連續(xù)長絲無紡布在防止羽絨鉆出填充羽絨的紡織品中的應(yīng)用的制作方法
本發(fā)明涉及連續(xù)長絲無紡布在防止羽絨從羽絨填充的紡織品中鉆出的應(yīng)用，其中連續(xù)長絲的線密度小于0.15分特。本發(fā)明還涉及羽絨填充的紡織品及其制作方法。
背景技術(shù)：
羽絨也被稱為子毛(unterfedern)，是具有短羽莖(kiel)和柔軟羽支
與織物不同，紡織無紡布并不適于用羽絨填充。即使是中厚型織物無紡布也相對容易被刺穿。因為常規(guī)無紡布的纖維是無序的，由此可相對于彼此移動，所以羽莖能很容易地穿透。當(dāng)無紡布被平面熱固化或化學(xué)固化，可以實現(xiàn)無紡布的防羽絨性。纖維像在織物中那樣彼此結(jié)合，并且不再能自由地相對彼此移動。但在紡織應(yīng)用中，這種平面固化是不能接受的，因為它會導(dǎo)致不利的性質(zhì)，例如低的柔軟性和彈性，低孔隙率以及與之相關(guān)的低的透氣性和透濕性。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中通常將織物用于羽絨填充。由此在本領(lǐng)域中已經(jīng)認(rèn)為，常規(guī)的無紡布不適于填充羽絨，從而對于無紡布不存在與用于織物的din12132-1相對應(yīng)的、測量防羽絨性的標(biāo)準(zhǔn)化方法。
但是，使無紡布可用于這類應(yīng)用將是合意的，因為無紡布具有許多使其優(yōu)于織物的有利性質(zhì)，例如高的柔軟性、彈性、穩(wěn)定性、多孔性、高的透氣性和透濕性，以及良好的可用性和可加工性。
于是在本領(lǐng)域中推薦，將無紡布作為層壓材料的組成部分來用于存儲羽絨。例如，jp2008/303480a提出，使用織物與無紡布的復(fù)合材料。jp2006/291421a公開了含有熱固化無紡布的、防羽絨的層壓材料。但是，其中不利的是，成分包含不理想的無紡布。層壓材料的制造也相對昂貴，這部分是因為必須將這些成分粘接起來或以其它方式接合在一起。
德國實用新型de20310279u1描述了用具有良好透氣性的超細(xì)纖維無紡布制成的床罩，其提供針對過敏原和螨蟲的保護(hù)。由于無紡布，外罩具有特有的、有利的機(jī)械性能，例如耐洗性和穩(wěn)定性。在該公開的專利申請中進(jìn)一步聲稱，超細(xì)纖維無紡布是防羽絨的。然而對于這一點沒有提供任何證據(jù)。根據(jù)de20310279u1的實施方案，超細(xì)纖維無紡布是真正的無紡布，它既不被平面熱固化，也沒有通過在層疊材料中的其它層加強(qiáng)。因此，在未固化區(qū)域內(nèi)的纖維可相對彼此移動，而且對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員不可信的是，這種常規(guī)的無紡布是防羽絨的。更容易接受的是，在de20310279u1中如此宣稱僅僅是因為發(fā)現(xiàn)對過敏原和螨蟲具有良好的密封性，而羽絨的絨毛具有大致相似的尺寸。但是，從過敏原或螨蟲的不可穿透性無論如何不能得出羽絨不可穿透性的結(jié)論。在過敏原或塵螨只是顆粒，而羽絨具有獨特的、具有倒鉤的堅硬尖銳結(jié)構(gòu)，能很容易地鉆過無紡布。
于是，本申請的申請人已經(jīng)檢測過de20310279u1所聲稱的這種細(xì)致的超細(xì)纖維無紡布可防羽絨是否屬實。在de20310279u1中有一個“實施例”，但其中對于無紡布的來源或制造沒有任何描述。而且對于超細(xì)纖維無紡布的性質(zhì)的一般描述都比較膚淺。但其中所述的超細(xì)纖維無紡布主要對應(yīng)于德國科德寶公司的、在2003年公開銷售的evolon100品牌的公開銷售產(chǎn)品。evolon品牌的產(chǎn)品由多組分纖維制造，多組分纖維由蛋糕狀排列(pie16)的、每個長絲16根超細(xì)纖維形成。由于單根纖維由蛋糕狀的區(qū)段產(chǎn)生，它們具有類似于三角形的、有棱角的橫截面輪廓。無紡布通過水柱處理固化，其中多組分纖維分裂(spalten)成聚對苯二甲酸乙二酯(pet)和聚酰胺(pa)制成的單絲。多組分纖維的線密度(titer)為約2.4分特(dtex)，分裂后的單根纖維大約0.2分特和0.1分特。因此，考慮到聚酰胺纖維組分，無紡布evolon100比de20310279u1中描述的無紡布更細(xì)致。然而需要承認(rèn)的是，在de20310279u1的實施例中描述并分析了科德寶公司的無紡布evolon100。為此建議在該實用新型說明書中的描述大致與evolon100無紡布匹配，產(chǎn)品evolon100在2003年可通過商業(yè)途徑獲得，并且在2003年沒有其它供應(yīng)商的類似產(chǎn)品可通過商業(yè)途徑獲得。在該實用新型說明書中，也沒有暗示該實用新型的申請人自己生產(chǎn)產(chǎn)品。
為了檢驗de20310279u1中提出的防羽絨的斷言，本申請的申請人已經(jīng)檢測過與de20310279u1的實施例中所述無紡布類似的、evolon品牌的超細(xì)纖維無紡布是否實際上是防羽絨的。其中，如預(yù)期的那樣確定，這樣的微纖維無紡布不具有足夠的防羽絨性(daunenfestigkeit)。超細(xì)纖維無紡布沒通過按照din12132-1的、標(biāo)準(zhǔn)化的對防羽絨性的枕頭模擬試驗(見本申請的實施例：用evolon120測試，在羽絨外罩的內(nèi)側(cè)涂上大于15克/平方米的聚氨酯或交聯(lián)的聚丙烯粘結(jié)劑(polyacrylbinder)；按照en12934，細(xì)致的1級鵝絨和鵝毛，90％的羽絨和10％的羽毛)。測試步驟實際上用于織物的研究，但可以模擬地且沒有實質(zhì)性修飾地用于無紡布。因此沒有現(xiàn)成的、用于無紡布的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，因為現(xiàn)有技術(shù)至今沒有這方面的需求，因為無紡布原則上都不防羽絨。因此，公知常識可以確認(rèn)的是，雖然這樣的無紡布針對過敏原、蚊蟲叮咬或螨蟲，但不針對羽絨。
