从多组分纤维生产的非织造织物的制作方法

专利名称：从多组分纤维生产的非织造织物的制作方法
从多组分纤维生产的非织造织物相关申请的交叉引用本申请是要求了 2008年4月2日申请的临时申请序列号No. 61/041，699的优先 权的部分继续申请和2007年1月3日申请的申请序列号No. 11/648，955的部分继续申请， 后者是2006年1月31日申请的申请序列号No. 11，344，320的部分继续申请，此申请又是 2005年8月16日申请的申请序列号No. 11/204，868的部分继续申请，该申请又是2004年 5月20日申请和现在作为美国专利No. 6，989，193公布的申请序列号No. 10/850, 548的分 案，该申请序列号又是2003年6月19日申请的申请序列号No. 10/465，698的部分继续。上 述申请因此引入供参考。本发明的领域本发明涉及包括磺基聚酯的水可分散性纤维和纤维制品。本发明进一步涉及包括 磺基聚酯的多组分纤维以及从该纤维制备的微旦尼尔纤维(microdenier fibers)和纤维 制品。本发明还涉及水可分散性、多组分和微旦尼尔纤维的制备方法和涉及从其制备的非 织造织物。该纤维和纤维制品可用于可冲洗的(flushable)个人护理产品和医用产品。本发明的背景纤维，熔喷网幅和其它熔纺纤维制品已经从热塑性聚合物如聚(丙烯)，聚酰胺和 聚酯制造。这些纤维和纤维制品的一种普通应用是非织造织物和尤其用于个人护理产品如 擦拭纸巾，女性卫生保健产品，婴儿尿布，成人尿失禁针织三角裤，医院/外科用品和其它 医用一次用品，保护织物和层，土工织物，工业擦拭纸巾，和过滤介质。不幸地，从普通的热 塑性聚合物生产的个人护理产品难以废弃处理并且通常置于填埋场中。一个有希望的废弃 处理替代方法是使得这些产品或它们的组分变成“可冲洗”，即，与公共污水处理系统相容。 水可分散性或水溶性材料的使用还改进个人护理产品的可回用性和再生性。现在用于个人 护理产品中的各种热塑性聚合物不是固有地水可分散性或可溶性的，因此，无法生产出容 易崩解和能够抛弃在污水处理系统中或容易回用的制品。可冲洗个人护理产品的客观需要已经导致了对具有各种程度的水响应性的纤维、 非织造织物和其它纤维制品的需要。满足这些需要的各种途径例如已描述在美国专利 No. 6，548，592 ；6，552，162 ；5，281，306 ；5，292，581 ；5，935，880 ；和 5，509，913 中；美国专利 申请序列号No. 09/775，312 ；和09/752，017中；和PCT国际的出版物No. WO 01/66666A2中。 然而，这些途径会遭遇许多的缺点并且无法获得具有各种特性的令人满意的平衡的纤维制 品如纤维或非织造织物，如拉伸强度，吸收率，挠性，和在湿或干燥条件下的织物完整性。例如，典型的非织造织物技术是以纤维的多向沉积为基础的，该纤维用树脂粘结 用粘合剂处理以形成具有强完整性和其它令人想望的性能的纸幅。然而，所得到的组装件 一般具有弱的水响应性和不适合于可冲洗应用。粘结剂的存在也会导致在最终产品中不希 望有的性能，如降低的纸片可润湿性，提高的劲度，粘性，和更高的生产成本。还难以生产出 在使用过程中显示出足够的湿强度且在废弃处理时可迅速分散的一种粘结剂。因此，使用 这些粘结剂的非织造织物组装件可以在环境条件下慢慢地崩解或在体液存在下具有不够 的湿强度性能。为了解决该问题，PH和离子敏感的水可分散性粘结剂，如添加或没有添加盐的含丙烯酸或甲基丙烯酸的乳胶，是已知的并且例如已描述在美国专利No. 6，548, 592B1 中。然而，在公共污水和住宅腐败物系统中的离子浓度和PH水平能够在不同的地理位置中 广泛地变化并且不足以让粘结剂变成可溶性的并分散。在这种情况下，在废弃处理之后纤 维制品不会崩解并且能够堵塞排放口或下水道支渠。含有水可分散性组分和热塑性水不可分散性组分的多组分纤维已经描述在例如 美国专禾Ij No. 5，916，678 ；5，405，698 ；4，966，808 ；5，525282 ；5，366，804 ；5，486，418 中。例 如，这些多组分纤维可以是双组分纤维，它具有各种形状或工程设计的横截面例如海岛 型、皮芯型、并列型或桔瓣型(segmented pie)构型。多组分纤维能够接受水或稀碱性溶 液，其中水可分散性组分溶解掉而留下水不可分散的组分，为极小细度的分离开、独立的 纤维。然而，具有良好水分散性的聚合物为所得多组分纤维赋予粘性，这会引起纤维在几 天之后的卷绕或贮存过程中粘在一起、粘连或熔合，尤其在热而湿的条件下。为了防止熔 合，常常将脂肪酸或油性整理剂施加于纤维的表面上。另外，大比例的颜料或填料有时被 添加到水可分散的聚合物中以防止纤维的熔合，正如在例如美国专利No. 6，171,685中所 述。此类油性整理剂，颜料和填料需要附加的加工步骤并且为最终纤维赋予不希望有的性 能。许多水可分散性聚合物也为了除去它们而需要碱性溶液，后者会引起纤维的其它聚合 物组分的降解，如特性粘度、韧性和熔体强度的下降。此外，一些水可分散性聚合物在水刺 (hydroentangling)过程中无法承受水的接触，因此不适合于非织造网幅和织物的制造。另外地，水可分散性组分可用作在非织造网幅中热塑性纤维的粘结剂。在接触到 水之后，纤维与纤维粘结结构会瓦解，使得无纺网幅丧失它的完整性并且分解为单根纤维。 然而，这些非织造网幅的热塑性纤维组分不是水可分散性的并且仍然存在于含水介质中， 因此必须最终从城市废水处理厂中除去。水刺法可用来生产可崩解的非织造织物，它没有 或有极低水平(<5wt%)的所添加的粘结剂来将纤维保持在一起。虽然这些织物可以在 废弃处理中崩解，但是它们常常采用不是水溶性或水可分散性的纤维并且导致在污水管道 系统中的缠结和栓塞。任何所添加的水可分散的粘结剂也必须最低限度地受到水刺的影 响并且不形成凝胶状的聚集物或交联，并且因此有助于织物处置或下水道相关的问题(解 决)。一些水溶性或水可分散性聚合物是可获得的，但是一般不适用于一般的熔喷纤维 形成操作或熔融纺丝。聚合物如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酸不是可熔融加工 的，归因于在低于达到合适熔体粘度时的那一温度点的温度下所发生的热分解。高分子 量聚氧化乙烯可具有合适的热稳定性，但是在聚合物界面上提供高粘度溶液，导致有缓慢 的崩解速率。水可分散性磺基聚酯已经描述在例如美国专利No. 6，171,685 ；5, 543,488 ； 5,853，701 ；4，304，901 ；6，211，309 ；5，570，605 ；6, 428, 900 ；和 3，779，993 中。然而，典型的 磺基聚酯是低分子量热塑性塑料，它是脆性和缺乏挠性来承受绕线操作，无法得到不断裂 或破碎的卷绕材料。磺基聚酯也能够在加工成膜或纤维的过程中显示出粘连或熔合，这可 需要使用油整理剂或需要避免大量的颜料或填料。低分子量聚氧化乙烯(更通常已知为聚 乙二醇)是弱/脆性聚合物，它还不没有为纤维应用所需要的物理性能。通过溶液技术从 已知的水溶性聚合物形成纤维是备选方案，但是除去溶剂(尤其水)的增加复杂性则提高 制造成本。因此，仍然需求在水分存在下、尤其在接触到人体液时显示出足够的拉伸强度、吸收性、挠性和织物完整性的水可分散性纤维和从该纤维制备的纤维制品。另外，需要纤维制 品，它不需要粘结剂且完全地分散或溶于住宅或城市污水工程系统中。潜在的应用包括，但 不限于，熔喷网幅，纺粘织物，水刺的织物，湿法成网非织造织物，干法成网非织造织物，双 组分纤维组分，粘合促进层，用于纤维素制品(cellulosics)的粘结剂，可冲洗的非织造织 物和膜，可溶解的粘结剂纤维，保护层，以及需要释放或溶于水中的活性成分所用的载体。 还需要具有水可分散性组分的多组分纤维，该组分没有显示出在纺丝操作中长丝的过分粘 连或熔合，在中性或稍微酸性PH下容易被热水除去，并且适合于为制造非织造织物所使用 的水刺方法。这些多组分纤维能够用于生产微纤维，后者可用于生产各种制品。其它可挤 出的和熔纺的纤维状材料也是可能的。本发明的概述我们已经出乎意料地发现，柔性、水可分散的纤维可以从磺基聚酯制备。因此本发 明提供水可分散性纤维，它包括(A)具有至少25°C的玻璃化转变温度(Tg)的磺基聚酯，该磺基聚酯包括(i) 一种或多种二羧酸的残基；(ii)基于总重复单约4-约40mol%的具有2个官能团和连接于芳族或脂环族环 上的一个或多个磺酸盐基团的至少一种磺基单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它 们的结合；(iii) 一种或多种二醇残基，其中基于总二醇残基至少25mol%是具有下面结构 的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)基于总重复单元0-约25mol%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残 基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合；(B)任选的，与该磺基聚酯共混的水可分散性聚合物；和(C)任选的，与磺基聚酯共混的水不可分散性聚合物，前提条件是该共混物是不混 溶的共混物；其中，以该纤维的总重量为基础，该纤维含有低于10wt%的颜料或填料。本发明的纤维可以是在水中快速地分散或溶解的单组分纤维并且可通过熔喷法 或熔纺法生产。该纤维可以从单种磺基聚酯或该磺基聚酯与水可分散性或水不可分散性的 聚合物的共混物制备。因此，本发明的纤维任选地可以包括与该磺基聚酯共混的水可分散 性聚合物。另外，该纤维可以任选地包括与磺基聚酯共混的水不可分散性聚合物，前提条件 是该共混物是不混溶的共混物。我们的发明还包括包括本发明的水可分散性纤维的纤维制 品。因此，本发明的纤维可以用于制备各种纤维制品，如纱线，熔喷网幅，纺粘网幅，和非织 造织物，它们进而是水可分散性的或可冲洗的。本发明的短纤维也能够与天然或合成纤维 共混在纸、非织造网幅和纺织品纱线中。本发明的另一个方面是水可分散性纤维，它包括(A)具有至少25°C的玻璃化转变温度(Tg)的磺基聚酯，该磺基聚酯包括(i)以总酸残基为基础，约50-约96m0l%的间苯二酸或对苯二甲酸的一种或多种残基；
