多孔聚酯材料的制作方法

人们已作出大量的努力来产生低密度聚合物材料以改善成品中自然资源的使用和碳足迹的减少。产生这样的低密度材料的一种典型方法是使用物理或化学发泡剂来使聚合物发泡，所述发泡产生贯穿本体的充气孔隙。化学发泡剂为进行释放气体的化学反应的化合物，所述气体产生贯穿聚合物本体的孔隙结构。物理发泡剂通常为分散在聚合物中并膨胀产生孔隙的压缩气体。无论怎样，典型的发泡方法引起低的分子取向，因为孔隙的形成发生在聚合物处于熔融态时。这阻止了聚合物发生通常发生在远高于聚合物熔融温度或玻璃化转变温度的温度下的应变硬化，从而产生具有低机械强度的产品。此外，典型的发泡方法产生大的室尺寸，诸如大于100μm。这将降低熔体强度，从而导致在具有高变形率的高速生产过程(例如，纤维纺丝、成膜、模塑等)中的断裂。

因此，目前存在对多孔的改进的聚合物材料的需要。

技术实现要素：

根据本发明的一个实施方案，公开了一种包含热塑性组合物的聚合物材料(例如，纤维、膜、模制制品等)。所述组合物含有连续相，该连续相包含聚酯和共聚醚酯弹性体。共聚醚酯弹性体以离散结构域的形式分散在连续相内。热塑性组合物内限定了多孔网络，其包括多个纳米孔隙。

根据本发明的另一个实施方案，公开了一种形成聚合物材料的方法，其包括形成含有连续相和共聚醚酯弹性体的热塑性组合物，所述连续相包含聚酯，所述共聚醚酯弹性体以离散结构域的形式分散在所述连续相内；和固态拉伸所述热塑性组合物以在其中形成多孔网络，所述多孔网络包括多个纳米孔隙。

根据本发明的还另一个实施方案，公开了一种形成纤维的方法，其包括形成含有连续相和共聚醚酯弹性体的热塑性组合物，所述连续相包含聚酯，所述共聚醚酯弹性体以离散结构域的形式分散在所述连续相内；通过毛细管挤出所述组合物以形成纤维；和在低于所述聚酯的熔融温度的温度下拉伸所述纤维，从而形成包括多个纳米孔隙的多孔网络。

本发明的其他特征和方面在下文更详细地讨论。

附图说明

针对本领域普通技术人员的本发明的完整且能够实现的公开内容(包括其最佳模式)在说明书的剩余部分中参照附图更具体地阐述，在附图中：

图1为可采用本发明的聚合物材料的吸收制品的一个实施方案的透视图；

图2为可用于本发明的一个实施方案中以形成聚合物材料的方法的示意图；

图3为实施例2的纤维样品的sem显微照片；和

图4-5为实施例3的纤维样品的sem显微照片。

在本说明书和附图中对附图标记的反复使用旨在代表本发明的相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的各种实施方案，其一个或多个实例在下文示出。每个实例都以解释本发明而不是限制本发明的方式提供。事实上，对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分而说明或描述的特征，可以用于另一个实施方案以产生另一个实施方案。因此，本发明打算覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这样的修改和变化。

一般来讲，本发明涉及一种聚合物材料(例如，膜、纤维材料、模制制品等)，其通过含有包含聚酯的连续相和共聚醚酯弹性体的热塑性组合物的拉伸(例如，固态拉伸)形成。由于其分子量和粘度，弹性体可作为离散的纳米级相结构域分散在连续相内。此外，共聚醚酯弹性体通常含有多个硬链段和软链段。弹性体内硬链段的存在可有助于促进结构域的形成，而软链段的存在可增强柔韧性并还促进孔隙形成过程中的脱粘。

在这点上，当组合物经受变形和伸长应变(例如，在拉伸过程中)时，本发明人已发现，由共聚醚酯弹性体形成的纳米级相结构域能够以独特的方式相互作用而产生孔隙的网络。即，据信，由于共聚醚酯弹性体和聚酯的不相容性引起的应力集中，拉伸应变可在离散相结构域附近引发强烈的局部剪切区和/或应力密集区(例如，法向应力)。这些剪切和/或应力密集区导致在邻近结构域的聚酯中的一些初始脱粘。一旦形成初始孔隙，位于结构域之间的聚酯便可塑性变形而产生局部变窄(或颈缩)和应变硬化的内部拉伸区域。该过程使得可以形成穿过组合物本体的以拉伸方向生长的孔，从而导致形成多孔网络同时分子取向导致应变硬化，该应变硬化增加机械强度。此外，由于共聚醚酯弹性体的柔韧性，孔隙也可在整个组合物中以更均匀的方式分布。

通过上述技术，可在聚合物材料中形成稳定的多孔网络，使得在给定的单位体积材料中由孔隙占据的平均体积百分数可为约15％至约80％每cm³，在一些实施方案中为约20％至约70％并在一些实施方案中为约30％至约60％每立方厘米材料。带着这样的孔隙体积，组合物可具有相对低的密度，如约1.3g/cm³或更低，在一些实施方案中为约0.4至约1.1g/cm³，在一些实施方案中为约0.5至约0.9g/cm³。该多孔网络中的大部分孔还具有“纳米级”尺寸(“纳米孔”)，诸如具有约800纳米或更小，在一些实施方案中从约5至约700纳米以及在一些实施方案中从约10至约500纳米的平均横截面尺寸的那些。术语“横截面尺寸”通常是指孔的特性尺寸(例如宽度或直径)，该特性尺寸与其主轴(例如长度)基本正交并且通常还与在拉伸过程中施加的应力的方向基本正交。纳米孔还可例如具有从约100至约5000纳米，在一些实施方案中从约50至约2000纳米以及在一些实施方案中从约100至约1000纳米范围内的平均轴向尺寸。“轴向尺寸”是主轴(例如，长度)方向上的尺寸，该方向通常为拉伸方向。这样的纳米孔可例如占聚合物材料中的总孔体积的约15体积％或更多，在一些实施方案中约20体积％或更多，在一些实施方案中从约30体积％至100体积％以及在一些实施方案中从约40体积％至约90体积％。

现在将更详细地描述本发明的各种实施方案。

i.热塑性组合物

a.聚酯

如上所述，热塑性组合物含有其内分散共聚醚酯弹性体的连续相。连续相含有一种或多种聚酯并通常构成热塑性组合物的约60重量％至约99重量％、在一些实施方案中约75重量％至约98重量％，在一些实施方案中约80重量％至约95重量％。可在连续相中采用多种聚酯中的任一种，如脂族聚酯，如聚己内酯、聚酰胺酯、聚乳酸(pla)及其共聚物、聚乙醇酸、聚碳酸亚烷基酯(例如，聚碳酸亚乙酯)、聚-3-羟基丁酸酯(phb)、聚-3-羟基戊酸酯(phv)、3-羟基丁酸酯与4-羟基丁酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯的共聚物(phbv)、3-羟基丁酸酯与3-羟基己酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基辛酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基癸酸酯的共聚物、3-羟基丁酸酯与3-羟基十八烷酸酯的共聚物和基于琥珀酸酯的脂族聚合物(例如，聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯等)；脂族-芳族共聚酯(例如，聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酸间苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酸间苯二甲酸丁二醇酯等)；芳族聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)；等等。

在某些情况下，热塑性组合物可含有至少一种性质上为刚性的聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乳酸，并因此具有相对高的玻璃化转变温度。例如，玻璃化转变温度(“tg”)可为约0℃或更高，在一些实施方案中约5℃至约120℃，在一些实施方案中约30℃至约110℃，在一些实施方案中约50℃至约100℃。聚酯也可具有约140℃至约320℃、在一些实施方案中约150℃至约300℃、在一些实施方案中约200℃至约275℃的熔融温度。熔融温度可根据astmd3417-99使用dsc测定。玻璃化转变温度可以根据astme1640-09通过动态机械分析来测定。当采用时，刚性聚酯通常具有在约40,000至约180,000克每摩尔、在一些实施方案中约50,000至约160,000克每摩尔、在一些实施方案中约80,000至约120,000克每摩尔范围内的数均分子量(“mn”)。同样，聚合物还通常具有从约80,000至约250,000克每摩尔，在一些实施方案中从约100,000至约200,000克每摩尔以及在一些实施方案中从约110,000至约160,000克每摩尔范围内的重均分子量(“mw”)。重均分子量与数均分子量之比(“mw/mn”)，即“多分散性指数”也相对较低。例如，多分散性指数通常在从约1.0至约3.0，在一些实施方案中从约1.1至约2.0以及在一些实施方案中从约1.2至约1.8的范围内。重均分子量和数均分子量可以通过本领域技术人员已知的方法测定。聚酯还可具有约0.2至约1.5分升每克(dl/g)、在一些实施方案中约0.4至约1.2dl/g、在一些实施方案中约0.5至约0.9dl/g的固有粘度。

