專利名稱：具有液體控制特性的可生物崩解的非織造織物和包含它的一次性吸收產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一次性吸收產(chǎn)品，其包含具有改善的液體控制特性的可生物崩解的非織造材料。該非織造材料可以由聚合物共混物產(chǎn)生。這些共混物可以包括多組分纖維。這些多組分纖維包含作為連續(xù)相的脂族聚酯聚合物、作為包含在所述脂族聚酯聚合物連續(xù)相之中的分散相的聚烯烴微纖維和用于所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴微纖維的相容劑的未反應(yīng)的混合物。該多組分纖維顯示實(shí)質(zhì)上的可生物崩解特性，同時(shí)仍然易于加工。該可生物崩解的非織造材料可以用于一次性吸收產(chǎn)品，以用于吸收液體例如體液。
一次性吸收產(chǎn)品在使用期間一般受到一種或多種液體，例如水、尿、月經(jīng)或血液的損傷。因而，一次性吸收產(chǎn)品的外罩材料一般地用液體-不溶性和液體能透過的材料制造，例如聚丙烯薄膜，其顯示足夠的強(qiáng)度和處理能力，因此一次性吸收產(chǎn)品在穿用者使用期間保持完整性并且不使損傷該產(chǎn)品的液體滲漏。
雖然現(xiàn)在的一次性嬰兒尿布及其他一次性吸收產(chǎn)品已經(jīng)普遍地為公眾所接受，這些產(chǎn)品仍然需要在特定方面進(jìn)行改進(jìn)。例如，許多一次性吸收產(chǎn)品難以處理。例如，試圖將一次性吸收產(chǎn)品沿著廁所沖洗到污水系統(tǒng)一般導(dǎo)致廁所或廁所到污水系統(tǒng)的連接管的堵塞。尤其是，一般地用于一次性吸收產(chǎn)品的外罩材料通常在沿著廁所沖洗時(shí)不崩解或分散，因此一次性吸收產(chǎn)品不能以這種方法處理。如果外罩材料制造得非常薄，以降低一次性吸收產(chǎn)品的總體體積，從而降低堵塞廁所或污水管的可能性，那么該外罩材料在受到穿用者正常使用的應(yīng)力時(shí)，一般地不會(huì)顯示足夠的強(qiáng)度以防止撕破或裂開。
此外，固體廢物處理在全世界日益受到關(guān)切。由于填埋場(chǎng)不斷被裝滿，對(duì)于在一次性產(chǎn)品中材料源的減少、在一次性產(chǎn)品中更可回收和/或可降解組分的引入以及可以通過除利用固體廢物處理手段例如填埋場(chǎng)以外的方法處理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已有增加的需求。
因而，存在對(duì)可用于一次性吸收產(chǎn)品的新型材料的需要，其在使用期間通常保持完整性和強(qiáng)度，但在使用之后該材料可以更有效地處理。例如，所述一次性吸收產(chǎn)品可以容易地和有效地通過堆肥處理?？蛇x擇地，所述一次性吸收產(chǎn)品可以容易地和有效地處理到液體污水系統(tǒng)，其中所述一次性吸收產(chǎn)品能夠被降解。
雖然可降解的單組分纖維是已知的，但是其使用已經(jīng)遇到問題。尤其是，已知的可降解纖維一般地不具有好的熱尺寸穩(wěn)定性，因此所述纖維通常存在嚴(yán)重的熱收縮，因?yàn)樵谙铝鳠崽幚砑庸だ鐭嵴澈匣驅(qū)雍掀陂g發(fā)生聚合物鏈松弛。
與此相反，聚烯烴材料例如聚丙烯一般地顯示好的熱尺寸穩(wěn)定性，但也存在與其使用有關(guān)的問題。尤其是，聚烯烴纖維一般地是疏水性的，并且顯示差的潤(rùn)濕性，因此限制了其在用于吸收液體例如體液的一次性吸收產(chǎn)品中的使用。雖然可以使用表面活性劑改善聚烯烴纖維的潤(rùn)濕性，但是這類表面活性劑的使用引起另外的問題例如增加成本、短效性或永久性和毒性。此外，聚烯烴纖維通常不是可生物崩解的或可堆肥的。
因此希望制備一種可生物崩解的非織造材料，其包含顯示聚烯烴材料的熱尺寸穩(wěn)定性而仍然實(shí)質(zhì)上是可生物崩解的并且不使用表面活性劑也是可潤(rùn)濕的纖維。該要求的一種簡(jiǎn)單的解決方法是簡(jiǎn)單地混合聚烯烴材料與可降解的材料以獲得使用兩種材料的益處。然而，多組分纖維的組分通常需要在化學(xué)性質(zhì)上是相容的，因此需要組分能夠有效地彼此粘著并且具有相似的流變學(xué)特征，因此多組分纖維顯示最低的強(qiáng)度以及其它的機(jī)械和加工特性。因此對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，要解決的是結(jié)合各種組分以滿足基本的加工要求以及滿足多組分纖維總體有效地是實(shí)質(zhì)上可降解的和親水性的要求。
因此希望提供一種可生物崩解的非織造材料，其包含多組分纖維，其在環(huán)境中實(shí)質(zhì)上是可降解的。也希望提供實(shí)質(zhì)上可降解的多組分纖維，其具有好的熱尺寸穩(wěn)定性并且在實(shí)質(zhì)上不使用表面活性劑的情況下是親水性的。最后，也希望提供一種具有實(shí)質(zhì)上可降解的多組分纖維的可生物崩解的非織造材料，其可以容易地和有效地制備并且適合用于這些可生物崩解的非織造材料的制備。
本發(fā)明一方面涉及一種可生物崩解的非織造材料，其包含熱塑性組合物，該熱塑性組合物包含第一組分、第二組分和第三組分的混合物。
這類熱塑性組合物的一個(gè)實(shí)施方案包含作為實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相的脂族聚酯聚合物、作為包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之中的實(shí)質(zhì)上的分散相的聚烯烴微纖維和用于所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴微纖維的相容劑的未反應(yīng)的混合物。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種可生物崩解的非織造材料，其包含一種多組分纖維，該多組分纖維是實(shí)質(zhì)上可降解的并且是仍然易于制備和易于加工成希望的最終結(jié)構(gòu)的。
本發(fā)明一方面涉及一種可生物崩解的非織造材料，其包含一種多組分纖維，該多組分纖維包含作為實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相的脂族聚酯聚合物、作為包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之中的實(shí)質(zhì)上的分散相的聚烯烴微纖維和用于所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴微纖維的相容劑的未反應(yīng)的混合物。
這類非織造結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方案是可用于一次性吸收產(chǎn)品的液體捕獲層。
本發(fā)明一方面涉及一種多組分纖維，其包含作為實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相的脂族聚酯聚合物、作為包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之中的實(shí)質(zhì)上的分散相的聚烯烴微纖維和用于所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴微纖維的相容劑的未反應(yīng)的熱塑性混合物作為所述多組分纖維的一個(gè)組分。所述纖維可以以任何構(gòu)型存在，以使所述熱塑性混合物暴露于所述纖維的表面，如以皮-芯、偏心皮-芯、并列或任何其它構(gòu)型存在。這類纖維可以制成任何類型的非織造材料。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種包含此處公開的所述可生物崩解的非織造材料的一次性吸收產(chǎn)品。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制備此處公開的所述可生物崩解的非織造材料的方法。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種具有可生物崩解的非織造材料的一次性吸收產(chǎn)品，與現(xiàn)有技術(shù)非織造材料相比，其表現(xiàn)出較高的接觸角滯后、較短的吸入時(shí)間和改善的皮膚干燥特性。此外，該可生物崩解的非織造材料也顯示高潤(rùn)濕速度，這對(duì)于較高的滯后值而言是出乎意料的。
這些可生物崩解的非織造材料優(yōu)選包含一種熱塑性組合物，其包含第一組分、第二組分和第三組分。在此處，術(shù)語“熱塑性”是指在暴露于熱時(shí)軟化和在冷卻到室溫時(shí)基本上恢復(fù)到其原來的狀態(tài)的材料。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用一種作為實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相的脂族聚酯聚合物、作為包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之中的實(shí)質(zhì)上的分散相的聚烯烴微纖維和用于所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴微纖維的相容劑的未反應(yīng)的混合物，可以制備一種熱塑性組合物，其中這樣的熱塑性組合物是基本上可降解的，并且該熱塑性組合物易于加工成非織造結(jié)構(gòu)，其顯示有效的纖維性的機(jī)械性能和液體處理性能。
在所述熱塑性組合物中的第一組分是脂族聚酯聚合物。適合的脂族聚酯聚合物包括，但不局限于，聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物或這類聚合物的共聚物。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，希望所使用的脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)。聚(乳酸)聚合物通常通過乳酸的聚合制備。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，也可以通過丙交酯的聚合制備在化學(xué)性質(zhì)上等效的材料。因而，在此處術(shù)語“聚(乳酸)聚合物”用以表示通過乳酸或者丙交酯的聚合制備的聚合物。
