TWI667379B - 微纖維混合不織布以及製造微纖維不織布的方法及其應用 - Google Patents

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Abstract

一種微纖維混合不織布，包括以交替層的形式佈置的第一及第二纖維組分，其中至少一第一層A包括形式為經熔融紡絲且存放為一纖維網之混合長絲的該第一纖維組分，該等混合長絲至少部分地分裂及鞏固為平均纖度小於0.1dtex，較佳為0.03dtex至0.06dtex的基本長絲，在該第一層A上佈置有至少一層B，其中該層B包括形式為存放為一纖維網且經鞏固之纖維的該第二纖維組分，該等纖維之平均纖度為0.1dtex至3dtex，且在該層B上佈置有至少一第二層A。

Description

微纖維混合不織布以及製造微纖維不織布的方法及其應用
表層網的紡織物理性能可透過構成其之纖維或長絲的化學及紡織物理性能來控制。其中，根據期望之化學或物理性能，如可染色性、化學耐受性、熱成形性、吸塵特性或吸收特性，來選用纖維原料或長絲原料。此等纖維或長絲的模數性能及力膨脹性能主要與材料性能相關，可透過選擇晶化度及/或定向度以及橫截面形狀來控制材料性能，以便對各纖維或長絲的抗彎剛度、力吸收或比表面積產生影響。亦可透過單位面積質量來對構成紡織物之纖維或長絲的紡織物理性能之總和進行控制。
就許多用途而言，紡織物必須符合多項要求，此類要求通常是難以調和的。舉例而言，微纖維不織布應壽命較長、易於操作、清潔效率良好、耐機械磨損以及/或者具有某種水平衡。
將多種性能結合於一布材中的一種方案是，在表面貨品之選定製造方式下(如作為織品或針織品或者作為不織布)將不同的纖維類型組合在一起。舉例而言，含有粗纖維與微纖維之編織物、編結物或針織物具有良好的耐久性且至少在開始時具有滿意的使用性能。但此等布材的缺 點是，製造複雜程度高於不織布。此外，特別是編結物的微纖維保持特性不足。實驗發現，約400次工業洗滌循環(依據DIN EN ISO 155797)後，微纖維成分幾乎完全消失。在此情況下，操作性、皮膚敏感度、清潔效率及水平衡等使用性能明顯變差。
與編織物、編結物或針織物相比，含微纖維之不織布更易於製造。不織布係由各種類型及來源之長度有限的纖維(短纖維)、長絲(連續纖維)或剪切紗線構成的結構，其透過某種方式組合為一纖維網(纖維毯)並透過某種方式相連。微纖維不織布通常在去污以及在液體(特別是水)的吸收及去除方面具有優異性能。習知微纖維不織布的缺點在於耐久性較差(特別是在經常進行工業洗滌的情況下)，例如在約200次工業洗滌循環後會在不織布中形成孔洞。
增大粗纖維的比例理論上能夠提高不織布的耐久性，因為單纖維及單個長絲的化學及機械穩定性隨其粗度而增強。但此舉會影響使用性能。
增大細纖維的比例會改進使用性能，特別是透過產生大量毛細間隙來提高吸水性以及透過減小單纖維之抗彎剛度來產生柔軟手感。但若將連續撕裂力、起球及耐洗性(特別是耐沸洗性)與傳統紡織品相比，此類布材較為脆弱。特別是與微纖維相關的使用性能會隨時間而明顯變差。
例如，在依據DIN EN ISO 155797針對PIE 16不織布(70%PET 0.2dtex；30%PET 0.1dtex，經分裂及水流鞏固)進行的400次洗滌循環的壓力測試中發現，單位面積質量顯著減小。深入分析表明，聚醯胺比例自初始的30wt%降至10wt%，而PET比例的降幅不大。該項結果頗為意外，就 像習知PET被鹼(如肥皂水)作用，而非聚醯胺。該項結果的一種可能的原因是：微長絲不織布中的細聚醯胺長絲更難以承受洗滌過程中之機械及化學壓力以及乾燥過程中在滾筒中的較大機械摩擦，並隨時間而以纖維屑的形式排出。此點亦可能與相對聚酯而言較小的纖維粗度相關。
PA6之比例在500次洗滌後的下降情況參閱下表。聚醯胺基含量係透過用甲酸進行溶解來測定。單個圖形示出PA6下降的偏差。
根據以上經驗可推斷出：在一定纖度之PIE 16情況下輸入雙倍粗度之PEI 8區段可提高機械性能及持久性，且加入一半粗度之PIE 32區段可對舒適度及水分管理等有所損失的性能加以補償。
將若干通常彼此衝突的性能結合於一布材中的另一途徑是：製造由兩個或兩個以上布材構成的複合物。為此，可獨立地製造單個布材再透過縫合、黏接、層壓等習知接合法將其連接在一起。
具有纖度梯度的多組分紡黏不織布亦為吾人所知。EP 1 619 283 A1描述多組分紡黏不織布，由至少兩個彼此形成界面之聚合物構成，其產生於至少一具有若干統一紡絲噴嘴口的紡絲裝置，並以流體動力拉 伸、表層式存放以及以單層的形式或以多組件複合體的形式被共同鞏固。
