專利名稱：強度高度均一的非織造層合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及強度性能高度均一的非織造層合材料。
背景技術(shù)：
目前使用的許多醫(yī)療護理服和產(chǎn)品、防護服、喪葬和獸醫(yī)產(chǎn)品，以及個人護理制品部分或完全地由非織造纖網(wǎng)材料構(gòu)成。此類產(chǎn)品的例子包括但不限于醫(yī)療和健康護理產(chǎn)品如手術(shù)帷簾、罩衫、面罩、消毒包布材料和繃帶、防護工作服如連衣褲和實驗室大褂，以及嬰兒、兒童和成人護理吸收制品如尿布、訓(xùn)練褲、泳裝、失禁服裝和墊、衛(wèi)生巾、抹布等。為這些用途，非織造纖維纖網(wǎng)提供接近傳統(tǒng)機織或針織織物材料的質(zhì)感、舒適和美學(xué)性能。
對于許多非織造材料和非織造層合材料的用途來說，強度是重要的性能。更具體地說，強度的高度均一常常是重要的性能。在例如用于在消毒期間覆蓋手術(shù)器具和供應(yīng)盤的消毒包布、外科手術(shù)室人員穿的手術(shù)罩衫以及在工業(yè)設(shè)施中穿戴的一次性防護服之類的用途中，非常重要的是，這些材料應(yīng)能提供防生物和化學(xué)污染的保護。為此，材料必須具有足以抵抗撕破或材料破壞因而讓污染物侵入的強度。由于撕破力可能沿多個不同方向施加在非織造材料上，故而不僅需要高強度而且需要強度的高度均一性，才能較好地保護材料免于破壞。作為一個例子，在被包裹并消毒以后，非織造材料包裹的手術(shù)盤可能在運輸和貯存期間經(jīng)受各種不同人員的操作并且在每一次操作中都存在非織造消毒包裹材料被破壞，可能讓污染物進入盤內(nèi)的無菌物品的機會。在諸如非織造手術(shù)罩衫和非織造工業(yè)防護服之類服裝的情況下，穿戴者身體的活動，特別是在關(guān)節(jié)處如肩、肘和膝，都可能同時或先后從多個方向?qū)Σ牧鲜┘恿?。穿戴者身體活動造成的這些力能撕破衣服，從而使穿戴者暴露于生物感染劑或化學(xué)污染物之下。
非織造纖網(wǎng)材料的物理結(jié)構(gòu)由單根纖維或長絲組成，它們按大體無規(guī)的方式，而不是像針織或機織織物那樣以規(guī)則、重復(fù)和可辨認(rèn)的方式交織的。纖維可以是連續(xù)或不連續(xù)的，通常由選自聚烯烴、聚酯和聚酰胺乃至許多其它聚合物的幾大類別熱塑性聚合物或共聚物樹脂制成。另外，非織造織物可與其它非織造層組成成復(fù)合材料使用，如制成紡粘-熔噴(SM)和紡粘-熔噴-紡粘(SMS)層合織物，并且也可與熱塑性薄膜組合使用如制成紡粘-薄膜(SF)和紡粘-薄膜-紡粘(SFS)層合材料。
一般地，非織造纖網(wǎng)，例如，紡粘和熔噴非織造纖網(wǎng)是采用纖維擠出設(shè)備如沿橫向或″CD″取向的紡絲板或熔噴口型成形的。就是說，該設(shè)備的取向與非織造纖網(wǎng)生產(chǎn)出來的方向成90°。非織造纖網(wǎng)的生產(chǎn)方向被稱為“縱向”或″MD″。如上所述，雖然纖維鋪置在成形表面上時按照大體無規(guī)的方式排列，但由于纖維一般離開CD取向的纖維擠出設(shè)備時沿著基本上平行于MD方向出來并沿成形表面的運動方向受到拉伸，故獲得的非織造材料具有大多數(shù)纖維沿MD取向的總體平均纖維方向性。諸如材料抗張強度和伸長性之類的性質(zhì)顯著地受纖維取向的影響。
由于此種MD纖維方向性，非織造材料通常表現(xiàn)出抗張強度的波動，其中沿MD方向取的抗張強度可高達(dá)沿其它方向取的材料抗張強度的2倍或更高倍。因此，沿除MD以外的諸方向，非織造材料的抗張強度要低得多，這可能導(dǎo)致當(dāng)力沿著MD以外的方向施加在材料上時材料將受到損傷或撕破。解決這一問題的一個辦法是增加非織造材料的基重，直至沿MD以外的其它所有方向的抗張強度最終高到足以承受大多數(shù)或所有施加在用該非織造布材料制成的制品上的撕破力。然而，這一辦法就原料和生產(chǎn)時間而論代價太高，并導(dǎo)致產(chǎn)品成本比其它方面所需要的高。因此，目前仍需要沿許多方向具有性能特別是強度性能高度均一的非織造材料，以便制備出基本上沒有“薄弱”方向產(chǎn)品，就是說非織造材料沿材料的x和y平面的所有方向都具有高的總體抗張強度/基重比值。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種非織造層合材料，它包含粘合形成層合材料的至少第一和第二連續(xù)纖維纖網(wǎng)，其中非織造層合材料沿層合材料的平面內(nèi)任何方向測定的強度基本相等。該非織造布層合材料還可理想地包含一個或多個阻擋層，夾在第一和第二連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)層之間并與之成面對面關(guān)系。一個或多個阻擋層可理想地是熔紡微纖維層如熔噴層或可以是熱塑性薄膜層如透氣性薄膜層。非織造纖網(wǎng)層和/或阻擋層可理想地包含一種或多種烯烴聚合物。非織造層合材料可心地包含能賦予所要求特性的添加劑或處理劑。非織造層合材料可用于廣泛的領(lǐng)域，包括醫(yī)療護理、個人護理和防護服產(chǎn)品如手術(shù)帷簾和罩衫、面罩和其它手術(shù)服、消毒包布和防護工作服。
本發(fā)明還提供一種形成多層非織造層合材料的方法，包括以下步驟提供選自第一和第二連續(xù)纖維源的至少第一和第二大量連續(xù)纖維，其中連續(xù)纖維源，即纖維生產(chǎn)裝置與材料生產(chǎn)方向之間交成約30～60°和約300～330°的角度，提供至少一個阻擋材料層，在移動成形表面上收集第一大量連續(xù)纖維、阻擋材料和第二大量連續(xù)纖維，從而形成多層非織造材料，其中阻擋材料置于第一和第二大量連續(xù)纖維之間，隨后將多層非織造材料粘合形成非織造層合材料。纖維源通常理想地沿著約45°和約315°取向。阻擋材料理想地是熔噴材料退繞卷材或者可以是一個或多個熔噴成形口型，且該方法還可理想地包括給連續(xù)纖維充靜電的步驟。
本發(fā)明還提供一種形成多層非織造層合材料的方法，包括下列步驟提供至少第一和第二連續(xù)纖維纖網(wǎng)，其中第一和第二纖網(wǎng)各自由沿著與MD方向交成約30°～約60°或者約300°～330°角取向的纖維成形設(shè)備成形，顛倒纖網(wǎng)之一，在第一和第二纖網(wǎng)之間提供至少一個阻擋材料層；隨后將第一纖網(wǎng)、阻擋材料和第二纖網(wǎng)粘合在一起形成多層非織造層合材料。阻擋材料可理想地是例如透氣性薄膜或熔噴層。
