專(zhuān)利名稱(chēng)：尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材及其制造和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材以及制備和使用這種幅材的方法。本發(fā)明還涉及可用于制造制品如可生物降解和可生物相容的制品的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材，所述纖維幅材包含聚丙烯以及脂族和/或芳族聚酯的共混物。
背景技術(shù)：
熔體紡絲法(或紡粘加工)是一種通過(guò)經(jīng)由模具中的小噴絲孔擠出熔融聚合物、 在帶材上以均一隨機(jī)方式收集紡絲、并且使纖維粘合以形成粘結(jié)幅材的工藝。熔噴(或MB) 是一種通過(guò)經(jīng)由被高速受熱氣體射流包圍的小噴絲孔擠出熔融聚合物并且使噴絲收集成粘結(jié)幅材的工藝。該工藝也被稱(chēng)作吹塑微纖維(或BMF)工藝。諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)之類(lèi)的聚酯和諸如聚丙烯(PP)之類(lèi)的聚烯烴是通過(guò)諸如BMF和紡粘之類(lèi)的工藝進(jìn)行紡織物纖維、包裝膜、飲料瓶和注模物品的商業(yè)生產(chǎn)中的兩類(lèi)常用石油基聚合物。盡管PET比其他商業(yè)上可用的聚合物具有較高的熔點(diǎn)和優(yōu)越的機(jī)械和物理性質(zhì)，但在高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下其顯現(xiàn)具有差的尺寸穩(wěn)定性。聚酯纖維，例如芳族聚酯如PET和二醇類(lèi)改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)和/ 或脂族聚酯如聚乳酸(PLA)，以及含有這類(lèi)纖維的幅材在經(jīng)受高溫時(shí)由于分子的取向非晶區(qū)段的弛豫可以收縮最初長(zhǎng)度的高達(dá)40%，從而經(jīng)暴露于熱而弛豫(參見(jiàn)Narayanan，V.； Bhat,G. S.禾口L. C. Wadsworth. TAPPI Proceedings :Nonwovens Conference & Trade Fair. (1998)29-36)。此外，因PET從熔體態(tài)的緩慢結(jié)晶，其一般不被視作適用于涉及高速加工的應(yīng)用； 在商業(yè)生產(chǎn)速率下，該聚合物不太可能形成發(fā)展良好的晶體。由PET纖維制成的制品通常在纖維紡絲工藝中需要經(jīng)歷另外的拉延和熱定形(例如，退火)階段，以在尺寸上穩(wěn)定所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)。另外，還越來(lái)越被關(guān)注的是，使用可再生資源聚合物，即源自植物基材料的聚合物來(lái)替代石油基聚合物如PET和PP。理想的可再生資源聚合物為“二氧化碳零排放的”，意味著植物基材料生長(zhǎng)中所消耗的二氧化碳量與產(chǎn)品制備并處理時(shí)的二氧化碳釋放量相當(dāng)?？缮锝到獾牟牧系男再|(zhì)足以使它們?cè)诒┞队趯?dǎo)致堆肥的條件時(shí)分解。被視為可生物降解的材料的實(shí)例包括脂族聚酯，例如PLA、聚乙醇酸、聚己內(nèi)酯、丙交酯與乙交酯的共聚物、聚丁二酸乙二醇酯以及它們的組合。然而，將諸如聚乳酸之類(lèi)的脂族聚酯用于BMF時(shí)常常遇到困難，原因在于脂族聚酯熱塑性塑料具有相對(duì)較高的熔融粘度，這產(chǎn)生的非織造幅材通常不能像聚丙烯那樣被制成同樣的纖維直徑。由于許多最終產(chǎn)品的性能受纖維直徑控制，所以聚酯幅材的粗纖維直徑會(huì)限制它們的應(yīng)用。例如，粗纖維在用于皮膚接觸應(yīng)用時(shí)會(huì)顯得較硬，并且感覺(jué)較差。此外，粗纖維生產(chǎn)出具有較大孔隙率的幅材，這會(huì)導(dǎo)致幅材具有較低的阻隔性質(zhì)，例如對(duì)水性流體較低的排斥性。美國(guó)專(zhuān)利No. 6，645，618 (Hobbs等)中已經(jīng)描述了作為微纖維的脂族聚酯的加工。 美國(guó)專(zhuān)利No. 6，111，160(Gruber等)公開(kāi)了使用熔體穩(wěn)定的聚交酯來(lái)通過(guò)熔噴和紡粘工藝形成非織造制品。JP6466943A(Shigemitsu等)描述了一種低收縮特性的聚酯體系及其制造途徑。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0160861 (Berrigan等)描述了一種用于制造粘結(jié)的非織造纖維幅材的方法，所述方法包括擠出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚乳酸的熔噴纖維、使熔噴纖維收集成初始非織造纖維幅材，以及利用受控的加熱和冷卻操作使該初始非織造纖維幅材退火。美國(guó)專(zhuān)利No. 5，364，694(Okada等)描述了一種基于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)的熔噴非織造織物及其制造。美國(guó)專(zhuān)利No. 5，753，736 (Bhat等)描述了通過(guò)使用成核劑、增強(qiáng)劑以及二者的組合來(lái)制造收縮性減小的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維。美國(guó)專(zhuān)利 No. 5，585，056和6，005，019描述了一種包含可吸收的聚合物纖維和增塑劑的外科手術(shù)制品，所述增塑劑包含硬脂酸及其鹽。

發(fā)明內(nèi)容
通常，本文所公開(kāi)的發(fā)明涉及尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材以及制造和使用這類(lèi)幅材的方法。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及含有多根連續(xù)纖維的幅材，所述多根連續(xù)纖維含有一種或多種選自脂族聚酯和芳族聚酯的熱塑性聚酯；和以所述幅材的重量計(jì)其量大于0%且不超過(guò)10%的聚丙烯，其中所述纖維顯示具有分子取向并且基本上連續(xù)地延伸貫穿幅材， 并且另外其中將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、但低于纖維的熔點(diǎn)的溫度時(shí)所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。在一些示例性實(shí)施例中，纖維的分子取向產(chǎn)生至少0.01的雙折射率值。在大多數(shù)實(shí)施例中，纖維為微纖維，特別是細(xì)旦纖維。在一些示例性實(shí)施例中，熱塑性聚酯含有至少一種芳族聚酯。在某些示例性實(shí)施例中，芳族聚酯選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二醇類(lèi)改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PETG)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸三甲酯(PTT)、它們的共聚物或其組合。在其他示例性實(shí)施例中，熱塑性聚酯含有至少一種脂族聚酯。在某些示例性實(shí)施例中， 脂族聚合物選自一種或多種聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸乙醇酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、 聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯、其共混物和共聚物。在某些示例性實(shí)施例中，脂族聚酯是半結(jié)晶性的。在另一方面，本發(fā)明涉及一種含有多根纖維的幅材，所述多根纖維含有一種或多種選自脂族聚酯的熱塑性聚酯；和按所述幅材的重量計(jì)其量大于0%且不超過(guò)10%的聚丙烯，其中所述纖維不顯示具有分子取向，并且另外其中在將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、但低于纖維的熔點(diǎn)的溫度時(shí)所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò) 10%的維度。在某些示例性實(shí)施例中，熱塑性聚酯含有至少一種選自一種或多種聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸乙醇酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯、其共混物和共聚物的脂族聚酯。在某些示例性實(shí)施例中，脂族聚酯是半結(jié)晶性的。在大多數(shù)實(shí)施例中，纖維為微纖維，特別是細(xì)旦纖維。在另外的示例性實(shí)施例中，涉及本發(fā)明的前述兩個(gè)方面，所述多根纖維可以包含不同于熱塑性聚酯的熱塑性(共)聚合物。在其他示例性實(shí)施例中，所述纖維可以包含增塑劑、稀釋劑、表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、抗微生物組分或其組合中的至少一者。在一些特定的示例性實(shí)施例中，所述纖維顯示具有不大于約25 μ m的中值纖維直徑。在這些實(shí)施例的某些中，所述纖維顯示具有至少I(mǎi)ym的中值纖維直徑。在另外的示例性實(shí)施例中，所述幅材是生物相容的。在其它實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造幅材可以通過(guò)使用粘度調(diào)節(jié)劑來(lái)降低脂族聚酯如PLA的粘度而形成。在某些示例性實(shí)施例中，該粘度調(diào)節(jié)劑選自烷基羧酸鹽、烯基羧酸鹽、芳烷基羧酸鹽、烷基乙氧基化羧酸鹽、芳烷基乙氧基化羧酸鹽、烷基乳酸鹽、烯基乳酸鹽以及它們的混合物。在一些示例性實(shí)施例中，所述幅材是由熱塑性聚酯和聚丙烯的熔融混合物形成的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。在其他示例性實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材選自紡粘幅材、吹塑微纖維幅材、水刺幅材或其組合。在又一方面，本發(fā)明涉及制造尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的方法，其包括形成一種或多種選自脂族聚酯和芳族聚酯的熱塑性聚酯與聚丙烯的混合物，所述聚丙烯的量按混合物的重量計(jì)大于0%且不超過(guò)10% ；由該混合物形成多根纖維；以及收集纖維的至少一部分以形成幅材，其中所述纖維顯示具有分子取向并且基本上連續(xù)地延伸貫穿幅材，并且另外其中在將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、但低于纖維的熔點(diǎn)的溫度時(shí)所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。在一些實(shí)施例中，可以使用熔體紡絲法、長(zhǎng)絲擠出法、電紡法、氣體射流原纖化法或其組合來(lái)形成纖維。在又一另外的方面，本發(fā)明涉及一種制造尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的方法， 其包括形成一種或多種熱塑性脂族聚酯和聚丙烯的混合物，所述聚丙烯的量按混合物的重量計(jì)大于0%且不超過(guò)10% ；由該混合物形成多根纖維；以及收集纖維的至少一部分以形成幅材，其中所述纖維不顯示具有分子取向，并且另外其中在將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、但低于纖維的熔點(diǎn)的溫度時(shí)所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。在一些示例性實(shí)施例中，可以使用熔噴(例如BMF)工藝形成纖維。在一些示例性實(shí)施例中，所述方法還可包括例如通過(guò)幅材的受控加熱或冷卻來(lái)后處理尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。在又一方面，本發(fā)明涉及一種制品，其包括如上所述的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材，其中該制品選自氣體過(guò)濾制品、液體過(guò)濾制品、吸聲制品、隔熱制品、表面清潔制品、 細(xì)胞生長(zhǎng)載體制品、藥物遞送制品、個(gè)人衛(wèi)生制品、傷口敷料制品和牙齒衛(wèi)生制品。在某些示例性實(shí)施例中，所述制品可以是手術(shù)單。在其他示例性實(shí)施例中，所述制品可以是手術(shù)服。在其他示例性實(shí)施例中，所述制品可以是消毒裹布。在另外的示例性實(shí)施例中，所述制品可以是傷口接觸材料。根據(jù)本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的示例性實(shí)施例可以具有使其能夠用于多種應(yīng)用的結(jié)構(gòu)特征，具有優(yōu)越的吸收性質(zhì)，由于其密實(shí)度低而顯示具有高孔隙率和滲透性，和/或以高性?xún)r(jià)比方式進(jìn)行制備。由于所形成的纖維的直徑小，因而幅材具有類(lèi)似于聚烯烴幅材的柔軟感，但在許多情況下由于所用聚酯的較高模量而顯示具有優(yōu)越的拉伸強(qiáng)度?？梢灾苽潆p組分纖維如皮芯型或并列型雙組分纖維，如可以是雙組分微纖維，包括亞微米纖維。然而，本發(fā)明的示例性實(shí)施例利用單組分纖維可以特別有用而有利。在其它有益效果當(dāng)中，能夠使用單組分纖維而降低制備的復(fù)雜性，并且對(duì)幅材的用途限制較少。根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的示例性方法可以在較高的生產(chǎn)速率、較高的生產(chǎn)效率、較低的生產(chǎn)成本等方面具有優(yōu)勢(shì)。已對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的多種方面和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了概述。以上概述并非意圖描述本發(fā)明的每個(gè)圖示實(shí)施例或每種實(shí)施方式。以下具體實(shí)施方式
和實(shí)例更具體地例示了利用本文所公開(kāi)的原理的某些目前優(yōu)選的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明整體涉及尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材或織物。所述幅材包含由(共) 聚合物混合物形成的多根纖維，所述(共)聚合物混合物優(yōu)選是可熔融加工的，使得所述 (共)聚合物混合物能夠被擠出。尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以通過(guò)在擠出之前或期間將脂族和/或芳族聚酯與聚丙烯(PP)共混而制得，其中所述聚丙烯的量按所述幅材的重量計(jì)大于0%且不超過(guò)10%。所得到的幅材在被加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10 %的維度。在某些實(shí)施例中，所述纖維可顯示具有分子取向。在幅材的平面中是指幅材的χ-y平面，其也可以被稱(chēng)作幅材的縱向和/或橫向。因此，當(dāng)將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，本文所述的纖維和幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中例如縱向或橫向縮短不超過(guò)10%的維度。在所述幅材被加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，如本文所述的纖維幅材或織物在尺寸上是穩(wěn)定的。幅材可被加熱至比芳族和/或脂族聚酯纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高151、201、301、451以及甚至551，并且幅材仍然保持尺寸上穩(wěn)定，例如具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。不應(yīng)當(dāng)將幅材加熱至使纖維熔化或?qū)е吕w維明顯降解的溫度，如由分子量損失或脫色這類(lèi)特性所證實(shí)那樣。盡管無(wú)意于受理論的束縛，但據(jù)信，PP的聚集體可能由此均勻地分布在整個(gè)長(zhǎng)絲的芯中；據(jù)信聚烯烴充當(dāng)可選擇性混溶的添加劑。在幅材的低重量百分比下，PP與聚酯混合并且在物理上妨礙鏈的運(yùn)動(dòng)，從而抑制了冷結(jié)晶，并且沒(méi)有觀察到宏觀收縮。如果PP的重量百分比進(jìn)一步增加超過(guò)10重量％ JIjPP和聚酯相分離，聚酯的重新排布不受影響。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所用，除非所述內(nèi)容另外明確地指明，否則單數(shù)形式“一個(gè)”和“所述”包括多個(gè)指代物。因此，例如，提及的包含“某種化合物”的細(xì)旦纖維包括兩種或多種化合物的混合物。如本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中所用，術(shù)語(yǔ)“或”的含義一般來(lái)講包括“和/或”，除非該內(nèi)容明確地表示其他含義。