(ii)以总酸残基为基础，约4-约30mol %的磺酸钠间苯二甲酸 (sodiosulfoisophthalic acid)白勺残基；(iii) 一种或多种二醇残基，其中，基于总二醇残基，至少25mol%是具有下面结 构的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；(iv)以总重复单元为基础，0-约20mOl%的具有3个或更多个官能团的支化单体 的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合；(B)任选的，与磺基聚酯共混的第一种水可分散性聚合物；和(C)任选的，与磺基聚酯共混以形成共混物的水不可分散性聚合物，前提条件是该 共混物是不混溶的共混物；其中，以纤维的总重量为基础，该纤维含有低于10wt%的颜料或填料。本发明的水可分散性纤维制品包括个人护理制品，例如抹布(wipe)，纱布 (gauze)，薄纸(tissue)，尿布，训练裤，卫生巾，绷带，伤口护理材料(wound care)，和外科 敷料(surgical dressing) 0除水可分散的之外，本发明纤维制品是可冲洗的，即与在住宅 和城市污水工程系统中的处理相容并适合于该处理。本发明还提供多组分纤维，后者包括水可分散性磺基聚酯和一种或多种水不可分 散性的聚合物。该纤维具有工程设计的几何结构，使得水不可分散性的聚合物作为基本上 被介入磺基聚酯彼此分隔开的节段(segment)而存在，该介入磺基聚酯作为水不可分散性 的节段的粘结剂或包封基质。因此，本发明的另一个方面是具有异形横截面(shaped cross section)的多组分纤维，它包括(A)具有至少57°C的玻璃化转变温度(Tg)的水可分散的磺基聚酯，该磺基聚酯包 括(i) 一种或多种二羧酸的残基；(ii)基于总重复单元约4-约40mol%的具有2个官能团和连接于芳族或脂环族 环上的一个或多个磺酸盐基团的至少一种磺基单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或 它们的结合；(iii) 一种或多种二醇残基，其中基于总二醇残基至少25mol%是具有下面结构 的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)基于总重复单元0-约25mol%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残 基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合；和(B)包括与磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散性聚合物的多个节段，其中 该节段基本上被介入在该节段之间的该磺基聚酯彼此分隔开；其中，以纤维的总重量为基 础，该纤维含有低于10wt%的颜料或填料。磺基聚酯具有至少57°C的玻璃化转变温度，这大大减少了在卷绕和长期储存过程 中纤维的粘连(blocking)和融合(fusion)。该磺基聚酯可以通过让多组分纤维与水接触被除去，而留下作为微旦尼尔纤维的水不可分散性节段。本发明因此还提供微旦尼尔纤维的制备方法，该方法包括(A)将具有至少57°C的玻璃化转变温度(Tg)的水可分散的磺基聚酯和与磺基聚 酯不混溶的一种或多种水不可分散性聚合物纺丝成多组分纤维，该磺基聚酯包括(i)以总酸残基为基础，约50-约96m0l%的间苯二酸或对苯二甲酸的一种或多种残基；(ii)以总酸残基为基础，约4-约30mOl%的磺酸钠间苯二甲酸的残基；(iii) 一种或多种二醇残基，其中基于总二醇残基至少25mol%是具有下面结构 的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)以总重复单元为基础0-约20mOl%的具有3个或更多个官能团的支化单体 的残基，其中官能团是羟基、羧基或它们的结合；其中该纤维具有包括水不可分散性聚合物的多个节段，其中该节段基本上被介 入在该节段之间的磺基聚酯彼此分隔开并且，以纤维的总重量为基础，该纤维含有低于 IOwt %的颜料或填料；和(B)让该多组分纤维与水接触以去除该磺基聚酯，由此形成微旦尼尔纤维。该水不可分散性聚合物可以是可生物崩解的(根据DIN Standard54900测定)和 /或是可生物降解的(根据ASTM标准方法，D6340-98测定)。该多组分纤维也可用来制备 纤维制品如纱线，织物，熔喷网幅，纺粘网幅，或非织造织物并且它可包括一层或多层的纤 维。具有多组分纤维的纤维制品进而可以与水接触，以生产含有微旦尼尔纤维的纤维制品。因此，本发明的另一个方面是微旦尼尔纤维网幅的生产方法，该方法包括(A)将具有至少57°C的玻璃化转变温度(Tg)的水可分散的磺基聚酯和与该磺基 聚酯不混溶的一种或多种水不可分散性聚合物纺丝成多组分纤维，该磺基聚酯包括(i)以总酸残基为基础，约50-约96m0l%的间苯二酸或对苯二甲酸的一种或多种 残基；(ii)以总酸残基为基础，约4-约30mOl%的磺酸钠间苯二甲酸的残基；(iii) 一种或多种二醇残基，其中，基于总二醇残基，至少25mol%是具有下面结 构的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)以总重复单元为基础0-约20mOl%的具有3个或更多个官能团的支化单体 的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合；其中该多组分纤维具有包括水不可分散性聚合物的多个节段，和该节段基本上被 介入在节段之间的该磺基聚酯彼此分隔开，并且，以纤维的总重量为基础，该纤维含有低于 IOwt %的颜料或填料；(B)堆叠(overlapping)并收集步骤A的该多组分纤维以形成非织造网幅；和(C)让该非织造网幅与水接触以除去磺基聚酯，因为形成微旦尼尔纤维网幅。本发明还提供制造水可分散性非织造织物的方法，该方法包括(A)将水可分散性聚合物组合物加热到高于其流动点(flow point)的温度，其中该聚合物组合物包括(i)具有至少25°C的玻璃化转变温度(Tg)的磺基聚酯，该磺基聚酯包括(a) 一种或多种二羧酸的残基；(b)基于总重复单元约4-约40mol %的具有2个官能团和连接于芳族或脂环族环 上的一个或多个金属磺酸盐基团的至少一种磺基单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基 或它们的结合；(c) —种或多种二醇残基，其中基于总二醇残基至少20mOl%是具有下面结构的 聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；(d)基于总重复单元0-约25mol%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残 基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合；(ii)任选的，与磺基聚酯共混的水可分散性聚合物；和(iii)任选的，与磺基聚酯共混以形成共混物的非水分散性聚合物，前提条件是该 共混物是不混溶的共混物；其中，基于该聚合物组合物的总重量，该聚合物组合物含有低于10wt%的颜料或 填料。(B)熔融纺丝出长丝(filament)；和(C)堆叠并收集步骤B的长丝以形成非织造网幅。在本发明的另一个方面中，提供具有异形横截面的多组分纤维，该纤维包括(A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和(B)包括与磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散性聚合物的多个微纤维区域 (domain)，其中该区域基本上被介入在该区域之间的磺基聚酯彼此分隔开；其中该纤维具有低于约6旦尼尔/每根长丝的初纺旦尼尔数(as-spun denier)；其中该水可分散的磺基聚酯具有在1拉德/秒的应变速率下在240°C下测量的低 于约12，000泊的熔体粘度，和其中，以二酸或二醇残基的总摩尔数为基础，该磺基聚酯包 括低于约25m0l%的至少一种磺基单体的残基。在本发明的另一个方面中，提供具有异形横截面的多组分挤出物，它包括(A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和(B)包括与磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散性聚合物的多个区域，其中 该区域基本上被介入在该区域之间的磺基聚酯彼此分隔开，其中该挤出物能够在至少约 2000m/min的速度下进行熔融拉伸。在本发明的另一个方面中，提供制造具有异形横截面的多组分纤维的方法，该方 法包括将至少一种水可分散的磺基聚酯和与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散 性聚合物进行纺丝，其中该多组分纤维具有包括水不可分散性聚合物的多个区域，并且这 些区域基本上被介入在这些区域之间的磺基聚酯彼此分隔开；其中该多组分纤维具有低于 约6旦尼尔/每根长丝的初纺旦尼尔数；其中该水可分散的磺基聚酯具有在1拉德/秒的 应变速率下在240°C下测量的低于约12，000泊的熔体粘度，和其中，以二酸或二醇残基的 总摩尔为基础计，该磺基聚酯包括低于约25mol%的至少一种磺基单体的残基。
