专利名称：含皮肤护理添加剂的纤维、非织造织物、多孔膜及泡沫塑料的制备方法
技术领域：
本发明涉及含皮肤护理添加剂的纤维、非织造织物、多孔膜及泡沫塑料的制备方法，涉及含皮肤护理添加剂的纤维、非织造织物、膜和泡沫塑料以及含有这些材料的产品。
背景技术：
非织造织物被用于许多应用领域中，包括具有吸收功能的个人护理产品、服装、医用产品及清洁产品。非织造个人护理产品包括婴儿护理产品如尿布，儿童护理产品如训练裤，女性护理产品如卫生棉以及成人护理产品如失禁产品。非织造服装包括防护工作服和医用服装如外科手术服。其它非织造医用产品包括非织造外伤敷料和外科敷料。非织造清洁产品包括毛巾及揩布。非织造织物还有众所周知的其它用途。以上所列并非完全列举。
非织造织物的各种性能决定了非织造织物在不同应用领域的适用性。非织造织物可被加工成具有不同性能以适用于不同需要。非织造织物的各种性能包括液体处理性能如润湿性、分散性、吸收性，力学性能如拉伸强度、撕裂强度，柔软性、耐用性如耐磨性以及外观性能。
非织造织物的生产是一门已高度发展的技术。总的来说，非织造织物及其加工包括形成丝或纤维以及将丝或纤维放置在载体上使之交叠或缠结。根据织物完整度的需求，接下来可通过某些方法将形成织物的丝或纤维结合在一起，例如使用粘合剂、使用热或压力或两者同时使用、声波粘结技术或者用针或水喷射缠结等等。符合上述总原则的生产纤维的方法有几种。然而，两种通常所用的工艺是纺粘法和熔喷法且得到的非织造织物分别为纺粘非织造织物和熔喷非织造织物。
一般而言，制造纺粘非织造织物的步骤包括通过喷丝板将热塑性材料挤出，采用高速空气流冷却并拉伸挤出材料使之成为丝束，然后在成型表面上形成无规纤维网或布。这种方法属于熔纺。纺粘工艺在大量的专利中都有大致的描述，包括如Matsuki等人的美国专利US 3,802,817、Dorschner等人的美国专利US4,692,618、Appel等人的美国专利US4,340,563、Kinney的美国专利US 3,338,992和US3,341,394、Levy的美国专利US3,502,538、Hartmann的美国专利US 3,502,763和US 3,909,009、Dobo等人的美国专利US 3,542,615以及Harmon的加拿大专利No.803,714。
另一方面，熔喷非织造织物是通过一个或多个孔口将热塑性材料挤出，吹送高速空气流，通常是热空气，通过挤出口来产生一个空气传送的熔喷纤维帘并将纤维帘放置在成形面上来形成无规纤维网或布。熔喷工艺在大量的出版物上都有描述，如Wendt在Industrialand Engineering Chemistry，48卷第8期(1956)，1342-1346页上发表的“Superfine Thermoplastic Fibers”，该文描述了在华盛顿特区的海军研究实验室(Naval Research Laboratory)中所做工作；1954年4月15日的海军研究实验室报告111437；美国专利US4,041,203、3,715,251、3,704,198、3,676,242和3,595,245以及英国说明书1.217,892。
纺粘非织造织物和熔喷非织造织物通常可以通过形成非织造织物的丝或纤维的直径和分子取向来区分。纺粘和熔喷丝或纤维的直径是指平均横截面尺寸。纺粘丝或纤维通常具有大于6微米的平均直径且经常其平均直径在12到40微米范围内。熔喷纤维的平均直径小于6微米，然而，由于也能生产直径为至少6微米的较大的熔喷纤维，所以可采用分子取向来区分具有相近直径的纺粘丝和纤维与熔喷丝和纤维。对于某一确定的纤维或丝尺寸和聚合物，纺粘纤维或丝的分子取向通常大于熔喷纤维的分子取向。聚合物纤维的相对分子取向可通过测量具有相同直径的纤维或丝的拉伸强度和双折射来确定。
纤维和丝的拉伸强度是一种将纤维或丝拉伸至断裂所需的应力的度量。
双折射可通过1991年春发表的INDA Journal of NonwovensReaersh，(Vol.3，No.2，p.27)中所述的方法进行计算。聚合物纤维的拉伸强度和双折射由于特定的聚合物和其它因素而不同。然而，对于某一确定的纤维尺寸和聚合物，纺粘纤维或丝的拉伸强度通常高于熔喷纤维的拉伸强度且纺粘纤维或丝的双折射明显大于熔喷纤维的双折射。
尽管在技术方面已有一些发展，但仍需提供含有多种皮肤护理添加剂的改良非织造织物和具有多项皮肤护理益处的非织造织物的制造方法。
发明简述为了解决现有技术中存在的困难和问题，人们又发现了一些新材料和制造材料的方法。在一个实施方案中，本发明提供了一种制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的方法，该方法包括(a)将热塑性树脂和至少一种熔融添加剂共混，其中所述至少一种熔融添加剂为第一皮肤护理添加剂；(b)由含有热塑性树脂和所述至少一种熔融添加剂的共混物制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料；和(c)将至少一种外添加剂附着在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上，其中所述至少一种外添加剂为第二皮肤护理添加剂。可通过一个选自下述的步骤将所述至少一种外添加剂附着于纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上(a)将皮肤护理添加剂的颗粒或包含至少一种外添加剂的颗粒静电针刺(electrostatic pinning)在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；(b)将含有所述至少一种外添加剂的溶液、乳液或其它混合物喷射到纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；(c)将纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面加热，然后将含有所述至少一种外添加剂的颗粒沉积在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；(d)将纤维、非织造织物、多孔膜的至少一部分外表面加热，然后将含有所述至少一种外添加剂的颗粒沉积在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；(e)将含有所述至少一种外添加剂的颗粒沉积在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上，然后加热纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少该部分外表面；和(f)将所述至少一种外添加剂涂布或附着在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上。该熔融添加剂可以选自聚二甲基硅氧烷化合物、烷基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、胺官能硅氧烷、硅橡胶纯胶料、硅树脂、硅氧烷弹性体、聚二甲基硅氧烷类、聚二甲基硅氧烷共聚醇和类脂物以及它们的衍生物。例如该熔融添加剂可以包括甾醇和或植物甾醇，含量可以占纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的约0.1％重量-10％重量，或者约0.25％重量-5％重量，甚至是约1％重量-2％重量。该外添加剂可以选自植物提取物、粘土颗粒、滑石颗粒、氮化硼颗粒、玉米淀粉、沸石、氧化锌、透明质酸、聚氨基葡糖和化学改性的硫酸聚氨基葡糖。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的方法，该方法包括将热塑性树脂与至少一种熔融添加剂共混，并由含有该热塑性树脂和类脂物的共混物制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料，其中所述至少一种熔融添加剂是一种类脂物。
