CN1238814A - 未拉伸、韧性、可耐久熔融粘合、粗纤度热塑性多组分长丝纤维 - Google Patents

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Abstract

公开了未拉伸、韧性、可耐久熔融粘合、粗纤度、热塑性的多组分长丝纤维，如皮芯型和并列型长丝纤维，所述长丝纤维包含第一塑性组分和界定全部或至少部分的长丝纤维的材料－空气边界的第二较低熔点组分。所述长丝纤维可如下制备：将热塑性材料熔融挤出，形成热的长丝纤维，冷却并固化该热的长丝纤维，回收经固化的长丝纤维，而不在其上施加任何明显的张力。这些长丝纤维的聚集体可以做成地板垫子和研磨制品的形式。

Description

未拉伸、韧性、可耐久熔融粘合、 粗纤度热塑性多组分长丝纤维
本发明涉及熔融挤出、可熔融粘合的热塑性长丝或纤维，尤其是多组分纤维(如皮芯型双组分纤维)；用于此的热塑性聚合物前体以及这些长丝和纤维的制品，例如，用于通道地板的垫子或研磨垫稀疏无纺纤维网。另一方面，本发明涉及制备长丝或纤维及其制品的方法。再一方面，本发明涉及聚(氯乙烯)的热塑性替代材料。
以合成有机聚合物为基的纤维已给纺织工业带来了革命性的变化。一种形成纤维的制造方法是熔纺，在该方法中，合成聚合物被加热至其熔点温度以上，熔融的聚合物强行通过一喷丝板(具有许多小的喷丝孔的模板)，从各个喷丝孔喷射的熔融聚合物流被引入一冷却区，在冷却区中聚合物固化。在大多数情况下，熔纺所形成的长丝纤维并不适合于用作纺织纤维，除非它们再经过一道或更多道的后续拉伸加工工序。拉伸加工是对于纤维长丝进行热或冷拉伸和抽细处理，以获得不可逆的伸长，并形成精细的纤维结构。典型的纺织纤维的线密度在3-15旦尼尔的范围。纤度在3-6旦尼尔范围的纤维通常用于无纺材料及服饰用的编织和针织织物。较粗的纤维通常用于地毯、室内装璜及某些工业用纺织品。纤维技术最新的发展是线密度小于0.11特(1旦尼尔)的微纤维类。两种不同的聚合物被同时挤出所形成的并列结构或皮芯结构的双组分纤维也是一类重要的纤维。见Kirk-Othmer化学工艺大全(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology)，第四版，John Wiley & Sons,N.Y.,卷10,1993,“Fibers”，页541,542,552。
一类双组分纤维为双组分粘合剂纤维，参见INDA无纺研究杂志(Journal ofNonwoven Research)，卷4(4),1992年秋，页22-26记载的D.Morgan的历史性论文。该评论文章认为，值得注意的是，大部分迄今制得的双组分纤维是用于大量生产针织服装的并列型丙烯酸系纤维。该文的表1列出了旦尼尔数较低、约1至20范围内的各种双组分纤维的供应商。
美国专利4,839,439(McAvoy等)和5,030,496(McGurran)描述了由下述方法制得的无纺制品：将可熔融粘合的皮芯型双组分聚酯短纤维(其旦尼尔数为6和更大，例如15)与合成的有机短纤维共混，由该共混物形成无纺纤维网，加热该纤维网使可熔融粘合的短纤维初始粘合或预粘合纤维网；用粘合剂树脂涂覆该纤维网，然后，干燥并加热经涂覆的纤维网。
美国专利5,082,720(Hayes)讨论了关于双组分可熔融粘合纤维的无纺纤维网的已有技术。Hayes的该发明专利涉及的是：将至少两种有区别的聚合物组分例如以皮芯结构或并列结构共纺，形成长丝后迅速冷却，然后拉伸长丝，如此形成经拉伸的或取向的可熔融粘合的双组分长丝或纤维，其旦尼尔数为1至200。较好的是，第一种组分为至少部分结晶的聚合物，可以是聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚苯硫醚；聚酰胺，如尼龙；聚酰亚胺；聚醚酰亚胺；以及聚烯烃，如聚丙烯。第二种组分包括一定量的至少有一种为至少部分结晶的聚合物和至少有一种为非晶态聚合物的共混物，所述共混物的熔点至少为130℃，并且比第一种组分的熔点至少低30℃。适用于第二种组分的材料包括聚酯、聚烯烃和聚酰胺。第一种组分可用作所述双组分纤维的芯层，而第二种组分可用作所述双组分纤维的皮层。
聚氯乙烯(“PVC”，或简写为“vinyl”)的长丝是一种合成的热塑性聚合物，用来制造稀疏或多孔的无纺三维的纤维状垫子。所述纤维垫用于覆盖各种地板或走道表面，例如那些办公室建筑物、工厂及住宅的入口或门厅、过道，游泳池四周区域，及机器操作场地等，除去并捕获鞋底(鞋底及后跟)的灰尘和水，保护地板或地毯，减少地板的保养，提供安全和舒适。通常，这些垫子是通常为毛圈、波形或卷绕的粗直径或大直径纤维(或长丝)互相接合或互相缠结的稀疏或多孔纤维网状织物。这样的纤维通常是由增塑的PVC熔融挤出成单组分纤维，再聚集和粘合(通常是使用外敷粘合剂涂料或粘合剂)。市售垫织物产品的一个例子是NomadTM垫，该垫织物由粘合在一起的乙烯长丝毛圈互相接合而构成的，它可以支承和粘合在背衬上，参见美国3M公司的产品公告70-0704-2684-4及70-0704-2694-8。
对由包括PVC在内的各种热塑性材料制成的垫织物作过描述的早期专利有美国专利3,837,988(Hennen等)、3,686,049(Manner等)、4,351,683(Kusilek)和4,634,485(Welygan等)。这些专利中所记载的共同方法，简而言之包括：将热塑性聚合物的连续长丝向下挤出，进入一个骤冷水浴，在该水浴中形成相互接合、集合或混合且点状粘合的长丝纤维网。随后用粘合剂或树脂处理该纤维网，以改善粘合性、强度或整体性。一般来说，在形成纤维网步骤之后不施加粘合剂或树脂并固化时，纤维网的长丝显示远大于点状粘合纤维自身的拉伸强度。也就是说，在点状粘合之后，后续粘合处理之前，向纤维网施加拉伸力，其结果是纤维网的纤维在长丝间粘合点上的分离会更多于纤维的断裂。
近年来，据说聚氯乙烯从环境的角度来看是不理想的，因为其燃烧产物包括有毒或有害的氯化氢烟雾。据报道，在瑞典现有使用的PVC应当2000年以前逐步淘汰，参见欧洲化学新闻(European Chemical News),1994年7月4日，页23。一个瑞典厂商指出，它计划停止制造以PVC为基的弹性地板材料，推出一种不含PVC的新型地板材料，参见塑料周报(Plastic Week),1993年8月9日。可见其旨在PVC的替代品。
双组分纤维及多组分纤维见述于Kirk-Othmer化学工艺大全，第三版，增刊卷，1984，页372-392和聚合物科学与技术大全(Encyclopedia of Polymer Scienceand Technology),John Wiley & Sons,N.Y.，卷6,1986，页830,831。描述了某些多组分纤维或双组分纤维的专利包括美国专利3,589,956(Kranz等)、3,707,341(Fontijn等)、4,189,338(Ejima等)、4,211,819(Kunimune)、4,234,655(Kunimune等)、4,269,888(Ejima等)、4,406,850(Hills)、4,469,540(Jurukawa等)、4,500,384(Tomioka等)、4,552,603(Harris等)、5,082,720(Hayes)和5,336,552(Strack等)。多组分纤维的制造方法以及对这些纤维挤出方法的一般讨论也见于Kirk-Othmer，第三版，loc.cit。描述挤出纺制皮芯型双组分纤维所用的喷丝板组件的一些专利是美国专利4,052,146(Sternberg)、4,251,200(Parkin)、4,406,850(Hills)和国际公开号为WO 89/02938的PCT国际申请(Hills Res.和Devel.Inc.)。
一些其它专利申请案，即美国专利3,687,759(Werner等)和3,691,004(Werner等)，虽然未描述PVC垫子，但是描述了基本上非晶态的聚合物(如聚己内酰胺)的长丝的垫子，它如下形成：将原料熔纺至一骤冷水浴中，以使得长丝以叠接毛圈的形式存在，所述叠接毛圈在水浴中固化时在其接触点上随机粘合。这些专利指出，长丝较好的是并捻的、起毛圈且粘合的，在长丝上不施加任何显著的张力，或者较好的是在长丝经过冷却浴抽出时避免可能拉伸长丝的任何显著的张力，以使得大大地保留了初始聚合物的非晶态特征。美国专利4,252,590(Rasen等)描述了这样的垫制品：它的成形无需纺入骤冷液浴，基本上由熔纺的长丝组成，这些长丝在随机无序的交叉接触点上自身粘合或熔融，而不用任何粘合剂。
授予Yamanaka等的一系列专利，即美国专利4,859,516、4,913,757和4,95,265描述了各种由长丝毛圈聚集体组成的垫子，所述长丝毛圈聚集体如下形成：将热塑性合成树脂垂直挤出至水冷却浴的表面，挤出速度用置于水中的导辊调节，(向水浴中可加入表面活性剂)，所得粘合或熔融聚集体的聚集体密度以某些方式调节。
本发明提供了未拉伸、韧性、可耐久熔融粘合、热塑性、粗纤度的多组分长丝纤维，它可用来形成例如用于垫子和摩擦制品的无纺纤维网。
本发明的一个方面是提供了一种多组分长丝纤维，它包含：
(a)第一组分，包含合成的塑性聚合物；和
(b)第二组分，其熔点低于第一组分的熔点，第二组分包含第一合成热塑性聚合物和第二合成热塑性聚合物，第一合成热塑性聚合物包含苯乙烯、乙烯和丁烯的嵌段共聚物(其中苯乙烯含量约为1-20％(重量))；
该长丝纤维在未拉伸状态是韧性和可耐久熔融粘合的，第一组分和第二组分沿长丝纤维的长度方向伸长、邻接和共同延伸，第二组分界定了全部或至少部分的长丝纤维的材料-空气边界。
第一组分和第二组分较好的是整体性且不可分的(如在沸水中)，第二组分界定了长丝纤维的材料-空气界面或长丝周边或外表面的约5-90％，较好的为20-85％。各个第一组分和第二组分的塑料可以是单一的塑性物质，或是多种塑性物质的混合物，它可以由这些塑性物质组成或者基本上由这些塑性物质组成。这些组分还可包含或含有掺入的辅助剂或添加剂，以增强或赋予长丝纤维性能，所述辅助剂或添加剂例如稳定剂、加工助剂、填料、着色涂料、交联剂、发泡剂和阻燃剂。长丝纤维可含有多种(如2-5种)第一组分和/或第二组分，较佳的多组分长丝是双组分长丝，如皮芯型长丝或并列型长丝。
特别好的第一组分是全同立构聚丙烯和乙烯-丙烯-丁烯共聚物的共混物。较好的是，第二组分的第一合成热塑性聚合物包含苯乙烯、乙烯和丁烯的嵌段共聚物，其中苯乙烯含量约为1-20％(重量)，更好的是第一合成热塑性聚合物是含有乙烯-丁烯-苯乙烯单元的嵌段共聚物，其中苯乙烯含量约为13％(重量)，乙烯-丁烯含量约为87％(重量)。特别好的嵌段共聚物是Shell Chemical Company ofHouston,Texas的市售商品名“KRATON”G1657的嵌段共聚物，它是70％(重量)的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)三嵌段共聚物和30％(重量)的苯乙烯和乙烯-丁烯的二嵌段共聚物(SEB)的共混物。二嵌段共聚物的重均分子量约为40,000，三嵌段共聚物的重均分子量约为80,000。第二组分的第二合成热塑性聚合物较好的是含有选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和具有含锌抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯共聚物(ethyl methacrylate copolymer)的材料。
在本发明的另一个方面，多根如上所述的固化长丝纤维通过将其聚集体(如卷绕状的稀疏无纺长丝纤维网的形式)加热至第二组分熔点或以上而互相自粘合，以使在与熔融的第二组分接触的长丝纤维表面上产生耐久的熔融粘合，由此提供经充分粘合的长丝纤维聚集体，如可耐久熔融粘合的、未拉伸、韧性、粗纤度的多组分长丝纤维的稀疏无纺纤维网。无需通过使用涂层，或以其他方式向长丝纤维施涂粘合剂树脂、溶剂或额外的粘合剂，或者将长丝纤维与所谓粘合剂纤维进行混合就能完成所述粘合。尽管这些材料可用来补充长丝纤维的自粘合。
上述纤维网可用于各种制品，包括研磨制品、垫子(如地板垫子)等。因此，本发明的另一个方面是提供研磨制品(abrasive articles)，每种制品包含上述长丝纤维的稀疏无纺纤维网，所述长丝纤维在互相接触点上耐久地互相熔融粘合，还包括粘结在长丝表面上的磨料颗粒。
