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CN116209799A - 用于绝热的可洗涤乙酸纤维素纤维共混物 - Google Patents

用于绝热的可洗涤乙酸纤维素纤维共混物 Download PDF

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CN116209799A
CN116209799A CN202180053253.3A CN202180053253A CN116209799A CN 116209799 A CN116209799 A CN 116209799A CN 202180053253 A CN202180053253 A CN 202180053253A CN 116209799 A CN116209799 A CN 116209799A
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D·S·萨塔姆
M·D·赫尔顿
K·T·巴勒姆
A·M·罗杰斯-史密斯
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Eastman Chemical Co
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Abstract

纤维共混物,其包含:(a)具有3.0或更小的单丝旦数(DPF)的乙酸纤维素(CA)短纤维;和(b)具有6.0或更大的dpf的结构短纤维;和(c)任选地,粘合纤维。该纤维共混物可制成非织造网,用于热粘合和随后用作例如外衣、床上用品等中的绝热物。该纤维共混物现在可以含有任选可生物降解的可持续衍生的纤维,其提供良好的绝热clo值和膨松度,甚至在多次洗涤循环之后也是如此,连同良好的短期压缩恢复性。

Description

用于绝热的可洗涤乙酸纤维素纤维共混物
技术领域
本发明大体涉及用作绝热絮垫的纤维共混物。本发明特别涉及含有可持续衍生的乙酸纤维素纤维的共混物,其可被制成松散填料纤维或非织造网,用于热粘合或树脂粘合以及随后用作绝热物,例如在服装和床上用品中,并且在多次洗涤循环后具有良好的膨松度和绝热性。
背景技术
自然界最好的绝热体之一是羽绒。羽绒绝热物通常由鹅或鸭羽状物-羽毛下面的膨松的松软层制成。羽绒产生高膨松度的簇,其捕集空气和体热。除了其有效捕集热量的能力之外,羽绒是可压缩的,并且在低重量下提供优异的热阻性质。
然而,羽绒绝热具有几个缺点,包括在潮湿时失去其膨松度以及其绝热能力,使得其对于冷和潮湿的环境是差的选择。羽绒绝热也相对昂贵,并且引起动物福利担忧。
羽绒绝热物的典型替代物是聚酯非织造绝热絮垫。絮垫可以包括短纤维或连续聚酯长丝。虽然它解决了羽绒在潮湿时在膨松度保持和动物福利方面的一些问题,但它来源于石油,并且纤维基本上是不可生物降解和不可堆肥的。
理想地选择的纤维应具有良好的压缩恢复性。纤维絮垫通常以压缩状态运输以降低运输成本。在将捆包从其压缩状态释放时,纤维絮垫理想地尽可能恢复其原始膨松度。许多纤维虽然具有合适的初始膨松度,但在经历压缩状态后不能很好地恢复。
因此,本领域需要为工业提供可与和/或聚酯纤维一起使用的纤维,其在洗涤循环之后提供可接受的绝热能力和膨松度保持、在压缩之后可恢复其膨松度的至少一半以上并且还源自可持续资源。任选地,这样的纤维是可生物降解的。
本发明解决这种需要以及其它需要,这将从下面的描述和所附权利要求中变得显而易见。
发明内容
在所附权利要求中阐述本发明。
现在提供一种短纤维共混物,其包含:
(a)具有3.0或更小的单丝旦数(dpf)的乙酸纤维素短纤维;和
(b)具有6.0或更大的dpf的结构短纤维;和
(c)任选地,粘合纤维。
结构纤维可以是乙酸纤维素纤维、聚酯纤维或其它类型的结构纤维,例如丙烯酸系。
还提供了一种非织造网,其包含该纤维共混物,以及絮垫、绝热内衬和甚至具有该纤维共混物的预混合的捆包。
可以用这些纤维共混物制造制品,例如服装、鞋、手套、枕头、盖被、毯子、盖毯、床垫、床垫衬垫、睡袋和垫子。
附图说明
图1是显示用于洗涤循环测试的样品的制备的图。
图2是说明用CA纤维制造的非织造网相对于其它商业产品在多次洗涤循环之后的绝热性趋势的图。
图3是说明用CA纤维制造的非织造网相对于其它商业产品在多次洗涤循环之后每单位基重的绝热性的图。
图4是说明用CA纤维制造的非织造网相对于其它商业产品在多次洗涤循环之后的膨松度趋势的图。
图5是说明用不同量和dpf类型的CA纤维制造的非织造网的耐压缩性的柱状图。
图6是说明用不同量和dpf类型的CA纤维制造的非织造网的短期压缩恢复性的柱状图。
发明详述
已经发现,纤维共混物和衍生自纤维共混物的非织造网可在若干次洗涤循环之后提供与所有聚酯或聚酯/尼龙共混物相当的膨松度保持和绝热值(clo),但包含可持续地衍生,并且任选地可为可生物降解的纤维。我们还发现,在含有纤维共混物的应用中所需的特定属性可以通过在乙酸纤维素纤维的量和形态上进行调节来强调。在一些情况下,现在可以获得在压缩后具有显著膨松度恢复的纤维絮垫,在一些情况下,可以获得比由100%较高dpf结构纤维制成的絮垫具有更高膨松度恢复的纤维絮垫。
所述纤维共混物包含具有3.0或更小的单丝旦数(dpf)的短乙酸纤维素纤维。dpf不超过3.0的CA纤维提供柔软的手感并增加絮垫捕集静止空气袋的能力,从而提供具有良好的clo绝热值以及初始膨松度的絮垫、非织造网、内衬和制品。短纤维“共混物”包含松散纤维填料、非织造网、内衬、絮垫、以及本文所述的任何制品的纤维含量。
有用的乙酸纤维素(CA)短纤维描述于在2018年2月27日提交的国际专利申请PCT/US2018/019995中;其全部内容在此通过引用并入。在任何所并入的主题与本文的任何公开内容相矛盾的程度上,本文的公开内容优先于所并入的内容。
CA纤维是可持续的,因为它们衍生自得自植物如木材或棉花的纤维素骨架。
如本文所用,乙酸纤维素纤维或CA纤维包括二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素,或它们的混合物。本文所用的CA纤维不同于再生纤维素,并且在其类别内不包括再生纤维素,所述再生纤维素通常为人造丝的通用名,例如粘胶纤维、莫代尔和莱赛尔,包括Tencell和Lycra。CA可具有1.9至小于3的取代度。本文所用的术语“取代度”或“DS”是指纤维素聚合物的每个葡糖酐环上的酰基取代基的平均数,其中最大取代度为3.0。在一些情况下,CA可具有至少1.95、2.0、2.05、2.1、2.15、2.2、2.25或2.3和/或不大于2.9、2.85、2.8、2.75、2.7、2.65、2.6、2.55、2.5、2.45、2.4或2.35的平均取代度。DS也可以落入上述范围中的一个或多个内(例如,2.2至2.8)。在一些情况下,至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的CA具有大于2.15、2.2或2.25的DS。在一些情况下,至少90%的CA可具有大于2.2、2.25、2.3或2.35的DS。通常,乙酰基可占总酰基.取代基的至少1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%或60%和/或不超过99%、95%、90%、85%、80%、75%或70%。
CA纤维的重均分子量(Mw)可不大于90,000,使用凝胶渗透色谱法,用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为溶剂测量。在一些情况下,CA的Mw可为至少10,000、至少20,000、25,000、30,000、35,000、40,000或45,000和/或不大于100,000、95,000、90,000、85,000、80,000、75,000、70,000、65,000、60,000或50,000。
CA纤维可通过任何合适的方法形成。在一些情况下,CA可通过使纤维素材料如木浆与乙酸酐和催化剂在酸性反应介质中反应形成CA薄片而形成。然后可将薄片溶解在溶剂如丙酮或甲乙酮中,以形成“溶剂纺丝原液”,可将其过滤并送过喷丝头以形成CA纤维。在一些情况下,取决于纤维的所需性质和最终用途,在过滤之前可将最多1重量%或更多的二氧化钛或其它消光剂加入到纺丝原液中。
在一些情况下,用于形成CA纤维的溶剂纺丝原液或薄片除了CE之外可以包含很少或不包含添加剂。这样的添加剂可包括但不限于增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂、助氧化剂、酸清除剂、无机物、颜料和着色剂。在一些情况下,CA纤维可包含至少90、90.5、91、91.5、92、92.5、93、93.5、94、94.5、95、95.5、96、96.5、97、97.5、98、98.5、99、99.5、99.9、99.99、99.995或99.999%的CE,基于纤维的总重量。CA纤维可包含不超过10、9.5、9、8.5、8、7.5、7、6.5、6、5.5、5、4.5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.5、0.1、0.01、0.005或0.001重量%的添加剂,包括本文所列的特定添加剂。
CA纤维可获得较高水平的可生物降解性和/或可堆肥性,而不使用传统上用于促进类似纤维的环境非持久性的添加剂。此类添加剂可以包括例如光降解剂、生物降解剂、分解促进剂和各种类型的其它添加剂。在一些情况下,尽管基本上不含这些类型的添加剂,但当在工业、家庭和/或土壤条件下测试时,CA纤维和制品可表现出增强的可生物降解性和可堆肥性。
在一些实施方案中,CA纤维可基本上不含光降解剂。例如,基于纤维的总重量,纤维可包含不超过1、0.75、0.50、0.25、0.10、0.05、0.025、0.01、0.005、0.0025或0.001重量%的光降解剂,或纤维可不包含光降解剂。此类光降解剂的实例包括但不限于用作光氧化催化剂,并且任选地通过一种或多种金属盐、可氧化促进剂及其组合的存在而增强的颜料。颜料可包括涂覆或未涂覆的锐钛矿或金红石二氧化钛,其可单独存在或与一种或多种增强组分例如各种类型的金属组合存在。光降解剂的其它实例包括苯偶姻、苯偶姻烷基醚、苯甲酮及其衍生物、苯乙酮及其衍生物、醌、噻吨酮、酞菁及其它光敏剂、乙烯-一氧化碳共聚物、芳族酮-金属盐敏化剂及其组合。
在一些实施方案中,CA纤维可基本上不含生物降解剂和/或分解剂。例如,纤维可包含不超过1、0.75、0.50、0.25、0.10、0.05、0.025、0.01、0.005、0.0025、0.0020、0.0015、0.001、0.0005重量%的生物降解剂和/或分解剂,基于纤维的总重量,或者纤维可不包含生物降解剂和/或分解剂。此类生物降解剂和分解剂的实例包括但不限于磷的含氧酸的盐、磷的含氧酸的酯或其盐、碳酸或其盐、磷的含氧酸、硫的含氧酸、氮的含氧酸、这些含氧酸的偏酯或氢盐、碳酸及其氢盐、磺酸和羧酸。
此类生物降解剂和分解剂的其它实例包括选自每分子具有2-6个碳原子的含氧酸、每分子具有2-6个碳原子的饱和二羧酸的有机酸、和含氧酸或饱和二羧酸与具有1-4个碳原子的醇的低级烷基酯。生物降解剂也可包括酶,例如脂肪酶、纤维素酶、酯酶及其组合。其它类型的生物降解剂和分解剂可包括纤维素磷酸酯、淀粉磷酸酯、磷酸氢钙、磷酸三钙、磷酸钙氢氧化物、羟基乙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、琥珀酸酐、戊二酸、乙酸及其组合。
CA纤维也可以基本上不含几种其它类型的添加剂,这些添加剂已经被添加到其它纤维中以促进环境非持久性。这些添加剂的实例可以包括但不限于聚酯,包括脂族和低分子量(例如小于5000)聚酯,酶,微生物,水溶性聚合物,改性乙酸纤维素,水分散性添加剂,含氮化合物,羟基官能化合物,含氧杂环化合物,含硫杂环化合物,酸酐,单环氧化物,及其组合。在一些情况下,CA纤维可包含不超过0.5、0.4、0.3、0.25、0.1、0.075、0.05、0.025、0.01、0.0075、0.005、0.0025或0.001重量%的这些类型的添加剂,或CA纤维可不包含这些类型的添加剂中的任一种。
在喷丝头处,可以将溶剂纺丝原液挤出通过多个孔以形成连续的乙酸纤维素长丝。长丝可以聚集在一起形成几百或甚至几千根单独长丝的束。这些束或带中的每一个可以包括至少100、150、200、250、300、350或400和/或不超过1000、900、850、800、750或700根纤维。喷丝头可以以任何适于生产具有所需尺寸和形状的长丝和束的速度操作。
多个束可以组装成CA长丝纱线,例如卷曲或未卷曲的丝束带。如本文所用,“长丝纱线”或“束纱”是指由多个连续的、未加捻的单独长丝形成的纱线。长丝纱线可以具有任何合适的尺寸,并且在一些实施方案中,可以具有至少20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、75,000、100,000、150,000、200,000、250,000、300,000、350,000、400,000、450,000或500,000的总旦尼尔。替代或另外地,长丝纱线的总旦尼尔可以为不超过5,000,000、4,500,000、4,000,000、3,500,00、3,000,000、2,500,000、2,000,000、1,500,000、1,000,000、900,000、800,000、700,000、600、00、500,000、400,000、350,000、300,000、250,000、200,000、150,000、100,000、95,000、90,000、85,000、80,000、75,000或70,000。
