粘合纖維網及其制備的制作方法

專利名稱：粘合纖維網及其制備的制作方法
技術領域：
本申請涉及粘合纖維網和制備粘合纖維網的方法。
背景技術：
粘合纖維網例如無紡織物是人們熟知的具有廣泛應用范圍的材料。重要的應用包括衛生產品和一次性制品例如尿布。這些制品中的許多不僅由粘合纖維網構成，而且還包括彈性體組分，以提供例如改良的合身性。例如，這種彈性體組分是彈性膜。在層壓過程中，粘合纖維網在所述彈性膜的一面或雙面上附著在該膜上，并向彈性體組分提供織物狀手感。例如，可以在醫學產品或嬰兒護理產品中使用這樣的層壓制品。通常在高速絲束成條(converting)流水線上制備這些層壓制品，所述流水線在加工方向上對粘合纖維網施加張力。在加工方向上對粘合纖維網施加張力通常將導致它們縮幅，即，它們的寬度減少。為了得到理想的產品，粘合纖維網應完全地覆蓋彈性膜，并且典型地解決縮幅。解決縮幅的原理可以解釋為使用在縮幅前比被網覆蓋的膜稍微寬一些的粘合纖維網，但縮幅之后，粘合纖維網具有與被網覆蓋的膜相同的寬度。但是，在典型的絲束成條過程中，施加在粘合纖維網上的張力是變化的，導致縮幅的變化，并因此導致粘合纖維網對彈性膜覆蓋程度的變化。W0-A-99/32699描述了對于給出的在加工方向上的張力具有低縮幅的輕質熱粘合無紡織物。這種性質在本文中也稱為高尺寸穩定性。在W0-A-99/32699中，這種高尺寸穩定性是通過粘合面積在10至50%之間的粘合區域的連續或不連續的圖案而達到的。粘合纖維網與彈性膜的多層片材或層壓制品經常接受機械后處理以改善織物狀手感、外觀和柔軟性。這些后處理，或有時稱作活化工藝，通常是拉伸的方法。取決于活化的程度，粘合纖維網或層壓制品的粘合纖維網表面被提供了更高的柔軟性、起絨的手感和更討人喜歡的外觀。高程度的拉伸用于獲得最柔軟的材料。當被拉伸時，粘合纖維網可能斷裂，除非它們具有足夠的延伸性。顯然，從消費者的觀點看來，最柔軟的材料是最優選的。為了防止粘合纖維網的斷裂，對于最柔軟材料的優先選擇及由此的高度活化導致要使用高度可延展的粘合纖維網。美國專利號6，726，983描述了層壓制品，其中，可延展的無紡織物被層壓到處于松弛狀態的彈性膜的兩側。在層壓過程之后，將材料在長度方向上拉伸至一定程度，隨后再次松弛。這一方法使無紡織物延展，而且，因為它的延伸性，當放松至松弛狀態時，它保持了在延展狀態獲得的長度，從而產生了起絨和柔軟的手感 。US-A-2002/0119720和US-A-2003/0207640描述了所謂的環軋(ring rolling)工藝，其中，在活化軋輥的嚙合齒之間活化粘合纖維網或彈性層壓制品。機械拉伸既可以發生在長度方向，也可以發生在寬度方向。另一個機械處理過的多層系統的實例是已梳材料的粘合纖維網。在W0-A-95/04654中描述了這種粘合纖維網。EP-A-1, 131，479教導了另一種活化的方法將紡粘型無紡織物粘合，隨后在長度上將其拉伸以使隨機排布的長絲定向。隨后，將粘合纖維網再粘合以使該長絲取向固定。這些粘合纖維網顯示出在橫跨加工方向上的提高的延伸性，并且當被層壓至彈性膜上時，對于環軋是適合的。這種教導的主要缺點是，使用了兩個粘合步驟，比通常多一個粘合步驟并且因此比較耗時和成本高。此外，延伸性僅限于橫跨加工方向上。另一個缺點是，第二粘合步驟增加了總粘合面積，這使粘合纖維網變硬，以至于可能無法在不破壞粘合纖維網的情況下，通過環軋而活化，在所述環軋中，粘合纖維網被高度拉伸。柔軟性和外觀也可能由于該第二粘合步驟而受損。HEC-材料(高伸長率已梳材料)具有可延展性，使得它們對于活化工藝是適合的。這樣的 HEC-材料的實例是可得自 Fiberweb Nonwovens of Simpsonville, SouthCarolina, USA的24GSM的FPN 333和HEC產品FPN332。