如本說(shuō)明書(shū)所用，由端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括歸入該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如1 至 5 包括 1、1. 5、2、2. 75,3,3. 8、4 和 5)。除非另外指明，否則所有用于本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中表示成分?jǐn)?shù)量、特性量度等的數(shù)字，應(yīng)當(dāng)理解為在所有情況下均由術(shù)語(yǔ)“約”修飾。因此，除非有相反的說(shuō)明，上述說(shuō)明書(shū)和附加權(quán)利要求書(shū)中所述的數(shù)值參數(shù)是近似值，其可由利用本發(fā)明教導(dǎo)內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)尋求達(dá)到的所需特性改變?cè)摂?shù)值參數(shù)。在最低程度上，絲毫沒(méi)有將等同原則的應(yīng)用限制于權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的范圍的意思，每一個(gè)數(shù)值參數(shù)至少應(yīng)當(dāng)根據(jù)所記錄的有效數(shù)字位數(shù)并采用尋常的四舍五入法進(jìn)行解釋。對(duì)于以下所定義的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，除了在權(quán)利要求書(shū)或說(shuō)明書(shū)的其它地方給出不同定義之外，這些定義都是適用的。術(shù)語(yǔ)表術(shù)語(yǔ)“雙組分纖維”或“多組分纖維”意指具有兩種或更多種組分的纖維，各種組分占據(jù)纖維的橫截面積的一部分并且在纖維的基本長(zhǎng)度上延伸。合適的多組分纖維構(gòu)造包括但不限于皮芯構(gòu)造、并列構(gòu)造和“海島型”構(gòu)造(例如由Kuraray Company，Ltd.，Okayama， Japan制備的纖維)。術(shù)語(yǔ)“單組分纖維”意指其中纖維在其整個(gè)橫截面上具有基本相同組成的纖維，但是單組分包括共混物或包含添加劑的材料，其中基本均一組成的連續(xù)相在整個(gè)橫截面和纖維長(zhǎng)度上延伸。術(shù)語(yǔ)“可生物降解的”表示可通過(guò)自然產(chǎn)生的微生物例如細(xì)菌、真菌和藻類(lèi)，和/ 或自然環(huán)境因素，例如水解、酯交換反應(yīng)、暴露于紫外光或可見(jiàn)光(可光降解的)和酶機(jī)制或其組合的作用而降解。術(shù)語(yǔ)“生物相容性”表示通過(guò)不在活體組織中產(chǎn)生有毒的、有害的或免疫學(xué)的反應(yīng)而在生物學(xué)上相容。生物相容性材料也可以通過(guò)生化和/或水解過(guò)程分解，并被活組織吸收。使用的測(cè)試方法包括ASTM F719，其用于細(xì)旦纖維接觸組織，例如皮膚、傷口、包括在諸如食道或尿道之類(lèi)的孔口內(nèi)的粘膜組織的應(yīng)用情況；以及ASTM F763，其用于細(xì)旦纖維被植入組織中的應(yīng)用情況。術(shù)語(yǔ)“中值纖維直徑”意指通過(guò)這樣確定的纖維直徑產(chǎn)生纖維結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)圖像(例如通過(guò)使用掃描電子顯微鏡)；測(cè)量在該一個(gè)或多個(gè)圖像中清楚可見(jiàn)的纖維的纖維直徑，產(chǎn)生纖維直徑的總數(shù)X;以及計(jì)算X個(gè)纖維直徑的中值纖維直徑。通常，X大于約 20，更優(yōu)選大于約50，并且有利的范圍為約50至約200。術(shù)語(yǔ)“細(xì)旦纖維”一般是指中值纖維直徑不大于約50微米(μ m)、優(yōu)選不大于 25 μ m、更優(yōu)選不大于20 μ m、還更優(yōu)選不大于15 μ m、甚至更優(yōu)選不大于10 μ m、最優(yōu)選不大于5μπι的纖維。“微纖維”是一組中值纖維直徑為至少1 μ m但不大于100 μ m的纖維?！俺?xì)微纖維”為一組中值纖維直徑為2 μ m或更小的微纖維?！皝單⒚桌w維”是一組中值纖維直徑不大于1 μ m的纖維。當(dāng)本文中提及某一特定種類(lèi)的微纖維批、組、陣列時(shí)，如“亞微米微纖維陣列”時(shí)， 其意指該陣列中的微纖維的完整組，或單個(gè)的微纖維批的完整組，而不僅僅是指屬于亞微米尺寸的陣列或批中的一部分?！斑B續(xù)取向的微纖維”在本文中是指從模具放出并通過(guò)處理工位移動(dòng)的基本上連續(xù)的纖維，纖維在處理工位被拉伸且纖維內(nèi)分子的至少部分被取向?yàn)榕c纖維的縱向軸線(xiàn)準(zhǔn)直(相對(duì)于纖維使用的“取向的”意指纖維分子的至少部分沿著纖維的縱向軸線(xiàn)準(zhǔn)直)?！叭蹏娎w維”在本文中是指通過(guò)將熔化的成纖材料穿過(guò)模具中的噴絲孔擠出進(jìn)入高速氣體流中制備的纖維，其中擠出的材料首先被細(xì)化，然后硬化為纖維團(tuán)。
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“單獨(dú)制備的亞微米纖維”意指從成纖設(shè)備(如模具)制備的亞微米纖維流，該成纖設(shè)備被布置為該亞微米纖維流初始與較大尺寸微纖維流在空間上分隔(如在約1英寸 (25mm)或更大的距離上)，但在移動(dòng)行程中與其合并以及分散到其中。“自生粘結(jié)”被定義為高溫下的纖維之間的粘結(jié)，如在不使用例如點(diǎn)粘結(jié)或壓延中的直接接觸壓力的情況下，在烘箱中或用通風(fēng)粘結(jié)器獲得的粘結(jié)?！胺肿酉嗤钡木酆衔锸侵妇哂谢鞠嗤闹貜?fù)分子單元的聚合物，但其在分子量、制備方法、商業(yè)形式等方面可以不同。“自支承”或“自支持”在描述幅材時(shí)意指幅材可以例如在沒(méi)有支承層或其他支承輔助下，通過(guò)自身而得以保持、處理和加工?！懊軐?shí)度”是與密度和幅材滲透性和孔隙度成相反關(guān)系的非織造幅材性能(低密實(shí)度對(duì)應(yīng)于高滲透性和高孔隙度)，并且由以下公式限定 密實(shí)度(％)=-根據(jù)IOcmX IOcm的幅材樣品的重量計(jì)算“幅材基重”。在施加壓力為150Pa的條件下，使用測(cè)試腳尺寸為5cmX 12. 5cm的厚度測(cè)試計(jì)在 IOcmX IOcm幅材樣品上測(cè)量“幅材厚度”?！岸衙芏取笔侨∽晕墨I(xiàn)的構(gòu)成幅材的聚合物或共混聚合物的堆密度。以下將描述本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)限于以下所述的示例性實(shí)施例，但應(yīng)受權(quán)利要求書(shū)及其任何等同物中示出的限制的控制。在貫穿本說(shuō)明書(shū)提及的“一個(gè)實(shí)施例”、“某些實(shí)施例”、“一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”，無(wú)論在術(shù)語(yǔ)“實(shí)施例”前是否包括術(shù)語(yǔ)“示例性”，都意指結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，貫穿本說(shuō)明書(shū)的多處出現(xiàn)的短語(yǔ)(例如“在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中”、“在某些實(shí)施例中”、“在一個(gè)實(shí)施例中””或“在實(shí)施例中”)并非不可避免地參見(jiàn)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中的同一實(shí)施例。另外，所述特定的特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性可以以任何適合的方式結(jié)合到一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。A.尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材在一些實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造幅材可以由熱塑性聚酯和聚丙烯的熔融混合物形成。在某些實(shí)施例中，所述尺寸上穩(wěn)定的非織造幅材可以是紡粘幅材、吹塑微纖維幅材、水刺幅材或其組合。1.分子取向的纖維在某些實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以通過(guò)成纖工藝來(lái)制造，在該工藝中，通過(guò)擠出一種或多種選自脂族和芳族聚酯的熱塑性聚酯與聚丙烯(所述聚丙烯的量按混合物的重量計(jì)大于0%且不超過(guò)10% )的混合物來(lái)形成成纖材料的長(zhǎng)絲；將其經(jīng)歷取向力；以及穿過(guò)氣體電流的湍流場(chǎng)，而經(jīng)擠出的長(zhǎng)絲中的至少一些在湍流場(chǎng)中的同時(shí)處于軟化條件并達(dá)到其凝固溫度(例如，長(zhǎng)絲的成纖材料固化的溫度)。這類(lèi)成纖工藝包括 (例如)熔體紡絲法(即，紡粘)、長(zhǎng)絲擠出法、電紡法、氣體射流原纖化法或其組合。當(dāng)將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所得到的幅材具有至少一
1個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以如本領(lǐng)域已知地那樣，例如，使用差示掃描量熱法(DSC)或者調(diào)制的DSC按常規(guī)測(cè)得。在某些示例性實(shí)施例中，熱塑性聚酯可以選擇為包含至少一種芳族聚酯。在其他示例性實(shí)施例中，芳族聚酯可以選自PET、PETG、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸三甲酯(PTT)或其組合。如上所述，纖維優(yōu)選是分子取向的，即纖維優(yōu)選包含按纖維的長(zhǎng)度校直并且受困于(即，熱捕集于)該校直的分子。取向的纖維為在纖維內(nèi)存在分子取向的纖維。完全取向和部分取向的聚合物纖維是已知的，并且可商購(gòu)獲得。可以多種方式測(cè)量纖維的取向，包括雙折射率、熱收縮性、X射線(xiàn)散射和彈性模量(參見(jiàn)例如!Principles of Polymer Processing, Zehev Tadmor 禾口 Costas Gogos, John Wiley and Sons, New York,1979,第 77-84頁(yè))。重要的是應(yīng)當(dāng)指出，由于結(jié)晶材料和非結(jié)晶材料兩者均可顯示具有與結(jié)晶無(wú)關(guān)的分子取向，所以分子取向與結(jié)晶度不同。因此，即使市售的已知的通過(guò)熔噴或電紡制備的亞微米纖維不是取向的，但存在將分子取向賦予使用這些方法制備的纖維的已知方法。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例制得的取向纖維可以顯示出區(qū)段與區(qū)段的雙折射率差異。通過(guò)偏振光顯微鏡觀察單根纖維并使用Michel-Levy圖表(參見(jiàn)，“On-Line Determination of Density and Crystallinity During Melt Spinning，，,Vishal Bansal 等，Polymer Engineering and Science，1996 年 11 月，第 36 卷，第 2 期，第 2785-2798 頁(yè)) 估算延遲值，利用下式獲得雙折射率雙折射率=延遲(nm)/1000D，其中D為以微米計(jì)的纖維直徑。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于雙折射率測(cè)量敏感的示例性纖維通常包括雙折射率數(shù)值相差至少5%、優(yōu)選至少10%的區(qū)段。一些示例性的纖維可以包括雙折射率數(shù)值相差20%或甚至50%的區(qū)段。在一些示例性實(shí)施例中，纖維的分子取向產(chǎn)生了至少0. 00001、更優(yōu)選至少約0. 0001、還更優(yōu)選至少約0. 001、最優(yōu)選至少約0. 01的雙折射率值。不同的取向纖維或者取向纖維的部分也可以顯示具有如通過(guò)差示掃描量熱法 (DSC)測(cè)得的性質(zhì)差別。例如，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明制得的示例性幅材的DSC試驗(yàn)可以通過(guò)雙熔融峰的存在反映鏈延長(zhǎng)的結(jié)晶的存在。對(duì)于鏈延長(zhǎng)的或者應(yīng)變誘導(dǎo)的結(jié)晶部分的熔點(diǎn)可以得到較高溫度的峰；而另一通常較低溫度的峰可以出現(xiàn)在非鏈延長(zhǎng)的或者較無(wú)序的結(jié)晶部分的熔點(diǎn)處。本文的術(shù)語(yǔ)“峰”意指加熱曲線(xiàn)的一部分，該部分可歸因于單一過(guò)程，例如纖維的特定分子部分如鏈延長(zhǎng)部分的熔融。峰可以彼此充分接近，使得一個(gè)峰出現(xiàn)限定另一峰的曲線(xiàn)肩峰，但是它們?nèi)员灰暈榉蛛x的峰，原因在于它們代表不同分子部分的熔點(diǎn)。在某些示例性實(shí)施例中，纖維的無(wú)源縱向區(qū)段可以取向?yàn)橛傻湫图徴忱w維幅材所顯示具有的程度。在結(jié)晶或半結(jié)晶聚合物中，這種區(qū)段優(yōu)選顯示具有應(yīng)變誘導(dǎo)或鏈延長(zhǎng)的結(jié)晶(即，纖維中的分子鏈具有通常沿纖維軸準(zhǔn)直的結(jié)晶有序性)。作為一個(gè)整體，幅材可顯示具有如同在紡粘幅材中所獲得的那些強(qiáng)度性質(zhì)，同時(shí)能夠以典型紡粘幅材無(wú)法粘結(jié)的方式強(qiáng)烈地粘結(jié)。并且，本發(fā)明的自生粘結(jié)幅材可以在整個(gè)幅材中具有蓬松度和均一性，這對(duì)于通常與紡粘幅材一起使用的點(diǎn)粘結(jié)或壓延是不可得的。盡管無(wú)意于受理論的束縛，但據(jù)信通過(guò)使用如本領(lǐng)域已知的纖維細(xì)化改善了分子取向(參見(jiàn) U. W. Gedde，Polymer Physics，第 1 版，Chapman & Hall，London，1995，298)?？梢砸蚨^察到細(xì)化纖維的百分比結(jié)晶度的提高。晶粒通過(guò)起到錨固性的作用穩(wěn)定了長(zhǎng)絲， 其抑制了鏈的運(yùn)動(dòng)，以及剛性非晶部分的重新排布和結(jié)晶；隨著結(jié)晶度百分比的提高，剛性非晶和非晶部分下降。半結(jié)晶的線(xiàn)性聚合物由結(jié)晶相和非晶相組成，兩種相通過(guò)系帶分子相連。系帶分子出現(xiàn)在兩種相中；應(yīng)變構(gòu)建在耦合界面處并且其看起來(lái)在非晶相中特別明顯，因?yàn)樵诎虢Y(jié)晶聚合物中觀察到至較高溫度的玻璃化轉(zhuǎn)變的寬化。在強(qiáng)烈耦合的情況下， 受影響的分子區(qū)段產(chǎn)生了稱(chēng)作剛性非晶部分的非晶相的單獨(dú)中間相。在結(jié)晶相和非晶相之間形成延長(zhǎng)邊界的中間相的特征在于比完全非晶相更低的局部熵。在高于材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但低于熔融溫度的溫度下，剛性非晶部分重新排布并結(jié)晶；其經(jīng)歷了冷結(jié)晶。纖維中存在的結(jié)晶材料和剛性非晶材料的百分比決定了宏觀收縮值。晶粒的存在可通過(guò)起到錨固性或者系帶點(diǎn)的作用而起到穩(wěn)定長(zhǎng)絲的作用并抑制鏈的運(yùn)動(dòng)。此外，目前認(rèn)為對(duì)于PET而言需要至少約30%的總百分比結(jié)晶度來(lái)顯示出高溫下的尺寸穩(wěn)定性；通常只有在純聚酯體系中通過(guò)在成纖過(guò)程后熱退火幅材可以獲得該結(jié)晶度水平。另外，在常規(guī)熔體紡絲法中，通常需要0. 08克/旦尼爾的應(yīng)力以在沒(méi)有任何類(lèi)型的添加劑下誘導(dǎo)內(nèi)嵌式結(jié)晶。在生產(chǎn)速率為1克/模孔/分鐘的典型紡粘操作中，通常需要6000 米/分鐘的紡絲速度以產(chǎn)生所需的紡絲線(xiàn)張力。然而，大多數(shù)紡粘系統(tǒng)僅提供3，000-5，000 米/分鐘(m/min)的長(zhǎng)絲速度。因而，本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以特別用于使用高生產(chǎn)速率紡粘工藝來(lái)形成含有分子取向纖維的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。例如，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以在至少5，OOOm/min、更優(yōu)選至少6，000m/min的速率下利用紡粘工藝制得。2.非分子取向的纖維在替代的實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以通過(guò)成纖工藝制得，在該工藝中成纖材料的基本上非分子取向的長(zhǎng)絲由一種或多種選自脂族聚酯的熱塑性聚酯與聚丙烯的混合物在擠出之前或期間形成，所述聚丙烯的量按混合物的重量計(jì)大于0%且不超過(guò)10%。所得到的幅材在被加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。在一些示例性實(shí)施例中，可以使用熔噴 (例如BMF)工藝形成纖維。3.纖維尺寸在用于生產(chǎn)尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的上述成纖工藝的一些示例性實(shí)施例中，優(yōu)選的纖維組分為細(xì)旦纖維。在某些更優(yōu)選的實(shí)施例中，細(xì)旦纖維組分為包含中值纖維直徑不大于1微米(ym)的纖維的亞微米纖維組分。因而，在某些示例性實(shí)施例中，纖維顯示具有不大于約ι微米(μπι)的中值直徑。在一些示例性實(shí)施例中，亞微米纖維組分包含中值纖維直徑在約0. 2 μ m至約0. 9 μ m的范圍內(nèi)的纖維。在其它示例性實(shí)施例中，亞微米纖維組分包含中值纖維直徑在約0. 5μπι至約0. 7μπι的范圍內(nèi)的纖維。亞微米纖維組分可以包括單組分纖維，其包含上面提及的聚合物或共聚物(即 (共)聚合物)。在該示例性實(shí)施例中，單組分纖維也可以包含如下所述的添加劑?；蛘撸?所形成的纖維為多組分纖維。在其他示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的非織造纖維幅材可另外或者備選地含有一種或多種粗纖維組分如微纖維組分。在一些示例性實(shí)施例中，所述粗纖維組分顯示具有的中值直徑可以不大于約50 μ m、更優(yōu)選不大于25 μ m、更優(yōu)選不大于20 μ m、甚至更優(yōu)選不大于 15μπκ還更優(yōu)選不大于10 μπι、最優(yōu)選不大于5 μπι。在其他示例性實(shí)施例中，優(yōu)選的粗纖維
