CN1871392A - 水刺成网式非织造材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改进的水刺成网式良好结合成一体的复合非织造材料，所述复合非织造材料包括一种由连续长丝，合成短纤维，和天然纤维组成的混合物，其具有一减少的两面性和改善的织物感觉。合成短纤维具有一为3－7mm的长度，优选地是在各长丝间没有热粘合。本发明还涉及一种生产这种非织造材料的方法。非织造织物包括一种由10－50w－％连续长丝，5－50w－％合成短纤维，和20－85w－％天然纤维组成的混合物，上述连续长丝优选的是从聚丙烯，聚酯类和聚交酯中选定，上述合成短纤维从聚乙烯、聚丙烯、聚酯类、聚酰胺类、人造丝和溶纺纤维素纤维中选定，而上述天然纤维优选地是浆状纤维。连续长丝优选地是纺丝成网长丝。一部分短纤维和/或浆状纤维可以着色。

Description

水刺成网式非织造材料
技术领域
本发明涉及一种水刺成网式良好结合为一体的复合非织造材料，所述复合非织造材料包括由连续长丝，合成短纤维，和天然纤维组成的混合物。
发明背景
吸收性非织造材料常常用来擦试在工业、服务行业、办公室和家庭场所中各种各样的溢流和漏泄。主要的合成塑料组分通常是疏水性的，并且吸收油，脂肪和润滑脂，及在某种程度上还通过毛细力吸收水。为了达到较高的吸水等级，常常加入纤维素浆。对所制得的用于擦试目的的非织造材料上有许多要求。理想的擦试器应是坚固的、有吸收能力、耐磨和显示低的起毛。为了代替仍是市场主要部分的纺织物擦试器，它们还应当是软的、并具有纺织物的触感。
包括纤维素浆和合成纤维混合物的非织造材料可以用常规的造纸工艺生产，见比如美国专利US 4822452，该专利介绍了一种用湿法成网法所形成的纤维网，所述纤维网包括短纤长度的天然纤维或合成纤维及木质纤维素造纸纤维，其中在配料中加入相关的增稠剂。
水刺成网法或射流成网法是一种在20世纪70年代引入的技术，见比如加拿大专利No.841938。该方法包括形成一种纤维网，所述纤维网是干法成网或者是湿法成网，在此之后用很细的水射流在高压下使纤维缠结。将若干排水射流对准纤维网，所述纤维网由一运动的织物支承。然后将缠结的纤维网干燥。在材料中使用的纤维可以是合成的或再生的短纤维、比如聚酯、聚酰胺、聚丙烯、人造纤维(rayon)或诸如此类、浆状纤维或者浆状纤维和短纤维的混合物。射流成网材料可以在合理的成本下以高质量生产，并具有很高的吸收能力。它们可以比如用作家庭或工业用的擦试材料，用作医疗护理中及用于卫生目的等的一次性材料。
在WO 96/02701中公开了一种泡沫成形的纤维网的水刺。泡沫成形法是湿法成网的一种特殊变型，此处水中除了含有纤维和化学药品之外，还含有一种表面活性剂使它能形成泡沫，纤维可以缠结到泡沫的气泡中或气泡之间。纤维网中所包含的纤维可以是浆状纤维及其它天然纤维和合成纤维。
通过比如欧洲专利EP-B-0333211和EP-B-0333228公开了将一种纤维混合物水刺成网，其中一种纤维成分由熔喷纤维组成，所述熔喷纤维是纺丝成网长丝的一种类型。基底材料，亦即施加到水刺成网法中的纤维状材料，或者是由至少两个组合式预成形的纤维层组成，或者是由一种“共成形材料(coform materid)”组成，在上述至少两个组合式预成形的纤维层中至少一层由熔喷纤维组成，而上述“共成形材料”主要是由熔喷纤维和其它纤维的均匀混合物被气流成网在一成形织物上。
通过欧洲专利EP-A-0308320公开了使连续长丝的预粘合网与分开预粘合的含浆状纤维和短纤维的湿法成网纤维材料放在一起，并将该分开形成的纤维网一起水刺成网成一种层合制品。在这种材料中，不同纤维网的纤维不相互结合，因为纤维在水刺成网之前已经相互粘合，并且只有有限的活动性。材料将显示明显的两面性。所用的短纤维具有一优选长度为12-19mm，但可以是在9.5mm-51mm范围内。