它們也具有適度的縮幅性質。主要缺點是，為使它們適用于所述目的，它們的織物單位重量比較高(以及由此比較高的原料用量)。已梳材料的相對高的織物單位重量還導致缺點與紡粘材料相比它們更高的價格使得它們與紡粘材料相比相對昂貴。例如，W0-A-2008/024，739描述了由被織物單位重量為22g/m2至30g/m2之間的已梳粘合纖維網覆蓋的彈性膜制成的彈性層壓制品。然而，至今為止，由長絲制得的粘合纖維網仍未替代已梳無紡織物而被使用。其原因是常規的含有長絲的粘合纖維網(例如紡粘制品)的性質如果紡粘制品具有高的延伸性，則其同時顯示出低的尺寸穩定性，而如果紡粘制品具有高的尺寸穩定性，則其延伸性就不夠高。實例是，由聚丙烯制成的紡粘型無紡織物(優良的尺寸穩定性，低的延伸性)或由聚丙烯/聚乙烯雙組分纖維制成的紡粘型無紡織物(高的延伸性，低的尺寸穩定性)。高度可延展的紡粘制品可商購自Fiberweb,商品名為Sofspan。這些紡粘制品顯示低縮幅的性質。這些紡粘制品的特征在于在橫跨加工方向上的高拉伸強度，這使得它們對于機械后處理(例如，在環軋工藝中)的操作來說是較不優選的，因為它們傾向于斷裂。

發明內容
本公開的一個目的是提供粘合纖維網，所述粘合纖維網當在加工方向上的張力改變時顯示小的縮幅變化，并且適合于可在橫跨加工方向上機械活化(例如，在環軋工藝中)。權利要求1所述的粘合纖維網提供了對于本公開的所述目的的一種解決方案。根據權利要求1所述的粘合纖維網具有高的尺寸穩定性，即當處于加工方向上的應變下時，具有在橫跨加工方向上的低縮幅。換言之，這些粘合纖維網具有高的頸縮模量。因為縮幅低，當在加工方向上的張力變化時，與具有更高縮幅的粘合纖維網相比，縮幅的變化小。因為縮幅的變化小，所以更容易控制使用這種粘合纖維網的層壓過程，且更容易排布該粘合纖維網以覆蓋粘合纖維網層壓至其上的膜。在層壓之后，所述膜的任何未被覆蓋的部分都是產量損失。因為膜被粘合纖維網更好地覆蓋，所以產量損失低于具有較高縮幅的粘合纖維網。典型地，在這樣的層壓過程中，在膜上涂布有粘合劑，隨后將粘合纖維網置于膜的具有粘合劑的一側。由于由縮幅變化導致的粘合纖維網寬度的變化，(在層壓后)膜的一些部分未被粘合纖維網覆蓋，這可能導致具有粘合劑的膜的暴露(未被覆蓋)部分。這些暴露部分的粘合劑可能粘在加工機器上并污染機器。由于縮幅變化小，使用根據本公開的低縮幅的粘合纖維網降低了對機器的污染。典型地，在高速流水線中，張力的變化比較大。因為根據本公開的粘合纖維網的縮幅低，所以在高速流水線上使用根據本公開的粘合纖維網是有優勢的。此外，本文描述的粘合纖維網是在橫跨加工方向高度可延展的，并且因此適合于在該方向機械活化，并因此適合于進行環軋工藝(ring-roll process)。此外，本文描述的粘合纖維網具有低的CD拉伸強度，甚至在織物單位重量為25g/m2以下的實施方案中。低CD拉伸強度是有利的，因為該拉伸強度越低，在橫跨加工方向上的活化過程中消耗的能量就越低，這減少了粘合纖維網中缺陷(例如針孔)的形成。在環軋過程中，可以在橫跨加工方向上活化粘合纖維網(作為層壓制品的一部分)，而幾乎沒有對粘合纖維網在加工方向上的性質的損害或改變。此外，當高速活化時，低拉伸強度的粘合纖維網具有較低的斷裂傾向。令人吃驚的是，本發明人發現，通過使用含有具有第一熔融溫度的第一聚合物材料和具有高于第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二聚合物材料的長絲，可以獲得具有高頸縮模量、在橫跨加工方向上高的延伸性以及在橫跨加工方向上的低拉伸強度的粘合纖維網。