附圖簡述

圖1是部分切去的非織造層合材料一種實施方案的示意透視圖。
圖2是一幅仰視或俯視平面圖，表示在非織造材料生產(chǎn)中可采用的擠出和牽伸設(shè)備相對于纖網(wǎng)生產(chǎn)方向或MD的示例性取向。
圖3是生產(chǎn)本發(fā)明非織造層合材料的示例性方法的俯視圖。
圖4是采用本發(fā)明非織造層合材料制造的示例性醫(yī)療產(chǎn)品的示意圖。
定義這里及權(quán)利要求中所使用的術(shù)語“包含”是包容性或開放端的，并且不排除另外未列舉出的要素、組成組分或方法步驟。因此，術(shù)語“包含”涵蓋更具限制性的術(shù)語“基本由...組成”和“由...組成”。
術(shù)語“聚合物”一般包括但不限于均聚物，共聚物如嵌段、接枝、無規(guī)及交替共聚物、三元共聚物等及其共混物和各種改性形式。而且，除非另行具體限定，術(shù)語“聚合物”應(yīng)涵蓋該材料所有可能的空間或幾何構(gòu)型。這些構(gòu)型包括但不限于全同立構(gòu)、間同立構(gòu)及無規(guī)對稱。
這里所使用的術(shù)語“纖維”既指短纖維長度的也指較長的纖維和基本連續(xù)的纖維，除非另行指出。這里所使用的術(shù)語“基本連續(xù)”長絲是指長度遠(yuǎn)大于其直徑的長絲或纖維，例如長徑比超過15,000∶1，理想地超過50,000∶1。
這里所使用的術(shù)語“單組分”纖維是指由一個或多個擠出機但僅使用一種聚合物擠出物成形的纖維。這并不排除由為了著色、抗靜電性質(zhì)、潤滑、親水等目的而加入了少量添加劑的一種聚合物成形的纖維。這些添加劑，例如用于著色的二氧化鈦，一般以小于5wt％，更典型以約2wt％的數(shù)量存在。
本文所使用的術(shù)語“多組分纖維”是指由至少2組分聚合物或同一聚合物但具有不同性質(zhì)或添加劑，經(jīng)各自的擠出機擠出，但在一起紡絲形成一根纖維的纖維。多組分纖維有時也叫做共軛纖維或雙組分纖維。聚合物在多組分纖維斷面上排列在位置基本固定的彼此界限鮮明的區(qū)內(nèi)，并沿多組分纖維的全長連續(xù)地延伸。此類多組分纖維的構(gòu)型可以是例如皮/芯排列，其中一種聚合物被另一種聚合物包圍著，或者可以是并列排列的、“海-島”排列的，或者呈桔瓣狀或條狀排列在圓形、橢圓或矩形斷面纖維上。多組分纖維公開在授予Kaneko等人的美國專利5,108,820、授予Strack等人的美國專利5,336,552和授予Pike等人的美國專利5,382,400中。就雙組分纖維而言，聚合物存在的比例可以是75/25、50/50、25/75或任何其他希望的比例。
本文所使用的術(shù)語“雙成分纖維”或“多成分纖維”是指由至少2種聚合物或同樣聚合物但具有不同性質(zhì)或添加劑，從同一擠出機以共混物形式擠出形成的纖維，且其中各種聚合物不是沿多組分纖維的整個橫斷面排列在位置相對固定的彼此界限鮮明的區(qū)內(nèi)。這一大類纖維在例如授予Gessner的美國專利5,108,827中有所討論。
本文所使用的術(shù)語“非織造纖網(wǎng)”或“非織造布材料”是指一種纖網(wǎng)，其具有由各纖維或絲交織構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，但不是以像針織或機織物中那樣可辨認(rèn)方式構(gòu)成的。非織造纖網(wǎng)可采用多種方法形成，如熔噴法、紡粘法、氣流鋪網(wǎng)法及梳理纖網(wǎng)法。非織造織物的基重通常以每平方米的克數(shù)(gsm)或每平方碼材料的盎司數(shù)(osy)表示；有用的纖維直徑通常以微米表示。(注要從osy數(shù)值換算為gsm值，可用33.91乘上osy的數(shù)值)。
術(shù)語“紡粘”或“紡粘非織造”是指一類小直徑纖維的非織造纖維或長絲材料，其通過將熔融熱塑性聚合物從紡絲板的多個毛細(xì)管中擠出大量纖維而形成。擠出的纖維被冷卻同時借助噴射或其它熟知的牽伸機構(gòu)牽伸。牽伸的纖維以大致無規(guī)的方式沉積或鋪在成形表面上形成疏松纏結(jié)的纖維纖網(wǎng)，隨后鋪好的纖維纖網(wǎng)進行粘合處理以賦予其物理整體性和尺寸穩(wěn)定性。紡粘織物的生產(chǎn)描述在授予Appel等人的美國專利4,340,563和授予Matsuki等人的美國專利3,802,817中。就典型而言，紡粘纖維或長絲的單位長度的重量超過2旦，至最大約6旦或更高，雖然更細(xì)的紡粘纖維也可生產(chǎn)。就纖維直徑而論，紡粘纖維一般具有大于7μm的平均直徑，特別是介于約10～約25μm。
本文所使用的術(shù)語“熔噴纖維”是指按如下方法成形的纖維或微纖維將熔融熱塑性材料從多個纖細(xì)的通常為圓形的口型毛細(xì)管(diecapillary)中以絲束或纖維形式擠出到逐漸匯聚的高速氣流(例如空氣流)中，氣流將熔融熱塑性材料的纖維拉細(xì)以變小直徑。然后，熔融纖維被高速氣流夾帶著并沉積在收集表面上，形成由散亂分布的熔噴纖維組成的纖網(wǎng)。此類方法例如公開在授予Butin的美國專利3,849,241中。熔噴纖維可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，平均直徑一般小于約10μm，常常小于7或甚至5μm，且當(dāng)沉積到收集表面上時通常是發(fā)粘的。
這里所使用的術(shù)語“層合材料”是指由2或更多個經(jīng)過粘合而彼此結(jié)合的層或纖網(wǎng)制成的復(fù)合材料。