有鑒於此，本發明之目的在於對習知微纖維不織布進行改良，使其提供良好的機械性能，特別是良好的耐洗性與良好的使用性能，良好的熱生理舒適度，適宜的皮膚敏感度及外觀，良好的水管理(吸收及除水，較佳均勻地)以及良好的清潔效率。
本發明係有關於一種微纖維混合不織布，包括以交替層的形式佈置的第一及第二纖維組分，其中- 至少一第一層A包括形式為經熔融紡絲且存放為一纖維網之混合長絲的該第一纖維組分，該等混合長絲至少部分地分裂及鞏固為平均纖度小於0.1dtex，較佳為0.03dtex至0.06dtex的基本長絲，- 在該第一層A上佈置有至少一層B，其中該層B包括形式為存放為一纖維網且經鞏固之纖維的該第二纖維組分，該等纖維之平均纖度為0.1dtex至3dtex，- 在該層B上佈置有至少一第二層A。
本發明亦有關於一種製造此種微纖維混合不織布的方法，以及根據該方法所獲得之產品的應用。
本發明之微纖維混合不織布的特徵在於，其含有與粗纖維協同組合的超細纖維。根據本發明，該二纖維組分至少部分以層的形式存在，該等層就該微纖維混合不織布之橫截面而言至少局部交替佈置。
本發明發現，透過將細纖維與粗纖維之層以交替佈置的方式組合在一起，能夠顯著提高機械性能及耐久性。舉例而言，本發明之微纖 維混合不織布特別是在負荷較大的工業熱洗滌循環中具有優異的耐洗性，此外，該不織布即使在含有粗纖維的情況下亦具滿意的使用性能，如良好的熱生理舒適度，適宜的皮膚敏感度及外觀，良好的水管理以及良好的清潔效率。
此項結果之意外之處在於，應用纖度較小之長絲儘管會提高使用性能，但會使不織布的耐受性，特別是耐久性變差。
在不歸結於相應機構的情況下可推斷出以下結論：本發明之針對起球、磨損及耐洗而言良好的機械強度，是透過在較細長絲的製造過程中，即在分裂及鞏固過程中，例如在混合要素之針軋及/或水流鞏固過程中，對該等較細長絲進行程度較高的交織，而實現的。
根據本發明的一種較佳實施方式，該第一纖維組分之長絲以跨層的方式至少部分地與該第二纖維組分的纖維交織(“觸手效應”)。例如可透過以下方式實現該效應：首先用該等第一及第二纖維組分之尚未鞏固或僅預鞏固之纖維網來形成層複合體ABA或較大的層複合體，如層複合體ABABA，再針對該整個層複合體實施分裂與鞏固步驟。
採用該方案時，將該第一纖維組分之在分裂過程中所獲得的較細長絲沿Z向，即沿不織布之橫截面的方向分佈。此分佈可包括多個層並導致該等層非常強化地連接在一起。試驗表明，該等基本長絲愈細，則其輸入其他層的程度愈高。
根據本發明，該第一纖維組分具有若干經熔融紡絲且存放為一纖維網的混合長絲。長絲此一概念係指某種纖維，其與短纖維相比具有理論上無限的長度。混合長絲由至少兩個基本長絲構成且可藉由常用之分 裂法(如水流針軋)分裂為若干基本長絲及被鞏固。根據本發明，該第一纖維組分之混合長絲至少部分地分裂為若干基本長絲。其中該分裂度較佳大於80%，更佳大於90%，特別是為100%。
為達到足夠的穩定效果，該第一纖維組分之基本長絲的就該不織布之總重而言且作為所有混合層之總和的比例，較佳為至少20wt%。試驗表明，該等基本長絲就該不織布之總重而言的比例為20wt%至60wt%，特別是為30wt%至50wt%時，能夠產生極高的耐洗性與良好的使用性能。
根據有利方案，就該不織布之該等層而言，在相應之層A(如一外層A或在一內層A)中，該第一纖維組分之基本長絲的就該層A之總重而言的比例，為80wt%至100wt%，較佳為90wt%至100wt%，特別是為100wt%。
就永久使用性能(起球、磨損及耐洗性)而言較佳地，該不織布的至少一外層、較佳兩外層由該層A構成。
該等層A原則上除該第一纖維組分外還可含有其他纖維。不過意外的是，若至少該等外層A完全由該第一纖維組分之基本長絲構成，則能獲得極佳的使用性能。
將混合長絲用作製造基本長絲之起始材料的優點在於，透過改變混合長絲所含基本長絲之數目便能簡單地調節用該等混合長絲所製成之基本長絲的纖度。其中該等混合長絲之纖度可保持不變，此點就過程技術而言係有利之舉。使用混合長絲的另一優點在於，還能透過改變混合長絲之分裂度來簡單地對不織布中之較粗長絲與較細長絲的比例進行控制。
試驗表明，若該第一纖維組分之基本長絲的平均纖度為0.01-0.1dtex，特別是為0.03dtex至0.06dtex，則能獲得具有極高的耐洗性與良好的使用性能的不織布。例如可透過對纖度為0.02至6.4dtex，較佳為0.06至3.8dtex的混合長絲進行分裂，來獲得具有前述纖度的基本長絲。