在水刺成网式材料中清楚看到的一个问题一它们经常有显著的两面性，亦即可以清楚地辨别出在缠结步骤中面向织物的一侧和面向水射流的一侧之间的差异。在某些情况下，这已经用作一种有利的花纹，但在大多数情况下它被看作是一个缺点。当把两个分开的层组合并送入缠结工艺过程中时，通常这个工艺步骤不能使各层充分混合，而是这些层仍然存在，尽管相互粘合在一起。复合物中有浆状纤维，则将有富含浆状纤维的一侧和浆状纤维贫乏的一侧，这样将导致两侧的不同性能。当使用纺丝成网长丝时，就遇到这种情况，因为当产生时它们将容易形成一种平的二维层，这样将使混合很差。某些生产商试图首先从一侧加一个覆盖层并缠结，然后再将纤维网翻转和从另一侧加另一个覆盖层并缠结，但大多数的纤维移动在缠结工艺过程中很早就发生，并且这种更复杂的方式未完全解决该问题。
当在水刺成网式材料中使用长丝纤维网时，另一个问题是有很少的自由纤维端，因为长丝原则上是没有端部，而只有短纤维和浆状纤维可有助于此。尤其是聚合物纤维端部才是通过它们的变软效应使材料具有织物感觉。经常在复合材料中使用的浆状纤维具有许多自由端，但因为它们接合在氢键中，所以它们对柔软的织物感觉不产生贡献；相反，它们将使最终材料感觉更生硬。因此，为了获得一种柔软的织物材料，重要的是具有高百分比的织物材料，亦即合成的短纤维。
发明内容
本发明的目的是提供一种改良的水刺成网式良好结合为一体的复合非织造材料，所述复合非织造材料包括由连续长丝、合成短纤维、和天然纤维组成的混合物，该非织造材料具有一减少了的两面性，亦即两侧具有类似的外观和性能。
本发明还有一个目的是提供一种改良的水刺成网式良好结合为一体的复合非织造材料，所述复合非织造材料包括由连续长丝、合成短纤维、和天然纤维组成的混合物，所述混合物具有一种改良的织物感觉。
这已按照本发明通过提供这种水刺成网式非织造材料得到，此处合成短纤维具有一长度为3-7mm。选择比以前所用的纤维更短的纤维使浆状纤维和短纤维能更好地混合，并充分地分布在整个非织造材料中。
按照本发明的优选材料在长丝之间没有热粘合，这将确保长丝在它们通过水刺成网法完全粘合之前运动具有更大初始灵活性，从而使短纤维和浆状纤维能更充分混合到长丝纤维网中。
按照本发明的优选材料包括含10-15％连续长丝、5-50％合成短纤维、和20-85％天然纤维的混合物，上述百分比全都是按非织造材料总重量计算得来的。一种更优选的材料具有15-35％连续长丝。更优选的是还含有5-25％的合成短纤维。还更优选的是含有40-75％天然纤维。
按照本发明的优选材料是，其中的连续长丝是纺丝成网长丝。
按照本发明的优选材料是，其中的连续长丝是从聚丙烯、聚酯类和聚交酯类的这组中选定。
按照本发明的优选材料是，其中的复合物中连续长丝纤维网部分的织物单位重量为至多40g/m2，而更优选的是至多30g/m2。
按照本发明的优选材料是，其中的合成短纤维是从聚乙烯、聚丙烯、聚酯类、聚酰胺类、聚交酯类、人造纤维(rayon)和溶纺纤维素纤维的这组中选定。
按照本发明的优选材料是，其中的至少一部分合成短纤维是着色的，占非织造织物总重量的至少3％，优选的是占至少5％。
按照本发明的优选材料是，其中的天然纤维由浆状纤维组成，更优选的是由木浆纤维组成。
按照本发明的优选材料是，其中的至少一部分天然纤维是着色的，占非织造织物总重量的至少3％，优选的是占至少5％。
尤其是当使用着色的短纤维或天然纤维时，可以很容易分别出两面性的降低。
从非织造材料两侧伸出的短纤维端部将使表面具有改良的织物感觉。
本发明的另一个目的是提供一种生产改良的水刺成网式良好结合成一体的复合非织造材料的方法，所述复合非织造材料包括由连续长丝、合成短纤维、和天然纤维组成的混合物，所述混合物具有降低了的两面性，亦即两侧应具有类似的外观和性能，并且还具有改良的织物感觉。
