專利名稱：用于生產由至少部分地分裂開的紗線、纖維或單絲構成的平面織物的方法以及用于其生 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種形成包括至少部分地分裂開的紗線、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：
EP 0 814 188 Bl披露了一個用于從由不相容的起始材料聚對苯二甲酸乙二酯以 及尼龍_6組成的連續(xù)雙組份單絲來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合的單元分離為基本單絲 并且實現(xiàn)它們的纏結以及粘合。

發(fā)明內容
本發(fā)明出于其目的來提供一種方法，由此將自可分裂的紗線、纖維或單絲形成平 面織物的操作簡化并且是在經濟上特別有利的。 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能 量或機械力，當與例如一個高壓水噴射處理(特別是在約120巴至500巴的壓力下)相比 時該能量或機械力是特別低的。 該方法將不進一步要求額外的特別地時間_密集、能量_密集和/或成本_密集
型的操作，例如當在一個水噴射處理的情況下時需要將該平面織物干燥。 該方法將進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，無論它
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)明的另外一個目的是提供一個裝置，該裝置特別適合于本方法并且由此使本 方法可能按一種簡單的方式進行。 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)所述目的通過權利要求1和10的特征實現(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變溫度(Tg) 以下至少2(TC至3(TC的溫度下通過用于冰、用冷凍水或用一種空氣-顆粒混合物處理特別 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成為基本單絲。
所使用的非晶態(tài)聚合物的玻璃化轉變溫度(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。進入非晶態(tài)聚合物 的流體區(qū)的轉變是流體。部分結晶的聚合物兼有一個玻璃化轉變溫度，在此溫度以下該非 晶相"凝固"(與脆化有關)以及一個熔化溫度，在此溫度下該結晶相不再存在。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機顆粒如砂(例如石
英砂)或聚合物顆粒。 干冰、冷凍水或空氣_顆?；旌衔飪?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之間的長度的圓柱 形的顆粒。對比起來，干冰雪(dry ice snow)指的是更細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的長度。 干冰包括具有約-78. 5t:的溫度的冷凍的二氧化碳，當冷凍的二氧化碳落在可分 裂的起始平面織物上時無殘留地轉變(升華)為氣態(tài)。 由此干冰的使用具有以下優(yōu)點如使用一種空氣-砂混合物的情況，不存在對于 任何隨后的來自該分裂開的基本單絲的分離或過濾的需要。 在大氣壓力下使用干冰也不導致(像在使用水冰(water ice)的情況下)形成一 種液體，由此得到這個術語"干冰"。 因為本發(fā)明的方法在使用用于分裂工作的干冰、冷凍水或空氣-顆粒混合物時沒 有利用液體特別是液體水，所以不存在對平面織物(該平面織物包括至少部分分裂開的紗 線、纖維或單絲)的另外所必須的特別的時間_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約60°C 。
在使用空氣_顆?；旌衔锘蚶鋬鏊畷r，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變溫度(Tg)以下至少2(TC至3(TC。
因為處理溫度是在被用作紗線、纖維或單絲的聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)以 下至少2(TC至3(TC，所以實現(xiàn)了聚合物某種程度的脆化，這至少增進或促進了平面織物分 裂開成為基本單絲而不損害基本單絲。 還將通過干冰、空氣-砂混合物或冷凍水的比較低的粗糙度來避免損害基本單 絲。 就實現(xiàn)對該基本單絲沒有損害并且具體地講對其是溫和的分裂而言，使用雪的形 式來代替球粒是特別優(yōu)選的，這是因為雪的更小的顆粒尺寸和/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程中干冰的升華作用的結果，二氧化碳的 體積突然從固態(tài)膨脹成氣態(tài)達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，這同樣至少增進或促進了平面織物分裂開成為基本單絲。 考慮跨過紗線、纖維或單絲的斷面，基本單絲的安排可以是例如皮芯結構或桔瓣 或餅(pie)結構。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 構存在(優(yōu)選具有2至64個分段)，特別是用于影響單絲的直徑。
本發(fā)明的優(yōu)選的構想方案是從屬權利要求的主題。 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 復合纖維，這種纖維或通過熔紡過程或通過溶劑紡過程獲得)。 優(yōu)選使用熔紡的紡粘型非織造織物，因為它們具有超過溶劑紡的紡粘型非織造織 物的以下優(yōu)點沒有必須去除的溶劑并且它們的使用更加經濟。 所使用的可分裂的起始平面織物優(yōu)選是一種預先加固的非織造織物，該非紡織片 是熱地、機械地和/或化學地預先加固的，特別優(yōu)選熱預先加固的。
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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成的聚合物對或共混物。 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苯二甲酸乙二酯、 聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、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。 對于一個高效的操作，使用所述干冰、所述冷凍水或所述空氣-顆?；旌衔飳?分裂的起始平面織物的表面的處理，特別是轟擊，是以一個在O. 1°至180° 、優(yōu)選45°至 135° 、特別優(yōu)選90。的碰撞角來進行。 該干冰、冷凍水或空氣_顆?；旌衔锏念w粒的動能有利的是不小于0. 4焦耳。顆
粒的質量和速度選擇為使在平面織物生成中該平面織物沒有可見的損害或穿孔。 干冰、冷凍水或空氣_顆粒混合物的流速有利的是處于從30kg/h至70kg/h的范
圍內并且優(yōu)選處于從30kg/h至50kg/h的范圍內。 當它們落在可分裂的起始平面織物的表面時，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的向前前進的 速度相結合的100m/s至500m/s的速度下起作用。 分裂開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)明進一步提供一個裝置，該裝置特別適合于本發(fā)明上述的方法并且該裝置使 之有可能按一種簡單的方式進行該方法。 特別是根據(jù)權利要求1至7的一種方法用于分裂開一種平面織物的裝置，該平面 織物包括至少部分地分裂開的紗線、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可分裂的表面。
有利的是，至少一個出口噴嘴具有所配置的內部件(internals)用于粉碎在其內 部的干冰、冷凍水或空氣_顆?；旌衔?。