在另一个实施方案中，本发明提供含有一种含有热塑性树脂和至少一种皮肤护理添加剂的共混物的多组分纤维，其中所述纤维具有外表面且外表面的至少一部分含有一种第二皮肤护理添加剂。第一皮肤护理添加剂可以选自聚二甲基硅氧烷化合物、烷基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、胺官能硅氧烷、硅橡胶纯胶料、硅树脂、硅氧烷弹性体、聚二甲基硅氧烷类、聚二甲基硅氧烷共聚醇和类脂物以及它们的衍生物，例如聚二甲基硅氧烷、甾醇或植物甾醇类物质，特别是大豆甾醇，其含量可以是多组分纤维的约0.1％重量-10％重量，或者约0.25％重量-5％重量，甚至是约1％重量-2％重量。第二皮肤护理添加剂可以选自植物提取物、粘土颗粒，特别是平均粒径小于500微米的粘土颗粒、滑石颗粒、氮化硼颗粒、玉米淀粉、沸石、氧化锌、透明质酸、聚氨基葡糖和化学改性的硫酸聚氨基葡糖。
本发明还提供了含有这种多组分纤维的非织造织物和含有这种非织造织物和纤维的具有吸收功能的产品如绷带和个人护理产品如尿布。
附图简述
图1(a)是不含皮肤护理外添加剂的双组分纺粘纤维的比较例的扫描电子显微镜照片。
图1(b)是本发明的一个实施例的扫描电子显微镜照片，显示含有以大豆甾醇作为皮肤护理内添加剂和粘土颗粒作为皮肤护理外添加剂的双组分纺粘纤维的情况。
图2是一种制备非织造织物和双组分纤维的方法的示意图。
图3显示将含有护理添加剂的组分局部应用到非织造织物上的一个示例性工艺。
图4显示了将含护理添加剂的组分局部应用到非织造织物上的一种示例性饱和(saturation)或浸润和挤压方法。
定义在此所用到的下列术语具有确定的意义，除非上下文要求一个不同的意义或表达了一个不同的意义。同样，除非特别指出，否则单数通常包括复数，复数通常包括单数。
在这里用到的程度词如“约”、“基本上”和诸如此类的词是指“在所述的环境下，当给出制造操作和材料的公差时，表示为或接近为”，用以防止不道德的侵权者不公平地利用本发明公开的内容(在这里为了帮助理解本发明列出了精确或绝对数字)。
本文所用术语“具有吸收功能的产品”或“具有吸收功能的个人护理产品”是指尿布、训练短裤、游泳衣、具有吸收功能的衬裤、成人失禁产品、清洁揩布、揩布、女性卫生产品、创伤敷料、护理衬垫、缓释贴片、绷带、尸用产品、兽医用产品、卫生用品等。
本文所用术语“含有”、“包含”及其它从“包含”得到的派生词是指存在任何所述特征、元素、整数、步骤或组分的一种开放式表达方式，并不排除存在或增加一个或多个其它特征、元素、整数、步骤、组分或基团。
本文所用术语“织物”是指所有机织物、针织物和非织造纤维网。
本文所用术语“纤维”是指线状物质或结构，通常可由它制得纺织品和非织造织物。术语“纤维”包含连续和不连续丝以及其它长度远远大于其厚度或直径的线状结构。
本文所用术语“熔喷纤维”是指如下形成的纤维将熔融热塑性材料通过多个细小的，通常为圆形的毛细管挤出，使熔融细流或丝束进入集束高速流，通常是热气(如空气)流，该气流通过拉细熔融热塑性材料的细流来减小其直径，该直径可达到微纤直径，然后，该熔喷纤维通过高速气流传送并铺置在成形面上，形成无规分散的熔喷纤维网。这种工艺已被公开，如在Butin等人的美国专利US3,849,241中。熔喷纤维是微纤维，它可以是连续或不连续的，平均直径通常小于10微米，当铺置于成形面上时通常是粘的。
本文所用“多层薄片”是指含有由两层或多层材料压成的复合结构的一种薄片。例如，一层或多层可以是纺粘层和/或一些层可以是熔喷层。多层薄片的一个具体例子是纺粘/熔喷/纺粘(SMS)薄片。其它多层薄片在Brock等人的美国专利US4,041,203、Collier等人的美国专利US5,169,706、Potts等人的美国专利US5,145,727、Perkins等人的美国专利US5,178,931、Timmons等人的美国专利US5,188,885已被公开。多层薄片可以这样制备有序地在一个移动成形带面上首先铺置一纺粘织物层，然后铺置一层熔喷织物层，最后铺置另一纺粘层，之后用下述方式将薄片粘合。或者，织物层可单独制备，在压辊中集中，并在一个独立的粘合步骤中结合。这种织物的单位重量通常为每平方码约0.1-12盎司(每平方米3-400克)，或者更特别是每平方码约0.75-3盎司。在许多不同的结构中多层薄片也可以有不同数量的熔喷层或多层纺粘层且可以包含其它材料如薄膜(F)或适合的材料，例如SMMS、SM、SFS等。
本文所用术语“非织造”和“非织造织物或网”是指一种具有单个纤维、丝束或线的结构的网，这些纤维、丝束或线是交错铺置的，但并不像编织物一样以某种可辨的相同方式排布，所述术语还包括原纤化的薄膜。非织造织物或网可通过许多工艺制得，如熔喷工艺、纺粘工艺、粘合梳理纤网工艺。非织造织物的单位重量通常用每平方码的盎司数(osy)或每平方米的克数(gsm)来表示。纤维的直径通常用微米表示(注从osy换算到gsm是将osy乘以33.91)。
本文所用术语“纺粘网”是指含有小直径纤维的网，所述小直径纤维是通常将熔融热塑性材料以细流形式从一个喷丝板的多个细小的，通常为圆形的毛细管中挤出，且挤出细流的直径被快速减小而得到的纤维，可参见如下专利Appel等人的美国专利US4,340,563、Dorschner等人的美国专利US3,692,618、Matsuki等人的美国专利US3,802,817、Kinney的美国专利US3,338,992和US3,341,394、Hartman的美国专利US3,502,763和Dobo等人的美国专利US3,542,615。纺粘纤维在被铺置于成形面上时通常不是粘的。纺粘纤维一般是连续的，平均直径(取样时至少取10根纤维)大于7微米，经常是10-20微米之间。
这些术语在本专利说明书的其它部分中可能用其它的方式来定义。
详细描述正如上面所讨论的，本发明提供了一种制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的方法，该方法包括(a)将热塑性树脂和至少一种熔融添加剂共混，其中所述至少一种熔融添加剂为第一皮肤护理添加剂；(b)由含有热塑性树脂和所述至少一种熔融添加剂的共混物制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料；和(c)将至少一种外添加剂附着在纤维、非织造织物、膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上，其中所述至少一种外添加剂为第二皮肤护理添加剂。该皮肤护理外添加剂可以是与皮肤护理内添加剂相同的同一皮肤护理添加剂，或在许多情况下，是一种不同于皮肤护理内添加剂的另一种皮肤护理添加剂。本发明同时提供了含有一种或多种具有皮肤护理益处的皮肤护理添加剂的纤维、非织造织物、薄膜和泡沫塑料。含有一种或多种皮肤护理添加剂的纤维、非织造织物、膜和泡沫塑料可作为个人护理吸收产品的一部分，这些个人护理吸收产品有尿布、训练短裤、成人失禁产品、卫生揩布、婴儿和成人湿揩布、皮肤清洁揩布、干揩布、工业揩布、女性卫生产品、创伤敷料、绷带、浴巾、面巾等。本发明的合成纤维可结合到含有纤维素纤维的浴巾、面巾或其它揩布的纤维素底布上。
