Лист нетканого материала и экстрагирующие фильтр и пакет из него

Лист нетканого материала и экстрагирующие фильтр и пакет из него

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к листу нетканого материала и использующим его в качестве основы экстрагирующему фильтру и экстрагирующему пакету (далее экстрагирующие фильтр и пакет называется "экстрагирующими фильтрами"). В частности, настоящее изобретение относится к листу нетканого материала, сформированному ламинированием нетканого материала, полученного из расплава аэродинамическим способом, на поверхность нетканого материала, полученного из расплава фильерным способом, и к экстрагирующим фильтрам, изготовленным, например, разрезанием или запечатыванием такого листа нетканого материала.

Уровень техники

Листы нетканого материала, содержащие два слоя нетканого материала, один из которых получен из расплава фильерным способом (технология "спанбонд"), а другой получен из расплава аэродинамическим способом (технология "мелтблаун"), обладают относительно высокой долговечностью и имеют в целом хорошие экстрагирующие свойства. Благодаря этому, листы нетканого материала пригодны для использования для изготовления экстрагирующих фильтров или пакетов, и имеют широкое распространение. Примерами таких фильтров и пакетов могут служить фильтр-пакеты с запечатанными в них порошковыми материалами, например порошковым кофе, запечатанные чайные пакетики с чайными листьями, например черного чая и зеленого чая, пакеты с суповыми концентратами, с запечатанными в них кусочками, например, водорослей и сушеной скумбрии, пакетов для принятия ванн с запечатанными в них добавками для ванн, и пакетики с лекарственными средствами с запечатанными порошками лечебных отваров.

Поскольку в ходе технологического прогресса скорость работы формовочных и формовочно-фасовочных машин для изготовления таких экстрагирующих фильтров непрерывно растет, также растет и потребность в быстром закупоривании (запечатывании) при изготовлении экстрагирующих фильтров, когда листы нетканого материала в процессе изготовления разрезаются и закупориваются. Поэтому требуется разработка листов нетканого материала для экстрагирующих фильтров с достаточно высокой прочностью закупоривания за короткое время.

При использовании листов нетканого материала, имеющих два слоя нетканого материала, называемого, в соответствии с названием технологии, спанбонд и мелтблаун, для получения достаточной прочности закупоривания за короткое время закупоривания этих двух материалов, у которых слой нетканого материала мелтблаун (закупоривающий слой) помещен внутри, от слоя нетканого материала мелтблаун требуется, чтобы волокна, формирующие этот слой, легко размягчались и приобретали текучесть при нагревании, и чтобы расплавленный полимер легко просачивался в пространство между волокнами в нетканом материале спанбонд и образовывал с ним единое целое. Для удовлетворения этих условий, полимер, образующий нетканый материал мелтблаун, должен иметь низкую температуру размягчения и достаточную текучесть при расплавлении. Нетканый материал спанбонд, напротив, должен обладать термостойкостью, позволяющей волокну сохранять свою форму при воздействии нагревания и давления при закупоривании. Для достижения таких характеристик, точка размягчения полимера, формирующего нетканый материал по технологии "спанбонд", должна в достаточной мере превосходить точку размягчения полимера, формирующего нетканый материал по технологии "мелтблаун", благодаря чему нетканый материал спанбонд (фильерный нетканый материал) должен сохранять вид волокна без деформации при воздействии высоких температур, при которых происходит расплавление нетканого материала мелтблаун.

В данном раскрытии, термин "прочность закупоривания" относится к пределу прочности на разрыв закупоривающей части, образованной закупориванием двух нетканый материалов посредством сваривания.

Существует три основных типа листов нетканого материала, имеющих слой нетканого материала спанбонд и нетканого материала мелтблаун. К первому типу принадлежит нетканый листовой материал, при изготовлении которого по отдельности подготавливаются нетканый материал спанбонд и нетканый материал мелтблаун, с последующим их наложением друг на друга и соединением частичным термокомпрессионным скреплением или другой технологией (тип А). Ко второму типу относится нетканый листовой материал, изготовленный посредством частичного термокомпрессионного прикрепления на поверхность нетканого материала спанбонд с раздувом расплавленного нагреванием полимера в виде волокон нетканого материала мелтблаун для его ламинирования на нетканого материала спанбонд (тип В). К третьему типу относится нетканый листовой материал, приготавливаемый раздуванием расплавленного нагреванием полимера в виде волокон на поверхность ленточного нетканого материала спанбонд без частичного термокомпрессионного скрепления, для ламинирования на него нетканого материала мелтблаун (тип С).