以通常纵向排列的方式挤出并最终形成长丝纱线的单独长丝也可具有任何合适的尺寸。例如,每根长丝的线性单丝旦数(9000m纤维长度的克数重量)可以为至少0.1、或至少0.5、或至少0.8、或至少1、或至少1.2、或至少1.5、或至少1.6、或至少1.7、或至少1.8、或至少1.9、或至少2.0、或至少2.1、或至少2.2、或至少2.3、或至少2.4、或至少2.5、和/或不超过或小于3、或不超过2.9、或不超过2.8、或不超过2.75、或不超过2.6、或不超过2.5、或不超过2.4、或不超过2.3、或不超过2.2、或不超过2.0、或不超过1.9,根据ASTM D1577-01使用FAVIMAT振动程序测量。范围的实例包括0.1至3.0、或0.8至2.8、或1至2.5、或1至2.3、或1至2.2、或1至2.0、或1至1.9、或1.2至2.3、或1.2至2.1、或1.2至1.9、或1.5至2.2、或1.5至小于2.0等。本文所用的术语“长丝”是指细长的连续单股纤维,并且区别于短纤维,短纤维已被切成规定长度,如下文进一步详细描述。然而,短纤维将具有与它们从其中切割的连续长丝相同的dpf。CA短纤维的单丝旦数(DPF)可落在上述最小值、最大值或范围(例如,小于3.0、0.5至小于3.0、1.0至2.5或1.5至2.0等)的一种或多种内。
取决于应用类型,纤维共混物可包含具有小于3.0的两种或更多种不同DPF的CA短纤维共混物。例如,纤维共混物可以包含具有大于2.0至3.0的DPF和具有不大于2.0的DPF的CA短纤维的组合。这允许人们平衡使用要求的适应性与强调膨松度或绝热或良好手感。
从喷丝头排出的单独长丝可以具有任何横截面形状。示例性的此类横截面形状包括但不限于圆形、Y形、I形(狗骨)、中空、三叶形、多叶形、X形或小圆齿形。当长丝具有多叶形横截面形状时,它可具有至少4、5或6个或更多个叶片。在一些情况下,长丝可沿一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、或四个或更多个轴对称,并且在其它实施方案中,长丝可为不对称的。在一些情况下,CA短纤维可以是Y形或三叶形。本文所用的术语“横截面”或其变体通常是指在垂直于长丝伸长方向的方向上测量的长丝的横截面。可使用定量图像分析(QIA)来确定和测量长丝的横截面。短纤维可具有与形成它们的长丝类似的横截面形状。
单独长丝(或短纤维)的横截面形状可以根据其与圆形横截面形状的偏差来表征。在一些情况下,这种偏差可以由长丝或纤维的形状因子表征,其由下式确定:形状因子=周长/(4πx横截面积)1/2.在一些实施方案中,单独CA长丝或纤维的形状因子可以为至少1.0,或1.01、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2、2.25、2.5、2.75、3或3.25和/或不大于5、4.8、4.75、4.5、4.25、4、3.75、3.5、3.25、3、2.75、2.5、2.25、2、1.75、1.5或1.25(注意:这些值也可以表示为所列数值与1的比率,例如1.45∶1)。具具有完美圆形横截面形状的长丝或纤维的形状因子为1。形状因子可以由长丝或纤维的横截面积(其可以使用QIA测量)计算。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,CA短纤维具有非圆形形状。例如,短纤维可具有大于1.8、或至少1.9、或至少2.0、或至少2.1、或至少2.2的形状因子。非圆形形状可以在比优化良好手感更希望这些特征的应用中提高絮垫的绝热值以及初始膨松度。中空纤维也可提高絮垫的绝热值。
另外,CA长丝或纤维的横截面形状也可根据其当量直径与圆形横截面比较,当量直径是具有等于给定长丝或纤维的横截面积的圆形长丝或纤维的当量直径。在一些实施方案中,CA长丝或纤维可具有至少0.0022、0.0023、0.0024、0.0025、0.0030、0.0033、0.0035、0.0040、0.0045、0.0050、0.0055、0.0060、0.0065、0.0070、0.0073、0.0075、0.0080、0.0085、0.0090、0.0095、0.0100、0.0103、0.0104、0.0105、0.0110、0.0112、0.0115、0.0120、0.0125、0.0126、0.013、0.014或0.015mm的当量直径。替代或另外地,CA长丝或纤维可具有不大于0.0400、0.0375、0.036、0.0359、0.0350、0.0033、0.0327、0.0325、0.0300、0.0275、0.0250、0.0232、0.0225、0.0200、0.0179、0.0175、0.016、0.0150、0.0127、0.0125或0.0120mm的当量直径。当量直径是由使用QIA测量的长丝或纤维的横截面计算的。
CA长丝纱线(或束纱)可通过卷曲区,在那里对至少一部分或基本上所有的单独长丝赋予图案化的波浪形状。
卷曲区包括至少一个卷曲装置,用于机械卷曲CA丝束带或纱线。机械卷曲机的一个实例包括“填料箱”或“填塞箱”卷曲机,它使用多个辊来产生摩擦,这导致纤维弯曲并在箱内形成卷曲。也可以使用其它类型的卷曲机。适于对长丝纱线赋予卷曲的设备的实例描述于例如美国专利9,179,709;2,346,258;3,353,239;3,571,870;3,813,740;4,004,330;4,095,318;5,025,538;7,152,288;和7,585,442中。在一些情况下,卷曲步骤可以以至少50、75、100、125、150、175、200、225或250米每分钟(m/min)和/或不超过750、600、550、500、475、450、425、400、375、350、325或300m/min的速率进行。
在一些情况下,可形成CA纤维的低卷曲、低单丝旦数,其显示最小的断裂和高度的保留韧度。本文所用的术语“保留韧度”是指卷曲长丝(或纤维)的平均韧度与相同但未卷曲长丝(或纤维)的平均韧度之比,以百分比表示。例如,如果相同但未卷曲的纤维具有1.5g/旦的韧度,则韧度为1.3克力/旦(g/旦)的卷曲纤维将具有87%的保留韧度。
在一些实施方案中,卷曲CA长丝可具有至少50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、97或99%的保留韧度。另外或替代地,CA长丝的保留韧度可不超过99、97、95、90、92、90、87、85、82或80%,如本文所述计算。在一些情况下,保留韧度可以是100%。鉴于大多数乙酸纤维素长丝固有的弱点,显示出在这些范围内的保留韧度的卷曲长丝是出乎意料的。在一些情况下,与相同但未卷曲的短纤维相比,最终的乙酸纤维素短纤维可表现出相似的保留韧度。
进行卷曲,使得最终短纤维具有至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14和/或不超过30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、10、9、8、7或6个卷曲/英寸(CPI)的卷曲频率,根据ASTM D3937测量。合适的短纤维CPI的实例包括1-30、2-25、5-25、6-25、6-20、6-18、6-12、8-25、8-20、8-18、8-14等)。这些值也可应用于切割出短纤维的长丝和纱线。对短纤维进行的测量可以外推至基于短纤维上存在的卷曲数及其切割长度的CPI值。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,将短纤维和切割出短纤维和长丝卷曲。例如,短纤维可具有大于1.8、或至少1.9、或至少2.0、或至少2.1、或至少2.2的CPI形状因子。卷曲可以在比优化良好手感更需要这些特征的应用中提高絮垫的绝热值以及初始膨松度。
根据一些实施方案,卷曲频率与单独CA长丝的线性单丝旦数的比率可大于2.75∶1、2.80∶1、2.85∶1、2.90∶1、2.95∶1、3.00∶1、3.05∶1、3.10∶1、3.15∶1、3.20∶1、3.25∶1、3.30∶1、3.35∶1、3.40∶1、3.45∶1或3.50∶1。在一些情况下,该比率甚至可以更高,例如大于4∶1、5∶1、6∶1、7∶1、8∶1、9∶1或甚至10∶1,特别是当例如被卷曲的长丝相对较细时。
CA纤维或长丝的卷曲幅度可以变化,并且可以为例如至少0.85、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.03、1.04或1.05mm。另外或替代地,纤维或长丝的卷曲幅度可以不大于1.75、1.70、1.65、1.60、1.58、1.55、1.50、1.45、1.40、1.37、1.35、1.30、1.29、1.28、1.27、1.26、1.25、1.24、1.23、1.22、1.21、1.20、1.19、1.18、1.17、1.16、1.15、1.14、1.13、1.12、1.11、1.10、1.09、1.08、1.07、1.06、1.05、1.04、1.03、1.02、1.01、1.00、0.99、0.98、0.97、0.96、0.95、0.94、0.93、0.92、0.91或0.90mm。
另外,CA短纤维或切割出CA短纤维的长丝可具有至少1∶1的卷曲比。如本文所用,“卷曲比”是指纤维或长丝的非卷曲长度与纤维或长丝的卷曲长度的比率。在一些实施方案中,纤维或长丝可具有至少1∶1、1.025∶1、1.05∶1、1.075∶1、1.1∶1、1.125∶1、1.15∶1、1.16∶1、1.175∶1、1.2∶1、1.225∶1、1.23∶1、1.25∶1、1.275∶1、1.3∶1、1.325∶1、1.35∶1、1.375∶1、1.39∶1、1.4∶1的卷曲比。另外或替代地,CA卷曲丝束或短纤维可具有不大于2.01∶1、2∶1、1.975∶1、1.95∶1、1.925∶1、1.9∶1、1.875∶1、1.85∶1、1.825∶1、1.8∶1、1.775∶1、1.75∶1、1.725∶1、1.7∶1、1.675∶1、1.65∶1、1.625∶1、1.6∶1、1.575∶1、1.55∶1、1.525∶1、1.5∶1、1.475∶1、1.45∶1、1.425∶1、1.4∶1、1.39∶1、1.375∶1或1.35∶1的卷曲比。
卷曲之后,CA长丝纱线可以进一步在干燥区中干燥以降低长丝纱线的水分和/或溶剂含量。在一些情况下,在干燥区中进行的干燥可足以将长丝纱线的最终水分含量降低至基于长丝纱线的总重量的至少3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5或7重量%和/或不超过9、8.5、8、7.5、7或6.5重量%。任何合适类型的干燥器可用于干燥区,例如强制空气烘箱、转鼓式干燥器或热定形通道。干燥器可以在提供所需干燥水平而不损坏长丝纱线的任何温度和压力条件下操作。可以使用单个干燥器,或者可以并联或串联使用两个或更多个干燥器以实现所需的最终水分含量。
一旦干燥,可在打包区打包CA长丝纱线,和可将所得捆包引入切割区,在那里长丝纱线可被切割成短纤维。本文所用的术语“短纤维”是指从长丝纱线切割的具有离散长度的纤维,所述离散长度通常小于150mm。在一些实施方案中,CA短纤维可切割成至少1、1.5、2、3、4、5、6、8、10、12、15、17、20、22、25、27、30、32或35mm的长度。另外或替代地,短纤维可具有不超过120、115、110、105、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、51、50、45、40、35、30、25、20、10、8、6、5、4或3mm的切割长度。CA短纤维的切割长度也可以落入上述范围(例如,3至65、3至50、6至55或10至51mm)中的一个或多个内。可以使用能够将长丝切割成期望长度而不会过度损坏纤维的任何合适类型的切割装置。切割装置的实例可包括但不限于旋转切割器、铡刀、拉伸断裂装置、往复式刀片、以及它们的组合。一旦切割,短纤维可打包或以其它方式装袋或包装以用于随后的运输、储存和/或使用。短纤维的切断长度可以根据ASTM D-5103测量。
CA短纤维(或用于形成这种纤维的长丝纱线)可以至少部分涂覆有至少一种纤维整理剂。本丈所用的术语“纤维整理剂”和“整理剂”是指任何合适类型的涂层,当施加到纤维上时,其改变由纤维施加的和施加在纤维上的摩擦,并改变纤维相对于彼此和/或相对于表面移动的能力。整理剂与粘合剂、粘结剂或其它类似的化学添加剂(当将它们加入纤维中时,通过将它们彼此粘附而防止纤维之间的移动)不同。当施加整理剂时,整理剂继续允许纤维相对于彼此和/或相对于其它表面移动,但可通过增加或降低摩擦力来改变这种移动的容易性。在一些情况下,整理剂可能不改变纤维之间的摩擦力,但反而可以对最终涂覆纤维赋予一种或多种其它所需的性质。