當對寬度為275-325mm的粘合纖維網樣品在加工方向上施加0-24N的張力時，所述粘合纖維網能夠具有最多20% (例如最多15%，最多10%，最多7%，或最多5%)的在橫跨加工方向上的縮幅，且顯示至少800N/m(例如，至少1000N/m，至少1200N/m，至少1400N/m,至少1600N/m，或至少2000N/m)和/或至多3000N/m (例如，至多2500N/m，至多2200N/m，至多2000N/m，或至多1800N/m)的頸縮模量。此外，本公開的粘合纖維網可以被機械活化，因為根據DIN EN29073-3測得的它們的延伸性高，為至少70% (例如至少75%，至少85%，至少100%，至少125%，至少150%，或至少175%)和/或至多300% (例如至多約275%，至多250%，至多225%，或至多200% )，還因為根據DINEN 29073-3測得的它們的在橫跨加工方向上的拉伸強度低，為至多4N/m(例如,至多3. 5N/cm,至多3N/cm,至多2. 5N/cm,或至多2N/cm)。在某些實施方案中，形成粘合纖維網的長絲可以通過軋光而熱粘合以形成粘合纖維網。軋光是優選的熱粘合技術，因為它通常比其它熱粘合方法(例如使用蒸汽)更便宜并且可以以相對高的速度進行。本公開的優選的粘合纖維網的特征還在于，根據薩瑟蘭油墨摩擦試驗的磨損，重量損失為至多0. 25mg/cm2 (例如，至多0. 15mg/cm2,至多0. 12mg/cm2,至多0. lmg/cm2,或至多0. 08mg/cm2)。如果通過機械后處理處理的粘合纖維網不僅具有高的延伸性，而且還具有高的耐磨損性以防止在加工過程中的起毛，這是有利的。纖維磨損污染機器，并且為了清理，導致不經濟的生產線停工時間。在一些實施方案中，本公開的粘合纖維網含有高度可延展的多組分(優選雙組分)長絲或多成分長絲或所述長絲的混合物。在一些實施方案中，本公開的粘合纖維網連同高耐磨性一起提供高的柔軟性。使用雙組分纖維，例如聚丙烯-聚乙烯雙組分纖維，以形成粘合纖維網，是優選的，因為它們相對低的成本。每個組分能夠以最低的價格給予纖維那些所需的性質。在一些實施方案中，這些粘合纖維網的織物單位重量為至多25g/m2，在進一步的實施方案中為至多23g/m2(例如,至多22g/m2,至多20g/m2,至多18g/m2,至多16g/m2,或至多14g/m2)。盡管可以使用高的織物單位重量以獲得高的尺寸穩定性(粘合纖維網的織物單位重量越高，使縮幅發生所需的力就越高)，但是有利的是使用低織物單位重量獲得想要的尺寸穩定性以節約原料和成本。由本公開的粘合纖維網，還可以通過遞增地拉伸所述的上文定義的粘合纖維網得到更多的粘合纖維網。由本公開的粘合纖維網，可以制備多層片材或層壓制品，其包括至少一個與另一種片材的層接觸的如上文定義的粘合纖維網。在一些實施方案中，如上文定義的粘合纖維網與熔噴纖維層或彈性膜接觸。例如，可以形成層壓制品，其具有彈性膜以及附著在該膜上的一層或兩層以上粘合纖維網。如本文所述，這樣的層壓制品也可以在橫跨加工方向、在加工方向、或同時在橫跨加工方向與加工方向被遞增地拉伸。此外，可以通過遞增地拉伸上文定義的多層片材或層壓制品，獲得多層片材或層壓制品。本公開還涉及如在權利要求13中所定義的粘合纖維網的制備方法以及通過所述制備方法獲得的產品。在一些實施方案中，當在制備中使用的軋光溫度在標準軋光溫度以上時，粘合具有獲得高耐磨損性的品質。高軋光溫度的另一個原因是易于環軋。定義術語“聚合物”通常是指均聚物和共聚物，例如，嵌段的、接枝的、無規的和交替的共聚物，以及它們的變體。此外，術語聚合物應當包括該材料所有可能的分子排布。這些排布包括但不限于形成所述聚合物的重復單元的全同立構的、間同立構的和無規的排布。術語“聚合物共混物”是指至少兩種具有不同物理和/或化學性質的聚合物的混合物。因此,這些聚合物是否相容并不重要。術語“長絲”是指事實上無限長度的絲，而術語“纖維”意味這絲的長度有限。術語“單組分長絲”是指通過將一種聚合物熔體流通過具有一個或多個開口的紡絲噴嘴熔紡獲得的絲。