Поскольку лист нетканого материала типа А соединен после того, как один нетканый материал наложен на другой нетканый материал, они соединены друг с другом только частями частичным термокомпрессионным скреплением или другим способом. Поэтому нетканый листовой материал типа А имеет низкую прочность адгезии на границе между нетканым материалом спанбонд и нетканым материалом мелтблаун, в результате чего он не обладает достаточной прочностью закупоривания.

В листе нетканого материала типа С используется ленточный нетканый материал спанбонд, сформированный из волокон, не прикрепленных друг к другу. Поэтому нетканый листовой материал типа С имеет низкую прочность на растяжение и легко рвется и деформируется, что делает затруднительным получение высокой прочности закупоривания.

Для увеличения прочности на растяжение, предлагается подвергнуть нетканый листовой материал типа С частичному термокомпрессионному скреплению с тем, чтобы вызвать скрепление друг с другом волокон в нетканом материале спанбонд после ламинирования поверхности нетканого материала спанбонд нетканым материалом мелтблаун. Недостатком этого способа является то, что ламинированный нетканый материал мелтблаун имеет более низкую температуру размягчения, чем нетканый материал спанбонд, что затрудняет управление температурой так, чтобы нетканый материал, полученный технологией "спанбонд", размягчался достаточно для скрепления его волокон друг с другом, но при этом не происходило чрезмерного размягчения нетканого материала мелтблаун. В результате, частичное термокомпрессионное соединение нетканого листового материала типа С оказывается неполным, лист этого нетканого материала часто не обладает достаточной прочностью на растяжение.

Нетканый листовой материал типа В, напротив, изготавливают с предварительным частичным термокомпрессионным соединением в нетканом материале спанбонд для получения частичного скрепления друг с другом и объединения волокон этого материала, с последующим раздувом расплавленного нагреванием полимера на поверхность нетканого материала спанбонд, для ламинирования на него нетканого материала мелтблаун. В результате, лист нетканого материала типа В может обладать высокой прочностью адгезии на границе между нетканым материалом спанбонд и нетканым материалом мелтблаун, что обеспечивает высокую прочность закупоривания и высокую прочность на растяжение.

Авторы настоящего изобретения выбрали описанный выше нетканый листовой материал типа В в качестве объекта для усовершенствования и также стремились создать нетканый листвой материал, обладающий достаточной прочностью закупоривания при использовании высокоскоростных формовочных машин.

Авторы настоящего изобретения установили, что снижение температуры размягчения полимера, формирующего нетканый материал мелтблаун путем поддержания низкой степени кристалличности, обеспечивает размягчение полимера непосредственно нагреванием при закупоривании с достижением достаточной текучести, в то время как термостойкость волокон в нетканом материале спанбонд может быть повышена путем управления его параметрами, например, кристалличностью и ориентацией кристаллов, в определенных пределах, благодаря чему волокна могут сохранять свою форму без деформации даже, например, при обдувании воздушным потоком с температурой, превышающей температуру размягчения полимера. Авторы настоящего изобретения также провели исследования и осуществили настоящее изобретение.

В патентном документе Д1 раскрыт фильтр-пакет для заполнения концентратами напитков, имеющий водопроницаемую основу пакета, состоящую из внешнего слоя и внутреннего слоя, причем внешний слой представляет собой нетканый материал спанбонд, на 50% или более состоящий из полиолефина, а внутренний слой представляет собой нетканый материал мелтблаун из полиолефина.