一些类型的纯聚酯(例如，聚乳酸)可从周围环境吸收水而使其具有基于起始聚酯的干重计约500至600份每一百万份(“ppm”)或甚至更高的含水量。含水量可用本领域已知的多种方式测定，如根据astmd7191-10，如下文所述。因为在熔融加工期间水的存在可以使聚酯水解降解并降低其分子量，所以有时希望在共混之前干燥聚酯。在大多数实施方案中，例如，希望聚酯在与共聚醚酯弹性体共混之前具有约300份每一百万份("ppm")或更低、在一些实施方案中约200ppm或更低、在一些实施方案中约1至约100ppm的含水量。聚酯的干燥可例如在约50℃至约160℃、在一些实施方案中约100℃至约150℃的温度下进行。

b.共聚醚酯弹性体

组合物中还采用热塑性共聚醚酯弹性体。无意于受理论的限制，据信共聚醚酯弹性体至少部分地与聚酯聚合物不相容，因为它可基本上均匀地分布在聚酯内，但呈离散结构域的形式。在拉伸之前，离散结构域可具有纳米级尺寸，如具有约1至约1000纳米、在一些实施方案中约5至约800纳米、在一些实施方案中约10至约500纳米、在一些实施方案中约20至约200纳米的平均横截面尺寸。结构域可具有多种不同的形状，诸如椭圆形、球形、圆柱形、板状、管状等。在一个实施方案中，例如，结构域具有大致椭圆形的形状。基于连续相的重量计，共聚醚酯弹性体通常以约0.05重量％至约20重量％、在一些实施方案中约0.1重量％至约10重量％、在一些实施方案中约0.5重量％至约8重量％的量采用。共聚醚酯弹性体在整个热塑性组合物中的浓度可同样为热塑性组合物的约0.01重量％至约15重量％，在一些实施方案中约0.05重量％至约10重量％，在一些实施方案中约0.3重量％至约6重量％。

多种热塑性共聚醚酯弹性体中的任一种通常都可用于本发明中。通常，这样的弹性体为多嵌段共聚物，其具有通过酯键接合的重复的“长链酯单元”和“短链酯单元”。长链单元可由下式表示：

-ogo-c(o)-r-c(o)-

并且短链酯单元由以下结构表示：

-odo-c(o)-r-c(o)-

其中，

g为二价基团，其衍生自一种或多种高分子量醇(例如，聚合二醇)；

r为衍生自一种或多种二羧酸(例如，对苯二甲酸、间苯二甲酸等)的烃基基团；和

d为衍生自一种或多种低分子量二醇(例如，1,4-丁二醇、乙二醇等)的二价基团。

“长链单元”通常由高分子量醇与二羧酸的反应产物形成，而“短链酯单元”通常由低分子量二醇与二羧酸的反应形成。高分子量醇可例如具有约400克每摩尔或更高、在一些实施方案中约600至约10,000克每摩尔的数均分子量。此类醇的实例包括例如具有端羟基基团的聚合二醇，特别是衍生自含有2至约10个碳原子的1,2-环氧烷(例如，环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷和1,2-环氧己烷)的那些。在一个实施方案中，例如，高分子量醇为环氧乙烷和1,2-环氧丙烷的无规或嵌段共聚物。在另一个实施方案中，高分子量醇为衍生自四氢呋喃的聚(氧四亚甲基)二醇。低分子量二醇可具有小于约400克每摩尔、在一些实施方案中约50至约300克每摩尔的数均分子量。合适的二醇的实例包括例如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-六亚甲基二醇、二羟基环己烷、环己烷二甲醇、间苯二酚、氢醌、1,5-二羟基萘、双酚a等。也可采用二醇的等价酯形成衍生物，例如，环氧乙烷或碳酸亚丙酯。此外，如果需要，也可采用高分子量醇和/或低分子量二醇的混合物。因此，例如，上式中的字母“g”可表示单一长链二醇的残基或若干不同二醇的残基和/或字母“d”可表示一种或若干低分子量二醇的残基。

如本文所用，术语“二羧酸”旨在包括二羧酸的缩聚等同物，即它们的酯或酯形成衍生物，如酰氯、酸酐或在与二醇的聚合反应中表现与二羧酸基本上类似的其他衍生物。二羧酸还可以是本质上芳族、脂族和/或脂族-芳族的。特别合适的芳族二羧酸可包括例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、联苯甲酸等以及它们的酯或酯形成衍生物。同样，合适的脂族二羧酸可包括琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、草酸、富马酸等以及它们的酯或酯形成衍生物。如果需要，也可采用二羧酸的混合物，如对苯二甲酸和间苯二甲酸。因此，上式中的字母“r”还可表示一种或多种二羧酸的残基。

无论采用了何种特定的材料，所得共聚醚酯弹性体通常都形成为具有一定的熔体粘度以确保离散结构域和所得的孔隙能充分保持。例如，如果共聚醚酯弹性体的粘度过低(或熔体流动速率过高)，则其往往在连续相中不受控制地流动和分散。这导致难以维持层状、板状结构域或共连续相结构，并且还可能过早断裂。相反地，如果粘度过高(或熔体流动速率过低)，则其倾向于聚集在一起并形成非常大的椭圆形域，这些域在共混期间是难以分散的。这可导致共聚醚酯弹性体在整个连续相中的不均匀分布。因此，根据astmd1238-13在2160克的负荷和比熔融温度高至少约40℃的温度下(例如，在190℃下)测定，共聚醚酯弹性体可例如具有约0.1至约100克每10分钟、在一些实施方案中约0.5至约50克每10分钟、在一些实施方案中约5至约15克每10分钟的熔体流动速率(以干基计)。同样，根据astmd1238-13在2160克的负荷和比熔融温度高至少约40℃的温度下(例如，对于某些聚酯，260℃)测定，聚酯可具有约0.5至约80克每10分钟、在一些实施方案中约1至约40克每10分钟、在一些实施方案中约5至约20克每10分钟的熔体流动速率(以干基计)。

c.微米包合物添加剂

虽然绝不是必需的，但本发明的组合物还可采用微米包合物添加剂，如以基于组合物中采用的连续相的重量计约1重量％至约30重量％、在一些实施方案中约2重量％至约25重量％、在一些实施方案中约5重量％至约20重量％的量。微米包合物添加剂在整个热塑性组合物中的浓度可同样占从约0.1重量％至约30重量％，在一些实施方案中从约0.5重量％至约25重量％以及在一些实施方案中从约1重量％至约20重量％。

术语“微米包合物添加剂”通常是指能够以微米级大小的离散结构域的形式分散在连续相内的任何材料。例如，在拉伸前，结构域可具有从约0.1μm至约25μm，在一些实施方案中从约0.5μm至约20μm以及在一些实施方案中从约1μm至约10μm的平均横截面尺寸。当采用时，微米级和纳米级相结构域能够在受到变形和伸长应变(例如，拉伸)时以独特的方式相互作用而产生孔隙的网络。也就是说，据信，伸长应变由于材料的不相容性引起的应力集中可以在离散相结构域附近形成强局部剪切区和/或应力密集区(例如，法向应力)。这些剪切和/或应力密集区导致在邻近微米级结构域的聚酯中的一些初始脱粘。然而，值得注意的是，在纳米级离散相结构域附近产生的局部剪切和/或应力密集区可与微米级区重叠而导致在聚酯中发生甚至进一步的脱粘，从而邻近纳米级结构域和/或微米级结构域产生大量的纳米孔隙。

微米包合物添加剂的特定性质不是关键性的，并且可以包括液体、半固体或固体(例如，无定形、结晶或半结晶的)。在某些实施方案中，微米包合物添加剂通常在性质上是聚合的并具有相对高的分子量，以帮助改善热塑性组合物的熔体强度和稳定性。通常，微米包合物添加剂聚合物可能一般不与聚酯相容。以这种方式，添加剂可作为离散相结构域在聚酯的连续相内更好地分散。离散结构域能够吸收由外力产生的能量，这将增加所得聚合物材料的整体韧度和强度。结构域可具有多种不同的形状，诸如椭圆形、球形、圆柱形、板状、管状等。在一个实施方案中，例如，结构域具有大致椭圆形的形状。单个结构域的物理尺寸通常足够小以使当施加外部应力时穿过材料的裂纹传播最小化，但又足够大以引发微观塑性变形并允许在颗粒包合物处和周围出现剪切区。