在一些实施方案中,CA短纤维可包含在纤维生产过程中在一个或多个点上施加到全部或部分短纤维表面上的至少两种整理剂。在其它情况下,短纤维可仅包含一种整理剂,而在其它情况下,纤维可根本不包含任何整理剂。当将两种或更多种整理剂施加到纤维上时,整理剂可以作为两种或更多种不同整理剂的共混物施加,或者整理剂可以在方法过程中在不同时间单独施加。例如,在一些情况下,短纤维可至少部分地涂覆有在形成短纤维的过程期间的一个或多个点处施加到长丝纱线的纺丝油剂或纺丝整理剂。例如,在一些实施方案中,纺丝整理剂可以在纺丝之后立即加入到纤维中。替代或另外地,纺丝整理剂可在临卷曲步骤之前或纺丝和卷曲步骤之间的任何位置加入到长丝纱线中。在一些情况下,可以不施加纺丝整理剂。
可以使用任何合适的施加纺丝整理剂的方法,并且可以包括例如喷涂、芯吸施加、浸渍或使用挤压辊、舔辊或吻涂辊。当使用时,纺丝整理剂可以是任何合适的类型,并且可以以至少0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70、0.80、0.90或1%纱上整理剂(finish-on-yarn)(FOY)的量存在于长丝或短纤维上。替代或另外地,纺丝整理剂可以不超过1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.90、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60或0.50%纱上整理剂(FOY)的量存在,基于干燥纤维的总重量。本文所用的“FOY”或“纱上整理剂”是指短纤维或长丝纱线上的整理剂的量减去任何加入的水。可以使用一种或两种或更多种类型的纺丝整理剂。在一些情况下,纺丝整理剂可以是疏水性的。
另外或替代地,CA短纤维可包含在卷曲之后添加的面涂层整理剂,以赋予长丝某些性质或特性。可以在短纤维形成期间的一个或多个点处,包括例如在卷曲机之后、在切割机之前或在切割机之后,添加面涂层整理剂。当施加时,在短纤维或长丝纱上的面涂层整理剂的总量可以为至少0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30或0.35和/或不大于7、6.5、6、5.5、5、4.5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.90、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55、0.50、0.45、0.40、0.35、0.30或0.25%FOY,基于干燥的纤维或长丝纱线的总重量。纤维可包含一种或两种或更多种类型的面涂层整理剂。在一些实施方案中,可以不使用面涂层整理剂,而在其它实施方案中,即使当不施用纺丝整理剂时,也可以施加面涂层整理剂。在一些实施方案中,当不施加纺丝整理剂时,纤维可包含至少一种离子面涂层整理剂,并可包含不大于0.05、0.01或0.005%FOY,或0%FOY的矿物油基整理剂。
面涂层整理剂可以是离子或非离子的,当是离子的时,可以是阳离子或阴离子整理剂。整理剂可以是溶液、乳液或分散体的形式。可以根据任何已知的方法,包括前面关于纺丝整理剂所讨论的那些方法将面涂层整理剂施加到纤维或长丝纱线上。在一些实施方案中,面涂层整理剂可以是水性乳液,并且它可以包括或不包括任何类型的烃、油,包括硅油、蜡、醇、二醇或硅氧烷。合适的面涂层整理剂的实例可包括但不限于磷酸盐、硫酸盐、铵盐及其组合。也可存在少量的其它组分,例如表面活性剂,以便增强整理剂的稳定性和/或可加工性,和/或使其更适合于纤维的预期最终用途(例如,当纤维与使用者的皮肤接触时无刺激性)。此外,根据涂覆短纤维的最终用途,整理剂可符合各种联邦和州的规定,并且可例如是非动物的、符合Proposition 65和/或FDA食品接触许可的。
施加到CA长丝或纤维的面涂层整理剂的具体类型可至少部分取决于短纤维将用于的最终应用。在一些实施方案中,面涂层整理剂可增强纤维(或长丝)之间和/或与接触纤维(或长丝)的其它表面之间的摩擦力,而在其它实施方案中,纤维和/或其它表面之间的摩擦力可通过面涂层整理剂来降低。另外,整理剂可通过改变未涂覆纤维的亲水性或疏水性以使其或多或少亲水或或多或少疏水来影响涂覆纤维与水的相互作用。使用面涂层整理剂可以或可以不赋予纤维本身额外的水分。在一些实施方案中,添加面涂层整理剂导致向未涂覆的纤维或长丝中添加小于1.0、0.90、0.80、0.70、0.60、0.50、0.40、0.30或0.20%的FOY水分。
在一些情况下,与相同但未涂覆的CA纤维相比,增强CA纤维与纤维间摩擦的面涂层整理剂对于相对低(例如不大于8CPI)或无卷曲频率的纤维可能是理想的,而在其它情况下,具有相对较高卷曲频率(例如16 CPI或更高)的纤维可受益于面涂层整理剂,与相同但未涂覆的纤维相比,所述面涂层整理剂不改变或降低纤维与纤维间摩擦。在一些情况下,卷曲频率为8-16 CPI或10-14 CPI的CA纤维可以不用面涂层整理剂进行加工。在一些情况下,可以仅将面涂层整理剂施加到纤维上。
此外,在一些实施方案中,面涂层(和/或纺丝)整理剂可以包含其它添加剂,例如抗静电剂。此外,整理剂也可以包含一种或多种其它添加剂,例如润湿剂、抗氧化剂、杀生物剂、防腐蚀剂、pH控制剂、乳化剂及其组合。也可以将一种或多种添加剂作为涂层加入到纤维中,但没有额外的摩擦改变性质。例如,抗静电剂可以被施加到不包括面涂层整理剂的纤维上,并且可以被适当地形成为如本文所述的非织造网。
当存在时,可以使用任何合适的抗静电剂。在一些情况下,抗静电剂可以包括极性和/或亲水性化合物。当使用时,此类添加剂可以以任何合适的量存在,例如基于整理剂的总重量的至少0.10、0.15、0.20、0.25、0.30或0.35重量和/或不大于3、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1、0.90、0.80、0.70、0.60或0.50重量%。
当CA短纤维涂覆有抗静电整理剂时,涂覆的CA纤维可表现出根据AATCC 84-2011测量的不大于100、90、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、22、20、17、15、12、10、8、5、3、2、1.5或1秒的静电半衰期。在一些实施方案中,短纤维可具有不超过30、25、20、18、15、12、10或8分钟的静电半衰期。在其它实施方案中,涂覆纤维的静电半衰期可为至少30秒、至少1分钟、至少5、8、10、15、20、30、40、50、60、75、90或100分钟和/或不超过120、110、100、90、75、60、45、40、35、30、20、15或12分钟,根据AATCC 84-2011测量。
在一些实施方案中,这可不超过相同但未涂覆的纤维的静电半衰期的95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%或5%。在一些情况下,涂覆纤维的静电半衰期可比相同但未涂覆的纤维的静电半衰期短至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。
替代或另外地,涂覆的CA短纤维可具有根据AATCC TM76-2011测量的至少2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5或9和/或不超过11、10.5、10、9.75、9.5、9.25、9、8.75、8.5、8.25、8、7.75、7.5的表面电阻率(Log R)。使用与Keithley Instruments绝缘箱(型号6104)相连的Monroe Electronics电阻率计(型号272A),使用用于测量短纤维电阻率的绝缘杯测量表面电阻率。表面电阻率(Log R)通过将表面电阻乘以被测试区域的长度与其宽度的比率来计算并将结果表示为计算值的以10为底的对数。
在一些实施方案中,CA短纤维或长丝纱线可以至少部分地涂覆有至少一种纺丝整理剂和至少一种面涂层整理剂。存在于短纤维或长丝纱线上的所有整理剂的总量可以为至少0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、1.0或1.05%FOY和/或不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.90、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55、0.50或0.45%FOY,基于干燥纤维的总重量。纤维上整理剂的量(以重量%表示)可根据ASTM D2257通过溶剂萃取测定。
涂覆的CA短纤维可表现出至少0.1O、0.15、0.20、0.25、0.30、0.32、0.35、0.40、0.42、0.45、0.50、0.55和/或不大于1、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55、0.50、0.45、0.40或0.35的纤维-纤维(F/F)短纤维垫摩擦系数(SPCOF),其按照如下修改的美国专利5,683,811中所述进行测量。
将摩擦力待测的CA纤维的短纤维垫夹在短纤维垫顶部的重物和短纤维垫下方的基座之间,并安装在具有Series IX软件的Instron5966Blue Hill Machine(InstronEngineering Corp,Canton,MA的产品)的下十字头上。通过梳理短纤维(使用辊顶实验室梳理机)以形成毛层,将该毛层切割成12英寸长、3英寸宽的段,其中纤维以毛层的长度尺寸取向,从而制备短纤维垫。将足够的段堆叠起来,使得短纤维垫重3g。短纤维垫顶部的金属重物的长度(L)为100mm,宽度(W)为45mm,高度(H)为40mm,重1200gm。与短纤维垫接触的重物和基座的表面用60GC的砂纸覆盖,砂纸用双面胶连接,使得砂纸与短纤维垫的表面接触。短纤维垫放置在基座上。重物放置在垫的中间。尼龙单丝线连接到重物的较小垂直(W×H)面之一上,并围绕小滑轮向上通过Instron的上十字头,围绕滑轮形成90度包角。
与Instron连接的计算机被给予信号以开始测试。Instron的下十字头以150(+/-30)mm/min的速度向下移动。短纤维垫、重物和滑轮也与安装在下十字头上的基座一起向下移动。当尼龙单丝在向下移动的重物和保持静止的上十字头之间拉伸时,尼龙单丝中的张力增加。在水平方向上向重物施加张力,该水平方向是纤维在短纤维垫中的取向方向。最初,在短纤维垫内几乎没有或没有运动。施加到Instron的上十字头的力由测压元件监测,并且当垫中的纤维开始移动经过彼此时,该力增加到阈值水平。由于砂布在与短纤维垫的界面处,在这些界面处存在很小的相对运动;基本上任何运动都是由在该短纤维垫内的纤维彼此移动通过而引起的。最高摩擦力水平指示需要克服纤维与纤维之间的静摩擦并记录。最低的摩擦力是动摩擦力。平均摩擦力是静态和动态摩擦力的平均值。
使用四个值来计算平均摩擦力(在20-60mm剥离延伸下的平均负载)。通过将测量的平均摩擦力除以1200gm重量来确定短纤维垫纤维与纤维之间的摩擦系数。丝鸣(scroop)值可以被确定为静态和动态摩擦力之间的差。
在一些情况下,当CA长丝纱线涂覆有纺丝和/或顶涂层整理剂时,长丝纱线可表现出至少0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35或0.40和/或不大于0.55、0.50、0.45、0.42、0.40、0.35、0.33、0.30、0.25、0.20、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07或0.06的纤维-纤维(F/F)摩擦系数(COF)。连续长丝的F/F摩擦系数(COF)值可根据ASTM D3412采用指定的纱线参数、100m/min的速度、10克的输入张力和施加到长丝的单捻度来测定。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,CA纱线可以具有在以上范围的一个或多个内的F/F摩擦系数值,所述摩擦系数值使用连续张力测试器电子装置(CTT-E)根据ASTM D3412采用指定的纱线参数、20m/min的速度、10克的输入张力和施加到长丝的单捻度测量。
涂覆CA短纤维的纤维-纤维内聚力可由涂覆纤维所显示的“丝鸣值”描述。本文所述的涂覆纤维的丝鸣值(以静态和动态拉力之间的差值测量)可小于160克力(g)。在一些实施方案中,涂覆短纤维可表现出至少10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120或1 50克力(gf)和/或不超过275、250、200、195、190、185、180、175、170、165、160、155、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105或100gf的丝鸣值。具有较低内聚力的涂覆短纤维(如较低的丝鸣值所示)可形成具有整体更柔软感觉的非织造物。