在本发明的另一个方面，提供制造具有异形横截面的多组分纤维的方法，该方法 包括将至少一种水可分散的磺基聚酯和与磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散性聚 合物挤出以生产多组分挤出物，其中该多组分挤出物具有包括水不可分散性聚合物的多个 区域，并且这些区域基本上被介入在这些区域之间的磺基聚酯彼此分隔开；然后在至少约 2000m/min的速度下熔融拉伸该多组分挤出物而生产该多组分纤维。在另一个方面，本发明提供生产微旦尼尔纤维的方法，该方法包括(A)将至少一种水可分散的磺基聚酯和与该水可分散的磺基聚酯不混溶的一种或 多种水不可分散性聚合物纺丝成多组分纤维，其中该多组分纤维具有包括水不可分散性聚 合物的多个区域，其中这些区域基本上被介入在这些区域之间的磺基聚酯彼此分隔开；其 中该多组分纤维具有低于约6旦尼尔/每根长丝的初纺旦尼尔数；其中该水可分散的磺基 聚酯具有在1拉德/秒的应变速率下在240°C下测量的低于约12，000泊的熔体粘度，和其 中，以二酸或二醇残基的总摩尔为基础计，该磺基聚酯包括低于约25mol%的至少一种磺基 单体的残基；和(B)让该多组分纤维与水接触以除去该水可分散的磺基聚酯，因此形成水不可分 散性聚合物的微旦尼尔纤维。在另一个方面，本发明提供生产微旦尼尔纤维的方法，该方法包括(A)将至少一种水可分散的磺基聚酯和与该水可分散的磺基聚酯不混溶的一种或 多种水不可分散性聚合物挤出以生产多组分挤出物，其中该多组分挤出物具有包括该水不 可分散性聚合物的多个区域，其中这些区域基本上彼此被介入在这些区域之间的磺基聚酯 分隔开；(B)在至少约2000m/min的速度下将多组分挤出物熔融拉伸，以形成多组分纤维； 和(C)让该多组分纤维与水接触以除去水可分散的磺基聚酯，因此形成水不可分散 性聚合物的微旦尼尔纤维。在本发明的另一个方面，提供制造微旦尼尔纤维网幅的方法，该方法包括(A)将至少一种水可分散的磺基聚酯和与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可 分散性聚合物纺丝成多组分纤维，其中该多组分纤维具有包括水不可分散性聚合物的多个 区域，其中这些区域基本上彼此被介入在这些区域之间的该水可分散的磺基聚酯分隔开； 其中该多组分纤维具有低于约6旦尼尔/每根长丝的初纺旦尼尔数；其中该水可分散的磺 基聚酯具有在1拉德/秒的应变速率下在240°C下测量的低于约12，000泊的熔体粘度，和 其中，以二酸或二醇残基的总摩尔为基础计，该磺基聚酯包括低于约25mol%的至少一种磺 基单体的残基；(B)收集步骤(A)的该多组分纤维以形成非织造网幅；和(C)让该非织造网幅与水接触以除去该磺基聚酯，因为形成微旦尼尔纤维网幅。在本发明的另一个方面，提供制造微旦尼尔纤维网幅的方法，该方法包括(A)将至少一种水可分散的磺基聚酯和与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可 分散性聚合物挤出以生产多组分挤出物，其中该多组分挤出物具有包括水不可分散性聚合 物的多个区域，其中这些区域基本上彼此被介入在这些区域之间的该磺基聚酯分隔开；(B)在至少约2000m/min的速度下将多组分挤出物熔融拉伸，以形成多组分纤维；
(C)收集步骤(B)的该多组分纤维以形成非织造网幅；和(D)让该非织造网幅与水接触以除去磺基聚酯，因为形成微旦尼尔纤维网幅。在本发明的另一个实施方案中，提供生产水不可分散性聚合物微纤维的方法，该 方法包括a)将多组分纤维切成短切多组分纤维(cut multicomponent fiber)；b)让含纤维的原料与水接触以生产纤维混合淤浆；其中含纤维的原料包括短切 多组分纤维；c)加热该纤维混合淤浆，以生产加热的纤维混合淤浆；d)任选地，在剪切区段中混合该纤维混合淤浆；e)从该多组分纤维中除去至少一部分的该磺基聚酯，以生产出包括磺基聚酯分散 体和水不可分散性聚合物微纤维的淤浆混合物；和f)从该淤浆混合物中分离出该水不可分散性聚合物微纤维。在本发明的另一个实施方案中，提供包括至少一种水不可分散性聚合物的水不可 分散性聚合物微纤维，其中水不可分散性聚合物微纤维具有低于5微米的等效直径和低于 25毫米的长度。在本发明的另一个实施方案中，提供从水不可分散性聚合物微纤维生产非织造制 品的方法，该方法包括a)提供从多组分纤维生产的水不可分散性聚合物微纤维；和b)采用湿法成网法或干法成网法生产非织造制品。详细说明本发明提供在水分存在下，尤其在暴露于人体流体之后显示出拉伸强度、吸收率、 柔性和织物完整性的水可分散性纤维和纤维制品。本发明的纤维和纤维制品不需要油、蜡 或脂肪酸整理剂的存在、或大量(典型地IOwt%或更多)的颜料或填料的使用来防止在加 工过程中纤维的粘连或熔合。另外，从本发明的新型纤维制备的纤维制品不需要粘结剂并 且容易地分散或溶于家庭或公众污水工程系统中。在一般的实施方案中，本发明提供包括具有至少25°C的玻璃化转变温度(Tg)的 磺基聚酯的水可分散性纤维，其中该磺基聚酯包括(A) 一种或多种二羧酸的残基；(B)约4-约40mol% (基于总重复单元)的具有2个官能团和连接于芳族或脂环 族环上的一个或多个磺酸盐基团的至少一种磺基单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基 或它们的结合；(C) 一种或多种二醇残基，其中至少25mol% (基于总二醇残基)是具有下面结构 的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)以总重复单元为基础，0_约25mol % 的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合 物。我们的纤维可以任选包括与磺基聚酯共混的水可分散性聚合物，和任选的，与磺基聚 酯共混的水不可分散的聚合物，前提条件是该共混物是不混溶的共混物。我们的纤维含 有以纤维的总重量为基础低于10wt%的颜料或填料。本发明还包括包含这些纤维的纤维制品以及可以包括个人护理产品如抹布、纱布、薄纸、尿布、成人尿失禁针织三角裤(adult incontinence briefs)、卫生巾、绷带和外科敷料。纤维制品可具有纤维的一个或多个吸收性层。本发明的纤维可以是单组分纤维，双组分或多组分纤维。例如，本发明的纤维可 通过将单种磺基聚酯或磺基聚酯共混物熔融纺丝来制备并且包括具有异形(shaped)横 截面的短纤维、长丝和复丝纤维。另外，本发明提供多组分纤维，如描述在例如美国专利 No. 5，916，678中的纤维，它可以通过将该磺基聚酯和与磺基聚酯不混溶的的一种或多种水 不可分散的聚合物单独经由具有异形或工程设计的横向几何结构(例如，海-岛型，皮-芯 型，并列型，或桔瓣构型)的喷丝板挤出来制备。该磺基聚酯可以随后通过溶解界面层或 瓣节段(pie segments)和留下该水不可分散的聚合物的较小长丝或微旦尼尔纤维而被除 去。该水不可分散的聚合物的这些纤维在除去该磺基聚酯之前可具有远小于该多组分纤维 的纤维尺寸。例如，磺基聚酯和水不可分散的聚合物可以被进给到聚合物分配系统中，其中 该聚合物被引入分段的(segmented)喷丝板中。聚合物按照单独的通路进入到纤维喷丝板 并且在该中合并(combine)，该喷丝板孔包括两个同心圆孔的，由此得到皮_芯型纤维，或 包括沿着直径分成多个部件的圆形喷丝板孔，由此得到具有并列型的纤维。另外地，该不混 溶的水可分散的磺基聚酯和水不可分散的聚合物可以单独地被引入到具有多个径向通道 的喷丝板中以生产具有桔瓣横截面的多组分纤维。典型地，该磺基聚酯将形成皮芯构型的 “皮”组分。在具有多个节段的纤维横截面中，该水不可分散的节段典型地基本上被磺基聚 酯彼此分隔开。另外地，通过在单独的挤出机中熔化该磺基聚酯和水不可分散的聚合物、和 将该聚合物流引导至具有多个分布流路(呈现小薄管或节段的形式)的一个喷丝板中，得 到具有“海-岛”异形横截面的纤维来形成多组分纤维。此类喷丝板的例子已描述在美国 专利No. 5，366，804中。在本发明中，典型地，磺基聚酯将形成“海”组分和该水不可分散的 聚合物将形成“岛”组分。除非另有说明，用于说明书和权利要求中的表达成分用量、性能(如分子量)、反 应条件等等的全部数值被理解为在全部情况下被术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示， 否则，在下面的说明书中和所附权利要求中阐述的数值参数是依赖于本发明寻求获得的所 需性能而发生变化的近似值。至少，每一个数值参数应该根据所报道的有效数字的数量和 通过采用寻常的舍入技术来解释。此外，在本公开物和权利要求中所述的范围希望具体地 包括整个范围并且不只是端点。