具有不同密度的多個區(qū)域的含活性物質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種纖維結(jié)構(gòu)，其包括長絲，其中所述長絲包含一種或多種長絲形成材料和在暴露于預期使用條件時能夠從所述長絲中釋放的一種或多種活性劑，其中所述纖維結(jié)構(gòu)還具有至少兩個具有不同平均密度的區(qū)域。本發(fā)明還提供用纖維結(jié)構(gòu)處理織物的方法。
【專利說明】具有不同密度的多個區(qū)域的含活性物質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及纖維結(jié)構(gòu)及其制備方法，所述纖維結(jié)構(gòu)包含一種或多種活性劑且還包含不同的區(qū)域，并且具體地，所述纖維結(jié)構(gòu)具有不同密度的區(qū)域。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域已知的。例如，浸潰和/或涂覆有洗滌劑組合物的聚酯非織造織物是本領(lǐng)域已知的，如現(xiàn)有技術(shù)圖1和2所示。如圖1和2所示，已知的非織造基底10由不可溶解的纖維12制成，其中所述非織造基底10涂覆和/或浸潰有添加劑14，諸如活性劑。此類材料纖維網(wǎng)的例子可為Purex5ii完整3合I洗衣片從The Dial Corporat1n商購獲得。
[0003]另外，由洗滌劑組合物的鑄膜液形成的非纖維制品也是本領(lǐng)域已知的，并且是可作為Dizolve?洗衣片商購獲得的，其可從Dizolve Group Corporat1n商購獲得。
[0004]然而，此類已知的材料纖維網(wǎng)和/或制品表現(xiàn)出負面影響，它們給消費者帶來問題。例如，已知的材料纖維網(wǎng)和/或制品是相對剛性的和/或不可撓曲的，因此易于在簡單處理時斷裂。此外，材料纖維網(wǎng)和/或制品通常遞送此類低含量的洗滌劑組合物和/或洗滌劑活性劑，使得清潔性能低于消費者的期望。另一個負面影響是材料纖維網(wǎng)和/或制品在洗滌操作后可能留下材料纖維網(wǎng)和/或制品的殘留部分，例如聚酯非織造基底在洗滌操作期間不溶解。此類已知材料纖維網(wǎng)的另一個負面影響是具有在洗滌循環(huán)期間粘結(jié)至洗衣機表面或窗上的潛在趨勢，并因此在遞送其預期用途，即清潔衣服時不發(fā)揮作用。最重要的是，在一些情況下，已知的材料纖維網(wǎng)可阻塞洗衣機的排水機構(gòu)。另外的負面影響包括除去制品的不溶性載體基底，諸如丟棄聚酯非織造基底。
[0005]因此，本發(fā)明提供纖維結(jié)構(gòu)，其包含一種或多種活性劑和長絲，使得所述纖維結(jié)構(gòu)包含兩個或更多個區(qū)域，所述區(qū)域具有不同的強度特性用于改善的強度，同時在使用期間提供足夠的溶解和崩解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個實施例，纖維結(jié)構(gòu)包括長絲，所述長絲具有一種或多種長絲形成材料和在暴露于預期使用條件時能夠從所述長絲中釋放的一種或多種活性劑。所述纖維結(jié)構(gòu)還包括連續(xù)網(wǎng)絡區(qū)域和多個離散區(qū)。所述連續(xù)網(wǎng)絡區(qū)域包含第一平均密度，并且所述多個離散區(qū)包含第二平均密度。所述離散區(qū)分散在整個網(wǎng)絡區(qū)域中，并且第一平均密度和第二平均密度不同。
[0007]根據(jù)另一個實施例，纖維結(jié)構(gòu)包括長絲，所述長絲具有一種或多種長絲形成材料和在暴露于預期使用條件時能夠從所述長絲中釋放的一種或多種活性劑。所述纖維結(jié)構(gòu)還包括至少第一區(qū)域和第二區(qū)域。所述第一區(qū)域和第二區(qū)域的每一個均具有至少一種共同強度特性。所述第一區(qū)域的至少一種共同強度特性與所述第二區(qū)域的至少一種共同強度特性在值上不同。