所得的長絲沿該長絲的整個長度僅具有一個幾何上可確定的截面。單組分長絲可以由一種聚合物形成。這一實施方案稱為“單成分長絲”。單組分長絲也可以由聚合物混合物(例如，聚丙烯、聚乙烯或它們的共聚物的組合)形成。這一實施方案稱為“多成分長絲”。形成混合物的聚合物可以是相互相容的或不相容的。術語“多組分長絲”是指由兩條以上分開的聚合物熔體流在紡絲噴嘴中合并以形成單根長絲而制得的絲。因此這種長絲具有這樣的截面顯示出兩塊以上可分辨的沿著該長絲的長度連續延伸的區域。多組分長絲的優選變體是雙組分長絲，它由兩條分開的聚合物熔體流形成。最常見的是具有對稱或不對稱芯-鞘、嵌段派(segmented pie)、或是并列型結構的長絲。在不同區域的聚合物通常具有不同的化學和/或物理性質。例如，聚合物可以包括聚丙烯、聚乙烯、或它們的共聚物或組合。作為實例，多組分長絲可以在一個區域中(例如芯部)含有聚丙烯且在另一個區域中(例如鞘部)含有聚乙烯。作為另一個實例，多組分長絲可以在一個區域中含有聚丙烯，且在另一個區域中含有聚乙烯與聚丙烯的共混物。術語"粘合纖維網"是指具有無規排列的單獨的纖維、長絲或絲的結構的產品。已經通過許多方法，例如，熔噴法、紡粘法、和粘合梳理法形成粘合纖維網，其中，一些纖維通過纖維-纖維熔融、通過纖維糾結、通過使用粘合劑或通過熱粘合例如點粘結而粘合。粘合纖維網的織物單位重量通常表示為每平方米材料的克數(g/m2)。術語“紡粘制品”是指含有基本上連續的長絲的粘合纖維網，所述長絲通過將熔融的熱塑性材料從噴絲板的多個細毛細管中擠出而形成。隨后，通過例如將它們通過氣體流或者通過其它的機制拉伸，而使擠出的長絲的直徑迅速減小。術語“已梳粘合纖維網”是指由具有有限長度的纖維組成的粘合纖維網，所述纖維被排布以通過梳理的方式形成粘合纖維網。所述纖維可以是人造的和/或可以是源自天然的。術語“加工方向”或“MD”是指粘合纖維網在其制備中在粘合纖維網移動方向上延伸的維度。MD經常稱作粘合纖維網的“長度”。術語“橫跨加工方向”或“⑶”是指粘合纖維網在所述粘合纖維網的制備中在垂直于其移動方向上延伸的維度。CD經常稱作粘合纖維網的“寬度”。術語“熱點粘合”是指一種熱粘合方法，其中，粘合纖維網形式的可熔融的聚合物纖維或長絲在兩個加熱的輥筒之間通過，例如軋光機。通常，這些輥筒之一具有刻花，其給出擁有明顯的幾何形狀、區域和分布的針。這些針將粘合纖維網壓向相對的第二輥筒，加熱接觸點，并局部地熔化長絲或纖維。這些局部熔融的纖維被壓在一起，形成了與針的幾何形狀相同的粘合點。粘合纖維網的機械性質強烈地依賴于粘合溫度。在本文中，粘合點也稱作粘合區。術語“標準軋光溫度”是指向粘合纖維網提供最高拉伸強度的溫度。通常，通過制備多種在熱點粘合期間的軋光溫度明顯不同的粘合纖維網確定標準軋光溫度。標準軋光溫度是這樣的軋光溫度在其它工藝特征(例如軋光壓力和速度)固定的情況下，在該軋光溫度，形成具有最高斷裂韌性的紡粘型無紡織物。軋光溫度通常通過軋光油的溫度來觀測。術語“粘著點”是指網開始粘著在軋光機上的溫度，且在該溫度，加工變得不可靠。這可以例如發生在當某些在纖維表面的聚合物部分或者完全熔融的時候。術語“可延展的”或“延伸性”是指粘合纖維網在施力方向上拉伸或延展的能力。與彈性材料(見下文中的定義)大不相同，這些定義不必然意味著恢復性質，并且通常可延展的材料在施加的力撤去后仍保持它曾經獲得的尺寸。術語“彈性體的”或“彈性的”是指粘合纖維網在施力方向上拉伸或延展，并且當拉伸力撤去后，返回或收縮至大約為原始尺寸的能力。術語"尺寸穩定性"是指粘合纖維網抵抗垂直于施力方向的變形的性質。這樣的力可能產生于，例如，高速尿布生產線上的絲束成條期間。該垂直于施力方向的變形也稱作“縮幅”。尺寸穩定性通過下述靜態方法測量在寬度為275-325mm的樣品上，在加工方向上施加范圍在O至24N之間(例如，以2N的間隔)的預定的張力，而確定縮幅。