ЖГУТ ВОЛОКОН И ПОЛОТНО Российский патент 2010 года по МПК D02G3/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жгуту волокон, обладающему хорошими способностями к вязке и растяжению, и к полотну, полученному путем растягивания этого жгута волокон и характеризующемуся объемистостью и мягкостью. Более конкретно, настоящее изобретение относится к жгуту волокон, отличающемуся тем, что термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, составляющие жгут волокон, упакованы в структуру с высокой плотностью волокон на этапах комплектования, физического распределения и натяжения, но к тому же проявляют спиральную извитость, когда жгут волокон вытягивают на этапе растягивания, и сила проявления этой спиральной извитости открывает отдельные волокна. Более того, настоящее изобретение относится к полотну, которое характеризуется объемистостью и получено растягиванием этого жгута волокон, и к конечному продукту, полученному с использованием этого полотна.

Уровень техники

Термопластичные, конъюгированные волокна из ПЭ/ПП, ПЭ/ПЭТ, ПП/ПЭТ, и т.п. используются для поверхностного слоя в гигиенических салфетках и прочих подобных абсорбирующих продуктах и в швабрах, для уборки, в деталях для протирки приспособлений для очистки и так далее. Эти термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна иногда используют в виде полотна, полученного растягиванием непрерывного жгута волокон.

В непрерывном жгуте волокон скрученные, термопластичные, конъюгированные, непрерывные волока связаны так, чтобы слипаться вместе и находятся в состоянии высокой плотности волокон. Когда такой пучок перерабатывают в поверхностный слой гигиенических салфеток, деталей для протирки приспособлений для очистки и так далее, производство этих продуктов включает этап, в котором термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, составляющие жгут волокон, отделяют друг от друга в направлении ширины для увеличения кажущейся ширины, который известен как этап растягивания. Результатом этого этапа растягивания является то, что термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, которые связаны вместе в жгуте волокон в структуру с высокой плотностью волокон, отделены друг от друга для получения полотна со структурой низкой плотности волокон. Поверхностный слой гигиенических салфеток, деталей для протирки приспособлений для очистки и так далее изготовлены из полотна, полученного таким образом и обладающего объемом и плотностью волокон, которые в основном являются однородными в поперечном направлении.

Используются различные способы для открывания жгута волокон и получения однородного полотна. Например, японская патентная заявка (ниже обозначаемая как «JP KOKAI») № Hei 9-273037 раскрывает то, что жгут (жгут волокон), обладающий очевидно существующими витками и/или скрытыми витками, с размером одной нити от 0,5 до 100 денье, с общим денье от 10000 до 300000, и количеством очевидно существующих витков от 10 до 50 витков на 25 мм, в ходе вытягивания и растягивания имеет ширину в подходящем диапазоне и может равномерно растягиваться на высокой скорости. Тем не менее, существует необходимость в жгуте волокон, который будет более эффективно давать высокообъемное полотно, и в этом высокообъемном полотне.

JP KOKAI №2002-69781 раскрывает способ растягивания жгута (жгута волокон) посредством передачи натяжения жгуту между вальцами с разностью скоростей, и последующего упругого сжатия, и передачи витку растяжения и сжатия, где подвижная плита приведена в контакт со жгутом между вальцами для перемещения волокон в направлении передачи и способствования их лучшему растяжению. Тем не менее, это требует установки подвижной плиты в оборудовании, и приведение жгута волокна и подвижной плиты в контакт усложняет работу, и как то, так и другое ведет к существенному увеличению цены.