其中，該等基本長絲可具有弓形、多邊形或多葉片橫截面。
較佳地，本發明之微纖維混合不織布，此處係該等混合長絲，具有包含柑橘瓣狀之或亦稱“Pie”之多區段結構的橫截面，其中該等區段可含有不同之交替的非兼容性聚合物。亦可採用可具有非對稱軸向延伸之空腔的Hollow-Pie結構。Pie結構，特別是Hollow-Pie結構易於進行分裂。
就該第一纖維組分而言，該柑橘瓣式或蛋糕塊式佈置方案(Pie佈置方案)較佳具有2、4、8、16、24、32或64個區段，尤佳具有16、24或32個區段。
在該不織布中，該第一纖維組分之就該不織布之總重而言的比例較佳為至少40wt%，更佳為40wt%至60wt%，特別是為45wt%至55wt%。
為易於分裂，該等混合長絲較佳包括含有至少兩個熱塑性聚合物的長絲。該等混合長絲較佳包括至少兩個非兼容性聚合物。非兼容性聚合物係指組合在一起後僅產生有限黏接或難以黏接之成對的聚合物。此種混合長絲具有良好的基本長絲分裂性且實現了強度與單位面積質量的有利比例。
較佳以某種組合方式將聚烯烴、聚酯、聚醯胺及/或聚胺酯 用作非兼容性聚合物對，從而並非產生有限黏接或難以黏接之成對。
該等所用聚合物對尤佳選自包含至少一聚烯烴及/或至少一聚醯胺的聚合物對，較佳包含聚乙烯，如聚丙烯/聚乙烯、聚醯胺6/聚乙烯或聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯，或者包含聚丙烯，如聚丙烯/聚乙烯、聚醯胺6/聚丙烯或聚對苯二甲酸乙二酯/聚丙烯。
最佳採用包含至少一聚酯及/或至少一聚醯胺的聚合物對。
較佳採用包含至少一聚胺酯或至少一聚對苯二甲酸乙二酯的聚合物對，因其黏接性有限，尤佳採用包含至少一聚烯烴的聚合物對，因其難以黏接。
採用以下尤佳之組分係特別有利之舉：一方面係採用聚酯，較佳聚對苯二甲酸乙二酯、聚乳酸及/或聚對苯二甲酸丁二酯，另一方面係採用聚醯胺、較佳聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺46，視情況與一或多個除前述組分以外且較佳選自聚烯烴的非兼容性聚合物相組合。此種組合具有優異的分裂性。該組合最佳由聚對苯二甲酸乙二酯與聚醯胺8或者由聚對苯二甲酸乙二酯與聚醯胺66構成。
在該不織布中，該第二纖維組分之就該不織布之總重而言的比例較佳為至少30wt%，較佳為40wt%至60wt%，特別是為45wt%至55wt%。
該等層B除該第二纖維組分外還可含有其他纖維。舉例而言，該等層B除該第二纖維組分外較佳還含有該第一纖維組分之纖維。該等纖維例如可在該鞏固及/或該分裂過程中自層A被輸入層B。如此便能增大該等層之交織程度從而獲得更大的強度。
該第二纖維組分之纖維的纖度為0.1至3dtex，該等纖維之類型原則上無關緊要。該第二纖維組分之纖維可選自由長絲、短纖維、線及/或紗構成之群。與具有理論上無限長度的長絲不同，短纖維係指具有有限長度，較佳為20mm至30mm，的纖維。
該第二纖維組分的纖維可由不同材料構成。尤佳採用聚合物，主要是合成材料，特別是此前就該第一纖維組分所涉及之合成材料，亦可採用天然材料。
有利者係根據該不織布之用途來選擇該第二纖維組分的纖維。長絲具有廣泛的用途。該等長絲可呈現為單組分長絲及/混合長絲。
該第二纖維組分的纖維及該第一纖維組分的長絲較佳至少部分地呈現為混合長絲且至少部分地分裂為若干基本長絲。在此情況下，該等基本長絲的至少一部分具有0.1至3dtex的纖度。尤佳所有該等基本長絲皆具上述纖度。可透過對纖度為0.2至24dtex的混合長絲進行分裂來獲得該等基本長絲。
使用該等混合長絲的優點同樣在於，透過改變混合長絲所含基本長絲之數目便能簡單地調節該等基本長絲的纖度。此外還能透過改變分裂度來對不織布中之較粗長絲與較細長絲的比例進行控制。試驗表明，將混合長絲之分裂度設置為至少60%，更佳至少70%，尤佳80%至100%時，能夠獲得極佳的起球性能。
另一優點在於，在該實施方式中較佳透過對兩個混合長絲組分實施同一分裂(如水流鞏固)，便能實現該不織布之鞏固。該方案使得在分裂過程中所形成之基本長絲非常強化地跨層交織，遂使所獲得之混合不 織布具有極佳的耐久性。
該等混合長絲之類型及結構與此前就該第一纖維組分所涉及之混合長絲相同。該第二纖維組分的混合長絲較佳由2、4、8、16個基本長絲構成，尤佳由4或8個基本長絲構成。
作為替代方案，該第二纖維組分的纖維可為若干單組分長絲及/或混合長絲與單組分長絲的混合物。
