專利名稱：用于生產(chǎn)由至少部分地分裂開(kāi)的紗線、纖維或單絲構(gòu)成的平面織物的方法以及用于其生 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成包括至少部分地分裂開(kāi)的紗線、纖維或單絲的平面織物的方
法以及一種用于形成所述平面織物的裝置。
背景技術(shù)：
EP 0 814 188 Bl披露了一個(gè)用于從由不相容的起始材料聚對(duì)苯二甲酸乙二酯以 及尼龍_6組成的連續(xù)雙組份單絲來(lái)形成的一種可容易分裂的非織造織物的方法。在該方 法中，將該非織造織物暴露于液體加壓的噴射流的作用中以使復(fù)合的單元分離為基本單絲 并且實(shí)現(xiàn)它們的纏結(jié)以及粘合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明出于其目的來(lái)提供一種方法，由此將自可分裂的紗線、纖維或單絲形成平 面織物的操作簡(jiǎn)化并且是在經(jīng)濟(jì)上特別有利的。 形成包括至少部分可分裂的紗線、纖維或單絲的平面織物的操作將僅需要一個(gè)能 量或機(jī)械力，當(dāng)與例如一個(gè)高壓水噴射處理(特別是在約120巴至500巴的壓力下)相比 時(shí)該能量或機(jī)械力是特別低的。 該方法將不進(jìn)一步要求額外的特別地時(shí)間_密集、能量_密集和/或成本_密集
型的操作，例如當(dāng)在一個(gè)水噴射處理的情況下時(shí)需要將該平面織物干燥。 該方法將進(jìn)一步包括使共軛的紗線、纖維或單絲有可能至少部分分裂開(kāi)，無(wú)論它
們由相互相容的聚合物組成還是另外由相互不相容的聚合物組成的。 本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一個(gè)裝置，該裝置特別適合于本方法并且由此使本 方法可能按一種簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行。 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)所述目的通過(guò)權(quán)利要求1和10的特征實(shí)現(xiàn)了 。 本發(fā)明的方法包括在被用作紗線、纖維或單絲的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) 以下至少2(TC至3(TC的溫度下通過(guò)用于冰、用冷凍水或用一種空氣-顆?；旌衔锾幚硖貏e 是轟擊將一種可分裂的起始平面織物至少部分地分裂或分裂開(kāi)成為基本單絲。
所使用的非晶態(tài)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或軟化溫度是在此溫度下該聚合 物在它的變形能力上表現(xiàn)出最大變化的溫度。這種所謂的玻璃轉(zhuǎn)變將不良的脆性能量_彈 性區(qū)(玻璃區(qū))與優(yōu)異的柔軟的熵-彈性區(qū)(橡膠-彈性區(qū))分離開(kāi)。進(jìn)入非晶態(tài)聚合物 的流體區(qū)的轉(zhuǎn)變是流體。部分結(jié)晶的聚合物兼有一個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在此溫度以下該非 晶相"凝固"(與脆化有關(guān))以及一個(gè)熔化溫度，在此溫度下該結(jié)晶相不再存在。該熔化溫 度是在熵彈性區(qū)和流體區(qū)之間的一個(gè)明顯的分界。用于該空氣-顆?；旌衔锏挠杏玫墓腆w顆粒具體地講包括無(wú)機(jī)顆粒如砂(例如石
