CN1908277A - 无纺织物及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含不在纺粘型非织造过程中制造的，例如由不可熔融纺造的纤维构成材料组成的长丝的无纺织物。通过采用这种长丝有时结合在纺粘型非织造过程中制造的单丝可以制造具有新型性能组合的新型无纺织物。制造可以在普通的纺粘型非织造设备上进行，其中拉伸装置的一部分用作用于不在纺粘型非织造过程中制造的长丝的输送机。

Description

无纺织物及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种新型无纺织物，用来制造无纺织物的新方法及其在纺织和工业应用领域中的应用。

背景技术

纺织的平面构型物很久以来就是已知的。用来制造这种平面构型物的工艺不断得到改进。

例如织机虽然属于世界上最古老的机器，但是直到今天还在不断改进。即使由于纬纱速度的提高主要是还可以不断提高纺织速度，但是处理过程的基础是，在纬纱可以重新向相反方向运动之前，使纬纱在织物两个边缘处的速度降到0。

针织也是一种非常古老的可以利用机器进行的平面构型物制造工艺。针织是一个对各单独的长丝，或者在现代圆织机中还以丝束的形式有引导地进行布置的过程。

上述两种方法的共同点是，采用连续的长丝作为半成品。

毛毡和长绒粗呢(Loden)是另一种纺织平面构型物。毛毡通过对多个相互叠放的特别是羊毛纤维的层进行缩绒或针刺而得到的。因此毛毡也可以看作羊毛制成的纤维无纺织物。长绒粗呢首先由毛线织成，然后将这样得到的毛织品通过缩绒毡化成所谓的长绒粗呢。这里它由于竖起的毛麟片涉及到羊毛纤维的(通常也是不希望的)钩连。

无纺布构成另一组纺织平面构型物。它们可以通过干式或湿式方法制造。

在用湿式法制造无纺织物时短纤维非常稀地在水中搅拌并通过分离筛网(Ablagesieb)与水分离，接着相互化学或热地结合成无纺布。在水中高的稀释度和短的纤维长度确保来自极其不同来源的纤维可以相互钩连和相互凝聚。这样可以实现纤维在面上分布的非常高的均匀性。但是得到的平面构型物不能承受大的机械载荷。

在用干式法制造无纺织物时来自制造前期阶段制备的纤维包的有限长度纤维被开松，必要时与其它类型的纤维混合，在精梳设备中沿优选方向对其进行“梳理”，这时形成纤维网/纤维绒头(Faserflor)。多个这种纤维网的层相互叠放(“堆叠”)，这时通过在边界内的铺放运动可以调整纤维的优选方向，然后这些层垂直于无纺布平面地通过任意的加固方法转变成无纺布。这种工艺在高的纤维铺放均匀性的同时允许高的生产率。纤维的混合允许在很大范围内与所希望的平面织物性能相匹配。为了提高机械牢固性，例如耐起球性或耐洗性，必须将大部分接触交叉点化学或热地加固成所谓的结合点。这时提高了弯曲刚度，并且平面织物失去了悬垂性(Drapierfhigkeit)。

在制造纺粘型非织造织物时，在挤出机内熔化一种或多种可熔融纺造的聚合物颗粒，通过纺丝喷嘴将其挤出，机械或气动地对其进行拉伸并铺放在一铺放带上。然后与上述的无纺织物制造法类似地机械加固未加固的无纺织物。

直至几年以前还在采用这种平面构型物的制造方法，这种平面构型物例如用作屋顶布基体或地毯纤维的基体，对它们通常没有纺织品悬垂性的要求，纺粘型非织造织物的特征是与其它类型的无纺织物相比较差的均匀性和较高的机械承载能力。

与其它纺织无纺织物制造工艺相比，纺粘型非织造织物设备的特征是高的生产率。这会带来高的投资费用，并在更换聚合物时需要非常高的改装时间和费用。这些因素造成这种类型的设备只能灵活性较差地运行，并必须始终保持运行。

所有无纺织物类型共同的基础是，制造它们的纤维按多个(在x-y平面内铺放)层相互堆叠，然后还必须在z方向对所形成的机械不稳定的无纺织物进行固结。所述化学或热的结合方法造成悬垂性的下降。

与其它纺织平面构型物相比，无纺织物有这样的优点，即对于无纺织物塑料，颗料或纤维直接转变成成品平面构型物。而在纺织或针织时纱线首先必须经过复杂的平面(构型物)形成过程才能转变成纺织平面织物。

在现有技术中已经建议，单丝在其制造后先进行卷绕，然后将这些产品用在平面构型物形成过程中。

US-A-3,921,265和US-A-3,885,279说明了一种用来制造纺织平面构型物的方法和适于该方法的装置，其中纱线通过多个铺放装置铺放。这里说明了纱线的定向铺放，但没有说明无纺织物形成过程，在一定程度上其特征是按统计规律的铺放。此外没有关于铺放的纱线的性能的说明。

在德国专利816,215中说明了一种由玻璃纤维或类似纤维制造垫子或带子的装置。其中在一机械输送机中合并多个长丝，并作为股捻转后在一平面上铺放成垫。股的铺放通过借助于鼓风机的输送进行。根据其调整的不同可以改变铺放。在这份资料中没有公开其它细节，特别是股按统计规律的铺放。所述股保留在平面构型物中。

在DE-A-3,012,806中说明了一种带有由由多层杂乱铺放的聚酯纱线组成的无端长丝无纺织物制成的第二层底布的栽绒地毯，纱线按交叉的平行结构布置。无纺布可以通过分组式纺造或通过共同牵引或退绕聚酯长丝以及将其共同铺放形成具有交叉平行结构的无纺布来制造。在这份文件中没有说明不可熔融纺造的纤维的使用。

