CN108697955A - 非织造清洁基材 - Google Patents

Abstract

本发明公开的主题涉及非织造材料及其在清洁制品中的用途。更特别地，所述非织造物为层状结构，其可以包括粘性添加剂。非织造材料可用于吸引和收集颗粒，并且可以具有改善的清洁效率。

Description

非织造清洁基材

1.相关申请的参考

本申请要求2016年1月12日提交的美国临时申请序列号62/277,950的优先权，将其内容通过援引并入本文中。

2.发明领域

本发明公开的主题涉及新的非织造材料及其在清洁制品中的用途。更特别地，本发明公开的主题涉及含有粘性(tacky)添加剂的层状结构。

3.发明背景

非织造材料在大范围的清洁制品中很重要，包括清洁抹布、织品和片材。由合成纤维和纤维素纤维制成的非织造材料适于清洁应用，因为它们可以是织物织品和海绵状物的一次性且有成本效益的单一用途替代物。由非织造材料制成的清洁抹布用于大量应用，包括家庭、个人护理和工业应用。用于清洁目的，期望有在使用时不会碎裂的耐用的非织造材料。另外，非织造材料是柔性的，并且可以适应要清洁的表面。在某些应用中，非织造材料可以附接至工具，比如拖把或除尘器，以增加其清洁能达到的范围和多用性。

对于在清洁制品中的应用，具有可以吸引和收集颗粒比如污垢、碎屑和粉尘的非织造材料可是有利的。虽然干抹布可以具有静电性质，以帮助吸引和收集这样的颗粒，但是可期望处理非织造材料以提高这些能力。例如，可以用清洁液或粘合剂处理非织造材料以收集和保留颗粒。然而，所述清洁液或粘合剂可以由非织造材料转移到要清洁的表面，留下残余物。这可引起表面损伤或给消费者造成烦恼。另外，非织造材料可能仅收集表面上的一部分颗粒，为了完全清洁表面需要使用多个抹布。

因此，仍然需要用于从表面清洁和收集颗粒的耐用的非织造材料。所公开的主题解决了这些需求。

4.发明简述

本发明公开的主题提供包括至少两层、至少三层、至少四层或至少五层的多层非织造材料，其中每层都具有特定的层叠结构。在某些实施方案中，可以用粘性添加剂处理非织造材料。

在某些实施方案中，所公开的主题提供一种多层非织造材料，其具有含有合成纤维和粘性添加剂的第一外层和包括纤维素纤维和/或合成纤维的第二外层。当用于清洁表面时，非织造材料具有至少约20％的清洁效率。

在某些实施方案中，非织造材料可以具有至少约35％或至少约50％的清洁效率。在某些实施方案中，相对于平均粒径约0.4mm至约1.0mm或约0.5mm至约0.6mm的颗粒，非织造材料可以具有至少60％的清洁效率。在某些实施方案中，非织造材料可以具有至少约65g、至少约120g或至少约790g的粘力。在某些实施方案中，非织造材料可以具有至少约0.15lbf、至少约0.25lbf或至少约1.75lbf的最大负载。

在特定的实施方案中，第一外层的合成纤维为双组分纤维。第二外层可包括合成纤维。粘性添加剂可以为压敏粘合剂。粘性添加剂可以存在于第一外层的至少一部分外表面上。在某些实施方案中，粘性添加剂的存在量可以为约0.5gsm至约10gsm、或约7gsm至约8gsm或约0.5gsm至约1.5gsm。在某些实施方案中，第一外层和/或第二外层可以包括粘结剂。第一外层可以同时包括双组分纤维和纤维素纤维。第二外层可以同时包括纤维素纤维和合成纤维。

在特定的实施方案中，多层非织造材料可以进一步具有含有双组分纤维的中间层。在某些实施方案中，多层非织造材料可用于清洁抹布或拖把头。

在某些实施方案中，所公开的主题提供具有含有合成纤维和粘性添加剂的外层和吸收芯的多层非织造材料，其当用于清洁表面时，非织造材料具有至少约20％的清洁效率。吸收芯可以包括含有纤维素纤维的第一层、含有SAP的第二层、含有纤维素纤维的第三层、含有SAP的第四层和含有纤维素纤维的第五层。

在某些实施方案中，非织造材料可以具有至少约35％或至少约50％的清洁效率。在某些实施方案中，相对于平均粒径约0.4mm至约1.0mm或约0.5mm至约0.6mm的颗粒，非织造材料可以具有至少60％的清洁效率。在某些实施方案中，非织造材料可以具有至少约65g或至少约790g的粘力。在某些实施方案中，非织造材料可以具有至少约0.15lbf或至少约1.75lbf的最大负载。

在某些实施方案中，粘性添加剂可以为压敏粘合剂。粘性添加剂可以存在于第一外层的至少一部分外表面上。在某些实施方案中，粘性添加剂的存在量可以为约0.5gsm至约10gsm、或约7gsm至约8gsm或约0.5gsm至约1.5gsm。

在某些实施方案中，多层非织造材料可用于清洁抹布或拖把头。

5.附图简述

图1提供当在硬木表面上测试时实施例1的非织造材料的清洁效率(％)的说明。非织造材料为含有和不含有粘性添加剂的30gsm材料，以及含有和不含有粘性添加剂的50gsm材料。使用三种不同的杂乱物(mess)制品测试清洁效率，在图1中其称为“拾取(Pick-Up)效力”。两种市售可获得的产品(速易洁(Swiffer)和3M)的清洁效率提供在图1中，用于比较。

图2提供当在乙烯基树脂表面上测试时实施例1的非织造材料的清洁效率的说明。非织造材料为含有或不含有粘性添加剂的30gsm材料和含有或不含有粘性添加剂的50gsm材料。使用三种不同的杂乱物制品测试清洁效率，在图2中称为“拾取效力(％)”。两种市售可获得的产品(速易洁和3M)的清洁效率提供在图2中，用于比较。

图3提供当在陶瓷表面上测试时实施例1的非织造材料的清洁效率的说明。非织造材料为含有或不含有粘性添加剂的30gsm材料和含有或不含有粘性添加剂的50gsm材料。使用三种不同的杂乱物制品测试清洁效率，在图3中称为“拾取效力(％)”。两种市售可获得的产品(速易洁和3M)的清洁效率提供在图3中，用于比较。

图4A-4D提供当在硬木表面上测试时实施例2的非织造材料的清洁效率的说明。图4A-4D各自表示不同的杂乱物制品。通过粒径分离杂乱物制品，并测试对于每个粒径的清洁效率。市售可获得的产品(速易洁)的清洁效率提供在图4A-4D中，用于比较。

图5A-5D提供当在乙烯基树脂表面上测试时实施例2的非织造材料的清洁效率的说明。图5A-5D各自表示不同的杂乱物制品。通过粒径分离杂乱物制品，并测试对于每个粒径的清洁效率。市售可获得的产品(速易洁)的清洁效率提供在图5A-5D中，用于比较。

图6A-6D提供当在陶瓷表面上测试时实施例2的非织造材料的清洁效率的说明。图6A-6D各自表示不同的杂乱物制品。通过粒径分离杂乱物制品，并测试对于每个粒径的清洁效率。市售可获得的产品(速易洁)的清洁效率提供在图6A-6D中，用于比较。

图7A-7B提供当用于清洁各种污物类型时实施例3的非织造材料(即，样品3)和实施例3的市售可获得的产品的清洁效率。图7A比较样品3和市售可获得的速易洁产品的清洁效率。图7B比较样品3和市售可获得的惠宜(Great Value)产品的清洁效率。

图8比较样品3和市售可获得的速易洁和惠宜产品对于三种污物类型∶咖啡、猫砂、面粉和盐的清洁效率。

图9提供糖、盐、沙、压碎的麦圈和猫砂的粒径分布。

图10A-10B图示了与平均粒径相比对于几种污物类型的清洁效率。图10A提供实施例3的非织造材料(即，样品3)对于具有各种粒径的污物类型的清洁效率。图10B提供市售可获得的速易洁产品对于具有各种粒度的污物类型的清洁效率。

6.详细说明

本发明公开的主题提供具有至少两层的含粘性添加剂的多层非织造材料，以及这种材料的制备方法。在详细说明和实施例中更多地讨论所公开的主题的这些及其他方面。

定义

在该主题的上下文中和在其中每个术语使用的具体上下文中，在本说明书中所使用的术语通常具有本领域其常见的含义。以下定义了一些术语，以提供描述所公开主题的组合物和方法以及如何制造并使用它们的额外指南。