申請人還用顯微鏡研究了羽莖對這種超細(xì)纖維無紡布的作用。結(jié)果示于圖1～4。圖1和2以不同放大倍數(shù)示出了典型的在貫穿超細(xì)纖維無紡布之后的羽莖。在這兩個圖中可以看出，羽莖具有尖端，羽莖可以通過該尖端侵入到更細(xì)致的無紡布中。羽毛莖具有細(xì)小的倒鉤，其支持定向穿刺。圖3示出羽莖穿刺無紡布的過程。圖4示出了一個典型的孔，羽絨已經(jīng)穿過無紡布鉆出。總體而言很顯然的是，通過簡單地將細(xì)致的單根纖維推到一旁，羽莖可以很容易地穿透根據(jù)de102014002232a1的非常細(xì)的無紡布，其中倒鉤支持定向穿透。這種細(xì)致的超細(xì)纖維無紡布無法提供足夠針對尖銳的硬羽莖的阻力。
根據(jù)de20310279u1的超細(xì)纖維無紡布所缺乏的防羽絨性與公知常識是相符的，根據(jù)公知常識，即使由極細(xì)的纖維制成，未熱固化的無紡布也不防羽絨。在de20310279u1沒有任何教導(dǎo)，以克服無紡布在缺乏防羽絨性方面的已知缺陷。在現(xiàn)有技術(shù)中，無紡布因此只在其充分熱固化或者與其它層在層壓材料中結(jié)合時適于存儲羽絨。
wo01/48293a1涉及睡衣，制作該睡衣的超細(xì)纖維無紡布具有60至200克/立方米的單位面積重量和對于<0.5微米的小顆粒具有>90％的顆粒保持能力。在制造無紡布時，多組分連續(xù)長絲的至少80％分裂成線密度為0.1分特至0.8分特的超細(xì)連續(xù)長絲并且被固化。
wo01/48293a1不涉及防止這種尖銳羽絨刺穿無紡布的問題?！邦w粒”是超細(xì)的納米顆粒，特別是塵螨及其分泌物。相比之下，羽絨是尖銳的并且其長度在厘米范圍內(nèi)。對納米顆粒的良好的保持能力需要極細(xì)的纖維網(wǎng)，但不需要高的機(jī)械穩(wěn)定性。因此可以認(rèn)定，由可相對彼此移動的纖維制成的極細(xì)的纖維結(jié)構(gòu)就不適于防止細(xì)的、尖銳的和相對較大的物體刺穿，例如針、羽莖或蚊子螫刺穿。因此在現(xiàn)有技術(shù)中普遍認(rèn)為只有特別穩(wěn)定的纖維產(chǎn)品，如紡織織物，才能防止相對較大的尖銳物體刺穿。
在本發(fā)明的框架下，還通過實驗證實，由在分裂之后具有相當(dāng)大比例的、線密度0.1分特的單絲的多組分纖維制成的無紡布根本不防羽絨(見以上對de20310279u1和實施例的說明)。總體而言，專業(yè)人員沒有理由認(rèn)為wo01/48293a1中描述的無紡布可以防羽絨。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于紡織應(yīng)用、解決上述問題的材料，該材料用于存儲羽絨。其中應(yīng)該提供具有良好機(jī)械性能的這類紡織品，以便存儲羽絨。紡織品尤其應(yīng)該具有高的柔軟性和彈性、多孔性、透氣性和透濕性，但同時還防羽絨。該材料應(yīng)該相對容易提供，并且制造方法應(yīng)該盡可能不包括復(fù)雜的處理步驟，例如層壓或特殊的后處理步驟?？傮w而言，該材料應(yīng)該能夠由生產(chǎn)商容易地制備，還對使用者而言接受度較高。
出人意料的是，本發(fā)明的根本目的通過根據(jù)權(quán)利要求書所述的應(yīng)用、紡織品和方法實現(xiàn)。
本發(fā)明的主題是連續(xù)長絲制成的無紡布在防止羽絨從填充羽絨的紡織品鉆出中的應(yīng)用，其中所述無紡布可在紡絲過程中獲得，其中多組分纖維被鋪設(shè)成纖維網(wǎng)，然后該多組分纖維分裂成線密度小于0.15分特的連續(xù)長絲，并通過包含射流固化(fluidstrahlverfestigung)在內(nèi)的機(jī)械固化將所述纖維網(wǎng)固化成無紡布，其中無紡布不被平面熱固化或者化學(xué)固化。
根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用通過填充羽絨的紡織品實現(xiàn)。紡織品具有包圍空腔的外罩，羽絨包含在該空腔中并且相對于環(huán)境封閉。無紡布形成紡織品的外罩或其一部分。根據(jù)din61210(第2部分，1988年)的定義，無紡布是由松散鋪設(shè)的纖維所形成的紡織片狀物，其通過摩擦力、聚合力或粘合力而接合在一起。無紡布作為外罩和障礙而防止羽絨從紡織品中鉆出。
無紡布由連續(xù)長絲制成。用術(shù)語“長絲”來表示如下類型的纖維：與短纖維(stapelfasern)相反，該纖維在一個連續(xù)過程中制造，并且直接被鋪設(shè)成纖維網(wǎng)。
在本申請的框架下，術(shù)語“羽絨”用于表示鳥類的羽絨毛(子毛)，其適于紡織填充。在din12934中給出了一種羽絨的定義。羽絨尤其是具有非常短的羽莖和長的、放射狀排列的羽支的羽毛。相對于其他羽毛，羽絨通常具有更少的小鉤。因為它們的高彈性以及與隔熱性能相關(guān)聯(lián)的尺寸穩(wěn)定性，羽絨適用于多種紡織應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用是為了防止羽絨從填充羽絨的紡織品中鉆出。在這樣的紡織品中，羽絨填充物被容納在外罩中，外罩使羽絨填充物與環(huán)境隔離。術(shù)語“鉆出”指的是羽絨穿透外罩的任何運動。其中，羽絨可能僅部分穿透外罩或完全穿透。因此，術(shù)語“鉆出”包括羽絨的羽莖僅以其尖端的一部分鉆過外罩并插入其中，或者它們可以完全穿過外罩并離開紡織品。