如上所述，微米包合物添加剂也可具有一定的熔体流动速率(或粘度)以确保离散结构域和所得的孔隙能充分保持。例如，微米包合物添加剂的熔体流动速率与聚酯的熔体流动速率之比通常为约0.2至约8，在一些实施方案中约0.5至约6，在一些实施方案中约1至约5。因此，在2160克的负荷和比其熔融温度高至少约40℃的温度(例如，120℃至180℃)下测定，微米包合物添加剂可例如具有约0.1至约250克每10分钟、在一些实施方案中约0.5至约200克每10分钟、在一些实施方案中约5至约150克每10分钟的熔体流动速率。

除了以上所述的特性以外，也可选择微米包合物添加剂的机械性能，以实现所需的多孔网络。例如，当聚酯和微米包合物添加剂的共混物被施加外力时，由于添加剂和聚酯的弹性模量的差异所引起的应力集中，故可能在离散相结构域处和周围引发应力集中(例如，包括法向应力或剪切应力)和剪切和/或塑性屈服区。较大的应力集中促进了在结构域中更强的局部塑性流动，这使得这些结构域在被赋予应力时变得明显伸长。这些细长的结构域可允许组合物表现出比聚酯更加柔顺和柔软的行为，如当其是刚性聚酯树脂(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)时。为了增强应力集中，微米包合物添加剂可选择为与聚酯相比具有相对低的杨氏弹性模量。例如，聚酯的弹性模量与所述添加剂的弹性模量之比通常为约1至约250，在一些实施方案中约2至约100，在一些实施方案中约2至约50。微米包合物添加剂的弹性模量可以例如在从约2至约1000兆帕(mpa)，在一些实施方案中从约5至约500mpa以及在一些实施方案中从约10至约200mpa的范围内。相反，聚乳酸的弹性模量例如通常为从约800mpa至约3000mpa。

虽然可以采用具有以上所示特性的很多种微米包合物添加剂，但是这样的添加剂的特别适合的实例可以包括合成聚合物，诸如聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等)；苯乙烯共聚物(例如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯等)；聚四氟乙烯；聚酯(例如，再生聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等)；聚醋酸乙烯酯(例如，聚(乙烯醋酸乙烯酯)、聚醋酸氯乙烯酯等)；聚乙烯醇(例如，聚乙烯醇、聚(乙烯乙烯醇)等)；聚乙烯醇缩丁醛；丙烯酸树脂(例如，聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)；聚酰胺(例如，尼龙)；聚氯乙烯；聚偏二氯乙烯；聚苯乙烯；聚氨酯等。合适的聚烯烃可例如包括乙烯聚合物(例如，ldpe、hdpe、lldpe等)、丙烯均聚物(例如，间同立构、无规立构、全同立构等)、丙烯共聚物等等。

d.其他组分

也可在热塑性组合物中采用其他合适的材料，如润滑剂、增容剂、催化剂、抗氧化剂、稳定剂、表面活性剂、蜡、固体溶剂、螯合剂、微粒、纳米填料以及被加入以增强热塑性组合物的可加工性和机械性能的其他材料。然而，本发明的一个有益方面在于可在不需要各种常规添加剂如发泡剂(例如，氯氟烃、氢氯氟烃、烃、二氧化碳、超临界二氧化碳、氮气等)、孔隙引发填料(例如，碳酸钙)和疏水性相间改性剂(例如，聚醚多元醇)的情况下提供良好的性质。事实上，热塑性组合物通常可不含发泡剂、孔隙引发填料和/或相间改性剂。例如，此类发泡剂、填料和/或相间改性剂可以热塑性组合物的不多于约1重量％、在一些实施方案中不多于约0.5重量％、在一些实施方案中约0.001重量％至约0.2重量％的量存在。另外，由于最终组合物的如在下文更详细描述的应力发白特性，所得的组合物可以在无需传统颜料诸如二氧化钛的情况下获得不透明颜色(例如白色)。在某些实施方案中，例如，颜料可以按热塑性组合物的不多于约1重量％，在一些实施方案中不多于约0.5重量％以及在一些实施方案中从约0.001重量％至约0.2重量％的量存在。

ii.聚合物材料

聚合物材料通常可通过拉伸热塑性组合物形成。为了形式初始的热塑性组合物，通常采用多种已知技术中的任一种将组分共混在一起。在一个实施方案中，例如，组分可以被单独提供或以组合方式提供。例如，组分可首先被干混在一起以形成基本均匀的干燥混合物，并且它们可同样地被同时或陆续供应至将材料分散共混的熔融加工装置内。可采用分批的和/或连续的熔融加工技术。例如，可利用混合机/捏合机、班布里混合机、法劳连续混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、轧制机等来共混和熔融加工这些材料。特别适合的熔融加工装置可以是共旋转双螺杆挤出机(例如可得自newjersey的ramsey的werner&pfleiderercorporation的zsk-30挤出机或可得自英国stone的thermoelectroncorp.的thermoprism^tmusalab16挤出机)。这样的挤出机可包括进料口和通风口并提供高强度分布式和分散式混合。例如，组分可被进料至双螺杆挤出机的相同或不同的进料口并熔融共混以形成基本均匀的熔融混合物。如果需要，其他添加剂也可被注入到聚合物熔体中和/或在沿挤出机长度的不同位置处被分别进料至挤出机中。

无论所选的特定加工技术如何，所得的熔融共混组合物通常包含纳米包合物添加剂的纳米级结构域和任选地微米包合物添加剂的微米级结构域。可控制剪切/压力程度和热量来确保充分分散，但不会高到不利地降低域尺寸以使得它们不能实现期望特性的程度。例如，共混通常在约180℃至约330℃、在一些实施方案中约185℃至约310℃、在一些实施方案中约190℃至约290℃的温度下进行。同样，熔体加工过程中的表观剪切速率可在约10秒^-1至约3000秒^-1、在一些实施方案中约50秒^-1至约2000秒^-1、在一些实施方案中约100秒^-1至约1200秒^-1的范围内。表观剪切速率可以等于4q/r³，其中q是聚合物熔体的体积流动速率(“m³/s”)，而r是熔融聚合物所流动经过的毛细管(例如，挤出机模头)的半径(“m”)。当然，也可控制其他变量，诸如与生产率成反比的在熔融加工过程中的停留时间，以实现所需程度的均质性。

为了获得所需的剪切条件(例如速率、停留时间、剪切速率、熔融加工温度等)，一个或多个挤出机螺杆的速率可在一定范围内选择。通常，随着螺杆速度的增加，由于额外的机械能输入系统中，可观察到产品温度的升高。例如，螺杆速度可以在从约50至约600转每分钟(“rpm”)，在一些实施方案中从约70至约500rpm以及在一些实施方案中从约100至约300rpm的范围内。这可在不负面影响所产生结构域的尺寸的情况下产生足够高以分散或分配共聚醚酯弹性体的温度。熔体剪切速率以及还有添加剂被分散的程度也可通过在挤出机的混合部段中使用一个或多个分布式和/或分散式混合元件来增加。用于单螺杆挤出机的适合的分布式混合机可包括例如saxon混合机、dulmage混合机、cavitytransfer混合机等。同样，适合的分散式混合机可包括blisterring混合机、leroy/maddock混合机、crd混合机等。如在本领域中熟知的那样，可通过在圆桶中使用导致聚合物熔体折叠和再取向的销钉来进一步改善混合，诸如在busskneader挤出机、cavitytransfer混合机和vortexintermeshingpin(vip)混合机中所使用的那些。

材料可在线拉伸或在成形之后拉伸以形成稳定的多孔网络。通常，可通过沿纵向(例如，机器方向)、横向(例如，横跨机器方向)等以及它们的组合来进行“固态”拉伸。所谓“固态”拉伸，通常指的是将组合物保持在低于聚酯的熔融温度的温度下。这尤其有助于确保聚合物链不被改变至使多孔网络变得不稳定的程度。例如，可在约-50℃至约150℃、在一些实施方案中约-40℃至约100℃、在一些实施方案中约-20℃至约90℃、在一些实施方案中约20℃至约80℃的温度下拉伸组合物。在某些情况下，拉伸温度可任选地比具有最高玻璃化转变温度的组分(例如，聚酯、共聚醚酯弹性体、微米包合物添加剂等)的玻璃化转变温度低至少约10℃、在一些实施方案中低至少约20℃、在一些实施方案中低至少约30℃。