这已按照本发明通过提供一种方法达到，所述方法包括以下步骤：在一成形织物上形成连续长丝纤维网；及把含有合成短纤维和天然纤维的湿法成形纤维分散体施加(apply)在上述连续长丝的顶部上，这样形成含上述连续长丝、合成短纤维和天然纤维的纤维网；及随后将纤维网水刺成网，以便形成非织造材料，此处合成短纤维具有长度为3-7mm，优选的是4-6mm。
本发明方法优选的可供选择的方案是基于对连续长丝不施加任何热粘合工艺步骤。
本发明方法另一些优选的可供选择的方案是基于使用如权利要求1-10所述重量百分比的纤维类型。
附图说明
下面将参照附图所示的一些实施例更详尽地说明本发明。
图1示意性示出用于生产按照本发明所述的一种水刺成网式非织造材料的装置的示例性实施例。
图2以纤维长度排列图形式示出具有不同短纤维长度的三种复合物两侧的耐磨性。
图3以纤维长度排列图形式示出具有不同短纤维长度的两种复合物两侧的L*亮度值。
图4以纤维长度排列图形式示出具有不同短纤维长度的两种复合物两侧的B*色值。
具体实施方式
改良的水刺成网式良好结合成一体的复合非织造材料包括由连续长丝、合成短纤维、和天然纤维组成的混合物。这些不同类型的纤维详细说明如下。
长丝
长丝是一些与它们直径相比长度很长，理论上是无穷长的纤维。它们可以通过下述方法生产：将热塑性聚合物熔化并挤塑穿过细喷嘴，此后优选的是通过在聚合物流处并沿着所述聚合物流吹送的气流作用使聚合物冷却，并固化成单纱，所述单纱可以通过拔丝(drawing)，拉伸(stretching)或屈曲(crimping)处理。可以将用于附加功能的化学药品加到表面上。
长丝还可以通过形成纤维的反应剂溶液进入反应介质的化学反应，比如通过将黄原酸纤维素酯制成的胶粘纤维纺丝进入硫酸进行生产。
熔喷长丝是用下述方法生产的：通过将熔融的热塑性聚合物挤塑穿过细喷嘴成很细的聚合物流，并使会聚的气流朝向聚合物流吹，以便将它们拔丝成具有很小直径的连续长丝。熔喷法生产比如在美国专利3849241或4048364中已有说明。纤维根据它们的尺寸可以是微细纤维(microfibre)或者粗纤维(macrofibre)。微细纤维具有达20μm的直径，通常是2-12μm。粗纤维具有超过20μm的直径，通常是20-100μm。
纺粘长丝用类似方法生产，但气流是冷却剂，并且长丝的拉伸是通过空气进行，以便得到合适的直径。纤维直径通常在10μm以上，通常是10-100μm。纺粘长丝的生产是比如在美国专利4813864或5545371中所说明的。
纺粘长丝和熔喷长丝是作为一组被称之为纺丝成网长丝(spunlaid filaments)，意思是指它们直接在现场铺放在一个移动的表面上以形成纤维网，该网在进一步的生产过程中粘合。通过选择聚合物和温度状态控制“熔体流动指数”是控制挤塑法的重要部分，因而是控制长丝形成的重要部分。纺粘长丝通常是强度更强和更均匀。
丝束是长丝的另一个来源，上述丝束通常是短纤维生产中的前身，但其自身也作为产品销售和使用。用与纺丝成网纤维相同的方法，将细聚合物流拔丝和拉伸，但不是铺放在移动的表面上来形成纤维网，而是将它们保持成一束，以便最后完成拔丝和拉伸。当生产短纤维时，这束长丝然后用纺丝表面处理化学药品处理，通常是屈曲，而然后送入一个切割阶段，在所述切割阶段，带切割刀的轮子将把长丝切割成不同的纤维长度，所述不同长度的纤维包装成包件，以便装运和用作短纤维。当生产丝束时，在有或没有纺丝表面处理化学药品的情况下将长丝束包装成包件或包装到箱中。
任何具有足够的一致性能以便让它自身在熔融状态下用这种方法拔丝的热塑性聚合物，原则上都可以用来生产熔喷纤维或纺粘纤维。有用的聚合物的一些例子是聚烯烃类，如聚乙烯和聚丙烯、聚酰胺类、聚酯类和聚交酯类。当然也可以使用上述这些聚合物的共聚物，及具有热塑性性能的天然聚合物。
天然纤维
