應(yīng)理解，本文所采用的詞匯和術(shù)語(yǔ)是為了描述的目的，而不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。 因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本公開(kāi)內(nèi)容所基于的概念可容易地被用作設(shè)計(jì)用于執(zhí)行本 發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是，應(yīng)認(rèn)為權(quán)利要求包括這樣的等價(jià)構(gòu) 造，只要其不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
[0024] 通過(guò)以下描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和能力將變得顯而易見(jiàn)，所述附圖 示出本發(fā)明的要素和多個(gè)方面。
[0025] 附圖描述
[0026] 圖1是來(lái)自亞麻植物的天然韌皮纖維的顯微照片。
[0027] 圖2是基本不含果膠的單獨(dú)化的韌皮纖維的顯微照片。
[0028] 圖3是形成根據(jù)本發(fā)明的非織造織物以及采用所述非織造織物形成層合制品的 梳理工藝的流程圖。
[0029] 發(fā)明詳述
[0030] 描述了其中大部分由單獨(dú)化的纖維形成的非織造織物，所述單獨(dú)化的纖維是基本 直的，基于植物的，且基本不含果膠的并且平均長(zhǎng)度大于6mm。在另一個(gè)方面中，非織造織物 包含纖維作為大部分，所述纖維是非棉的、基于植物的，且基本不含果膠的并且平均長(zhǎng)度大 于10mm。還有，在另一個(gè)方面中，非織造織物包含單獨(dú)化的纖維作為大部分，所述單獨(dú)化的 纖維是基本直的，基于植物的并且平均長(zhǎng)度大于l〇mm。
[0031] 如本文所用的術(shù)語(yǔ)"基于植物的纖維"意指相比于由纖維素形成的人造纖維，由植 物產(chǎn)生并從植物中提取的纖維。如本文所用的術(shù)語(yǔ)"非織造"意指具有單獨(dú)的纖維或線的 結(jié)構(gòu)的網(wǎng)或織物，所述單獨(dú)的纖維或線是無(wú)規(guī)交疊的，而不是以如針織織物或編織織物的 情況下的可識(shí)別方式交疊。合適的非織造織物或網(wǎng)的實(shí)例包括但不限于熔噴網(wǎng)、紡粘網(wǎng)、結(jié) 合梳理網(wǎng)、氣流成網(wǎng)、合成網(wǎng)（coform web)、水刺網(wǎng)等。
[0032] 用于本發(fā)明的一類纖維是單獨(dú)化的韌皮纖維。韌皮纖維提取自亞麻、大麻、黃麻、 苧麻、蕁麻、西班牙金雀花、亞麻植物，但不限于此。上述單獨(dú)化的韌皮纖維可以以任意組合 使用。
[0033] 單獨(dú)化的韌皮纖維通常是直的并且基本不含果膠。例如，單獨(dú)化的韌皮纖維的果 膠含量為天然纖維的果膠含量的按重量計(jì)小于10%，所述天然纖維是基本不含果膠的纖維 的來(lái)源。在另一個(gè)方面中，單獨(dú)化的韌皮纖維的果膠含量為天然纖維的果膠含量的按重量 計(jì)小于15%，所述天然纖維是基本不含果膠的纖維的來(lái)源。還有，在另一個(gè)方面中，單獨(dú)化 的韌皮纖維的果膠含量為天然纖維的果膠含量的按重量計(jì)小于20%，所述天然纖維是基本 不含果膠的纖維的來(lái)源。