为了进行所需的拉伸，可将热塑性组合物成形为前体形状、拉伸并在其后转化成所需的材料(例如，膜、纤维、模制制品等)。在一个实施方案中，前体形状可以是厚度为约1微米至约5000微米、在一些实施方案中约2微米至约4000微米、在一些实施方案中约5微米至约2500微米、在一些实施方案中约8微米至约500微米的膜。作为形成前体形状的替代形式，可在热塑性组合物成形为聚合物材料的所需形状时原位拉伸热塑性组合物。在一个实施方案中，例如，热塑性组合物可以在形成膜或纤维时被拉伸。

无论如何，可采用各种拉伸技术，如抽吸(例如，纤维拉伸单元)、拉伸架拉伸、双轴拉伸、多轴拉伸、型材拉伸(profiledrawing)、真空拉伸等。在一个实施方案中，例如，组合物可呈膜的形式，其用机器方向取向器(“mdo”)如可自罗德岛州普罗维登斯市的marshallandwillams,co.商购获得的机器方向取向器拉伸。mdo单元通常具有多个拉伸辊(例如5至8个)，它们沿机器方向逐渐拉伸膜并使膜变薄。组合物可以在单个或多个分立的拉伸操作中被拉伸。应当注意的是，mdo设备中的一些辊可以不按逐渐升高的速度运行。为了以上述方式拉伸组合物，通常希望mdo的辊不被加热或加热到连续相中聚酯的玻璃化转变温度以下。

在其他实施方案中，组合物可呈纤维的形式，其被拉伸形成所需的多孔网络。如本文所用，术语“纤维”通常是指通过使聚合物穿过成形孔口如模头而形成的细长挤出物。除非另外指明，否则术语“纤维”既包括具有一定长度的不连续纤维也包括基本上连续的长丝。基本上连续的长丝可例如具有远大于其直径的长度，诸如大于约15,000至1以及在一些情况下大于约50,000至1的长度与直径比(“长宽比”)。在一个实施方案中，纤维可具有约1至约100微米、在一些实施方案中约2至约30微米、在一些实施方案中约4至约15微米的平均直径。

由热塑性组合物形成的纤维通常可以具有任何所需的构型，包括单组分和多组分(例如，皮芯构型、并排构型、分割饼式构型、海中岛构型等)。也可以采用中空纤维(单组分和/或多组分)，诸如在授予carter等人的美国专利no.6,642,429中所述。在一些实施方案中，纤维可包含一种或多种另外的聚合物作为其组分(例如，双组分)或成分(例如，双成分)以进一步增强强度、可加工性和/或其他性质。例如，热塑性组合物可形成皮/芯双组分纤维的芯组分，而另外的聚合物可形成皮组分，或反之亦然。该另外的聚合物可以是任何所需的聚合物，诸如聚酯(例如，聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯等)；聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等)；聚四氟乙烯；聚乙酸乙烯酯；聚氯乙烯-乙酸乙烯酯；聚乙烯醇缩丁醛；丙烯酸树脂(例如，聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)；聚酰胺(例如，尼龙)；聚氯乙烯；聚偏二氯乙烯；聚苯乙烯；聚乙烯醇；和聚氨酯。

可使用多种工艺中的任一种来形成纤维。例如，可通过喷丝头挤出上述热塑性组合物并淬火。参见图2，例如，更详细地示出了用于形成纤维的方法的一个实施方案。在此特定的实施方案中，热塑性组合物可从料斗14进给到挤出机12中。可使用任何常规技术向料斗14提供共混物。将挤出机12加热到足以挤出熔融聚合物的温度。然后使挤出的组合物穿过聚合物导管16去往喷丝头18。例如，喷丝头18可包括容纳纺丝组件的壳体，所述纺丝组件具有多个堆叠在彼此之上的板并具有开口图案，这些开口图案布置成产生用以引导聚合物组分的流动路径。喷丝头18还具有以一排或多排布置的开口。这些开口在当聚合物被从中挤出时形成向下挤出的长丝帘。方法10还采用紧邻从喷丝头18延伸的纤维帘定位的骤冷鼓风机20。来自骤冷鼓风机20的空气使从喷丝头18延伸的纤维骤冷。骤冷空气可如图2中所示从纤维帘的一侧或从纤维帘的两侧导入，或者空气可从纤维的内部或外部径向地引导至纤维。或者，纤维可通过非空气的介质如水、水雾或其他流体骤冷。

为了形成具有所需长度的纤维，通常将骤冷后的纤维熔融拉伸，如使用如图2中所示的纤维拉伸单元22。用于熔纺聚合物的纤维拉伸单元或抽吸器是本领域熟知的。适用于本发明的方法的纤维拉伸单元包括美国专利号3,802,817和3,423,255中所示类型的线性纤维抽吸器。纤维拉伸单元22通常包括细长的竖直通道，通过抽吸空气从通道侧面进入并穿过通道向下流动而从通道中拉伸纤维。加热器或鼓风机24为纤维抽吸单元22供应抽吸空气。抽吸空气熔融拉伸纤维和环境空气通过纤维拉伸单元22。气体的流动导致纤维熔融拉伸或缩减，这增加形成纤维的聚合物的分子取向或结晶度。当采用纤维拉伸单元时，可选择“拉伸”比以有助于实现所需的纤维长度。“拉伸”比是纤维被拉伸后的线性速度(例如，导丝辊42或多孔表面(未示出)的线性速度)除以纤维被挤出后的线性速度。例如，在熔融拉伸过程中的拉伸比可如下计算：

拉伸比＝a/b

其中，

a是纤维被熔融拉伸后的线性速度(例如，导丝速度)且直接测量；而

b是挤出后的纤维的线性速度且可如下计算：

挤出机线性纤维速度＝c/(25*π*d*e²)

其中，

c是通过单个孔的通量(克每分钟)；

d是聚合物的熔体密度(克每立方厘米)；以及

e是纤维被挤出通过的孔口的直径(单位厘米)。在某些实施方案中，拉伸比可为约2:1至约4000:1，在一些实施方案中约5:1至约2000:1，在一些实施方案中约10:1至约1000:1，在一些实施方案中约15:1至约800:1。

一旦形成后，纤维便可通过纤维拉伸单元22的出口沉积到导丝辊42上。如果需要，可使收集在导丝辊42上的纤维任选地接受另外的在线加工和/或转化步骤(未示出)，如本领域的技术人员将理解的那样。例如，可收集纤维，之后卷曲、纹理化和/或切成从约3至约80毫米，在一些实施方案中从约4至约65毫米以及在一些实施方案中从约5至约50毫米范围内的平均纤维长度。然后可将短纤维并入本领域已知的非织造网中，诸如粘合梳理网、穿透空气粘合网。然后可将所得纤维退火并以其固态拉伸以形成所需的多孔网络。

拉伸程度部分取决于被拉伸的材料的性质(例如，纤维、膜等)。组合物通常被拉伸(例如，沿机器方向)至从约1.1至约25，在一些实施例中从约1.5至约15以及在一些实施例中从约2至约10的拉伸比。拉伸比可以如下确定：将已拉伸材料的长度除以其在拉伸前的长度。拉伸率也可以变化，以帮助实现所需的特性，诸如在从约5％至约1500％每分钟变形，在一些实施方案中从约20％至约1000％每分钟变形以及在一些实施方案中从约25％至约850％每分钟变形的范围内。虽然组合物通常在不施加外部热量(例如，加热的辊)的情况下拉伸，但是可任选地采用这样的热以改善可加工性、降低拉伸力、增加拉伸速率并改善纤维均匀性。

拉伸可在一个或多个阶段中进行。在图2中，例如，纤维可最初由纤维拉伸单元22熔融拉伸，再转移到使聚酯冷却到其熔融温度以下的辊隙(未示出)，之后经受另外的拉伸步骤，再沉积到导丝辊42上。然而，在其他情况中，纤维可从纤维成型机中移出并接受另外的拉伸步骤。无论如何，可采用各种拉伸技术，如抽吸(例如，纤维拉伸单元)、拉伸架拉伸、双轴拉伸、多轴拉伸、型材拉伸(profiledrawing)、真空拉伸等。

以上述方式拉伸可导致形成具有“纳米级”横截面尺寸的孔隙(“纳米孔隙”)，如约800纳米或更小，在一些实施方案中约5至约700纳米，在一些实施方案中约10至约500纳米。纳米孔还可例如具有从约100至约5000纳米，在一些实施例中从约50至约2000纳米以及在一些实施例中从约100至约1000纳米的平均轴向尺寸(例如，长度)。在拉伸过程中也可以形成微米孔，该微米孔具有约0.2或更大，在一些实施例中约0.5微米或更大以及在一些实施例中从约0.5微米至约5微米的平均横截面尺寸。在某些情况下，微米孔和/或纳米孔的轴向尺寸可以大于横截面尺寸，以使得长宽比(轴向尺寸与横截面尺寸之比)为从约1至约30，在一些实施方案中从约1.1至约15以及在一些实施方案中从约1.2至约5。例如，微米孔的轴向尺寸可以为1微米或更大，在一些实施方案中约1.5微米或更大以及在一些实施方案中从约2至约30微米。