另一方面，本发明提供了一种垫子(matting)，它包含热塑性皮芯型双组分长丝纤维的稀疏无纺纤维网，所述长丝纤维的线密度大于200旦尼尔/根长丝纤维(denier per filament,dpf)，较好的是在500-20,000dpf之间，所述长丝纤维是未拉伸、韧性的，并且在互相接触点上耐久地互相熔融粘合，每根长丝纤维包含(a)中芯，包含合成塑性聚合物；和(b)皮层，包含苯乙烯、乙烯和丁烯的嵌段共聚物(其中苯乙烯含量约为1-20％)和选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和具有含锌抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯共聚物的材料。
本发明的另一方面提供了如前所述的多组分长丝纤维的制造方法。所述方法包括以下连续步骤：将作为第一组分和第二组分前体的热塑性聚合物(其中一些是新型的聚合物共混物)的熔融物流动通过一个或多个(如1-2500个，较好为500-1800个)挤出机的模孔口或喷丝孔最好是以相同的速度同时(或共同)熔体挤出成单根或多根分离单独的热、粘、熔融的多组分长丝纤维，使其冷却(如在骤冷水浴中冷却)，回收所得的非粘性经固化的长丝，如所述长丝纤维的纤维束或纤维网。
本发明的长丝纤维在熔体挤出和冷却至固化状态之后，并不再进行后续或附加的拉伸，也就是拉伸、抽长、延伸或拉细的工序。与此相反，纺织纤维(包括双组分纺织纤维)一般被拉伸至其原有长度的例如2-6倍或甚至10倍，通常以此增加纤维的强度或韧性。
本文中所用术语“本发明的长丝纤维”是一种宽度、截面积或直径与长度相比窄或小的拉长或细长的制品。该长丝纤维通常的宽度、直径或截面尺寸可以约为0.15毫米或更大，通常在0.5-25毫米的范围内，较好为0.6-15毫米，所述尺寸(和截面形状)较好的是沿长丝纤维的长度方向是基本均匀的，如呈均匀的圆形。长丝纤维的表面通常是光滑和连续的。因为与双组分纺织支数或纺织旦尼尔数的长丝纤维或“细”纤维(它们通常被认为是1-20旦尼尔/根纤维，或1-20“dbf”)相比，本长丝纤维的截面积较大，所以本发明的长丝纤维相对较粗(特别是与纺织纤维比较)，它们可以用是粗纤度或具有粗旦尼尔数(macrodenier)来表征(甚至可以表征为粗长丝)。本发明长丝纤维的线密度一般大于200dbf，大至10,000dbf或更大，例如可以高达500,000dbf或更高，但是本发明长丝纤维的线密度较好的是在500-20,000dbf的范围。
本发明的多组分长丝纤维可以是纤维、纤维条、带子、条子、条纱和其它狭长形状，或者形成这些形状。长丝纤维的聚集体(如多孔无纺纤维网)可由多种长丝纤维制成，所述长丝纤维具有相同或不同的塑性组分、几何形状、尺寸和/或旦尼尔数。这些长丝纤维的一种具体形式是并列型双组分长丝纤维或者较好为皮芯型双组分长丝纤维。每根长丝纤维包含第一组分和第二组分，在这些组分之间有一个或多个(如1-9个)界面，由第二组分的外表面至少部分界定了长丝纤维的材料-空气界面。在一种典型的皮芯型长丝纤维中，皮层或第二组分为芯层形式的一种或多种第一组分提供了基体材料(连续的外表面，长丝纤维的材料-空气界面)。长丝纤维可以是实心、中空或多孔的，可以是直的或螺旋状、螺线状、毛圈状、卷绕状、波状、波纹状或盘旋状的。它们可以具有圆形截面或者非圆形或异形的截面，如凸叶形(lobal)、椭圆形、矩形和三角形。它们在长度上可以是连续的，即具有不定长度，或者通过切割成该种形式，它们可以被制成具有确定长度的短、不连续或切断纤维形式。第一组分和第二组分可以是实心或非多孔状的，或者组分之一或两者可以是多孔的或发泡的，具有敞开或封闭的小孔。第一组分和第二组分可具有同样的形式或形状，或者其中一种组分具有一种形式或形状，而另一种组分具有不同的形式或形状。
当描述本发明的多组分长丝纤维为可耐久熔融粘合的时，这意味着多根所述长丝纤维或其聚集体(如稀疏的无纺纤维网)可在其接触或相交的位置上粘合在一起，以形成长丝纤维间粘合的结构，这可如下形成：将长丝纤维充分加热至第二组分的熔点温度或以上，以熔融第二组分而不熔融第一组分，然后冷却长丝纤维以使第二组分固化，由此使得长丝纤维通过第二组分在其邻接的材料-空气界面、接触或相交位置上的结合而互相粘合。长丝纤维的这种熔融粘合是自身粘合，因为它无需使用外部粘合剂、溶剂或施涂在长丝纤维上的粘合剂涂层，或与所谓粘合剂纤维进行混合就可以有效地进行粘合。因此，自身粘合的特点与那些使用或需要这类试剂、溶剂、涂料或粘合用粘合剂纤维的已知长丝纤维或纤维相比，本发明的长丝纤维具有其环境上或成本上的优势。由所形成的粘合强度可以进一步表征自身粘合，并与点状粘合或粘性粘合、点焊、或可去除焊接相区别。
由本发明的长丝纤维获得的熔融粘合是耐久的粘合，因为它具有足够的强度或抗断裂性以使得长丝纤维间的熔融粘合强度通常至少如长丝纤维本身的强度一样大，一般来说熔融粘合强度超过1.4MPa，更好的至少为4.8MPa(约700psi)，所述熔融粘合强度是基于长丝纤维在施加断裂应力之前的截面积计算而得的。在粘性粘合的结构(如卷绕状长丝纤维的稀疏无纺纤维网的结构)中，粘性粘合的长丝纤维可以较容易地从该结构中分离而不会使长丝纤维自身变形和断裂，例如通过施加小于0.02MPa(约3psi)的牵拉应力，该应力是基于长丝纤维在施加断裂应力之前的截面积计算而得的。本发明的熔融粘合的长丝纤维自身断裂而不是熔融粘合处发生断裂的事实证明了长丝纤维可耐久熔融粘合的特征(以及证明了本发明长丝纤维的熔融粘合聚集体(如稀疏无纺纤维网)的可耐久熔融粘合的特征)。
此外，该长丝纤维的多组分性质具有意想不到的优点，它使长丝纤维的第一组分在任一步后续成形熔融粘合步骤中起在结构上支承长丝纤维网形状的作用。还发现，用于第二组分的较佳材料与某些材料在热粘合能力方面有意想不到的协同作用，尤其是对于包含相同材料的其它纤维或表面更是如此。例如已发现，包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和苯乙烯、乙烯和丁烯的嵌段共聚物(其中苯乙烯含量约为1-20％(重量))(如KRATON G 1657材料)的第二组分会热粘合在另一种类似材料上，其粘合强度超过由单个材料的粘合强度(如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物与其本身粘合和嵌段共聚物分别与其本身粘合)的测量所预期的粘合强度。
由于本发明的长丝纤维是自身粘合性或熔融粘合性的，因此由本发明熔融粘合的长丝形成的纤维网是耐久的，无需施用粘合剂或粘合剂涂料或溶剂，所述纤维网一旦熔融粘合就可用于制品生产。
本发明的多组分长丝纤维可以制成包含许多根长丝纤维的长丝纤维制品、结构或三维聚集体，所述长丝纤维可以是连续的或切断形式。例如，聚集体可以是互相接合、互相缠结、内部连接或缠绕的长丝纤维或捻结、织造或编结的长丝纤维的稀疏、渗透性或多孔的膨松纤维网或絮垫，所述长丝纤维可以通常是直的或螺旋状、螺线状、毛圈状、卷绕状、卷曲状、波状或其它盘旋状的长丝纤维，它们可以从纤维网的一端延伸到另一端。长丝纤维邻接的材料-空气界面可在其相交或接触的位置上熔融粘合，以形成透水性、膨松或低堆积密度、单一、整块的、粘连的(coherent)或尺寸稳定的三维长丝纤维结构或物质，如稀疏无纺纤维网，最小的或任何熔融热塑性材料填充至结构的纤维间隙或间隙空间。
纤维网可被切割成所需的尺寸及形状，例如切割成可用于如建筑物入口和其它走道表面的地板覆盖物或门垫所需的长度和宽度。如有必要，在被切割成垫子之前可以先将纤维网的一面熔融粘合至合适的背衬(如热塑性片材)上。这样的物质、聚集体或结构在用作垫子时提供了弹性缓冲作用，以膨松、稀疏、低堆积密度、柔韧的垫子形式覆盖地板或走道表面使其免受尘土、液体或来往人流行走摩擦的损害，并为站立、行走于其上的人们提供安全和舒适，并提高这些地板走道的美观。这样的垫子可使人们长期站立或行走于其上，保持舒适及安全性并经久耐用。这些垫子较好的是具有这样的低堆积密度或高孔隙体积，以致于将它们举起对着光源垫子可透光，并且沾于其上的尘土或水可容易地落入或渗透入垫子中。一般来说，这些垫子可用于一直使用或可以使用PVC垫子的场合作为其替代品，特别是在那些在上述3M公司的产品公告中所述的应用场合，这些描述参考结合于本发明中。
本发明长丝纤维的垫子或纤维网也可用作隔离网或减震网，滤网；刷洗垫的基底、控制冲蚀或市政工程用于保持堤坝、沟渠和坡道等上的土壤免受冲蚀的垫子；用于研磨颗粒等的底材或载体；以及用作塑料母体的增强物。
本发明的多组分长丝纤维可以加工成不定的长度，即真正的连续形式，如有必要，其长度可以制成供给熔融前体或其进料所持续的那么长，其长度仅受到制造设备的限制。这些连续长丝纤维形成的纤维网可以容易地切割成所需尺寸，例如在它们以毛圈状或螺旋状、粘结的长丝纤维互相缠结或咬合成稀疏无纺纤维网或垫子的形式以后。或者这些连续长丝纤维可被切割成短纤维，例如长度为2.5-10厘米，这些短长度纤维可用于例如作为擦磨刷洗和抛光垫类似场合所用底材的粘合聚集体，其制造参见美国专利5,030,496和2,958,593(Hoover等)，其中的叙述(除了需要粘合剂涂料以外)参考结合于本发明中。
本发明的长丝纤维较好的是将热、粘、可变形的粘性聚合物熔体熔融挤出成一束或一组自由下落的间隔紧密、大体平行、分离、连续的多组分长丝纤维(如皮芯型双组分纤维)，然后将热的长丝纤维迅速冷却或骤冷至不发粘或非粘性的固态。所述热的长丝纤维可以通过与如骤冷液浴(如水浴)的冷却装置或介质接触来冷却或骤冷，以形成不发粘、基本上为固态、分离的连续长丝纤维的纤维束。然后，将该纤维束输送或传送经过一浴，并从该浴中抽出，如有必要可以再次冷却。该纤维束可用于制造无纺垫(如美国专利5,025,591(Heyer等)所描述的制造方法)，所述无纺垫用于刷洗罐盆等；或者所述纤维束可被切成短纤维的长度，它们可以用来制造研磨垫，如美国专利2,958,593(Hoover等)中所述的制造方法，该描述(除了需要粘合剂涂料以外)参考结合于本发明中。如果从骤冷浴中抽出纤维束的速度(即引出速度)等于或大于热长丝纤维进入骤冷浴的速度，那么纤维束会包含基本上直的、非卷绕状、非盘旋状的分离长丝纤维。
含有螺旋状、卷绕状或盘旋状的分离连续多组分长丝纤维的纤维束(其中之一示于图4)，如果该纤维束是以小于长丝纤维进入骤冷浴的速度的引出速度传送经过骤冷浴，以使下落、熔融、仍可变形的长丝在邻近骤冷浴表面处卷绕成大体上的螺旋状，那么上述长丝纤维纤维束就可以用上述方式形成。该自由下落的熔融长丝纤维较好的是具有足够的间隔，以防止各根长丝干扰邻近长丝的卷绕作用。在骤冷浴中使用表面活性剂(例如，美国专利3,837,988中所述)可能有助于卷绕的形成。
卷绕的多组分长丝纤维网可如下形成：使熔融挤出的自由下落的长丝纤维束(ⅰ)变形、卷绕、缠绕或以波状振动，(ⅱ)以所需有规则或随机的图案互相连接、缠结或聚集成所需网重，(ⅲ)互相接触形成粘性粘合或点状粘合，和(ⅳ)此后立即冷却为不发粘的固态。成束的自由下落的熔融长丝纤维具有足够的间隔空隙，以使卷绕和铺叠的长丝纤维互相混合。纤维网的引出速度相对于长丝纤维进入骤冷浴的速度最好是足够地慢，以使得下落的卷绕长丝纤维在邻近骤冷浴的表面处聚集(如美国专利4,227,350中所述)，或者在邻近骤冷浴表面的一个或多个接触表面上聚集。所述接触表面可以是运动的，如美国专利4,351,683中所述的旋转辊筒表面，以收集新形成的纤维网并帮助传送该纤维网进入和/或通过骤冷浴。或者该底材可以是静置的，如美国专利3,691,004中所述的板。美国专利4,227,350、4,351,683和3,691,004的描述参考结合于本发明中。
如此形成的轻度联合的纤维网含有长丝纤维叠接或缠结的毛圈或螺旋卷，并具有足以使该纤维网传送、输送或其它操作的整体结构性。如有必要，可在熔融粘合之前干燥纤维网并储存。该熔融粘合步骤包括加热该轻度联合的纤维网以使得第二组分的较低熔点的塑料熔融而不使第一组分变形，然后冷却纤维网以使第二组分再固化，以使在长丝纤维相交的位置上进行有效的熔融粘合，形成稀疏、耐用的熔融粘合纤维网。
