CN1714184A - 高伸长回复非织造织物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及以高伸长回复为特征的新非织造织物，以及采用潜在卷取纤维制备所述织物的方法。

Description

高伸长回复非织造织物及其制造方法
技术领域
本发明涉及以高伸长回复为特征的新非织造织物以及采用潜在卷取纤维制备所述织物的方法。
背景技术
由热塑性合成纤维制造的非织造织物在技术上是公知的并且广泛用于商业用途，例如，由杜邦公司供应的商品名，诸如Tyvek和Sontara之类。
在非织造织物领域，长期以来一直在探索一种高膨松纺织品，像具有高伸长性与高伸长回复的组合特性的产品。此种织物被统称为“弹性非织造织物”。可采用多种方法制备弹性非织造织物。
一种生产弹性非织造织物的方法采用卷曲的短纤维，其中卷曲纤维的缠结提供了弹性非织造织物中需要的内聚力和回复。在本领域的某些情况下，卷曲纤维被成形为毡片并利用空气或水喷嘴达到交络。在本领域的其它情况下，首先将具有潜在卷取的平直或基本平直纤维成形为毡片，然后通过加热使潜在卷取显现从而创造出“自缠结”的结构。然而，技术上的此种弹性非织造织物缺乏根据抗张模量和断裂伸长的乘积定义的韧性以及对许多纺织和工业用途有用的密度。正是织物的韧性，决定其“弹性”，就是说可将它拉伸的程度以及其回复的动力。本领域的弹性非织造织物局限于低密度，或者用技术上的术语，具有非常低弹性的高膨松织物。
Aranaga等人，日本Kokai Heisei 11-158733公开一种由具有潜在卷取的聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丙二醇酯双组分纤维成形非织造织物的湿铺法。获得的非织造织物据说具有高回复百分率。该湿铺法包括水刺纤维加工以便在显现卷曲之前提供足够的缠结。借此所生产的非织造织物可的特征在于在0.3mm厚织物中达到30g/m2的基重。在Aranaga和其它文献中认为，高回复卷曲纤维具有制备高价值非织造织物的潜力。然而，Aranaga清楚地意识到挑战在于，具有高回缩力的纤维具有独立地卷曲的倾向，从而导致以缠结形成的减少为代价的织物膨松度的增加。它还常常招致收缩期间织物的破裂。其结果是通常局限于适合非承载场合的高膨松织物，而高回复特性纤维的潜力没有得到充分发挥。
Furukawa，美国专利4,469,540公开一种高度膨松的非织造织物，其松密度＜0.020g/cm3，由卷曲聚烯烃双组分短纤维制成。大于12个卷曲每英寸的卷曲频率据说对纤网成形不利，因为它使纤网密度过高。按照Furukawa的结构，据说，是通过热粘合达到的“熔体-粘附”并且所述熔体-粘附，而不是纤维缠结，据说，是将结构维系在一起的首要机理。
Stokes等人，WO 00/18995，公开一种由卷曲双组分聚烯烃纤维成形，随后进行交联以保持回弹性来制造耐压缩膨松非织造织物的方法。
Terakawa等人，EP 0 391 260 B1公开一种由连续双组分聚烯烃纤维制造非织造织物的方法，其中具有潜在卷取的初生纺制的纱线束接受空气缠结、被加热到显现卷曲的温度，再加热到导致在交叉点粘合的温度。按照Terakawa的非织造织物具有低于0.030g/cm3的密度。
Shawver等人，美国专利5,540,976公开一种弹性非织造织物，由纺粘材料层合到弹性体内层片材上制成。
Pike等人，美国专利5,418,045公开一种非织造纤网的成形，以具有潜在卷曲的连续多组分热塑性纤维，特别是聚烯烃为原料，并在成形为热粘合的非织造纤网之前令纤维在空气中卷曲至各种不同程度。
发明概述
本发明提供一种非织造织物，包含大量缠结的螺旋卷曲不对称双组分纤维，该纤维包含第一可结晶聚酯组分和第二可结晶聚酯组分，所述第一可结晶聚酯组分表现出比所述第二可结晶聚酯组分低的结晶速率，所述纤维的特征在于0.5～6旦的纤度，所述纤维表现出至少50个卷曲每英寸，卷曲曲率半径等于或小于0.2mm，且其中所述纤维绝大部分彼此缠结，且其中所述纤维还绝大部分在明确规定的平面内取向，所述非织造织物的特征在于0.2～0.4g/cm3的松密度。