无论其具体尺寸如何，孔隙(例如，纳米孔隙、微米孔隙或二者)可在整个材料中以基本上均匀的方式分布。例如，孔可以分布成列，这些列沿着与应力施加方向大致垂直的方向取向。这些列可以跨过材料的宽度大致彼此平行。无意于受理论的限制，据信此类均匀分布的多孔网络的存在可导致高的耐热性以及良好的机械性能(例如，负载下的能量耗散和冲击强度)。这与涉及使用发泡剂的形成孔的常规技术形成鲜明对比，发泡剂往往会导致不可控的孔分布和不良的机械特性。

除了形成多孔网络外，拉伸也可明显增大某些离散结构域的轴向尺寸以使得它们具有大致线性的、伸长的形状。例如，伸长的微米级结构域可具有比拉伸前的结构域的轴向尺寸大大约10％或更多，在一些实施例中从约20％至约500％以及在一些实施例中从约50％至约250％的轴向尺寸。拉伸后的轴向尺寸(例如，长度)可在从约1μm至约400μm，在一些实施方案中从约5μm至约200μm以及在一些实施方案中从约10μm至约150μm的范围内。微米级结构域也可以相对薄并因此具有小横截面尺寸，诸如从约0.02至约20微米，在一些实施方案中从约0.1至约10微米以及在一些实施方案中从0.4至约5微米。这可导致从约2至约150，在一些实施方案中从约3至约100以及在一些实施方案中从约4至约50的域长宽比(轴向尺寸与正交于轴向尺寸的尺寸之比)。由于它们的小尺寸，纳米级结构域通常不以与微米级结构域相同的方式伸长。因此，纳米级结构域可以保持从约1至约1000纳米，在一些实施方案中从约5至约800纳米，在一些实施方案中从约10至约500纳米以及在一些实施方案中从约20至约200纳米的平均轴向尺寸(例如，长度)。

所得聚合物材料不是脆性的并因此可在施加应变时变形而非断裂。就这一点而言，聚合物材料能够表现出良好的“峰值伸长性，即在其峰值负荷下的伸长率百分数。例如，如根据astmd638-14在23℃下所测定，材料可表现出约10％或更多、在一些实施方案中约20％或更多、在一些实施方案中约40％至约500％的峰值伸长率。具有广泛的平均厚度(例如，纤维直径)的材料均可实现这样的伸长率，如平均厚度在约0.1至约50微米、在一些实施方案中约1至约40微米、在一些实施方案中约2至约25微米、在一些实施方案中约5至约15微米范围内的那些。虽然具有在应变下延伸的能力，但材料也可相对强劲。例如，如根据astmd638-14在23℃下所测定，材料可表现出约20至约600兆帕(“mpa”)、在一些实施方案中约25至约450mpa、在一些实施方案中约30至约350mpa的峰值拉伸应力。当材料呈纤维形式时，指示相对强度的另一个参数为“韧性”，其指示纤维的拉伸强度，以每单位线密度的力表示。例如，纤维可具有约0.75至约10克力(“gf”)每旦、在一些实施方案中约1至约8gf每旦、在一些实施方案中约1.5至约6gf每旦的韧性。纤维的纤度可根据所需的应用而变化。通常，纤维形成为具有小于约30、在一些实施方案中小于约15、在一些实施方案中约0.5至约10的单丝纤度(即，线性密度单位，其等于每9000米纤维的质量克数)。

虽然绝不是必需的，但可在用于最终制品或产品中之前将聚合物材料转化为不同的形式。例如，在形成纤维时，可通过将纤维随机沉积到成形表面上(任选地借助于真空)并然后使用任何已知的技术粘结所得的网而随后将它们形成为非织造网结构。非织造网可在拉伸纤维之前或之后形成。在某些实施例中，例如，可能希望由多根纤维形成非织造网，之后通过将非织造网拉伸到形成多孔网络所需的程度而拉伸纤维。在替代性实施例中，环形成型表面可简单地定位在纤维抽吸单元下方，纤维抽吸单元在纤维形成网之前将纤维拉伸到所需的程度。

一旦形成后，便可使用任何常规的技术粘结非织造网，诸如通过粘合剂或以自发方式(例如，在不用施加外部粘合剂的情况下，纤维发生融合和/或自粘)。自发粘结例如可通过使纤维在它们为半熔融或发粘状态时接触，或只是通过将增粘树脂和/或溶剂与用于形成纤维的聚合物共混而实现。适合的自发粘结技术可包括超声粘结、热粘结、空气穿透粘结、热轧粘结等等。例如，网可通过热机械过程进一步粘结或压花上图案，在该过程中使网在加热的平滑砧辊与加热的图案辊之间通过。图案辊可具有提供所需的网性质或外观的任何升高的图案。有利地，图案辊限定升高的图案，该图案限定多个粘结位置，这些位置限定占辊总面积的约2％与30％之间的粘结面积。示例性粘结图案包括例如在授予hansen等人的美国专利3,855,046、授予levy等人的美国专利号5,620,779、授予haynes等人的美国专利号5,962,112、授予sayovitz等人的美国专利6,093,665以及授予romano等人的美国设计专利号428,267、授予brown的美国设计专利号390,708、授予zander等人的美国设计专利号418,305、授予zander等人的美国设计专利号384,508、授予zander等人的美国设计专利号384,819、授予zander等人的美国设计专利号358,035和授予blenke等人的美国设计专利号315,990中描述的那些。辊之间的压力可为从约5至约2000磅每线性英寸。使辊之间的压力和辊的温度得以平衡以得到所需的网性质或外观同时维持像布一样的性质。如本领域技术人员熟知的是，所需的温度和压力可根据许多因素而变化，这些因素包括但不限于图案粘结面积、聚合物性质、纤维性质和非织造物性质。

除了纺粘网外，多种其他非织造网也可由根据本发明的热塑性组合物形成，诸如熔喷网、粘合梳理网、湿法网、气流法网、共成形网、水力缠结网。例如，可将热塑性组合物挤出通过多个细模头毛细管进入会聚的高速气体(例如，空气)流，该气体流将纤维缩减以减小其直径。之后，熔喷的纤维由高速气体流携带并沉积在收集表面上以形成随机分散的熔融纤维的纤网。作为另外一种选择，可通过将成捆的由热塑性组合物形成的纤维置于将纤维分开的清棉机中而将聚合物形成梳理网。接着，将纤维送往精梳或梳理单元，该单元将纤维进一步分开并沿机器方向对齐，从而形成沿机器方向取向的纤维非织造网。一旦形成后，通常将非织造网通过一种或多种如上所述的已知粘结技术稳定化，以形成粘合梳理网。也可由纤维形成复合物和/或层合物。

iii.制品

由于其独特且有益的性质，本发明的所得聚合物材料非常适合用于多种不同类型的制品中，如吸收制品、包装膜、阻挡膜、医疗产品(例如，礼服、手术铺巾、面罩、头部覆盖物、手术帽、鞋盖、灭菌包裹材料、加热毯、加热垫等)等等。例如，可将所述聚合物材料并入能够吸收水或其他流体的“吸收制品”中。一些吸收制品的实例包括但不限于个人护理吸收制品，如尿布、训练裤、吸收性内裤、失禁用制品、女性卫生产品(例如，卫生巾)、泳衣、婴儿湿巾、手套式擦拭布(mittwipe)等等；医疗用吸收制品，如衣物、开窗术材料、垫料、床垫、绷带、吸收性铺巾和医用擦拭物；食品服务纸巾；服装制品；口袋等等。形成这样的制品的材料和工艺是本领域技术人员熟知的。例如，吸收制品通常包括基本上液体不可渗透的层(例如，外覆层)、液体可渗透的层(例如，身体侧衬里、涌流层等)和吸收芯。在一个实施方案中，例如，聚合物材料可呈纤维材料(例如，非织造网)的形式并用来形成吸收制品的外覆层。如果需要，可将非织造网层合到液体不可渗透的膜，该膜是蒸气可渗透或蒸气不可渗透的。聚合物材料可同样呈用于吸收制品中的膜的形式，如外覆层的液体不可渗透膜，该膜是蒸气可渗透或蒸气不可渗透的。