英砂)或聚合物顆粒。 干冰、冷凍水或空氣_顆粒混合物優(yōu)選以球粒的形式使用。在干冰或冷凍水的情況下還有一個(gè)可能性是雪。 所使用的干冰粒優(yōu)選是具有約3mm的直徑以及在5mm和30mm之間的長(zhǎng)度的圓柱 形的顆粒。對(duì)比起來(lái)，干冰雪(dry ice snow)指的是更細(xì)顆粒的并且由此更低粗糙的顆粒 具有例如約0. 1mm的直徑以及不大于1mm的長(zhǎng)度。 干冰包括具有約-78. 5t:的溫度的冷凍的二氧化碳，當(dāng)冷凍的二氧化碳落在可分 裂的起始平面織物上時(shí)無(wú)殘留地轉(zhuǎn)變(升華)為氣態(tài)。 由此干冰的使用具有以下優(yōu)點(diǎn)如使用一種空氣-砂混合物的情況，不存在對(duì)于 任何隨后的來(lái)自該分裂開(kāi)的基本單絲的分離或過(guò)濾的需要。 在大氣壓力下使用干冰也不導(dǎo)致(像在使用水冰(water ice)的情況下)形成一 種液體，由此得到這個(gè)術(shù)語(yǔ)"干冰"。 因?yàn)楸景l(fā)明的方法在使用用于分裂工作的干冰、冷凍水或空氣-顆粒混合物時(shí)沒(méi) 有利用液體特別是液體水，所以不存在對(duì)平面織物(該平面織物包括至少部分分裂開(kāi)的紗 線、纖維或單絲)的另外所必須的特別的時(shí)間_能量_和/或成本_密集型的干燥操作的 需要，例如不同于水噴射處理的情況。 在選定的處理參數(shù)下使用干冰轟擊將使所處理的表面的溫度降低達(dá)約60°C 。
在使用空氣_顆?；旌衔锘蚶鋬鏊畷r(shí)，處理溫度選擇為使所處理的表面的溫度是 在被用作紗線、纖維或單絲的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以下至少2(TC至3(TC。
因?yàn)樘幚頊囟仁窃诒挥米骷喚€、纖維或單絲的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以 下至少2(TC至3(TC，所以實(shí)現(xiàn)了聚合物某種程度的脆化，這至少增進(jìn)或促進(jìn)了平面織物分 裂開(kāi)成為基本單絲而不損害基本單絲。 還將通過(guò)干冰、空氣-砂混合物或冷凍水的比較低的粗糙度來(lái)避免損害基本單 絲。 就實(shí)現(xiàn)對(duì)該基本單絲沒(méi)有損害并且具體地講對(duì)其是溫和的分裂而言，使用雪的形 式來(lái)代替球粒是特別優(yōu)選的，這是因?yàn)檠┑母〉念w粒尺寸和/或更低的粗糙度(更高的 "柔軟性")。 由于在可分裂的起始平面織物的處理過(guò)程中干冰的升華作用的結(jié)果，二氧化碳的 體積突然從固態(tài)膨脹成氣態(tài)達(dá)到它的原始體積的約600倍至800倍。干冰嵌塞在基本單絲 之間，這同樣至少增進(jìn)或促進(jìn)了平面織物分裂開(kāi)成為基本單絲。 考慮跨過(guò)紗線、纖維或單絲的斷面，基本單絲的安排可以是例如皮芯結(jié)構(gòu)或桔瓣 或餅(pie)結(jié)構(gòu)。特別優(yōu)選使用一種可分裂的起始平面織物，其中這些基本單絲是以餅結(jié) 構(gòu)存在(優(yōu)選具有2至64個(gè)分段)，特別是用于影響單絲的直徑。
本發(fā)明的優(yōu)選的構(gòu)想方案是從屬權(quán)利要求的主題。 有利的是使用一種非織造織物作為可分裂的起始平面織物。所使用的非織造織物 優(yōu)選是一種短纖維非紡織片或一種紡粘型非織造織物(該織物包括連續(xù)單絲纖維或包括 復(fù)合纖維，這種纖維或通過(guò)熔紡過(guò)程或通過(guò)溶劑紡過(guò)程獲得)。 優(yōu)選使用熔紡的紡粘型非織造織物，因?yàn)樗鼈兙哂谐^(guò)溶劑紡的紡粘型非織造織 物的以下優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有必須去除的溶劑并且它們的使用更加經(jīng)濟(jì)。 所使用的可分裂的起始平面織物優(yōu)選是一種預(yù)先加固的非織造織物，該非紡織片 是熱地、機(jī)械地和/或化學(xué)地預(yù)先加固的，特別優(yōu)選熱預(yù)先加固的。
