TWI330210B - A hydroentangling device in combination with hydroentangling support fabric - Google Patents

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TWI330210B TW92135383A TW92135383A TWI330210B TW I330210 B TWI330210 B TW I330210B TW 92135383 A TW92135383 A TW 92135383A TW 92135383 A TW92135383 A TW 92135383A TW I330210 B TWI330210 B TW I330210B
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Mark J Levine
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Description

1330210 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域j 相關申請案 本案係依據2002年12月16曰申請之Νο·60/433,757美國 5 暫時專利申請案“使用具有扁平絲之織物的水刺技術”，並 要求其權益，該案揭露内容併此附送。 發明領域 本發明係有關非織造織物的生產技術，尤係關於使用 水刺製法來生產非織造織物的技術。 10 【先前治L相Τ】 發明背景 非織造織物係被使用於廣泛的用途，其中該織物的工 程特質能被有利地應用。此類織物與傳統的織造或針織織 物不同之處在於，該織物的纖絲會被整合成，黏結的網 15 、 疋’而不必經由傳統的紡織製程。該織物之纖維狀元素的 蟪結會使該織物具有所需的整體性，且所擇的纊結製法能 各許該織物被圖案化來達成所需的美感。 非織造織物一般係由藉纖維交互作用來固接於定位的 纖維所組成，而可形成一牢固黏結的結構，通常不需要毒占 驾1J或溶化，纖絲。其製品可具有缠結纖維區"—即比遠織物平 岣面積密度具有更高面積密度者(每單位面積重）一的重複 圖案，及延伸於該等密集纏結區和互相任意纏結區之間的 互連纖維等。局部纏結區可藉延伸於相鄰纏結區之間的纖 維來相連，而形成比相鄰之高密度區較低面積密度的區 5 域。一幾無纖維的孔隙圖案乃可被製咸於其中或該等密奸 區和互接纖維之間。在某些製品中該等密結區會排列成規 則圖案，並以規則的纖維群來接合而形成一織物，其外觀 會類似於一傳統的織造織物，但其内的纖維會由一纏纟士區 隨意地穿過該織物而延伸至另外的纏結區。一規則组群的 纖維可互相平行或隨意地佈設。有些實施例包括該等織 物，其具有複雜的纖維結構，而以設在該織物之不同厚度 區域中的規則纖維群來互接纏結纖維區等，其乃特別適用 於服裝，包括衣物及套裝材料；和工業用織物例如擦栻布 等。 ’、 如前所述，纖維會被以纖維的交互作用來固結定位於 該織物中。該“固結定位，，係指該結構之個別纖維不僅沒有 由它們在該圖案化結構中之個別位置移動的傾向，並且可 藉與它們本身及/或該織物之其它纖維的交互作用，而事實 上會被實質地抑止避免移動。纖維會被固結定位於該織物 5纏結纖維區’其面積密度係比平均面積密度更高，而 "亥等纖維的交互作用亦會在其它區域區發生。 所明交互作用”係指該等纖維在纏結製程中會迴轉、 捲繞、前後扭捻’而於該結構的所有各方向互相糾纏，因 此當該織物受到應力時，它們即會互相㈣在一起。 機械纏結法係利用在—稱為針機或纖維固結機的裝置 2的大量倒鉤針來針刺該等纖毛，而使一或多數纖維層固 、’。於其本身或一基材。此動作會將纖維由該纖維層表面驅 穿過。玄毛層本體。雖其強度特性可藉此纖毛缠結於該 1330210 毛層内而被改善，但此製程會較慢，又鉤針又損及纖維且 本身亦會很快地磨耗，故該製法原本係僅適用於較粗重基 材的纏結。