在DE-A-3,630,392中说明了一种用来制造用来存放水和/或具有亲油和/或亲脂特性的物质的加固无纺布的方法。无纺布的形成通过直接吹气纺造(Blasverspinnen)到一接收装置上进行。

由EP-A-281,865已知由无机纤维，如水玻璃纤维或硅酸纤维，组成的结合的平面构型物。通过用干铺放或湿铺放技术直接处理纺出的纤维形成无纺布。纤维通过在50℃以上的温度下的热处理相互结合。由于比较低的粘接温度必须立即对纺出的纤维进行后续处理。

由US-A-5,660,910已知一种具有较好断裂强度的无纺织物。除了基体单丝外这种无纺织物还具有大纤度的加强单丝。除了纺粘型非织造织物的制造外，还说明了先前已纺出并中间储存的单丝加工成无纺织物。所述单丝通过一抽吸装置直接铺放在一输送带上。没有公开中间储存的单丝的统计学铺放。由于采用粗单丝生产的无纺织物的均匀性也受到限制。

在DE-A-4,115,190中公开了由单丝组成的无纺布，所述无纺布在具有250g/m²的大面密度的同时具有非常均匀的质量分布。为了制造这种无纺布，通过空气喷嘴将由各种不同材料制成的单丝(束)分解成单根单丝，极其均匀地将其铺放在一运动的面上，接着用本身已知方法加固。未公开具有小面密度和均匀质量分布的无纺织布。正是这种无纺织物难以制造，因为对于具有大面密度和相应高的单位空间纤维数的无纺布所形成的不均匀性更容易被平均掉。作为纤维材料仅公开了可热塑性纺造的材料。

发明内容

从现有技术出发本发明的目的是，提供具有非常高均匀性的无纺织物。

这里新型无纺织物的一个分组涉及这样的产品，这种包含迄今为止不能加工成无纺织物的无端长丝。这样可以扩展可能的无纺织物的品种及其性能特征和应用领域。

本发明涉及具有面密度可高达250g/m²和表现为小于10％的面密度分布的变化系数CV的高均匀性的无纺织物，所述无纺织物包含由不是用纺粘型非织造织物法制造的长丝组成的、按统计规律铺放的长丝。

在另一种方案中，本发明涉及包含由不可熔融纺造的材料组成的、按统计规律铺放的长丝的无纺织物。

“长丝”和“多根长丝”在本说明书范围内应该理解为由纤维或单丝构成的构型物，其中称为“长度”的尺寸超过描述长丝横截面的其余两个尺寸几个数量级，其纤度在0.1dtex至100tex的范围内变动。常见的长丝长度在几米至几千公里的范围内变动。

“纤维”或“多根纤维”在本说明书范围内应该理解为有限长的构型物，其中称为“长度”的尺寸超过描述纤维横截面的其余两个尺寸几个数量级，其纤度在0.1dtex至100tex范围内变动。常见的纤维长度在1毫米至几厘米的范围内变动。

“单丝”或“多根单丝”在本说明书范围内应该理解为这样的构型物，其中称为“长度”的尺寸超过描述单丝横截面的其余两个尺寸的几个数量级，其纤度在0.1dtex至100tex范围内变动。常见的单丝长度在几米至几千公里的范围内变动。

在本说明书的意义上长丝可以是复丝纱(Filamentgarn)，细纱(Fasergarn)，单纤丝(金属丝)以及捻线(Zwirn)。

制造按本发明所采用的长丝的构成纤维的材料不受任何限制。可以采用各种不同的材料或材料混合物。其例子包括由合成的和/或天然的构成纤维的材料组成的长丝，如由热塑性聚合物，由天然材料，如纤维素、改性纤维素或蛋白质，或由无机物材料，如碳、金属或玻璃制成的长丝，或可以通过去皮过程(Schlprozess)获取的长丝，如聚四氟乙烯长丝。除单组分丝或纤维外也可以采用多组分丝或纤维。

“由按统计规律铺放的长丝组成的无纺织物”在本说明书范围内理解为通过将长丝铺放在运动的传送装置上而产生的无纺织物，其中按多层进行长丝在传送装置上的铺放，长丝不是铺放到事先指定的铺放点上，因此长丝在各个层内相互独立地分布。长丝铺放可以具有或没有朝规定位置的预定方位地进行，其中由于这种铺放过程不是精确地确定精确的铺放位置。

本发明的无纺织物由多种极其不同的材料或材料组合组成。

本发明无纺织物的特征是，至少一部分长丝不是在纺粘型非织造物工艺中制造的。与单丝的产生与纺织平面物的形成直接结合的普通纺粘型非织造物制造法不同，这里至少一部分长丝在一个或几个设置前面的步骤中产生，对其进行中间储存，或者不是在纺粘型非织造设备中，而是在一连接在它前面的其它纺丝设备中产生，然后将其用于在无纺布生产中。即采用不是在无纺布形成设备中产生的长丝。一组这种长丝可以具有由不能在普通纺粘型非织造过程中产生的材料组成的纤维或单丝。这种方法允许制造由新型材料(组合)制成的无纺织物。第二组这种长丝可以具有由可熔融纺造的材料组成的纤维或单丝，在纺粘型非织造物工艺中不能或只能以较高的费用制造所述纤维或单丝，因此它们适宜于在设置在无纺布形成设备前面的设备中制造。