根據本發明之較佳方案，該第一纖維組分之長絲的平均纖度遠小於該第二纖維組分之纖維的平均纖度。不過試驗表明，為實現較大的強度及良好的使用性能，該第二纖維組分之纖維的平均纖度較佳不超過該第一纖維組分之長絲的平均纖度的30倍，較佳十倍。
根據特別有利的方案，該第二纖維組分之長絲的平均長絲纖度與該第一纖維組分之長絲的平均長絲纖度之比為6至16，較佳為8至12。採用此種比例的不織布具有極佳的抗分層性。
如前所述，本發明之不織布的一個主要特點是，由纖維纖度較大及較小之纖維構成之層交替佈置。根據尤佳佈置方案，纖度較大的纖維層被纖度較小的纖維層中的長絲至少部分地透入(“觸手效應”)。如此便能由外部之較細長絲對內部之較粗長絲提供最大程度的保護，該等外部之較細長絲彼此之間且與較粗長絲進行程度較高的交織，故具良好的穩定性，該等內部之較粗長絲因其彼此之間的交織程度較低而具有較低的穩定性。同時，該等因機械強度及剛度較低而具有較高的起球傾向的(纖維容易因機械應力而脫離複合體)外部之較細長絲，更好地被錨定在不織布之整個複合體中。此點特別是透過前述之“觸手效應”而實現，此種觸手效 應將該等較細長絲更好地埋入由纖度較大之長絲構成的相鄰層。
有鑒於此，該不織布之表面的至少一部分較佳由纖度小於0.1dtex之基本長絲構成。因而較佳地，該不織布的至少一表面，較佳兩個表面的至少50%，較佳60%-100%由纖度小於0.1dtex之基本長絲構成。例如可透過SEM顯微照片來測定該表面之結構及組成。
將較細長絲設置在不織布之外表面的優點在於，能夠將任意類型之內部的線或長絲，特別是將該第二纖維組分的粗纖維，機械穩定化。同時，該不織布之表面的特點在於適宜的使用性能以及適宜的觀感及手感。
例如可透過以下方式來實現粗纖維與細纖維在本發明之混合不織布中的交替佈置：分別製造含有該第一纖維組分之長絲的層以及含有該第二纖維組分之長絲的層，並按期望之佈置方案將其連接在一起。可透過縫合、黏接、層壓及/或機械針軋等習知接合法將該等層連接在一起，其中視情況對該等層進行鞏固處理。最簡單的方式是透過對不織布所含混合長絲進行水流鞏固來實現該等層之連接。其中亦可在實施連接前對該等層分別進行預鞏固。
較佳地，該第一及第二纖維組分的纖維皆為至少部分地分裂為基本長絲的混合長絲。在此情況下，較佳透過對兩個混合長絲組分實施同一分裂來實現該不織布之鞏固。例如可透過以下方式實現此點：首先用該第一及第二纖維組分的纖維網形成一層複合體，再例如藉由水流實施鞏固。該方案使得在分裂過程中所形成之基本長絲非常強化地跨層交織，遂使所獲得之混合不織布具有極佳的耐久性。
為獲得較高的交織度，特別是該第一纖維組分的分裂度較佳 儘可能高。有鑒於此，該第一或第二纖維組分之相應基本長絲在該等層中的比例較佳大於80wt%，更佳為85至100wt%。
根據本發明的一種尤佳實施方式，所有層A含有至少部分分裂的Pie 24長絲、Pie 32長絲及/或Pie 64長絲。所有層A亦可含有至少部分分裂的Pie 8長絲或Pie 4長絲。根據另一佈置方案，一或多個層B含有Pie 8長絲，其他層B含有Pie 16長絲及/或Pie 4長絲。
如前所述，尤佳以某種方式佈置該等層，使得含有該第二纖維組分之纖維的該等層B處於該不織布之內部，而含有該第一纖維組分之長絲的該等層A至少佈置在該不織布之表面上。在該佈置方案中，包含較細長絲之該等外部覆蓋層即使在較小的纖度及機械穩定性的情況下，卻能意外地對該等內部層提供有效保護，如前所述，此點有助於形成非常穩定的層複合體及良好的持久性。
產生此種效果之可能的原因在於：在分裂過程中所獲得的較細長絲在鞏固步驟中沿Z向，即沿不織布之橫截面的方向分佈。此分佈可包括多個層並導致該等層非常強化地連接在一起。試驗表明，該等基本長絲愈細，則其輸入相鄰層的程度愈高。
本發明之不織布含有至少兩個含有該第一纖維組分之長絲的層A，以及至少一含有該第二纖維組分之長絲的層B。如此便獲得交替式基本層序列A-B-A。如前所述，可透過將層B埋入該層複合體的內部來獲得耐久性極佳的混合不織布。該不織布之外表面由層A構成，故該不織布亦具極佳的使用性能。
可透過更多交替層A與B來對本發明之基本層序列ABA進 行擴展。因此，本發明的另一較佳實施方式包括以下層序列：A(BA)nBA，其中n=1至20，較佳n=5至15，特別是為8至12。該等層序列的例子為ABABABA、ABABABABA等諸如此類。根據另一方案，一或多個層A包括多個子層A'，以及/或者一或多個層B包括多個子層B'。在此情況下，該等子層中之纖維的纖度可相同或不同。在具有15個絲位的紡絲設備中，子層A'與B'例如可採用以下佈置方案：A'A'B'B'B'A'B'B'B'A'B'B'B'A'A'，就該橫截面之未來的觀察者而言，該方案係產生A(BA)2BA。