優(yōu)選根據(jù)dinen12132-1，第1部分，的模擬性枕頭壓力測試來確定防羽絨性，其中用無紡布來代替織物。優(yōu)選無紡布經(jīng)受住根據(jù)dinen12132-1的測試，這意味著在各個測試方向(縱向和橫向)上有不超過20個顆粒鉆出，以及滯留在紡織材料中或已穿過所述材料。優(yōu)選的是，由多個單次測量值的平均值來判斷，例如5，10或20次單獨測量的平均值。尤其是在測試時，不超過15個顆粒、特別是不超過12個顆粒鉆出。
在一個優(yōu)選的實施方案中，無紡布直接接觸羽絨填充物。這意味著，無紡布和羽絨之間沒有其他層存在。羽絨觸及無紡布，并且在防羽絨性不足時將穿透該無紡布。其中無紡布優(yōu)選用作紡織外罩，羽絨容納于其中。這意味著，無紡布本身形成外罩。其中它是具有其他額外層的、疊層材料的組成部分。也就是說，如果紡織品例如是床上用品，無紡布將封閉羽絨。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)令人驚訝的是，由線密度<0.15分特的纖維制成的無紡布本身可以防止羽絨鉆出，而無需熱固化或與額外的層進(jìn)行層壓，尤其是與織物層或更強(qiáng)的無紡布層層壓。
多組分纖維是由至少兩種不同的平行連續(xù)長絲組成的長絲，其具有相界(phasengrenze)并且可分裂地彼此接合。多組分纖維被分裂成線密度小于0.15分特的連續(xù)長絲。因而，連續(xù)長絲的線密度<0.15分特。這意味著，無紡布主要包括或僅包括作為長絲組分的、具有相應(yīng)線密度的長絲。這樣的無紡布可顯示出較小的局部區(qū)域，其中多組分纖維不會分裂或僅不完全地分裂。通過充分的機(jī)械分裂，特別是通過水柱處理，能夠得到幾乎完全由單絲組成的無紡布。關(guān)于纖維的總體積，優(yōu)選存在至少80％，特別是至少90％，至少95％，至少98％或約100％的單絲。該比例可以用顯微鏡通過觀察隨機(jī)選擇的無紡布的橫截面來確定。
在一個優(yōu)選的實施方案中，分裂成線密度小于0.14分特、更優(yōu)選小于0.12分特或小于0.11分特的連續(xù)長絲。線密度優(yōu)選大于0.01分特或大于0.025分特。特別優(yōu)選，所有連續(xù)長絲的線密度在0.01分特和0.15分特之間，優(yōu)選0.02分特和0.12分特之間，或0.03分特和0.11分特之間。特別是，連續(xù)長絲的平均線密度在0.01分特和0.15分特之間，優(yōu)選在0.025分特和0.125分特之間，特別是在0.03分特和0.11分特之間。
在一個優(yōu)選的實施方案中，作為連續(xù)長絲成分，無紡布含有長絲混合物，特別是由兩種或三種不同類型的長絲混合而成的混合物。例如優(yōu)選的是，含有具有不同線密度的、兩種或更多種連續(xù)長絲。優(yōu)選使用含有不同聚合物制成的、不同的細(xì)連續(xù)長絲的多組分纖維。在一個優(yōu)選的實施方案中，無紡布包含至少兩種組分以及連續(xù)長絲，所述連續(xù)長絲的線密度小于0.075分特，優(yōu)選小于0.065分特。優(yōu)選，第一纖維組分的線密度在0.80分特和0.15分特之間，優(yōu)選在0.80分特和0.125分特之間，而第二纖維組分的線密度在0.01分特和0.075分特之間，優(yōu)選在0.02分特和0.065分特之間。優(yōu)選地，兩種成分的線密度之差總大約是至少0.02分特。尤其是，通過混入第二纖維組分，特別是細(xì)的纖維成分，能夠?qū)崿F(xiàn)防羽絨性和穩(wěn)定性的有利組合。優(yōu)選的是，具有較小線密度的纖維的比例至少為5vol.％(體積百分比)或至少10vol.％，尤其是至少20vol.％。優(yōu)選地，第一纖維組分纖維束的數(shù)量和第二纖維組分纖維束的數(shù)量相同。如果第一纖維的線密度是第二纖維線密度的兩倍，將得到2：1的體積比，也就是說約70:30。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，具有相對低的單位面積重量的、相對薄且重量輕的無紡布也可抵擋羽絨。這是出乎意料的，因為羽莖相對堅硬且尖銳，并在常規(guī)應(yīng)用中向無紡布施加相對較強(qiáng)的力，例如當(dāng)它們被壓入枕套中時。不受理論的束縛，據(jù)信對于緊密交織的無紡布，當(dāng)纖維細(xì)度達(dá)到閾值后，羽絨不再具有使單根長絲向彼此移動并穿透無紡布的能力。如果達(dá)到這個閾值，薄的無紡布也足以實現(xiàn)防羽絨性。與此相反，在閾值以上，相對較為密集的無紡布也不適于防止羽絨鉆出。不受理論的束縛，據(jù)信防羽絨性不僅通過細(xì)纖維實現(xiàn)，而且還通過特定的制造工藝、利用多組分纖維的分裂來實現(xiàn)，通過該分裂實現(xiàn)長絲的、特別致密且均勻的混合以及交織。
在一個優(yōu)選的實施方案中，無紡布的單位面積重量為70克/平方米至200克/平方米。在一個優(yōu)選的實施方案中，無紡布的單位面積重量為90克/平方米至180克/平方米，特別是從100克/平方米至160克/平方米，或110克/平方米至150克/平方米。優(yōu)選的是，單位面積重量至少為70克/平方米或至少90克/平方米，特別優(yōu)選至少為110克/平方米，以確保高的機(jī)械穩(wěn)定性和防羽絨性。優(yōu)選的是，單位面積重量不大于200克/平方米、不大于160克/平方米，或更優(yōu)選不大于160克/平方米，以實現(xiàn)足夠的孔隙率(與透氣性和透濕性相關(guān))。