[0008]根據(jù)另一個實施例，提供用于制備纖維結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包括以下步驟:使多根長絲沉積到包括非隨機重復圖案的三維模塑構(gòu)件上，使得纖維結(jié)構(gòu)被制備，所述纖維結(jié)構(gòu)包括一種或多種長絲形成材料和在暴露于預期使用條件時能夠從所述長絲中釋放的一種或多種活性劑。所述纖維結(jié)構(gòu)還包括至少第一區(qū)域和第二區(qū)域。所述第一區(qū)域和第二區(qū)域的每一個均具有至少一種共同強度特性。所述第一區(qū)域的至少一種共同強度特性與所述第二區(qū)域的至少一種共同強度特性在值上不同。
[0009]雖然在說明書之后提供了特別指出和清楚地要求保護本發(fā)明的權(quán)利要求書，但是據(jù)信通過下面的描述可以更充分地理解本發(fā)明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為已知的非織造基底。
[0011]圖2為另一種已知的非織造基底。
[0012]圖3為纖維結(jié)構(gòu)的一部分的示意性平面圖。
[0013]圖4為如沿線4一4截取的，圖3中所示的纖維結(jié)構(gòu)的一部分的示意性剖視圖。
[0014]圖5為纖維結(jié)構(gòu)的一個實施例的示意性平面圖。
[0015]圖6為沿線6—6截取的圖5的示意性剖視圖。 [0016]圖7為用于形成纖維結(jié)構(gòu)的裝置的示意圖。
[0017]圖8為用于如圖7中所示裝置的模具的示意圖。
[0018]圖9為模塑構(gòu)件的示意圖。
[0019]圖10示出了模塑構(gòu)件和所得的纖維結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖1lA為用于測量纖維結(jié)構(gòu)的溶解的設(shè)備的示意圖。
[0021]圖1lB為圖1lA的示意性俯視圖。
[0022]圖12為用于測量纖維結(jié)構(gòu)的溶解的設(shè)備的示意圖。
[0023]圖13為如使用SEM顯微照片所示的，纖維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡區(qū)域和多個離散區(qū)的剖面圖。
[0024]圖14示出如使用SEM顯微照片所示的，纖維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡區(qū)域和多個離散區(qū)的經(jīng)處理的形貌特征圖像。
[0025]圖15示出橫跨圖14中所示網(wǎng)絡區(qū)域和離散區(qū)所畫出的一系列所關(guān)注的直線區(qū)域。
[0026]圖16示出為示出多個高度差測量值，通過形貌特征圖像沿所關(guān)注的直線區(qū)域所畫出的高度分布圖。
[0027]圖17示出描繪了為示出多個過渡區(qū)域?qū)挾?，通過形貌特征圖像沿所關(guān)注的直線區(qū)域所畫出的高度分布圖。
【具體實施方式】
[0028]1.定義
[0029]如本文所用，以下術(shù)語將具有下文指定的含義:
[0030]如本文所用，“長絲”或“纖維”或“纖維元件”是指長度大大超過其直徑，即長度與直徑比率為至少約10的細長顆粒。纖維元件可以為長絲或纖維。在一個例子中，纖維元件為單個纖維元件而不是包括多個纖維元件的紗。纖維元件可經(jīng)由合適的紡絲操作，如熔噴法和/或紡粘法，由長絲形成組合物，也稱為纖維元件形成組合物紡成。纖維元件可以為單組分和/或多組分。例如，纖維元件可包括雙組分纖維和/或長絲。雙組分纖維和/或長絲可為任何形式，諸如并列型、芯-皮型、海島型等。
[0031]如本文所用，“長絲形成組合物”指適于諸如通過熔噴法和/或紡粘法制備長絲的組合物。長絲形成組合物包含一種或多種長絲形成材料，其表現(xiàn)出使得它們適于紡絲成長絲的特性。在一個例子中，長絲形成材料包含聚合物。除了一種或多種長絲形成材料外，長絲形成組合物還可包含一種或多種添加劑，例如一種或多種活性劑。此外，長絲形成組合物可包含一種或多種極性溶劑例如水，一種或多種(例如所有)長絲形成材料和/或一種或多種(例如所有)活性劑溶解和/或分散在其中。
