阅读说明：本技术 具有不同孔组的纤维素纤维非织造织物 (cellulosic fiber nonwoven fabric with different aperture groups ) 是由 汤姆·卡莱尔 米尔科·恩泽曼 吉塞拉·哥德哈姆 M·约翰·海赫斯特 凯瑟琳娜·迈尔 *** 于 2018-03-28 设计创作，主要内容包括：纤维素纤维非织造织物(102),尤其是由莱赛尔纺丝溶液(104)直接制造的纤维素纤维非织造织物,其中所述织物(102)包括基本上连续纤维(108)的网络,并且其中所述织物(102)进一步包括多个第一孔或一级孔(260),所述多个第一孔或一级孔(260)在第一复数根纤维(108)之间界定并具有在第一尺寸范围内的尺寸(280),以及多个第二孔或二级孔(264),所述多个第二孔或二级孔(264)在第二复数根纤维(108)之间界定并具有在第二尺寸范围内的尺寸(282),其中第一尺寸范围包含的尺寸(280)小于第二尺寸范围所包含的尺寸(282)。(a cellulosic fiber nonwoven fabric (102), in particular a cellulosic fiber nonwoven fabric directly manufactured from a lyocell spinning solution (104), wherein the fabric (102) comprises a network of substantially continuous fibers (108), and wherein the fabric (102) further comprises a plurality of first or primary apertures (260), the plurality of first or primary apertures (260) being defined between a first plurality of fibers (108) and having a size (280) within a first size range, and a plurality of second or secondary apertures (264), the plurality of second or secondary apertures (264) being defined between a second plurality of fibers (108) and having a size (282) within a second size range, wherein the first size range comprises a size (280) that is smaller than the size (282) comprised by the second size range.)

具有不同孔组的纤维素纤维非织造织物

技术领域

本发明涉及纤维素纤维非织造织物、制造纤维素纤维非织造织物的方法、制造纤维素纤维非织造织物的装置、产品或复合材料、控制活性剂释放的方法以及使用方法。

背景技术

莱赛尔(Lyocell)技术涉及将纤维素木浆或其他纤维素基原料直接溶解在极性溶剂(例如，N-甲基吗啉N-氧化物，其也可以表示为“氧化胺”或“AO”)中以产生粘性的、高剪切稀化溶液，所述溶液可转化为一系列有用的纤维素基材料。在商业上，该技术用于生产广泛用于纺织工业的一系列纤维素短纤维(可商购自Lenzing AG,Lenzing,Austria，商标)。还使用了来自莱赛尔技术的其他纤维素产品。

纤维素短纤维长期以来被用作用以转化成非织造网的组分。然而，改进莱赛尔技术以直接生产非织造网将获得当前纤维素网产品所不可能具有的特性和性能。这可以被认为是合成纤维工业中广泛使用的熔喷(meltblow)和纺粘技术的纤维素版，然而，由于存在重大的技术差异，不可能使合成聚合物技术直接适用于莱赛尔。

已经进行了许多研究以开发从莱赛尔溶液直接形成纤维素网的技术(尤其是WO98/26122、WO 99/47733、WO 98/07911、US 6,197,230、WO 99/64649、WO 05/106085、EP 1358 369、EP 2 013 390)。在WO 07/124521 A1和WO 07/124522 A1中公开了其他技术。

发明目的

本发明的一个目的是提供一种纤维素基织物，其在织物与介质的相互作用方面具有可调节的性能。

为了实现上述目的，提供了根据独立权利要求的纤维素纤维非织造织物、制造纤维素纤维非织造织物的方法、制造纤维素纤维非织造织物的装置、控制活性剂释放的方法、产品或复合材料、以及使用方法。

根据本发明的示例性实施方案，提供(特别是溶液喷射制造的)纤维素纤维非织造织物(特别是其直接(特别是在原位方法中或在连续操作的生产线中可执行的连续方法中)由莱赛尔纺丝溶液制造)，并且其中所述织物还包括多个第一孔或一级孔，所述第一孔或一级孔在单根纤维之间界定并且具有第一尺寸范围内的尺寸(其可以适于或被构造为用于保持和/或释放第一颗粒(其可任选地形成织物的一部分))，以及多个具有第二尺寸范围内的尺寸的第二孔或二级孔(其可被构造为用于保持和/或释放第二颗粒(其可任选地形成织物的一部分))，其中第一尺寸范围包含的尺寸(尤其是仅包含的尺寸)小于第二尺寸范围所包含的尺寸(尤其是仅包含的尺寸)。

根据另一个示例性实施方案，提供了一种直接由莱赛尔纺丝溶液制造(特别是溶液喷射制造的)纤维素纤维非织造织物的方法，其中该方法包括在气流的辅助下通过具有的孔口的喷射器将莱赛尔纺丝溶液挤出到凝固流体气氛(特别是分散的凝固流体的气氛)中，从而形成基本上连续的纤维，将纤维收集在纤维支撑单元上从而形成织物，并调节工艺参数以使织物被形成为具有多个一级孔以及多个二级孔，所述一级孔在第一复数根纤维之间界定并具有在第一尺寸范围内的尺寸，所述二级孔在第二复数根纤维之间界定(其中，二级孔可以例如在将纤维收集到纤维支撑单元上之后形成，例如，通过水力缠结)并具有在第二尺寸范围内的尺寸，其中，第一尺寸范围包含的尺寸小于第二尺寸范围所包含的尺寸。

根据另一个示例性实施方案，提供了一种用于直接从莱赛尔纺丝溶液制造(特别是溶液喷射制造的)纤维素纤维非织造织物的装置，其中该装置包括具有孔口的喷射器，其被配置成用于在气流辅助下挤出莱赛尔纺丝溶液；凝固单元，其被配置成用于为挤出的莱赛尔纺丝溶液提供凝固流体气氛，从而形成基本上连续的纤维；纤维支撑单元，其被配置成用于收集纤维从而形成织物；任选地，后处理装置(例如水力缠结和/或针刺装置)；和控制单元(例如被配置成用于执行用于直接从莱赛尔纺丝溶液制造纤维素纤维非织造织物的程序代码的处理器)，其被配置成用于调节工艺参数，使得织物形成有多个一级孔(其具有第一尺寸范围内的尺寸)和多个二级孔(其具有第二尺寸范围内的尺寸)，其中第一尺寸范围包含的尺寸小于第二尺寸范围所包含的尺寸。

根据又一个实施方案，提供了一种控制活性剂从织物中释放的方法，其中该方法包括提供纤维素纤维非织造织物，该纤维素纤维非织造织物包括基本上连续的纤维的网、在纤维之间界定的多个孔和保留在织物的至少部分孔和/或(特别是流体)连接的空腔中的活性剂；以及调节织物的(例如物理或化学)状态，以触发活性剂从孔和/或空腔中释放(特别是调节纤维的湿度状态，以触发纤维的溶胀和收缩中的一种，从而控制活性剂从孔中释放)。

根据又一个实施方案，具有上述特性的纤维素纤维非织造织物用于擦拭巾(wipe)，干燥器片材，过滤器，卫生产品，医疗应用产品，土工织物，农用织物(agrotextile)，服装，建筑技术用产品，汽车产品，家具，工业用产品，与美容、休闲、运动或旅行相关的产品，以及与学校或办公室相关的产品。

根据又一个示例性实施方案，提供了一种产品或复合材料，其包含具有上述特性的织物。

在本申请的上下文中，术语“纤维素纤维非织造织物”(也可以表示为纤维素长丝非织造织物)可以特别地表示由多个基本上连续的纤维组成的织物或网。术语“基本上连续的纤维”尤其具有长丝纤维的含义，长丝纤维具有比常规短纤维明显更长的长度。在另一种表达方式中，术语“基本上连续的纤维”尤其可以具有由长丝纤维形成的网的含义，该长丝纤维比常规短纤维具有每体积明显更少量的纤维末端。特别地，根据本发明示例性实施方案的织物的连续纤维的每体积纤维末端量小于10,000个末端/cm³，尤其是小于5,000个末端/cm³。例如，当短纤维用作棉的替代品时，它们可具有38mm的长度(对应于棉纤维的典型自然长度)。与此相反，纤维素纤维非织造织物的基本上连续纤维可具有至少200mm的长度，特别是至少1000mm。然而，本领域技术人员将意识到即使连续纤维素纤维也可能中断的事实，该中断可能通过纤维形成期间和/或之后的工艺形成。因此，与由相同旦尼尔的短纤维制成的非织造织物相比，由基本上连续纤维素纤维制成的纤维素纤维非织造织物具有显著更低的每质量纤维数。纤维素纤维非织造织物可以通过纺制多根纤维并通过将后者细化(attenuating)和朝着优选移动的纤维支撑单元拉伸来制造。由此，形成纤维素纤维的三维网或网，构成纤维素纤维非织造织物。所述织物可以由纤维素作为主要或唯一成分。

在本申请的上下文中，术语“莱赛尔纺丝溶液”可以特别表示溶剂(例如，诸如N-甲基-吗啉、NMMO、“氧化胺”或“AO”的材料的极性溶液)，其中纤维素(例如木浆或其他纤维素基原料)溶解在其中。莱赛尔纺丝溶液是溶液而不是熔体。通过降低溶剂的浓度，例如通过使长丝与水接触，可以由莱赛尔纺丝溶液产生纤维素长丝。由莱赛尔纺丝溶液初始生成纤维素纤维的过程可以描述为凝固。

在本申请的上下文中，术语“气流”可以特别地表示在莱赛尔纺丝溶液离开喷丝头期间和/或之后或已经离开喷丝头后，基本平行于纤维素纤维或其预成型体(即莱赛尔纺丝溶液)的移动方向的气流(例如空气)。

在本申请的上下文中，术语“凝固流体”可以特别表示非溶剂流体(即气体和/或液体，任选地包括固体颗粒)，其能够稀释莱赛尔纺丝溶液并与溶剂交换至由莱赛尔长丝形成纤维素纤维的程度。例如，这种凝固流体可以是水雾。

在本申请的上下文中，术语“工艺参数”可以特别地表示用于制造纤维素纤维非织造织物的物质和/或装置组件的所有物理参数和/或化学参数和/或装置参数，该参数可能对纤维和/或织物的性能，特别是纤维直径和/或纤维直径分布产生影响。这些工艺参数可以由控制单元自动调节和/或由使用者手动调节，从而调整或调节纤维素纤维非织造织物的纤维的性能。可能影响纤维性能的物理参数(特别是其直径或直径分布)可以是该过程中涉及的各种介质(例如莱赛尔纺丝溶液、凝固流体、气流等)的温度、压力和/或密度。化学参数可以是所涉及的介质(例如莱赛尔纺丝溶液、凝固流体等)的浓度、量、pH值。装置参数可以是孔口的尺寸和/或孔口之间的距离、孔口和纤维支撑单元之间的距离、纤维支撑单元的运输速度、一个或多个可选的原位后处理单元的提供、气流等。

术语“纤维”可以特别地表示包含纤维素的材料的细长段，例如横截面为大致圆形或非规则形状，任选地与其他纤维缠绕。纤维的纵横比可以大于10，特别是大于100，更特别是大于1000。纵横比是纤维长度与纤维直径之间的比率。纤维可以通过融合(使得形成整体多纤维结构)或通过摩擦(使得纤维保持分离，但通过移动相互之间物理接触的纤维时产生的摩擦力弱机械耦合)相互连接，从而形成网络。纤维可具有基本上圆柱形的形状，然而其可以是直的、弯的(bent)、扭结的(kinked)或弯曲的(curved)。纤维可以由单一的均质材料(即纤维素)组成。然而，纤维还可包含一种或多种添加剂。诸如水或油的液体材料可以积聚在纤维之间。

在本文件的上下文中，“具有孔口的喷射器”(其可以例如表示为“孔口的布置”)可以是包括线性设置的孔口的布置的任何结构。

在本申请的上下文中，术语“孔”可以特别表示纤维网内并且在纤维之间界定的微型开口或甚至椭圆形导管。孔可以界定通道，颗粒(例如灰尘颗粒)或液体可以沿着该通道移入织物内或移出织物外。孔可以从织物的外部延伸到其内部，从而形成颗粒或其他介质(例如液体)的流体通道。孔可以能够容纳或储存介质(例如固体或粘性颗粒)或固体、液体或粘性活性剂。

在本申请的上下文中，术语“空腔”可以特别地表示纤维网内部的中空空间，其在纤维之间界定并且能够容纳或储存介质(例如固体或粘性颗粒)或固体、液体或粘性物质或制剂。空腔可以与一个或多个孔流体连通，使得容纳在空腔中的介质可以通过沿着一个或多个孔流动或移动而被运输到空腔中和/或空腔外。空腔可以具有比连接孔更大的直径。

在本申请的上下文中，术语“孔径”可以特别地表示孔的特征尺寸，其表示能够沿着孔移动而不会被卡住的颗粒的尺寸。

在本申请的上下文中，术语多个孔的“尺寸范围”可以特别地表示多组孔各自的最小孔径和最大孔径之间的范围。尺寸范围还可以包括在不同条件下同一孔的孔径的改变，例如在不同的湿度条件下(特别是在界定孔的纤维的干燥状态和湿润状态下)。对于“干燥状态”和“湿润状态”的定义，参见纺织工业中建立的标准，例如：BISFA Booklet，2004年版。

在本申请的上下文中，术语“保留颗粒”可以特别地表示一组孔或空腔的功能特性，该功能特性涉及如下事实：由于由孔或空腔界定的通道太小而不能使颗粒沿通道移动，因此相应的颗粒保留在孔或空腔的内部。结果，颗粒保留在孔结构的内部。例如，当纤维由于织物中的水分使纤维溶胀而处于溶胀状态时，通过界定相应孔或空腔的纤维可以实现特定的保留功能。

在本申请的上下文中，术语“释放颗粒”可以特别地表示一组孔或空腔的功能特性，其涉及如下事实：由孔或空腔界定的通道足够大而使得颗粒能够沿通道移动，因此相应的颗粒从孔或空腔的内部释放到织物外部。结果，颗粒从孔结构的内部释放出来。例如，通过界定相应孔的纤维可以实现释放功能，其中该纤维由于纤维的干燥状态而处于收缩或非溶胀状态，即织物中没有水分或仅存在少量水分使纤维溶胀。

在本申请的上下文中，术语“调整织物的状态”可以特别表示将织物的一个或多个物理和/或化学参数设定为特定值，从而改变织物保留或释放容纳在纤维之间的孔中的活性剂的能力。调节这种状态可以改变平均纤维-纤维距离，可以改变纤维保持力(特别是毛细作用力)，纤维保持力表示纤维或一组纤维可以保持某些液体(如活性剂等)的力。例如，状态可以是织物或其纤维的湿度。其他状态是织物的机械张力状态或温度。

在本申请的上下文中，术语“纤维的湿度状态”可以特别表示存储在纤维材料内部的水分(特别是水或另一种水性或非水性液体)的量。换句话说，纤维的湿度状态可以指示已经被纤维吸收的液体的质量，特别是相对于干纤维质量。更具体地说，干纤维处于与湿纤维不同的另一种湿度状态。