В пакете, однако, используется описанный выше лист нетканого материала типа А, изготовленный из отдельно приготовленных нетканого материала спанбонд и нетканого материала мелтблаун, наложенных друг на друга и скрепленных друг с другом. В результате пакет обладает низкой прочностью адгезии по границе между обоими неткаными слоями, поэтому может не обеспечить достаточной прочности закупоривания.

В патентном документе Д2 раскрывается нетканый материал для фильтров, в котором нетканый материал мелтблаун, выполненный из волокон полибутилентерефталата или политриметилентерефталата диаметром от 1 до 8 мкм, соединяется ламинированием на нетканый материал спанбонд, выполненный из волокон на полиэфирной основе диаметром от 10 до 30 мкм.

Эти нетканые материалы для фильтров, предназначены, однако, для улучшения улавливания пыли, и объединение нетканого материала мелтблаун с нетканым материалом спанбонд, предпочтительно достигается частичным термокомпрессионным скреплением посредством пары нагретых гравировальных валиков или аналогичным способом. Этот нетканый материал также попадает в категорию описанных выше материалов типа А. Этот нетканый материал также отличается небольшим различием температур плавления полимера, формирующего нетканый материал мелтблаун, и полимера, формирующего нетканый материал спанбонд, и поэтому может иметь недостаточную прочность закупоривания.

В патентном документе ДЗ раскрывается фильтр для пищевых продуктов, имеющий ламинированный нетканый материал, полученный ламинированием слоя нетканого материала из сверхтонкого волокна с низкой кристалличностью, сформированного технологией "мелтблаун", на слой нетканого материала из длинных волокон, полученного технологией "спанбонд", с дальнейшим непрерывным частичным термокомпрессионным скреплением для их объединения.

В этом фильтре для пищевых продуктов используется вышеописанный нетканый листовой материал типа С, а его изготовление выполняется спутыванием сверхтонких волокон с ленточным нетканым материалом с длинными волокнами, в котором длинные волокна не сцеплены друг с другом и не закреплены, поэтому при частичном термокомпрессионном скреплении не происходит сцепления длинных волокон друг с другом. Это затрудняет управление температурой для такого размягчения сверхтонких волокон, чтобы прикреплять длинные волокна друг к другу без чрезмерного размягчения. В результате, частичное термокомпрессионное скрепление применительно к фильтру для пищевых продуктов оказывается несовершенным, и есть риск, что прочность на растяжение фильтра окажется недостаточной, и поэтому прочность закупоривания фильтра будет низкой.

Перечень ссылок

Патентные документы:

Д1 - публикация Японской патентной заявки №2002-336127

Д2 - публикация Японской патентной заявки №2007-125546

Д3 - публикация Японской патентной заявки №2011-157118.

Сущность изобретения

Техническая задача

С учетом сказанного выше, задачей настоящего изобретения является создание листа нетканого материала, обладающего высокой прочностью закупоривания даже при закупоривании в течение короткого времени, и приспособленного для скоростных формовочных машин. Нетканый материал используется для материала экстрагирующих фильтров и пакетов. Другой задачей настоящего изобретения является создание экстрагирующих фильтров, обладающих высокой прочностью закупоривания и изготовленных из листа нетканого материала.

Решение задачи

В соответствии с настоящим изобретением, первой особенностью в решении описанных задач является нетканый листовой материал, включающий первый слой, содержащий нетканый материал спанбонд, сформированный из волокон полимера на полиэфирной основе, имеющего величину характеристической вязкости (IV value - от англ. intrinsic viscosity value) от 0,6 до 1,00, кристалличность от 30% до 80%, ориентацию кристаллов от 60% до 90% и коэффициент двулучепреломления (Δn) от 0,040 до 0,100, и включающий секцию для частичного термокомпрессионного скрепления, имеющую относительную площадь термокомпрессионного соединения от 5% до 30%, и второй слой, содержащий нетканый материал мелтблаун, сформированный из волокон полимера на полиэфирной основе, раздуваемого на поверхность первого слоя и отверждаемого, причем полимер волокон на полиэфирной основе, формирующих нетканый материал мелтблаун, имеет кристалличность от 0% до 14%.