本发明还提供成形非织造织物的方法，该方法包括将大量具有潜在卷取的不对称双组分纤维沉积成由重叠纤维组成的平面阵列，所述纤维绝大部分在其平面内取向，将所述平面阵列配置在2个约束表面之间；加热所述平面阵列以显现至少一部分所述潜在卷取，条件是，在至少一部分所述加热期间，所述非织造织物结构处于与所述约束表面的约束接触中。
附图简述
图1描述湿纤维毡片前体和布载体在Williams浆粕试验装置的干燥鼓上的沉积。
发明详述
技术上已知通过制备具有潜在卷取的双组分纤维平面阵列，通常为纤维毡片，随后加热以显现卷曲从而使纤维缠结，结果生产出一种稳定非织造织物结构来制备非织造织物。卷曲显现步骤期间，纤维毡片或其它结构在平面内发生收缩，同时沿垂直于该平面的方向伴随着膨胀。结果，技术上的该非织造织物通常具有相当低的松密度，远低于0.1g/cm3。结果，它们在许多要求高韧性或高弹性回复的纺织领域的使用价值有限。
本发明基于下列发现：高卷曲、高回复纤维之间缠结的形成可通过小心控制织物在卷曲显现过程期间沿垂直于织物平面的方向的织物膨胀来激励。在现有技术的方法中，卷曲的显现通常导致在平面内的大量收缩，同时伴随沿垂直于该平面的方向的膨胀。
在本发明方法中，在第一步，放置大量具有潜在卷取的不对称双组分纤维而形成所述纤维的平面阵列，所述纤维绝大部分沿其平面内取向，其中绝大部分所述纤维与至少一根其它所述纤维处于交叉接触。在一种优选的实施方案中，所述平面阵列在这里被称作“纤维毡片型坯”，以指出一种非织造织物结构，它随后还将接受本发明方法的第二步处理，即，卷曲显现步骤。卷曲显现步骤是通过加热平面阵列以显现卷曲，其间平面阵列被配置在2个约束表面之间，该约束表面沿至少大致平行于平面阵列的平面取向。2个约束表面之间的距离被调节到，使至少某一部分卷曲显现步骤期间平面阵列沿垂直于平面表面的方向的膨胀因同时接触这两个约束表面而受到约束。在膨胀步骤期间此种接触引入一种对收缩中的阵列的压缩力。所获得的非织造织物表现出比由可比原料但不限制其沿垂直于平面表面的方向的膨胀所制成的非织造织物更高的密度和更结实的物理性质。
适合本发明方法的双组分纤维是包含两种聚合物的纤维，优选属于同一类别，存在于彼此相邻的两个连续相中，这两个相表现出不同的收缩，借此在收缩后能显现螺旋卷曲。这两个相可排列成并列或不对称的皮芯排列方式。并列排列是优选的。合适的双组分纤维包括但不限于双组分聚酯、双组分聚酰胺和双组分聚烯烃。聚酯是优选的。在这些大类内部的聚合物的共聚物也包括在内。在聚酯当中，优选的双组分纤维的种类包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、PET/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和PPT/PBT，优选PET/PPT。
也属于术语“双组分”范围内的是有时被称作双成分的纤维——即包含由不同类别的聚合物，例如，聚酰胺和聚酯。但是，双成分纤维不那么优选。
就本发明目的而言，具有潜在卷取的纤维是这样的纤维，它具有利用两种组分在收缩行为方面的差异显现额外卷曲的内在能力，典型的方法是通过将至少一种组分加热至其玻璃化转变温度以上来实现。潜在卷取纤维可(已经)表现出一定的卷曲或不表现出任何卷曲。在本发明的实施中，潜在卷取纤维优选是平直，不具有卷曲的。
本发明人发现，当卷曲显现是在使织物沿垂直于其平面的方向的膨胀受到约束的条件下实施时，例如，将织物夹在2个平行于纤维毡片型坯的金属板之间来实施时，其效果是使织物发生显著致密化，单根纤维将变得越发高度地缠结。结果是，与采用现有技术方法以相同纤维毡片型坯为原料制备的织物相比，更紧密、坚韧的织物，和改进的伸长回复。
致密化的程度和可能达到的性能将取决于本发明所采用的特定纤维类型，以及平面阵列的原始松密度，纤维彼此重叠的程度，以及约束表面之间的间距。其它参数一样，较高的卷曲收缩、较大的纤维之间重叠程度、较高初始松密度和较窄约束表面之间的间距(直至纤维不再滑动和卷曲明显受到抑制这一点为止)全都与较高密度的非织造织物产品、较高韧性和较高伸长回复相联系。
本发明方法的好处是相当普遍的，并且可应用于基本上任何组成的非织造织物的制备，只要具有潜在卷取的双组分纤维被用于重叠纤维的平面阵列。