例如，描述为0-10的范围用来公开在0和10之间的全部 整数，例如1、2、3、4等等，在0和10之间的全部分数，例如1.5,2.3,4. 57，6. 1113，等等，以 及端点0和10。同样，与化学取代基相关的范围，例如“C1-C5烃”用于特意包括并公开Cl 和C5烃类以及C2, C3和C4烃类。尽管阐述本发明的宽范围的数值范围和参数是近似的，但是在特定的实施例中阐 述的数值尽可能精确地报道。然而，任何数值固有地含有某些误差，这些必然地从它们的各 自试验测定中发现的标准偏差所产生。从本发明的单组分纤维生产的单组分纤维和纤维制品是水可分散的和典型地在 室温下完全分散。较高的水温可用于促进它们的分散性或从该非织造织物或多组分纤维中 的除去速率。在这里相对于从单组分纤维制备的单组分纤维和纤维制品所使用的术语“水 可分散性”被认为是与术语“水可消散的”，“水可崩解的”，“水可溶解的”，“水可消除的”，“水溶性”，“水可除去的”，“水溶性的”，和“水可分散的”同义并且用于指利用水的作用分散 或溶解在其中的纤维或纤维制品。术语“分散”，“可分散的”，“消散”，或“可消散的”是指， 通过使用足够量的去离子水(例如，100 1水纤维重量比)在约60°C的温度下和在至 多5天的时间内形成纤维或纤维制品的疏松悬浮液或淤浆，该纤维或纤维制品溶解、崩解 或分离成多个的或多或少分布在介质中的不连贯的片或颗粒物，使得在例如通过过滤或蒸 发除去水之后无法从介质中回收到可辨认的长丝。因此，在这里使用的“水可分散性”不希 望包括缠结或结合的、但另外水不溶性或水不可分散的纤维的聚结体(assembly)的简单 离解，其中该聚结体在水中简单地分裂，产生纤维在水中的淤浆，该纤维能够通过水的除去 来回收。在本发明的范围中，全部的这些术语是指水或水与水混溶性助溶剂的混合物对于 这里所述的磺基聚酯的活性。此类水混溶性助溶剂的例子包括醇类，酮类，二醇醚，酯类等 等。希望该术语包括其中磺基聚酯溶解形成真实溶液的一些条件以及其中磺基聚酯分散在 含水介质内的那些条件。常常，归因于磺基聚酯组合物的统计性质，当单个磺基聚酯样品置 于含水介质中时，有可能具有可溶部分和分散部分。类似地，这里对于作为多组分纤维或纤维制品的一种组分的磺基聚酯所使用的术 语“水可分散性”也希望是与术语“水可消散的”，“水可崩解”，“水可溶解的”，“水可消除”， “水可溶性”，“水可除去的”，“水溶性”和“水可分散的”同义并且希望指该磺基聚酯组分利 用水的作用从多组分纤维中充分地除去并且分散或溶解，以使得在其中所含的水不可分散 的纤维的被释放和分离。该术语“分散”，“可分散的”，“消散”，或“可消散的”意指，通过使 用足够量的去离子水(例如，100 1水纤维重量比)在约60°C的温度下和在至多5天 的时间内形成该纤维或纤维制品的疏松悬浮液或淤浆，磺基聚酯组分从该多组分纤维中溶 解、崩解或分离，从水不可分散的节段中留下多个的微旦尼尔纤维。当用于描述多组分纤维的异形横截面时，术语“节段(segment)”或“区域 (domain) ”或“区段(zone) ”是指在包括水不可分散的聚合物的横截面内的区域，在这些区 域中这些区域或节段基本上彼此被介入在该节段或区域之间的该水可分散性磺基聚酯分 隔开。在这里使用的术语“基本上分隔开”用于指该节段或区域彼此被分隔开，在磺基聚酯 的除去之后让该节段或区域形成单根纤维。节段或区域或区段能够具有类似的尺寸和形状 或变化的尺寸和形状。再次，节段或区域或区段能够按照任何构型来排列。这些节段或区 域或区段在沿着多组分挤出物或纤维的长度上是“基本上连续的”。该术语“基本上连续” 意指沿着该多组分纤维的至少IOcm长度是连续的。当除去该水可分散的磺基聚酯时，该多 组分纤维的这些节段、区域或区段产生水不可分散的聚合物微纤维。正如在本公开物中所述，多组分纤维的异形横截面能够例如是皮芯，海岛，桔瓣， 空心桔瓣；偏离中心的桔瓣等等的形式。本发明的水可分散性纤维是从聚酯或更具体地说从包括二羧酸单体残基、磺基化 单体残基、二醇单体残基和重复单元的磺基聚酯所制备的。该磺基化单体可以是二羧酸，二 醇，或羟基羧酸。因此，在这里使用的术语“单体残基”是指二羧酸，二醇或羟基羧酸的残基。 在这里使用的“重复单元”是指具有2个经由羰基氧基键接的单体残基的有机结构。本发 明的磺基聚酯基本上含有等摩尔比例的酸残基(100mOl% )和二醇残基(100mOl% )，两者 是按照基本上相等的比例所反应的，以使得重复单元的总摩尔数等于IOOmol %。所以，在本 公开物中给出的摩尔百分数可以是以酸残基的总摩尔数，二醇残基的总摩尔数，或重复单元的总摩尔数为基础的。例如，含有30mol% (基于总重复单元)的磺基化单体(它可以 是二羧酸、二醇或羟基羧酸)的磺基聚酯是指该磺基聚酯含有在总共100mol%重复单元当 中的30mOl%磺基化单体。因此，在每100摩尔的重复单元当中有30摩尔的磺基化单体残 基。类似地，含有30mol% (基于总酸残基)的二羧酸磺基化单体的磺基聚酯是指该磺基 聚酯含有在总共100mOl%酸残基当中的30mOl%磺基化单体。因此，在后一种情况下，在每 100摩尔的酸残基之中有30摩尔的磺基化单体残基。在这里描述的磺基聚酯具有在苯酚/四氯乙烷溶剂的60/40重量份溶液中在25°C 下和在约0. 5g磺基聚酯/IOOml溶剂的浓度下测量的至少约0. ldl/g、优选约0. 2-0. 3dl/g 和最优选大于约0. 3dl/g的特性粘度(下面简写为“Ih. V. ”)。在这里使用的术语“聚酯” 同时包括“均聚酯”和“共聚酯”并指通过双官能羧酸类与双官能羟基化合物的缩聚反应制 备的合成聚合物。在这里使用的，该术语“磺基聚酯”指包括磺基化单体的任何聚酯。典型 地，双官能的羧酸是二羧酸和双官能的羟基化合物是二元醇如例如甘醇和二醇。另外地，双 官能羧酸可以是羟基羧酸，例如对-羟基苯甲酸，和该双官能羟基化合物可以是带有2个羟 基取代基的芳香核例如氢醌。在这里使用的术语“残基”指通过缩聚反应从相应单体引入 到聚合物中的任何有机结构。因此，二羧酸残基可以从二羧酸单体或其相关的酰卤，酯，盐， 酸酐，和/或它们的混合物衍生而来。因此在这里使用的术语“二羧酸”用来包括可与二醇 用于缩聚反应过程中制备高分子量聚酯的二羧酸和二羧酸的任何衍生物，其中包括其相关 的酰卤、酯、半酯、盐、半盐、酸酐、混合酐和/或它们的混合物。本发明的磺基聚酯包括一种或多种二羧酸残基。取决于磺基化单体的类型和浓 度，该二羧酸残基可以包括约60-约IOOmol^的酸残基。二羧酸残基的浓度范围的其它例 子是约60mol % -约95mol %，和约70mol % -约95mol %。可以使用的二羧酸的例子包括脂 族二羧酸，脂环族二羧酸，芳族二羧酸，或这些酸当中两种或多种的混合物。因此，合适二羧 酸包括，但不限于丁二酸；戊二酸；己二酸；壬二酸；癸二酸；富马酸；马来酸；衣康酸；1， 3-环己烷二羧酸；1，4_环己烷二羧酸；二羟乙酸；2，5_降冰片烷二羧酸；邻苯二甲酸；对苯 二甲酸；1，4_萘二羧酸；2，5_萘二羧酸；联苯酸；4，4’ -氧基二苯甲酸；4，4’ -磺基二苯甲 酸；和间苯二酸。优选的二羧酸残基是间苯二甲酸、对苯二甲酸和1，4_环己烷二羧酸，或如 果使用二酯，则是对苯二甲酸二甲酯，间苯二甲酸二甲酯和1，4_环己烷二羧酸二甲基酯， 其中间苯二甲酸和对苯二甲酸的残基是尤其优选的。虽然二羧酸甲酯是最优选的实例案， 但是也可接受的是包括更高级烷基酯，如乙基、丙基、异丙基、丁基等等。另外，芳族酯(特 别地苯基酯)也可以使用。该磺基聚酯包括约4-约40mol% (基于总重复单元)的具有2个官能团和连接于 芳族或脂环族环上的一个或多个磺酸盐基团的至少一种磺基化单体的残基，其中该官能团 是羟基、羧基或它们的结合物。磺基化单体残基的浓度范围的附加例子是，以总重复单元为 基础，约4-约35mol %，约8-约30mol %和约8-约25mol %。该磺基化单体可以是含有磺 酸盐基团的二羧酸或它的酯，含有磺酸盐基团的二醇，或含有磺酸盐基团的羟基酸。该术语 “磺酸盐”指具有结构“_S03M”的磺酸盐，其中M是磺酸盐的阳离子。磺酸盐的阳离子可以是 金属离子如Li+，Na+, K+，Mg++，Ca++，Ni++，Fe++等等。另外地，磺酸盐的阳离子可以是非金属 的离子如含氮碱，正如例如在美国专利No. 4，304, 901中所述。基于氮的(nitrogen-based) 阳离子是从含氮的碱形成的，后者可以是脂肪族，脂环族或芳族化合物。此类含氮碱的例子包括氨，二甲基乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，吡啶，吗啉，和哌啶。因为含有基于氮的磺酸盐 的单体典型地在熔体中制备聚合物所需要的条件下不是热稳定的，制备含有基于氮的磺酸 盐基团的磺基聚酯的本发明方法是将含有所需量的呈现其碱金属盐的形式的磺酸盐基团 的聚合物分散、消散或溶解在水中，然后将碱金属阳离子与氮型阳离子进行交换。当一价碱金属离子用作磺酸盐的阳离子时，所得磺基聚酯以取决于在聚合物中磺 基化单体的含量、水的温度、磺基聚酯的表面面积/厚度等等的分散速率完全地分散在水 中。当使用二价金属离子时，所得磺基聚酯不容易被冷水分散，但是更容易被热水分散。在 单种聚合物组合物中多于一种的反荷离子(counterion)的使用是可能的并且可提供定制 (tailor)或微调(fine-tune)所得制品的水响应性(water-responsivity)的方式。磺基 化单体残基的例子包括其中磺酸盐基团连接于芳族酸核上的单体残基，例如苯；萘；联苯； 氧基二苯基；磺基二苯基；和亚甲基二苯基，或脂环族环，例如环己基；环戊基；环丁基；环 庚基；和环辛基。