在本申请的上下文中，术语“活性剂”可以特别地表示可以产生化学反应或可以具有物理影响的物质，该物理影响可以进而对织物或其环境的物理(例如机械、电气、磁性、光学特性等)特性产生影响，和/或可具有生物学影响的物质(例如医学影响，使得活性剂可以是例如药物活性剂)。活性剂可包含或由以下组成：一种或多种固体颗粒和/或一种或多种液体或粘性物质。

根据本发明第一方面的示例性实施方案，提供了一种纤维素纤维非织造织物，其包含在织物的纤维之间界定的不同的孔组，其中所述不同的孔组具有指定的不同的(特别是重叠或非重叠的)尺寸范围。因此，由不同孔径范围限定的不同孔组可以在织物与另一种介质的相互作用方面具有不同的性能。这种另一种介质可以为例如将要被转移到织物内部的颗粒(例如灰尘，当织物用作清洁擦拭巾时)和/或可以为已经储存在织物中且将以受控的方式释放到环境中的介质(例如液体)(例如，当将织物施用于患者时，容纳在孔中的待释放的药物)。根据本发明的一个示例性实施方案，已经证明可以制造在保留和释放介质方面具有高度可预测的性能的、纤维素纤维非织造织物的相应孔结构(特别是由莱赛尔纺丝溶液直接制备的制品)。可以通过调节制造这种纤维素纤维非织造织物的方法的工艺参数来调节这种孔性能。例如，纤维直径和/或纤维直径分布的调节、在纤维之间整体形成的融合位置、形成多层织物(其中独立但仍然相互连接的多个纤维层具有单独可控的性能)、后处理(例如通过水力缠结)等可用作可用于调节孔性能和限定不同尺寸的不同孔组的工艺参数。

描述性地，根据本发明的示例性实施方案，可以在织物中形成为一级孔和二级孔形式的不同孔结构。一级孔可以形成为例如纤维织物的各个纤维之间的间隙。可以调节一级孔的尺寸，例如通过调节纤维直径、纤维直径变化、融合等。二级孔可以例如通过水力缠结或针刺纤维网或织物制造。这些不同尺寸的一级孔和二级孔可用于在纤维素纤维非织造织物内容纳不同尺寸或大小的颗粒。

根据本发明第二方面的示例性实施方案(其可以与上述第一方面组合或可以独立于第一方面实现)，提供了一种纤维素纤维非织造织物，其包括容纳和正常保留活性剂的孔结构。织物可以有利地进一步被构造为通过调节织物的状态，可以以限定的方式将先前保留的活性剂释放到环境中。例如，纤维直径和/或纤维直径分布的调节、在纤维之间整体形成的融合位置、形成多层织物(其中独立但仍然相互连接的多个纤维层具有单独可控的性能)、后处理(例如通过水力缠结)等可以用作可用于调节孔性能的工艺参数，以允许精确地定义启动活性剂释放的条件。例如，触发活性剂释放的这种条件是纤维的某种湿度状态、纤维的温度、纤维的机械张力(例如由使用者拉动或挤压织物或弯曲织物所产生的)。因此，纤维素纤维非织造织物可具有确定的和可预测的活性剂释放特性。

具体实施方式

在下文中，描述了纤维素纤维非织造织物、制造纤维素纤维非织造织物的方法、制造纤维素纤维非织造织物的装置、控制活性剂释放的方法、产品或复合材料、以及使用方法的其他示例性实施方案。

在一个实施方案中，至少部分纤维形成第一复数根纤维和第二复数根纤维的一部分。换句话说，可以使用同一根纤维来界定一级孔和二级孔。因此，一级孔和二级孔可以存在于织物的相同织物部分中。附加地或替代地，至少部分纤维仅形成第一复数根纤维的一部分(界定第一孔)或仅形成第二复数根纤维(界定第二孔)的一部分。因此，第一纤维可以仅界定第一孔，而其他第二纤维可以仅界定第二孔。

在一个实施方案中，提供了具有几种类型的孔的纤维素型的连续纤维织物，其中织物包括实现依赖于空腔体积的颗粒***和移除的第一孔或一级孔，并且包括实现由溶胀和/或收缩支持的颗粒保留和/或释放功能的第二孔或二级孔。对于一级孔和二级孔，取决于相对于孔尺寸的颗粒尺寸，可以发生溶胀和收缩或颗粒的***和去除。

在一个实施方案中，织物包括具有多个第一孔的第一织物部分，并且包括不同于第一织物部分并且具有不同尺寸的多个第一孔的第二织物部分。在这样的实施方案中，第一孔组位于另一织物部分(例如，在织物的某个可区分的层中)，而不是具有不同尺寸的第一孔组所位于的另一织物部分中(例如在织物的另一个可区分的层中)。用于获得相应孔径的工艺参数可以针对不同的织物部分，特别是不同的织物层单独调节。这种实施方案的一个实例是双层织物，其具有带有第一孔组的第一层，其可用作例如织物的擦拭侧，而织物的相对的第二层可例如用作能够通过调节织物的性能(例如湿度)释放活性剂的活性剂储存器(例如保留液体清洁剂)。例如，当织物变湿时，可以释放活性剂。

在一个实施方案中，第一织物部分具有基本均匀的纤维分布(参见图8)。特别地，第一织物部分可以是从挤出的莱赛尔纺丝溶液获得的纤维网络，而不需要进一步处理第一织物部分。在一个实施方案中，第二织物部分具有不均匀的纤维分布(参见图9)。特别地，第二部分可以是从挤出的莱赛尔纺丝溶液获得的纤维网络，然后进一步加工(例如水力缠结)第二织物部分以形成不均匀性。

在一个实施方案中，第一尺寸范围和第二尺寸范围没有共同的尺寸。例如，第一范围可以从第一尺寸下限值到第一尺寸上限值，而第二范围可以从第二尺寸下限值到第二尺寸上限值。第一尺寸上限值可以小于第二尺寸下限值。因此，第一尺寸范围和第二尺寸范围的孔径可以没有重叠。这确保了可以清楚地区分指定为不同尺寸范围的不同纤维部分的不同功能。然而，可选地，较小的第一孔和较大的第二孔均匀地分布在织物上，而不区分具有不同孔径范围的不同织物部分。第一孔和第二孔可以具有不同的平均直径。

在一个实施方案中，纤维被构造成使得多个第一孔和多个第二孔中的至少一种根据纤维的湿度状态通过溶胀和收缩中的至少一种改变各自的尺寸范围。直接由莱赛尔纺丝溶液制造的纤维素纤维(比较例如下面参照图1描述的制造方法)可以具有在各纤维内部容纳水分(例如水)的固有性能。当纤维包含微原纤(microfibrillar)纤维素或由微原纤维纤维素组成时尤其如此。这种微原纤(microfibril)可以表示为由纤维素组成的非常细的原纤维或纤维状股线(strand)。纤维素纤维可以由纤维束构成，纤维束可以由称为微原纤的较小的部分组成，微原纤也可以在亚微米范围内。通过原纤化过程，纤维素纤维可以转变成具有高表面积的微原纤的三维网络。因此，制造的纤维素纤维本身可具有吸收水或其他水分的能力。在存在水分的情况下，纤维因此溶胀并因此增加其尺寸，而在没有水分的情况下，纤维将收缩并因此减小其尺寸。结果，织物环境中可用的水分量将限定纤维网络内空腔的大小。这进而影响织物内的毛细力，是在纤维网络内保留介质(例如颗粒、活性剂、液体等)的物理机制。因此，控制水分是控制织物及其部分的介质保留和介质释放性能的简单且有效的机制。

在一个实施方案中，织物被构造成使得第一颗粒能够进入或离开第一孔。因此，当第一颗粒的尺寸小于从织物外部到内部保留位置的通道的最小尺寸时，在其内部包含第一颗粒的织物将允许第一颗粒通过在第一孔之间界定的通道在织物的内部和外部之间移动。例如，织物可以被构造成使得灰尘颗粒(具有特征尺寸)能够进入第一孔，这可以例如有利于诸如擦拭巾的应用。

在一个实施方案中，第一孔的第一尺寸范围被构造成使得直径在0.5μm-500μm、特别是在3μm-300μm的范围内的第一颗粒能够在纤维的干燥状态下进入或离开第一孔。因此，在纤维的干燥状态下，第一孔的直径可以在0.5μm-500μm，特别是在3μm-300μm的范围内。附加地或替代地，第一孔的第一尺寸范围可以被构造成使得在纤维的湿润状态下，直径在0.5μm-500μm、特别是在3μm-300μm的范围内的第一颗粒不能进入或离开第一孔。在纤维的干燥状态下，在纤维内不容纳或仅容纳少量液体，然后纤维以收缩状态存在。因此，在纤维之间界定的通道可以是大的，并且可以实现第一颗粒在织物的内部和外部之间的移动。然而，在纤维的湿润或浸润状态下，大量液体被容纳在纤维内，然后纤维以溶胀状态存在。因此，在纤维之间界定的通道可以较小，并且可以使第一颗粒不能在织物的内部和外部之间的移动。因此，织物的湿度控制可以用作调节能够进入或离开第一孔的粒径范围的简单机制。

相应地，织物可以被构造成使得第二颗粒能够选择性地进入或离开第二孔。例如在纤维的干燥状态下，第二孔的第二尺寸范围可以被构造成使得直径在0.1mm-5mm、特别是在0.2mm-2mm的范围内的第二颗粒能够进入或离开第二孔。因此，在纤维的湿润状态下，第二孔的第二尺寸范围可以被构造成使得直径在0.1mm-5mm、特别是在0.2mm-2mm的范围内的第二颗粒不能进入或离开第二孔。在纤维的干燥状态下，第二孔的直径可以在0.1mm-5mm，特别是在0.2mm-2mm的范围内。

在一个实施方案中，织物(或包含织物的产品)包含填充多个第一孔和多个第二孔中的至少一种的介质。特别地，(产品的)织物可包含至少1质量％的介质，更特别地至少10质量％的介质(即，仅介质的质量与织物的包括介质的整体质量之间的比率可以为至少1％或甚至至少10％)。介质可以是液体介质和/或固体介质(例如颗粒)。这种介质可包含活性剂或由活性剂组成。

在一个实施方案中，织物包含容纳在多个第二孔中的活性剂(例如作为第二颗粒)。容纳在第二孔(例如由纤维网内的毛细力支撑)内的活性剂，可以在第一织物条件(例如与湿度、温度、压力、施加至织物的机械载荷等的某些值有关)下保留在织物内，但可以在第二织物条件(例如与湿度、温度、压力、施加到织物的机械载荷等的另一些值有关)下从织物释放到环境中。因此，可以精确地控制基于根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的产品的活性剂释放。

在一个实施方案中，在密度为0.1t/m³的织物中，连续纤维每单位体积的纤维末端量小于10,000个末端/cm³，特别是小于5,000个末端/cm³。由于根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的纤维是连续纤维，织物的纤维末端的数量(实际上不是完全不可避免的，如本领域技术人员已知的)可以非常小。与此相反，包含常规短纤维的织物每体积可具有显著更高数量的纤维末端。已经证明，与包含短纤维的非织造织物相比，在包含基本上连续纤维的非织造织物内可以更好或更精确地调节织物的介质保留和/或介质释放和/或介质通过性能的精确性、可预测性和再现性。因此，使用具有非常少量自由端的连续纤维特别适合于精确地限定织物的介质相互作用性能。

在一个实施方案中，纤维的纤维直径不同(特别是在某种水分状态下，例如纤维的干燥状态)，使得10％最细纤维的平均直径与10％最粗纤维的平均直径之间的比率大于0.01，特别是大于0.05，更特别地大于0.1。特别地，不同的纤维(例如与进而对应于不同尺寸的孔组的不同的纤维部分相关)可能在纤维直径方面不同。附加地或替代地，同一根纤维也可以具有不同直径的不同部分。例如，最大纤维直径和最小纤维直径之间的比率可以大于1.5(或大于2.5，或甚至大于4)。这些值可特别表示最大纤维直径与最小纤维直径之间的比率乘以100％，其中从所得结果中减去100％，得到高于50％(或分别高于150％或300％)的值。不均匀地调节纤维直径已经成为影响纤维织物的介质保留和/或介质释放性能的有效机制，因为纤维尺寸对织物的流体相互作用特性(例如毛细力、空腔形状的定义等)有影响。

在一个实施方案中，至少80质量％的纤维的平均纤维直径为1μm-40μm，特别是3μm-15μm。当相应地调整工艺参数时，通过所描述的方法也可以形成具有非常小的尺寸(也在1μm-5μm之间或更低)的纤维。利用这种小纤维，可以形成具有光滑表面的织物，然而其整体上是刚性的。

在一个实施方案中，织物被构造成使得芯吸速度为至少0.25g水/g织物/秒。更特别地，芯吸速度可以为至少0.4g水/g织物/秒，特别是至少0.5g水/g织物/秒。芯吸速度可以对应于介质从织物外部浸入其内部的速度。通过相应地调整根据本发明示例性实施方案的制造纤维素纤维非织造织物的方法的工艺参数，可以获得非常快速地吸收介质(特别是水分)的织物。液体扩散速度也可以相应地高。这对于某些应用(如擦拭巾或活性剂释放织物)是非常有利的。

该文献中描述的芯吸速度值涉及“芯吸速度测试”，其中被测样品(即相应的织物)在完全干燥状态下进行适应。完全干燥意味着在制造织物(包括干燥)后，织物在标准气候(其定义为23℃±2℃的温度，50％±5％的相对湿度)下适应24小时。除非另有通知，否则所有测量均在此标准气候下进行。在“芯吸速度测试”中，将被测样品放在测试台上。在其中心，测试台通过开口和通道与液体储存器连接。液体储存器充满全蒸馏水。测试台的高度精确地对应于液体储存器内的水的填充水平。因此，确保不存在流体静压力，并且被测样品的抽吸和芯吸仅由被测样品的抽吸力产生。在实际的“芯吸速度测试”期间，用注射器连续地将被测样品吸收的水的体积重新填充到液体储存器中。这意味着液体的液位始终保持恒定。将再填充水的体积转换成再填充水的质量(通过已知的蒸馏水质量密度)。显然，通过该方法，芯吸速度随时间降低，因为被测样品的抽吸力随着由被吸收的水引起的测试样品的“吸收负荷”的增加而降低。继续再填充步骤，直到达到再填充水的每20秒0.005g的阈值。记录和评估描绘作为时间函数的添加水的质量的测量曲线。在本文中，芯吸速度是该测量曲线的斜率，具有从实际测试开始的10秒的第一时隙。

在一个实施方案中，织物被构造成使得在至少部分孔之间界定的孔和/或空腔在织物的干燥状态和湿润状态之间经历至少20％、特别是至少30％的直径变化。在其他实施方案中，所提及的百分比可以更小，例如在1％-5％的范围内。空腔的直径减小可以按照下述方式计算：100％减去溶胀状态下较小直径与干燥状态下较大直径之间的比率乘以100％，并且可以以百分比给出(例如当较小直径为75μm且较大直径为100μm时，100％-75μm/100μm*100％＝25％)。由于通过控制织物的湿度条件可以在宽范围内改变相应的纤维尺寸，因此也可以在宽范围内简单地调节孔和在纤维之间界定的相应空腔的尺寸。因此，由于可调节的直径变化，可以使用水分的添加或去除等作为用于将织物在颗粒可渗透状态和颗粒不可渗透状态之间切换的切换机制。