為避免這些問題，水刺法（或“喷流法”）乃被研發提供， 5 其可利用小直徑之高壓水柱喷出的能量來模擬老式針機的 纏結操作。該方法包括製成一乾式或濕式的纖維網疋，然 後該等纖維會利用非常細的高壓水柱來纏結。有多數排的 水柱會沖抵該纖維疋，其係被一可移動的鋼絲或織物所支 撐。纏結的纖維疋嗣會被乾燥。使用於該原料中的纖維可 10 為人造的或再製的短纖纖維，例如聚酯、聚醯胺、聚丙烯、 嫘索或類似物，紙漿纖維或紙漿纖維與短纖纖維的混合 物。水刺纏結材料能以合理的成本來製成高品質，並具有 高吸收能力。它們可被用來作為家用或工業用的擦拭材 料，及醫護和衛生用途的可棄式材料等。 15 該水刺法可藉改變初始材料及/或所用的環帶/圖案化
物而來製成大量不同的產品。該初始材料可包含以任何對 齊程度或互相隨意排列佈設之疏鬆纖維網、墊、毛層等。 於此前述之“纖維”係包括所有類型的纖維材料，不論是天 然或人造的，包含纖條體、紙纖維、紡織纖維及連續長絲 20 等。藉著適當組合長短纖維將可獲得較佳的性質。強化織 物能藉短纖和連續的纖維絲線之組合而來形成，於此所述 之“絲線”包括連續纖絲及各種傳統的紡織纖維，其可呈直 線或曲捲的，而其它的產品可利用該初始材料中之高度曲 捲及/或彈性的纖維來製成。特殊圖案化的非織物可利用一 7 1330210 初始材料來製成，其所包含的纖維具有伸張、曲捲、收縮， 或改度長度的潛在能力，嗣在處理已被圖案化的非織物結 構以促發該等纖維的潛在性質，而來改變該等纖維的自由 長度。該初始材料可包含不同類型的纖維，例如可收縮及 5 不能收縮的纖維，俾在激發一種纖維的潛在性質時能獲得 特殊的效果。
最初，該水刺處理法係使用預先製成之乾式纖維疋材 料，其係被撐持在一多孔表面上，因此射在該料疋上的水 柱等將會移動或分開該等纖維，而造成一不同密度的圖案 10 甚至改變其内的孔隙。在大部分情況下，所製成的料疋可 簡單地看出在預製薄片材料中的纖維會重新排列，但該等 重排的纖維僅有甚少的纖維會纏結（若有的話）。該重新排列 係由於使用在一壓力下之水柱所造成者，該壓力會使水柱 足以側向移動該等纖維，卻不足以將它們有效地纏結。這 15 些纖維重組且多孔的料疋時常需要大量的黏劑來賦予強 度，才能進一步地處理該等薄片材料。 一舉例的水刺纏結系統係被示於第3圖中，並被揭於第 6,163,943號美國專利的第2欄第25行至第4欄第3行中（在該 專利中係為其第1圖）。 20 【發明内容】 發明概要 本發明的發明人等已得知在一具有扁平化纖絲的織物 上來實施水刺纏結法，將能改善所製成的非織物產品。 緣是，本發明乃提供一種織物，其設有扁平化的纖絲， 1330210 而可在以水刺法來製造一非織產品時用來作為支撐織物； 及一種使用該種織物的水刺纏結法。 圖式簡單說明 以下詳細說明係僅為舉例而非用來限制本發明，其將 5 可參照所附圖式來更清楚地瞭解，各圖中相同的標號係指 相同的結構外；其中： 第1圖示出一單層織造圖案未設有扁平絲； 第2圖示出一依據本發明之設有扁平絲的單層織造圖 案； 10 第3圖為一適用於本發明之水刺纏結系統的平面圖； 第4A與4B圖示出二適用來以本發明修正的織物例之 截面圖； 第5圖為第4A與4B圖之織物的立體截面圖； 第6圖為第4A與4B圖之織物在以本發明來修正之前的 15 密合截面圖； 第7圖為第4A與4B圖之織物在以本發明來修正之後的 密合截面圖； 第8圖為一適合用來依本發明實施水刺法的水刺纏結 機之一部段的平面圖；及 20 第9圖為一適合以本發明來修正之一螺旋鏈結式織物/ 帶的截面圖。 L實施方式;1 較佳實施例之詳細說明 本發明的水刺支撐織物乃可被鋪設於如第3圖所示的 9 1330210 水刺系統中，其係被詳述於第6，163,943號美國專利案的第 二欄25行至第四欄3行中，並示於其第1圖。本發明的織物 當被使用於第3圖所示的系統時，係被製成一連續的帶，且 該帶會取代鋼絲12。 5 本發明的水刺支撐織物最好係由經向和緯向的單纖絲 來織成。如該領域中之專業人士所知，該等經向單纖絲會 沿著以無端式或修正的無端織造法製成之該織物的橫交機 器方向（CD)來佈設，惟若該織物係為平織，則經向纖絲會 沿機器方向（MD)佈設。