第一组材料的例子是由不可熔融纺造的材料组成的长丝，如纤维素长丝。

第二组的例子是包含POY型(部分取向丝)的纤维或单丝的长丝，或者包含FOY型(全取向丝)的纤维或单丝的长丝，或者包含带有添加剂的、在纺粘型非织造过程中不能或难以纺造的纤维或单丝的长丝，或者包含在纺造后通过大的拉伸产生的高强度纤维或单丝的长丝。

按本发明采用的用纺粘型非织造方法不能制造的长丝可以完全由不可熔融纺造的材料组成；但是所述长丝也可以由这些纤维或单丝与由热塑性可纺造的材料制成的其它纤维或单丝的组合制成；和/或所述长丝由可热塑性纺造的和包含添加剂的材料组成；和/或所述长丝由热塑性可纺造的、在纺造后按这样的方式后处理的材料制成，这种方式通常不能在纺粘型非织造设备中进行，例如以非常高的拉伸率多次拉伸，必要时接着进行回缩步骤。

在由不可热塑性纺造的材料或可热塑性纺造的材料制造长丝时，形成长丝的工艺类型并不重要。可以采用按湿式纺丝法、干式纺丝法、湿-干式纺丝法、凝胶纺丝法、去皮法或基体纺丝法(Matrixspinnverfahren)获得的无端单丝，这种单丝不能或难以用纺粘型非织造过程制造，或者可以采用通过二次纺造法生产的细纱。

本发明的非织造织物的特征为非常高的均匀性，这表现在小于10％，尤其是小于7％的面密度分布的重量变化系数CV。

这里通过以下方法确定面密度分布的重量变化系数：

在平面织物带的宽度上每一来冲出两行5×5cm²的à19试样，其中第二行相对于第一行错开半个试样。

在平面织物带的长度上沿行进方向前后顺序冲出60个排成一行的5×5cm²的试样。

每个试样i的面密度x_i换算成g/m²，因为每个试样具有0.0025m²的面积，其面密度必须乘以400，以得到相对于1m²的面密度g/m²。

变化系数按下式求出：

CV＝(Et*100)/X(％)

其中

Et＝(∑(x_i-X)²/n)^1/2    X＝(∑x_i*400)/n

X＝无纺织物的平均面密度(g/m²)

x_i＝以g/0.0025m²表示的试样i的重量

n＝试样数量

用来制造本发明无纺织物的长丝的形样可以任意选择。除单纤丝和复丝外还可以采用短纤维纱或捻线。

无纺织物优选完全由包含由不可热塑性纺造的、形成纤维的材料制成的纤维或单丝的长丝组成。

其它优选的无纺织物除由不可热塑性纺造的纤维构成材料组成的纤维或单丝外还附加地包含由可熔融纺造的、形成纤维的材料制成的纤维或单丝组成的长丝，或由这两种纤维或单丝组成。

其它优选的无纺织物包含由POY纤维或POY单丝、或由FOY纤维或FOY单丝组成的长丝。所述POY纤维或POY单丝或FOY纤维或FOY单丝在纺丝装置上以非常高的牵引速度产生，必要时接下来进行拉伸。由此形成具有非常高强度的纤维或单丝，这种纤维或单丝在现今的纺粘型非织造设备上很难制造出来。

另一种优选的无纺织物包含由高强度塑料纤维或高强度塑料单丝，特别是由聚酯组成的长丝。这些纤维或单丝通过熔融或溶解纺造产生，接着对其进行强烈拉伸。由此形成具有非常高强度的纤维或单丝，这种纤维或单丝在现今的纺粘型非织造设备上同样非常难以制造出来。

另一种优选的无纺织物包含由金属或金属合金制成的长丝。

另一种优选的无纺织物包含由添加了添加剂的塑料，特别是由纺造染色和/或防火的塑料组成的长丝。这些纤维或单丝通过对添加了添加剂的纺丝材料进行溶解纺造或熔融纺造产生，接着对其进行拉伸。由此形成含添加剂的纤维或单丝，它们在普通的纺粘型非织造设备上不能制造。

不可熔融纺造的形成纤维的材料的优选例子是棉花、羊毛、纤维素和纤维素衍生物(如粘胶、莫代尔纤维(Modal)、铜氨丝、醋酸纤维素、半醋酸纤维素、三醋酸纤维素)、聚丙烯腈、芳香族聚酰胺(Aramide)，非热塑性聚氨酯、不可熔融纺造的卤化聚烯烃、如聚四氟乙烯、聚氯乙烯或聚偏氯乙烯、以及天然橡胶、聚乙烯醇或碳。

纤维素纤维或单丝尤其是理解为按粘胶法得到的粘胶纤维或单丝。其次可以是按溶解纺造法得到的纤维或单丝，例如Lyocell纤维或Lyocell单丝。

纤维素衍生物纤维或单丝理解为由化学变性纤维素派生出来的纤维或单丝，例如醋酸纤维素或半醋酸纤维素。

可熔融纺造的形成纤维的材料的优选例子是可熔融纺造的热塑性缩聚物，例如聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚乳酸、或脂族或脂族芳香族聚酰胺、如聚酰胺6、聚酰胺6，6或聚醚酮、聚芳基硫醚、聚亚芳基砜(Polyarylenethersulfone)、聚碳酸酯或蛋白质和蛋白质衍生物、如明胶、甲壳素或藻酸盐(Alginate)，特别是聚丙烯、聚乙烯或其共聚物，或热塑性聚氨酯，包括热塑性聚氨酯弹性体，以及其它可熔融纺造的材料，如玻璃或金属包括金属合金。