为了量化纤维在水分(例如水)的存在下的溶胀行为，可以制备样品织物。例如，可以切出两片或三片织物，每片织物的面积为1cm²。然后可以将各片织物在不改变其结构的情况下转移到显微镜的载物台上。可以用显微镜(可以是Olympus BX 51显微镜)调节放大系数为10。显微镜可以以黑白模式操作。首先，可以通过手动创建从样品的最底下的平面到最上面的平面的图像序列，以在干燥状态下测量织物样品。此后，使用样品的同一部分并通过供应一滴水来加湿。考虑到毛细力，水将分布在整个样品体积上。1分钟后，可以使用用于上述干燥样品的方法采集加湿样品的图像序列。可以确定纤维之间体积的减少。参考以下描述的图5和图6的比较。

在根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的相应研究中，已获得以下以微米计的空腔的长度的尺寸分布：

编号	干织物	湿织物
			1	114.38μm	49.73μm
2	55.60μm	11.74μm
			3	59.23μm	17.73μm
4	178.83μm	113.02μm
			5	83.48μm	38.88μm
6	176.77μm	59.91μm
			7	64.03μm	25.16μm
8	73.53μm	49.40μm
			9	67.11μm	26.85μm
10	98.73μm	50.54μm

在一个实施方案中，纤维的至少一部分(特别是至少10％，更特别是至少20％)在融合位置融合成一体。在本申请的上下文中，术语“融合”可以特别地表示在相应的融合位置处不同纤维的互连成一体，这导致形成由先前分离的纤维预成型体组成的一个连接成一体的纤维结构。融合可以表示为在一个、一些或所有融合纤维的凝固期间建立的纤维-纤维连接。相互连接的纤维可以在相应的融合位置处牢固地彼此粘附，而无需不同的另外的材料(例如单独的粘合剂)，从而形成共同的结构。融合纤维的分离可能需要破坏纤维网络或其部分。根据所述实施方案，提供了一种纤维素纤维非织造织物，其中一些或所有纤维通过融合彼此整体连接。可以通过对制造纤维素纤维非织造织物的方法的工艺参数的相应控制来触发融合。特别地，在尚未处于沉析固体纤维状态的莱赛尔纺丝溶液长丝之间的第一次接触之后，可以触发(或至少完成)这些长丝的凝固。因此，在仍处于溶液相时这些长丝的相互作用以及然后或之后通过凝固将它们转化为固相使得能够适当地调节融合特性。融合程度是一个强有力的参数，可用于微调制造的织物的性能。特别地，融合位置的密度越高，网络的机械稳定性越高。通过在织物体积上融合位置的不均匀分布，还可以调节高机械稳定性的区域和其他低机械稳定性的区域。例如，可以精确地限定织物分离成单独的部分在具有少量融合位置的机械弱区域局部地发生。在一个优选的实施方案中，通过在凝固之前使莱赛尔纺丝溶液形式的不同纤维预成型体彼此直接接触来触发纤维之间的融合。通过这样的凝固过程，进行纤维的单一材料共同沉析，从而形成融合位置。

本发明人已经发现，调节纤维之间的融合性能也是影响织物的介质保留和介质释放性能的有力工具，因为融合位置的形成对孔几何形状、毛细力、空腔尺寸、织物在水分存在下的溶胀能力等有影响。

在一个实施方案中，融合点或融合位置由与融合纤维相同的材料组成。因此，融合位置可以由纤维素材料形成，该纤维素材料直接由莱赛尔纺丝溶液的凝固产生。这不仅导致没有必要单独提供纤维连接材料(例如粘结剂或粘合剂)，而且还可以保持织物清洁并由单一材料制成。具有非圆形横截面的纤维的形成和通过融合互连的纤维的形成可以通过一个单独的通用工艺完成，因此成本低。其原因在于，纤维之间的融合位置(例如融合点、融合线的融合垫)的形成和具有偏离完美圆形直径的横截面的纤维的形成都可以通过在凝固完成之前对莱赛尔纺丝溶液的长丝施加机械力来实现。然而，莱赛尔纺丝溶液的长丝在它们仍处于液相时可能受到机械影响。

在一个实施方案中，该方法还包括向织物的至少一部分添加水分，从而通过至少部分纤维的基于水分的溶胀来减小至少一个尺寸范围。相应地，该方法可以进一步包括从织物的至少一部分除去水分，从而通过至少部分纤维的基于水分的收缩增加至少一个尺寸范围。因此，织物的湿度状态的调节可以用作用于控制织物或其部分的介质保持和/或介质释放和/或介质通过(或阻挡)特性的控制参数。

更一般地，该方法可以进一步包括调节纤维的湿度状态，以改变多个第一孔和多个第二孔中的至少一种的相应尺寸范围。改变湿度状态可改变纤维直径、纤维网络内的空隙体积、纤维网络的机械张力性能等，因此可能对孔径有影响。

在一个实施方案中，与至少部分第一孔流体连通的多个第一孔和/或空腔中的每一个在织物的至少三根纤维之间界定。例如，可以通过在限定或界定空腔或孔的三根或多根纤维之间的毛细力、电力(即由电荷或多极产生的力)、范德华力等保留液滴。这些纤维之间融合位置也可以有助于空腔体积或孔几何形状的界定。因此，在调节平均纤维-纤维距离、纤维直径、纤维之间的融合性能等方面调节制造纤维织物的工艺参数允许精确地确定织物内的空腔性能。空腔(或连接的空腔)可以表示为由至少三根纤维包围的体积单元。

在一个实施方案中，与至少部分第二孔流体连通的多个扩大的第二孔和/或空腔中的每一个通过水力缠结形成。它可以使用细的高压水射流穿透织物，撞击纤维支撑单元的传送带并反弹，导致纤维缠结。因此，可以形成大尺寸的孔(比较例如图9)。仅对一部分织物的选择性水力缠结(例如多层织物中的仅一层)允许仅在可精确限定的织物部分中形成相应的大的第二孔。当水力缠结单元位于两个喷射器(每个喷射器形成一层非织造织物)之间时，这是可能的。通过采取这种措施，例如可以区分仅具有一级孔的织物部分和还具有二级孔的另一织物部分。

在一个实施方案中，该方法还包括在至少部分孔和/或空腔中提供其他活性剂，并调节织物的状态(特别是纤维的湿度状态)以在完成活性剂从孔和/或空腔中的释放之后，触发其他活性剂从孔和/或空腔中的释放。特别地，这种方法可以包括在至少部分孔中提供其他活性剂，并调节纤维的湿度状态以触发纤维的溶胀和收缩中的一种，从而在完成活性剂从孔中的释放后，控制其他活性剂从孔中的释放。通过调节织物的状态(例如温度、压力、施加到织物或其一部分的机械力、湿度状态等)，可影响织物使得首先仅释放第一活性剂。当容纳第一活性剂的孔与容纳第二活性剂的其它孔在尺寸、界定孔的纤维的直径、融合程度等方面不同时，可以精确地调节从各孔释放相应的活性剂的顺序。

更具体地，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物可用于制造包含多种活性剂的织物产品。当与适当的液体例如水接触时，各活性剂可以顺序地临时释放，但不能同时释放。活性剂可以容纳在连续纤维织物的孔或空腔中。一种或两种活性剂的释放可以通过纤维的溶胀或收缩来触发(或者换句话说，可以在织物的湿度超过或低于活性剂特有阈值时触发)。通过相应地控制制造织物的工艺参数，可以控制多种活性剂释放的时间特性。例如，当包括活性剂的一块织物作为药物给予患者并进入具有其特征湿度特性的人体时，可以控制可预测的活性剂释放顺序。这种织物可用于制造产品，例如面膜、包扎材料、容纳化妆性或治疗性活性剂的产品、擦拭巾、干燥片等。

在另一个实施方案中，容纳在织物的不同孔和/或空腔中的两种或多种不同活性剂的释放不需要必须没有时间重叠(如在上述实施方案中)。例如，还可以控制两种不同活性剂的释放(例如通过控制织物的水分含量)同时发生或在时间上间隔发生，并具有一定的时间重叠。

在一个实施方案中，纤维具有小于5ppm的铜含量和/或具有小于2ppm的镍含量。本申请中提到的ppm值都与质量(而不是体积)有关。除此之外，对于每种单独的化学元素，纤维或织物的重金属污染可以不超过10ppm。由于使用莱赛尔纺丝溶液作为形成连续纤维基织物的主要成分(特别是当涉及诸如N-甲基-吗啉、NMMO的溶剂时)，织物被诸如铜或镍的重金属污染(可能引起使用者的过敏反应)可能会保持极小。由于在通过工艺控制可调节的某些条件下直接融合的构思，在用于使纤维相互连接的过程中不需要引入额外的材料(例如胶水等)。这使织物的污染非常低。

在一个实施方案中，多个第一孔和多个第二孔位于不同的可区分的(即，在层之间显示可见的分离或界面区域)层。更具体地，不同层的纤维在层之间的至少一个融合位置处融合成一体。因此，至少部分地位于不同可区分层中的不同纤维(对于一个或多个参数(例如融合系数、平均纤维直径等)，它们可能相同或可能不同)可以在至少一个融合位置处连接成一体。例如，织物的两个(或多个)不同层可以通过将两个(或多个)具有孔口的喷射器串联排列而形成，通过所述孔口挤出莱赛尔纺丝溶液用于凝固和纤维形成。当这种布置与移动的纤维支撑单元(例如具有纤维容纳表面的传送带)组合时，第一层纤维通过第一喷射器形成在纤维支撑单元上，并且当移动的纤维支撑单元到达第二喷射器的位置时，第二喷射器在第一层上形成第二层纤维。可以调整该方法的工艺参数，以便在第一层和第二层之间形成融合点。特别地，例如，在形成过程中尚未通过凝固完全固化或固体化的第二层的纤维，可以仍然具有处于液体莱赛尔溶液相且尚未处于完全固化的固态的外表皮或外表面区域。当这种预制纤维结构彼此接触并且之后完全固化成固体纤维状态时，这可导致在不同层之间的界面处形成两根融合纤维。融合位置的数量越多，织物层之间的互连的稳定性越高。因此，控制融合使得可以控制织物层之间的连接的刚性。例如，在相应层的预制纤维结构到达纤维支撑板上的在下的纤维或预制纤维结构层之前通过调节固化或凝固程度，可以控制融合。通过在层间的界面处融合不同层的纤维，可以防止层的不期望的分离。在层之间没有融合点的情况下，可以使一层纤维与另一层纤维剥离。

在一个实施方案中，该方法还包括在纤维支撑单元上收集后进一步加工纤维和/或织物，但优选仍原位形成具有连续纤维的纤维素纤维非织造织物。这种原位加工可以是在制造的(特别是基本上连续不断的)织物被储存(例如由卷绕机缠绕)以运输到产品制造目的地之前进行的那些加工。例如，这种进一步处理或后处理可能涉及水力缠结。水力缠结可以表示为湿或干纤维网的粘合过程，所得粘合织物为非织造织物。水力缠结可以使用细的高压水射流，该射流穿透纤维网，撞击纤维支撑单元(特别是传送带)并反弹，导致纤维缠结。对织物的相应压缩可使织物更紧凑并且机械上更稳定。除水力缠结之外或作为另外一种选择，可以用加压蒸汽对纤维进行蒸汽处理。附加地或替代地，这种进一步的处理或后处理可以包括对所制造的织物进行针刺处理。针刺系统可用于粘合织物或纤维网的纤维。当刺针穿过纤维网迫使一些纤维穿过纤维网，并且当针被抽出时它们保留在那里时，可以生产针刺织物。如果适当地移动足够的纤维，则可以通过这些纤维塞的固结作用将纤维网转变成织物。纤维网或织物的又一种进一步加工或后处理是浸渍处理。浸渍连续纤维网络可涉及在织物上施加一种或多种化学品(例如软化剂、疏水剂和抗静电剂等)。织物的另一种进一步加工处理是轧光。轧光可以表示为处理织物的后整工序，并且可以使用轧光机来平滑、涂覆和/或压缩织物。

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物还可以与一种或多种其他材料组合(例如原位或在后续工艺中)，从而形成根据本发明示例性实施方案的复合材料。可与织物组合以形成这种复合材料的示例性材料可选自包括但不限于以下材料或其组合的材料：绒毛浆、纤维悬浮液、湿法成网非织造织物、气流成网非织造织物、纺粘网、熔喷网、粗疏水刺或针刺网或其他由各种材料制成的片状结构。在一个实施方案中，不同材料之间的连接可以通过(但不限于)以下方法中的一种或组合来完成：融合、水力缠结、针刺、氢键合、热粘合、通过粘合剂胶合、层压和/或轧光。

在下文中，总结了包含根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的示例性有益产品或根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的用途：

网(100％纤维素纤维网或例如包含以下或由以下组成的网：两种或多种纤维、或化学改性的纤维或具有掺入的材料(例如抗菌材料、离子交换材料、活性炭、纳米颗粒、乳液、药剂或阻燃剂)的纤维、或双组分纤维的具体用途可以如下：

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物可用于制造擦拭巾，例如婴儿擦拭巾、厨房擦拭巾、湿擦拭巾、化妆擦拭巾、卫生擦拭巾、医疗擦拭巾、清洁擦拭巾、抛光(汽车、家具)擦拭巾、灰尘擦拭巾、工业用擦拭巾、除尘器和拖把擦拭巾。