乳酸和丙交酯已知為不對(duì)稱分子，具有兩種光學(xué)異構(gòu)體，分別為左旋(以下簡(jiǎn)稱“L”)對(duì)映異構(gòu)體和右旋(以下簡(jiǎn)稱“D”)對(duì)映異構(gòu)體。因此，通過聚合特定的對(duì)映異構(gòu)體或通過使用所述兩種對(duì)映異構(gòu)體的混合物，可以制備在化學(xué)性質(zhì)上類似然而具有不同的性能的不同聚合物。尤其是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過改性聚(乳酸)聚合物的立體化學(xué)，可以控制例如聚合物的熔化溫度、溶體流變學(xué)和結(jié)晶度。由于能夠控制這類性能，可以制備一種多組分纖維，其具有希望的溶體強(qiáng)度、機(jī)械性能、柔軟性和加工性能，從而能夠制造拉細(xì)的、熱定形和卷曲的纖維。
通常希望存在于所述熱塑性組合物中的脂族聚酯聚合物在量能有效地導(dǎo)致所述熱塑性組合物具有希望的性能。所述脂族聚酯聚合物在所述熱塑性組合物中的存在量小于100重量百分?jǐn)?shù)、有利地在約45重量百分?jǐn)?shù)到約90重量百分?jǐn)?shù)之間、合適地在約50重量百分?jǐn)?shù)到約88重量百分?jǐn)?shù)之間和更合適地在約55重量百分?jǐn)?shù)到約70重量百分?jǐn)?shù)之間，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量。所述三種組分在所述熱塑性組合物中的組成比率通常對(duì)于使所述熱塑性組合物保持實(shí)質(zhì)上的生物降解性來說是重要的，因?yàn)樗鲋寰埘ゾ酆衔锿ǔＰ枰腔旧系倪B續(xù)相，以保持利用所述熱塑性組合物的可生物崩解的部分。所述組分比率的限度的近似值可以根據(jù)所述組分的密度決定。組分的密度被轉(zhuǎn)換成體積(假定每種組分100g)，組分的體積被加在一起得到熱塑性組合物總體積，并且計(jì)算組分的重量平均值，以得到制造在所述共混物中使所述脂族聚酯聚合物為體積多數(shù)的熱塑性組合物所需要的每種組分的近似最低比率。
通常希望所述脂族聚酯聚合物具有的重均分子量能有效地使所述熱塑性組合物具有希望的溶體強(qiáng)度、纖維機(jī)械強(qiáng)度和纖維紡絲性能。通常，如果脂族聚酯聚合物的重均分子量過高，這表示聚合物鏈嚴(yán)重纏結(jié)，可以導(dǎo)致包含該脂族聚酯聚合物的熱塑性組合物難以加工。相反地，如果脂族聚酯聚合物的重均分子量太低，這表示聚合物鏈纏結(jié)不充分，可能導(dǎo)致包含該脂族聚酯聚合物的熱塑性組合物具有比較弱的溶體強(qiáng)度，使高速加工非常困難。因此，適用于本發(fā)明的脂族聚酯聚合物具有的重均分子量有利地在約10,000到約2,000,000之間、更有利地在約50,000到約400,000之間和適合地在約100,000到約300,000之間。對(duì)于聚合物或聚合物共混物，重均分子量可以使用本文中測(cè)試方法部分所描述的方法測(cè)定。
也希望所述脂族聚酯聚合物具有的多分散指數(shù)值能有效地使所述熱塑性組合物具有希望的溶體強(qiáng)度、纖維機(jī)械強(qiáng)度和纖維紡絲性能。在此處，“多分散指數(shù)”表示通過用聚合物的數(shù)均分子量除所述聚合物的重均分子量得到的值。通常，如果脂族聚酯聚合物的多分散指數(shù)值過高，包含該脂族聚酯聚合物的熱塑性組合物可能難以加工，因?yàn)橛砂徑z時(shí)具有較低溶體強(qiáng)度性能的低分子量聚合物的聚合物鏈段引起加工性能的不一致。因此，希望所述脂族聚酯聚合物具有的多分散指數(shù)值有利地在約1到約15之間、更有利地在約1到約4之間和適合地在約1到約3之間。對(duì)于聚合物或聚合物共混物，數(shù)均分子量可以使用本文中測(cè)試方法部分所描述的方法測(cè)定。
在本發(fā)明中，希望所述脂族聚酯聚合物是可生物降解的。因此，所述包含脂族聚酯聚合物的非織造材料在處理到環(huán)境中和曝露在空氣和/或水中時(shí)將是實(shí)質(zhì)上可降解的。在此處，“可生物降解的”表示由于自然出現(xiàn)微生物例如細(xì)菌、真菌和藻類而降解的材料。使用可生物降解的材料可以形成可生物崩解的材料。在此處，“可生物崩解的”表示所述非織造材料的一部分發(fā)生生物降解，留下大量的不能被肉眼看見的材料。
在本發(fā)明中，也希望所述脂族聚酯聚合物是可堆肥的。因此，包含脂族聚酯聚合物的非織造材料在處理到環(huán)境中和曝露在空氣和/或水中時(shí)將是實(shí)質(zhì)上可堆肥的。在此處，“可堆肥的”表示材料在堆肥場(chǎng)地能夠進(jìn)行生物分解，以使所述材料在視覺上不可分辨并且分解為二氧化碳、水、無機(jī)化合物和生物資源，其速度與已知的可堆肥材料一致。
熱塑性組合物的第二組分是聚烯烴微纖維。聚烯烴對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。任何能夠制造成制品例如微纖維的聚烯烴據(jù)信適用于本發(fā)明。適用于本發(fā)明的聚烯烴的例子是包含由一種或多種脂肪族烴形成的重復(fù)單元的均聚物和共聚物，所述脂肪族烴包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯。所述聚烯烴可以是高或低密度的并且通?？梢允侵辨溁蛑ф溇酆衔?。制備聚烯烴的方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。
聚烯烴，例如上面描述的那些，通常本質(zhì)上是疏水性的。在此處，術(shù)語“疏水性”指具有至少90度的水在空氣中接觸角的材料。與此相反，在此處，術(shù)語“親水性的”指具有小于90度的水在空氣中接觸角的材料。對(duì)于本申請(qǐng)的目的，接觸角測(cè)定可以按照在Robert J.Good和Robert J.Stromberg，Ed.，在“表面和膠體科學(xué)-試驗(yàn)方法”，第II卷，(Plenum Press，1979)，第63-70頁中的闡述測(cè)定。
通常希望脂族聚酯聚合物和聚烯烴兩者是熔體可加工的。因此希望所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴具有的熔體流動(dòng)速率有利地在約1克/10分鐘到約200克/10分鐘之間、適合地在約10克/10分鐘到約100克/10分鐘之間和更適合地在約20克/10分鐘到約40克/10分鐘之間。材料的熔體流動(dòng)速率可以按照ASTM試驗(yàn)方法D 1238-E測(cè)定，在此引入其全部?jī)?nèi)容作為參考。
在本發(fā)明中，聚烯烴用于形成微纖維。在此處，術(shù)語“微纖維”是指直徑小于約50微米、有利地小于約25微米更有利地小于約10微米、適合地小于約5微米和最適合地小于約1微米的纖維材料。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述聚烯烴微纖維構(gòu)成多組分纖維橫截面積的一定百分?jǐn)?shù)，該多組分纖維制備自本發(fā)明的熱塑性組合物，所述百分?jǐn)?shù)能有效地使所述多組分纖維具有希望的熔體強(qiáng)度、纖維機(jī)械強(qiáng)度和纖維紡絲性能。通常，如果聚烯烴微纖維占多組分纖維橫截面積百分?jǐn)?shù)過高，這通常導(dǎo)致非織造材料不會(huì)是實(shí)質(zhì)上可生物崩解的，或者將是難以制造的。相反地，如果聚烯烴微纖維占多組分纖維橫截面積百分?jǐn)?shù)太低，這通常導(dǎo)致非織造材料不會(huì)具有有效的結(jié)構(gòu)性能，或者可能難以加工。因此，該聚烯烴微纖維適合地占多組分纖維的橫截面積的百分?jǐn)?shù)有利地小于約20％的多組分纖維的橫截面積、更有利地小于約15％的多組分纖維的橫截面積和適合地小于約10％的多組分纖維的橫截面積。
在此處，術(shù)語“纖維”或者“纖維性的”是指材料的長(zhǎng)徑比大于約10的材料。相反地，“非纖維”或者“非纖維性的”是指材料的長(zhǎng)徑比為約10或更小的材料。
該聚烯烴通常希望是微纖維的形式，以使聚烯烴在熱塑性組合物中實(shí)際上起到支撐結(jié)構(gòu)的作用，以防止該熱塑性組合物在加工期間的較大的熱尺寸收縮，同時(shí)通常使熱塑性組合物保持希望程度的實(shí)質(zhì)上的生物降解性。
通常希望存在于所述熱塑性組合物中的聚烯烴微纖維的量能有效地導(dǎo)致所述熱塑性組合物具有希望的性能。所述聚烯烴微纖維在所述熱塑性組合物中的存在量有利地在大于0重量百分?jǐn)?shù)到約45重量百分?jǐn)?shù)之間、適合地在約5重量百分?jǐn)?shù)到約40重量百分?jǐn)?shù)之間和更適合地在約10重量百分?jǐn)?shù)到約30重量百分?jǐn)?shù)之間，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量。通常重要的是所述聚烯烴是所述熱塑性組合物的實(shí)質(zhì)上的分散相，以便該聚烯烴微纖維可以為該熱塑性組合物或由該熱塑性組合物形成的材料例如纖維或非織造織物提供結(jié)構(gòu)支撐，而不反面地影響所述脂族聚酯的生物降解性或所述熱塑性組合物或由該熱塑性組合物形成的材料的實(shí)質(zhì)上的生物降解性。
無論分開地或者在混合時(shí)，所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴微纖維通常均是疏水性的。然而，通常希望所述用于本發(fā)明的熱塑性組合物和制備自所述熱塑性組合物的非織造材料通常是親水性的，以便這類材料可用于被含水液體例如水、尿、月經(jīng)或血液損傷的一次性吸收產(chǎn)品。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)希望使用在本發(fā)明的熱塑性組合物中作為表面活性劑的另一個(gè)組分，以獲得希望的親水性能。
此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)希望改善所述脂族聚酯聚合物和聚烯烴微纖維的加工性能，因?yàn)檫@類聚合物在化學(xué)性質(zhì)上不是相同的并且因此是在某種程度上相互不相容的，其傾向于反面地影響這類聚合物的混合物的加工。例如，所述脂族聚酯聚合物和聚烯烴微纖維有時(shí)實(shí)際上難以有效地混合和作為實(shí)質(zhì)上自身均勻的混合物制備。因此通常希望使用相容劑以助于有效地將所述脂族聚酯聚合物和聚烯烴微纖維制備和加工成單一熱塑性組合物。