在本发明中使用的纤维可采取连续或长纤维的形式，或者它们可以是普通短纤维。连续纤维可纺成复丝纱的形式但优选地以单根纤维的形式沉积以制成纤维毡片型坯。优选的短纤维长度为3～25mm，优选的短纤维纤度为0.5～6旦每根丝(dpf)。在优选的实施方案中，纤维是含量比为70∶30～30∶70，优选60∶40～40∶60的PET和PPT双组分短纤维。
在更优选的实施方案中，本发明采用的纤维是未卷曲的PET/PPT双组分短纤维，具有至少40％，优选70～80％的潜在卷取收缩。PET和PPT都是可结晶聚合物。然而，PPT表现出比PET高的结晶速率。
优先用于本发明的PET/PPT纤维可这样制备：将特性粘度(I.V.)为0.4～0.8，优选0.5～0.6的PET熔体流与I.V.等于0.8～1.5，优选0.9～1.0的PPT熔体流合并，并将合并的流股送至多孔纺丝板，由此，流股以260～285℃，优选265℃～270℃的温度挤出。挤出物经收集，骤冷，随后不经牵伸步骤地卷取。纺丝速度为1900～3500m/min，优选2000～3000m/min。纺丝后，纱线被切断为3～25mm，优选20～25mm的长度。I.V.是按照在25℃、在对氯苯酚中测定的。
本领域技术人员懂得，提供要求的纤维性能的具体纺丝速度数值将取决于具体选择的聚合物、纺丝温度、纤维直径和骤冷类型等具体参数。本领域技术人员还懂得，适合PET/PPT纤维的纺丝速度范围将不同于适合其它组合物的纺丝速度范围。例如，现已发现，对于PET/PBT纤维来说，操作范围为约1700～3200m/min，优选1800～3000m/min；对于PPT/PBT纤维来说，操作范围为600～2000m/min，优选800～1600m/min。
如此制备的短纤维纱线随后借助表面活性剂按照0.05g/l，优选0.25g/l～0.75g/l的固体含量范围分散在水中。分散体进行搅拌但不得引起湍流，从而获得均匀、充分分散的纤维混合物。该纤维分散体随后沉积在多孔基材上，多余的水被沥滤掉，然后获得的纤维毡片在低于70℃，优选约40℃的温度进行干燥。优选的是，干燥在吸干其表面的同时进行。
其它分散纤维的手段和介质也可采用。纤维可利用水以外的液体分散，只要该液体基本为惰性。或者纤维可分散在气态介质中，例如，空气，或者在超临界CO2中。然而，水分散方法，采用类似于众所周知的造纸方法的技术，最为方便因此也最为优选。
在本发明的一种替代实施方案中，纤维采取具有潜在卷取的连续复丝纱的形式。当采用此种连续长丝时，必须实现高度纤维分离才能形成适合本发明方法的平面阵列或纤维毡片前体。达到此种长丝分离的一种途经是在纱线束上施加静电荷。移动的复丝纱束被充静电至足以使每根丝与相邻丝保持分开的电位，然后，在如此分开的情况下，长丝被收集为无规非织造纤网。优选的纱线具有零捻度或卷曲，以便达到长丝之间最大程度的分离。最低水平的电荷是30,000静电单位(esu)。充电是在长丝处于足以使它们直至解除张力时，也就是在它们已被推向接受表面并在其上它们将成形为平面阵列之后才分开的张力下完成的。长丝可利用电晕放电、摩擦接触、场充电或其它合适的方法充电。在一种实施方案中，刚刚按照本发明方法成形的合成有机长丝在依然处于其凝固温度以上的同时通过将它们送过高强度电场实现充电。适合实施本发明的给纱线束加上电荷的设备和详细程序描述在美国专利3,338,992中。构成如此处理过的纱线的长丝被铺置形成一种重叠的式样从而产生一种平面阵列或纤维毡片前体，其中长丝绝大部分沿其平面内取向。
如此制备的连续纤维平面阵列随后以连续或间歇的方式被送至加热区，在此，潜在卷取显现出来，于是生产出本发明的非织造织物。虽然技术上已知有许多加热的方法，但任何适合实施本发明的方法都必须涉及约束沿垂直于前体织物平面的方向的膨胀。此种方法将包括诸如夹在两个板之间的静止加热区之类的间歇型方法，或诸如压光或加热传送带之类的连续加工方法。实现所要求的卷曲的方法并不严格，只要它满足下列条件：在至少一部分所述加热期间，所述非织造织物结构处于与约束表面的约束接触中。
在如此制备的非织造织物结构中显现纤维的潜在卷取的加热，可采用各种不同的方法实施，例如，本领域技术人员完全能够想到的。在本发明的实施中发现，满意的结果可通过在以下条件下加热来实现：(i)在热风循环烘箱中，超过80℃，优选约120℃的温度的热风中或者，(ii)在约95℃温度的水中。在本发明方法的典型实施中，卷曲显现发生在所指出的热暴露以后的几秒钟内。热空气是优选的加热介质，当约束表面之间的距离超过2mm时。在本发明方法的实施中发现，用热水加热超过约2mm厚的样品常常导致样品的破裂。