根據本發明的一種較佳實施方式，該等層序列中之外層皆由層A構成。該等層序列的另一優點在於該等層A與該等層B之交替佈置方案。不過如前所述，該等層序列亦可具有更多不同於A及B的層。
根據另一有利方案，以某種方式在該微纖維混合不織布中構建該等層A及B以及該等視情況設置之更多層的層序列，從而產生一對稱之層結構。此種佈置方案的優點在於，能夠獲得特別均勻且表面對稱的性能特徵。
根據本發明的一種較佳實施方式，所有層A及/或B分別具有纖維纖度相等的纖維。該等實施方式之優點在於大幅簡化了不織布的製造。根據一種替代較佳實施方式，不同的層A(及/或B)以及/或者子層A'(及/或B')具有纖維纖度有所不同的纖維。該實施方式之優點在於，能夠非常有針對性地且視相應表面而對不織布之性能進行調節。
本發明之混合不織布亦可含有更多層。該等更多層可構建為增強層，如紗幕，以及/或者該等更多層包括增強長絲、不織布、織物、針織物及/或編織物。用以構成該等更多層的較佳材料為合成材料，如聚合物， 以及/或者金屬。在此情況下，該等更多層原則上亦可構成該不織布的外層。但該等更多層較佳(視情況作為補充方案)在該不織布之內部佈置在該等層A與B之間。
該等用於製造該混合不織布之長絲的聚合物可含有至少一選自以下之群的添加劑：色素、抗靜電劑、抗菌劑，如銅、銀、金，或者含有150ppm至10wt%之量的親水添加劑或疏水添加劑。在該等聚合物使用上述添加劑能夠滿足客戶要求。
本發明之混合不織布的單位面積質量視期望之用途而定。就許多用途而言，依據DIN EN 29073所測之單位面積質量較佳為10至500g/m2，尤佳為20至300g/m2，特別是為30至250g/m2。
如前所述，本發明之微纖維混合不織布之特徵在於優異的機械性能。根據本發明的一種較佳實施方式，本發明之微纖維混合不織布之特徵在於較高的耐久性。在此情況下，本發明之示範性不織布即使在850次工業洗滌循環(依據DIN EN ISO 155797)後亦不產生任何孔洞。
該微纖維混合不織布的另一有利特徵在於具有符合DIN EN ISO 155797的易於調節的連續撕裂力。
本發明之微纖維混合不織布的另一特徵在於易於調節的水平衡。本發明之微纖維混合不織布可採用相關領域通常知識者所熟知的製造方式。最簡單的方法是，製造包括該第一纖維組分之長絲的至少一第一纖維層以及包括該第二纖維組分之長絲的至少一第二纖維層，並將二者連接在一起。
較佳透過以下方式實施該用於製造本發明之混合不織布的 方法：
首先對該等纖維層分別進行紡絲、存放為一纖維網並視情況例如透過針軋進行預鞏固。再將該等纖維層連接在一起。
特別是就如前所述較佳佈置在該混合不織布之內部的層B而言，實施預鞏固係有利之舉，因為此舉能防止該第二纖維組分之纖維到達該混合不織布的表面。
可透過縫合、黏接、層壓、砑光及/或針軋等習知接合法將該等層連接在一起。
尤佳透過以下方式將該等層連接在一起：在製造完畢後交替地將包含該第一纖維組分之纖維的層與包含該第二纖維組分之纖維的層交疊佈置，再例如透過機械鞏固及/或流體射流處理對其進行直接鞏固並同時將其連接在一起。
透過流體射流處理可自外朝內地將該混合不織布鞏固、視情況分裂並與內部之較粗長絲緊密地交織在一起。該方案能夠非常有效地應用長絲纖度較小的長絲，因為較細長絲極深地輸入不織布並顯然因其交織特性而特別有效地將該複合體穩定化(“觸手效應”)。
較佳透過以下方式對該等纖維層進行鞏固及分裂：視情況為經預鞏固之不織布混合體的每個表面至少一次施加高壓流體射束，較佳施加高壓水流。在此情況下，本發明之混合不織布能夠獲得紡織表面的外觀，且該等混合長絲的分裂度達到80%以上。
該第一及第二纖維組分的纖維亦可產生於同一紡絲及/或存放製程、同時被製成並被共同存放。為此，可設置至少兩個分別具有若干 統一紡絲噴嘴口的紡絲位置，該等紡絲位置以同一紡絲與拉伸裝置來製造具有不同基本長絲數目的若干混合長絲或者製造混合長絲與單組分長絲的一混合物。隨後可將該等長絲存放為本發明之混合不織布、透過流體射流處理進行鞏固並分裂為該等基本長絲。
如此便能產生以下優點：毋需分別製造長絲纖度有所不同的紡黏不織布，且毋需事後加以結合以產生一由長絲纖度有所不同之不同長絲構成的多組分紡黏不織布。