因此，在所述熱塑性組合物中的第三組分是所述脂族聚酯聚合物和聚烯烴微纖維的相容劑。適用于本發(fā)明的相容劑通常包括親水性部分，其通常與所述脂族聚酯聚合物是相容的，和疏水性部分，其通常與所述聚烯烴微纖維是相容的。這些親水性和疏水性部分通常存在于分離嵌段中，因此相容劑結(jié)構(gòu)總體可以是二嵌段或無規(guī)嵌段。通常希望的是所述相容劑最初起增塑劑的作用以改善所述熱塑性組合物的制備和加工。然后通常希望所述相容劑，在由所述熱塑性組合物加工的材料(本發(fā)明的非織造材料)中，通過調(diào)節(jié)加工的材料的水在空氣中的接觸角，起到表面活性劑的作用。所述相容劑的疏水性部分可以是，但不局限于，聚烯烴例如聚乙烯或聚丙烯。所述相容劑的親水性部分可以包括環(huán)氧乙烷、乙氧基化物、二醇、醇或任何其結(jié)合物。適合的相容劑的例子包含UNITHOX480和UNITHOX750乙氧基化醇，或UNICID酰胺乙氧基化物，這些都可以得自Tu1sa，Oklahoma的Petrolite Corporation。
通常希望所述相容劑具有的重均分子量能有效地使所述熱塑性組合物具有希望的溶體強(qiáng)度、纖維機(jī)械強(qiáng)度和纖維紡絲性能。通常，如果相容劑的重均分子量過高，相容劑將不會(huì)與熱塑性組合物中的其它組分充分地共混，因?yàn)橄嗳輨┑恼扯冗^高以至于缺乏共混需要的流動(dòng)性。相反地，如果相容劑的重均分子量過低，相容劑通常不能與其它組分充分地共混并且這樣的低粘度會(huì)引起加工問題。因此，適用于本發(fā)明的相容劑具有的重均分子量有利地在約1,000到約100,000之間、適合地在約1,000到約50,000之間和更適合地在約1,000到約10,000之間。對(duì)于相容劑材料，重均分子量可以使用為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方法測(cè)定。
通常希望的是相容劑具有有效的親水-親油平衡比率(HLB比率)。材料的HLB比率描述了材料的親水性的相對(duì)比率。HLB比率的計(jì)算是將親水性部分的重均分子量除以材料的總重均分子量，然后將該值乘以20。如果HLB比率值過低，材料將通常不能提供希望的親水性改善。相反地，如果HLB比率值過高，材料將通常不能混入熱塑性組合物中，因?yàn)榛瘜W(xué)不相容性和與其它組分在粘度方面的差異。因此，可用于本發(fā)明的相容劑具有的HLB比率值有利地在約10到約40之間、適合地在約10到約20之間和更適合地在約12到約18之間。
通常希望存在于所述熱塑性組合物中的相容劑在量能有效地導(dǎo)致所述熱塑性組合物具有希望的性能。通常，為獲得與熱塑性組合物中其它組分的有效共混和加工需要最小量的相容劑。通常，太多的相容劑將導(dǎo)致熱塑性組合物的加工問題。相容劑在所述熱塑性組合物中的存在量有利地在約3重量百分?jǐn)?shù)到約25重量百分?jǐn)?shù)之間、更有利地在約10重量百分?jǐn)?shù)到約25重量百分?jǐn)?shù)之間、適合地在約12重量百分?jǐn)?shù)到約20重量百分?jǐn)?shù)之間和更適合地在約13重量百分?jǐn)?shù)到約18重量百分?jǐn)?shù)之間，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量。
雖然所述熱塑性組合物的主要組分已經(jīng)見述于上文，然而該熱塑性組合物不局限于這些，并且可以包括對(duì)產(chǎn)生的可生物崩解非織造材料希望的性能沒有不利影響的其它組分?？梢员挥米髁硗饨M分的示例性材料包括，非限制地，顏料、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、蠟、流動(dòng)助劑、固體溶劑、增塑劑、成核劑、微粒和用以提高所述熱塑性組合物加工性能的加入材料。如果在熱塑性組合物中包含這類另外的組分，則通常希望這類另外的組分的用量有利地小于約5重量百分?jǐn)?shù)、更有利地小于約3重量百分?jǐn)?shù)和適合地小于約1重量百分?jǐn)?shù)，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量。
用于本發(fā)明的熱塑性組合物通常是產(chǎn)生的所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴聚合物、所述相容劑和任選地任何另外的組分的混合物形態(tài)。所述聚烯烴聚合物形成實(shí)質(zhì)上的分散相，包含在所述脂族聚酯聚合物的實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相中。為了獲得所述熱塑性組合物的希望的性能，希望的是所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴微纖維和所述相容劑保持實(shí)質(zhì)上未互相反應(yīng)的狀態(tài)。因而，所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴微纖維和所述相容劑中的每一種以所述熱塑性組合物的個(gè)別組分存在。此外，希望所述脂族聚酯聚合物形成實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相和所述聚烯烴微纖維形成實(shí)質(zhì)上的分散相，其中所述脂族聚酯聚合物連續(xù)相實(shí)質(zhì)上在其結(jié)構(gòu)中包含所述聚烯烴微纖維。在此處，術(shù)語“包含”以及相關(guān)的術(shù)語用以指脂族聚酯聚合物連續(xù)相實(shí)質(zhì)上包容或圍繞所述聚烯烴微纖維。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在將所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴聚合物和所述相容劑干混形成熱塑性組合物干混合物之后，將該熱塑性組合物干混合物有利地進(jìn)行攪動(dòng)、攪拌或其它共混以實(shí)際上均勻地混合所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴聚合物和所述相容劑，從而形成實(shí)質(zhì)上均一的干混合物。然后可以將所述干混合物在例如擠出機(jī)中熔融共混以實(shí)際上均勻地混合所述脂族聚酯聚合物、所述聚烯烴聚合物和所述相容劑，以形成實(shí)質(zhì)上均一的熔融混合物。然后所述實(shí)質(zhì)上均一的熔融混合物可以被冷卻和造粒?？蛇x擇地，所述實(shí)質(zhì)上均一的熔融混合物可以被直接運(yùn)送到紡絲部分或其他設(shè)備，以形成纖維或非織造結(jié)構(gòu)。
混合所述組分的另一方法包括首先混合所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴聚合物，然后在例如被用于混合所述組分的擠出機(jī)中將所述相容劑加入該混合物中。此外，也可以最初同時(shí)熔融混合全部組分?；旌媳景l(fā)明組分的其它方法也是可用的并且容易被本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到。
本發(fā)明也使用多組分纖維，其制備自前面描述的熱塑性組合物。僅僅為了例證的目的，目前的描述一般地涉及僅僅包含三種組分的多組分纖維。然而，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的可生物崩解的非織造材料可以包括具有三種或以上組分的纖維。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述熱塑性組合物可以用來形成所述多組分纖維的皮，而聚烯烴例如聚丙烯或聚乙烯用來形成所述芯。多組分纖維的適合的結(jié)構(gòu)幾何包括餅形或并列構(gòu)型。
利用所述形成實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相的脂族聚酯聚合物，所述脂族聚酯聚合物將一般地在所述多組分纖維的至少一部分上提供暴露表面，其將一般地容許所述多組分纖維與其它可以與所述多組分纖維相同或不同的纖維進(jìn)行熱粘合。因此，所述多組分纖維可以用來形成熱粘合纖維的非織造結(jié)構(gòu)例如非織造網(wǎng)。所述在多組分纖維中的聚烯烴微纖維一般地為所述多組分纖維提供強(qiáng)度或剛性，并因此為任何包含所述多組分纖維的非織造結(jié)構(gòu)提供強(qiáng)度或剛性。為了向所述多組分纖維提供該強(qiáng)度或剛性，一般地希望所述聚烯烴微纖維沿著所述多組分纖維的長(zhǎng)度是實(shí)質(zhì)上連續(xù)的。
熱加工各種組分的典型條件包括剪切速率有利地在約100秒-1到約10000秒-1之間、更有利地在約500秒-1到約5000秒-1之間、適合地在約1000秒-1到約2000秒-1之間和最適合地為大約1000秒-1。熱加工所述組分的典型條件還包括使用的溫度有利地在約100℃到約500℃之間、更有利地在約150℃到約300℃之間和適合地在約175℃到約250℃之間。
制造多組分纖維的方法是眾所周知的，因此此處不必詳細(xì)地描述。聚合物的熔體紡絲包括制造連續(xù)長(zhǎng)絲，例如紡粘或熔噴，以及非-連續(xù)的長(zhǎng)絲，例如定長(zhǎng)短纖維和短切纖維結(jié)構(gòu)。為形成紡粘或熔噴纖維，一般地，將熱塑性組合物擠出并送到分配系統(tǒng)，其中所述熱塑性組合物被引入噴絲板。然后將紡制的纖維冷卻、固結(jié)和借助空氣動(dòng)力系統(tǒng)牽引，以形成傳統(tǒng)的非織造物。同時(shí)，對(duì)于制造短切或切斷纖維，并非直接形成非織造結(jié)構(gòu)，而是將所述紡制的纖維冷卻、固結(jié)和一般地借助機(jī)械輥系統(tǒng)牽引達(dá)到中間絲直徑并收集。隨后，所述纖維可以在低于其軟化溫度的溫度下“冷拉”達(dá)到希望的成品纖維直徑并卷曲或變形，并切成希望的纖維長(zhǎng)度。
將擠出的熱塑性組合物冷卻到環(huán)境溫度的方法，通常借助對(duì)所述擠出的熱塑性組合物吹送環(huán)境溫度或低于環(huán)境溫度的空氣來實(shí)現(xiàn)。其可以稱為淬火或過冷，因?yàn)樵跍囟确矫娴淖兓诒容^短的時(shí)間范圍例如數(shù)秒內(nèi)通常大于100℃和最經(jīng)常大于150℃。
多組分纖維可以被切成較短的長(zhǎng)度，例如切斷纖維，其通常具有約25到約50毫米的長(zhǎng)度，和短切纖維，其甚至更短并一般地具有小于約18毫米的長(zhǎng)度。參見，例如，Taniguchi等的US專利4,789,592和Strack等的US專利5,336,552，其全部?jī)?nèi)容在此引為參考。