特別優(yōu)選的是由兩種纖維組分、優(yōu)選分裂的雙組分纖維制成的無紡布，其中第一纖維組分的線密度在0.08分特和0.15分特之間，而第二纖維組分的線密度在0.01分特和0.075分特之間，其中具有較低線密度的纖維的比例至少為10vol.％，其與70克/平方米至200克/平方米，尤其是90克/平方米至180克/平方米的單位面積重量相關(guān)聯(lián)。
無紡布在紡絲過程獲得，其中多組分纖維被鋪設(shè)成纖維網(wǎng)，此后多組分纖維被分裂成連續(xù)長絲，并且纖維網(wǎng)被機(jī)械固化成無紡布。利用這種制造方法，實現(xiàn)了產(chǎn)品的特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)。連續(xù)長絲具有不規(guī)則的橫截面，這是由分裂過程決定的。單絲特別緊密地彼此交織在一起。
多組分纖維優(yōu)選通過熔融紡絲生產(chǎn)。在熔融紡絲中，熱塑性聚合物被熔化并紡成纖維。該方法能夠以特別簡單和可靠的方式生產(chǎn)多組分纖維的無紡布。
優(yōu)選地，多組分纖維具有兩種、三種或更多種不同的連續(xù)長絲。特別優(yōu)選多組分纖維是雙組分纖維。
通常，在分裂多組分纖維時得到單絲，所述單絲的橫截面具有角或邊緣。因為單絲相對彼此的可移動性更差，這是有利的。據(jù)認(rèn)為，由此改善了防羽絨性。
在一個優(yōu)選的實施方案中，多組分纖維、特別是雙組分纖維具有蛋糕形結(jié)構(gòu)(橘子結(jié)構(gòu)，“pie結(jié)構(gòu)”，餡餅結(jié)構(gòu))。優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)具有24，32，48或64個區(qū)段。在分裂時，多組分纖維被分成相應(yīng)數(shù)目的單根連續(xù)長絲(單絲)。其中區(qū)段優(yōu)選包含交替的聚合物。同樣合適的是中空餡餅結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)也可以具有非對稱軸向延伸的空腔。餡餅結(jié)構(gòu)、特別是空心餡餅結(jié)構(gòu)是有利的，因為它們可以特別容易分裂。另外，單絲具有不規(guī)則的橫截面，這提高了無紡布的內(nèi)部強(qiáng)度。對于這種極細(xì)的分裂纖維，術(shù)語“蛋糕”或“餡餅”實際上描述了紡絲噴嘴的配置，長絲的實際橫截面只大約與之相似。特別優(yōu)選蛋糕狀的多組分纖維，其由至少32個區(qū)段組成，尤其是恰好由32個區(qū)段組成，其中沒有其他的纖維組分加入。這種結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中是可得到的并且是均勻的，可以簡單的方式加工。優(yōu)選其中單位面積重量至少為110克/平方米。
優(yōu)選地，多組分纖維的形成纖維的聚合物是熱塑性聚合物。優(yōu)選地，多組分纖維的成分選自：聚酯，聚酰胺，聚烯烴和/或聚氨酯。特別優(yōu)選具有聚酯成分和聚酰胺成分的雙組分纖維。
為了實現(xiàn)容易的分裂，有利的是，多組分纖維包含由至少兩種熱塑性聚合物(成分不同)制成的連續(xù)長絲。優(yōu)選地，其中多組分纖維包括至少兩種不相容的聚合物。對于不相容的聚合物，應(yīng)理解為是組合起來不會粘合、或有限粘合、或難以粘合的配對的聚合物。這樣的多組分纖維具有良好的分裂成基礎(chǔ)長絲的能力，并且實現(xiàn)強(qiáng)度與單位面積重量的有利關(guān)系。作為不相容的聚合物對，優(yōu)選采用聚烯烴、聚酯、聚酰胺和/或聚氨酯的組合，從而得到不會粘合、或有限粘合、或難以粘合的配對。
含有至少一種聚酰胺或者至少一種聚酯、特別是聚對苯二甲酸乙酯(polyethylenterphthalat)的聚合物對，因其有限的粘性而是優(yōu)選的。含有至少一種聚烯烴的聚合物對因其難以粘合性而是優(yōu)選的。
證明特別優(yōu)選的是，聚酯(優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸和/或聚對苯二甲酸丁二醇酯)與聚酰胺(優(yōu)選聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46)組合，可能的話，與一種或多種其它上述成分之外的物質(zhì)(優(yōu)選選自聚烯烴)組合。這些組合具有突出的可分裂性。最特別優(yōu)選的是聚對苯二甲酸乙酯和聚酰胺6的組合，或聚對苯二甲酸乙酯和聚酰胺66的組合。
還優(yōu)選的是，聚合物對包含至少一種聚烯烴，特別是與至少一種聚酯或聚酰胺關(guān)聯(lián)。例如優(yōu)選的是，聚酰胺6/聚乙烯，聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯，聚丙烯/聚乙烯，聚酰胺6/聚丙烯，或聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯。
在一個優(yōu)選的實施方案中，第一連續(xù)長絲與第二連續(xù)長絲的體積比在90:10和10:90之間，優(yōu)選在80:20和20:80之間。
長絲的平均橫截面積可以小于15平方微米或小于10平方微米。切割長絲的橫截面積可通過顯微鏡確定。連續(xù)長絲的直徑在理論上可以在考慮密度的情況下由線密度來確定，其中對于有棱角的長絲而言，描述纖維直徑?jīng)]有多大意義。