相反地，該等緯向單纖絲係沿以無 10 端或修正的無端織造法製成之織物的MD方向佈設，但在平 織織物中則會沿CD方向來織成。 該等單絲可為專業人士一般用來製造造紙機用布之任 何聚合樹脂材料所押出或製造，例如聚醯胺、聚酯、聚醚 酮、聚丙烯、聚烯烴、及聚對苯二曱酸乙二酯（PET)樹脂。 15 其它類型的纖絲，例如合股單絲、複絲、合股複絲等亦可 使用，如該領域一般所公知。 要請注意的是，雖“纖絲”與“單絲”等詞語被用來描述 本發明，但本發明並不受限於其嚴格的定義。所述之“纖絲” 及/或“單絲”係被用來泛指纖維、絲線、紗、長纖、單絲、 20 複纖絲等等。故，本發明的帶織物係可由任一種該等材料 料或其組合物來織成。且，用來織成該織物的材料係可為 天然或人造的。又，其不能用金屬來作為製造該帶的材料。 例如，金屬或燒結的金屬紗線亦可使用，或在一單蕊線上 具有燒結金屬鞘的紗線亦可使用。其亦可使用不同金屬材 10 1330210 料的組合物來製造該帶。
但無論如何，本發明的支撐織物皆會包含扁平化單 絲。該等扁平單絲可為全部或部份的CD單絲，全部或部份 的MD單絲，或CD和MD單絲的某種組合。第1和2圖係用來 5 比較一沒有扁平單絲之單層組織與一具有扁平單絲的單層 組織。可以看出，第1圖示出一圓形的MD單絲2及若干圓形 的CD單絲4等。第2圖示出一圓形的MD單絲6及若干扁平的 CD單絲8等。即，在第2圖所示的實施例中，所有的CD單絲 皆為扁平者。使用扁平的CD單絲會使第2圖的組織具有一 10 厚度Τ’，其係小於第1圖之組織的厚度T。且，使用扁平的 單絲會令第2圖的組織對大致垂直於C D單纖佈設平面的水 流具有較大的阻抗性。陰影區域Α與Α’係僅被提供用來方便 目視相較。 本發明的織物可被製成單層、雙層或三層的組織。而 15 該等扁平單絲得被設入任何一層，或多層的組合中，並在 一指定層中形成任何結構。於一較佳實施例中，一三層織 物僅會在該織物的套裝面層（即相反於沉積該非織物纖維 的一面）中設具扁平單絲，而在該織物的製造面層（即供沉積 非織物纖維的一面）中僅使用圓形單絲。於此實施例中，該 20 等非織物纖維會被製造面的圓形單絲所撐持，而該等扁平 單絲會促成較大的反射水流，因此能夠獲得更大的反射纏 結能量，故該織物會促使構成該非織物的纖維更大地纏 結，而得能形成更強固的非織物成品。即是，當水柱以垂 直方向或大致垂直地噴注在該織物上之設有扁平紗的平面 11 ，些水柱將會穿過該製造面層和中間層，而由該套裝 5反射’遂能進一步地纏結該等纖維。 ^ 邊化貫施例中，一雙層織物係僅在其套裝面層中 5的Γ扁平單絲，而在另一層中僅使用圓形單絲。如同前述 支=層實施例，該非織物纖維會被製造面層的圓形單絲所 而该等扁平單絲會促成更大的反射水流，因此可獲 许較大的反射纏結能量。 在又—變化實施例中，一雙或三層織物會僅在其製造 1〇 ^層^設具扁平單絲，而來在該製造面上提供更大地纖維 足禮能力。 在各實施例中，該織物的滲透率係大於35〇Cfm。 中於住何情況下，本發明的扁平絲可在它們被織入一層 ^或者之後來被形成，而其扁平化能以數種方法來達 15 種用來製成扁平絲的方法係以一方式擠押它們，而 使完成的纖絲賦具“扁平化，，的截面。兩種可達成扁平化的 x、匕方法係為軋光(calendaring)和砂磨（sanding),其皆可在 °亥等纖絲被織入一層中之前或者之後來進行，且亦皆可被 來〜s玄等纖絲的整體長度或在該長度的局部區域中來改 邊纖絲的廓形/截面。 20 __ —適用來以本發明修正的織物係示於第4 a與4B圖