描述尺寸穩定性的特征性關鍵參數是頸縮模量(單位為N/m)。該項通過對粘合纖維網的寬度作為施加的張力的函數作圖而得到。對于較小的張力，這一函數典型地為一條直線。頸縮模量是該直線的負斜率。為了本公開的目的，通過在寬度為275-325mm的樣品上對于O至24N之間的張力所得的粘合纖維網寬度值進行直線擬合，從粘合纖維網寬度/張力圖確定頸縮模量。頸縮模量代表了粘合纖維網在張力下縮幅的行為，并且是描述尺寸穩定性的特征參數。通常，頸縮模量越高，尺寸穩定性就越高。術語“橫跨加工方向的伸長率”是指粘合纖維網當以最大峰在CD上延展時的伸長率。根據DIN EN 29073-3進行測定。術語“橫跨加工方向的拉伸強度”是指粘合纖維網當以最大峰的力在CD上延展時的拉伸強度。根據DIN EN 29073-3進行測定。術語“粘合面積”是指粘合纖維網面積中含有粘合的長絲的部分。粘合面積是在粘合纖維網的未拉伸狀態下確定的，并且是由粘合纖維網的所有粘合點提供的面積之和。這一項表示為粘合纖維網的總面積的百分比。術語“多層片材”是指至少兩層相同或不同種類的片材的復合材料。它可以是例如，紡粘層與熔噴層的組合、兩個纖維幾何形狀不同的紡粘層的組合、聚合物組合物、或是紡粘層與膜的組合。粘合纖維網層與膜層的這種組合稱為“層壓制品”。這些層壓制品由特別的層壓方法形成。術語“機械活化”是指對粘合纖維網、多層片材或層壓制品，例如至少含有一種可延展的組分和一種彈性組分的那些，進行遞增拉伸的工藝。這可以是，例如，可延展的粘合纖維網與彈性膜的層壓制品。在遞增拉伸期間，可延展組分永久地伸長。當可延展組分與彈性組分結合時，在撤去拉伸力之后，彈性組分回到接近其原始位置，而可延展材料保持其后得到的延展。這賦予了該組合更柔軟的手感。術語“環軋”是指機械活化的一種具體變體。這是一種向含有無紡織物的粘合纖維網、多層片材和層壓制品施加遞增的拉伸的方法。由此，材料通過具有嚙合的齒的輥筒，如在US-A-2002/0119720中所述。環軋方法在加工方向和/或在橫跨加工方向活化粘合纖維網。
具體實施例方式關于形成粘合纖維網的技術，除了通過軋光(本文中被認為是在其中加溫加壓的熱粘合的形式)固結形成的紡粘型無紡織物之外，也可以用常規技術制造本公開的無紡織物。例如，在1995年由Carl Hanser出版社(Carl Hanser Verlag)出版的F. Fourn6所著的《合成纖維(Synthetische Fasern)》的第4和5章的231-596頁中描述了紡絲技術。紡絲技術的實例是出自德國萊芬豪舍機械廠(Reii'enhiiuser Maschinenfabrik, Troisdorf,Germany)的萊科菲(Reicofil)技術，出自美國 HILLS 公司(HILLS, Inc. , ff. Melbourne, FL32904,USA)的Hills技術，出自德國紐馬格公司(NEUMAG GmbH,Neumunster,Germany)的紐馬格(Neumag)技術，或者S-Tex方法。這些方法由制造商描述，且具體信息可以在它們相應的主頁上找至丨J (http://reicofil. com/en/index, asp http://www. hillsinc. net/index,shtml http://www. neumaR. oerlikontextile. com/desktopdefault. aspx/tabid-84/)。通常，在擠出工藝中，熔融熱塑性聚合物，并將熔體擠過噴嘴，以給出聚合物股(strand)。將該聚合物股冷卻，并且通過氣流或備選地通過機械工具例如導絲盤(galette)或通過氣流與機械工具的組合將其拉伸。以任意方式將如此得到的細長絲收集到運輸工具上以形成粘合纖維網。