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物也可用于制造过滤器。例如，这种过滤器可以为空气过滤器、HVAC、空调过滤器、烟气过滤器、液体过滤器、咖啡过滤器、茶袋、咖啡袋、食品过滤器、水净化过滤器、血液过滤器、香烟过滤器；机舱过滤器、油滤清器、滤芯过滤器、真空过滤器、真空吸尘器袋、防尘过滤器、液压过滤器、厨房过滤器、风扇过滤器、水分交换过滤器、花粉过滤器、HEVAC/HEPA/ULPA过滤器、啤酒过滤器、牛奶过滤器、液体冷却剂过滤器和果汁过滤器。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造吸收性卫生产品。其实例是采集层，覆盖物，分布层，吸收性覆盖物，卫生护垫，包衬复面纸，背板，腿箍，可冲洗产品，垫，护理垫，处理内衣，训练裤，面膜，美容面膜，化妆品去除垫、毛巾，尿布和烘干机用的释放活性成分(例如织物柔软剂)的片材。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造医疗应用产品。例如，这种医疗应用产品可以是一次性帽、手术服、口罩和鞋套、伤口护理产品、无菌包装产品、保健卫生用透气织物产品(coverstock products)、敷料材料、单向服装(one way clothing)、透析产品、鼻带、牙板粘合剂、处理内衣、窗帘、包裹和包装、海绵、敷料和擦拭巾、床上用品、透皮给药物、寿衣、垫、手术包、热敷袋、造口袋衬垫、固定带和孵化器床垫。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造土工织物。这可能涉及作物保护罩、毛细管垫、水净化材料、灌溉控制材料、沥青覆盖物、土壤稳定、排水材料、沉淀和侵蚀控制材料、池塘里衬、浸渍基础(impregnation based)、排水渠道里衬、地面稳定材料、坑衬里、种子毯、杂草控制织物、温室遮阳材料、根袋和可生物降解的植物盆的生产。还可以将纤维素纤维非织造织物用于植物箔(例如为植物提供光保护和/或机械保护，和/或为植物或土壤提供粪或种子)。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造服装。例如，衬里、服装保暖和保护、手提包部件、鞋部件、皮带衬里、工业鞋帽、一次性工作服、服装和鞋的袋子以及保暖物可以在这种织物的基础上制造。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造用于建筑技术的产品。例如屋顶和瓷砖衬垫、石板瓦垫(underslating)、隔热和隔音材料、房屋包裹物、石膏板饰面、管道包裹物、混凝土模塑层、地基和地面稳定材料、垂直排水、屋面板瓦、屋面油毡、降噪材料、加固材料、密封材料以及阻尼材料(机械)可以使用这种织物制造。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造汽车产品。实例为客舱过滤器、行李箱衬里、包裹架、隔热罩、货架装饰、模制发动机罩衬里、行李箱地板覆盖物、机油滤清器、车顶蓬内衬、后包裹架、装饰织物、安全气囊、消音垫、绝缘材料、汽车罩、底垫、汽车垫、胶带、背衬和簇绒地毯、座套、门饰、针刺地毯和汽车地毯背衬。

根据本发明示例性实施方案制造的织物的另一个应用领域是室内陈设，例如家具、建筑物、臂和背部的绝缘体、加厚垫子、防尘罩、衬里、缝合增强物、边缘装饰材料、床上用品构造、被子背衬、弹簧套、床垫组件、床垫套、窗帘、墙壁覆盖物、地毯背衬、灯罩、床垫组件、弹簧绝缘体、密封件、枕套和床垫套。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造工业产品。这可能涉及电子产品、软盘衬里、电缆绝缘、磨料、绝缘胶带、传送带、吸音层、空调、电池隔膜、酸系统、防滑消光去污剂、食品包装、胶带、香肠肠衣、奶酪套管、人造革、油回收栏和袜子、以及造纸毛毡。

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物也适用于制造与休闲和旅行相关的产品。这种应用的实例是睡袋、帐篷、行李箱、手提包、购物袋、航空公司头枕、CD保护装置、枕套和夹层包装。

本发明的示例性实施方案的又一个应用领域涉及学校和办公室产品。可以提及的实例为书籍封面、邮寄包膜、地图、标志和三角旗、毛巾和旗臶。

具体实施方式

在下文中，描述了纤维素纤维非织造织物、制造纤维素纤维非织造织物的方法、制造纤维素纤维非织造织物的装置、控制活性剂释放的方法、产品或复合材料、以及使用方法的其他示例性实施方案。

在一个实施方案中，至少部分纤维形成第一复数根纤维和第二复数根纤维的一部分。换句话说，可以使用同一根纤维来界定一级孔和二级孔。因此，一级孔和二级孔可以存在于织物的相同织物部分中。附加地或替代地，至少部分纤维仅形成第一复数根纤维的一部分(界定第一孔)或仅形成第二复数根纤维(界定第二孔)的一部分。因此，第一纤维可以仅界定第一孔，而其他第二纤维可以仅界定第二孔。

在一个实施方案中，提供了具有几种类型的孔的纤维素型的连续纤维织物，其中织物包括实现依赖于空腔体积的颗粒***和移除的第一孔或一级孔，并且包括实现由溶胀和/或收缩支持的颗粒保留和/或释放功能的第二孔或二级孔。对于一级孔和二级孔，取决于相对于孔尺寸的颗粒尺寸，可以发生溶胀和收缩或颗粒的***和去除。

在一个实施方案中，织物包括具有多个第一孔的第一织物部分，并且包括不同于第一织物部分并且具有不同尺寸的多个第一孔的第二织物部分。在这样的实施方案中，第一孔组位于另一织物部分(例如，在织物的某个可区分的层中)，而不是具有不同尺寸的第一孔组所位于的另一织物部分中(例如在织物的另一个可区分的层中)。用于获得相应孔径的工艺参数可以针对不同的织物部分，特别是不同的织物层单独调节。这种实施方案的一个实例是双层织物，其具有带有第一孔组的第一层，其可用作例如织物的擦拭侧，而织物的相对的第二层可例如用作能够通过调节织物的性能(例如湿度)释放活性剂的活性剂储存器(例如保留液体清洁剂)。例如，当织物变湿时，可以释放活性剂。

在一个实施方案中，第一织物部分具有基本均匀的纤维分布(参见图8)。特别地，第一织物部分可以是从挤出的莱赛尔纺丝溶液获得的纤维网络，而不需要进一步处理第一织物部分。在一个实施方案中，第二织物部分具有不均匀的纤维分布(参见图9)。特别地，第二部分可以是从挤出的莱赛尔纺丝溶液获得的纤维网络，然后进一步加工(例如水力缠结)第二织物部分以形成不均匀性。

在一个实施方案中，第一尺寸范围和第二尺寸范围没有共同的尺寸。例如，第一范围可以从第一尺寸下限值到第一尺寸上限值，而第二范围可以从第二尺寸下限值到第二尺寸上限值。第一尺寸上限值可以小于第二尺寸下限值。因此，第一尺寸范围和第二尺寸范围的孔径可以没有重叠。这确保了可以清楚地区分指定为不同尺寸范围的不同纤维部分的不同功能。然而，可选地，较小的第一孔和较大的第二孔均匀地分布在织物上，而不区分具有不同孔径范围的不同织物部分。第一孔和第二孔可以具有不同的平均直径。

在一个实施方案中，纤维被构造成使得多个第一孔和多个第二孔中的至少一种根据纤维的湿度状态通过溶胀和收缩中的至少一种改变各自的尺寸范围。直接由莱赛尔纺丝溶液制造的纤维素纤维(比较例如下面参照图1描述的制造方法)可以具有在各纤维内部容纳水分(例如水)的固有性能。当纤维包含微原纤(microfibrillar)纤维素或由微原纤维纤维素组成时尤其如此。这种微原纤(microfibril)可以表示为由纤维素组成的非常细的原纤维或纤维状股线(strand)。纤维素纤维可以由纤维束构成，纤维束可以由称为微原纤的较小的部分组成，微原纤也可以在亚微米范围内。通过原纤化过程，纤维素纤维可以转变成具有高表面积的微原纤的三维网络。因此，制造的纤维素纤维本身可具有吸收水或其他水分的能力。在存在水分的情况下，纤维因此溶胀并因此增加其尺寸，而在没有水分的情况下，纤维将收缩并因此减小其尺寸。结果，织物环境中可用的水分量将限定纤维网络内空腔的大小。这进而影响织物内的毛细力，是在纤维网络内保留介质(例如颗粒、活性剂、液体等)的物理机制。因此，控制水分是控制织物及其部分的介质保留和介质释放性能的简单且有效的机制。

在一个实施方案中，织物被构造成使得第一颗粒能够进入或离开第一孔。因此，当第一颗粒的尺寸小于从织物外部到内部保留位置的通道的最小尺寸时，在其内部包含第一颗粒的织物将允许第一颗粒通过在第一孔之间界定的通道在织物的内部和外部之间移动。例如，织物可以被构造成使得灰尘颗粒(具有特征尺寸)能够进入第一孔，这可以例如有利于诸如擦拭巾的应用。

在一个实施方案中，第一孔的第一尺寸范围被构造成使得直径在0.5μm-500μm、特别是在3μm-300μm的范围内的第一颗粒能够在纤维的干燥状态下进入或离开第一孔。因此，在纤维的干燥状态下，第一孔的直径可以在0.5μm-500μm，特别是在3μm-300μm的范围内。附加地或替代地，第一孔的第一尺寸范围可以被构造成使得在纤维的湿润状态下，直径在0.5μm-500μm、特别是在3μm-300μm的范围内的第一颗粒不能进入或离开第一孔。在纤维的干燥状态下，在纤维内不容纳或仅容纳少量液体，然后纤维以收缩状态存在。因此，在纤维之间界定的通道可以是大的，并且可以实现第一颗粒在织物的内部和外部之间的移动。然而，在纤维的湿润或浸润状态下，大量液体被容纳在纤维内，然后纤维以溶胀状态存在。因此，在纤维之间界定的通道可以较小，并且可以使第一颗粒不能在织物的内部和外部之间的移动。因此，织物的湿度控制可以用作调节能够进入或离开第一孔的粒径范围的简单机制。

相应地，织物可以被构造成使得第二颗粒能够选择性地进入或离开第二孔。例如在纤维的干燥状态下，第二孔的第二尺寸范围可以被构造成使得直径在0.1mm-5mm、特别是在0.2mm-2mm的范围内的第二颗粒能够进入或离开第二孔。因此，在纤维的湿润状态下，第二孔的第二尺寸范围可以被构造成使得直径在0.1mm-5mm、特别是在0.2mm-2mm的范围内的第二颗粒不能进入或离开第二孔。在纤维的干燥状态下，第二孔的直径可以在0.1mm-5mm，特别是在0.2mm-2mm的范围内。

在一个实施方案中，织物(或包含织物的产品)包含填充多个第一孔和多个第二孔中的至少一种的介质。特别地，(产品的)织物可包含至少1质量％的介质，更特别地至少10质量％的介质(即，仅介质的质量与织物的包括介质的整体质量之间的比率可以为至少1％或甚至至少10％)。介质可以是液体介质和/或固体介质(例如颗粒)。这种介质可包含活性剂或由活性剂组成。

在一个实施方案中，织物包含容纳在多个第二孔中的活性剂(例如作为第二颗粒)。容纳在第二孔(例如由纤维网内的毛细力支撑)内的活性剂，可以在第一织物条件(例如与湿度、温度、压力、施加至织物的机械载荷等的某些值有关)下保留在织物内，但可以在第二织物条件(例如与湿度、温度、压力、施加到织物的机械载荷等的另一些值有关)下从织物释放到环境中。因此，可以精确地控制基于根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的产品的活性剂释放。

在一个实施方案中，在密度为0.1t/m³的织物中，连续纤维每单位体积的纤维末端量小于10,000个末端/cm³，特别是小于5,000个末端/cm³。由于根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的纤维是连续纤维，织物的纤维末端的数量(实际上不是完全不可避免的，如本领域技术人员已知的)可以非常小。与此相反，包含常规短纤维的织物每体积可具有显著更高数量的纤维末端。已经证明，与包含短纤维的非织造织物相比，在包含基本上连续纤维的非织造织物内可以更好或更精确地调节织物的介质保留和/或介质释放和/或介质通过性能的精确性、可预测性和再现性。因此，使用具有非常少量自由端的连续纤维特别适合于精确地限定织物的介质相互作用性能。

在一个实施方案中，纤维的纤维直径不同(特别是在某种水分状态下，例如纤维的干燥状态)，使得10％最细纤维的平均直径与10％最粗纤维的平均直径之间的比率大于0.01，特别是大于0.05，更特别地大于0.1。特别地，不同的纤维(例如与进而对应于不同尺寸的孔组的不同的纤维部分相关)可能在纤维直径方面不同。附加地或替代地，同一根纤维也可以具有不同直径的不同部分。例如，最大纤维直径和最小纤维直径之间的比率可以大于1.5(或大于2.5，或甚至大于4)。这些值可特别表示最大纤维直径与最小纤维直径之间的比率乘以100％，其中从所得结果中减去100％，得到高于50％(或分别高于150％或300％)的值。不均匀地调节纤维直径已经成为影响纤维织物的介质保留和/或介质释放性能的有效机制，因为纤维尺寸对织物的流体相互作用特性(例如毛细力、空腔形状的定义等)有影响。

在一个实施方案中，至少80质量％的纤维的平均纤维直径为1μm-40μm，特别是3μm-15μm。当相应地调整工艺参数时，通过所描述的方法也可以形成具有非常小的尺寸(也在1μm-5μm之间或更低)的纤维。利用这种小纤维，可以形成具有光滑表面的织物，然而其整体上是刚性的。

在一个实施方案中，织物被构造成使得芯吸速度为至少0.25g水/g织物/秒。更特别地，芯吸速度可以为至少0.4g水/g织物/秒，特别是至少0.5g水/g织物/秒。芯吸速度可以对应于介质从织物外部浸入其内部的速度。通过相应地调整根据本发明示例性实施方案的制造纤维素纤维非织造织物的方法的工艺参数，可以获得非常快速地吸收介质(特别是水分)的织物。液体扩散速度也可以相应地高。这对于某些应用(如擦拭巾或活性剂释放织物)是非常有利的。

该文献中描述的芯吸速度值涉及“芯吸速度测试”，其中被测样品(即相应的织物)在完全干燥状态下进行适应。完全干燥意味着在制造织物(包括干燥)后，织物在标准气候(其定义为23℃±2℃的温度，50％±5％的相对湿度)下适应24小时。除非另有通知，否则所有测量均在此标准气候下进行。在“芯吸速度测试”中，将被测样品放在测试台上。在其中心，测试台通过开口和通道与液体储存器连接。液体储存器充满全蒸馏水。测试台的高度精确地对应于液体储存器内的水的填充水平。因此，确保不存在流体静压力，并且被测样品的抽吸和芯吸仅由被测样品的抽吸力产生。在实际的“芯吸速度测试”期间，用注射器连续地将被测样品吸收的水的体积重新填充到液体储存器中。这意味着液体的液位始终保持恒定。将再填充水的体积转换成再填充水的质量(通过已知的蒸馏水质量密度)。显然，通过该方法，芯吸速度随时间降低，因为被测样品的抽吸力随着由被吸收的水引起的测试样品的“吸收负荷”的增加而降低。继续再填充步骤，直到达到再填充水的每20秒0.005g的阈值。记录和评估描绘作为时间函数的添加水的质量的测量曲线。在本文中，芯吸速度是该测量曲线的斜率，具有从实际测试开始的10秒的第一时隙。

在一个实施方案中，织物被构造成使得在至少部分孔之间界定的孔和/或空腔在织物的干燥状态和湿润状态之间经历至少20％、特别是至少30％的直径变化。在其他实施方案中，所提及的百分比可以更小，例如在1％-5％的范围内。空腔的直径减小可以按照下述方式计算：100％减去溶胀状态下较小直径与干燥状态下较大直径之间的比率乘以100％，并且可以以百分比给出(例如当较小直径为75μm且较大直径为100μm时，100％-75μm/100μm*100％＝25％)。由于通过控制织物的湿度条件可以在宽范围内改变相应的纤维尺寸，因此也可以在宽范围内简单地调节孔和在纤维之间界定的相应空腔的尺寸。因此，由于可调节的直径变化，可以使用水分的添加或去除等作为用于将织物在颗粒可渗透状态和颗粒不可渗透状态之间切换的切换机制。

