EA044718B1

EA044718B1 - NON-WOVEN FABRIC AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAID FABRIC

Info

Publication number: EA044718B1
Application number: EA202292178
Authority: EA
Inventors: Джефф Коллинз; Сантош Чаван
Original assignee: Глатфельтер Холдинг (Свитцерланд) Аг
Priority date: 2020-01-23
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2023-09-27

Description

Область техникиField of technology

Данное изобретение относится к составам нетканого полотна, которые не содержат связующих материалов, клеев и волокон для термического соединения, а также экономичны и подходят для широкого спектра применений. В зависимости от своей структуры и состава, полотно может быть диспергируемым согласно INDA/EDANA GD4 или может быть не диспергируемым. Данное изобретение относится также к непрерывному способу изготовления нетканого полотна, который использует минимальное количество операций и предоставляет дешевое нетканое полотно, пригодное для широкого спектра применений, в зависимости от структуры и состава изделия.This invention relates to nonwoven fabric compositions that are free of binders, adhesives and thermal bonding fibers, and are economical and suitable for a wide range of applications. Depending on its structure and composition, the web may be dispersible according to INDA/EDANA GD4 or may be non-dispersible. The present invention also relates to a continuous process for the production of nonwoven fabric, which uses a minimum number of steps and provides a low-cost nonwoven fabric suitable for a wide range of applications, depending on the structure and composition of the product.

Уровень техникиState of the art

Нетканые материалы применяются для производства широкого спектра потребительских товаров, часто таких, которые, как правило, используют один раз и выбрасывают. Такие товары включают одноразовые очищающие салфетки, одноразовые подгузники, одноразовые средства для лечения недержания мочи у взрослых, одноразовые тампоны, обычно используемые в больницах для впитывания жидкостей организма, и косметические аппликаторы или косметические тампоны для удаления макияжа и других материалов с кератиновой подложки.Nonwovens are used to produce a wide range of consumer products, often those that are typically used once and thrown away. Such products include disposable cleansing wipes, disposable diapers, disposable adult incontinence products, disposable tampons commonly used in hospitals to absorb body fluids, and cosmetic applicators or cosmetic tampons for removing makeup and other materials from the keratin backing.

Такие коммерческие продукты представляют отрасль, обладающую постоянно увеличивающимся потенциалом роста и расширением сферы применения, особенно при улучшении эксплуатационных свойств с более низкой стоимостью и/или меньшим воздействием на окружающую среду. Многие такие продукты потенциально попадают в окружающую среду через мусорные свалки или канализационные системы, и, таким образом, с одной стороны, существует потребность в составах нетканого полотна, которые просты в изготовлении, содержат минимальное количество химических компонентов или вообще не содержат химических компонентов, обладающих слабой способностью к биологическому разложению, таких как связующие материалы, клеи или термопластичные полимеры, и при этом обладают хорошим сопротивлением разрыву во влажном состоянии, необходимым для работы. В таких продуктах диспергируемость в воде считается преимуществом. В другом диапазоне нетканых составов диспергируемость в воде может не быть полезной характеристикой, а другие свойства, такие как высокая прочность на растяжение в сочетании с низкой стоимостью и малым воздействием на окружающую среду, могут представлять собой важные параметры.Such commercial products represent an industry with ever-increasing potential for growth and expanding applications, especially with improved performance properties at a lower cost and/or lower environmental impact. Many such products potentially end up in the environment through landfills or sewer systems, and thus, on the one hand, there is a need for nonwoven fabric formulations that are easy to manufacture, contain minimal or no chemical components, and have weak biodegradable materials such as adhesives, adhesives or thermoplastic polymers, while still having the good wet tear strength required for performance. In such products, water dispersibility is considered an advantage. In another range of nonwoven formulations, water dispersibility may not be a useful characteristic, and other properties such as high tensile strength combined with low cost and low environmental impact may be important parameters.

Обычно нетканые одноразовые салфетки могут быть изготовлены посредством одной из двух основных технологий, известных в промышленности как процессы воздушной сшивки и влажного прядения. Различные производители могут применять эти технологии с вариациями, в зависимости от предполагаемого конечного использования и доступного производственного оборудования, но основные принципы работы сохраняются.Typically, nonwoven disposable wipes can be manufactured through one of two main technologies, known in the industry as air crosslinking and wet spinning processes. Different manufacturers may apply these technologies with variations, depending on the intended end use and available production equipment, but the basic principles of operation remain the same.

Технологии воздушной сшивки объединяют операции нанесения полотна, полученного суховоздушным формованием из волокон штапельной длины и волокон древесной целлюлозы, на нетканый несущий слой или нетканое полотно на основе исходного материала и водоструйного скрепления слоя, полученного суховоздушным формованием, с нетканым носителем. Эта технология описана в патенте США 8,250,719, принадлежащем компании Ouellette, и ссылках, указанных в нем. В дополнение к использованию несущего полотна, компания Ouellette описывает склеивание волокон, полученных суховоздушным формованием, с помощью горячего воздуха или аэрозольного клея.Air cross-linking technologies combine the operations of applying a dry-air-spun web of staple-length fibers and wood pulp fibers onto a nonwoven carrier layer or nonwoven fabric based on a starting material and water-jet bonding the dry-air-spun layer to a nonwoven carrier. This technology is described in US Patent 8,250,719 owned by Ouellette and the references cited therein. In addition to using a carrier web, Ouellette describes bonding dry air-spun fibers using hot air or spray adhesive.

Согласно способу влажного прядения, описанному в патенте США 4,755,421 принадлежащему Мэннингу с сотрудниками, полотно, полученное влажным формованием из древесной целлюлозы и искусственных волокон, подвергают водоструйному скреплению и сушат. Однако, патент США 5,292,581, принадлежащий Влазменски с сотрудниками, указывает, что такие продукты страдают от слабой прочности во влажном состоянии, и описывает, что добавка связующих материалов существенно улучшает прочность. Относительно недавний патент США 7,732,357, принадлежащий Эннис с сотрудниками, описывает применение связующих волокон для нетканого листа, которые при нагревании активируются путем по меньшей мере частичного плавления и образуют связи между волокнами. Связующие волокна содержат полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат и их смеси.According to the wet spinning process described in US Pat. No. 4,755,421 to Manning et al., wet-spun webs from wood pulp and man-made fibers are water-jet bonded and dried. However, US Pat. No. 5,292,581 to Wlazmenski et al. indicates that such products suffer from poor wet strength and describes that the addition of binders significantly improves strength. A relatively recent US Patent No. 7,732,357 to Ennis and co-workers describes the use of binder fibers for nonwoven sheets that, when heated, are activated by at least partial melting and form bonds between the fibers. Binding fibers contain polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate and mixtures thereof.

Заявители описали непрерывный способ получения нетканых полотен конкретных составов в патенте США 9,394,637, выданном 19 июля 2016 года, и патенте США 10,415,116, выданном 17 сентября 2019 года.Applicants have described a continuous process for producing nonwoven fabrics of specific compositions in US Patent 9,394,637, issued July 19, 2016, and US Patent 10,415,116, issued September 17, 2019.

Однако сохраняется потребность в нетканых полотнах, которые не содержат клеев, связующих материалов или связующих волокон, экономичны в производстве и имеют эксплуатационные свойства, определяемые материалами состава. Конкретное нетканое полотно может быть диспергируемым или недиспергируемым.However, there remains a need for nonwoven fabrics that do not contain adhesives, binders or binding fibers, are economical to produce, and have performance properties determined by the materials of the composition. A particular nonwoven fabric may be dispersible or non-dispersible.