在本領(lǐng)域中，用于通過分裂(劈開)而生產(chǎn)連續(xù)長絲的、合適的多組分纖維是公知的。其中特別在fr2749860a或de102014002232a1中描述了這類多組分纖維的制備。為了制備這樣的紡粘纖維網(wǎng)(spinnvliese)，例如可以采用德國萊芬豪斯公司
聚合物構(gòu)成纖維的纖維形成組分。纖維可另外包含常規(guī)的添加劑。添加劑加入這類纖維聚合物，以便在制備期間改變可加工性或修改纖維的性能。添加劑的使用還可以適應(yīng)客戶的特殊需求。合適的添加劑例如可以選自：著色劑，抗靜電劑，抗微生物劑(如銅，銀或金)，親水試劑，或疏水試劑。它的含量例如可以高達(dá)10wt.％(重量百分比)，最多5wt.％，或高達(dá)2wt.％，特別是150ppm～10wt.％。
無紡布被機(jī)械固化。機(jī)械固化包括射流固化(fluidstrahlverfestigung)。對于機(jī)械固化方法，例如射流固化，通過摩擦或通過摩擦與形狀鎖合的組合而實現(xiàn)纖維的接合。固化優(yōu)選通過長絲的緊密混合實現(xiàn)。由此可以得到具有有利的柔軟性和彈性且結(jié)合了良好的多孔性的無紡布。盡管單根纖維實際上可相對彼此移動，但令人驚訝地實現(xiàn)了足夠的防羽絨性。優(yōu)選的是，在機(jī)械固化時，多組分長絲也可以分裂成連續(xù)長絲。
射流固化在壓力和流體的作用下實現(xiàn)。其中通過用加壓流體(特別是液體或氣體)處理而實現(xiàn)固化。機(jī)械固化還可以通過其他方法實現(xiàn)，例如通過壓制，特別是砑光實現(xiàn)。優(yōu)選在射流固化的同時實現(xiàn)多組分纖維的分裂。其中固化進(jìn)行時間足夠長，并有足夠的強(qiáng)度。優(yōu)選在射流固化時使多組分長絲分裂成連續(xù)長絲。也可以進(jìn)行與其他機(jī)械固化過程的適當(dāng)組合，以便完全或至少盡可能多地使多組分纖維分裂。同時，實現(xiàn)了單絲的緊密混合和交織。
固化包括射流固化。優(yōu)選地，流體是液體，特別是水。因此水力纏結(jié)是特別優(yōu)選的。與其它流體相比，水是優(yōu)選的，因為它不留殘渣，容易得到，并且無紡布可很好地被干燥。在這種情況下，鋪設(shè)的纖維網(wǎng)暴露于高壓水射流之下，由此使纖維網(wǎng)被壓實成無紡布，并且多組分纖維被分裂成單絲。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，水力纏結(jié)特別適用于實現(xiàn)連續(xù)長絲的交織，由此達(dá)到良好的機(jī)械性能并且改善防羽絨性。其中執(zhí)行機(jī)械固化，特別是水力纏結(jié)，使得超細(xì)長絲沒有受損，或不會過度受損。如果這種細(xì)長絲的水利纏結(jié)太強(qiáng)列，則機(jī)械穩(wěn)定性、特別是撕裂強(qiáng)度(撕裂力)可能降低。優(yōu)選根據(jù)dinen13937-2，無紡布具有4-12n、特別是5-12n或6-10n的撕裂強(qiáng)度。
除了射流固化，特別是水力纏結(jié)，還可以進(jìn)行其他的機(jī)械固化步驟。因此，可以通過針刺和/或砑光(kalandrierung)來實現(xiàn)固化。在一個優(yōu)選的實施方案中，通過針刺和/或砑光執(zhí)行預(yù)固結(jié)，隨后進(jìn)行水力纏結(jié)。砑光在足夠低的溫度下進(jìn)行，從而不會出現(xiàn)纖維粘合的熱固化。
無紡布將不會被平面熱固化。這意味著，無紡布不會徹底地，即在整個無紡布表面上，經(jīng)歷熱處理，在熱處理時，纖維或熱熔粘合劑將劇烈軟化，使得纖維彼此粘合。纖維的熱固化通過材料粘結(jié)實現(xiàn)，其中纖維通過粘附力或內(nèi)聚力結(jié)合。因為保持了柔軟性和彈性，不進(jìn)行熱固化的無紡布是有利的。與之相對，在熱固化時，機(jī)械性能顯著變化，并且以對紡織應(yīng)用不利的方式變化。特別是，無紡布是剛性的，即彈性和柔軟性較差，并且孔隙度較低，從而透氣性和透濕性降低。
無紡布不進(jìn)行平面化學(xué)固化。這意味著，纖維不通過化學(xué)反應(yīng)相互連接，特別是不與粘合劑交聯(lián)。纖維之間不產(chǎn)生共價鍵連接。
在一個實施方案中，無紡布可以僅在部分區(qū)域內(nèi)(局部)被熱固化和/或化學(xué)固化。在部分區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的、均勻分布在無紡布表面的局部固化可以提高穩(wěn)定性。例如可以點陣圖的方式固化。然而，為了獲得有利的、典型的無紡布特性，在任何情況下，只固化無紡布的一小部分，例如小于總面積的30％，小于10％，或小于5％。其中，在未固化區(qū)域內(nèi)也產(chǎn)生了防羽絨性。局部熱固化并不旨在實現(xiàn)防羽絨性，它對此也不是必需的。然而，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是，無紡布完全不被熱固化或化學(xué)固化。這意味著，不進(jìn)行熱固化或化學(xué)固化，以在平面內(nèi)改善無紡布材料本身的穩(wěn)定性。因此完全保留了有利的無紡布特征。當(dāng)然，并不排除無紡布具有用于加工成紡織品的密封接縫、粘合接縫，或類似區(qū)域。
在固化之后，無紡布可通過常規(guī)方法進(jìn)行處理，例如通過干燥和/或縮水處理。無紡布然后做成外罩，羽絨被充入其中并封閉于其中。
在一個優(yōu)選的實施方案中，多組分纖維具有蛋糕狀(橘子形狀)的結(jié)構(gòu)，并且被分裂成線密度小于0.12分特的連續(xù)長絲，其中機(jī)械固化包括水力纏結(jié)，并且無紡布的單位面積重量為70克/平方米至200克/平方米。優(yōu)選使用雙組分纖維，特別是聚酯成分和聚酰胺成分組成的雙組份纖維。