特别优选采用可熔融纺造的热塑性缩聚物或可熔融纺造的热塑性聚合物作为可熔融纺造的、形成纤维的材料。

在本发明另一种优选实施形式中无纺织物附加地包含按统计规律铺放的和在纺粘型非织造过程中制造的单丝、特别是大多具有两种相互不相容的、可开裂、可熔融纺造和构造纤维的聚合物的原纤化单丝形式的多组分单丝，尤其是由聚酯/聚酰胺、聚酯/聚烯烃、聚酰胺/聚烯烃、聚烯烃/聚烯烃、聚酯/聚氨酯、聚酰胺/聚氨酯、聚烯烃/聚氨酯组合组成的可开裂单丝(Spaltfilamente)。

这种可开裂的单丝和由它制成的无纺织物例如由US-A-5,970,583可知。

特别优选采用其长丝仅由用不可熔融纺造的、形成纤维的材料制成的单丝和/或纤维丝组成的无纺织物。

按本发明的无纺织物的一种变型方案具有任意的并可和相应的应用目的匹配的面密度。面密度例如是15至1000g/m²，尤其是50至600g/m²，特别是50至250g/m²。

按本发明的无纺织物的另一种变型方案具有最多250g/m²、尤其是15至250g/m²，特别是20至150g/m²的面密度。

用在本发明的无纺织物中的单丝和/或纤维丝可以具有任意的并和相应的使用目的相匹配的纤度。纤度例如是0.05至200dtex，尤其是0.15至150dtex。

除了可以采用由单组分纤维的单丝和/或短纤丝外还可以采用异质纤维—例如由卷曲变形或未卷曲变形形式的双组分纤维或各种不同类型的纤维的混合物—组成的单丝和/或纤维丝。

在按本发明的无纺织物中，长丝通常无优选方向地—即各向同性地铺放。无纺织物可以由相同或不同纤度的同种长丝组成。构成无纺织物的长丝可以由各种非常不同的单丝和/或纤维构成，例如由单组分纤维或单组分单丝构成，但是也可以由100％的双组分纤维或单丝构成，或由双组分纤维或单丝和单组分纤维或单丝的掺合物构成。也可以采用由合成纤维或单丝制成的长丝与天然纤维的混合物。

通过采用迄今为止在纺粘型非织造织物中未采用的长丝材料—必要时与在普通纺粘型非织造织物中采用的长丝材料相结合，可以制造具有新的性能组合的新型无纺织物。例如可以通过铺放金属丝生产具有导电和导热性能的无纺织物，或通过铺放在纺丝材料中相应地加入添加剂的长丝，可以生产配备纺造染色或耐火性能的无纺织物，或通过铺放高强度长丝可以生产具有特别高强度的无纺织物。

用所述方法可以生产这样的纺织平面构型物，所述平面构型物在其性能的变化范围上相当于织物，但与织物不同具有按统计规律铺放的长丝。还可以生产这样的纺织平面构型物，其中可以和短纤维无纺布一样进行纤维混合，但是具有高得多和持久得多的耐久度，因为在本发明的无纺织物中与织物的情况类似，将长丝嵌入平面织物的结构中。对于一系列的性能，如最大拉力、可洗涤性、抗撕裂强度(WRK)和起球性能(磨损)，这会使得达到明显改进的值。

按本发明的无纺织物在铺放在传送装置上以后可以用本身已知的方法机械地定型并进一步处理。

在刚铺放成多层后，形成了机械上不稳定的并且不可操作的、未结合的无纺布，所述无纺布必须通过对各层进行编结来定型。这通过采用机械的、液力机械的、气动的和/或热的方法进行和/或通过化学结合剂进行。

特别优选通过采用机械、液力机械和/或热力的方法，特别是通过采用针刺或水力喷射进行无纺织物的加固。

本发明的无纺织物可以包含在无纺织物中通常使用的其它添加剂。这些添加剂的例子包括整理剂(Appretur)、增柔剂(Avivage)、抗静电助剂(Antistatika)、杀菌剂(Biotide)、抗氧化剂(Antioxidantien)，赋予导电能力的添加剂、吸附剂或填充剂。

通过本发明提供了一种新的和简单的用来制造无纺织物的方法，其特征是高的生产率和灵活性。此外此方法允许由迄今为止不能或难以加工成包含无端长丝的无纺织物的材料制造无纺织物。

本发明还涉及一种用来制造无纺织物的方法，它包含以下步骤：

i)向多个储存装置A输入长丝，特别是包含由不可熔融纺造的材料组成的纤维或单丝的长丝，

ii)必要时向另外的储存装置B输入不同于位于储存装置A中的长丝的长丝，

iii)通过至少一个输送装置，尤其是通过多个输送装置从储存装置A中抽出长丝，

iv)将在步骤iii)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并按多个层按统计规律铺放在一传送装置上，

v)必要时通过至少一个输送装置，尤其是通过多个输送装置从储存装置B中抽出长丝，

vi)在必要时将在步骤v)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式分多层按统计规律铺放在一传送装置上，

vii)通过本身已知的机械、液力机械、气动和/或热的方法和/或通过采用化学结合剂对所得到的未加固的无纺布进行加固。

在另一种变型方案中，本发明涉及一种用来制造无纺织物的方法，其中至少一部分长丝直接从无纺布形成设备的另外的制造设备中输入。这种方法包括以下步骤：

viii)输入包含由不可熔融纺造材料组成的纤维或单丝的、来自这些长丝的制造设备A’的长丝，并通过至少一个输送装置牵引这些长丝，

i)必要时向多个储存装置A输入长丝，特别是包含由不可熔融纺造的材料组成的纤维或单丝的长丝，

ii)必要时向另外的储存装置B输入不同于位于储存装置A中的长丝的长丝，

iii)必要时通过至少一个输送装置从储存装置A中抽出长丝，

ix)将在步骤i)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并分多层按统计规律铺放在一传送装置上，