Существует также потребность в более общем способе изготовления нетканого полотна из более широкого спектра конструкционных материалов, который должен быть удобным и экономичным в осуществлении.There is also a need for a more general method of producing nonwoven fabric from a wider range of construction materials that is convenient and economical to implement.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Таким образом, задача данного изобретения заключается в предоставлении ряда нетканых полотен, обладающих эксплуатационными свойствами, определяемыми конструкционными материалами и соста- 1 044718 вом. Вторая задача заключается в предоставлении общего способа получения ряда нетканых полотен, который включает минимальные операции обработки, не использует клеи, связующие материалы или связующие волокна и предоставляет нетканое полотно, обладающее свойствами, благоприятными для выбранного конечного использования, с применением широкого спектра доступных материалов, в том числе материалов, получаемых из возобновляемых растительных источников.It is therefore an object of the present invention to provide a range of nonwoven fabrics having performance properties determined by their materials of construction and composition. The second object is to provide a general process for producing a range of nonwoven webs that involves minimal processing steps, does not use adhesives, adhesives or binder fibers, and provides a nonwoven web having properties favorable for the selected end use using a wide range of available materials, including including materials obtained from renewable plant sources.

Эти и другие задачи были решены согласно данному изобретению, первый вариант реализации которого включает нетканое полотно, содержащее:These and other problems have been solved according to this invention, the first embodiment of which includes a non-woven fabric containing:

по меньшей мере, один первый однородный слой, состоящий из смеси по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу или выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон; при этом указанный по меньшей мере один однородный слой не содержит связующего материала, клея или волокна для термического соединения, плотность указанного по меньшей мере одного однородного слоя составляет от 20 до 100 г/м², причем когда средневзвешенная длина волокна указанного по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе или выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон превышает около 4,0 мм, нетканое полотно представляет собой недиспергируемый продукт, который не соответствует требованиям к диспергируемости в соответствии с INDA/EDANA GD4, и когда средневзвешенная длина волокна указанного по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе или выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон составляет менее около 4,0 мм, нетканое полотно представляет собой диспергируемый продукт в соответствии с определением INDA/EDANA GD4.at least one first uniform layer consisting of a mixture of at least one of fiberized or isolated plant-based natural fibers and staple fibers; wherein said at least one homogeneous layer does not contain a binder material, glue or fiber for thermal bonding, the density of said at least one homogeneous layer is from 20 to 100 g/m ² , and when the weighted average length of the fiber of said at least one of pulped natural plant-based fibers or separated natural plant-based fibers and staple fibers exceeds about 4.0 mm, the nonwoven fabric is a non-dispersible product that does not meet the dispersibility requirements in accordance with INDA/EDANA GD4, and when the weight average the fiber length of said at least one of the pulped natural plant-based fibers or the isolated natural plant-based fibers and staple fibers is less than about 4.0 mm, the nonwoven fabric is a dispersible product according to the definition of INDA/EDANA GD4.

В одном аспекте первого варианта реализации изобретения нетканое полотно содержит превращенное в волокнистую массу натуральное волокно на растительной основе; причем указанное превращенное в волокнистую массу натуральное волокно на растительной основе представляет собой, по меньшей мере, одно волокно, выбранное из группы, состоящей из древесной целлюлозы, хлопковой целлюлозы, целлюлозы натурального растения, отличного от древесины и хлопка, хлопка, хлопковых линтеров, гребенных хлопковых оческов, бамбука, лыка, китайской крапивы, конопли, капока, льна, джута, сизаля и абаки.In one aspect of the first embodiment of the invention, the nonwoven fabric comprises pulped natural plant-based fiber; wherein said pulped natural plant-based fiber is at least one fiber selected from the group consisting of wood cellulose, cotton cellulose, natural plant cellulose other than wood and cotton, cotton, cotton linters, combed cotton comb, bamboo, bast, Chinese nettle, hemp, kapok, flax, jute, sisal and abaca.

В другом аспекте первого варианта реализации изобретения нетканое полотно содержит выделенное натуральное волокно на растительной основе; причем указанное выделенное натуральное волокно на растительной основе представляет собой по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, состоящей из льняного волокна, конопляного волокна, джутового волокна, волокна рами, волокна крапивы, волокна испанского дрока и волокна яванского джута.In another aspect of the first embodiment of the invention, the nonwoven fabric comprises an isolated plant-based natural fiber; wherein said isolated plant-based natural fiber is at least one fiber selected from the group consisting of flax fiber, hemp fiber, jute fiber, ramie fiber, nettle fiber, Spanish gorse fiber and Java jute fiber.

В другом аспекте первого варианта реализации изобретения нетканое полотно содержит штапельное волокно, представляющее собой, по меньшей мере, одно волокно, выбранное из группы, состоящей из целлюлозного искусственного волокна, хлопка, полиэтилентерефталата (ПЭТ), полипропилена, полимолочной кислоты, сложных эфиров полимолочной кислоты, амидов полимолочной кислоты, молочного белка и нейлона.In another aspect of the first embodiment of the invention, the nonwoven fabric contains a staple fiber that is at least one fiber selected from the group consisting of cellulose rayon, cotton, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, polylactic acid, polylactic acid esters, amides of polylactic acid, milk protein and nylon.

Согласно первому варианту реализации изобретения, в нетканом полотне могут содержаться комбинации превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе и/или выделенных натуральных волокон на растительной основе и/или штапельных волокон.According to a first embodiment of the invention, the nonwoven fabric may contain combinations of fiberized plant-based natural fibers and/or isolated plant-based natural fibers and/or staple fibers.

В другом аспекте первого варианта реализации изобретения средневзвешенная по длине длина волокон превращенного в волокнистую массу или выделенного натурального волокна на растительной основе составляет от 0,5 до 8,0 мм.In another aspect of the first embodiment, the length-weighted average fiber length of the pulped or separated plant-based natural fiber is from 0.5 to 8.0 mm.

В другом аспекте первого варианта реализации изобретения длина волокон штапельного волокна составляет от 3 до 100 мм.In another aspect of the first embodiment of the invention, the length of the staple fiber fibers is from 3 to 100 mm.

В другом аспекте первого варианта реализации изобретения тонина штапельного волокна составляет от 0,1 до 10 денье.In another aspect of the first embodiment, the staple fiber fineness is from 0.1 to 10 denier.

В другом аспекте первого варианта реализации изобретения плотность нетканого полотна составляет от 15 до 100 г/м², и в дополнительном аспекте отношение MD/CD нетканого полотна составляет менее 4 согласно определению Стандартных процедур для нетканых материалов (NWSP) 110.4.In another aspect of the first embodiment, the density of the nonwoven fabric is from 15 to 100 ^gsm , and in a further aspect, the MD/CD ratio of the nonwoven fabric is less than 4 as defined by Nonwovens Standard Procedures (NWSP) 110.4.

Во втором варианте реализации изобретения данное изобретение предлагает способ изготовления нетканого полотна согласно первому варианту реализации изобретения, включающий:In a second embodiment, the present invention provides a method for manufacturing a nonwoven fabric according to the first embodiment, comprising:

приготовление однородной сухой смеси по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон;preparing a homogeneous dry mixture of at least one of pulped natural plant-based fibers, isolated natural plant-based fibers and staple fibers;

сухую укладку указанной смеси для получения по меньшей мере одного однородного полотна, уложенного сухим способом;dry laying said mixture to produce at least one uniform dry laid web;

водоструйное скрепление указанного уложенного сухим способом полотна для уплотнения полотна по меньшей мере с одной стороны; и сушку указанного подвергнутого водоструйному скреплению полотна для получения нетканого полотна; при этомwater-jet bonding said dry-laid web to seal the web on at least one side; and drying said water-jet bonded web to obtain a non-woven web; wherein

- 2 044718 сухая укладка и водоструйное скрепление осуществляются в непрерывном режиме, не используются связующие материалы, клеи или волокна для термического соединения, и толщина нетканого полотна составляет от 0,25 до 2 мм.- 2 044718 dry lay and water jet bonding are carried out in a continuous process, no binders, adhesives or thermal bonding fibers are used, and the non-woven fabric thickness is between 0.25 and 2 mm.