在一個優(yōu)選的實施方案中，用德國韜帕斯(topas)公司的孔徑測量儀psm165，根據(jù)制造商的說明遵照astme1294-89和astmf316-03測量，無紡布的平均孔徑為5微米至20微米，和/或最大孔徑為10微米至50微米。
根據(jù)dinen964-1測量，優(yōu)選無紡布的厚度在0.20毫米和0.60毫米之間，特別是在0.25毫米和0.50毫米之間。
優(yōu)選地，根據(jù)en13934-1測量，在所有方向上的最大拉伸強(qiáng)度(最大拉力)至少為150n/5cm。優(yōu)選地，根據(jù)dinen13934-1測量，在所有方向上的最大拉伸伸長量為至少20％，優(yōu)選至少30％。
優(yōu)選無紡布以非常好的吸水性而與眾不同。根據(jù)din53923類似地用于無紡布測量，吸水性優(yōu)選至少250毫升/平方米，特別是超過350毫升/平方米。
優(yōu)選即使在使用較長時間且受正常機(jī)械負(fù)荷的情況下，防羽絨性保持不變。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)無紡布更經(jīng)常洗滌時，防羽絨性得以維持。優(yōu)選，在根據(jù)dineniso6330進(jìn)行5，10或20次家庭洗滌之后，無紡布在dinen12132-1的意義上仍然是防羽絨的。
優(yōu)選地，根據(jù)eniso9237：1995-12a，在測試面積為20平方厘米，壓力差為200pa的條件下測量，透氣性至少為20毫米/秒，優(yōu)選至少為30毫米/秒，優(yōu)選取10次或50次單次測量的平均值。
特別優(yōu)選地，無紡布的單位面積重量為90克/平方米至160克/平方米，根據(jù)eniso9237：1995-12a的透氣性為至少20毫米/秒，根據(jù)dinen13937-24-12的撕裂強(qiáng)度為4-12n。根據(jù)本發(fā)明有利的是，能夠利用非常細(xì)的纖維和相對低的單位面積重量實現(xiàn)防羽絨性，從而為紡織應(yīng)用實現(xiàn)足夠的透氣性。
優(yōu)選的是，無紡布在每單位面積具有至少12,000公里/平方米的單絲，特別優(yōu)選至少13,500公里/平方米或至少15,000公里/平方米。每單位面積的單絲數(shù)量可以由測得的單位面積重量和單絲的線密度(以分特計量)來計算，其中假設(shè)多組分纖維被完全分裂。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通過采用這種具有極細(xì)纖維的、在每單位面積具有相對較高的長絲數(shù)量，能夠?qū)崿F(xiàn)高的防羽絨性。
總體而言特別優(yōu)選的是，使無紡布的下列特性彼此和諧：
-單位面積重量為90克/平方米至160克/平方米，優(yōu)選為110克/平方米至160克/平方米；
-根據(jù)eniso9237：1995-12a的透氣性為至少20毫米/秒，優(yōu)選至少為30毫米/秒；以及
-每單位面積的單絲至少達(dá)到12,000千米/平方米，優(yōu)選至少13,500千米/平方米。
優(yōu)選的是，其中無紡布包括線密度小于0.075分特的連續(xù)長絲，或由這種纖維組成。特別優(yōu)選的是，其中無紡布由32個pie多組分纖維組成，或含有這種纖維。
如上所述，無紡布本身適用于根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用。然而，可以考慮，用其他紡織層加強(qiáng)無紡布。因此，根據(jù)本發(fā)明的用途可以由例如無紡布與至少一個附加層的疊層材料(例如一個或兩個附加層)實現(xiàn)。優(yōu)選的是，無紡布直接與羽絨相鄰，并由此形成屏障。無紡布可以在背離羽絨的外側(cè)上設(shè)有附加層，該附加層賦予層疊材料其他期望的特性，如防濕或提高的機(jī)械強(qiáng)度。然而在這樣的層壓材料中，通過無紡布本身實現(xiàn)了預(yù)期的用途，即實現(xiàn)防羽絨性，無紡布形成對羽絨的物理屏障。優(yōu)選為其他目的施加附加層，特別是在外側(cè)，也就是說，附加層不改善防羽絨性或者輕微地改善防羽絨性。
本發(fā)明的主題還有填充羽絨的紡織品，尤其是選自包括紡織外罩和收容于其內(nèi)的羽絨的床上用品，夾克衫，坐墊，床墊或睡袋。外罩包含連續(xù)長絲制成的無紡布，用于防止羽絨鉆出，其中無紡布可在紡絲過程中獲得，其中多組分纖維被鋪設(shè)成纖維網(wǎng)，然后多組分纖維分裂成線密度小于0.15分特的連續(xù)長絲，并利用機(jī)械固化(包括射流固化)固化成的無紡布，其中無紡布未被熱固化或化學(xué)固化。
外罩是紡織層，其具有合適的形狀，以在其中存儲羽絨。紡織外罩可以基本上無紡布組成。這意味著，無紡布至少構(gòu)成紡織外罩的、實現(xiàn)羽絨存儲和與環(huán)境隔離的部分。此外，可以為其他的目的修改紡織外罩，例如，設(shè)有裝飾元件，或者封閉裝置，例如鈕扣或拉鏈。
紡織品優(yōu)選是床上用品，夾克衫，坐墊，床墊或睡袋。特別優(yōu)選地，紡織品是床上用品。因為防羽絨性結(jié)合良好的機(jī)械性能，特別是高的柔軟性和彈性，無紡布特別適于作為身體覆蓋物
在一個優(yōu)選的實施方案中，羽絨是鵝絨。這種羽絨因其硬度和形狀而特別容易穿透紡織外罩。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用利用特殊的無紡布而能夠甚至持久地存儲鵝絨。