个人护理吸收产品的许多组成部分如纤维、非织造织物、薄膜和泡沫塑料是由热塑性树脂制成的。热塑性树脂是聚合物，一般是合成聚合物，它们是可热加工的。热塑性树脂受热时可以软化，并形成成型物，如纤维和薄膜，它们可加工为最终产品如尿布。热塑性树脂是容易获得并且是众所周知的。大量的热塑性树脂适合于本发明，推荐的适合于本发明的热塑性树脂包括但并不局限于聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯；聚酯；聚酰胺；可热加工的乳酸聚合物和共聚物；聚氨酯等。推荐的适合的聚烯烃包括但并不局限于聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙稀的聚合物和共聚物。推荐的已商业化的聚烯烃树脂包括德克萨斯州休斯顿的EXXON公司的3445聚丙烯和密歇根州米兰的道化学公司的XUS61800.41聚乙烯。在下面实施例中一般采用3445聚丙烯作为并列型双组分纤维中的第一聚烯烃，采用XUS61800.41聚乙烯作为并列型双组分纤维中的第二聚烯烃来对本发明进行说明。
通常地，皮肤护理添加剂包括任何可阻止或减轻皮肤刺激作用或补充皮肤的防护成分或提供一种或多种皮肤护理好处的化学物、组合物或物质。根据所选皮肤护理添加剂的热稳定性和其承受制备纤维、织物、薄膜或泡沫塑料所需加工条件的能力以及其它因素，可将皮肤护理添加剂加入到用于制备纤维、非织造织物、薄膜或泡沫塑料的混合物中，和/或将其局部应用到纤维、非织造织物、薄膜或泡沫塑料的表面或外部。在一些实施方案中，希望内添加剂渗出到纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的表面上来。本发明的纤维、织物、薄膜和泡沫塑料可进一步含有其它的内和/或外添加剂，如加强去污作用的成分如表面活性剂、植物提取物、芳香剂和其它皮肤护理成分如橙花、玫瑰、茉莉、菩提花和其它提取物以及气味控制成分或气味调整成分。
可结合到用于制备纤维、非织造织物、薄膜或泡沫塑料的组合物内部的皮肤护理添加剂包括能承受制备纤维、非织造织物、薄膜或泡沫塑料所需加工条件的皮肤护理添加剂。推荐的可结合到内部的皮肤护理添加剂包括某些有机化合物如具有皮肤护理益处的有机硅氧烷。推荐的皮肤护理内添加剂在熔融混合该皮肤护理添加剂和热塑性树脂所需加工条件下是热稳定的。同样希望皮肤护理内添加剂渗透或渗出到纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的表面上从而在纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的表面也有该添加剂。这样就增大了与纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的穿戴者接触的皮肤护理添加剂的相对量。渗出可以补充表面上的皮肤护理添加剂。推荐的可结合到内部的皮肤护理添加剂包括但不局限于润滑剂如聚二甲基硅氧烷及其衍生物、矿脂、白矿脂、矿物油、类脂如甾醇、植物甾醇类、大豆甾醇及其衍生物。
如前所述，在熔融加工中皮肤护理添加剂将经受的高温下不会被破坏的皮肤护理添加剂可在内部应用。如大豆甾醇在大多数聚乙烯和聚丙烯树脂的挤出温度下是稳定的，从而能够与大多数聚乙烯和聚丙烯树脂熔融混合或加工。例如，理想情况是用于内部并与热塑性树脂熔融混合使用的皮肤护理添加剂在至少约410°F(约210℃)是热稳定的。更希望这种皮肤护理内添加剂在至少约450°F(约230℃)是热稳定的。如果热塑性树脂具有高的熔融加工温度，如聚酯，则可能需要该皮肤护理内添加剂在最高约500°F(约260℃)是热稳定的。同样希望该内添加剂不是高挥发性的，且可充分溶解于熔融或半熔融的热塑性树脂中。
一类推荐的可作为熔融添加剂添加的皮肤护理内添加剂包括聚硅氧烷化合物。一类特别推荐的可作为熔融添加剂添加的皮肤护理内添加剂包括聚二甲基硅氧烷类。正如本文所用，“聚二甲基硅氧烷类”包括各种具有通式CH3[Si(CH3)2O]xSi(CH3)3的聚硅氧烷化合物，包括室温下粘度在0.65-1,000,000厘斯、用三甲基硅氧烷单元封端的完全甲基化的线型硅氧烷聚合物的混合物。聚二甲基硅氧烷类不能与水溶混，但能与醚如乙醚和氯仿溶混。另一类推荐的聚硅氧烷化合物包括烷基硅氧烷。合适的烷基硅氧烷的例子包括但不局限于下面的化合物C24-C28烷基二甲基硅氧烷、C30烷基二甲基硅氧烷、十六烷基甲基硅氧烷(methicone)、十八烷基甲基硅氧烷、十六烷基二甲基硅氧烷、十八烷基二甲基硅氧烷、二十六烷基二甲基硅氧烷和苯基二甲基硅氧烷。烷基取代的聚硅氧烷可用作皮肤护理内添加剂。推荐的烷基取代的聚硅氧烷包括被一个或多个氨基、羧基、羟基、醚、聚醚、醛酮、酰胺酯和/或硫醇基取代的烷基聚硅氧烷。在一个推荐的实施方案中，将至少一种润湿剂在树脂被加工成纤维、非织造织物或薄膜之前加入到聚烯烃树脂中。一般希望这种润湿剂是一种表面活性剂，更希望这种润湿剂是硅基表面活性剂，如乙氧基化硅氧烷。表面活性剂将改变纤维和/或非织造织物与液体的表面相互作用，最好是与含水液体之间的表面相互作用。MASIL SF19表面活性剂是聚二甲基硅氧烷共聚醇和一种乙氧基化硅氧烷，更确切地说，是一种乙氧基化三硅氧烷，甚至更确切地说，是带环氧乙烷基的三硅氧烷，包括乙氧基化甘油一酸酯和甘油二酸酯。MASIL SF19表面活性剂(以前是PPG公司的一种产品)可从伊利诺斯州Gurnee的BASF公司获得。润湿剂或聚二甲基硅氧烷可以任何已知的方式加入到热塑性树脂中。例如，可将润湿剂和聚二甲基硅氧烷与热塑性树脂或其它树脂混合，然后加入到热塑性树脂中，通过直接注射到挤出机中来制备纤维、织物、薄膜或泡沫塑料，或者在形成纤维或泡沫塑料且或者在制成织物或薄膜前加入到热塑性树脂中。
另一类推荐的可作为熔融添加剂添加的皮肤护理内添加剂包括类脂。在一个推荐的实施方案中，本发明的一种组合物和方法中包括了一种类脂作为皮肤护理内添加剂。理想的情况是在热塑性树脂形成为纤维、非织造织物或薄膜之前，将在加工条件下热稳定的类脂结合进或加入到树脂中。类脂通常为脂肪和脂肪衍生物，包括但不局限于有机化合物如脂肪、脂肪酸酯、脂肪醇、甾族醇、油、蜡、甾醇和甘油酯，它们相对不溶于水而溶于有机溶剂如苯、氯仿、丙酮、醚等中。类脂的例子是众所周知的。推荐的类脂例包括来自动物和植物的甾醇。
推荐的植物甾醇即来自植物的甾醇的例子是麦角固醇。推荐的已商业化的植物甾醇是俄亥俄州辛辛那提的科宁公司提供的GENEROL 122N PRL精制大豆甾醇。在下面的实施例中通过使用GENEROL 122N PRL大豆甾醇(批号UYICI50.001)来对本发明进行说明。推荐的类脂的其它例子包括但不局限于羊毛脂、甘油三酯如蓖麻油、琉璃苣油、亚麻子油和菜籽油。