静态和动态摩擦(以克力计)和所得的丝鸣值可由美国专利5,683,811和5,480,710中描述的短纤维垫摩擦方法计算,但使用Instron 5500系列机器而不是Instron 1122机器。纤维与纤维的静摩擦如′710专利中所述被确定为在达到平衡牵拉行为时在低牵拉速度下的最大阈值牵拉力,并且纤维与纤维的动摩擦被类似地计算,但是为短纤维垫横穿滑动粘附行为时的最小阈值水平。丝鸣计算为静态和动态摩擦拉力之间的差值,单位为克力。
涂覆的CA短纤维也可表现出高强度。例如,在一些实施方案中,涂覆短纤维可由如下长丝形成,所述长丝表现出根据ASTM D3822测得的至少0.5、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、1.0、1.05、1.1、1.15、1.20、1.25、1.30或1.35克-力/旦尼尔(g/旦尼尔)和/或不大于2.50、2.45、2.40、2.35、2.30、2.25、2.20、2.15、2.10、2.05、2.00、1.95、1.90、1.85、1.80、1.75、1.70、1.65、1.60、1.55、1.50、1.47、1.45或1.40g/旦尼尔的韧度。另外,在一些实施方案中,涂覆的短纤维(或形成短纤维的长丝)的断裂伸长率可为至少5%、6%、10%、15%、20%或25%和/或不超过50%、45%、40%、35%或30%,根据ASTMD3822测量。
传统上,CA纤维和长丝涂覆有增塑剂以促进最终纤维制品的形成和最终可生物降解性。然而,所述纤维和长丝纱线可以包含很少或不包含增塑剂,并且可以出乎意料地在工业、家庭和土壤条件下显示出增强的可生物降解性,甚至与具有更高含量增塑剂的乙酸纤维素纤维相当。
在一些实施方案中,CA纤维可包含不超过30、27、25、22、20、17、15、12、10、9.5、9、8.5、8、7.5、7、6.5、6、5.5、5、4.5、4、3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.5、0.25或0.10%的增塑剂,基于纤维的总重量,或者纤维可不包含增塑剂。当存在增塑剂时,增塑剂可通过与溶剂纺丝原液或乙酸纤维素薄片共混而并入纤维本身内,或者增塑剂可通过喷涂、通过来自转鼓设备的离心力或通过浸渍浴施加到纤维或长丝的表面上。
可以或可以不存在于纤维中或纤维上的增塑剂的实例可以包括但不限于芳族多羧酸酯、脂族多羧酸酯、多元醇的低级脂肪酸酯和磷酸酯。其它实例可包括但不限于邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、乙基邻苯二甲酰乙醇酸乙酯、丁基邻苯二甲酰乙醇酸丁酯、均苯四甲酸四辛酯、偏苯三甲酸三辛酯、己二酸二丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二乙酯、壬二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、三乙酸甘油酯(三醋精)、四乙酸二甘油酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸三苯酯和磷酸三甲苯酯,以及它们的组合。在一些实施方案中,CA纤维可不包含任何类型的增塑剂或其它添加剂,并且可基本上由CA和不超过1%FOY的纺丝整理剂组成,或由CA和不超过1%FOY的纺丝整理剂组成。
另外,CA纤维可不经历设计成增强纤维的可生物降解性的额外处理步骤。例如,纤维可没有被水解或用酶或微生物处理。纤维可包含不超过1、0.75、0.5、0.25、0.1、0.05或0.01重量%的粘合剂或粘结剂,并且可包含小于1、0.75、0.5、0.25、0.1、0.05或0.01重量%的改性或取代的乙酸纤维素。在一些实施方案中,纤维可以不包含任何粘合剂或粘结剂,并且可以不由任何取代或改性的CE形成。取代或改性CA可包括用极性取代基,如选自硫酸根、磷酸根、硼酸根、碳酸根及其组合的取代基改性的CA。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,提供至少两种不同的CA短纤维的共混物,每种CA短纤维的DPF不大于3.0,其中所述至少两种不同的CA纤维之间的差异为以下一种或多种:
a.DPF,
b.CPI,或
c.形状。
所述至少两种不同的CA短纤维可具有两种或更多种上述差异。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,所有CA短纤维都是非圆形的,并且提供至少两种不同CA短纤维的共混物,每种CA短纤维具有不同的DPF。
所述纤维共混物还包含DPF大于6.0的结构短纤维。结构短纤维可以是CA纤维、合成纤维,例如聚酯、聚酰胺、莱赛尔、具有至少35重量%丙烯腈重复单元的丙烯酸系、或聚烯烃纤维、或它们的共混物,而不是CA纤维或衍生自纤维素主链的其它纤维,例如除莱赛尔之外的再生纤维素纤维。结构短纤维也可以是用于结构绝热的玻璃纤维。纤维的结构方面主要由其至少6.0的高DPF驱动。CA纤维、聚烯烃、丙烯酸系、聚酯、莱赛尔和聚酰胺的高DPF结构短纤维都提供了对变形或压缩力和洗涤循环的良好回弹性。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,制品中的纤维共混物、非织造絮垫或纤维填料含有不超过25重量%、或不超过20重量%、或不超过15重量%、或不超过13重量%、或不超过10重量%、或不超过8重量%、或不超过5重量%、或不超过3重量%、或不加入量的丝、棉、亚麻或人造丝,因为这些纤维在弹性、膨松度和感觉方面不具有合成纤维的性能。对于人接触应用(直接或间接)如服装,相同的量值适用于玻璃纤维。在用作结构短纤维的合成纤维中,乙酸纤维素、聚酯和丙烯酸系是理想的,乙酸纤维素和聚酯是最理想的。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,结构短纤维为单组分纤维。结构短纤维可具有关于CA纤维提及的任何形状,并且还可包括中空结构短纤维。
天然纤维也可以是结构短纤维,尽管与合成纤维相比,它们落后于合成纤维的双重柔软感和弹性。在天然纤维中,棉是最理想的结构短纤维,因为它比其它天然纤维更接近合成纤维的手感和弹性。然而,在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,基于纤维共混物、絮垫或非织造制品的重量,纤维共混物、絮垫和非织造制品包含不超过25重量%、或不超过15重量%、或不超过10重量%、或不超过5重量%、或不超过2重量%、或不含棉或天然纤维。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,结构短纤维(具有6.0或更大的dpf的那些)包括CA纤维。结构短纤维可包括CA纤维,或除粘合纤维之外,至少25重量%、或至少50重量%、或至少75重量%、或DPF为6.0或更大的所有纤维可为CA纤维。该实施方案的优点在于,纤维填料或非织造絮垫或制品中的大部分纤维(如果不是全部的话)可以可持续地衍生并可生物降解。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,结构短纤维不包括CA纤维。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,至少一部分或至少25重量%、或至少50重量%、或至少75重量%、或至少100重量%的dpf为6.0或更大的结构短纤维,并且不同于粘合纤维,是不同于CA纤维的纤维,或是合成纤维,或是聚酯或丙烯酸系纤维。
纤维填料可任选地包含粘合纤维。当CA纤维和结构短纤维中所有纤维的Tg高于192℃时,包含粘合纤维,如果结构短纤维具有所需Tg,则粘合纤维可为与结构短纤维相同的纤维。许多热粘合设备在较低温度下操作,通常为约150-170℃。在大多数情况下,结构短纤维将具有适于用常规设备热粘合的Tg,在这种情况下不需要额外的粘合纤维,因为结构短纤维用于两种目的。如果加入粘合纤维,由于所选的纤维共混物不包含Tg低于192℃或Tg等于或低于热粘合设备所用温度的纤维,并且在人们还希望仅热粘合非织造网而不是树脂粘合网的情况下,可以加入粘合纤维。
任何类型的粘合纤维可用于纤维共混物中,条件是粘合纤维(或其至少一部分)的Tg等于或低于使用特定共混物的热粘合设备的操作能力,或低于未增塑CA纤维的玻璃化转变温度,或Tg低于192℃,任选地Tg低于190℃或低于185℃或低于180℃或低于170℃或不超过165℃或不超过160℃,当然,如果热粘合设备可在超过192℃的温度下操作且纤维共混物在那些较高温度下不被损坏,则不需要粘合纤维。粘合纤维的使用允许人们热粘合非织造网而不需要使用树脂。在热定形期间,粘合纤维熔化并在交叉点处粘合到CA短纤维,使得粘合的絮垫保持所需的构造和密度。粘合剂用于赋予热粘合絮垫稳定性和可恢复拉伸。粘合纤维可以在常规的纺织机械例如梳理机上加工,并分布在整个共混物中。因此,希望粘合纤维的DPF与CA短纤维的旦尼尔相容,以便它可以通过常规的纺织品加工分布在整个共混物中。粘合纤维的DPF与CA纤维DPF或结构短纤维DPF的差异理想地不超过3.0或至少6.0,或不超过25%,或不超过20%,或不超过15%,或不超过10%。理想地,优选使用与CA短纤维基本相同旦尼尔的粘合纤维,但是通过使用具有更高或更低旦尼尔的粘合纤维可以获得令人满意的结果。
如果CA纤维用作粘合纤维,作为低DPF或结构短纤维组分,则其理想地具有低于其天然Tg或在任何上述Tg值内的Tg。这可以通过向CA纤维中添加增塑剂以将其Tg值降低到所述Tg范围内的值来实现。类型和量可以是与增塑剂的使用相关的上述量,此外,水可以用于水力缠结方法,其也可以增塑CA纤维。
通常,不需要除结构短纤维之外的粘合纤维,因为结构短纤维也可用作粘合纤维。典型的粘合纤维由聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);其共聚物;聚烯烃,例如聚丙烯和聚乙烯;和它们的混合物制成。在一些情况下,粘合纤维可以是单组分纤维,而在其它情况下,纤维可以是多组分纤维。当粘合纤维是双组分或多组分纤维时,它们可以具有任何合适的横截面,包括例如并列横截面、鞘芯横截面、海岛型横截面、尖端横截面或扇形饼形横截面。在一些情况下,粘合纤维可以是包含聚酯(例如PET)和共聚酯(例如PETG)的双组分纤维。在一些情况下,粘合纤维可以是包含聚酯(例如PET)和聚烯烃(例如PE或PP)的双组分纤维。在一些情况下,粘合纤维可以是包含第一聚烯烃(例如PE)和第二聚烯烃(例如PP)的双组分纤维。粘合纤维的具体实例描述于美国专利4,068,036;4,129,675;4,304,817中。
粘合纤维可具有在以上关于CA和结构短纤维所表示的任何范围内的切断长度。
具有3.0或更小的DPF的CA纤维、具有6.0或更大的DPF的结构短纤维、和任选的粘合纤维(如果使用的话)的量为:
A.20-80重量%,或20-60重量%,或35-60重量%,或45-60重量%的具有3.0或更小的DPF的CA纤维;以及
B.20-80重量%、或20-60重量%、或35-60重量%、或45-60重量%的具有6.0或更大的DPF的结构短纤维,任选地聚酯纤维、CA纤维、丙烯酸系纤维或它们的组合;以及
C.任选的粘合纤维,其量为所述共混物的0至30重量%,或10至25重量%,
在每种情况下基于纤维共混物或非织造网的重量。
纤维共混物可通过常规共混技术制备。然后,纤维共混物可经历网形成步骤和网粘合步骤以形成热粘合的非织造网。网形成步骤可以在干燥条件下进行,而网粘合步骤可以热方式进行。网形成步骤可包括一个或多个干法成网工艺。干法成网工艺包括气流成网和梳理工艺。
在气流成网工艺中,纤维夹带在气流中,气流被导向输送机,纤维沉积在输送机上以形成网。在梳理工艺中,纤维被放置在传送带或梳理机上,并穿过具有一组金属齿或其它夹持表面的一对辊(或其它可移动表面)。当表面相对于彼此移动时,纤维被机械地分离和对齐以形成网。
在纤维填料含有两种或更多种类型的乙酸纤维素纤维的情况下,无论是DS、DPF、切割长度、CPI、形状或其它形态特征,人们可以简单地生产每种纤维类型的捆包,并通过在梳理之前从捆包中取出每种纤维类型来把它们混合在一起。或者,可以设置具有多个不同喷丝头的纺丝机,以便连续地将具有不同DPF和/或横截面的多种不同长丝纺丝、成束并组合在单个丝束带中,以产生混合长丝类型,然后将其切割成短纤维并打包,以获得各自具有不同类型CA纤维的混合物的捆包(类型可以是上述差异中的任何一种)。使用这种方法,可以销售预混合的纤维捆包,该纤维捆包包括绝热物制造商生产絮垫所需的所有必要的纤维类型。制造商可以使用预混合的捆包来产生絮垫,而不是在梳理之前将多个不同的短纤维捆包混合在一起。
在一些情况下,CA短纤维相对于网的厚度水平地重叠。在其它情况下,在干法成网工艺之后,可将网传送至垂直铺网机以在网上施加相对于网厚度的多个垂直平行褶绉,然后压缩所述褶绉以形成起绉网。可将起绉网面对面地与第二粘合网接合以产生层压复合网。垂直铺网机的实例描述在美国专利5,995,174;7,591,049;和9,783,915中。
