专利名称：用于生产由至少部分地分裂开的纱线、纤维或单丝构成的平面织物的方法以及用于其生 ...的制作方法EP 0 814 188 Bl披露了一个用于从由不相容的起始材料聚对苯二甲酸乙二酯以 及尼龙_6组成的连续双组份单丝来形成的一种可容易分裂的非织造织物的方法。在该方 法中，将该非织造织物暴露于液体加压的喷射流的作用中以使复合的单元分离为基本单丝 并且实现它们的缠结以及粘合。
本发明出于其目的来提供一种方法，由此将自可分裂的纱线、纤维或单丝形成平 面织物的操作简化并且是在经济上特别有利的。 形成包括至少部分可分裂的纱线、纤维或单丝的平面织物的操作将仅需要一个能 量或机械力，当与例如一个高压水喷射处理(特别是在约120巴至500巴的压力下)相比 时该能量或机械力是特别低的。 该方法将不进一步要求额外的特别地时间_密集、能量_密集和/或成本_密集型的操作，例如当在一个水喷射处理的情况下时需要将该平面织物干燥。 该方法将进一步包括使共轭的纱线、纤维或单丝有可能至少部分分裂开，无论它们由相互相容的聚合物组成还是另外由相互不相容的聚合物组成的。 本发明的另外一个目的是提供一个装置，该装置特别适合于本方法并且由此使本 方法可能按一种简单的方式进行。 现已发现所述目的通过权利要求1和10的特征实现了 。 本发明的方法包括在被用作纱线、纤维或单丝的聚合物的玻璃化转变温度(Tg) 以下至少2(TC至3(TC的温度下通过用于冰、用冷冻水或用一种空气-颗粒混合物处理特别 是轰击将一种可分裂的起始平面织物至少部分地分裂或分裂开成为基本单丝。 所使用的非晶态聚合物的玻璃化转变温度(Tg)或软化温度是在此温度下该聚合 物在它的变形能力上表现出最大变化的温度。这种所谓的玻璃转变将不良的脆性能量_弹 性区(玻璃区)与优异的柔软的熵-弹性区(橡胶-弹性区)分离开。进入非晶态聚合物 的流体区的转变是流体。部分结晶的聚合物兼有一个玻璃化转变温度，在此温度以下该非 晶相"凝固"(与脆化有关)以及一个熔化温度，在此温度下该结晶相不再存在。该熔化温 度是在熵弹性区和流体区之间的一个明显的分界。用于该空气-颗粒混合物的有用的固体颗粒具体地讲包括无机颗粒如砂(例如石英砂)或聚合物颗粒。 干冰、冷冻水或空气_颗粒混合物优选以球粒的形式使用。在干冰或冷冻水的情况下还有一个可能性是雪。 所使用的干冰粒优选是具有约3mm的直径以及在5mm和30mm之间的长度的圆柱 形的颗粒。对比起来，干冰雪(dry ice snow)指的是更细颗粒的并且由此更低粗糙的颗粒 具有例如约0. 1mm的直径以及不大于1mm的长度。 干冰包括具有约-78. 5t:的温度的冷冻的二氧化碳，当冷冻的二氧化碳落在可分 裂的起始平面织物上时无残留地转变(升华)为气态。 由此干冰的使用具有以下优点如使用一种空气-砂混合物的情况，不存在对于 任何随后的来自该分裂开的基本单丝的分离或过滤的需要。 在大气压力下使用干冰也不导致(像在使用水冰(water ice)的情况下)形成一 种液体，由此得到这个术语"干冰"。 因为本发明的方法在使用用于分裂工作的干冰、冷冻水或空气-颗粒混合物时没 有利用液体特别是液体水，所以不存在对平面织物(该平面织物包括至少部分分裂开的纱 线、纤维或单丝)的另外所必须的特别的时间_能量_和/或成本_密集型的干燥操作的 需要，例如不同于水喷射处理的情况。 在选定的处理参数下使用干冰轰击将使所处理的表面的温度降低达约60°C 。 在使用空气_颗粒混合物或冷冻水时，处理温度选择为使所处理的表面的温度是 在被用作纱线、纤维或单丝的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)以下至少2(TC至3(TC。
因为处理温度是在被用作纱线、纤维或单丝的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)以 下至少2(TC至3(TC，所以实现了聚合物某种程度的脆化，这至少增进或促进了平面织物分 裂开成为基本单丝而不损害基本单丝。 还将通过干冰、空气-砂混合物或冷冻水的比较低的粗糙度来避免损害基本单 丝。 就实现对该基本单丝没有损害并且具体地讲对其是温和的分裂而言，使用雪的形 式来代替球粒是特别优选的，这是因为雪的更小的颗粒尺寸和/或更低的粗糙度(更高的 "柔软性")。 由于在可分裂的起始平面织物的处理过程中干冰的升华作用的结果，二氧化碳的 体积突然从固态膨胀成气态达到它的原始体积的约600倍至800倍。干冰嵌塞在基本单丝 之间，这同样至少增进或促进了平面织物分裂开成为基本单丝。 考虑跨过纱线、纤维或单丝的断面，基本单丝的安排可以是例如皮芯结构或桔瓣 或饼(pie)结构。特别优选使用一种可分裂的起始平面织物，其中这些基本单丝是以饼结 构存在(优选具有2至64个分段)，特别是用于影响单丝的直径。