吸收制品例如通常包括位于底片与顶片之间的吸收构件(例如，芯层、涌流层、转移延迟层、包裹片材、通气层等)。吸收制品还可以包括其他本领域已知的部件，诸如侧片、防漏翼片、耳部、腰带或腿带等。一般来讲，本发明的聚合物材料可用在吸收制品的任何层或部件中，如顶片、底片和/或吸收构件。当用在某些层或部件(例如，底片)中时，可能期望将本发明的聚合物材料层合到另一个层(例如，膜)。

就这一点而言，将描述吸收制品的多种示例性实施方案。参见图1，例如，吸收制品201的一个特定实施方案以尿布的形式示出。然而，如上所述，本发明可体现为其他类型的吸收制品，诸如失禁用制品、卫生巾、尿裤、卫生护垫、训练裤等等。在所示的实施方案中，吸收制品201示为在未紧固构型中具有沙漏形。然而，当然也可以利用其他形状，诸如大致矩形、t形或i形。如图所示，吸收制品201包括由多个部件形成的底座202，这些部件包括底片217、顶片205以及包括吸收芯层203和涌流层207的吸收构件。然而，应当理解的是，其他层也可用于本发明。同样，图1中提及的一个或多个层在本发明的某些实施方案中也可以取消。

如上面所指出，底片217可含有本发明的聚合物材料。如果需要，非织造网可设置为使得其限定吸收制品201的面向衣物的表面333。吸收制品201还包括顶片205。顶片205通常被设计成接触使用者的身体并且为液体可渗透的。例如，顶片205可限定面向身体的表面218，该表面通常为顺应性的、柔软感的且对穿戴者皮肤无刺激的。如果需要，顶片205可含有本发明的聚合物材料(例如，非织造网)。例如，非织造网可被定位为使得其限定面向身体的表面218，如果希望这样的话。顶片可围绕吸收芯层203，以使得其完全包裹吸收制品。作为另外一种选择，顶片205和底片217可延伸到吸收构件之外，并在周边使用已知的技术(诸如通过粘合剂粘结、超声粘结等)完全或部分地接合在一起。如上面所指出，顶片205可包含本发明的聚合物材料(例如，非织造网)。顶片205还可包括常规非织造网(例如，纺粘网、熔喷网或粘合梳理网)。包括非织造网的其他示例性顶片构造在美国专利号5,192,606、5,702,377、5,931,823、6,060,638和6,150,002以及美国专利申请公开号2004/0102750、2005/0054255和2005/0059941中有所描述。顶片205也可包括多个贯穿形成的开孔以允许体液更容易地进入吸收芯层203。这些开孔可以随机或均匀布置在整个顶片205中，或者它们可仅位于沿着吸收制品的纵向轴线布置的窄纵向带或条中。这些开孔允许体液快速向下渗入吸收构件中。开孔的大小、形状、直径和数量可以变化以适应某人的特定需求。

吸收制品还包括定位在顶片与底片之间的吸收构件。吸收构件可以由单个吸收层或包括单独和不同的吸收层的复合物形成。然而，应当理解的是，许多吸收层均可用于本发明。在图1中，例如，吸收构件包括吸收芯层203和涌流层207，该涌流层有助于减速并扩散可快速引入吸收芯层203中的涌流或迸发液体。有利地，涌流层207在将液体释放进吸收芯层203的储存或保持部分前快速接纳并暂时保留液体。在所示实施方案中，例如，涌流层207插在顶片205的面向内的表面216与吸收芯层203之间。作为另外一种选择，涌流层207可位于顶片205面向外的表面218上。涌流层207通常由液体可高度渗透的材料构造而成。适合的材料可包括多孔织造材料、多孔非织造材料和开孔膜。在一个实施方案中，涌流层207可含有本发明的聚合物材料。适合的涌流层的其他实例在授予ellis等人的美国专利号5,486,166和授予ellis等人的美国专利号5,490,846中有所描述。

如果需要，吸收构件也可包括垂直定位在涌流层下方的转移延迟层。转移延迟层可包含亲水性低于其他吸收层的材料，并且通常可被表征为基本上疏水性的。例如，转移延迟层可以是根据本发明形成的聚合物材料(例如，非织造网)。纤维的横截面形状可以是圆形的、三叶形的或多叶形的，并且其结构可以是中空的或实心的。通常，诸如通过在约3％至约30％的网面积上热粘结而使网粘结。可用于转移延迟层的适合材料的其他实例在授予meyer等人的美国专利号4,798,603和授予serbiak等人的美国专利号5,248,309中有所描述。为了调节本发明的性能，转移延迟层也可以用选定量的表面活性剂处理以增加其初始可润湿性。

转移延迟层通常可以具有任何大小，诸如约150mm至约300mm的长度。通常，转移延迟层的长度约等于吸收制品的长度。转移延迟层在宽度上也可等于涌流层，但通常更宽。例如，转移延迟层的宽度可介于约50mm至约75mm之间，更具体地讲约48mm。转移延迟层通常具有比其他吸收构件低的基重。例如，转移延迟层的基重通常小于约150克每平方米(gsm)以及在一些实施方案中介于约10gsm至约100gsm之间。如果需要，转移延迟层可含有本发明的聚合物材料(例如，非织造网)。

除了上述部件以外，吸收制品201还可以包括如本领域已知的多个其他部件。例如，吸收制品201还可以包括基本上亲水性的包裹片材(未示出)，该片材有助于维持吸收芯层203的纤维结构的完整性。包裹片材通常围绕吸收芯层203在其至少两个主表面上放置，并由吸收性纤维素材料构成，诸如皱纹包装纸或高湿强度薄纸(highwet-strengthtissue)。包裹片材可被构造成提供芯吸层，该层有助于在吸收芯层203的吸收纤维团块上快速分布液体。在吸收芯纤维团块的一侧上的包裹片材材料可粘结到位于纤维团块相对侧上的包裹片材以有效地夹带吸收芯层203。此外，吸收制品201还可以包括定位在吸收芯层203与底片217之间的通气层(未示出)。当利用时，通气层可有助于将底片217与吸收芯层203隔绝，从而减少底片217中的湿气。这样的通气层的实例可包括层合到可呼吸膜的非织造网，诸如在授予blaney等人的美国专利号6,663,611中所述。如果需要，包裹片材和/或通气层可含有本发明的聚合物材料。

在一些实施方案中，吸收制品201也可以包括一对耳部(未示出)，该耳部从吸收制品201的侧边缘232延伸到腰部区之一中。耳部可与所选的尿布部件整体形成。例如，耳部可与底片217整体形成或由用来提供顶部表面的材料形成，该材料可包括本发明的聚合物材料，如果希望这样的话。在可供选择的构型中，耳部可由连接并组装到底片217、顶部表面，在底片217与顶部表面之间的或处于多个其他构型的构件提供。如上所述，耳部可含有本发明的聚合物材料，如果希望这样的话。

如在图1中代表性示出，吸收制品201还可以包括一对防漏翼片212，该翼片被构造成提供屏障并容纳侧向流动的身体排出物。防漏翼片212可沿着与吸收芯层203的侧边缘相邻的顶片205的侧向相对的侧边缘232定位。防漏翼片212可沿着吸收芯层203的整个长度延伸，或可以仅沿着吸收芯层203的长度部分延伸。当防漏翼片212在长度上比吸收芯层203更短时，它们可选择性定位在裆区210中沿着吸收制品201的侧边缘232的任何位置。在一个实施方案中，防漏翼片212沿着吸收芯层203的整个长度延伸以更好地容纳身体排出物。这样的防漏翼片212通常是本领域的技术人员熟知的。例如，防漏翼片212的适合构造和布置在授予enloe的美国专利号4,704,116中有所描述。如果需要，防漏翼片可含有本发明的聚合物材料。

吸收制品201可包含各种弹性的或可拉伸的材料，诸如一对腿部弹性构件206，它们附连到侧边缘232以进一步防止身体排出物的渗漏并支持吸收芯层203。此外，一对腰部弹性构件208可附连到吸收制品201的纵向相对的腰部边缘215。腿部弹性构件206和腰部弹性构件208通常适于在使用中围绕穿戴者的腿部和腰部紧密配合，以维持与穿戴者的积极接触关系，并有效地减少或消除从吸收制品201的身体排出物渗漏。吸收制品201还可以包括一个或多个紧固件230。例如，两个柔性紧固件130在图1中示出，它们位于腰部区的相对侧边缘上以形成腰部开口和一对围绕穿戴者的腿部开口。紧固件230的形状通常可以变化，但可包括例如大致矩形、方形、圆形、三角形、卵形、线性形状等等。紧固件可包括例如扣件材料。在一个特定实施方案中，每个紧固件230包括附连到柔性背衬的内表面的扣件材料的单独件。如果需要，弹性构件(例如，腿部、腰部等)和/或紧固件可含有本发明的聚合物材料。