[0034] 通常，根據(jù)特定韌皮纖維的特性和植物莖在化學(xué)處理之前的切割長(zhǎng)度，單獨(dú)化的 韌皮纖維的平均長(zhǎng)度在約6mm至40mm的范圍中。在一個(gè)方面中，單獨(dú)化的韌皮纖維的平均 長(zhǎng)度為至少7mm、至少8mm、至少9mm和至少10mm。在另一個(gè)方面中，單獨(dú)化的韌皮纖維的平 均長(zhǎng)度大于12mm。
[0035] 非織造織物還可包含來(lái)源于一種或更多種來(lái)源的短纖維。短纖維包括但不限于纖 維素纖維和熱塑性纖維。纖維素短纖維的實(shí)例包括人造絲。熱塑性纖維包括非織造工業(yè)中 使用的常規(guī)聚合纖維。這樣的纖維由包括但不限于以下的聚合物形成：聚酯如聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯；尼龍；聚酰胺；聚烯烴如聚丙烯或聚乙烯；聚酯、尼龍、聚酰胺或聚烯烴中兩種 或更多種的共混物；聚酯、尼龍、聚酰胺或聚烯烴中任意兩種的雙組分復(fù)合物；等等。雙組 分復(fù)合纖維的實(shí)例包括但不限于具有一種聚合物的芯和包含不同于芯聚合物的聚合物的 鞘的纖維，所述鞘完全地、基本地或部分地包圍所述芯。
[0036] 非織造織物可大部分由纖維形成，所述纖維包含單獨(dú)的韌皮纖維，所述單獨(dú)的韌 皮纖維的果膠含量為天然成束韌皮纖維的果膠含量的按重量計(jì)小于10%，所述單獨(dú)的韌皮 纖維來(lái)源于所述天然束狀韌皮纖維。在另一個(gè)方面中，單獨(dú)化的韌皮纖維包含的果膠含量 為天然成束韌皮纖維的果膠含量按重量計(jì)小于20%。單獨(dú)化的韌皮纖維在干燥狀態(tài)下形成 非結(jié)合網(wǎng)。而且，這樣的韌皮纖維的平均長(zhǎng)度大于12_。在一個(gè)方面中，所述網(wǎng)通過(guò)使用機(jī) 械梳理機(jī)的方法形成。在另一個(gè)方面中，所述網(wǎng)通過(guò)使用機(jī)械梳理機(jī)與強(qiáng)制空氣流組合的 方法形成。干燥網(wǎng)可通過(guò)水刺來(lái)結(jié)合，其在美國(guó)專利No. 3, 485, 706和5, 958, 186 (二者通 過(guò)引用整體并入本文）中進(jìn)行了描述。此外，水刺網(wǎng)可用水性粘合劑處理并且暴露于熱以 結(jié)合并干燥網(wǎng)。此外，干燥網(wǎng)可通過(guò)機(jī)械針刺和/或使加熱空氣流經(jīng)過(guò)網(wǎng)來(lái)結(jié)合?；蛘?，干 燥網(wǎng)可通過(guò)向非結(jié)合網(wǎng)施用水性粘合劑并將網(wǎng)暴露于熱來(lái)結(jié)合。
[0037] 如上所述，在一個(gè)方面中，根據(jù)本發(fā)明的非織造織物包含纖維內(nèi)容物作為大部分， 所述纖維內(nèi)容物為單獨(dú)化的韌皮纖維。對(duì)天然成束韌皮纖維進(jìn)行化學(xué)處理以移除將束保持 在一起的果膠并將天然纖維分離成單獨(dú)的韌皮纖維。果膠充當(dāng)使單獨(dú)的韌皮纖維保持成束 的天然膠。通過(guò)移除果膠并分離單獨(dú)的韌皮纖維，單獨(dú)化的韌皮纖維可在干燥狀態(tài)下形成 網(wǎng)，隨后通過(guò)合適方式結(jié)合以形成非織造紡織物。