在另一种实施方案中，本发明的目的是提供一种缠结非织造织物，它具有高韧性和从高-伸长/低-挺度到高-挺度/低-伸长范围的可控性能。这是通过以下措施达到的：(i)采用具有高潜在卷取的纤维和(ii)在如这里所描述的按照本发明方法的热诱导面积收缩期间，约束织物厚度的膨胀。卷曲显现期间的面积收缩是卷曲显现程度的标志。
本发明非织造织物具有特别期望的韧性性能，正如用初始杨氏模量乘上其断裂伸长的乘积所规定的。当非织造织物按照本发明方法的优选实施方案制备时，所生产的织物表现出介于1.2～12MPa初始杨氏模量和最高150％断裂伸长。本发明非织造织物的优选实施方案提供，在松密度为0.20～0.28g/cm3的织物中，分别为约30％和6MPa到100％和1.8MPa的断裂伸长和抗张模量的组合。
本发明的非织造织物包含大量缠结螺旋卷曲并列双组分纤维，包含第一可结晶聚酯组分和第二可结晶聚酯组分，所述第一可结晶聚酯组分表现出低于所述第二可结晶聚酯组分的结晶速率，所述纤维的特征在于0.5～6dpf的纤度范围，所述纤维表现出至少50个卷曲每英寸，其卷曲曲率半径等于或小于0.2mm，且其中所述纤维绝大部分彼此缠结，且其中所述纤维还绝大部分沿明确规定的平面内取向，所述非织造织物的特征在于0.2～0.4g/cm3的松密度。
本发明非织造织物的密度是这样确定的：切开已知面积的样品，测定其厚度和重量，并按照下式计算其密度：
           (密度)＝wt(g)/(面积(cm2)×厚度(cm))
本发明非织造织物易于压缩并在纤维之间存在许多交叉点。因此，要获得对厚度的准确测定以便准确地确定密度是个问题。一般情况下，物体如薄膜和织物的厚度在技术上是利用接触厚度计确定的，其中待测样品被置于固定的垫块与连接在某一用于指示厚度的装置上的可垂直移动压脚之间。如果可垂直移动压脚的断面过窄，则它可能在相邻纤维之间滑移，从而提供一个错误的偏低厚度读数。如果可垂直移动压脚对被测区域施加过大压力，则它可导致织物的压缩，依然会造成错误的偏低厚度读数。
为避免这些陷阱，厚度测定应采用这样的厚度计进行，其可垂直移动压脚具有直径至少0.5cm的圆形断面平坦样品接触表面并且施加的总力不大于95g。厚度计的精确度应至少是±0.0005cm。虽然任何满足这些限制的仪器都适合测定本发明样品的厚度，但有几种现成合格的市售仪器可用。一种据发现适合本发明厚度测定的此类仪器是型号PT223 Federal(Providence，R1)C21电脑厚度计，备有型号PT223接触压脚，安装在型号35B-8-R-1台子上。厚度测定结果应代表至少3个取自样品不同点的读数的平均值。
重量是在精确到至少0.0001g的实验室天平上确定的。
适用于本发明非织造织物的双组分纤维优选是选自PET/PPT、PET/PBT和PPT/PBT纤维的并列双组分纤维。在以上各类中，所述第一可结晶聚酯组分列在第一位，而第二可结晶组分排在第二位。换句话说，结晶比较慢的聚合物放在第一位。最优选的是，所述双组分纤维是并列双组分PET/PPT纤维。
优先用于本发明的PET/PPT纤维可这样制备：将特性粘度(I.V.)为0.5～1.2，优选0.7～0.9的PET熔体流与I.V.等于0.8dl/g～1.5dl/g，优选0.9～1.0的PPT熔体流合并，并将合并的流股送至多孔纺丝板，由此，流股以265℃～285℃，优选265℃～270℃的温度挤出。挤出物经收集，骤冷，随后不经牵伸步骤地卷取。卷取速度，在该情况下与纺丝速度同义，为2000～3500m/min，优选2500～3000m/min。纺丝后，纱线被切断为3～25mm，优选25mm的长度。I.V.是在25℃、在对氯苯酚中测定的。
随后，优选的如此制备的纤维按照上面已经描述的方法加工，从而获得本发明的非织造织物。