得到的多組分纖維希望具有改善的親水性，其可通過水在空氣中的接觸角降低表明。纖維樣品的水在空氣中接觸角可以以前進(jìn)或后退接觸角值測(cè)量，因?yàn)闇y(cè)試方法的本質(zhì)使然。前進(jìn)接觸角通常測(cè)量材料對(duì)液體例如水的初始響應(yīng)。后退接觸角通常測(cè)量在最初損傷或暴露于液體以及之后的損傷期間材料的表現(xiàn)。較低的后退接觸角指所述材料在液體暴露期間變得更具親水性，因此能夠更不斷地運(yùn)輸液體。后退接觸角數(shù)據(jù)被用于證實(shí)本發(fā)明多組分纖維的高度親水性，雖然優(yōu)選多組分纖維的前進(jìn)接觸角也降低。
因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，希望所述熱塑性組合物或多組分纖維具有的后退接觸角值有利地小于約55度、更有利地小于約40度、適合地小于約25度、更適合地小于約20度和最適合地小于約10度，其中所述后退接觸角是通過本文中測(cè)試方法部分描述的方法測(cè)定的。
典型的脂族聚酯-基材料往往在下游熱處理期間發(fā)生熱收縮。發(fā)生所述熱收縮的原因主要是由于在無定形相和不完全晶相中聚合物鏈段的熱-誘導(dǎo)鏈松弛。為克服該問題，通常希望在粘合階段之前將所述材料的結(jié)晶最大化，以便熱能直接用于熔融而不使不完全晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生鏈松弛和重新排列。該問題的通常解決方案是將材料經(jīng)受熱-定型處理。因而，在制備的材料例如纖維在到達(dá)粘合輥經(jīng)受熱-定型時(shí)，所述纖維實(shí)質(zhì)上不收縮，因?yàn)樵摾w維已經(jīng)是完全或高度取向的。由于所述多組分纖維的形態(tài)，本發(fā)明緩和了對(duì)該額外的工藝步驟的需要。如前面論述的，所述聚烯烴微纖維通常提供增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其使所述脂族聚酯的預(yù)期熱收縮最小化。
在一個(gè)實(shí)施方案中，希望所述非織造材料使用一種熱塑性組合物或多組分纖維，其顯示的收縮量，當(dāng)通過熱收縮值定量時(shí)，在約100℃的溫度下，有利地小于約10％、更有利地小于5％、適合地小于約2％和更適合地小于約1％，其中收縮量基于纖維的初始和最終長(zhǎng)度之間的差別除以所述初始長(zhǎng)度乘以100。可以測(cè)定纖維顯示的收縮量的方法被歸入本文測(cè)試方法部分。
得到的熱塑性組合物和多組分纖維被用于形成可生物崩解的非織造材料，其具有增加的高接觸角滯后值、對(duì)損傷較短的吸入時(shí)間和改善的皮膚干燥性質(zhì)，而同樣地保持很高的潤(rùn)濕速度。
本發(fā)明的可生物崩解的非織造材料適合用于一次性產(chǎn)品，包含一次性吸收產(chǎn)品，例如尿布、成人失禁產(chǎn)品和床墊；月經(jīng)用品例如衛(wèi)生巾和止血墊；及其他吸收產(chǎn)品例如抹布、圍涎、傷口敷料和外科斗篷或布簾。因此，在另一方面，本發(fā)明涉及包含前面描述的非織造材料的一次性吸收產(chǎn)品。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述多組分纖維被成型為纖維基體，用于結(jié)合到一次性吸收產(chǎn)品中。纖維基體可以采取例如纖維非織造網(wǎng)的形式。纖維非織造網(wǎng)可以完全由所述多組分纖維制造或者它們可以與其它纖維共混。使用的纖維長(zhǎng)度取決于特定的預(yù)期最終用途。當(dāng)所述纖維將在水中例如在廁所中被降解時(shí)，有利的是所述長(zhǎng)度保持在或者低于約15毫米。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了一次性吸收產(chǎn)品，該一次性吸收產(chǎn)品通常包含一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，該復(fù)合結(jié)構(gòu)包含液體-可滲透表層、液體捕獲層、吸收結(jié)構(gòu)和液體-不能透過的背層，其中所述液體-可滲透表層、所述液體捕獲層或所述液體-不能透過的背層的至少一個(gè)包含本發(fā)明的非織造材料。在有些情況下，所述表層、所述液體捕獲層和所述背層的全部三種包括本發(fā)明的非織造材料可能是有益的。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述一次性吸收產(chǎn)品可以通常包含一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，該復(fù)合結(jié)構(gòu)包含液體-可滲透表層、吸收結(jié)構(gòu)和液體-不能透過的背層，其中所述液體-可滲透表層或所述液體-不能透過的背層的至少一個(gè)包含本發(fā)明的非織造材料。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述非織造材料可以在紡粘線上制造。成形和預(yù)先干燥包含前面描述的熱塑性材料的樹脂粒料。然后，將它們進(jìn)料到單個(gè)擠出機(jī)。纖維可以通過纖維拉伸單元(FDU)或空氣拉伸單元拉伸到成型線上并被熱粘合。然而，也可以使用其它方法和制備技術(shù)。
示例性一次性吸收產(chǎn)品一般地描述于US-A-4,710,187；US-A-4,762,521；US-A-4,770,656和US-A-4,798,603；其在此引為參考。
按照本發(fā)明全部方面的吸收產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)一般地在使用期間經(jīng)受重復(fù)的體液損傷。因此，所述吸收產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)適合地能夠吸收在使用期間暴露于所述吸收產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)的重復(fù)的大量體液損傷。所述損傷一般地彼此隔開一段時(shí)間。
試驗(yàn)方法熔融溫度材料的熔融溫度使用差示掃描量熱法測(cè)定。差示掃描量熱計(jì)，名稱為Thermal Analyst 2910差示掃描量熱計(jì)，其裝配有液氮冷卻附件并與Thermal Analyst 2200分析軟件(版本8.10)程序結(jié)合使用，兩者均可以從特拉華New Castle的T.A.Instruments Inc.中獲得，被用于測(cè)定熔融溫度。
所述測(cè)試的材料樣品或者是纖維的形式或者是樹脂粒料的形式。優(yōu)選不直接處理所述材料樣品，而是使用鑷子及其他工具，免得引入任何產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果的因素。在纖維情況下將材料樣品裁切，或在樹脂粒料情況下將其放入鋁鍋中，并在分析天平上稱重到0.01mg的精度。如果需要，用蓋板將所述材料樣品在鍋上卷蓋。
使用銦金屬標(biāo)準(zhǔn)物和進(jìn)行基線校正來校準(zhǔn)差示掃描量熱計(jì)，如差示掃描量熱計(jì)手冊(cè)中所描述的。將材料樣品放入差示掃描量熱計(jì)的測(cè)試箱用于測(cè)試，空的鍋用作參考。全部測(cè)試用55立方厘米/分鐘氮?dú)?工業(yè)級(jí))凈化測(cè)試箱來進(jìn)行。加熱和冷卻程序是2循環(huán)試驗(yàn)，其從所述箱平衡到-75℃開始，繼之以20℃/分鐘加熱到220℃的加熱循環(huán)，繼之以20℃/分鐘冷卻到-75℃的冷卻循環(huán)，然后是另一個(gè)以20℃/分鐘加熱到220℃的加熱循環(huán)。
使用所述分析軟件程序評(píng)價(jià)結(jié)果，其中對(duì)拐點(diǎn)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、吸熱和放熱峰進(jìn)行識(shí)別和定量。所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度確定為在斜率方面的變化清楚發(fā)生的范圍，然后熔融溫度使用自動(dòng)拐點(diǎn)計(jì)算進(jìn)行測(cè)定。表觀粘度毛細(xì)管流變儀，名稱為Gttfert Rheograph 2003毛細(xì)管流變儀，其與WinRHEO(版本2.31)分析軟件結(jié)合使用，兩者可以從SouthCarolina，Rock Hill的Gttfert公司中獲得，被用于評(píng)價(jià)材料樣品的表觀粘度流變學(xué)性能。所述毛細(xì)管流變儀裝配有2000巴壓力傳感器和30mm長(zhǎng)度/30mm有效長(zhǎng)度/1mm直徑/0mm高度/180°流入角度圓孔毛細(xì)管模頭。
如果所述測(cè)試材料樣品表現(xiàn)出或已知具有水敏性，則將所述材料樣品在真空烘箱中在其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之上干燥，即對(duì)于聚(乳酸)材料高于55或60℃，在至少15英寸汞柱的真空下，用至少30標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時(shí)氮?dú)馇逑粗辽?6小時(shí)。
一旦所述儀器被升溫并且所述壓力傳感器被校準(zhǔn)，將所述材料樣品逐漸地裝入柱中，每次用推桿將樹脂在柱中塞滿以保證在測(cè)試期間一致地熔融。在材料樣品裝入之后，在每次測(cè)試之前熔融2分鐘以使所述材料樣品完全地在測(cè)試溫度下熔融。所述毛細(xì)管流變儀自動(dòng)地取數(shù)據(jù)點(diǎn)并且在7種表觀剪切速率(以秒-1表示)下測(cè)定表觀粘度(以帕斯卡-秒表示)50、100、200、500、1000、2000和5000。在檢驗(yàn)結(jié)果曲線時(shí)，所述曲線是較平滑的是重要的。如果在一般曲線中從一點(diǎn)到另一點(diǎn)存在大的偏差(可能因?yàn)樵谥杏锌諝?，則重復(fù)測(cè)試以確認(rèn)該結(jié)果。
得到的表觀剪切速率對(duì)表觀粘度的流變學(xué)曲線表示所述材料樣品在擠出過程溫度下的表現(xiàn)。在至少1000秒-1的剪切速率下的表觀粘度值特別重要，因?yàn)檫@是工業(yè)纖維紡絲擠出機(jī)中通常的條件。分子量氣體滲透色譜法(GPC)方法被用于測(cè)定樣品例如聚(乳酸)的分子量分布，其重均分子量(Mw)為約800到約400,000。
該GPC裝配有兩根串聯(lián)的PL凝膠Mixed K線型5微米、7.5×300毫米分析柱。柱和檢測(cè)器的溫度是30℃。流動(dòng)相是高效液相色譜(HPLC)級(jí)四氫呋喃(THF)。泵速度是0.8毫升/分鐘，注射體積為25微升?？傔\(yùn)行時(shí)間是30分鐘。應(yīng)當(dāng)注意，必須約每4個(gè)月裝配新分析柱，約每月裝配新保護(hù)柱和約每月裝配新的在線過濾器。