第一皮肤护理添加剂和任何其它另外的添加剂或成分如加工助剂可通过将混合物或添加剂组合物与基体热塑性树脂熔融共混来结合进热塑性组合物中。熔融共混的工艺是众所周知的，包括例如制备添加剂和树脂母料，然后将母料和基体热塑性树脂混合等步骤。添加剂和热塑性树脂可以在如挤出机中混合和熔融共混，以均匀有效地混合添加剂与热塑性树脂，从而制成实质上均一的熔融混合物。然后将此实质上均一的熔融混合物冷却并切粒，以备后加工或被例如挤出成膜。或者，此熔融混合物也可直接输送到喷丝头或其它设备来制备纤维或非织造织物。将本发明的组分混合到一起的其它方法也是可能的，且容易被本行业中的技术人员识别。如添加剂也可通过一个与挤出机直接连接的空腔混合器直接计量加入到挤出机中。
熔融混合物中的皮肤护理添加剂可以是不同浓度的。然而，一般推荐皮肤护理添加剂以纤维、织物、薄膜、泡沫塑料或多组分结构成分重量的约0.1％重量-约10％的浓度加入。更加推荐内添加剂的浓度范围为纤维、织物、薄膜、泡沫塑料或多组分结构成分重量的约0.25％重量-约5％重量。进一步推荐内添加剂的浓度范围为纤维、织物、薄膜、泡沫塑料或多组分结构成分的约1％重量-约2％重量。应该注意的是添加剂的浓度能大幅变化，这取决于添加剂的功效、加工性能和成本以及其它因素。
包含热塑性树脂和至少一种第一皮肤护理内添加剂的热塑性组合物可被制备或加工成不同的物件或形状如纤维、非织造织物、薄膜或泡沫塑料，它们可作为个人护理产品的皮肤接触部分。
制备纤维、非织造织物、薄膜和泡沫塑料的方法是众所周知的。非织造织物由于其透气性而在个人护理应用方面倍受青睐。制备非织造织物的方法是已知的，包括如上所述的熔纺和纺粘工艺。
在一个实施例中，通过一种非织造织物的制备方法对本发明进行说明，该制备方法包括用热塑性树脂和一种皮肤护理添加剂如大豆甾醇和/或聚二甲基硅氧烷的混合物制备双组分长丝和纺粘织物。尽管本发明是以双组分纺粘织物为例进行说明的，但由本文所述的组合物制膜和制泡沫塑料也是可以的，以及其它制造非织造织物和纤维的方法也是可以的，这是本领域技术人员很容易明白的。回到图2，该图举例说明和描述了本发明的一个示例性方法。图2举例说明了一个用于生产双组分长丝和纺粘织物的加工流程。同样应该理解的是本发明包括由单组分纤维制得的非织造织物，包括纤维素基纤维、短纤维和/或含有两种以上组分的多组分纤维的丝混合物，其它类型的非织造织物、薄膜和泡沫塑料。同样希望使用本行业已知的异形纤维如五叶型纤维、3-T型纤维、H-型纤维、X-型纤维和其它异形纤维。相信异形纤维的使用能增加纤维和含有这种纤维的非织造织物的微粒捕获效率。
例举的加工流程包括两台挤出机20A和20B。第一挤出机20A挤出主要的聚合物组分A，第二个独立的挤出机20B挤出粘合聚合物组分B。在下面的示例中，主要的聚合物组分A是德克萨斯州休斯顿的EXXON公司的3445聚丙烯，而粘合组分B是密歇根州米兰的道化学公司的XUS61800.41聚乙烯。聚合物组分A从第一料斗喂入挤出机20A，聚合物组分B从第二料斗喂入挤出机20B。皮肤护理添加剂可以喂入挤出机20A和挤出机20B中的任何一个或者同时喂入两个挤出机中，或者在将组分A和组分B喂入各自挤出机之前包含在组分A和组分B的其中之一中或同时包含在组分A和组分B中。
在一个推荐的实施方案中，本发明的纤维或非织造织物是或者包含多组分纤维，如双组分纤维，这样可以减少整个纤维或织物所需皮肤护理内添加剂的量。例如，本发明的一种双组分纤维可包含一种以聚丙烯为芯、以含有皮肤护理添加剂的相同聚丙烯为皮的纤维来减少所需的皮肤护理添加剂的总量，同时减少皮肤护理添加剂对加工性能的负面影响，如果存在负面影响的话。多组分纤维是众所周知的，包括双组分纤维。推荐的双组分纤维的结构包括并列结构和皮芯结构。双组分和其它多组分纤维的并列结构和皮芯结构是众所周知的。多组分和双组分纤维，如本文所用，可以包括一种基本聚合物被用作一个以上组分的多组分和双组分纤维，其中一个组分包含与其余组分不同含量的添加剂或其它化合物。多组分纤维是众所周知的，正如引用到这里作为参考的Pike等人的美国专利US5,382,400中描述的一样。
聚合物组分从挤出机通过各自的导管进入喷丝头30。用于挤出双组分丝束的喷丝头对在本领域技术人员来说都已知的，在此就不再详细描述了。按通常所述，喷丝头30包括一个装有纺丝组件的箱体，该纺丝组件包含几块重叠放置的板，板上以一定图形排列着一些微孔，这些微孔形成细流通道使得聚合物组分A和聚合物组分B分别通过喷丝头30。喷丝头30上有排列成一行或多行的微孔。当聚合物从喷丝头30挤出时，这些喷丝头微孔形成一个向下伸展的丝束帘10。为了达到本发明的目标，可以将喷丝头30进行排列来形成并列型或皮芯型双组分丝束或其它类型丝束。列举的加工流程也包括了一个放置在从喷丝头30下来的丝束帘附近的冷空气送风机40。从冷空气送风机40过来的空气将从喷丝头30下来的丝束冷却。正如图解说明，冷空气可以从丝束帘的一侧或两侧引入。
在冷空气送风机40下方有一个用于收集已冷却丝束的纤维拉伸单元(FDU)或吸丝器50。用于熔纺聚合物的纤维拉伸单元(FDU)或吸丝器50是众所周知的。适合用于本发明的纤维拉伸单元包括在美国专利US3,802,817中已经描述过的线型纤维吸丝器、在美国专利US4,340,563中已经描述过的线型拉伸系统、在美国专利US3,692,618和US3,423,266中已经描述过的吸枪，在此引用这些专利作为参考。总的来说，纤维拉伸单元50包括一个延长的垂直通道，经过此通道纤维被从通道侧面进入的吸引空气拉伸并向下穿过此通道。在纤维拉伸单元50的下方放置具有一定形状的、连续且至少部分有孔的成形面60，用于收集从纤维拉伸单元出口出来的长丝。成形面60可以是如图所示绕着导辊行进以进行连续加工的带。最好在铺置纤维的成形面60的下方为真空区65，这样可以吸住纤维使之紧贴成形面60。尽管成形面60在图2中以带形式举例说明的，但应该理解的是成形面也可以是其它形式，如滚筒。
在图2例举的实施方案中，收集在成形面上的纤维经过一个热风刀(HAK)70，使织物具有一些完整性，从而能够被传送到另一线路。织物的传送可以不用热风刀而用其它方法来完成，这些方法包括但不局限于真空传送机、压实或压缩辊和其它机械方法。织物接着被传送到第二表面，如粘合线上。加工流程也可包括一个或多个粘合设备，如穿流粘合机(TAB)80。穿流粘合机是大家知道的，因此这里不再进行详细介绍。一般来说，穿流粘合机80引导热空气通过一个或多个喷嘴吹向成形面和下面的支撑线75上的纤维网。从穿流粘合机80的喷嘴出来的热空气流过纤维网和成形面，将网中的纤维粘合在一起来巩固并形成一个完整的纤维网，即织物。或者另外，本发明的方法可以进一步包括带有穿孔罗拉的常规穿流粘合机。最后，加工流程包括一个用于卷绕非织造织物的卷绕辊90。本领域技术人员会意识到非织造织物制备过程并不一定非得要两条线，从形成区经由粘合区延伸下来的一条连续线也能取得同样的结果。
为了运行例举的工艺流程，将挤出机20A和20B的料斗装上各自的聚合物组分A和B。聚合物组分A和B经各自的挤出机熔融、挤出并通过聚合物导管和喷丝头30。虽然熔融聚合物的温度根据所用聚合物而不同，但当将聚丙烯和聚乙烯分别作为主要组分A和粘合组分B时，聚合物的符合需要的温度范围为约370°F-约530°F，理想温度范围为400°F-约450°F。当挤出细流10延伸到喷丝头30下方时，从冷空气送风机40出来的空气流至少部分地冷却了丝束，如果需要的话也可用于在纤维内形成潜在卷曲。一般希望冷却空气在基本上垂直于纤维长度的方向上流动，温度为约45°F-约90°F，速度为约100英尺/分钟至约400英尺/分钟。丝束在收集到成形面60上以前应该充分冷却，这样丝束才能被从丝束和成形面通过的强迫通风排列好。将丝束冷却能够减小丝束的粘性，从而丝束在粘合前不会彼此太紧地粘在一起，这样在成形面上收集丝束和形成织物的过程中丝束在成形面上能够移动或排列。冷却后，丝束被通过纤维拉伸单元的空气流拉入纤维拉伸单元50的垂直通道中。一般希望纤维拉伸单元放置在喷丝头30底部下方30～60英寸处。