本发明非织造织物不寻常高的密度和高回复动力使它们在例如细颗粒过滤和防护领域十分有用。非织造织物是工业除尘领域理想的候选材料，因为它们的无规纤维排列允许载体相迅速分布成为一个个单一流股。绝大多数非织造织物是针刺的，一般称之为“针刺毡”，具有约0.2g/cm3的密度。在同样密度下，本发明织物预计具有卓越的过滤效率，因为它很容易造成纤维的三维无规排列。后者大大促进“尘桥”的建立，这对于迅速将灰尘透过率降低到极低水平至关重要。
在另一种实施方案中，适合用于本发明的双组分纤维，优选在纤维毡片前体铺网期间与芳族聚酰胺纤维，例如，杜邦公司销售的Nomex或Kevlar纤维合并，以提高成品织物的强度、耐热和耐刺穿性。在该实施方案中，芳族聚酰胺短纤维，通常不表现出热收缩，与适合实施本发明的双组分纤维互相掺混形成一种纤维毡片前体。按照本发明进行的卷曲显现期间，芳族聚酰胺纤维受到加捻并与卷曲双组分纤维缠结在一起形成高度增强的缠结纤维的网络，从而将芳族聚酰胺纤维紧密地结合在非织造织物中。此种紧密的结合不需要不使用通常在制造涉及芳族聚酰胺共混物过程中使用的粘结剂便可达到。
表面改性剂和添加剂很容易结合到本发明的非织造织物中，借以提供，例如，抗菌和阻燃性能。其它不表现出潜在卷取的聚合物纤维也可轻易地通过与本发明实施中的双组分纤维掺混，特别是在本发明优选实施方案的水淤浆阶段，使各种纤维混合在一起。例如，可考虑加入芳族聚酰胺的短纤维以改善阻燃和耐磨。
本发明将利用下面的具体实施方案进一步描述但不限于此。
实例
下面的实例中采用的纤维是一种双组分并列纱，由50/50比例的PET(Crystar 4415，IV＝0.54±0.02)和PPT(CIDU，IV＝1.04±0.03)制成。聚合物按照技术上的标准程序通过34-孔纺丝板在265～270℃进行熔融纺丝，采用的挤出单元和纺丝组件标准乃是制备并列双组分纤维用的技术上熟知的，描述在Evans等人的美国专利3,671,379中。
挤出物通过送过72英寸长的错流骤冷区接受冷却，其中室温的骤冷空气流沿垂直于丝条路径的方向以大约10m/min的速度吹拂。然后，丝束卷取，不经任何单独的牵伸阶段，卷取速度如具体实例中所示。获得的纱线为平直的，就是说，它不显示任何可见的卷曲。
纺丝后，每种纱线再在直径11cm的小电动摇绞纱机上卷取每根90m的长度。然后，将每种绞纱用剪子剪断为具体实例中规定的短纤维短绒。5g F-98 Prill，一种由BASF公司(Mt.Olive，NJ)销售的表面活性剂，溶解在2L水中的溶液，被倒入到尺寸为28cm×28cm×28cm的Williams标准浆粕试验装置的储罐中。通过补加冷水将储罐充满。随后，用小勺将6g短绒慢慢分散到浆粕机中，然后水淤浆利用由带孔宽钢板组成的手提搅拌器搅拌约30s。必须十分小心避免造成湍流，因为这将不可避免地引起絮凝。随后，将水放掉，从而在储罐底部的多孔布上沉积一层纤维毡片。
然后，布和纤维毡片转移到片材干燥器上，也由Williams机器公司(Watertown，NY)制造。片材干燥器，如图1所示，由多孔金属鼓1组成，在其不足一半的圆周上配置着布和纤维毡片2。为将毡片固定在正确位置，一块帆布片材3，一头4固定在鼓的表面，被盖在布和纤维毡片2上面并通过旋紧连接着帆布片材另一头的旋纽5而绷紧。手动旋转旋纽至要求的松紧度，帆布片材施加在布和纤维毡片上的压力可在一个宽，却有些主观的范围内变化。
毡片在35℃～40℃进行干燥。干燥是在轻微压力下完成的，该压力是通过旋转旋纽约2圈使盖着片材的帆布绷紧而获得的。在1h干燥以后，取下毡片并切割成3英寸见方的样品。随后，将每个样品单个地插入到2块16cm×21cm×0.7cm涂聚四氟乙烯的铝板之间，每块板重554g。板与板之间的距离通过插入厚度变化于0.25～4mm之间的垫片来控制。随后，复合材料(2块板+样品+垫片)一起用120℃的热空气加热约30min。
所有力学试验都是采用台面Instron抗张试验装置，型号1123完成的。该机器已用包含MTS Testworks软件4.0版的“MTS更新包”做了升级。
要用于本发明方法中的纱线的卷曲收缩(CC)，按如下所述做了评估：4英寸的一段纱样放在120℃的热空气中加热30min。随后，将该纱样以其中点悬吊在钩子上从而形成一个圈，其两端用胶粘带粘在一起。将处于固定在其胶粘带粘住两端的1.5mg/d载荷下的纱线长度标记为L1.5，并将100mg/d载荷下的标上L100，于是卷曲收缩可计算为CC(％)＝[(L100-L1.5)/L100]×100。将3个样品取平均得到结果。