Таким образом, попытки растягивания жгута волокон и получения однородного полотна при высокой производительности были предприняты как с позиции улучшения жгута волокон (материала), так и улучшения способа растягивания. Однако если мы рассмотрим стоимость, простоту работы, производительность и свойства и характеристики получаемого полотна и конечных продуктов, полученных из этого полотна, удовлетворительный способ пока не был найден.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения - предоставить жгут волокон, который удерживает баланс между свойствами и характеристикой получаемого полотна и конечных продуктов, полученных из этого полотна, и ценой, простотой работы, и производительностью. Более конкретно, цель настоящего изобретения - предоставить жгут волокон, который связан в структуру с высокой плотностью волокон на этапах комплектования, физического распределения и натяжения, но имеет скрытые витки, и проявляет спиральную извитость на этапе растягивания, обеспечивая высокообъемное полотно с прекрасными, мягкими тактильными свойствами. Другая цель настоящего изобретения - предоставить способ изготовления полотна, в котором используется этот жгут волокон. Другая цель настоящего изобретения - предоставить полотно, которое является однородным и имеет высокий объем и прекрасные, мягкие тактильные свойства. Другая цель настоящего изобретения - предоставить деталь и конечный продукт, полученный с использованием этого полотна.

В результате упорных исследований, направленных на решение вышеуказанных проблем, исследователи обнаружили, что если денье отдельной единичной нити, общий денье, число очевидно существующих витков, плотность жгута волокон, и отношение плотностей при растягивании являются удовлетворительными в пучке термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон, в котором центр тяжести конъюгированных компонентов изменяется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, можно получить полотно, которое является однородным и имеет высокий объем и прекрасные, мягкие тактильные свойства из этого пучка волокон с помощью этапа растягивания. Более конкретно, изобретатели улучшили настоящее изобретение тем, что обнаружили, что поскольку жгут волокон связан в структуру с высокой плотностью волокон перед тем как быть растянутым, он может быть хорошо укомплектован и быть легким в обращении, и затем, когда он подвергается соответствующей обработке растягиванием на этапе растягивания, скрытые витки термопластичного, конъюгированного, непрерывного волокна, которое образует жгут волокон, будут проявляться, то есть структура поперечного сечения волокна будет давать спиральные витки, так что сила этого проявления раскрывает жгут волокон чрезвычайно хорошо, и из-за того, что получаемое растянутое полотно содержит термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна со спиральными витками, оно обладает большим объемом и прекрасными, мягкими тактильными свойствами.

Поэтому настоящее изобретение представляет собой жгут волокон с общим денье от 10000 до 500000 дтекс, полученных связыванием термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон, которые обладают денье одной нити от 0,5 до 100 дтекс/н. и в которых центр тяжести конъюгированных компонентов изменяется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, где термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, образующие жгут волокон, обладают самопроизвольными витками от 8 до 30 витков на 2,54 см, плотность жгута волокон, определяемая как D1/(W1×L1), где D1 представляет собой общий денье, W1 представляет собой ширину жгута волокон и L1 представляет собой толщину жгута волокон, составляет от 100 до 2000 дтекс/мм², и отношение плотности полотна при растягивании жгута к плотности жгута составляет 0, 10 или менее при вытягивании жгута волокон до коэффициента вытяжки 1,6 в машине для растягивания с прижимным валком, при скорости 25 м/мин и температуре жгута волокон 25°С.

Если в указанном выше жгуте волокон удлинение термопластичного, конъюгированного, непрерывного волокна составляет, по меньшей мере, 70%, то это хорошо.

Примеры конъюгированной формы термопластичного, конъюгированного, непрерывного волокна включают поперечные сечения волокон, которые обладают эксцентричной структурой оболочки-ядра, параллельной структурой или многослойной структурой. Эксцентричная структура оболочки-ядра представляет собой очень хороший пример. Если термопластичное, конъюгированное, непрерывное волокно имеет эксцентричную структуру оболочки-ядра, хорошо, если эксцентричность компонента ядра составляет хотя бы 0,2.

Настоящее изобретение также представляет собой способ изготовления полотна, включающий в себя этап вытягивания и растягивания вышеуказанного жгута волокон. Более конкретно, оно представляет собой способ изготовления полотна, включающий этап вытягивания вышеуказанного жгута волокон при коэффициенте вытяжки от 1,4 до 3,0.