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這些紗線、纖維或單絲具有至少兩種基本單絲，這些基本單絲選自由聚烯烴類、聚 酯類、聚酰胺和/或聚氨酯任意組合構(gòu)成的聚合物對(duì)或共混物。 優(yōu)選的聚烯烴是例如聚乙烯或聚丙烯；優(yōu)選的聚酯是例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、 聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二酯、回收的聚酯、聚乳酸酯或共聚多酯類；并且優(yōu) 選的聚酰胺是例如尼龍_6、尼龍_12、尼龍-6， 6或共聚酰胺類。 對(duì)于一個(gè)高效的操作，使用所述干冰、所述冷凍水或所述空氣-顆?；旌衔飳?duì)可 分裂的起始平面織物的表面的處理，特別是轟擊，是以一個(gè)在O. 1°至180° 、優(yōu)選45°至 135° 、特別優(yōu)選90。的碰撞角來(lái)進(jìn)行。 該干冰、冷凍水或空氣_顆?；旌衔锏念w粒的動(dòng)能有利的是不小于0. 4焦耳。顆
粒的質(zhì)量和速度選擇為使在平面織物生成中該平面織物沒(méi)有可見(jiàn)的損害或穿孔。 干冰、冷凍水或空氣_顆?；旌衔锏牧魉儆欣氖翘幱趶?0kg/h至70kg/h的范
圍內(nèi)并且優(yōu)選處于從30kg/h至50kg/h的范圍內(nèi)。 當(dāng)它們落在可分裂的起始平面織物的表面時(shí)，干冰、冷凍水或空氣-顆?；旌衔?的顆粒優(yōu)選具有10 ii m至30mm并且更優(yōu)選0. lmm至10mm的平均尺寸。
使用干冰、冷凍水或空氣_顆粒混合物對(duì)該可分裂的起始平面織物的表面的轟擊 優(yōu)選在與出口噴嘴的2. 5m/min至12. 5m/min，特別優(yōu)選2. 5m/min至5m/min的向前前進(jìn)的 速度相結(jié)合的100m/s至500m/s的速度下起作用。 分裂開(kāi)成為基本單絲有利的是在O. 5巴至16巴、優(yōu)選0. 5巴至6巴、特別優(yōu)選0. 5
巴至2巴的壓力下起作用。 本發(fā)明進(jìn)一步提供一個(gè)裝置，該裝置特別適合于本發(fā)明上述的方法并且該裝置使 之有可能按一種簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行該方法。 特別是根據(jù)權(quán)利要求1至7的一種方法用于分裂開(kāi)一種平面織物的裝置，該平面 織物包括至少部分地分裂開(kāi)的紗線、纖維或單絲，這些紗線、纖維或單絲包括至少兩種基本 單絲，該裝置配備有可指向該可分裂的起始平面織物的至少一個(gè)出口噴嘴，以便使用干冰、 使用冷凍水或使用一種空氣_顆?；旌衔镛Z擊該起始平面織物的至少一個(gè)可分裂的表面。
有利的是，至少一個(gè)出口噴嘴具有所配置的內(nèi)部件(internals)用于粉碎在其內(nèi) 部的干冰、冷凍水或空氣_顆?；旌衔?。


本發(fā)明的實(shí)施 現(xiàn)在通過(guò)參考實(shí)例和附圖更加具體地闡明本發(fā)明的主題。 圖1示出一個(gè)70 : 30 (重量/重量)分割的PET/PA6餅(pie)纖維紡粘型非織
造織物的表面被放大ioo-倍的截面的一個(gè)掃描電子顯微照片，該織物是通過(guò)熱預(yù)先加固
的并且根據(jù)本發(fā)明通過(guò)使用干冰粒在2巴下分裂開(kāi)的， 圖2示出一個(gè)70 : 30 (重量/重量)分割的PET/PA6餅形纖維(非_熱預(yù)先加
固的)紡粘型非織造織物的表面被放大ioo-倍的截面的一個(gè)掃描電子顯微照片，該織物根
據(jù)本發(fā)明通過(guò)使用干冰雪在2巴下分裂開(kāi)的并且 圖3示出一個(gè)70 : 30 (重量/重量)分割的PET/PA6餅纖維(非-熱預(yù)先加固
的)紡粘型非織造織物的表面被放大ioo-倍的截面的一個(gè)掃描電子顯微照片，該織物是根據(jù)本發(fā)明通過(guò)使用干冰雪在1巴下分裂開(kāi)的。 該掃描電子顯微照片是通過(guò)使用JE0L JSM-6480LV低壓掃描電子顯微鏡在20kV 的加速電壓下制成的。
具體實(shí)施方式

