專利名稱：可生化降解的共聚酯非織造布的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明為有關(guān)一種改良的非織造布，如紡粘非織造布，該布具有獨(dú)特的綜合性能，是尼龍，聚酯，聚丙烯或其它聚合物所做的非織造布無法取得的。本發(fā)明所含的非織造布是在一種紡粘工藝過程中，用擠出和牽伸纖維的方法來生產(chǎn)的。這種非織造布由一種含脂肪族—芳香族的共聚酯材料做成，所得的非織造布有異常優(yōu)異的懸垂性，抗皺性，彈性，并可用γ射線消毒，在適當(dāng)?shù)臈l件下可生化降解。
背景技術(shù)：
美國專利(a專利號(hào)5,545,371，發(fā)明人盧福民，1996年8月13日發(fā)表；b專利號(hào)6,183,684，發(fā)明人盧福民，2001年2月6日發(fā)表)描述了一種生產(chǎn)非織造布或布網(wǎng)的工藝和設(shè)備。該設(shè)備包括聚合物擠出機(jī)和熔體紡絲裝置，其噴絲板上有許多噴絲孔提供多根連續(xù)長絲。在噴絲板下的一個(gè)預(yù)定位置上裝有一個(gè)牽伸器，該牽伸器內(nèi)的噴嘴，提供了牽伸纖維的空氣流，牽伸器下方為一個(gè)可移動(dòng)成網(wǎng)機(jī)，用來收集纖維，并將其成形為非織造布或布網(wǎng)。
尼龍，聚酯或丙綸及它們的共聚物為非織造布生產(chǎn)中最為常用的合成紡織纖維，這些聚合物材料均可熔融紡絲，用上面提到的美國專利(5,545,371)中所介紹的設(shè)備制成非織造布。紡粘，熔噴，氣流成網(wǎng)，水刺，針刺或梳理成網(wǎng)均可用這些聚合物為原料。盡管這些工藝各有其一定的優(yōu)勢，生產(chǎn)的布各具某些具體的性質(zhì)，然而這些非織造布也常有局限性，這些局限性也限制了它們的應(yīng)用。
發(fā)明簡介本發(fā)明的目的是提供一種可超越過去聚合物織物局限性的織物。申請人斷定，使用如美國專利5,545,371所述的方法和設(shè)備以及由美國伊思曼(Eastman)化學(xué)公司(地址美國田納西州Kingsport市)制造的共聚酯(該共聚酯已列為本申請的參考材料之一)生產(chǎn)的纖維，申請人已獲得一種非織造布，該布具有異常優(yōu)異的懸垂性，彈性，可進(jìn)行多次重復(fù)的拉伸復(fù)原而不導(dǎo)致斷裂或破壞。這種新型的織物可以和多種多樣的成分粘合。如薄膜，纖維素(棉花，水溶性纖維)，聚乳酸，木漿，木纖維，紙以及其它天然纖維如羊毛。這種新的織物可完全生化降解，徹底分解后只留下二氧化碳和水。該織物可用γ射線或電子束進(jìn)行消毒。多種多樣的粘合技術(shù)，包括但不限于點(diǎn)熱軋，浸膠，針刺，水刺，熱空氣粘合或超聲波，無線電波，微波或公電法粘合。
該新型織物還可以用美國專利5,545,371所述的設(shè)備及方法從美國專利5,446,079；5,599,858及6,020,393(以下簡稱這些專利為”AAPE”專利，在此一并列為參考文獻(xiàn))所介紹的一種脂肪族—芳香族共聚酯(以下簡稱”AAPE”)所得的纖維來制造。
該新型織物通常在溫暖的沿海的鹽水環(huán)境里，經(jīng)過15到20周的時(shí)間即可生化降解。在淡水里也得到類似的結(jié)果。海水中的生化降解性對生態(tài)平衡來講是一種非常理想的特性。眾所周知，海洋生命如海龜是含咽下一些被拋棄的塑料制品如塑料袋和包裝材料(它們誤認(rèn)為海蟄)而導(dǎo)致死亡。
