TWI782966B

TWI782966B - 非織纖維素纖維織物，製造彼之方法和裝置，彼之用途，及包含彼之產品

Info

Publication number: TWI782966B
Application number: TW107110759A
Authority: TW
Inventors: 湯姆卡萊爾; 馬可茵茲曼; 吉瑟拉高荷姆; 馬爾康海赫斯; 卡薩蓮娜麥爾; 亞伯罕賽吉爾弗里克
Original assignee: 奧地利商蘭仁股份有限公司
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2022-11-11
Also published as: EP3385429A1; TW201903227A; WO2018184926A1

Abstract

一種非織纖維素纖維織物(102)，特別是從萊賽爾纖維(lyocell)紡絲液(104)直接製造者，其中該織物(102)包含實質上無末端之纖維(108)的網狀結構以及至少0.1質量%之連接至該纖維(108)的電磁輻射漫射顆粒(220)。

Description

非織纖維素纖維織物，製造彼之方法和裝置，彼之用途，及包含彼之產品

本發明係關於非織纖維素纖維織物、製造非織纖維素纖維織物之方法、製造非織纖維素纖維織物之裝置、產品或複合物，以及使用方法。

萊賽爾纖維技術係關於將纖維素木漿或其他以纖維素為底質之進料直接溶解於極性溶劑(例如n-氧化n-甲基嗎啉(n-methyl morpholine n-oxide)，其亦表示為「氧化胺」或「AO」)以產生可轉變成一系列可用的以纖維素為底質之材料的黏性高度剪切減薄溶液。商業上，該技術係用以製造廣泛用於紡織品工業的纖維素短纖族(可購自奧地利Lenzing之Lenzing AG，商品名為TENCEL®)。亦已使用來自萊賽爾纖維技術之其他纖維素產品。

纖維素短纖長期以來係作用以轉化成非織網之組分。然而，調整萊賽爾纖維技術直接製造非織網會達到當前纖維素網產品無法企及的性質及性能。此可視為合成纖維工業中廣泛使用之熔吹及紡黏技術的纖維素版本，惟因重大技術差異之故，其無法將合成聚合物技術直接調整用於萊賽爾纖維。

已進行很多研究以發展從萊賽爾纖維溶液直接形成纖維素網的技術(尤其是，WO 98/26122、WO 99/47733、WO 98/07911、US 6,197,230、WO 99/64649、WO 05/106085、EP 1 358 369、EP 2 013 390)。其他技術係揭示於WO 07/124521 A1及WO 07/124522 A1。

本發明目的係提供具有可調整光學性質且使用安全的以纖維素為底質之纖維織物。

為了獲致前文所界定之目的，提供根據申請專利範圍獨立項之非織纖維素纖維織物、製造非織纖維素纖維織物之方法、製造非織纖維素纖維織物之裝置、產品或複合物，以及使用方法。

根據本發明範例實施態樣，提供(特別是溶液吹紡之)非織纖維素纖維織物(其特別是從萊賽爾纖維紡絲液直接(特別是以原位製程或可於連續操作生產線中執行的連續製程)製造)，其中該織物包含實質上無末端之纖維的網狀結構以及至少0.1質量%(特別是至少0.4質量%)之連接至該纖維(特別是施加於纖維外表面及/或嵌入至其內部)的電磁輻射漫射顆粒。

根據另一範例實施態樣，提出直接從萊賽爾纖維紡絲液製造(特別是溶液吹紡之)非織纖維素纖維織物的方法，其中該方法包含將萊賽爾纖維紡絲液通過具有噴絲孔之噴嘴(例如紡嘴)在受氣流支撐下擠出至凝聚流體氣氛(特別是經分散之凝聚流體的氣氛)中從而形成實質上無末端之纖維，將該纖維收集於纖維支撐單元上從而形成織物，以及調整製程參數以使該織物包含至少0.1質量%之連接至該纖維的電磁輻射漫射顆粒。

根據另外的範例實施態樣，提出用於直接從萊賽爾纖維紡絲液製造(特別是溶液吹紡之)非織纖維素纖維織物的裝置，其中該裝置包含經組態以在受氣流支撐下擠出萊賽爾纖維紡絲液的具有噴絲孔之噴嘴、經組態以提供用於該擠出之萊賽爾纖維紡絲液的凝聚流體氣氛從而形成實質上無末端之纖維的凝聚單元、係經組態以收集纖維從而形成織物之纖維支撐單元、以及係經組態以調整製程參數以使織物包含至少0.1質量%之連接至纖維的電磁輻射漫射顆粒之控制單元(諸如經組態以執行直接從萊賽爾纖維紡絲液製造非織纖維素纖維織物之程式碼的處理器)。

根據又另一範例實施態樣，提出包含具有上述性質之織物的產品或複合物。

根據又另一實施態樣，具有上述性質之非織纖維素纖維織物係用於由下列所組成之群組的至少一者：擦拭巾、過濾器、衛生產品、醫療應用產品、地工織物、農業織物、衣物、建築技術產品、汽車產品、家飾用品、工業產品、美容、休閒、運動或旅行相關產品、以及學校或辦公室相關產品。

在本申請案內容中，用語「非織纖維素纖維織物」(其亦可表示為非織纖維素長纖織物)可特別表示由複數條實質上無末端之纖維所構成的織物或網。用語「實質上無末端之纖維」特別具有比慣用短纖明顯較長的長度之長纖的意思。在替代的調配物中，用語「實質上無末端之纖維」可特別具有按體積計比慣用短纖具有明顯較少纖維末端量之長纖所形成的網之意思。特別是，根據本發明範例實施態樣之無末端纖維織物按體積計的纖維末端量可為低於10,000個末端/cm³，特別是低於5,000個末端/cm³。例如，當使用短纖作為棉花的替代物時，其長度可為38mm(相當於棉花纖維的典型天然長度)。反之，非織纖維素纖維織物的實質上無末端之纖維的長度可為至少200mm，特別是至少1000mm。然而，熟習本領域之人士將意識到，即使無末端之纖維素纖維亦具有中斷，其可由纖維形成期間及/或之後的製程所形成。因此，相較於從相同丹尼(denier)之短纖所製成的非織織物，由實質上無末端之纖維素纖維所製成的非織纖維素纖維織物按質量計具有明顯較少纖維數。非織纖維素纖維織物可藉由紡製複數條纖維以及藉由朝較佳為移動的纖維支撐單元抽長及拉伸該等纖維而製造。因而，形成纖維素纖維之三維網狀結構或網，構成非織纖維素纖維織物。該織物可由纖維素作為主要或唯一成分而製成。

在本申請案內容中，用語「萊賽爾纖維紡絲液」可特別表示其中溶解有纖維素(例如木漿或其他以纖維素為底質之原料)的溶劑(例如，諸如N-甲基-嗎啉(NMMO)、「氧化胺」或「AO」之材料的極性溶液)。萊賽爾纖維紡絲液為溶液而非熔體。纖維素長絲可藉由降低該溶劑的濃度，例如藉由使該長絲與水接觸，而從萊賽爾纖維紡絲液產生。最初從萊賽爾纖維紡絲液產生之纖維素纖維的程序可稱為凝聚。

在本申請案內容中，用語「氣流」可特別表示於萊賽爾纖維紡絲液離開紡嘴時及/或已離開紡嘴之後與纖維素纖維或其預形物(即，萊賽爾纖維紡絲液)的移動方向實質上平行的氣體(諸如空氣)流。

在本申請案內容中，用語「凝聚流體」可特別表示具有能稀釋萊賽爾纖維紡絲液並與溶劑交換至使纖維素纖維係從萊賽爾纖維長絲形成的程度之非溶劑流體(即，氣體及/或液體，隨意地包括固體顆粒)。例如，此種凝聚流體可為水霧。

在本申請案內容中，用語「製程參數」可特別表示對於纖維及/或織物之性質(特別是對於纖維直徑及/或纖維直徑分布)有影響的用於製造非織纖維素纖維織物的所有物理參數及/或化學參數及/或物質及/或裝置組件的裝置參數。此等製程參數可藉由控制單元自動調整及/或由使用者手動調整，從而調諧或調整非織纖維素纖維織物之纖維的性質。對於纖維之性質(特別是其直徑或直徑分布)具有影響的物理參數可為製程中所涉及之各種介質(諸如萊賽爾纖維紡絲液、凝聚流體、氣流等)的溫度、壓力及/或密度。化學參數可為所涉及之介質(諸如萊賽爾纖維紡絲液、凝聚流體等)的濃度、數量、pH值。裝置參數可為噴絲孔之大小及/或噴絲孔之間的距離、噴絲孔與纖維支撐單元之間的距離、纖維支撐單元之輸送速度、提供一或多個原位後處理單元、氣流等。