有许多类型的天然纤维可以使用，尤其是具有吸水能力和有助于产生一致薄层的趋势的那些纤维。在可以使用的天然纤维中，主要有纤维素纤维类如种子毛发纤维，比如棉花、木棉和马利筋属纤维；叶纤维类，比如剑麻、吕宋麻、菠萝纤维和新西兰麻；或者韧皮纤维类，比如亚麻、蓖麻、黄麻、洋麻和纸浆。
木浆纤维尤其十分适合使用，并且软木纤维和硬木纤维二者都合适，还可以使用再生纤维。
浆状纤维长度将从软木纤维的约3mm和硬木纤维的约1.2mm，及再生纤维的上述长度的混合和甚至更短之间变化。
短纤维
所用的短纤维可以用与上述长丝相同的物质及通过相同的工艺过程生产。其它可用的短纤维是用再生纤维素如胶粘纤维和溶纺纤维素纤维制成。
它们可以用纺丝整理和屈曲处理，但对于优选地用来生产本发明所述材料的工艺过程类型来说，这是不必要的。
通常增加纺丝整理和屈曲处理，以便容易在干法中处理纤维，比如梳理，和/或赋予下述材料某些性能，比如亲水性，上述材料只由这些纤维组成，比如用于尿布的非织造顶部薄片。
通常进行纤维束的切割，以便产生单一切割长度，上述切割长度可以通过改变切割轮中各刀片之间的距离来变动。根据所计划的使用，对于热粘合非织造物来说，使用的不同的纤维长度是在25-50mm之间。湿法成网水刺式非织造物通常使用12-18mm，或者低至9mm。
对于通过传统的湿法成网技术制成的水刺式材料来说，材料的强度及其性能如表面耐磨性随着纤维长度增加而增加(对于同样的细度和纤维聚合物)。当连续长丝与短纤维和浆状纤维一起使用时，材料的强度大多来自长丝。
工艺过程
一种用于生产按照本发明所述材料的方法的一般实施例在图1中示出，并包括以下步骤：
提供一环形的形成织物1，其上可以铺放连续的长丝2，穿过形成织物吸取过量空气，以便形成纤维网3的前身；
使带有连续长丝的形成织物前进到湿法成网阶段4，在该处将包括天然纤维5和短纤维6的浆料湿法成网在连续长丝的前身纤维网上，并且部分地进入上述前身纤维网中，及穿过形成织物排除过量的水；
使带有长丝和纤维混合物的形成织物前进到水刺成网阶段7，在该处长丝和纤维通过许多很细的高压水喷射流的作用紧密混合在一起，并粘合到非织造纤维网8中，上述高压水喷射流冲击到纤维上，以使它们相互混合和缠结，并穿过形成织物排出缠结水；
使形成织物前进到干燥阶段(未示出)，在该处干燥非织造纤维网；
及进一步使非织造纤维网前进到轧制、切割、包装等阶段。
长丝‘纤维网’
按照图1所示的实施例，将用挤塑熔融热塑性塑料片制成的连续长丝2直接铺放在形成织物1上，在该处连续的长丝2能形成未粘合的纤维网结构3，在所述结构3中长丝可以彼此相对自由移动。这优选地是通过使喷嘴和形成织物1之间的距离比较大来实现，以便长丝能在铺放到形成织物1上之前冷却下来，在该较低的温度下，它们的粘着性大大减小。可供选择地，长丝在它们铺放到形成织物上之前的冷却用某种其它方式实现，比如利用多个空气源实现，其中当将长丝拔丝或拉伸到优选的程度时，空气10用来将上述长丝冷却。
供冷却、拔丝和拉伸长丝用的空气穿过形成织物抽吸，以便让长丝随着空气流入停留在那儿的形成织物的网眼中。可能需要良好的真空来吸出空气。
当它们铺设在形成织物上时，长丝的速度比形成织物的速度高很多，因此长丝将形成不规则的环，并且当它们收集到形成织物上时弯曲，以便形成一种很随机化的前身纤维网。
形成的长丝前身纤维网3的织物单位重量应在2和50g/m2之间。
湿法成网
浆状纤维5和短纤维6用常规方法制浆，或是混合在一起，或是首先分开制浆而然后混合，并加入常规造纸添加剂如湿的和/或干的强度剂、助留剂、分散剂，以便在水中产生浆状纤维和短纤维充分混合的浆料。
将这种混合物穿过湿法成网高位流浆箱4泵送到移动式形成织物1上，在该处混合物随其自由移动的长丝铺放到未粘合的前身长丝纤维网3上。
浆状纤维和短纤维将停留在形成织物和长丝上。其中一部分纤维进入长丝之间，而绝大多数纤维将停留到长丝纤维网的顶部上。