聚苯乙烯聚合物的標(biāo)準(zhǔn)樣品，得自Aldrich Chemical Co.，被混合到二氯甲烷(DCM)∶THF(10∶90)(兩者均為HPLC級(jí))的溶劑中，達(dá)到1mg/mL的濃度。多個(gè)聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品可以結(jié)合到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液中，條件是其峰在色譜分離時(shí)不重疊。制備了一系列分子量為約687到400,000的標(biāo)準(zhǔn)樣品。具有不同重均分子量的Aldrich聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物混合物的例子包含標(biāo)準(zhǔn)物1(401,340；32,660；2,727)，標(biāo)準(zhǔn)物2(45,730；4,075)，標(biāo)準(zhǔn)物3(95,800；12,860)和標(biāo)準(zhǔn)物4(184,200；24,150；687)。
接下來制備原料查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)物。首先，將10g分子量為200,000的聚(乳酸)標(biāo)準(zhǔn)物，得自Polysciences Inc.的Catalog#19245，使用定軌振蕩器在帶襯蓋的玻璃瓶中溶解在100ml的HPLC級(jí)DCM中(至少30分鐘)。然后將該混合物倒在干凈、干燥的玻璃板上并使溶劑蒸發(fā)，然后放入35℃預(yù)熱的真空烘箱中并在25mm汞柱下干燥約14小時(shí)。然后，從烘箱中取出聚(乳酸)，并將所述薄膜切成小條。樣品立即用研磨機(jī)(具有10目篩網(wǎng))研磨，注意不能加入太多樣品而引起研磨機(jī)內(nèi)裝料停頓。將數(shù)克研磨樣品保存在干燥器中的干燥玻璃瓶中，而其余的樣品可以在類似瓶中保存在冰箱中。
在每次新的序列開始之前制備新的查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)物是重要的，因?yàn)樗龇肿恿繕O大地受試樣濃器的影響，應(yīng)該非常注意其稱重和制備。為制備所述查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)物，將0.0800g±0.0025g的重均分子量為200,000的聚(乳酸)參照標(biāo)準(zhǔn)物稱出到干凈的干燥閃爍管中。然后，使用容量移液管或?qū)Ｓ玫闹脫Q管子(repipet)，將2ml的DCM加入到所述小瓶并緊緊地?cái)Q上蓋子。使樣品完全地溶解。如有必要，將樣品在定軌振蕩器上旋動(dòng)，例如Thermolyne Roto Mix(51300型)或類似的混合器。為評(píng)價(jià)其是否被溶解，將所述小瓶以45°角舉到光線中。將所述小瓶慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，并且當(dāng)其沿著玻璃流下時(shí)觀察所述液體。如果小瓶的底部不平滑，則樣品沒有完全地溶解。樣品溶解可能需要幾個(gè)小時(shí)。一旦溶解完，使用容量移液管或?qū)Ｓ玫闹脫Q管子將18ml的THF加入，將小瓶蓋子緊緊地蓋上并混合之。
為制備樣品，首先將0.0800g±0.0025g的樣品稱重到干凈的、干燥閃爍管中(應(yīng)該特別注意其稱重和制備)。用容量移液管或?qū)Ｓ玫闹脫Q管子在小瓶中加入2ml的DCM并緊緊地?cái)Q上蓋子。使用與描述于上述的查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制劑中相同的技術(shù)將樣品完全地溶解。然后使用容量移液管或?qū)Ｓ玫闹脫Q管子將18ml的THF加入，緊緊地蓋上蓋子并混合。
為了評(píng)價(jià)，首先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制劑的測(cè)試注射，以測(cè)試該系統(tǒng)平衡。一旦平衡被確認(rèn)，注射標(biāo)準(zhǔn)制劑。然后，首先注射查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制劑，其次是樣品制劑。在每7次試樣注射和在測(cè)試結(jié)束之后注射查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制劑。注意不要從任何一個(gè)的小瓶中進(jìn)行多于兩次注射，而且該兩次注射必須在彼此間隔4.5小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行。
存在4個(gè)質(zhì)量控制參數(shù)以評(píng)定結(jié)果。首先，對(duì)于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物計(jì)算的四次回歸的相關(guān)系數(shù)應(yīng)該不小于0.950和不大于1.050。其次，全部查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制劑的重均分子量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)該大于5.0％。第三，查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制劑注射的重均分子量平均值應(yīng)該在基于第一查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制劑注射的重均分子量的10％之內(nèi)。最后，在SQC數(shù)據(jù)圖表中記錄對(duì)于200微克/毫升(μg/mL)標(biāo)準(zhǔn)物注射的丙交酯響應(yīng)。使用該圖表的對(duì)照線，所述響應(yīng)必須在所定義的SQC參數(shù)范圍之內(nèi)。
基于產(chǎn)生自聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)制劑的校準(zhǔn)曲線和在THF中于30℃的聚(乳酸)和聚苯乙烯的常數(shù)計(jì)算分子統(tǒng)計(jì)學(xué)。即聚苯乙烯(K＝14.1*105，α＝0.700)和聚(乳酸)(K＝54.9*105，α＝0.639)。
纖維的熱收縮用于測(cè)定熱收縮的設(shè)備包括對(duì)流烘箱(Thelco model 160DM實(shí)驗(yàn)室烘箱，可購自Precision and Scientific Inc.，Chicago，Illinois)，0.5g(+/-0.06g)沉錘重物，1英寸裝訂卡子，遮蔽膠帶，至少1英寸方的坐標(biāo)紙，泡沫支持板(11×14英寸)或等效墊托物以將方格紙和樣品固定。對(duì)流烘箱能夠在約100℃的溫度操作。
在其各自的紡絲條件下將纖維樣品熔紡。通常，30根長(zhǎng)絲束是優(yōu)選的，并且機(jī)械地拉伸獲得噴射拉伸比率有利地是224或更高的纖維。就其熱收縮而論，只有噴射拉伸比率相同的纖維可以相互對(duì)比。纖維的噴射拉伸比率是下拉輥的速度除以熔融聚合物從噴絲板出來的線性擠出速度(距離/時(shí)間)的比率。紡制的纖維通常收集在使用繞線器的線軸上。如果沒有獲得30根的絲束，則將收集的纖維束分離出30根長(zhǎng)絲，然后切成9英寸長(zhǎng)度。
將所述坐標(biāo)紙固定在支持板上，其中所述坐標(biāo)紙的一個(gè)邊緣與所述支持板的邊緣對(duì)齊。所述纖維束的一端被固定，不大于末尾的1英寸。將所述固定的尾端在邊緣夾在支持板上，在此所述坐標(biāo)紙被配合，以使卡子的邊緣保持在坐標(biāo)紙的一條水平線上，而保持纖維束在適當(dāng)?shù)奈恢?所述固定尾端在固定在卡子下時(shí)應(yīng)該幾乎看不見)。所述束的另一尾端被牽引，并與坐標(biāo)紙的垂直線平行排列。然后，在自卡子固定所述纖維的點(diǎn)向下7英寸處，圍繞所述纖維束固定0.5g沉錘。對(duì)于每個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)重復(fù)所述連接方法。通常，一次可以附上3個(gè)重復(fù)實(shí)驗(yàn)。應(yīng)在坐標(biāo)紙上作出標(biāo)記以標(biāo)明沉錘的初始位置。樣品被放入在約100℃的溫度下的烘箱中，使樣品垂直地懸掛并且不接觸支持板。在5、10和15分鐘的時(shí)間間隔，迅速地在坐標(biāo)紙上標(biāo)明沉錘的新的位置并將樣品放回到烘箱中。
在測(cè)試完成之后，除去支持板，使用刻度為1/16英寸的直尺測(cè)量在原點(diǎn)(卡子固定纖維之處)和在5、10和15分鐘的標(biāo)記之間的距離。推薦每種試樣進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和收縮百分率。所述收縮百分率計(jì)算為(初始長(zhǎng)度-測(cè)量長(zhǎng)度)除以初始長(zhǎng)度并乘以100。如在實(shí)施例中報(bào)告和在權(quán)利要求中使用的，熱收縮值表示按照前述試驗(yàn)方法測(cè)定的、纖維樣品在約100℃溫度下在約15分鐘的周期內(nèi)的熱收縮的量。接觸角設(shè)備包括DCA-322動(dòng)態(tài)接觸角分析儀和WinDCA(1.02版本)軟件，兩者可購自ATI-CAHN Instruments，Inc.，Madison，Wisconsin。使用附裝的天平鐙在“A”環(huán)上進(jìn)行測(cè)試。如在手冊(cè)中指明的，每月對(duì)馬達(dá)進(jìn)行校準(zhǔn)和每日對(duì)天平進(jìn)行校準(zhǔn)(使用100mg質(zhì)量)。
將熱塑性組合物紡絲成纖維，自由下落樣品(0噴射拉伸)用于測(cè)定接觸角。要注意在制備纖維期間使纖維暴露于處理最小化以保證污染保持在最低限度。將纖維樣品用透明膠帶固定在金屬絲吊架上，使2-3cm的纖維伸展出所述吊架的端頭。然后用剃刀將纖維樣品切成大約1.5cm伸展出所述吊架的末尾。用光學(xué)顯微鏡沿著所述纖維測(cè)定平均直徑(3-4次測(cè)定)。