本发明的优选的构想方案是从属权利要求的主题。 有利的是使用一种非织造织物作为可分裂的起始平面织物。所使用的非织造织物 优选是一种短纤维非纺织片或一种纺粘型非织造织物(该织物包括连续单丝纤维或包括 复合纤维，这种纤维或通过熔纺过程或通过溶剂纺过程获得)。 优选使用熔纺的纺粘型非织造织物，因为它们具有超过溶剂纺的纺粘型非织造织 物的以下优点没有必须去除的溶剂并且它们的使用更加经济。 所使用的可分裂的起始平面织物优选是一种预先加固的非织造织物，该非纺织片 是热地、机械地和/或化学地预先加固的，特别优选热预先加固的。
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这些纱线、纤维或单丝具有至少两种基本单丝，这些基本单丝选自由聚烯烃类、聚 酯类、聚酰胺和/或聚氨酯任意组合构成的聚合物对或共混物。 优选的聚烯烃是例如聚乙烯或聚丙烯；优选的聚酯是例如聚对苯二甲酸乙二酯、 聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、回收的聚酯、聚乳酸酯或共聚多酯类；并且优 选的聚酰胺是例如尼龙_6、尼龙_12、尼龙-6， 6或共聚酰胺类。 对于一个高效的操作，使用所述干冰、所述冷冻水或所述空气-颗粒混合物对可 分裂的起始平面织物的表面的处理，特别是轰击，是以一个在O. 1°至180° 、优选45°至 135° 、特别优选90。的碰撞角来进行。 该干冰、冷冻水或空气_颗粒混合物的颗粒的动能有利的是不小于0. 4焦耳。颗
粒的质量和速度选择为使在平面织物生成中该平面织物没有可见的损害或穿孔。 干冰、冷冻水或空气_颗粒混合物的流速有利的是处于从30kg/h至70kg/h的范
围内并且优选处于从30kg/h至50kg/h的范围内。 当它们落在可分裂的起始平面织物的表面时，干冰、冷冻水或空气-颗粒混合物 的颗粒优选具有10 ii m至30mm并且更优选0. lmm至10mm的平均尺寸。
使用干冰、冷冻水或空气_颗粒混合物对该可分裂的起始平面织物的表面的轰击 优选在与出口喷嘴的2. 5m/min至12. 5m/min，特别优选2. 5m/min至5m/min的向前前进的 速度相结合的100m/s至500m/s的速度下起作用。 分裂开成为基本单丝有利的是在O. 5巴至16巴、优选0. 5巴至6巴、特别优选0. 5
巴至2巴的压力下起作用。 本发明进一步提供一个装置，该装置特别适合于本发明上述的方法并且该装置使 之有可能按一种简单的方式进行该方法。 特别是根据权利要求1至7的一种方法用于分裂开一种平面织物的装置，该平面 织物包括至少部分地分裂开的纱线、纤维或单丝，这些纱线、纤维或单丝包括至少两种基本 单丝，该装置配备有可指向该可分裂的起始平面织物的至少一个出口喷嘴，以便使用干冰、 使用冷冻水或使用一种空气_颗粒混合物轰击该起始平面织物的至少一个可分裂的表面。
有利的是，至少一个出口喷嘴具有所配置的内部件(internals)用于粉碎在其内 部的干冰、冷冻水或空气_颗粒混合物。


本发明的实施 现在通过参考实例和附图更加具体地阐明本发明的主题。 图1示出一个70 : 30 (重量/重量)分割的PET/PA6饼(pie)纤维纺粘型非织
造织物的表面被放大ioo-倍的截面的一个扫描电子显微照片，该织物是通过热预先加固
的并且根据本发明通过使用干冰粒在2巴下分裂开的， 图2示出一个70 : 30 (重量/重量)分割的PET/PA6饼形纤维(非_热预先加
固的)纺粘型非织造织物的表面被放大ioo-倍的截面的一个扫描电子显微照片，该织物根
据本发明通过使用干冰雪在2巴下分裂开的并且 图3示出一个70 : 30 (重量/重量)分割的PET/PA6饼纤维(非-热预先加固