在形成本发明多组分长丝纤维的上述方法中，与制造单组分或双组分纤维(如纺织纤维)常用的方法不同，本发明的多组分长丝纤维如上所述是未拉伸的。也就是说，本发明的多组分长丝纤维在骤冷后未被机械、气动、或其它方式拉伸、伸长或牵拉。这些长丝纤维在骤冷后没有用例如机械拉伸装置、空气吸气机、***或类似装置进行抽长拉细以减少其直径、宽度或截面积。在热长丝纤维从热粘、熔融状态冷却并固化至不发粘的固化状态之后，它们的直径、宽度或截面积和形状会保持与其成品状态下基本相同。也就是说，在收集纤维束或形成纤维网及随后的熔融粘合步骤之后，上述状态仍与第一次冷却至固化状态时的一样。换句话说，尽管冷却及固化的长丝纤维在这以后可聚集、熔融粘合、传送、卷绕或以其它方式处理或加工，这些处理是以较为松弛的方式进行的，而没有任何显著的张力置于经固化的长丝纤维上。因此，一旦固化，本发明的长丝纤维基本上在无张力的状态下加工，而不产生显著或明显的抽长拉细现象，由此这些长丝纤维在加工后至完成形态的纤度或尺寸可以与第一次冷却粘性纤维后的纤度或尺寸基本相同；因此所述长丝纤维被称为未拉伸的。
尽管本发明的多组分长丝纤维是未拉伸的，但它们是韧性的，即既有强度又有挠性而不是脆性或易碎的，这些长丝纤维的熔融粘合聚集体是耐久的，也就是说由于恒定的挠曲性而抗疲劳，即使是其粘合是未使用添加或外敷的粘合剂(如用粘合性涂料溶液涂覆或将长丝纤维与外加已知粘合剂纤维混合)而获得的。与拉伸纤维不同，本发明经冷却和固化的长丝纤维可以如下进行容易地伸长或拉伸：用双手抓住该长丝纤维，一手各抓住一段试样的一端(如10厘米长)，牵拉双手之间的试样，例如将试样牵拉至其初始长度的两倍或多倍，由此拉细长丝纤维的直径或截面积。
由于非PVC热塑性材料可用来制造本发明的多组分长丝纤维，因此限制PVC使用的环境法规将未必适用于本发明的长丝纤维的制造、使用或处理。另一个环境上的优点是无需使用粘合剂或挥发性溶剂来将本发明的长丝纤维耐久地粘合成单一或整体结构的形式，这些长丝纤维是自身粘合的，即这些长丝纤维在被加热至能熔融其第二组分的较低熔点的塑料的这些纤维的邻接材料-空气界面或表面处熔融粘合，并在这些界面或表面处热粘合。
附图描述或示出了本发明的一些实施例和/或本发明的特征，其中相同的标记表示了相同的特征或单元：
图1A是本发明装置的一个实施方案的局部纵向剖视图，所述装置可用来制造本发明的直线状或未卷绕状的多组分长丝纤维的纤维束；
图1B是本发明装置的另一个实施方案的局部纵向剖视图，所述装置可用来根据本发明制造卷绕的多组分长丝纤维及其稀疏无纺纤维网；
图1C和1D是本发明装置实施方案的局部纵向剖视图，所述装置可用来制造根据本发明的卷绕的多组分长丝纤维的带衬背的稀疏无纺纤维网；
图2A是用于图1A-1D装置的挤出机模头组件一部分的纵向剖视图，所述挤出机模组件用来熔体挤出本发明的皮芯型长丝纤维；
图2B是图2A一部分的剖面放大图；
图3是图1B一部分的放大图；
图4是螺旋状或卷绕状的单根本发明多组分长丝纤维的等角示意图；
图5是另一个用于图1A-1D装置的挤出机模头组件一部分的纵向剖视图；
图6是沿图5中的6-6线的局部剖视放大图；
图7-14是本发明的皮芯型多组分长丝纤维的剖视图；
图15-17是本发明的并列型多组分长丝纤维的剖视图；
图18是本发明的未粘合、邻接的皮芯型长丝纤维束的剖视图；
图19是表示图18长丝纤维粘合的剖视图；
图20是两根未粘合、邻接的本发明皮芯型长丝纤维一部分的透视图；
图21是表示图20长丝纤维在其接触点上粘合的透视图；
图22是本发明的长丝纤维垫一部分的透视图；
图23是粘合在背衬上的本发明长丝纤维垫一部分的纵向剖视图；
图24是在一面上压花有凹槽栅格的本发明垫子一部分的等角图；
图25是本发明粘合长丝纤维一部分的等角图，表示断裂的长丝纤维和断裂的熔融粘合残余物；
图26是经磨料涂覆的本发明长丝纤维的等角图。
现参照附图。首先参照图1A，将用来形成本发明双组分长丝纤维第一组分的第一热塑性聚合物组分以粒料、团粒或其它形状加入熔体挤出机11a的料斗10a，从熔体挤出机11a中挤出的聚合物熔体流(如在100℃-400℃)可任选地在计量泵12a的压力下加入双组分挤出机模头组件13中。类似地，将用来形成双组分长丝纤维第二组分的第二热塑性聚合物组分加入熔体挤出机11b的料斗10b，从该熔体挤出机11b中挤出的聚合物熔体流可任选地在计量泵12b的压力下加入挤出机模头组件13中。用来挤出双组分纤维的装置的例子描述于Kirk-Othmer，第三版，增刊卷.supra,页380-385。喷丝嘴形式的挤出模头组件的例子描述于美国专利4,052,146(Sternberg)、4,406,850(Hills)和4,251,200(Parkin),PCT申请WO89/02938(Hills Research and Development Inc.)和英国专利1,095,166(Hudgell)。挤出模头的例子描述于Michaeli,W.的挤出模头，设计和计算(Extrusion Dies,Designs and Computations),Hanser Pub.,1984，页173-180。这些技术描述参考结合于本发明中，其中设备可由本领域技术人员作某些尺寸和结构上的修改，并根据此处的描述用于挤出本发明的粗纤度、多组分长丝纤维。
图2A及2B示出了图1A的双组分长丝纤维的挤出机模头13。所述组件由多个机械加工的金属部分制成，具有多种小室、凹槽和供熔融热塑性材料流动的通道，并以各种方式(图中未示出)，如螺栓，坚固地固定在一起。组件13包括一由配合块14a及14b构成的狭缝形双支管(dual-manifold)，所述配合块各具有一根位于其中且由垂直板15隔开的支管通道。支管配合块14a及14b在下端具有对置的凹口，在该凹口中***一对配合的前置块(prelip blocks)16a、16b，其漏斗式的相对内表面由板15的下部隔开。配合块14a、14b装有下端模口支座25，该支座25具有凹部以容纳槽顶型***式挤出模口部件26，该挤出模口部件包含层叠的板块，即顶板18、中心板或分配板19和底板或喷丝孔板20，从所述喷丝孔板中喷出在挤出模头部件中形成的热粘性皮芯型长丝纤维。使长丝纤维的粘性芯层聚合物组分(第一组分)从位于支管配合块14a内的进料通道22a流至支管的分配通道22b，然后流入顶板18中的小室22c，该小室22c起局部支管的作用，芯层聚合物熔体从该处流入板19中一排垂直的芯层聚合物流通道23。使长丝纤维的粘性皮层聚合物组分(即第二组分)同时从位于双支管配合块14b内的进料通道24a流至第二聚合物分配支管通道24b，然后流入顶板18中的第二隔离小室24c，该小室24c起局部支管的作用，皮层的聚合物熔体从该处经中心板19中的矩形通道(图中虚线所示)向下流入位于中心板19与喷丝孔板20之间的水平槽或腔24d。喷丝孔板20上具有一排沿芯层流体通道23轴向排列的圆形垂直通道27。通道27在其上端部与凹槽24d连通，而其另一端在其底端部与具有喷丝孔28的挤出机喷嘴连通。由图2B明显可见，界定了凹槽24d底部的喷丝孔板20的上面被加工成一排***的圆形凸起物、钮扣状物或带槽顶物29，它们都环绕通道27的上端即入口端，界定了其上表面和分配板19下表面(或凹槽24d顶部)之间的细小间隙30，以确保均匀的皮层厚度。皮层熔体流入细小间隙30并进入通道27，包围各个从通道23流入通道芯层的芯层熔体流，以使得从喷丝孔28中流出双组分皮芯型长丝纤维。该长丝纤维的截面示于图7。
再参照图1A，挤出机模头组件13将许多根热、粘性、发粘、间距紧密、分离、连续的粗纤度的多组分长丝纤维32的纤维束31在相对静止的空气中连续向下挤出，该纤维束自由落入在开顶容器34中的骤冷液体浴33(如水浴)中。该浴33的表面35位于低于该挤出机模头组件13底面的合适距离处，以使得在该浴上的冷却空气区中保持下落长丝纤维的分离状态。纤维束31一旦进入浴33，即从挤出温度(如100-400℃)快速冷却或骤冷至约50℃，并固化为非粘状态。分离的经骤冷长丝纤维32被连续地汇集或收集，绕着回转辊36以纤维束30由一对夹送辊37a和37b传送出浴外。接着将纤维束30卷绕于卷取辊38上形成纤维束卷40。
以相似方式参照图1B，挤出机模头组件13(该组件如同图1A中所示，与挤出机相连，并可任选地与计量泵相连，图1B中未示出)将许多根热、粘性、发粘、间距紧密、分离、连续的粗纤度多组分长丝纤维42或其纤维束41在静止的空气中向下挤出，使其自由落入容器34中。可以排列纤维束41以使得某些热粘长丝纤维42可以形成与导辊39的外表面擦边接触，导辊39可任选地装备有间隔而置的导丝销或钉47(见图3)或者一些其它类型的导丝构件(如静止板)，以在热粘长丝纤维向容器34中骤冷液体浴33(如水浴)的表面35移动时对其导向。液体的表面位于低于该挤出机模头组件13底面的合适距离处，以使得在长丝纤维进入浴时获得所需的纤维直径。导辊39应固定为使其与长丝纤维42擦边接触，如美国专利4,351,683所述，该描述参考结合于本发明中。当热粘的长丝纤维32落入环境空气中，它们即从挤出温度(可以在例如100-400℃的范围内)开始冷却。导辊39(以及可选用的辊48与下游其它辊)可置于以预定速度或速率旋转以使长丝纤维42在进入骤冷液体浴33时的线性运动速率低于导辊上游的热粘长丝纤维的线性运动速率。由于引出速度低于热长丝纤维进入骤冷浴33的速度，并且长丝纤维42仍处于足够粘性的、可变形的或熔融状态，因此长丝纤维通过在紧靠骤冷浴33的表面35上方处的卷绕、波动或振动以及互相连接而累积或聚集，长丝纤维进入骤冷浴并可进一步足够迅速地冷却(例如冷却至约50℃)以使其形状不变形，并且在紧邻表面35的下方固化或硬化。骤冷浴33中位于其表面以下的已骤冷、聚集的长丝纤维赋予了表面35以上的热粘长丝纤维流或自由下落的长丝纤维42一定程度的阻力，这使得正在进入骤冷浴的仍可变形的长丝在紧靠骤冷浴的表面之上卷绕、振动或波动。该运动在仍为热的长丝纤维之间形成不规则、随机的周期性接触，导致长丝纤维的邻接表面在其接触或相交的位置上形成点状粘合或粘性粘合。由此，长丝纤维42形成卷绕、毛圈、弯曲或波状的构型，并如图3所示互相连接在一起，这样的一根长丝纤维如图4所示。长丝纤维42一旦进入骤冷液33并经过邻近浸渍于液体的导辊39，即形成轻度点状粘合或粘性粘合的固化长丝纤维的整体网43。
可通过夹送辊44a及44b从容器34中传送并拉伸出纤维网43，再用辊简45卷绕形成纤维网卷46。在该粘性粘合或点状粘合的形式中，尽管长丝纤维互相连接并轻度粘合，但是通常可以用手将这些长丝纤维容易地从纤维网43上单独拉出，并且在用手牵拉之下被拉伸至非卷绕状或者拉直成连续状但不抽长拉细，这表明长丝纤维的粘性粘合是不持久的。纤维网43可从纤维网卷46上退卷，置于空气循环烘箱或类似设备中，将该纤维网加热至适当温度一段足够的时间，例如120℃-300℃，较好为140℃-250℃，时间为1-5分钟。然后冷却至室温(如20℃)，使得纤维网中长丝纤维的邻接表面在其接触点上形成耐久的熔融粘合，形成完整一致、高孔隙率(如40-95％(体积))的纤维网成品。所述熔融粘合的时间和温度取决于用于多组分长丝纤维的组分(a)和(b)的所需聚合物的选择。
参照图1C，按图1B所示制造卷绕的长丝纤维网，但是纤维网是与热塑性背衬在两者形成时层叠在一起的。该层叠方法使用了一个具有料斗10c的分离的挤出机11c提供热塑性熔本，该热塑性熔体被输入薄膜模具49中，该模具挤出背衬薄膜或薄片50，它们可以包含用于形成长丝纤维第二组分类型的热塑性材料。该薄膜50在进入辊39上的区域之前直接流延在辊48上，辊39也是用来在纤维网上形成致密的长丝纤维表面的。一些组成纤维网致密部分的向下挤出的热长丝纤维铺展于仍为热的流延背衬上，从而确保了背衬与纤维网之间的良好粘合。所得纤维网-背衬的层叠片材51被传送至卷取机46，得到带有背衬的纤维网卷52，该纤维网卷可置于熔融粘合的烘箱中以确保耐久的熔融粘合。
参照图1D，同样也按图1B所示制造卷绕的长丝纤维网，但是用辊54提供一种未加热或冷却的预成型背衬53(它可以是用于长丝纤维第二组分类型的热塑性材料)，并通过辊48使其与热的长丝纤维网接触并与其表面粘性粘合，所得纤维网-背衬的层叠材料51由辊44a及44b传送，辊筒46卷绕，形成卷52，该卷也可在烘箱中熔融粘合。