可用于本发明中的磺基化单体残基的其它实例是磺基邻苯二甲酸、磺基对 苯二甲酸、磺基间苯二甲酸或它们的结合的金属磺酸盐。可使用的磺基化单体的其它实例 是5-磺酸钠间苯二甲酸和它的酯。如果磺基化单体残基来自5-磺酸钠间苯二甲酸，则以酸 残基的总摩尔数为基础，典型的磺基化单体浓度范围是约4-约35mol%，约8-约30mol%， 和约 8-25mol%0用于磺基聚酯的制备中的磺基化单体是已知的化合物并且可通过使用现有技 术中公知的方法来制备。例如，其中磺酸盐基团连接于芳族环上的磺基化单体可通过用 发烟硫酸将芳族化合物磺化以获得相应磺酸，和随后与金属氧化物或碱例如乙酸钠反应 制备磺酸盐而制得。各种磺基化单体的制备程序例如已描述在美国专利No. 3，779，993 ； 3，018，272 和 3，528，947 中。当聚合物是分散形式时，还有可能通过使用例如磺酸钠盐和离子交换法，以用不 同的离子如锌置换该钠来制备该聚酯。这一类型的离子交换程序一般优于用二价盐制备聚 合物，只要该钠盐通常更可溶于聚合物反应物熔融相中就行。磺基聚酯包括一种或多种二醇残基，后者可包括脂肪族，脂环族和芳烷基二醇。 脂环族二醇例如1，3_和1，4_环己烷二甲醇可以作为它们的纯顺式或反式异构体或作为 顺式和反式异构体的混合物而存在。在这里使用的术语“二元醇(diol)”与术语“二醇 (glycol) ”是同义的并且指任何二元醇。二醇的例子包括，但不限于，乙二醇；二甘醇；三甘 醇；聚乙二醇；1，3-丙二醇；2，4_ 二甲基-2-乙基己烷-1，3-二醇；2，2_ 二甲基-1，3-丙 二醇；2-乙基-2-丁基-1，3-丙二醇；2-乙基-2-异丁基-1，3-丙二醇；1，3-丁二醇；1， 4-丁二醇；1，5-戊二醇；1，6-己二醇；2，2，4_三甲基-1，6-己二醇；硫代二乙醇；1，2_环 己烷二甲醇；1，3_环己烷二甲醇；1，4_环己烷二甲醇；2，2，4，4_四甲基-1，3-环丁烷二醇； 对-亚二甲苯基二醇，或一种或多的这些二醇的结合物。二醇残基可以包括约25m0l%到约IOOmol % (以总二醇残基为基础)的具有以下 结构的聚(乙二醇)的残基H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数。较低分子量聚乙二醇的非限制性例子，例如， 其中η是2到6，是二甘醇，三甘醇和四甘醇。在这些较低分子量二醇当中，二甘醇和三甘醇 是最优选的。更高分子量聚乙二醇(这里缩写为“PEG”)，其中η是7到约500，包括以商品名 CARB0WAX 已知的商品，Dow Chemical Company (以前 Union Carbide)的产品。典型 地，PEG与其它二醇例如二甘醇或乙二醇相结合使用。以η的值为基础，它在大于6至500 的范围内，分子量可以是大于300至约22，000g/mol。分子量和mol %彼此成反比；具体地 说，随着分子量提高，mol%将减少，以便达到所指定的亲水程度。例如，作为这一概念的举 例可以认为，具有1000的分子量的PEG可以占总二醇的至多IOmol %，而具有10，000的分 子量的PEG典型地以低于总二醇的lmol%的量引入。某些二聚体、三聚物和四聚物二醇可以因为副反应而就地形成，该副反应可通过 改变工艺条件来控制。例如，不同量的二甘醇，三甘醇和四甘醇的可以通过酸催化脱水反应 从乙二醇形成，当在酸性条件下进行缩聚反应时该脱水反应容易发生。本领域中的那些技 术人员公知的缓冲溶液的存在可以被添加到反应混合物中以便延迟这些副反应。然而，如 果缓冲剂被省略并且二聚、三聚和四聚反应允许进行，则附加的组成宽容范围是可能的。本发明的磺基聚酯可以包括0-约25mol% (以总重复单元为基础)的具有3个或 更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合。支化单体的非 限制性例子是1，1，1-三羟甲基丙烷，1,1,1-三羟甲基乙烷，甘油，季戊四醇，赤藓醇，苏糖 醇(threitol)，二季戊四醇，山梨糖醇，偏苯三酸酐，均苯四酸二酐，二羟甲基丙酸，或它们 的结合物。支化单体浓度的其它例子是0-约20mol %和0-约IOmol %。支化单体的存在 会导致对本发明磺基聚酯的多个可能益处，其中包括但不限于，定制流变性、溶解度和拉伸 性能的能力。例如，在恒定的分子量下，与线性类似物相比，支化的磺基聚酯将会还具有更 高浓度的促进聚合后交联反应的端基。然而在高浓度的支化剂下，该磺基聚酯可以有凝胶 化倾向。用于本发明纤维的磺基聚酯具有通过使用标准技术如所属技术领域的专业人员 公知的差示扫描量热法(“DSC”)针对干燥聚合物所测量的至少25°C的玻璃化转变温度 (缩写为Tg)。本发明的磺基聚酯的Tg测量是通过使用“干燥聚合物”来进行的，即这样的 聚合物样品，其中通过将聚合物加热至约200°C的温度和然后让样品回到室温来驱除外来 的水或吸收的水。典型地，通过进行其中样品被加热至高于水蒸发温度的温度的第一次热 扫描，在该温度下保持该样品直至吸收在聚合物中的水的蒸发已完全(由大而宽的吸热峰 表示)为止，冷却样品至室温，和然后进行第二次热扫描以获得Tg测量值，来将磺基聚酯在 DSC装置中进行干燥。由磺基聚酯显示出的玻璃化转变温度的其它例子是至少30°C，至少 350C，至少40°C，至少50°C，至少60°C，至少65°C，至少80°C，和至少90°C。虽然其它Tg是 可能的，但是本发明的干燥磺基聚酯的典型玻璃化转变温度是大约30°C，约48°C，约55°C， 约 65°C，约 70°C，约 75°C，约 85°C，和约 90°C。我们的新型纤维可以由以上所述的磺基聚酯组成或主要由以上所述的磺基聚酯 组成。然而在另一个实施方案中，本发明的磺基聚酯可以是单种聚酯或可以与一种或多种 补充的聚合物共混以改性所得纤维的性能。补充的聚合物可以是或不是水可分散的，这取 决于应用，并且可以与磺基聚酯可混溶或不混溶。如果补充的聚合物是水不可分散的，则优 选的是它与磺基聚酯的共混物是不混溶的。在这里使用的术语“混溶的”是指该共混物具 有单个、均勻的无定形相，它可由单个组成依赖性Tg(single composition-dependent Tg) 来显示。例如，与第二种聚合物可混溶的第一种聚合物可用于“增塑”该第二种聚合物，正如 在例如美国专利No. 6，211，309中所述。相反，在这里使用的术语“不混溶的”表示显示有至少2个无规混合的相并且具有多于1个的Tg的共混物。一些聚合物可以是不混溶的，但仍 然与该磺基聚酯相容。可混溶的和不混溶的聚合物共混物的其它一般叙述以及它们表征的 各种分析技术可以在 Polymer Blends Volumes 1 and 2，由 D. R. Paul and C. B. Bucknall 编辑，2000，John ffiley&Sons, Inc 中找到。可以与磺基聚酯共混的水可分散性聚合物的非限制性例子是聚甲基丙烯酸，聚 乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯-丙烯酸共聚物，聚乙烯基甲基醚，聚乙烯醇，聚氧化乙烯，羟丙 基纤维素，羟丙基甲基纤维素，甲基纤维素，羟乙基纤维素乙基醚(ethyl hydroxyethyl cellulose)，异丙基纤维素，甲基醚淀粉，聚丙烯酰胺，聚(N-乙烯基己内酰胺)，聚乙 基喷唑啉，聚(2_异丙基_2_嗝唑啉)，聚乙烯基甲基嗝唑烷酮(polyvinyl methyl oxazolidone)，水可分散性磺基聚酯，聚乙烯基甲基嗝唑烷酮(polyvinyl methyl oxazolidimone)，聚(2，4_ 二甲基_6_三嗪基乙烯)，和环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。可 以与磺基聚酯共混的是水不可分散的聚合物的例子不可，但不限于，聚烯烃，如聚乙烯和聚 丙烯的均聚物和共聚物；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)；聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；和聚酰 胺，如尼龙-6 ；聚交酯；己内酯出astar Bio [聚(己二酸-co-对苯二甲酸丁二醇酯)， Eastman Chemical Company的产品]；聚碳酸酯；聚氨酯；和聚氯乙烯。依据本发明，多于一种的磺基聚酯的共混物可用于定制所得纤维或纤维制品(例 如非织造织物或网幅)的最终使用性能。一种或多种磺基聚酯的共混物对于水可分散性、 单组分的纤维将具有至少25°C的Tg以及对于多组分纤维具有至少57°C的Tg。因此，共混 物也可用于改变磺基聚酯的加工性能，有利于非织造的制造。在另一个实施例中，聚丙烯和 磺基聚酯的不混溶的共混物可以获得普通的非织造网幅，它将分裂和完全分散在水中，因 为真实的溶解度是不需要的。在后一种例子中，所需特性涉及到保持聚丙烯的物理性能，而 磺基聚酯是在该产品的实际使用过程中的唯一旁观者(spectator)，或另外，磺基聚酯是易 消失的并且在使用该产品的最终形式之前被除去。磺基聚酯和补充的聚合物可以在间歇的，半连续式的，或连续过程中被共混。小 规模的批料可以在熔纺纤维之前在本领域中的那些技术人员公知的任何高强度混合设备 如班伯里密炼机中容易地制备。这些组分也可在合适溶剂中形成的溶液中进行共混。熔 融共混方法包括将磺基聚酯和补充的聚合物在足以熔化该聚合物的温度下进行共混。该 共混物可以被冷却和制粒以供其它使用，或熔化共混物可以直接从该熔化共混物进行熔体 纺丝，得到纤维形式。在这里使用的术语“熔化”包括，但不限于，仅仅软化该聚酯。对于 聚合物领域中一般已知的熔体混合方法，参见Mixing and Compounding of Polymers (I. Manas—Zloczower&Z. Tadmor editors, Carl Hanser Verlag Publisher,1994, New York, N. Y.)。本发明还提供包括具有至少25°C的玻璃化转变温度(Tg)的磺基聚酯的水可分散 性纤维，其中该磺基聚酯包括(A)，以总酸残基为基础，约50-约96m0l%的间苯二酸或对苯二甲酸的一种或多 种残基；(B)以总酸残基为基础，约4-约30mOl%的磺酸钠间苯二甲酸的残基；(C) 一种或多种二醇残基，其中至少25mol% (基于总二醇残基)是具有下面结构 的聚(乙二醇)