[0032]如本文所用，“長絲形成材料”指諸如聚合物或能夠產(chǎn)生聚合物的單體的材料，其表現(xiàn)出適于制備長絲的特性。在一個例子中，所述長絲形成材料包含一種或多種取代聚合物如陰離子、陽離子、兩性離子、和/或非離子聚合物。在另一個例子中，所述聚合物可包括羥基聚合物如聚乙烯醇(“PV0H”)、和/或多糖如淀粉、和/或淀粉衍生物如乙氧基化淀粉、和/或酸解淀粉。在另一個例子中，所述聚合物可包含聚乙烯和/或?qū)Ρ蕉姿?。在另一個例子中，所述長絲形成材料是極性溶劑可溶性材料。
[0033]如本文所用，“添加劑”是指存在于長絲中的任何材料，其不是長絲形成材料。在一個例子中，添加劑包括活性劑。在另一個例子中，添加劑包括加工助劑。在另一個例子中，添加劑包括填料。在一個例子中，添加劑包括存在于長絲中的任何材料，如果其不存在于長絲中將不會導致長絲喪失其長絲結(jié)構(gòu)，換句話講，其缺失不會導致長絲喪失其固體形式。在另一個例子中，添加 劑例如活性劑包括非聚合物材料。
[0034]如本文所用，“預期使用條件”指當所述長絲用于一種或多種其設(shè)計用途時所述長絲所暴露的溫度、物理、化學、和/或機械條件。例如，如果長絲和/或包含長絲的非織造纖維網(wǎng)被設(shè)計用于洗衣機的衣物洗滌護理目的，預期使用條件將包括在衣物洗滌運行期間存在于洗衣機中的那些溫度、化學、物理和/或機械條件，包括任何洗滌水。在另一個例子中，如果長絲和/或包含長絲的非織造纖維網(wǎng)被設(shè)計用于人毛發(fā)護理目的的洗發(fā)劑，預期使用條件將包括在用洗發(fā)劑洗滌人類毛發(fā)期間存在的那些溫度、化學、物理和/或機械條件。同樣地，如果長絲和/或包含長絲的非織造纖維網(wǎng)被設(shè)計用于手洗盤碟或盤碟洗滌機洗滌盤碟，預期使用條件將包括在盤碟洗滌運行期間存在于盤碟洗滌水和/或盤碟洗滌機中的那些溫度、化學、物理和/或機械條件。
[0035]如本文所用，“活性劑”指在外部環(huán)境中產(chǎn)生對長絲和/或包含本發(fā)明長絲的非織造纖維網(wǎng)的預期效應的添加劑，例如當長絲暴露于長絲和/或包含長絲的非織造纖維網(wǎng)的預期使用條件時產(chǎn)生效應。在一個例子中，活性劑包括添加劑，其處理表面如硬質(zhì)表面(即，廚房的工作臺面、浴缸、盥洗室、抽水馬桶、洗碗池、地面、墻面、牙齒、汽車、窗、鏡子、碟)和/或軟質(zhì)表面(即，織物、毛發(fā)、皮膚、地毯、作物、植物，)。在另一個例子中，活性劑包括添加劑，其產(chǎn)生化學反應(即，起泡、冒泡、著色、加溫、冷卻、起泡、消毒和/或澄清和/或氯化，例如在澄清水和/或消毒水和/或氯化水中產(chǎn)生化學反應)。在另一個例子中，活性劑包括添加劑，其處理環(huán)境(即，脫臭、純化、給空氣加香)。在一個例子中，所述活性劑原位形成，例如在包含活性劑的長絲形成期間形成，例如所述長絲可包含水溶性聚合物(例如淀粉)和表面活性劑(例如陰離子表面活性劑)，其可產(chǎn)生聚合物復合物或聚集體，起到活性劑的作用，用于處理織物表面。
[0036]如本文所用，“織物護理活性劑”指當施用于織物時提供有益效果和/或改善織物的活性劑。對織物的有益效果和/或改善的非限制性例子包括清潔(例如通過表面活性劑清潔)、去污效果、減少污潰、去皺、恢復顏色、靜電控制、抗皺、耐久壓熨、減少磨損、防磨損、起球/小球去除、抗起球/小球、去垢、防垢(包括去垢性)、形狀保持、減少縮水、柔軟性、芳香、抗菌、抗病毒、抗臭、和去除氣味。
[0037]如本文所用，“盤碟洗滌活性劑”指當施用于盤碟、玻璃器具、塑料制品、罐、盤子、器皿、和/或烹飪板時提供對盤碟、玻璃器具、罐、盤子、和/或烹飪板的有益效果和/或改善的活性劑。對盤碟、玻璃器具、塑料制品、罐、盤子、器皿、和/或烹飪板的有益效果和/或改善的非限制性例子包括食品和/或去垢、清潔(例如通過表面活性劑清潔)、去污效果、減少污潰、去除油脂、去除水垢和/或防水垢、玻璃和金屬護理、消毒、閃亮和拋光。