本文所使用的術(shù)語“熱點粘合”涉及讓待粘合織物或纖維的纖網(wǎng)或其它片材層材料從加熱壓花機輥與砧輥之間通過。壓花機輥通常，盡管不總是，帶有某種形式的圖案，以便使整個織物不是沿其整個表面都發(fā)生粘合。結(jié)果，開發(fā)出各種各樣的壓花機輥以便既達(dá)到功能的也達(dá)到美觀的目的。一種花紋的例子具有許多點并且是HansenPennings或“H&P”圖案，粘合面積為約30％，每平方英寸有約200個粘合點，正如授予Hansen和Pennings的美國專利3,855,046中所描述。H&P花紋具有方塊形的點或針狀粘合區(qū)，其中每個針的側(cè)邊尺寸為0.038英寸(0.965mm)，針與針之間的間距是0.070英寸(1.778mm)，粘合深度0.023英寸(0.584mm)。形成的花紋具有約29.5％的粘合面積。另一種典型的點粘合花紋是擴展型Hansen and Pennings，或“EHP”粘合圖案，它能產(chǎn)生15％的粘合面積，其方塊形針側(cè)邊尺寸為0.037英寸(0.94mm)，針間距0.097英寸(2.464mm)，深度是0.039英寸(0.991mm)。另一種有用的點粘合花紋是公開在授予Vogt.的美國外觀專利239,566中的擴展式RHT花紋。其他常見的花紋包括由重復(fù)和略微偏置的菱形組成的菱形花紋，和顧名思義看上去類似窗紗的金屬絲編織花紋。一般粘合面積占織物壓纖網(wǎng)面積的百分率介于約10％~約30％。熱點粘合通過將一個層和/或多層層合材料內(nèi)的纖維粘合在一起而賦予每一單個層整體性，點粘合將各層維系在一起形成粘合層合材料。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供一種非織造層合材料，它包含粘合形成層合材料的至少第一和第二基本連續(xù)纖維纖網(wǎng)層，其中非織造層合材料沿層合材料的x-y平面內(nèi)任何方向具有基本相等的抗張強度。非織造層合材料可理想地還包含夾在至少第一和第二連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)層之間并與之成面對面關(guān)系的一個或多個阻擋層。這里所使用的術(shù)語沿材料平面內(nèi)任何方向“基本相等抗張強度”的意思是，就下面描述試驗的180°抗張強度來說，抗張強度偏差等于或小于約6％。在某些場合，希望抗張強度偏差等于或小于約5％，而對另一些場合，希望等于或小于約4％。本發(fā)明另外提供制造非織造層合材料的方法，并提供由此種強度高度均一的非織造層合材料制造的防護織物和服裝，例如消毒包布、手術(shù)帷簾、罩衫、面罩和其它手術(shù)服，以及防護工作服。
如上所述，本發(fā)明非織造層合材料包含第一和第二連續(xù)纖維纖網(wǎng)，并可理想地還包含夾在第一和第二連續(xù)纖維纖網(wǎng)層之間并與之成面對面關(guān)系的一個或多個阻擋層，該纖網(wǎng)層粘合在一個或多個阻擋層的每一面上，正如圖1中所示的示例性三層層合材料中所體現(xiàn)的那樣。圖1僅是示意圖而已，僅用來說明所發(fā)明層合材料的一種類型。一般而言，此種多層非織造層合材料的基重介于約0.1osy～12osy(約3～約400gsm)，或者更特別地介于約0.5osy～約5osy。如圖1所示，非織造層合材料的三層實施方案總地被稱作10，它包含阻擋層16，該阻擋層被夾在標(biāo)為12和14的連續(xù)長絲非織造纖網(wǎng)層之間。連續(xù)長絲非織造纖網(wǎng)層可理想地是紡粘非織造層，并可方便地稱作阻擋層的“掛面”層。阻擋層16可以是一個或多個薄膜層，例如本領(lǐng)域公知的。在非織造層12和14是紡粘層并且阻擋層16是薄膜的情況下，非織造層合材料可方便地稱作紡粘-薄膜-紡粘或″SFS″層合材料。替代地，阻擋層可包含熔紡微纖維層如熔噴層，從而制成紡粘-熔噴-紡粘或″SMS″層合材料，正如授予Brock等人的美國專利4,041,203中公開的，在此將其整個內(nèi)容收作參考。另外在圖1中表示出示例性粘合點18，例如可采用熱點粘合方法制成。
在其它替代方案中，多層非織造層合材料可成形為一種包含多個阻擋材料層的層合材料，例如包含多個熔紡微纖維層的“SMMS”或“SMMMS”層合材料。另外，層合材料可包含在一個或多個阻擋層每一面上的掛面層，其中掛面層本身又是多個連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)層組成的層。此種多層層合材料可稱作″SSFSS″或″SSMSS″。其它組合也是可能的。然而，應(yīng)當(dāng)指出，為了獲得本發(fā)明的益處，重要的是，在阻擋層每一面上的掛面層具有彼此類似的抗張強度和伸長性能。因此，雖然不要求兩個掛面層彼此完全一樣，但掛面層的基重、層數(shù)和所用聚合物越相近，就越容易具有抗張強度和伸長特性相近的掛面層。
非織造纖網(wǎng)連續(xù)纖維層可理想地采用紡粘法生產(chǎn)，正如本領(lǐng)域公知的，例如在授予Appel等人的美國專利4,340,563和授予Matsuki等人的3,802,817中所公開的，在此將其全部內(nèi)容收作參考，只是，如下面提到的，具體方法有具體要求。適合生產(chǎn)連續(xù)長絲非織造纖網(wǎng)層的聚合物可以是本領(lǐng)域公知的任何一種，包括聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯及其共聚物和共混物。合適的聚烯烴包括聚丙烯，例如全同立構(gòu)聚丙烯、間同立構(gòu)聚丙烯、全同立構(gòu)聚丙烯與無規(guī)立構(gòu)聚丙烯的共混物；聚乙烯，例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線型低密度聚乙烯；聚丁烯，例如聚1-丁烯和聚2-丁烯；聚戊烯，例如聚1-戊烯和聚2-戊烯；聚(3-甲基-1-戊烯)；聚(4-甲基-1-戊烯)；和它們的共聚物和共混物。合適的共聚物包括無規(guī)和嵌段共聚物，由二或更多種不同不飽和烯烴單體制成，例如乙烯或丁烯與丙烯的共聚物。合適的聚酰胺包括尼龍6、尼龍6/6、尼龍4/6、尼龍11、尼龍12、尼龍6/10、尼龍6/12、尼龍12/12、己內(nèi)酰胺與氧化烯二胺的共聚物等以及它們的共混物和共聚物。合適的聚酯包括聚丙交酯和聚乳酸聚合物，以及聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸1，4-丁二酯、聚對苯二甲酸環(huán)己烷1，4-二甲醇酯及其與間苯二甲酸的共聚物以及其共混物。用于連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)層纖維的聚合物的選擇取決于最終用途的需要、經(jīng)濟性和加工性。這里給出的合適聚合物的清單并非窮盡的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的其它聚合物也可使用。