如本文使用的“非织造物”指一组材料，包括但不限于织造物或塑料。非织造物是由机械、热或化学粘结在一起的纤维、长丝、熔融塑料或塑料薄膜形成的片状或网状结构。非织造物是直接由纤维的纤维网制造的一种织物，没有编织或针织所需的纱线制备。在非织造物中，纤维的组件可以通过一种或多种下述方式保持在一起：(1)通过在随机的纤维网或垫内通过机械互锁；(2)通过熔合纤维，如在热塑性纤维中的情况一样；或(3)通过用胶接介质，比如天然或合成树脂粘结。

如本文使用的术语“粘性添加剂”指具有残余的粘性的、胶粘的或粘合的性质的添加剂。本发明公开的主题的粘性添加剂随时间推移仍然是粘性的。在某些实施方案中，粘性添加剂可以是在室温下永久粘性的材料。粘性添加剂的非限制性实例包括粘合剂、增粘剂、涂料、油墨、和以其无水形式保持粘性性质的任何其它材料。粘性添加剂的进一步非限制性实例描述在美国专利公开No.2010/0095846中，将其内容全部通过援引并入本文中。

如本文使用的术语“重量％”是指或者(i)以材料层的重量百分比形式表示的材料中成分/组分以重量计的量；或(ii)以最终非织造材料或产品的重量百分比形式表示的在材料中成分/组分以重量计的量。

如本文使用的术语“基重(basis weight)”指在给定面积上化合物以重量计的量。测量单位的实例包括克/平方米，如通过缩写"gsm"表示。

如本文使用的术语“清洁效率”指当与存在的原始量的杂乱物(mess)相比，通过材料除去的杂乱物的百分比。例如，清洁效率可以通过测定当使用材料清洁杂乱物时由该材料拾取的已知量的杂乱物的百分比计算。

如本文使用的短语“粒径”或“平均粒径”指颗粒例如，杂乱物制品中的尺寸。粒径可以基于颗粒的直径计。

除非上下文另有明确的规定，否则如在说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个”，“一种”和“该”包括复数指示物。因此，例如提及“一种化合物”包括化合物的混合物。

术语“约”或“大约”指对于本领域普通技术人员测定的特定值来说，在可接受的误差范围内，这部分取决于该值是如何测量或测定的，即测量系统的限度。例如，根据本领域的实践，“约”可以指在3或大于3个标准差之内。可选地，“约”可以指在至多20％，优选至多10％，更优选至多5％，且更优选仍然至多1％的给定值的范围。可选地，特别地相对于系统或工艺来说，该术语可以指在一个数量级之内，优选地在一个数值的5倍之内，且更优选地在2倍之内。

纤维

本发明公开的主题的非织造材料包括一种或多种纤维。例如，纤维可以是天然的、合成的或其混合物。在某些实施方案中，非织造材料可以含有两层或更多层，其中每层都含有特定的纤维内容物，其可以包括一种或多种合成纤维、纤维素-基础的纤维或其混合物。

合成纤维

在某些实施方案中，非织造材料可以包括一个或多个合成层。本领域已知的任何合成纤维都可以用于合成层中。在一个实施方案中，合成纤维包括双组分纤维和/或单组分纤维。具有芯和鞘的双组分纤维是本领域已知的。许多种类用于制备非织造材料，尤其是在气流成网技术中使用而生产的那些。适用于在本发明公开的主题中使用的各种双组分纤维公开在美国专利Nos.5,372,885和5,456,982中，这两篇的全部内容通过援引并入本文。双组分纤维制造商的实例包括，但不限于Trevira(Bobingen,Germany),Fiber InnovationTechnologies(Johnson City,TN)和ES Fiber Visions(Athens,GA)。

双组分纤维可掺入各种聚合物作为它们的芯和鞘组分。具有PE(聚乙烯)或改性PE鞘的双组分纤维典型地具有PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PP(聚丙烯)芯。在一个实施方案中，双组分纤维具有由聚丙烯制成的芯和由聚乙烯制成的鞘。

双组分纤维的旦数(denier)范围优选地是约1.0dpf至约4.0dpf，和更优选地约1.5dpf至约2.5dpf。双组分纤维的长度可以为约3mm至约36mm，优选地约3mm至约12mm，更优选地约3mm至约10mm。在特定的实施方案中，双组分纤维的长度为约2mm至约8mm、或约4mm、或约6mm。

典型地商业上通过熔体纺丝制造双组分纤维。在该过程中，每个熔融聚合物被挤出穿过模头，例如喷丝头，随后牵引熔融聚合物，使之移动离开喷丝头的平面。接着，通过传热到周围的流体介质，例如骤冷的空气使聚合物固化，并收卷现在的固体长丝。在熔体纺丝之后另外的步骤的非限制性实例还包括热或冷拉，热处理，卷曲和切割。这一总的制备方法通常以不连续的两步法进行，其首先包括长丝纺丝并将它们收集在含许多长丝的丝束内。在纺丝步骤过程中，当熔融聚合物被牵引离开喷丝头的平面时，确实发生长丝的一些牵伸，这也可称为喷头拉伸(draw-down)。接着是第二步，其中牵伸或拉伸纺丝纤维，以增加分子的取向和结晶度并给予单独的长丝提高的强度和其他物理性能。随后的步骤可包括，但不限于热定型、卷曲和切割长丝成纤维。牵伸或拉伸步骤可包括牵伸双组分纤维的芯、双组分纤维的鞘或双组分纤维的芯与鞘二者，这取决于芯和鞘所包括的材料，以及在牵伸或拉伸工艺过程中所使用的条件。

也可以在连续法中形成双组分纤维，其中纺丝和牵伸在连续法中进行。在纤维制造方法过程中，期望在该工艺中，在熔体纺丝步骤之后，在各种随后的步骤中加入各种材料到纤维中。这些材料可以称为“整理剂”，且由活性剂组成，所述活性剂比如但不限于润滑剂和抗静电剂。整理剂典型地经由基于水性的溶液或乳液传递。对于制造双组分纤维和使用该纤维，例如在气流成网或湿法成网工艺中使用二者来说，整理剂可提供期望的性能。

在纺丝和牵伸步骤之前、期间和之后牵涉许多其他工艺，且公开在美国专利No.4,950,541、5,082,899、5,126,199、5,372,885、5,456,982、5,705,565、2,861,319、2,931,091、2,989,798、3,038,235、3,081,490、3,117,362、3,121,254、3,188,689、3,237,245、3,249,669、3,457,342、3,466,703、3,469,279、3,500,498、3,585,685、3,163,170、3,692,423、3,716,317、3,778,208、3,787,162、3,814,561、3,963,406、3,992,499、4,052,146、4,251,200、4,350,006、4,370,114、4,406,850、4,445,833、4,717,325、4,743,189、5,162,074、5,256,050、5,505,889、5,582,913和6,670,035，将所有文献的全部内容均通过援引并入本文。

本发明公开的主题也可包括但不限于，含有下述的制品：部分牵伸的具有不同程度的牵伸或拉伸的双组分纤维，高度牵伸的双组分纤维及其混合物。这些可包括，但不限于具有各种鞘材料，特别地包括聚乙烯鞘的高度牵伸的聚酯芯双组分纤维，例如，TreviraT255(Bobingen，Germany)，或具有各种鞘材料，特别地包括聚乙烯鞘的高度牵伸的聚丙烯芯双组分纤维，比如ES FiberVisions AL-Adhesion-C(Varde,Denmark)。另外，可以使用Trevira T265双组分纤维(Bobingen，Germany)，其具有部分牵伸的芯和鞘，且所述芯由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)制成，所述鞘由聚乙烯制成。在同一结构内使用部分牵伸和高度牵伸的双组分纤维可起到杠杆作用(leverage)以满足特定的物理和性能特性，基于它们如何被掺入该结构内。

针对芯或者鞘，本发明公开的主题的双组分纤维没有限制到任何具体聚合物的范围内，因为任何部分牵伸的芯的双组分纤维可提供伸长率和强度方面的增强的性能。部分牵伸的双组分纤维被牵伸的程度范围没有限制，因为不同拉伸度将得到性能不同的加强。部分牵伸的双组分纤维的范围涵盖具有各种芯鞘构造的纤维，包括但不限于同心、偏心、肩并肩、海岛、馅饼片段(pie segment)和其他变体。总的纤维中的芯和鞘组分的相对重量百分比可以变化。另外，本发明主题的范围涵盖使用部分牵伸的均聚物，比如聚酯、聚丙烯、尼龙和其他可熔体纺丝的聚合物。本发明主题的范围还涵盖可具有超过两种聚合物作为纤维结构的一部分的多组分纤维。

在特定的实施方案中，在特定层内的双组分纤维包括约10至约100％重量的层。在可替代的实施方案中，双组分层含有约10gsm至约50gsm的双组分纤维，或约20gsm至约50gsm的双组分纤维，或约30gsm至约40gsm的双组分纤维。