用語「纖維」可特別表示包含纖維素之材料的拉長件，例如橫斷面為大致圓形或不規則形，隨意地與其他纖維撚合。纖維可具有大於10，特別是大於100，更特別是大於1000之縱橫比。縱橫比為纖維的長度與纖維的直徑之間的比率。纖維可藉由合併(以形成整體多纖維結構)或藉由摩擦(以使纖維保持分開但藉由該等彼此實體接觸的纖維相互移動時所發揮的摩擦力弱機械性耦合)互連而形成網狀結構。纖維可為實質上圓柱形，然而其可為筆直、彎曲(bent)、扭結、或彎曲(curved)。纖維可由單一均勻材料(即，纖維素)組成。然而，纖維亦可包含一或多種添加劑。液態材料(諸如水或油)會累積在纖維之間。

在本文件內容中，「具有噴絲孔之噴嘴」(其可例如表示為「噴絲孔之排列」)可為包含線性排列的噴絲孔之排列的任何結構。

在本申請案內容中，用語「電磁輻射漫射顆粒」可特別表示經組態以供有效率散射電磁輻射的固態顏料。換言之，電磁輻射漫射顆粒可因在顆粒之電磁輻射的強烈散射或彎曲而漫射地反射電磁輻射。於存在充分量或濃度之電磁輻射漫射顆粒時，撞擊電磁輻射漫射顆粒之對應波長的電磁輻射大部分將會反射。因此，該織物呈現例如不透明。特別是，於在400nm至800nm之可見光範圍操作的電磁輻射漫射顆粒併入非織纖維素纖維織物(其在特定條件下，特別是潮濕時，可具有光學透明性質)時，可賦予不透明性。亦可能的情況係有效率散射光的電磁輻射漫射顆粒賦予非織纖維素纖維織物白度及/或亮度。然而，在特定實施態樣中，電磁輻射漫射顆粒亦可在不可見波長範圍操作：例如，電磁輻射漫射顆粒可為能有效率散射在紅外線範圍(特別是在800nm與1mm之間的波長範圍)及/或紫外線範圍(特別是在100nm與400nm之間的波長範圍)及/或在X射線範圍(特別是在1pm與250pm之間的波長範圍)之電磁輻射。

根據範例實施態樣，提供包含併入之能漫射電磁輻射的電磁輻射漫射顆粒之非織纖維素纖維織物。此使得例如可藉由選擇電磁輻射漫射顆粒之特殊性質來調整而可使織物在適當之波長範圍中呈不透明。與無末端纖維之以纖維素為底質的織物於可見光範圍中之性質相關的是，使纖維富含可見光漫射顆粒能使該織物於潮濕時呈不透明。光學之透明潮濕織物對特定應用(諸如衣物)而言令人不安。與該織物在紫外線範圍中之性質相關的是，對UV輻射之不透明性對其他應用(諸如衣物的防曬)是有利的。即使在X射線範圍或在γ輻射範圍，由該織物吸收該輻射可有利於提供輻射保護，或偵測，例如在醫療應用方面。

有利的，可藉由將電磁輻射漫射顆粒分散於用以製造非織纖維素纖維織物之操作流體而安定地將電磁輻射漫射顆粒併入該織物。此種操作流體可為紡絲原液或萊賽爾纖維紡絲液、在纖維形成期間用於拉伸萊賽爾纖維紡絲液之氣流、促進該纖維沉澱的凝聚流體等。由於顆粒容易從織物移出時會造成傷害(例如，考慮到與可吸入粉塵相關的健康問題)，顆粒強力結合於該織物之纖維上或甚至嵌入至其中極為有利。藉由將至少部分整合之顆粒連接、結合或固定至該纖維(特別是將顆粒黏附該纖維之外表面及/或將該顆粒完全嵌入該纖維內)而非僅將未連接之纖維容納於該織物的中空空間內，可確保有效率地防止使用期間對應的顆粒從該織物脫離。此係於人類使用者使用時確保該織物的安全操作，該人類使用者因而受保護免於曝露於脫離的細微顆粒。

100:裝置

102:織物

104:萊賽爾紡絲液

106:凝聚流體

108:纖維素纖維

110:木漿

112:水容器

113:計量單元

114:貯存槽

116:溶劑容器

118:濃縮單元

119:混合單元

120:溶解單元

122:噴嘴

124:纖維形成單元

126:噴絲孔

128:凝聚單元

132:纖維支撐單元

134:處理單元

136:捲取機

140:控制單元

146:氣流

180:清洗單元

200/202:層

204:合併位置

220:顆粒

222:紅石型氧化鈦

224:氧

226:鈦

228:銳鈦礦型氧化鈦

250:相關圖

252:顆粒尺寸D

254:相對光散射能力S

256:藍光

258:綠光

260:紅光

270:箭頭

下文將參考實施態樣之實例說明本發明，但本發明不局限於此：圖1圖示說明根據本發明範例實施態樣之用於藉由凝聚流體從正在凝聚之萊賽爾纖維紡絲液直接形成而製造非織纖維素纖維織物之裝置。

圖2至圖4顯示個別纖維之合併係藉由特殊製程控制完成的根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的實驗拍攝影像。

圖5及圖6顯示其中纖維的膨脹已完成之根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的實驗拍攝影像，其中圖5顯示呈乾燥非膨脹狀態的纖維織物，以及圖6顯示呈潮濕膨脹狀態之纖維織物。

圖7顯示根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的實驗拍攝影像，其中兩個纖維之疊加層的形成已藉由實施兩個串聯之噴嘴條的特殊方法完成。

圖8顯示圖示說明作為根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的電磁輻射漫射顆粒之金紅石型氧化鈦的顆粒尺寸(沿著橫座標繪製)與相對光散射能力(沿著縱座標繪製)之間的關係之圖。

圖9圖示說明用作根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的電磁輻射漫射顆粒之金紅石型氧化鈦的基本晶胞。

圖10圖示說明用作根據本發明另一範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的電磁輻射漫射顆粒之銳鈦礦型氧化鈦的基本晶胞。

圖11圖示說明於執行用根據本發明範例實施態樣所實施之電磁輻射漫射顆粒製造非織纖維素纖維織物的方法期間進行之程序。

圖12圖示說明根據本發明範例實施態樣之用於製造非織纖維素纖維織物的裝置，其尤其適於將電磁輻射漫射顆粒整合於非織纖維素纖維織物。

圖式中之插圖均為示意圖。在不同圖式中對相似或相同元件提供相同參考符號。

下文中，說明非織纖維素纖維織物、非織纖維素纖維織物之製造方法、用於製造非織纖維素纖維織物之裝置、產品或複合物、及使用方法的其他範例實施態樣。

在實施態樣中，該織物包含不超過15質量%之電磁輻射漫射顆粒，特別是不超過4質量%之電磁輻射漫射顆粒。當保持在該等範圍內時，電磁輻射漫射顆粒可保持與該織物內之纖維剛性結合而不會與彼分離。

在實施態樣中，電磁輻射漫射顆粒係經組態以漫射選自由可見光、紅外線、紫外線、及X射線所組成之群組的至少一波長範圍的電磁輻射。亦可能即使在超過上述範圍之一或在其他波長範圍中，電磁輻射漫射顆粒仍具有明顯漫射性質。

在實施態樣中，電磁輻射漫射顆粒包含由下列所組成之群組的至少一者：矽酸鹽、氧化鎂、氫矽酸鎂、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、二氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣、氮化硼、二氧化矽、及氧化鋅。例如，二氧化鈦為用於製造在可見光範圍中操作之電磁輻射漫射顆粒的有效材料。硫酸鋇為在X射線範圍中具有活性之電磁輻射漫射顆粒的材料之實例。

電磁輻射漫射顆粒的較佳選擇為二氧化鈦。二氧化鈦顏料不溶於其所分布於其中的塗布媒劑。因此，特別是藉由顏料之粒度及其表面之化學組成來測定性能性質(諸如化學、光化學及物理特性)。當使用氧化鈦顏料作為電磁輻射漫射顆粒時，此能特別精確及可重現地調整織物的光學性質。