H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)以总重复单元为基础，0_约20mol % 的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合。 正如以上所述，该纤维可以任选地包括与该磺基聚酯共混的第一种水可分散的聚合物；和 任选地，与该磺基聚酯共混并使得该共混物是不混溶的共混物的水不可分散的聚合物。我 们的纤维含有以纤维的总重量为基础低于10wt%的颜料或填料。第一种水可分散的聚合 物是如以上所述。该磺基聚酯应该具有至少25°C的玻璃化转变温度(Tg)，但是可具有例如 约:35°C，约48°C，约55°C，约65°C，约70°C，约75°C，约85°C和约90°C的Tg。磺基聚酯可以 含有其它浓度的间苯二酸残基，例如约60-约95mol %，和约75-约95mol %。间苯二酸残 基浓度范围的其它例子是约70-约85mol %，约85-约95mol %和约90-约95mol %。该磺 基聚酯还可包括约25-约95mol%的二甘醇的残基。二甘醇残基浓度范围的其它例子包括 约50-约95mol %，约70-约95mol %，和约75-约95mol %。该磺基聚酯还可包括乙二醇 和/或1，4_环己烷二甲醇(这里缩写为“CHDM”)的残基。CHDM残基的典型浓度范围是约 10-约75mol %，约25-约65mol %，和约40-约60mol %。乙二醇残基的典型浓度范围是约 10-约75mol%，约25-约65mol%，和约40-约60mol%。在另一个实施方案中，该磺基聚 酯包括约75-约96m0l%的间苯二酸的残基和约25-约95mol %的二甘醇的残基。本发明的磺基聚酯能够通过使用典型的缩聚反应条件，容易从合适的二羧酸，酯， 酸酐，或盐，磺基化单体，以及合适的二醇或二醇混合物制备。它们可以通过连续，半连续 和间歇操作的模式来进行并且可以采用各种的反应器类型。合适反应器类型的例子包括， 但不限于，搅拌釜，连续搅拌釜，淤浆反应器，管式反应器，刮膜(wiped-film)反应器，降膜 (falling film)反应器或挤出反应器。在这里使用的术语“连续”是指一种方法，其中同时 按照连续方式反应物被引入和产物被排出。对于“连续”是指，该方法是基本上或完全的连 续操作并且与“间歇”方法形成对比。“连续”无论如何不是指禁止由于例如启动、反应器维 护或日程表规定的停工期所导致的在方法的连续性上的正常中断。在这里使用的术语“间 歇”过程是指某方法，在该方法中全部的反应物被添加到反应器，然后根据反应的预定过程 进行加工，在该方法中没有原料加入到或排出到反应器中。该术语“半连续”是指某方法， 其中在该方法的开始加入一些的反应物，然后随着反应进展连续加入剩下的反应物。另外 地，半连续方法也可包括与间歇方法类似的方法，其中在该方法的开始添加全部的反应物， 只是随着反应进展，一种或多种的产物连续地排出。由于经济上的原因该方法理想地作为 连续方法来操作并且导致聚合物的优异着色，因为如果在反应器中在升高的温度下停留太 长的时间，磺基聚酯在外观上会变差。本发明的磺基聚酯是通过所属技术领域的专业人员已知的程序制备的。磺基化单 体最常常被直接添加到反应混合物(从它制备聚合物)中，尽管其它方法是已知的并且也 可使用，例如在US专利No. 3，018，272，3，075，952和3，033，822中所述。磺基化单体、二醇 组分和二羧酸组分的反应可通过使用普通的聚酯聚合条件来进行。例如，当利用酯交换反 应制备磺基聚酯，即从二羧酸组分的酯形式制备时，反应过程可以包括两个步骤。在第一步 骤中，二醇组分和二羧酸组分例如间苯二甲酸二甲酯在升高的温度下，典型地约150°C -约 250°C，在约0. OkPa表压(gauge)到约414kPa表压(60磅/平方英寸，"psig")的压力 下反应约0. 5-约8小时。优选，酯交换反应的温度是约180°C -约230°C进行约1_约4小时，而优选的压力是约103kl^表压(15psig)到约2761tfa表压GOpsig)。此后，反应产物在 更高温度下和在降低的压力下加热以形成磺基聚酯且伴有二醇的释放，该二醇在这些条件 下容易蒸发并且从体系中除去。该第二步骤或缩聚步骤在更高的真空和温度下继续进行， 该温度一般是约230°C -约350°C，优选约250°C -约310°C和最优选约260°C -约290°C， 进行约0. 1-约6小时，或优选，进行约0. 2-约2小时，直到获得具有所需聚合度(由特性 粘度测定)的聚合物为止。该缩聚步骤可以在约53kPa(400乇)到约0. 013kPa(0. 1乇) 范围内的低压下进行。搅拌或合适的条件用于两个阶段中以确保足够的热传递和反应混合 物的表面更新。两个阶段的反应是通过合适的催化剂来促进，例如烷氧基钛化合物，碱金属 氢氧化物和醇化物，有机羧酸的盐，烷基锡化合物，金属氧化物，等等。三阶段的制造程序， 与在美国专利No. 5，290, 631中所述的类似，也可使用，特别当使用酸和酯的混合单体原料 时。为了确保二醇组分和二羧酸组分之间利用酯交换反应机理所进行的反应被驱动 至完成，优选的是使用约1.05-约2. 5摩尔的二醇组分/1摩尔二羧酸组分。然而，本领域 中技术人员将会理解，二醇组分与二羧酸组分的比率一般是由其中进行反应过程的反应器 的设计所决定的。在利用直接酯化制备磺基聚酯的方法中(即从二羧酸组分的酸形式制备)，磺基 聚酯是通过二羧酸或二羧酸的混合物与二醇组分或二醇组分的混合物进行反应来生产。反 应是在约 7kPa 表压(Ipsig)-约 1379kPa 表压(200psig)，优选低于 689kPa(IOOpsig)的 压力下进行以生产具有约1.4-约10的平均聚合度的低分子量、线性或支化的磺基聚酯产 物。在直接酯化反应过程中使用的温度典型地是约180°C -约280°C，更优选约220°C -约 270°C。该低分子量聚合物然后通过缩聚反应来聚合。本发明的水可分散的和多组分的纤维和纤维制品也可含有不损害它们的最终用 途的其它普通添加剂和成分。例如，诸如填料，表面摩擦改性剂，光和热稳定剂，挤出助剂， 抗静电剂，着色剂，染料，颜料，荧光增白剂，抗微生物剂，防伪标记物，疏水性和亲水性增强 剂，粘度调节剂，滑动剂，增韧剂，粘合促进剂等等之类的添加剂都可以使用。本发明的纤维和纤维制品不需要添加剂例如颜料、填料、油，蜡或脂肪酸整理剂的 存在来防止在加工过程中纤维的粘连或熔合。在这里使用的术语“粘连或熔合”是指纤维 或纤维制品粘在一起或熔合成团块，使得纤维不能加工或不能用于其预期用途。粘连和熔 合将会在纤维或纤维制品的加工过程中发生或在几天或几个星期的贮存时间中发生，并且 在热、潮湿的条件下加剧。在本发明的一个实施方案中，以纤维或纤维制品的总重量为基础，该纤维和纤维 制品将含有低于10wt%的此类防粘连添加剂。例如，纤维和纤维制品可以含有低于10wt% 的颜料或填料。在其它实例中，以该纤维的总重量为基础，该纤维和纤维制品可以含有低于 9wt%，低于5wt%，低于3wt%，低于，和0衬％的颜料或填料。着色剂(有时称为调 色剂(toner))可以被添加，为磺基聚酯赋予所需中性色调(neutral hue)和/或明亮度。 当有色纤维是所希望的时，颜料或着色剂可以在二醇单体和二羧酸单体的反应过程中包括 在该磺基聚酯反应混合物中、或它们与预先形成的磺基聚酯进行熔融共混。包括着色剂的 优选方法是使用具有含反应活性基团的热稳定性有机着色化合物的着色剂，使得该着色剂 被共聚合和引入到该磺基聚酯中以改进它的色调。例如，着色剂如具有反应性羟基和/或羧基的染料，其中包括但不限于，蓝色和红色的取代蒽醌，可以共聚合到聚合物链中。当染 料用作着色剂时，它们可以在酯交换或直接酯化反应之后被添加到共聚酯反应过程中。对于本发明的目的，术语“纤维”指能够形成为两维或三维制品如机织物或非 织造的高长宽比率的聚合物体。在本发明的背景中，该术语“纤维(单数)”与“纤维 (复数)”同义，并且是指一根或多根纤维。本发明的纤维可以是单组分纤维，双组分或 多组分纤维。在这里使用的术语“单组分纤维”是指通过将单种磺基聚酯、一种或多种 磺基聚酯的共混物、或一种或多种磺基聚酯与一种或多种其它聚合物的共混物熔融纺 丝所制备的纤维，并且包括短纤维，长丝纤维和复丝纤维。“单组分(unicomponent) ”与 术语“单组分(monocomponent)"同义且包括“双成分(biconstituent)"或“多成分 (multiconstituent)”纤维，并且指从作为共混物从同一台挤出机挤出的至少两种聚合物 所形成的纤维。