在特定的实施方案中，双组分纤维为在约0.5分特克斯(dtex)至约20分特克斯范围内的低分特克斯短纤(staple)双组分纤维。在某些实施方案中，分特克斯值为5.7分特克斯。在其它某些实施方案中，分特克斯值为1.7分特克斯。

在多个实施方案中适合于作为纤维或作为双组分粘结纤维的其它合成纤维包括，但不限于，由各种聚合物制造的纤维，作为实例且非限制地包括丙烯酸、聚酰胺(包括，但不限于尼龙6，尼龙6/6，尼龙12，聚天冬氨酸，聚谷氨酸)、聚胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸类(包括但不限于，聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、甲基丙烯酸的酯和丙烯酸的酯)、聚碳酸酯(包括但不限于，聚双酚A碳酸酯、聚碳酸亚丙酯)、聚二烯烃类(包括但不限于，聚丁二烯、聚异戊二烯、聚降冰片烯)、聚环氧化物、聚酯(包括但不限于，聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸三亚甲酯、聚己内酯、聚乙交酯、聚丙交酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚己二酸乙二酯、聚己二酸丁二酯、聚琥珀酸丙二酯)、聚醚类(包括但不限于，聚乙二醇(聚环氧乙烷)、聚丁二醇、聚环氧丙烷、聚甲醛(低聚甲醛)、聚四亚甲基醚(聚四氢呋喃)、聚表氯醇)、聚氟烃、甲醛聚合物(包括但不限于，脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、苯酚甲醛)、天然聚合物(包括但不限于，纤维素、壳聚糖、木质素、蜡)、聚烯烃(包括但不限于，聚乙烯、聚丙烯、聚丁基烯、聚丁烯、聚辛烯)、聚亚苯基类(包括但不限于，聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯醚砜)、含硅聚合物(包括但不限于，聚二甲基硅氧烷、聚羧甲基硅烷(polycarbomethyl silane))、聚氨酯类、聚乙烯类(包括但不限于，聚乙烯缩丁醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇的酯和醚、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚，聚乙烯基甲基酮)、聚缩醛类、聚丙烯酸酯类，和共聚物(包括但不限于，聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-丙烯酸、聚对苯二甲酸丁二酯-共-聚对苯二甲酸乙二酯、聚月桂基内酰胺-嵌段-聚四氢呋喃)、聚琥珀酸丁二酯和聚乳酸基聚合物。

在特定的实施方案中，在合成纤维层中使用聚丙烯纤维。在特定的实施方案中，在合成纤维层中使用纺粘聚丙烯纤维。在某些实施方案中，合成纤维层含有约5gsm至约20gsm的合成纤维、或约5gsm至约15gsm的合成纤维、或约8gsm至约12gsm的合成纤维。在特定的实施方案中，合成纤维层含有约8gsm至约12gsm的合成纤维。

纤维素纤维

除了使用合成纤维之外，本发明公开的主题还考虑使用纤维素基础的纤维，单独或与合成纤维组合。在某些实施方案中，非织造材料可以包括一个或多个纤维素层。在纤维素层中可以使用本领域已知的任何纤维素纤维，包括任何天然来源的纤维素纤维，比如源自木浆或再生纤维素的那些。在某些实施方案中，纤维素纤维包括但不限于消化纤维，比如牛皮纸纤维、预水解的牛皮纸纤维、苏打纤维、亚硫酸盐纤维、化学热机械处理的纤维和热-机械处理的纤维，其衍生自软木、硬木或棉绒。在其它实施方案中，纤维素纤维包括但不限于牛皮纸消化纤维，包括预水解的牛皮纸消化纤维。适用于该主题的纤维素纤维的非限制性实例是由软木，比如松木、桦木和云杉衍生的纤维素纤维。其他合适的纤维素纤维包括但不限于，由芦苇草、甘蔗渣、死毛(kemp)、亚麻、大麻、洋麻和其他木质纤维素或纤维素纤维源衍生的那些。合适的纤维素纤维包括但不限于，以商品名FOLEY(BuckeyeTechnologies Inc.，Memphis,Tenn.)销售的漂白的牛皮纸南方松木纤维。另外，在所公开主题的某些方面中使用以商品名CELLU (e.g.,Grade 3024)(Clearwater PaperCorporation,Spokane,Wash.)销售的纤维。

所公开的主题的非织造材料也可包括，但不限于，市售可获得的亮短纤浆，包括但不限于，南方软木短纤浆(比如，处理过的FOLEY )，北方软木亚硫酸盐纸浆(比如，获自Weyerhaeuser的T 730)，或硬木浆(比如，桉树)。虽然基于各种因素，某些纸浆可能是优选的，但可使用任何吸收剂短纤浆或其混合物。在某些实施方案中，可使用木材纤维素、棉绒浆、化学改性的纤维素比如交联的纤维素纤维和高度纯化的纤维素纤维。另外的纸浆的非限制性实例是FOLEY FFTAS(也称为FFTAS或Buckeye Technologies FFT-AS pulp)和Weyco CF401。

纤维素纤维的其他合适的类型包括，但不限于，化学改性的纤维素纤维。在特定的实施方案中，改性的纤维素纤维是交联的纤维素纤维。美国专利Nos.5,492,759；5,601,921；6,159,335涉及在实施该公开的主题中有用的化学处理的纤维素纤维，所有这些的全部内容通过援引并入本文。某些实施方案中，改性纤维素纤维包括多羟基化合物。多羟基化合物的非限制性实例包括甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸乙烯酯和全水解的聚乙酸乙烯酯。在某些实施方案中，纤维用含多价阳离子的化合物处理。在一个实施方案中，含多价阳离子的化合物的存在量为基于未处理的纤维的干重计约0.1wt％至约20wt％。在特定的实施方案中，含多价阳离子的化合物是多价金属的离子盐。在某些实施方案中，含多价阳离子的化合物选自铝、铁、锡、其盐、及其混合物。可使用任何多价金属盐，包括过渡金属盐。合适的多价金属的非限制性实例包括铍、镁、钙、锶、钡、钛、锆、钒、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝和锡。优选的离子包括铝、铁和锡。优选的金属离子具有+3或+4的氧化态。可使用含多价金属离子的任何盐。合适的上述金属的无机盐的非限制性实例包括氯化物、硝酸盐、硫酸盐、硼酸盐、溴化物、碘化物、氟化物、氮化物、高氯酸盐、磷酸盐、氢氧化物、硫化物、碳酸盐、碳酸氢盐、氧化物、醇化物、苯氧化物、亚磷酸盐和次磷酸盐。上述金属的合适的有机盐的非限制性实例包括甲酸盐、醋酸盐、丁酸盐、己酸盐、己二酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、草酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、甘氨酸盐、酒石酸盐、羟基乙酸盐、磺酸盐、膦酸盐、谷氨酸盐、辛酸盐、苯甲酸盐、葡萄酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐和4,5-二羟基-苯-l,3-二磺酸盐。除了多价金属盐之外，可以使用其他化合物，比如上述盐的络合物，包括但不限于胺类、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DIPA)、次氮基三乙酸(NTA)、2,4-戊二酮和氨水。

在一个实施方案中，纤维素纸浆纤维可以是被软化或塑化的化学改性纤维素纸浆纤维，使得与未改性的纸浆纤维相比，固有地更加可压缩。施加相同的压力到塑化纸浆纤维网上将导致比当施加到未改性的纸浆纤维网上时更高的密度。另外，塑化的纤维素纤维的致密化纤维网固有地比相同木材类型的未改性纤维的类似密度的纤维网更软。可使用阳离子表面活性剂作为解粘剂(debonders)，使得软木浆更加可压缩，以干扰纤维间的缔合。在气流成网工艺中，使用一种或多种解粘剂促进纸浆片材碎裂成绒毛。解粘剂的实例包括但不限于，在美国专利Nos.4,432,833，4,425,186和5,776,308中公开的那些，将所有这些的全部内容通过援引并入本文中。解粘剂处理过的纤维素纸浆的一个实例是FFLE+。虽然用于纤维素的增塑剂也可用于软化纸浆，但它们通过与解粘剂不同的机理起作用，所述塑化剂可在形成湿法成网片材之前加入到纸浆浆液中。塑化剂在纤维内部，在纤维素分子处起作用，以产生挠性的或软化的无定形区域。得到纤维的特征在于柔软。由于塑化的纤维缺少刚度，因此，与没有用增塑剂处理的纤维相比，粉碎的纸浆更加容易致密化。增塑剂包括但不限于，多元醇比如甘油、低分子量聚二元醇比如聚乙二醇和多羟基化合物。这些和其他增塑剂描述且例举于美国专利Nos.4,098,996，5,547,541和4,731,269中，所有这些的全部内容通过援引并入本文中。还已知氨水、脲和烷基胺塑化木材产品，其主要含有纤维素(A.J.Stamm,Forest Products Journal 5(6):413,1955，将其全部内容通过援引并入本文)。