为了量化纤维在水分(例如水)的存在下的溶胀行为，可以制备样品织物。例如，可以切出两片或三片织物，每片织物的面积为1cm²。然后可以将各片织物在不改变其结构的情况下转移到显微镜的载物台上。可以用显微镜(可以是Olympus BX 51显微镜)调节放大系数为10。显微镜可以以黑白模式操作。首先，可以通过手动创建从样品的最底下的平面到最上面的平面的图像序列，以在干燥状态下测量织物样品。此后，使用样品的同一部分并通过供应一滴水来加湿。考虑到毛细力，水将分布在整个样品体积上。1分钟后，可以使用用于上述干燥样品的方法采集加湿样品的图像序列。可以确定纤维之间体积的减少。参考以下描述的图5和图6的比较。

在根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的相应研究中，已获得以下以微米计的空腔的长度的尺寸分布：

编号	干织物	湿织物
			1	114.38μm	49.73μm
2	55.60μm	11.74μm
			3	59.23μm	17.73μm
4	178.83μm	113.02μm
			5	83.48μm	38.88μm
6	176.77μm	59.91μm
			7	64.03μm	25.16μm
8	73.53μm	49.40μm
			9	67.11μm	26.85μm
10	98.73μm	50.54μm

在一个实施方案中，纤维的至少一部分(特别是至少10％，更特别是至少20％)在融合位置融合成一体。在本申请的上下文中，术语“融合”可以特别地表示在相应的融合位置处不同纤维的互连成一体，这导致形成由先前分离的纤维预成型体组成的一个连接成一体的纤维结构。融合可以表示为在一个、一些或所有融合纤维的凝固期间建立的纤维-纤维连接。相互连接的纤维可以在相应的融合位置处牢固地彼此粘附，而无需不同的另外的材料(例如单独的粘合剂)，从而形成共同的结构。融合纤维的分离可能需要破坏纤维网络或其部分。根据所述实施方案，提供了一种纤维素纤维非织造织物，其中一些或所有纤维通过融合彼此整体连接。可以通过对制造纤维素纤维非织造织物的方法的工艺参数的相应控制来触发融合。特别地，在尚未处于沉析固体纤维状态的莱赛尔纺丝溶液长丝之间的第一次接触之后，可以触发(或至少完成)这些长丝的凝固。因此，在仍处于溶液相时这些长丝的相互作用以及然后或之后通过凝固将它们转化为固相使得能够适当地调节融合特性。融合程度是一个强有力的参数，可用于微调制造的织物的性能。特别地，融合位置的密度越高，网络的机械稳定性越高。通过在织物体积上融合位置的不均匀分布，还可以调节高机械稳定性的区域和其他低机械稳定性的区域。例如，可以精确地限定织物分离成单独的部分在具有少量融合位置的机械弱区域局部地发生。在一个优选的实施方案中，通过在凝固之前使莱赛尔纺丝溶液形式的不同纤维预成型体彼此直接接触来触发纤维之间的融合。通过这样的凝固过程，进行纤维的单一材料共同沉析，从而形成融合位置。

本发明人已经发现，调节纤维之间的融合性能也是影响织物的介质保留和介质释放性能的有力工具，因为融合位置的形成对孔几何形状、毛细力、空腔尺寸、织物在水分存在下的溶胀能力等有影响。

在一个实施方案中，融合点或融合位置由与融合纤维相同的材料组成。因此，融合位置可以由纤维素材料形成，该纤维素材料直接由莱赛尔纺丝溶液的凝固产生。这不仅导致没有必要单独提供纤维连接材料(例如粘结剂或粘合剂)，而且还可以保持织物清洁并由单一材料制成。具有非圆形横截面的纤维的形成和通过融合互连的纤维的形成可以通过一个单独的通用工艺完成，因此成本低。其原因在于，纤维之间的融合位置(例如融合点、融合线的融合垫)的形成和具有偏离完美圆形直径的横截面的纤维的形成都可以通过在凝固完成之前对莱赛尔纺丝溶液的长丝施加机械力来实现。然而，莱赛尔纺丝溶液的长丝在它们仍处于液相时可能受到机械影响。

在一个实施方案中，该方法还包括向织物的至少一部分添加水分，从而通过至少部分纤维的基于水分的溶胀来减小至少一个尺寸范围。相应地，该方法可以进一步包括从织物的至少一部分除去水分，从而通过至少部分纤维的基于水分的收缩增加至少一个尺寸范围。因此，织物的湿度状态的调节可以用作用于控制织物或其部分的介质保持和/或介质释放和/或介质通过(或阻挡)特性的控制参数。

更一般地，该方法可以进一步包括调节纤维的湿度状态，以改变多个第一孔和多个第二孔中的至少一种的相应尺寸范围。改变湿度状态可改变纤维直径、纤维网络内的空隙体积、纤维网络的机械张力性能等，因此可能对孔径有影响。

在一个实施方案中，与至少部分第一孔流体连通的多个第一孔和/或空腔中的每一个在织物的至少三根纤维之间界定。例如，可以通过在限定或界定空腔或孔的三根或多根纤维之间的毛细力、电力(即由电荷或多极产生的力)、范德华力等保留液滴。这些纤维之间融合位置也可以有助于空腔体积或孔几何形状的界定。因此，在调节平均纤维-纤维距离、纤维直径、纤维之间的融合性能等方面调节制造纤维织物的工艺参数允许精确地确定织物内的空腔性能。空腔(或连接的空腔)可以表示为由至少三根纤维包围的体积单元。

在一个实施方案中，与至少部分第二孔流体连通的多个扩大的第二孔和/或空腔中的每一个通过水力缠结形成。它可以使用细的高压水射流穿透织物，撞击纤维支撑单元的传送带并反弹，导致纤维缠结。因此，可以形成大尺寸的孔(比较例如图9)。仅对一部分织物的选择性水力缠结(例如多层织物中的仅一层)允许仅在可精确限定的织物部分中形成相应的大的第二孔。当水力缠结单元位于两个喷射器(每个喷射器形成一层非织造织物)之间时，这是可能的。通过采取这种措施，例如可以区分仅具有一级孔的织物部分和还具有二级孔的另一织物部分。

在一个实施方案中，该方法还包括在至少部分孔和/或空腔中提供其他活性剂，并调节织物的状态(特别是纤维的湿度状态)以在完成活性剂从孔和/或空腔中的释放之后，触发其他活性剂从孔和/或空腔中的释放。特别地，这种方法可以包括在至少部分孔中提供其他活性剂，并调节纤维的湿度状态以触发纤维的溶胀和收缩中的一种，从而在完成活性剂从孔中的释放后，控制其他活性剂从孔中的释放。通过调节织物的状态(例如温度、压力、施加到织物或其一部分的机械力、湿度状态等)，可影响织物使得首先仅释放第一活性剂。当容纳第一活性剂的孔与容纳第二活性剂的其它孔在尺寸、界定孔的纤维的直径、融合程度等方面不同时，可以精确地调节从各孔释放相应的活性剂的顺序。

更具体地，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物可用于制造包含多种活性剂的织物产品。当与适当的液体例如水接触时，各活性剂可以顺序地临时释放，但不能同时释放。活性剂可以容纳在连续纤维织物的孔或空腔中。一种或两种活性剂的释放可以通过纤维的溶胀或收缩来触发(或者换句话说，可以在织物的湿度超过或低于活性剂特有阈值时触发)。通过相应地控制制造织物的工艺参数，可以控制多种活性剂释放的时间特性。例如，当包括活性剂的一块织物作为药物给予患者并进入具有其特征湿度特性的人体时，可以控制可预测的活性剂释放顺序。这种织物可用于制造产品，例如面膜、包扎材料、容纳化妆性或治疗性活性剂的产品、擦拭巾、干燥片等。

在另一个实施方案中，容纳在织物的不同孔和/或空腔中的两种或多种不同活性剂的释放不需要必须没有时间重叠(如在上述实施方案中)。例如，还可以控制两种不同活性剂的释放(例如通过控制织物的水分含量)同时发生或在时间上间隔发生，并具有一定的时间重叠。

在一个实施方案中，纤维具有小于5ppm的铜含量和/或具有小于2ppm的镍含量。本申请中提到的ppm值都与质量(而不是体积)有关。除此之外，对于每种单独的化学元素，纤维或织物的重金属污染可以不超过10ppm。由于使用莱赛尔纺丝溶液作为形成连续纤维基织物的主要成分(特别是当涉及诸如N-甲基-吗啉、NMMO的溶剂时)，织物被诸如铜或镍的重金属污染(可能引起使用者的过敏反应)可能会保持极小。由于在通过工艺控制可调节的某些条件下直接融合的构思，在用于使纤维相互连接的过程中不需要引入额外的材料(例如胶水等)。这使织物的污染非常低。

在一个实施方案中，多个第一孔和多个第二孔位于不同的可区分的(即，在层之间显示可见的分离或界面区域)层。更具体地，不同层的纤维在层之间的至少一个融合位置处融合成一体。因此，至少部分地位于不同可区分层中的不同纤维(对于一个或多个参数(例如融合系数、平均纤维直径等)，它们可能相同或可能不同)可以在至少一个融合位置处连接成一体。例如，织物的两个(或多个)不同层可以通过将两个(或多个)具有孔口的喷射器串联排列而形成，通过所述孔口挤出莱赛尔纺丝溶液用于凝固和纤维形成。当这种布置与移动的纤维支撑单元(例如具有纤维容纳表面的传送带)组合时，第一层纤维通过第一喷射器形成在纤维支撑单元上，并且当移动的纤维支撑单元到达第二喷射器的位置时，第二喷射器在第一层上形成第二层纤维。可以调整该方法的工艺参数，以便在第一层和第二层之间形成融合点。特别地，例如，在形成过程中尚未通过凝固完全固化或固体化的第二层的纤维，可以仍然具有处于液体莱赛尔溶液相且尚未处于完全固化的固态的外表皮或外表面区域。当这种预制纤维结构彼此接触并且之后完全固化成固体纤维状态时，这可导致在不同层之间的界面处形成两根融合纤维。融合位置的数量越多，织物层之间的互连的稳定性越高。因此，控制融合使得可以控制织物层之间的连接的刚性。例如，在相应层的预制纤维结构到达纤维支撑板上的在下的纤维或预制纤维结构层之前通过调节固化或凝固程度，可以控制融合。通过在层间的界面处融合不同层的纤维，可以防止层的不期望的分离。在层之间没有融合点的情况下，可以使一层纤维与另一层纤维剥离。

在一个实施方案中，该方法还包括在纤维支撑单元上收集后进一步加工纤维和/或织物，但优选仍原位形成具有连续纤维的纤维素纤维非织造织物。这种原位加工可以是在制造的(特别是基本上连续不断的)织物被储存(例如由卷绕机缠绕)以运输到产品制造目的地之前进行的那些加工。例如，这种进一步处理或后处理可能涉及水力缠结。水力缠结可以表示为湿或干纤维网的粘合过程，所得粘合织物为非织造织物。水力缠结可以使用细的高压水射流，该射流穿透纤维网，撞击纤维支撑单元(特别是传送带)并反弹，导致纤维缠结。对织物的相应压缩可使织物更紧凑并且机械上更稳定。除水力缠结之外或作为另外一种选择，可以用加压蒸汽对纤维进行蒸汽处理。附加地或替代地，这种进一步的处理或后处理可以包括对所制造的织物进行针刺处理。针刺系统可用于粘合织物或纤维网的纤维。当刺针穿过纤维网迫使一些纤维穿过纤维网，并且当针被抽出时它们保留在那里时，可以生产针刺织物。如果适当地移动足够的纤维，则可以通过这些纤维塞的固结作用将纤维网转变成织物。纤维网或织物的又一种进一步加工或后处理是浸渍处理。浸渍连续纤维网络可涉及在织物上施加一种或多种化学品(例如软化剂、疏水剂和抗静电剂等)。织物的另一种进一步加工处理是轧光。轧光可以表示为处理织物的后整工序，并且可以使用轧光机来平滑、涂覆和/或压缩织物。

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物还可以与一种或多种其他材料组合(例如原位或在后续工艺中)，从而形成根据本发明示例性实施方案的复合材料。可与织物组合以形成这种复合材料的示例性材料可选自包括但不限于以下材料或其组合的材料：绒毛浆、纤维悬浮液、湿法成网非织造织物、气流成网非织造织物、纺粘网、熔喷网、粗疏水刺或针刺网或其他由各种材料制成的片状结构。在一个实施方案中，不同材料之间的连接可以通过(但不限于)以下方法中的一种或组合来完成：融合、水力缠结、针刺、氢键合、热粘合、通过粘合剂胶合、层压和/或轧光。

在下文中，总结了包含根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的示例性有益产品或根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的用途：

网(100％纤维素纤维网或例如包含以下或由以下组成的网：两种或多种纤维、或化学改性的纤维或具有掺入的材料(例如抗菌材料、离子交换材料、活性炭、纳米颗粒、乳液、药剂或阻燃剂)的纤维、或双组分纤维的具体用途可以如下：

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物可用于制造擦拭巾，例如婴儿擦拭巾、厨房擦拭巾、湿擦拭巾、化妆擦拭巾、卫生擦拭巾、医疗擦拭巾、清洁擦拭巾、抛光(汽车、家具)擦拭巾、灰尘擦拭巾、工业用擦拭巾、除尘器和拖把擦拭巾。

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物也可用于制造过滤器。例如，这种过滤器可以为空气过滤器、HVAC、空调过滤器、烟气过滤器、液体过滤器、咖啡过滤器、茶袋、咖啡袋、食品过滤器、水净化过滤器、血液过滤器、香烟过滤器；机舱过滤器、油滤清器、滤芯过滤器、真空过滤器、真空吸尘器袋、防尘过滤器、液压过滤器、厨房过滤器、风扇过滤器、水分交换过滤器、花粉过滤器、HEVAC/HEPA/ULPA过滤器、啤酒过滤器、牛奶过滤器、液体冷却剂过滤器和果汁过滤器。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造吸收性卫生产品。其实例是采集层，覆盖物，分布层，吸收性覆盖物，卫生护垫，包衬复面纸，背板，腿箍，可冲洗产品，垫，护理垫，处理内衣，训练裤，面膜，美容面膜，化妆品去除垫、毛巾，尿布和烘干机用的释放活性成分(例如织物柔软剂)的片材。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造医疗应用产品。例如，这种医疗应用产品可以是一次性帽、手术服、口罩和鞋套、伤口护理产品、无菌包装产品、保健卫生用透气织物产品(coverstock products)、敷料材料、单向服装(one way clothing)、透析产品、鼻带、牙板粘合剂、处理内衣、窗帘、包裹和包装、海绵、敷料和擦拭巾、床上用品、透皮给药物、寿衣、垫、手术包、热敷袋、造口袋衬垫、固定带和孵化器床垫。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造土工织物。这可能涉及作物保护罩、毛细管垫、水净化材料、灌溉控制材料、沥青覆盖物、土壤稳定、排水材料、沉淀和侵蚀控制材料、池塘里衬、浸渍基础(impregnation based)、排水渠道里衬、地面稳定材料、坑衬里、种子毯、杂草控制织物、温室遮阳材料、根袋和可生物降解的植物盆的生产。还可以将纤维素纤维非织造织物用于植物箔(例如为植物提供光保护和/或机械保护，和/或为植物或土壤提供粪或种子)。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造服装。例如，衬里、服装保暖和保护、手提包部件、鞋部件、皮带衬里、工业鞋帽、一次性工作服、服装和鞋的袋子以及保暖物可以在这种织物的基础上制造。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造用于建筑技术的产品。例如屋顶和瓷砖衬垫、石板瓦垫(underslating)、隔热和隔音材料、房屋包裹物、石膏板饰面、管道包裹物、混凝土模塑层、地基和地面稳定材料、垂直排水、屋面板瓦、屋面油毡、降噪材料、加固材料、密封材料以及阻尼材料(机械)可以使用这种织物制造。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造汽车产品。实例为客舱过滤器、行李箱衬里、包裹架、隔热罩、货架装饰、模制发动机罩衬里、行李箱地板覆盖物、机油滤清器、车顶蓬内衬、后包裹架、装饰织物、安全气囊、消音垫、绝缘材料、汽车罩、底垫、汽车垫、胶带、背衬和簇绒地毯、座套、门饰、针刺地毯和汽车地毯背衬。

