多组分脂肪族聚酯混合纤维的制作方法_5

文档序号:9196377阅读:来源:国知局
种热风粘合的非织造物,在横向测量时,优选地呈现出抗张强度为每克织物重量大约500克力到大约4500克力。在一些使用这里描述的多组分纤维作为粘合纤维来形成的热风粘合的非织造物的实施方式中,在横向测量时,非织造物呈现出的抗张强度为大约150-670克力,所用纤维样品大约为1.5英寸长和大约2英寸宽,重量大约为0.1克到大约0.3克。完成该评估的一种测试方法在实施例中描述。
[0070]一种适合于评估根据本发明的纤维的其它测试,指的是纤维的一种或者多种组分的熔体流动指数。特别地,当根据熔体流动指数测试ASTMD1238在210°C并且使用2160g基重评估时,第一聚合物组分具有的熔体流动指数大约为30或者更大。在不同的实施方式中,第一聚合物组分的熔体流动指数为大约45或者更大,或者大约60或者更大。
[0071]还有另一种评估根据本发明的纤维的方法涉及用来形成纤维的材料的具体属性。具体来说,在不同的实施方式中,多组分纤维包括完全无定形PLA的第一聚合物组分,其具有第一分子量。该多组分纤维还包括半结晶PLA的第二聚合物组分,其具有第二分子量和至少150°C的熔融温度。在不同的实施方式中,第一聚合物组分可以进一步包括添加剂,该添加剂能降低第一聚合物组分的分子量大约5%或者更多,大约10%或者更多,或者大约15%或者更多。
实施例
[0072]这里描述了一种示例性,非限制性的PLA粘合纤维粘合实验,可以测定在粘合炉中停留12秒时,包含75% PLA6202纤维(可从NatureWork,LLC得到)和25%实验粘合纤维的梳理非织造织物的粘合强度对粘合温度的灵敏性。每个实验样品(3英寸*2英寸的梳理的非织造织物,其中2英寸是梳理方向,即平行于纤维方向的长度)通过以下方法制备。首先,采用Natureworks的6202D制备1.5g波纹PLA短纤维,纤度为2旦,切断长度为1.5英寸(“基质”纤维)。同时称出0.5g粘合纤维(如本发明披露的)。将以上两种纤维放在手动梳理机上,小心分散两种纤维,尽可能使其均匀地通过梳理机。理想状态下,基质纤维先到达梳理机上,因为实验纤维可能是非波纹的,容易掉在梳理机的齿之间。手动梳理机用来产生这两种纤维的均匀混合物。梳理过程需要几分钟,包括多个将纤维堆从梳理机上移除并在继续梳理之前重新放上梳理机的步骤。任何从梳理机的齿间掉落而脱离纤维堆的粘合纤维(“迷路者”)都被回收,放回到纤维堆里,平稳地与其混合。当纤维网被完全梳理过变得均匀时,纤维堆作为单独的“织物”被小心地移除,来保持该“织物”的均匀性。用一个
1.5英寸*2英寸的纸模板将实验样品从“织物”上剪下来,保证整个剪下来的样品具有大致均匀的织物密度,整块样品具有均匀的纤维分布。织物的边缘可能不可避免的有毛羽的,低密度的和低均匀性的,所以这些边缘优选地被避免并且因此不被包括在剪出的样品中。这些样品被定向为2英寸的方向平行于梳理机的宽度方向,并且1.5英寸的方向平行于纤维。然后每个样品的重量被测量并且记录。
[0073]根据上述方法或者类似方法准备的样品充足后,随即纤维的粘合强度被测定。炉被加热到测试温度130°C,并且10个织物样品暴露到测试温度下大约12秒。由于短的暴露时间,开门和关门会导致炉温有所降低。因此,在样品暴露之间,可以让炉恢复到测试温度。粘合之后,每一个样品被冷却到室温,并且随后抗张强度通过沿着样品2英寸轴的方向拉伸来测定。在粘合之后该轴可能由于收缩小于2英寸。应该避免沿着纤维方向拉伸,因为这通常只会测试纤维的强度而不是实际的粘合强度。测定的抗张强度对样品的重量作图,以规格化任何不同的断裂强度。
[0074]本发明的许多改变和其他实施方式将会使本领域技术人员想到,在前面的描述中本发明能够提供有利的教导。因此,应该理解为,本发明不是仅限于披露的特别的实施方式和那些改进,并且其他的实施方式也将被包括在附加的权利要求的范围。尽管特别的术语在这里被使用,他们仅仅被使用做一般的和描述性的,并且不是为了限制。
【主权项】
1.一种具有暴露表面的多组分纤维,其包括: 第一聚合物组分,其包括第一脂肪族聚酯,其中所述第一聚合物组分形成所述多组分纤维的所述暴露表面的至少一部分;和 第二聚合物组分,其包括第二脂肪族聚酯; 其中所述多组分纤维的所述暴露表面的大约5%或者更大由所述第一聚合物组分形成;以及 所述多组分纤维具有包含比例大约为1:9到大约9:I的所述第一聚合物组分和第二聚合物组分的横截面。2.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述纤维选自由连续长丝,短纤,纺粘型纤维,以及熔喷型纤维组成的组。3.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第一聚合物组分是聚乳酸。4.