本發(fā)明所述的新型織物可用于手術(shù)室用簾子和手術(shù)衣，手術(shù)器材消毒包布，用即棄衛(wèi)生用品，取代織造布的耐用品，合成革，有伸縮性的擦布以及一次性尿布和成人尿布中要求有彈性的部件，因?yàn)橘N身和有良好的形狀是對這些尿布的重要指標(biāo)。
發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明為一種產(chǎn)品，具體來說是一種非織造布，該布用伊思曼化學(xué)公司(美國田納西州Kingsport市)所生產(chǎn)的特定的含脂肪族—芳香族共聚酯為原料生產(chǎn)的。美國專利5,599,858(發(fā)表于1997年2月4日，發(fā)明人CharlesBuchanan等)標(biāo)題為”脂肪族—芳香族共聚酯及纖維素酯/聚合物”對該共聚酯有所描述。具體地來說，用該脂肪族共聚物作為聚合物材料，用某一工藝和設(shè)備，如美國專利5,545,371(在次也一并將該專利列為參考文獻(xiàn))所描述的工藝和設(shè)備來生產(chǎn)的。紡粘工藝過程在專利371所述的裝置上是以高纖維速度進(jìn)行的。
此外，這種非織造布可以用AAPE專利中所述的脂肪族芳香類共聚酯為聚合物原料，在371專利所述的工藝和設(shè)備上制造。
本發(fā)明使用的是AAPE專利所述的一種聚酯，該AAPE是伊思曼化學(xué)公司(美國田納西州Kingsport市)在最優(yōu)裝置上制造生產(chǎn)的，并以EastarB10TM為共聚酯類的商標(biāo)銷售。更具體地說，AAPE基本上是一類線性無規(guī)共聚物或分支的和/或鏈增重的共聚酯，有以下重復(fù)單元 和 其中R1為一個(gè)或一個(gè)以上的C2-C8亞甲基或氧化烯組成的基團(tuán)，其克分子百分比為80-100；R2則從一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)來選擇，這些基團(tuán)由下列組成C2-C8亞甲基或氧化烯；C2-C8亞甲基或氧化烯其中有一到四個(gè)被取代的成分為鹵素，C6-C10芳基或C1-C4烷氧基或C5-C12環(huán)烷烴(如1，4-環(huán)己二乙醇)；C5-C12環(huán)烷烴，其中有一到四個(gè)被取代的基團(tuán)為鹵素，C6-C10芳基或C1-C4烷氧基。R2的克分子百分比為0到20；R3為一個(gè)或一個(gè)以上的基團(tuán)，它們的組成為C2-C12亞甲基或氧化烯；C2-C12烷基或氧化烯其中一到四個(gè)基團(tuán)由鹵素C6-C10芳基及C1-C4烷氧基取代；R3的克分子百分比為35到95；R4為一個(gè)或一個(gè)以上的基團(tuán)，它們?yōu)镃6-C10芳基；C6-C10芳基其中一到四個(gè)基團(tuán)為鹵素，C6-C10芳基，C1-C4烷氧基取代；C5-C10環(huán)亞基；C5-C10環(huán)亞基其中一到四個(gè)基團(tuán)為鹵素，C6-C10芳基或C1-C4烷氧基取代。R4的克分子百分比為5到65。
最好的AAPE為從C2-C8烷基中選擇，克分子百分比為90-100；R2的克分子百分比為0到10；R3為一個(gè)或一個(gè)以上由C2-C8亞烷基或氧化烯組成的基團(tuán)，其克分子百分比為35到95；R4為一個(gè)或一個(gè)以上由C6-C10芳基組成的基團(tuán)，其克分子百分比為5到65。更優(yōu)先使用的AAPE為從C2-C4亞烷基選擇的R1，克分子百分比為95到100；R2的克分子百分比為0到5；R3為一個(gè)或一個(gè)以上由C2-C6亞烷基組成的基團(tuán)，其克分子百分比由35到65；R4為1，4位被取代的C6芳基，其克分子百分比由35到65。