单组分或双成分纤维不具有在纤维的整个横截面积中的相对固定位置的 不同区段中排列的各种聚合物组分，以及该各种聚合物沿着纤维的整个长度通常不是连续 的，而是通常形成随意起始和终止的原纤维或原纤丝(protofibrils)。因此，该术语“单 组分”不希望排除从聚合物或一种或多种聚合物的共混物形成的纤维，为了着色、抗静电性 能、润滑、亲水性等目的可以在聚合物或聚合物共混物中添加少量的添加剂。相反，在这里使用的术语“多组分纤维”是指，通过在单独的各挤出机中熔化两种 或多种的纤维形成用聚合物，将所得多个聚合物流股引入到具有许多个分配流路的一个喷 丝板中但被一起纺丝以形成一根纤维所制备的纤维。多组分纤维也有时称为共轭或双组分 纤维。这些聚合物在共轭纤维的整个横截面中的基本上固定位置的不同节段或区段中排 列，并且沿着共轭纤维的长度连续地延伸。该多组分纤维的构型可以是，例如皮/芯型排 列，其中一种聚合物被另一种包围，或可以是并列型排列，桔瓣(Pie)型排列或“海-岛”型 排列。例如，多组分纤维可以通过将磺基聚酯和一种或多种水不可分散的聚合物单独经由 具有异形或工程设计的横向几何结构(例如“海-岛”构型或桔瓣构型)的喷丝板挤出来 制备。多组分纤维典型地是具有异形或圆形横截面的短纤维，长丝纤维或复丝纤维。大部 分的纤维形式是热定形(heatset)的。该纤维可以包括这里所述的各种抗氧化剂，颜料和 添加剂。长丝纤维一般具有约15-约8000旦尼尔数/长丝(下面缩写为“d/f”)的尺寸。 本发明的新型纤维典型地具有在约40至约5000之间的d/f值。长丝可以是单组分或多组 分纤维的形式。本发明的复丝纤维优选具有对于熔喷网幅而言的约1. 5微米的尺寸，对于 短纤维而言约0. 5-约50d/f的尺寸，和对于长丝纤维而言至多约5000d/f的尺寸。复丝纤 维纤维也可用作卷曲的(crimped)或未卷曲的纱和丝束。用于熔喷网幅和熔纺织物中的纤 维可以按照微旦尼尔尺寸来生产。在这里使用的术语“微旦尼尔”是指ld/f或更低的d/ f值。例如，本发明的微旦尼尔纤维典型地具有1或更低，0. 5或更低，或0. 1或更低的d/f 值。纳米纤维也能够通过静电纺丝(electrostatic spinning)来生产。如以上所述，磺基聚酯对于具有异形横截面的双组分和多组分纤维的制备也是有 利的。我们发现，具有至少57°C的玻璃化转变温度(Tg)的磺基聚酯或磺基聚酯的共混物特 别可用于多组分纤维，以防止在纺丝和卷取过程中纤维的粘连和熔合。因此，本发明提供具 有异形横截面的多组分纤维，它包括(A)具有至少57°C的玻璃化转变温度(Tg)的水可分散的磺基聚酯，该磺基聚酯包括(i) 一种或多种二羧酸的残基；(ii)基于总重复单元约4-约40mol%的具有2个官能团和连接于芳族或脂环族 环上的一个或多个磺酸盐基团的至少一种磺基单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或 它们的结合；(iii) 一种或多种二醇残基，其中基于总二醇残基至少25mol%是具有下面结构 的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)基于总重复单元0-约25mol %的具有3个或更多个官能团的支化单体的残 基，其中官能团是羟基、羧基或它们的结合；和(B)包括与磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散性聚合物的多个节段，其中 该节段基本上被介入在节段之间的磺基聚酯彼此分隔开；其中该纤维具有“海-岛”或桔瓣横截面，并且含有以纤维的总重量为基础低于 IOwt %的颜料或填料。二羧酸，二醇，磺基聚酯，磺基化单体和支化单体残基与前面对于本发明的其它实 施方案所述的相同。对于多组分纤维，理想的是该磺基聚酯具有至少57°C的Tg。由我们的 多组分纤维的磺基聚酯或磺基聚酯共混物所显示出的玻璃化转变温度的其它例子是至少 60 V，至少65°C，至少70 V，至少75°C，至少80 V，至少85°C，和至少90 V。此外，为了获得 具有至少57°C的Tg的磺基聚酯，一种或多种磺基聚酯的共混物能够以不同比例使用以获 得具有所需Tg的磺基聚酯共混物。磺基聚酯共混物的Tg可以通过使用磺基聚酯组分的Tg 的重均值来计算。例如，具有48°C的Tg的磺基聚酯按照与具有65°C的Tg的另一种磺基聚 酯按照25 75wt wt比率掺混，得到具有大约61°C的Tg的磺基聚酯共混物。在本发明的另一个实施方案中，多组分纤维的水可分散的磺基聚酯组分可具有允 许至少一种的下列情况出现的一些性能(A)该多组分纤维纺丝到所希望的低旦尼尔数，(B)在这些多组分纤维中的磺基聚酯在从纤维形成的网幅的水刺过程中对于去除 是抵抗的，但是在水刺之后在升高的温度下可有效地除去，和(C)该多组分纤维是加热可定形的，以得到稳定的、强韧(strong)的织物。在使用 具有一定的熔体粘度和一定水平的磺基化单体残基的磺基聚酯实现这些目的时获得了令 人惊讶的和出乎意外的结果。因此，在本发明的这些实施方案中，提供具有异形横截面的多组分纤维，它包括(A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和(B)包括与磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个区域，其中 这些区域基本上被介入在这些区域之间的磺基聚酯彼此分隔开，其中该纤维具有低于约6旦尼尔/每根长丝的初纺旦尼尔数；其中水可分散的磺基聚酯显示出在240°C下和在1拉德/秒的应变速率下测量的 低于约12，000泊的熔体粘度，和其中，以二酸或二醇残基的总摩尔数为基础，该磺基聚酯包括低于约25mol%的至少一种磺基化单体的残基。用于这些多组分纤维中的磺基聚酯具有一般低于约12，000泊的熔体粘度。优选， 根据在240°C和1拉德/秒剪切速率下所测量，磺基聚酯的熔体粘度是低于10，000泊，更优 选低于6，000，和最优选低于4，000泊。在另一个方面，该磺基聚酯显示出在240°C和1拉 德/秒剪切速率下所测量的在约1000-12000泊之间，更优选在2000-6000泊之间，和最优 选在2500-4000泊之间的熔体粘度。在测定该粘度之前，样品在60°C下在真空烘箱中干燥2 天。通过使用25mm直径平行板几何结构，在Imm缝隙设定值下，在流变仪上测量熔体粘度。 在1-400拉德/秒和10%应变振幅的应变速率范围中进行动态频率扫描。然后在240°C和 1拉德/秒的应变速率下测量粘度。在根据本发明的这一方面所使用的磺基聚酯聚合物中，作为在磺基聚酯中的总二 酸或二醇残基的百分数报道，该磺基化单体残基的量一般是低于约25mol %，和优选低于 20mol %。更优选，该水平是在约4-约20mol %之间，甚至更优选在约5-约12mol %之间， 和最优选在约7-约IOmol %之间。本发明所使用的磺基化单体具有2个官能团和连接于芳 族或脂环族环上的一个或多个磺酸盐基团，其中官能团是羟基、羧基或它们的结合物。磺酸 钠间苯二酸单体是特别优选的。除前面所述的磺基化单体之外，磺基聚酯优选包括一种或多种二羧酸的残基，一 种或多种二醇残基，其中至少25mol% (以总二醇残基为基础)是具有以下结构的聚(乙二 醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和以总重复单元为基础0_约20mOl%的具有 3个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们的结合物。在特别优选的实施方案中，该磺基聚酯包括约80-96mOl%二羧酸残基，约4-约 20mol%磺基化单体残基，和100mol%二醇残基(有200%的总mol%，S卩，100mol%二酸和 IOOmol %二醇)。更具体地说，该磺基聚酯的二羧酸部分包括约60-80mOl%对苯二甲酸，约 0-30mol%间苯二酸，和约4-20mol% 5-磺酸钠间苯二甲酸(5-SSIPA)。二醇部分包括约 0-50mol %二甘醇和约50-100mol %乙二醇。根据本发明的这一实施方案的示例性配方随后 进行阐述。
权利要求
1.包括至少一种水不可分散的聚合物的水不可分散的聚合物微纤维，其中该水不可分 散的聚合物微纤维具有低于5微米的等效直径和低于25毫米的长度。
2.根据权利要求1的水不可分散的聚合物微纤维，其中该水不可分散的聚合物微纤维 具有低于3微米的等效直径和选自于低于25毫米、低于10毫米、低于6. 5毫米和低于3. 5 毫米的长度。
3.根据权利要求1或2的水不可分散的聚合物微纤维，它是由包括以下步骤的方法制 备的a)提供具有异形横截面的短切多组分纤维，该多组分纤维包括至少一种水可分散的磺基聚酯；和包括与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域，其中 该微纤维区域基本上被介入在该微纤维区域之间的磺基聚酯彼此分隔开；和b)将该水不可分散的聚合物微纤维与该水可分散的磺基聚酯分离开。
4.根据权利要求3的水不可分散的聚合物微纤维，其中该多组分纤维具有异形的横截 面，该微纤维包括(A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和(B)包括与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域， 其中该微纤维区域基本上被介入在这些微纤维区域之间的磺基聚酯彼此分隔开，其中该水可分散的磺基聚酯具有在1拉德/秒的应变速率下在240°C下测量的低于约 12，000泊的熔体粘度，和其中，以二酸或二醇残基的总摩尔数为基础，该磺基聚酯包括低于 约25mol%的至少一种磺基单体的残基。