В аспекте второго варианта реализации изобретения сухая укладка включает пропускание однородной сухой смеси через перфорированный цилиндр и суховоздушное формование на перфорированном носителе.In an aspect of the second embodiment of the invention, dry laying involves passing a uniform dry mixture through a perforated cylinder and dry-air molding onto the perforated carrier.

В третьем варианте реализации изобретения данное изобретение предлагает способ изготовления нетканого полотна согласно первому варианту реализации изобретения, включающий:In a third embodiment, the present invention provides a method for producing a nonwoven fabric according to the first embodiment, comprising:

приготовление однородной сухой смеси, состоящей из по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон;preparing a homogeneous dry mixture consisting of at least one of pulped natural plant-based fibers, isolated natural plant-based fibers and staple fibers;

прочесывание и сухую укладку указанной смеси для получения по меньшей мере одного однородного полотна, уложенного сухим способом;carding and dry laying said mixture to obtain at least one uniform dry laid web;

водоструйное скрепление указанного уложенного сухим способом полотна для уплотнения полотна по меньшей мере с одной стороны; и сушку указанного подвергнутого водоструйному скреплению полотна для получения нетканого полотна; при этом прочесывание, сухая укладка и водоструйное скрепление осуществляются в непрерывном режиме, не используются связующие материалы, клеи или волокна для термического соединения, и толщина нетканого полотна составляет от 0,25 до 2 мм.water-jet bonding said dry-laid web to seal the web on at least one side; and drying said water-jet bonded web to obtain a non-woven web; carding, dry laying and water jet bonding are carried out continuously, no binders, adhesives or thermal bonding fibers are used, and the nonwoven web thickness ranges from 0.25 to 2 mm.

В аспекте третьего варианта реализации изобретения сухая укладка включает пропускание прочесанной однородной сухой смеси на перфорированный носитель.In an aspect of a third embodiment of the invention, dry laying involves passing the carded homogeneous dry mixture onto a perforated carrier.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Фиг. 1 показывает схематическое изображение непрерывной системы согласно второму варианту реализации данного изобретения.Fig. 1 shows a schematic diagram of a continuous system according to a second embodiment of the present invention.

Фиг. 2 показывает схематическое изображение непрерывной системы согласно третьему варианту реализации данного изобретения.Fig. 2 shows a schematic diagram of a continuous system according to a third embodiment of the present invention.

Подробное описание сущности изобретенияDetailed description of the invention

Согласно следующему описанию, все описанные числовые диапазоны включают в себя все поддиапазоны и все значения между ними, если не указано иное. Все значения массового содержания указаны от общей массы. Следующее описание предоставляет общее описание данного изобретения и конкретных предпочтительных вариантов реализации изобретения. Однако специалист с обычными навыками поймет, что могут быть возможны многие вариации данного изобретения без отступления от сущности изобретения. Это описание и следующая формула изобретения должны охватывать все такие вариации.As used in the following description, all numerical ranges described include all subranges and all values in between unless otherwise noted. All mass content values are based on the total mass. The following description provides a general description of the present invention and specific preferred embodiments of the invention. However, one of ordinary skill will appreciate that many variations of the present invention may be possible without departing from the spirit of the invention. This description and the following claims are intended to cover all such variations.

В следующем описании термин волокно на растительной основе означает волокно, произведенное растением и/или извлеченное из него, и не включает волокна целлюлозного искусственного типа. Термин нетканый материал означает полотно или ткань, имеющую структуру из отдельных волокон, которые случайным образом переплетены и не имеют определенного рисунка, такого как связанный с трикотажным или тканым полотном.In the following description, the term plant-based fiber means fiber produced by and/or extracted from a plant and does not include man-made cellulosic fibers. The term non-woven material means a web or fabric having a structure of individual fibers that are randomly woven and do not have a specific pattern, such as associated with a knitted or woven fabric.

В первом варианте реализации изобретения данное изобретение предлагает нетканое полотно, содержащее:In a first embodiment, the present invention provides a nonwoven fabric comprising:

по меньшей мере, один первый однородный слой, состоящий из смеси по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу или выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон; при этом указанный по меньшей мере один однородный слой не содержит связующего материала, клея или волокна для термического соединения, плотность указанного по меньшей мере одного однородного слоя составляет от 20 до 100 г/м², и кроме того, при этом, когда средневзвешенная длина волокна указанного по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе или выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон превышает около 4,0 мм, нетканое полотно представляет собой недиспергируемый продукт, который не соответствует требованиям к диспергируемости в соответствии с INDA/EDANA GD4, и когда средневзвешенная длина волокна указанного по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе или выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон составляет менее около 4,0 мм, нетканое полотно представляет собой диспергируемый продукт в соответствии с определением INDA/EDANA GD4.at least one first uniform layer consisting of a mixture of at least one of fiberized or isolated plant-based natural fibers and staple fibers; wherein said at least one homogeneous layer does not contain a binder material, adhesive or fiber for thermal bonding, the density of said at least one homogeneous layer is from 20 to 100 g/m ² , and furthermore, when the weighted average fiber length of said at least one of the pulped plant-based natural fibers or separated plant-based natural fibers and staple fibers exceeds about 4.0 mm, the nonwoven fabric is a non-dispersible product that does not meet the dispersibility requirements in accordance with INDA/ EDANA GD4, and when the weighted average fiber length of said at least one of the fiberized plant-based natural fibers or the separated plant-based natural fibers and staple fibers is less than about 4.0 mm, the nonwoven fabric is a dispersible product in accordance with INDA/EDANA GD4 definition.

Указанное превращенное в волокнистую массу натуральное волокно на растительной основе может представлять собой по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, состоящей из древесной целлюлозы, хлопковой целлюлозы, целлюлозы натурального растения, отличного от древесины и хлопка, хлопка, хлопковых линтеров, гребенных хлопковых оческов, бамбука, лыка, китайской крапивы, конопли, капока, льна, джута, сизаля и абаки. Этот список не имеет ограничительного характера, и в данном изобретении могут быть использованы волокна любого натурального растения, которые можно превратить в волокнистую массу.Said pulped natural plant-based fiber may be at least one fiber selected from the group consisting of wood cellulose, cotton cellulose, natural plant cellulose other than wood and cotton, cotton, cotton linters, combed cotton combs, bamboo, bast, Chinese nettle, hemp, kapok, flax, jute, sisal and abaca. This list is not intended to be limiting, and any natural plant fiber that can be pulped may be used in this invention.