Вторая особенность в решении описанных выше задач относится к нетканому листовому материалу согласно первой особенности, в котором нетканый материал, полученный по технологии "спанбонд", имеет основной вес от 8,0 до 25 г/м² и диаметр волокна от 10 до 40 мкм, а нетканый материал мелтблаун имеет основной вес от 2,0 до 10,0 г/м², а объемная плотность нетканого листового материала составляет от 0,15 до 0,40 г/см³.

Третья особенность в решении описанных выше задач относится к экстрагирующему фильтру, сформированному с использованием нетканого листового материала согласно первой или второй особенностям, и закупориванию в заданном месте посредством сварки листа нетканого материала с помещенным внутри вторым слоем листа нетканого материала.

Четвертая особенность в решении описанных выше задач относится к экстрагирующему пакету, сформированному с использованием нетканого листового материала согласно первой особенности или второй особенности, закупориванием в заданном месте посредством сварки листа нетканого материала с помещенным внутри вторым слоем листа нетканого материала, для формирования основы пакета, в котором закупорен экстрагируемый материал.

Преимущества изобретения

Когда нетканый листовой материал, в соответствии с настоящим изобретением, закупоривается в формующей машине, второй слой быстро размягчается и расплавляется под воздействием тепла, благодаря низкой температуре размягчения полимера на полиэфирной основе, формирующего нетканый материал мелтблаун. Первый слой, напротив, может сохранять волокнистую форму без деформации при его сжатии и нагревании термосварочной пластиной при высокой температуре, составляющей примерно от 160°С до 180°С, поскольку, например, полимер на полиэфирной основе, формирующий нетканый материал спанбонд, имеет высокую термостойкость.

Поскольку нагревание при закупоривании заставляет полимер нетканого материала мелтблаун расплавляться и пропитываться в промежутки между волокнами нетканого материала спанбонд, нетканый листовой материал, в соответствии с настоящим изобретением, может приобрести высокую прочность закупоривания при кратковременном закупоривании.

Таким образом, нетканый листовой материал может приобрести достаточную прочность закупоривания в короткое время, что обеспечивает прекрасную технологическую совместимость с высокоскоростными формующими машинами. Кроме того, нетканый листовой материал может быть отформован с малой толщиной, благодаря присущей ему жесткости, с обеспечением прекрасной прозрачности и экстрагирующим свойствам.

Кроме того, экстрагирующие фильтры, в соответствии с настоящим изобретением, благодаря присущей им жесткости, обладают высокой устойчивостью формы при их формировании в виде пространственных изделий.

Поскольку первый слой хорошо сохраняет форму при высокой температуре, экстрагирующие фильтры не коробятся и не деформируются на завариваемых секциях при закупоривании, благодаря чему получаемые изделия имеют привлекательный вид.

Кроме того, экстрагирующий пакет может обладать высокой прочностью закупоривания, несмотря на формование в скоростной формующей машине. Например, когда экстрагирующие пакеты укладываются в контейнеры и коробки после их формования закупориванием в этих пакетах экстрагируемого материала, эти пакеты могут выдерживать силовые воздействия, например сдавливание, без повреждения и деформации. Более того, экстрагирующий пакет в соответствии с настоящим изобретением, также обладает прекрасными экстрагирующими характеристиками благодаря небольшой усадке под воздействием кипящей воды.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен перспективный вид одного варианта выполнения экстрагирующего фильтра, в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 2 представлен перспективный вид одного варианта выполнения экстрагирующего пакета, в соответствии с настоящим изобретением.

Осуществление изобретения

Вначале приводится описание варианта выполнения настоящего изобретения в соответствии с его первой особенностью.

В соответствии с первой особенностью настоящего изобретения, лист нетканого материала включает первый слой, содержащий нетканый материал спанбонд, сформированный из волокон полимера на полиэфирной основе, имеющего величину характеристической вязкости (величину IV) от 0,60 до 1,00, кристалличность от 30% до 80%, ориентацию кристаллов от 60% до 95% и коэффициент двулучепреломления (Δn) от 0,040 до 0,100, и включающий секцию для частичного термокомпрессионного скрепления, имеющую относительную площадь термокомпрессионного соединения от 5% до 30%, и второй слой, содержащий нетканый материал мелтблаун, сформированный из волокон полимера на полиэфирной основе, раздуваемого на поверхность первого слоя и отверждаемого, причем полимер волокон на полиэфирной основе, формирующих нетканый материал мелтблаун, имеет кристалличность от 0% до 14%.