图5和图6说明了图1A和图1B的挤出机模头组件13的多组分、五层长丝纤维挤出机模头方案。该方案的模头部件90包含顶板18、中心分配板96和底板或喷丝孔板97，该喷丝孔板将该部件内形成的热、粘性、发粘的五层长丝纤维喷出。这样一根具有并列交替层的长丝纤维如图15所示，它具有被两层第一组分层66隔开的三层第二组分层67。使用来形成图15长丝纤维层67的粘性聚合物组分从进料通道22a流入，经过进料支管22b，至顶板18中的小室94，该小室起了局部支管的作用，聚合物熔体从该小室中流入一排垂直通道101，每个通道101从在中心板96内的中心槽103向外排列。同时使用来形成长丝纤维层66的粘性聚合物组分从进料通道24a流入，经进料支管24b，至顶板18中的小室93，该小室起了局部支管的作用，聚合物熔体从该小室流入一排垂直通道102，这些通道102从在中心板96内的中心槽104向外排列。槽103和104分别沿小室94及93轴向排列。底板97具有一排圆形垂直通道99，它是沿一组***式排列的垂直流体通道101和垂直流体通道102的中心进行轴向排列的。通道99与该组垂直流体通道101和102相连，并且其底端与具有喷丝孔100的挤出喷嘴相连。喷丝孔板97的上表面加工成具有矩形的埋头凹孔98，每个埋头凹孔环绕着通道99的上部或入口端，界定了其上部表面和分配板96底面之间的空腔。用来形成图15截面所示长丝纤维层66和67的组分熔体流分别流经板96的通道102和101，进入板97的空腔，合并形成五层交替层的单一熔体流，进入通道99，由此从喷丝孔100中挤出五层的多组分长丝纤维。
一般来说，由本发明长丝纤维制得的纤维网的堆积密度(或孔隙率)、宽度、厚度及膨松度可以通过选择以下因素来进行变化：形成多组分长丝纤维所用的聚合物及其组合、挤出机模头部件的结构或形状和尺寸(以及其喷丝孔的数目、尺寸和间隙)、以及用来在骤冷容器中传输纤维网及用于卷绕纤维网成品的各种辊的速度。
再一次参照附图，图7、8、9、11和14示出了本发明的圆形、环形或三叶形的皮芯型长丝纤维的截面，每个都具有以单一界面153隔开的单一芯层151和单一皮层152。在图7中，芯层151与皮层152是同心的。在图8中，芯层151偏心地置于皮层152中。在图7和8中，长丝纤维的材料-空气界面或圆周表面154由皮层152的外表面界定。在图9中，长丝纤维的材料-空气界面154部分地由皮层152的圆周表面和部分地由芯层151的外露表面界定。(如果外露部分较大，那么长丝纤维可更合适地称为并列型长丝纤维。)在图14中，芯层组分151基本上置于三叶形皮层152的中心。
图11示出了发泡或多孔的芯层151，标记55表示分散在该芯层中的许多密闭小室中的一个。图10示出了本发明皮芯型长丝纤维的另一个实施方案，其中皮层156包围了许多熔点较高的长丝纤维第一组分的间隔平行芯层157，或者为这些芯层提供基体。在图12中，两个不同的塑性第一组分的间隔平行芯层161和162位于皮层163内。图13示出了具有中心芯层164和皮层165的长丝纤维，它通常具有矩形或椭圆形截面。
图15、16和17示出了本发明并列型多组分长丝纤维的各种实施方案。在图15中，熔点较高的塑性第一组分层66和熔点较低的塑性第二组分层67交替地排列在长丝纤维中。图16示出了由熔点较高的组分70和熔点较低的组分71组成的并列型双组分长丝纤维。在图17中，双组分长丝纤维通常为截面矩形，由熔点较高的塑性第一组分的条或带68和邻接的熔点较低的塑性第二组分的条69组成。
图18示出了双组分皮芯型长丝纤维74(如图7所示)的纤维束或聚集体73。图19示出了与图18相应的纤维束熔融粘合时的样子，即纤维束73’由粘合状态的皮芯型长丝纤维74’组成，在接触位置上形成了熔点较低的皮层组分的凸起(fillets)76。类似地，图20示出了未粘结的邻接长丝纤维74的外部，图21示出了相应的粘结的长丝纤维74’的外部，在其接触位置上形成凸起76。
图22示出了图1B的纤维网成品43上切割下的本发明的垫子77。
图23说明了图22垫子的底面是如何粘合到背衬78上形成有背衬或支承的垫子79的。背衬78可以是热塑性材料，该材料可以例如在其底表面上以图示图案进行预压花，以赋予垫子79抗滑性。
图24示出了如何使图22的垫子在其一面上压花，以形成具有突出部分82和下凹或下压部分或沟槽83的压花垫81，突起和下凹部分的尺寸可以变化。
图25示出了本发明的多组分长丝纤维的韧性和长丝纤维的聚集体熔融粘合时所获得的耐久熔融粘合。在图25中，示出了所述长丝纤维聚集体在熔融粘合和经受牵拉应力后有代表性的部分。在施加牵拉应力后，一些熔融粘合处保持完整，如相交的长丝纤维121和122之间完整的熔融粘合120所示；同时其它一些熔融粘合处断裂，如断裂的熔融粘合处的残迹123所示，一些长丝纤维断裂，其中一根如124所示，在断裂之前被拉细。
图26示出了两根本发明的多组分长丝纤维131和132，它们可以覆盖或涂有耐磨矿物粒子或颗粒133，与界定长丝纤维表面的热塑性第二组分相粘合，所述涂有磨料的长丝纤维的聚集体或纤维网可以用作研磨垫或磨具。
可用于制备本发明的多组分长丝纤维的热塑性材料(包括两种或多种热塑性材料的混合物)是可熔融挤出的、通常为固体的、合成的有机聚合物。本发明的多组分长丝纤维的具体应用可以基于熔点确定选用何种可熔融挤出的热塑性材料。除了将熔点作为选择的考虑因素以外，具体长丝纤维所需的韧性以及长丝纤维的用途也可作为选择的考虑因素。较好的是，热塑性材料前体可以熔融挤出成长丝纤维，所述长丝纤维在冷却或固化时在其未拉伸状态下是韧性的，且后续的热处理步骤(如熔融粘合、压花和加背衬)中不会脆化。在选择皮层或芯层的聚合物类型时，重要的是考虑多组分长丝纤维两种组分界面之间的粘结力(界面粘结力的水平或程度。虽然良好的界面粘结力并不是获得韧性、粗纤度的多组分长丝纤维所必需的，但是这一粘结力对耐磨性和韧性而言是有利的。
我们发现，并不是所有的热塑性材料都可用来制造本发明的韧性多组分长丝纤维。具体而言，制造拉伸的双组分纺织纤维所通用的热塑性材料在其未拉伸状态下可能无法制得韧性的粗纤度多组分长丝纤维。例如，我们发现，据说可用于制造拉伸的双组分粘合剂纤维的某些聚对苯二甲酸乙二醇酯和某些聚丙烯所制得的未拉伸、粗纤度的双组分纤维是脆弱的，从而柔性和韧性差。
可用于制造本发明的多组分粗纤度长丝纤维的热塑性材料最好是在38℃以上为可熔融挤出的，通常形成长丝纤维。第二组分所用的热塑性材料必须于低于第一组分熔点的温度(如至少低15℃)熔融。此外，用于第一组分和第二组分的热塑性材料较好的是那些拉伸强度为3.4MPa或更大、断裂伸长率为100％或更大的热塑性材料(所述拉伸强度和断裂伸长率用ASTM D882-90测得)。这些热塑性材料都是韧性的，较好的是具有1.9×107焦耳/米3或更大的断裂功，该断裂功如Morton和Hearle在纺织纤维的物理性能(Physical Properties of Textile Fibers)，1962年中所定义的，它由根据ASTM D882-90对第一和第二组分所测得的应力-应变曲线下的面积所测得。此外，两种组分较好的是，在热老化或任一熔融粘结步骤前后，根据ASTM D2176-63T进行测量，具有至断裂的试验循环数大于200的抗挠曲疲劳性或耐折性。抗挠曲疲劳性的测试在一条15毫米×140毫米的热塑性材料薄膜上进行，其方法概述于Instruction Booklet No.64-10,Tinius OlsenTesting Machine Co.,Easton Road,Willow Grove,Pennsylvania。如前所述，本发明的长丝纤维是可耐久熔融粘合的。长丝纤维的熔融粘合性能的一个简单测试，此处称为长丝纤维网熔融粘合强度试验(Filament Network Melt-Bond StrengthTest)，建议用来测量熔融粘合性，并说明如下。
长丝纤维网熔融粘合强度试验使用3英寸×4英寸×3/8英寸(7.7厘米×10.2厘米×1厘米)的矩形铝块形式的支持纤维的夹具，该夹具具有从一侧延伸至另一侧的尺寸为11/4英寸×21/4英寸(3.2厘米×5.7厘米)的矩形中心开孔。在铝块顶面上切割8条长度相同的直槽，这些直槽从中心开孔延伸至铝块边缘，以支持一个将由两组相交的相同长丝纤维试样或纤维段形成的网络，测量长丝纤维试样或纤维段的熔融粘合强度，与长丝纤维本身强度比较。一组凹槽由一对平行、纵向切割、间隔为1/2英寸(1.2厘米)的凹槽组成，所述凹槽的深度足以容纳置于其内的长丝纤维试样的宽度或直径，从铝块的一边穿过铝块延伸至开口，并与从开口延伸至铝块对边的第二对线槽成一直线。另一组凹槽由两对类似的凹槽组成，间隔3/4英寸(1.5厘米)，从一边横向穿过铝块延伸至对边。将欲被熔融粘合的长丝纤维试样切割成足够长，以置于凹槽内并延伸出其外，将每个长丝纤维样品张紧以除去松弛部分(但未加以拉伸)，形成一个网络或栅格(“一字棋(tic-tac-toe)”图案)，并用数片压敏胶粘带(如1英寸(2.54厘米)宽的胶纸带)保持在该位置上。将纤维夹具组件置于循环空气烘箱中，充分加热以使得形成熔融粘合，在长丝纤维试样的四个相交点(中心开孔之上)的每一个上都形成熔融粘合。将该组件从烘箱中取出，使其于室温静置冷却，熔融粘结点固化。然后取下胶纸带，用型号为719的Chatillon测力计和一刚性圆棒(如直径为1/4英寸(0.5厘米)的铅笔或木榫)测量粘结的长丝纤维网络中熔融粘结点的强度。设置测力计的钩子使其抓住第一个试样上将其与其它两个试样相粘合的两个熔融粘合点之间的中间部分，并用手将测力计纵向拉离网络。将圆棒垂直置于网络内所形成的矩形中并对着与第一试样相对的第二试样固定，且位于第二试样与其它两个试样粘合的两个熔融粘结点中心。如此放置测力计挂钩和圆棒，拉动测力计直至熔融粘结点或网络长丝纤维被拉断，在断裂时注意测力计读数。对相同长丝纤维的其它样品重复该试验1-5次，记录断裂时测力计读数和断裂性质(即熔融粘结点断裂或长丝纤维断裂)。计算力的平均值。如上所述，耐久熔融粘合的长丝纤维的熔融粘合的断裂力超过1.4MPa，所述断裂力是基于长丝纤维在施加断裂应力之前的截面积而求得的。
表1列出了可用作本发明的韧性、未拉伸、粗纤度的多组分长丝纤维(如皮芯型双组分长丝纤维)的组分的热塑性聚合物的较佳性能和测量这些性能的测试方法。表1
                   材料性能      第一组分   第二组分
熔点，℃(ASTM D2117)   比第二组分的熔点至少高15℃     ＞38℃
拉伸强度，MPa(ASTM D882-90)       ≥3.4     ≥3.4
伸长率，％(ASTM D882-90)       ≥100     ≥100
断裂功，焦耳/米3(Morton and Hearle,loc.cit.)    ≥1.9×107   ≥1.9×107
抗挠曲疲劳性，至断裂的循环数(Cycles to Break)(ASTM D2176-63T,修改至在2.46MPa的恒定应力下进行挠曲)       ＞200     ＞200
用于制造本发明的多组分长丝纤维的热塑性材料的熔融温度或熔点(材料从固态转变为液态的温度)、断裂时的拉伸强度和断裂伸长率，可见于有关热塑性材料的***息资料上，如出售的文献、聚合物手册或材料数据。这些热塑性材料的拉伸强度、伸长率、韧性(断裂功)和抗挠曲疲劳性可在压制、模制或挤出薄膜或片材上测得，这些薄膜或片材是未经拉伸的，并在用来熔融粘合长丝纤维所需的熔融粘结温度和时间下加热老化。