這里所用的術(shù)語”烷基”和”亞烷基”系指為-CH2-CH2-CH2-CH2-和-CH2CH(X)-CH2-的直鍵或支鏈部分。”氧化烯”系指含1到4個(gè)醚氧團(tuán)的亞烷基鏈?！杯h(huán)亞烷”系指任何含環(huán)烷部分的烷基。
其他建議使用的AAPE的成分由下列的二醇和二酸(或生成聚酯的衍生物)，下列克分子百分比制備，以百分之百的二酸和百分之百的二醇來計(jì)算。
(1)戊二酸(約30-70％)；對苯二甲酸(約25-70％)；1，4丁二醇(約90-100％)；及改性二醇(0-10％)。
(2)丁二酸(約30-95％)；對苯二甲酸(約5％-70％)；1，4丁二醇(約90％-100％)；及改性二醇(0-10％)(3)己二酸(約30-75％)；對苯二甲酸(約25-70％)；1，4丁二醇(約90％-100％)；及改性二醇(0-10％上述改性二醇應(yīng)優(yōu)先從1，4環(huán)已二醇，三乙二醇，聚乙二醇以及新戊二醇中選取。最優(yōu)擇取的AAPE為線性，分支或伸直鏈的共聚酯，其中乙二酸的克分子百分比為50-60％，對苯二甲酸的克分子百分比為40-50％，1，4丁二醇的克分子百分比至少為95％，更佳的選擇為己二酸克分子百分比約55到60％，對苯二甲酸為40-45％，1，4丁二醇至少95％。伊恩曼化學(xué)公司(田納西Kngsport)對這樣-些組成均有商業(yè)供應(yīng)。
優(yōu)選AAPE的一些例子包括聚(對二甲基戊二酸-Co-對苯二甲酸)含(a)50％己二酸/50％對苯二甲酸/100％1，4丁二醇，(b)60％己二酸/40％對苯二甲酸/100％1，4丁二醇；或(c)40％己二酸/60％對苯二甲酸/100％丁二醇；聚(四甲基丁二酸-Co-對苯二甲酸)含(a)85％丁二酸/15％對苯二甲酸/100％1，4丁二醇或(b)70％丁二酸/30％對苯二甲酸/100％1，4丁二醇；聚(乙基丁二酸-CO-對苯二甲酸)含70％丁二酸/30％對苯二甲酸/100乙二醇；及聚(四甲基己二酸-Co-對苯二甲酸)含85％己二酸/15％對苯二甲酸/100％1，4丁二醇。
AAPE有10到1000個(gè)重復(fù)單元較為理想，更優(yōu)的選擇為15到600重復(fù)單元。AAPE的特性粘度以0,4到2,0dl/g為好，0,7到1,4dl/g更好。粘度值是在100ml，重量比為60/40的苯酚/四氯乙烷的溶液中放入0.5克樣品在25℃時(shí)測定的。
本發(fā)明中的AAPE還包括一種支鏈劑，其重量百分比為AAPE總重量百分比的0.01到10％，更優(yōu)的范圍為0.1到1.0％，該支鏈劑的主均分子量以50到5000為好，更具體一點(diǎn)為92到3000，大約有3到6個(gè)官能度，該支鏈劑可以是有3到6個(gè)羥基的聚醇，有3或4個(gè)羧基的聚羧酸或有總數(shù)為3到6個(gè)羥基和羧基的羧酸。
具代表性的有支鏈劑功能的低分子量多醇有丙三醇，三甲醇，丙烷，1，2，4丁三醇，季戊四醇，1，2，6-己三醇，山梨糖醇，1，1，4，4-四(羥基)環(huán)己烷，三(2-羥乙基)異氰酸酯和二季戊四醇。作為高分子量多醇(重均分子量400到3000)支鏈劑的例子有2到3個(gè)碳的環(huán)氧烷縮合衍生的三醇，如環(huán)氧乙烷和有多醇引發(fā)劑的環(huán)氧丙烷。
有代表性的作為支鏈劑羥基丁二酸，檸檬酸，酒石酸，3-羥基戊二酸，粘酸和4(β-羥乙基)苯二甲酸。這樣的羥酸均含3個(gè)或更多的羥基和酸基。
特別優(yōu)先使用的支鏈劑有三苯六(羧)酸，5-甲基鄰苯二甲酸，季戊四醇，三甲醇丙烷和1，2，4-丁三醇。