[0038] 圖1是來(lái)自亞麻植物的天然韌皮纖維的顯微照片?？煽吹綐?gòu)成韌皮纖維束的小的 單獨(dú)的亞麻韌皮纖維的堆疊。圖2是從圖1所示亞麻韌皮纖維束中移除果膠之后的單獨(dú)的 韌皮纖維的顯微照片。如圖2所示，單獨(dú)的韌皮纖維是光滑和細(xì)長(zhǎng)的。此外，單獨(dú)的韌皮纖 維沒(méi)有扭結(jié)或卷曲。使用這樣的纖維來(lái)生產(chǎn)干法成形的非織造織物是新穎的。此外，由于 單獨(dú)的韌皮纖維的長(zhǎng)度，所以必須將其切割成2_至6_的長(zhǎng)度以生產(chǎn)濕法成形的非織造 織物。
[0039] 短纖維的非織造網(wǎng)可通過(guò)如美國(guó)專利No. 797, 749(通過(guò)引用整體并入本文） 所述的稱為梳理的機(jī)械方法來(lái)形成。梳理方法可包括空氣流組分以在成形線上收集短 纖維時(shí)使短纖維的方向隨機(jī)化。通常，用于機(jī)械梳理方法的合成短纖維長(zhǎng)度在38mm至 60mm的范圍中。較長(zhǎng)長(zhǎng)度可取決于梳理機(jī)的設(shè)置?，F(xiàn)有技術(shù)水平的機(jī)械梳理機(jī)（例如 TriUzsch丨er-F.[iessner ewk-413)可運(yùn)行長(zhǎng)度比上述38mm顯著較短的短纖維。較老的 梳理機(jī)設(shè)計(jì)可能需要更長(zhǎng)的纖維長(zhǎng)度以實(shí)現(xiàn)良好成形和穩(wěn)定操作。
[0040] 另一種通常的干法成網(wǎng)方法是氣流成網(wǎng)或氣流成形。該方法僅使用空氣流、重力 和向心力來(lái)使纖維流沉積到移動(dòng)的成形線上，所述移動(dòng)的成形線將纖維網(wǎng)傳送至網(wǎng)結(jié)合工 藝。美國(guó)專利4, 014, 635和4, 640, 810中描述了氣流成網(wǎng)方法，二者通過(guò)引用整體并入本 文。漿基（pulp-based)氣流成形非織造網(wǎng)經(jīng)常包含10%至20%的4mm至6mm長(zhǎng)的熱塑性 纖維，當(dāng)所述氣流成形網(wǎng)經(jīng)過(guò)烘箱時(shí)，所述熱塑性纖維熔化并與氣流成網(wǎng)的網(wǎng)結(jié)合在一起。 雖然可由氣流成形成與漿基層結(jié)合的100%熱塑性纖維的層，但是纖維產(chǎn)率隨纖維長(zhǎng)度增 加而顯著下降。通常，這樣的大于12mm的纖維長(zhǎng)度在商業(yè)上是不切實(shí)際的。
[0041] 參照?qǐng)D3,根據(jù)本發(fā)明，可使用機(jī)械方式（例如用于短纖維的機(jī)械梳理100工藝） 來(lái)使全長(zhǎng)的干燥單獨(dú)化的韌皮纖維101形成無(wú)規(guī)排列的纖維網(wǎng)130,然后可將所述纖維網(wǎng) 130轉(zhuǎn)移至網(wǎng)結(jié)合工藝以生產(chǎn)韌皮纖維基非織造織物135。這方面的獨(dú)特之處在于單獨(dú)的 韌皮纖維（特別是來(lái)自亞麻和大麻植物的那些）不具有可梳理短纖維特征性的物理尺寸。
[0042] 首先，對(duì)天然成束韌皮纖維化學(xué)處理以基本移除果膠并形成基本不含果膠的單獨(dú) 化的纖維101?？蓪⒏稍锏膯为?dú)化的纖維101并入纖維捆110中。使纖維捆110在拆捆機(jī) 108中分開(kāi)并且移動(dòng)到纖維累積器105中。累積的纖維101可空氣傳送103通過(guò)進(jìn)料槽 102,然后作為纖維進(jìn)料墊104沉積到成形線124上。當(dāng)在成形線124上收集纖維101時(shí)，空 氣傳送過(guò)程103使纖維101的方向隨機(jī)化。纖維進(jìn)料墊104通過(guò)纖維進(jìn)料輥126進(jìn)料到纖 維梳理設(shè)備120中，其進(jìn)一步將纖維101分離成單獨(dú)化的梳理纖維。