根据本发明示例性实施方案制造的织物的另一个应用领域是室内陈设，例如家具、建筑物、臂和背部的绝缘体、加厚垫子、防尘罩、衬里、缝合增强物、边缘装饰材料、床上用品构造、被子背衬、弹簧套、床垫组件、床垫套、窗帘、墙壁覆盖物、地毯背衬、灯罩、床垫组件、弹簧绝缘体、密封件、枕套和床垫套。

在另一个实施方案中，纤维素纤维非织造织物可用于制造工业产品。这可能涉及电子产品、软盘衬里、电缆绝缘、磨料、绝缘胶带、传送带、吸音层、空调、电池隔膜、酸系统、防滑消光去污剂、食品包装、胶带、香肠肠衣、奶酪套管、人造革、油回收栏和袜子、以及造纸毛毡。

根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物也适用于制造与休闲和旅行相关的产品。这种应用的实例是睡袋、帐篷、行李箱、手提包、购物袋、航空公司头枕、CD保护装置、枕套和夹层包装。

本发明的示例性实施方案的又一个应用领域涉及学校和办公室产品。可以提及的实例为书籍封面、邮寄包膜、地图、标志和三角旗、毛巾和旗臶。

附图说明

下面将参考实施方案的实例更详细地描述本发明，但本发明不限于此：

图1示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造纤维素纤维非织造织物的装置，该纤维素纤维非织造织物由通过凝固流体凝固的莱赛尔纺丝溶液直接形成。

图2至图4显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的实验捕获图像，其中通过特定的工艺控制实现了单根纤维间的融合。

图5和图6显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的实验捕获图像，其中已完成纤维的溶胀，其中图5显示处于干燥非溶胀状态的纤维织物，图6显示处于湿润溶胀状态的纤维织物。

图7显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的实验捕获图像，其中通过执行两个串联喷嘴杆的特定工艺来完成两个叠置的纤维层的形成。

图8显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的一部分的实验捕获图像，其中通过相应的工艺控制实现多个小的一级孔或第一孔的形成。

图9显示了根据图8的纤维素纤维非织造织物的另一部分的实验捕获图像，其中通过相应的工艺控制，更精确地通过水力缠结，形成多个大的二级孔或第二孔。

图10是根据本发明示例性实施方案的以干织物状态显示的纤维素纤维非织造织物的示意图，其具有不同的织物部分，该不同的织物部分具有不同的多个孔，所述多个孔具有不同尺寸范围内的不同尺寸。

图11是以湿织物状态显示的根据图10的纤维素纤维非织造织物示意图。

图12是根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的一部分的示意图，其显示当将织物从干纤维状态转变为湿纤维状态时的空腔尺寸的变化。

图13显示了根据本发明的另一个示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的示意图，该纤维素纤维非织造织物由具有不同纤维厚度和不同尺寸的孔的相互连接的纤维的两个堆叠和融合的层组成。

图14示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造纤维素纤维非织造织物的装置的一部分，该织物由两个堆叠的连续纤维素纤维网的层组成。

图15显示了根据本发明另一个示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物的示意图，其由两个堆叠的相互连接的纤维的层组成，其具有在各自纤维之间界定的不同空腔并且填充有顺序释放而不是同时释放的两种不同活性剂。

附图的详细描述

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件具有相同的参考标记。

图1示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造纤维素纤维非织造织物102的装置100，该纤维素纤维非织造织物102直接由莱赛尔纺丝溶液104形成。后者至少部分地被凝固流体106凝固以转化成部分形成的纤维素纤维108。通过装置100，可以进行根据本发明示例性实施方案的莱赛尔溶液喷射工艺。在本申请的上下文中，术语“莱赛尔溶液喷射工艺”可以特别包括可以得到基本上连续不断的长丝或离散长度的纤维108或基本上连续不断的长丝和离散长度纤维的混合物的工艺。如下面进一步描述的，提供各自具有孔口126的喷嘴，纤维素溶液或莱赛尔纺丝溶液104与气体流或气流146一起喷射通过该喷嘴，以制造根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102。

从图1中可以看出，木浆110、其他纤维素基原料等可以通过计量单元113供应到储罐114。来自水容器112的水也通过计量单元113供应到储罐114。因此，在下面进一步详细描述的控制单元140的控制下，计量单元113可以限定供应到储罐114的水和木浆110的相对量。容纳在溶剂容器116中的溶剂(例如N-甲基-吗啉，NMMO)可以在浓缩单元118中浓缩，然后可以在混合单元119中与水和木浆110或其他纤维素基原料的混合物以可限定的相对量混合。混合单元119也可由控制单元140控制。由此，水-木浆110介质以可调节的相对量在溶解单元120中溶解在浓缩溶剂中，从而获得莱赛尔纺丝溶液104。含水莱赛尔纺丝溶液104可以是由(例如5质量％至15质量％)包含纤维素的木浆110的和(例如85质量％至95质量％)溶剂组成的如蜂蜜般黏稠的(honey-viscous)介质。

莱赛尔纺丝溶液104被送到纤维形成单元124(其可以体现为或可以包括多个纺丝箱体(spinning beams)或喷射器122)。例如，喷射器122的孔口126的数量可以大于50，特别是大于100。在一个实施方案中，纤维形成单元124(其可以包括大量喷射器122的喷丝头)的所有孔口126和喷射器122的孔口126可具有相同的尺寸和/或形状。或者，一个喷射器122的不同孔口126和/或不同喷射器122的孔口126(其可以串联布置以形成多层织物)的尺寸和/或形状可以是不同的。

当莱赛尔纺丝溶液104通过喷射器122的孔口126时，它被分成多个平行的莱赛尔纺丝溶液104股线。竖直取向的气流，即气流的取向基本上平行于纺丝方向，迫使莱赛尔纺丝溶液104转变成越来越长和越来越细的股线，这可以通过在控制单元140的控制下改变工艺条件来调节。气流可以沿着其从孔口126到纤维支撑单元132的路径的至少一部分加速莱赛尔纺丝溶液104。

当莱赛尔纺丝溶液104移动通过喷射器122并进一步向下移动时，莱赛尔纺丝溶液104的长而细的股线与非溶剂凝固流体106相互作用。凝固流体106有利地具体化为蒸汽雾，例如含水雾。凝固流体106的工艺相关特性由一个或多个凝固单元128控制，从而为凝固流体106提供可调节的特性。凝固单元128又由控制单元140控制。优选地，各个凝固单元128设置在各个喷嘴或孔口126之间，用于单独调节正在生产的织物102的各个层的性能。优选地，每个喷射器122可以具有两个指定的凝固单元128，每侧一个。因此，可以向单独的喷射器122提供单独部分的莱赛尔纺丝溶液104，该莱赛尔纺丝溶液104也可以被调节以使所制造的织物102的不同层具有不同的可控特性。

当与凝固流体106(例如水)相互作用时，莱赛尔纺丝溶液104的溶剂浓度降低，使得前者(例如木浆110(或其它原料))的纤维素至少部分地凝固成长而细的纤维素纤维108(其仍可含有残余溶剂和水)。

在由挤出的莱赛尔纺丝溶液104初始形成单独的纤维素纤维108期间或之后，纤维素纤维108沉积在纤维支撑单元132上，纤维支撑单元132在此具体化为具有平面的纤维容纳表面的传送带。纤维素纤维108形成纤维素纤维非织造织物102(仅在图1中示意性地示出)。纤维素纤维非织造织物102由连续的和基本上连续不断的长丝或纤维108组成。

尽管未在图1中示出，但是通过凝固单元128在凝固过程中去除的莱赛尔纺丝溶液104的溶剂以及在洗涤单元180中在洗涤过程中去除的莱赛尔纺丝溶液104的溶剂可以至少部分地再循环。

在沿着纤维支撑单元132运输时，纤维素纤维非织造织物102可以通过洗涤单元180洗涤，然后可以干燥，洗涤单元180供应洗涤液以除去残留的溶剂。它可以通过任选但有利的进一步处理单元134进一步处理。例如，这种进一步处理可以涉及水力缠结、针刺、浸渍、用加压蒸汽进行蒸汽处理、轧光等。

纤维支撑单元132还可以将纤维素纤维非织造织物102运输到卷绕器136，在该卷绕器136上可以收集纤维素纤维非织造织物102作为基本上连续不断的片材。然后，纤维素纤维非织造织物102可以作为卷状物运输到制造产品的实体，所述产品例如基于纤维素纤维非织造织物102的擦拭巾或纺织品。

如图1所示，所描述的过程可以由控制单元140(例如处理器、处理器的一部分或多个处理器)控制。控制单元140被配置成用于控制图1中所示的各种单元的操作，特别是计量单元113、混合单元119、纤维形成单元124、凝固单元128、进一步处理单元134、溶解单元120、洗涤单元118等中的一个或多个。因此，控制单元140(例如通过执行计算机可执行程序代码，和/或通过执行由用户定义的控制命令)可以精确且灵活地定义制造纤维素纤维非织造织物102的工艺参数。在该上下文中的设计参数是沿着孔口126的空气流，凝固流体106的性能，纤维支撑单元132的驱动速度，莱赛尔纺丝溶液104的组成、温度和/或压力等。可以调节的、用于调节纤维素纤维非织造织物102的性能的其他设计参数是孔口126的数量和/或相互距离和/或几何排列、莱赛尔纺丝溶液104的化学组成和浓度等。因此，如下所述，可以适当地调节纤维素纤维非织造织物102的性能。这种可调节的性能(参见下面的详细描述)可以涉及一个或多个以下性能：纤维108的直径和/或直径分布、纤维108之间的融合的量和/或区域、纤维108的纯度水平、多层织物102的性能、织物102的光学性能、织物102的流体保留和/或流体释放性能、织物102的机械稳定性、织物102表面的评估平滑度、纤维108的横截面形状等。

尽管未示出，但每个纺丝喷射器122可包括聚合物溶液入口，莱赛尔纺丝溶液104通过该入口供应到喷射器122。通过空气入口，可将气流146施加到莱赛尔纺丝溶液104上。从在喷射器122的内部的且由喷射器壳体界定的相互作用室开始，莱赛尔纺丝溶液104通过相应的孔口126向下移动或向下加速(通过气流146将莱赛尔纺丝溶液104向下拉)，并在气流146的影响下横向变窄，使得当莱赛尔纺丝溶液104与气流146一起在凝固流体106的环境中向下移动时，形成连续逐渐变细的纤维素长丝或纤维素纤维108。

因此，参考图1描述的制造方法中涉及的方法可以包括使莱赛尔纺丝溶液104(其也可以表示为纤维素溶液)成形以形成液体股线或潜在长丝，其被气流146拉拽并且直径显著减小，长度增加。在纤维支撑单元132上形成网之前或期间，还可以包括通过凝固流体106部分凝固潜在长丝或纤维108(或其预成型体)。长丝或纤维108形成网状织物102，洗涤，干燥，并可根据需要进一步加工(参见进一步处理单元134)。可以将长丝或纤维108例如收集在例如旋转鼓轮或带上，由此形成网。

作为所述制造方法的结果，特别是所用溶剂的选择的结果，纤维108具有小于5ppm的铜含量并且具有小于2ppm的镍含量。这有利地提高了织物102的纯度。

根据本发明示例性实施方案的莱赛尔溶液喷射网(即纤维素纤维非织造织物102)优选具有以下性能中的一种或多种：

(i)网的干重为5-300g/m²，优选为10-80g/m²，

(ii)根据标准WSP120.6(对应于DIN29073)(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)的网的厚度为0.05-10.0mm，优选0.1-2.5mm，

(iii)根据EN29073-3(对应于ISO9073-3)(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)的MD的网的比韧度范围为0.1-3.0Nm²/g，优选为0.4-2.3Nm²/g，

(iv)根据EN29073-3(对应于ISO9073-3)(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)的网的平均伸长率为0.5-100％，优选为4-50％。

(v)纤维网的MD/CD韧性比为1-12，

(vi)根据DIN 53814的网的保水性(特别是在本专利申请的优先权日期时有效的最新版本)为1-250％，优选为30-150％，

(vii)根据DIN 53923的网的持水能力(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)为90-2000％，优选为400-1100％，

(viii)根据基材分解的标准EN 15587-2和ICP-MS分析的标准EN17294-2，金属残留水平为铜含量小于5ppm，镍含量小于2ppm(特别是在本专利申请的优先权日时有效的最新版本)。

最优选地，莱赛尔溶液喷射网具有所有上述性能(i)-(viii)。

如上所述，生产纤维素纤维非织造织物102的方法优选包括：

(a)通过至少一个喷射器122的孔口126挤出包含溶解在NMMO中的纤维素的溶液(参见附图标记104)，从而形成莱赛尔纺丝溶液104的长丝，

(b)通过气流(参见附图标记146)拉伸所述莱赛尔纺丝溶液104的长丝，

(c)使所述长丝与优选含有水的蒸汽雾(参见附图标记106)接触，从而至少部分地沉析所述纤维108。因此，在形成网或纤维素纤维非织造织物102之前，至少部分地沉析长丝或纤维108，

(d)收集和沉析所述长丝或纤维108，以形成网或纤维素纤维非织造织物102，

(e)在洗涤生产线(参见洗涤单元180)中去除溶剂，

(f)通过水力缠结、针刺等任选地结合(参见进一步处理单元134)，

(g)干燥和卷绕收集。

纤维素纤维非织造织物102的组成部分可以通过融合、混合、氢键合、物理结合(例如水力缠结或针刺)和/或化学结合来结合。

为了进行进一步加工，纤维素纤维非织造织物102可以与一层或多层相同和/或其他材料组合，例如以下材料的层(未示出)：合成聚合物、纤维素绒毛浆、纤维素或合成聚合物纤维的非织造网、双组分纤维、纤维素纸浆的网(例如气流成网或湿法成网纸浆)、高韧性纤维的网或织物、疏水材料、高性能纤维(例如耐温材料或阻燃材料)、赋予最终产品以改变的机械性能的层(例如聚丙烯或聚酯层)、可生物降解的材料(例如来自聚乳酸的薄膜、纤维或纤维网)和/或高松散材料。