含100％克分子的1，4-丁二醇，43％克分子對苯二甲酸和57％克分子己二酸，以0.5％重量百分比的季戊四醇進(jìn)行支鏈化的聚(四甲基己二酸-CO-對苯二甲酸)為本發(fā)明使用的支鏈化的AAPE的一個(gè)例子。該共聚物的生產(chǎn)是在100PPM的鈦(開始以Ti(OiPr)4存在下將二甲基己二酸鹽，對苯二甲酸二甲酯，季戊四醇和1，4-丁二醇在真空和190℃下加熱1小時(shí)，然后于200℃下加熱2小時(shí)，210℃下1小時(shí)，然后再去250℃下加熱1.5小時(shí)。該共聚酯通常去擠壓成形后做成切片。
本發(fā)明的另外一種支鏈化的AAPE為取(四甲基己二酸-CO-對苯二甲酸)含有100％克分子的1，4-丁二醇，43％克分子的對苯二甲酸和57％克分子的己二酸，用0.3％重量百分比的1，2，4，5-苯四酸-二酐支鏈化。該共聚酯是用線性的聚(四甲基己二酸-CO-對苯二甲酸和1，2，4，5-苯四酸-二酐去擠出過程中反應(yīng)得到的。
本發(fā)明用的AAPE還可能含鏈的增量劑。典型的鏈增量劑有二乙烯醚，如美國專利5,817,721中揭示的，在此一并列為參考文件。優(yōu)選的二乙烯醚為1，4-丁二醇二乙烯醚，1，5-己二醇二乙烯醚為1，4-環(huán)己烷二甲醇二乙烯醚。鏈增量劑的重量百分比可由AAPE的克重量百分比的0.01到5％，最好在0.3到2.5％。
聚酯和共聚酯的制備在技術(shù)上是眾所周知的。反應(yīng)通常在150℃到300℃的溫度在縮聚催化劑為四氧化鈦，二乙酸錳，氧化銻，二乙酸-二丁錫，氯化鋅或它們的混合物下進(jìn)行的。催化劑的用量通常為反應(yīng)物總重量的10到1000ppm。對本發(fā)明來說，具有代表性的脂肪共聚酯是二甲基戊二酸和1，6環(huán)己二醇的縮聚產(chǎn)物。這一聚酯即(環(huán)己烷戊二酸酯)是用下列方法制備的在真空和100ppm的鈦的存在下，把二甲基戊二酸和1，6-環(huán)己二醇在約210℃加熱4小時(shí)，然后在260℃約1.5個(gè)小時(shí)。有代表性的脂肪族-芳香族共聚酯為聚(四甲基對苯二甲酸戊二酯，含30％克分子的對苯二甲酸，其制備方法為在真空和100PPM鈦(開始時(shí)以Ti(OiPr)4的形式存在)的條件下，將二甲基戊二酸，對苯二甲酸二甲酯以及1，4-丁二醇加熱到200℃，一小時(shí)，然后繼續(xù)升溫到245℃，0.9小時(shí)。
用伊思曼EASTARBIOGP共聚酯材料紡絲做成的紡粘非織造布具有非常優(yōu)異的懸垂性同時(shí)在室溫時(shí)有抗皺的內(nèi)在特性。其手感好，布面不滑不閃光，使用時(shí)不產(chǎn)生噪音。生產(chǎn)中還可以加入添加劑和顏料。后處理還可以改變其手感。
該非織造布有彈性，可以重復(fù)拉伸，復(fù)原而不斷裂。用這種材料所做的布網(wǎng)也呈現(xiàn)高彈性而不斷裂。改變紡絲條件可以改變其彈性，以適應(yīng)該布某些具體用途的要求。同樣，選擇適當(dāng)?shù)墓に嚄l件可以改變其表面的磨擦特征，從橡皮感到柔軟的棉織物感。此外，還可以通過不同的工藝條件，來改變非織造布的表觀特征，從表面有纖維粘連造成的纖維束，到完全沒有纖維束。
本發(fā)明所生產(chǎn)的非織造布可以和多種材料粘合，包括但不限于，薄膜，織布，非織造布，金屬膜或紙張。這種非織造布還可和各種聚合物及組分，包括其本身進(jìn)行擠壓涂層。適于用來和纖維素及其他天然纖維和可生化降解聚合物如聚乳酸復(fù)合。本發(fā)明的共聚酯還可以和其他聚合物，包括其他可生化降解的聚合物共混紡絲來做成其他的紡粘產(chǎn)品。