在所述金屬絲吊架上的樣品自天平鐙上懸垂在環(huán)“A”。浸漬液是蒸餾水并且對(duì)于每個(gè)試樣都更換。輸入試樣參數(shù)(即纖維直徑)并開始測(cè)試。載物臺(tái)以151.75微米/秒前進(jìn)直至在所述纖維接觸蒸餾水的表面時(shí)測(cè)定到零深度的浸漬。自零深度浸漬，纖維在水中前進(jìn)1cm，停止0秒，然后立即后退1cm?；谠谑謨?cè)中確定的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算，通過所述軟件對(duì)接觸角進(jìn)行自動(dòng)分析，測(cè)定所述纖維樣品的前進(jìn)和后退接觸角。0或＜0的接觸角指示樣品是完全可潤(rùn)濕的。對(duì)于每個(gè)樣品進(jìn)行五次重復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并且計(jì)算平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差和偏離百分率系數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析。如在實(shí)施例中報(bào)告的和在權(quán)利要求中使用的，前進(jìn)接觸角值表示按照前述試驗(yàn)方法測(cè)定的、蒸餾水在纖維樣品上的前進(jìn)接觸角。同樣地，如在實(shí)施例中報(bào)告的和在權(quán)利要求中使用的，后退接觸角值表示按照前述試驗(yàn)方法測(cè)定的、蒸餾水在纖維樣品上的后退接觸角。液體-吸入和返排評(píng)價(jià)(FIFE)液體-吸入和返排評(píng)價(jià)(FIFE)測(cè)試被用于測(cè)定個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的吸收時(shí)間和返排。Master-Flex Digi-Staltic Automatic Dispensing系統(tǒng)裝備有用少量FD&C藍(lán)色染料著色的鹽水，調(diào)整到提供80ml損傷，并分配若干次以除去任何氣泡。所述制品樣品，幼兒保育尿布，制備成不帶有彈性，以便容易平放。將兩個(gè)3.5英寸乘12英寸的吸墨紙樣品稱重。將這些紙放置在所述FIFE板上，在中間具有3英寸乘6英寸升高平臺(tái)的普通板。所述吸墨紙被排列以便它們沿著所述升高平臺(tái)的兩邊呈縱向。然后將所述尿布排列以便要被損傷的范圍仔細(xì)地在所述升高平臺(tái)上居中，使表層向上，使得在所述非織造表層中沒有明顯的皺紋。然后將第二FIFE板放在所述產(chǎn)品的上部。該設(shè)備由平面板組成，其被空心圓筒橫切，只從所述板的上側(cè)伸出。圓柱與板的平面橫切產(chǎn)生的圓形區(qū)域是空的。圓柱的內(nèi)徑是5.1厘米。將具有7毫米內(nèi)徑的漏斗在短的尾端放在圓柱上。然后通過泵直接地將液體分配到漏斗中。用秒表記錄從液體碰到漏斗到試樣表面無可見液體時(shí)的吸入時(shí)間。查驗(yàn)吸墨紙查驗(yàn)產(chǎn)品滲漏，并且如果有的話將吸墨紙的重量量測(cè)以測(cè)定滲漏液體的量。在所述測(cè)試中，無泄漏發(fā)生。在第二損傷同樣地應(yīng)用之前大約過去一分鐘。再將第三損傷應(yīng)用并且同樣地計(jì)時(shí)。如果需要，可以進(jìn)行一個(gè)步驟以測(cè)定產(chǎn)品在壓力之下時(shí)液體返排的量。在這種情況下，只記錄吸入速度。經(jīng)上皮丟失的水分(TEWL)經(jīng)上皮丟失的水分(TEWL)袖標(biāo)測(cè)試被用于測(cè)量在皮膚水合方面的變化作為產(chǎn)品應(yīng)用的結(jié)果。較低的蒸發(fā)值，如用Servo MedEvaporimeter測(cè)量的，表示產(chǎn)品促進(jìn)皮膚干燥度。該測(cè)試事實(shí)上報(bào)告蒸發(fā)值的差別。在測(cè)試之前和之后立即測(cè)定濕氣蒸發(fā)速率。這些數(shù)字的差別提供如報(bào)告在結(jié)果中的TEWL值。較低的TEWL值表示產(chǎn)品對(duì)皮膚提供較好的透氣性。
在幼兒保育尿布情況下，通過手工制備產(chǎn)品，而不具有任何彈性或花邊。尿布的基本結(jié)構(gòu)是相同的，但是對(duì)照物尿布完全地由標(biāo)準(zhǔn)材料組成和另一個(gè)除了表層外具有全部標(biāo)準(zhǔn)材料，所述表層由可生物崩解的非織造織物組成。用于損傷的目標(biāo)區(qū)在所述產(chǎn)品外側(cè)畫出永久性標(biāo)記。全部測(cè)試發(fā)生在受控環(huán)境中72±4F，40±5％的相對(duì)濕度。受驗(yàn)者是成人婦女，她們是仔細(xì)地選擇的，以確保她們沒有可以潛在地改變這樣測(cè)試結(jié)果的條件。
受驗(yàn)者在受控環(huán)境中放松直至由Servo Med Evaporimeter得到小于10g2/m/hr的穩(wěn)定的基線。這些測(cè)定在受驗(yàn)者的前臂內(nèi)側(cè)進(jìn)行。Masterflex Digi-Staltic批量/分配泵和在所述泵頭的聚硅氧烷管一起使用，其借助倒鉤附件通連到氯丁橡膠管用于分配。氯丁橡膠分配管的末尾放置在受驗(yàn)者的前臂并且產(chǎn)品與前臂接觸，其目標(biāo)損傷范圍直接地在所述管開口之上。所述產(chǎn)品用帶子固定，該帶子卷繞尿布而不接觸皮膚。然后尿布用60ml鹽水的三次損傷在45秒間隔加載，然后除去管子。將產(chǎn)品進(jìn)一步用可拉伸的網(wǎng)固定，而要求受驗(yàn)者坐一小時(shí)。在60分鐘穿著之后，除去產(chǎn)品，并且用蒸發(fā)計(jì)在與取得基線讀數(shù)一樣的前臂相同范圍中獲得每秒讀數(shù)，持續(xù)兩分鐘。報(bào)告的結(jié)果是在一小時(shí)和基線讀數(shù)之間的差別。
為制備具體的熱塑性組合物，首先將各種組分干法攪拌，然后在反向雙螺桿中熔融共混以提供組分的劇烈混合。所述熔融混合包括部分的或完全的組分熔融結(jié)合旋轉(zhuǎn)混合螺桿的剪切效應(yīng)。這樣的條件有助于最佳的共混和熱塑性組合物組分的均勻分散。雙螺桿擠出機(jī)，例如Haake Rheocord90可購自Haake GmbH，Karlsautte，德國(guó)，或Brabender雙螺桿混合器(目錄號(hào)05-96-000)可購自BrabenderInstruments，South Hackensack，New Jersey，或其它類似的雙螺桿擠壓機(jī)，非常適合于該任務(wù)。自熔融混合器擠出之后，所述熔體組合物在液體冷卻輥或者表面上和/或借助強(qiáng)制通風(fēng)通過所述壓出物進(jìn)行冷卻。然后將冷卻的組合物造粒用于轉(zhuǎn)化為纖維。
將這些樹脂轉(zhuǎn)化成纖維和非織造織物是在內(nèi)部直徑0.75英寸擠出機(jī)上實(shí)施的，其具有24∶1的L∶D(長(zhǎng)∶徑)比的螺桿和三個(gè)加熱區(qū)，其從擠出機(jī)進(jìn)料到所述紡絲部分的傳輸管，其包括第四加熱區(qū)和包括一個(gè)0.62英寸(約1.6cm)直徑的KochSMX型靜態(tài)混合器單元，可購自Koch Engineering Company Inc.，New York，New York，然后進(jìn)入噴絲頭(第五加熱區(qū))并通過紡絲板，其只不過是具有許多的小孔的板，熔融聚合物將通過這些孔擠出。使用的紡絲板具有15到30個(gè)孔，其中每個(gè)孔具有約500微米的直徑。每個(gè)加熱區(qū)的溫度順序地在擠出溫度題頭下表示在表2中。所述纖維使用在13℃到22℃溫度范圍的空氣進(jìn)行空氣驟冷，并借助機(jī)械拉伸輥拉下，通到繞線器單元上收集，或通到纖維拉制單元上用于紡粘成型和粘合，或通過輔助設(shè)備用于熱定形或者其它在收集之前的處理。
將纖維進(jìn)行接觸角和滯后評(píng)價(jià)。前進(jìn)角是測(cè)量材料與液體在其最初與液體接觸期間怎樣相互作用的尺度。后退角是材料在多次用液體損傷期間或在潮濕、高濕度環(huán)境中行為的指示。滯后定義為在材料的前進(jìn)和后退接觸角之間的差別。通常，低滯后提供迅速的潤(rùn)濕速度。各種纖維的組合物和評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
表1接觸角結(jié)果纖維組合物(wt％) 前進(jìn)接觸角 后退接觸角 滯后(聚交酯∶聚丙烯∶Unithox)100∶0∶0* 85.3° 40.7° 44.60∶100∶0* 128.1° 93.9°34.20∶95∶5*120.6° 79° 41.60∶95∶5*124.0° 58.5°65.595∶0∶5*89.2° 10.0° 79.270∶30∶0* 92.3°56.5°35.855∶37∶8111.7° 51.4°60.364∶27∶9117.4° 40.1°77.348∶39∶13 106.3° 0° 106.352∶35∶13 97.6° 16.8°80.861∶26∶13 88.6° 5.8° 82.870∶17∶13 86.7° 0° 86.751∶34∶15 92.8° 3.3° 89.576.5∶8.5∶1586.1° 0° 86.1*非本發(fā)明實(shí)施例。
注意到此處列表的共混物具有很高的滯后值，在60-110度范圍內(nèi)。通常，可以預(yù)期的是高滯后值將抑制潤(rùn)濕的速度。然而，獲得的出乎意料的結(jié)果是這些高滯后纖維表現(xiàn)出很高的潤(rùn)濕速度，如借助非織造織物試驗(yàn)結(jié)果說明的。
實(shí)施例2制備了本發(fā)明非織造材料樣品。樣品包含61wt％聚交酯，26wt％聚丙烯和13wt％UNITHOX480。將該樣品在材料的多次損傷液體吸入時(shí)間、皮膚干燥度和生物降解試驗(yàn)中與現(xiàn)在的尿布襯里對(duì)照物對(duì)比。
液體吸入返排評(píng)價(jià)(FIFE)被用于測(cè)定進(jìn)入幼兒保育產(chǎn)品的連續(xù)損傷的吸入時(shí)間。通過表皮的水分流失(TEWL)使用蒸發(fā)計(jì)測(cè)定液體從皮膚蒸發(fā)的速度。較低的蒸發(fā)速率表示較干燥的皮膚。該測(cè)試計(jì)算在基線蒸發(fā)速率和在前臂穿著用鹽水損傷的產(chǎn)品之后的蒸發(fā)速率之間的差別。
生物降解性測(cè)試由0rganic Waste Systems Inc.按照ASTM5338.92進(jìn)行，對(duì)該方法進(jìn)行改進(jìn)以便在58℃等溫地進(jìn)行。
所述非織造織物表現(xiàn)與現(xiàn)在表面活性劑-處理的聚丙烯相比改善的液體處理性能，如由表2中結(jié)果證明的。
表2非織造織物試驗(yàn)結(jié)果