在所公开的主题的特定的实施方案中，在纤维素纤维层中使用GP4723，一种经充分处理的纸浆(获自Georgia-Pacific)。在特定的实施方案中，纤维素纤维层含有约5gsm至约100gsm的纤维素纤维、或约7gsm至约50gsm、或约9gsm至约30gsm的纤维素纤维。

添加剂

本发明所公开的主题的非织造材料可包括一种或多种添加剂。例如，在某些实施方案中，非织造材料可以包括粘性添加剂和/或粘结剂。非织造材料也可以包括其它添加剂。

粘性添加剂

在某些实施方案中，非织造材料可以涂布粘性添加剂。合适的粘性添加剂可以是具有固有粘性或粘性性质的材料。可选地，粘性添加剂可以是与合适的增粘剂混合产生粘性性质的材料。多种粘性添加剂描述在美国专利公开No.2010/0095846中，将其内容全部通过援引并入本文中。

合适的粘性添加剂包括粘合剂。例如，但不是限制，这样的粘合剂包括压敏粘合剂。压敏粘合剂可以是水-基础的。例如，这样的粘合剂包括Cattie 8241E，一种高固体的、60-70wt％丙烯酸共聚物在水溶液中的乳液。

其它合适的粘性添加剂可以包括聚合物涂料或油墨。例如，某些聚合物涂料或油墨在干燥之后仍然是粘性的。这样的聚合物涂料包括Polytex涂料。合适的聚合物涂料的进一步实例描述在美国专利公开No.2012/0094091中，将其全部内容通过援引并入。

在某些实施方案中，可以通过喷雾、涂布、或印刷非织造材料的一个或多个纤维层应用粘性添加剂。例如，非织造材料层上粘性添加剂的覆盖度可以为约1％至约99％。在某些实施方案中，粘性添加剂的应用量可以为约1gsm至约15gsm、约3gsm至约12gsm、或约7gsm至约8gsm。粘性添加剂可以应用于纤维层的一侧，优选外面层(externally facinglayer)。可选地，粘性添加剂可以以等量或不成比例量应用于层的两侧。

粘结剂

本发明公开的主题的非织造材料可以包括一种或多种粘结剂。合适的粘结剂包括但不限于液体粘结剂和粉末粘结剂。液体粘结剂的非限制性实例包括粘结剂的乳液、溶液和悬浮液。粘结剂的非限制性实例包括聚乙烯粉末、共聚物粘结剂、乙酸乙烯酯乙烯粘结剂、苯乙烯-丁二烯粘结剂、聚氨酯、聚氨酯-基粘结剂、丙烯酸类粘结剂、热塑性粘结剂、天然聚合物-基础的粘结剂及其混合物。

合适的粘结剂包括，但不限于共聚物、可具有稳定剂的乙酸乙烯酯乙烯("VAE")共聚物，比如Wacker Vinnapas 192,Wacker Vinnapas EF 539,Wacker Vinnapas EP907,Wacker Vinnapas EP129,Celanese Duroset E130,Celanese Dur-O-Set Elite 130 25-1813和Celanese Dur-O-Set TX-849,Celanese 75-524A、聚乙烯醇-聚乙酸乙烯酯共混物比如Wacker Vinac 911、乙酸乙烯酯均聚物、聚乙烯胺比如BASF Luredur、丙烯酸类树脂、阳离子丙烯酰胺、聚丙烯酰胺比如Bercon Berstrength 5040和Bercon Berstrength5150、羟乙基纤维素、淀粉比如National Starch CATO RTM 232、National Starch CATORTM 255、National Starch Optibond、National Starch Optipro或National StarchOptiPLUS、瓜尔胶、苯乙烯-丁二烯、聚氨酯、聚氨酯-基础的粘结剂、热塑性粘结剂、丙烯酸类粘结剂和羧甲基纤维素比如Hercules Aqualon CMC。在某些实施方案中，粘结剂是天然聚合物基础的粘结剂。天然聚合物基础的粘结剂的非限制性实例包括由淀粉、纤维素、壳聚糖和其他多糖衍生的聚合物。

在某些实施方案中，粘结剂是水溶性的。在一个实施方案中，粘结剂是乙酸乙烯酯乙烯共聚物。这种共聚物的一个非限制性实例是EP907(Wacker Chemicals，Munich，Germany)。Vinnapas EP907可以在约10％固体的水平下，掺入约0.75wt％Aerosol OT(CytecIndustries，West Paterson，N.J.)应用，所述Aerosol OT是一种阴离子表面活性剂。也可以使用其他类的液体粘结剂，比如苯乙烯-丁二烯和丙烯酸类粘结剂。

在某些实施方案中，粘结剂不是水溶性的。这些粘结剂的实例包括，但不限于Vinnapas 124和192(Wacker)，其可以具有遮光剂和增白剂，包括但不限于分散在乳液中的二氧化钛。其它粘结剂包括，但不限于Celanese Emulsions(Bridgewater,N.J.)Elite 22和Elite 33。

在某些实施方案中，粘结剂是热塑性粘结剂。这种热塑性粘结剂包括，但不限于可在不会深入地损坏纤维素纤维的温度下熔融的任何热塑性聚合物。优选地，热塑性粘结材料的熔点小于约175℃。合适的热塑性材料的实例包括，但不限于热塑性粘结剂和热塑性粉末的悬浮液。在特定的实施方案中，热塑性粘结材料可以为例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和/或聚偏氯乙烯。

在特定的实施方案中，乙酸乙烯酯乙烯粘结剂是不可交联的。在一个实施方案中，乙酸乙烯酯乙烯粘结剂是可交联的。在某些实施方案中，粘结剂是由HB Fuller提供的WD4047聚氨酯-基础的粘结剂溶液。在一个实施方案中，粘结剂是由Michelman提供的Michem Prime 4983-45N乙烯丙烯酸("EAA")共聚物分散体。在某些实施方案中，粘结剂是由Celanese Emulsions(Bridgewater,N.J.)提供的VAE粘结剂Dur-O-Set Elite 22LV乳液。如上所述，在特定的实施方案中，粘结剂是可交联的。还要理解，可交联粘结剂也称为永久湿强度粘结剂。永久湿强度粘结剂包括，但不限于(Hercules Inc.,Wilmington,Del.),(American Cyanamid Company,Wayne,N.J.)、WackerVinnapas或AF192(Wacker Chemie AG,Munich,Germany)等。各种永久湿强度剂(wet-strength agents)描述在美国专利No.2,345,543，美国专利No.2,926,116和美国专利No.2,926,154中，将其公开内容全部通过援引并入本文。其他永久湿强度粘结剂包括但不限于，聚胺-表氯醇、聚酰胺表氯醇或聚酰胺-胺表氯醇树脂，其统称为“PAE树脂”。非限制性示例的永久湿强度粘结剂包括Kymene 557H或Kymene557LX(Hercules Inc.,Wilmington,Del.)，且描述在美国专利No.3,700,623和美国专利No.3,772,076中，将其全部内容通过援引并入本文。

或者，在某些实施方案中，粘结剂是暂时性湿强度粘结剂。暂时性湿强度粘结剂包括，但不限于(Hercules Inc.,Wilmington,Del.)、750(AmericanCyanamid Company,Wayne,N.J.)、745(American Cyanamid Company,Wayne,N.J.)等。其他合适的暂时性湿强度粘结剂包括，但不限于二醛淀粉、聚乙烯亚胺、半乳甘露聚糖树胶、乙二醛和二醛半乳甘露聚糖。其他合适的暂时性湿强剂描述在美国专利No.3,556,932，美国专利No.5,466,337，美国专利No.3,556,933，美国专利No.4,605,702，美国专利No.4,603,176，美国专利No.5,935,383和美国专利No.6,017,417中，将所有这些的全部内容通过援引并入本文中。

在某些实施方案中，粘结剂作为乳液以范围约1gsm至约4gsm、或约1gsm至约2gsm、或约2gsm至约3gsm的量应用。可以将粘结剂应用到纤维层的一侧上，优选外面层。可选地，可以以等量或不成比例的量将粘结剂加入到层的两面上。