實(shí)例1 : 實(shí)例1包括使用干冰粒轟擊紡粘型非織造織物，特別是熔紡的紡粘型非織造織 物，它由具有16分段的餅結(jié)構(gòu)的連續(xù)雙組分單絲組成，這些分段由按70 : 30的重量比的 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯/尼龍_6(PET/PA6)交替地構(gòu)成。 對(duì)此，該紡粘型非織造織物是以極小針剌的并且因此處于極小機(jī)械結(jié)合的狀態(tài)， 那么該紡粘型非織造織物是可以被運(yùn)輸?shù)?。此外，該紡粘型非織造織物是處于熱預(yù)先加固 狀態(tài)，該熱的預(yù)先加固在一個(gè)可加熱的滾筒壓機(jī)上在15(TC的溫度下并且在300巴的壓力 下在30秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)生。 為了分裂紡粘型非織造織物中的單絲，將該紡粘型非織造織物置于在用于干冰粒
的出口噴嘴下面的90。的角度。就形狀而言，該噴嘴是具有測(cè)量為50mmX4mm大小的矩形
出口面積的一個(gè)寬-縫隙噴嘴。盡管原則上對(duì)此實(shí)例使用圓噴嘴也是有可能的，但是該噴
嘴被用于在盡可能大的一個(gè)面積上來(lái)分布能量。 隨后，將該紡粘型非織造織物使用干冰粒垂直地進(jìn)行轟擊。 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(結(jié)晶)具有約80。C的ISO 75HDT/A(1.8MPa)玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度(Tg)和約255°C的ISO 11359熔化溫度，并且尼龍_6具有約65°C的ISO 75HDT/ A(1.8MPa)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和約22(TC的ISO 11359熔化溫度。 這些干冰粒具有近似3mm的直徑和lcm的長(zhǎng)度。假定干冰密度為1. 56g/cm3，則一 個(gè)球粒重約O. llg(質(zhì)量m)。 用干冰粒的轟擊在與對(duì)于干冰粒的300m/s的速度(v)相結(jié)合的50kg/h的流速下 起作用。 由此這些干冰粒的動(dòng)能(Ekin = 0. 5m v2 = 0. 5 X 0. 11 X10—3kg X (300m/s)2 = 4. 95kg m2/s2)是4. 95焦耳。 在出口噴嘴和該可分裂的起始平面織物的表面之間的距離是在10mm和100mm之 間，優(yōu)選在25mm和75mm之間。 在轟擊該紡粘型非織造織物時(shí)這些干冰粒的壓力是2巴。該出口噴嘴的向前前進(jìn) 的速率是5m/min。 圖1示出了實(shí)例1的紡粘型非織造織物的掃描電子顯微照片。
實(shí)例2 : 與實(shí)例1相比，實(shí)例2使用具有約0. ImmXO. 5mm的顆粒大小的干冰雪代替干冰 粒。干冰雪重O. 0105g(質(zhì)量m)。 使用干冰雪的轟擊在300m/s的速度(v)下起作用。 由此該干冰雪的動(dòng)能(Ekin = 0.5m v2 = 0. 5X0. 0105X10—3kgX (300m/s)2 = 0. 4725kg m2/s2)是0. 4725焦耳。 此外，與實(shí)例1中的程序相比，所使用的由具有16分段(這些分段由按70 : 30
6的重量比的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯/尼龍_6構(gòu)成)的餅結(jié)構(gòu)的雙組分單絲組成的紡粘型非 織造織物不是熱預(yù)先加固的。此外除了用干冰雪代替干冰粒，該方法在類似于實(shí)例1的條 件下進(jìn)行。 圖2示出了實(shí)例2的紡粘型非織造織物的掃描電子顯微照片。
由于無(wú)熱預(yù)先加固，這些單絲比實(shí)例1中的那些更易移動(dòng)。