12組分為微纖維組分，所述微纖維組分含有中值纖維直徑為至少1 μ m、更優(yōu)選至少5 μ m、還更優(yōu)選至少10 μ m、甚至更優(yōu)選至少20 μ m、最優(yōu)選至少25 μ m的纖維。在某些示例性實(shí)施例中，微纖維組分包含中值纖維直徑范圍為約Iym至約IOOym的纖維。在其它示例性實(shí)施例中，微纖維組分包含中值纖維直徑范圍為約5 μ m至約50 μ um的纖維。4.層狀結(jié)構(gòu)在其他示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)在支承層上覆蓋尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材而形成多層非織造纖維幅材，所述尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材在含有一組亞微米纖維的墊層上包含微纖維覆蓋層，使得亞微米纖維中的至少一部分在單層非織造幅材的主表面接觸支承層。在多層非織造纖維幅材的此類(lèi)實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)“覆蓋層”旨在描述在多層復(fù)合纖維幅材中至少一層覆蓋另一層的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，通過(guò)繞著中心線(xiàn)翻轉(zhuǎn)任何多層非織造纖維幅材180度，已描述為覆蓋層的層會(huì)變成墊層，并且本發(fā)明旨在涵蓋對(duì)圖示實(shí)施例的這類(lèi)改動(dòng)。此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，提及“層”旨在意指至少一層，因此， 每一個(gè)示出的多層非織造纖維幅材的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的層(未示出)。此外，提及“層”旨在描述至少部分覆蓋一個(gè)或多個(gè)額外的層(未示出)的層。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的任何前述示例性實(shí)施例，纖維幅材將顯示具有可根據(jù)幅材的具體最終用途而有所變化的基重。通常，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材具有不大于約1000克/平方米(gsm)的基重。在一些實(shí)施例中，非織造纖維幅材具有約l.Ogsm至約500gsm的基重。在其它實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材具有約IOgsm至約300gsm的基重。與基重一樣，非織造纖維幅材將顯示具有可根據(jù)幅材的具體最終用途而變化的厚度。通常，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的厚度不大于約300毫米(mm)。在一些實(shí)施例中， 尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的厚度為約0. 5mm至約150mm。在其它實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的厚度為約1. Omm至約50mm。5.任選支承層本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材還可包括支承層。當(dāng)存在時(shí)，支承層可以提供非織造纖維制品的大部分強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，上述亞微米纖維組分往往會(huì)具有非常低的強(qiáng)度，并且在正常處理期間會(huì)被損壞。亞微米纖維組分附著到支承層為亞微米纖維組分增加了強(qiáng)度，同時(shí)保持低密實(shí)度，因此，保持所需的亞微米纖維組分的吸收劑性質(zhì)。多層尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材結(jié)構(gòu)也可以提供用于進(jìn)一步加工的足夠的強(qiáng)度，所述進(jìn)一步加工可包括但不限于將幅材繞成卷的形式、從卷上移除幅材、模制、成褶、折疊、網(wǎng)裝固
C^幺口抬絕絕疋、 /、Ι3寸寸。在本發(fā)明中可以使用多種支承層。合適的支承層包括(但不限于)非織造物、織造織物、針織織物、泡沫層、膜、紙質(zhì)層、背膠層、金屬薄片、網(wǎng)片、彈性織物(即任何上述具有彈性性能的織造、針織或非織造物)、開(kāi)孔幅材、背膠層或它們的任意組合。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承層包含聚合物型非織造物。合適的非織造聚合物織物包括但不限于紡粘織物、熔噴織物、短長(zhǎng)度纖維(即纖維長(zhǎng)度不大于約IOOmm的纖維)的梳理幅材、針刺織物、裂膜網(wǎng)、水刺幅材、氣流短纖維幅材，或它們的組合。在某些示例性實(shí)施例中，支承層包含粘結(jié)的短纖維幅材。如下進(jìn)一步所述，可以使用例如熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑粘結(jié)、水刺法、針刺法、壓延或它們的組合來(lái)進(jìn)行粘結(jié)。
支承層的基重和厚度可以取決于非織造纖維制品的具體最終用途。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，期望非織造纖維制品的整體基重和/或厚度保持在最低水平。在其它實(shí)施例中，給定的應(yīng)用可能要求最小的總基重和/或厚度。通常，支承層的基重不大于約150克/ 平方米(gsm)。在一些實(shí)施例中，支承層的基重為約5. Ogsm至約lOOgsm。在其它實(shí)施例中， 支承層的基重為約IOgsm至約75gsm。與基重一樣，支承層的厚度可以根據(jù)非織造纖維制品的具體最終用途而有所變化。通常，支承層的厚度不大于約150毫米(mm)。在一些實(shí)施例中，支承層的厚度為約1. Omm 至約35mm。在其它實(shí)施例中，支承層的厚度為約2. Omm至約25mm。在某些示例性實(shí)施例中，支承層可包含微纖維組分，例如多根微纖維。在這類(lèi)實(shí)施例中，可優(yōu)選地使上述亞微米纖維組直接沉積到微纖維支承層上以形成多層尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材?？扇芜x地是，上述微纖維組可與亞微米纖維組一起沉積在微纖維支承層上或沉積在微纖維支承層上的亞微米纖維組的上方。在某些示例性實(shí)施例中，構(gòu)成支承層的多根微纖維在組成上與形成覆蓋層的微纖維組相同。亞微米纖維組分可以被永久性地或暫時(shí)性地粘結(jié)到給定的支承層。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，亞微米纖維組分被永久性地粘結(jié)到支承層(即亞微米纖維組分被附接到支承層，旨在永久性地被粘結(jié)到支承層)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述亞微米纖維組分可以被暫時(shí)性地粘結(jié)到(如可從其移除)支承層(例如隔離襯墊)。在這類(lèi)實(shí)施例中，可以使亞微米纖維組分在暫時(shí)支承層上支承所需的時(shí)間長(zhǎng)度，可任選地是，可以在暫時(shí)支承層上進(jìn)一步對(duì)亞微米纖維組分進(jìn)行處理，隨后將亞微米纖維組分永久性地粘結(jié)到第二支承層。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承層包括含有聚丙烯纖維的紡粘織物。在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承層包括短長(zhǎng)度纖維的梳理幅材，其中短長(zhǎng)度纖維包括 (i)低熔點(diǎn)或粘結(jié)纖維；和(ii)高熔點(diǎn)或結(jié)構(gòu)纖維。通常，粘結(jié)纖維的熔點(diǎn)比結(jié)構(gòu)纖維的熔點(diǎn)大至少10°c，但是粘結(jié)纖維與結(jié)構(gòu)纖維的熔點(diǎn)之間的差值可以為大于10°C。合適的粘結(jié)纖維包括(但不限于)任何上面提及的聚合物纖維。合適的結(jié)構(gòu)纖維包括但不限于任何上面提及的聚合物纖維以及無(wú)機(jī)纖維，例如陶瓷纖維、玻璃纖維和金屬纖維；以及有機(jī)纖維如纖維素纖維。如上所述，支承層可以包括彼此結(jié)合的一層或多層。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承層包括第一層(例如非織造物或膜)和第一層上與亞微米纖維組分相背的粘合劑層。在這個(gè)實(shí)施例中，粘合劑層可覆蓋第一層的一部分或整個(gè)外表面。粘合劑可以包括任何已知的粘合劑，包括壓敏粘合劑、可熱激活粘合劑等。當(dāng)粘合劑層包含壓敏粘合劑時(shí)，非織造纖維制品還可包括隔離襯墊，從而提供壓敏粘合劑的暫時(shí)保護(hù)。6.可選附加層本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以包括與亞微米纖維組分、支承層或上述兩者結(jié)合的附加層。一個(gè)或多個(gè)附加層可以存在于亞微米纖維組分的外表面之上或之下，支承層的外表面之下，或者二者。合適的附加層包括但不限于，含顏色的層(例如，印刷層)；任何上述支承層；一種或多種另外的具有不同中值纖維直徑和/或物理組成的亞微米纖維組分；一種或多種用于另外的隔離性能的第二亞微米細(xì)旦纖維層(如熔噴幅材或纖維玻璃織物)；泡沫；顆粒層；箔層；薄膜；裝飾織物層；膜(即具有可控滲透性的薄膜，如透析薄膜、反滲透薄膜等)；幅材；網(wǎng)片；線(xiàn)材和管材網(wǎng)絡(luò)(即用于傳送電的線(xiàn)層或者用于傳送各種流體的管/管道組，例如用于加熱毯的線(xiàn)材網(wǎng)絡(luò)，和用于通過(guò)冷卻毯的冷卻劑流的管材網(wǎng)絡(luò))；或它們的組合。7.仵詵的附著裝置在某些示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材還可包括一種或多種附著裝置以使得非織造纖維制品能夠附接至基底。如上所討論的，粘合劑可用于附接非織造纖維制品。除了粘合劑之外，還可使用其它附著裝置。合適的附著裝置包括但不限于諸如螺桿、釘子、夾片、U形釘、縫合針、螺紋、粘扣材料等之類(lèi)的任何機(jī)械扣件。一個(gè)或多個(gè)附著裝置可以用來(lái)將非織造纖維制品附接至多個(gè)基底。示例性的基底包括車(chē)輛零部件；車(chē)輛內(nèi)部(即客廂、馬達(dá)隔室、行李箱等)；建筑物壁(即內(nèi)壁表面或外壁表面)；建筑物天花板(即內(nèi)天花板表面或外天花板表面)；用來(lái)形成建筑物壁或天花板的建筑材料(例如，天花板貼片、木制元件、石膏板等)；隔間；金屬板；玻璃基板；門(mén)；窗；機(jī)械元件；器具元件(即器具內(nèi)表面或器具外表面)；管道或軟管的表面；計(jì)算機(jī)或電子元件； 聲音記錄或復(fù)制裝置；用來(lái)放置器具、電腦等的外殼或箱體。B.尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材組分現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的各種組分。在一些示例性實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以包含多根連續(xù)纖維，所述多根連續(xù)纖維含有一種或多種選自脂族聚酯和芳族聚酯的熱塑性聚酯；和按所述幅材的重量計(jì)其量大于0%且不超過(guò)10%的聚丙烯，其中所述纖維顯示具有分子取向并且基本上連續(xù)地延伸貫穿幅材，并且另外其中將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。在某些示例性實(shí)施例中，可以使用紡粘或熔體紡絲工藝生產(chǎn)這種尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。在其他示例性實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以包含多根纖維，所述多根纖維含有一種或多種選自脂族聚酯的熱塑性聚酯；和按所述幅材的重量計(jì)其量大于 0%且不超過(guò)10%的聚丙烯，其中所述纖維不顯示具有分子取向，并且另外其中將幅材加熱至高于纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)所述幅材具有至少一個(gè)在幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。在某些示例性實(shí)施例中，可以使用熔噴或BMF工藝生產(chǎn)這種尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。1.熱塑性聚酯本發(fā)明的纖維幅材包含至少一種熱塑性聚酯。在一些示例性實(shí)施例中，將芳族聚酯用作成纖混合物中的主要組分。在某些示例性實(shí)施例中，芳族聚酯選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二醇類(lèi)改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、聚對(duì)苯二甲酸三甲酯(PTT)、它們的共聚物以及它們的組合。在其他示例性實(shí)施例中，將脂族聚酯用作成纖混合物中的主要組分?？捎糜趯?shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的脂族聚酯包括聚羥基鏈烷酸酯的均聚物和共聚物，以及衍生自一種或多種多元醇與一種或多種多元羧酸的反應(yīng)產(chǎn)物、并且通常由一種或多種鏈烷二醇與一種或多種鏈烷二羧酸(或?；苌?的反應(yīng)產(chǎn)物形成的那些脂族聚酯的均聚物和共聚物。聚酯還可以衍生自多官能多元醇，例如甘油、山梨醇、季戊四醇以及它們的組合，以形成支鏈、星形和接枝的均聚物及共聚物。也可以使用脂族聚酯與一種或多種另外的半結(jié)晶或非晶聚合物的可溶混及不可溶混的共混物。示例性的脂族聚酯為聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚乳酸乙醇酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯及其共混物和共聚物。一類(lèi)特別有用的脂族聚酯是由羥基酸或其衍生物的縮合或開(kāi)環(huán)聚合衍生的聚羥基鏈烷酸酯。合適的聚羥基鏈烷酸酯可以由下式表示H(0-R-C (0) -)n0H,其中R為亞烷基部分，其可以是直鏈或支鏈的，具有1至20個(gè)碳原子，優(yōu)選1至12 個(gè)碳原子，任選被鏈中(鍵合至碳鏈的碳原子)氧原子取代；η為使得酯為聚合物的數(shù)值并且優(yōu)選為這樣的數(shù)值其使得脂族聚酯的分子量為至少10，000道爾頓、優(yōu)選為至少30，000 道爾頓、并且最優(yōu)選為至少50，000道爾頓。盡管較高分子量聚合物通常產(chǎn)生具有較好機(jī)械性能的膜，但對(duì)于熔融處理以及溶劑澆鑄的聚合物而言，過(guò)度粘性是不期望的。脂族聚酯的分子量通常不大于1，000, 000道爾頓、優(yōu)選不大于500，000道爾頓、最優(yōu)選不大于300，000 道爾頓。R還可包含一個(gè)或多個(gè)鏈中(即位于鏈中)醚氧原子。一般來(lái)講，羥基酸的R基團(tuán)為使得羥基側(cè)基為伯或仲羥基。可用的聚羥基鏈烷酸酯包括例如聚(3-羥基丁酸酯)、聚(4-羥基丁酸酯)、聚 (3-羥基戊酸酯)、聚(乳酸)(被稱(chēng)為聚交酯)、聚(3-羥基丙酸酯)、聚(4-氫戊酸酯)、 聚(3-羥基戊酸酯)、聚(3-羥基己酸酯)、聚(3-羥基庚酸酯)、聚(3-羥基辛酸酯)、聚對(duì)二氧環(huán)己酮、聚己內(nèi)酯和聚乙醇酸(即聚乙交酯)。也可以使用兩種或更多種上述羥基酸的共聚物，例如3-羥基丁酸酯-3-羥基戊酸酯共聚物、乳酸酯-3-羥基丙酸酯共聚物、乙交酯-對(duì)二氧雜環(huán)己酮共聚物和乳酸-乙醇酸共聚物。也可以使用兩種或更多種聚羥基鏈烷酸酯的共混物以及具有一種或多種聚合物和/或共聚物的共混物。脂族聚酯可以是乳酸-乙醇酸共聚物的嵌段共聚物?？捎糜诒景l(fā)明的細(xì)旦纖維的脂族聚酯可以包括均聚物、無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物、星形支化無(wú)規(guī)共聚物、星形支化嵌段共聚物、枝狀共聚物、超支化共聚物、接枝共聚物以及它們的組合。另一類(lèi)可用的脂族聚酯包括衍生自一種或多種鏈烷二醇與一種或多種鏈烷二羧酸(或酰基衍生物)的反應(yīng)產(chǎn)物的脂族聚酯。這些聚酯具有如下通式