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

實例1 : 實例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分段的餅結構的連續(xù)雙組分單絲組成，這些分段由按70 : 30的重量比的 聚對苯二甲酸乙二酯/尼龍_6(PET/PA6)交替地構成。 對此，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械結合的狀態(tài)， 那么該紡粘型非織造織物是可以被運輸?shù)?。此外，該紡粘型非織造織物是處于熱預先加固 狀態(tài)，該熱的預先加固在一個可加熱的滾筒壓機上在15(TC的溫度下并且在300巴的壓力 下在30秒的時間內發(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，該噴嘴是具有測量為50mmX4mm大小的矩形
出口面積的一個寬-縫隙噴嘴。盡管原則上對此實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面積上來分布能量。 隨后，將該紡粘型非織造織物使用干冰粒垂直地進行轟擊。 聚對苯二甲酸乙二酯(結晶)具有約80。C的ISO 75HDT/A(1.8MPa)玻璃化轉 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的長度。假定干冰密度為1. 56g/cm3，則一 個球粒重約O. llg(質量m)。 用干冰粒的轟擊在與對于干冰粒的300m/s的速度(v)相結合的50kg/h的流速下 起作用。 由此這些干冰粒的動能(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這些干冰粒的壓力是2巴。該出口噴嘴的向前前進 的速率是5m/min。 圖1示出了實例1的紡粘型非織造織物的掃描電子顯微照片。
實例2 : 與實例1相比，實例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的重量比的聚對苯二甲酸乙二酯/尼龍_6構成)的餅結構的雙組分單絲組成的紡粘型非 織造織物不是熱預先加固的。此外除了用干冰雪代替干冰粒，該方法在類似于實例1的條 件下進行。 圖2示出了實例2的紡粘型非織造織物的掃描電子顯微照片。
由于無熱預先加固，這些單絲比實例1中的那些更易移動。
實例3 : 根據(jù)實例3的方法也使用具有由按70 : 30的重量比的聚對苯二甲酸乙二酯/尼 龍_6構成的16分段的餅結構的雙組分單絲的紡粘型非織造織物。該方法類似于實例2使 用干冰雪代替干冰粒進行。與實例2相比，實例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示出了實例3的紡粘型非織造織物的掃描電子顯微照片。 根據(jù)實例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變溫度(Tg)以下至少20℃至30℃的溫度下通過用干冰、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成為基本單絲。
2. 根據(jù)權利要求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)權利要求1或2所述的方法，其中，一種預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)以上權利要求中的任何一項所述的方法，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成的聚合物對或共混物。
5. 根據(jù)以上權利要求中的任何一項所述的方法，其中，使用所述干冰、所述冷凍水或所述空氣-顆?；旌衔飳煞至训钠鹗计矫婵椢锏谋砻娴奶幚?，特別是轟擊，以一個在o. r至180° 、優(yōu)選45°至135° 、特別優(yōu)選90。的碰撞角(a)進行。
6. 根據(jù)以上權利要求中的任何一項所述的方法，其中，所述干冰、所述冷凍水或所述空氣_顆?；旌衔锏念w粒的動能不小于0. 4焦耳。
7. 根據(jù)以上權利要求中的任何一項所述的方法，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巴的壓力下進行的。
8. 特別是根據(jù)權利要求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可分裂的表面。
9. 根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中，用于粉碎該干冰、該冷凍水或該空氣_顆粒混合物的內部零件被配置在至少一個出口噴嘴中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產平面織物的一種簡單并且經濟的方法，該平面織物由至少部分地分裂開的紗線、纖維或單絲構成，特別是，在該方法中避免了消耗時間的、能量和/或成本密集型的過程。其結果是，在被用作紗線、纖維或單絲的聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)以下至少20℃至30℃的溫度下通過用于冰、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成為基本單絲。
文檔編號D04H1/541GK101778972SQ200880103286
公開日2010年7月14日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權日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 申請人:卡爾·弗羅伊登伯格公司