为确定每英寸卷曲数(CPI)，单独的纱线样品按照卷曲收缩试验一样进行加热。然后，将它夹在2块玻璃板之间并采用实体镜凭借顶部照明在约16倍的放大倍数下观察。CPI数值是通过对一段头到头距离等于1英寸的纤维上，在纤维轴一侧计算到的波峰数目获得的。
密度是通过采用安装在台子(型号35B-8-R-1)的Federeral C21比较仪(comparator)测定3英寸×3英寸(7.62cm×7.62cm)方块样品的厚度确定的。比较仪具有平坦接触点型号PT223，施加的总力为93±2g，压脚直径0.18英寸(0.46cm)。厚度是5个在样品的不同部位测定的数值的平均值。
布样的重量采用精确度0.0001g的Mettler 8200天平确定。
在热处理之前，由1/4英寸短绒制成的典型湿铺片材的厚度是0.28±0.02mm。
面积收缩是对整个样品采用关系式100*(A前-A后)/(A前)测量的，其中A前和A后代表方形样品收缩前和后的面积。
实例1：
34根丝50/50 PET/PPT双组分纱线，单丝旦数5.9，按照前面所述在3030m/min的速度下纺丝制成。该纱线束表现出1.6g/旦的抗张强度。如此制备的纱线用剪子剪断成为1英寸短绒，并在Williams标准浆粕试验装置中采用前面所描述的方法，以热空气作为加热剂进行加工。获得的卷曲纱线具有以下特性：卷曲收缩CC＝74％，每英寸卷曲数是CPI＝58，平均曲率半径0.13mm。不同垫片厚度的布的特性示于表I。每个数值都是2个样品的平均值。模量与伸长的乘积(被称作韧性)具有约等于2的恒定数值。
                                  表1
  垫片(mm)   面积收缩(％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/dx.％)   密度(g/cm3)
  0.250.50124   4458677984   226179350533504   0.0550.0450.0350.0220.014   3550708895   1.92.22.41.91.4   0.280.240.230.230.20
实例2
重复实例1的材料和程序，不同的是，在分散到Williams标准浆粕试验装置中之前，1英寸短绒用1wt％聚环氧乙烷(Mw＝900,000)在水中的溶液完全润湿。结果载于表II。
                                         表II
  垫片(mm)   面积收缩(％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/dx.％)   密度(g/cm3)
  0.250.50124   4847727g86   163180270422552   0.0530.0460.0290.0170.012   34445893120   1.82.01.71.61.5   0.260.240.240.220.22
实例3：
重复实例1的材料和程序，不同的是，纤维剪断成为1/4英寸短绒。结果载于表III。
                                 表III
  垫片(mm)   面积收缩％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/d.％)   密度(C21表)(g/cm3)
  0.250.50124   4967758186   144204286348546   0.0380.0240.02200100.013   2848649082   1.11.21.40.91.1   0.240.240.240.210.23
对比例1：
重复实例3的方法和材料，不同的是，纱线在1850m/min下纺丝，制成4.7旦每根丝的纱线，抗张强度为约1.17g/d(克/旦)。在按照前面描述的方法显现其潜在卷曲之后，纱线具有下列特性：卷曲收缩CC＝0.42；每英寸卷曲数CPI＝17，平均曲率半径为约1.1mm。结果载于表IV。本例中的短绒的长度是0.64cm。