OOO ο
Il IlIlIl
H0(CR"C)n-
m (RO)nH,其中R'和R"各自表示亞烷基部分，其可以是直鏈或支鏈的，具有1至20個(gè)碳原子，優(yōu)選1至12個(gè)碳原子，m為使得酯為聚合物型的數(shù)值并且優(yōu)選為這樣的數(shù)值其使得脂族聚酯的分子量為至少10，000道爾頓、優(yōu)選為至少30，000道爾頓、并且最優(yōu)選為至少 50，000道爾頓，但不大于1，000, 000道爾頓、優(yōu)選不大于500，000道爾頓并且最優(yōu)選不大于300，000道爾頓。每個(gè)η獨(dú)立地為0或1。R’和R”還可包含一個(gè)或多個(gè)鏈中(即位于鏈中)醚氧原子。脂族聚酯的實(shí)例包括衍生自以下組分的那些均聚物和共聚物(a)以下二元酸 (或其衍生物)中的一種或多種琥珀酸；己二酸；1，12- 二羧基十二烷；富馬酸；戊二酸； 二甘醇酸；和馬來(lái)酸；和(b)以下二元醇中的一種或多種乙二醇；聚乙二醇；1，2_丙二醇； 1，3_ 丙二醇；1，2-丙二醇；1，2-丁二醇；1，3-丁二醇；1，4-丁二醇；2，3_ 丁二醇；1,6-己二醇；具有5至12個(gè)碳原子的1，2-鏈烷二醇；二甘醇；分子量為300至10，000道爾頓、優(yōu)選400至8，000道爾頓的聚乙二醇；分子量為300至4000道爾頓的丙二醇；衍生自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷的嵌段或無(wú)規(guī)共聚物；二丙二醇；和聚丙二醇，以及(c)任選少量的，即0. 5-7. 0摩爾％具有大于2個(gè)官能度的多元醇如甘油、新戊二醇和季戊四醇。這些聚合物可以包括聚丁二酸丁二醇酯均聚物、聚己二酸丁二醇酯均聚物、聚己二酸丁二醇酯-丁二酸丁二醇酯共聚物、聚丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物、聚乙二醇丁二酸酯均聚物和聚己二酸乙二醇酯均聚物。市售的脂族聚酯包括聚(丙交酯)、聚(乙交酯)、丙交酯-乙交酯共聚物、L-丙交酯-三亞甲基碳酸酯共聚物、聚(對(duì)二氧環(huán)己酮)、聚(丁二酸丁二醇酯)、和聚(己二酸丁二醇酯)?？捎玫闹寰埘グㄑ苌园虢Y(jié)晶聚乳酸的那些。聚(乳酸)或聚交酯的主要降解產(chǎn)物是乳酸，其在自然界中很常見(jiàn)，無(wú)毒并且被廣泛地用于食品、藥物以及醫(yī)學(xué)行業(yè)中。 可以通過(guò)乳酸二聚體、丙交酯的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)來(lái)制備該聚合物。乳酸任選為活性的并且二聚體呈現(xiàn)4種不同的形式L，L-丙交酯、D，D-丙交酯、D，L-丙交酯(內(nèi)消旋丙交酯)以及 L，L-和D，D-的外消旋混合物。通過(guò)聚合作為純化合物或作為共混物的這些丙交酯，可以獲得的聚(丙交酯)聚合物具有不同的立體構(gòu)型和不同的物理性質(zhì)，包括結(jié)晶度。所述L， L-或D，D-丙交酯產(chǎn)生半結(jié)晶性聚(丙交酯)，而衍生自D，L-丙交酯的聚(丙交酯)是非晶的。聚交酯優(yōu)選具有高對(duì)映體比率，以使聚合物的內(nèi)在結(jié)晶度最大化。聚乳酸的結(jié)晶度是基于聚合物主鏈的規(guī)整度以及與其他聚合物鏈結(jié)晶的能力。如果相對(duì)少量的一種對(duì)映體(例如D-)與相反的對(duì)映體(例如L-)共聚合，那么聚合物鏈會(huì)變得形狀不規(guī)則，且結(jié)晶變少。出于這些原因，當(dāng)結(jié)晶度是有利的，希望獲得含有至少85%的一種異構(gòu)體、至少90% 的一種異構(gòu)體或至少95%的一種異構(gòu)體的聚(乳酸)以使得結(jié)晶度最大。D-聚交酯與L-聚交酯的大約等摩爾的共混物也是可用的。這種共混物形成獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)( 210°C)比單獨(dú)的D-聚(丙交酯)及L-(聚交酯)的熔點(diǎn)( 1600C )都要高，并且熱穩(wěn)定性提高，參見(jiàn)H. Tsuji等，Polymer，40 (1999) 6699-6708。也可以使用聚(乳酸)與其它脂族聚酯的共聚物，包括嵌段共聚物和無(wú)規(guī)共聚物。 可用的共聚單體包括乙交酯、β-丙內(nèi)酯、四甲基乙交酯、β-丁內(nèi)酯、Y-丁內(nèi)酯、新戊內(nèi)酯、2-羥基丁酸、α-羥基異丁酸、α-羥基戊酸、α-羥基異戊酸、α-羥基己酸、α-羥乙基丁酸、α-羥基異己酸、α-輕基-β-甲基戊酸、α-羥基辛酸、α _羥基癸酸、α _羥基十四烷酸和α-羥基硬脂酸。也可以使用聚(乳酸)與一種或多種其它脂族聚酯或一種或多種其它聚合物的共混物。可用的共混物的實(shí)例包括聚(乳酸)和聚(乙烯醇)、聚乙二醇/聚丁二酸酯、聚環(huán)氧乙烷、聚己內(nèi)酯和聚乙交酯。聚(丙交酯)可以如如下專(zhuān)利中所述制備美國(guó)專(zhuān)利似.6，111，060(61~111^1~等人)、No. 5，997，568 (Liu)、No. 4，744，365 (Kaplan 等人)、No. 5，475，063 (Kaplan 等人)、 No. 6143863 (Gruber 等人)、No. 6，093, 792 (Gross 等人)、No. 6，075, 118 (Wang 等人)、 No. 5, 952, 433 (Wang 等人)、No. 6，117, 928 (Hiltunen 等人)和 No. 5, 883, 199 (McCarthy 等人)、WO 98/24951 (Tsai 等人)、WO 00/12606 (Tsai 等人)、WO 84/04311 (Lin)、WO
1799/50345 (Kolstad 等人)、WO 99/06456 (Wang 等人)、WO 94/07949 (Gruber 等人)、 WO 96/22330 (Randall 等人)和 WO 98/50611 (Ryan 等人)。還可參照 J. W. Leenslag 等人，J. Appl. Polymer Science,第四卷(1984)，第 2829-2842 頁(yè)，和 H. R. Kricheldorf, Chemosphere，第 43 卷，0001)49-54。應(yīng)選擇聚合物的分子量，使得聚合物可以作為熔體進(jìn)行加工。例如，對(duì)于聚交酯而言，分子量可以為約10，000至1，000, 000道爾頓，并且優(yōu)選為約30，000至300，000道爾頓。 “可熔融加工的”意指脂族聚酯為流體或者可以在用來(lái)加工制品(例如，制造BMF中的細(xì)旦纖維)的溫度下被泵送或擠出，并且在那些溫度下不降解或凝膠化至物理性質(zhì)太差以致于不能用于預(yù)定應(yīng)用的程度。因此，許多材料可以使用例如紡粘、吹塑微纖維等熔融工藝制成非織造材料。某些實(shí)施例也可以為注射模制的。脂族聚酯可以與其他聚合物共混，但通常包含至少50重量％、優(yōu)選至少60重量％并且最優(yōu)選至少65重量％的細(xì)旦纖維。2.聚丙烯用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的聚丙烯(均)聚合物和共聚物可以選自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、及其共混物(共同地聚丙烯(共)聚合物)。均聚物可以是無(wú)規(guī)聚丙烯、 全同立構(gòu)聚丙烯、間同立構(gòu)聚丙烯及其共混物。共聚物可以是無(wú)規(guī)共聚物、統(tǒng)計(jì)共聚物、嵌段共聚物及其共混物。具體而言，本文所述的本發(fā)明的聚合物共混物包括抗沖(共)聚合物、彈性體和塑性體，其中任一者均可以是物理共混物或者與聚丙烯的原位共混物。制備聚丙烯(共)聚合物的方法并不重要，因?yàn)槠淇梢酝ㄟ^(guò)漿料、溶液、氣相或其他合適的工藝，并且通過(guò)使用對(duì)于聚烯烴的聚合恰當(dāng)?shù)拇呋瘎w系如齊格勒-納塔型催化劑、茂金屬型催化劑、其他恰當(dāng)?shù)拇呋瘎w系或其組合制得。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，丙烯(共)聚合物通過(guò)美國(guó)專(zhuān)利No. 6，342，566、No. 6，384，142和No. 5，741，563，以及TO 03/040201、WO 97/19991中所述的催化劑、活化劑和工藝制得。同樣，(共)聚合物可以通過(guò)美國(guó)專(zhuān)利No. 6，342，566和No. 6，384，142中所述的工藝制得。這類(lèi)催化劑在本領(lǐng)域中是公知的，并且在例如如下文獻(xiàn)中有描述ZIEGLER CATALYSTS (Gerhard Fink、 Rolf Mulhaupt 禾口 Hans H. Brintzinger 編輯，Springer-Verlag 1995) ；Resconi 等人’ Selectivity in Propene Polymerization with Metallocene Catalysts,100 CHEM. REV. 1253-1345(2000)；以及 I，II METALLOCENE-BASED P0LY0LEFINS(Wiley & Sons 2000)?？捎糜趯?shí)施本發(fā)明所公開(kāi)的一些實(shí)施例的丙烯(共)聚合物包括由Exxon-Mobil Chemical Company (Houston, TX)以商品名 ACHIEVE 和 ESC0RENE 銷(xiāo)售的那些，以及由 iTotal Petrochemicals (Hoston，TX)銷(xiāo)售的各種丙烯(共)聚合物?？捎糜诒景l(fā)明的目前優(yōu)選的丙烯均聚物和共聚物具有1)通過(guò)凝膠滲透色譜法 (GPC)測(cè)得的為至少30，OOODa、優(yōu)選至少50，OOODa、更優(yōu)選至少90，OOODa和/或通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)得的不超過(guò)2，000, OOODa、優(yōu)選不超過(guò)1，000, OOODa、更優(yōu)選不超過(guò) 500，OOODa的重均分子量(Mw)；和/或2)為1、優(yōu)選1. 6、更優(yōu)選1. 8和/或不超過(guò)40、優(yōu)選不超過(guò)20、更優(yōu)選不超過(guò)10、甚至更優(yōu)選不超過(guò)3的多分散性(定義為Mw/Mn，其中Mn為通過(guò)GPC測(cè)得的數(shù)均分子量)；和/或幻通過(guò)使用差示掃描量熱法(DSC)測(cè)得的至少30°C、優(yōu)選至少50°C、更優(yōu)選至少60°C和/或通過(guò)使用差示掃描量熱法(DSC)測(cè)得的不超過(guò)200°C、 優(yōu)選不超過(guò)185°C、更優(yōu)選不超過(guò)175°C、甚至更優(yōu)選不超過(guò)170°C的熔融溫度Tm(第二熔體)；和/或4)通過(guò)使用DSC測(cè)得的至少5%、優(yōu)選至少10%、更優(yōu)選至少20%和/或通過(guò)使用DSC測(cè)得的不超過(guò)80%、優(yōu)選不超過(guò)70%、更優(yōu)選不超過(guò)60%的結(jié)晶度；和/或5)通過(guò)動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)測(cè)得的至少-40°C、優(yōu)選至少-10°C、更優(yōu)選至少-10°C和/或通過(guò)動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)測(cè)得的不超過(guò)20°C、優(yōu)選不超過(guò)10°C、更優(yōu)選不超過(guò)5°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)；和/或6)通過(guò)DSC測(cè)得的為180J/g或更小、優(yōu)選150J/g或更小、更優(yōu)選120J/g或更小和/或通過(guò)DSC測(cè)得的為至少20J/g、更優(yōu)選至少40J/g的熔解熱(Hf)； 和/或7)至少15°C、優(yōu)選至少20°C、更優(yōu)選至少25°C、甚至更優(yōu)選至少60°C和/或不超過(guò) 120°C、優(yōu)選不超過(guò)115°C、更優(yōu)選不超過(guò)110°C、甚至更優(yōu)選不超過(guò)145°C的結(jié)晶溫度(Tc)。本發(fā)明的示例性幅材可以包含其量按幅材的重量計(jì)為至少1%、更優(yōu)選按幅材的重量計(jì)為至少約2%、最優(yōu)選按幅材的重量計(jì)為至少3%的丙烯(共)聚合物(包括聚丙烯均聚物和共聚物二者)。其他示例性幅材可以包含其量按幅材的重量計(jì)為不超過(guò)10%、更優(yōu)選其量按幅材的重量計(jì)不超過(guò)8%、最優(yōu)選其量按幅材的重量計(jì)不超過(guò)6%的丙烯(共) 聚合物(包括聚丙烯均聚物和共聚物二者)。在某些目前優(yōu)選的實(shí)施例中，幅材包含按幅材的重量計(jì)為約至約6%、更優(yōu)選按幅材的重量計(jì)為約3%至不超過(guò)5%的聚丙烯。3.仵詵的添加劑纖維也可以由共混材料形成，包括其中已經(jīng)混入例如顏料或染料的某些添加劑的材料。除了以上提及的纖維形成材料之外，還可以將多種添加劑添加到熔融并擠出的纖維以將添加劑摻入纖維中。通常，基于纖維的總重量，添加劑的量不大于約25重量％、有利地最多為約5. 0重量％。合適的添加劑包括但不限于顆粒劑、填料、穩(wěn)定劑、增塑劑、增粘劑、 流動(dòng)控制劑、固化速率延遲劑、增粘劑(例如硅烷和鈦酸鹽)、佐劑、抗沖調(diào)節(jié)劑、可膨脹的微球體、導(dǎo)熱粒子、導(dǎo)電粒子、二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、顏料、著色劑、玻璃珠或泡、抗氧化齊IJ、熒光增白劑、抗微生物劑、表面活性劑、潤(rùn)濕劑、阻燃劑和驅(qū)避劑如烴蠟、硅酮和含氟化合物。上述添加劑中的一種或多種可以用于減少所得纖維和層的重量和/或成本、調(diào)節(jié)粘度或改變?cè)摾w維的熱特性或使衍生自添加劑物理特性活性的物理特性具有一定的范圍， 該物理特性包括電學(xué)特性、光學(xué)特性、與密度相關(guān)的特性、與液柵或粘合劑粘性相關(guān)的特性。1}增塑劑在一些示例性實(shí)施例中，可將用于熱塑性聚酯的增塑劑用于形成細(xì)旦纖維。在一些示例性實(shí)施例中，用于熱塑性聚酯的增塑劑選自聚乙二醇、低聚聚酯、脂肪酸單酯和二酯、檸檬酸酯，或其組合。可以與脂族聚酯一起使用的合適的增塑劑包括，例如，二醇如甘油；丙二醇、多乙氧基化苯酚、單或多取代的聚乙二醇，高級(jí)烷基取代的N-烷基吡咯烷酮、 磺酰胺、甘油三酯、檸檬酸酯、酒石酸的酯、苯甲酸酯、聚乙二醇以及分子量不大于10，000 道爾頓(Da)、優(yōu)選不大于約5，OOODa、更優(yōu)選不大于約2，500Da的環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷無(wú)規(guī)和嵌段共聚物；以及它們的組合。ill稀釋劑在一些示例性實(shí)施例中，可以向用于形成細(xì)旦纖維的混合物中添加稀釋劑。在某些示例性實(shí)施例中，稀釋劑可選自脂肪酸單酯(FAME)、PLA低聚物或其組合。如本文所用的稀釋劑通常是指相比于在沒(méi)有稀釋劑的情況下將出現(xiàn)的結(jié)晶度，抑制、延遲或以其他方式影響結(jié)晶度的材料。稀釋劑也可以起到增塑劑的作用。1111表面活件劑在某些示例性實(shí)施例中，可能有利的是，向用于形成細(xì)旦纖維的混合物中添加表面活性劑。在特定的示例性實(shí)施例中，表面活性劑可選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑或其組合。在另外的示例性實(shí)施例中，表面活性劑可選自含氟-有機(jī)表面活性劑、有機(jī)硅官能化表面活性劑、有機(jī)蠟或者陰離子表面活性劑如磺基琥珀酸二辛酯的鹽。在一個(gè)目前優(yōu)選的實(shí)施例中，細(xì)旦纖維可包含賦予耐久親水性的陰離子表面活性劑。適用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑的實(shí)例包括在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US 2008/0200890A1 ；和于2008年6月12日提交的美國(guó)序列號(hào)61/061，088中所述的那些。iv)粘度調(diào)節(jié)劑在一些示例性實(shí)施例中，采用成纖工藝形成細(xì)旦纖維，該細(xì)旦纖維包含熱塑性脂族聚酯聚合物如聚乳酸、聚羥基丁酸酯等；大于0重量％但為10重量％或更低的聚丙烯； 以及一種或多種選自烷基、烯基、芳烷基或烷芳基羧酸鹽或其組合的粘度調(diào)節(jié)劑。本文所公開(kāi)的細(xì)旦纖維可以包含一種或多種粘度調(diào)節(jié)劑以在熔融加工(例如，吹塑微纖維(BMF)、紡粘或注模)期間降低纖維的平均直徑。通過(guò)在BMF加工期間降低脂族聚酯的粘度，可以降低纖維的平均直徑，在熔噴幅材中產(chǎn)生通常不大于20微米的細(xì)旦纖維。