Настоящее изобретение также направлено на полотно с общим денье от 10000 до 1000000 дтекс, в котором термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, которые обладают денье отдельной нити от 0,5 до 100 дтекс/н. и в которых центр тяжести конъюгированных компонентов изменяется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, выровнены в одном направлении, где термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна обладают спиральными витками, от 10 до 100 витков на 2,54 см, и плотность полотна, определяемая как D2/(W2×L2),где D2 представляет собой общий денье, W2 представляет собой ширину полотна и L2 представляет собой плотность полотна, составляет от 5 до 80 дтекс/мм². В полотне по настоящему изобретению предполагаемая длина волокна в волокнах, составляющих полотно, и длина полотна в направлении длины волокон, как правило, являются идентичными. Здесь предполагаемая длина волокон или предполагаемая длина волокна обозначают длину волокна без нагрузки, но не длину волокна в состоянии распрямленных волокон при нагрузке.

Примеры конъюгированной формы термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон включают волокна, поперечное сечение которых обладает эксцентричной структурой оболочки-ядра, параллельной структурой, или многослойной структурой. Если термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна обладают эксцентричной структурой оболочки-ядра, хорошо, если эксцентричность ядерного компонента составляет хотя бы 0,2.

Это полотно может быть получено растягиванием вышеуказанного жгута волокон вытягиванием его при коэффициенте вытяжки от 1,4 до 3,0.

Более того, настоящее изобретение направлено на элемент, полученный с использованием вышеуказанного полотна. Полотно, в котором термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна обладают спиральными витками при более чем 100 витках на 2,54 см, и плотность полотна, определяемая как D2/(W2×L2),где D2 представляет собой общий денье, W2 представляет собой ширину полотна и L2 представляет собой плотность полотна, составляет от 10 до 100 дтекс/мм², может быть получено с помощью тепловой обработки вышеуказанного полотна, в котором волокна имеют спиральные витки, от 10 до 100 витков на 2,54 см, и плотность полотна, определяемая как D2/(W2×L2),где D2 представляет собой общий денье, W2 представляет собой ширину полотна и L2 представляет собой плотность полотна, составляет от 5 до 80 дтекс/мм². Полученное полотно пригодно в качестве растягивающегося элемента. Здесь температура, при которой полотно подвергается тепловой обработке, составляет предпочтительно от 80 до 125°С.

Более того, настоящее изобретение направлено на продукт, полученный при использовании вышеуказанного полотна или элемента. Этот продукт представляет собой, например, такой, в котором вышеуказанное полотно, в котором волокна имеют спиральные витки, более 100 витков на 2,54 см, и плотность полотна, определяемая как D2/(W2×L2), где D2 представляет собой общий денье, W2 представляет собой ширину полотна и L2 представляет собой плотность полотна, составляет от 10 до 100 дтекс/мм², интегрировано с помощью множества частичных участков термоприкрепления к другому полотну или покрытию, не обладающему спиральными витками, или к другому полотну или покрытию, обладающему менее чем 100 спиральными витками на 2,54 см, и петля, из которой выступает другое полотно или покрытие, образована между отдельными участками термоприкрепления.

Также настоящее изобретение представляет собой продукт, где множество вышеуказанных элементов, в которых предполагаемая длина волокон, которые составляют элемент, имеет значение между 3 и 50 мм, термически прикреплены частями элементов к полотну или покрытию, служащему в качестве основы.

Более того, настоящее изобретение направлено на конечный продукт, полученный с использованием вышеуказанного полотна, элемента или продукта.

Жгут волокон по настоящему изобретению, в котором термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, в которых центр тяжести конъюгированных компонентов изменяется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, выровнены в одном направлении, упакованы в структуру с высокой плотностью волокон до растягивания жгута волокон, и может быть хорошо упакован в упаковочную тару и легко вытянут из упаковочной тары. На последующем этапе растягивания, структура поперечного сечения волокна будет создавать спиральные витки, так что жгут раскрывается чрезвычайно хорошо. Жгут волокон по настоящему изобретению может быть протянут и растянут для получения полотна с чрезвычайно хорошим качеством наощупь и очень высоким объемом. Например, плотность полотна будет составлять между 5 и 80 дтекс/мм².