吸收制品201的各个区和/或部件可使用任何已知的附连机构诸如粘合剂、超声、热粘结等组装在一起。适合的粘合剂可包括例如热熔粘合剂、压敏粘合剂等。当利用时，粘合剂可以作为均匀的层、图案化层、喷雾图案或任何单独的线、漩涡或点而施加。在所示实施方案中，例如，底片217和顶片205用粘合剂组装到彼此并组装到吸收芯层203。作为另外一种选择，吸收芯层203可用常规的紧固件诸如纽扣、钩环型紧固件、胶带紧固件等连接到底片217。类似地，诸如腿部弹性构件206、腰部弹性构件208和紧固件230的其他尿布部件也可用任何附连机构组装成吸收制品201。

虽然上文已经描述了尿布的多个构型，但是应当理解的是，其他尿布和吸收制品构型也包括在本发明的范围内。此外，本发明绝不限于尿布。事实上，可根据本发明形成任何其他吸收制品，包括但不限于其他个人护理吸收制品，如训练裤、吸收性内裤、成人失禁用产品、女性卫生产品(例如，卫生巾)、泳衣、婴儿湿巾等；医疗用吸收制品，如衣物、开窗术材料、垫料、绷带、吸收性铺巾和医用擦拭物；食品服务纸巾；服装制品；等等。

所述聚合物材料也可用在广泛的其他类型制品中。非限制性实例包括例如用于冷冻装置(例如，冰箱、冷冻柜、自动售货机等)的绝缘材料；汽车部件(例如，前后座椅、头枕、扶手、门板、后架/后置物板、方向盘和内部装饰、仪表板等)；建筑面板和部分(例如，屋顶、空心墙、地板等)；服装(例如，外套、衬衫、裤子、手套、裙子、连裤工作服、鞋子、靴子、头饰、袜子衬里等)；家具和被褥(例如，睡袋、鸭绒被等)；流体贮存/转移系统(例如，用于液态/气态烃、液氮、氧、氢或原油的管道或油罐)；极端环境(例如，水下或太空)；食品和饮料产品(例如，杯子、杯架、板等)；容器和瓶子；工业织物；绝缘织物；等等。所述聚合物材料也可用于“衣物”中，衣物通常指的是包括任何成形为适合身体的一部分的物品。此类制品的实例包括但不限于衣服(例如，衬衫、裤子、牛仔裤、宽松长裤、裙子、外套、运动服、运动员服、有氧健身服和运动服装、泳装、自行车运动衫或短裤、女式泳衣/游泳衣、比赛服、潜水服、紧身衣裤等)、鞋类(例如，鞋子、袜子、靴子等)、防护服(例如，消防员外套)、服装配件(例如，腰带、胸罩肩带、侧裁片、手套、袜类、绑腿、矫形支具等)、贴身衣(例如，内衣、t恤等)、具压缩作用的服装、垂褶服装(例如，短裙缠腰布、宽外袍、斗篷、披风、披肩等)等等。

通过参照以下实例可以更好地理解本发明。

测试方法

熔体流动速率：

熔体流动速率("mfr")为当在如190℃、210℃、230℃或260℃下经受2160克负荷达10分钟时聚合物被迫使通过挤出流变仪孔口(直径为0.0825英寸)的重量(以克计)。除非另有指出，否则熔体流动速率用tiniusolsen挤压式塑性计根据astm测试方法d1238-13测量。

热特性：

玻璃化转变温度(tg)可根据astme1640-13通过动态力学分析(dma)测定。可以使用得自tainstruments的q800仪器。实验运行可以在3℃/min的加热速率下用从-120℃至150℃范围内的温度扫描模式以张力/张力几何图形来实施。应变幅度频率在测试期间可以保持恒定(2hz)。可以测试三(3)个独立的样品，以获得用tanδ曲线的峰值来定义的平均玻璃化转变温度，其中tanδ被定义为损耗模量与储能模量之比(tanδ＝e”/e’)。

熔融温度可以通过差示扫描量热法(dsc)来测定。差示扫描量热仪可以是dscq100差示扫描量热仪，其可以配备有液氮冷却附件和universalanalysis2000(4.6.6版)分析软件程序，二者均可以得自delaware的newcastle的t.a.instrumentsinc.。为了避免直接操作样品，可以使用镊子或其他工具。可以将样品放入铝盘并在分析天平上称重至0.01毫克的精确度。在材料样品上方，可以轧盖至所述盘上。通常，树脂粒料可以直接放置在称量盘上。

如在差示扫描量热仪的操作手册中所述，差示扫描量热仪可以采用铟金属标准品来校准，并且可以执行基线校正。可以将材料样品放入差示扫描量热仪的测试室中来测试，并且可以使用空盘作为参比物。所有测试均可以在测试室上以每分钟55立方厘米的氮气(工业级)吹扫下运行。对于树脂粒料样品，加热和冷却程序为2个循环的测试，该测试首先是平衡所述室至-30℃，随后是以每分钟10℃的加热速率加热至测试温度(例如，300℃)的第一加热阶段，接着将样品在该测试温度下平衡3分钟，接着是以每分钟10℃的冷却速率冷却至-30℃的温度的第一冷却阶段，接着将样品在-30℃下平衡3分钟，并然后是以每分钟10℃的加热速率加热至测试温度的第二加热阶段。对于纤维样品，加热和冷却程序可以是1个循环的测试，该测试首先是平衡所述室至-25℃，随后是以每分钟10℃的加热速率加热至测试温度的加热阶段，然后将样品在测试温度下平衡3分钟，再然后是以每分钟10℃的冷却速率冷却至-30℃的温度的冷却阶段。所有测试均可以在测试室上以每分钟55立方厘米的氮气(工业级)吹扫下运行。

可以使用universalanalysis2000分析软件程序来评价结果，该软件程序识别并量化拐点(inflection)的玻璃化转变温度(tg)、吸热峰和放热峰，以及dsc图上的峰下面积。玻璃化转变温度可以被确定为图线上斜率发生明显变化的区域，而熔融温度可以使用自动拐点计算来确定。

膜拉伸特性：

可以在mtssynergie200拉伸架上测试膜的拉伸特性(峰值应力、模量、断裂应变和单位体积断裂能)。测试可根据astmd638-14(在约23℃下)进行。在测试前可以将膜样品切成狗骨形，中心宽度为3.0mm。狗骨膜样品可以使用标距长度为18.0mm的mtssynergie200装置上的夹具固定就位。膜样品可以在5.0英寸/分钟的夹头速度下拉伸，直到发生断裂。可在纵向(md)和横向(cd)两个方向上测试每个膜的五个样品。计算机程序(例如，testworks4)可以用于在测试过程中收集数据并生成应力-应变曲线，许多特性可以从该曲线中测定，包括模量、峰值应力、伸长率和断裂能。

纤维拉伸特性：

纤维拉伸特性可根据astmd638-14在23℃下测定。例如，最初可将各个纤维试样变短(例如，用剪刀剪短)至长38毫米，然后单独地置于黑色天鹅绒布上。可以此方式收集10至15个纤维试件。然后可将纤维试件以基本上竖直的状态安装在外部尺寸为51毫米×51毫米且内部尺寸为25毫米×25毫米的矩形纸框上。可通过用胶带小心地将纤维末端固定到纸框的侧面而将每个纤维试件的末端可操作地附接到纸框。可采用常规实验室显微镜测量每个纤维试件的外部、相对更短的纤维横截面尺寸，显微镜可适当地校准并设为40倍放大率。该纤维横截面尺寸可记录为各个纤维试件的直径。纸框有助于将样本纤维试件的末端以避免对纤维试件造成过度损坏的方式固定在恒定速率的延伸式拉伸试验机的上下夹具中。

恒定速率的延伸式拉伸试验机和适当的测力传感器可用于该试验。测力传感器可被选择(例如，10n)成使得试验值落在全量程负荷的10-90％内。拉伸试验机(即，mtssynergy200)和测量传感器可得自edenprairie,michigan的mtssystemscorporation。然后可将纸框组件中的纤维试件安装在拉伸试验机的夹具之间以使得纤维的末端可操作地被拉伸试验机的夹具保持。然后，可将纸框平行于纤维长度延伸的侧切掉或以其他方式分开，以使得拉伸试验机仅对纤维施加试验力。纤维可以12英寸每分钟的拉伸速率和夹具速度接受牵拉试验。所得的数据可使用得自mtscorporation的testworks4软件程序通过以下试验设置而分析：