                                           表IV
  垫片(mm)   面积收缩(％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/d.％)   密度(g/cm3)
  0.250.50124   0082849   68707192145   0.100.090.020.0070.004   3471940   0.30.40.20.20.2   0.180.190.190.200.19
对比例2：
重复实例1的材料和程序，不同的是，短绒长度是51mm。结果载于表V。
                                        表V
  垫片(mm)   面积收缩(％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/d.％)
  0.50124   59768287   171260385692   0.0450.0170.0120.010   5585139152   2.51.51.71.5
对比例3：
本实例展示，在高于60℃的干燥温度下，纤维在受到约束而不能收缩的条件下进行热定形，从而消除了潜在卷取。
重复实例3的材料和程序，干燥在如表VI所示各种不同温度下进行。然而，不同于实例3，干燥期间覆盖纤维毡片的帆布片材被绷得非常紧以便对纤维毡片施加压力并限制纤维的移动，从而防止收缩。结果是关于在3030m/min纺丝、切断成1/4英寸短绒，随后在采用2mm垫片的热空气中热处理的纱线的。
                                        表VI
  干燥温度(℃)   面积收缩(％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/d.％)
  23406080   7982730   36443229064   0.0130.0130.0170.009   84987441   1.11.31.30.4
对比例4
重复实例3的材料和程序，只是卷曲显现阶段是在95℃水中进行的。结果载于表VII。样品在＞1mm的垫片厚度下在水中断裂。
                                 表VII
  垫片(mm)   面积收缩(％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/d.％)   密度(g/cm3)
  0.250.50124   284075--   94125302--   0.0270.0560.024--   242231--   0.61.20.7--   0.270.280.33--
对比例5
与对比例4相同，只是纱线在1850m/min纺丝。结果载于表VIII。
                           表VIII
  垫片(mm)   面积收缩(％)   表面密度(g/m2)   模量(g/d)   最大载荷下的伸长(％)   模量×伸长(g/d.％)   密度(g/cm3)
  0.250.50124   00114876   647376132323   0.230.0380.0290.0110.011   3592337   0.70.20.30.30.4   0.200.230.200.240.20

Claims (20)

1.一种非织造织物，包含大量缠结的螺旋卷曲不对称双组分纤维，该纤维包含第一可结晶聚酯组分和第二可结晶聚酯组分，所述第一可结晶聚酯组分表现出比所述第二可结晶聚酯组分低的结晶速率，所述纤维的特征在于0.5～6旦的纤度，所述纤维表现出至少50个卷曲每英寸，卷曲曲率半径等于或小于0.2mm，且其中所述纤维绝大部分彼此缠结，且所述纤维绝大部分还在明确规定的平面内取向，所述非织造织物的特征在于0.2～0.4g/cm3的松密度。
2.权利要求1的非织造织物，其中双组分纤维是并列双组分纤维。
3.权利要求1的非织造织物，其中所述第一可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，而所述第二可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丙二醇酯。