其它添加剂

本发明公开的主题的非织造材料也可以含有其它添加剂。例如，当非织造材料包括吸收剂芯时，一层或多层可以含有超吸收性聚合物(SAP)。所公开的主题中可以使用的超吸收性聚合物的类型包括，但不限于以其颗粒形式的SAP，比如粉末、不规则颗粒、球状颗粒、短纤纤维及其它细长形颗粒。美国专利No.5,147,343；5,378,528；5,795,439；5,807,916；5,849,211和6,403,857描述了各种高吸水性聚合物及超吸收性聚合物的制造方法，将其全部内容通过援引并入本文。超吸收性聚合物形成体系的一个实例是丙烯酸的金属盐和丙烯酰胺或其它单体比如2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸的交联丙烯酸共聚物。许多常规颗粒状超吸收性聚合物是基于聚(丙烯酸)，其在聚合期间与本领域熟知的任何数量的多官能共聚单体交联剂交联的。多官能交联剂的实例阐述在美国专利No.2,929,154；3,224,986；3,332,909；4,076,673中，将其全部内容通过援引并入本文。例如，交联的羧酸酯聚电解质可用于形成超吸收性聚合物。已知其它水溶性的聚合物用于通过交联制备超吸收剂，这些聚合物包括∶羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、壳聚糖盐、明胶盐等。然而，在工业规模它们通常不用于增强一次性吸收剂制品的吸收性，主要是由于它们的成本较高。在实施该主题中有用的超吸收性聚合物颗粒是从大量制造商市售可获得的，比如BASF,Dow Chemical(Midland,Mich.),Stockhausen(Greensboro,N.C.),Chemdal(Arlington Heights,Ill.)和Evonik(Essen,Germany)。SAP的非限制性实例包括表面交联的丙烯酸基础的粉末，比如Stockhausen 9350或SX70,BASF HySorb FEM 33N或Evonik Favor SXM 7900。

在某些实施方案中，基于结构的总重量计，SAP在层中的用量范围可以为约5％至约50％。在某些实施方案中，SAP在层中的存在量范围可以为约10gsm至约50gsm、或约12gsm至约40gsm、或约15gsm至约25gsm。

非织造材料

本发明公开的主题提供非织造材料。在某些实施方案中，非织造材料含有至少两层，其中每层包括特定的纤维含量。在特定的实施方案中，非织造材料含有至少两个合成纤维层。在其它实施方案中，非织造材料含有合成纤维层和纤维素纤维层。在某些实施方案中，合成纤维层可以包括双组分纤维。

在某些实施方案中，非织造材料具有至少两层，其中每层包括特定的纤维含量。在特定的实施方案中，第一层由双组分纤维组成。设置邻接于第一层的第二层由合成纤维组成。在特定的实施方案中，第一层除了包括双组分纤维之外，可以进一步包括纤维素纤维。例如，第一层可以包括纤维素绒毛。在可替代的实施方案中，第二层可以含有纤维素纤维，而不是合成纤维。在某些实施方案中，第二层除了包括纤维素纤维之外，可以进一步包括双组分纤维。在某些实施方案中，第二层在其外表面上涂布粘结剂。

在某些实施方案中，第一层含有约10gsm至约50gsm的双组分纤维。在特定的实施方案中，双组分纤维具有偏心芯鞘结构。双组分纤维可以具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯。在特定的实施方案中，第一层进一步包括约5gsm至约50gsm的纤维素纤维。在某些实施方案中，第二层含有约5gsm至约15gsm、或约8gsm至约12gsm的合成纤维。在特定的实施方案中，合成纤维可以包括聚丙烯。可选地，第二层可以含有约10gsm至约100gsm的纤维素纤维。纤维素纤维可以为纤维素绒毛。在特定的实施方案中，第二层可以含有约5gsm至约50gsm的双组分纤维。

在另一个实施方案中，非织造材料具有至少三层，其中每层具有特定的纤维含量。在特定的实施方案中，第一层由合成纤维组成。在特定的实施方案中，合成纤维为双组分纤维。设置邻接于第一层的第二层由双组分纤维组成。设置邻接于第二层的第三层由合成纤维组成。在可替代的实施方案中，第三层由纤维素纤维组成。在特定的实施方案中，第三层除了包括纤维素纤维之外，可以进一步包括双组分纤维。在某些实施方案中，第三层在其外表面上涂布粘结剂。

在某些实施方案中，第一层含有约10gsm至约50gsm的双组分纤维。在特定的实施方案中，双组分纤维具有偏心芯鞘结构。双组分纤维可以具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯。在某些实施方案中，第二层含有约4gsm至约20gsm的双组分纤维素。在某些实施方案中，第三层含有约5gsm至约15gsm、或约8gsm至约12gsm的合成纤维。合成纤维可以包括聚丙烯。可选地，第三层可以含有约10gsm至约100gsm的纤维素纤维。纤维素纤维可以为纤维素绒毛。在特定的实施方案中，第三层可以含有约5gsm至约50gsm的双组分纤维。

吸收芯

在某些实施方案中，非织造材料可以包括吸收芯。包含吸收芯可以增加非织造材料的整体吸收性。例如，具有吸收芯的非织造材料可以适于清洁湿表面或液体杂乱物。在某些实施方案中，吸收芯可以具有至少五层，其中每层都具有特定的纤维素含量。在某些实施方案中，第一层含有纤维素纤维，第二层含有SAP，第三层含有纤维素纤维，第四层含有SAP，并且第五层含有纤维素纤维。在某些实施方案中，第一层、第三层和/或第五层中的一层或多层可以进一步包括双组分纤维。在某些实施方案中，非织造材料可以进一步包括至少一个邻接吸收芯的另外的层。在特定的实施方案中，另外的层含有合成纤维。在某些实施方案中，另外的层可以包括双组分纤维。

在特定的实施方案中，第一层含有约10gsm至约50gsm的纤维素纤维。在某些实施方案中，第二层含有约10gsm至约50gsm的SAP颗粒。在某些实施方案中，第三层含有约10gsm至约50gsm的纤维素纤维。在某些实施方案中，第四层含有约10gsm至约50gsm的SAP颗粒。在特定的实施方案中，第五层含有约10gsm至约50gsm的纤维素纤维。在特定的实施方案中，另外的层包括约10gsm至约50gsm的合成纤维。在特定的实施方案中，合成纤维为具有偏心芯鞘结构的双组分纤维。双组分纤维可以具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯。

非织造材料的特征

在某些实施方案中，用粘性添加剂处理一层或多层。例如，可以用粘性添加剂处理一层或多层的外表面。在某些实施方案中，将粘性添加剂应用于合成纤维层，例如双组分纤维层。在某些实施方案中，层上粘性添加剂的覆盖度可以为约1％至约99％。在特定的实施方案中，外表面的至少一部分用下述范围用量的粘性添加剂处理：约0.5gsm至约20gsm、约1gsm至约15gsm、约3gsm至约12gsm或约7gsm至约8gsm。在特定的实施方案中，外表面的至少一部分用约0.5gsm至约1.5gsm范围的量的粘性添加剂处理。

在某些实施方案中，用粘结剂将一层或多层粘结在至少一个其外表面的至少一部分上。粘结剂不必化学粘结所述层的一部分，但是优选的是通过涂层、粘附、沉淀或在任何其它机制使粘结剂仍然紧密缔合所述层，使得在正常处理所述层期间不能从该层脱离。为方便起见，所述层与上述讨论的粘结剂之间的缔合可以称为粘结，化合物可以被认为是粘结所述层。在本发明公开的主题的某些实施方案中，至少一个外层的至少一部分涂布粘结剂。在所公开的主题的特定实施方案中，外层的至少一部分涂布数量范围约1gsm至约4gsm、或约1gsm至约2gsm、或约2gsm至约3gsm的粘结剂。

在非织造材料的某些实施方案中，第一层的基重范围为约5gsm至约100gsm、或约10gsm至约50gsm。第二层的基重范围为约5gsm至约100gsm、或约5gsm至约50gsm、或约5gsm至约15gsm、或约8gsm至约12gsm。如果存在另外的层，则各自的基重范围可以为约5gsm至约100gsm、或约10gsm至约50gsm、或约4gsm至约20gsm。

在非织造材料的某些实施方案中，整体结构的基重范围为约5gsm至约600gsm、或约5gsm至约300gsm、或约5gsm至约250gsm、或约10gsm至约250gsm、或约20gsm至约200gsm、或约30gsm至约200gsm、或约40gsm至约200gsm。

非织造材料的厚度(caliper)指整个材料的厚度。在某些实施方案中，材料的厚度范围为约0.5至约8.0mm、或约0.5至约4.0mm、或约0.5至约3.0mm、或约0.5mm至约2.0mm、或约0.7mm至约1.5mm。

