一般由辊子54传动。也可采用其他如转筒一类的多孔装置。可在两辊54之间多孔皮带52的表面下面设置一或多个真空箱体(未示出)。将纤维或微纤维24收集在图2中按箭头58所示方向旋转的环形皮带52表面上成为粘合的纤维基体。真空箱体促使基体贴附在皮带52表面上。一般来说，模具16尖部22离收集纤维的多孔皮带52表面约6～14英寸。这样收集和缠结的纤维或微纤维24粘合在一起并可将其从皮带52上取下而成为自成一体的无纺织物56。

本发明人发现在如纺粘法拉伸单元这样的气动腔体内和在熔喷法腔体和缝隙内的表面上设置沟纹可使织物与在不带沟纹的装置所制作的类似织物相比具有较高的均匀度。“类似织物”一词是指采用了与本发明织物大体上相同的操作条件和聚合物但在不带沟纹的气动腔体内制作的织物。根据1980年版韦氏综合新字典“类似”一词意指1)具有共同的特征；严格地说是可比的，2)原则上是相似的；相当的。采用“类似”的这一一般认同的意义，这一词意指除所述条件外所有其他条件基本上是相同的。应指出，在带沟纹和不带沟纹的装置之间不会所有条件都是完全相同的，因为采用沟纹本身使工艺方法产生了变化，例如通过装置的压降就改变了。

在任一具体应用中，带沟纹面积的有效量取决于该操作单元的具体条件。在某些单元内可以只须在5～10％的流体接触面积上设置沟纹以取得所需均匀度的提高。但，看来似乎更应在几乎整个流体接触表面上设置沟纹以取得商业上有价值的结果。

在本发明中沟纹可以沿流体的流向也可以与流体流向成一角度。据信，这种构形会造成纤维的扭转或卷挠。纤维的扭转或卷挠势必造成更蓬松的织物，这种织物举例来说可用于过滤。在本发明中，据信可采用相对于流体流动方向从0°到±60°的角度。成角度沟纹的面积量随所需扭转的程度而异。

也可考虑使沟纹的粗细、间距和角度在整个气动腔体内是变化的。举例来说，在纺粘法拉伸单元内可使较粗的沟纹沿流体流向开始于聚合物喷嘴附近并在拉伸单元的下部变成较细的沟纹。然后就可在拉伸单元的末端附近使沟纹倾斜一个角度而使纤维稍作扭转。还应指出，在纺粘法拉伸单元的壁面上的沟纹不必在整个单元内作同一方向上的倾斜而可相对于流体流向作从高达正60度到负60度的方向变化，这限定了120度的总范围。

本发明人还认为在其他产品领域内也可取得本文所述的改善的均匀度，例如，在采用带沟纹料箱的纸巾生产中、在采用带沟纹纤维斜槽的短纤维制造工艺中，在采用带沟纹拣选喷嘴的纸业生产和共成形生产中。再者，带沟纹的有效量面积取决于设备的具体条件，例如，流体条件(质量流速、温度、压力、密度)、流动系统的几何形状等。

沟纹或某些应用中的棱纹，其作用已由Walsh和Lindemann在作为1984年1月美国航空和宇航研究院论文84-0347的“为减小紊流阻力对肋体的最佳化和应用”中、由Lazos和Willkinson在美国航空和宇航研究院的杂志第26卷第4册第486页(1988)的“用薄元小型肋体减小紊流粘滞阻力”中、由Helfrich在关于液体紊流和添用减小阻力的聚合物的美国专利5,445,095中和由Walsh在题为“小型肋体”一文中以及由其他人都作了论述，其中，“小型肋体”一文载于“减小附面层内粘滞阻力”一书，此书由Dennis M.Bushnell和JerryN.Hefner编辑，由美国航空和宇航研究院于1990年出版，书号为ISBN0-930403-66-5。这些对比文件涉及用小型肋体、肋体或沟纹减小在流体流动附面层内的阻力。这些对比文件无一论述或提到作为本发明主题的在制作中改善无纺织物的均匀度。

较高的织物均匀度可用很多方法间接地测定。本文所述均匀度是指改善的渗透性、横向强度(最大荷载或总能量)、机器方向强度(最大荷载或总能量)或基重，而“改善”一词对渗透性来说是指较低而对强度来说是指较高。本发明人曾采用带沟纹和不带沟纹的气动腔体生产了很多种织物并采用这些标准对其作了均匀度试验。应该指出，改善均匀度的现象在较低基重下与在较高基重下相比更为明显，因为在较高基重的纤维中增加的材料用量就会抵消本发明在改善织物制作上的效果。还应指出，在任一组操作条件下都可取得改善均匀度而不是在一个特定组的操作条件下才能取得，这举例来说可从图9中看出，图中在带沟纹气动腔体内得出的本发明织物，其渗透性是在拉伸机中较低的压力下而不是在较高的压力下改善了的。