Для изготовления нетканого листового материала посредством формования второго слоя, включающего нетканый материал мелтблаун на поверхности первого слоя, включающего нетканый материал спанбонд, в настоящем изобретении используют процесс ламинирования нетканым материалом мелтблаун, полученным экструзей расплавленного нагреванием полимера из многоканального мундштука в виде волокон, с обдувом этих волокон воздушным потоком при высокой температуре для их рассеивания, раздувом этих рассеянных волокон на поверхность нетканого материала, полученного технологией спанбонд, для отвержения волокон. В настоящем изобретении, кристалличность полимера на полиэфирной основе, формирующего нетканый материал мелтблаун, должна регулироваться в пределах от 0% до 14%.

Термин "кристалличность", используемый в настоящем описании, относится к отношению кристаллизовавшихся частей полимера ко всему полимеру в случае частичной кристаллизации полимера, при этом более низкая кристалличность соответствует более низкой температуре размягчения.

В настоящем изобретении, кристалличность полимера на основе полиэфира, формирующего нетканый материал мелтблаун во втором слое, регулируется в пределах от 0% до 14%, благодаря чему температура размягчения полимера может быть снижена до уровня примерно от 80°С до 115°С. Таким образом, полимер может быть легко размягчен с достижением высокой текучести при нагревании в процессе закупоривания.

Для регулирования кристалличности полимера на полиэфирной основе в упомянутом выше интервале от 0% до 14%, исходный полимер, предпочтительно, должен иметь величину IV примерно от 0,30 до 0,80, и относительно небольшой молекулярный вес. Вдобавок, полимер желательно расплавить при высокой температуре перед его экструдированием с тем, чтобы в нем было меньше кристаллизованных областей. Кроме того, когда расплавленный полимер экструдируется из многоканального мундштука экструдера в виде волокон, и дует воздушный поток, кристаллизация полимера может быть подавлена поднятием температуры воздушного потока до значений примерно от 300°С до 400°С.

При формировании нетканого материала мелтблаун, описанном выше, нагнетание потока горячего воздуха при температуре примерно от 300°С до 400°С на расплавленный полимер в форме волокон позволяет поверхности волокон нетканого материала мелтблаун оставаться размягченной, когда расплавленный полимер раздувается на поверхность нетканого материала спанбонд. При этом волокна нетканого материала мелтблаун могут прикрепляться друг к другу во многих местах, а также к волокнам нетканого материала спанбонд во многих местах, в результате чего обеспечивается прочное соединение обоих нетканых материалов.

Примеры полимера на полиэфирной основе, используемого для формирования нетканого материала мелтблаун второго слоя, включают полимеры на полиэфирной основе, например, линейные полиэфиры и сополимеризованные полиэфиры. Предпочтительно, например, использование сополимеров полиэтилентерефталата/полиэтиленизофталата, сформированных с регулированием соотношения полимеризации кислотных компонентов терефталевой кислоты/изофталевой кислоты в соответствующем интервале. Предпочтительно, могут быть использованы полимеры, которые сформированы полимеризацией в соответствующем соотношении терефталевой кислоты в качестве основного компонента, дикарбоновых кислот, за исключением изофталевой кислоты, например, натриевой соли 5-сульфоизофталевой кислоты, диэтиленгликоля, пропиленгликоля, 1,4-бутандиола, пентаэритритола, 4-гидробензойной кислоты, адипиновая кислоты, нафталиндикарбоновой кислоты, терефталевой кислоты, нафталинкарбоновой кислоты, этиленгликоля и 1,4-бутандиола.