重要的是本發(fā)明所生產(chǎn)的紡粘非織造布在堆肥的環(huán)境下可完全降解，留下的只有水和二氧化碳。而在非堆肥的環(huán)境里，該非織造布可以是耐用型的。
這里所描述的共聚酯還可以和另外的纖維材料在紡粘線上復(fù)合做成多層的產(chǎn)品。用這類材料生產(chǎn)的非織布和復(fù)合材料可用γ射線消毒。有多種粘合技術(shù)適用于該非織布。例如熱軋點(diǎn)粘合，樹脂粘合，針刺，熱空氣粘合，超聲波，高頻電波，微波或介電粘合。把成布和其他材料粘合可用熱熔膠，超聲波，高頻電波，微波，介電粘合，熱空氣和福射粘合以及其他復(fù)合技術(shù)。該聚合物的低熔點(diǎn)(約108℃)可改善生產(chǎn)制造過程中的高速粘合。
加熱可使該非織布收縮，這樣用該布包裹物品的話，即可得到有彈性又緊貼被裹物體的效果，且仍然保持彈性，強(qiáng)度及韌性。
本發(fā)明的非織造布可由多組分纖維來生產(chǎn)，包括但不局限于一種或一種以上由伊思曼的可生化降解共聚酯。多組分纖維的形式可為邊-邊，皮芯，海島等。與纖維橫截面形狀(例如園形，扁平形，中空，三葉瓣和其他大表面的幾何形狀)無關(guān)。
本發(fā)明可用下列最好的具體例子來進(jìn)一步說明，然而可以理解的是這些例子僅僅是用來做說明用的，除非有具體的指明，不應(yīng)被用來做為本發(fā)明范圍的限制。
根據(jù)上述的目的和其他目的，這些目的在下面將會(huì)變得更明顯，現(xiàn)可將本發(fā)明參照具體的附圖
來敘述。
本發(fā)明的新型內(nèi)容實(shí)施例1以美國專利5,545,371和6,183,634所述的紡粘工藝及設(shè)備生產(chǎn)的非織造布列舉如下將EASTARBIOTMGP共聚酯切片在45℃下干燥6小時(shí)以使切片的含水量在300ppm以下，然后將切片加到螺桿擠出機(jī)內(nèi)。擠出機(jī)和紡絲箱體的溫度設(shè)定在195℃，噴絲板上開孔區(qū)域的寬度為500mm，孔徑為0.35mm，共2016孔。擠出的纖維被一牽伸裝置牽伸，牽伸器的狹縫比噴絲板開孔區(qū)寬100mm，牽伸器用35磅/英寸2的壓縮空氣將纖維牽伸，從牽伸器出來的拉伸纖維被鋪于傳送帶上，傳送帶下有抽吸裝置。熔體的吐出量由計(jì)量泵計(jì)量，為0.5克/孔/分(ghm)傳送帶上的布網(wǎng)以15米/分的速度移動(dòng)，經(jīng)熱軋機(jī)在85℃下熱軋粘合。得到的非織布被卷到輥上。熱軋前面纖維旦數(shù)為1.3，非織布的基重為130克/米2。所得的紡粘非織布外觀好，有彈性，手感好，觸摸時(shí)沒有絲鳴或噪音。
非織布性質(zhì)可從DSC測試結(jié)果看出。DSC的第一次曲線(反映織布的性質(zhì))顯示一個(gè)雙模式特征，其主熔點(diǎn)為120℃，二次掃描(只反映聚合物特性，不反映非織布特征)顯示的是一個(gè)相對來說較寬但為單峰的模式，熔點(diǎn)為108℃。DSC一次掃描結(jié)晶度約為29％，用該材料以高吐出量和高或低紡絲速度均成功地生產(chǎn)出紡粘非織造布。
實(shí)施例2與實(shí)施例1中所用的設(shè)備，工藝及材料均相同，所不同的是熔體溫度為205℃，壓縮空氣壓力為45磅/英寸2。所得纖維的纖度為1.0，吐出量為0.5克/孔/分，生產(chǎn)的線速度為30米/分，非織布基重為70克/米2，還得到了重量為40克/米2的非織布，線速度為40米/分。這樣改變工藝參數(shù)，可以生產(chǎn)基重為10到17克/米2的非織造布。吐出量很高的情況也可以做到。所有做出來的非織布都呈現(xiàn)良好的結(jié)構(gòu)完整性。