除了羽絨，外罩還可以含有其它常規(guī)填料，如羽毛或合成填料。對于紡織應(yīng)用，羽絨通常作為與羽毛混合物使用。優(yōu)選地，羽絨相對于填充物的比例為至少30wt.％，或者至少50wt.％，特別是至少70wt.％。
本發(fā)明還提供了用于制備填充羽絨的紡織品的方法，其包含以下步驟：
(a)提供包含連續(xù)長絲制成的無紡布的紡織外罩，
(b)用羽絨填充紡織外罩，和
(c)防羽絨地封閉紡織外罩。
例如可以通過熱密封、縫合、粘接或其它常規(guī)方法實現(xiàn)防羽絨的封閉。由于采用了特殊的可紡紗、進(jìn)而可熱塑性加工的聚合物，特別優(yōu)選密封的熱接合方法(fügungsverfahren)，例如超聲縫合或超聲焊接。
根據(jù)本發(fā)明的無紡布在很大程度上是有利的，因為它們不僅防羽絨，而且一般而言還提供了針對過敏原(如花粉或屋內(nèi)灰塵)或者蚊子叮咬的高度保護(hù)。后者特別有利，因為織物一般不提供針對蚊蟲叮咬的保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明可采用的無紡布整體提供了針對有害環(huán)境影響的高度保護(hù)。
無紡布總體上的特征在于特性的有利組合。機(jī)械性能，如最大抗拉強(qiáng)度、最大拉伸伸長量、各向同性、拉伸模量或撕裂強(qiáng)度，是優(yōu)秀的，并且能夠在紡織領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)其他常規(guī)應(yīng)用。此外，無紡布對于典型紡織應(yīng)用具有特別是有利的性質(zhì)，如吸收性、洗滌縮水率或孔徑?？偟膩碚f，令人驚訝的是，無需熱固化或化學(xué)固化，即使在低單位面積重量的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)有利特性與防羽絨性的組合。此外有利的是，無紡布可以簡單的方式制造，并且無須特別的加工步驟，如層壓，或化學(xué)性的后處理。用于其制備的材料，特別是多組分纖維和相應(yīng)的連續(xù)長絲容易獲得和加工。
本發(fā)明的無紡布具有很好的防羽絨性，而具有較粗纖維的對照無紡布不具有防羽絨性。其中令人驚奇的是，防羽絨性并不與纖維細(xì)度的增加成正比，具有超出一定的纖維粗細(xì)的纖維的無紡布不適合存儲羽絨，而具有較高細(xì)度的纖維突然具有高的防羽絨性。沒預(yù)期，對于極細(xì)的纖維，突然達(dá)到防羽絨性。人們更容易預(yù)期，非常細(xì)的纖維不能對抗尖銳的硬羽莖足夠的機(jī)械強(qiáng)度。因此，通過本發(fā)明，能夠采用僅機(jī)械固化的無紡布來存儲羽絨。本發(fā)明由此總體上解決了上述問題。
附圖說明
圖1至4示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無紡布的顯微照片，該無紡布被羽莖鉆透。
圖1以100倍的放大倍數(shù)顯示了鉆透根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無紡布的、典型的帶有倒鉤的尖銳硬羽莖。
圖2以2000倍的放大倍數(shù)示出典型的、帶倒鉤的羽莖。尖端的半徑為約3.6微米，而尖端以下的直徑為約19.1微米。
圖3以100倍的放大倍數(shù)示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無紡布，該無紡布被羽莖鉆透。
圖4以100倍的放大倍數(shù)示出了在圖3所示現(xiàn)有技術(shù)的無紡布中的孔，該孔被羽莖鉆透。
具體實施方式
例1-4：無紡布的制備
下面將示意性地說明由具有蛋糕狀橫截面的雙組份纖維制成的雙組份紡粘纖維網(wǎng)層的無紡布的制備。根據(jù)本發(fā)明，可以使用具有32根單絲(類型“pie32”)和具有大約100克/平方米和130克/平方米單位面積重量的無紡布(例2和例4)。與de20310279u1的現(xiàn)有技術(shù)相比，用具有16根單絲(類型“pie16”)和大約100克/平方米和130克/平方米的單位面積重量的雙組分纖維制備兩塊無紡布(例1和例3)。組分和制備條件歸納如下。
擠出機(jī):
pet,區(qū)域1-7270-295℃
pa6,區(qū)域1-7260-275℃
紡絲泵：
體積，轉(zhuǎn)速，吞吐量pet：2x10立方厘米/轉(zhuǎn)，16.56轉(zhuǎn)/分鐘，每分鐘0.923克/升體積，轉(zhuǎn)速，吞吐量pa6：2x3立方厘米/轉(zhuǎn)，26.25轉(zhuǎn)/分鐘，每分鐘0.377克/升總吞吐量：每分鐘1.2克/升(71/29)
噴嘴：
噴嘴類型：pie16或pie32，氣動拉伸
鋪設(shè)：
在具有預(yù)定速度的鋪設(shè)帶(ablageband)上，100或130克/平方米的纖維網(wǎng)單位面積重量。
固化：
通過35針/平方厘米的針刺，然后用鋼輥平滑/平滑在160-170℃和65-85n的線壓力下砑光而進(jìn)行預(yù)固化。
通過具有4到6個交替通道的水力纏結(jié)，在220-250巴下，用130微米的噴嘴條孔直徑、在80目的鋪設(shè)帶上，以abab(ab)的順序在無紡布的上側(cè)a和下側(cè)b上最終固化雙組份長絲，并且使雙組份長絲分裂成單絲。
后處理：
隨后，在190℃，用圓筒干燥器干燥無紡布并且使之部分縮水，以盡可能保證在第一次熱洗時的洗滌收縮率<3％。
在從噴嘴排出后的步驟中，生產(chǎn)速度取決于所需的單位面積重量。
例5：無紡布的性能