- 3 044718- 3 044718

Согласно данному изобретению термин превращенное в волокнистую массу означает, что волокно получают механическим способом, в котором массу в сухом состоянии расщепляют до стадии отдельных волокон. Как правило, превращение в волокнистую массу можно осуществлять в молотковой дробилке или устройстве типа молотковой дробилки. Эта структура отличается от масс, как правило, используемых в бумажной промышленности, которые фибриллируются в процессе рафинирования на мокрой стадии путем приложения усилий сдвига и сжатия для разрушения клеточной стенки волокна и образования микроскопических волосков на поверхности волокна и тем самым увеличения площади поверхности, доступной для связывания.According to this invention, the term pulped means that the fiber is obtained by a mechanical process in which the mass in a dry state is broken down to the stage of individual fibers. Typically, pulping can be accomplished in a hammer mill or hammer mill type device. This structure differs from the pulps typically used in the paper industry, which fibrillate during the wet refining process by applying shear and compression forces to break down the cell wall of the fiber and form microscopic hairs on the surface of the fiber, thereby increasing the surface area available for binding .

Превращенные в волокнистую массу натуральные волокна на растительной основе могут иметь длину волокон от 0,5 до 8,0 мм, предпочтительно от 1,0 до 7,0 мм и наиболее предпочтительно от 2,0 до 6,0 мм. Можно использовать смеси любых натуральных волокон на растительной основе.The pulped natural plant-based fibers may have a fiber length of from 0.5 to 8.0 mm, preferably from 1.0 to 7.0 mm, and most preferably from 2.0 to 6.0 mm. You can use mixtures of any natural plant-based fibers.

Указанное выделенное натуральное волокно на растительной основе может представлять собой по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, состоящей из льняного волокна, конопляного волокна, джутового волокна, волокна рами, волокна крапивы, волокна испанского дрока и волокна яванского джута. Термин выделенное означает, что стеблевое волокно было выделено до отдельных волокон либо механическим способом, либо посредством химического или ферментативного процесса. Химический или ферментативный способ может удалять пектин, который связывает отдельные волокна, в то время как механические способы не удаляют пектин.Said isolated plant-based natural fiber may be at least one fiber selected from the group consisting of flax fiber, hemp fiber, jute fiber, ramie fiber, nettle fiber, Spanish gorse fiber and Java jute fiber. The term isolated means that the stem fiber has been separated into individual fibers, either mechanically or through a chemical or enzymatic process. Chemical or enzymatic methods can remove pectin, which binds individual fibers, while mechanical methods do not remove pectin.

Выделенное натуральное волокно на растительной основе может иметь длину волокон от 3,0 до 100 мм, предпочтительно от 4,0 до 50 мм, и наиболее предпочтительно от 6,0 до 40 мм.The isolated plant-based natural fiber may have a fiber length of from 3.0 to 100 mm, preferably from 4.0 to 50 mm, and most preferably from 6.0 to 40 mm.

Указанные штапельные волокна могут представлять собой по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, состоящей из целлюлозного искусственного волокна, хлопка, полиэтилентерефталата (ПЭТ), полипропилена, полимолочной кислоты, сложных эфиров полимолочной кислоты, амидов полимолочной кислоты, молочного белка и нейлона, а длина штапельного волокна может составлять от 3,0 до 100 мм, предпочтительно от 4,0 до 50 мм, и наиболее предпочтительно от 6,0 до 40 мм.Said staple fibers may be at least one fiber selected from the group consisting of cellulosic rayon, cotton, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, polylactic acid, polylactic acid esters, polylactic acid amides, milk protein and nylon, and the length staple fiber may be from 3.0 to 100 mm, preferably from 4.0 to 50 mm, and most preferably from 6.0 to 40 mm.

Тонина штапельного волокна может составлять от 0,1 до 10 денье, предпочтительно от 1,0 до 8,0 денье, и наиболее предпочтительно от 2,0 до 6,0 денье.The staple fiber fineness may be from 0.1 to 10 denier, preferably from 1.0 to 8.0 denier, and most preferably from 2.0 to 6.0 denier.

Геометрия поперечного сечения штапельного волокна может быть любой формы, известной в данной области техники, и может быть, например, плоской, круглой, трехдольной или Х-образной формы. Для получения целевых эксплуатационных свойств можно использовать комбинации форм, понятные специалисту в данной области техники.The cross-sectional geometry of the staple fiber can be of any shape known in the art and can be, for example, flat, round, trilobed or X-shaped. To obtain the desired performance properties, combinations of forms that are understandable to one skilled in the art can be used.

Согласно первому варианту реализации данного изобретения, в нетканом полотне, получаемом с помощью способов, описываемых ниже, можно использовать любые из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон или любые их комбинации. Таким образом, свойства и характеристики, предлагаемые каждым типом волокна, можно смешивать для получения нетканого полотна из однородно распределенных волокон, обладающего выбранными эксплуатационными свойствами и полезными свойствами.According to a first embodiment of the present invention, any of pulped plant-based natural fibers, isolated plant-based natural fibers, and staple fibers, or any combination thereof, can be used in the nonwoven fabric produced by the methods described below. Thus, the properties and characteristics offered by each type of fiber can be mixed to produce a nonwoven fabric of uniformly distributed fibers that has selected performance properties and beneficial properties.

Нетканое полотно может содержать волокна одного типа, выбранные из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон, или может содержать составы из волокон указанных трех типов в любой возможной комбинации и с любым возможным % содержанием по массе. В одном аспекте изобретения нетканое полотно может содержать от 10 до 90 мас.% превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе и/или выделенных натуральных волокон на растительной основе; и от 10 до 90 мас.% штапельных волокон.The nonwoven fabric may contain a single type of fiber selected from pulped plant-based natural fibers, isolated plant-based natural fibers and staple fibers, or may contain compositions of these three types of fibers in any possible combination and with any possible % content. mass. In one aspect of the invention, the nonwoven fabric may contain from 10 to 90 wt.% fiberized natural plant-based fibers and/or isolated natural plant-based fibers; and from 10 to 90 wt.% staple fibers.

Нетканое полотно может содержать один первый однородный слой, как описано выше. Кроме того, нетканое полотно согласно данному изобретению может содержать несколько уложенных друг на друга слоев, как описано выше, при этом отдельные слои нетканого полотна имеют одинаковый состав или имеют различные составы из по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон, описанных в данном документе как второй однородный слой. Полотна, изготовленные из нескольких слоев различных составов, могут быть выполнены таким образом, чтобы иметь свойства, требуемые для конкретного конечного использования, и могут содержать несколько различных однородных составов, например, третий однородный слой, четвертый однородный слой и так далее. Таким образом, нетканое полотно может содержать от 1 до 10 слоев, каждый из которых имеет одинаковый состав, или слои могут иметь различные составы.The nonwoven fabric may comprise one first uniform layer, as described above. In addition, the nonwoven fabric of the present invention may comprise multiple stacked layers as described above, wherein the individual layers of the nonwoven fabric have the same composition or have different compositions of at least one of fiberized natural plant-based fibers, isolated plant-based natural fibers and staple fibers, described herein as a second uniform layer. Webs made from multiple layers of different compositions may be constructed to have the properties required for a particular end use and may contain several different uniform compositions, for example, a third uniform layer, a fourth uniform layer, and so on. Thus, the nonwoven fabric may contain from 1 to 10 layers, each of which has the same composition, or the layers may have different compositions.