這種非織造布的一些優(yōu)點(diǎn)包括a)異常優(yōu)越的懸垂性，和室溫下內(nèi)在的抗皺性。手感好，沒有絲鳴，不閃光，使用時(shí)不發(fā)出噪音。
b)良好的彈性，即可重復(fù)多次拉伸，復(fù)原的循環(huán)而不被破壞。呈現(xiàn)很高的彈性而不會(huì)破裂。通過改變紡絲條件可以改變彈性程度以滿足該非織布的一些特定用途。同樣，適當(dāng)選擇的工藝條件也可以改變其表面的摩擦特征，從橡皮一樣的手感到柔軟的棉織物感，從表面呈現(xiàn)很多纖維束，到看不到纖維束的表面。
c)可以和許多基布粘合，這些基布用下列材料組成，包括但不限制于羊毛，棉花，水溶性纖維，木槳，聚乳酸，尼龍，紙和其他可生化降解的聚合物。也可以和薄膜及其他聚酯材料復(fù)合。
d)在堆肥的環(huán)境下(高溫高濕)可降解完全分解后只留下二氧化碳和水，以及微量的礦物質(zhì)，而在沒有這樣環(huán)境的條件下，有很長的使用壽命，可以做成耐用品。
e)這類材料所得的非織布和復(fù)合布可用電子束或γ射線消毒。
f)現(xiàn)有的大部合技術(shù)都可用將該非織布與其本身或其他材料進(jìn)行單層或多層的粘合。例如，熱軋法的點(diǎn)粘合，樹脂粘合，熱空氣粘合，熱熔膠，水刺，針刺超聲波，高頻電流，微波，以及介電粘合，粘合纖維和塑壓粘合。該聚合物的低結(jié)晶熔點(diǎn)有功于制造過程中高速度粘合。產(chǎn)品在處理和使用中都不產(chǎn)生噪音。
g)該非織布可用來包裹物品利用它受熱收縮的性質(zhì)，使該布緊裹著物品，但仍保持其彈性，強(qiáng)度和韌性。
該非織布的使用包括但不限于下列方面a)手術(shù)服和手術(shù)室用垂簾，以及其他有防滲透性要求的織物如施用殺蟲劑時(shí)，需要的保護(hù)服等。
b)消毒包布及手術(shù)器材包布c)用即棄衛(wèi)生制品的一部分，包括但不限于，嬰兒尿布，成人尿布及內(nèi)衣，內(nèi)褲，塞子，婦女衛(wèi)生巾，用即棄內(nèi)衣，內(nèi)褲以及床墊，其他一些隔離體液用器，用即棄衣物或其他一些有限使用壽命的產(chǎn)品等等。
d)做為織物和針織品的非織物代用品，仍保持其生化降解性。如枕頭套，襯里，家俱布，絕緣材料，垂簾，衣物，手套以及一些工業(yè)用品。
e)在農(nóng)業(yè)溫室和土木工程應(yīng)用中使用的非織布及網(wǎng)狀物，包括除雜草，防腐，種子墊和容器，熱成形的花盆，樹木和叢木的復(fù)蓋物，植物管理中能提供所需”藥”品的系統(tǒng)，等等。
f)做合成革，乙烯塑料制品，人造皮和其他高附加值的豪華織物用的柔軟且可伸長的基布。
g)擦布類產(chǎn)品，這類產(chǎn)品要耐用，抗撕裂，撕裂前可有很大的伸長，且吸附并能保留住塵土或其他粒子。在其他應(yīng)用形式里，這些紡粘非織布可以用來傳遞清潔劑和消毒化學(xué)試劑，醫(yī)療/美容護(hù)膚治療，家俱上蠟和其他類似的用途。
h)上述任何一種形式與薄膜底布或襯里或其他墊層組成獨(dú)特的織物結(jié)構(gòu)。
i)上述產(chǎn)品與同類聚合物的薄膜結(jié)合，形成或?qū)訅撼梢环N非織布。
j)上述產(chǎn)品與薄膜組成或?qū)訅撼梢环N非織造布。
k)用包含一種或一種以上的由這種可生化降解共聚酯組成多成分纖維制的非織布，這種多成份纖維的形式可包括，但不限于，邊-邊，皮芯，海島，等等，與纖維的截面形狀無關(guān)(例如園形，扁平，三葉，中空)l)由多種纖維制造的非織造布，其結(jié)構(gòu)為二種或二種以上的不同類型的纖維的混合物，其中至少有一部分的纖維成分是這種可生化降解共聚酯這樣的多種纖維可以和上述K中的多成分的形式相結(jié)合。和m)嬰兒尿布，成人失禁用品，以及耐用品等產(chǎn)品中需要彈性性能的部件。