我們已發(fā)現(xiàn)加入脂族聚酯熱塑性塑料的傳統(tǒng)增塑劑導(dǎo)致非常平緩的粘度下降。由于增塑劑降低聚合物強(qiáng)度，所以這對(duì)于制備具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的細(xì)旦纖維來(lái)說(shuō)通常不可用。可以通過(guò)記錄擠出/BMF設(shè)備中的壓力來(lái)在該設(shè)備中檢測(cè)粘度的降低。本發(fā)明的粘度調(diào)節(jié)劑導(dǎo)致粘度顯著降低，進(jìn)而在擠出或熱處理過(guò)程中導(dǎo)致背壓。在許多情況下，粘度降低非常大，以至于必須將熔融加工溫度降低來(lái)保持足夠的熔體強(qiáng)度。通常熔融溫度被降低30°C或更多。在生物可降解性很重要的應(yīng)用中，摻入可生物降解的粘度調(diào)節(jié)劑可能是有利的， 其通常包括可以水解方式或由酶催化分裂的酯和/或酰胺基?？捎糜诒疚乃龅募?xì)旦纖維的示例性粘度調(diào)節(jié)劑包括具有如下結(jié)構(gòu)的粘度調(diào)節(jié)劑R-CO2If其中R是支鏈或直鏈的C8-C30烷基或亞烷基，或者C12-C30芳烷基，并且可任選被0-100個(gè)烯化氧基團(tuán)、低聚乳酸和/或乙醇酸或它們的組合所取代；所述烯化氧基團(tuán)例如氧化乙烯、氧化丙烯基團(tuán)；并且M是H、堿金屬或堿土金屬鹽，優(yōu)選為Na+、K+或Ca++，或者是包含叔胺和季胺的胺鹽，例如質(zhì)子化的三乙醇胺、四甲銨等等。在上述化學(xué)式中，環(huán)氧乙烷基和環(huán)氧丙烷基可以顛倒順序以及以無(wú)規(guī)、連續(xù)或嵌段排列出現(xiàn)。在某些優(yōu)選的實(shí)施例中，可用于形成細(xì)旦纖維的粘度調(diào)節(jié)劑選自烷基羧酸鹽、烯基羧酸鹽、芳烷基羧酸鹽、烷基乙氧基化羧酸鹽、芳烷基乙氧基化羧酸鹽、烷基乳酸鹽、烯基乳酸鹽以及它們的混合物。所述羧酸鹽的羧酸等同物也可用作粘度調(diào)節(jié)劑。還可以使用多種粘度調(diào)節(jié)劑的組合。如本文所用，乳酸鹽是具有疏水物和親水物的表面活性劑，其中親水物至少部分為具有1至5個(gè)乳酸單元并且通常具有1至3個(gè)乳酸單元的乳酸低聚物。 優(yōu)選的乳酸鹽是來(lái)自Rita公司的硬脂酰乳酸鈣，其據(jù)報(bào)道具有如下結(jié)構(gòu)[CH3 (CH2)16C(O) O-CH (CH3) -C (0) O-CH (CH3) -C (0) 0_] 2Ca++。由于烷基乳酸鹽也是由可再生資源材料制備，所以這是一類(lèi)優(yōu)選的粘度調(diào)節(jié)劑。粘度調(diào)節(jié)劑通常在熱塑性脂族聚酯組合物的擠出溫度或低于該擠出溫度下熔融。 這十分有利于將粘度調(diào)節(jié)劑分散或溶解在聚合物混料中?？梢允褂谜扯日{(diào)節(jié)劑的混合物來(lái)改變?nèi)埸c(diǎn)。例如，可以預(yù)先形成烷基羧酸鹽的混合物，或者可以將烷基羧酸鹽與非離子表面活性劑，例如多乙氧基化的表面活性劑混合。也可以通過(guò)向熱塑性脂族聚酯中添加非表面活性劑組分，例如增塑劑來(lái)改變必要的加工溫度。例如，當(dāng)加入至聚乳酸組合物中時(shí)，粘度調(diào)節(jié)劑優(yōu)選具有不大于20(TC、優(yōu)選不大于180°C、更優(yōu)選不大于170°C、甚至更優(yōu)選不大于 160°C的熔點(diǎn)。粘度調(diào)節(jié)劑可以便利地與樹(shù)脂在漏斗中或沿著擠出機(jī)的其它位置混合，只要能夠充分混合以形成大致均勻的混合物即可?；蛘?，可以例如使用正位移泵或失重式進(jìn)料機(jī)將粘度調(diào)節(jié)劑直接加入到擠出機(jī)中(無(wú)需預(yù)混配)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)用于細(xì)旦纖維時(shí)，按細(xì)旦纖維的總重量計(jì)，粘度調(diào)節(jié)劑的總存在量為至少0. 25重量％、至少0. 5重量％、至少1. 0重量％或至少2. 0重量％。在需要非常低粘度的熔體和/或優(yōu)選低熔融溫度的某些實(shí)施例中，按細(xì)旦纖維中脂族聚酯聚合物的重量計(jì)，細(xì)旦纖維包含大于2重量％、大于3重量％或者甚至大于5重量％的粘度調(diào)節(jié)劑。對(duì)于熔融加工而言，優(yōu)選的粘度調(diào)節(jié)劑具有較低的揮發(fā)性，并且在加工條件下不會(huì)明顯分解。優(yōu)選的粘度調(diào)節(jié)劑含有不大于10重量％的水、優(yōu)選不大于5重量％的水、更優(yōu)選不大于2重量％并且甚至更優(yōu)選不大于1重量％的水(按Karl Fischer分析法測(cè)定)。 保持低含水量來(lái)防止細(xì)旦纖維中的脂族聚酯或其它水解敏感性化合物水解。粘度調(diào)節(jié)劑可以攜帶在非揮發(fā)性載體中。重要的是，所述載體通常是熱穩(wěn)定的，并且能夠在加工溫度下耐受化學(xué)分解，所述加工溫度可以高達(dá)15(TC、20(TC、25(rC或者甚至高達(dá)300°C。親水性制品的優(yōu)選載體包括聚環(huán)氧烷，例如聚乙二醇、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的無(wú)規(guī)和嵌段共聚物；熱穩(wěn)定的多元醇，例如丙二醇、甘油、聚甘油等。聚環(huán)氧烷/ 聚亞烷二醇可以是直鏈的或支鏈的，這取決于用于進(jìn)行引發(fā)的多元醇。例如，由乙二醇引發(fā)的聚乙二醇將是直鏈的，但是由甘油、三羥甲基丙烷或季戊四醇引發(fā)的聚乙二醇則會(huì)是支鏈的。粘度調(diào)節(jié)劑可以足以改善脂族聚酯的熔融粘度的量存在于熔體擠出纖維中。通常，按脂族聚酯和粘度調(diào)節(jié)劑的組合重量計(jì)，存在的粘度調(diào)節(jié)劑不大于10重量％、優(yōu)選不大于8重量％、更優(yōu)選不大于7%、更優(yōu)選不大于6重量％、更優(yōu)選不大于3重量％、最優(yōu)選不大于2重量％。ν)抗微生物劑可以加入抗微生物組分來(lái)賦予細(xì)旦纖維抗微生物活性。該抗微生物組分是能夠提供至少部分抗微生物活性的組分，即其至少對(duì)一種微生物具有至少一定的抗微生物活性。 優(yōu)選抗微生物組分以足夠大的量存在，以從細(xì)旦纖維中釋放并且殺死細(xì)菌?？刮⑸锝M分還可以是可生物降解的，和/或衍生自可再生資源，如植物或植物產(chǎn)物?？缮锝到獾目刮⑸锝M分可包含至少一種官能鍵，例如可以水解方式或者由酶催化降解的脂或酰胺鍵。
在一些示例性實(shí)施例中，合適的抗微生物組分可選自脂肪酸單酯、脂肪酸二酯、有機(jī)酸、銀化合物、季銨化合物、陽(yáng)離子(共)聚合物、碘化合物，或它們的組合。適用于本發(fā)明的抗微生物組分的其他實(shí)例包括美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0142023中所述的那些。某些抗微生物組分是不帶電荷的，并且具有包含至少7個(gè)碳原子的烷基或烯基烴鏈。對(duì)于熔融加工而言，優(yōu)選的抗微生物組分具有較低的揮發(fā)性，并且在加工條件下不會(huì)分解。優(yōu)選的抗微生物組分含有不大于2重量％的水，并且更優(yōu)選不大于0.10重量％ (按 Karl Fischer分析法測(cè)定)。將含水量保持在低水平，以防止脂族聚酯在擠出過(guò)程中水解。當(dāng)使用時(shí)，抗微生物組分含量(因?yàn)槠錇榧从眯?通常為至少1重量％、2重量％、 5重量％、10重量％并且有時(shí)大于15重量％。在期望低強(qiáng)度的某些實(shí)施例中，抗微生物組分占細(xì)旦纖維的大于20重量％、大于25重量％或甚至大于30重量％。某些抗微生物組分是兩親物，并且可以是表面活性的。例如，某些抗微生物烷基單酸甘油酯是表面活性的。對(duì)于本發(fā)明包含抗微生物組分的某些實(shí)施例，應(yīng)考慮該抗微生物組分與粘度調(diào)節(jié)劑組分不同。vi)顆粒相細(xì)旦纖維還可包含作為纖維內(nèi)的內(nèi)顆粒相或者作為細(xì)旦纖維的表面上或靠近細(xì)旦纖維的表面的外顆粒相存在的有機(jī)和無(wú)機(jī)填料。對(duì)于可植入應(yīng)用而言，可生物降解、可吸收或生物可溶蝕的無(wú)機(jī)填料尤其有吸引力。這些材料可以輔助控制聚合物細(xì)旦纖維的降解速率。例如，多種鈣鹽和磷酸鹽可以是適合的。示例性的生物相容性可吸收填料包括碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、磷酸鈣鈉、磷酸鈣鉀、磷酸四鈣、α-磷酸三鈣、β-磷酸三鈣、磷酸鈣磷灰石、磷酸八鈣、磷酸二鈣、碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、二水合硫酸鈣、半水合硫酸鈣、氟化鈣、檸檬酸鈣、氧化鎂和氫氧化鎂。尤其適合的填料是磷酸三鈣(羥基磷灰石)。其它附加組分包括抗氧化劑、諸如染料和/或顏料之類(lèi)的著色劑、抗靜電劑、熒光增白劑、氣味控制劑、香料和芳香劑、促進(jìn)傷口愈合或其它皮膚活性的活性成分以及它們的
口寸寸οC.尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的制造方法能夠制造取向的細(xì)旦纖維的示例性工藝包括取向膜長(zhǎng)絲形成、熔體紡絲法、叢絲形成、紡粘、濕紡絲和干紡絲。用于制造取向纖維的合適工藝在本領(lǐng)域也是已知的(參見(jiàn)，例如 Ziabicki，Andrzej，F(xiàn)undamentals of Fibre Formation :The Science of Fibre SpinninR and Drawing,ffiley,London, 1976.)。在初始纖維形成期間不必在纖維內(nèi)賦予取向，而是可以在纖維形成之后賦予取向，最普遍的是使用拉延或拉伸處理來(lái)賦予取向。尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可包含基本上為亞微米纖維的細(xì)旦纖維、基本上為微纖維的細(xì)旦纖維或其組合。在一些示例性實(shí)施例中，尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以由與較粗糙的微纖維混合的亞微米纖維形成，這些較粗糙的微纖維為亞微米非織造纖維提供支承結(jié)構(gòu)。支承結(jié)構(gòu)可以提供回彈性和強(qiáng)度以保持以?xún)?yōu)選的低密實(shí)度形式的細(xì)小亞微米纖維。支承結(jié)構(gòu)可以由許多不同的組分單獨(dú)或共同制成。支承組分的實(shí)例包括例如微纖維、 不連續(xù)的取向的纖維、天然纖維、泡沫狀多孔材料和連續(xù)的或不連續(xù)的非取向的纖維。亞微米纖維通常很長(zhǎng)，盡管其一般被認(rèn)為是不連續(xù)的。亞微米纖維的較長(zhǎng)長(zhǎng)度 (與人造短纖維的有限長(zhǎng)度相比之下，長(zhǎng)度與直徑的比率接近無(wú)窮大)使其更好地保持在微纖維基質(zhì)內(nèi)。亞微米纖維通常為有機(jī)的并且為聚合物型的，常常在分子上為與微纖維相同的聚合物。當(dāng)亞微米纖維流和微纖維流合并時(shí)，亞微米纖維在微纖維當(dāng)中變成分散的?？梢垣@得相當(dāng)均一的混合物，特別是在x-y維度上，或者幅材的平面中，Z維度上的分布由特定工藝步驟控制，例如對(duì)距離、角度以及合并流的質(zhì)量和速度的控制。包含在本發(fā)明的共混非織造復(fù)合纖維幅材中的亞微米纖維與微纖維的相對(duì)量可根據(jù)幅材的預(yù)期用途而有所變化。有效量，即有效實(shí)現(xiàn)所需性能的量，在重量上不需要很大。通常微纖維占幅材纖維的至少1重量％且不大于約75重量％。由于微纖維的表面積大，所以很小的重量即可以實(shí)現(xiàn)所需的性能。就包含很少微纖維的幅材而言，微纖維一般占幅材的纖維表面積的至少5%、更通常占纖維表面積的10%或20%或更多。本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特別優(yōu)點(diǎn)是能夠向所需應(yīng)用(例如過(guò)濾或隔熱或隔音)提供小直徑纖維。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，形成微纖維流，并單獨(dú)形成亞微米纖維流，并將亞微米纖維流添加到微纖維流中以形成尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中， 形成亞微米纖維流，并單獨(dú)形成微纖維流，并將微纖維流添加到亞微米纖維流中以形成尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。在這些示例性實(shí)施例中，亞微米纖維流和微纖維流中的任何一者或兩者為取向的。在另外的實(shí)施例中，形成取向亞微米纖維流，并將不連續(xù)的微纖維添加到亞微米纖維流中，如使用美國(guó)專(zhuān)利No. 4，118，531 (Hauser)中所述的工藝。在一些示例性實(shí)施例中，制備尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的方法包括通過(guò)混合纖維流法、水刺法、濕法成網(wǎng)法、叢絲形成法或它們的組合將亞微米纖維組和微纖維組結(jié)合成尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。在將亞微米纖維組與微纖維組結(jié)合時(shí)，可以使用一種類(lèi)型或所述兩種類(lèi)型纖維的多個(gè)流，并可以按任何順序結(jié)合這些流。這樣，可以形成非織造復(fù)合纖維幅材，從而顯示具有多種所需的濃度梯度和/或分層結(jié)構(gòu)。例如，在某些示例性實(shí)施例中，亞微米纖維組可以與微纖維組結(jié)合以形成不均一的纖維混合物。在其它示例性實(shí)施例中，可以將亞微米纖維組形成為包含微纖維組的墊層上的覆蓋層。在某些其它示例性實(shí)施例中，可以將微纖維組形成為包含亞微米纖維組的墊層上的覆蓋層。在其它示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)使亞微米纖維組沉積到支承層上來(lái)形成非織造纖維制品，支承層任選包含微纖維，以便在支承層或基底上形成亞微米纖維組。該方法可以包括下述步驟，其中使支承層(任選包含聚合物微纖維)穿過(guò)中值纖維直徑不大于1微米 (μπι)的亞微米纖維的纖維流。在穿過(guò)纖維流的同時(shí)，可以將亞微米纖維沉積到支承層上， 以便使其暫時(shí)地或永久性地粘合到支承層。當(dāng)纖維沉積到支承層時(shí)，纖維可以可任選地相互粘合，并且可以進(jìn)一步同時(shí)在該支承層上硬化。在某些目前優(yōu)選的實(shí)施例中，將亞微米纖維組與任選支承層結(jié)合，該支承層包括微纖維組的至少一部分。在其它目前優(yōu)選的實(shí)施例中，將亞微米纖維組與任選支承層結(jié)合， 隨后將該亞微米纖維組與微纖維組的至少一部分結(jié)合。1.亞微米纖維的形成可以使用許多工藝來(lái)制備和沉積亞微米纖維，包括但不限于熔噴、熔體紡絲法或它們的組合。特別適合的工藝包括但不限于在如下專(zhuān)利中公開(kāi)的工藝美國(guó)專(zhuān)利 No. 3，874，886 (Levecque 等人)、No. 4，363，646 (Torobin)、No. 4，536，361 (Torobin)、 No. 5，227，107 (Dickenson 等人)、Νο· 6，183，670 (Torobin)、Νο· 6，743，273 (Chung 等人)和 No. 6，800，226 (Gerking)，以及 DE 19929709C2 (Gerking)。
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用于形成亞微米纖維的合適工藝還包括電紡工藝，例如在美國(guó)專(zhuān)利 No. 1，975，504 (Formhals)中所述的那些工藝。在美國(guó)專(zhuān)利 No. 6，114，017 (Fabbricante 等人)、No. 6，382，526B1 (Reneker 等人)和 No. 6，861，025B2 (Erickson 等人)中描述了其它合適的用于形成亞微米纖維的工藝。制備本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的方法可以用于形成包含由任何上述聚合物材料形成的纖維的亞微米纖維組分。通常，亞微米纖維成形方法步驟涉及在約 130°C至約350°C的范圍的熔體擠出溫度下熔體擠出可熱成形的材料。模具組件和/或共軸噴絲頭組件(參見(jiàn)例如以上提及的Torobin工藝)包括一組噴絲頭和/或共軸噴絲頭，熔化的可熱成形的材料通過(guò)這組噴絲頭和/或共軸噴絲頭擠出。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，共軸噴絲頭組件包括一組共軸噴絲頭，這組共軸噴絲頭形成為陣列，以便將多個(gè)纖維流擠壓到支承層或基底上。參見(jiàn)，例如美國(guó)專(zhuān)利No. 4，536，361 (圖2)和No. 6，183，670 (