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что диспергируемость согласно определению INDA/EDANA GD4 может быть связана со средневзвешенной длиной волокон, содержащихся в нетканом полотне. Таким образом, при объединении волокон, которые имеют средневзвешенную длину более примерно 4,0 мм, можно получить нетканое полотно, которое не поддается диспергированию согласно INDA/EDANA GD4. Следует отметить, что во всем этом описании, когда термин около связан с числовым значением, он означает, что учитывается отклонение на целых 10% от указанного значения. ТакимThe inventors have surprisingly discovered that dispersibility as defined by INDA/EDANA GD4 can be related to the weight average length of the fibers contained in the nonwoven fabric. Thus, by combining fibers that have a weight average length greater than about 4.0 mm, it is possible to obtain a nonwoven fabric that is non-dispersible according to INDA/EDANA GD4. It should be noted that throughout this description, when the term about is associated with a numerical value, it means that a deviation of as much as 10% from the stated value is taken into account. So

- 4 044718 образом, в данном случае средневзвешенное значение длины, связанное с диспергируемостью, может изменяться от 3,6 до 4,4 мм, при этом указанное изменение может быть обусловлено конкретными волокнами, включенными в нетканое полотно.- 4 044718 Thus, in this case, the weighted average value of the length associated with dispersibility may vary from 3.6 to 4.4 mm, and this variation may be due to the specific fibers included in the non-woven fabric.

Элементы или переменные, которые могут влиять на отношение диспергируемости к средневзвешенной длине волокна, могут включать состав волокон, длину различных составляющих волокон, геометрию поперечного сечения штапельного волокна, способ сухой укладки и энергию, прикладываемую к полотну в процессе водоструйного скрепления.Elements or variables that may influence the ratio of dispersibility to weighted average fiber length may include fiber composition, the length of the various constituent fibers, the cross-sectional geometry of the staple fiber, the dry layup method, and the energy applied to the web during the water-jet bonding process.

Плотность нетканого полотна может составлять от 15 до 100 г/м² и будет изменяться в зависимости от выбранного компонентного состава волокон и способа, используемого для получения нетканого полотна. Плотность можно регулировать путем выбора состава волокон и переменных в способе производства и можно определять для конкретного конечного использования согласно выбору всех этих переменных, как понятно специалисту в данной области техники.The density of the non-woven fabric can range from 15 to 100 g/m ² and will vary depending on the selected fiber composition and the method used to obtain the non-woven fabric. Density can be adjusted by selection of fiber composition and manufacturing method variables and can be determined for a particular end use according to the selection of all of these variables as one skilled in the art will appreciate.

Благодаря составу нетканого полотна, описанному выше, и способам изготовления, описанным в следующем тексте, прочность полотна на разрыв во влажном состоянии в направлении, перпендикулярном (CD) направлению машины (MD), измеряемая согласно Стандартным процедурам для нетканых материалов (NWSP) 110.4, составляет по меньшей мере 2,5 Н/5 см. Прочность на разрыв во влажном состоянии CD может быть связана со средневзвешенной длиной волокон состава полотна, и значение по меньшей мере 2,5 Н/5 см может относиться к составам, в которых средневзвешенная длина волокон составляет менее примерно 4 мм. Когда средневзвешенная длина волокон превышает около 4 мм, прочность на разрыв во влажном состоянии CD может составлять по меньшей мере 5 Н/5 см. Как описано выше, эти значения могут изменяться в зависимости от волокон, содержащихся в конкретном составе, а также от способа производства.Due to the nonwoven fabric composition described above and the manufacturing methods described in the following text, the fabric's wet tensile strength in the machine direction (CD) direction (MD), measured according to Nonwovens Standard Procedures (NWSP) 110.4, is at least 2.5 N/5 cm. The CD wet tensile strength may be related to the weighted average fiber length of the web composition, and a value of at least 2.5 N/5 cm may relate to compositions in which the weighted average fiber length is less than about 4 mm. When the weighted average length of the fibers exceeds about 4 mm, the wet tensile strength of the CD may be at least 5 N/5 cm. As described above, these values may vary depending on the fibers contained in the particular composition, as well as the manufacturing method .

Отношение MD/CD полотна, измеряемое согласно NWSP 110.4, составляет менее примерно 4, предпочтительно менее примерно 3 и наиболее предпочтительно менее примерно 2.The MD/CD ratio of the web, measured according to NWSP 110.4, is less than about 4, preferably less than about 3, and most preferably less than about 2.

Во втором варианте реализации изобретения данное изобретение предлагает способ изготовления однородного полотна, описанного выше. Указанный способ включает приготовление однородной сухой смеси по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон; сухую укладку указанной смеси для получения однородного полотна, уложенного сухим способом; водоструйное скрепление указанного уложенного сухим способом полотна для уплотнения полотна по меньшей мере с одной стороны; и сушку указанного подвергнутого водоструйному скреплению полотна для получения нетканого полотна; при этом сухая укладка и водоструйное скрепление осуществляются в непрерывном режиме, не используются связующие материалы, клеи или волокна для термического соединения, и толщина одного слоя нетканого полотна составляет от 0,25 до 2 мм.In a second embodiment, the present invention provides a method for producing a uniform web as described above. The method includes preparing a homogeneous dry mixture of at least one of pulped natural plant-based fibers, isolated natural plant-based fibers and staple fibers; dry laying of said mixture to obtain a homogeneous dry-laid web; water-jet bonding said dry-laid web to seal the web on at least one side; and drying said water-jet bonded web to obtain a non-woven web; dry lay-up and water-jet bonding are carried out continuously, no binders, adhesives or thermal bonding fibers are used, and the thickness of a single layer of non-woven fabric is 0.25 to 2 mm.

В целом, в данное изобретение может быть включена любая операция сухой укладки, которая позволяет получить сухое нетканое полотно, содержащее составляющие волокна, однородно распределенные в структуре полотна. Однородность распределения волокон можно оценить путем наблюдения полотна под микроскопом. Концентрация волокон выглядит равномерной по всему полю объектива.In general, any dry layup operation that produces a dry nonwoven web containing constituent fibers uniformly distributed throughout the web structure can be included in the present invention. The uniformity of fiber distribution can be assessed by observing the web under a microscope. The concentration of fibers appears uniform across the entire lens field.

Один способ получения полотна суховоздушным формованием в целом описан в патенте США 4,640,810, принадлежащем Лаурсен с сотрудниками. Выбранную смесь волокон в сухом виде перемешивают до получения однородной смеси и, поддерживая в потоке воздуха, транспортируют в распределительный блок. Распределительный блок содержит вращающийся цилиндр или барабан, который перфорирован отверстиями, прорезями или другими отверстиями соответствующей формы, предназначенными для обеспечения прохождения волокон на перфорированный носитель. Конструкция барабана, а также конфигурация и размер отверстий могут изменяться в зависимости от характеристик используемой смеси волокон и для получения уникальной конструкции полотна. Под воздействием комбинации любых факторов из потока воздуха, механического перемешивания внутри барабана и всасывания из-под носителя волокна направляются через отверстия перфорированного барабана и образуют полотно с однородным распределением волокон на поверхности носителя. Высоту и степень переплетения сухого полотна можно изменять посредством регулирования технологических параметров, в том числе содержания и размера волокон, размера и формы отверстий барабана, скорости воздушного потока, степени всасывания снизу носителя и скорости носителя. Другие элементы управления оборудованием также можно изменять для получения уникальной переплетенной конструкции.One method for producing dry air-spun webs is generally described in US Pat. No. 4,640,810 to Laursen et al. The selected mixture of fibers in dry form is mixed until a homogeneous mixture is obtained and, maintained in the air flow, is transported to the distribution block. The distribution block contains a rotating cylinder or drum that is perforated with holes, slots, or other appropriately shaped openings designed to allow fibers to pass onto the perforated carrier. The drum design, as well as the configuration and size of the holes, can be varied depending on the characteristics of the fiber blend used and to achieve a unique web design. A combination of air flow, mechanical agitation within the drum, and suction from underneath the carrier forces the fibers through the holes of the perforated drum to form a web with a uniform distribution of fibers on the surface of the carrier. The height and degree of weave of the dry web can be varied by adjusting process parameters, including fiber content and size, size and shape of drum openings, air flow rate, degree of media suction from below, and media speed. Other hardware controls can also be modified to create a unique interlocking design.