未進(jìn)行聚丙烯樣品生物降解性實(shí)驗(yàn)，眾所周知聚丙烯不發(fā)生任何顯著的降解。然而在所述聚交酯/聚丙烯/Unithox(PPU)共混物中的聚交酯將降解，這樣在僅僅45天之后樣品表現(xiàn)50.3％生物降解。很可能在延長(zhǎng)時(shí)間期限之后全部PLA將降解。
由PPU表現(xiàn)的較短的吸入時(shí)間對(duì)在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)干燥是必不可少的。該短的吸入時(shí)間表明液體損傷更迅速地被吸入產(chǎn)品。重要的是雖然吸入時(shí)間隨著連續(xù)的損傷增加，但仍然顯著地優(yōu)于聚丙烯對(duì)照物，并且吸入時(shí)間事實(shí)上與對(duì)照物相比以較慢的速度增加。對(duì)照物是表面活性劑處理的聚丙烯，其中表面活性劑在連續(xù)的損傷期間具有洗掉的傾向。所述PPU進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于其是內(nèi)在可潤(rùn)濕的，并且該潤(rùn)濕性是更永久的。這些迅速的吸入時(shí)間從材料具有這樣高的滯后值的事實(shí)看是有點(diǎn)意外的。實(shí)現(xiàn)這樣的在高滯后值下迅速的吸入速度是獨(dú)特的和出乎意料的結(jié)果。
TEWL結(jié)果表示產(chǎn)品的干燥程度，在嬰兒護(hù)理尿布情況下，將保護(hù)穿著它的嬰兒皮膚。對(duì)于該特定的測(cè)試，較低的TEWL值是希望的。該測(cè)試使用現(xiàn)在的尿布對(duì)照物和用PPU襯里構(gòu)造的尿布。如結(jié)果所表明的，PPU襯里得到的平均TEWL讀數(shù)低于現(xiàn)在的尿布襯里20％。這在液體處理方面較現(xiàn)在的聚烯烴體系是顯著的改善。
總之，PPU非織造材料與現(xiàn)有聚烯烴體系相比具有較大程度的生物降解性。該改善的生物降解性可以解決與現(xiàn)在的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品有關(guān)的一些環(huán)境問題。該生物降解性不犧牲性能，如由改善的液體處理性能說明的。具有減少28％的TEWL值，和非?？斓奈胨俣?，所述PPU體系在用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中時(shí)將有助于皮膚干燥。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不脫離其范圍的條件下本發(fā)明能夠進(jìn)行許多改變和變化。因此，上述詳細(xì)說明和實(shí)施例僅僅是說明性的并且不以任何方式限度本發(fā)明范圍，本發(fā)明范圍在所附權(quán)利要求中闡述。
權(quán)利要求
1.一種可生物崩解的非織造材料，其包括許多的熱塑性組合物的纖維，其中所述熱塑性組合物包括a.重量在約45到約90重量百分?jǐn)?shù)之間的脂族聚酯聚合物，其中所述脂族聚酯聚合物形成實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相；b.重量在大于0到約45重量百分?jǐn)?shù)之間的聚烯烴微纖維，其中所述聚烯烴微纖維的直徑小于約50微米和所述聚烯烴微纖維形成包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之內(nèi)的實(shí)質(zhì)上的分散相；和c.一種相容劑，其具有在約10到約40之間的親水-親油平衡比率，在約7到約25重量百分?jǐn)?shù)之間的重量，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物；所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量。
2.權(quán)利要求1的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物。
3.權(quán)利要求2的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)。
4.權(quán)利要求1的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3丁二烯。
5.權(quán)利要求4的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
6.權(quán)利要求1的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴微纖維具有小于約25微米的直徑。
7.權(quán)利要求1的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間。
8.權(quán)利要求1的可生物崩解的非織造材料，其中所述相容劑是乙氧基化醇。
9.權(quán)利要求1的可生物崩解的非織造材料，其中所述熱塑性組合物具有小于約55度的后退接觸角。
10.權(quán)利要求1的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物；其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3丁二烯和所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間；所述相容劑是乙氧基化醇；和所述熱塑性組合物具有小于約55度的后退接觸角值。
11.權(quán)利要求10的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)和所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
12.一種包括許多的多組分纖維的可生物崩解的非織造材料，其中所述多組分纖維制備自一種熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括a.重量在約45到約90重量百分?jǐn)?shù)之間的脂族聚酯聚合物，其中所述脂族聚酯聚合物形成實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相；b.重量在大于0到約45重量百分?jǐn)?shù)之間的聚烯烴微纖維，其中所述聚烯烴微纖維的直徑小于約50微米和所述聚烯烴微纖維形成包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之內(nèi)的實(shí)質(zhì)上的分散相；和c.一種相容劑，其具有在約10到約40之間的親水親酯平衡比率，在約7到約25重量百分?jǐn)?shù)之間的重量，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物；所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量；其中所述多組分纖維具有小于約55度的后退接觸角值。
13.權(quán)利要求12的可生物崩解的非織造材料，其中所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
14.權(quán)利要求12的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物。
15.權(quán)利要求14的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)。
16.權(quán)利要求12的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3丁二烯。
17.權(quán)利要求16的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
18.權(quán)利要求12的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴微纖維具有小于約25微米的直徑。
19.權(quán)利要求12的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間。
20.權(quán)利要求12的可生物崩解的非織造材料，其中所述相容劑是乙氧基化醇。
21.權(quán)利要求12的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物；其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯和所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間；所述相容劑是乙氧基化醇；和所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
22.權(quán)利要求21的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)和所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
23.一種包括許多的多組分纖維的可生物崩解的非織造材料，其中所述多組分纖維制備自許多的組分，此外其中所述組分之一包括未反應(yīng)的熱塑性混合物，其包括a.重量在約45到約90重量百分?jǐn)?shù)之間的脂族聚酯聚合物，其中所述脂族聚酯聚合物形成實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相；b.重量在大于0到約45重量百分?jǐn)?shù)之間的聚烯烴微纖維，其中所述聚烯烴微纖維的直徑小于約50微米和所述聚烯烴微纖維形成包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之內(nèi)的實(shí)質(zhì)上的分散相；和c.一種相容劑，其具有在約10到約40之間的親水-親油平衡比率，在約7到約25重量百分?jǐn)?shù)之間的重量，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物；所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量；其中所述許多的多組分纖維以這樣的構(gòu)型排列，即使未反應(yīng)的熱塑性組分位于所述多組分纖維的表面。
24.權(quán)利要求23的可生物崩解的非織造材料，其中所述構(gòu)型選自皮-芯、嵌段餅形、偏心皮-芯、并列式或多組分三葉形。
25.權(quán)利要求23的可生物崩解的非織造材料，其中所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