這種非織布有受熱后收縮的特性，收縮后仍保持其收縮前的彈性特征，并不變脆。該材料收縮后可與被包裹的物品的表面形成緊密貼合。收縮率可高達(dá)原尺寸的90％，可通過對生產(chǎn)該布的工藝條件的選擇事先決定其總的收縮率。收縮率大小的主要決定因素為紡粘過程中，所達(dá)到的纖維速度和熱粘合條件。有效的冷卻及紡絲線溫度控制也十分重要。
當(dāng)該非織造布收縮時(shí)，布的纖維結(jié)構(gòu)也隨著按尺寸比例收縮，從而其孔隙率降低，布的基重增加，抵抗?jié)B透性提高，但仍保持其彈性。常規(guī)聚酯非織布在熱收縮后通常變脆且僵硬。本發(fā)明的新穎處即在于保持了彈性和可撓曲性。此外，在緊張狀態(tài)下的收縮可使所產(chǎn)生的物品有事先決定的尺寸及伸長/復(fù)原特征。借助于可控制的熱收縮，來控制孔隙尺寸從而生產(chǎn)用即棄的過濾器。
這樣的性質(zhì)在制造一些物品時(shí)可得到具體的應(yīng)用。即通過使用熱改變最初的尺寸而得到最后所需的形狀。這種應(yīng)用不僅適用于用即棄型尿布，成人失禁用品，服裝，要求一定形狀的婦女衛(wèi)生墊的生產(chǎn)，而且適用于做包裝材料它們要有保溫性，抗?jié)B透性，又透氣或能夠包緊被裹物品，諸如，但不限于用γ射線或電子束消毒的手術(shù)包布，各手術(shù)服，繃帶，墊布，手套，汽車蓋布，床墊包布和墊子，接觸食物的材料，收縮致包緊的灑瓶包裝材料和容器標(biāo)簽等。
盡管本發(fā)明的非織布已被證明可用紡粘工藝來生產(chǎn)，但是類似的非織布也可用熔噴，干法或梳理等工藝來生產(chǎn)。紡粘和熔噴結(jié)合也是可能的。
本發(fā)明的非織布在溫暖的淺海鹽水環(huán)境里通常在15-20周內(nèi)生化降解。測試是在佛羅里達(dá)州的LightHouse point的地點(diǎn)進(jìn)行的。將樣品布吊在碼頭下面的低于低潮時(shí)的水面下，經(jīng)過15周后，該樣布分解成為很脆弱的薄幕把它從水里提起時(shí)破碎成小片。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改良的非織布，該布具有獨(dú)特的綜合性能，是其他非織布得不到的。該非織布以伊思曼化學(xué)公司生產(chǎn)的有商業(yè)供貨的一種特別的共聚酯，其商業(yè)名稱為EASTER Bio GP，用紡粘法非織布工藝和設(shè)備生產(chǎn)的。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種非織造布。該布具有彈性，可熱軋，可用γ射線消毒，并且可生化降解。這種非織布可用紡粘法生產(chǎn)。
至此，我們對本發(fā)明最實(shí)際和最優(yōu)內(nèi)容做了說明和描述。這里必須要說明的是，對本行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員來說，在本發(fā)明范圍內(nèi)做出明顯的修正或偏離是完全可能的。
權(quán)利要求
1.非織造布的生產(chǎn)方法，由下列幾步組成提供一個(gè)聚合物螺桿擠出機(jī)，包括有多孔的噴絲板，以產(chǎn)生多根連續(xù)長絲；在噴絲板下提供一個(gè)牽伸裝置，對從噴絲板下來的長絲進(jìn)行牽伸；提供一個(gè)收集面，將收集到的纖維組成非織造布；使用脂肪族-芳香族共聚酯作為螺桿擠出機(jī)擠出的材料做成纖維；由此得到的非織造布有彈性，使用中不出響聲，能夠熱軋并可生化降解.