iv)将在步骤iii)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并分多层按统计规律铺放在一传送装置上，

v)必要时通过至少一个输送装置从储存装置B中抽出长丝，

vi)必要时将在步骤v)中抽出的长丝以未结合的无纺布形式并分多层按统计规律铺放在一传送装置上，

vii)通过本身已知的机械、液力机械、气动和/或热的方法和/或通过采用化学结合剂对所得到的未加固的无纺布进行加固。

所述方法的实施可以在一普通的纺粘型非织造设备上进行。这里现存的拉伸装置至少部分地用作用于来自储存装置的长丝的输送装置或牵引装置。在一个或多个设置在前面的步骤中制造所述长丝并将其放入储存装置或直接从制造设备输入无纺布形成设备。所述长丝用作用于在纺粘型非织造设备中进一步加工的长丝输入。

除了制造上述按本发明的无纺织物外，用本发明的方法还可以制造普通的纺粘型非织造织物。在后一种方法变型方案中在储存装置中储存由可以在纺粘型非织造过程中制造的纤维或单丝组成的长丝。其中无纺布形成过程这样进行，即得到具有希望的面密度分布的重量变化系数CV的无纺织物。原则上希望铺放尽可能多的、面密度尽可能小的层。优选用本发明的方法制造按本发明的无纺织物。

可以采用已知装置作为储存装置，例如卷筒或条筒。各储存装置A和B可以包含相同或不同的长丝。

可以采用湿式或干式纺丝设备、或用于二次纺丝的设备作为其它制造设备A’。

可以采用已知装置作为输送装置，特别是空气动力工作的装置，如气动输送装置。

储存装置A和/或B或其它制造设备的长丝在进入输送装置前最好通过设置在输送装置入口处的导丝器引导。这种方法变型方案允许产生具有特别小的面密度分布的质量变化系数CV的无纺织布。

来自储存装置A和必要时B或其它制造设备的长丝A、A’和B以及必要时由纺粘型非织造设备纺出的其它单丝C的铺放按已知方法按统计规律地、而不是向预先规定的铺放点地，在一前进中的传送装置上尤其是铺放带上进行，铺放带必要时可以具有开口，按多层相互重叠分布。

为了按统计规律进行铺放，可以采用本身已知的铺放单元。其例子包括偏转装置，所述偏转装置使长丝束在离开机械输送机后偏转，并以统计方式改变单根长丝的行进。偏转装置的例子包括折流板或其它机械地工作的偏转器、空气动力工作的装置或管状的收集器，它们沿着和/或横向于传送装置的运动往复运动。这些装置的目的是保证长丝不规则地铺放在传送装置上。

为了实现高的均匀性、长丝分多层铺放在传送装置上。根据所希望的生产率(＝传送装置的速度)这样来调整层数，即得到希望的均匀性。

在通过偏转装置铺放各层的情况下，通常至少采用十个，尤其是至少十二个偏转装置，以实现要求的单个层的数量。

在采用垂帘式纺丝设备(Vorhangspinnanlage)的情况下，尽可能采用两个，尤其是四个前后顺序连接的设备，以实现要求的单个层的数量。

即介绍这样一种纺织平面构型物(这里也称为无纺织物)的连续制造方法，即机械地、液力机械地或气动地将任何来源的，如金属、矿物、天然或合成的不能通过熔融纺造的、必要时与可通过熔融纺造制造的长丝相组合的、连续的即无端的长丝形固体按统计规律地即不向事先规定的铺放点地分多层相互重叠分布地铺放到一传送装置上，例如一前进运动中的铺放带上，接着使所述层上的长丝形固体以及层内的长丝形固体机械、液力机械、气动、热力或化学地相互结合。

在制造本发明的无纺织物时可以利用纺粘型非织造设备的设备技术。

这可以是这样的设备，其中纺丝和拉伸单元的幅宽相当于总的产品幅宽(所谓的垂帘式纺丝设备)。

也可以是这样的设备，其中纺丝和拉伸单元是单独的圆形喷丝组件，它们首先制造拉伸完成的单丝，然后用输送***将所述单丝输送给铺放带，并且在所述设备中可通过这个输送***调整产品幅宽。

但是在本发明的方法中不使用或仅部分使用纺粘型非织造设备用于熔融纺造和拉伸热塑性聚合物的部分。设置在纺粘型非织造设备中的拉伸装置的至少一部分用来将已经生产的长丝从储存装置和/或其它制造设备输入和运送到传送装置上。

在一种优选的实施形式中，纺粘型非织造设备由一种类似管风琴声管的管布置组成，所述管分别保证将至少一个无端长丝(束)气动输送到连续前进的铺放带上，并从其管出口起通过沿和横向于铺放带行进方向按统计规律振动的输送***、通过沿和横向于铺放带行进方向按统计规律振动的铺放***、或通过使空气在管端和铺放带之间按统计规律的运动来实现长丝按统计规律的分配。

在本发明的方法的一种优选变型方案中，通过铺放单元的按统计规律的运动，通过铺放带的按统计规律的运动，通过在铺放单元和铺放之间的空气的按统计规律的运动或通过所述措施中两种或三种的组合来进行长丝按统计规律的铺放。