利用安排在形成织物下方的吸纤维箱，将过量的水抽吸穿过铺放在形成织物上的长丝纤维网和向下穿过形成织物吸出。
缠结
使连续长丝和短纤维及浆状纤维形成的纤维网水刺成网，而同时上述纤维网仍然由形成织物支承，并充分混合和粘合成复合非织造材料8。水刺成网工艺过程的指导性说明在加拿大专利841938中给出。
在水刺成网阶段7中，将不同类型的纤维缠结，并得到复合非织造材料8，其中所有纤维类型基本上是均匀混合并相互结合成一体。细的可移动纺丝成网长丝围绕自身和其它纤维扭曲并与自身和其它纤维缠结，这样产生一种具有很高强度的材料。为水刺成网所需的能量供应比较低，亦即材料很容易缠结。在水刺成网时的能量供应合适的是在50-500kwh/吨范围内。
优选的是，在浆状纤维5和短纤维6铺放之前，不通过比如热粘合或水刺成网法将前身长丝纤维网3粘合。长丝应是完全自由的，以便能相对彼此移动，从而能使短纤维和浆状纤维在缠结期间混合和扭转到长丝纤维网中。在工艺过程这部分处，长丝纤维网中各长丝之间的热粘合点将起堵塞物作用，会使短纤维和浆状纤维停止在这些粘合点附近缠住，因为粘合点将使长丝在热合点附近保持固定。纤维网的“筛孔效应”将增强，而结果是产生更多的两面式材料。通过不热粘合，我们意思是指基本上没有比如在各加热辊之间给长丝施加热和压力的点，来使一部分长丝压紧在一起，以致这些长丝软化和/或熔融在一起以在接触点处变形。某些粘合点尤其是熔喷粘合点可在铺网时由残留的粘着性而造成，但这些在接触点处没有变形，或者变形非常弱，以致在来自水刺成网的水射流力的影响下断裂。
基于只有短纤维和浆状纤维的水刺成网式材料的强度与每种纤维缠结点的量有很大关系；因此长的短纤维和长的浆状纤维是优选的。当使用长丝时，强度大多基于长丝，并在缠结时十分快速地达到。因此缠结能的大多数将用在长丝和纤维的混合上，以便达到良好的结合作用。按照本发明所述长丝未粘合的敞开结构大大增加了这种混合的容易性。
浆状纤维5是不规则、扁平、扭曲式和卷曲的，并且当浸湿时是易弯曲的。这些性能让它们十分容易混合并缠结到和粘着在长丝和/或较长短纤维的纤维网中。因此浆状纤维可以和预粘合的长丝，甚至和预粘合的纤维网一起使用，所述预粘合的纤维网可以作为一种通常的纤维网通过轧制和不轧制操作进行处理，即使它还没有作为擦试材料使用的最终强度。
聚合物纤维6大多数是圆形甚至具有恒定的直径和是光滑的，也不受水的影响。这使它们较难缠结和向下压入预粘合的长丝纤维网中，它们往往是停留在顶部上。为了获得足够的缠结粘合点，以便将聚合物纤维牢牢抓获在长丝纤维网中，需要十分长的短纤维。因此大多数短纤维为12-18mm，至多低至9mm，这已在前面与长丝纤维网一起作了说明，它们全都已经过预粘合。
通用本申请中的发明方法，可以利用未粘合长丝纤维网的大得多的挠性，以便使聚合物短纤维的缠结容易，并因此使用更短的这些纤维。它们可以是在2-8mm范围内，优选的是在3-7mm范围内，甚至更优选的是在4-6mm范围内。
缠结阶段7可以包括若干具有成排喷嘴的横向杆，很细的水射流在很高压力下从上述喷嘴排对着纤维网喷射，以便使纤维缠结。水射流压力可以调适成在不同喷嘴排中具有不同压力的某种压力状态。
可供选择地，纤维网可以在水刺成网之前转移到第二缠结织物上。在这种情况下，纤维网也可以在转移之前，通过具有一个或多个具有成排喷嘴的杆的第一水刺成网工位进行水刺成网。
干燥等
然后将经过水刺成网的湿纤维网8干燥，上述干燥可以在常规纤维网干燥设备上进行，优选的是在用于纸巾干燥的那些类型干燥设备上进行，如穿流空气干燥法或杨琪干燥法的设备。材料在干燥之后通常是在转变之前缠绕到母辊中。
然后用已知的方式将材料转变成合适的形式并包装。材料的结构可以通过进一步处理如显微制皱、热砑光、压花等。也可以将不同的添加剂如湿强度剂、粘合剂化学药品、胶乳、松解剂等加入到材料中。