連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)層的纖維可以是單組分纖維或多組分纖維，且可以是未卷曲的或卷曲的。卷曲的多組分纖維用于生產(chǎn)蓬松或膨體非織造織物特別有用，且可理想地被用于布樣美學(xué)品質(zhì)如柔軟、垂感和手感很重要的應(yīng)用中。多組分纖維的生產(chǎn)方法在本領(lǐng)域是公知的。例如，授予Pike等人的美國專利5,382,400，在此收作參考，公開了一種適合生產(chǎn)多組分纖維及其纖網(wǎng)的方法。另外，應(yīng)當(dāng)指出，兩個連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)層不必相同，并且可以采用不同的聚合物或不同的聚合物類型。作為例子，在非織造層合材料是用于手術(shù)罩衫或其它接觸皮膚用途的SMS材料的情況下，非體側(cè)紡粘層(將不接觸穿戴者身體的層)可包含聚丙烯纖維，而體側(cè)紡粘層(離穿戴者最近的層)可以是卷曲的多組分紡粘層，以賦予罩衫材料額外的使用舒適性。作為另一個例子，無規(guī)烯烴共聚物如乙烯-丙烯無規(guī)共聚物(″RCP″)公知可用于生產(chǎn)較柔軟或感覺更像布的非織造物，因此一個或多個紡粘層，特別是體側(cè)紡粘層可理想地包含單組分RCP紡粘纖維。
在阻擋層16是熔紡微纖維層的情況下，它可以是例如熔噴層。熔噴方法在本領(lǐng)域是公知的，因此將不再贅述。扼要地說，熔噴涉及通過精細(xì)的口型毛細(xì)管擠出熔融熱塑性聚合物成為熔融長絲或纖維。熔融纖維被擠出到高速氣體的匯聚流如加熱的空氣流中，從而將纖維拉細(xì)或拉伸而使直徑變小。拉細(xì)的纖維通常沉積在收集表面上，例如多孔成形帶或輸送帶上，形成由無規(guī)排列的纖維組成的纖網(wǎng)。熔噴方法，例如公開在授予Buntin的美國專利3,849,241、授予Meitner等人的美國專利4,307,143和授予Wisneski等人的美國專利4,707,398中，在此一律全文收作參考。該熔紡微纖維的平均直徑應(yīng)小于約10μm，理想地小于約7μm，更理想地小于約5μm。另外，熔紡微纖維層可包含多組分微纖維，正如本領(lǐng)域公知的，如雙組分熔噴纖維。
適合生產(chǎn)熔紡微纖維層的聚合物可以是本領(lǐng)域公知的任何一種。更具體地說，烯烴聚合物如聚丙烯、聚乙烯和聚丁烯以及這些聚合物的混合物，由于相對便宜和容易加工而優(yōu)選使用。在要求高阻擋性能的場合，制造熔噴層使用的希望聚合物應(yīng)能生產(chǎn)出平均孔徑小的熔噴纖網(wǎng)并且該聚合物有利地具有高熔流速率或″MFR″，例如1000g/10min或更高。聚合物的熔流速率可通過測定在2.060kg載荷下在規(guī)定時間內(nèi)，例如10min，在規(guī)定溫度如177℃下通過2.0995±0.0051mm孔徑的小孔流出的熔融熱塑性聚合物的質(zhì)量來確定，正如根據(jù)試驗ASTM-D-1238-01，《采用擠出塑度計測定熱塑性塑料的熔流速率的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法》采用Tinius Olsen Testing Machine公司(Willow Grove，賓夕法尼亞)銷售的型號VE 4-78擠出塑度計測定的。一種示例性高熔流聚丁烯聚合物是具有約5％乙烯的1-丁烯-乙烯共聚物，其熔流速率為約3000g/10min，由Basell，USA，Inc.of Wilmington，特拉華以商品名DP-8911銷售。正如本領(lǐng)域公知的，可用于生產(chǎn)微纖維層的高熔流丙烯聚合物(熔流速率超過約1000的聚合物)可通過下述方法提供在傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的聚合物如采用齊格勒-納塔催化劑生產(chǎn)的那些中加入促降解劑如過氧化物，以便部分降解聚合物來提高熔流速率和/或使分子量分布變窄。在聚合物粒料中加入過氧化物的方法描述在授予Morman等人的美國專利4,451,589中，而通過在聚合物中加入過氧化物而使阻擋性能改進的微纖維非織造纖網(wǎng)則公開在授予Timmons等人的美國專利5,213,881中。
最近，高熔流速率聚合物已可以做到生產(chǎn)出來就是高熔流速率的了，就是說，不需要加入促降解劑如過氧化物使聚合物降解以降低粘度/增加熔流速率。于是，這樣的高熔流速率聚合物不需要使用促降解劑就能生產(chǎn)出平均孔徑小且阻擋性能好的細(xì)微纖維的纖網(wǎng)。合適的高熔流速率聚合物可包含具有窄分子量分布和/或低多分散性(相對于傳統(tǒng)烯烴聚合物如采用齊格勒-納塔催化劑制造的那些)的聚合物，并包括采用“金屬茂催化劑”、“單活性中心催化劑”、“控制幾何構(gòu)型催化劑”和/或其它類似催化劑催化的那些。此類催化劑和/或由它們制造的烯烴聚合物的例子描述在僅作為例子的下列文獻中美國專利5,153,157，授予Canich；美國專利5,064,802，授予Stevens等人；美國專利5,374,696，授予Rosen等人；美國專利5,451,450，授予Elderly等人；美國專利5,204,429，授予Kaminsky等人；美國專利5,539,124，授予Etherton等人；美國專利5,278,272和5,272,236，兩篇都授予Lai等人，和美國專利5,554,775，授予Krishnamurti等人。高熔流速率、窄分子量分布和低多分散性的示例性聚合物公開在美國專利5,736,465中，授予Stahl等人，并由Exxon化學(xué)公司以商品名ACHIEVE供應(yīng)。
對于某些用途，例如對于手術(shù)和工業(yè)防護服來說，可能重要的是非織造層合材料具有對低表面張力液體如醇、醛、酮和含表面活性劑液體的排斥性。對低表面張力液體的排斥性可利用局部或內(nèi)部添加劑賦予非織造層合材料的任何或所有的層。示例性液體排斥添加劑是碳氟化合物，它們可以是局部施涂或者通過加入到制造非織造纖維層的聚合物熔體中而在內(nèi)部起作用的。在添加劑是內(nèi)部使用的情況下，希望它以約0.1wt％～約2wt％，更希望以約0.25～約1.0wt％的數(shù)量加入到聚合物熔體中。作為例子，公開在授予Potts等人的美國專利5,149,576和授予Perkins等人的美國專利5,178,931中的碳氧化合物都很適合給非織造織物提供液體排斥性能，在此收作參考。在用碳氟化合物作為內(nèi)部添加劑加入到熔噴層中的情況下，熔噴纖維可理想地含有高熔流速率聚丙烯和約5％～約20％高熔流速率聚丁烯聚合物的混合物。