在本发明的方法的另一种变型优选方案中，铺放在传送装置上的长丝通过空气负压(抽吸)固定保持在传送装置上。

特别优选采用这样的方法，在该方法中除长丝A和/或A’和必要时长丝B外还铺放单丝C，所述单丝在相同的设备中通过对形成长丝的材料进行熔融纺造产生，并在经过一拉伸装置后与长丝A和/或A’和必要时还有长丝B一起铺放在传送装置上。

本发明的方法的一种特别优选的变型方案包括在纺粘型非织造设备中制造单丝C，所述单丝是由至少两种不相容的、可开裂的、可熔融纺造的和形成纤维的聚合物制成的多组分单丝，并在步骤vii)中通过水束喷射处理***所述多组分单丝。

在长丝铺放在传送装置上以后，将其输送给一个或几个顺序衔接的加固步骤。

所得到的未加固无纺布的加固通过本身已知的机械、液力机械、气动和/或热的方法和/或通过化学结合剂来进行。

其例子是采用针刺机、液体或空气射束、轧光机或热交联结合剂或结合纤维以及自交联结合剂。也可以采用这些方法的组合。

在制造本发明的无纺织物时优选的加固工艺是通过采用水束喷射进行加固。

本发明的无纺织物可以用于非常不同的领域。其例子包括在纺织和特别是技术上的应用，本发明的无纺织物可以用在目前只有织物或其它平面构型物才能胜任的应用场合。例如用作纺织品如衣料，家用纺织品或工业纺织品，或用作工业织物，特别是用作用于建筑领域的纺织平面构型物的高强度材料，或用作涂覆或浸渍的无纺织物的基体，或用于流体流或液体的过滤。

这些应用也是本发明的内容。

这里所述的无纺织物可以用在由化学的能量载体产生电能的燃料电池中。例如由参考资料已知氢氧电池。在燃料电池中在电极之间设有膜，这些膜可以配设所谓的气体扩散层，所述气体扩散层应该尽可能不损坏膜。这里所述的无纺织物特别适于用作气体扩散层或气体扩散层的一部分，因为几乎不存在由于无纺织物的纤维端部损坏膜的危险。这与无纺织物的结构构造有关，它们由长丝或无端纤维构成。这种结构除了高的稳固性外还表现在具有只有很少纤维端部的表面结构。

具体实施方式

下面的例子说明本发明而不限制本发明。

例1

10管纱(纺丝卷筒)ENKA厂的84f31型未捻转的单根单丝纤度为2.7dtex的粘胶复丝纱悬挂在一设有保持件的面板上，从那里出发通过圆锥形管纱(Cops)的窄端将单丝线导入一通常在纺粘型非织造设备中用作刚纺出的单丝的拉伸单元的文杜里喷嘴，并将其从管纱中气动抽出。纱线被引入一管道***中，管道***转换成一所谓的钢丝圈***(Traveller-System)，所述钢丝圈***由可伸缩地相互移入的管子组成，在管子的端部处一同时沿机器方向和垂直于机器方向振动的头部使喷出的单丝按统计规律分布在一沿机器方向行进的铺放带上。

在一对于刚纺出的聚酯单丝的拉伸常用的3.2bar的压力下，可以在接近3000m/min，约200g/min的情况下在一均匀的，但非对称的直径约500mm的区域内将粘胶单丝线铺放在铺放带上。

用用水1∶30稀释的木胶(Ponal，Henkel厂)冲淋松的纤维网，在一轧光步骤中蒸发水，现在，借助于针刺机在第一步骤中对略微预加固的无纺布进行耐久性加固(其中喷胶部位绝大部分松开)，在第二步骤中用4个230bar和约10m/min的喷水管à将其最终加固成一粘胶无端单丝无纺织物。得到重量变化系数CV为7.6的122g/m²的面密度。

例2

类似于例1将10Cops ENKA厂生产的84f60型未捻转的、单根单丝纤度为1.4dtex的粘胶复丝纱输入例1中所述的纺粘型非织造试验设备的拉伸单元内。在约为220g/min的产出量下并在一个纺丝部位，铺放一约55cm直径的区域。现在开启钢丝圈***，相对于铺放带速度这样调整铺放幅宽，使得曲折地横向于前进的铺放带运动的所铺放的区域大部分相互重叠。

作为化学结合剂，用水1∶30地稀释市场上常见的木胶，用一手持喷水器(浇花喷头)将其均匀地喷洒在缓慢前进的纤维网上，并在加热的轧光机中将溶剂(水)蒸发。将用这种方法得到的略微相互粘接的粘胶单丝线长丝输送给一针刺机，并以每cm²约60针这样进行预加固，即使织物卷起来。

将织物在一水束喷射加固设备前展开，输入这个设备，在那里以4×230bar在约10m/min的速度下水束喷射加固，接着在一无接触热风烘干机中干燥。得到一约40cm宽的、面密度为115g/m²，重量变化系数CV为6.1％的非热塑性无纺织物。

例3

类似于例1将10Cops ENKA厂生产的147f42型未捻转的单根单丝纤度为3.9dtex的粘胶复丝纱输入例1中所述的纺粘型非织造试验设备的拉伸单元中。在约2400m/min的输送速度下可得到330g/min的产出量和一约45cm的区域。得到重量变化系数CV为8.2％的152g/m²的面密度。

例4

类似于例3将10Cops ENKA厂生产的84f60型未捻转的粘胶复丝纱喂入在例1中所述的纺粘型非织造试验设备的拉伸单元中。得到一具有重量变化系数CV为9.8％的面密度为234g/m²的区域。