在另一个实施例中，将至少一种另外的皮肤护理添加剂局部或外部施用于已经含有一种皮肤护理内添加剂的纤维、织物、薄膜和泡沫塑料上，以提供具有其它皮肤护理效果的纤维、织物、薄膜或泡沫塑料和/或提高纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的皮肤护理效果。一般希望纤维、织物、薄膜和泡沫塑料中含有多种皮肤护理添加剂，以使纤维、织物、薄膜和泡沫塑料具有多种皮肤护理效果和/或提高这些纤维、织物、薄膜和泡沫塑料的皮肤护理效果。例如，可将第一皮肤护理添加剂，如聚二甲基硅氧烷熔融共混到热塑性树脂中，然后用于制备非织造织物或用于制备非织造织物的纤维，如此可使第二种其它皮肤护理添加剂如粘土的吸附量和负载量增大。可将粘土颗粒涂布或沉积在纤维或非织造织物的表面上。在另一个示例中，可将类脂熔融共混到用于制备纤维、非织造织物或薄膜的热塑性组合物中。然后，将粘土颗粒或植物提取物用于该纤维、织物或薄膜上，以使纤维、织物或薄膜具有多种皮肤护理效果，类脂带来的第一皮肤护理效果和粘土或植物提取物或者粘土和植物提取物带来的第二皮肤护理效果能协同作用，使纤维、织物或薄膜具有多种皮肤护理效果。相信聚二甲基硅氧烷的添加能够明显增加已经含有作为内添加剂的聚二甲基硅氧烷的纤维、织物、薄膜、泡沫塑料或其它基层表面上的粘土俘获效率。因此，本发明的一个实施例提供了一种不需将粘土颗粒加到半固体物质如膏状物而向基层，如非织造织物表面添加粘土颗粒的方法。
正如上所讨论的，可将一种另外的皮肤护理添加剂或两种其它皮肤护理添加剂局部施用或添加到纤维、非织造织物、薄膜或泡沫塑料的表面，以使这些纤维、织物、薄膜或泡沫塑料具有附加的第二皮肤护理效果或进一步改善这些纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的皮肤护理效果。
其它的皮肤护理添加剂可以通过如下方法局部施用或加到纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的表面上(a)将皮肤护理添加剂的颗粒或包含至少一种外添加剂的颗粒静电针刺在纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；(b)将含有其它皮肤护理添加剂的溶液、乳液或其它混合物喷射到纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；(c)将纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的至少一部分外表面加热，然后将含有所述其它皮肤护理添加剂的颗粒沉积在纤维、织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；(d)将含有所述其它皮肤护理添加剂的颗粒沉积在纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上，然后加热纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的至少该部分外表面；和/或(e)将所述其它皮肤护理添加剂或者含有其它皮肤护理添加剂的溶液或混合物涂布或附着在纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上。正如本文所用，“附着”包括粘着、附加、涂布、粘贴或固定，包括用其它种类的媒介物进行的粘着、附加、涂布、粘贴或固定。
图3举例说明了将类脂溶液或混合物外部施用于移动中的非织造织物的一侧或两侧的工艺，其中所述类脂溶液或混合物含有外部施用皮肤护理添加剂成分。本领域技术人员应该意识到这个发明同样可用于联机处理步骤或独立的未联机处理步骤。织物312，例如一纺粘非织造织物或熔喷非织造织物，从支撑罗拉315下被导入包含旋转喷射头322的处理台，其中旋转喷射头322用于对网312的一侧314进行处理。一个包括喷射头的任选处理台318(用虚线表示)也可用来将同样的处理组合物或另一种处理组合物施用于从支撑罗拉317和319上导过的网312的对侧面323。各处理台得到从储存器(没有显示)供应来的处理液体330。然后如果需要的话，将处理后的网经过干燥罐(没有显示)或其它干燥方式进行干燥，接着在支撑罗拉325下被卷绕起来或被传送至要用的地方。
图4显示了应用本发明的处理组合物的另一种可选择的排列和方法。在图4中展示的工艺被称为“浸渍-挤压”工艺。在浸渍-挤压工艺中，基层与一个含有处理配料的浴接触，典型地是将基层浸渍在浴中。基层接着以一可调节的压力被夹在两个橡胶罗拉中来移走多余的饱和剂。浴浓度、夹持压力和线速度是控制基层上添加水平的参数。
在挤压罗拉408间的夹持移走了多余的处理组合物，这些处理组合物又通过收集盘409回到浴中。干燥罐410除掉了剩余的水分。如果使用了多种处理组合物，可以重复浸渍和挤压，并且基层例如织物、薄膜或泡沫塑料400被向前运送并浸渍在另外的浴(没有显示)中。
第二皮肤护理添加剂和其它可选择的护理添加剂可在纤维、织物、薄膜或泡沫塑料制备后，甚至在这些纤维、织物、薄膜或泡沫塑料变为某商品如尿布后，用上面所列的任何工艺添加到纤维、织物、薄膜或泡沫塑料上。热力学不稳定的或不能渗到表面的皮肤护理添加剂应该局部施用于纤维、织物、薄膜或泡沫塑料的表面，而不是作为熔融内添加剂添加。推荐的可局部应用的皮肤护理添加剂包括但不局限于粘土，包括天然粘土和合成粘土，如高岭土和LIPONITE粘土；硅酸铝；氢氧化铝；滑石粉；氧化锌；醋酸锌；碳酸锌；氧化银；二氧化钛；滑石颗粒；氮化硼颗粒；玉米淀粉；聚乳酸；生物高分子如透明质酸、聚氨基葡糖和化学改性的硫酸聚氨基葡糖；植物提取物如春黄菊、熏衣草、茶包括绿茶、红茶、白茶、库拉索芦荟、松果菊、丝兰、柳草和其它草药提取物；增湿剂和润湿剂剂如甘油；D-泛酰醇；润肤剂如甘油三酸酯和己二酸Di-PPG-3十四烷基醚；有助于防止皮肤损害或暂时保护皮肤的皮肤护理成分如脂肪酸、神经酰胺、羊毛脂、奶油如可可脂、油如鲨鱼肝油；维生素如维生素A，B5，B12，D和E；消炎剂如β-葡聚糖及其衍生物、甘草浸液和燕麦提取物；收敛剂如金缕梅提取物；以及缓解发炎或或发红皮肤的试剂如尿囊素。皮肤护理添加剂如脂肪酸和脂肪醇；有助于防止皮肤损伤或暂时性保护皮肤的护肤剂如羊毛脂、奶油如可可脂、鲨鱼肝油等油；修复发炎发红皮肤的试剂如尿囊素和金缕梅；酶抑制剂等都可通过内部熔融添加或局部施用来添加，只要这些皮肤护理添加剂能经受熔融加工而不发生明显降解，或以这些皮肤护理添加剂能经受熔融加工而没有明显降解且可用于皮肤护理的某种方式结合进来。
在至少一个实施方案中，将至少一种皮肤护理添加剂的颗粒沉积或附着在纤维的至少一部分外表面上，包括被包含在或用于制造非织造织物的纤维的至少一部分外表面上。