用合適的測量方法檢測根據(jù)例1至4制備的無紡布的特性，這些特性對于典型的紡織應(yīng)用是有意義的。除非另有說明，檢驗依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)的、在申請日有效的版本：
結(jié)果在下表1中總結(jié)。
表1：根據(jù)例5的無紡布的特性
結(jié)果表明，所有四塊無紡布都顯示出良好的紡織特性。單位面積重量相同時，與pie16型的對照無紡布(例1和3)相比，根據(jù)本發(fā)明可采用的pie32型無紡布(實施例2和4)顯示出改進(jìn)的耐洗性、防過敏原性和防蚊子叮咬性。
例6：防羽絨性
按照dinen12132-1，用模擬性的枕頭壓力測試(kissenbeanspruchungstest)來實現(xiàn)防羽絨性的檢驗。此標(biāo)準(zhǔn)用于測試織物的防羽絨性，但對于無紡布也可參照使用。根據(jù)第1部分進(jìn)行模擬性的枕頭加壓。在兩個枕頭上進(jìn)行測試，枕頭的尺寸為120毫米×170毫米。對于枕頭1，縱向側(cè)沿方向1延伸。對于枕頭2，縱向側(cè)沿方向2延伸。作為填料，采用白色、純凈的新鵝絨和鵝毛，一級90％羽絨，10％鵝毛。測試材料符合en12934–加工完成的羽毛和羽絨的組合物的標(biāo)識。其結(jié)果是，在2700轉(zhuǎn)后侵入的羽絨/羽毛或部分的數(shù)量。根據(jù)定義，若一樣品在所有方向上的結(jié)果為20或更少，則該樣品是防羽絨的。
對于根據(jù)例2的無紡布(pie32，單位面積重量97克/平方米)，在方向1上的結(jié)果為16(1個顆粒陷入紡織材料中，15個顆粒陷入塑料袋中)，而在方向2上的結(jié)果是34(2個顆粒陷入紡織材料中，32個顆粒陷入塑料袋中)。對于根據(jù)例4的無紡布(pie32，127克/平方米)，在方向1上的結(jié)果是9(2個顆粒陷入紡織材料，7個顆粒陷入塑料袋)，而在方向2上的結(jié)果是3(0個顆粒陷入紡織材料，3個顆粒陷入塑料袋)。結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明的無紡布具有優(yōu)良的防羽絨性。根據(jù)本發(fā)明的、單位面積重量為100克/平方米的無紡布已經(jīng)具有高的防羽絨性，而在130克/平方米時，防羽絨性完全滿足床上用品的要求。
為了比較，測試了由線密度為0.1分特和0.2分特的連續(xù)長絲制成的無紡布。該無紡布用與例1類似的方法制備，但具有120克/平方米的單位面積重量，并另外設(shè)有聚氨酯制成的穩(wěn)定化的涂層(15克/平方米)。在一次家庭洗滌之后，根據(jù)dinen12132-1進(jìn)行模擬的枕頭壓力測試，在方向1上的結(jié)果為42(5個顆粒陷入紡織材料，37個顆粒陷入塑料袋)，而在方向2上的結(jié)果為35(3個顆粒陷入防止材料，32個顆粒陷入塑料袋)。由此，無紡布不具有適于紡織應(yīng)用的防羽絨性。
顯微鏡檢驗表明，羽莖容易穿透這種對照無紡布(圖1～4)。由線密度為0.2分特和0.1分特的單絲制成的無紡布沒有足夠的強(qiáng)度來對抗帶有倒鉤的、尖銳的硬羽莖。
結(jié)果表明，對照無紡布預(yù)計不防羽絨。與之相反，令人驚訝的是，某種程度上更細(xì)的無紡布是防羽絨的。圖2示出了具有尖端的、典型的尖羽莖，其約為3.6微米寬。尖端的范圍明顯小于例1至4的所有四塊無紡布的、8-25微米的平均孔徑。因此人們會預(yù)期羽莖將通過所有四塊無紡布鉆透。此外，人們會預(yù)期更細(xì)的纖維對于尖銳的硬物體的抵抗力將更低。不受理論的束縛，根據(jù)本發(fā)明可采用的無紡布的特殊防羽絨性可以由緊密交織的連續(xù)長絲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致。
例7：單位面積重量和纖維數(shù)的意義
由32pie雙組分纖維或各50％的16pie雙組分纖維與32pie雙組分纖維的混合物制成具有不同單位面積重量的無紡布。如在例6中那樣，比照dinen12132-1，利用用于織物的枕頭壓力測試來得到該無紡布的防羽絨性。由單絲的纖維線密度計算每單位面積的無紡布有多少單絲(1分特相當(dāng)于10克/千米)。
纖維和分裂長絲具有以下性質(zhì)：
材料：比例約為70/30的聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚酰胺6(pet/pa6)
細(xì)度：
pie16：分裂前的纖維2.4分特
長絲分裂后：pet8x0.2分特/pa68x0.1分特
長絲平均直徑：0.15分特
pie32：分裂前的纖維2.4分特
分裂后的長絲：pet16x0.1分特/pa616x0.05分特
長絲的平均直徑：0.075分特
單位重量的長絲長度：
pie16：約66.7千米/克
pie32∶133.3千米/克
無紡布的特性和結(jié)果總結(jié)于下表2。
表2：根據(jù)例7的無紡布的特性
(md＝機(jī)器方向cd＝機(jī)器橫向)
如上面針對例6所說的，若在所有方向上實現(xiàn)了20個或更少的刺穿，則認(rèn)為樣品是防羽絨的。按照dinen121321，無紡布b，c，f，g和h即為防羽絨的。無紡布還具有良好的透氣性，并因此適用于紡織應(yīng)用，例如床上用品。結(jié)果表明，有利的是，長絲細(xì)度與單位面積重量彼此協(xié)調(diào)一致，使得每單位面積存在足夠多數(shù)量的纖維?？赡苡欣氖?，在應(yīng)用相對細(xì)的長絲時，調(diào)整單位面積重量，以提供所希望的透氣性。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！