在實施態樣中，為數至少80%之該電磁輻射漫射顆粒的直徑為至少70nm，特別是至少100nm，更特別是在介於70nm與3000nm之範圍，較佳係在介於100nm與200nm之範圍。因此給定之百分比值係關於顆粒數。特別是，電磁輻射漫射顆粒之粒度可在次微米範圍。從圖8可看出，電磁輻射漫射顆粒在光散射方面的功能在上述範圍內特別顯著。此外，此等尺寸之電磁輻射漫射顆粒已證實安定地保留在織物內而不會輕易地與彼分離(特別是，不會從容易製造的織物輕易地洗掉)。藉由調整粒度，可進行強烈受影響之電磁輻射的頻率選擇。

在實施態樣中，為數至少80%之電磁輻射漫射顆粒(特別是二氧化鈦型之電磁輻射漫射顆粒)係呈金紅石狀態(比較圖9)或銳鈦礦狀態(比較圖10)。在特定實施態樣中，呈金紅石狀態之電磁輻射漫射顆粒會較佳，因其光散射效率特別顯著，同時比呈其他晶體結構之顏料更安定以及更耐久。然而，就其他應用而言，亦可適當地使用呈銳鈦礦狀態之顆粒。特別是，銳鈦礦型二氧化鈦之顯著光催化活性可有利地用以對織物提供分解有害物質的性質。

更一般而言，至少一部分電磁輻射漫射顆粒可經功能化，特別是可使之具有光催化活性。有利的，光催化活性織物可具有自淨功能。使用對應之經功能化(例如經本質功能化或藉由塗布功能化)電磁輻射漫射顆粒的織物之其他功能化為芯吸(特別是芯吸速度)、吸油、吸水、清潔性、粗糙度。

在實施態樣中，至少部分，特別是為數至少50%，更特別是為數至少90%之電磁輻射漫射顆粒係嵌入於纖維的內部，即，周圍可被纖維材料完全包圍。排列嵌入於纖維之顆粒可藉由在纖維沉澱或凝聚之前或期間將顆粒添加至萊賽爾纖維紡絲液來調整製程參數而獲得。將顆粒嵌入於纖維內係即使在嚴苛條件下亦防止顆粒與織物分離之特別有效率的措施。

在實施態樣中，至少部分，特別是為數至少50%，更特別是為數至少90%之電磁輻射漫射顆粒係附著於纖維表面，即，部分表面積保持曝露於環境且未被纖維材料覆蓋。排列附著於纖維外部之顆粒可藉由在纖維之凝聚或沉澱程序最後時，或甚至在凝聚或沉澱程序完成之後，將顆粒添加至萊賽爾纖維紡絲液來調整製程參數而獲得。將顆粒附著至纖維之外表面促進顆粒與環境之間的強烈相互作用(例如，光催化活性)。

在實施態樣中，電磁輻射漫射顆粒具有超過1.5之折射率(例如，就可見光而言，更特別的是就紅光而言)。此使得能獲得即使非織纖維素纖維織物潮濕時亦有顯著的不透明性。

在實施態樣中，電磁輻射漫射顆粒係經組態以使織物於潮濕狀態下(特別是用水浸泡時)為不透明。對應選擇顆粒材料及粒度以及對應選擇織物中之顆粒含量，可確保該織物即使充滿水時亦非光學透明的。

在實施態樣中，至少部分，特別是為數至少50%，更特別是為數至少90%之電磁輻射漫射顆粒為球形。當電磁輻射漫射顆粒具有球形時，在強化黏著及嵌入方面的上述有利效果特別顯著。此外，球形顆粒於用於製造非織纖維素纖維織物的操作流體(諸如萊賽爾纖維紡絲液)中顯示特別有利的分散表現。

在實施態樣中，至少部分電磁輻射漫射顆粒係於完成凝聚之前連接至萊賽爾纖維紡絲液。此提高纖維與顆粒之間的黏著力以及抑制不想要的顆粒從織物脫離。

在實施態樣中，使凝聚流體富含至少一部分電磁輻射漫射顆粒，從而提供具有該電磁輻射漫射顆粒之織物。當顆粒係包括於凝聚流體(例如，顆粒分散於其中之水霧)時，彼等可與用於沉澱纖維之萊賽爾纖維紡絲液的股線(strands)相互作用，以使纖維與電磁輻射漫射顆粒整體混合。

在實施態樣中，使氣流富含至少一部分電磁輻射漫射顆粒，從而提供具有該電磁輻射漫射顆粒之織物。氣流係用於在凝聚或沉澱之前拉伸萊賽爾纖維紡絲液之長絲。當該氣流富含電磁輻射漫射顆粒時，電磁輻射漫射顆粒係以簡單方式併入織物中且無獨立的製造程序。

在實施態樣中，於噴絲孔上游使萊賽爾纖維紡絲液富含至少一部分電磁輻射漫射顆粒，從而提供具有該電磁輻射漫射顆粒之織物。於已對萊賽爾纖維紡絲液之紡絲原液提供電磁輻射漫射顆粒時，可將充足大量顆粒嵌入纖維內部，以能有效率防止顆粒與織物分離。

在實施態樣中，使所收集之纖維經歷清洗程序以從織物洗出僅微弱地連接至纖維之電磁輻射漫射顆粒。非織纖維素纖維織物沿著纖維支撐單元輸送時，可藉由供應清洗液之清洗單元清洗，不僅去除殘留的溶劑，亦去除製造期間未充分強力連接至纖維的顆粒。此防止織物使用期間之不想要的粒子脫離。

在實施態樣中，纖維(特別是纖維織物)之銅含量係低於5ppm(特別是5質量ppm，即，5mg/kg)及/或鎳含量係低於2ppm(特別是2質量ppm，即，2mg/kg)。因使用萊賽爾纖維紡絲液作為用於形成以無末端纖維為基礎之織物的底質(特別是涉及諸如N-甲基-嗎啉(NMMO)之溶劑時)，具有上述特別有害之重金屬銅(當超過特定劑量時對於人類特別是孩童的健康有害)及/或鎳(其會造成使用者過敏性反應)可保持在極少量。特別是，藉由刪除用於製備紡絲液之銅鹽溶液，可確保非常少量的銅污染。

在實施態樣中，至少部分(特別是至少10%)之纖維係在合併位置整體合併。在本申請案內容中，用語「合併」特別可表示不同纖維於個別合併位置之整體互連，其導致形成由先前分開之纖維預形物所構成的一整體連接纖維結構。合併可表示為於經合併的纖維之一、一些或全部凝聚期間所建立的纖維-纖維連接。互連之纖維可在沒有不同的材料(諸如獨立的黏著劑)下於個別合併位置彼此強力黏附以形成一般結構。合併的纖維分開會需要破壞纖維網狀結構或其一部分。根據上述實施態樣，提供其中一些或全部纖維係藉由合併而彼此整體連接之非織纖維素纖維織物。合併可藉由製造非織纖維素纖維織物之方法的製程參數之對應控制而觸發。特別是，萊賽爾纖維紡絲液之長絲凝聚可於尚未呈沉澱的固態纖維狀態之長絲之間的首次接觸而觸發(或至少完成)。從而，呈溶液相然後或之後藉由凝聚轉化成固態相的長絲之間的相互作用使得能適當調整合併特性。合併程度為可用以調整所製造之織物的性質之有力參數。特別是，合併位置之密度愈高，則網狀結構之機械安定性愈大。藉由織物體積中之合併位置的不均勻分布，亦可調整高機械安定性之區域及其他低機械安定性之區域。例如，織物分成獨立部分可經精確界定以局部發生於具有低合併位置數目之機械性脆弱區域。在較佳實施態樣中，纖維間之合併係藉由使呈萊賽爾纖維紡絲液形式之不同纖維預形物於凝聚之前彼此直接接觸而觸發。

因纖維之直接合併在特定條件下可藉由製程控制調整的概念之故，不需要在使纖維互連之製程中引入另外的材料(諸如黏合劑等)。此使織物之污染保持得非常低。因此，藉由合併使纖維互連而非使用獨立的黏著劑材料使之黏附另外促成高純度所製造之織物。

在實施態樣中，合併位置係由與合併的纖維相同材料組成。因而，合併位置可藉由從萊賽爾纖維紡絲液凝聚直接形成的纖維素材料而產生。此不只可分別提供非必要的纖維連接材料(諸如黏著劑或黏合劑)，亦使織物保持乾淨以及實質上由單一材料製成。