Обычно в качестве полимера для формирования нетканого материала мелтблаун могут использоваться полимеры с низким содержанием, или полным отсутствием матирующих веществ, включая неорганические оксиды металлов, например оксид титана, стеарат магния и стеарат кальция. Поскольку матирующие вещества ускоряют кристаллизацию волокон, для снижения кристалличности полимера нетканого материала мельтблаун до низкого уровня целесообразно использовать полимеры, содержащие небольшие количества матирующих веществ, или не содержащие их вовсе. Кроме того, полимеры обоих нетканых материалов - мелтблауна и спанбонда, предпочтительно, не содержат матирующего вещества для улучшения прозрачности нетканого листового материала в соответствии с настоящим изобретением.

Кроме того, второй слой листа нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, сформированный из описанного выше нетканого материала мелтблаун, может представлять собой смесь, помимо упомянутого нетканого материала мельблаун, с неткаными материалами, изготовленными другими способами вытягивания нити и из других материалов, если не будут потеряны преимущества, полученные в настоящем изобретении. Доля других материалов в смеси, например, других нетканых материалов, предпочтительно, не более 10% от количества нетканого материала мелтблаун.

Далее приводится описание первого слоя листа нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением.

Нетканый материал спанбонд, образующий первый слой, сформирован из волокон полимера на полиэфирной основе с величиной IV, составляющей примерно от 0,60 до 1,00, кристалличностью от 30% до 80%, ориентацией кристаллов от 60% до 95%, и коэффициентом двулучепреломления (Δn) от 0,040 до 0,100, и подвергнут частичному термокомпрессионному скреплению так, что относительная площадь термокомпрессионного скрепления составляет от 5% до 30%.

Используемый здесь термин "величина IV" относится к показателю, определяющему молекулярный вес полимера, образующего волокна. Рост величины IV увеличивает молекулярный вес полимера, а также, соответственно, вязкость расплавленного нагревом полимера. Если полимер имеет величину IV менее 0,60, затруднено натягивание волокна при экструдировании, а полимер подвержен усадке под воздействием высокой температуры для снижения точки размягчения. В результате, нетканый материал первого слоя, полученный технологией спанбонд, может быть подвержен усадке и деформации под воздействием воздушного потока, температура которого достаточна высока для того, чтобы нетканый материал мелтблаун мог быть ламинирован на поверхность первого слоя, из-за чего не удается сформировать плоский однородный лист нетканого материала.

Напротив, если полимер имеет величину IV более 1,00, расплавленный нагреванием полимер обладает высокой вязкостью так, что затруднены экструзия полимера из многоканального мундштука экструдера и его вытягивание. При этом не удается сформировать однородный нетканый материал спанбонд.

Полимер на полиэфирной основе, формирующий нетканый материал спанбонд первого слоя, включает полимеры на полиэфирной основе, например, линейные полиэфиры и сополимеризованные полиэфиры. Могут быть использованы полимеры на основе полиэфиров, например, полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат, имеющие величину IV от 0,60 до 1,00.

Кристалличность, ориентация кристаллов и коэффициент двулучепреломления полимера на полиэфирной основе, формирующего нетканый материал спанбонд первого слоя, представляют показатели, определяющие свойства волокна. Эти показатели взаимосвязаны. Установив величину кристалличности в интервале от 30% до 80%, ориентацию кристаллов в диапазоне от 60% до 95% и коэффициент двулучепреломления (Δn) в интервале от 0,040 до 0,100, можно получить нетканый материал спанбонд, обладающий термостойкостью, обеспечивающей отсутствие деформации нетканого материала спанбонд даже при его обдуве воздушным потоком при высокой температуре, например, примерно 300°С-400°С, и имеющий отличную жесткость.

Для изготовления такого нетканого материала спанбонд, обладающего отличными свойствами термостойкости и жесткости, расплавленный полимер, экструдируемый из мундштука экструдера, предпочтительно, вытягивается с максимально возможной скоростью и подвергается достаточно сильному натяжению. Предпочтительная скорость вытягивания составляет 3500 м/мин или более. Когда волокна вытягиваются со скоростью, меньшей 3500 м/мин, волокна недостаточно натягиваются, что приводит к недостаточной прочности волокна и низкой термостойкости. В результате, волокна имеют тенденцию к усадке.