根據本發明的一種較佳實施方式，設置至少三排，較佳至少5排分別具有若干統一紡絲噴嘴口的紡絲頭，該等紡絲頭以同一紡絲與拉伸裝置來製造具有不同基本長絲數目的若干混合長絲或者製造混合長絲與單組分長絲的一混合物。作為替代方案，亦可設置位於一紡絲噴嘴組中的至少一排相應不同的紡絲噴嘴口(簾式紡絲)，或者設置多個採用所謂“traversierende Ablage”(橫向存放)的紡絲噴嘴口。隨後可將該等混合長絲存放為一纖維網、透過流體射流處理進行鞏固並分裂為該等基本長絲。該流體射流鞏固處理前可實施一機械式預鞏固工藝或熱預鞏固工藝。根據此種實施方式能夠獲得由長絲纖度有所不同之層構成並結合若干紡織物理性能的混合不織布，此等紡織物理性能原本唯有透過連接獨立製成之層方能獲得。
根據本發明之方法的進一步較佳方案，以某種方式選擇該等紡絲位置之相對存放帶而言的順序，以便獲得採用ABA或A(BA)nBA的混合層佈置方案的前述之層結構。
根據本發明的一種較佳實施方式，以某種方式選擇該等紡絲 位置之相對存放帶而言的順序，使得透過該混合不織布之粗度來產生該等長絲的交替式纖度。
如前所述，為便於分裂為基本長絲，該等混合長絲具有一特別是實施為管狀長形空腔的中央開口，該空腔可相對該等混合長絲的中軸線居中佈置。採用該佈置方案後，在分裂為基本長絲前，由該等間隙或圓形切口之內角構成的基本長絲能夠緊密接觸，且在該區域內，能夠減輕或防止用同一聚合物材料製成之不同基本長絲發生接觸。
為進一步鞏固該混合不織布結構，該等混合長絲可具潛在或自發之起皺，其因該等基本長絲就其縱向中軸線而言不對稱的結構而產生，其中該起皺視情況亦因該等混合長絲之橫截面的不對稱幾何結構而產生或增強。在此情況下，該不織布能夠具有較大的粗度，較小的模數及/或多軸的彈性。
根據一種方案，該等混合長絲可具潛在或自發之起皺，其源於在與該等混合長絲相關的紡絲、冷卻及/或拉伸過程中，構成該等基本長絲之聚合物材料的導致扭轉的不同物理性能，該等物理性能因相對該等混合長絲之縱向中軸線的不對稱內部受力而產生，其中該起皺視情況亦因該等混合長絲之橫截面的不對稱幾何結構而產生或增強。
該等混合長絲可具潛在之起皺，其透過在形成該混合不織布前進行熱處理、機械處理或化學處理而產生。
該起皺可透過在該不織布之鞏固前進行另一處理而例如以熱或化學的方式增強。較佳透過用高壓流體射束進行處理來對本發明之纖維網進行鞏固。舉例而言，可在混合長絲之分裂過程中或分裂完畢後，用 基本上垂直於材料平面的機械手段(針軋、液態壓力射束)來對該等基本長絲進行強力纏卷。
例如可透過機械及/或氣動偏轉來存放該等長絲，特別是該等混合長絲，其中可將上述偏轉類型中的至少兩個相結合，以及透過離心操作至一連續式傳送帶並機械地透過針軋或透過施加液態壓力射束，該等混合長絲可被施鞏固態(微)顆粒。可以同一處理步驟並用同一裝置來實施該纏卷步驟及將混合長絲分裂為基本長絲的步驟，其中。可透過增設一專門針對分裂的操作來將該等基本長絲之該程度不等的分裂過程，停止。
透過以下方式還能進一步顯著提高該混合不織布的強度及機械阻力：透過熱熔合將該等基本長絲黏合在一起，較佳採用以下一或多種方式：用經加熱、光滑或經雕花之滾子進行熱砑光，穿過一熱風爐，穿過一熱風穿流式滾筒，以及/或者鍍覆一包含於分散體或溶液中之黏合劑或鍍覆一粉末狀黏合劑。
根據一種方案，亦可在將該等混合長絲分裂為基本長絲前例如透過熱砑光對該纖維網進行鞏固，其中在纖維網鞏固後實施分裂。
亦可透過化學處理(如申請人在法國專利說明書2 546 536中所描述的化學處理)或透過熱處理來對該纖維網結構進行鞏固，該化學處理會造成基本長絲的至少一部分在分裂完畢後發生可控之縮減。在此情況下，該材料會沿寬度方向及/或縱向發生縮減。
亦可在鞏固完畢後對該混合不織布進行黏合或以化學方式進行精整，如防起球處理、親水化或疏水化處理、抗靜電處理、用於提高耐火性以及/或者用於改變觸感性能或光澤度的處理，以機械方式進行處理 (如粗化、防縮處理、金剛粉研磨或在轉鼓式混合器中進行處理)以及/或者用於改變外觀(如色彩或印記)的處理。
試驗表明，若透過施加溫度及/或壓力，較佳透過在160至220℃(較佳180至200℃)的溫度條件下以及/或者在20至80N/mm的線壓力下進行砑光，來對纖維網進行預鞏固，便能獲得結構非常均勻的混合不織布。
較佳亦對本發明之混合不織布進行點式砑光以提高其耐磨性。為此，用經加熱之滾子對經分裂及鞏固之混合不織布進行導引，該等滾子中的至少一個滾子具有若干凸起，從而使得該等長絲發生點狀熔化。根據本發明的一種較佳實施方式，藉由紡絲染色來對該等混合長絲進行染色。
本發明之微纖維混合不織布特別適於製造不同的紡織產品，特別是熱生理舒適、美觀且耐洗度極高的產品。尤指洗滌物，如桌布、床單，特別是醫院床單及/或護養院床單、衛生洗滌物，如浴衣、毛巾、患者襯衫。本發明之微纖維混合不織布特別耐洗，故特別適於製造屬於出租洗衣店之產品系列的產品。