26.權(quán)利要求23的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物。
27.權(quán)利要求23的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯。
28.權(quán)利要求23的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴微纖維具有小于約25微米的直徑。
29.權(quán)利要求23的可生物崩解的非織造材料，其中所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間。
30.權(quán)利要求23的可生物崩解的非織造材料，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物；其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯和所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間；所述相容劑是乙氧基化醇；和所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
31.一種包括許多的多組分纖維的可生物崩解的非織造材料，其中所述多組分纖維具有小于約55度的后退接觸角值。
32.一種一次性吸收產(chǎn)品，其包含液體-可滲透表層、液體捕獲層、吸收結(jié)構(gòu)和液體-不能透過的背層，其中所述液體-可滲透表層、所述液體捕獲層或所述液體-不能透過的背層的至少一個(gè)包含一種可生物崩解的非織造材料，該可生物崩解的非織造材料包括許多的多組分纖維，其制備自一種熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括a.重量在約45到約90重量百分?jǐn)?shù)之間的脂族聚酯聚合物，其中所述脂族聚酯聚合物形成實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相；b.重量在大于0到約45重量百分?jǐn)?shù)之間的聚烯烴微纖維，其中所述聚烯烴微纖維的直徑小于約50微米和所述聚烯烴微纖維形成包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之內(nèi)的實(shí)質(zhì)上的分散相；和c.一種相容劑，其具有在約10到約40之間的親水-親油平衡比率，在約7到約25重量百分?jǐn)?shù)之間的重量，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物；所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量，其中所述多組分纖維具有小于約55度的后退接觸角值。
33.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
34.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物。
35.權(quán)利要求34的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)。
36.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯。
37.權(quán)利要求36的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
38.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴微纖維具有小于約25微米的直徑。
39.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間。
40.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述相容劑是乙氧基化醇。
41.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物；其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯和所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間；所述相容劑是乙氧基化醇；和所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
42.權(quán)利要求41的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)和所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
43.權(quán)利要求32的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述液體-可滲透表層、所述液體捕獲層和所述液體-不能透過的背層包含所述可生物崩解的非織造材料，該可生物崩解的非織造材料包括許多的多組分纖維，該多組分纖維制備自所述熱塑性組合物。
44.一種一次性吸收產(chǎn)品，其包含液體-可滲透表層、吸收結(jié)構(gòu)和液體-不能透過的背層，其中所述液體-可滲透表層或所述液體-不能透過的背層的至少一個(gè)包含一種可生物崩解的非織造材料，該可生物崩解的非織造材料包括許多的多組分纖維，其制備自一種熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括a.重量在約45到約90重量百分?jǐn)?shù)之間的脂族聚酯聚合物，其中所述脂族聚酯聚合物形成實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相；b.重量在大于0到約45重量百分?jǐn)?shù)之間的聚烯烴微纖維，其中所述聚烯烴微纖維的直徑小于約50微米和所述聚烯烴微纖維形成包含在所述脂族聚酯聚合物實(shí)質(zhì)上的連續(xù)相之內(nèi)的實(shí)質(zhì)上的分散相；和c.一種相容劑，其具有在約10到約40之間的親水-親油平衡比率，在約7到約25重量百分?jǐn)?shù)之間的重量，其中全部重量百分?jǐn)?shù)基于存在于所述熱塑性組合物中的所述脂族聚酯聚合物；所述聚烯烴微纖維和所述相容劑的總重量；其中所述多組分纖維具有小于約55度的后退接觸角值。
45.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
46.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物。
47.權(quán)利要求46的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)。
48.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯。
49.權(quán)利要求48的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
50.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴微纖維具有小于約25微米的直徑。
51.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間。
52.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述相容劑是乙氧基化醇。
53.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物選自聚(乳酸)、聚亞丁基丁二酸酯、聚亞丁基丁二酸酯-共聚-己二酸酯、聚羥基丁酸酯-共聚-戊酸酯、聚己內(nèi)酯、磺化的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、這類聚合物的混合物和這類聚合物的共聚物；其中所述聚烯烴選自包括選自下述重復(fù)單元的均聚物和共聚物乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯和所述聚烯烴微纖維的存在重量在約5到約40重量百分?jǐn)?shù)之間；所述相容劑是乙氧基化醇；和所述多組分纖維具有小于約10％的熱收縮值。
54.權(quán)利要求53的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述脂族聚酯聚合物是聚(乳酸)和所述聚烯烴選自聚乙烯和聚丙烯。
55.權(quán)利要求44的一次性吸收產(chǎn)品，其中所述液體-可滲透表層和所述液體-不能透過的背層包含所述可生物崩解的非織造材料，該可生物崩解的非織造材料包括許多的多組分纖維，該多組分纖維制備自所述熱塑性組合物。
56.一種一次性吸收產(chǎn)品，其包含液體-可滲透表層、液體捕獲層、吸收結(jié)構(gòu)和液體-不能透過的背層，其中所述液體-可滲透表層、所述液體捕獲層或所述液體-不能透過的背層的至少一個(gè)包含一種可生物崩解的非織造材料，該可生物崩解的非織造材料包括許多的多組分纖維，其制備自一種熱塑性組合物，其中所述多組分纖維具有小于約55度的后退接觸角值。
全文摘要
公開了一種具有改善的液體控制特性的可生物崩解的非織造材料。與現(xiàn)有技術(shù)非織造材料相比,所述可生物崩解的非織造材料表現(xiàn)出較高的接觸角滯后、較短的吸入時(shí)間和改善的皮膚干燥特性。此外,該可生物崩解的非織造材料也顯示高潤(rùn)濕速率,這對(duì)于較高的滯后值而言是出乎意料的。所述非織造材料可以使用熱塑性組合物制造,該熱塑性組合物包含作為連續(xù)相的脂族聚酯聚合物、作為包含在所述脂族聚酯聚合物連續(xù)相之中的分散相的聚烯烴微纖維和用于所述脂族聚酯聚合物和所述聚烯烴微纖維的相容劑的未反應(yīng)的混合物。該多組分纖維顯示實(shí)質(zhì)上的可生物崩解特性和好的潤(rùn)濕性,并且仍然易于加工。該可生物崩解的非織造材料可以用于一次性吸收產(chǎn)品,以用于吸收液體例如體液。
文檔編號(hào)D04H1/42GK1382234SQ00814752
公開日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2000年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月25日
發(fā)明者F·－J·蔡, B·C·維爾泰姆 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司