Кроме того, волокна такого нетканого материала спанбонд могут содержать одно волокно, несколько волокон, или представлять собой бикомпонентные волокна со структурой основа-оболочка, в которой объединены полимеры двух типов. Кроме того, форма поперечного сечения этих волокон не всегда круглая, она может быть неправильной, например эллиптической, треугольной или другой многоугольной формой, или даже полой.

Волокна, вытягиваемые с упомянутой предпочтительной скоростью, собираются в виде ленты на конвейере, например на ленточном конвейере, после чего подвергаются частичному термокомпрессионному скреплению, для их частичного прикрепления друг к другу. Это частичное термокомпрессионное скрепление приводит к росту прочности на растяжение нетканого материала спанбонд, и также повышает его жесткость за счет фиксации расстояния между волокнами материала в заданных пределах.

Доля площади термокомпрессионного скрепления при частичном термокомпрессионном скреплении составляет от 5% до 50%. Если доля площади термокомпрессионного скрепления нетканого материала составляет менее 5%, уменьшаются области, где волокна прикреплены друг к другу, и нетканый материал спанбонд имеет низкую прочность на растяжение и низкую жесткость. Если же доля площади термокомпрессионного скрепления нетканого материала составляет более 30%, области скрепления волокон друг с другом получаются слишком большими, что сужает пространство между волокнами в нетканом материале спанбонд. Расплавленный нагреванием полимер нетканого материала мелтблаун с трудом просачивается в промежутки между волокнами нетканого материала спанбонд при закупоривании листа нетканого материала, и поэтому лист может не приобрести достаточной прочности закупоривания. Кроме того, лист нетканого материала легко закупоривается, что ухудшает экстрагирующие характеристики.

Для частичного термокомпрессионного скрепления, например, нетканый материал спанбонд может быть пропущен между парой валиков, включая гравировальный валик, имеющий неровную поверхность, и плоский валик с гладкой поверхностью, для формирования посредством частичной термокомпрессии соединительной секции, распределенной по всей толще нетканого материала спанбонд. В этом случае, процесс скрепления волокон друг с другом в секции частичного термокомпрессионного скрепления может включать, например, процесс нагревания волокон нагревателем для размягчения полимера, и процесс разогрева волокон полимера ультразвуковыми колебаниями, для размягчения волокон и скрепления их друг с другом.

При этом первый слой, сформированный из нетканого материала спанбонд, может быть смешан, помимо такого нетканого материала, полученного технологией "спанбонд", с неткаными материалами, изготовленными другими способами вытягивания волокна и из других материалов, если не будут потеряны преимущества, полученные в настоящем изобретении. Доля других материалов в смеси, например, других нетканых материалов, предпочтительно, не более 10% от количества нетканого материала мелтблаун.

Нетканый листовой материал, в соответствии с настоящим изобретением, изготавливается процессом, включающим шаг приготовления нетканого материала спанбонд первого слоя, и шаг ламинирования нетканого материала мелтблаун второго слоя на поверхность первого слоя, как это было описано выше. Оба этих шага могут быть выполнены по отдельности, или предпочтительно, выполнены последовательно, в ходе единого, непрерывного процесса, для повышения эффективности изготовления.

Изготовленный таким образом лист нетканого материала не только не подвержен усадке или деформации под воздействием воздушного потока с температурой примерно 300°С-400°С в процессе ламинирования нетканого материала мелтблаун, благодаря высокой термостойкости нетканого материала спанбонд, но также не подвержен усадке и деформации даже и при использовании, например, в качестве экстрагирующего пакета, погружаемого в кипящую воду и настаиваемого там, поскольку усадка нетканого листового материала в кипятке составляет 3% и менее.

Кроме того, лист нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением обладает повышенной поверхностной прочностью, износостойкостью, сопротивлением истиранию, поскольку волокна, формирующие нетканые материалы спанбонд, натянуты для увеличения прочности на растяжение и жесткости материала. В результате, например, когда такой лист нетканого материала используется в качестве материала для экстрагирующего пакета, имеющего ярлык и нить, временно прикрепленные к поверхности основы пакета, основа пакета не будет разрываться при отрывании от нее ярлыка и нитки.