本发明公开的主题提供与各种市售可获得的材料相比具有许多优点的改善的非织造材料。例如，非织造材料可以用粘性添加剂处理并在表面上使用而不会留下残余物。另外，非织造材料可以具有改善的清洁性能。例如，非织造材料适于吸引和收集颗粒。在某些实施方案中，非织造材料的清洁效率可以通过测定使用非织造材料清理干净的杂乱物的百分比来分析。在某些实施方案中，非织造材料可以具有大于10％、大于20％、大于30％、大于40％、大于50％、大于55％、大于60％、大于65％、大于70％或大于75％的清洁效率。在某些实施方案中，非织造材料的清洁效率可以大于市售可获得的产品的清洁效率。

在某些实施方案中，对于具有特定大小的颗粒，非织造材料的清洁效率可能更大。例如，在某些实施方案中，相对于具有平均粒径约0.35至约1.0mm、或约0.4mm至约0.8mm、或约0.45mm至约0.7mm、或约0.5mm至约0.6mm的颗粒，非织造材料可以具有大于40％、大于50％、大于55％、大于60％、大于65％、大于70％、或大于75％的清洁效率。

在某些实施方案中，非织造材料可以具有一定的粘性。例如而非限制性，非织造材料可以具有粘力(tack)，即，从表面分离非织造材料的粘性部分所需要力的量，为至少约65g、至少约60g、至少约100g、至少约120g、至少约300g、至少约500g、至少约700g、至少约740g、或至少约790g。对于其他示例而非限制，非织造材料可以具有最大负载，即可以保持在非织造材料的粘性部分和表面之间的最大负载，其为至少约0.15lbf、至少约0.17lbf、至少约0.25lbf、至少约0.27lbf、至少约0.5lbf、至少约1.0lbf、至少约1.4lbf、至少约1.6lbf或至少约1.75lbf。

制造材料的方法

可以使用各种方法组装在实施本发明公开的主题中使用的材料以生产该材料，包括但不限于常规的干燥成形工艺，比如气流成网和梳理或其他成形技术，比如射流喷网或气流成网。优选地，通过气流成网方法制备该材料。气流成网方法包括，但不限于在制备方法中，使用一个或多个成形头，以经选择的顺序沉积不同组成的原材料，生产具有不同层的产品。这允许可生产的各种产品大的多样性。

在一个实施方案中，制备该材料作为连续的气流成网的纤维网。典型地通过球磨机，通过纤维素纸浆片材的碎裂(disintegrate)或脱纤化，典型地制备气流成网的纤维网，以提供单独的纤维。与初始纤维的纸浆片材不同的是，球磨机或其他碎磨机可用以下进料：循环的气流成网的切边(edge trimmings)和在等级变化过程中产生的不合规格的过渡材料以及其他气流成网的生产废料。由此能够循环生产废料，有助于总体工艺改进的经济性。然后，将单独的纤维，不管哪种来源，初始或循环的，空气传输到气流成网的纤维网成形机的成形头中。许多制造者制造适合用于在所公开的主题中使用的气流成网的纤维网成形机，包括Dan-Web Forming of Aarhus,Denmark,M&JFibretech A/S of Horsens,Denmark,Rando Machine Corporation,Macedon,N.Y.(其描述在美国专利No.3,972,092中，将其公开内容全部通过援引并入本文中)、Margasa Textile Machinery of Cerdanyola delValles,Spain,和DOA International of Wels,Austria。虽然这些许多成形机在纤维如何打开并空气传输到成形网方面不同，但是它们全部能生产本发明公开主题的纤维网。Dan-Web成形机包括旋转或搅拌的多孔转鼓，它起到维持纤维分离的作用，直到纤维通过真空被拖拉到有小孔的成形传输器或成形网上。在M&J机器中，成形头是基本上在筛网上方的旋转搅拌器。旋转搅拌器可包括一系列或一簇旋转推进器或风机叶片。其他纤维，比如合成的热塑性纤维被打开，称重，并在纤维计量系统，比如由Laroche S.A.of Cours-La Ville，France提供的织物送料器中混合。纤维可以从织物送料器通过空气传输到气流成网机的成形头中，其中它们与来自球磨机的粉碎的纤维素纸浆纤维进一步混合并沉积在连续移动的成形网上。在期望确定的层的情况下，对于每种类型的纤维来说，可以使用独立的成形头。可选地或另外地，可以在与另外的层(如果有的话)结合之前预先制造一层或多层。

气流成网的纤维网从成形网转移到压延机或其他致密段中，使纤维网致密化，如有必要，增加其强度并控制纤维网的厚度。在一个实施方案中，然后通过经由设定在足够高温度下的烘箱，使所包括的热塑性或其他粘结剂材料熔化，粘结纤维网中的纤维。在一个进一步的实施方案中，在同一烘箱内发生来自干燥或固化胶乳喷雾或泡沫应用的继发粘结。烘箱可以是常规的通流式烘箱，作为对流烘箱操作，或者可通过红外或甚至微波辐射实现所需的加热。在特定的实施方案中，可以在热固化之前或之后，用另外的添加剂比如粘性添加剂或粘结剂处理气流成网的纤维网。可以通过喷雾、涂布、或印刷在气流成网的纤维网上应用添加剂。

应用和最终用途

所公开主题的非织造材料可用于本领域已知的任何应用。例如，可以单独或作为各种消费产品包括清洁产品中的组件，使用非织造材料。在某些方面，非织造材料可以用作抹布、片材、毛巾等。作为实例，非织造材料可用作一次性擦拭物用于清洁应用，包括家庭、个人和工业清洁应用。另外，非织造材料可以附接至清洁工具(例如，手动的)比如拖把或除尘器，用于清洁应用。

7.实施例

下述实施例仅仅阐述本发明所公开的主题，它们不应当被视为以任何方式限制所述主题的范围。

实施例1∶非织造材料对不同表面的清洁效率

本实施例提供含有或不含有粘性添加剂的双层非织造材料对各种类型的表面的清洁效率。

双层非织造材料的顶层由具有聚丙烯芯和聚乙烯鞘的偏心双组分纤维组成。底层由来自Polymer Group Inc的12gsm未处理的聚丙烯纺粘物(纱布编号＝MOR-B0137)组成。制备具有整体基重30gsm和50gsm的两种类型的非织造材料。另外，用粘性添加剂处理每个基重非织造材料的一些样品顶层的外表面。所述粘性添加剂为来自Cattie Adhesives的水基础的聚合物乳液(55％固体，500cps，可喷雾的粘度)。粘性添加剂的目标量为约7gsm至约8gsm。

制备三种不同的杂乱物制品。第一杂乱物制品(杂乱物1)设计成模拟家庭碎屑，并且包括污垢和毛发。第二杂乱物制品(杂乱物2)设计成模拟细小微粒，并且包括面粉。第三杂乱物制品(杂乱物3)设计成具有较大尺寸颗粒的混合物。表1提供关于每个杂乱物制品的详细内容。

表1.杂乱物制品

将杂乱物称重，并均匀地喷撒在三个不同的3英尺×3英尺地板表面(硬木，乙烯基树脂和陶瓷)上，所述地板表面在保持住速易洁拖把头部的测试架下面，使得速易洁拖把头悬浮在所述地板表面上，并且当启动时在地板表面上可移动。将测试架程序化为用恒定作用力和速度以设定结构推动拖把头。所述设定的结构设计为通过来回以蛇样图案移动覆盖整个3英尺×3英尺地板面积。为了一致性，使用测试架测量当以相同图案和相同的力及速度使用时每个样品清洁杂乱物的清洁效率。

将每种非织造材料(即，30gsm和50gsm，含或不含粘性添加剂)负载在速易洁拖把头上，并用于清洁硬木表面的每种杂乱物制品。另外，针对硬木表面上每种杂乱物制品，测试两种市售可获得的材料(速易洁和3M Easy Trap Duster)。将每种非织造材料和市售可获得的材料测试三次试验。通过计算被各种材料清除的杂乱物的百分比定量清洁效率。特别地，通过首先称重在清洁之前使用的杂乱物以及各种材料的量，计算清洁效率。在清洁之后，再称重所述材料，并减去原始重量，以计算所述材料拾取的杂乱物的量。清洁效率为拾取或清除的杂乱物与使用的杂乱物的原始量相比的百分比。表2提供相对于每种杂乱物制品而言每种材料的平均清洁效率(Avg)和标准差(SD)。

表2.硬木表面上的清洁效率

图1提供每种材料在硬木表面上的平均清洁效率的说明。如表2和图1所示，对于所有杂乱物制品，含有粘性添加剂的非织造材料都具有优于不含粘性添加剂的非织造材料的性能。与市售可获得的材料相比，含有粘性添加剂的非织造材料具有改善的清洁效率。另外，当用于清洁杂乱物2时，与市售可获得的材料相比，不含粘性添加剂的非织造材料具有改善的清洁效率。