纖維拋料棍（doffing roll) 122將梳理纖維轉(zhuǎn)移回到成形線124上以形成纖維網(wǎng)130。然后，纖維網(wǎng)130可轉(zhuǎn)移 到網(wǎng)結(jié)合設(shè)備（例如以下討論的熱結(jié)合設(shè)備140)以形成非織造織物135。任選地，干燥網(wǎng) 可通過(guò)水刺來(lái)結(jié)合。此外，水刺網(wǎng)可用水性粘合劑處理并暴露于熱以結(jié)合并干燥網(wǎng)。此外， 干燥網(wǎng)可通過(guò)機(jī)械針刺和/或使加熱空氣流經(jīng)過(guò)網(wǎng)來(lái)結(jié)合?；蛘撸稍锞W(wǎng)可通過(guò)向非結(jié)合 網(wǎng)施用水性粘合劑并將網(wǎng)暴露于熱來(lái)結(jié)合。
[0043] 典型的可梳理短纖維的長(zhǎng)度為38mm至60mm并且每英寸纖維長(zhǎng)度具有5至10個(gè) 卷曲。每個(gè)纖維中的卷曲提供纖維與纖維的內(nèi)聚。長(zhǎng)度與卷曲的組合給予非結(jié)合纖維網(wǎng)以 足夠的強(qiáng)度，從而允許網(wǎng)在梳理設(shè)備120的連續(xù)輥之間轉(zhuǎn)移并從梳理機(jī)轉(zhuǎn)移到收集線124， 然后轉(zhuǎn)移到結(jié)合設(shè)備140,而不發(fā)生網(wǎng)130的斷裂。相反，單獨(dú)化的韌皮纖維的長(zhǎng)度可僅為 20mm至25mm或更小，更顯著地，其為沒(méi)有促進(jìn)纖維與纖維的內(nèi)聚的天然卷曲或機(jī)械誘導(dǎo)卷 曲的直纖維。例如，棉纖維具有產(chǎn)生高的纖維與纖維的內(nèi)聚力的天然扭曲。單獨(dú)化的韌皮 纖維缺乏天然扭曲。施用于人造纖維的人工卷曲是模仿棉纖維天然扭曲的纖維與纖維的內(nèi) 聚作用的努力。根據(jù)常規(guī)看法，單獨(dú)化的韌皮纖維的纖維長(zhǎng)度和低纖維內(nèi)聚力使得其為干 法成網(wǎng)工藝（例如梳理）的不良候選物。此外，然而，20mm至25mm的天然纖維長(zhǎng)度太長(zhǎng)而 不能以100 %的濃度通過(guò)成網(wǎng)工藝進(jìn)行加工，所述成網(wǎng)工藝是完全由空氣或水空氣流驅(qū)動(dòng) 的，如美國(guó)專利No. 4, 014, 635、4, 640, 810和5, 958, 186中分別描述的。但是，根據(jù)本發(fā)明， 已成功地使用利用梳理的干法成網(wǎng)工藝生產(chǎn)了包含單獨(dú)化的韌皮纖維作為大部分的非織 造織物。
[0044] 熱結(jié)合140也稱為壓延結(jié)合、點(diǎn)結(jié)合或圖案結(jié)合，并且用于結(jié)合纖維網(wǎng)130以 形成非織造織物135。熱結(jié)合140還可將圖案并入織物中。熱結(jié)合140在PCT國(guó)際公開(kāi) No.WO/2005/025865中進(jìn)行了描述，其通過(guò)引用整體并入本文。熱結(jié)合140需要將熱塑性 纖維并入纖維網(wǎng)130中。熱塑性纖維的實(shí)例在上面討論過(guò)。在熱結(jié)合140中，纖維網(wǎng)140 在壓力下通過(guò)加熱軋輥42結(jié)合，所述加熱軋輥42可壓印有轉(zhuǎn)移至纖維網(wǎng)130表面的圖案。 在熱結(jié)合140期間，將軋輥142加熱到至少在熱塑性材料的