非织造材料
按照本发明所述的复合非织物可以以总的织物单位重量为20-120g/m2来生产，优选的是为50-80g/m2。
未经粘合的长纤维将改善短纤维的混合，以便即使是短纤维也具有足够的缠结式粘合点，以使短纤维牢牢地保持在纤维网中。因而较短的短纤维将产生一种改良的材料，因为它们每克纤维都具有更多的纤维端部并容易朝Z方向(垂直于纤维网平面)移动。更多的纤维端部从纤维网表面伸出，因此增加了织物感觉。
牢固地粘合将产生良好的耐磨性。
如从上述实施例可以看出的，短纤维可以是基于不同聚合物的纤维混合物，上述基于不同聚合物的纤维具有不同的长度和分特，及具有不同的颜色。
也可以考虑加一定比例长于7mm和甚至长于12mm的合成短纤维到复合非织造物中。这个一定比例基于重量部分可以高达短于7mm的合成短纤维总量的10％。然而通过这种增加未看到特殊的优点。它主要是增加非织造物的强度，然而所述强度更容易通过长丝的量调节。
当然，本发明不限于附图所示和上述说明及一些例子中的实施例，而是在权利要求书的范围内可以进一步改变。
实例
就所关注的参数生产和试验了许多按照本发明所述的水刺成网式材料。
所用的具体试验：
Taber实验—将一种待试验的材料紧固到一块板上，并将研磨轮制成在上述板上一个圆圈中运动，按照ASTM D 3884-92，具有某些修改，所述修改由测量一薄的非永久材料而不是该方法起初设计用于的地毯引起，修改包括使用Calibrase CS-10型研磨轮，但没有增加额外的重量，并且制成只有200转。将所产生的磨耗量与一个内标进行比较，此处1意味着“磨损成碎片”，而5意味着“没有肉眼可见的影响”。所用的装置是美国钮约N.Tonawanda的Taber Industries生产的“5151型磨机”。
L*亮度和b*颜色实验—待试验的材料用“户外日光”照射，并用来自美国印第安那州，New Albany，Technidyne的Technidyne，ColorTouch型仪器比色计进行测量。
按照Cielab 1976系统测量试验材料的CIEL*a*b*Color SpaceL*(亮度)和b*(蓝色)值，上述Cielab 1976系统相当于在ISO 10526中所说明的CIE标准发光体D65和ISO/CIE 10526中所说明的CIE1964补充标准比色观察者，通过类似于ISO5631所规定的那些条件下测量确定。
这是一种用于颜色说明和规格的系统，所述颜色以从测得的比色值校正到所谓“标准观察者”的人感觉为基础。
测得的CIE三色激励值通过下面公式转变成CIE L*和b*值，式中Y和Z(从比色计测得的值)用百分比表示：
L*＝116·(Y/100)1/3-16
b*＝200·[(Y/100)1/3-(Z/118232)1/3]
该方法还在一本小册子，“纸的光学性能测量和控制”，1996年，第二版，Technidyne公司出品，中作了介绍。
这些试验是在按照本发明所述的非织造样品上和基准样品上进行的，此处把样品的两侧定为织物侧和自由侧，上述织物侧意思是指当铺放了长丝，短纤维和浆状纤维时非织造织物抵靠形成织物的一侧，而上述自由侧意思是指由其铺放不同纤维的非织造织物侧。
例1
将0.4m宽的纺丝成网长丝以20m/分的速度铺放到成形织物上，以使各长丝不相互粘合。将纺丝成网长丝的未粘合纤维网稍加压实，并转移到第二成形织物上，用于加入湿法成网成分。通过一个0.4m宽的高位流浆箱，将含有浆状纤维和短切短纤维的纤维分散体铺放到纺丝成网长丝未粘合的纤维网上，并排出和吸走过量的水。
然后将未粘合的纺丝成网长丝和湿法成网纤维混合，并通过在7,0KN/m2的压力下用三个支管水刺成网粘合在一起。水刺成网是从自由侧进行，因此浆状纤维和短纤维移入纺丝成网长丝纤维网中，并与所述纺丝成网长丝纤维网充分混合。在水刺成网时供给的能量为300kWh/吨。
