多组分脂肪族聚酯混合纤维的制作方法_4

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钟时,呈现出的热收缩值小于20%,优选地小于15%并且最优选地小于大约10%。包含成核剂也可以提高第二聚合物组分的结晶度。
[0054]此外,聚合物组分可以通过熔融温度,特别是相对熔融温度来定义。在一些实施方式中,第二聚合物组分的熔融温度为大约160°C或者更高,但取决于想得到的加工条件,其它熔融温度也可以被使用。优选地,第一聚合物组分具有显著地低于第二聚合物组分的熔融温度的粘合温度,因此在第一聚合物组分发生软化或者流动的温度下,第二聚合物组分并不会显著地变软或者熔融。如果需要,额外的添加剂可以被添加到聚合物组分中,用来区分两种PLA组分的熔融特性。在一些实施方式中,第一聚合物组分包含添加剂,用来降低第一聚合物组分的粘合温度。
[0055]如上讨论的,熔体流动指数是另一个可以用来区分两种PLA聚合物组分的特性。在不同的实施方式中,当根据熔化流动测试ASTM D1238在210°C和使用2160g基重测试时,第一聚合物组分具有的熔体流动指数为大约30或者更大。在一个实施方式中,第一聚合物组分的熔体流动指数在相同的测试条件下大约为45或者更大。在一个优选地实施方式中,第一聚合物组分具有的熔体流动指数在同样的测试条件下大约为60或者更大。
[0056]可热粘合的第一聚合物组分和第二聚合物组分都可以任选地包含不会不利地影响所需性能的其他组分。可以用作其它组分的示例性材料包括但是不限于颜料,防老化剂,稳定剂,表面活性剂,蜡,流动促进剂,固体溶剂,微粒,和其他用来提高第一和第二组分的加工性能的材料。例如,稳定剂可以添加到生物可降解聚合物中来降低原本可能发生在聚乳酸纺丝过程中的热降解。此类稳定剂的使用在U.S.专利号5,807,973中已披露,其通过参考全部引入。另外,可以任选地包含提高聚乳酸生物可降解性的添加剂,如U.S.专利号5,760,144披露的,之前已经通过参考被引入。这些和其他的添加剂可以常规量使用。
[0057]如果需要,根据本发明披露的纤维可以包含一种或多种其它聚合物,选自本领域熟知的可以加工成纤维的任何类型的聚合物,包括聚烯烃,聚酯,聚酰胺和类似的。合适的聚合物的例子包括但是不限于,聚烯烃包括聚丙烯,聚乙烯,聚丁烯,和聚甲基戊烯(PMP),聚酰胺包括尼龙,例如尼龙6和尼龙6,6,聚丙烯酸酯,聚苯乙烯,聚氨酯,聚甲醛树脂,聚乙烯乙烯醇,聚酯包括芳香族聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚萘二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸三亚甲基酯,聚对苯二甲酸I,4-环己二甲酯(PCT),聚苯硫醚,热塑弹性体,聚丙烯腈,纤维素和纤维素衍生物,聚芳香族酰胺,乙缩醛,含氟聚合物,它们共聚物和三元共聚物和它们的混合物(mixtures)或者复合物(blends)。
[0058]芳香族聚酯的其它例子包括(I)具有2-10个碳原子的亚烷基二醇与芳香二酸的聚酯;(2)聚萘二甲酸亚烷基酯,其是2,6_萘二羧酸与亚烷基二醇的聚酯,例如聚萘二甲酸乙二醇酯;和(3)源于1,4_环己烷二甲醇和对苯二甲酸的聚酯,例如聚对苯二甲酸环己烷酯。示例性聚对苯二甲酸亚烷基酯包括但是不限于,聚对苯二甲酸乙二醇酯(即PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯。
[0059]在一个优选地实施方式中,多组分纤维是同心的壳/芯粘合纤维,其芯组分(第二聚合物组分)构成纤维横截面区域的大约50%。第二聚合物组分可以包含半结晶PLA,该PLA中右旋体的含量为大约2.0%或者更低,其相应的熔融温度为160°C或者更高。壳组分(第一聚合物组分)可以构成纤维的横截面区域的大约50%,并且可以包含右旋体含量为大约8 %或者更高的完全无定形的PLA。在一些实施方式中,壳组分可以在挤出之前或挤出过程中与大约0.5重量%到大约4.5重量%的季戊四醇混合。
[0060]制造多组分纤维的方法是本领域熟知的,不需要在这里详细描述。通常,为了形成多组分纤维,至少两种聚合物被分别的挤出并且喂入到聚合物分配系统中,在其中聚合物被引入到分割的喷丝板。聚合物沿着分开的路径进入纤维喷丝头,并在喷丝孔结合。对喷丝头进行设置,从而获得所需形状的挤出物。