在本公開的方法的優選實施方案中，在它們成型后，用從兩側撞擊在長絲上的空氣流將長絲急冷。在本公開的方法的另一個優選實施方案中，將長絲收集在收集工具中，以形成不具有或僅具有很低纖維取向的未固結的網。優選的粘合纖維網的特征在于MD拉伸強度/⑶拉伸強度的比率小于3，優選小于2. 5。在本公開的方法的還另一個優選實施方案中，從紡絲孔數為每米小于7，500個、優選在每米5，000至7，000個之間的紡絲箱體形成長絲。紡絲孔的直徑優選為至少O. 5mm。優選地，本公開的粘合纖維網是紡粘制品。形成本公開的粘合纖維網的長絲含有具有第一熔融溫度的第一聚合材料和具有第二熔融溫度的第二聚合材料。所述第二熔融溫度高于所述第一熔融溫度。通常，長絲是多成分長絲或多組分長絲或這些的混合物。除了這些長絲，還可以存在常規用于粘合纖維網的輔料。這些可以是存在于形成長絲的聚合物股中的組分，例如顏料、抗靜電劑或填充齊U，和/或存在于長絲表面的組分，如潤滑劑或其它工藝助劑。此外，也可以存在少量其它長絲，如單組分長絲。這些輔料和/或其他長絲的量通常不多于粘合纖維網的 ο重量％。可以使用具有圓形幾何形狀的長絲，但也可以使用其它幾何形狀，例如三角形。多組分長絲可以是并列型或芯/鞘型。多組分長絲甚至可以是海島型或嵌段派型。在本公開中，優選多組分長絲，非常優選芯/鞘型的雙組分長絲。不過，如果用多束紡絲生產線，也可以使用這些纖維類型的混合物。

芯和鞘的體積對整個長絲的貢獻程度的比率稱為芯鞘比。優選的芯鞘比范圍為95/5至5/95，非常優選為85/15至50/50。本公開的粘合纖維網的長絲通常由熱塑性聚合物或它們的共混物制備。優選的是聚烯烴例如聚丙烯或聚乙烯，包括它們的均聚物以及它們的共聚物。這些聚烯烴可以是齊格勒-納塔或金屬茂催化的聚烯烴。使用這些聚烯烴通常是足夠的，而無需通過與其它聚合物混合或共混或通過其它改性方法對它們進一步改性。例如，對于芯/鞘型雙組分長絲，在芯中具有一種單獨的聚合物且在鞘中具有另一種單獨的聚合物可能是足夠的。具體的實例是雙組分長絲，它的芯由金屬茂-或齊格勒-納塔-聚丙烯構成，且它的鞘由聚乙烯(例如HDPE或LLDPE)構成。使用聚合物共混物也是可能的。在一個實施方案中，聚合物是相互相容的甚至是可混的。這樣的共混物可以由例如兩種不同分子量或分子量分布的聚丙烯構成，或者由聚丙烯與聚烯烴共聚物之間的混合物構成。在例如US7，223,818(US-A-2005/164, 586)和US7,491,70(US-A-2005/165, 173)中，描述了這樣的共混物。應當理解，這樣的共混物對于聚乙烯也是可能的。在另一個實施方案中，共混在一起的聚合物至少部分可混或甚至不可混，并且形成占主要地位的連續相以及至少一種分散相。這樣的混合物的實例是聚乙烯與聚丙烯的共混物。這些共混物也可以包含與所述兩相至少部分可混的第三組分，例如聚丙烯與聚乙烯的共聚物。例如 W0-A-96/16216，US-A-5，108, 827，和 US-A-6，207, 602 描述了這樣的混合物。
特別合適的共混物由全同立構的聚丙烯(以基于共混物重量為約65至80重量百分比的量存在)、聚乙烯(以基于共混物重量為I至5重量百分比的量存在)、以及嵌段或接枝聚烯烴共聚物或三元共聚物構成，所述聚烯烴共聚物或三元共聚物的鏈的至少一部分與全同立構的聚丙烯是可混的，并且其中所述嵌段或接枝聚烯烴或三元共聚物以基于共混物重量為15至30重量百分比的量存在。應當理解，這樣的共混物不僅可以被紡成多成分長絲，也可以被用于多組分長絲。優選的是芯/鞘型的雙組分長絲，其芯部材料選自聚丙烯或聚乙烯、聚丙烯混合物或聚乙烯混合物、聚丙烯/聚乙烯共聚物、聚丙烯與聚乙烯的混合物、或聚丙烯與聚乙烯和聚乙烯-聚丙烯共聚物的混合物。鞘部材料主要選自聚丙烯或聚乙烯，但也可以由與芯部相同的組合構成。