圖1-2) 02.微纖維的形成許多工藝可以用于制備和沉積微纖維，包括但不限于熔噴、熔體紡絲法、長(zhǎng)絲擠出、叢絲形成、紡粘法、濕紡絲、干紡絲，或它們的組合。在美國(guó)專(zhuān)利 No. 6，315，806 (Torobin)、Νο· 6，114，017 (Fabbricante 等人)、Νο· 6，382，526Β1 (Reneker 等人)和No. 6，861，025B2 (Erickson等人)中描述了用于形成微纖維的合適工藝。或者，可以使用例如在美國(guó)專(zhuān)利No. 4，118，531 (Hauser)中所述的工藝將一組微纖維形成或轉(zhuǎn)變?yōu)槎汤w維，并與一組亞微米纖維結(jié)合。在某些示例性實(shí)施例中，微纖維組包含粘合微纖維的幅材，其中如下所述，使用熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑、水刺、針刺、壓延或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)粘結(jié)。 3.本領(lǐng)域已知多種設(shè)備和技術(shù)用于熔融加工聚合物細(xì)旦纖維。例如，在如下美國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)了這類(lèi)設(shè)備和技術(shù):No. 3，565，985 (Schrenk等人)；No. 5，427，842 (Bland等人)； No. 5，589，122 和 No. 5，599，602 (Leonard)；以及 No. 5，660, 922 (Henidge 等人)。熔融加工設(shè)備的實(shí)例包括但不限于用于熔融加工本發(fā)明的細(xì)旦纖維的擠出機(jī)(單螺桿和雙螺桿)、 Banbury混和機(jī)和Brabender擠出機(jī)。(BMF)熔噴工藝是一種形成分子非取向纖維的非織造幅材的具體示例性方法，在該方法中讓聚合物流體(熔融的或作為溶液)擠出通過(guò)一排或多排孔，然后被高速氣體射流撞擊。所述氣體射流通常是受熱氣體，夾帶并拉動(dòng)所述聚合物流體，并輔助將聚合物凝固成纖維。隨后在實(shí)心或多孔表面上收集固體纖維的非織造幅材。該工藝由Van Wente描述 ^t"Superfine Thermoplastic Fibers", Industrial Engineering Chemistry，第48卷，第 1342-1346頁(yè)中。一種改進(jìn)版本的熔噴工藝由Buntin等人描述在美國(guó)專(zhuān)利No. 3，849，241 中。作為用于制造細(xì)旦纖維的示例性BMF工藝的一部分，熔體形式的熱塑性聚酯和聚丙烯可以相對(duì)于任選的粘度調(diào)節(jié)劑以充分的量進(jìn)行混合，從而產(chǎn)生具有如上文所述的平均直徑特性的細(xì)旦纖維?？梢栽跀D出機(jī)中混合細(xì)旦纖維的成分并運(yùn)送通過(guò)該擠出機(jī)以得到聚合物，優(yōu)選在所述熔體中基本上沒(méi)有聚合物降解或不受控的副反應(yīng)。處理溫度足以混合所述可生物降解的脂族聚酯和粘度調(diào)節(jié)劑，并允許擠出聚合物?？赡艿慕到夥磻?yīng)包括酯交換反應(yīng)、水解、斷鏈和自由基鏈限定纖維，并且加工條件應(yīng)當(dāng)最大程度地減少此類(lèi)反應(yīng)。
本發(fā)明中的粘度調(diào)節(jié)劑無(wú)需以純態(tài)加入到纖維擠出工藝中。在擠出前，粘度調(diào)節(jié)劑可以與脂族聚酯或其他材料配混。通常，在擠出前，當(dāng)諸如粘度調(diào)節(jié)劑之類(lèi)的添加劑配混時(shí)，它們是在比最終纖維所需的濃度更高的濃度下配混。高濃度化合物被稱(chēng)為母料。當(dāng)使用母料時(shí)，通常在進(jìn)入纖維擠出工藝之前，用純聚合物稀釋該母料。母料中可以存在多種添加劑，并且在纖維擠出工藝中可以使用多種母料?？傻靡嬗谑褂萌绫疚奶峁┑恼扯日{(diào)節(jié)劑的替代形式的熔噴工藝在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0160861中有所描述。根據(jù)微纖維和亞微米纖維的狀況，在收集期間纖維之間會(huì)發(fā)生某些粘結(jié)。然而，通常在收集的幅材中的微纖維之間需要進(jìn)一步粘結(jié)，以提供具有所需抱合力的基質(zhì)，從而使該幅材更容易處理且能夠更好地將亞微米纖維保持在基質(zhì)內(nèi)(“粘結(jié)”纖維意指將纖維牢固粘附在一起，以便當(dāng)幅材經(jīng)受正常處理時(shí)纖維一般不會(huì)分開(kāi))。可使用在點(diǎn)粘結(jié)工藝中施加熱和壓力或通過(guò)平滑壓延輥的常規(guī)粘結(jié)技術(shù)，但此類(lèi)工藝可能會(huì)引起不期望的纖維變形或幅材壓縮。在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0038976中教導(dǎo)了一種用于粘結(jié)微纖維的更優(yōu)選的技術(shù)。執(zhí)行這種技術(shù)的裝置在附圖的圖1、圖5和圖 6中示出。簡(jiǎn)而概之，如應(yīng)用于本發(fā)明，這種優(yōu)選的技術(shù)涉及使收集的微纖維和亞微米纖維的幅材經(jīng)受受控加熱和淬火操作，該操作包括a)迫使這樣的氣體流穿過(guò)幅材其被加熱至足以使微纖維軟化的溫度以使微纖維在纖維交叉點(diǎn)處粘結(jié)在一起(如在足夠的交叉點(diǎn)處形成粘著或粘合基質(zhì))，施加該受熱流的離散時(shí)間太短以致于不會(huì)完全熔化纖維；和b) 立即迫使不高于受熱流至少50°C的溫度的氣體流穿過(guò)幅材以對(duì)纖維進(jìn)行淬火(如在上面提及的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0038976中所定義的，“迫使”意指將正常室壓之外的力施加于氣體流以推進(jìn)該流穿過(guò)幅材；“立即”意指作為同一操作的一部分，即在下一處理步驟之前當(dāng)將幅材纏繞成卷時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)儲(chǔ)存居間時(shí)間)。作為縮略術(shù)語(yǔ)，該技術(shù)被稱(chēng)為淬火流體加熱技術(shù)，并且所述設(shè)備被稱(chēng)為淬火流體加熱器。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，在粘結(jié)操作期間亞微米微纖維基本上不會(huì)熔融或失去其纖維結(jié)構(gòu)，但仍保持為具有其原纖維尺寸的離散微纖維。不希望被任何特定理論束縛，本申請(qǐng)人相信亞微米纖維與微纖維相比具有不同的更少的結(jié)晶形態(tài)，我們推理，在亞微米纖維進(jìn)行熔化之前，在亞微米纖維內(nèi)晶體生長(zhǎng)時(shí)，粘結(jié)操作期間施加于幅材的有限熱量被耗盡。無(wú)論此理論正確與否，微纖維的粘結(jié)在亞微米纖維基本沒(méi)有熔化或畸變的情況下確實(shí)發(fā)生，并可以有利于成品幅材的性能。在上述美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0038976中更為詳細(xì)教導(dǎo)的所述方法的變型， 利用了在微纖維內(nèi)存在的兩種不同種類(lèi)的分子相一一種稱(chēng)為微晶表征分子相(因?yàn)橄鄬?duì)大量地存在鏈延長(zhǎng)的或應(yīng)變誘導(dǎo)的結(jié)晶域)，第二種稱(chēng)為非晶態(tài)表征相(因?yàn)橄鄬?duì)大量地存在較低晶序的域(即非鏈延長(zhǎng)的)和非晶域，盡管后者可以具有程度不足以結(jié)晶的某些晶序或取向)。這兩種不同類(lèi)型的相，無(wú)需具有輪廓鮮明的邊界并且可以相互以混合物形式存在，具有不同類(lèi)型的性質(zhì)，包括不同的熔融和/或軟化特性以較大量地存在鏈延長(zhǎng)的結(jié)晶域?yàn)樘卣鞯牡谝幌嗟娜刍瘻囟?即鏈延長(zhǎng)的結(jié)晶域的熔點(diǎn))高于第二相熔化或軟化的溫度(例如，被較低晶序的結(jié)晶域的熔點(diǎn)變化的非晶域的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)。在所述方法的上述變型中，加熱在一定溫度下進(jìn)行，加熱時(shí)間足以使纖維的非晶態(tài)表征相熔化或軟化，同時(shí)微晶表征相仍保持不熔化。一般來(lái)講，受熱的氣體流的溫度高于纖維的聚合材料的起始熔化溫度。在加熱后，迅速對(duì)幅材實(shí)施上述淬火。發(fā)現(xiàn)在這樣的溫度下對(duì)收集的幅材的處理引起微纖維在形態(tài)學(xué)上變得精細(xì)，這可以理解如下(我們不希望被我們?cè)诒疚牡摹袄斫狻眱?nèi)容所束縛，這些內(nèi)容一般涉及某些理論上的考慮)。就非晶態(tài)特征相而言，易受不期望的(妨礙軟化的)晶體生長(zhǎng)影響的相中的分子材料的量不如處理前的量多。非晶態(tài)表征相被理解為已經(jīng)歷過(guò)一種分子結(jié)構(gòu)的凈化或減少，這將導(dǎo)致在熱粘結(jié)操作期間常規(guī)未處理過(guò)的纖維結(jié)晶度的不可取的增加。本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例的處理過(guò)的纖維可以能夠進(jìn)行某種“可重復(fù)的軟化”，意指當(dāng)纖維在比會(huì)引起整根纖維熔化的溫度范圍更低的溫度范圍內(nèi)暴露于升溫和降溫的循環(huán)時(shí)，該纖維(尤其是該纖維的非晶態(tài)表征相)將某種程度上發(fā)生軟化和再硬化的重復(fù)循環(huán)。在實(shí)際術(shù)語(yǔ)中，可重復(fù)的軟化表示可加熱處理過(guò)的幅材(由于經(jīng)加熱和淬火處理，一般顯示具有可用的粘結(jié))，以引起纖維的進(jìn)一步自生粘結(jié)。軟化和再硬化循環(huán)不能無(wú)限地持續(xù)，一般來(lái)講足夠的是，可以通過(guò)暴露于熱量之下使纖維初始粘結(jié)，如在熱處理期間根據(jù)本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例，然后再次加熱以引起再軟化和進(jìn)一步的粘結(jié)，或(如果需要)進(jìn)行其它操作，例如壓延或再成形。例如，利用具有改善的纖維粘結(jié)能力(盡管在這樣的情況下，粘結(jié)不限于自生粘結(jié))，可以將幅材壓延成光滑表面或給定非平面形狀，如模制到面罩中。在幅材粘結(jié)、壓延、成形或其它類(lèi)似的操作期間，雖然非晶態(tài)表征(或粘結(jié))相具有所述的軟化作用，但纖維的微晶表征相也可以具有重要的作用，即增強(qiáng)纖維的基本纖維結(jié)構(gòu)。由于微晶表征相的熔點(diǎn)高于非晶表征相的熔點(diǎn)/軟化點(diǎn)，在粘結(jié)或類(lèi)似操作期間，微晶表征相一般可以保持不熔化，并因此保持基質(zhì)完好，該基質(zhì)在整個(gè)纖維上延伸并支承纖維結(jié)構(gòu)和纖維尺寸。因而，盡管在自生粘結(jié)操作中加熱幅材可以導(dǎo)致纖維通過(guò)在纖維交叉點(diǎn)處經(jīng)歷某些流動(dòng)和聚結(jié)而熔接在一起，但基本離散纖維結(jié)構(gòu)基本上在交叉和粘結(jié)之間的纖維長(zhǎng)度上得以保持；優(yōu)選地，纖維的橫截面在操作過(guò)程中形成的交叉或粘結(jié)之間的纖維長(zhǎng)度上保持不變。相似地，盡管對(duì)幅材進(jìn)行壓延會(huì)引起纖維因壓延操作中的壓力和熱而被重新構(gòu)造 (從而導(dǎo)致纖維永久性地保持其在壓延期間被壓成的形狀，并使該幅材的厚度更均一)，但纖維一般來(lái)講一直為不連續(xù)纖維，并隨后保持所需的幅材孔隙度、過(guò)濾和絕緣性質(zhì)。淬火的目的之一是要在包含于幅材中的微纖維發(fā)生不需要的變化之前抽取熱量。 淬火的另一個(gè)目的是要迅速地從幅材和纖維中移除熱量，從而限制在纖維中隨后進(jìn)行的結(jié)晶或分子排序的程度和性質(zhì)。通過(guò)從熔化/軟化狀態(tài)快速淬火至硬化狀態(tài)，該非晶表征相被認(rèn)為凝固成更為純化的結(jié)晶形式，纖維中可妨礙軟化或可重復(fù)的軟化的分子物質(zhì)減少了。盡管對(duì)大多數(shù)目的來(lái)說(shuō)淬火是非常優(yōu)選的，但對(duì)某些目的來(lái)說(shuō)，淬火可能不是絕對(duì)需要的。為了實(shí)現(xiàn)淬火，有利地使整體通過(guò)處于不大于標(biāo)稱(chēng)熔點(diǎn)至少50°C的溫度下的氣體進(jìn)行冷卻；而且淬火氣體有利地施用大約至少1秒的時(shí)間(標(biāo)稱(chēng)熔點(diǎn)經(jīng)常由聚合物供應(yīng)商確定；其也可以用差示掃描量熱法進(jìn)行確認(rèn)，并且為了本文的目的，聚合物的“標(biāo)稱(chēng)熔點(diǎn)”定義為在聚合物的熔融區(qū)域中二次熱的總熱流DSC圖中的峰最大值，如果在該區(qū)域中僅存在一個(gè)最大值的話(huà)；并且如果存在不止一個(gè)最大值，則表明不止一個(gè)熔點(diǎn)(例如，由于存在兩種不同的結(jié)晶相)，作為出現(xiàn)最高幅度的熔融峰的溫度)。在任何情況下，淬火氣體或其它流體都具有足以快速硬化纖維的熱容量。本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，與存在于全為亞微米纖維層中的亞微米纖維相比，微纖維幅材內(nèi)保持的亞微米纖維可以更好地免于被壓緊。微纖維一般比亞微米纖維更大、更硬且更強(qiáng)效，并且它們可以由不同于微纖維的材料制成。亞微米纖維和施加壓力的對(duì)象之間存在的微纖維可以限制將壓碎力施加在亞微米纖維上。尤其是就可相當(dāng)易碎的亞微米纖維而言，本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例可以提供的增加的抗壓緊或壓碎性提供了重要的有益效果。即使當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的幅材經(jīng)受壓力時(shí)，如在大型儲(chǔ)存卷筒中被卷起來(lái)或在二次處理中，根據(jù)本發(fā)明的幅材也可提供良好的耐壓縮性，否則對(duì)于過(guò)濾器來(lái)說(shuō)，可能導(dǎo)致壓降增大以及裝載性能變差。微纖維的存在也可以增加其它特性，例如幅材強(qiáng)度、剛度和處理特性?？墒估w維的直徑受到調(diào)控，從而得到需要的過(guò)濾、吸聲和其它特性。例如，可能理想的是，微纖維的中值直徑為5至50微米(μ m)，亞微米纖維的中值直徑為0. 1 μ m至不大于1 μ m，例如，0. 9 μ m。微纖維的中值直徑優(yōu)選為5 μ m至50 μ m，而亞微米纖維的中值直徑優(yōu)選為0. 5 μ m至不大于1 μ m,例如，0. 9 μ m。如前面所述，本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例對(duì)于將非常小的微纖維(例如中值直徑為Iym至約2μπι的超細(xì)微纖維)與亞微米纖維結(jié)合可能是特別有用的。此外，如上所述， 可能理想的是，形成遍及幅材的梯度，例如按照亞微米纖維與微纖維在幅材的整個(gè)厚度上的相對(duì)比例形成遍及幅材的梯度，這可通過(guò)改變處理?xiàng)l件如空氣速度或亞微米纖維流的質(zhì)量比或微纖維流和亞微米纖維流的交叉處的幾何形狀(包括模具距微纖維流的距離和亞微米纖維流的角度)來(lái)實(shí)現(xiàn)。亞微米纖維在根據(jù)本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的一個(gè)邊緣附近的較高濃度對(duì)于氣體和/或液體過(guò)濾應(yīng)用可能特別有利。在制備根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施例的微纖維或亞微米纖維時(shí)，可以通過(guò)熔化紡絲擠出頭或熔噴模具的不同噴絲孔擠出不同的成纖材料，以便制備包含纖維混合物的幅材。還可用各種工序?qū)Τ叽缟戏€(wěn)定的非織造纖維幅材充電以提高其過(guò)濾能力，參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利 No.5，496，507(Angadjivand)。如果可由亞微米纖維本身制備幅材，這樣的幅材易損且薄弱。然而，通過(guò)將亞微米纖維組與微纖維組合并成粘著的、粘合的、取向的復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)，可以獲得強(qiáng)效的自支承幅材或片狀材料，其可以具有或不具有任選支承層。除了上述制備尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的方法之外，還可以對(duì)形成后的幅材進(jìn)行以下處理步驟中的一個(gè)或多個(gè)(1)使尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材沿著朝進(jìn)一步加工操作的處理通道前進(jìn)；(2)使一個(gè)或多個(gè)額外的層接觸亞微米纖維組分、微纖維組分和/或任選支承層的外表面；(3)壓延尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材；(4)用表面處理劑或其他組合物(如阻燃劑組合物、粘合劑組合物或印刷層)涂覆尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材；(5)使尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材附接到紙板或塑料管；(6)將尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材卷繞成卷的形式；