如上所述，非織造層合材料可理想地含有起阻擋層作用的薄膜層。作為例子，一種可透蒸汽或氣體但基本不透液體的例如本領(lǐng)域公知的“透氣性”薄膜可層合在連續(xù)纖維外非織造纖網(wǎng)層之間以提供具有諸如柔軟質(zhì)地、強度和阻擋性能之類有用性能的理想組合的透氣性阻擋層合材料。一般而言，如果薄膜具有至少300g/m2/24h的水蒸汽透過速率，按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)E96-80計算，則它被認(rèn)為是“透氣的”。示例性透氣性薄膜-非織造層合材料描述在例如授予Mathis等人的美國專利6,037,281中，在此全文收作參考。
熱花紋粘合裝置，正如本領(lǐng)域公知和上面所描述的，可用于將各個組分層熱點粘合在一起成為非織造層合材料。替代地，在纖維是具有不同熔點的組分聚合物的多組分纖維的情況下，可能有利的則是采用穿透空氣粘合機，例如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，來粘合連續(xù)纖維外非織造纖網(wǎng)層。一般而言，穿透空氣粘合機噴吹加熱空氣流穿透連續(xù)多組分纖維的纖網(wǎng)，從而理想地借助溫度等于或高于較低熔點聚合物組分的聚合物熔融溫度但低于較高熔點聚合物組分的熔融溫度的加熱空氣形成纖維間粘合。作為又一個替換的例子，諸成分纖網(wǎng)和/或?qū)雍喜牧峡衫帽绢I(lǐng)域公知的其它方法粘合，例如粘合劑粘合方法或超聲波粘合方法。
本發(fā)明非織造層合材料具有沿層合材料平面內(nèi)所有方向的性質(zhì)高度均一性。例如，該非織造層合材料沿層合材料平面內(nèi)所有方向具有基本相等的抗張強度。來看圖2，圖中示意地畫出制造具有高度性質(zhì)均一性層合材料的示例性方法的部分俯視圖，它展示連續(xù)纖維源，也就是纖維生產(chǎn)設(shè)備，相對于MD或材料生產(chǎn)方向的取向。如圖2所示，纖維生產(chǎn)的方向或MD用箭頭MD標(biāo)出。采用MD方向作為起始或0°，并通過沿順時針方向走來測量角度，纖維生產(chǎn)設(shè)備20相對于MD成小于90°的取向，而不是沿90°角取向，因此這里如圖2所示的纖維生產(chǎn)設(shè)備沿大約45°的角A取向。希望的是，纖維生產(chǎn)設(shè)備將與MD方向成約30°～約60°，以避免生產(chǎn)出的纖網(wǎng)具有高度MD纖維方向性，從而避免如上所述導(dǎo)致非織造纖網(wǎng)具有不理想的抗張強度的MD方向性而不是具有均一強度性質(zhì)。
圖2所示設(shè)備可如下述用來生產(chǎn)本發(fā)明層合材料生產(chǎn)連續(xù)纖維的纖網(wǎng)，隨后將纖網(wǎng)粘合并卷繞在本領(lǐng)域公知的卷繞機上。然后，制造第二卷連續(xù)纖維纖網(wǎng)材料。隨后，這兩個連續(xù)纖維纖網(wǎng)可通過將卷材安裝在材料退繞機或轉(zhuǎn)軸上，正如本領(lǐng)域公知的，并引導(dǎo)纖網(wǎng)至粘合裝置，以便將它們粘合在一起成為多層層合材料。然而，為了實現(xiàn)本發(fā)明的益處，連續(xù)纖維纖網(wǎng)之一必須相對于其原來的45°生產(chǎn)取向翻轉(zhuǎn)，正如在下面的實施例中描述的那樣。將纖網(wǎng)之一翻轉(zhuǎn)可如下述方便地完成將一個卷材調(diào)頭，以便當(dāng)安裝在轉(zhuǎn)軸上時一個連續(xù)纖維纖網(wǎng)從材料卷材的上面退繞，而另一纖網(wǎng)則從其相應(yīng)材料卷材的下面退繞。在希望生產(chǎn)一種阻擋非織造層合材料的情況下，也可讓一個或多個阻擋材料層退繞到兩個連續(xù)纖維纖網(wǎng)之間，然后將所有的層粘合在一起形成層合材料。
現(xiàn)在來看圖3，其中示意地畫出制造本發(fā)明非織造層合材料的阻擋層合材料實施方案的示例性方法的俯視圖?，F(xiàn)在看圖3，該方法被安排成生產(chǎn)本領(lǐng)域中被稱作紡粘-熔噴-紡粘(SMS)非織造纖網(wǎng)的多層非織造纖網(wǎng)的在線方法。在圖3中，材料生產(chǎn)方向或MD用箭頭MD表示。如圖所示的方法包括2個連續(xù)纖維源，即第一紡粘紡絲板52和第二紡粘紡絲板54以及4排熔噴口型72、74、76和78，配置在第一紡粘紡絲板52與第二紡粘紡絲板54之間。不是與MD成90°地取向，第一紡粘紡絲板52沿約300～約330°之間的角度取向，并且如圖3所示，第一紡粘紡絲板52與MD方向成大約315°取向。第二紡粘紡絲板54與MD成大約30～約60°之間的角度取向，并且在這里如圖3所示，第二紡粘紡絲板54與MD方向成大約45°取向。注意，這些都可顛倒過來，也就是說，第一紡絲板52可沿30～60°取向，而第二紡絲板54沿300～330°取向。熔噴口型72和74按圖示沿與第一紡絲板52大致相同的角度取向，即沿大約315°取向，而熔噴口型76和78如圖所示沿與第二紡絲板54大約相同的角度取向，與MD成大約45°。在第一和第二紡粘紡絲板分別沿315°和45°取向的具體工況中，這兩個紡絲板將彼此相距大約90°地取向。
要指出，常常要求纖維生產(chǎn)設(shè)備取向所選擇的角度為約45°和約315°；然而，為達(dá)到最佳性質(zhì)均一性可能需要根據(jù)工藝變量調(diào)節(jié)這些角度。具體地說，線速度(非織造層合材料生產(chǎn)出來的速度)可能影響為產(chǎn)生均一性能所需要的角度。以第二連續(xù)纖維紡絲板54為例，沿等于或大于45°取向的纖維生產(chǎn)設(shè)備采用較低線速度可生產(chǎn)出要求的纖網(wǎng)性質(zhì)均一性。然而，在較高線速度的情況下，它可能需要將角度從45°縮小到40°或甚至更小的角度。雖不擬囿于理論，但我們相信，這是由于纖維作為纖網(wǎng)沉積于其上的移動成形表面所夾帶的空氣的效應(yīng)。夾帶的空氣將趨于使纖維或多或少地沿空氣運動方向(MD)取向或排齊。隨著線速度的增加，成形表面所夾帶的空氣的速度也增加，并開始賦予纖維較大MD排列。從45°減小纖維生產(chǎn)設(shè)備的角度以達(dá)到較高線速度的生產(chǎn)將有助于克服這一效應(yīng)。