2.如權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品和非織造布，所述方法包括以下步驟在非織造布成形的同時(shí)，建立所說纖維的高速紡絲。
3.如權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品和非織造布，所述方法包括以下步驟將添加劑或顏料和脂肪族-芳香族共聚酯一起加入螺桿擠出機(jī)以生產(chǎn)有理想性能的改性非織造布。
4.如權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品和非織造布，所述方法包括以下步驟選擇工藝條件以改變非織造布的外觀，或包含繩狀纖維束或不包含繩狀纖維束，但大部分纖維是單獨(dú)和不粘在一起的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品和非織造布，所述方法包括以下步驟由控制熱收縮來控制非織布的孔隙大小以生產(chǎn)可生化降解，可用γ射線或電子束消毒的用即棄過濾器。
6.如權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品和非織造布，所述方法包括以下步驟由控制熱收縮，將非織造布的尺寸和形狀變成理想實(shí)用的大小，應(yīng)用在下列產(chǎn)品服裝，嬰兒尿布，幼兒訓(xùn)練褲，成人失禁用品，婦女衛(wèi)生墊，手術(shù)包布，綳帶包裝材料，與食物接觸的產(chǎn)品，支撐織物，床墊包布，墊子，些產(chǎn)品均可生化降解和用γ射線或電子束消毒。
7.非織造布的生產(chǎn)方法，由以下步驟組成從噴絲板擠出產(chǎn)生多根纖維；通過一個(gè)牽伸裝置提供對所說的纖維的牽伸力將纖維牽伸；使用一個(gè)或一個(gè)以上的熔紡噴絲板或模頭；引入一層或多層其他含纖維材料；將從一個(gè)或一個(gè)以上的噴絲板里出來的纖維在一平面上鋪成非織造布；并且至少使用一種脂肪族共聚酯作為擠出的纖維的材料之一，由此得到的非織造布具有理想的彈性性質(zhì)和粘合性質(zhì)。
8.非織造布的生產(chǎn)方法，由以下步驟組成從噴絲板擠出產(chǎn)生多根纖維；通過一個(gè)牽伸裝置提供對所說的纖維的牽伸力將纖維牽伸；將所說纖維鋪放在一平面上做出非織造布；并且使用一種脂肪族-芳香族共聚酯作為擠出的纖維的材料，由此得到的非織造布具有理想的彈性性質(zhì)，熱粘合性質(zhì)，可生化降解，可用γ射線或電子束消毒。
9.一種非織造布受熱的作用時(shí)可有從低到90％的收縮，這種收縮的大小可通過纖維和非織造布生產(chǎn)條件的改變以及熱處理?xiàng)l件的改變來控制。
10.一種有良好手感和彈性的非織造布，可通過調(diào)節(jié)纖維速度，紡絲牽伸比以及熱軋條件或熱空氣粘合條件來獲得。
11.通過一種熔紡或熔噴工藝制成的非織造布，以伊思曼化學(xué)公司生產(chǎn)的一種共聚酯材料(商標(biāo)為Eastar Bio GP共聚酯)為原料。所生產(chǎn)的非織造布有收縮性，彈性，熱粘合性，還可以生化降解。
12.粘合在一起的至少有二層的多層結(jié)構(gòu)，其中至少有一層是脂肪族-芳香族共聚酯。
全文摘要
本發(fā)明為用脂肪族和脂肪族－芳香族共聚酯為纖維材料，在熔紡工藝和設(shè)備上生產(chǎn)出來的一種非織造布。該設(shè)備包括螺桿擠壓機(jī)，噴絲板和牽伸裝置，具有進(jìn)行高速紡絲的能力。所生產(chǎn)的非織造布可生化降解，柔軟，有很好的懸垂性和彈性等性質(zhì)。其彈性大小可通過改變生產(chǎn)纖維的條件和粘合時(shí)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)D04H3/14GK1478015SQ01819632
公開日2004年2月25日 申請日期2001年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月29日
發(fā)明者盧福民, W·A·黑爾, M·E·廷謝爾, W·S·哈里斯, 哈里斯, 廷謝爾, 黑爾 申請人:艾森工程有限公司