一旦形成网,网可被传送到网粘合区,在那里其被加热以形成粘合网。热粘合方法的实例包括但不限于压延、超声粘合和空气穿透烘箱粘合。网形成和粘合步骤的特别合适的组合包括但不限于通过梳理形成和热粘合或气流成网和热粘合。
如本文所述的用CA纤维形成非织造网的方法可以实验室规模、中试规模和/或商业规模进行。已经发现,使用本文所述的CA纤维可提供加工优点,从而允许以更大的商业规模形成非织造网。例如,在一些实施方案中,网形成步骤可以以至少50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475或500米每分钟(m/min)的速率进行。另外或替代地,网形成步骤可以以不大于600、575、550、525、500、475、450、425、400、375、350、325或300m/min的速率进行。
在一些实施方案中,非织造网可以具有至少0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90或0.95mm和/或不大于2.75、2.5、2.25、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.05、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55或0.50mm的厚度。在一些情况下,非织造网的厚度可以是至少20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175或200mm和/或不大于400、375、350、325、300、275、250、225、200、175、150、125、100、90、80、70、60、50、40、30或20mm。可以根据NWSP 120.1.R0(15)测量厚度。
非织造网可以具有至少15、20、25、30、35、40、45、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61或62克每平方米(gsm)和/或不大于80、75、74、73、72、71、70、69、68、67、66、65、64、63或62gsm的基重。在一些情况下,非织造网可以具有至少50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、700、800、900或1000gsm的基重。替代或另外地,非织造网可以具有不大于8000、7500、7000、6500、6000、5500、5000、4500、4000、3500、3000、2500、2000、1500、1000、500、400、300、200或150gsm的基重。可以根据NWSP 130.1.R0(15)测量基重。
根据一些实施方案,非织造网可表现出以下特性中的一种或多种:(i)在纵向(MD)上的湿拉伸强度为10-2000Nm2/kg,根据非织造物的基重归一化;(ii)在横向(CD)上的湿拉伸强度为10-1000Nm2/kg,根据非织造物的基重归一化;(iii)在纵向(MD)上的干拉伸强度为10-2000Nm2/kg,根据非织造物的基重归一化;(iv)在横向(CD)上的干拉伸强度为10-1000Nm2/kg,根据非织造物的基重归一化;吸收性为5-20克水/克纤维(g/g);和(vi)2.5-6dB的真实柔软度。在一些情况下,非织造物可表现出上述特性(i)至(vi)中的至少两个、至少三个、至少四个、至少五个或全部。
非织造网在纵向可以具有至少0.5、1、2、5、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60N/in和/或不大于250、245、240、235、230、225、220、215、210、205、200、195、190、185、180、175、170、165、160、155、150、145、140、135、130、125、120、115、110、100、95、90、85、90、75、60、5、50、45、40、35、30或25N/in的干拉伸强度,根据NWSP 110.4 Option A中描述的程序用1英寸测试条测量。除非另有说明,所有拉伸强度测量在1英寸样品条上进行。
另外或替代地,非织造网在横向可以具有至少0.5、1、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40或45N/in和/或不大于225、200、190、180、175、170、160、150、140、130、125、120、110、100、90、80、75、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、12、10、8或5N/in的干拉伸强度,根据NWSP110.4 Option A测量。
在一些实施方案中,在纵向的干拉伸强度与在横向的干拉伸强度之比(干MD∶CD)可以不大于10∶1、9.5∶1、、9∶1、8.5∶1、8∶1、7.5∶1、7∶1、6.5∶1、6∶1、5.5∶1、5∶1、4.5∶1、4∶1、3.5∶1、3∶1、2.5∶1、2∶1、1.5∶1、1.25∶1或1.1∶1。在一些情况下,干MD∶CD之比可以为至少1.01∶1、1.05∶1、1.10∶1、1.15∶1、1.20∶1、1.25∶1、1.30∶1、1.35∶1、1.4∶1、1.45∶1、1.5∶1、1.55∶1、1.6∶1、1.65∶1、1.7∶1、1.75∶1、1.8∶1或1.85∶1。
非织造网在纵向可以具有至少0.5、1、1.5、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50N和/或不大于250、240、230、220、210、200、190、180、170、160、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、80、75、70、65、60、50、40、35、30、25或20N/in的湿拉伸强度,根据NWSP 110.4 Option A测量。
另外,非织造网在横向可以具有至少0.5、1、1.5、2、3、4、5、8、10、12、15、18或20N/in和/或不大于120、115、110、105、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、28、25、20、15、12或10N/in的湿拉伸强度,根据NWSP 110.4 Option A测量。
在一些实施方案中,在纵向的湿拉伸强度与在横向的湿拉伸强度之比(湿MD∶CD)可以不大于10∶1、9.5∶1、9∶1、8.5∶1、8∶1、7.5∶1、7∶1、6.5∶1、6∶1、5.5∶1、5∶1、4.5∶1、4∶1、3.5∶1、3∶1、2.5∶1、2∶1、1.5∶1、1.25∶1或1.1∶1。在一些情况下,湿MD∶CD之比可以为至少1.01∶1、1.05∶1、1.10∶1、1.15∶1、1.20∶1、1.25∶1、1.30∶1、1.35∶1、1.4∶1、1.45∶1、1.5∶1、1.55∶1、1.6∶1、1.65∶1、1.7∶1、1.75∶1、1.8∶1或1.85∶1。
非织造网的拉伸强度可根据网的基重、厚度和/或堆积密度进行归一化。在一些情况下,非织造网可具有根据NWSP 110.4 Option A测量的至少10、20、40、60、80、100、200、300、400、500、600、700、800或900Nm2/kg和/或不大于2000、1900、1800、1700、1600、1500、1400、1300、1200、1100、1000、900、800、700、600、500或400Nm2/kg的根据非织造物的基重归一化的纵向湿拉伸强度。另外,非织造网可具有根据NWSP 110.4 Option A测量的至少10、20、40、60、80、100、200、240或250Nm2/kg和/或不大于1000、900、800、700、600、560、500、400或300Nm2/kg的根据非织造物的基重归一化的横向湿拉伸强度。
根据非织造物的基重归一化的纵向干拉伸强度可以为至少10、25、50、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000Nm2/kg和/或不大于5000、4500、4000、3500、3400、3000、2500、2000、1500、1000、750或500Nm2/kg,而根据基重归一化的横向干拉伸强度可以为至少10、25、50、80、100、200、250或300Nm2/kg和/或不大于4000、3500、3000、2500、2000、1500、1200、1000、900或500Nm2/kg,根据NWSP 100.4 Option A测量。
非织造网可以具有根据NWSP 110.4 Option A测量的至少2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000或45,000N/m和/或不大于150,000、145,000、140,000、135,000、130,000、125,000、120,000、117,000、115,000、110,000、100,000、80,000、60,000、40,000或20,000N/m的根据非织造物的厚度归一化的纵向湿拉伸强度。或者,非织造网可以具有根据NWSP110.4 Option A测量的至少2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、12,000、15,000或20,000N/m和/或不大于100,000、95,000、90,000、85,000、83,000、80,000、75,000、70,000、65,000、60,000、55,000、50,000、47,000、45,000或40,000N/m的根据非织造物的厚度归一化的横向湿拉伸强度,。
根据非织造物的厚度归一化的纵向干拉伸强度可以为至少1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、12,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000或50,000N/m和/或不大于450,000、417,000、400,000、350,000、300,000、283,000、250,000或200,000N/m,而根据厚度归一化的横向干拉伸强度可以为至少3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000或15,000N/m和/或不大于400,000、350,000、300,000、250,000、200,000、150,000、100,000、75,000或50,000N/m,根据NWSP100.4 Option A测量。
当根据堆积密度归一化时,非织造网可以具有根据NWSP 110.4Option A测量的至少0.01、0.05、0.07、0.10、0.12、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.54或0.55Nm3/kg和/或不大于2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4或0.3Nm3/kg的纵向湿拉伸强度。另外,非织造网可以具有根据NWSP 110.4Option A测量的至少0.01、0.02、0.05、0.07、0.10、0.12、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.54或0.55Nm3/kg和/或不大于2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.90、0.80、0.70、0.60、0.56、0.50、0.40或0.3Nm3/kg的根据非织造物的堆积密度归一化的横向湿拉伸强度,。
根据非织造物的堆积密度归一化的纵向干拉伸强度可以为至少0.01、0.02、0.05、0.07、0.10、0.12、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55或0.60Nm3/kg和/或不大于5、4.5、4、3.5、3.4、3、2.5、2、1.5、1、0.5或0.3Nm3/kg,而根据基重归一化的横向干拉伸强度可以为至少0.01、0.02、0.05、0.07、0.10、0.12、0.15、0.18、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55或0.60Nm3/kg和/或不大于2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.90、0.80、0.70、0.60、0.56、0.50、0.40或0.3Nm3/kg,根据NWSP 100.4Option A测量。