熔噴口型72、74、76和78可以是任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的那些，因此在這里不再贅述。大致地說，熔噴方法包括將熔融熱塑性材料從多個纖細(xì)的、通常為圓形的口型毛細(xì)管(die capillaries)中以熔融絲束或纖維的形式擠出到逐漸匯聚的高速氣流(例如空氣流)中，氣流將熔融熱塑性材料的纖維拉細(xì)使直徑變小而成形纖維。然后，熔融纖維被高速氣流夾帶著，并沉積在收集表面上，形成由無規(guī)分布的熔噴纖維組成的纖網(wǎng)。此類方法公開在例如授予Butin的美國專利3,849,241中。熔噴纖維可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，直徑一般小于約10μm，且當(dāng)沉積到收集表面上時通常是發(fā)粘的。一種成形熔噴纖維的示例性設(shè)備和方法描述在授予Haynes等人的美國專利6,001,303中，在此將其全部內(nèi)容收作參考。
再次來看圖3，其中畫出位于第一紡絲板52與熔噴口型72之間的壓實裝置66，例如一種空氣刀，它吹入加熱空氣并穿透從第一紡絲板52中成形出來的纖維的纖網(wǎng)。此種空氣刀描述在授予Arnold等人的美國專利5,707,468中，在此收作參考。壓實裝置66起到初次或初步壓實從第一紡絲板52成形出來的非織造纖網(wǎng)的作用，以保護它免遭在熔噴加工72、74、76和78處的高速氣流的破壞。壓實裝置66也可理想地是一種本領(lǐng)域公知的壓實輥。然而，在壓實裝置66是壓實輥的情況下，它通常將沿著與MD成約90°的方向取向，而不是像圖3所示沿著平行于紡絲板52的角度。該方法還包括壓實裝置68以初次或初步壓實在第一紡絲板52以后加入的那些纖網(wǎng)部分或?qū)印３醮位虺醪綁簩嵮b置68可理想地是位于第二紡絲板54下游(從材料加工來看較遲)的壓實輥。
雖然圖3中畫出的方法具有2排紡粘紡絲板和4排熔噴口型的配置，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將看出，這些數(shù)目可以改變，卻仍不偏離本發(fā)明的精神和范圍。作為例子，可采用的熔噴口型排數(shù)可多可少，或者在第一紡絲板或第二紡絲板部位可采用大量連續(xù)纖維紡絲板，或二者。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以看出，各種各樣其它加工步驟和/或參數(shù)可在許多方面變化而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如，非織造層合材料的某些或全部層可單獨和分開制造并卷繞成卷，隨后在單獨的步驟中合并成為多層非織造層合材料。替代地，2個外側(cè)非織造層可在紡粘紡絲板排52和54處成形，如圖3所示，同時一種預(yù)成形阻擋層如熔噴微纖維層可退繞到它們之間，而不是采用熔噴口型排72、74、76和78。在這方面，重要的是要注意，非織造層合材料的大多數(shù)強度特性由連續(xù)纖維掛面層，而不是阻擋材料層提供，因此阻擋層可由傳統(tǒng)上與MD成90°取向，而不是如圖3所示取向的設(shè)備生產(chǎn)。然而，如圖3所示阻擋材料生產(chǎn)設(shè)備的取向的確有利地提供了如下面關(guān)于連續(xù)纖維纖網(wǎng)所描述的任選的高生產(chǎn)速率或生產(chǎn)較細(xì)纖維同樣的益處。
作為附加工藝步驟的例子，本領(lǐng)域公知可在生產(chǎn)加工期間對纖維充靜電，以改善非織造纖網(wǎng)的總體均一性。靜電充電對于減少較高生產(chǎn)線速度下的空氣夾帶效應(yīng)特別有用，正如上面所討論的。大致地說，靜電充電裝置由一或多排放電針組成，放電針產(chǎn)生電暈放電，從而賦予纖維靜電荷，而纖維一旦帶電，將趨于彼此排斥而有助于防止一群群纖維成團或“擰繩”在一起。給纖維充電以生產(chǎn)纖維分布改進的非織造物的示例性方法公開在授予Haynes等人的PCT出版物WO02/52071中，2002-07-04發(fā)表，在此將其全文收作參考。
另外，本發(fā)明方法提供以非常高的生產(chǎn)速率生產(chǎn)非織造纖網(wǎng)的方法，或者以典型纖網(wǎng)生產(chǎn)速率生產(chǎn)更細(xì)纖維的纖網(wǎng)層的方法。作為提高生產(chǎn)速率的具體例子，圖2和圖3中畫出的連續(xù)纖維紡絲板如圖所示以一定角度取向，與MD交成大約45°和/或約315°。由于45-45-90的三角形的斜邊是直角邊長度2倍的平方根，因此這些紡絲板的長度是傳統(tǒng)上與MD成90°取向的紡絲板長度的約[2]1/2或1.41倍(就制造同一CD寬的材料而言)。在此種情況中，非織造纖網(wǎng)的生產(chǎn)速率將是傳統(tǒng)90°取向紡絲板方法的約1.41倍，若紡絲板毛細(xì)管間距和每個紡絲孔的聚合物擠出速率在這兩種方法中相同的話。與角度等于45°的情況相比，更大或更小的角度將分別導(dǎo)致生產(chǎn)速率的降低或提高，但是在相同毛細(xì)管間距和通過量的條件下，生產(chǎn)速率總是高于傳統(tǒng)90°取向的方法。
本領(lǐng)域公知的生產(chǎn)較細(xì)纖維的一種方法是減少每個毛細(xì)管的擠出速率，但是這也將降低材料整體的生產(chǎn)速率。本發(fā)明方法可用于在典型纖網(wǎng)生產(chǎn)速率下制造較細(xì)纖維。在紡絲板沿如上所述約45°和315°取向的具體實施例中，每個毛細(xì)管的聚合物擠出速率將降低到傳統(tǒng)90°取向紡絲板方法的每孔擠出速率的約71％(或[2]-1/2倍)，若非織造纖網(wǎng)生產(chǎn)速率和紡絲板毛細(xì)管間距在這兩種方法中相同的話。因此，采用本發(fā)明方法可以減少每孔擠出速率，從而能使纖維更細(xì)，而不致像與MD成90°角取向的傳統(tǒng)方法所要求的那樣需要犧牲總體非織造纖網(wǎng)生產(chǎn)速率。較細(xì)的纖維對于改善纖網(wǎng)布樣屬性和柔軟性以及改善纖網(wǎng)層均一性和總體強度都是所希望的。