类似地，使用每种非织造材料从乙烯基树脂表面清洁每种杂乱物制品。也通过清洁乙烯基树脂表面上的每种杂乱物制品来测试速易洁和3M材料。测试每种非织造材料和市售可获得的材料，进行三次试验。表3提供每种材料相对于每种杂乱物制品的平均清洁效率和标准差。

表3.乙烯基树脂表面上的清洁效率

图2提供在乙烯基树脂表面上每种材料的平均清洁效率的说明。如同硬木表面一样，对于所有杂乱物制品，含有粘性添加剂的非织造材料都具有优于不含粘性添加剂的非织造材料的性能。对于所有杂乱物制品，与市售可获得的材料相比，含有粘性添加剂的非织造材料具有改善的清洁效率。另外，当用于清洁杂乱物2时，与市售可获得的材料相必，不含粘性添加剂的50gsm非织造材料具有改善的清洁效率。

进一步，使用每种非织造材料清洁陶瓷表面的每种杂乱物制品。也通过清洁陶瓷表面的每种杂乱物制品测试速易洁和3M材料。测试每种非织造材料和市售可获得的材料，进行三次试验。表4提供每种材料相对于每种杂乱物制品的平均清洁效率和标准差。

表4.陶瓷表面上的清洁效率

图3提供每种材料在陶瓷的表面上的平均清洁效率的说明。如同硬木表面和乙烯基树脂表面一样，对于所有杂乱物制品，含有粘性添加剂的非织造材料都具有优于不含粘性添加剂的非织造材料的性能。当用于清洁杂乱物1时，与市售可获得的材料相比，含有粘性添加剂的非织造材料具有改善的清洁效率。进一步，当用于清洁杂乱物1时，与速易洁产品相比，含粘性添加剂的30gsm和50gsm非织造材料都具有改善的清洁效率。当用于清洁杂乱物3时，与3M产品相比，含有粘性添加剂的30gsm非织造材料具有改善的清洁效率。

这些数据表明与一些市售可获得的材料相比，本发明公开的主题的非织造材料用于清洁目的更有效。进一步，加入粘性添加剂可以显著地提高非织造材料的清洁效率。特别地，向非织造材料的外部双组分层应用粘性添加剂可以提高其清洁性能。

实施例2∶非织造材料相对于粒径的清洁效率

本发明的实施例提供试验性非织造材料的清洁效率。非织造材料的顶层由具有聚丙烯芯和聚乙烯鞘的偏心双组分纤维组成。底层由来自Polymer Group Inc.的12gsm未处理的聚丙烯纺粘物(纱布编号＝MOR-B0137)组成。非织造材料具有总基重50gsm。用粘性添加剂处理顶层的外表面。粘性添加剂为来自Cattie Adhesives的水基础的聚合物乳液(55％固体，500cps，可喷雾的粘度)。粘性添加剂的目标量为约7gsm至约8gsm。

通过将所述制品压碎并过筛成特定粒径，制备四种杂乱物制品(麦圈，猫粮，面包屑和猫砂)。将每种杂乱物制品按粒径(基于直径)分组。粒径组为：(1)大于6.3mm(“>6.3mm”)；(2)3.15mm至6.3mm(“3.15-6.3mm”)；(3)1.6mm至3.15mm(“1.6-3.15mm”)；和(4)小于1.6mm(“<1.6mm”)。将每个粒径组应用于三种不同的表面(硬木、乙烯基树脂和陶瓷)，并使用如实施例1所述的非织造材料清洁。在负载到拖把头部上之前和清洁之后，将每个非织造材料称重，以确定清除的杂乱物的重量。为了比较，也使用市售可获得的材料(速易洁)清洁每个粒径组。对于每个粒径组，进行三次试验。

通过计算各种材料清除的杂乱物的百分比定量清洁效率。在下表和下图中，“粘性的”指该实施例的非织造材料。表5提供相对于硬木表面上的每种杂乱物制品，非织造材料和速易洁材料的平均清洁效率和标准差。

表5.硬木表面上的清洁效率

图4A-4D提供对于每个粒径组，每种材料的平均清洁效率(“拾取效力”)的说明。对于大多数杂乱物，非织造材料显示比速易洁材料改善的清洁效率。特别地，对于小粒径(例如，1.6-3.15mm和＜1.6mm),非织造材料具有显著更高的清洁效率。

表6提供对于乙烯基树脂表面上的每种杂乱物制品，非织造材料和速易洁材料的平均清洁效率和标准差。

表6.乙烯基树脂表面上的清洁效率

图5A-5D提供对于每个粒径组每种材料在乙烯基树脂表面上的平均清洁效率(“拾取效力”)的说明。如同硬木表面一样，与速易洁材料相比，非织造材料显示改善的清洁效率。对于所有粒经，特别是相对于猫粮、面包屑和猫砂杂乱物制品，非织造材料都具有显著更大的清洁效率。

表7提供相对于陶瓷表面上的每种杂乱物制品，非织造材料和速易洁材料的平均清洁效率和标准差。

表7.陶瓷表面上的清洁效率

图6A-6D提供对于每个粒径组每种材料在陶瓷表面上的平均清洁效率(“拾取效力”)的说明。相对于猫砂，非织造材料具有比速易洁材料显著更大的清洁效率。猫砂仅含有小颗粒(例如，1.6-3.15mm和＜1.6mm)，表明非织造材料相对于微粒具有改善的清洁效率。

这些数据表明与某些市售可获得的材料相比，本发明公开的主题的非织造材料具有改善的清洁效率。特别地，用粘性添加剂处理非织造材料的外层可以提供改善的清洁性能。

实施例3∶非织造材料相对于污物类型的清洁效率

本实施例提供非织造材料在清洁包括各种污物类型的杂乱物中的清洁效率。

第一样品(样品3)为具有总基重50gsm的双层非织造材料。该双层非织造材料的顶层由具有聚丙烯芯和聚乙烯鞘的偏心双组分纤维组成。底层由来自Polymer Group Inc.的12gsm未处理的聚丙烯纺粘物(纱布编号＝MOR-B0137)组成。用粘性添加剂处理非织造材料顶层的外表面。粘性添加剂为来自Cattie Adhesives的水基础的聚合物乳液(55％固体，500cps，可喷雾的粘度)。粘性添加剂的目标量为约1gsm，即，约0.8gsm至约1.3gsm。用于比较的目的，将双层非织造材料(样品3)与市售可获得的速易洁和惠宜产品进行比较。

制备八种不同的杂乱物制品，各自含有单一污物类型。污物类型为：咖啡、压碎的麦圈、猫砂、盐、沙、糖和面粉，在不同的两天分两次对其测试。将每种污物类型的来源列在下表8中。将杂乱物称重，并均匀喷撒在3英尺×3英尺乙烯基树脂地板表面上，所述地板表面在保持住速易洁拖把头部的测试架下面。将测试架程序化为用恒定作用力和速度以设定结构推动拖把头，如实施例1所述。

表8.污物类型

将样品3和速易洁产品负载在速易洁拖把头上，并用于从乙烯基树脂表面清洁每种杂乱物制品。用每种杂乱物制品测试每种非织造材料和市售可获得的材料，进行三次试验，除了速易洁产品仅采用面粉(面粉杂乱物2)测试一次试验。另外，仅用面粉(面粉杂乱物2)、盐、猫砂和咖啡测试惠宜产品。通过计算各种材料清除的杂乱物的百分比定量清洁效率。特别地，在清洁之前，通过首先称重使用的杂乱物以及各种材料的量计算清洁效率。在清洁之后，再称重所述材料，并减去原始重量，以计算所述材料拾取的杂乱物的量。清洁效率为拾取或清除的杂乱物与使用的杂乱物的原始量相比的百分比。表9提供相对于每种杂乱物制品而言每种材料的平均清洁效率(Avg)和标准差(SD)。

表9.清洁效率(％)

图7A描绘对于每种污物类型，样品3与速易洁产品相比的平均清洁效率，图7B描绘对于测试惠宜产品的每种污物类型，样品3与惠宜产品相比的平均清洁效率。为了进一步说明，图8提供对于用每种产品测试的四种污物类型：猫砂、咖啡、面粉和盐，样品3、速易洁产品和惠宜产品的清洁效率的柱状图。

这些数据表明对于每种污物类型，样品3具有与速易洁和惠宜产品至少相同的清洁效率。例如，与速易洁产品相比，对于面粉、咖啡和麦圈，样品3具有几乎相同的清洁效率。与惠宜产品相比，对于面粉和咖啡，样品3具有几乎相同的清洁效率。