Растянутое полотно по настоящему изобретению, в котором термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, в которых центр тяжести конъюгированных компонентов меняется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, выровнены в одном направлении, имеет большой объем и прекрасные, мягкие тактильные свойства, так как термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна имеют спиральные витки. Полотно по настоящему изобретению также пригодно для дополнительной обработки, так как термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, из которых оно выполнено, имеют скрытые витки. Таким образом, полотно по настоящему изобретению можно удобно использовать в поверхностном слое абсорбирующих продуктов, деталях для протирки, фильтрах и так далее, для которых можно выгодно использовать большой объем и хорошие тактильные свойства полотна, его хорошие характеристики спиральной извитости и его скрытую извитость. Продукты, обладающие мягкостью, могут быть изготовлены из полотна по настоящему изобретению, и из него могут быть созданы конечные продукты, такие как поверхностный слой одноразовых салфеток, гигиенических салфеток, и других подобных абсорбирующих продуктов, мягкие прокладки для перевязок и преспирационные абсорбирующие мягкие прокладки, прикладыватели припарок, покрытия, которые впитывают жидкости, детали для протирки, такие как губки и швабры, воздушные фильтры и жидкостные фильтры.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 схематически иллюстрирует поперечное сечение детали, полученной в демонстрационном примере 6 до тепловой обработки;

Фиг.2 схематически иллюстрирует поперечное сечение детали, полученной в демонстрационном примере 6 после тепловой обработки;

Фиг.3 схематически иллюстрирует поперечное сечение детали, полученной в демонстрационном примере 9 до тепловой обработки;

Фиг.4 схематически иллюстрирует поперечное сечение детали, полученной в демонстрационном примере 9 после тепловой обработки.

Жгут волокон с общим денье от 10000 до 500000 дтекс получен связыванием термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон, которые обладают денье отдельной нити от 0,5 до 100 дтекс/н. и у которых центр тяжести конъюгированных компонентов варьируется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна. Термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, которые составляют жгут волокон, обладают существующими витками от 8 до 30 витков на 2,54 см. Плотность жгута волокон составляет от 100 до 2000 дтекс/мм² и определяется по зависимости D1/(W1×L1), где D1 - общий денье, W1 - ширина жгута волокон и L1 - толщина жгута волокон. Отношение плотности полотна после растягивания жгута к плотности жгута равно 0,10 или менее. Способ изготовления полотна содержит этап вытягивания указанного жгута волокон с коэффициентом вытяжки от 1,4 до 3,0. Полотно с общим денье от 10000 до 1000000 дтекс содержит термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, которые выровнены в одном направлении и имеют денье отдельной нити от 0,5 до 100 дтекс/н. и у которых центр тяжести конъюгированных компонентов варьируется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна. Термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна имеют спиральные витки от 10 до 100 витков на 2,54 см. Плотность полотна составляет от 5 до 80 дтекс/мм² и определяется по зависимости D2/(W2×L2), где D2 - общий денье, W2 - ширина полотна и L2 - толщина полотна. Возможно наличие на волокнах более 100 спиральных витков на 2,54 см при плотности полотна от 10 до 100 дтекс/мм². Из полотна изготовлена деталь. В продукте полотно объединено с помощью множества частичных участков термоскрепления с другим полотном или покрытием, не обладающим спиральными витками, или с другим полотном или покрытием, обладающим меньшими спиральными витками. Петля, из которой выступает другое полотно или покрытие, образована между частичными участками термоприкрепления. Продукт может содержать множество деталей с волокнами длиной от 3 до 50 мм, термически прикрепленных частями к полотну или покрытию, служащему в качестве основания. С использованием детали или продукта получен конечный продукт. Технический результат состоит в получении жгута, который обладает возможностью упаковывания в структуру с высокой плотностью волокон и который имеет свойства, обеспечивающие однородность полотна, его высокую объемность и мягкие тактильные свойства. 8 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Жгут волокон с общим денье от 10000 до 500000 дтекс, полученный связыванием термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон, которые обладают денье отдельной нити от 0,5 до 100 дтекс/н. и у которых центр тяжести конъюгированных компонентов варьируется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, при этом термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, которые составляют жгут волокон, обладают очевидно существующими витками от 8 до 30 витков на 2,54 см, причем плотность жгута волокон составляет от 100 до 2000 дтекс/мм² и определяется по зависимости D1/(W1·L1),
где D1 - общий денье,
W1 - ширина жгута волокон и
L1 - толщина жгута волокон,
а отношение плотности полотна после растягивания жгута к плотности жгута составляет 0,10 или менее.