雖然這里并未詳細(xì)描述，但可以實施各種各樣本領(lǐng)域公知的另外的潛在加工和/或整理步驟，例如纖網(wǎng)縱切、牽伸或處理，而仍不偏離本發(fā)明精神和范圍。纖網(wǎng)處理的例子包括層合材料的駐極體處理以便在層合材料中引入永久靜電荷，或者替代地，抗靜電處理?？轨o電處理劑可通過噴涂、浸漬等局部施加，示例性局部靜電處理劑是正丁基磷酸鉀的50％溶液，由Stepan公司(Northfield，伊利諾斯)以商品名ZELEC供應(yīng)。另一種示例性局部抗靜電處理劑是異丁基磷酸鉀的50％溶液，由Manufacturer′s Chemical，LP(克里夫蘭，田納西)以商品名QUADRASTAT供應(yīng)。另一種纖網(wǎng)處理劑的例子包括賦予含疏水性熱塑性材料的纖網(wǎng)潤濕或親水性的處理劑。潤濕性處理添加劑可加入到聚合物熔體中作為內(nèi)處理劑，或者可在纖維或纖網(wǎng)成形后的某點局部地施加。
本發(fā)明非織造層合材料特別適合各種用途，例如包括一次性防護制品如防護織物、醫(yī)療產(chǎn)品用織物如患者罩衫、消毒包布和手術(shù)帷簾、罩衫、面罩、帽子和鞋套，以及其它防護服用織物，例如工業(yè)防護服用的。示例性醫(yī)療產(chǎn)品示意地表示在圖4中，穿在用虛線勾勒的人體上。如圖4所示，罩衫30是一種寬大罩衫，包括領(lǐng)口32、袖子34和底擺36。罩衫30可采用本發(fā)明非織造層合材料制造。也是如在圖4勾勒的人體上，一種鞋套38具有供適配到穿戴者腳和/或鞋上的開口40。鞋套38可采用本發(fā)明非織造材料制造。另外在圖4中表示出帽子42，例如手術(shù)帽，可采用本發(fā)明非織造布材料制造。
給出下面的實施例用于說明本發(fā)明但不擬限制它。
實施例分別生產(chǎn)的聚丙烯紡粘和熔噴非織造材料卷材進行退繞并采用熱點粘合層合在一起成為SMS層合材料。紡粘纖網(wǎng)材料是采用纖維成形設(shè)備(即纖維擠出和牽伸設(shè)備)按各種不同基重生產(chǎn)的，該設(shè)備沿著與MD成約45°取向。每種基重各生產(chǎn)兩卷紡粘材料，作為一對卷材將分別層合到0.4osy(13.6gsm)熔噴材料的每一面上。為了生產(chǎn)本發(fā)明非織造層合材料，每對紡粘卷材中的一卷沿朝著層合點粘合機相反的方向退繞，或者以這樣的方式退繞即讓一卷紡粘纖網(wǎng)相對于其原來45°生產(chǎn)取向顛倒過來地退繞。這樣做模擬了上面的示例性方法的描述，其中一個連續(xù)纖維纖網(wǎng)層由沿約45°取向的擠出和牽伸設(shè)備生產(chǎn)，而另一連續(xù)纖維纖網(wǎng)層則由沿約315°取向的設(shè)備生產(chǎn)。作為進一步解釋，當(dāng)生產(chǎn)紡粘材料卷材時，它們在多孔成形表面或“成形絲網(wǎng)”上成形，因此剛剛成形的紡粘纖網(wǎng)具有頂面和絲網(wǎng)面(原來紡粘材料的底面，也就是材料接觸成形絲網(wǎng)的表面)。在要將材料層合成形為SMS層合材料但不顛倒連續(xù)纖維纖網(wǎng)之一的情況下，夾在中間的阻擋材料將接觸一個連續(xù)纖維纖網(wǎng)的頂面和另一連續(xù)纖維纖網(wǎng)的底面或絲網(wǎng)面。然而，當(dāng)將連續(xù)纖維纖網(wǎng)之一顛倒時，夾在中間的阻擋材料將接觸兩個連續(xù)纖維纖網(wǎng)的每一頂面，或者接觸兩個纖網(wǎng)的絲網(wǎng)面。纖網(wǎng)之一的顛倒可通過將一卷翻轉(zhuǎn)以便當(dāng)安裝在材料卷材退繞或轉(zhuǎn)軸上時，連續(xù)纖維纖網(wǎng)之一從卷材的上面退繞，而另一纖網(wǎng)則從卷材下面退繞。
市售供應(yīng)的對比層合材料和實驗層合材料按如下所述試驗并評估層合材料沿材料平面各個方向的抗張強度均一性。對比層材料C1是ATI Super Duty，一種SMS層合材料，由American Threshold公司(Enka，North Carolina)供應(yīng)。對比層合材料C2、C3、C4和C5分別是KIMGUARDHeavy Duty，KIMGUARDMidweight，SPUNGUARDSuper Duty和SPUNGUARDRegular，它們是由Kimberly-Clark公司(Irving，德克薩斯)供應(yīng)的。
試驗方法180°夾持抗張強度試驗抗張強度試驗是按照ASTM D 5034-90的夾持抗張強度試驗進行的。從每種材料上裁取100mm×150mm矩形待測夾持抗張樣品。為了評估沿一系列方向的抗張強度均一性，采樣部位按如下所述遍及180°的弧形。選擇12個采樣方向，使樣品的長度尺寸平行于與MD或材料生產(chǎn)方向成特定要求角度的方向。選擇第一樣品方向，使其長度方向平行于CD方向，也就是與MD成90°的方向。選擇隨后的采樣方向，使樣品的長度尺寸平行于與前面樣品成15°的方向，以便這12個選擇的采樣方向(分別且相對于MD)成90°、75°、60°、45°、30°、15°、0°(MD)、-15°、-30°、-45°、-60°和-75°的角度。對于所有對比層合材料和大多數(shù)實驗層合材料而言，12個指定的采樣方向中每一個方向?qū)嵤?0次重復(fù)抗張強度試驗。由于實驗層合材料E1、E2和E3可用的材料有限，故重復(fù)次數(shù)較少(分別重復(fù)4、5和9次)。就每個采樣方向的諸重復(fù)試驗結(jié)果取平均，然后計算每種層合材料的總平均抗張強度結(jié)果(″Avg″)，作為所有12個采樣方向的平均抗張強度結(jié)果。計算這12個采樣方向抗張強度結(jié)果之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差(″SD″)。隨后，將標(biāo)準(zhǔn)偏差表示為總平均值的百分?jǐn)?shù)，作為12個采樣方向之間抗張強度的偏差(“V”)，并按下式計算V＝100％(SD/Avg)。這些結(jié)果載于表1。
表1

從表1可以看出，對比例的市售供應(yīng)層合材料表現(xiàn)出在定向抗張強度試驗方面顯著的不均一性，偏差V從7.4％至高達(dá)19％。然而，對于本發(fā)明的層合材料而言，與市售供應(yīng)材料相比，其偏差V低得多，一般小于或等于6％，常常小于5％或甚至小于4％。