Ширина полотна зависит от типа используемого оборудования для воздушного формования и может составлять от 1 м до 6 м. Ширина обычных имеющихся на рынке блоков, таких как поставляемые компаниями Dan-Web, Oerlikon и Anpap Оу, составляет от 2 до 5 м.The width of the web depends on the type of air molding equipment used and can range from 1 m to 6 m. The width of conventional blocks available on the market, such as those supplied by Dan-Web, Oerlikon and Anpap Oy, ranges from 2 to 5 m.

Согласно данному изобретению, сформированное полотно, полученное суховоздушным формованием, непосредственно и непрерывно транспортируется в узел водоструйного скрепления или узел гидросплетения, где на мат, полученный суховоздушным формованием, воздействуют серией водяных струй высокого давления для механического запутывания или уплотнения волокон и формирования нетканого полотна. Струи могут быть ориентированы перпендикулярно поверхности носителя или под углом для придания полотну уникальных свойств. Струи могут быть расположены для уплотнения полотна с однойAccording to this invention, the formed dry-air-spun web is directly and continuously transported to a water-jet bonding unit or hydro-entanglement unit, where the dry-air-spun mat is subjected to a series of high-pressure water jets to mechanically entangle or compact the fibers and form a nonwoven web. The jets can be oriented perpendicular to the surface of the media or at an angle to give the canvas unique properties. The jets can be positioned to compact the web from one

- 5 044718 стороны, предпочтительно с верхней стороны, или как с верхней, так и с нижней стороны. Давление струй может составлять от 0,04 до 15 бар/кг/ч/м, предпочтительно от 0,1 до 10 бар/кг/ч/м, и наиболее предпочтительно от 0,3 до 4 бар/кг/ч/м.- 5 044718 sides, preferably on the top side, or on both the top and bottom sides. The jet pressure can be from 0.04 to 15 bar/kg/h/m, preferably from 0.1 to 10 bar/kg/h/m, and most preferably from 0.3 to 4 bar/kg/h/m.

Вариант реализации изобретения, показывающий расположение блоков для получения нетканого полотна с исходным материалом, полученным суховоздушным формованием, схематически показан на фиг. 1. Система воздушного формования показана в виде блока (7), в котором смесь по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон (1), (2) однородно смешивается в блоке подачи (3) и затем подается во вращающийся цилиндр (4), содержащий отверстия (5). Смесь по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон проходит через отверстия на перфорированный носитель (6), который транспортирует полотно, полученное суховоздушным формованием, через блок (8) водоструйного скрепления. В блоке (8) водоструйного скрепления полотно, полученное суховоздушным формованием, проходит вдоль ряда несущих лент и подвергается воздействию струй высокого давления, указанных в числовом порядке. Струи 11, 12 и 13 воздействуют на верхнюю сторону полотна, а струи 21 и 22 бьют в противоположную или нижнюю сторону. Схематические струи 11-13, 21-22, 31-33, 41-43 и 51-52 представляют собой группы струй по ширине полотна, и указанные группы струй могут быть расположены и выполнены с возможностью придания различной полноты запутывания по всему полотну. Таким образом, запутывание может быть шаблонным или случайным, в зависимости от предполагаемого конечного использования нетканого полотна. После блока (8) уплотненное полотно сушат в блоке (9) сушки.An embodiment of the invention showing the arrangement of blocks for producing a nonwoven fabric with dry air spinning raw material is shown schematically in FIG. 1. The air spinning system is shown as a unit (7) in which a mixture of at least one of pulped plant-based natural fibers, separated plant-based natural fibers and staple fibers (1), (2) is uniformly mixed into feed unit (3) and then fed into a rotating cylinder (4) containing holes (5). A mixture of at least one of pulped plant-based natural fibers, separated plant-based natural fibers, and staple fibers is passed through the holes onto a perforated carrier (6), which transports the dry-air-spun web through a water-jet bonding unit (8). . In the water-jet bonding unit (8), the dry-air-spun web passes along a series of carrier belts and is exposed to high-pressure jets specified in numerical order. Jets 11, 12 and 13 act on the upper side of the web, and jets 21 and 22 hit the opposite or lower side. Schematic jets 11-13, 21-22, 31-33, 41-43 and 51-52 represent groups of jets across the width of the web, and said groups of jets can be positioned and configured to impart varying degrees of entanglement across the entire web. Thus, entanglement may be patterned or random, depending on the intended end use of the nonwoven fabric. After the block (8), the compacted web is dried in the drying block (9).

Наличие складок, мягкость и удобство для рук нетканого полотна можно регулировать посредством энергии, подаваемой струями высокого давления, и скорости прохождения полотна через оборудование. Согласно данному изобретению путем регулирования как давления воды, так и скорости прохождения полотна через оборудование для гидросплетения, а также при отсутствии клеев, связующих материалов или соединительных волокон можно получить нетканое полотно, имеющее различные степени прочности, впитывающей способности, мягкости и толщины.The wrinkling, softness and hand comfort of the nonwoven fabric can be controlled by the energy supplied by the high pressure jets and the speed of the web through the equipment. According to the present invention, by controlling both the water pressure and the speed of the web through the hydrospun equipment, and in the absence of adhesives, binders or connective fibers, a nonwoven fabric having varying degrees of strength, absorbency, softness and thickness can be produced.

Блоки гидросплетения или водоструйного скрепления можно приобрести у компании Fleissner GmbH (Германия) и Andritz Perfojet (Франция).Hydrospun or waterjet bonding units can be purchased from Fleissner GmbH (Germany) and Andritz Perfojet (France).

В одной из вариаций описанного выше основного варианта реализации изобретения можно подготовить и уложить друг на друга несколько полученных суховоздушным формованием полотен перед гидросплетением, таким образом можно получить более толстые нетканые полотна. Соответствующие уложенные друг на друга слои могут иметь одинаковый состав волокон или могут иметь различные составы, выбранные для предполагаемого конечного использования нетканого полотна, как описано ранее. В каждом таком возможном варианте реализации изобретения запутывание можно выполнять, изменяя давление водяных струй и скорость перемещения полотна через блок гидросплетения. Согласно данному изобретению, не используются связующие материалы, клеи или соединительные волокна.In one variation of the basic embodiment of the invention described above, multiple air-spun webs can be prepared and stacked on top of each other before hydrospinning, thereby producing thicker nonwoven webs. The respective stacked layers may have the same fiber composition or may have different compositions selected for the intended end use of the nonwoven fabric, as previously described. In each such possible embodiment of the invention, entangling can be accomplished by varying the pressure of the water jets and the speed of movement of the web through the hydroentanglement unit. According to this invention, no binders, adhesives or connective fibers are used.

После гидросплетения мокрое нетканое полотно можно высушить и смотать в рулон для транспортировки и хранения.After hydrospinning, the wet nonwoven fabric can be dried and rolled for transportation and storage.