故本發明亦有關於一種本發明之微纖維混合不織布的應用，用於製造出租洗滌物。在該應用中，該不織布在耐久性方面的優點特別明顯，因其事實上延長了再投資週期。基於此種耐久性，使用者能夠使用原料消耗因長期使用而有所下降的紡織品。有鑒於此，本發明之不織布提供一種可持續性有所提高的產品。
下面結合多個實例對本發明進行詳細說明。
實例1至12：製造不同的不織布
建造單位面積質量(FG)約為22g/m2及43g/m2的PIE8、16、32層，組合方式如下。
其中用不織布6、7、8、9獲得本發明之混合不織布，用不織布1、2、3、4、5、10、11、12獲得參考不織布。
製造該等不織布時，第一步驟係用PIE16、PIE 8及PIE 32分段之雙組分長絲製造若干不織布層。
下面對在一雙組分紡結織物設備中製造PIE 32的過程進行示範性描述：
採用以下原料：
擠壓機：
PET，1-7區：270-295℃
PA6，1-7區：260-275℃
紡絲泵：
容積，轉速，通過量，PET：20cm3/轉，9.1轉/分鐘，0.35g/L/分鐘
容積，轉速，通過量，PA6：6cm3/轉，34.7轉/分鐘，0.35g/L/分鐘
總通過量：0.7g/L/分鐘
噴嘴：
類型，PIE 32，
氣動拉伸：
存放；
存放至存放帶，採用會產生22g/m2及43g/m2之纖維網單位面積質量的 速度。
透過砑光機、軋鋼機(光滑/光滑)進行預鞏固：
所獲得之PIE32分段之雙組分長絲的結構參見圖1。
製造該等混合纖維網時，以期望的順序將該等層交疊佈置。再藉由水流鞏固對該等單層進行分裂及氈合處理並形成一多長絲混合不織布。
所有複合物方案所追求的是同一目標重量(約130g/m2)，故為所有方案選定一固定的水流鞏固試驗規程，與5x22g/m2還是3x43g/m2，PIE 8、16還是32無關。
所設水流條件如下：
噴嘴樑3與5相對佈置。
噴嘴條孔徑：130μm
存放帶：100mesh
材料運輸：12m/分鐘
重複通過：2x(也就是共3次通過)
所設乾燥條件如下：
在長約4m的貫穿式空氣乾燥器中，以190℃的空氣溫度及12m/分鐘的帶速進行乾燥處理。
在水流鞏固過程中，雙組分長絲幾乎完全分裂為相應之基本長絲。同時，外層之較細的PIE 32基本長絲被較深地輸入不織布，該等基本長絲既彼此交織在一起又與較粗的PIE 8或PIE 16基本長絲交織(觸手效應)，此點意外地顯著提高了本發明之混合不織布6、7、8、9的耐久性。此外，由於該外層由極細之PIE 32基本長絲構成，本發明之不織布具有優異的使用性能，如良好的熱生理舒適度，適宜的皮膚敏感度及外觀。
實例13：檢驗不織布的不同參數
該等檢驗基於以下標準：
檢驗結果參閱下表：
紡織物理評價
對表3中之結果進行分析時，首先發現：所有由PIE-32構成之待檢對象中全部或者外部具有極高的耐洗性。此點頗為意外，因為未曾預料到較細長絲具有良好的機械強度。但完全由PIE-32構成之抹布的用途有限，因其抗連續撕裂能力較差。而本發明之混合不織布既具滿意的連續撕裂力及最大拉力，又具良好的耐洗性。此外在表中還可看出，參考圖形中之耐磨性隨著纖度變細而意外地大比例提高。
實例14：：檢驗不織布的清潔性能
檢驗不織布的吸水性及除水性。還對其進行蠟筆測試。
清潔性能，水平衡
實例15：檢驗不織布的耐洗結果：
對待檢對象先後進行自動洗滌，每50次洗滌後中斷洗滌進行評價，洗滌至發現孔洞為止。隨後停止洗滌：
實例16：可視檢查不織布
圖2至6為若干示範性不織布之表面的相片。
圖2為非本發明之不織布編號2在250次洗滌循環後的表面結構。如圖所示，該表面非常粗糙且起球程度較高。
圖3為非本發明之不織布編號1在250次洗滌循環後的表面結構。該表面之外觀雖較不織布編號2有所改進，但仍較粗糙且起球程度較高。
圖4為非本發明之不織布編號3在250次洗滌循環後的表面結構。該表面之外觀較不織布編號2大幅改進。如前所述，該完全由PIE-32構成之不織布的用途有限，因其抗連續撕裂能力較差。
圖5將本發明之不織布編號7在250次洗滌循環後的表面結構與非本發明之不織布1(650次洗滌循環後)及3(800次洗滌循環後)進行比較。如圖所示，本發明之不織布編號7的表面具有類似於僅由PIE-32構成之不織布編號3的良好外觀。該本發明之不織布還具有優異的使用性能，如良好的水管理，較高的連續撕裂力，良好的起球程度及良好的清潔性能。而非本發明之不織布1的形成孔洞情況非常嚴重。