的)纺粘型非织造织物的表面被放大ioo-倍的截面的一个扫描电子显微照片，该织物是根据本发明通过使用干冰雪在1巴下分裂开的。 该扫描电子显微照片是通过使用JE0L JSM-6480LV低压扫描电子显微镜在20kV 的加速电压下制成的。


实例1 : 实例1包括使用干冰粒轰击纺粘型非织造织物，特别是熔纺的纺粘型非织造织 物，它由具有16分段的饼结构的连续双组分单丝组成，这些分段由按70 : 30的重量比的 聚对苯二甲酸乙二酯/尼龙_6(PET/PA6)交替地构成。 对此，该纺粘型非织造织物是以极小针剌的并且因此处于极小机械结合的状态， 那么该纺粘型非织造织物是可以被运输的。此外，该纺粘型非织造织物是处于热预先加固 状态，该热的预先加固在一个可加热的滚筒压机上在15(TC的温度下并且在300巴的压力 下在30秒的时间内发生。 为了分裂纺粘型非织造织物中的单丝，将该纺粘型非织造织物置于在用于干冰粒
的出口喷嘴下面的90。的角度。就形状而言，该喷嘴是具有测量为50mmX4mm大小的矩形
出口面积的一个宽-缝隙喷嘴。尽管原则上对此实例使用圆喷嘴也是有可能的，但是该喷
嘴被用于在尽可能大的一个面积上来分布能量。 随后，将该纺粘型非织造织物使用干冰粒垂直地进行轰击。 聚对苯二甲酸乙二酯(结晶)具有约80。C的ISO 75HDT/A(1.8MPa)玻璃化转 变温度(Tg)和约255°C的ISO 11359熔化温度，并且尼龙_6具有约65°C的ISO 75HDT/ A(1.8MPa)玻璃化转变温度(Tg)和约22(TC的ISO 11359熔化温度。 这些干冰粒具有近似3mm的直径和lcm的长度。假定干冰密度为1. 56g/cm3，则一 个球粒重约O. llg(质量m)。 用干冰粒的轰击在与对于干冰粒的300m/s的速度(v)相结合的50kg/h的流速下 起作用。 由此这些干冰粒的动能(Ekin = 0. 5m v2 = 0. 5 X 0. 11 X10—3kg X (300m/s)2 = 4. 95kg m2/s2)是4. 95焦耳。 在出口喷嘴和该可分裂的起始平面织物的表面之间的距离是在10mm和100mm之 间，优选在25mm和75mm之间。 在轰击该纺粘型非织造织物时这些干冰粒的压力是2巴。该出口喷嘴的向前前进 的速率是5m/min。 图1示出了实例1的纺粘型非织造织物的扫描电子显微照片。
实例2 : 与实例1相比，实例2使用具有约0. ImmXO. 5mm的颗粒大小的干冰雪代替干冰 粒。干冰雪重O. 0105g(质量m)。 使用干冰雪的轰击在300m/s的速度(v)下起作用。 由此该干冰雪的动能(Ekin = 0.5m v2 = 0. 5X0. 0105X10—3kgX (300m/s)2 = 0. 4725kg m2/s2)是0. 4725焦耳。 此外，与实例1中的程序相比，所使用的由具有16分段(这些分段由按70 : 30
6的重量比的聚对苯二甲酸乙二酯/尼龙_6构成)的饼结构的双组分单丝组成的纺粘型非 织造织物不是热预先加固的。此外除了用干冰雪代替干冰粒，该方法在类似于实例1的条 件下进行。 图2示出了实例2的纺粘型非织造织物的扫描电子显微照片。
由于无热预先加固，这些单丝比实例1中的那些更易移动。
实例3 : 根据实例3的方法也使用具有由按70 : 30的重量比的聚对苯二甲酸乙二酯/尼 龙_6构成的16分段的饼结构的双组分单丝的纺粘型非织造织物。该方法类似于实例2使 用干冰雪代替干冰粒进行。与实例2相比，实例3中的干冰雪的压力不是2巴而是仅1巴 用于该纺粘型非织造织物的轰击。 图3示出了实例3的纺粘型非织造织物的扫描电子显微照片。 根据实例3的方法示出了甚至在1巴的压力下分裂成为基本单丝仍然是非常容易
地有可能的。


本发明涉及用于生产平面织物的一种简单并且经济的方法，该平面织物由至少部分地分裂开的纱线、纤维或单丝构成，特别是，在该方法中避免了消耗时间的、能量和/或成本密集型的过程。其结果是，在被用作纱线、纤维或单丝的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)以下至少20℃至30℃的温度下通过用于冰、用冷冻水或用一种空气-颗粒混合物处理特别是轰击将一种初始平面织物至少部分地分割或分裂开成为基本单丝。