因織物中之整體纖維表面縮減之故，合併可具有合併的無末端纖維額外地抑制電磁輻射漫射顆粒從織物離開之另外的有利效果。

在實施態樣中，不同纖維係至少部分位於不同的可區分層(即，在層間顯示可見的分離或界面區)。更明確地，不同層之纖維係於層之間的至少一合併位置處整體合併。因此，至少部分位於不同的可區分層之不同纖維(其關於合併因子、平均纖維直徑等一或多個參數可相同或可不同)可於至少一合併位置處整體連接。例如，織物之二(或更多)個不同層可藉由將二(或更多)個具有噴絲孔之噴嘴串聯對齊，萊賽爾纖維紡絲液通過該具有噴絲孔之噴嘴擠出以供凝聚及形成纖維而形成。當此種排列與移動的纖維支撐單元(諸如具有纖維容納表面之輸送帶)組合時，纖維之第一層係由第一噴嘴形成於纖維支撐單元上，以及當該移動的纖維支撐單元到達第二噴嘴之位置時，第二噴嘴於該第一層上形成第二層。該方法的製程參數可經調整以使合併點形成於第一層與第二層之間。特別是，尚未因凝聚而完全固化或凝固的正在形成之第二層的纖維可例如仍具有仍然呈液態萊賽爾纖維溶液相且尚未呈完全固化固態的外層或表面區。於此種預形成纖維(pre-fiber)結構彼此接觸然後完全固化成固態纖維狀態時，此會導致於不同層之間的界面形成兩個合併的纖維。合併位置數愈高，則織物之層間的互連安定性愈高。因而，控制合併能控制織物之層間連接的剛性。合併可例如藉由調整個別層之預形成纖維結構到達於下方的纖維或預形成纖維結構層上的纖維支撐板之前的固化或凝聚程度來控制。藉由在不同層之間的界面合併不同層之纖維，可防止不想要的層分離。層之間無合併點時，可從纖維之一層剝離另一層。

在實施態樣中，不同層之間的合併係經調整以使在該等層上相反方向之拉力於不同層之間的界面造成織物分離。此可於合併係經調整以使不同層之間以合併為基礎的黏著小於該等不同層之個別層內的以合併為基礎的合併時獲致。特別是，在連接之層的個別層內部之按體積計的合併點或合併位置數目可大於該等層之間的界面區。此可藉由控制層間凝聚及層內凝聚之間的關係來製造。

在實施態樣中，該等層之一的纖維之平均直徑係與該等層另一者的纖維之平均直徑不同。例如，一層之纖維的平均直徑與另一層之纖維的平均直徑之間的比率可為至少1.5，特別是可為至少2.5，更特別的是可為至少4。因而，可提供可製成不同層之間的纖維直徑方面顯示顯著不均勻性之實質上無末端之纖維素纖維的網狀結構之非織纖維素纖維織物。結果證實非織纖維素纖維織物之纖維的直徑分布為調整所獲得之織物的物理性質(特別是機械性質)的有力設計參數。不希望受到特殊理論限制，目前認為此種纖維厚度的不均勻分布造成纖維網狀結構的自組織，此抑制個別纖維相對彼此的相互運動。與此相反的，纖維傾向於彼此夾鉗，從而獲得具有高剛性之化合物。描述性地說，在纖維製造方法中引入特定不均勻性可轉換成織物整體中之纖維的厚度或直徑分布的不均勻性。然而，應提出的是，藉由改變作為織物之設計參數的纖維直徑，可以更一般方式調整纖維物理學，使得能廣範圍改變織物的物理性質(其中強化勁度只是選項或實例之一)。例如，纖維直徑改變亦可為用於微調所製造之織物的水分管理(moisture management)之有利工具。藉由將電磁輻射漫射顆粒施加至紡絲液，紡絲液之整體密度改變，因而亦使紡絲處理期間之表現改變。此亦會造成纖維直徑分布以及合併表現的改變，因而進一步提供調整如此製造之織物的性質之可能性。

亦可對不同層提供不同濃度及/或類型之電磁輻射漫射顆粒。此使得可微調多層織物的光學性質。

在實施態樣中，該方法進一步包含用無末端纖維形成非織纖維素纖維織物於收集在纖維支撐單元上但較佳仍在原位之後進一步處理纖維及/或織物。

此種原位方法可為貯存(例如用捲取機捲繞)所製造(特別是實質上無末端之)織物以供運送至產品製造終點之前進行的方法。例如，此種進一步處理或後處理會涉及水力纏絡。水力纏絡可表示為濕或乾纖維網之結合方法，所得之結合織物為非織布。水力纏絡可使用細而高壓的水注，該水注穿透該網、衝擊纖維支撐單元(特別是輸送帶)以及彈回，使纖維纏絡。織物之對應壓縮可使該織物更緻密以及機械安定性更高。除水力纏絡以外或替代水力纏絡，可用經加壓蒸汽進行纖維之蒸汽處理。另外或者替代的，此種進一步處理或後處理會涉及所製造之織物的針刺處理(needling treatment)。針扎系統可用以結合織物或網之纖維。於將帶倒鉤之針推過纖維網迫使一些纖維通過該網(該等纖維於針抽出時留在該處)時，可製造針扎之織物。若充足的纖維適當地位移，該網可藉由此等纖維栓之固結效果而轉變成織物。網或織物之又另外的處理或後處理處理為浸漬處理。浸漬無末端纖維之網狀結構會涉及於織物上施加一或多種化學品(諸如軟化劑、疏水劑、抗靜電劑等)。織物之又另一進一步處理為軋光。軋光可表示為用於處理織物之最後加工方法以及可使用軋光機以使織物平滑、塗布及/或壓縮該織物。

根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物亦可(例如於原位或於後續製程)與一或多種其他材料結合，從而形成根據本發明範例實施態樣之複合物。可與織物結合以形成此種複合物之範例材料可選自包含但不局限於下列材料或其組合之材料的群組：短纖漿、纖維懸浮液、濕式成網(wetlaid)非織布、氣流成網(airlaid)非織布、紡黏網、熔吹網、梳理高噴水網絡(carded spunlaced)或針扎網或由各種材料製成之其他片狀結構。在實施態樣中，不同材料間之連接可藉由(但不局限於)下列方法之一或其組合完成：合併、水力纏絡、針扎、氫鍵結、熱結合、藉由黏合劑膠合、積層及/或軋光。

下文中，彙總包含根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的範例有利產品或根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物的用途：網，不論是100%纖維素纖維網或例如包含二或更多種纖維、或經化學改質之纖維或併入諸如抗菌材料、離子交換材料、活性碳、奈米顆粒、洗劑、醫療用劑或阻燃劑等材料之纖維、或雙組分纖維或由彼等組成的網之特別用途可如下：根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物可用於製造擦拭巾，諸如嬰兒用、廚房、濕巾、化妝用、衛生用、醫療用、清潔用、拋光(汽車、家具)、除塵用、工業用、除塵器及拖把用擦拭巾。

根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物亦可用於製造過濾器。例如，此種過濾器可為空氣過濾器、HVAC、空調過濾器、煙道氣過濾器、液體過濾器、咖啡過濾器、茶袋、咖啡袋、食品過濾器、水純化過濾器、血液過濾器、香煙過濾器；車廂過濾器(cabin filter)、濾油器、濾筒、真空過濾器、真空吸塵器袋、濾塵器、液壓過濾器、廚房過濾器、風扇過濾器、濕交換過濾器(moisture exchange filter)、花粉過濾器、HEVAC/HEPA/ULPA過濾器、啤酒過濾器、濾乳器、液態冷卻劑過濾器及果汁過濾器。

在又另外的實施態樣中，非織纖維素纖維織物可用於製造吸收性衛生產品。其實例為收集層(acquisition layer)、保健衛生用透氣織物(coverstock)、分布層、吸收性覆蓋物、衛生棉、覆面材(topsheet)、背襯(backsheet)、腿套(leg cuff)、可沖式產品、護墊(pad)、溢乳墊(nursing pad)、拋棄式內褲(disposal underwear)、嬰幼兒訓練尿褲(training pant)、口罩(face mask)、美容面膜、卸妝棉、洗臉巾(washcloth)、尿布、及釋放活性組分(諸如紡織品柔軟劑)之乾衣機片。

在又另外的實施態樣中，非織纖維素纖維織物可用於製造醫療應用產品。例如，此等醫療應用產品可為拋棄式帽、診療服、口罩及鞋套、傷口護理產品、滅菌包裝產品、保健衛生用透氣織物產品、敷料、單向衣服(one way clothing)、透析產品、通鼻止鼾貼片(nasal strip)、假牙(dental plate)黏著劑、拋棄式內褲、覆蓋巾(drape)、圍纏帶及包紮物(packs)、海綿、敷料及擦拭巾、床單、經皮藥物遞輸、包布(shrouds)、看護墊(underpad)、手術包(procedure pack)、熱敷墊、造口袋襯(ostomy bag liner)、固定膠及保溫箱床墊(incubator mattresses)。