(7)切開(kāi)尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材以形成兩個(gè)或更多個(gè)窄帶卷和/或多個(gè)窄帶片材；(8)將尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材放置在模具中并將尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材模制成新形狀；(9)將隔離襯墊施加至暴露的任選的壓敏粘合劑層上，如果存在的話(huà)；以及(10)通過(guò)粘合劑或包括但不限于夾片、托架、螺栓/螺桿、釘子和條帶的任何其它附著裝置將尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材附接到另一基底。P.由尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材形成的制品本發(fā)明還涉及在多種應(yīng)用中使用本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的方法。 在又一方面，本發(fā)明涉及一種制品，該制品包含根據(jù)本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材。在示例性實(shí)施例中，制品可以用作氣體過(guò)濾制品、液體過(guò)濾制品、吸聲制品、隔熱制品、 表面清潔制品、細(xì)胞生長(zhǎng)載體制品、藥物遞送制品、個(gè)人衛(wèi)生制品、牙齒衛(wèi)生制品、手術(shù)單、 手術(shù)設(shè)備隔離蓋布、手術(shù)服、醫(yī)用服、衛(wèi)生保健病人服、圍裙或其他衣著、消毒裹布、擦拭物、 農(nóng)用織物、食品包裝、包裝或傷口敷料制品。例如，由于密實(shí)度低而導(dǎo)致壓降減小，本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材在氣體過(guò)濾應(yīng)用中可能是有利的。降低亞微米纖維幅材的密實(shí)度一般來(lái)講將使其壓降減小。 也可導(dǎo)致在本發(fā)明的密實(shí)度低的亞微米尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材加載顆粒時(shí)較低的壓降增大。部分由于細(xì)小亞微米纖維幅材的密實(shí)度較高，所以與用于形成較粗糙的微纖維幅材的技術(shù)相比，目前用于形成加載顆粒的亞微米纖維的技術(shù)所產(chǎn)生的壓降高得多。另外，由于亞微米纖維可以提供改進(jìn)的顆粒捕集效率，所以在氣體過(guò)濾中使用亞微米纖維還可能特別有利。特別是，亞微米纖維可以比較粗纖維更好地捕集直徑小的氣載顆粒。例如，亞微米纖維可以更有效地捕集具有小于約1000納米(nm)、更優(yōu)選小于約 500nm、甚至更優(yōu)選小于約lOOnm、最優(yōu)選低于約50nm的維度的氣載顆粒。例如這樣的氣體過(guò)濾器可能特別有用于個(gè)人保護(hù)呼吸器；加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)過(guò)濾器；汽車(chē)空氣過(guò)濾器(例如，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣清潔器、汽車(chē)廢氣過(guò)濾、汽車(chē)乘客隔室空氣過(guò)濾)；和其他氣體-顆粒過(guò)濾應(yīng)用。包含本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材形式的亞微米纖維的液體過(guò)濾器也可以具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在保持用于捕集亞微米纖維、液載顆粒的小孔尺寸的同時(shí)改進(jìn)深度加載。這些性質(zhì)通過(guò)允許過(guò)濾器捕集測(cè)試用顆粒中的更多者而不發(fā)生堵塞來(lái)改進(jìn)加載性能。本發(fā)明的含纖維的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材也可以是用于支承膜的優(yōu)選基底。密實(shí)度低的細(xì)小纖維幅材可充當(dāng)膜的物理支承，但也可充當(dāng)深度預(yù)過(guò)濾器，從而提高膜的壽命。使用這種系統(tǒng)可充當(dāng)高效的對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)的膜。這種膜的應(yīng)用包括離子濾出、超濾、反滲透、選擇性粘結(jié)和/或吸附以及燃料電池傳送和反應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材也可以是用于促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的可用合成基質(zhì)。具有細(xì)小亞微米纖維的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)可以是模擬天然存在系統(tǒng)，并促進(jìn)更類(lèi)似于體內(nèi)的行為。這與目前的產(chǎn)品(例如可得自Donaldson Corp. (Minneapolis, Minnesota)的 Donaldson ULTRA-WEB 合成ECM)相反，在所述目前的產(chǎn)品中，高密實(shí)度的纖維幅材充當(dāng)合成支承膜，在纖維基質(zhì)內(nèi)有很少或沒(méi)有細(xì)胞滲透。
本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材所提供的結(jié)構(gòu)也可以是有效的用于表面清潔的擦拭物，其中亞微米細(xì)旦纖維形成柔軟的擦拭物，而低密實(shí)度可具有提供清潔劑貯存器和用于捕獲碎屑的大孔體積的優(yōu)點(diǎn)。就隔音和隔熱應(yīng)用而言，提供低密實(shí)度形式的細(xì)小亞微米纖維通過(guò)以下方式改進(jìn)吸聲度暴露亞微米纖維表面積中的更多者，以及特別地通過(guò)對(duì)于給定基重允許使用較厚的幅材來(lái)改進(jìn)低頻率吸聲度。在隔熱應(yīng)用中，特別地，含有亞微米纖維的亞微米細(xì)旦纖維隔離材料將具有柔軟感和高懸垂性，同時(shí)提供用于捕獲隔離空氣的密實(shí)度極低的幅材。在一些實(shí)施例中，非織造幅材可包含中空纖維，或含有氣體空隙的長(zhǎng)絲或纖維。紡粘工藝可用于制備連續(xù)的中空纖維或含有空隙的長(zhǎng)絲的非織造織物，其特別用于隔音和隔熱；所述空隙可允許改善聲音阻尼、降低導(dǎo)熱性以及降低尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材和由其制得的制品的重量。在這類(lèi)隔音和/或隔熱制品的用途的一些實(shí)施例中，整個(gè)區(qū)域可以被單獨(dú)提供的或提供在支承層上的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例制得的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材所包圍。含有尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的支承結(jié)構(gòu)和纖維可以、但無(wú)需彼此均質(zhì)分散。在抗震性、回彈力和用于不對(duì)稱(chēng)加載的過(guò)濾器加載從而得到孔尺寸范圍、密度更高的區(qū)域、外部皮膚或流動(dòng)通道方面可能是有利的。細(xì)旦纖維可特別用于制備吸收或排斥脂族聚酯的非織造服和層疊薄膜蓋布，其用于外科手術(shù)以及個(gè)人護(hù)理吸收物，例如女性衛(wèi)生墊、尿布、失禁襯墊、擦拭物、流體過(guò)濾器、隔離材料等等。本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例還提供了由細(xì)旦纖維的織物和幅材制成的可用制品，包括醫(yī)用蓋布、醫(yī)療服、圍裙、過(guò)濾介質(zhì)、工業(yè)擦拭物以及個(gè)人護(hù)理和家庭護(hù)理產(chǎn)品如尿布、面巾紙、擦面紙、濕擦拭物、干擦拭物，一次性吸收制品和衣服，例如一次性和可重復(fù)使用的衣服，包括嬰兒尿布或者訓(xùn)練褲、成人失禁產(chǎn)品、諸如衛(wèi)生棉和衛(wèi)生護(hù)墊等之類(lèi)的女性衛(wèi)生產(chǎn)品。本發(fā)明的細(xì)旦纖維還可以用于生產(chǎn)隔熱材料以及隔音材料，所述隔熱材料用于衣服，如外套、夾克、手套、保暖內(nèi)褲、靴子等等。在另一方面，本發(fā)明提供了多層的、可吸收含水液體的制品，其包括水性介質(zhì)不可透過(guò)的背襯片。例如很重要地，一些手術(shù)單是液體不可透過(guò)的，以防止被吸附進(jìn)上層中的液體芯吸到達(dá)皮膚表面，在皮膚表面，液體會(huì)被皮膚上的細(xì)菌所污染。在其它實(shí)施例中，所述構(gòu)造還可包括水性介質(zhì)可透過(guò)的上層，以及水性液體吸收(即親水的)層，該水性液體吸收層由并置其間的可用于例如構(gòu)造一次性尿布、擦拭物或毛巾、衛(wèi)生巾和失禁襯墊的如上所述的幅材或織物構(gòu)造。在又一方面，單層或多層的防水制品，例如外科手術(shù)或醫(yī)用服或圍裙可以至少部分地由本文所述的細(xì)旦纖維幅材形成，并且具有防水性流體的性質(zhì)。例如，SMS幅材可形成為至少在M (熔噴的吹塑微纖維)層中具有細(xì)旦纖維，但是細(xì)旦纖維也可包含在S (紡粘層) 中。M層可以進(jìn)一步在其中摻入排斥性添加劑，如含氟化合物。以這種方式，使衣服排斥流體以避免吸收可能含有病原性微生物的血液或其他體液?；蛘?，可以用排斥性涂飾劑如含氟化合物對(duì)幅材進(jìn)行后處理。在又一方面，可以形成用于在外科手術(shù)或者其它需要無(wú)菌工具的程序之前包裹干凈儀器的裹布。這些裹布允許諸如蒸汽、環(huán)氧乙烷、過(guò)氧化氫等之類(lèi)的消毒氣體透過(guò)，但是其不允許細(xì)菌透過(guò)。它們可由單層或多層水性排斥制品制成，例如消毒裹布可以至少部分地由本文所述的細(xì)旦纖維幅材形成，并且具有排斥水性流體的性質(zhì)。例如，SMS、SMMS或其它非織造構(gòu)造幅材可以成形為至少在M(熔噴的吹塑微纖維)層具有細(xì)旦纖維，但是細(xì)旦纖維還可以包含在S(紡粘層)層中。M層可以進(jìn)一步在其中或其上摻入排斥性添加劑，如含氟化合物。優(yōu)選的含氟化合物包含具有至少4個(gè)碳原子的全氟烷基。這些含氟化合物可以是小分子、低聚物或聚合物。合適的含氟化合物可見(jiàn)于美國(guó)專(zhuān)利No. 6，127，485 (Klim等人) 和No. 6，262，180 (Klun等人)。其他合適的排斥劑可以包括2008年6月12日提交的美國(guó)序列號(hào)61/061，091以及PCT公報(bào)號(hào)WO 2009/152349中公開(kāi)的含氟化合物和有機(jī)硅液排斥劑。在一些實(shí)例中，碳?xì)浠衔镄团懦鈩┛梢允沁m合的。由本文所述的這樣的單層或多層排斥性制品構(gòu)造的消毒裹布具有消毒裹布所需的所有性質(zhì)；即，在其包封的制品的消毒過(guò)程中(以及干燥或通風(fēng)過(guò)程中)透過(guò)蒸汽或環(huán)氧乙烷或其他氣態(tài)消毒劑，在儲(chǔ)存過(guò)程中排斥液體水以避免裹布的內(nèi)容物被水載污染物污染，并且在消毒包裝的儲(chǔ)存過(guò)程中對(duì)于空氣-或水-載微生物的污染形成曲折的路徑屏障。通過(guò)用多種化合物處理可以使本發(fā)明的示例性實(shí)施例的細(xì)旦纖維幅材更具排斥性。例如，織物可以在形成幅材后進(jìn)行表面處理，該處理包括固體石蠟、脂肪酸、蜂蠟、有機(jī)硅、含氟化合物以及它們的組合。例如，可以如美國(guó)專(zhuān)利No. 5，027，803 ；No. 6，960，642 ；和 No. 7，199，197中所公開(kāi)的那樣，施用排斥性涂飾劑。排斥性涂飾劑也可以是熔體添加劑，例如美國(guó)專(zhuān)利No. 6，262，180中所述的那些。含有本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的制品可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的用于由聚合物樹(shù)脂制造產(chǎn)品如聚合物片材的工藝制得。對(duì)于許多應(yīng)用而言，可以將這類(lèi)制品置于23°C的水中，而在浸泡2小時(shí)并干燥后基本上沒(méi)有喪失物理完整性(例如，拉伸強(qiáng)度)。 通常，這些制品含少量水，或者不含水。擠出、注?；蛉軇茶T之后的制品中的含水量通常不大于10重量％、優(yōu)選不大于5重量％、更優(yōu)選不大于1重量％、最優(yōu)選不大于0. 2重量％。可以由本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材制成的制品可以包括醫(yī)用蓋布和醫(yī)用服，包括外科手術(shù)單、操作單、塑料特制簾、切割簾、屏蔽簾、屏蔽服、SMS、SMMS或者其他非織造衣服、SMS、SMMS或者其他非織造消毒裹布等、傷口敷料、傷口吸收劑、傷口接觸層、用于吸收手術(shù)過(guò)程中的血液和體液的外科手術(shù)海綿、外科手術(shù)植入物和其他醫(yī)用裝置。由本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材制成的制品可以通過(guò)溶劑、熱或超聲方式熔接在一起以及熔接至其他相容制品。本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以與其他材料聯(lián)用以形成諸如皮/芯材料、層合體、兩種或更多種材料的化合物結(jié)構(gòu)或用作各種醫(yī)用裝置上的涂層的構(gòu)造。本文所述的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以在外科手術(shù)海綿的制造中特別有用。本發(fā)明的一些優(yōu)選的親水性表面活性添加劑可以允許織物以及由其制造的膜的粘合、熱和/或超聲粘結(jié)。本發(fā)明的示例性的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以特別適用于手術(shù)單和手術(shù)服。含有本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的示例性非織造幅材和片材可被熱封以形成強(qiáng)烈粘結(jié)，從而允許特制簾的制造；可以由可再生資源制成，這在一次性產(chǎn)品中可以是重要的；并且可具有高的表面能以允許在非織造布的情況下具有潤(rùn)濕性和流體吸收性。在其它的應(yīng)用中，可能需要低表面能以賦予流體排斥性。
30
據(jù)信，本發(fā)明的某些尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材可以用Y射線(xiàn)或電子束消毒， 而物理強(qiáng)度沒(méi)有顯著的損失(在暴露于來(lái)自鈷Y輻射源的2. 5毫拉德的γ射線(xiàn)下，并在 23° _25°C下老化7天后，1密爾厚的膜的拉伸強(qiáng)度下降不超過(guò)20%，并優(yōu)選不超過(guò)10%)。本發(fā)明的一些示例性的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的親水特性可以通過(guò)提高吸收性來(lái)改善諸如傷口和外科手術(shù)敷料之類(lèi)的制品。如果細(xì)旦纖維用于傷口敷料背襯膜中，則可以用各種粘合劑部分地(例如，區(qū)或圖案)涂布或者完全涂布所述膜，所述粘合劑包括但不限于壓敏粘合劑(PSA)，例如丙烯酸類(lèi)和嵌段共聚物粘合劑、水凝膠粘合劑、水性膠體粘合劑和泡沫粘合劑。PSA可以具有相對(duì)較高的濕蒸汽透過(guò)率，以允許水分蒸發(fā)。合適的壓敏粘合劑包括基于丙烯酸酯、聚氨酯、KRATON和其它嵌段共聚物的粘合劑、有機(jī)硅、橡膠基粘合劑以及這些粘合劑的組合。優(yōu)選的PSA是施用于皮膚的常規(guī)粘合劑，例如美國(guó)專(zhuān)利No.RE 24，906中所描述的丙烯酸酯類(lèi)共聚物，特別是97 3的丙烯酸異辛酯丙烯酰胺共聚物。同樣優(yōu)選的是，丙烯酸異辛酯環(huán)氧乙烷丙烯酸酯丙烯酸的 70 15 15的三元共聚物，如美國(guó)專(zhuān)利No. 4，737，410 (實(shí)例31)中所述。其他有用的粘合劑在美國(guó)專(zhuān)利 No. 3，389，827、No. 4，112，213、No. 4，310, 509 和 No. 4，323，557 中有描述。 如美國(guó)專(zhuān)利No. 4，310，509和No. 4，323，557中所述，也設(shè)想了在粘合劑中含有藥劑或抗微生物劑?？梢哉w或部分地由本發(fā)明的示例性的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材制成的其他醫(yī)用裝置包括縫線(xiàn)、縫線(xiàn)緊固件、外科手術(shù)網(wǎng)片、懸?guī)?、整形手術(shù)銷(xiāo)(包括填骨增大材料)、粘連膜、支架、引導(dǎo)組織修復(fù)/再生裝置、關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)裝置、神經(jīng)導(dǎo)引管、肌腱修復(fù)裝置、心房隔膜缺陷修復(fù)裝置、心包補(bǔ)片、填沖和填充劑、靜脈瓣、骨髓支架、半月板再生裝置、 韌帶和肌腱移植、視覺(jué)部位細(xì)胞植入物、脊柱融合器、皮膚替代品、硬腦膜替代品、骨移植替代品、骨接合釘和止血器。本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材也可用于消費(fèi)者衛(wèi)生產(chǎn)品，例如成人失禁品、嬰兒尿布、女性衛(wèi)生產(chǎn)品以及如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2008/0200890中所述的那些。鍾本發(fā)明的尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材的示例性實(shí)施例將進(jìn)一步通過(guò)以下實(shí)例加以闡述，所述實(shí)例無(wú)意于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)例1 使用聚丙烯的紡粘PLA。使用紡粘工藝由純的聚乳酸(PLA)以及PLA和聚丙烯(PP)的混合物制得非織造幅材。所用的PLA為來(lái)自Natureworks，LLC(Minnetonka，MN)的6202D級(jí)別。所用的PP為來(lái)自Total Petrochemicals (Houston, TX)的3860X級(jí)別。一個(gè)樣品還含有琥珀酸二辛酯磺酸鈉鹽(DOSS)和聚乙二醇(PEG)的50/50混合物作為增塑劑、稀釋劑和親水性表面活性劑。將D0SS/PEG混合物與6202D PLA配混并作為母料添加至紡粘工藝中。所用的紡粘設(shè)備是美國(guó)專(zhuān)利No. 6，196，752 (Berrigan等人)中所述的設(shè)備。所用的擠出機(jī)是來(lái)自Davis-Standard(Pawcatuck，CT)的2英寸單螺桿擠出機(jī)。所用模頭的有效寬度為7. 875英寸并且以42磅/小時(shí)的速率從計(jì)量泵進(jìn)料聚合物熔體。模頭具有648 個(gè)孔，每個(gè)孔的直徑為0.040英寸，L/D為6。擠出溫度為230°C?？諝馑p器設(shè)置在5磅/ 平方英寸的壓力下。對(duì)于不同的混合物，工藝條件保持不變。紡絲速度為使用按顯微鏡測(cè)得的最終平均纖維直徑和每個(gè)孔的聚合物速率計(jì)算的長(zhǎng)絲速度。在所有情況下，紡絲速度不大于2500米/分鐘，該速度為在PLA中的應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶的速度。在擠出后，還通過(guò)將使用模頭切割機(jī)從每個(gè)幅材的中間切割的不受限制的 IOcmX IOcm方形部分放置在處于80°C的對(duì)流烘箱中的鋁托盤(pán)上過(guò)夜(例如，達(dá)約14小時(shí))，來(lái)測(cè)量幅材的收縮性。PLA幅材的Tg為約54-56°C。然后使受熱的樣品冷卻并測(cè)量長(zhǎng)度(在縱向上)和寬度(在橫向上)，并且報(bào)道三個(gè)樣品的平均線(xiàn)性收縮性。所報(bào)道的收縮性為三個(gè)樣品在樣品長(zhǎng)度和寬度上的平均變化，與樣品面積的變化對(duì)照。表I 實(shí)例1的結(jié)果