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第一聚合物组分包括具有大约5%或者更多右旋体含量的完全无定形聚乳酸。5.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第一聚合物组分包括用来降低所述第一聚合物组分粘合温度的添加剂,其中所述添加剂以足以降低所述第一聚合物组分的粘合温度大约10 °c或者更多的量存在。6.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第一聚合物组分用第一分子量定义,并且其中所述第一聚合物组分包括添加剂,该添加剂的量足以将所述第一分子量降低到第一降低分子量。7.如权利要求6所述的多组分纤维,其中所述第一降低分子量比所述第一分子量小大约10%或者更多。8.如权利要求6所述的多组分纤维,其中所述第一降低分子量与所述第一分子量的比值大约为0.9或者更小。9.如权利要求9所述的多组分纤维,其中所述添加剂选自由季戊四醇,水,氢氧化钠,水合氧化铝三水合物,乙二醇,及它们的组合所组成的组。10.如权利要求9所述的多组分纤维,其中所述第一聚合物组分包括大约0.5重量%到大约0.8重量%的季戊四醇。11.如权利要求1所述的多组分纤维,当根据熔体流动测试ASTMD1238在210°C温度下和使用2160g基重评价时,其中所述第一聚合物组分具有大约30或者更大的熔体流动指数。12.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第二聚合物组分是聚乳酸。13.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第二聚合物组分包括具有大约2%或者更少右旋体含量的半结晶聚乳酸。14.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第二聚合物组分具有大约160°C或者更高的熔融温度。15.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述第一聚合物组分由第一分子量来定义,所述第二聚合物组分由第二分子量来定义,并且其中所述第一分子量与第二分子量的比值大约为0.9或者更小。16.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述纤维在暴露在130°C温度下5分钟后,呈现小于20%的收缩率。17.如权利要求1所述的多组分纤维,其中所述纤维使得粘合非织造物的粘合网强度大约为150克力或者更大,该粘合非织造物包含作为唯一的粘合剂的多组分纤维,其中该粘合网强度是采用梳理过的,包含75重量% PLA6202D纤维和25重量%所述多组分纤维的非织造网来评估的,该网长度为大约1.5英寸,宽度为大约2英寸,并且重量为大约0.1克到大约0.3克,并且所述网是通过在粘合炉中130°C温度下停留12秒热风粘合的。18.包含多个如权利要求1所述的热粘合多组分纤维的织物。19.如权利要求18所述的织物,其中该织物呈现出每克织物重量大约500克力或者更大的抗张强度。20.如权利要求18所述的织物,其中该织物呈现出抗张强度为大约150克力或者更大,所用织物样品为大约1.5英寸长和大约2英寸宽,重量大约为0.1克到大约0.3克。21.—种形成非织造织物的方法,其包括: 提供多个多组分纤维,每个都具有暴露表面,其中每个多组分纤维包含第一聚合物组分和第二聚合物组分,并且其中第一聚合物组分形成每个多组分纤维的至少一部分暴露表面;和 热风粘合多个多组分纤维,其中粘合在大约80°C到大约220°C温度下进行,并且其中所述第二聚合物组分的熔融温度大于粘合温度。
【专利摘要】本发明提供一种生物可降解的,能够在热风粘合工艺中产生强粘合的多组分热塑性纤维。在不同的实施方式中,该多组分纤维可包括包含第一脂肪族聚酯的第一聚合物组分,和也包含脂肪族聚酯的第二聚合物组分,其中第一聚合物组分包含多组分纤维的至少一部分暴露表面。第一聚合物组分可以为完全无定形的聚乳酸,第二聚合物组分可以为半结晶的聚乳酸。该多组分纤维可具有包含比例大约为1∶1的第一聚合物组分和第二聚合物组分的横截面,其中该第一聚合物组分和第二聚合物组分为壳/芯状排列。
【IPC分类】D01F1/10, D03D15/00, D01F8/14, D04H3/011
【公开号】CN104911744
【申请号】CN201410588149
【发明人】J·S·杜根, F·哈里斯, M·霍奇
【申请人】纤维创新技术股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年8月22日
【公告号】EP2918709A1
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