在又另外的實施態樣中，非織纖維素纖維織物可用於製造地工織物。此可涉及作物保護覆蓋物之製造、灌溉墊(capillary matting)、水的純化、灌溉控制、瀝青加鋪鋪面、土壤穩定、排水、澱積及侵蝕控制、水池防水布(pond liner)、浸漬基底(impregnation based)、排水道襯布(drainage channel liner)、土地穩定(ground stabilisation)、凹坑襯布(pit lining)、種子覆蓋毯(seed blanket)、抑草蓆(weed control fabric)、溫室遮蔭布、植袋(root bag)以及可生物降解之花盆。亦可將非織纖維素纖維織物用於植物箔片(plant foil)(例如為植物提供光保護及/或機械保護，及/或對植物或土壤提供藥物或種子)。

在又另外的實施態樣中，非織纖維素纖維織物可用於製造衣物。例如，可以此等織物為基礎製造裏襯、保暖及防護衣物、手提袋組件、鞋組件、皮帶襯裡、工業用帽/鞋、拋棄式工作服、衣物及鞋袋以及熱絕緣。

在又另外的實施態樣中，非織纖維素纖維織物可用於製造建築技術產品。例如，可使用此種織物製造屋頂及瓷磚鋪底層、屋頂底板(underslating)、隔熱及隔音、建築防水透氣膜(house wrap)、石膏板飾面、管包覆物(pipe wrap)、混凝土模製層(concrete moulding layer)、地基及土地穩定、垂直排水系統、木瓦板、屋頂油氈(roofing felt)、噪音減除、活化、密封材料、及減震材料 (機械式)。

在又另外的實施態樣中，非織纖維素纖維織物可用於製造汽車產品。實例為車廂過濾器、汽車行李廂襯裡、置物板(parcel shelf)、遮熱板、行李廂蓋的襯條(shelf trim)、模製引擎罩襯裡、汽車行李廂底板覆蓋物、濾油器、車頂襯裡(headliner)、後置物板、裝飾織物、安全氣囊、隔音墊、絕緣材料、車罩、止滑墊(underpadding)、汽車腳踏墊、膠帶、背膠及簇絨地毯、椅套、車門飾條、針刺地毯、以及汽車地毯底布。

根據本發明範例實施態樣所製造之織物的又另外的應用領域為家飾用品，諸如家具、營造、靠背扶手椅之鋪墊料(insulator to arms and backs)、坐墊套布(cushion thicking)、防療罩、裡布、車縫強化、裝飾邊條材料、寢具、被褥背襯(quilt backing)、彈簧床包(spring wrap)、床墊薄墊組件(mattress pad component)、床罩(mattress cover)、窗簾、壁紙、地毯底布、燈罩、床墊組件、彈簧床鋪墊料(spring insulator)、密封件、枕頭套布及墊褥布。

在又另外的實施態樣中，非織纖維素纖維織物可用於製造工業產品。此可涉及電子產品、軟碟襯墊(floppy disc liner)、電纜絕緣、研磨劑、絕緣膠帶、輸送帶、噪音吸收層、空調、電池隔板、酸系統(acid system)、防滑墊去污劑(anti-slip matting stain remover)、保鮮膜、膠帶、香腸腸衣、乳酪包膜(cheese casing)、人造皮革、石油回收索及袋(oil recovery booms and socks)、以及造紙毯(papermaking felt)。

根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物亦適於製造休閒及旅行相關之產品。此種應用為睡袋、帳篷、行李箱、手提袋、購物袋、飛行用頭枕、CD保護套、枕頭套、以及三明治包裝(sandwich packaging)。

本發明範例實施態樣之又另外的應用領域係關於學校及辦公室產品。其實例可提及書套、郵寄封套、地圖、記號及三角旗、毛巾、以及旗幟。

圖1圖示說明根據本發明範例實施態樣之用於製造從萊賽爾纖維紡絲液104直接形成之非織纖維素纖維織物102的裝置100。萊賽爾纖維紡絲液104係藉由凝聚流體106至少部分凝聚而轉化成部分形成之纖維素纖維108。藉由裝置100，可進行根據本發明範例實施態樣之萊賽爾纖維溶液吹紡程序。在本申請案內容中，用語「萊賽爾纖維溶液吹紡程序」可特別包括可形成具有離散長度的基本上無末端之長絲或纖維108或所獲得之具有離散長度的無末端之長絲及纖維的混合物之程序。如下文進一步說明，提供各具有噴絲孔126之噴嘴，纖維素溶液或萊賽爾纖維紡絲液104與氣流(gas stream/gas flow)146一起通過該噴嘴以製造根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102。

從圖1可看出，可經由計量單元113將木漿110、另外的以纖維素為底質之進料等供應至貯存槽114。來自水容器112之水亦經由計量單元113供應至貯存槽114。如此，在下文進一步詳細說明之控制單元140控制下的計量單元113可界定待供應至貯存槽114的水及木漿110的相對量。容納於溶劑容器116之溶劑(諸如N-甲基-嗎啉(NMMO))可在濃縮單元118中濃縮，然後可於混合單元119中以可界定之相對量與水及木漿110或另外的以纖維素為底質之進料的混合物混合。混合單元119亦可由控制單元140控制。從而於溶解單元120中以可調整之相對量將水-木漿110介質溶解於濃縮溶劑中，因而獲得萊賽爾纖維紡絲液104。該水性萊賽爾纖維紡絲液104可為由(例如5質量%至15質量%)之包含木漿110的纖維素及(例如85質量%至95質量%)之溶劑構成的蜂蜜狀黏稠介質(honey-viscous medium)。

將萊賽爾纖維紡絲液104發送至纖維形成單元124(其可具體化為或其可包含一些紡絲軸(spinning beam)或噴嘴122)。例如，噴嘴122之噴絲孔126的數目可大於50，特別是大於100。在一實施態樣中，噴嘴122之噴絲孔126的纖維形成單元124(其可包含一些紡嘴或噴嘴122)之全部噴絲孔126可具有相同大小及/或形狀。

或者，一個噴嘴122之不同噴絲孔126及/或不同噴嘴122(其可串聯排列以形成多層織物)之噴絲孔126的大小及/或形狀可不同。

於萊賽爾纖維紡絲液104通過噴嘴122之噴絲孔126時，其係分成複數個平行的萊賽爾纖維紡絲液104股線。垂直定向之氣流(即，與紡絲方向實質上平行定向)迫使萊賽爾纖維紡絲液104轉變成可在控制單元140的控制之下藉由改變處理條件而調整的愈來愈長而細之股線。氣流可沿著其自噴絲孔126至纖維支撐單元132之路徑的至少一部分加速萊賽爾纖維紡絲液104。

於萊賽爾纖維紡絲液104移動通過噴嘴122及進一步向下時，萊賽爾纖維紡絲液104的長而細之股線係與無溶劑凝聚流體106相互作用。凝聚流體106有利地具體化呈蒸氣霧(例如水霧)。凝聚流體106之製程相關性質係藉由一或多個凝聚單元128控制，提供具有可調整性質之凝聚流體106。然後，凝聚單元128係藉由控制單元140控制。較佳的，個別凝聚單元128係提供於個別噴嘴或噴絲孔126以供各自調整所製造之織物102的個別層之性質。較佳的，各噴嘴122可具有兩個指派之凝聚單元128，一邊一個。個別噴嘴122因而可具備個別萊賽爾纖維紡絲液104部分，其亦可經調整以使所製造之織物102的不同層具有不同的可控制性質。

於與凝聚流體106(諸如水)相互作用時，萊賽爾纖維紡絲液104之溶劑濃度降低，以使萊賽爾纖維紡絲液104的纖維素(例如木漿110(或其他原料)至少部分凝聚成長而細之纖維素纖維108(其可仍然含有殘留溶劑及水)。

於從擠出之萊賽爾纖維紡絲液104初始形成個別纖維素纖維108期間或之後，該纖維素纖維108係沉積於纖維支撐單元132上，該纖維支撐單元132於此處係具體化為具有平坦纖維容納表面的輸送帶。纖維素纖維108形成非織纖維素纖維織物102(圖1中僅示意圖示)。非織纖維素纖維織物102係由連續且實質上無末端之長絲或纖維108構成。

雖然圖1未顯示，於藉由凝聚單元128凝聚以及於清洗單元180中清洗所去除的萊賽爾纖維紡絲液104之溶劑可至少部分再循環。

於沿著纖維支撐單元132運送時，非織纖維素纖維織物102可藉由供應清洗液之清洗單元180清洗，以去除殘留溶劑，然後可予以乾燥。可進一步經隨意但有利的進一步處理單元134處理。例如，此種進一步處理會涉及水力纏絡、針扎、浸漬、經加壓蒸汽蒸汽處理、軋光等。