最后将水刺成网材料脱水，然后用转筒式穿流干燥器干燥。
纺丝成网长丝—短纤维—浆状纤维复合物的总的织物单位重量为约80g/m2。
复合材料的组成为25％纺丝成网聚丙烯长丝，10％短切聚丙烯短纤维和65％化学浆状纤维。纺丝成网长丝的线密度用扫描电子显微镜测量，并发现是2.3分特。复合材料与1.7分特的短切短PP(聚丙烯)纤维一起制成，上述短切短PP纤维具有不同长度分别为6，12和18mm。
见图2，通过在自由侧上的Taber耐磨试验所测得的表面耐磨强度表明，用6mm纤维制成的材料尤其是在离开成形织物的自由侧上，比相应的用12和18mm短切短纤维制成的材料更好。
例2
用蓝色短切聚丙烯短纤维重复例1中的配置，以便根据短纤维长度研究短纤维与连续纺丝成网长丝和浆状纤维的混合/形成整体。复合材料的总织物单位重量为约80g/m2，并且组成为25％纺丝成网长丝，10％短切短纤维和65％化学浆状纤维。纺丝成网长丝的线密度为2，3分特。蓝色短切1，7分特PP短纤维的长度分别为6和18mm。
当目视观察各材料时，很显然，起初含10％蓝色短纤维的自由侧比织物侧更蓝(更暗)。各材料的亮度和颜色用一种Technidyne ColorTouch型仪器表征。如图3中L*亮度值所示，织物侧总是比自由侧更亮—更多的着色的纤维停留在铺放它们的这侧上。如用6mm纤维制得的复合物结果与用18mm纤维得到的结果相比所示，两侧之间的差异对于6mm长的纤维较小—表明较短的纤维更容易流动到另一侧。当通过仪器评价B*颜色值时，得到类似的结果，如图4所示，这表明，当用6mm长纤维代替18mm长纤维时，两侧之间的色差较小，这也表明较短的纤维更容易流动到另一侧。
因此这些结果支持较短的短纤维更好地与连续未粘合的纺丝成网长丝网格成为一体。
例3
用短切人造丝短纤维重复例1的配置，以便研究短切人造丝短纤维与聚丙烯短纤维相比同连续纺丝成网长丝和浆状纤维的混合/形成整体。复合材料的总织物单位重量为约47g/m2，并且组成为25％纺丝成网长丝，10％短切人造丝短纤维和65％化学浆状纤维。
短切人造丝短纤维为1，7分特和具有为6mm的长度。
纤维网通过400kWh/吨的缠结能缠结。
例4
用黑色短切聚丙烯短纤维重复例1的配置，以便根据短纤维长度研究短纤维同连续纺丝成网长丝和浆状纤维的混合/形成整体。复合材料的总织物单位重量为约68g/m2，并且组成是25％纺丝成网长丝，10％短切短纤维和65％浆状纤维。
黑色短切PP短纤维为1，7分特和具有为6mm的长度。
纤维网通过400kWh/吨的缠结能缠结。
例5
用蓝色短切人造丝短纤维和白色短切聚丙烯短纤维重复例1的配置，以便研究短纤维同连续的纺丝成网长丝和浆状纤维的混合/形成整体。复合材料的总织物单位重量为约80g/m2，并且组成是25％纺丝成网长丝，5％短切蓝色人造丝短纤维，5％短切白色聚丙烯短纤维和65％浆状纤维。
蓝色短切人造丝短纤维为1，7分特，和具有为6mm的长度。白色短切PP短纤维为1.2分特，和具有为6mm的长度。
纤维网通过300kWh/吨的缠结能缠结，转移到一种形成图案的织物上，并通过135kWh/吨的缠结能形成图案。
例3-5的机械性能在表1中示出。这些性能是令人满意的，并表明，在不损失其它性能的情况下，可以达到减少两面性和良好的耐磨性。
                         表1
  例号   3   4   5
  缠结能(kWh)   400   400   300+135
  织物单位重量(g/m2)   47.1   68.2   79.8
  厚度2kPa(μm)   339   421   478
  松密度2kPa(cm3/g)   7.2   6.2   6.0
  拉伸硬挺度MD(N/m)   10901   27429   31090
  拉伸硬挺度CD(N/m)   1214   2237   2727