可用于形成本发明粗纤度长丝纤维的第一和第二组分的热塑性聚合物的例子包括选自如下类型的聚合物，满足表1所列标准较好的是：聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、两种或多种此类聚烯烃的共混物，以及乙烯和/或丙烯彼此和/或少量的可共聚的高级α-烯烃(如戊烯、甲基戊烯、己烯或辛烯)的共聚物；卤化聚烯烃，如氯化聚乙烯、聚(偏氟乙烯)、聚(偏氯乙烯)和增塑的聚氯乙烯；环己烷二甲醇、1,4-丁二醇和对苯二甲酸的共聚酯-醚弹性体；共聚酯弹性体，如对苯二甲酸丁二醇酯和长链聚酯二醇类的嵌段共聚物；聚醚，如聚苯醚；聚酰胺，如聚(己二酰己二胺)，如尼龙6和尼龙6,6；尼龙弹性体，如尼龙11、尼龙12、尼龙6,10和聚醚嵌段聚酰胺；聚氨酯；乙烯，或乙烯和丙烯，与(甲基)丙烯酸、或者与低级烷醇和烯不饱和羧酸的酯的共聚物，如乙烯与(甲基)丙烯酸、乙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的共聚物；离聚物，如用锌、锂或钠抗衡离子稳定的乙烯-甲基丙烯酸共聚物；丙烯腈聚合物，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；丙烯酸类共聚物；化学改性的聚烯烃，如马来酸酐或丙烯酸接枝的烯烃均聚物或共聚物，以及两种或多种这些聚合物的共混物，如聚乙烯与聚丙烯酸甲酯的共混物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯丙烯酸甲酯的共混物；聚乙烯和/或聚丙烯与聚(乙酸乙烯酯)的共混物；热塑性弹性体的共混物，如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸乙酯共聚物(可任选地混有抗衡离子，如锌)、乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物或乙烯-丙烯共聚物的共混物。上述聚合物通常为固体，一般来说具有高分子量且可熔融挤出，以致于它们可加热形成熔融粘性液体，该液体可以作为液流泵入挤出模头组件，并容易地在压力下从中挤出，形成本发明的多组分长丝纤维。相同的热塑性物质可用作第二组分(如长丝纤维一个实施方案中的皮层)和第一组分(如长丝纤维的另一个实施方案中的芯层)。
本发明实践所用的一些市售聚合物的例子是：以商品名ElvaxTM销售的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，包括ElvaxTM40W、4320、250和350产品或者以商品名AT销售的产品(AT Plastics,Inc.of Charlotte,North Carolina)，包括AT 1841乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；EMACTM乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，如EMACTMDS-1274、DS-1176、DS-1278-70、SP2220和SP-2260产品；Vista FlexTM热塑性弹性体，如Vista FlexTM641和671；PrimacorTM乙烯-丙烯酸共聚物，如PrimacorTM 3330、3440、3460和5980产品；FusabondTM马来酸酐-聚烯烃接枝共聚物，如FusabondTMMB-110D和MZ-203D产品；HimontTM乙烯-丙烯共聚物，如HimontTMKS-057、KS-075和KS-051P产品；FINATM聚丙烯，如FINATM3860X或95129产品；EscoreneTM聚丙烯，如EscoreneTM3445；VestoplastTM750乙烯-丙烯-丁烯共聚物；SurlynTM离聚物，如SurlynTM9970和1702产品；UltramidTM聚酰胺，如UltramidTMB3尼龙6和UltramidTMA3尼龙6,6产品；ZytelTM聚酰胺，如ZytelTMFE3677尼龙6,6产品；RilsanTM聚酰胺弹性体，如BMNO P40、BESNO P40和BESNO P20尼龙11产品；PebaxTM聚醚嵌段聚酰胺弹性体，如PebaxTM2533、3533、4033、5562和7033产品；HytrelTM聚酯弹性体，如HytrelTM3078、4056和5526产品；以商品名KRATON(Shell Chemical Company)得到的弹性体的嵌段共聚物，包括KRATON G 1657嵌段共聚物。无论在第一组分中或在第二组分中上述聚合物的共混物可包含不同浓度的各单个聚合物。可以使用两种或多种聚合物的共混物用于形成本发明长丝纤维第一或第二组分，以改进材料性能使得各组分满足具体用途的性能需求。
已经发现，某些合成热塑性聚合物的共混物具有协同的抗挠曲疲劳性和/或协同的热粘合性能，这使其特别适用于皮芯型纤维的皮层组分。这些共混物所具备的性能(包括表1所列性能)出人意料地优于共混物中各单一热塑性聚合物相应的性能。该共混物可以通过以合适的比例简单地混合某些热塑性聚合物来制备。用来形成皮芯型双组分纤维皮层的一种聚合物的共混物是如下(1)和(2)的共混物：(1)5-75％(重量)包含苯乙烯、乙烯和丁烯的嵌段共聚物，作为第一合成热塑性聚合物，(2)95-25％(重量)乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。合适的乙烯-乙酸乙烯酯材料包括市售的ElvaxTM共聚物或AT 1841共聚物。
嵌段共聚物通常包含约1-20％(重量)的苯乙烯，可以是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段聚合物和苯乙烯-乙烯-丁烯二嵌段聚合物的共混物，其中三嵌段的相对量高于二嵌段的相对量。最好的是嵌段共聚物包含约70％(重量)的三嵌段聚合物与30％(重量)的二嵌段聚合物混合。较佳的市售嵌段共聚物是商品名为KRATON G 1657的共聚物。此外，具有以上重量百分数的嵌段共聚物的共混物可以与其它材料(如其它第二合成热塑性聚合物)混合，得到本发明多组分纤维或长丝纤维中的第二组分。适合于与上述嵌段共聚物混合的材料包括与锌抗衡离子共混的甲基丙烯酸乙酯共聚物(如“Surlyn”共聚物)、乙烯-丙烯共聚物(如FINA95129材料)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(如EMAC SP 2220材料)、乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物(如“VistaFlex”671-N热塑性弹性体)、酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(如BYNEL CXA 2022材料)等。除了用作纤维组分以外，上述共混物还可用于制造垫子，例如，其中材料的共混物可用作双组分纤维的皮层组分，且作为用于该垫子背衬的片材。
上述嵌段共聚物与上述第二合成热塑性共聚物材料的共混物与各组分材料的自粘合性能相比，其自粘合性增强了。换句话说，两根纤维(每根都由嵌段共聚物与例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合组成)可以相互热粘合，如本文中别处所说明。由上述共混物组成的纤维的热粘合强度高于仅由嵌段共聚物材料或者仅由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物组成的纤维的热粘合强度。已知，嵌段共聚物与其本身的热粘合能力很差，而上述热塑性材料自身粘合的能力稍好一些，所述热塑性材料例如，含锌抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物、酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。基于相对的粘合性能，可以预期第一和第二合成热塑性聚合物的共混物的热粘合强度是介于这两种组分的粘合强度之间。而令人惊奇又出乎意料的是，据发现上述共混的组分的粘合强度远远超过这一预期值。
一些材料由于其优越的抗挠曲疲劳性和对皮层组分的优秀粘合性，还适用于皮芯型长丝纤维的芯层组分(如第一组分)。用于形成具有高度优越的抗挠曲疲劳性的皮芯型长丝纤维芯层的一种特别好的材料共混物是10-70％(重量)聚(乙烯-丙烯-丁烯)三元共聚物和90-30％(重量)全同立构聚丙烯的共混物，所述聚(乙烯-丙烯-丁烯)三元共聚物的Mw为40,000-150,000，由大量等量的丁烯和丙烯和少量乙烯得到。用于本发明这一方面的较佳组分的一个例子是已知的商品名为VestoplastTM750的市售乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物。
上述协同共混物也可用于形成薄膜、带状或管状织物，它不包括加热粘合，共混物也可用作加热粘合薄膜。本发明的多组分长丝纤维和/或使用该长丝纤维的制品可通过许多挤出后操作来改性，以进一步增强其实用性。这些操作的一些例子如下。
热骤冷浴工艺(用于熔融粘合)
在制备本发明的粗纤度多组分长丝纤维制品时，上述骤冷浴的温度(如图1A和1B中)可以是升高的温度，以使得长丝纤维耐久熔融粘合，这样长丝从该骤冷浴中拉出后就无需热粘合步骤了。因为本发明长丝纤维的多组分特性，因此这一操作中骤冷介质可以被加热至高于第二组分的熔点、但低于第一组分熔点的温度。如果将这些长丝纤维的纤维网保持于该温度，那么就可以保持仍为热的长丝纤维第二组分的粘性或流动性，而基本上已固化的第一组分提供了长丝纤维的尺寸稳定性。结果，第二组分有时间在初始粘性粘合位置上进行熔融粘合，所得强度即使不等于，也能获得类似于在骤冷后热粘合步骤中所达到的强度，所述骤冷后热粘合步骤在其它情况下则是耐久熔融粘合所必需的。与之相反，单一组分的长丝纤维就不能加热至这些升高的骤冷温度，那样的话会使较低骤冷温度时得到的经骤冷、粘性粘合的长丝结构发生严重变形或破坏。在这一操作中骤冷介质可骤冷长丝纤维和同时又使之熔融粘合，这使得无需附加的粘合步骤。可以选择用于这一操作的浴介质使其适合各种长丝纤维组分及其熔融温度。该介质可以是水或其它热交换流体，如惰性硅油或惰性含氟化合物流体。用于这一操作的浴可以用各种方法加热，例如用浸没式电加热器、蒸汽或其它液体热交换装置。例如，可使用蒸汽热来将水骤冷浴加热至一温度，该温度低于水的沸点、但是足够热以熔融用于长丝纤维第二组分如聚乙酸乙烯酯这样的热塑性材料，而尼龙6可用于第一组分，它可以在这些温度下骤冷。这些多组分长丝纤维网在升高温度浴中所经历的时间和温度也会影响长丝纤维间的粘合强度。在将该纤维网传送通过升高温度的骤冷介质和任何相关的辊和导丝装置时，支持该纤维网连续地通过介质是希望的或必需的。在任何附加的运送、处理或加工之前，加入其它的冷却区域以令人满意地冷却被加热的纤维网也是有利的。
压花纤维网
对本发明的粗纤度多组分长丝纤维的熔融粘合的稀疏无纺纤维网进行压花是另一种改变纤维网制品的表面外观或改变该制品功能的方法。对纤维网制品进行压花可以改变结构的物理外观，例如通过向纤维垫上施加下凹的栅格图案或文字(如“THINK SAFETY”)或扁平边缘(flattened edge)来进行。此外，包含长丝纤维的制品可以通过使该制品在熔融粘合步骤得到的仍然热软的状态下、在完全冷却之前经过印有图案的辊或压花辊之间来进行压花。这样的压花制品如图24所示。这一压花操作可用来增强多组分长丝纤维网在纵向和截面上的强度。纤维网的多组分长丝纤维的性质相当大地改进了实现无纺长丝纤维网压花的容易程度。图案压花可以包括加热多组分长丝纤维网(但不使纤维网过度变形或松塌)，然后在加压下从一形状合适的压花板轧上图案，上述加压也起到冷却热纤维网的作用。或者，可以使用经加热的压花板对冷纤维网进行局部软化和施压，而不使其余未施压和未加热的纤维网变形。可以容易地进行压花得到连续或不连续性质的所需图案，而无需另外和后续的再加热步骤，且不会发生不希望的纤维网结构的松塌。
在形成这样有图案的纤维网的一个方法中，上述热骤冷浴工艺可与一对置于纤维网形成之后的有图案的辊或压花辊同时使用，以在纤维网的多组分长丝纤维的第二组分仍为热粘状态，而纤维网仍易于变形但仍粘结时，在所形成的纤维网上形成图案。这一方法将纤维网压花步骤与纤维网形成步骤分开，在纤维网形成步骤中，可能是由表面压花辊的复杂图案与浴表面界面互相作用而产生的浴的任何多余的表面运动或波动可能最终导致所得纤维网不均匀。压花辊可置于骤冷浴内或者甚至置于骤冷浴外，但是在纤维网仍是热的、在其冷却至环境状态之前，将压花辊的图案施加在纤维网上。有图案的纤维网也可以通过用压花辊对从热空气粘合烘箱(在这种情况下热浴粘合可能是不理想的)中送出的粘合纤维网压花来形成，压花辊通常将被冷却。由于纤维网的多组分长丝纤维的性质，可以达到高于长丝纤维第二组分松塌温度的纤维网温度，以使得可以完成具有优良流动特性的压花，而不会发生不希望的纤维网松塌或变形。对于单组分纤维来说，这一压花工艺即使不是不可能的话，也是非常困难的，单组分纤维需要用另外的粘合剂来粘合，并且纤维网的松塌将是一个限制因素。