纖維支撐單元132亦可將非織纖維素纖維織物102運送至捲取機136，非織纖維素纖維織物102可呈實質上無末端之薄片收集於捲取機136上。然後非織纖維素纖維織物102可呈實體製造產品(諸如以非織纖維素纖維織物102為底質之擦拭巾或紡織品)的卷狀貨品形式輸送。

如圖1表示，所述之製程可由控制單元140(諸如處理器、處理器之一部分、或複數個處理器)控制。控制單元140係經組態以控制圖1所示之各種不同單元的操作，特別是計量單元113、混合單元119、纖維形成單元124、凝聚單元128、進一步處理單元134、溶解單元 120、清洗單元118等之一或多者。因而，控制單元140(例如藉由執行電腦可執行程式碼，及/或藉由執行使用者所定義之控制指令)可精確且靈活地界定據以製造非織纖維素纖維織物102的製程參數。本文內容中之設計參數為沿著噴絲孔126之空氣流、凝聚流體106之性質、纖維支撐單元132之驅動速度、萊賽爾纖維紡絲液104之組成、溫度及/或壓力等。可經調整以調整非織纖維素纖維織物102的性質之另外的設計參數為噴絲孔126數目及/或相互距離及/或幾何排列、萊賽爾纖維紡絲液104之化學組成及濃度等。因而，如下述，非織纖維素纖維織物102之性質可做適當調整。此等可調整性質(見下文詳細說明)可涉及一或多項下列性質：纖維108之直徑及/或直徑分布、纖維108之間的合併量及/或區域、纖維108之純度程度、多層織物102之性質、織物102之光學性質、織物102之流體保留及/或流體釋放性質、織物102之機械安定性、織物102之表面平滑度、纖維108之橫斷面形狀等。

雖然未顯示，但各紡絲噴嘴122可包含聚合物溶液入口，萊賽爾纖維紡絲液104係經由該聚合物溶液入口供應至噴嘴122。經由空氣入口，可將氣流146施加至萊賽爾纖維紡絲液104。從噴嘴122內部中之相互作用腔室開始以及由噴嘴套管界定，萊賽爾纖維紡絲液104向下移動或加速(藉由將萊賽爾纖維紡絲液104向下拉之氣流146)通過個別噴絲孔126，且係在氣流146影響之下橫向變窄，以於萊賽爾纖維紡絲液104在凝聚流體106環境中與氣流 146一起向下移動時形成連續漸縮之纖維素長絲或纖維素纖維108。

因而參考圖1所述之製造方法中所涉及的程序可包括使萊賽爾纖維紡絲液104(其亦可表示為纖維素溶液)成形以形成液態股線或潛在的長絲，其係由氣流146拉伸且直徑顯著縮小以及長度增加。亦可涉及於纖維支撐單元132上形成網之前或期間藉由凝聚流體106進行潛在的長絲或纖維108(或其預形物)之部分凝聚。將長絲或纖維108形成網狀織物102、清洗、乾燥以及視需要可進一步處理(見進一步處理單元134)。長絲或纖維108可收集於例如轉桶或帶上收集，由此形成網。

由於上述製造程序及特別是所使用之溶劑的選擇緣故，纖維108之銅含量低於5ppm以及鎳含量低於2ppm。此有利地改善織物102的純度。

根據本發明範例實施態樣之萊賽爾纖維溶液吹紡的網(即，非織纖維素纖維織物102)展現一或多項下列性質：

(i)網之乾重為5至300g/m²，較佳為10至80g/m²

(ii)網之厚度根據標準WSP120.6分別為DIN29073(特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版)為0.05至10.0mm，較佳為0.1至2.5mm

(iii)網於MD之比韌度根據EN29073-3，分別為ISO9073-3(特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版)，範圍為0.1至3.0Nm²/g，較佳為0.4至2.3Nm²/g

(iv)網之平均伸長率根據EN29073-3，分別為ISO9073-3(特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版)，範圍為0.5至100%，較佳為4至50%。

(v)網之MD/CD韌度比為1至12

(vi)網之保水性根據DIN 53814(特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版)為1至250%，較佳為30至150%

(vii)網之保水力根據DIN 53923(特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版)範圍為90至2000%，較佳為400至1100%。

(viii)低於5ppm之銅含量及低於2ppm之鎳含量的金屬殘留水準，此係根據基材分解之標準EN 15587-2以及ICP-MS分析之EN 17294-2(特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版)。

最佳的，萊賽爾纖維溶液吹紡之網展現前文提及之全部性質(i)至(viii)。

如上述，用以製造非織纖維素纖維織物102之方法較佳包含：

(a)經由至少一個噴嘴122之噴絲孔126將包含溶解於NMMO之纖維素的溶液(見參考符號104)擠出，從而形成萊賽爾纖維紡絲液104之長絲

(b)藉由氣態流(見參考符號146)拉伸萊賽爾纖維紡絲液104之長絲

(c)使長絲與較佳係含水的蒸氣霧(見參考符號106)接觸，從而使至少部分纖維108沉澱。因此，長絲或纖維108 係於形成網或非織纖維素纖維織物102之前至少部分沉澱。

(d)收集及沉澱該長絲或纖維108以形成網或非織纖維素纖維織物102

(e)於清洗管路(見清洗單元180)中去除溶劑

(f)隨意地經由水力纏絡(hydro-entanglement)、針扎等(見進一步處理單元134)結合

(g)乾燥及捲起收集

非織纖維素纖維織物102之成分可藉由合併、交纏、氫鍵結、物理結合(諸如水力纏絡或針扎)及/或化學結合而結合。

為了進一步處理，非織纖維素纖維織物102可與相同及/或另外的材料之一或多層組合，諸如(未圖示)合成聚合物、纖維素短纖漿之層；纖維素或合成聚合物纖維、雙組分纖維之非織網；纖維素漿(諸如氣流成網或濕式成網漿)之網；高韌度纖維、疏水性材料、高性能纖維(諸如耐溫材料或阻燃材料)之網或織物；使最終產品(諸如聚丙烯或聚酯層)之性質改變的層；可生物降解之材料(例如從聚乳酸形成之膜、纖維或網)及/或高蓬鬆材料。

亦可組合數個可分辨之非織纖維素纖維織物102層，詳見例如圖7。

非織纖維素纖維織物102基本上可只由纖維素組成。或者，非織纖維素纖維織物102可包含纖維素及一或多種另外的纖維材料之混合物。非織纖維素纖維織物 102進一步可包含雙組分纖維材料。非織纖維素纖維織物102中之纖維材料可至少部分包含改質物質。改質物質可選自例如由下列所組成之群組：聚合樹脂、無機樹脂、無機顏料、抗菌產品、奈米顆粒、洗劑、阻燃產品、吸收性改良添加劑，諸如超吸收性樹脂、離子交換樹脂、碳化合物，諸如活性碳、石墨、導電性之碳、X射線對比物質、發光顏料、以及染料。

結論是，從萊賽爾纖維紡絲液104直接製造之纖維素非織網或非織纖維素纖維織物102能達到經由短纖途徑無法達成的附加價值網性能。此包括可能形成均勻輕量網、製造微纖維產品、以及製造形成網之連續長絲或纖維108。此外，相較於來自短纖之網，不再需要數個製造程序。此外，根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102為可生物降解以及從永續來源之原材料(即，木漿110等)製造。此外，其具有純度及吸收性方面的優點。除此之外，其具有可調整之機械強度、勁度及柔軟度。此外，根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102可製成具有低單位面積重量(例如，10至30g/m²)。小至直徑不超過5μm(特別是不超過3μm)的極細長絲可用此技術製造。另外，根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102可形成具有廣範圍之網美感，例如似扁平脆膜方式、似紙方式、或似柔軟可撓性紡織品方式。藉由調適所述程序之製程參數，可進一步精確地調整非織纖維素纖維織物102的勁度及機械剛性或可撓性及柔軟度。此可例如藉由調整合併位置數、層數，或藉由後處理(諸如針扎、水力纏絡及/或軋光)來調整。特別可製造具有降至10g/m²或更低之相對低基重的非織纖維素纖維織物102，以獲得具有小直徑(例如，降至3至5μm或更低)等之長絲或纖維108。

圖2、圖3及圖4顯示個別纖維108之合併係藉由對應製程控制完成的根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102的實驗拍攝影像。圖2至圖4中之橢圓形標記顯示多個纖維108彼此整體連接之合併區。在此等合併點，二或更多個纖維108可互連以形成整體結構。