中’而被稱為FormTech 103A織物或Flex 3l〇K織物。第4A 圖係為未修正織物的長經節面之剖視圖。而第4B圖為該未 修正織物之長緯節面的剖視圖。第5圖為第4八與4^圖所示 之織物的立體圖。該織物的長緯節面係被示於第5圖中，並 12 1330210 以編號3G標示，而長經節面係以編號32示忠。 第6圖為第4Α與4Β圖所示之長經節面的密合圈。第 的拍口圈不出於—未修正的織物，該織物表面的，“有效平 坦區域，，係以多數圓形及橢圓的記號34來標示。而第7圖 第4Α與侧所示織物在依據本發明來被軋光之後，其& 節面的密合圈。在第7圖的織物中，軋光僅施行於長二 面，而圓形和橢圓區域36等係指該長經節面在軋光之後= 有效平坦區域，比較第6圖和第7圖將可看出，軋光 10 將能夠大量增加該長經節面上的有效平坦區域1當^光 僅施行於長緯節面時，亦可在其上同樣地達成有效^區 域的增加。在又另—實施财，該長㈣面和長緯節面: 會被乾光，故該兩面的有效平坦區域皆會增加。應請瞭二 在第7圖中所述的軋光係指一織造織物的軋光，因此，兮軋 15 光會使該織物中之全部纖絲/紗線的至少某些部份被^扭 化。亦要請瞭解第7圖所述的軋光，會使該織物相較於其未 乾光狀態減少大約15%的線#，且使穿過該織物的氣流大 約減少20%。 20 第8圖示出—適合使用第7圖之軋光織物來實施水刺纏 結法的水刺機之-部段。如第8圖所*，該水刺機部段包含 -水刺織物38’即如第7，示之織物，多數的水刺織物導 輪他1等，—第-滾輪42, 一第二滚輪50,1壓織物44， 多數的在、1 織物導輪46a-e等，-第-噴7&器47，及一第二 喷水器48。該纖維料#所製叙相物係以編 號52來示出。錢作時，職維収會被㈣在水刺織物 13 38上5而被緊壓於該水刺織物38和密壓織物44之間，並被 第一噴水器47沖噴，然後再被主要的纏結喷水器之第二噴 水器48沖噴。已纏結的料疋會在釋放點54來由該水刺織物 38釋離，在該點處料疋會被第二滾輪5〇所捲收。針對第8圖 所示，請瞭解雖該圖係被述為示出一水刺纏結機之一“部 段”’但亦可能以該圖中所示的構件來組成整體之—水刺纏 結機。 ’ 本發明之水刺法的優點，係可在一具有第8圖所示結構 的機器上使用第4A與4B圖之修正式織物而來驗証。尤其 是，本發明會減少纖維纏結於該織物表面，並改善噴水柱 的反射(或噴外且，本發明可改善該纖維料疋在纏結後與 水刺織·物的釋離，並改善應/CD拉伸比。具言之，利用第8 圖所不之機器所作得測試已顯示’由於該纖維料疋與水刺 織物的釋離被改善’故拉伸率可由約8%降至收，且刪⑶ 比改善可約為10%至40〇/〇。 國 ，當本發明以如第4A及侧所示軋光一織物來實施 時I，發明的優點即會顯現，而不論該織物的兩面皆被乳 有/、面被軋光，且若僅有一面被軋光，則不論 =面被乾光皆可行。此外，該等軋光的織物可增進該水 刺機的操作域’増加線速度，及減少拉伸和·定向。 雖本發明仙較佳實施例來描述說明，惟專業人士應 圍解各種修正變化亦可被製成而不起出本發明的精神與 二恶例如’本發明亦可被實施於螺旋鏈結式的水刺纏結 上。螺奴鏈結式織物帶概被示於第4,345,730號美 1330210 第i圖示出一單層織造圖案未設有扁平絲； 第2圖示出一依據本發明之設有扁平絲的單層織造圖 案； 第3圖為一適用於本發明之水刺纏結系統的平面圖； 5 第4A與4B圖示出二適用來以本發明修正的織物例之 第5圖為第4A與4B圖之織物的立體截面圖； 第6圖為第4A與4B圖之織物在以本發明來修正之前的 密合截面圖； 第.7圖為第4A與4B圖之織物在以本發明來修正之後的 10 密合截面圖； 第8圖為一適合用來依本發明實施水刺法的水刺纏結 機之一部段的平面圖；及 第9圖為一適合以本發明來修正之一螺旋鏈結式織物/ 帶的截面圖。 15 【圖式之主要元件代表符號表】 2、6…MD單絲 44…密壓織物 4--.CD單絲 47、48..·噴水器 8···扁平CD單絲 52···非織物 30…長緯節面 54…釋放點 32…長經節面 60…螺旋鏈結織物 34、36···有效平坦區域 62…螺旋單絲 38…水刺織物 64···鏈結單絲 40、46…導輪 A’…比較區域 42、50…滾輪 Τ’…厚度 16

Claims (1)