В третьем варианте реализации изобретения данное изобретение предлагает другой способ изготовления нетканого однородного полотна согласно первому варианту реализации изобретения. Указанный способ по третьему варианту реализации изобретения включает приготовление однородной сухой смеси по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон; прочесывание и сухую укладку указанной смеси для получения однородного полотна, уложенного сухим способом; водоструйное скрепление указанного уложенного сухим способом полотна для уплотнения полотна по меньшей мере с одной стороны; и сушку указанного подвергнутого водоструйному скреплению полотна для получения нетканого полотна. Как правило, волокна получают в виде тюков, которые вскрывают, а затем грубо вскрытые волокна (или комки волокон) подают в первую трепальную машину и далее подают (обычно с помощью воздуха) в чесальную машину, где их прочесывают, а затем удаляют из главного цилиндра путем съема. После съемного барабана чесальной машины волокна можно пропустить через валок или под ним для получения небольшой степени уплотнения и однородности по уровню и высоте, после чего они поступают на ленту (перфорированный носитель) для передачи на участок водоструйного скрепления. Это показано схематически на фиг. 2, на которой смесь по меньшей мере одного из превращенных в волокнистую массу натуральных волокон на растительной основе, выделенных натуральных волокон на растительной основе и штапельных волокон подают из блока (1) подачи посредством ленточного конвейера (2) на приемный барабан (3) и на главный барабан чесальной машины (4), где волокна прочесывают, а затем собирают на съемном барабане (5), пропускают через валки (7) и в сухом виде укладывают на перфорированный носитель (6), который транспортирует полотно, полученное суховоздушным формованием, через блок (8) водоструйного скрепления, а затем в блок (9) сушки, как описано выше для фиг. 1.In a third embodiment, the present invention provides another method for producing a non-woven uniform fabric according to the first embodiment of the invention. Said method according to a third embodiment of the invention comprises preparing a homogeneous dry mixture of at least one of pulped natural plant-based fibers, isolated natural plant-based fibers and staple fibers; carding and dry laying of the specified mixture to obtain a homogeneous web laid in a dry manner; water-jet bonding said dry-laid web to seal the web on at least one side; and drying said water jet bonded web to obtain a nonwoven web. Typically, the fibers are received in the form of bales, which are opened, and then the roughly opened fibers (or clumps of fibers) are fed into the first scatterer and then fed (usually with the help of air) into the carding machine, where they are combed and then removed from the main cylinder by removal. After being removed from the card drum, the fibers can be passed through or under a roller to obtain a slight degree of compaction and uniformity in level and height, after which they are transferred to a belt (perforated carrier) for transfer to the water-jet bonding area. This is shown schematically in Fig. 2, in which a mixture of at least one of pulped natural plant-based fibers, separated natural plant-based fibers and staple fibers is fed from the feed unit (1) via a belt conveyor (2) to a take-up drum (3) and to main drum of the carding machine (4), where the fibers are combed and then collected on a removable drum (5), passed through rollers (7) and laid dry on a perforated carrier (6), which transports the air-spun web through the block (8) water jet bonding and then into the drying unit (9) as described above for FIG. 1.

Прочесывание, сухую укладку и водоструйное скрепление можно выполнять в непрерывном режи- 6 044718 ме.Combing, dry laying and water jet bonding can be carried out continuously.

Прочесывание представляет собой механический процесс, который распутывает и перемешивает волокна для получения однородного непрерывного сухого полотна, нанесенного на перфорированный носитель. Это осуществляют путем пропускания волокон между разнонаправленно движущимися поверхностями, покрытыми игольчатой лентой. Они разбивают пучки и неорганизованные комки волокон, а затем выравнивают отдельные волокна параллельно друг другу. Механическое прочесывание волокон представляет собой известный способ получения полотен, уложенных сухим способом, и может выполняться на чесальном оборудовании, таком как чесальная машина Trutzschler-Fliessner EWK-413, которую можно приобрести у компании Trutzschler, Менхенгладбах, Германия. Аналогичным образом можно использовать другие имеющиеся на рынке чесальные блоки, как будет понятно специалисту в данной области техники.Carding is a mechanical process that disentangles and mixes fibers to produce a uniform, continuous, dry web deposited on a perforated carrier. This is accomplished by passing fibers between multidirectional moving surfaces covered with a needle belt. They break up tufts and unorganized clumps of fibers and then align individual fibers parallel to each other. Mechanical carding of fibers is a known method for producing dry laid webs and can be performed on carding equipment such as the Trutzschler-Fliessner EWK-413 card, which is available from Trutzschler, Mönchengladbach, Germany. Other commercially available carding units can be used in a similar manner, as will be appreciated by one skilled in the art.

После формирования однородного полотна, уложенного сухим способом, его можно обрабатывать с помощью описанных ранее способов гидросплетения или водоструйного скрепления и оборудования для них.Once a uniform dry-laid web has been formed, it can be processed using the hydroweaving or water-jet bonding methods and equipment previously described.

В дополнительном варианте реализации изобретения перед сушкой прошедшее водоструйное скрепление полотно может быть подвергнуто тиснению либо с помощью процесса гидротиснения, либо с помощью термического тиснения.In a further embodiment of the invention, the water-jet bonded web may be embossed by either a hydro-embossing process or a thermal embossing process before drying.

Плотность нетканого полотна, полученного способами по второму и третьему варианту реализации изобретения, может составлять от 20 до 100 г/м², предпочтительно от 40 до 80 г/м² для нетканого полотна толщиной от 0,25 до 2 мм. Однако при укладке друг на друга нескольких полотен, полученных суховоздушным формованием, плотность и толщина могут не соответствовать этим диапазонам. Плотность можно изменять путем регулирования технологических параметров, описанных как для операций укладки воздухом или чесания, так и для операций гидросплетения, а также с помощью других технологических параметров, обычно известных специалисту в данной технологии.The density of the non-woven fabric obtained by the methods according to the second and third embodiments of the invention can be from 20 to 100 g/m ² , preferably from 40 to 80 g/m ² for a non-woven fabric with a thickness of 0.25 to 2 mm. However, when multiple dry air molded webs are stacked on top of each other, the density and thickness may not be within these ranges. The density can be varied by adjusting the process parameters described for both the air laying or carding operations and the hydrospinning operations, as well as other process parameters generally known to one skilled in the art.

Нетканые полотна согласно данному изобретению можно разрабатывать и изготавливать для широкого спектра применений. Поскольку полотно не содержит клеев, связующих материалов и соединительных волокон, указанные полотна легко утилизируются и в выбранных описанных составах диспергируются и даже смываются в стандартных туалетных системах. Возможные конечные применения могут включать салфетки, в том числе детские салфетки, косметические салфетки, салфетки для промежности, одноразовые мочалки, бытовые чистящие салфетки, такие как кухонные салфетки, банные салфетки или салфетки для твердых поверхностей, дезинфицирующие салфетки и салфетки для удаления микробов, специальные чистящие салфетки, такие как салфетки для стекла, салфетки для зеркал, салфетки для кожи, салфетки для электроники, салфетки для линз, а также полировальные салфетки, медицинские чистящие салфетки, дезинфицирующие салфетки и тому подобное. Дополнительные примеры продуктов включают поглотители, медицинские принадлежности, такие как хирургические салфетки, халаты и средства для ухода за ранами, средства индивидуальной защиты для промышленного применения, такие как защитные комбинезоны, защитные рукава и тому подобное, защитные покрытия для автомобильных применений и защитные покрытия для морских применений. Нетканый материал может присутствовать во впитывающих вкладышах, прокладках, наружных покрытиях или других компонентах предметов личной гигиены, таких как подгузники (детские или взрослые), трусики, приучающие к горшку, предметы женской гигиены (прокладки и тампоны) и лактационные вкладыши.The nonwoven fabrics of this invention can be designed and manufactured for a wide range of applications. Since the fabric does not contain adhesives, binders or connective fibers, these fabrics are easily disposed of and, in the selected formulations described, are dispersed and even flushed away in standard toilet systems. Possible end uses may include wipes including baby wipes, cosmetic wipes, crotch wipes, disposable washcloths, household cleaning wipes such as kitchen wipes, bath wipes or hard surface wipes, disinfectant and germ removal wipes, specialty cleaning wipes wipes such as glass wipes, mirror wipes, leather wipes, electronics wipes, lens wipes, as well as polishing wipes, medical cleaning wipes, disinfectant wipes and the like. Additional examples of products include absorbents, medical supplies such as surgical drapes, gowns and wound care products, personal protective equipment for industrial applications such as protective coveralls, protective sleeves and the like, protective coatings for automotive applications and protective coatings for marine applications. applications. The nonwoven material may be present in absorbent liners, liners, outer covers, or other components of personal care products such as diapers (baby or adult), potty training panties, feminine hygiene products (pads and tampons), and lactation pads.