非常優選的組合是芯部為聚丙烯且鞘部為聚乙烯的雙組分長絲。本公開的粘合纖維網可以僅由一層粘合纖維網層構成，或者可以用于多層片材中，例如熔噴層與至少一層紡粘層的組合。優選的是單獨的紡粘層，或含有至少一層紡粘層的多層片材。在一個實施方案中，這些粘合纖維網或多層片材通過本領域現有技術被層壓至彈性膜上，或者彈性線或股的網上，而且例如通過環軋而被機械活化。本公開的粘合纖維網的織物單位重量通常為< 25g/m2，(例如，至多23g/m2，至多22g/m2,至多20g/m2,至多18g/m2,至多16g/m2,或至多14g/m2)。本公開的粘合纖維網提供了高的尺寸穩定性和高的延伸性，以使它們可在高速流水線上被絲束成條，以及在例如環軋工藝中被機械活化。出于若干原因，對于將要在高速尿布生產線上被絲束成條的粘合纖維網而言，尺寸穩定性是有利的性質。在那里可能發生，例如，由機器引發的、或是由減速和隨后加速的過程引發的粘合纖維網張力的突然變化，這些突然變化引起在CD方向上的尺寸變形。如果粘合纖維網對張力變化反應靈敏，則它將在粘合纖維網的寬度上可察覺地改變。這些粘合纖維網通常將被層壓至限定了寬度的彈性膜上。所述膜應當被該無紡織物完全覆蓋。容忍范圍在毫米面積內。如果粘合纖維網的寬度由于張力減小過多，即，如果粘合纖維網的縮幅過高，則它將不再能與膜恰好配合。這增加了來自彈性膜上的粘合劑對機器的污染，且還產生了浪費(這與節約原料和成本的努力抵觸)。可以通過測量其在張力下的縮幅而確定粘合纖維網的尺寸穩定性。在“試驗方法”一節中描述了一種進行該測量方法。這一方法記錄粘合纖維網寬度在不同的且被良好設定的粘合纖維網張力下的損失。該數據可以計算頸縮模量，頸縮模量是定量描述粘合纖維網在張力下縮幅傾向的參數。頸縮模量低的粘合纖維網與頸縮模量高的粘合纖維網相比可以更容易地被變形。實踐經驗教導，至少800N/m (例如至少1000N/m，至少1200N/m，至少1400N/m，至少1600N/m，或至少2000N/m)的頸縮模量使可靠的加工成為可能。一些關鍵參數控制著頸縮模量，例如織物單位重量、纖維聚合物、纖維尺寸和粘合條件。根據本發明公開的粘合纖維網不僅具有所需的頸縮模量，而且還具有高延展性。這一性質非常重要，因為它使得機械后處理如環軋過程在不損壞無紡織物的情況下成為可倉泛。粘合纖維網的延伸性通常與其拉伸強度一起在標準拉伸試驗機(例如由Zwick/Roell (Ulm, Germany)或 Instron Deutschland GmbH (Pfungstadt, Germany)提供)上被石角定。試驗方法是標準方法。為了本公開的目的，應力-應變曲線依照DIN EN 29073-3確定。
延伸性被一些參數控制，舉出最重要的例如織物單位重量、纖維聚合物、纖維尺寸、粘合條件和加工條件。特別是，纖維尺寸和纖維聚合物對這些機械性質有特別明顯的影響。由聚丙烯制成的粘合纖維網通常顯示大大低于80%的延伸性，相反，芯鞘型雙組分長絲經常顯示高達150%以上的延伸性。延伸性也隨著纖維纖度的增加而增加，但這一影響通常沒有材料的影響顯著。下表中比較了一些由聚丙烯和由聚丙烯/聚乙烯雙組分長絲制成的標準粘合纖維網的伸長率。由于這些標準粘合纖維網具有伸長率，它們也具有相應的延伸性。它也說明了技術上的挑戰高延伸性伴隨著低尺寸穩定性(表現為低頸縮模量)出現。
權利要求
1.一種包含長絲的粘合纖維網，所述長絲包含具有第一熔融溫度的第一聚合物材料和具有高于所述第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二聚合物材料，所述粘合纖維網具有 至少800N/m的在橫跨加工方向上的頸縮模量， 至少70%的在橫跨加工方向上的延伸性，和 至多4N/cm的在橫跨加工方向上的拉伸強度。