  抗拉强度干MD(N/m)   934   1694   1989
  抗拉强度干CD(N/m)   533   933   1059
  伸长率MD(％)   115   49   45
  伸长率CD(％)   156   131   119
  断裂功MD(J/m2)   1022   905   1028
  断裂功CD(J/m2)   589   817   876
  断裂功指数(J/g)   16.5   12.6   11.9
  抗拉强度MD，湿的(N/m)   1647
  抗拉强度CD，湿的(N/m)   832

Claims (12)

1.一种水刺成网式良好结合成一体的复合非织造材料(8)，包括由随机化的连续长丝(3)、天然纤维(5)、和合成短纤维(6)组成的混合物，其特征在于，合成短纤维具有为3-7mm的长度、优选地是4-6mm。
2.按照权利要求1所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，在连续长丝(3)之间没有热粘合点。
3.按照权利要求1或2所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，混合物由10-50％，优选的是15-35％的连续长丝(3)，20-85％，优选的是40-75％的天然纤维(5)，和5-50％，优选的是5-25％的合成短纤维(6)制成，上述所有百分比都是基于总非织造材料的重量计算。
4.按照权利要求1或2所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，连续长丝是纺丝成网长丝。
5.按照权利要求4所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，连续长丝是从包括聚丙烯、聚酯类、和聚交酯类的组中选定。
6.如权利要求1或2所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，复合材料的连续长丝纤维网具有一至多为40g/m2的织物单位重量，优选地至多30g/m2。
7.按照权利要求1所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，合成短纤维是从包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯类、聚交酯、人造丝、和溶仿纤维素纤维的组中选定。
8.按照权利要求1所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，一部分合成短纤维(6)是着色的，占非织造织物总重量的至少3％，优选地是至少5％。
9.按照权利要求1或2所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，天然纤维包括浆状纤维，优选地是木浆纤维。
10.按照权利要求1或2所述的水刺成网式非织造材料，其特征在于，一部分天然纤维(5)是着色的，占非织造织物总重量的至少3％、优选地是至少5％。
11.一种生产非织造材料(8)的方法，包括：在成形织物(1)上形成连续长丝(5)的纤维网；及将含有合成短纤维(5)和天然纤维(6)的湿法成形的纤维分散体(4)施加在上述连续长丝的顶部上；这样形成含有上述长丝、合成短纤维和天然纤维的纤维网；及随后将所述纤维网水刺形成非织造材料(8)，其特征在于，合成短纤维具有为3-7mm的长度，优选地是4-6mm。
12.按照权利要求11所述生产一种非织造材料的方法，其特征在于，没有把热粘合工艺步骤应用到连续长丝上。
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