在一些情况下,非织造网的湿粘合指数(BI20)可以为至少0.1、0.2、0.5、1、2、2.5、5、6、7、8、9、10、11、12或13和/或不大于30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5或4。非织造物的干粘合指数可以为至少0.1、0.5、1、2、2.5、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17或20。或者或另外地,非织造物的干粘合性可不超过50、45、40、35、30、25、20、15或10,非织造物的粘合性指数定义为纵向拉伸强度和横向拉伸强度的乘积的平方根。将计算的粘合指数乘以20,并除以g/m2为单位的实际基重,以报告以20g/m2(BI20)的标准非织造物基重计的粘合指数。湿和干拉伸强度如本文所述测量。
另外或替代地,非织造网可具有至少300%的吸收性(3克水/克纤维)。在其它实施方案中,非织造网可以具有至少400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100或1150%或至少4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11或11.5克水/克纤维的吸收性。在一些实施方案中,非织造网可以具有不大于2500、2400、2300、2200、2100、2000、1950、1900、1850、1800、1750、1700、1650、1600、1550、1500、1450、1400、1350、1300、1250、1200或1150%或不大于25、24、23、22、21、20、19.5、19、18.5、18、17.5、17、16.5、16、15.5、15、14.5、14、13.5、13、12.5、12或11.5克水/克纤维的吸收性。本文提供的吸收值如NWSP 010.1-7.2所述测量。
非织造网也可表现出所需的芯吸性质。例如,在一些实施方案中,非织造网可具有在横向或纵向上测量的在5分钟时不超过200mm的芯吸高度。在一些情况下,非织造网的芯吸高度可不超过200、175、150、125、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10或5mm,如NWSP 010.1-7.3中所述测量。另外或替代地,芯吸高度可以是至少1、5、10或20mm,如NWSP 010.1-7.3中所述测量。
在一些实施方案中,非织造网可具有在纵向或横向上测量的至少1、至少2、至少3、至少5、至少10、至少12、至少15、至少20、至少25、至少30、至少35、至少40、至少45、至少50或至少55mm的芯吸高度,如NWSP 010.1-7.3所述测量。替代或另外地,非织造网可具有在纵向或横向上测量的不大于70、不大于65、不大于60、不大于55、不大于50、不大于45、不大于40、不大于35、不大于30、不大于25、不大于20、不大于15、不大于12、不大于10、不大于8、不大于5、不大于3或不大于2mm的芯吸高度,如NWSP 010.1-7.3所述测量。
纤维共混物或非织造网可表现出优异的初始绝热性/当量单位膨松度。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网可具有至少0.180或至少0.185或至少0.190或至少0.195或至少0.2或至少0.205或至少0.21或至少0.215或至少0.22或至少0.225或至少0.23或至少0.235或至少0.24或至少0.245或至少0.250和/或至多3.0或至多2.9或至多2.85或至多2.8或至多2.75或至多2.7的初始clo值/毫米膨松度,在每种情况下记为clo/mm。与不含具有3.0或更小的DPF的CA纤维并以结构短纤维dpf用共混物或网中所用的结构短纤维代替该量制成的相同纤维共混物(“对比共混物”)相比,所述纤维共混物或非织造网可表现出更高的初始绝热性/当量单位膨松度,。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网可具有比对比共混物高10%,或高15%,或高20%,或高30%,或高40%,或高50%,或高60%,或高70%,或高80%的初始clo值/毫米膨松度。
纤维共混物或非织造网的“初始”值为在纤维填料或非织造网被洗涤或润湿之前的测量值。
纤维共混物或非织造网可表现出优异的初始膨松度/mm。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网可具有至少13mm或至少13.5mm或至少14mm或至少14.5mm或至少15mm或至少15.5mm或至少16mm或至少16.5mm或至少17mm或至少17.5mm或至少18mm或至少18.5mm或至少19mm和/或至多21mm或至多20mm的初始膨松度/mm。纤维共混物或非织造网可表现出比对比共混物更高的初始膨松度/mm。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网可具有比对比共混物高10%、或高15%、或高20%、或高30%、或高40%、或高50%、或高60%、或高70%、或高80%的初始膨松度/毫米。
纤维共混物或非织造网在5次或更多次洗涤循环下可表现出良好的绝热性/当量单位膨松度。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网在5次洗涤循环下可具有至少0.130或至少0.135或至少0.140或至少0.145或至少0.15或至少0.155或至少0.16或至少0.165或至少0.17或至少0.175或至少0.18和/或至多0.20或至多0.195或至多0.19或至多0.185或至多0.18或至多0.175的clo值/毫米膨松度,在每种情况下记为clo/mm。在5次洗涤循环之后,这些clo值与对比共混物的clo值相当或更好。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,甚至在10次洗涤循环下,非织造网可具有上述最小clo值/每毫米膨松度。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网在20次洗涤循环下可具有至少0.120,或至少0.125,或至少0.130,或至少0.135,或至少0.140,或至少0.145,和/或至多0.17,或至多0.165,或至多0.16,或至多0.155的clo值/毫米膨松度,在每种情况下记为clo/mm。
纤维共混物或非织造网在5次洗涤循环下可表现出良好的膨松度/mm。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网在5次洗涤循环下可具有至少7mm或至少7.5mm或至少8mm或至少8.5mm和/或至多13mm或至多12.5mm或至多12mm的以mm计的膨松度。纤维共混物或非织造网可表现出比对比共混物更高的初始膨松度/mm。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网可具有比对比共混物高10%、或高15%、或高20%、或高30%、或高40%、或高50%、或高60%、或高70%、或高80%的初始膨松度/毫米。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,甚至在10次洗涤循环下,非织造网可具有上述最小膨松度值。在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,非织造网在20次洗涤循环下可具有至少6mm,或至少6.5mm,或至少7mm,或至少7.5mm,或至少8mm,或至少8.5mm,和/或至多10mm,或至多9.5mm的膨松度值。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,纤维共混物或非织造网可表现出良好的膨松度/mm和良好的clo/mm两者的组合。该组合可以是在它们各自的初始、5、10和20次洗涤循环中的每一个处的上述任何值的组合。因此,提供了纤维填料、非织造网、絮垫、内衬或任何其它提及的制品,其在多次洗涤循环后具有良好的膨松度和绝热性,并且含有可持续的和任选地可生物降解的纤维。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,在多次洗涤循环下,特别是在较长的洗涤循环次数下,纤维共混物或非织造网可表现出良好的clo/单位基重(以克每平方米或gsm表示),并且可具有良好的clo:gsm。希望随着时间和每单位基重的洗涤循环次数保持良好的clo值,以允许人们灵活地降低纤维填充量,同时保持目标clo值,或者在较高的目标纤维填充下,增加和保持较高的clo值。纤维共混物或非织造网(包括絮垫)在10次洗涤循环下可具有至少0.014clo/gsm,或至少0.015clo/gsm,或至少0.016clo/gsm的clo:gsm值;或者在20次洗涤循环下可具有至少0.012clo/gsm,或至少0.013clo/gsm的clo:gsm值。因此,提供了纤维填料、非织造网、絮垫、内衬或任何其它提及的制品,其在多次洗涤循环后具有良好的绝热性,甚至不需要超过市售外衣的基重水平,但包含可持续的和任选地可生物降解的纤维。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,纤维共混物或非织造网可在初始洗涤之后经洗涤循环保持良好的clo值,clo损失最小。例如,纤维共混物或非织造网(包括絮垫)在5至20次洗涤循环之间的clo值损失可为不大于0.015clo单位,或不大于0.013clo单位。
在一个实施方案中或与任何提及的实施方案组合,纤维共混物或非织造网可表现出等于或超过对比共混物的短期压缩恢复性的短期压缩恢复性,如ASTM D6571-01使用静态力负载法测定高膨松非织造织物的耐压缩和恢复性质的标准测试方法测定的。
例如,由dpf为3.0或更小的CA短纤维与dpf为6.0或更大的短纤维的组合制成的纤维共混物或絮垫的短期压缩恢复性等于或甚至高于由100%的单独短纤维制成的纤维絮垫的短期压缩恢复性。如果结构纤维提供压缩恢复性的基础,则预计通过共混dpf为3.0或更小的CA短纤维而减少结构纤维的量,将具有降低压缩恢复性的效果,特别是当100%的dpf为3.0或更小的短纤维具有最小压缩恢复性时。然而,我们已经观察到,使用如本文所述的短纤维的共混物,甚至在多种共混量下,也可实现压缩恢复性的令人惊讶的增强。在一个实施方案或任何提及的实施方案中,纤维共混物、絮垫或非织造制品的短期压缩恢复性高于以100%使用的任一种单独纤维(排除粘合纤维),任选地高至少1%,或至少2%,或至少3%,或至少4%。
在一个实施方案中,短期压缩恢复性高于以100%使用的任一种单独纤维(排除粘合纤维)的纤维共混物、絮垫或非织造制品的CA纤维的dpf为2.2或更小,或2.0或更小,或1.9或更小。
非织造网也可表现出期望水平的柔软度和/或不透明度。柔软度根据Emtec薄纸柔软度分析仪(TSA)方法如下文实施例部分所述进行测量。在一些实施方案中,非织造网的手感可为至少104、104.5、105、105.5、106、106.25、106.5、106.75、107、107.25、107.5、107.75或108,如通过TSA方法使用QA1算法所测定的。另外或替代地,根据TSA方法测量的非织造网的真实柔软度可以为至少2、2.05、2.10、2.15、2.20、2.25、2.30、2.35、2.40、2.45、2.50、2.55、2.60、2.65、2.70、2.75、2.80、2.85、2.90、2.95、3、3.05、3.1、3.15、3.2、3.25、3.3、3.35或3.4dB和/或不大于6、5.75、5.5、5.25、5.0、4.75、4.50、4.45、4.40、4.35、4.30、4.25、4.20、4.15、4.10、4.05、4.0、3.95、3.90、3.85、3.80、3.75、3.7、3.65、3.6、3.55、3.5或3.45dB。
在一些实施方案中,非织造网的粗糙度可以为至少1、2、5、8、10、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5或19dB和/或不大于30、28、25、24、22.5、22、21.5、21、20.5、20、19.5、19、18.5、18、17.5、17、16.5、16、15.5、15、14.5或14dB。根据TSA方法测量的网粗糙度与由叶片水平运动引起的薄纸样品本身的垂直振动和表面结构有关。
非织造网的不透明度可以根据NWSP 060.1.R0中描述的程序测量。非织造网可以具有至少40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或至多100%的不透明度。替代或另外地,非织造网可以具有不大于95、90、85、80、75、70、65、60或55%的不透明度,根据以上程序测量。
CA短纤维或由其形成的非织造网或絮垫可以是可生物降解的,这意味着预期此类纤维在某些环境条件下分解。降解程度可通过样品在暴露于某些环境条件的给定时间段内的重量损失来表征。在一些情况下,用于形成短纤维、非织造网或由纤维生产的制品的材料在埋藏于土壤中60天后可表现出至少5%、10%、15%或20%的重量损失和/或在暴露于典型的城市堆肥机15天后表现出至少15%、20%、25%、30%或35%的重量损失。然而,降解速率可根据纤维的特定最终用途以及剩余制品的组成和具体测试而变化。美国专利5,970,988和6,571,802提供了示例性的测试条件。