还可以组合纤维素纤维非织造织物102的几个可区分的层，参见例如图7。

纤维素纤维非织造织物102可基本上仅由纤维素组成。或者，纤维素纤维非织造织物102可包含纤维素和一种或多种其他纤维材料的混合物。此外，纤维素纤维非织造织物102可包含双组分纤维材料。纤维素纤维非织造织物102中的纤维材料可以至少部分地包含改性物质。改性物质可选自，例如聚合物树脂、无机树脂、无机颜料、抗菌产品、纳米颗粒、洗剂、阻燃产品、改善吸收性的添加剂(例如超吸收性树脂)、离子-交换树脂、碳化合物(例如活性炭、石墨、导电碳)、X射线对比物质、发光颜料和染料。

总之，直接由莱赛尔纺丝溶液104制造的纤维素非织造网或纤维素纤维非织造织物102使得能够获得通过短纤维路线不可能获得的增值的网性能。这包括可形成均匀轻质网，以制造微纤维产品以及可制造形成纤维网的连续长丝或纤维108。而且，与由短纤维制造的网相比，不再需要几种制造工序。此外，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102是可生物降解的并且由可持续获得的原料(即木浆110等)制成。此外，它在纯度和吸收性方面具有优势。除此之外，它还具有可调节的机械强度、刚性和柔软度。此外，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102可以以低的每面积重量(例如10-30g/m²)制造。使用该技术可以制造直径不大于5μm、特别是不大于3μm的非常细的长丝。此外，根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102可以以广泛的网美学并例如以平坦的薄膜状方式、纸状方式或柔软的柔性织物状方式形成。通过调整所述方法的工艺参数，还可以精确地调节纤维素纤维非织造织物102的刚性和机械硬度或柔韧性和柔软性。这可以通过例如调节融合位置的数量、层的数量、或通过后处理(例如针刺、水力缠结和/或轧光)来调节。特别地，可以制造具有低至10g/m²以下的相对低的基重的纤维素纤维非织造织物102，可以获得具有非常小的直径(例如低至3-5μm以下)的长丝或纤维108等。

图2、图3和图4显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的实验捕获图像，其中通过相应的工艺控制实现了单根纤维108间的融合。图2至图4中的椭圆形标记示出了这样的融合区域，其中多根纤维108彼此连接成一体。在这样的融合点处，两根或多根纤维108可以互连以形成整体结构。

图5和图6显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的实验捕获图像，其中已完成纤维108的溶胀，其中图5显示处于干燥非溶胀状态的纤维织物102，图6显示处于湿润溶胀状态的纤维织物102。可以测量在图5和图6的两种状态下的孔径，并且可以彼此比较。当计算30次测量结果的平均值时，可以确定通过水性介质中纤维108的溶胀，孔径减小高达其初始直径的47％。

图7显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的实验捕获图像，其中通过相应的工艺设计，即多个喷丝头的串联排列，完成了纤维108的两个叠置层200、202的形成。两个单独的但连接的层200、202由图7中的水平线表示。例如，n层织物102(n≥2)可以通过沿机器方向串联排列n个喷丝头或喷射器122来制造。

下面将更详细地描述本发明的具体示例性实施方案：

图8显示了根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的一部分的实验捕获图像，其中通过制造方法的相应工艺控制来形成多个较小的第一孔260。图9显示了根据图8的纤维素纤维非织造织物102的另一部分的实验捕获图像，其中通过制造方法的相应工艺控制来形成多个较大的第二孔264。为了制造图8和图9中所示的织物102，可以配置图1的控制单元140以调节工艺参数，使得织物102形成具有较小的第一孔260(比较图8)并且具有较大的第二孔264(比较图9)。例如，多个第二孔264可以通过对相应的织物部分或整个织物的水力缠结选择性地形成。因此，形成第二孔264的相对大的空隙可以通过高压水射流的方式在织物102中形成。因此，可以通过使纤维108移位从而在纤维束之间形成空隙来形成第二孔264。因此，可以通过图案化均匀纤维网络以由此获得图案化的纤维网来制造第二孔264。与此相反，多个第一孔260可以形成为纤维108的高密度纤维网。换句话说，第一孔260被定义为纤维-纤维距离或纤维间距离。因此，可以通过简单地使用均匀的纤维网来制造第一孔260。

由于用装置100以及参照图1描述的方法制造连续纤维108，可以获得图8和图9中所示的织物，所述织物每体积具有例如小于5,000个末端/cm³的非常少量的纤维末端。所述制造方法的另一个结果是纤维108的铜含量小于5ppm以及镍含量小于2ppm。织物102中不需要的重金属的耗竭是相应工艺参数调整的结果，其在制造过程中既不涉及重金属源(例如不使用铜盐溶液)也不会使用过的操作流体(例如莱赛尔纺丝溶液104、凝固流体106、气流146等)或已制造的纤维108与重金属源接触。

根据图8和图9的织物102可以被构造成芯吸速度为至少0.25g水/g织物/秒。因此，介质可以快速进入或离开第一孔260，并且介质可以快速在第二孔264中注入和/或从第二孔264释放。

图8显示了从挤出的莱赛尔纺丝溶液104(无需进一步加工)获得的基本上均匀的纤维分布。与此相反，图9显示了从挤出的莱赛尔纺丝溶液104(随后进行水力缠结)获得的非均匀的纤维分布，所述水力缠结产生第二孔264。当通过水力缠结或针刺形成二级孔264时，二级孔264可以以定义的空间顺序排列，例如以矩阵模式排列。然而，在其他实施方案中，二级孔264的分布也可以是随机分布的。一级孔260也可以以空间顺序排列或随机分布。

比较图8与图9可以看出，多个第一孔260设置在整个织物102上，而多个第二孔264仅设置在织物102经水力缠结的子部分(subsection)上。具体地说，图9中所示的第二孔264之间的织物区域也可以设置有图8中所示的第一孔260。这可以通过水力缠结选择性地形成第二孔264来获得，而第一孔260是作为织物102形成过程中的纤维间隙自动生成的。

图10是根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102以干织物状态(即纤维108内没有水)显示的示意图，其具有不同的织物部分268、270，不同的织物部分268、270具有不同的多个孔260、264，260、264具有在不同尺寸范围内的不同尺寸280、282。图11是图10的纤维素纤维非织造织物102的示意图，以湿织物状态显示(即，在纤维108浸有水从而变得溶胀和/或在空间上移位的状态下)。图10和图11的纤维素纤维非织造织物102直接由莱赛尔纺丝溶液104制造，并且包括基本上连续纤维108的网络。图10和图11描述了基于纤维溶胀的颗粒保留和释放机制。

织物102包括第一织物部分268，第一织物部分268具有在第一组(firstplurality of)多根纤维108之间界定的多个第一孔260。第一孔260(图10中仅示出一个)对应于用于使容纳在一个第一孔260的第一颗粒262离开织物102的第一最小所需通道(参见附图标记290)。在图10所示的织物102的干燥状态下，第一颗粒262的尺寸使得它能够沿着根据附图标记290的通道移动，以进入织物102或离开织物102。换句话说，第一孔260具有在第一尺寸范围内的尺寸280并且被配置成用于保留或释放一个或多个第一颗粒262。

除此之外，织物102包括多个第二孔264。第二孔264(图10中仅示出一个)对应于用于使容纳在一个第二孔264中的较大的第二颗粒266离开织物102的第二最小所需通道(参见附图标记292)。在图10所示的织物102的干燥状态下，第二颗粒266的尺寸使得它能够沿着根据附图标记292的通道移动，以进入织物102或离开织物102。换句话说，第二孔264具有在第二尺寸范围内的尺寸282并且被配置成用于保留或释放第二颗粒266。第一尺寸范围所包含的尺寸280小于第二尺寸范围所包含的尺寸282。第一尺寸范围和第二尺寸范围可以是不同的尺寸范围，特别是280、282可以没有共同的尺寸。

包括微原纤纤维素的连续纤维108被构造成使得多个第一孔260和多个第二孔264能够通过湿气诱导的纤维溶胀改变相应的尺寸范围。根据图11，已经将水分添加到织物102中，其导致纤维108的网络的改变，使得纤维108现在延伸到所需的最小通道中(参见附图标记290、292)并且防止相应的颗粒262、266离开织物102。因此，织物102可以从图10所示的状态(其中颗粒262、266可以自由地进入织物102或离开织物102并因此处于释放状态)转换成如图11所示的另一个状态(其中颗粒262、266被保留(或夹紧或锁定)在织物102内。如果图11中所示的织物102再次被干燥(例如通过温度触发的水分蒸发使水分离开织物102)，纤维108将再次收缩并因此返回到图10中所示的释放状态。

总之，在根据图10的干燥状态下，第一颗粒262能够进入或离开第一孔260，并且第二颗粒266能够进入或离开第二孔264。与此相反，在根据

图11的湿状态下，第一颗粒262和第二颗粒266都不能分别进入或离开第一孔260和第二孔264。因此，可以进行向织物102添加水分以通过纤维108的基于水分的溶胀来调节尺寸范围的减小。从织物102去除水分将通过纤维108的基于水分的收缩来增加尺寸范围。因此，可以使用根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102来调节纤维108的湿度状态，以改变多个第一孔260和多个第二孔264的相应尺寸范围，从而调节织物102的颗粒保留或释放性能。

图12是根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的一部分的示意图，其显示通过将织物102从干纤维状态转变为湿纤维而改变空腔274的空腔尺寸L和l。

从图12中可以看出，织物102被构造成使得空腔274(图12中示出了其中的一个)在纤维108之间被限定或界定。在所示实施方案中，五根纤维108围绕并由此界定空腔274，其中可以容纳颗粒262、266或活性剂272、276(比较图15)。为了使织物102在介质保留状态(对应于溶胀的纤维108并因此闭合空腔274)和介质释放状态(对应于收缩的纤维108并因此打开空腔274)之间转变，可以使纤维108改变直径(参见图12中的箭头，表示在水分引起所示纤维108溶胀的情况下纤维直径增加“s”)。如图12所示，从织物102的干燥状态到湿润状态，空腔或孔可以经历直径减小例如20％。相应地，从织物102的干燥状态到湿润状态，空腔274(在纤维108之间界定)可以经历直径从“L”减小到“l”。

纤维108的干燥收缩状态由图12中的实线表示。相应地，纤维108的湿润溶胀状态由图12中的虚线表示。通过浸湿水分，纤维108的半径增加了距离s。由于空腔274由纤维108界定，因此纤维108从收缩到溶胀状态的这种转变使空腔274的直径从L减小到l。

图13显示了根据本发明的示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的示意性横截面视图，该纤维素纤维非织造织物102由具有不同纤维粗细d和D>d的相互连接的纤维108的两个堆叠和融合的层200、202组成(参见图13下方的两个细节图)。更具体地，位于不同层200、202中的不同纤维108的平均纤维直径(即，层200、202各自的纤维108的平均值)不同。层200、202各自的纤维108也在融合位置204处融合，比较图13的下方的两个细节图。还示出了层200、202之间的界面的进一步细节，其中融合点204是可见的，其在界面处使两个层200、202的纤维108连接成一体，以增加织物102在界面处的稳定性(参见图13上方的细节图)。此外，位于不同层200、202中的不同纤维108在至少一个相应的融合位置204处连接成一体。

可以调节融合性能以获得所需的性能，也就是在织物102中保留或释放介质(参见附图标记262、266、272、276)。例如，每体积织物102的融合点204数可以在层200、202中的各自的一层内和/或层200、202之间单独调节。这可以通过调节凝固特性来完成(特别是在纤维支撑单元132的纤维容纳表面上游的莱赛尔纺丝溶液104的长丝凝固，在纤维支撑单元132的纤维容纳表面上铺设长丝之后莱赛尔纺丝溶液104的长丝的凝固等)。可以调整不同层200、202之间的融合，使得在相反方向上拉动层200、202导致织物102在不同层200、202之间的界面处分离。换句话说，可以将基于融合的不同层200、202之间的粘附力调整为小于不同层200、202中的每一层内的基于融合的粘附力。

位于不同的层200、202中并且形成有不同的平均直径和不同的融合特性的纤维108可以具有不同的功能。这些不同的功能可以由不同的平均直径支持，但是也可以通过相应的涂层等进一步促进。这些不同的功能可以为例如芯吸速度、各向异性行为方面的不同行为、不同的吸油能力、不同的吸水能力、不同的可清洁性和/或不同的粗糙度。

图13的多层纤维素纤维非织造织物102可以使用装置100和下面参照图14描述的相应制造方法由莱赛尔纺丝溶液104直接制造。有利地，根据

图13的织物102的纤维108的部分重金属污染对于每种单独的化学重金属元素，不超过10ppm(即，对于铁不超过10ppm、对于锌不超过10ppm、对于镉不超过10ppm等)。除此之外，织物102的总的或整体重金属含量(将所有重金属化学元素(即特别是Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、Cd、Sn、W、Pb、Bi)一起求和)不超过30ppm。除此之外，纤维108具有小于5ppm的铜含量并且具有小于2ppm的镍含量。这是由制造过程中使用的工作流体(特别是莱赛尔纺丝溶液104、凝固流体106、洗涤液、气流146等)造成的，所述工作流体可以基本上不含重金属源，例如铜盐。由于制造过程的这种设计，纤维108可以是高质量的并且可以基本上由纯的微原纤纤维素组成。在制造过程中不存在任何可提及的重金属杂质防止了非常不希望的所涉及的介质(特别是莱赛尔纺丝溶液104)的分解，因此使得可以获得高度可再现的和高纯度的纤维素织物102。

从图13可以看出，各种纤维108的纤维直径不同，因此10％最细纤维108和10％最粗纤维108之间的比率可以大于0.05。例如，在一个实施方案中，至少97质量％的纤维108具有3μm-15μm范围内的平均纤维直径。

同样可以从图13中看出，层200中的第一孔260的尺寸小于层202中的第二孔264的尺寸。例如，第一孔260为纤维-纤维间隙，而第二孔264明显更大并且可以例如通过水力缠结形成。

图14示出了根据本发明示例性实施方案的用于制造纤维素纤维非织造织物102的装置100的一部分，该纤维素纤维非织造织物102由连续纤维素纤维108的两个堆叠层200、202组成。如上所述，图14中所示的装置100与图1中所示的装置100之间的区别在于，图14的装置100包括两个串联排列的喷射器122和分别配置的凝固单元128。鉴于传送带型纤维支撑单元132的可移动纤维容纳表面，图14左侧的上游喷射器122产生层202。层200由喷射器单元122产生(参见图14的右侧)，并将其附接到先前形成的层202的上主表面上，从而获得织物102的两个层200、202。