推荐可提供皮肤护理效果或者阻止或减轻皮肤刺激作用如尿布疹的可局部施用的微粒皮肤护理添加剂。微粒皮肤护理添加剂是大家熟悉的，包括但不局限于粘土，包括天然粘土和合成粘土，如高岭土和LIPONITE粘土，硅酸铝，氢氧化铝，滑石，氧化锌，醋酸锌，碳酸锌，氧化银，二氧化钛和玉米淀粉。还有另外一些可添加到外表面的益肤添加剂，包括但不局限于矾土、羟磷灰石、衍生的碳水化合物如纤维素、环糊精、硅石、活性炭、止痛剂、抗组胺剂和抗氧化剂。还有其它可能的添加剂如酶抑制剂、维生素、螯合润肤剂、防腐剂、缓冲剂、抗菌剂等。如果皮肤护理添加剂作为熔融内添加剂使用不能迅速渗透到表面去，如微粒皮肤护理添加剂，则通过采取局部施用皮肤护理添加剂来代替将皮肤护理添加剂结合到熔体内部，可增强这类皮肤护理添加剂的功效。可对益肤添加剂如矾土或硅石进行衍生化，以提高或改进对带电或疏水性材料的亲和力。
推荐的一类用于局部施用的微粒皮肤护理添加剂包括可以涂布或局部施用于纤维上以吸收水分或隔离刺激物的粘土颗粒。粘土颗粒的施用可以是在纤维拉伸单元(FDU)之后和粘合机之前通过静电针刺或者在粘合机之前喷射或者在粘合机中或粘合机后沉积于活化的粘合纤维上来进行，施用方法包括但不局限于缝口涂布、印刷和喷射等方法。颗粒最好在纤维离开挤出喷嘴后立即吹到纺丝细流上，可以在这些颗粒接触纤维之间赋予它们一些静电荷来帮助它们在纤维中分散开。一般希望使颗粒带上一些静电荷，从而在颗粒受到重力作用下落到空气流中时促进混合材料中单个颗粒的分散。
天然粘土包括蒙脱石、膨润土、贝得石、锂蒙脱石、滑石粉、富镁蒙脱石、硅酸铝镁和类似粘土。推荐的粘土也包括合成粘土，合成粘土包括但不局限于天然粘土的合成类似物，例如可从德克萨斯州Gonzales的南方粘土产品公司获得的LAPONITE合成粘土。LAPONITE合成粘土是硅酸钠镁，这是一种类似膨润土的粘土。在下面的实施例中通过使用LAPOMTE XLG粘土颗粒(平均粒径约100微米)来对本发明进行说明。LAPONITE XLG粘土具有下面的经验分子式Na0.70.7+[(Si8Mg5.5Li0.3)O20(OH)4]0.7-。
粘土可作为螯合剂使用，也可作为本发明的一种皮肤护理添加剂应用，特别是作为局部或外部施用的皮肤护理添加剂。处理过和未处理过的粘土颗粒和层式硅酸盐颗粒都可在本发明中作为皮肤护理添加剂使用。在一个实施方案中，采用粘土颗粒作为外部施用皮肤护理添加剂来对本发明进行了说明。能用于本发明的市售合成粘土包括南方粘土产品公司提供的各种等级的LAPONITE粘土，这是一种胶态合成层式硅酸盐。具有经预处理或有机改性表面的粘土颗粒能更迅速地吸收有机物质，适合作为本发明组合物的附加填料成分。具有预处理或改性表面的粘土颗粒在这里一般是指有机粘土和有机改性粘土。推荐的经有机改性或经处理的粘土包括但不局限于以下的一种或多种ORGANOCLAY CLAYTONE APA，无催化剂的二甲基-苄基(氢化牛脂)铵膨润土；CLAYTONE HY，无催化剂的季铵化合物改性的膨润土；CLAYTONE 40，二甲基-二(氢化牛脂)铵膨润土；以及可从德克萨斯州Gonzales的南方粘土产品公司获得的三种有机改性粘土SCPX-1121，SCPX-1122和SCPX-1123。
皮肤护理外添加剂可以通过任何已知的方法包含在本发明的纤维、薄膜、泡沫塑料或织物的表面上。比如，一种皮肤护理添加剂可通过一些方法如溶液喷射、涂布或静电针刺施用或附着于外表面或一部分外表面上。静电针刺是大家所知道的，在Cohen等人的美国专利US6,294,222中已有描述。一般地，静电针刺包括在基材如聚烯烃纤维从纤维拉伸单元出来时，直接对纤维附载电压，使基材带电，以及将颗粒引至该带电纤维。有些颗粒会附着在带电纤维上。通过其它方法，例如加热颗粒和/或纤维，可使附着在纤维表面上的颗粒能更持久地附着在表面上。可采用静电能如加热颗粒的微波对颗粒进行加热并使其附着。加热能固定或稳定表面上的颗粒。在双组分或多组分纤维的情况下，可将纤维加热到熔点最低的组分的熔点。通过非织造网或泡沫塑料的空隙物理地俘获添加剂颗粒也是比较理想的。另外，可包含一种或多种其中之一能提高纤维吸引或附着外添加剂的能力的内添加剂。
通过下面的实施例对本发明进行进一步说明，这些实施例是本发明的代表性示例，但其它例子对本领域技术人员来说也是显而易见的，也包含在本发明的权利要求中。
实施例1通过双组分纺粘工艺制备非织造织物和纤维。在本实施例1和下面的实施例中，基层非织造材料由双组分长丝在本文已描述的条件下制得。在后面的实施例中，皮肤护理添加剂被掺混或包含在非织造织物中。在本实施例1中，双组分纤维由大致等量的两种聚合物成分以并列型结构制成。第一成分的组成为100％重量的从德克萨斯州休斯顿的EXXON获得的3445聚丙烯，第二成分的组成为100％重量的从密歇根州米兰的道化学公司的获得XUS61800.41聚乙烯。将这些聚合物通过标准纺丝孔尺寸纺制成并列型纤维，该纤维的50％重量含有聚丙烯、50％重量含有聚乙烯。按照前面引用的Pike等人的专利中描述的并且为产业标准的方法对纤维进行冷却和拉伸。然后将纤维置于成形带上，之后收集由缠结纤维制成的非织造织物。取一个织物样品用于对比分析。
实施例2在实施例2中，除非织造织物的并列型双组分纤维的聚丙烯一侧含有MASIL SP19表面活性剂以外，按照上面实施例1所述制备非织造织物。MASIL SF19表面活性剂由伊利诺斯州Gurnee的BASF提供，将MASIL SP19表明活性剂以10％重量的浓度与聚丙烯混合，然后熔融共混到最终组分中。双组分纤维的聚丙烯例的组分由2重量份的MASIL SF19表面活性剂与98重量份的EXXON 3445聚丙烯组成。双组分纤维另一侧的组分仍然是100％重量的XUS61800.41聚乙烯。取一个织物样品用于分析。
实施例3在实施例3中，除了将MASIL SF19表面活性剂和一种类脂，具体地说是一种植物甾醇，更具体地说是GENEROL 1222N PRL大豆甾醇(批号UYICI50001)共混到纤维的聚丙烯一侧中以外，按照上面实施例1所述制备双组分丝。将大豆甾醇以20％重量的浓度与聚丙烯混合，然后熔融共混到最终非织造纤维组分中。将以50％重量浓度混合到聚丙烯中的聚二甲基硅氧烷，也就是DOW CorningMB50-001硅氧烷母料(密歇根州米兰的道化学公司)共混到纤维的聚乙烯侧。第一组分的最终组成为96.5％重量的德克萨斯州休斯顿的EXXON的3445聚丙烯、2％重量的SF19表面活性剂和1.5％重量的GENEROL植物甾醇。第二组分的组成为96％重量的密歇根州米兰的道化学公司的XUS61800.41聚乙烯、2％重量的3445聚丙烯和2％重量的聚二甲基硅氧烷。取一个织物样品用于分析。
实施例4在实施例4中，除了将MASIL SF19表面活性剂和GENEROL122N PRL植物甾醇(批号UYICI50001)共混到纤维的聚丙烯一侧中以外，按照上面实施例1所述制备双组分丝。第一组分的最终组成为96.5％重量的德克萨斯州休斯顿的EXXON的3445聚丙烯、2％重量的SF19表面活性剂和1.5％重量的植物甾醇类脂。第二组分的组成是100％重量的密歇根州米兰的道化学公司的XUS61800.41聚乙烯。取一个织物样品用于分析。