还应指出，熔喷织物的均匀度一般是通过对整个织物的基重的均匀度测得的。这是由于熔喷织物一般过于薄弱，经不起象拉力试验这样的严格试验。因此，纺粘织物就成为拉力和渗透试验较好的选择对象，但也可对其进行基重均匀度的试验。

在图5～14中，正方符号表示对用带沟纹拉伸单元所制纺粘织物的侧点而斜方形符号表示用不带沟纹拉伸单元所制织物。应指出，在各图中对数据采用了图解形式而不用列表形式，这样比较直观，各图在两点上有数据，两点之间的数据用直线外推法得出。在以下示例中沟纹是在钢制拉伸单元内加工成的。沟纹深度为0.010英寸(254μm)，宽度为0.028英寸(711μm)，间距为0.015英寸(381μm)。应指出，对英寸数可乘以25400而将其转换成微米数。

另一种在气动腔体内加工出沟纹的方法是将刻有沟纹的商品带粘贴在气动腔体上。一种可用的带料是由名为“Minnesola Mining andManufacturing Company(3M)”的公司生产的，以“聚氨酯保护带”的商标名称出售，其沟纹深50～1700μm，宽50～1700μm，间距50～1700μm。

图5为用于基重为0.45osy(15gsm)织物的曲线图，在y轴上示出CD能量，以磅-力计，在x轴上示出激冷区的压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，CD能量在采用带沟纹拉伸单元时较高，在拉伸单元所用压力增高时有明显增大。

图6为用于基重为0.45osy织物的曲线图，在y轴上示出CD最大荷载，以磅-力计，在x轴上示出激冷区内的压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，CD最大荷载在采用带沟纹拉伸单元时较高，在拉伸单元所用压力增高时有明显增大。

图7为用于基重为0.45osy织物的曲线图，在y轴上示出MD能量，以磅-力计，在x轴上示出激冷区内的压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，MD能量在采用带沟纹拉伸单元时较高，在拉伸单元压力增高时有明显增大，而从不带沟纹拉伸单元制出的织物，其能量随拉伸机由压力增高而明显减小。

图8为用于基重为0.45osy织物的曲线图，在y轴上示出MD最大荷载，以磅-力计，在x轴上示出激冷区内压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，MD最大荷载在采用带沟纹拉伸机时较高，在拉伸单元内所用压力增高时有明显增大，而从不带沟纹拉伸单元制出的织物，其最大荷载随拉伸单元内压力增高而明显减小。

图9为每0.45osy织物的空气渗透性曲线图，示出在采用带沟纹装置时开始时渗透性较低，随着压力的增高而明显降低，但也对照装置相比降低较缓。

图10为用于基重为0.9osy(30.5gsm)织物的曲线图，在y轴上示出CD能量，以磅-力计，在x轴上示出在激冷区内压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，CD能量与采用不带沟纹的单元相比较高。

图11为用于基重为0.9osy织物的曲线图，在y轴上示出CD最大荷载，以磅-力计，在x轴上示出激冷区压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，在采用带沟纹拉伸单元时横跨机器方向最大荷载较高。

图12为用于单位重量为0.9osy织物的曲线图，在y轴上示出MD能量，以磅-力计值，在x轴上示出激冷区内压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，在采用带沟纹拉伸单元时机器方向能量在拉伸单元内压力增高时有明显增大，而用不带沟纹拉伸单元制出织物的能量随拉伸机内压力的增高有明显减小。这清楚地提示用带沟纹拉伸单元制出的织物更均匀。

图13为用于基重为0.9osy织物的曲线图，在y轴上示出机器方向最大荷载，以磅-力计，在x轴上示出激冷区内压力，以磅/平方英寸计。曲线图示出，在采用带沟纹拉伸单元时机器方向最大荷载在拉伸单元内压力增高时有明显增大而用不带沟纹拉伸单元制出织物的机器方向最大荷载随拉伸压力增高有明显减小，这与图12相似。