例5

在一EP-A-814,188中所述的、用来制造微单丝纺粘型非织造织物的纺粘型非织造设备中，在以约4500m/min的纺丝速度进行用于对刚纺出的、处于拉伸步骤中的聚酯-聚酰胺双组分单丝进行拉伸的过程期间，分别向拉伸单元，即文杜里喷嘴输入例3中的粘胶复丝纱，同时进行铺放，并用水束喷射加固结合，同时使双组分单丝开裂并对其进行加固。

这里出人意料地在约3.5bar的拉伸空气压力和比例1中所述的1500m/min的粘胶复丝纱速度高得多的双组分单丝纺丝速度下未出现故障。在约7-10m长的钢丝圈***(可伸缩地工作的管子)没有出现堵塞，在铺放时也没有纽结。因此可以实现好得多的微单丝无纺织物的单位撕裂强度。

例6

在另一个类似于例5中进行的试验中，将SETILA厂的100f88型单丝的FOY-PET多组分单丝线添加到刚纺出的处于拉伸阶段的双组分单丝中，并且这样选择加固条件，使得也实现良好的抗起球性。由于添加了复丝纱可以大大提高所得到的平面织物的撕裂强度。尽管双组分单丝以处理过程常用的速度4500m/min在管道***中运动，同时退绕速度与此相比仅达到1500m/min，但是在处理过程中未出现故障。同时可以实现非常好的面密度均匀性。

所产生的无纺织物具有以下特征值：

面密度100至107g/m²；CV值5.2-7.2％

面密度127至133g/m²；CV值5.2-6.4％

面密度164至168g/m²；CV值4.8-5.4％

例7

重复例5的方法。因为粘胶允许具有不同于聚酯和聚酰胺的颜色，试验用由高强度(POY)聚酯组成的聚酯复丝纱(聚对苯二甲酸乙二醇酯＝PET)重复进行。为此，在以约4500m/min的纺丝速度对新纺出的处于拉伸步骤中的聚酯-聚酰胺双组分单丝进行拉伸的连续过程中，在例5中所述的纺粘型非织造设备中向拉伸单元，即向文杜里喷嘴分别输入EETILA厂的商品号为12058具有单根单丝纤度1.14dtex的100f88型POY-PET-复丝，一起进行铺放，并用水束喷射加固进行结合，这时使双组分单丝开裂并加固。

例8

在一具有矩形结构的垂帘或纺粘型非织造设备中(在设备整个宽度上的喷丝组件)不起动设备的熔融纺丝部分。

借助于用于各20个长丝卷筒的第二卷筒架，将40股通过一类似于梳子的装置在80cm的宽度上保持均匀间距的Elastogran厂的ElastallanIREL 22dtex型聚氨酯复丝从宽侧出发导入矩形的第三空气通道(Tertirluftkanal)并输送给铺放带。

得到具有重量变化系数CV为6％的100g/m²的面密度。

Claims (30)

1、具有最高250g/m²面密度的和具有通过用5*5cm²的试样求出的、表现为小于10％的面密度分布变化系数CV的高均匀性的无纺织物，所述无纺织物包含由不能用纺粘型非织造法制造的长丝组成的、按统计规律铺放的长丝。

2、包含由不可熔融纺造材料组成的按统计规律铺放长丝的无纺织物。

3、按权利要求1或2的无纺织物，其特征为：所述无纺织物具有由纤维或单丝组成的长丝。

4、按权利要求1至3之任一项的无纺织物，其特征为：所述无纺织物具有表现为小于7％的面密度分布变化系数CV的均匀性。

5、按权利要求1至4之任一项的无纺织物，其特征为：所述无纺织物具有由高强度塑料纤维或由高强度塑料单丝组成的长丝。

6、按权利要求1至5之任一项的无纺织物，其特征为：所述无纺织物具有由金属或金属合金组成的长丝。

7、按权利要求1至6之任一项的无纺织物，其特征为：所述无纺织物具有添加有添加剂的塑料，尤其由纺造染色和/或防火塑料组成的长丝。

8、按权利要求1至7之任一项的无纺织物，其特征为：所述无纺织物附加地具有按统计规律铺放和在纺粘型非织造过程中制造的单丝。

9、按权利要求8的无纺织物，其特征为：在纺粘型非织造过程中制造的单丝是可开裂单丝，所述可开裂单丝由至少包含两种相互不相容的、可开裂、可熔融纺造和形成纤维的聚合物的多组分单丝衍生而来，特别是由聚酯/聚酰胺、聚酯/聚烯烃、聚酰胺/聚烯烃、聚烯烃/聚烯烃、聚酯/聚氨酯、聚酰胺/聚氨酯、聚烯烃/聚氨酯的组合组成的可开裂单丝衍生而来。

10、按权利要求2的无纺织物，其特征为：所述无纺织物仅由不可熔融纺造的纤维形成材料组成的单丝和/或细纱组成。

11、按权利要求2或10的无纺织物，其特征为：不可熔融纺造的材料从以下这些组中选择，这些组由棉花、羊毛、纤维素和纤维素衍生物，特别是粘胶、莫代尔纤维、铜氨丝、醋酸纤维素、半醋酸纤维素，三醋酸纤维素；由聚丙烯腈、芳香族聚酰胺(Aramide)，非热塑性聚氨酯、不可熔融纺造的卤化聚烯烃、特别是聚四氟乙烯、聚氯乙烯或聚偏氯乙烯、以及天然橡胶、聚乙烯醇或碳组成。