圖5及圖6顯示其中纖維108的膨脹已完成之根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102的實驗拍攝影像，其中圖5顯示呈乾燥非膨脹狀態的纖維織物102，以及圖6顯示呈潮濕膨脹狀態之纖維織物102。可於圖5及圖6二者狀態下測量孔徑並彼此比較。於計算30個測量之平均值時，可測得因纖維108於水性介質中膨脹所致的孔徑縮小至高達其初始直徑的47%。

圖7顯示根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102的實驗拍攝影像，其中纖維108之疊加層200、202的形成係藉由對應程序設計(即，多個紡嘴之串聯排列)完成。這兩個獨立但連接之層200、202於圖7中係由水平線表示。例如，n層織物102(n

2)可藉由沿著縱向串聯排列n個紡嘴或噴嘴122來製造。

本發明之具體範例實施態樣將於下文中更詳細說明：根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102，例如按參考圖1所述程序的基礎上所製造者，可具備範圍在0.1質量%與15質量%之間，特別是範圍在在0.4質量%與5質量%之間的電磁輻射漫射顆粒220。有利的，電磁輻射漫射顆粒220可黏附或連接至纖維108。例如，電磁輻射漫射顆粒220可經組態用於漫射於可見光波長範圍(即，波長在400nm與800nm之間範圍)的電磁輻射。電磁輻射漫射顆粒220可實質上由直徑在70nm與3000nm之間的範圍之二氧化鈦組成。大部分電磁輻射漫射顆粒220可呈金紅石狀態(比較圖9)以獲得高安定性，及/或呈銳鈦礦狀態(比較圖10)以獲得強光催化活性。視製造方法之處理參數的調整而定，可確保電磁輻射漫射顆粒220主要嵌入於纖維108的內部及/或係附接至纖維108的外表面。電磁輻射漫射顆粒220於600nm下可具備超過1.5之折射率。由於電磁輻射漫射顆粒220之電磁輻射相互作用性質，電磁輻射漫射顆粒220係經組態以使織物102於潮濕條件下呈不透明。本文內容中，應提及不具電磁輻射漫射顆粒220之非織纖維素纖維織物於潮濕狀態下會是光學透明的，此對於特定應用(例如衣物)是不想要的情況。例如，電磁輻射漫射顆粒220實質上為球形，此使製造變簡單並促進顆粒220與纖維108之間的緊密連接。

採取這些措施，甚至於纖維織物102本身在織物102的潮濕狀態下為光學透明時，亦可確保織物102的不透明性。然而，存在諸如二氧化鈦之電磁輻射漫射顆粒220特別可確保織物102的視覺不透明性、白度及亮度。更一般的，藉由調整電磁輻射漫射顆粒220之性質(例如，材料、大小及/或濃度方面)，可微調所獲得之織物102的光學性質。

有利的以及由於本文所述之製造程序，纖維108可具有僅非常低含量的特定重金屬，諸如銅含量低於5ppm以及鎳含量低於2ppm。

圖8顯示圖示說明根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102的金紅石型氧化鈦電磁輻射漫射顆粒220之顆粒尺寸D(沿著橫座標252繪製)與相對光散射能力S(沿著縱座標254繪製)之間的關係之圖250。藍光(見參考符號256)、綠光(見參考符號258)及紅光(見參考符號260)之對應曲線係繪於圖8中。從圖8可看出，電磁輻射漫射顆粒220之散射強度於介於約70nm與約3000nm之間的範圍特別顯著，因此以對應尺寸範圍中之顆粒220實施特別有效率。

圖9圖示說明用作根據本發明範例實施態樣之非織纖維素纖維織物102的電磁輻射漫射顆粒220之金紅石型氧化鈦222的基本晶胞。圖9中，氧係以參考符號224表示，鈦係以參考符號226表示。因金紅石型氧化鈦222之顯著散射能力、安定性及耐久緣故，其為用於電磁輻射漫射顆粒220的特佳材料。

圖10圖示說明用作根據本發明範例另一實施態樣之非織纖維素纖維織物102的電磁輻射漫射顆粒220之銳鈦礦型氧化鈦228的基本晶胞。再一次，氧係以參考符號224表示，鈦係以參考符號226表示。銳鈦礦型氧化鈦228為金紅石型氧化鈦222之適當替代者，特別是需要織物102之顯著光催化活性時。

圖11圖示說明於執行用根據本發明範例實施態樣所實施之電磁輻射漫射顆粒220製造非織纖維素纖維織物102的方法期間進行之程序。圖11中之上圖(見A)顯示擠出後立即因而緊接在噴嘴或噴絲孔126下游的以纖維素為底質之萊賽爾纖維紡絲液104與電磁輻射漫射顆粒220之混合物。以參考符號270示意顯示的另外的流程顯示僅藉由氣流146(見圖1及圖12)支撐拉伸形成纖維108(見B)。

圖12圖示說明根據本發明範例實施態樣之用於製造非織纖維素纖維織物102的裝置100，其尤其適於將電磁輻射漫射顆粒220整合於非織纖維素纖維織物102。

根據圖12，裝置100係經組態以使氣流146可富含電磁輻射漫射顆粒220，從而對織物102提供電磁輻射漫射顆粒220。基於此目的，提供計量閥234，該計量閥234連接顆粒容器232(容納電磁輻射漫射顆粒220，諸如二氧化鈦球體)與用於產生氣流146之流產生單元。計量閥234係藉由控制單元140控制。因此，氣流146可隨著添加電磁輻射漫射顆粒220一起供應，其與通過噴絲孔126擠出之萊賽爾纖維紡絲液104股線相互作用。從而，萊賽爾纖維紡絲液104可以可調整方式與電磁輻射漫射顆粒220混合，而可獲得具有附接及/或嵌入之顆粒220的纖維108。

根據圖12，裝置100可另外或是或者經組態以在供應至噴嘴122之前(即，在噴絲孔126上游)使萊賽爾纖維紡絲液104本身富含至少一部分電磁輻射漫射顆粒220。因而，亦可對織物102提供附接至及/或嵌入纖維108的電磁輻射漫射顆粒220。此可藉由提供容納電磁輻射漫射顆粒220之顆粒容器230完成，該電磁輻射漫射顆粒220可於計量閥119混合入萊賽爾纖維紡絲液104。

除此之外，凝聚流體106可富含貯存於另一顆粒容器236之電磁輻射漫射顆粒220，從而提供具有電磁輻射漫射顆粒220之織物102。控制單元140於凝聚期間控制添加至凝聚流體106的顆粒220之量，以使顆粒220連接至纖維108。

更一般的，本發明之範例實施態樣提供將電磁輻射漫射顆粒220嵌入至非織纖維素纖維織物102。由於非織纖維素纖維織物102於潮濕時可能為光學透明的，嵌入電磁輻射漫射顆粒220可提供在所有潮濕狀態下均為不透明的織物102。與慣用短纖有關的是，大量自由纖維末端於此處可作為散射中心，因此對應織物於所有潮濕狀態下可更不透明。然而，使用由具有極少量自由纖維末端的實質上無末端之纖維108構成的根據本發明範例實施態樣之織物102，於織物102潮濕狀態的不透明性需要添加的顆粒220。

高效率散射光之電磁輻射漫射顆粒220在許多情況下具有在可吸入顆粒(其本身可進入人體的肺泡(alveole))及/或具有進入血液循環(即，進入人體有機體(organism))的傾向之顆粒的範圍之多種尺寸。根據經驗，小於2.5μm之顆粒會具有進入肺泡的強烈傾向，以及小於100nm之顆粒會具有擠入生物體的傾向。因此，重要的是將顆粒220實施於織物102中且從纖維108分離的傾向足夠低，以獲得可與人類接觸的織物102。參考圖14，調整製造織物102之處理參數的數個實例係藉由可確保顆粒220於纖維108處及/或於其中之強力黏著來說明。採用該措施，即使將細粉塵顆粒220(例如由二氧化鈦製成)整合於織物102中時，彼等可充分強力黏附至纖維108，以免其具有從纖維108脫離的顯著傾向。為了有效率促進在可見光範圍中之漫射效果，特別是在介於70nm(或甚至200nm)與3000nm之間的範圍之顆粒尺寸是特別有利的，因其會造成電磁輻射顯著繞射成為光學漫射。根據前述，特別是控制一組顆粒220之平均粒徑及/或控制直徑分布係精確調整根據本發明範例實施態樣之織物102的光學性質之有力工具。