Описание выше представлено, чтобы предоставить специалисту в данной области техники возможность изготовления и использования вариантов реализации и аспектов данного изобретения, и в контексте конкретного применения и его требований. Различные модификации предпочтительных вариантов реализации изобретения будут очевидными для специалистов в данной области техники, а общие принципы, определенные в данном документе, можно применять к другим вариантам реализации и применения изобретения без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, данное изобретение не ограничено показанными вариантами реализации изобретения, а должно рассматриваться в самом широком объеме, в соответствии с принципами и характеристиками, описанными в данном документе. В этом отношении некоторые варианты реализации данного изобретения могут не демонстрировать все преимущества изобретения, рассматриваемые в широком смысле.The description above is presented to enable one skilled in the art to make and use embodiments and aspects of the present invention, and in the context of a particular application and its requirements. Various modifications to the preferred embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein can be applied to other embodiments and uses of the invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments shown, but is to be considered to its fullest extent in accordance with the principles and characteristics described herein. In this regard, some embodiments of the present invention may not demonstrate all the advantages of the invention, considered in a broad sense.

Claims

CLAIM

1. Non-woven fabric containing:

at least one first uniform layer consisting of a mixture of at least one of pulped natural plant-based fibers in an amount of from 10 to 90 wt.%, isolated natural plant-based fibers in an amount of from 10 to 90 wt.% and staple fibers in an amount from 10 to 90 wt.%;

wherein said at least one uniform layer does not contain binder material, adhesive or thermal bonding fiber, the density of said at least one uniform layer is from 20 to 100 g/ ^m2 , and the staple fiber fineness is from 2.0 to 10, 0 denier

- 7 044718 wherein the nonwoven fabric is a non-dispersible product that does not meet the dispersibility requirements in accordance with INDA/EDANA GD4 if the weighted average fiber length of said at least one of the fiberized plant-based natural fibers isolated from the natural fibers is plant-based and staple fibers exceeds 4.0 mm, or the nonwoven web is a dispersible product as defined by INDA/EDANA GD4, if the weighted average fiber length of at least one of the fiberized plant-based natural fibers, the isolated natural fibers plant-based and staple fibers is 4.0 mm or less, wherein the pulped natural plant-based fiber is at least one fiber selected from the group consisting of wood cellulose, cotton cellulose, natural plant cellulose other than wood and cotton, cotton, cotton linters, combed cotton combs, bamboo, bast, Chinese nettle, hemp, kapok, flax, jute, sisal and abaca, and the length-weighted average fiber length of pulped natural plant-based fiber is from 0 .5 to 8.0 mm.

2. The non-woven fabric according to claim 1, wherein said isolated plant-based natural fiber is at least one fiber selected from the group consisting of flax fiber, hemp fiber, jute fiber, ramie fiber, nettle fiber, Spanish gorse fiber and Java jute fibers.

3. The nonwoven fabric of claim 1, wherein said staple fiber is at least one fiber selected from the group consisting of cellulosic rayon, cotton, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, polylactic acid, polylactic acid esters, amides polylactic acid, milk protein and nylon.

4. Non-woven fabric according to claim 2, in which the length-weighted average length of the fibers of the isolated natural plant-based fiber ranges from 3 to 100 mm.

5. Non-woven fabric according to claim 3, in which the length of the staple fiber fibers is from 3 to 100 mm.

6. Non-woven fabric according to claim 3, in which the staple fiber fineness is from 0.1 to 10 denier.

7. The nonwoven fabric according to claim 3, wherein the cross-sectional geometry of the staple fiber is selected from the group of geometries consisting of flat, round, trilobed and X-shaped shapes.

8. Non-woven fabric according to claim 1, in which the density of the non-woven fabric is from 25 to 100 g/m ² .

9. The nonwoven fabric according to claim 1, wherein the MD/CD ratio is less than about 4.

10. The nonwoven fabric according to claim 1, wherein the weighted average fiber length of the pulped natural plant-based fibers, separated natural plant-based fibers and staple fibers is less than 4.0 mm, and the wet tensile strength CD is at least 2.5 N/5 cm.

11. The nonwoven fabric according to claim 1, wherein the weighted average fiber length of the pulped natural plant-based fibers, separated natural plant-based fibers and staple fibers is more than 4.0 mm, and the wet tensile strength CD is at least 5 N/5 cm.

12. Non-woven fabric according to claim 1, which contains at least two first uniform layers.

13. The nonwoven fabric of claim 1, further comprising at least one second uniform layer consisting of a mixture of at least one of pulped natural plant-based fibers, isolated natural plant-based fibers and staple fibers, wherein said at least one second homogeneous layer does not contain a binder material, adhesive or fiber for thermal bonding, the density of the at least one second homogeneous layer is from 20 to 100 g/m ² , and the at least one first homogeneous layer and the specified at least one second homogeneous layer has different compositions.

14. A method for manufacturing non-woven fabric according to claim 1, including:

preparing a homogeneous dry mixture of at least one of pulped natural plant-based fibers, isolated natural plant-based fibers and staple fibers;

dry laying said mixture to produce at least one uniform dry laid web;

water-jet bonding said dry-laid web to seal the web on at least one side; and drying said water-jet bonded web to obtain a non-woven web; dry laying and water-jet bonding are carried out continuously,

- 8 044718 no binders, adhesives or thermal bonding fibers are used and the thickness of the non-woven fabric is between 0.25 and 2 mm.

15. The method according to claim 14, in which the specified homogeneous dry mixture contains from 10 to 90 wt.% pulped natural plant-based fibers and/or isolated natural plant-based fibers; and from 10 to 90 wt.% staple fibers.

16. The method of claim 14, wherein the dry layup comprises passing a uniform dry mixture through a perforated cylinder and dry-air molding onto the perforated carrier.

17. The method of claim 14, wherein said uniform dry-laid web is subjected to water jet bonding on the top side of the web facing away from the perforated carrier.

18. The method of claim 14, wherein said uniform dry-laid web is water-jet bonded on the top side of the web facing away from the perforated carrier and on the side on the perforated carrier.

19. The method of claim 16, wherein said uniform air-spun web is subjected to water jet bonding on an upper side of the web facing away from the perforated carrier.

20. The method of claim 16, wherein said uniform air-spun web is subjected to water jet bonding on the top side of the web facing away from the perforated carrier and on the side on the perforated carrier.

21. The method according to claim 14, in which dry laying includes carding the specified mixture and passing the carded homogeneous dry mixture onto a perforated carrier.

22. The method of claim 21, wherein said carded uniform dry laid web is subjected to water jet bonding on the top side of the web facing away from the perforated carrier.

23. The method of claim 21, wherein said carded uniform dry laid web is subjected to water jet bonding on the top side of the web facing away from the perforated carrier and on the side on the perforated carrier.