实施例5、6、7和8将LAPONITE G粘土颗粒(占织物重量的约2％重量的粘土)低浓度地涂布施加到实施例1，2，3和4中的非织造织物的双组分丝上，由此分别进行实施例5，6，7和8。LAPONITE G粘土颗粒的平均粒径为约100μm，由德克萨斯州Gonzales的南方粘土产品公司提供。在添加粘土颗粒之前对织物的每一部分称重。将织物的一部分和过量的粘土颗粒置于一个容器中，封住容器并摇晃它来将粘土颗粒分布到非织造织物上，具体地说是分布到构成织物的纤维和/或丝上，由此使粘土颗粒与各非织造织物表面接触并分散到各非织造织物表面上。然后对织物进行称重，确定织物表面上是否附着、俘获或者吸附了所需量的粘土颗粒，即2％重量的粘土颗粒。如果希望粘土的量更少，那么扇动或摇晃织物来移走粘土。在测量到所需的粘土后，将各织物样品在约130℃(约280°F)加热约60秒，通过稍微熔化纤维的聚乙烯侧来将粘土颗粒持久地粘附固定在纤维上。各织物取一个样品用于分析。
实施例9、10、11和12用同样的方法将LAPONITE G粘土颗粒(约12％重量的添加水平)高水平地涂布到实施例1、2、3和4中的非织造织物的双组分上，从而分别进行实施例9、10、11和12。将各织物样品在约280°F加热60秒，通过稍微熔化纤维的聚乙烯侧来将粘土颗粒持久地粘附固定在纤维上。各织物取一个样品用于分析。
表1
图1(a)提供了对比例、实施例1的扫描电子显微镜照片。图1(a)是不含任何皮肤护理外添加剂的纺粘纤维的扫描电子显微镜照片。图1(b)是本发明实施例的纺粘纤维的扫描电子显微镜照片，该纺粘纤维含有类脂即GENROL 122N PRL大豆甾醇作为皮肤护理内添加剂，含有粘土颗粒即LAPONITE XLG粘土颗粒作为皮肤护理外添加剂。正如这些实施例所述，这些粘土颗粒是局部施用到纤维上并通过加热熔合在纤维上。
蛋白酶吸附分析测量排泄物蛋白酶对包含皮肤护理内添加剂和皮肤护理外添加剂的实施例材料(实施例6，7，8，10，11和12)的吸附。采用一个标准打孔机从各个实施例的非织造织物中截出一个直径为0.9cm的圆(0.64cm2)来制得各材料的样品。将圆形材料放置在装有500μl乙酸钠缓冲液(50mM NaOAc，0.15M NaCl，pH5.5)的1.7mL硅化微量离心管中。在室温下短暂温育后，确认确保材料是否可润湿，将胰腺胰蛋白酶在乙酸钠缓冲液中的4μg/ml溶液的500μl等分试样加入试管中，并将样品在Vari-MIX振荡器上混合15分钟。从密苏里州圣路易的Sigma化学公司购得取自猪胰腺的胰蛋白酶(T-0134，15,900U/mg)。
对各样品进行一式三份的测试。取400μl等分试样，采用伊利诺斯州芝加哥VWR科学产品公司的Eppendorf 5415C微型离心分离器，通过0.22微米的醋酸纤维素膜插片(SpinX，马萨诸塞州剑桥的Coning Coster公司，产品目录号8161)以5,000rpm分离10秒。将250μl等分试样加入96孔板(伊利诺斯州芝加哥VWR科学产品的公司Falcon96孔U底板)的第一列，然后用乙酸钠缓冲液沿着整行连续稀释2倍。用马萨诸塞州富兰克林Thermo Labsystems公司的Fluoroskan Ascent荧光计测定稀释256倍的样品的残余胰蛋白酶活性。将100微升50μM胰蛋白酶肽底物、pH为8.0的100毫摩尔Tris-HCl缓冲液中的Boc-G1n-Ala-Arg-AMC HCl(在二甲基甲酰胺中制备的25mM的底物储备溶液)加入到装有100μl样品的Dynex white96孔板中。胰蛋白酶荧光肽底物(Boc-Gln-Ala-Arg-AMC HCl)从宾夕法尼亚州普鲁士王国的BACHEM Bioscience公司购得。其它的成分和试剂是从Sigma化学公司购得的最高等级产品。
用355nm激发和460nm发射过滤器，由2-7分钟的反应曲线的线性部分来确定反应速率(相对荧光单位/每分钟)。测定每套3个样品的平均值，并用来确定残余胰蛋白酶活性的百分数。残余胰蛋白酶活性的百分数通过(VC/V0)*100来计算，其中VC是底物在用经皮肤护理添加剂、表面活性剂处理后的非织造材料温育后被胰蛋白酶分裂的速率，VO是底物在用只经表面活性剂处理后的材料温育后被蛋白酶分裂的速率。
通过从100减去这些值来将它们换算成胰蛋白酶结合百分数。可如下计算胰蛋白酶结合到圆形非织造材料上的量胰蛋白酶结合百分数/100*2000。反应试管中的胰蛋白酶总量为2000毫微克。然后将胰蛋白酶结合的量除以0.64，将这些值换算成每cm2非织造材料的胰蛋白酶结合量。表2列出了表1的实施例中低和高粘土非织造织物的每cm2的胰蛋白酶结合量。
表2
结合到非织造材料上的胰蛋白酶的理论量为3125ng/cm2。数据代表平均值。
在低粘土水平的样品和高粘土水平的样品之间没有统计学差异(斯氏t检验)，这表明添加其它皮肤护理剂(如类脂和聚二甲基硅氧烷)到非织造织物中对粘土的吸附性能没有不利影响。这些数据表明使用独特的加工方法可以制备具有多功能皮肤护理好处的非织造材料。
分析实施例3、4、7、8、11和12的双组分非织造织物中的植物甾醇，大豆甾醇的浓度。用于甾醇浓度测试的最终织物和用于制备织物的组分含有同样相对量的植物甾醇。因此，在加工过程中植物甾醇保留下来，且没有在纤维和非织造网制备过程中明显降解。这些数据表明在加热并加工成纤维和非织造织物后，大豆甾醇保持完整。
因此，依照本发明，在此提供了一种在纤维、织物、薄膜或泡沫塑料中添加一种或多种皮肤护理添加剂的方法以及含有一种或多种皮肤护理添加剂的纤维、织物、薄膜或泡沫塑料。尽管本发明是通过一些具体的实施例来加以说明的，但本发明并不局限于这些例子，而是包括所有在本权利要求范围内的同样内容。
权利要求
1.一种制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的方法，该方法包括a.将热塑性树脂和至少一种熔融添加剂共混，其中所述至少一种熔融添加剂为第一皮肤护理添加剂；b.由含有热塑性树脂和所述至少一种熔融添加剂的共混物制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料；和c.将至少一种外添加剂附着在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上，其中所述至少一种外添加剂为第二皮肤护理添加剂。
2.权利要求1的方法，其中所述将至少一种外添加剂附着在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上的操作由选自下述的方法进行a.将外添加剂颗粒或含有至少一种外添加剂的颗粒针刺在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；b.将含有所述至少一种外添加剂的溶液、乳液或其它混合物喷射到纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；c.将纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面加热，然后将含有至少一种外添加剂的颗粒沉积在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；d.将纤维、非织造织物、多孔膜的至少一部分外表面加热，然后将含有至少一种外添加剂的颗粒沉积在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上；e.将含有所述至少一种外添加剂的颗粒沉积在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上，然后加热纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少该部分外表面；f.将至少一种外添加剂涂布在纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的至少一部分外表面上。