Для листа нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, полимер, формирующий нетканый материал мелтблаун второго слоя, имеет температуру размягчения всего примерно от 80°С до 115°С, в то время как полимер, формирующий нетканый материал спанбонд первого слоя, обладает прекрасной термостойкостью. В результате, когда нетканый листовой материал закупоривается на формовочной машине, нетканый материал мелтблаун легко размягчается и разжижается при нагревании, в то время как нетканый материал спанбонд может сохранять волокнистую форму без деформации при сжатии и нагревании посредством термосварочной пластины при высокой температуре, например, примерно 160°С-180°С. В результате, полимер нетканого материала мелтблаун, расплавляемый при нагревании, может легко впитываться в пространство между волокнами в нетканом материале спанбонд, создавая эффект сцепления с получением достаточной прочности закупоривания за короткое время закупоривания.

По этой причине, даже если лист нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, используется в качестве материала для экстрагирующих фильтров в высокоскоростной формующей машине с высокой производительностью, процент бракованных изделий с недостаточной прочностью закупоривания весьма низок, и поэтому нетканый листовой материал обладает прекрасной технологичностью.

В последнее время, быстродействие формующих машин для экстрагирующих фильтров выросло очень значительно. Например, производительность формующих машин для закупоривания термической сваркой выросла до 600-800 закупориваний в минуту. Кроме того, производительность формующих машин для заваривания ультразвуковыми колебаниями выросла до примерно 200-400 закупориваний в минуту. В результате, листы нетканого материала, как основа для экстрагирующих фильтров, должны обладать технологичностью, которая обеспечит высокую прочность закупоривания за более короткое время.

Кроме того, лист нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, может приобрести высокую прочность закупоривания при закупоривании либо термической сваркой, либо ультразвуковой сваркой.

Прочность закупоривания листа нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, закупоренного термической сваркой, определяется растягивающей силой, необходимой для отделения друг от друга сваренных секций поверхности, по которым вторые слои двух листов нетканого материала наложены друг на друга и соединены термической сваркой. Прочность закупоривания листа нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, закупоренного ультразвуковой сваркой, определяется растягивающей силой, необходимой для отделения друг от друга сваренных линейных секций, по которым вторые слои двух листов нетканого материала наложены друг на друга и линейно соединены ультразвуковой сваркой.

Лист нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, может быть подвергнут термическому каландрированию, частичному термокомпрессионному скреплению, и другим подобным воздействиям, для управления, в определенных пределах, толщиной листа нетканого материала, либо для подавления вспушивания на поверхности второго слоя нетканого материала мелтблаун. Эти виды обработки могут повысить кристалличность полимера, формирующего нетканый материал мелтблаун, при этом следует следить за тем, чтобы кристалличность полимера нетканого материала мелтблаун после такой обработки не выходила за пределы интервала 0% - 14%.

Кроме того, водопроницаемость листа нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, может быть увеличена добавлением гидрофильного вещества с тем, чтобы нетканый листовой материал мог быть с большим успехом использован в экстрагирующих фильтрах.

Лист нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, может, кроме того, иметь три или более слоев, сформированных добавочным ламинированием на него любого другого нетканого материала или тканого материала, если не будут потеряны преимущества, полученные в настоящем изобретении.

Далее приводится рассмотрение варианта выполнения в соответствии со второй особенностью настоящего изобретения.

Вторая особенность настоящего изобретения относится к нетканому листовому материалу в соответствии с первой особенностью, в котором нетканый материал спанбонд первого слоя, имеет основной вес от 8,0 до 25,0 г/м² и диаметр волокон от 10 до 40 мкм, а нетканый материал мелтблаун второго слоя имеет основной вес от 2,0 до 10,0 г/м², и в котором объемная плотность нетканого листового материала составляет от 0,15 до 0,40 г/см³.

В соответствии с настоящим изобретением, нетканый материал первого слоя, полученный технологией "спанбонд", предпочтительно, имеет основной вес от 8,0 до 25,0 г/м². Ког