材料纖維直徑 (微米)紡絲速度(m/min)80°C收縮性(線(xiàn)性 %)純的 6202D PLA1521215.566202D + 3% PP1716512.846202D + 3% DOSS/PEG + 3% PP1814737.61使用偏振光顯微鏡對(duì)一些制好的幅材進(jìn)行雙折射率研究，以考察在幅材內(nèi)和纖維內(nèi)的取向程度。使用Michel-Levy圖表以及所測(cè)定的雙折射率數(shù)值估算延遲。也分析了代表性的樣品以確認(rèn)在恒定直徑下纖維中的雙折射率的變化。盡管所研究的纖維部分未必來(lái)自同一纖維，但研究了恒定直徑的纖維。針對(duì)實(shí)例4所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果在下表2中給出?？梢钥吹剑€檢測(cè)到不同的顏色。對(duì)于其他實(shí)例發(fā)現(xiàn)了在恒定直徑下雙折射率的類(lèi)似變化。實(shí)例2 使用聚丙烯的熔噴PLA使用熔噴工藝由聚乳酸(PLA)和聚丙烯(PP)制得非織造幅材。所用的PLA 為來(lái)自 Natureworks，LLC (Minnetonka, MN)的 6251D 級(jí)別。所用的 PP 為來(lái)自 Total Petrochemicals (Houston, TX)的 3960 級(jí)別。熔噴裝置由雙螺桿擠出機(jī)和計(jì)量泵以及熔噴模頭構(gòu)成。所用的擠出機(jī)為31mm錐形雙螺桿擠出機(jī)(C. W. Brabender Instruments (South Hackensack，NJ))。在擠出機(jī)之后， 使用正位移齒輪泵來(lái)計(jì)量聚合物熔體并對(duì)聚合物熔體加壓。將所計(jì)量的熔體送到鉆取的噴絲孔熔噴模頭。鉆取的噴絲孔熔噴模頭在美國(guó)專(zhuān)利No. 3，825，380中有描述。所用的模頭寬10英寸，每英寸寬度有20個(gè)聚合物噴絲孔，每個(gè)噴絲孔的直徑為0. 015英寸。模頭在 225°C的溫度下運(yùn)行。將聚合物粒料的不同混合物進(jìn)料至工藝中，同時(shí)將一定量的PP加入至PLA中。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，工藝條件保持不變。在真空收集器上收集幅材并使用表面繞線(xiàn)機(jī)將其卷繞至芯上。利用 Davies(Davies, C. N. ,The Separation of Airborne Dust and Particles,Inst, of Mech. Engineers, London, Proceedings IB, 1952)所述的氣流阻力技術(shù)測(cè)量纖維直徑，該測(cè)量被稱(chēng)作有效纖維直徑或EFD。使用實(shí)例1中所述的技術(shù)測(cè)量收縮性。一些樣品在加熱過(guò)程中膨脹，并且這些樣品報(bào)道為具有負(fù)收縮值。表II 實(shí)例2結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種包括多根連續(xù)纖維的幅材，所述纖維包含一種或多種選自脂族聚酯和芳族聚酯的熱塑性聚酯；和按所述幅材的重量計(jì)其量大于0%且不超過(guò)10%的聚丙烯， 其中所述纖維顯示具有分子取向并且基本上連續(xù)地延伸貫穿所述幅材，并且另外其中當(dāng)將所述幅材加熱至高于所述纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所述幅材具有至少一個(gè)在所述幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。
2.一種包括多根纖維的幅材，所述纖維包含 一種或多種選自脂族聚酯的熱塑性聚酯；和按所述幅材的重量計(jì)其量大于0%且不超過(guò)10%的聚丙烯， 其中所述纖維未顯示具有分子取向，并且另外其中當(dāng)將所述幅材加熱至高于所述纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所述幅材具有至少一個(gè)在所述幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幅材，其中所述熱塑性聚酯為至少一種芳族聚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的幅材，其中所述芳族聚酯選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 二醇類(lèi)改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸三甲酯(PTT)、它們的共聚物或它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幅材，其中所述纖維的分子取向產(chǎn)生至少0.01的雙折射率值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的幅材，其中所述熱塑性聚酯為至少一種選自如下的脂族聚酯一種或多種聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚乳酸乙醇酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯、它們的共混物和共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的幅材，其中所述脂族聚酯是半結(jié)晶的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的幅材，所述幅材還包含增塑劑、稀釋劑、表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、抗微生物組分或其組合中的至少一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的幅材，其中所述增塑劑選自聚乙二醇、磺基琥珀酸二辛酯、低聚聚酯、脂肪酸單酯和脂肪酸二酯、檸檬酸酯或其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的幅材，其中所述稀釋劑選自脂肪酸單酯(FAME)、聚乳酸 (PLA)低聚物或其組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的幅材，其中所述表面活性劑選自非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑或其組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的幅材，其中所述表面活性劑選自含氟-有機(jī)表面活性劑、有機(jī)硅官能化表面活性劑、有機(jī)蠟、或者磺基琥珀酸二辛酯的鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的幅材，其中所述粘度調(diào)節(jié)劑具有以下結(jié)構(gòu) R-CO2If其中R是為支碳鏈或直碳鏈的C8-C30烷基或亞烷基，或者是C12-C30芳烷基，并且可任選被0-100個(gè)烯化氧基團(tuán)、低聚乳酸和/或乙醇酸或它們的組合所取代；所述烯化氧基團(tuán)例如氧化乙烯、氧化丙烯基團(tuán)，并且 M是H、堿金屬、堿土金屬或銨基團(tuán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的幅材，其中所述銨基團(tuán)是質(zhì)子化的叔胺或季胺。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的幅材，其中所述銨基團(tuán)是質(zhì)子化的三乙醇胺或四甲銨。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的幅材，其中M是堿金屬或堿土金屬。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的幅材，其中M選自鈣、鈉、鉀或鎂。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的幅材，其中所述粘度調(diào)節(jié)劑選自烷基羧酸鹽、烯基羧酸鹽、 芳烷基羧酸鹽、烷基乙氧基化羧酸鹽、芳烷基乙氧基化羧酸鹽、烷基乳酸鹽、烯基乳酸鹽、硬脂?；樗猁}、硬脂酸鹽以及它們的混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的幅材，其中所述粘度調(diào)節(jié)劑的存在量為按所述幅材的重量計(jì)不超過(guò)約10%。
20.根據(jù)權(quán)利要求8所述的幅材，其中所述抗微生物組分選自脂肪酸單酯、脂肪酸二酯、有機(jī)酸、銀化合物、季銨化合物、陽(yáng)離子(共)聚合物、碘化合物或其組合。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的幅材，所述幅材還包含與所述熱塑性聚酯不同的熱塑性(共)聚合物。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的幅材，其中所述聚丙烯的存在量按所述幅材的重量計(jì)為約至約6%。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的幅材，其中所述聚丙烯的存在量按所述幅材的重量計(jì)為 3%至不超過(guò)5%。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的幅材，其中所述纖維顯示具有不超過(guò)約1 微米(Pm)的中值纖維直徑。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求1-23中任一項(xiàng)所述的幅材，其中所述纖維顯示具有不超過(guò)約 25 μ m的中值纖維直徑。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的幅材，其中所述纖維顯示具有至少1μ m的中值纖維直徑。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求116中任一項(xiàng)所述的幅材，其中所述幅材是生物相容的。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求1-27中任一項(xiàng)所述的幅材，其中所述幅材是由所述熱塑性聚酯和所述聚丙烯的熔融混合物形成的非織造幅材。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的幅材，其中所述非織造幅材選自紡粘幅材、吹塑微纖維幅材、水刺幅材或其組合。
30.一種制品，所述制品包括根據(jù)前述權(quán)利要求1- 中任一項(xiàng)所述的幅材，并且選自氣體過(guò)濾制品、液體過(guò)濾制品、吸聲制品、隔熱制品、表面清潔制品、細(xì)胞生長(zhǎng)載體制品、藥物遞送制品、個(gè)人衛(wèi)生制品、牙齒衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。
31.一種手術(shù)單，所述手術(shù)單包含根據(jù)前述權(quán)利要求1- 中任一項(xiàng)所述的幅材。
32.—種手術(shù)服，所述手術(shù)服包含根據(jù)前述權(quán)利要求1- 中任一項(xiàng)所述的幅材。
33.一種消毒裹布，所述消毒裹布包含根據(jù)前述權(quán)利要求1- 中任一項(xiàng)所述的幅材。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的消毒裹布，所述消毒裹布還包含一種或多種抗微生物劑。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的消毒裹布，所述消毒裹布在所述幅材上或所述幅材中還包含排斥性添加劑。
36.一種傷口接觸材料，所述傷口接觸材料包含根據(jù)前述權(quán)利要求1-35中任一項(xiàng)所述的幅材。
37.一種制造根據(jù)前述權(quán)利要求1-35中任一項(xiàng)所述的幅材的方法，所述方法包括形成一種或多種選自脂族聚酯和芳族聚酯的熱塑性聚酯與聚丙烯的混合物，所述聚丙烯的量按所述混合物的重量計(jì)大于0%且不超過(guò)10% 由所述混合物形成多根纖維；以及收集所述纖維的至少一部分以形成幅材，其中所述纖維顯示具有分子取向并且基本上連續(xù)地延伸貫穿所述幅材，并且另外其中在將所述幅材加熱至高于所述纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所述幅材具有至少一個(gè)在所述幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中使用熔體紡絲法、長(zhǎng)絲擠出法、電紡法、氣體射流原纖化法或其組合來(lái)形成所述纖維。
39.一種制造根據(jù)前述權(quán)利要求1-35中任一項(xiàng)所述的幅材的方法，所述方法包括形成一種或多種選自脂族聚酯的熱塑性聚酯與聚丙烯的混合物，所述聚丙烯的量按所述混合物的重量計(jì)大于0%且不超過(guò)10% ；由所述混合物形成多根纖維；以及收集所述纖維的至少一部分以形成幅材，其中所述纖維不顯示具有分子取向，并且另外其中在將所述幅材加熱至高于所述纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所述幅材具有至少一個(gè)在所述幅材的平面中縮短不超過(guò)10%的維度。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中使用熔噴法形成所述纖維。
41.根據(jù)前述權(quán)利要求37-40中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括后處理所述幅材。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種尺寸上穩(wěn)定的非織造纖維幅材，所述纖維幅材包括多根由一種或多種熱塑性聚酯和聚丙烯形成的連續(xù)纖維，所述聚丙烯的量按所述幅材的重量計(jì)大于0％且不超過(guò)10％。所述幅材在被加熱至高于所述纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)，所述幅材具有至少一個(gè)在所述幅材的平面中縮短不超過(guò)10％的維度。當(dāng)所述熱塑性聚酯選擇為包含脂族聚酯和芳族聚酯時(shí)，可以使用紡粘工藝來(lái)生產(chǎn)顯示具有分子取向的基本上連續(xù)的纖維。當(dāng)所述熱塑性聚酯選自脂族聚酯時(shí)，可以使用熔噴工藝來(lái)生產(chǎn)不顯示具有分子取向的短纖維。所述幅材可用作用于過(guò)濾、吸聲、隔熱、表面清潔、細(xì)胞生長(zhǎng)載體、藥物遞送、個(gè)人衛(wèi)生、醫(yī)用衣服或傷口敷料的制品。
文檔編號(hào)D04H1/55GK102439210SQ201080022546
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者凱文·D·蘭格雷布, 埃里克·M·摩爾, 弗朗西斯·E·波爾貝尼, 杰伊·M·杰嫩, 約翰·D·施泰爾特, 西安·F·芬尼西, 邁克爾·R·貝里甘, 馬修·T·斯科爾茨 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司