图14为每0.9osy织物的空气渗透性曲线图，示出渗透性随压力增高有明显降低，在较大压力下呈扩散性表明用不带沟纹拉伸单元制得织物的均匀度明显较低。

图15为基重和位置的关系曲线图，用于由牌号为“MontellChemical’s PF-015”的聚丙烯制成宽20英寸(51cm)的0.5osy(17gsm)熔喷织物。曲线图内的数据是经校正过的。气动腔体是不带沟纹的。

图16为基重和位置的关系曲线图，用于由牌号为“MontellChemical’s PF-015”的聚丙烯制成宽20英寸的0.5osy熔喷织物。曲线图内的数据是经校正过的。气动腔体是带沟纹的。该织物的基重的标准偏差与用不带沟纹气动腔体制得的织物相比低约10％。

本发明人采用了示例中所示沟纹的大小，但任一能取得更均匀织物的沟纹大小、形状、分布和覆盖面积都应包括在本发明的范围内。本发明人认为，为取得最佳性能，沟纹应尽量覆盖气动腔体的内表面。沟纹深度应为10～6500μm，宽度应为10～6500μm，间距应为10～6500μm，至少应为10μm。还应指出，沟纹的构形可以是“V”形、圆“U”形或方“U”形，也可以是任一其他已知的沟纹形状。任一种有效的沟纹形状都可考虑包括在本发明限定的范围内。

沟纹可以直接划、刻或蚀刻在气动腔体内表面上，或将刻有沟纹的带材用胶粘贴在气动腔体内。只要能使接触拉伸流体的有效量气动腔体表面受到覆盖面改善织物均匀度，任一种有效的方法都是可取的。本发明人认为，为取得商业价值，均匀度至少应改善约10％如本文给出的试验测值所示。

以上是以很少一些本发明实施例作了说明，熟悉本专业的人都会理解，对这些实施例可作出很多改变而实质上不会脱离本发明的一些新颖学说和优点。因此，所有这类改变都应包括在以下权利要求书所限定的本发明范围内。在权利要求书中，方法和功能权利要求应覆盖本文所述用以实施所述功能的结构，不仅覆盖结构性的等效物而且也覆盖等效的结构。这样，钉子和螺丝可以不是结构性的等效物，因为钉子采用圆筒形表面将木制零件固定在一起，而螺丝采用的是螺旋表面，但从固定木制零件这一点来看，钉子和螺丝可以是等效结构。

还应指出，以上所引用的专利、申请或出版物是整个地作为对比文件列入本文的。

Claims (16)

1．一种无纺织物，用带沟纹的气动腔体制成，这种织物与用无沟纹的气动腔体制成的类似织物相比具有更为优异的均匀度。

2．按权利要求1所述织物，其中：在所述带沟纹的气动腔体中具有沟纹，其深度约在10至6500μm之间，宽度约在10至6500μm之间，间距约在10至6500μm之间。

3．按权利要求1所述织物，其中：所述织物的均匀度是用选自由Frazier渗透性、横向强度、机器方向强度和基重构成的方法中的一种测定的。

4．按权利要求3所述织物，其中：所述织物的均匀度与不用带沟纹气动腔体制成的织物相比至少高出约10％。

5．由权利要求3的织物构成的尿布。

6．由权利要求3的织物构成的妇女卫生制品。

7．由权利要求3的织物构成的外科布帘。

8．由权利要求3的织物构成的外科长外衣。

9．由权利要求3的织物构成的保护覆盖物。

10．由权利要求3的织物构成的服装。

11．由权利要求3的织物构成的共成形毛巾。

12．制作无纺织物的方法，包括以下步骤：在使流体流经气动腔体时拉伸热塑性纤维，其中：所述气动腔体在其与所述流体接触的表面上制有沟纹。

13．按权利要求12所述方法，其中：所述织物具有与不用带沟纹气动腔体的方法制得的织物相比较高的均匀度。

14．按权利要求13所述方法，其中：所述织物的均匀度是用选自由Frazier渗透性、横向强度、机器方向强度和基重构成的方法中的一种测定的。

15．按权利要求14所述方法，其中：所述织物的均匀度与不用带沟纹气动腔体制成的织物相比至少高出约10％。

16．一种用于纺粘纤维的气动腔体，包括拉伸单元，拉伸单元具有壁体，在壁体之间使纤维在流体流动中传送，其中：所述壁体具有沟纹，沟纹深度约在10至6500μm之间，宽度约在10至6500μm之间，间距约在10至6500μm之间，沟纹与所述流体成从0°到±60°的角度。

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