實(shí)例3 : 根據(jù)實(shí)例3的方法也使用具有由按70 : 30的重量比的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯/尼 龍_6構(gòu)成的16分段的餅結(jié)構(gòu)的雙組分單絲的紡粘型非織造織物。該方法類似于實(shí)例2使 用干冰雪代替干冰粒進(jìn)行。與實(shí)例2相比，實(shí)例3中的干冰雪的壓力不是2巴而是僅1巴 用于該紡粘型非織造織物的轟擊。 圖3示出了實(shí)例3的紡粘型非織造織物的掃描電子顯微照片。 根據(jù)實(shí)例3的方法示出了甚至在1巴的壓力下分裂成為基本單絲仍然是非常容易
地有可能的。
權(quán)利要求
用于制造一種平面織物的方法，該平面織物包括由至少兩種基本單絲形成的至少部分地分裂開(kāi)的紗線、纖維或單絲，在該方法中，在被用作紗線、纖維或單絲的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以下至少20℃至30℃的溫度下通過(guò)用干冰、用冷凍水或用一種空氣-顆?；旌衔锾幚硖貏e是轟擊將一種可分裂的起始平面織物至少部分地分裂開(kāi)成為基本單絲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，一種非織造織物，特別是一種紡粘型非織造織物被用作可分裂的起始平面織物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，一種預(yù)先加固的非織造織物被用作可分裂的起始平面織物。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，這些紗線、纖維或單絲具有至少兩種基本單絲，這些基本單絲選自由聚烯烴類、聚酯類、聚酰胺和/或聚氨酯任意組合構(gòu)成的聚合物對(duì)或共混物。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，使用所述干冰、所述冷凍水或所述空氣-顆?；旌衔飳?duì)可分裂的起始平面織物的表面的處理，特別是轟擊，以一個(gè)在o. r至180° 、優(yōu)選45°至135° 、特別優(yōu)選90。的碰撞角(a)進(jìn)行。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述干冰、所述冷凍水或所述空氣_顆?；旌衔锏念w粒的動(dòng)能不小于0. 4焦耳。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，該分裂成為這些基本單絲是在0. 5巴至16巴、優(yōu)選0. 5至6巴、特別優(yōu)選0. 5至2巴的壓力下進(jìn)行的。
8. 特別是根據(jù)權(quán)利要求1至7的一種方法用于分裂一種可分裂的起始平面織物的裝置，該起始平面織物包括至少部分地分裂開(kāi)的紗線、纖維或單絲，這些紗線、纖維或單絲包括至少兩種基本單絲，該裝置配備有可指向該平面織物的至少一個(gè)出口噴嘴，以便使用干冰、使用冷凍水或使用一種空氣_顆粒混合物轟擊該起始平面織物的至少一個(gè)可分裂的表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，用于粉碎該干冰、該冷凍水或該空氣_顆?；旌衔锏膬?nèi)部零件被配置在至少一個(gè)出口噴嘴中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)平面織物的一種簡(jiǎn)單并且經(jīng)濟(jì)的方法，該平面織物由至少部分地分裂開(kāi)的紗線、纖維或單絲構(gòu)成，特別是，在該方法中避免了消耗時(shí)間的、能量和/或成本密集型的過(guò)程。其結(jié)果是，在被用作紗線、纖維或單絲的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以下至少20℃至30℃的溫度下通過(guò)用于冰、用冷凍水或用一種空氣-顆?；旌衔锾幚硖貏e是轟擊將一種初始平面織物至少部分地分割或分裂開(kāi)成為基本單絲。
文檔編號(hào)D04H1/541GK101778972SQ200880103286
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者D·雷貝爾, K·倫佩爾特, P·里茨科, R·格羅騰, U·雅恩 申請(qǐng)人:卡爾·弗羅伊登伯格公司