5.根据权利要求3的水不可分散的聚合物微纤维，其中该多组分纤维具有异形横截 面，该微纤维包括(A)具有至少57°C的玻璃化转变温度(Tg)的水可分散的磺基聚酯，该磺基聚酯包括(i) 一种或多种二羧酸的残基；( )基于总重复单元约4-约40mol%的具有2个官能团和连接于芳族或脂环族环上 的一个或多个磺酸盐基团的至少一种磺基单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们 的结合；(iii)一种或多种二醇残基，其中基于总的二醇残基的至少25mol%是具有下面结构 的聚(乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)基于总重复单元的0-约25mol%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基， 其中官能团是羟基，羧基或它们的结合；和(B)包括与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域， 其中该微纤维区域基本上被介入在这些微纤维区域之间的磺基聚酯彼此分隔开。
6.根据权利要求3的水不可分散的聚合物微纤维，其中该多组分纤维具有异形横截 面，该微纤维包括(A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和(B)包括与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域，其中该微纤维区域基本上被介入在这些微纤维区域之间的磺基聚酯彼此分隔开，其中该纤维具有低于约6旦尼尔/每根长丝的初纺旦尼尔数；和其中该水可分散的磺基聚酯具有在1拉德/秒的应变速率下在240°C下测量的低于约 12，000泊的熔体粘度，和其中，以二酸或二醇残基的总摩尔数为基础，该磺基聚酯包括低于 约25mol %的至少一种磺基单体的残基=。
7.包括权利要求1或2的该水不可分散的聚合物微纤维的非织造制品。
8.权利要求7的非织造制品，其中非织造制品是通过干法铺网法或湿法铺网法生产的。
9.权利要求8的非织造制品，其中至少的该水不可分散的聚合物微纤维包含在该 非织造制品中。
10.权利要求8的非织造制品，其中至少25%的该水不可分散的聚合物微纤维包含在 该非织造制品中。
11.权利要求8的非织造制品，其中至少50%的该水不可分散的聚合物微纤维包含在 该非织造制品中。
12.根据权利要求7的非织造制品，其中该水不可分散的聚合物微纤维包括选自聚烯 烃，聚酯，聚酰胺，聚交酯，聚己酸内酯，聚碳酸酯，聚氨酯，纤维素酯，和聚氯乙烯中的至少 一种聚合物。
13.根据权利要求7的非织造制品，其中该非织造制品是选自过滤介质，非织造织物， 非织造网幅，食品制备用的过滤介质，医用过滤介质，和纸的制品。
14.根据权利要求7的非织造制品，进一步包括至少一种其它纤维。
15.根据权利要求7的非织造制品，进一步包括至少一种添加剂。
16.生产非织造制品的方法，该方法包括a)提供从多组分纤维生产的水不可分散的聚合物微纤维；b)利用湿法成网法或干法成网法生产该非织造制品。
17.根据权利要求16的方法，其中该多组分纤维是具有异形横截面的多组分纤维，该 多组分纤维包括A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和B)包括与磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域，其中 该微纤维区域基本上被介入在该微纤维区域之间的该磺基聚酯彼此分隔开。
18.根据权利要求16的方法，其中该多组分纤维具有异形横截面，该方法包括(A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和(B)包括与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域， 其中该微纤维区域基本上被介入在该微纤维区域之间的该磺基聚酯彼此分隔开，其中该水可分散的磺基聚酯具有在1拉德/秒的应变速率下在240°C下测量的低于约 12，000泊的熔体粘度，和其中，以二酸或二醇残基的总摩尔数为基础，该磺基聚酯包括低于 约25mol%的至少一种磺基单体的残基。
19.根据权利要求16的方法，其中该多组分纤维具有异形横截面，该方法包括(A)具有至少57°C的玻璃化转变温度(Tg)的水可分散的磺基聚酯，该磺基聚酯包括(i) 一种或多种二羧酸的残基；(ii)基于总重复单元约4-约40mol%的具有2个官能团和连接于芳族或脂环族环上 的一个或多个磺酸盐基团的至少一种磺基单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或它们 的结合；(iii)一种或多种二醇残基，其中基于总二醇残基至少25mol%是具有下面结构的聚 (乙二醇)H- (OCH2-CH2)n-OH其中η是在2至约500之间的整数；和(iv)基于总重复单元0-约25mol%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基，其 中该官能团是羟基、羧基或它们的结合；和(B)包括与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域， 其中该微纤维区域基本上被介入在该微纤维区域之间的该磺基聚酯彼此分隔开。
20.根据权利要求16的方法，其中该多组分纤维具有异形横截面，该方法包括(A)至少一种水可分散的磺基聚酯；和(B)包括与该磺基聚酯不混溶的一种或多种水不可分散的聚合物的多个微纤维区域， 其中该微纤维区域基本上被介入在该微纤维区域之间的该磺基聚酯彼此分隔开，其中该纤维具有低于约6旦尼尔/每根长丝的初纺旦尼尔数；和其中该水可分散的磺基聚酯具有在1拉德/秒的应变速率下在240°C下测量的低于约 12，000泊的熔体粘度，和其中，以二酸或二醇残基的总摩尔数为基础，该磺基聚酯包括低于 约25mol%的至少一种磺基单体的残基。
21.生产水不可分散的聚合物微纤维的方法，该方法包括a)将多组分纤维切成短切多组分纤维；b)让含纤维的原料与水接触以生产纤维混合淤浆；其中该含纤维的原料包括短切多 组分纤维；c)加热该纤维混合淤浆，以生产加热的纤维混合淤浆；d)任选地，在剪切区段中混合该纤维混合淤浆；e)从该多组分纤维中除去至少一部分的该磺基聚酯，以生产出包括磺基聚酯分散体和 水不可分散性聚合物微纤维的淤浆混合物；和f)从该淤浆混合物中分离该水不可分散的聚合物微纤维。
22.根据权利要求21的方法，其中该水不可分散的聚合物微纤维用于湿法成网方法或 干法成网方法中。
23.根据权利要求21的方法，其中该水不可分散的聚合物微纤维淤浆进一步包括选自 纤维素纤维浆料，玻璃纤维，聚酯纤维，尼龙纤维，聚烯烃纤维，人造丝纤维和纤维素酯纤维 中的至少一种纤维。
24.根据权利要求21的方法，其中步骤16b该水包括至少一种水软化剂。
25.根据权利要求21的方法，其中该水软化剂是螯合剂或钙离子多价螯合剂。
26.根据权利要求25的方法，其中该水软化剂选自聚丙烯酸钠盐；马来酸或丁二酸的 钠盐；二亚乙基三胺五乙酸；二亚乙基三胺-N，N, N'，N，，N”-五乙酸；喷替酸；N，N-双双-(羧甲基)氨基)乙基)_甘氨酸；二亚乙基三胺五乙酸；[[(羧甲基)亚胺基] 双(亚乙基次氮基)]-四乙酸；依地酸；乙二胺四乙酸；EDTA，游离碱；EDTA游离酸；乙二胺-N，N，N'，N，-四乙酸；乙二胺四乙酸；乙二胺四乙酸；N，N，-1，2-乙烷二基双-(N-(羧 甲基)甘氨酸)；乙二胺四乙酸；N，N-双(羧甲基)甘氨酸；次氮基三乙酸；次氮基三乙酸； α, α', α ”-三甲基胺三羧酸；三(羧甲基)胺；次氮基三乙酸；次氮基三乙酸；次氮基_2， 2’，2”-三乙酸；次氮基三乙酸二钠；次氮基三乙酸；和它们的混合物。
27.生产非织造制品的湿法成网方法，该湿法成网方法包括a)任选，漂洗该水不可分散的聚合物微纤维；b)将水添加到水不可分散的聚合物微纤维中以生产水不可分散的聚合物微纤维淤浆；c)任选，将其它纤维和/或添加剂添加到该水不可分散的聚合物微纤维或水不可分散 的聚合物微纤维淤浆中；和d)将该含有水不可分散的聚合物微纤维的淤浆转移到湿法成网非织造区段中以生产 非织造制品。
全文摘要
提供包括至少一种水不可分散的聚合物的水不可分散的聚合物微纤维，其中水不可分散的聚合物微纤维具有低于5微米的等效直径和低于25毫米的长度。还提供生产水不可分散的聚合物微纤维的方法，该方法包括a)将多组分纤维切成短切多组分纤维；b)让含纤维的原料与水接触以生产纤维混合淤浆；其中含纤维的原料包括短切多组分纤维；c)加热该纤维混合淤浆，生产加热的纤维混合淤浆；d)任选地，在剪切区段中混合该纤维混合淤浆；e)从多组分纤维中除去至少一部分的磺基聚酯，生产出包括磺基聚酯分散体和水不可分散性聚合物微纤维的淤浆混合物；和f)从该淤浆混合物中分离出水不可分散性聚合物微纤维。还提供生产非织造制品的方法。
文档编号D01F6/62GK102046860SQ200980120628
公开日2011年5月4日 申请日期2009年3月19日 优先权日2008年4月2日
发明者D·W·科洛斯维, M·G·米切尔, R·K·古普塔 申请人:伊士曼化工公司