在一些实施方案中,CA纤维或非织造网或絮垫可以是可生物降解的,并且此类纤维可用于形成非织造网。CA纤维或非织造网或絮垫可显示出提高水平的环境非持久性,其特征在于在各种环境条件下比预期更好的降解。本文所述的纤维和纤维制品可满足或超过国际测试方法和权威机构对工业可堆肥性、家庭可堆肥性和/或土壤可生物降解性制定的合格标准。
为了被认为是“可堆肥的”,材料必须满足以下四个标准:(1)该材料必须是可生物降解的;(2)该材料必须是可崩解的;(3)该材料必须不能含有超过最大量的重金属;和(4)该材料必须是对生态无毒的。本文所用的术语“可生物降解的”通常是指材料在某些环境条件下化学分解的趋势。生物降解性可表现出不同程度的生物降解性,这取决于其所暴露的具体条件、材料组成及其形式。术语“可崩解的”是指当暴露于某些条件时,材料物理分解成较小片段的趋势。崩解取决于材料本身以及所测试制品的物理尺寸和构造。生态毒性衡量材料对植物生命的影响,按照标准试验方法制定的程序测定材料的重金属的含量。
当根据ISO 14855-1(2012)在需氧堆肥条件下在环境温度(28℃±2℃)下测试时,CA短纤维或非织造网或絮垫可在不超过50天的时间段内显示至少70%的生物降解。在一些情况下,当在这些条件下测试时,CA纤维可在不超过49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38或37天的时期内显示至少70%的生物降解,所述条件也称为“家庭堆肥条件”。这些条件可以不是水性的或厌氧的。在一些情况下,当在家庭堆肥条件下根据ISO 14855-1(2012)测试50天的时间段时,CA短纤维可表现出至少71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87或88%的总生物降解。这可表示当与经受相同测试条件的纤维素相比时至少95%、97%、99%、100%、101%、102%或103%的相对生物降解。
为了被认为是“可生物降解的”,在根据法国标准NF T 51-800和澳大利亚标准AS5810的家庭堆肥条件下,材料必须表现出总共至少90%的生物降解(例如,与初始样品相比),或在参考和测试物品均达到平台之后合适的参考材料的最大降解的至少90%的生物降解。在家庭堆肥条件下生物降解的最大测试持续时间为1年。CA短纤维或非织造网或絮垫可在不超过1年内显示至少90%的生物降解,根据14855-1(2012)在家庭堆肥条件下测得。在一些情况下,根据14855-1(2012)在家庭堆肥条件下测量,CA短纤维可在不超过1年内表现出至少91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%的生物降解,或者纤维可在不超过1年内表现出100%的生物降解。
另外或替代地,CA纤维或非织造网或絮垫可在不超过350、325、300、275、250、225、220、210、200、190、180、170、160、150、140、130、120、110、100、90、80、70、60或50天内表现出至少90%的生物降解,根据14855-1(2012)在家庭堆肥条件下测得。在一些情况下,根据ISO14855-1(2012)在家庭堆肥条件下测试,所述纤维在不超过70、65、60或50天内可生物降解至少97、98、99或99.5%。因此,当在家庭堆肥条件下测试时,根据例如法国标准NF T 51-800和澳大利亚标准AS 5810,CA纤维或非织造网或絮垫可被认为是可生物降解的。
当根据ISO14855-1(2012)在58℃(±2℃)的温度下在需氧堆肥条件下测试时,CA纤维或非织造网或絮垫可在不超过45天的时间段内显示至少60%的生物降解。在一些情况下,当在这些条件下测试时,纤维可在不超过44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28或27天的时间段内显示至少60%的生物降解,所述条件也称为“工业堆肥条件”。这些可以不是水性或厌氧条件。在一些情况下,当根据ISO 14855-1(2012)在工业堆肥条件下测试45天的时间时,纤维或非织造网或絮垫可表现出至少65、70、75、80、85、87、88、89、90、91、92、93、94或95%的总生物降解。这可代表当与经受相同测试条件的纤维素纤维相比时至少95、97、99、100、102、105、107、110、112、115、117或119%的相对生物降解。
为了被认为是“可生物降解的”,在根据ASTM D6400和ISO 17088的工业堆肥条件下,当与对照或以绝对量比较时,在整个物品中至少90%的有机碳(或对于以大于1%干质量的量存在的每一组分)在测试期结束时必须转化为二氧化碳。根据欧洲标准ED 13432(2000),在参考和测试物品都达到平台之后,材料必须表现出总共至少90%的生物降解或在参考和测试物品均达到平台之后合适的参考材料的最大降解的至少90%的生物降解。在工业堆肥条件下生物降解性的最大测试持续时间为180天。根据14855-1(2012)在工业堆肥条件下测量,本文所述的CA纤维或非织造网或絮垫在不超过180天内可表现出至少90%的生物降解。在一些情况下,根据14855-1(2012)在工业堆肥条件下测量,CA纤维或非织造网或絮垫在不超过180天内可表现出至少91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%的生物降解,或者纤维在不超过180天内可表现出100%的生物降解。
另外或替代地,CA纤维或非织造网或絮垫在不超过175、170、165、160、155、150、145、140、135、130、125、120、115、110、105、100、95、90、85、80、75、70、65、60、55、50或45天内可表现出至少90%的生物降解,根据14855-1(2012)在工业堆肥条件下测得。在一些情况下,CA纤维或非织造网或絮垫可在根据ISO 14855-1(2012)在工业堆肥条件下在不超过65、60、55、50或45天的测试内可生物降解至少97、98、99或99.5%。因此,当在工业堆肥条件下测试时,CA纤维或非织造网或絮垫可被认为是根据ASTM D6400和ISO 17088可生物降解的。
根据ISO 17556(2012),在环境温度和需氧条件下测量,所述纤维或非织造网或絮垫在不超过130天内可在土壤中表现出至少60%的生物降解。在一些情况下,当在这些条件下测试时,纤维可在不超过130、120、110、100、90、80或75天的时间段内显示至少60%的生物降解,所述条件也称为“土壤堆肥条件”。这些可以不是水性或厌氧条件。在一些情况下,当根据ISO17556(2012)在土壤堆肥条件下测试195天的时间段时,纤维可表现出至少65、70、72、75、77、80、82或85%的总生物降解。这可代表当与经受相同测试条件的纤维素纤维相比时至少70、75、80、85、90或95%的相对生物降解。
为了被认为是“可生物降解的”,在土壤堆肥条件下,根据
Figure BDA0004097795940000321
的OK可生物降解SOIL一致性标志和DIN CERTCO的土壤认证方案中DIN Geprüft可生物降解,材料必须表现出总共至少90%的生物降解(例如,与初始样品相比),或在参考和测试物品均达到平台之后合适的参考材料的最大降解的至少90%的生物降解。在土壤堆肥条件下生物降解性的最大测试持续时间为2年。根据ISO 17556(2012)在土壤堆肥条件下测量,CA纤维或非织造网或絮垫在不超过2年、1.75年、1年、9个月或6个月内可表现出至少90%的生物降解。在一些情况下,根据ISO17556(2012)在土壤堆肥条件下测量,CA纤维可在不超过2年内表现出至少91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%的生物降解,或纤维可在不超过2年内表现出100%的生物降解。
另外或替代地,CA纤维或非织造网或絮垫在不超过700、650、600、550、500、450、400、350、300、275、250、240、230、220、210、200或195天内可表现出至少90%的生物降解,根据17556(2012)在土壤堆肥条件下测量。在一些情况下,CA纤维或非织造网或絮垫可在根据ISO17556(2012)在土壤堆肥条件下不超过225、220、215、210、205、200或195天的测试内可生物降解至少97、98、99或99.5%。因此,CA纤维可满足接收
Figure BDA0004097795940000331
的OK可生物降解SOIL一致性标志的要求,并满足DIN CERTCO的土壤认证方案中DIN Geprüft可生物降解的标准。
在一些实施方案中,CA纤维或非织造网或絮垫可包含小于1、0.75、0.50或0.25重量%的具有未知可生物降解性的组分。在一些情况下,本文所述的纤维或非织造网或絮垫可不包含具有未知可生物降解性的组分。
除了在工业和/或家庭堆肥条件下可生物降解之外,本文所述的CA纤维或非织造网或絮垫也可在家庭和/或工业条件下堆肥。如前所述,如果材料满足或超过EN 13432中对生物降解性、崩解能力、重金属含量和生态毒性提出的要求,则认为该材料是可堆肥的。CA纤维或非织造网或絮垫在家庭和/或工业堆肥条件下可表现出足够的可堆肥性,以满足从
Figure BDA0004097795940000332
获得OK堆肥和OK堆肥HOME一致性标志的要求。
在一些情况下,CA纤维或非织造网或絮垫可具有满足EN 13432(2000)规定的所有要求的挥发性固体浓度、重金属和氟含量。另外,CA纤维或非织造网或絮垫不会对堆肥质量(包括化学参数和生态毒性测试)产生负面影响。
在一些情况下,CA纤维或非织造网或絮垫在不超过26周内可表现出至少90%的崩解,根据ISO16929(2013)在工业堆肥条件下测得。在一些情况下,纤维或非织造网或絮垫可在不超过26周内在工业堆肥条件下显示至少91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%的崩解,或纤维或制品可在不超过26周内在工业堆肥条件下100%崩解。替代或另外地,纤维或非织造网或絮垫可在工业复合条件下在不超过26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11或10周内表现出至少90%的崩解,根据ISO16929(2013)测量。在一些情况下,CA纤维或非织造网或絮垫在工业堆肥条件下在不超过12、11、10、9或8周内可至少97、98、99或99.5%崩解,根据ISO16929(2013)测量。
在一些情况下,在家庭堆肥条件下根据ISO16929(2013)测量,CA纤维或非织造网或絮垫在不超过26周内可表现出至少90%的崩解。在一些情况下,纤维或非织造网或絮垫可在不超过26周内在家庭堆肥条件下显示至少91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%的崩解,或纤维或制品可在不超过26周内在家庭堆肥条件下100%崩解。替代或另外地,在家庭堆肥条件下根据ISO16929(2013)测量,纤维或非织造网或絮垫在不超过26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16或15周内可表现出至少90%的崩解。在一些情况下,CA纤维或非织造网或絮垫可在不超过20、19、18、17、16、15、14、13或12周内崩解至少97、98、99或99.5%,根据ISO16929(2013)在家庭堆肥条件下测量。
用CA纤维制造的非织造网(任选地热粘合的)特别适合用作纺织品型应用,例如服装、床上用品和其它家用物品中的绝热内衬或层。在此类应用中,绝热内衬可以单独使用或与其它绝热材料如羽绒、羽毛、聚酯纤维、聚酯微纤维或其混合物组合使用。可以包括绝热内衬的制造商的制品的实例包括外衣、鞋、手套、枕头、盖被、毯子、盖毯、床垫、床垫衬垫、睡袋、垫子等。
在一些情况下,非织造网可具有针对其重量的优异的绝热性质。例如,所述网可以具有至少0.020、或至少0.022、或至少0.024、或至少0.026g/m2和/或至多0.30、或至多0.28、或至多0.27g/m2的clo/gsm(或clo/(g/m2))值。
为了消除任何疑问,本发明包括并明确地预期和公开了本文提及的实施方案、特征、特性、参数和/或范围的任何和所有组合。也就是说,本发明的主题可以由本文提及的实施方案、特征、特性、参数和/或范围的任何组合来限定。
可以预期,没有被特别地命名或确定为本发明的一部分的任何成分、组分或步骤可以被明确地排除。
本发明的任何过程/方法、设备、化合物、组合物、实施方案或组件可由过渡术语“包含”、“基本上由...组成”或“由...组成”或这些术语的变体修改。
如本文所用,除非上下文另外明确地暗示,不定冠词“一个”和“一种”是指一个或多个。类似地,除非上下文清楚地另外建议,名词的单数形式包括其复数形式,反之亦然。