然而，对于几种污物类型，样品3与速易洁和惠宜产品相比具有显著改善的清洁效率。例如，与速易洁产品相比，对于盐、糖和沙，样品3具有两倍(2x)的清洁效率。与惠宜产品相比，对于盐，样品3具有七倍(7x)的清洁效率。对于猫砂，样品3表现的比速易洁和惠宜产品好得多。当用于清洁猫砂时，样品3具有速易洁产品的四倍(4x)的清洁效率和惠宜产品的十二倍(12x)的清洁效率。

为了进一步分析污物类型和清洁效率之间的关系，测定对于糖、盐、沙、压碎的麦圈和猫砂的几种污物类型的粒径分布，并提供在图9中。这些污物类型的平均粒径范围为约0.38mm(对于糖)至约1mm(对于压碎的麦圈)。图10A-10B提供对于样品3和速易洁产品各自分别相对于粒径的清洁效率。如图10A-10B中所示，清洁效率通常与粒径相关。例如，与测试的其它尺寸颗粒相比，样品3对于具有平均粒径约0.5mm的中等大小的颗粒具有最好的清洁效率(参见图10A，盐)。然而，对于所有粒径，速易洁产品通常都具有较差的清洁效率，并且与对于较小尺寸颗粒相比，其对于平均粒径约0.5mm的中等大小颗粒不具有峰值清洁效率(参见图10B，糖和盐)。

因而，这些数据表明，与市售可获得的替代物相比，根据本发明公开的主题的非织造材料可具有改善的清洁效率。例如，本发明公开的非织造材料对于一些粒径和污物类型可具有特别改善的清洁效率。

实施例4∶非织造材料的粘力测试

本实施例测量根据本发明公开的主题制备的非织造材料的粘着性。

制备四个非织造材料样品(样品4A-4D)。用粘性添加剂处理它们顶层的外表面上的样品4B-4D。对于样品4B，粘性添加剂的目标量为约1gsm。对于样品4C和4D，粘性添加剂的目标量为约6gsm。由6.25gsm的非织造材料制备样品4C，而由6.77gsm的非织造材料制备样品4D。没有用粘性添加剂处理样品4A。

为了测量样品4A-4D的粘性，将样品胶粘在拉伸架上的2英寸×2英寸上层平台上。将样品降低至邻近底部平台，直到平台之间的压力达到0.425psi。接着，升高该平台，并测量上部和底部平台之间的负载。下表10提供每个样品的四次试验的平均最大负载和粘力。最大负载为上部平台和底部平台之间的峰负载，而粘力为分开所述两个平台所需的力。

表10.样品4A-4D的平均最大负载和粘力

	最大负载(lbf)	粘力(g)
			样品4A	0.0616	28.0
样品4B	0.2706	122.9
			样品4C	1.7506	794.8
样品4D	1.6370	743.2

如表10中图解的，与不含粘性添加剂的那些材料相比，包括粘性添加剂的非织造材料(样品4B-4D)具有显著更大的最大负载和粘力。另外，含有较大量的粘性添加剂的样品(样品4C和4C)具有最大的最大负载和粘力。

为了进一步研究本发明公开的非织造材料的粘着性，制备三种另外的非织造材料样品(样品4E-4G)。在两种不同的转化器上制备样品4E和4F，但是各自含有相同量的粘性添加剂。样品4G在与样品4F相同的转化器上制备，但是不含有任何粘性添加剂。根据上述方法测试粘着性。下表11提供对于每个样品的四次试验的最大负载和粘力。

表11.样品4E-4G的平均最大负载和粘力

	最大负载(lbf)	粘力(g)
			样品4E	0.1713	77.8
样品4F	0.1537	69.8
			样品4G	0.0570	25.9

如表11中说明的，如通过最大负载和粘力测量的，与不含粘性添加剂的样品4G相比，无论使用何种转化器，包括粘性添加剂的非织造材料(样品4E和4F)具有显著更多的粘着性。然而，转化过程确实影响粘着性，因为样品4F比样品4E具有更小的粘着性。

这些数据说明粘性添加剂可用于赋予本发明公开的非织造材料粘性。当用粘性添加剂处理时，非织造材料可用于拾取和保持高负载，并且将适用于收集和吸收污物，如上所述。

* * *

除了所描述和要求的各种实施方案之外，所公开的主题还涉及具有本文所公开和要求的特征的其它组合的其它实施方案。因而，在所公开主题的范围内，本文列出的特定特征可以彼此以其他方式组合，使得所公开的主题包括本文公开的特征的任何合适的组合。为了阐述和说明目的，列出所公开主题的具体实施方案的前述说明。并不打算穷举或限制所公开的主题到所公开的那些实施方案。

对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有背离所公开主题的精神或范围的情况下，在所公开主题的系统和方法内进行各种改性和变化。因此，预期所公开的主题包括在所附权利要求及其同等物范围之内的改性和变化。

本文引用各种专利和专利申请，将其内容全部在此通过援引并入本文中。

Claims (41)

1.一种多层非织造材料，包括：

第一外层，包括合成纤维和粘性添加剂；和

第二外层，包括纤维素纤维和/或合成纤维，

其中，当用于清洁表面时，非织造材料具有至少约20％的清洁效率。

2.权利要求1的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约35％的清洁效率。

3.权利要求2的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约50％的清洁效率。

4.权利要求1的多层非织造材料，其中相对于具有约0.4mm至约1.0mm的平均粒径的颗粒，所述非织造材料具有至少60％的清洁效率。

5.权利要求4的多层非织造材料，其中相对于具有约0.5mm至约0.6mm的平均粒径的颗粒，所述非织造材料具有至少60％的清洁效率。

6.权利要求1的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约65g的粘力。

7.权利要求6的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约120g的粘力。

8.权利要求7的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约790g的粘力。

9.权利要求1的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约0.15lbf的最大负载。

10.权利要求9的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约0.25lbf的最大负载。

11.权利要求10的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约1.75lbf的最大负载。

12.权利要求1的多层非织造材料，其中所述第一外层的合成纤维为双组分纤维。

13.权利要求1的多层非织造材料，其中所述第二外层包括合成纤维。

14.权利要求1的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂存在于所述第一外层的至少一部分外表面上。

15.权利要求1的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂为压敏粘合剂。

16.权利要求1的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂的存在量为约0.5gsm至约10gsm。

17.权利要求16的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂的存在量为约7gsm至约8gsm。

18.权利要求16的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂的存在量为约0.5gsm至约1.5gsm。

19.权利要求1的多层非织造材料，其中所述第一外层和第二外层的至少一个包括粘结剂。

20.权利要求1的多层非织造材料，其中所述第一外层包括双组分纤维和纤维素纤维。

21.权利要求1的多层非织造材料，其中所述第二外层包括纤维素纤维和合成纤维。

22.权利要求1的多层非织造材料，进一步包括包含双组分纤维的中间层。

23.清洁抹布，包括权利要求1-22中任一项的多层非织造材料。

24.拖把头，包括权利要求1-22中任一项的多层非织造材料。

25.多层非织造材料，包括：

外层，包含合成纤维和粘性添加剂；和

吸收芯；

其中，当用于清洁表面时，非织造材料具有至少约20％的清洁效率。

26.权利要求25的多层非织造材料，其中所述吸收芯包括：

第一层，包含纤维素纤维；

第二层，邻接于第一层，包括SAP；

第三层，邻接于第二层，包括纤维素纤维；

第四层，邻接于第三层，包括SAP；和

第五层，邻接于第四层，包括纤维素纤维。

27.权利要求25的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约35％的清洁效率。

28.权利要求27的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约50％的清洁效率。

29.权利要求25的多层非织造材料，其中相对于具有约0.4mm至约1.0mm的平均粒径的颗粒，所述非织造材料具有至少60％的清洁效率。

30.权利要求29的多层非织造材料，其中相对于具有约0.5mm至约0.6mm的平均粒径的颗粒，所述非织造材料具有至少60％的清洁效率。

31.权利要求25的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约65g的粘力。

32.权利要求31的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约790g的粘力。

33.权利要求1的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约0.15lbf的最大负载。

34.权利要求33的多层非织造材料，其中所述非织造材料具有至少约1.75lbf的最大负载。

35.权利要求25的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂存在于所述外层的外表面的至少一部分上。

36.权利要求25的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂为压敏粘合剂。

37.权利要求25的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂的存在量为约0.5gsm至约10gsm。

38.权利要求37的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂的存在量为约7gsm至约8gsm。

39.权利要求37的多层非织造材料，其中所述粘性添加剂的存在量为约0.5gsm至约1.5gsm。

40.清洁抹布，包括权利要求25-39中任一项的多层非织造材料。

41.拖把头，包括权利要求25-39中任一项的多层非织造材料。