12、按权利要求2或10的无纺织物，其特征为：不可熔融纺造的材料是形成纤维的聚合物或可通过去皮过程纺造的聚合物。

13、按权利要求8的无纺织物，其特征为：在纺粘型非织造物制造过程中制造的单丝从可熔融纺造的热塑性缩聚物衍生出来，所述缩聚物从由聚酯、聚酰胺、聚醚酮、聚芳基硫醚、聚亚芳基砜、聚碳酸酯、蛋白质和蛋白质衍生物组成的组中选择，或者从可熔触纺造的热塑性聚合物衍生出来，所述聚合物从由聚烯烃和聚氨酯组成的组中选择，或者从其它可熔融纺造的材料衍生出来，所述材料从由金属和玻璃或者由两种或多种这些缩聚物、聚合物或其它材料的组合组成的组中选择。

14、按权利要求1至13之任一项的无纺织物，其特征为：所述无纺织物通过采用机械、液力机械和/或热方法加固，特别是通过采用针刺或水束喷射加固。

15、用来制造无纺织物的方法，包括以下步骤：

i)向多个储存装置A输入长丝，特别是包含由不可熔融纺造的材料组成的纤维或单丝的长丝，

ii)必要时向另外的储存装置B输入不同于位于储存装置A中的长丝的长丝，

iii)通过至少一个输送装置从储存装置A中抽出长丝，

iv)将在步骤iii)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并分多层按统计规律铺放在传送装置上，

v)必要时通过至少一个输送装置从储存装置B中抽出长丝，

vi)必要时将在步骤v)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并分多层按统计规律铺放在一传送装置上，以及

vii)通过机械、液力机械、气动和/或热方法和/或通过化学结合剂加固化所得到的未加固无纺布。

16、制造无纺织物的方法，包括以下步骤：

viii)输入包含由不可熔融纺造材料组成的纤维或单丝的、来自这些长丝的制造设备A’的长丝，并通过至少一个输送装置牵引这些长丝，

i)必要时向多个储存装置A输入长丝，特别是包含由不可熔融纺造的材料组成的纤维或单丝的长丝，

ii)必要时向另外的储存装置B输入不同于位于储存装置A中的长丝的长丝，

iii)必要时通过至少一个输送装置从储存装置A中抽出长丝，

x)将在步骤i)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并分多层按统计规律铺放在传送装置上，

iv)将在步骤iii)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并分多层按统计规律铺放在传送装置上，

v)必要时通过至少一个输送装置从储存装置B中抽出长丝，

vi)必要时将在步骤v)中抽出的长丝以未结合的无纺布的形式并分多层按统计规律铺放在传送装置上，以及

vii)通过机械、液力机械、气动和/或热方法和/或通过采用化学结合剂加固所得到的未加固无纺布。

17、按权利要求15或16的方法，其特征为：采用卷筒或条筒作为储存装置。

18、按权利要求16的方法，其特征为：采用湿式或干式纺丝设备或用于二次纺丝的设备作为另外的制造设备A’。

19、按权利要求15至18之任一项的方法，其特征为：采用气动输送装置作为输送装置。

20、按权利要求15至18之任一项的方法，其特征为：来自储存装置A和/或B和/或来自另外的制造设备A’的长丝在进入输送装置之前通过设置在输送装置入口处的导丝器引导。

21、按权利要求15至20之任一项的方法，其特征为：所述方法在纺粘型非织造设备上实施，其中纺丝和拉伸单元沿整个产品幅宽设置。

22、按权利要求15至21之任一项的方法，其特征为：所述方法在纺粘型非织造设备上实施，其中设置单个圆形的用来制造拉伸完成的单丝的喷丝组件作为纺丝和拉伸单元，并且所述纺粘型非织造设备具有一传送***，利用该传送***将单丝输送给铺放带，其中产品幅宽可通过传送***调整。

23、按权利要求15至22之任一项的方法，其特征为：长丝A和/或长丝A’和必要时还有长丝B的铺放按统计规律地，不向事先规定的铺放点地分多层相互重叠分布在一前进运动的铺放带上地进行。

24、按权利要求15至23之任一项的方法，其特征为：除长丝A和/或长丝A’和必要时还有长丝B外，还铺放单丝C，所述单丝C在相同的设备中由形成长丝的材料的熔融纺造制成，并在经过一拉伸装置后与长丝A和/或长丝A’和必要时还有长丝B一起铺放在铺放带上。

25、按权利要求24的方法，其特征为：单丝C是由至少两种相互不相容的、可开裂的、可熔融纺造的形成纤维的聚合物组成的多组分单丝，所述单丝在步骤vii)中通过喷水处理开裂。

26、按权利要求15至25之任一项的方法，其特征为：长丝按统计规律的铺放通过铺放单元的按统计规律的运动、通过铺放带的按统计规律的运动，通过铺放单元和铺放带之间的空气的按统计规律的运动或通过所述措施中的两或三个的组合进行。

27、按权利要求15至26之任一项的方法，其特征为：铺放在输送带上的长丝通过空气负压(抽吸)牢固保持在传送装置上。

28、按权利要求15至27之任一项的方法，其特征为：通过采用水束喷射进行加固。

29、按权利要求1至14之任一项的无纺织物作为纺织品、作为衣料、作为家用纺织品或工业纺织品，作为技术织物或作为涂覆的浸渍的无纺织物的基体，或在流体流或液体的过滤中的应用。

30、按权利要求1至14之任一项的无纺织物在燃料电池中的应用。