尽管已经做出了精确的尝试,但是除非上下文另有说明,否则本文所述的数值和范围应被认为是近似值。这些值和范围可以根据本公开内容寻求获得的期望性质以及由测量技术中发现的标准偏差产生的变化而不同于它们的规定数值。此外,本文所述的范围旨在并且具体地预期包括所述范围内的所有子范围和值。例如,50至100的范围旨在包括该范围内的所有值,包括子范围,例如60至90、70至80等。
在工作实施例中报告的相同性质或参数的任何两个数值可以限定范围。这些数字可以四舍五入到最接近的千分位、百分位、十分位、整数、十、百或千以定义范围。
本文引用的所有文献,包括专利、专利申请以及非专利文献的内容通过引用整体并入本文。在任何所并入的主题与本文的任何公开内容相矛盾的程度上,本文的公开内容应优先于所并入的内容。
可以通过下列工作实施例进一步举例说明本发明,但是应当理解,这些实施例仅仅是为了举例说明的目的而包括,而不是为了限制本发明的范围。
具体实施方式
实施例1-5:热粘合非织造絮垫的制备
使用商业梳理和交叉铺网线将下表1中所列的纤维共混物转化成高膨松非织造絮垫。每个絮垫的目标重量是100g/m2。表1列出了每个实施例的组成的总结。
表1:组成
Figure BDA0004097795940000351
表1中的重量百分比基于整个絮垫。所用的3.0或更小的dpf的纤维为:
1.8dpf,具有三叶形(Y)横截面,每英寸17个卷曲,51mm切割长度
1.8dpf,具有圆形横截面,每英寸17个卷曲,38mm切割长度。
所用的结构短纤维为:
7dpf,共轭(三维卷曲)中空聚酯短纤维,51mm切割长度。
所用的粘合短纤维是:
3dpf,聚酯/共聚酯(芯/鞘)双组分,51mm切割长度。
参考例是用于外衣的市售共混物以确定可接受的clo和膨松度范围:
样品A-具有聚酯面料和衬里织物以及60g/m2具有稀松布的绝热层的市售绝热夹克
样品B-具有聚酯面料和衬里织物以及80g/m2绝热层的市售绝热夹克
样品C-具有聚酯面料和衬里织物以及100g/m2绝热层的市售绝热夹克
样品D-具有棉/聚酯面料和尼龙衬里织物以及80g/m2具有稀松布的绝热层的市售绝热夹克。
对于具有CA纤维的所有实施例,在进料至梳理机之前,打开捆包,称重并共混纤维。在离开梳理机之后,将网交叉铺网并通过约185℃的烘箱以进行热粘合。将絮垫的边缘剪掉,并将絮垫收集在卷上。还通过将卷放置在真空袋中并除去空气来收集实施例1和2的压缩形式(表1中的样品4和5)。在袋被打开之前,这些压缩形式在它们的真空袋中保持3个月,并且允许絮垫恢复到它们的高膨松状态。
服装模型的构造
通过将绝缘絮垫缝合在面料和衬里织物之间来产生服装模型。面料和衬里织物是100%聚酯防撕裂织物,透气率为2.97ft3/(ft2/min)和重量为27.6g/m2。服装模型的尺寸为12英寸×12英寸,并且每4英寸放置被缝线以将绝热物固定到面料上。衬里是自由悬挂的。图1中提供了服装模型的图示。
洗涤耐久性测试
在具有中心搅拌器的Kenmore 400系列顶装式洗衣机中进行洗涤耐久性测试。将服装模型、对比例和压载织物加入到机器中以达到4lbs的总负荷重量。使用中等负荷尺寸设置用水填充洗衣机,这与我们的机器上的约18加仑相关。使用温水设置。加入AATCC标准参比洗涤剂,使用正常循环洗涤模型。在洗涤循环之后,将模型、对比例和压载织物在Maytag Centennial干燥机中使用低温设置翻滚干燥60分钟。
洗涤循环下给出的数据表示洗涤和干燥循环的总数。例如,在20次洗涤和干燥循环之后获得在20次洗涤循环时呈现的数据,与20次洗涤循环之后接着单个干燥循环相反。在每次洗涤循环之后进行干燥更能代表消费者的行为。
热阻测试
根据ASTM D1518-14 Standard Test Method for Thermal Resistance ofBatting Systems Using a Hot Plate,使用Option 2:空气速度条件,测试每个样品的初始热阻。将室温度设定在15℃。相对湿度控制在70%。空气速度为1.0米/秒。记录平均总热阻并用于计算固有Clo。
随后,将每个样品洗涤20次洗涤和干燥循环。在循环1、3、5、10和20下,根据上述程序测试样品的热阻。结果列于下表2中。
表2:洗涤循环下的Clo
Figure BDA0004097795940000381
从表2中可以看出,含CA纤维的絮垫具有比任何市售对比样品更高的初始clo值。在第一、第三、第五、第十和第20次洗涤循环之后,可在市售参考样品所示的商业上可接受的clo值的窗口内制造包含CA纤维的絮垫。
还测定了每单位基重的clo值并报告在下表3中。即使在第五、第十和第20次洗涤循环时或之后,也可在市售参考样品所示的商业上可接受的每单位基重的clo值的窗口内制造包含CA纤维的絮垫。
表3
Figure BDA0004097795940000382
膨松度测试
以与测试热阻相同的间隔测试每个样品的膨松度;例如,在初始和1、3、5、10和20次洗涤循环时。结果列于表4。
表4:洗涤后的膨松度
Figure BDA0004097795940000391
从表4中可以看出,含CA纤维的絮垫比任何市售对比样品具有更高的初始膨松度。在第一、第三、第五、第十和第20次洗涤循环之后,可在由市售参考样品所示的商业上可接受的膨松度窗口内制造含CA纤维的絮垫。
表2、3和4中所列的结果分别在图2、3和4中直观地描述,以进一步说明可持续的CA纤维可替代一部分石油基短纤维,同时获得相当的或在一些情况下更好的绝热值,在多次洗涤循环之后具有良好的每单位基重clo值,并且进一步保持或在一些情况下改善膨松度。所用CA纤维也可以是可生物降解的,因此提供可持续的、可生物降解的高性能纤维填料、非织造网、内衬或由其制成的制品。
实施例6-14:非织造絮垫的制备
使用Ramella梳理机将表5中所列的纤维共混物转化成高膨松非织造絮垫。所有实施例以相同的基重生产。表5列出了每个实施例的组成的总结。
表5:组成
实施例号 1.8Y(重量%) 3.0Y(重量%) 8.0Y(重量%)
6 100%
7 100%
8 100%
9 25% 75%
10 50% 50%
11 75% 25%
12 25% 75%
13 50% 50%
14 75% 25%
所用CA纤维是:
1.8dpf,具有三叶形(Y)横截面,每英寸14个卷曲,51mm切割长度
3.0dpf,具有三叶形(Y)横截面,每英寸17个卷曲,51mm切割长度
8.0dpf,具有三叶形(Y)横截面,每英寸17个卷曲,51mm切割长度。
对于每个实施例,在进料至梳理机之前,将必需的纤维称重以获得正确的共混比并手动混合。在离开梳理机时,在转鼓上收集所得的网。当转鼓旋转时,使网重叠以生产高膨松非织造絮垫。一旦所有的纤维都通过梳理机,将重叠的絮垫从转鼓中取出并以扁平状态储存,在其顶部没有东西压缩它。重复该过程,直到创建了所有上述实施例。
耐压缩和恢复测试
根据ASTM D6571-01使用静态力负载法测定高膨松非织造织物的耐压缩和恢复性质的标准测试方法测试实施例6-14的耐压缩性和恢复性。结果列于表6。
表6:耐压缩性和恢复性
Figure BDA0004097795940000411
从表6中可以看出,仅含一种纤维类型的絮垫的耐压缩性表明,8.0Y的样品8提供了最大的耐压缩性,随后是3.0Y的样品7,然后是1.8Y的样品6。在1.8Y和8.0Y的共混物中,8.0Y的较高分数产生更大的耐压缩性。对于3.0Y和8.0Y的混合物也是如此。3.0Y和8.0Y的共混物提供了比以相同共混比制备的1.8Y和8.0Y的共混物更大的耐压缩性(即,实施例12具有比实施例9更大的耐压缩性,实施例13具有比实施例10更大的耐压缩性,和实施例14具有比实施例11更大的耐压缩性)。
表6还提供了24小时压缩和一小时恢复后的短期恢复性数据。在仅含一种纤维类型的絮垫中,3.0Y产生最大的短期恢复性,然后是8.0Y,然后是1.8Y。令人惊奇的是,1.8Y和8.0Y的共混物比单独的1.8Y或8.0Y产生更大的短期恢复性。这种协同效应对于实施例10(50%1.8Y+50%8.0Y)是最显著的,其给出了数据组的最大短期恢复性。
在图5和6中分别描述了列于表6中的结果,以进一步举例说明较高旦尼尔CA纤维可以并入高膨松非织造絮垫中以改善耐压缩性和恢复性。
已经具体参考本发明的具体实施方案详细描述了本发明,但是应当理解,可以在本发明的精神和范围内进行变化和修改。

Claims (20)

1.纤维共混物,其包含:
(a)具有3.0或更小的单丝旦数(dpf)的乙酸纤维素(CA)短纤维;和
(b)具有6.0或更大的dpf的结构短纤维;和
(c)任选地,粘合纤维。
2.根据权利要求1所述的共混物,其中CA短纤维具有不大于2.0的DPF。
3.根据权利要求1-2任一项所述的共混物,其中CA短纤维的量为相对于共混物中所有纤维的重量的20至60重量%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的共混物,其中CA短纤维具有8至25CPI的卷曲频率,或者由具有8至25CPI的卷曲频率的长丝获得,并且是Y形或圆形的,并且具有10至55mm的切割长度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的共混物,其中所述结构短纤维包含聚酯、聚酰胺、聚烯烃、丙烯酸系、包含聚酯和聚烯烃的双组分纤维、或其组合,并且所述结构短纤维以相对于共混物中所有纤维的重量的20重量%至60重量%的量存在于共混物中,具有至少8的DPF,并且具有10至55mm的切割长度。
6.根据权利要求1-5任一项所述的共混物,其包含至少两种不同的CA短纤维,每种CA短纤维的DPF不大于3.0,其中所述至少两种不同的CA纤维之间的差异为以下的一种或多种:
a.DPF,
b.CPI,或
c.形状。
7.根据权利要求1-6任一项所述的共混物,其中所述结构短纤维包括CA短纤维。
8.非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包含根据权利要求1-7任一项所述的共混物。
9.根据权利要求8所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括具有至少0.210的初始clo:mm值的非织造网或絮垫。
10.根据权利要求8-9任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括具有至少13mm的初始膨松度值的非织造网或絮垫。
11.根据权利要求8-10任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括具有以下值的非织造网或絮垫:在5次洗涤循环时的clo:mm值为至少0.16clo/mm,和/或在10次洗涤循环时的clo:mm值为至少0.13clo/mm。
12.根据权利要求8-11任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括具有以下值的非织造网或絮垫:在10次洗涤循环时的clo:gsm值为至少0.015clo/gsm,和/或在20次洗涤循环时的clo:gsm值为至少0.013clo/gsm。
13.根据权利要求8-12任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括在5至20次洗涤循环之间具有不大于0.015clo单位的clo值损失的非织造网或絮垫。
14.根据权利要求8-13任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括在10次洗涤循环时膨松度值为至少7mm的非织造网或絮垫。
15.根据权利要求8-14任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括短期压缩恢复性等于或超过用100%的dpf为3.0或更小的短纤维或所述结构纤维(“对比共混物”)代替所述纤维的共混物的网或絮垫的短期压缩恢复性的非织造网或絮垫,所述短期压缩恢复性根据ASTM D6571-01使用静态力负载法测定高膨松非织造织物的耐压缩和恢复性质的标准测试方法测定。
16.根据权利要求8-15任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括短期压缩恢复性比对比共混物的短期压缩恢复性高2%的非织造网或絮垫。
17.根据权利要求8-16任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括非织造网或絮垫,其中CA纤维是可生物降解的。
18.根据权利要求8-17任一项所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括非织造网或絮垫,其中制品包括服装、鞋、手套、枕头、盖被、毯子、盖毯、床垫、床垫衬垫、睡袋或垫子。
19.根据权利要求8所述的非织造网、絮垫、纤维填料或内衬,其包括气流成网的非织造网。
20.捆包,其包含根据权利要求1-7任一项所述的纤维共混物。
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