韧性值以克力每旦表示。也可测量峰值伸长率(断裂应变％)和峰值应力。

膨胀比、密度和孔隙体积百分数

为测定膨胀比、密度和孔体积百分比，在拉伸前，可初始测量试件的宽度(wi)和厚度(ti)。拉伸前的长度(li)也可以通过测量试件表面上的两个标记之间的距离来测定。之后，可将试样拉伸，以引发空化。然后，可利用digimatic卡尺(mitutoyocorporation)测量试件的宽度(wf)、厚度(tf)和长度(lf)，精确至0.01mm。拉伸前的体积(vi)可通过wixtixli＝vi计算。拉伸后的体积(vf)也可通过wfxtfxlf＝vf计算。膨胀比(φ)可通过φ＝vf/vi计算；密度(ρf)可通过下式计算：ρf＝ρi/φ，其中ρi为前体材料的密度；而孔体积百分比(％vv)可如下计算：％vv＝(1–1/φ)x100。

对于纤维，也可通过在校准密度溶液中的悬浮体来测量空隙含量。例如，可通过混合溴化钠(sigma-aldrich)与去离子水以产生具有范围为1.0克/立方厘米(g/cc)至1.385g/cc的密度的溶液来产生密度溶液。可使用得自vwr的校准湿度计验证溶液密度。

实施例1

93重量％半结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet7200auriga)和7重量％聚酯-聚醚共聚物(hytrel^tmrs40f3nc010,dupont)的共混物。将聚合物进料到用于配混的共旋转双螺杆挤出机(zsk-30，直径为30mm，长度为1328毫米)，其由newjersey的ramsey的wernerandpfleiderercorporation制造。该挤出机具有14个区，从进料斗到模头依次编号为1-14。第一圆桶区#1经由重力进料器以20磅每小时的总吞吐量接收树脂。用于挤出树脂的模头具有3个间隔开4毫米的模头开口(直径为6毫米)。形成后，将挤出的树脂在风扇冷却的传送带上冷却，并通过conair制粒机形成粒料。挤出机螺杆速度为200转每分钟(“rpm”)，挤出温度为270℃。所得粒料经由干燥剂干燥于140℃下干燥12小时。

实施例2

然后使用由英国利兹的fibreextrusiontechnologies制造的多丝纤维纺丝生产线(fet-100系列实验室多功能熔纺纺丝系统)将实施例1的粒料挤出为单组分纤维。将粒料大批进给到加热至275℃的温度的单螺杆挤出机中。然后通过具有24个直径为0.15mm的孔、毛细管长度为0.6mm的纤维喷丝头挤出，吞吐量为0.39克每孔每分钟。将纤维经由导丝辊在200米每分钟下熔融拉伸。纤维束总纤度为大约485克每9000米。

实施例3

将实施例2的纤维束经由五辊机台进给到拉伸生产线中，进给速度为10米每分钟(mpm)。束然后穿过两根浸没在水浴中的直径为19mm的杆周围。两根杆位于距水浴入口大约87厘米处并固定在离开水浴之前产生180度缠绕的一个位置处。水浴温度为25℃。束卷取速度为40米每分钟，得到4.0x的拉伸比。观察到有限的纤维断裂。

实施例4

如实施例3中所述形成纤维，不同的是卷取速度为42米每分钟，得到4.2x的拉伸比。观察到有限的纤维断裂。

实施例5

如实施例3中所述形成纤维，但卷取速度为45米每分钟，得到4.5x的拉伸比。观察到有限的纤维断裂。

实施例6

如实施例3中所述形成纤维，然而，从水浴移除水。观察到中等水平的纤维断裂。

实施例7

然后使用由美国康涅狄格州波卡塔克市的davisstandard制造的多丝纤维纺丝生产线将实施例1的粒料挤出为单组分纤维。将粒料大批进给到加热至275℃的温度的单螺杆挤出机中。然后通过具有48个直径为0.30mm的孔、毛细管长度为0.6mm的纤维喷丝头挤出，吞吐量为0.3克每孔每分钟。以50mpm的导丝辊卷取速度收集纤维，拉伸比为14.5。束总纤度为大约2544克每9000米。将束缠绕在夹具上并在环境条件下经受mts液压框架(810材料测试系统)下的单轴延伸。标距长度为15mm，束延伸速度为50米每分钟，拉伸比为大约3x。观察到有限的纤维断裂。

实施例8

如实施例6中所述形成纤维，但束延伸速度为100米每分钟。观察到中等水平的纤维断裂。

实施例9

然后使用由美国康涅狄格州波卡塔克市的davisstandard制造的多丝纤维纺丝生产线将实施例1的粒料挤出为单组分纤维。将粒料大批进给到加热至275℃的温度的单螺杆挤出机中。然后通过具有48个直径为0.30mm的孔、毛细管长度为0.6mm的纤维喷丝头挤出，吞吐量为0.3克每孔每分钟。以100mpm的导丝辊卷取速度收集纤维，拉伸比为29。1632克每9000米。将束缠绕在夹具上并在环境条件下经受mts液压框架(810材料测试系统)下的单轴延伸。标距长度为15mm，束延伸速度为50米每分钟，拉伸比为大约3x。观察到有限的纤维断裂。

实施例10

93重量％半结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet7200auriga)和7重量％聚酯-聚醚共聚物(hytrel^tm5526,dupont)的共混物。将聚合物进料到用于配混的共旋转双螺杆挤出机(zsk-30，直径为30mm，长度为1328毫米)，其由newjersey的ramsey的wernerandpfleiderercorporation制造。该挤出机具有14个区，从进料斗到模头依次编号为1-14。第一圆桶区#1经由重力进料器以20磅每小时的总吞吐量接收树脂。用于挤出树脂的模头具有3个间隔开4毫米的模头开口(直径为6毫米)。形成后，将挤出的树脂在风扇冷却的传送带上冷却，并通过conair制粒机形成粒料。挤出机螺杆速度为200转每分钟(“rpm”)，挤出温度为270℃。所得粒料经由干燥剂干燥于140℃下干燥12小时。

实施例11

然后使用由英国利兹的fibreextrusiontechnologies制造的多丝纤维纺丝生产线(fet-100系列实验室多功能熔纺纺丝系统)将实施例10的粒料挤出为单组分纤维。将粒料大批进给到加热至275℃的温度的单螺杆挤出机中。然后通过具有24个直径为0.15mm的孔、毛细管长度为0.3mm的纤维喷丝头挤出，吞吐量为0.39克每孔每分钟。使用导丝辊以100米每分钟的卷曲速度将纤维熔融拉伸，拉伸比为5。束总纤度为大约886克每9000米。

实施例12

将来自实施例11的纤维束经由五辊机台进给到拉伸生产线中，进给速度为10米每分钟(mpm)。束然后穿过两根浸没在水浴中的长度为150厘米的杆。两根杆位于距离水浴入口大约129厘米处。束横穿杆以使得束在离开水浴之前具有180度的转向(s型缠绕)。水浴温度为25℃。束卷取速度为35米每分钟，得到3.5x的拉伸比。观察到有限的纤维断裂。

实施例13

如实施例12中所述形成纤维，不同的是从水浴移除水。观察到中等水平的纤维断裂。

实施例14

使用来自实施例10的粒料形成双组分纤维的芯)，其中表皮由100重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet7200auriga)制成。将熔融聚合物通过具有24个直径为0.40mm的孔、毛细管长度为1.6mm的喷丝头挤出，吞吐量为1.04克每孔每分钟。使用导丝辊以100米每分钟的卷曲速度将纤维熔融拉伸，拉伸比为14。束总纤度为大约2252克每9000米。

也对实施例14以及实施例2和11的样品进行密度和空隙测量。结果在下表中示出。

实施例15

将实施例14的纤维束经由五辊机台进给到拉伸生产线中，进给速度为10米每分钟(mpm)。束然后穿过两根浸没在水浴中的长度为150厘米的杆。两根杆位于距离水浴入口大约129厘米处。束横穿杆以使得束在离开水浴之前具有180度的转向(s型缠绕)。水浴温度为25℃。束卷取速度为35米每分钟，得到3.5x的拉伸比。观察到有限的纤维断裂。

虽然本发明已经就其具体实施方案进行了详细描述，但是将领会的是，本领域技术人员在获得前述内容的理解后可以容易地设想出这些实施方案的替代形式、变型形式和等同方案。因此，本发明的范围应被评估为所附权利要求及其任何等同方案的范围。