2.根據權利要求1所述的粘合纖維網，其中，所述在橫跨加工方向上的頸縮模量至少為1000N/m，且其中所述在橫跨加工方向上的拉伸強度小于2. 5N/cm。
3.根據權利要求1或2所述的粘合纖維網，其中，所述長絲的旦尼爾在I至3dtex之間。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的粘合纖維網，其中，所述粘合通過軋光實現。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的粘合纖維網，其中，所述無紡織物的粘合面積在16%至35%之間。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的粘合纖維網，其中，所述紡粘無紡織物在薩瑟蘭油墨摩擦試驗中具有小于O. 25mg/cm2的磨損。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的粘合纖維網，其中，所述長絲是單組分長絲，所述單組分長絲由不同聚烯烴的組合制成，優選由聚丙烯、聚乙烯、它們的共聚物，或它們的組合制成。
8.根據權利要求1至6中任一項所述的粘合纖維網，其中，所述長絲是雙組分長絲，所述雙組分長絲由不同聚烯烴的組合制成，優選由聚丙烯、聚乙烯、它們的共聚物，或它們的組合制成。
9.根據權利要求8所述的粘合纖維網，其中，所述長絲是鞘-芯長絲，具有丙烯芯部和聚乙烯鞘部。
10.根據權利要求9所述的粘合纖維網，其中，所述芯部的截面積占所述長絲的15至85%，且所述鞘部的截面積占所述長絲的85%至15%。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的粘合纖維網，其中，所述粘合纖維網具有小于25g/m2的、優選小于22g/m2的織物單位重量。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的粘合纖維網，其中，所述粘合纖維網是紡粘制盒。
13.一種制備粘合纖維網的方法，所述方法包括以下步驟i)通過噴絲板擠出熔融的具有第一熔融溫度的第一聚合物材料和熔融的具有高于所述第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二聚合物材料，從而形成大量含有第一聚合物材料和第二聚合物材料的長絲， )在這些長絲離開噴絲板之后，將它們冷卻和拉伸，iii)在收集裝置上收集經冷卻和拉伸的長絲以形成未固結的網，和iv)通過一次以上的使用高于標準軋光溫度的軋光溫度的軋光的作用，將所述未固結的網粘合，在所述標準軋光溫度，形成在加工方向上具有最大斷裂拉伸強度的粘合纖維網。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，使用帶有一個以上軋光輥的軋光機，所述軋光輥涂布有防粘著材料層，以減少所述粘合纖維網向所述一個以上軋光輥的粘著。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述防粘著材料是含氟聚合物。
16.一種通過權利要求13至15中任一項所述的方法獲得的粘合纖維網。
全文摘要
本發明公開了高度可延展的粘合纖維網或含有這些的多層片材。可以在環軋工藝中加工這些產品而不出現損壞。所述粘合纖維網或多層片材可以在例如尿布的制造中被應用。
文檔編號D04H3/16GK103038406SQ201180013585
公開日2013年4月10日 申請日期2011年1月12日 優先權日2010年1月12日
發明者托馬斯·布克哈特, 瓦爾特·D·丹尼爾斯, 赫爾穆特·哈特爾, 喬納森·A·盧, 孔德英, 戴維·達德利·紐柯克, 羅伯特·H·特納, 莉薩·雷諾茲, 托尼·德比爾 申請人:纖維網公司, 菲特薩德國有限責任公司