[0061]随着挤出物通过模,形成细流,或者细丝,在它们在周围流体介质中冷却固化之前保持熔融状态一段时间,该流体介质可以是吹过细流的冷却的空气。一旦固化,细丝由导丝辊或者其它卷绕表面卷绕。在连续拉丝工艺中,导丝辊牵伸着细流的速度与导丝辊相称,细线在导丝辊上卷绕。在喷气工艺中,细流被收集进喷嘴,例如空气枪,并且吹到卷绕表面,例如滚筒或者移动带上,来形成纺粘的网。在熔喷工艺中,空气被喷射到喷丝头的表面,当细流在冷却空气路径中被收集到卷绕表面时,同时为其提供牵伸和冷却,从而形成纤维网。不管所用的熔体纺丝工艺的类型,重要的是细流在熔融状态下,即在固化发生之前被牵伸,来降低纤维的直径。本领域熟知的示例性熔体牵伸比可以被使用。当使用连续拉丝或者直纺工艺时,可以使用传统拉丝设备来牵伸固体状态的细线,该设备,比如,例如,以不同速度运行的连续导丝辊。例如,参见U.S.专利号5,082,899,通过参照全部引入。
[0062]在固体状态连续纺丝牵伸之后,其可能是波纹的或者有纹理的,并且以需要的纤维长度切断,从而生产短纤维。短纤维的长度范围通常从大约25mm到大约50mm,但纤维也可以根据需要更长或者更短。参见,例如,Taniguchide等的U.S.专利号4,789,592,和Strack等的U.S.专利号5,336,552,每一个通过参照全部被引入。
[0063]本发明的多组分纤维可以是短纤,绳,纺粘型纤丝,连续长丝,或者熔喷纤维。通常,根据本发明形成的短纤,多股长丝,和纺粘型纤维可能的纤度为大约0.5到大约100旦。熔喷纤丝可能的纤度为大约0.001到大约10.0旦。单丝纤维可能的纤度为大约50到大约10,000 旦。
[0064]如上所述,多组分纤维可以掺入到非织造织物中。本发明的纤维可以成形到非织造网中,通过本领域任何合适的方式,尤其是其中使用热粘合的。此外,连续长丝通过纺粘过程可以被直接纺入到非织造网中。除了本发明多组分纤维之外的其他纤维也可以存在,包括本领域熟知的任何类型的合成纤维和/或天然纤维。示例性合成纤维包括聚烯烃,聚酯,聚酰胺,丙烯酸类(acrylic),人造丝,乙酸纤维素,热塑性多组分纤维(例如传统的壳/芯纤维,例如聚乙烯壳/聚酯芯纤维)和类似的和它们的混合物。示例性天然纤维包括羊毛,棉,木浆纤维和类似的和它们的混合物。
[0065]本发明的多组分纤维尤其可以,单一或者与其它纤维结合地,掺入到熔喷非织造织物中。熔喷技术在本领域是熟知的,并且在不同的专利中被讨论,例如,Buntin等的U.S.专利号 3,987,185 ;Buntin 的 U.S.专利号 3,972,759 ;和 McAmish 等的 U.S.专利号4,622,259 ;每一个通过参考全部引入。本领域熟知的其它热粘合方法也可以使用。
[0066]因此,当多组分纤维在适当的粘合温度时,在该温度下第一聚合物组分能够形成合适的粘合,但是该温度低于第二聚合物组分的熔融温度,第一组分将会变软或者熔融同时第二组分将会通常维持它的刚性结构。这里描述的多组分纤维尤其适用于热风粘合过程,其使用热风(通常没有额外的压力)来热粘合纤维或者由其形成的织物。这包括热风粘合和辐射加热粘合。在不同的实施方式中,如这里所述的多数多组分纤维可以在大约80°C到大约220°C热风粘合。在一个优选的实施方式中,多数的如上所述的多组分纤维在大约130°C热风粘合。其他粘合方法,例如热轧粘合或者其他压力驱动粘合过程,也可以用来使这里描述的多组分纤维形成织物。
[0067]包含本发明多组分纤维作为一个组分的非织造织物特别适用于一次性产品。具体的例子包括但是不限于一次性尿片,成人失禁产品,卫生棉,棉球,柔湿纸巾,围嘴,伤口敷料,和外科手术帽(capes)或者手术帘。
[0068]如上所述,根据本发明披露的多组分纤维在提供改善的粘合特性方面特别有效,特别是在通过类似热风粘合的方法中。制备本发明披露的在热风粘合过程中表现适合的纤维的能力,可以通过许多不同的标准来评估。就本身而言,预计本领域的技术人员依据本发明披露的知识可以使用具有这里描述的特性的聚合物组分来形成符合不同标准的多组分纤维。因此以下的描述用来使人们可以清晰地评估本发明披露中的给定的纤维,并且不应将本发明披露的纤维限制到仅仅是【具体实施方式】。
[0069]一种适合于评估根据本发明的纤维的测试,涉及热粘合非织造网或者织物的抗张强度,该非织造网或者织物是由使用本发明披露的多组分纤维作为唯一的粘合剂来形成的。特别地,抗张强度可以采用梳理过的,包含75重量%PLA6202D纤维(由FiberInnovat1n Technology制造)和25重量%的本发明多组分粘合纤维的非织造织物来评估,其中最终织物是通过在粘合炉中130°C下停留12秒热风粘合的。使用这里描述的多组分纤维作为粘合纤维来形成的一
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