发泡多组分长丝纤维
将化学发泡剂(如偶氮二酰胺、碳酸氢钠或任何其它合适的产生气体或诱导泡沫的试剂，物理的或化学的试剂)分散在用来形成本发明的粗纤度多组分长丝纤维的组分中，可以使长丝纤维的所有组分或一部分组分形成泡沫或多孔结构。所述发泡可用来改变由泡沫或多孔的多组分长丝纤维制成的制品的材料性能(如弹性、比重、吸附性能、抗滑性能等)。这一发泡往往会使各根长丝纤维的厚度和由这些长丝纤维形成的纤维网的总厚度膨胀。本发明的具有发泡芯层的粗纤度多组分长丝纤维的令人吃惊和意想不到的效果是：与由未发泡的多组分长丝纤维制得的纤维网相比，由这些发泡的长丝纤维形成的纤维网的拉伸强度优异。
层叠
本发明的粗纤度多组分长丝纤维或纤维网可与一个或多个预成型的元件或背衬(如热塑性薄膜和片材)进行层叠。这些元件可以是实心的或多孔的(泡沫薄膜时)。在多组分长丝纤维的稀疏无纺纤维网的有背衬地板垫的情况下，该背衬可用作对颗粒或流体的防渗性阻挡层。或者该背衬可用作赋予所述垫子尺寸稳定性的增强剂。本发明的多组分长丝纤维可熔融粘合的性质特别有用于实现其对上述背衬的优越自身粘合，而无需另外的粘合剂。粘合和层叠的温度可以是足以使得长丝纤维变得热粘以熔融于背衬和长丝纤维之间，而长丝纤维的第一组分在熔融粘合温度以上。
尽管并未限制材料必须相同，但是在相似的材料之间可以得到更好的粘合。也就是说，当层叠的背衬是由与本发明多组分长丝纤维第二组分相同的材料组成时，可以得到更好的粘合。因此，较佳的背衬是一种由至少一种或多种与存在于长丝纤维第二组分或热粘结组分中的材料相同的聚合物材料组成的背衬。这些背衬可以包括浓度不同于长丝纤维第二组分中浓度的这些相同的材料。
在这一方面，含有5-75％(重量)上述KRATON G 1657嵌段共聚物和95-25％(重量)热塑性聚合物的共混物是适用于形成垫子用背衬的。适用于所述共混物的热塑性聚合物包括AT 1841乙烯-乙酸乙烯酯、SURLYN含锌抗衡离子的乙烯-甲基丙烯酸酯、FINA 95129乙烯-丙烯共聚物、EscoreneTM 3445聚丙烯、EMAC SP 2220乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。当与由相同材料组成的多组分长丝纤维中的第二组分粘合时，这些共混物特别好的。其它适用于背衬的材料包括这些这些物质的膜：聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(如“AT1841”材料)本身或其与乙烯-丙烯共聚物(如FINA 95129材料)的共混物、乙烯-丙烯共聚物(如FINA 95129材料)本身、含锌抗衡离子的乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(如SURLYN 1702材料)和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(如EMAC SP 2220材料)。这些材料特别适用于垫子中的背衬，所述垫子由多组分可熔融粘合的长丝纤维组成，其中长丝纤维的第二组分与背衬热粘合，所述第二组分包含与本文中别处所述的与热塑性聚合物共混的嵌段共聚物。本文的实施例中说明了一些较佳的材料组合。这些材料的组合表示背衬材料和多组分长丝纤维的可熔融粘合部分。
另一种较佳的背衬是一种包含10-70％(重量)聚(乙烯-丙烯-丁烯)三元共聚物和90-30％(重量)全同立构聚丙烯的共混物的背衬，所述聚(乙烯-丙烯-丁烯)三元共聚物的Mw为40,000-150,000，由大量等量的丁烯和丙烯和少量乙烯得到。以上提及的VestoplastTM750乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物是用于本发明这一方面的合适组分。
该背衬可以在层叠之前用第二种图案压花。例如，可以施加突起的栓钉或其它凸起物以赋予背衬纹理或摩擦外观，或者该背衬可由从支承载体网上转移下来的图案形成压花，所述支承载体网例如支承背衬和纤维网经过熔融粘合烘箱以产生有背衬的纤维网的金属栅格或金属网，如上文所述并示于图23中。
背衬也可在层叠之前热成型。层叠可以通过各种方法进行，如图1C所示。
在另一种层叠方法中，如图1D所示，用冷的预成型背衬代替图1C中所示流延背衬，在冷背衬和纤维网之间能够产生足够的粘性粘合，以使层叠件被传送至粘合烘箱，在那里可以得到耐久的熔融粘合。或者，可以使用上述热骤冷浴工艺以耐久地熔融粘合层叠件的多组分长丝纤维。
在另一个层叠方法中，可以恰在纤维网送入熔融粘合烘箱之前将预成型的热塑性背衬放在该纤维网之下，由此与背衬接触的纤维网的重量足以获得纤维网-背衬层叠织物的耐久熔融粘合。这些层叠工艺可认为是在环境条件下的层叠，而无需任何不希望的或附加的压力。但是也可以使用压力来使热的纤维网变形来形成这些层叠件，这样就与层叠工艺一起形成了附加的压花(本文中所述)。
                       研磨制品
使用本发明的粗纤度多组分长丝纤维或其纤维网可制得研磨制品。这些制品可用于金属、木头、塑料等的研磨切割或成型、抛光或清洁。此外，在所述多组分长丝纤维表面涂覆研磨粒子或颗粒可改善其防滑性或摩擦性能。目前所用的制造研磨制品的方法如美国专利4,227,350所述，通常依赖于先用耐久的粘合剂树脂涂覆合适的底材，然后在该粘合剂树脂仍有粘性时在其上涂覆研磨粒子或其它材料，最后固化该研磨材料或防滑复合结构，获得耐久性、韧性和功能性。这一工艺通常需要高性能的树脂体系，所述树脂体系含有溶剂和其它有毒化学试剂，这就需要特别仔细地监控，以确保充分固化的同时使残留的组分最少，并进行精细的污染控制以控制有害溶剂的排放。本发明的韧性、多组分长丝纤维由于省去了溶剂涂覆技术、代之以能够使用100％的固体体系，以及在任何研磨粘合剂树脂体系的使用之前必须使用预粘合树脂体系的情况下甚至省去了附加的粘合剂，而简化了整个含磨料或含颗粒的粘合剂体系。本发明的多组分长丝纤维可以同时提供粘合和“制备涂层”的能力。适用于研磨颗粒组分的材料可以是事实上为任何尺寸的规则或不规则形状的颗粒，选自宽范围的各种类型的天然或合成的研磨性矿物颗粒，如碳化硅、氧化铝、立方氮化硼、陶瓷珠或颗粒(如CubitronTM研磨材料)和塑性磨粒，以及一种或多种这些材料的聚集体。研磨制品的最终用途将决定何种材料适用于该制品的多组分长丝纤维的第二组分。
可以使用不同的方法向本发明的长丝纤维或纤维网或者在它们上面施用或涂覆研磨颗粒。因为本发明长丝纤维的多组分性质，所以当长丝纤维在熔融粘合烘箱中加热时，长丝纤维熔点较高的第一组分保持该长丝纤维的结构整体性，而第二组分保持其热粘性质。通过将研磨颗粒喷洒、滴落、吹涂或以其它方式涂覆在长丝纤维的热粘表面上，这些颗粒会粘附在所述表面上。取决于第二组分的热容量、结晶度和熔点，可以发生室温或冷的研磨颗粒的粘附。当研磨性矿物颗粒在滴落于热的第二组分表面上之前预加热时，可以增强粘结力，由此可将局部冷却减至最小。通过预加热研磨性矿物，特别能增强其对较高熔点的热塑性材料的粘结力。此外，对研磨颗粒进行表面处理(如硅烷表面处理)也可增强粘结力。另一种涂覆本发明的长丝纤维或纤维网的方法是：将长丝纤维或其事先预粘合的纤维网送入加热的研磨性矿物颗粒的流化床。该方法的特别优点是可将热的研磨材料强行挤入加热的第二组分中。冷却后，研磨颗粒粘附于第二组分上和其中。可以再施涂一层合适树脂(如聚氨酯或可熔酚醛树脂)的上浆涂层，以进一步将研磨颗粒固定于多组分长丝纤维或其纤维网的表面上。
长丝纤维结构
本发明的长丝纤维的多组分性质还可以有利地用来增强粘合力，这时长丝纤维结构的制品或纤维网(如美国专利4,631,215(Welygan等)、4,634,485和4,384,022(Fowler)中所概述的)是由直线和波状或螺旋状的长丝纤维制成的。当波状或螺旋状、热、挤出的多组分长丝纤维与邻近的直线状长丝纤维接触时发生粘合，然后在冷却浴中骤冷以保持如此形成的长丝纤维结构的形状。长丝纤维的多组分性质提供了意想不到的优点：使得长丝纤维的第一组分在成形后的熔融粘合步骤中起到了支承所述长丝纤维网形状的结构上的作用；或者使用上述热骤冷浴工艺而无需任何其它的加工步骤。由此方式可以制得多组分长丝纤维的长丝纤维结构的韧性、耐久的纤维网。
                          阻燃性
如上所述，可在本发明的长丝纤维中混入或分散阻燃添加剂。这些添加剂的例子有多磷酸铵、磷酸化乙二胺、三水合氧化铝、石膏、红磷、卤化物、碳酸氢钠和氢氧化镁。这些添加剂可以与本发明长丝纤维第一组分和/或第二组分的粒状热塑性前体混合，或者可以加入用于制备热塑性前体的熔融挤出机中的热塑性前体的熔体中。较好的是，当这些添加剂用来赋予本发明的长丝纤维以阻燃性时，它们仅仅混入第一组分中，所述第一组分不具有如双组分皮芯型长丝纤维的芯层那样界定长丝纤维材料-空气界面的外表面。通过将阻燃添加剂如此混入长丝纤维的芯层中，皮层第二组分的熔融粘结能力以及由此所得的熔融粘合结构的耐久性仍保持不降低，即使是使用大量的阻燃添加剂时也是如此。用于该目的的具体的阻燃添加剂及其混入用量将取决于欲赋予阻燃性的具体的长丝纤维、其具体的热塑性材料，以及长丝纤维的用途。一般来说，阻燃添加剂(如氢氧化镁)的用量为阻燃添加剂和长丝纤维总重量的10-40％(重量)或更多，或者是从功能是来说，该用量足以使长丝纤维具有如ASTM D-2859-76所测定的阻燃性。
材料KRATON G 1657  是购自Shell Chemical Company,Houston,Texas的一种嵌段共
           聚物的商品名，该嵌段共聚物包含30％(重量)的聚苯乙烯和乙
           烯-丁烯的二嵌段共聚物(SEB)和70％(重量)的聚苯乙烯-乙烯-
           丁烯-聚苯乙烯的三嵌段共聚物(SEBS)的共混物。AT 1841        是购自AT Plastics,Inc.of Charlotte,North Carolina的一种乙
           烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的商品名。VISTAFLEX 671-N是购自Advanced Elastomer Systems of St.Louis,Missouri的一
           种乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物的商品名。BYNEL 31 01    是购自E.I.DuPont de Nemours of Wilmington,Delaware的酸
           改性的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物的商品名。EMAC SP 2220   是购自Chevron Chemical Company,of Houston,Texas的乙烯-
           丙烯酸甲酯共聚物的商品名。BYNEL CXA 2022 是购自E.I.DuPont Day Nemours of Wilmington,Delaware的
           酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物的商品名。FINA 951 29    是购自Fina Oil and Chemical Company of Schaumburg,Illinois
           的乙烯-丙烯共聚物的商品名。SURLYN 1702    是E.I.DuPont de Nemours of Wilmington,Delaware的与锌抗
           衡离子共混的甲基丙烯酸乙酯共聚物的商品名。PP 3445        是购自Exxon Chemical Company of Houston,Texas的全同立
           构聚丙烯的商品名。
                             过程过程A：样品的制备