結果證實當電磁輻射漫射顆粒220之尺寸夠小時，其可適當地引入萊賽爾纖維紡絲液104，因此可於上述織物102之製造程序期間整體嵌入於纖維108。同時，此等尺寸之顆粒在光學方面具有強漫射性能(比較圖8)。太大的顆粒220亦會有阻塞裝置100之噴嘴的噴絲孔126之傾向。雖然另外或是或者，顆粒220亦可添加至凝聚流體 106以及可黏附至纖維108，但嵌入至纖維108內部(因此較不易於從織物102脫離)之顆粒220的百分比高於顆粒220至添加至萊賽爾纖維紡絲液104的情況。與此相反的，於將顆粒110 20添加至凝聚流體106及/或添加至氣流146時，相對高比例之顆粒220黏附至纖維108外表面。根據此等考量，結果證實介於70nm與3000nm之顆粒220的尺寸範圍較佳。不超過10%之顆粒220具有小於100nm之直徑會較佳。亦有利的是，至少90%之顆粒220具有不超過3000nm，特別是不超過1000nm之直徑。所實施之電磁輻射漫射顆粒220的直徑或直徑分布可由控制單元140作為處理參數控制以調整所製造之織物102的光學性質以及顆粒220與纖維108之間的黏著力。然而，應該說將顆粒220添加至萊賽爾纖維紡絲液104及凝聚流體106之一或二者使得能獲得顆粒220與纖維108充分強力黏合以及具有適當光漫射性質的織物102。

特別是，可藉由顆粒220之尺寸控制過濾的(因反射所致)電磁輻射之頻率選擇。例如，小顆粒220可製造於潮濕狀態下仍為光學透明同時對紫外線顯示適當過濾效果以及保護功能的非織纖維素纖維織物102。另一方面，在電磁輻射漫射顆粒220於織物102中之另外的組態下，亦可能獲得在光之整體可見範圍內的不透明性，其例如對於潮濕T恤而言會是有利的。簡而言之，電磁輻射漫射顆粒220之大小及/或大小分布、材料及濃度可經調整以調整與電磁輻射相互作用方面的織物102性質。

另一方面，特定電磁輻射漫射顆粒220(諸如硫酸鋇)不只具有光漫射功能，亦另外具有電磁輻射吸收功能(在給定實例中特別是X射線範圍)。

更一般的，本發明之範例實施態樣可將電磁輻射漫射顆粒220實施於非織纖維素纖維織物102中從而提供於第一波長範圍之電磁輻射漫射功能以及於第二波長範圍之電磁輻射吸收功能，其中第一波長範圍及第二波長範圍可相同、可完全不同、或可重疊。

於將顆粒222連接至織物102之纖維108的程序期間，纖維形成過程尚未完成。更明確地，該連接可於來自萊賽爾纖維紡絲液104之纖維108凝聚及/或沉澱完成之前達成。有利的，顆粒220與纖維108之間的黏著強度可於凝聚或沉澱之後纖維108的收縮程序以及乾燥程序期間進一步強化。由於對應控制製造方法之處理參數，因此可獲得其中纖維108與顆粒220不易彼此分開的緊密連接之顆粒-纖維織物102。於纖維108形成期間將顆粒222附接於纖維108上及/或嵌入纖維108能適當嵌入以及能包圍纖維素材料以發現更大量關於個別顆粒220之附接點。採用此措施，待添加至織物102之顆粒220的量可維持少量，同時可有效率防止不想要的顆粒220從纖維108脫離。

特定電磁輻射漫射顆粒220(諸如二氧化鈦)的另外有利性質為其光催化活性。光催化活性可藉由奈米顆粒相較於微米顆粒之高表面/體積比而進一步強化。因而，可將顆粒220形成為奈米顆粒。本文內容中，結果證實當需要強光催化性質時，二氧化鈦更適於用作呈銳鈦礦晶體狀態的電磁輻射漫射顆粒221。於紫外線輻射存在下，銳鈦礦型二氧化鈦可從水或空氣形成自由基，其可(特別是氧化)分解(特別是有機)有害物質。具有具光催化活性(諸如銳鈦礦型二氧化鈦)之電磁輻射漫射顆粒220的非織纖維素纖維織物102之此種另外的功能化根據本發明範例實施態樣會特別有利。

根據本發明範例實施態樣，於清洗單元180中清洗具有附接及/或嵌入之電磁輻射漫射顆粒220的織物102的清洗程序可從纖維108選擇性去除弱附接之顆粒220。採取該措施，可確保容易製造之織物102只包含強結合於纖維108的顆粒220。此防止使用者使用織物102期間不想要的顆粒220從纖維108脫離。

亦可於凝聚之前及/或期間合併纖維108以藉由降低如此製造之織物102的總纖維表面而另外促進顆粒220保留在織物102內。

在又另外的範例實施態樣中，電磁輻射漫射顆粒220可塗布另外的材料，以提供特定的另外功能。此種另外功能可為改良的分散性質及/或光安定的改良。此外，顆粒220可經塗布以使其不受紡絲原液或萊賽爾纖維紡絲液104化學攻擊。

又另外的實施態樣中，大電磁輻射漫射顆粒220(諸如二氧化鈦顆粒)可嵌入於非織纖維素纖維織物102。採取該措施，可確保充分顆粒220亦存在於纖維108 的表面。因此，可特別有效率地使用二氧化鈦之光催化效果。例如，該效果可應用於抗菌、中和味道及/或清潔功能。個別效果可藉由對應調整顆粒220之量、顆粒220之尺寸、顆粒220之表面定位等來強化或甚至最佳化。由於顆粒220只於存在於纖維108表面時具有活性，特別是利用此種功能化之效果時，將顆粒222添加至氣流146及/或添加至凝聚流體106會較有利。

在又另外的實施態樣中，所製造之具有表面附接及/或嵌入的電磁輻射漫射顆粒220之織物102可用於提供產品(諸如醫療繃帶或手術敷料)或用於防煙面具之紫外線保護。同時，可實現光學漫射功能(以使被織物102覆蓋的傷口不會在潮濕狀態變成可見)。

在又另外的實施態樣中，所製造之織物108可用於X射線保護產品，例如用於醫療衣物或具有X射線保護功能的布。

在又另外的實施態樣中，所製造之織物108可用於容易由X射線分析偵測的手術墊或布。

總結來說，根據本發明範例實施態樣可進行特別是一或多種下列調整：

- 低度均勻纖維直徑使能獲得高平滑度織物102

- 具有低平均纖維直徑之多層織物102使能在低織物密度下獲得高織物厚度

- 功能化之層的等吸收曲線使能獲得均勻濕度及流體吸收表現，以及關於流體釋放之均勻表現

- 織物102之層200、202的所述連接使能設計於層分離時具有低棉絮脫落的產品

- 亦可不同地功能化單一層200、202，以獲得具有異向性質之產品(例如，用於芯吸、油吸納、水吸納、清潔性、粗糙度)。

最後，應注意上述之實施態樣係說明而非限制本發明，以及熟習本領域之人士能在不違背附錄申請專利範圍所界定的本發明範圍情況下設計許多替代性實施態樣。在申請專利範圍中，置於括號內的任何參考符號均不應解釋為限制本發明。用訊「包含(comprising/comprises)」等不排除存在除任一申請專利範圍或整體說明書中所列之元件或步驟以外的元件或步驟。元件之單數指稱不排除此等元件之複數指稱，反之亦然。在列舉數種工具之裝置申請專利範圍中，此等工具可由同一軟體或硬體項目具體化。在彼此不同的依附項申請專利範圍中所引用的特定措施不表示該等措施之組合無法用於獲益。

下文中，說明產生合併因子之變化的實例且於下表中視覺化。纖維素纖維織物之不同合併因子可藉由改變凝聚噴霧流同時使用恆定紡絲液(即，具有恆定稠度之紡絲液)，特別是萊賽爾纖維紡絲液，以及恆定氣流(例如空氣通量)而獲致。藉此，可觀察凝聚噴霧流與合併因子之間的關係，即，合併表現趨勢(凝聚噴霧流愈高，則合併因子愈低)。MD因而表示縱向，CD表示橫向。

柔軟度(由已知之比手感(Specific Hand)測量技術說明，其係根據非織布標準WSP90.3，特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版，用所謂「Handle-O-Meter」測量)可依循上述合併趨勢。韌度(以Fmax說明)，例如根據EN29073-3，分別為ISO9073-3，特別是在本專利申請的優先權日生效的最新版，亦可依循所述之合併趨勢。因而，所得之非織纖維素纖維織物的柔軟度及韌度可根據合併程度(如合併因子指定)調整。