3.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂选自聚二甲基硅氧烷化合物、烷基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、胺官能硅氧烷、硅橡胶纯胶料、硅树脂、硅氧烷弹性体、聚二甲基硅氧烷类、聚二甲基硅氧烷共聚醇和类脂以及它们的衍生物。
4.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂为聚二甲基硅氧烷。
5.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂为类脂。
6.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂包含聚二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷胶。
7.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂包含聚二甲基硅氧烷和硅树脂。
8.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂包含聚二甲基硅氧烷和硅氧烷弹性体。
9.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂选自甾醇和植物甾醇。
10.权利要求1的方法，其中所述至少一种外添加剂选自植物提取物、粘土颗粒、滑石颗粒、氮化硼颗粒、玉米淀粉、沸石、氧化锌、透明质酸、聚氨基葡糖和化学改性的硫酸聚氨基葡糖。
11.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂为纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的约0.1％重量-约10％重量。
12.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂为纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的约0.25％重量-约5％重量。
13.权利要求1的方法，其中所述至少一种熔融添加剂为纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的约1％重量-约2％重量。
14.一种制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的方法，该方法包括a.将热塑性树脂和至少一种熔融添加剂共混，其中所述至少一种添加剂为甾醇或植物甾醇；和b.由含有该热塑性树脂和类脂的共混物制备纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料。
15.权利要求14的方法，其中所述类脂为植物甾醇。
16.权利要求14的方法，其中所述类脂为大豆甾醇。
17.权利要求14的方法，其中所述类脂为精炼大豆甾醇。
18.权利要求14的方法，其中所述类脂为纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的约0.1％重量-约10％重量。
19.权利要求14的方法，其中所述类脂为纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的约0.25％重量-约5％重量。
20.权利要求14的方法，其中所述类脂为纤维、非织造织物、多孔膜或泡沫塑料的约1％重量-约2％重量。
21.一种包含共混物的多组分纤维，所述共混物含有热塑性树脂和至少一种皮肤护理添加剂，其中所述纤维具有外表面且至少一部分外表面含有第二皮肤护理添加剂。
22.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂选自聚二甲基硅氧烷化合物、烷基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、胺官能硅氧烷、硅橡胶纯胶料、硅树脂、硅氧烷弹性体、聚二甲基硅氧烷类、聚二甲基硅氧烷共聚醇和类脂以及它们的衍生物。
23.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂为聚二甲基硅氧烷。
24.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂为植物甾醇。
25.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂为类脂。
26.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂选自甾醇和植物甾醇。
27.权利要求21的多组分纤维，其中所述第二皮肤护理添加剂选自植物提取物、润肤剂、粘土颗粒、滑石颗粒、氮化硼颗粒、玉米淀粉、沸石、氧化锌、透明质酸、聚氨基葡糖和化学改性的硫酸聚氨基葡糖。
28.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂为该多组分纤维中一种组分的约0.1％重量-约10％重量。
29.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂为该多组分纤维中一种组分的约0.25％重量-约5％重量。
30.权利要求21的多组分纤维，其中所述至少一种皮肤护理添加剂为该多组分纤维中一种组分的约1％重量-约2％重量。
31.权利要求21的多组分纤维，其中所述第二皮肤护理添加剂含有粘土颗粒。
32.权利要求30的多组分纤维，其中所述粘土颗粒的平均粒径小于500微米。
33.权利要求21的多组分纤维，其中所述第二皮肤护理添加剂为该多组分纤维的约0.01％重量-约50％重量。
34.权利要求21的多组分纤维，其中所述第二皮肤护理添加剂为该多组分纤维的约0.1％重量-约20％重量。
35.权利要求21的多组分纤维，其中所述第二皮肤护理添加剂在该多组分纤维中的含量大于约10％重量。
36.包含权利要求21的多组分纤维的非织造织物。
37.包含权利要求36的非织造织物的吸收产品。
38.包含权利要求36的非织造织物的尿布。
39.包含权利要求36的非织造织物的绷带。
全文摘要
本发明提供具有多种皮肤护理益处和/或改善的皮肤护理效果的纤维、泡沫塑料、薄膜和非织造织物以及含有这些纤维、泡沫塑料、薄膜和织物的产品。本发明还提供一种制备具有多种皮肤护理效果的纤维、非织造织物、多孔膜和泡沫塑料的方法。
文档编号A61K8/891GK1717211SQ200380104558
公开日2006年1月4日 申请日期2003年11月3日 优先权日2002年12月17日
发明者C·D·芬维克, B·D·海恩斯, S·C·苏德贝克, A·亚希欧伊, V·夏马, D·J·泰雷尔, B·J·米纳拉思, D·G·克尔茨西克, D·W·柯尼, M·B·马约尔斯, B·A·波兰科, M·B·拉克, E·D·布罗克 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司