在本說明書中引用了大量其它專利，而當(dāng)作為參考收入的內(nèi)容與本說明內(nèi)容之間存在任何抵觸或分歧時，應(yīng)以本說明為準(zhǔn)。另外，雖然已就本發(fā)明具體實施方案做了詳細(xì)描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在不偏離本發(fā)明精神和范圍條件下還可制定出各種變更、修改和/或其它改變。因此，所有這些修改、變更以及其它變動都應(yīng)涵蓋在權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種非織造層合材料，它包含粘合成層合材料的第一基本連續(xù)纖維的纖網(wǎng)層和第二基本連續(xù)纖維的纖網(wǎng)層，所述非織造層合材料沿所述非織造層合材料的平面內(nèi)任何方向具有基本相等的抗張強度。
2.權(quán)利要求1的非織造層合材料，還包含至少一個阻擋材料層，它成面對面關(guān)系地被夾在和粘合在所述第一基本連續(xù)纖維的纖網(wǎng)層與所述第二基本連續(xù)纖維的纖網(wǎng)層之間。
3.權(quán)利要求2的非織造層合材料，其中所述阻擋層是薄膜層。
4.權(quán)利要求3的非織造層合材料，其中所述阻擋層是透氣性薄膜層。
5.權(quán)利要求2的非織造層合材料，其中所述阻擋層是至少一個熔紡微纖維纖網(wǎng)層，所述微纖維的平均直徑小于約10μm。
6.權(quán)利要求4的非織造層合材料，它包含選自烯烴聚合物和共聚物的烯烴聚合物。
7.權(quán)利要求5的非織造層合材料，它包含選自烯烴聚合物和共聚物的烯烴聚合物。
8.權(quán)利要求5的非織造層合材料，其中所述第一和第二連續(xù)纖維非織造纖網(wǎng)層是紡粘纖網(wǎng)且其中所述至少一個熔紡微纖維纖網(wǎng)層是至少一個熔噴纖網(wǎng)層。
9.權(quán)利要求8的非織造層合材料，其中所述紡粘纖網(wǎng)和所述至少一個熔噴纖網(wǎng)包含選自丙烯、乙烯和丁烯的聚合物和共聚物及其共混物的烯烴聚合物。
10.權(quán)利要求9的非織造層合材料，其中所述熔噴纖網(wǎng)還包含碳氟化合物添加劑。
11.權(quán)利要求10的非織造層合材料，其中所述紡粘纖網(wǎng)至少之一包含碳氟化合物添加劑。
12.權(quán)利要求9的非織造層合材料，其中所述紡粘纖網(wǎng)至少之一還包含局部抗靜電處理劑。
13.含有權(quán)利要求4的非織造層合材料的手術(shù)罩衫。
14.含有權(quán)利要求10的非織造層合材料的手術(shù)罩衫。
15.含有權(quán)利要求4的非織造層合材料的手術(shù)帷簾。
16.含有權(quán)利要求5的非織造層合材料的手術(shù)帷簾。
17.含有權(quán)利要求4的非織造層合材料的消毒包布材料。
18.含有權(quán)利要求5的非織造層合材料的消毒包布材料。
19.含有權(quán)利要求4的非織造層合材料的防護工作服。
20.含有權(quán)利要求5的非織造層合材料的防護工作服。
21.含有權(quán)利要求5的非織造層合材料的面罩。
22.一種形成多層非織造層合材料的方法，包括下列步驟a)提供出自第一連續(xù)纖維源的第一大量連續(xù)纖維和出自第二連續(xù)纖維源的第二大量連續(xù)纖維，所述第一源與MD方向成約300～約330°角地取向，且所述第二源與MD方向成約30～約60°角地取向；b)提供至少一個阻擋材料層；c)在移動的成形表面上收集所述第一大量連續(xù)纖維，所述阻擋材料和所述第二大量纖維，從而形成多層非織造布材料，其中所述至少一個阻擋材料層置于所述第一和第二大量連續(xù)纖維之間；隨后d)將所述多層非織造材料粘合在一起形成多層非織造層合材料。
23.權(quán)利要求22的方法，還包含將所述連續(xù)纖維收集在所述移動成形表面上的步驟之前，給所述第一和第二大量連續(xù)纖維至少之一靜電充電的步驟。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一個阻擋材料層由配置在所述第一和第二連續(xù)纖維源之間的第一熔噴口型提供，且其中所述第一熔噴口型沿著與MD方向成約300°～約330°角地取向。
25.權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一個阻擋材料層由配置在所述第一和第二連續(xù)纖維源之間的至少一個熔噴口型提供，且其中所述至少一個熔噴口型沿著與MD方向成約90°角地取向。
26.權(quán)利要求24的方法，還包含由第二熔噴口型提供第二阻擋材料層，所述第二熔噴口型配置在所述第一熔噴口型和所述第二連續(xù)纖維源之間，并且其中所述第二熔噴口型沿著與MD方向成約30°～約60°角地取向。
27.權(quán)利要求23的方法，其中所述至少一個阻擋材料層通過從熔噴材料卷材退繞熔噴材料來提供。
28.權(quán)利要求23的方法，其中所述第一連續(xù)纖維源與MD方向成約315°角地取向，且所述第二連續(xù)纖維源與MD方向成約-45°角地取向。
29.一種形成多層非織造層合材料的方法，包括下列步驟a)提供第一連續(xù)纖維纖網(wǎng)和第二連續(xù)纖維纖網(wǎng)，所述第一和第二纖網(wǎng)各自由與MD方向成選自約30°～約60°和約300～約330°角地取向的纖維成形設(shè)備成形；b)顛倒所述第一纖網(wǎng)和所述第二纖網(wǎng)之一；c)提供至少一個配置在所述第一纖網(wǎng)和所述第二纖網(wǎng)之間的阻擋材料層；隨后d)將所述第一纖網(wǎng)、所述阻擋材料和所述第二纖網(wǎng)粘合在一起形成多層非織造層合材料。
30.權(quán)利要求29的方法，其中所述至少一個阻擋材料層是透氣薄膜層。
31.權(quán)利要求29的方法，其中所述至少一個阻擋材料層是熔噴層。
全文摘要
本發(fā)明提供具有材料性能，特別是抗張強度性能，總體高度均一的非織造層合材料。本發(fā)明還包括形成非織造層合材料的方法，其中纖維擠出和牽伸設(shè)備與纖網(wǎng)生產(chǎn)方向或MD成非直角地取向。
文檔編號B32B27/12GK1711382SQ200380102826
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者U·W·小博文, S·W·費廷, M·R·蓋諾爾, M·P·馬蒂斯, J·L·麥克馬努斯, L·A·施爾德 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司