圖7為本發明之不織布編號7的橫截面。圖中可明顯看出所謂之“觸手效應”，亦即，較細的PIE-32要素因水流鞏固而被較深地輸入由較粗長絲構成的層。

Claims (16)

  1. 一種微纖維混合不織布，包括以交替層的形式佈置的第一及第二纖維組分，其中至少一第一層A包括形式為經熔融紡絲且存放為一纖維網之混合長絲的該第一纖維組分，該等混合長絲至少部分地分裂及鞏固為平均纖度小於0.1dtex，較佳為0.03dtex至0.06dtex的基本長絲，在該第一層A上佈置有至少一層B，其中該層B包括形式為存放為一纖維網且經鞏固之纖維的該第二纖維組分，該等纖維之平均纖度為0.1dtex至3dtex，在該層B上佈置有至少一第二層A，其中該第一纖維組分的長絲以跨層的方式至少部分地與該第二纖維組分的纖維交織，且該微纖維混合不織布係用高壓水柱處理過者。
  2. 如申請專利範圍第1項之微纖維混合不織布，其中，該微纖維混合不織布具有以下層結構：A(BA)nBA，其中n=1至20。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之微纖維混合不織布，其中，該第一及/或第二纖維組分的該等混合長絲具有包含柑橘瓣狀之或亦稱“Pie”之多區段結構的橫截面。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該第一纖維組分之纖維的該Pie佈置方案具有24、32、48或64個區段。
  5. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該等混合長絲包括含有至少兩個非兼容性熱塑性聚合物的不同長絲。
  6. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該第二纖 維組分包括較佳由2、4、8、16個基本長絲構成且尤佳由8個基本長絲構成的混合長絲。
  7. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該第二纖維組分之長絲的平均長絲纖度與該第一纖維組分的平均長絲纖度之比為10至30。
  8. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該第一纖維組分之長絲的就該不織布之總重而言的比例為20-60wt%，較佳為30-50wt%，特別是為35-45wt%。
  9. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該第二纖維組分之長絲的就該不織布之總重而言的比例為40-80wt%，較佳為50-70wt%。
  10. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該混合不織布具有由該第一纖維組分之基本長絲所構成的表面。
  11. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，該微纖維不織布具有以下層序列A(BA)nBA，其中n=1至15，其中，該等層A含有至少部分分裂的Pie 32長絲，該等層B含有至少部分分裂的Pie 8長絲，且其中，該等Pie 32長絲之基本長絲的纖度小於0.1dtex，該等Pie 8長絲之基本長絲的纖度為0.1-3dtex。
  12. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中，在該等層A與B之間佈置有至少另一層，其較佳構建為增強層，如紗幕。
  13. 如申請專利範圍第1或第2項之微纖維混合不織布，其中對稱之層結構。
  14. 一種製造如申請專利範圍第1~13項中任一項之微纖維混合不織布的方法，包括以下步驟：對包括該第一纖維組分之長絲的至少兩個纖維層A以及包括該第二纖維組分之長絲的至少一纖維層B分別進行紡絲、存放為一纖維網並視情況例如透過針軋進行預鞏固；將該等纖維層A及B交替式交疊佈置，其中該等外層由該等纖維層A構成；隨後對該層複合體進行高壓水柱的流體射流處理，其中對該第一纖維組分且視情況亦對該第二纖維組分進行分裂，且其中，對該等層A及B進行鞏固並將其鞏固在一起。
  15. 一種如申請專利範圍第1~13項中任一項之微纖維混合不織布的應用，用於製造桌布、床單，特別是醫院床單及/或護養院床單、衛生洗滌物，如浴衣、毛巾、患者襯衫。
  16. 如申請專利範圍第15項之應用，其中該微纖維不織布用於製造出租洗滌物。
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