薄膜如下制备：挤压熔融的材料使其经过宽度约为10英寸(25.4厘米)的薄膜模板。用其内有冷却水循环的骤冷辊卷取从挤出机出来的熔融材料。将经冷却的薄膜卷起来，并使其在环境条件下平衡最少24小时。所得膜厚度为.01英寸(.0254厘米)至.03英寸(.0762厘米)之间。切割数条尺寸为2英寸(5.1厘米)×8英寸(20.3厘米)的薄膜条。然后将数对这些薄膜条互相叠放在一起，放在常规的蒸煮板(涂有不粘涂层)上。在每一对热塑性薄膜条之间在一端***合适的分隔件。根据分隔件对每对薄膜条内材料的非粘合性能来进行选择。分隔件薄膜的尺寸约为2英寸×2英寸(5.1×5.1厘米)，厚度通常小于.005英寸(.013厘米)。将一块重量约为0.22磅(0.1千克)、尺寸为2英寸×8英寸×.024英寸(5.1×20.3×.06厘米)的黄铜板放在两片中间***了分隔条的薄膜条的顶部。将这些薄膜条和黄铜板放入循环空气烘箱中，于305°F(152℃)加热5分钟。5分钟之后，从烘箱中取出复合材料，使其在环境条件下冷却24小时。此后，从蒸煮板上取下黄铜板和薄膜，沿热粘合样品的长度方向切割下一条.5英寸(1.27厘米)宽的样品条，用于本文中所述的热粘合试验。
过程B：热粘合试验
用根据上述方法A制得的样品来评价薄膜中的材料互相热粘合的能力。首先从两块薄膜之间取下分隔件。这一样品由两条热粘合的薄膜条组成，其中粘合的薄膜条的一端在分隔件***的地方有初始薄膜材料未粘合的末端部分。将这些末端部分放入拉伸试验机的拉伸夹具中，所述拉伸试验机为购自MTS SystemsCorporation of North Carolina的商品名为“Sintech 2”、型号为T30-88-125的机器。将该机器设定为夹具头速度是10英寸/分钟(25.4厘米/分钟)。将每个样品中两条粘合的薄膜互相拉开，当夹具头分开距离在1英寸(2.54厘米)至6英寸(15.24厘米)之间时测量平均分离力。分离力的单位为磅力(pounds-force,lbsF)和牛顿(N)。
实施例
以下的实施例是用来说明本发明的目的和优点的，而不应该认为是对本发明范围的限制。除非另外指出，实施例中给出的测量值一般是平均值。
实施例1与比较例A和B
根据上述制备过程A制备由表2所列材料组成的样品，并按照制备过程B进行试验。与比较例A和B的各单独组分的薄膜相比，实施例1的样品出人意料地显示了在热粘合方面的协同作用。
                                         表2
  样品             组成     热粘合
实施例1     75％乙烯-丙烯共聚物125％嵌段共聚物2 5磅力(22.2牛顿)
比较例A       乙烯-丙烯共聚物     未粘合
比较例B          嵌段共聚物     未粘合
1FINA 95129共聚物
2KRATON G 1657嵌段共聚物
实施例2与比较例B和C
根据上述制备过程A制备由表3所列材料组成的样品，并按照制备过程B进行试验。与比较例B和C的各单独组分的薄膜相比，实施例2的样品出人意料地显示了在热粘合方面的协同作用。
                                    表3
  样品         组成       热粘合
实施例2        75％EVA125％嵌段共聚物2  3.5磅力(15.6牛顿)
比较例C          EVA  2.5磅力(11.1牛顿)
比较例B       嵌段共聚物     未粘合
1AT 1841乙烯-乙酸乙烯酯共聚物
2KRATON G 1657嵌段共聚物
实施例3与比较例B和D
根据上述制备过程A制备由表4所列材料组成的样品，并按照制备过程B进行试验。与比较例B和D的各单独组分的薄膜相比，实施例3的样品出人意料地显示了在热粘合方面的协同作用。
                                             表4
 样品               组成       热粘合
实施例3 75％甲基丙烯酸乙酯(w/Zn抗衡离子)125％嵌段共聚物2     2.5-3.0磅力(11.1-13.3牛顿)
比较例D      甲基丙烯酸乙酯w/Zn抗衡离子       未粘合
比较例B             嵌段共聚物       未粘合
1SURLYN 1702共聚物
2KRATON G 1657嵌段共聚物
制备一系列的样品来确定将嵌段共聚物(KRATON G 1657)与各种聚合物材料混合是否能增强对不同材料的粘合力。
实施例4和比较例E
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例4包含(1)75％EVA(AT 1841共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)75％全同立构聚丙烯(PP 3445材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物上得到的层叠制品。比较例E包含100％EVA(AT 1841共聚物)粘合到相同的聚丙烯和嵌段共聚物的共混物的膜上所得的层叠制品。实施例4的热粘合为2.32磅力(10.3牛顿)，比较例E为0.99磅力(4.4牛顿)，这表明实施例4共混物的粘合力增强了。
实施例5和比较例F
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例5包含(1)75％EVA(AT1841共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)100％乙烯-丙烯共聚物(FINA 95129材料)的膜上得到的层叠制品。比较例F包含100％EVA(AT 1841共聚物)粘合到相同的乙烯-丙烯共聚物的膜上所得的层叠制品。实施例5的热粘合为2.38磅力(10.6牛顿)，比较例F的样品没有热粘合，这表明实施例5共混物的粘合力增强了。
实施例6和比较例G
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例6包含(1)75％乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC 2220材料)与25％嵌段共聚物(KRATONG 1657材料)的共混物粘合到(2)100％乙烯-丙烯共聚物(FINA 95129材料)的膜上得到的层叠制品。比较例G包含100％甲基丙烯酸乙酯共聚物粘合到相同的乙烯-丙烯共聚物的膜上所得的层叠制品。实施例6的热粘合为2.21磅力(9.83牛顿)，比较例G的样品没有热粘合，这表明实施例6共混物的粘合力增强了。
实施例7和比较例H
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例7包含(1)75％乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物(“VistaFlex”671-N材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)100％乙烯-丙烯共聚物(FINA95129材料)的膜上得到的层叠制品。比较例H包含100％乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物粘合到相同的乙烯-丙烯共聚物的膜上所得的层叠制品。实施例7的热粘合为1.43磅力(6.36牛顿)，比较例H的样品没有热粘合，这表明实施例7共混物的粘合力增强了。
实施例8和比较例I
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例8包含(1)75％EVA(AT 1841共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)75％乙烯-丙烯共聚物(FINA 95129材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G1657材料)的共混物上得到的层叠制品。比较例I包含100％EVA粘合到相同的乙烯-丙烯共聚物与相同的嵌段共聚物材料共混的膜上所得的层叠制品。实施例8的热粘合为3.31磅力(14.7)，而比较例I样品的热粘合低于0.5磅，这表明实施例8共混物的粘合力增强了。
实施例9和比较例J
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例9包含(1)75％乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC SP 2220材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)75％乙烯-丙烯共聚物(FINA 95129材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物上得到的层叠制品。比较例J包含100％甲基丙烯酸乙酯粘合到相同的乙烯-丙烯共聚物与相同的嵌段共聚物材料共混的膜上所得的层叠制品。实施例9的热粘合为2.89磅力(12.8牛顿)，比较例J的样品约为2.0磅，这表明实施例9共混物的粘合力增强了。
实施例10和比较例K
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例10包含(1)75％乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物(“VistaFlex”671-N材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)75％乙烯-丙烯共聚物(FINA 95129材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物上得到的层叠制品。比较例K包含100％乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物粘合到相同的乙烯-丙烯共聚物和相同的嵌段共聚物材料共混的膜上所得的层叠制品。实施例10的热粘合为1.69磅力(7.15牛顿)，比较例K的样品没有热粘合，这表明实施例10共混物的粘合力增强了。
实施例11和比较例L
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例11包含(1)75％含有锌作为抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯(SURLYN共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)100％含有锌作为抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯(SURLYN共聚物)上得到的层叠制品。比较例L包含100％相同的甲基丙烯酸乙酯共聚物粘合到相同的甲基丙烯酸乙酯共聚物的第二张膜上所得的层叠制品。实施例11的热粘合为1.99磅力(8.85牛顿)，比较例L的样品没有热粘合，这表明实施例11共混物的粘合力增强了。
实施例12和比较例M
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例12包含(1)75％酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物(BYNEL CXA 2022共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)100％含有锌作为抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯(SURLYN共聚物)上得到的层叠制品。比较例M包含100％相同的酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物粘合到相同的SURLYN共聚物的第二张膜上所得的层叠制品。实施例12的热粘合大于5.7磅力(25.4牛顿)，比较例M样品的热粘合为3.4磅力(15.1牛顿)，这表明实施例12共混物的粘合力增强了。