1330210 第 092135383f 專利申請案~期 ."Tstttw 拾，申請專利範圍月一曰修(笑)正系 1. /種水刺裝置與水^[支揮織物之組合，其y用於製造一 水刺非織造產品，該支撐織物包含有扁平纖絲，且其中 該支撐織物係連續的環狀物或被製成環狀的。 5 2.如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物包含沿機器 方向（MD)纖絲及橫交機器方向（CD)纖絲等，且該等爲 平纖絲僅包括一部分的MD纖絲。 3.如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物包含md纖絲 及CD纖絲等，且該等扁平纖絲包括全部的md纖絲。 1〇 4.如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物包含md纖絲 及CD纖絲’且該等扁平纖絲僅包括—部份的cd纖絲。 5. 如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物包含MD纖絲 及CD纖絲等，且該等扁平纖絲包括全部的cd纖絲。 6. 如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物包含MD纖絲 l5 ACD纖絲等，且該等扁平纖絲包括該等MD纖絲與CD 鐵絲之一種組合。 7. 如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物係為一雙層 織物’且該等扁平纖絲係僅設入於一層中。 8. 如申請專利範圍第7項之組合，其中所述之一層係為套 2〇 裝面層。 9. 如申請專利範圍第7項之組合，其中所述之一層係為形 成面層。 10.如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物係為一三層 織物，且該等扁平纖絲係僅設入於一層中。 [S1 17 ι?ψψ .:1 嗲. 第92135383號專利申請案申請專利範圍修正頁 修正日期：99年5月 11. 如申請專利範圍第10項之組合，其中所述之一層係為套 裝面層。 12. 如申請專利範圍第10項之組合，其中所述之一層係為形 成面層。 5 13.如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物的滲透性係 大於350 cfm。 14. 如申請專利範圍第1項之組合，其中該織物係為一螺旋 鏈結式織物。 15. —種供用於水刺法的支撐織物與水刺裝置之組合，該支 10 撐織物係在製造該支撐織物時，設入扁平纖絲而來製成 者且其中該支撐織物係連續的環狀物或被製成環狀的。 16. 如申請專利範圍第15項之組合，其中該等扁平纖絲係在 織造該支撐織物之前藉擠壓來製成。 17. 如申請專利範圍第15項之組合，其中該等扁平纖絲係在 15 織造該支撐織物之前藉軋光非扁平化的纖絲而來製成。 18. 如申請專利範圍第15項之組合，其中該等扁平纖絲係藉 軋光一源織物而來製成。 19. 如申請專利範圍第18項之組合，其中該軋光僅施行於該 源織物的一面。 20 20.如申請專利範圍第18項之組合，其中該軋光係施行於該 源織物的兩面。 21.如申請專利範圍第15項之組合，其中該等扁平纖絲係藉 砂磨一源織物而來製成。 2 2.如申請專利範圍第15項之組合，其中該織物係為一螺旋 18 13302 鏈式織物。
19 IS1 I33021Q-, ! S9. 5. I 丨丨 _H :\)正本 、~pi叫 第92135383號專利申請案圖式修正本 99年5月
1330210
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ΙΆϋ''-··--^·^·^.,.·'.··'......¾¾¾^ J'-.-j: &舊 .-..^••''•ν·'·';"··-"^'··^'"^、-. .^(^.,-&ίΛΙ'ν. MD t第4A圖 MD第4B圖 1330210
第5圖
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1330210
1330210 第8圖
1330210 第9圖
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