[发明专利]非织造材料

说明书

提供包含至少一个纤维非织造层的材料，其包含变形纱，优选假编变形纱。包含在材料中的变形纱能使得可调整材料的机械性能以使材料能够符合高局部变形。

本发明涉及包含至少一个纤维非织造层的材料和生产所述材料的方法。

非织造材料用于许多工业应用中，例如排水材料、建筑材料和包装材料。工业应用中所用的非织造材料通常具有高拉伸强度和高模量。工业应用中的非织造物可经受高局部变形，例如当用作围绕不规则形状物体的包装材料时或者模制成复杂的三维形状时。高模量非织造物可能缺乏符合该局部变形的能力。

GB 1,192,351公开了通过形成卷曲连续长丝垫而生产挠性片材料的方法，其中卷曲连续长丝在张力下提供，随后释放张力以产生长丝在三个维度上随意互相贯通，并通过以分散体或溶液的形式应用的至少一种树脂或弹性粘合剂将长丝粘合在一起。

本发明的目的是提供包含至少一个纤维非织造层且具有符合高局部变形的能力的材料。

本发明的目的通过包含至少一个纤维非织造层的材料实现，所述材料具有厚度、宽度和长度，其中纤维非织造层的厚度比纤维非织造层的宽度和长度小至少1个数量级，其特征在于至少一个纤维非织造层包含至少一种变形纱，其中变形纱为包含至少两种不同聚合物的复丝纱，且变形纱和/或至少一个纤维非织造层通过源自变形纱的聚合物热粘合。

纤维非织造层中变形纱的存在能使得可调整材料的机械性能以使材料能够符合高局部变形。

如本文所用术语纤维指短纤维和长丝。

变形纱应当理解为已加工以沿着纱的纤维和/或长丝的长度引入持久扭变，例如卷曲、盘绕、环线、皱纹或其它扭变或其任何组合的纱。

如本领域技术人员所熟知，纤维非织造层基本具有二维形状，其中纤维非织造层的厚度比纤维非织造层的宽度和长度小至少一个数量级，更优选至少2个数量级，更优选至少3个数量级。

纤维非织造层的厚度为0.05-10mm，优选0.10-5.0mm，更优选0.2-2.0mm，更优选0.3-1.0mm。

加工变形纱的长度由于持久扭变的形成，与在加工成变形纱以前具有相同重量的纱的长度相比更小。纱的长度通过将纱的一端固定在夹子中并测量纱的另一端至夹子的距离测定而不向纱施加负载，其中加工成变形纱以前纱的长度优选为1.0m。变形纱的长度与加工以前纱的长度的比为0.90或更小，优选0.75或更小，更优选0.60或更小，最优选0.50或更小。优选变形纱的长度与加工以前纱的长度的比为至少0.20，更优选至少0.30，最优选至少0.40。通过降低变形纱的长度与加工以前纱的长度的比，变形纱中的扭变数目和/或扭变尺寸提高，这提高变形纱的最大断裂伸长率和/或降低变形纱在小伸长率例如2％、5％或15％伸长率下的模量。当变形纱的长度与加工以前纱的长度的比为0.40或更小时，扭变数目可提高至其中在变形纱中的扭变之间形成缠结的风险提高的水平，这可降低变形纱的最大断裂伸长率和/或提高变形纱在小伸长率下的模量。

优选，扭变数目为至少25个/米加工变形纱长度，更优选至少50，甚至更优选至少75，最优选至少100个/米加工变形纱长度。优选扭变数目为250或更小个/米加工变形纱长度，更优选200或更小，甚至更优选150或更小，最优选至少125或更小个/米加工变形纱长度。

在一个实施方案中，包含至少一个纤维非织造层的材料可完全由变形纱组成。

持久扭变可通过任何合适的方法，例如通过在连续方法中或者在三阶段方法中将纱加捻，将加捻的纱热定型和将热定型的加捻纱解捻，或者通过使纱通过热填充箱而引入纱中。纱也可通过将纱加热并使热纱通过刀边或者通过使热纱通过一对齿轮之间而加工。纱也可通过将纱喷气变形而加工成变形纱。