实施例13和比较例N
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例13包含(1)75％酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物(BYNEL CXA 2022共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)75％含有锌作为抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯(SURLYN共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物上得到的层叠制品。比较例N包含100％相同的酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯粘合到75％含有锌作为抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯(SURLYN共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)共混的膜上所得的层叠制品。实施例13的热粘合大于5.25磅力(23.3牛顿)，比较例N样品的热粘合为4.55磅力(20.2牛顿)，这表明实施例13共混物的粘合力增强了。
实施例14和比较例O
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例14包含(1)75％酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯聚合物(BYNEL CXA 2022共聚物)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)100％乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC SP 2220材料)上得到的层叠制品。比较例O包含100％相同的酸改性的乙烯-乙酸乙烯酯粘合到相同的甲基丙烯酸乙酯的膜上所得的层叠制品。实施例14的热粘合为1.23磅力(5.47牛顿)，比较例O的样品未见粘合，这表明实施例14共混物的粘合力增强了。
实施例15和比较例P
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例15包含(1)75％乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物(“VistaFlex”671-N热塑性弹性体)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)100％乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC SP 2220材料)上得到的层叠制品。比较例P包含100％相同的乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物粘合到相同的甲基丙烯酸乙酯的膜上所得的层叠制品。实施例15的热粘合为2.08磅力(9.85牛顿)，比较例P样品的热粘合低于1.0，这表明实施例15共混物的粘合力增强了。
实施例16和比较例Q
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例16包含(1)75％乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物(“VistaFlex”671-N材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)75％乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC SP 2220材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物上得到的层叠制品。比较例Q包含100％相同的乙烯-丙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物粘合到75％乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC SP 2220材料)与25％嵌段共聚物(KRATONG 1657材料)共混的膜上所得的层叠制品。实施例16的热粘合为2.17磅力(9.65牛顿)，比较例Q样品的热粘合为1.35磅力(6.0牛顿)，这表明实施例16共混物的粘合力增强了。
实施例17和比较例R
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例17包含(1)75％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(“AT 1841”材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G1657材料)的共混物粘合到(2)全同立构聚丙烯(“PP 3445”材料)上得到的层叠制品。比较例R包含100％相同的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘合到相同的全同立构聚丙烯的膜上所得的层叠制品。实施例17的热粘合为2.81磅力(12.5牛顿)，比较例R样品的热粘合低于0.5磅力(＜2.23牛顿)，这表明实施例17共混物的粘合力增强了。
实施例18和比较例S
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例18包含(1)75％乙烯-丙烯共聚物(“FINA 95129”材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)全同立构聚丙烯(“PP 3445”材料)上得到的层叠制品。比较例S包含100％相同的乙烯-丙烯共聚物粘合到相同的全同立构聚丙烯的膜上所得的层叠制品。实施例18的热粘合为1.21磅力(5.4牛顿)，比较例S样品的热粘合约为0.25磅力(1.11牛顿)，这表明实施例18共混物的粘合力增强了。
实施例19和比较例T
根据上述过程A制备膜层叠制品，按照过程B评定热粘合。实施例19包含(1)75％乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC SP 2220材料)与25％嵌段共聚物(KRATON G 1657材料)的共混物粘合到(2)全同立构聚丙烯(“PP 3445”材料)上得到的层叠制品。比较例T包含100％相同的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物粘合到相同的全同立构聚丙烯上所得的层叠制品。实施例19的热粘合为1.61磅力(7.1牛顿)，比较例T样品的热粘合低于0.5磅力(＜2.23牛顿)，这表明实施例19共混物的粘合力增强了。
在不偏离本发明范围和精神的情况下，本发明的各种变化和改动对于本领域技术人员是显而易见的。

Claims (25)

1．一种多组分长丝纤维，它包含：
(a)第一组分，包含合成的塑性聚合物；和
(b)第二组分，其熔点低于第一组分的熔点，第二组分包含第一合成热塑性聚合物和第二合成热塑性聚合物，第一合成热塑性聚合物包含苯乙烯、乙烯和丁烯的嵌段共聚物，其中苯乙烯含量约为1-20％(重量)；
所述长丝纤维在未拉伸状态是韧性和可耐久熔融粘合的，第一组分和第二组分沿长丝纤维的长度方向伸长、邻接和共同延伸，第二组分界定了全部或至少部分的长丝纤维的材料-空气边界。
2．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其中第一组分和第二组分沿长丝纤维的长度方向是整体性且不可分的。
3．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其形式为皮芯型双组分长丝纤维，芯层是第一组分，皮层是第二组分。
4．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其形式的并列型长丝纤维。
5．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其中第二组分的熔点比第一组分的熔点至少低15℃。
6．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其线密度大于200旦尼尔/根长丝纤维。
7．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其中第一组分和第二组分的拉伸强度大于或等于3.4MPa，伸长率大于或等于100％，断裂功大于或等于1.9×107焦耳/米3，抗挠曲疲劳性大于200至断裂的循环数；其中第二组分的熔点大于38℃。
8．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其中第一组分包含与乙烯-丙烯-丁烯共聚物共混的聚丙烯，第二组分的第二合成热塑性材料包含选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和具有含锌抗衡离子的甲基丙烯酸乙酯共聚物的材料。
9．如权利要求1所述的多组分长丝纤维，其中第一组分包含选自尼龙6、乙烯-丙烯共聚物和可任选的其中苯乙烯含量约为1-20％(重量)的苯乙烯、乙烯和丙烯的嵌段共聚物中的材料。
10．一种研磨制品，它包含如权利要求1所述的长丝纤维的稀疏无纺纤维网，所述长丝纤维在互相接触点上耐久地互相熔融粘合，所述制品还包含粘合在长丝纤维表面上的研磨颗粒。
11．一种垫子，它包含如权利要求1所述的热塑性皮芯型双组分长丝纤维的稀疏无纺纤维网，其线密度为500-20,000旦尼尔/根长丝纤维，所述长丝纤维是未拉伸、韧性的，并且在互相接触点上耐久地互相熔融粘合。
12．如权利要求11所述的垫子，它还包含层叠的背衬。
13．如权利要求12所述的垫子，其中所述背衬包含选自全同立构聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯、含锌抗衡离子的乙烯-甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的材料。
14．如权利要求13所述的垫子，其中所述背衬还包含苯乙烯、乙烯和丁烯的嵌段共聚物，其中苯乙烯含量约为1-20％(重量)。
15．如权利要求11所述的垫子，其中所述背衬包含与皮层相同的材料。
16．一种制备如权利要求1所述的多组分长丝纤维的方法，所述方法包括以下连续步骤：将第一组分的熔融液流和第二组分的熔融液流同时熔融挤出，形成含有第一组分和第二组分的热、粘、熔融、可熔融粘合的热塑性、粗纤度多组分长丝纤维；使该热的长丝纤维冷却和固化；回收所得的经固化长丝纤维，而不在其上施加任何明显的张力。
17．如权利要求16所述的方法，其中冷却步骤是通过将热的长丝纤维束在液体中骤冷来进行的。
18．如权利要求17所述的方法，其中在液体中形成经骤冷的长丝纤维网。
19．如权利要求18所述的方法，其中所述纤维网包含螺旋状、互相连接形式的长丝纤维。
20．如权利要求18所述的方法，该方法还包括加热所述纤维网以使纤维网的长丝纤维在接触点上熔融粘合。
21．如权利要求18所述的方法，其中从所述液体中抽出所述纤维网，加热以使长丝纤维在其接触点上熔融粘合。
22．如权利要求18所述的方法，其中所述纤维网的长丝纤维是在液体中熔融粘合的。
23．如权利要求20、21或22所述的方法，其中将研磨颗粒涂覆在经加热的纤维网上，冷却经涂覆的纤维网以形成研磨纤维网。
24．如权利要求18所述的方法，其中将一块热塑性背衬层叠在所述纤维网上。
25．如权利要求24所述的方法，其中所述热塑性背衬是通过在形成纤维网的同时挤出该热塑性背衬来形成的。
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