根据图14，控制单元140(控制喷射器122和凝固单元128)被配置成用于调节工艺参数，使得不同层200、202的纤维108在纤维直径方面相差超过最小直径的50％(参见例如图13)。通过控制单元140调节层200、202的纤维108的纤维直径可以包括调节与莱赛尔纺丝溶液104相互作用的凝固流体106的量。此外，图14的实施方案通过沿着可移动纤维支撑单元132串联布置具有孔口126(可选地具有不同特性)的多个喷射器122来调节用于调节纤维直径的工艺参数。例如，这种不同的特性可以是不同的孔口126直径、不同的气流速度146、不同的气流量146和/或不同的气流146压力。

仍然参考图14中所示的实施方案，可以提供一个或多个其他喷嘴杆(bar)或喷射器122，并且可以沿着纤维支撑单元132的传送方向连续布置。多个喷射器122可以布置成使得另一个纤维108的层200可以沉积在先前形成的层202的顶部上，优选地在层202和/或层200的纤维108的凝固或固化过程完全完成之前，这可以触发融合。当适当地调整工艺参数时，这可以在多层织物102的性能方面具有有利效果：

根据图14的装置100，其被配置成用于制造多层织物102，实现了大量的工艺参数，这些参数可用于设计纤维108和孔260以及纤维层200、202的形状和/或直径或直径分布，这是喷射器122串联布置的结果，每个喷射器122可以用可单独调节的工艺参数操作。

同样可以从图14中看出，进一步处理单元134(由控制单元140控制)布置在形成层202的第一喷射器122的下游，但是在形成层200的第二喷射器122的上游。因此，进一步处理单元134将仅进一步处理层202，而不处理层200。在所示实施方案中，进一步处理单元134可以例如是水力缠结单元，其被配置用于选择性地水力缠结层202，而不是层200。结果，层202可具有由于水力缠结而产生的较大的第二孔264，而层200可以形成为具有作为纤维-纤维距离获得的较小的第一孔260而不进一步处理层200。

然而，在又一示例性实施方案中，可以将进一步处理单元134布置在洗涤单元180的下游(比较图1)。在这样的实施方案中，整个织物102可以设置有第二孔或二级孔264。

图15显示了根据本发明的又一个示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的示意图，该纤维素纤维非织造织物102由相互连接的纤维108的两个堆叠层200、202组成，两个堆叠层具有不同的空腔274，所述空腔被定义为各自纤维108之间的中空空间，所述不同的空腔274填充有两种不同的活性剂272、276。可以控制将水加载到纤维108中的速度，使得活性剂272、276顺序释放而不是同时释放。利用所示的织物102，可以获得活性剂272、276的控制释放。

图15的纤维素纤维非织造织物102包括形成基本上连续纤维108的网络的两个相互连接的层200、202。两个层200、202包括在纤维108或纤维组之间界定的孔，比较附图标记260、264。各自的孔260、264与空腔274流体连通。空腔274的体积也是由纤维108界定，并且限定了活性剂272、276各自的容纳空间。更具体地，第一活性剂272(例如第一药剂)容纳在与第一孔260流体连通的空腔274中。相应地，第二活性剂276(例如第二药剂)容纳在与第二孔264流体连通的空腔274中。例如，为了获得填充于织物102的活性剂的形式的药物的最佳药物影响，可能希望，例如在人类患者的体内，应首先释放第一活性剂272，并且仅在此之后释放第二活性剂276。为了实现这一点，可以考虑不同层200、202中的纤维网络的不同性能(在纤维直径、孔径、融合位置204等方面)。更确切地说，响应于织物102所经受的一个或多个条件的变化，可以不同地影响不同的层200、202。更具体地说，层200中的纤维108具有较小的第一孔260、具有较大直径的纤维108并且具有仅由四根纤维108界定的空腔274。与此相反，纤维108和层202具有较大的第二孔264、具有较小直径的纤维108并且具有由较多数量的纤维108界定的空腔274。这影响层200、202各自对一种或多种条件的变化响应(在活性剂释放性能方面)。

例如，可以调节纤维108的湿度状态以触发200、202各层中纤维108的溶胀或收缩，从而控制活性剂272、276各自通过孔260、264从空腔274中释放。特别地，调节纤维108的湿度状态以触发纤维溶胀或收缩从而控制第二活性剂276仅在第一活性剂272从与第一孔260流体连通的空腔274中的释放完成之后，从与第二孔264流体连通的空腔274中释放可能是有利的。

还可以调节除纤维108和/或织物102的湿度状态之外的另一条件(例如纤维网络的机械张力、温度相关参数等)，用于触发第一活性剂272的释放以及随后的第二活性剂276的释放。

通过采取这种措施，可以基于填充有两种或多种类型的活性剂272、276的织物102来制造产品，其中可以精确地预测第二活性剂276的释放在第一活活性剂272的释放完成之前不会开始。

根据示例性实施方案，纤维素纤维非织造织物102的纤维108的溶胀特性可以是功能化的，即可以用于在使介质进入织物102、介质从织物102中去除和/或介质在织物102中的保留和释放特性方面精确限定织物性能。通过控制制造这种织物102的工艺参数，可以调节织物102的纤维108的湿度依赖性的溶胀和收缩行为。更具体地说，所得产品的液体扩散速度(例如芯吸速度)也可受这种工艺控制的影响。在一个实施方案中，使用连续纤维素纤维108的溶胀(或水分膨胀)能力并控制其以将颗粒262、266或活性剂272、276机械固定在织物102内。例如，在调整纤维溶胀性能方面，通过以下来控制制造方法，相应地调节工艺参数(例如纤维102的直径、纤维102的直径分布)、调节纤维108之间的融合位置204、调节纤维108的结晶度、调节α室内容物(αcell content)等。通过调节纤维108之间的孔260、264的各向异性排列，还可以调节织物102的各向异性溶胀行为和/或各向异性芯吸速度。此外，可以在纤维108的制造过程中向一种或多种工作流体添加添加剂(例如莱赛尔纺丝溶液104、凝固流体106、气流146、洗涤液等)，从而在存在或不存在水分的情况下，特征性地影响纤维108的溶胀行为或收缩行为。特别地，织物102可以引入和排出颗粒262、266，并且可以在颗粒尺寸方面具有选择性。

根据一个实施方案，提供纤维素纤维非织造织物102，以确保湿度引起的纤维108的溶胀可以在织物102的整个体积上不受干扰地发生。有利地，纤维108可以在纤维形成之前，即在完成纤维108的凝固或沉析之前融合。通过制造方法的相应工艺控制，可以获得具有一级孔260和(特别是部分敞开的)空腔274的纤维网络。纤维素具有适当的可湿性(描述性地说，其接触角可明显低于90°)。由于纤维108的可润湿表面，可以获得强毛细管作用。结果，存在的水分可迅速扩散和分布，并由此可以以可预测的溶胀速度触发纤维108的系统性溶胀。特别地，可以通过制造方法的工艺参数精确地控制溶胀行为和区域性水分扩散之间的比率。这种毛细吸力效应也可以用于携带颗粒，然后颗粒在溶胀后可以被捕获在织物102中。

溶胀过程的反向过程，即收缩过程，以可逆的方式起作用：由于界定空腔274的纤维108之间的高度融合，可以获得均匀的水分平衡特性，这进而导致织物102内纤维108的均匀收缩行为。

通过改变根据本发明示例性实施方案的纤维素纤维非织造织物102的水分含量，可以实现纤维几何形状的机械改变。例如，这种改变可以包括改变开口直径。这种改变可用于精确受控地将颗粒262、266引入织物102中或将这种颗粒262、266从织物102移向环境。特别地，可以控制纤维108的溶胀速度，从而控制空腔274的打开时间和关闭时间。

例如，还可以改变纤维108的结晶度以控制纤维108的溶胀性能。例如，由气流146辅助的莱赛尔纤维纺丝溶液104的股线的拉伸可以是用于调节纤维108的湿度控制的溶胀的合适工艺参数。

在织物102中有利实现连续纤维108提供了沿纤维108的整个长度的液体分布，而不仅仅是在短纤维部分内。在这方面，使用参考图1和图14描述的制造方法获得的少的每体积纤维末端数量是有利的。

另一个工艺参数是在制造过程中至少部分纤维108的扭曲，可以调节该参数以影响织物102的孔性能和溶胀能力。通过采取这种措施可以进一步改善织物102的介质保持性能，因为用扭曲的纤维108产生多维张力分布，特别是在溶胀时。扭曲纤维108还可以提供增强的毛细效应。

根据本发明示例性实施方案的织物102可用于制造擦拭巾，特别是工业用擦拭巾。对于专业的擦拭巾，预先已知可由擦拭巾吸收或收集的颗粒262、266的直径范围可能是有利的。通过在制造期间控制织物102的孔径(例如通过水力缠结)，也可以预测可吸收或可收集的颗粒262、266的直径范围。相应的擦拭巾可以是多用途擦拭巾。可以随后干燥具有在清洁过程中吸收或收集的颗粒262、266的湿擦拭巾，这可导致纤维108的收缩。利用织物102的相应构造，纤维108的收缩甚至可以引起孔径的增加和粘合力的减小使得吸收或收集的颗粒262、266可以简单地从擦拭巾中去除。颗粒262、266甚至可以自动地从织物102中掉出。或者，可以通过振动或摇动织物102来促进颗粒262、266从织物102上去除。非常有利地，由于在莱赛尔纺丝溶液104的基础上形成织物102，因此这种织物102的重金属污染可以非常低。通过进行悬浮纺丝法也可以获得类似的性能，以获得微原纤或纳米原纤纤维素。

根据本发明示例性实施方案的织物102可用于湿地板或用于表面的湿式清洁的拖把。这种通过供应水活化的产品可以允许增加灰尘颗粒262、266的附着力以及它们在织物102内的保留。一方面，由纤维素制成的纤维102的缓慢溶胀可以确保粘附力保持足够长的时间。另一方面，考虑到织物102的基本上连续纤维108，可以实现足够快的液体扩散。可以通过相应地调节制造方法的工艺参数来调节可控的融合和纤维直径变化。

根据本发明示例性实施方案的织物102可用于具有受控的活性物质递送的医疗产品。例如，织物102可以形成创可贴或医用绷带的基材，其可以填充有一种、两种或多种活性剂272、276。当覆盖伤口时，这种医疗产品可以快速激活由织物102与体液接触触发(甚至非常小的表面区域)的一种或多种活性剂272、276(例如消毒剂)的释放。通过可控的溶胀速度，可以控制直到释放相应的活性剂272、276的延迟时间。同样对于所描述的医疗应用，非常有利的是，由于基于莱赛尔纺丝溶液104的制造，可以制造具有极小的重金属污染的织物102。医疗产品可以是药物递送系统、消毒系统、清洁系统或隔离系统(例如相对于环境隔离患者)。织物102的高的纤维内流体容纳能力可以从患者移除液体，并且可以同时向患者提供活性剂272、276。

根据本发明示例性实施方案的织物102可用于干燥器片材。可以将干燥器片材添加到干燥器中以干燥衣物，从而在干燥过程中释放一种或多种活性剂(例如香料、消毒剂、干燥促进剂等)。对于这种应用，可以使用这样的效果：在纤维织物102的非溶胀状态下，织物102内部的机械张力条件不同于织物102溶胀状态下的机械张力条件。通过改变织物102的纤维108的纤维直径，可以确保具有嵌入颗粒272、276的某些空腔274所处的机械张力比当整个片材溶胀时更小。这可以触发活性剂272、276的释放。此外，由溶胀或收缩产生的压力可以将粘性液滴压出织物102。描述性地，溶胀或收缩过程可以被认为是促进活性剂272、276释放的织物102的机械挤压。

根据本发明示例性实施方案的织物102可以用于具有附加活性剂272、276的面膜。基于织物102制造的面膜可以在其生产期间富含一种或多种活性剂272、276。此外，以不同(特别是非重叠的)时间间隔释放的多种活性剂272、276可以集成在同一个面膜中。例如，可以在使用面膜期间通过连续干燥程序触发活性剂272、276的释放。换句话说，当使用面膜时，在开始时储存在其中的水分可蒸发，这可导致织物102的纤维108的收缩。通过相应的织物设计，活性剂272、276的释放可以在达到某个收缩水平时启动。在这种情况下，织物102的突出的水分扩散能力可用于均匀地分布水分并在使用期间均匀地干燥面膜。考虑到人脸皮肤的某些部分比其他皮肤部分吸收更多水分的事实，这是特别有利的。织物102可以平衡这种不均匀性，并且由于织物102的高流体扩散速度，可以确保在整个面膜上均匀的水分分布。此外，纤维108的收缩速度(其可以通过控制制造方法的工艺参数来调节)可以使织物102的活性剂释放速度适应面部皮肤的活性剂吸收速度。也可以调节不同活性剂272、276一个接一个的多级释放。例如，首先，可以将位于织物102表面的第一活性剂272提供给皮肤。此后，纤维108的持续收缩可以触发在收缩之前已经锁定在空腔274内的第二活性剂276的释放。通过形成多层织物102和/或通过控制融合均匀性可以促进干燥过程的均匀性。当纤维结构的均匀度高时，可以确保在干燥过程中水分平衡的适当的动力学。

总之，尤其可以根据本发明的示例性实施方案进行以下调整中的一个或多个：

-低的均匀的纤维直径可以允许获得织物102的高平滑度

-具有低的平均纤维直径的多层织物102可以允许以低织物密度获得高的织物厚度

-功能化层的相同吸收曲线可以允许获得均匀的湿度和流体容纳行为，以及在流体释放方面的同质行为

-所描述的织物102的层200、202的连接允许设计在层分离时起毛少的产品

-还可以使单层200、202不同地功能化，从而获得具有各向异性特性的产品(例如用于芯吸、油容纳、水容纳、可清洁性、粗糙度)。

最后，应该注意的是，上述实施方案说明而不是限制本发明，并且在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围内，本领域技术人员将能够设计许多替代实施方案。在权利要求中，括号中的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”和“包含”等不排除除了在任何权利要求或说明书中作为整体列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。要素的单数引用不排除这些要素的复数引用，反之亦然。在列举了若干设备的装置权利要求中，这些设备中的若干个可以由同一个软件或硬件项来体现。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能用于获益。

在下文中，描述了用于产生融合系数的变化的实例并且如下表中所示。纤维素纤维织物中的不同融合系数可以通过改变凝固喷雾流量，同时使用恒定的纺丝溶液(即具有恒定稠度的纺丝溶液，特别是莱赛尔纺丝溶液)以及恒定的气体流量(例如空气流量)来实现。由此，可以观察到凝固喷雾流量和融合系数之间的关系，即融合行为的趋势(凝固喷雾流量越高，融合系数越低)。MD在此表示机器方向，CD表示横向。

柔软性(由已知的Specific Hand测量技术描述，在非织造标准WSP90.3的基础上用所谓的“Handle-O-Meter”测量，特别是在本专利申请优先权时有效的最新版本)可以遵循上述融合趋势。韧性(用Fmax描述)(例如根据EN29073-3，(对应于ISO9073-3)，特别是在本专利申请的优先权日有效的最新版本)也可以遵循所述的融合趋势。因此，可以根据融合程度(由融合系数明确说明)调节所得纤维素纤维非织造织物的柔软度和韧性。