4.权利要求1的非织造织物，其中所述第一可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丙二醇酯，而所述第二可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丁二醇酯。
5.权利要求1的非织造织物，其中所述第一可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，而所述第二可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丁二醇酯。
6.权利要求1的非织造织物，其中所述双组分纤维主要是短纤维。
7.权利要求6的非织造织物，其中所述第一可结晶聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯，而所述第二可结晶聚酯是聚对苯二甲酸丙二醇酯，二者的含量比为70∶30～30∶70。
8.权利要求7的非织造织物，其中含量比为60∶40～40∶60。
9.权利要求1的非织造织物，其中所述双组分纤维是连续的。
10.权利要求1的非织造织物，其特征还在于初始杨氏模量为1.2～12MPa和断裂伸长最高达150％。
11.一种非织造织物，包含大量0.5～6旦、未卷曲长度为20～25mm的缠结螺旋卷曲并列双组分短纤维，该纤维包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯，二者的含量比为60∶40～40∶60，所述纤维表现出至少50个卷曲每英寸，卷曲曲率半径等于或小于0.2mm，且其中所述纤维绝大多数彼此缠结，且其中所述纤维还绝大多数在明确规定的平面内取向，所述非织造织物的特征在于松密度为0.2～0.4g/cm3，初始杨氏模量为1.2～12MPa并且断裂伸长最高150％。
12.一种形成非织造织物的方法，该方法包括将大量具有潜在卷取的不对称双组分纤维配置成重叠纤维的平面阵列，所述纤维绝大部分在其平面内取向，将所述平面阵列配置在2个约束表面之间；加热所述平面阵列以显现至少一部分所述潜在卷取，条件是，在至少一部分所述加热期间，所述非织造织物结构与所述约束表面约束接触。
13.权利要求12的方法，其中所述平面阵列是纤维毡片型坯的形式。
14.权利要求12的方法，其中双组分纤维是并列双组分纤维。
15.权利要求12的方法，其中双组分纤维主要由聚酯组成。
16.权利要求12的方法，其中所述第一可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，而所述第二可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丙二醇酯。
17.权利要求12的方法，其中所述第一可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丙二醇酯，而所述第二可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丁二醇酯。
18.权利要求12的方法，其中所述第一可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，而所述第二可结晶聚酯组分是聚对苯二甲酸丁二醇酯。
19.权利要求12的方法，还包括由平均长度为3～25mm的短绒的水淤浆形成该纤维毡片型坯的步骤。
20.一种形成非织造织物的方法，该方法包括由潜在卷取收缩为70～80％、长20～25mm的并列双组分未卷曲双组分短纤维的水淤浆形成纤维毡片型坯，将所述纤维毡片型坯配置在2个约束表面之间；加热所述平面阵列以显现至少一部分所述潜在卷取，条件是，在至少一部分所述加热期间，所述纤维毡片型坯与所述约束表面约束接触；所述双组分纤维含有聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯，二者含量比为60∶40～40∶60。
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