2. Жгут волокон по п.1, в котором удлинение термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон составляет, по меньшей мере, 70%.

3. Жгут волокон по п.1 или 2, в котором поперечное сечение термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон обладает эксцентричной структурой оболочки-ядра.

4. Жгут волокон по п.3, в котором эксцентричность ядерного компонента термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон составляет, по меньшей мере, 0,2.

5. Жгут волокон по п.1, в котором отношение плотности полотна после растягивания жгута к плотности жгута составляет 0,10 или менее при вытягивании жгута волокон до коэффициента вытяжки 1,6 в машине для растягивания с прижимным валком при скорости 25 м/мин и температуре жгута 25°С.

6. Способ изготовления полотна, содержащий этап вытягивания жгута волокон в соответствии с любым из пп.1-5 с коэффициентом вытяжки от 1,4 до 3,0.

7. Полотно с общим денье от 10000 до 1000000 дтекс, в котором термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, которые обладают денье отдельной нити от 0,5 до 100 дтекс/н. и у которых центр тяжести конъюгированных компонентов варьируется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, выровнены в одном направлении, при этом термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна имеют спиральные витки от 10 до 100 витков на 2,54 см, причем плотность полотна составляет от 5 до 80 дтекс/мм² и определяется по зависимости D2/(W2·L2),
где D2 - общий денье,
W2 - ширина полотна и
L2 - толщина полотна.

8. Полотно по п.7, в котором поперечное сечение термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон имеет эксцентричную структуру оболочки-ядра.

9. Полотно по п.7, в котором эксцентричность компонента ядра термопластичных, конъюгированных, непрерывных волокон составляет, по меньшей мере, 0,2.

10. Полотно по п.7, полученное вытягиванием жгута волокон по п.1 с коэффициентом от 1,4 до 3,0.

11. Деталь, полученная с использованием полотна в соответствии с любым из пп.7-10.

12. Полотно с общим денье от 10000 до 1000000 дтекс, в котором термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна, которые обладают денье отдельной нити от 0,5 до 100 дтекс/н. и у которых центр тяжести конъюгированных компонентов варьируется между конъюгированными компонентами в поперечном сечении волокна, выровнены в одном направлении, при этом термопластичные, конъюгированные, непрерывные волокна имеют спиральные витки, более 100 витков на 2,54 см, причем плотность полотна составляет от 10 до 100 дтекс/мм² и определяется по зависимости D2/(W2·L2),
где D2 - общий денье,
W2 - ширина полотна и
L2 - толщина полотна.

13. Полотно по п.12, полученное с помощью тепловой обработки полотна по п.7 при 80-125°С.

14. Деталь, полученная с использованием полотна по п.12 или 13.

15. Продукт, в котором полотно по п.12 или 13 объединено с помощью множества частичных участков термоскрепления с другим полотном или покрытием, не обладающим спиральными витками, или с другим полотном или покрытием, обладающим меньшими спиральными витками, чем полотно по п.12 или 13, и петля, из которой выступает другое полотно или покрытие, образована между частичными участками термоприкрепления.

16. Продукт, в котором множество деталей по п.14, в которых предполагаемая длина волокон, которые составляют деталь, составляет между 3 и 50 мм, термически прикреплены частями деталей к полотну или покрытию, служащему в качестве основания.

17. Конечный продукт, полученный с использованием детали или продукта в соответствии с любым из пп.11-16.