[0038]如本文所用，“硬質(zhì)表面活性劑”指當施用于地板、工作臺面、水槽、窗戶、鏡子、淋浴器、浴缸、和/或廁所時，向地板、工作臺面、水槽、窗戶、鏡子、淋浴器、浴缸、和/或廁所提供有益效果和/或改進的活性劑。對地板、工作臺面、水槽、窗戶、鏡子、淋浴器、浴缸、和/或廁所的有益效果和/或改進的非限制性例子包括除去食品和/或污垢、清潔(例如，通過表面活性劑)、去除污潰、減少污潰、去除油脂、去除水潰和/或預防水潰、去除水垢、消毒、增亮、拋光和清新。
[0039]如本文所用，“重量比”指長絲中基于干燥長絲和/或基于干燥洗滌劑產(chǎn)品的形成材料重量(g或％)對長絲中基于干重的一種或多種添加劑如活性劑重量(g或％)的比率。 [0040]如本文所用，“羥基聚合物”包括任何含羥基的聚合物，它們可被混入長絲中，例如作為長絲形成材料混入。在一個例子中，羥基聚合物包含按重量計大于10%、和/或大于20 %、和/或大于25 %的羥基部分。
[0041]如本文所用，“可生物降解的”對于材料如長絲整體和/或長絲內(nèi)的聚合物如長絲形成材料是指長絲和/或聚合物在市政固體垃圾堆肥廠中能夠發(fā)生和/或確實發(fā)生物理降解、化學降解、熱降解和/或生物降解，使得至少5%、和/或至少7%、和/或至少10%的初始長絲和/或聚合物在30天后轉(zhuǎn)化成二氧化碳,這根據(jù)OECD(1992)Guideline for theTesting of Chemicals301B ；Ready B1degradability-CO2Evolut1n (Modified Sturm Test)Test測得，該文獻以引用方式并入本文。
[0042]如本文所用，“不能夠生物降解的”對于材料如長絲整體、和/或長絲內(nèi)的聚合物如長絲形成材料指長絲和/或聚合物在市政固體垃圾堆肥廠中不能夠發(fā)生物理、化學、熱和/或生物降解，使得至少5 %的初始長絲和/或聚合物在30天后轉(zhuǎn)化成二氧化碳，這根據(jù)OECD(1992)Guideline for the Testing of Chemicals301B ；Ready B1degradability-CO2Evolut1n (Modified Sturm Test) Test測得,該文獻以引用方式并入本文。
[0043]如本文所用，“非熱塑性”相對于材料如長絲整體和/或長絲內(nèi)的聚合物如長絲形成材料，指長絲和/或聚合物表現(xiàn)出無熔點和/或軟化點，這在缺乏增塑劑如水、甘油、山梨醇、脲等的情況下允許它在壓力下流動。
[0044]如本文所用，“非熱塑性、能夠生物降解的長絲”指表現(xiàn)出如上所述能夠生物降解的和非熱塑性的特性的長絲。
[0045]如本文所用，“非熱塑性、不能夠生物降解的長絲”指表現(xiàn)出如上所述不能夠生物降解的和非熱塑性的特性的長絲。
[0046]如本文所用，“熱塑性”相對于材料如長絲整體和/或長絲內(nèi)的聚合物如長絲形成材料，指長絲和/或聚合物在某一溫度下表現(xiàn)出具有熔點和/或軟化點，這在缺乏增塑劑的情況下允許它在壓力下流動。
[0047]如本文所用，“熱塑性、能夠生物降解的長絲”指表現(xiàn)出如上所述能夠生物降解的和熱塑性的特性的長絲。
[0048]如本文所用，“熱塑性、不能夠生物降解的長絲”指表現(xiàn)出如上所述不能夠生物降解的和熱塑性的特性的長絲。
[0049]如本文所用，“極性溶劑可溶性材料”指在極性溶劑中可混溶的材料。在一個例子中，極性溶劑可溶性材料可混溶在醇和/或水中。換句話講，極性溶劑可溶性材料是在環(huán)境條件下能夠與極性溶劑如醇和/或水形成穩(wěn)定(在形成均勻溶液超過5分鐘后不發(fā)生相分離)均勻溶液的材料。
[0050]如本文所用，“醇可溶性材料”指可混溶在醇中的材料。換句話講，它是在環(huán)境條件下能夠與醇形成穩(wěn)定(在形成均勻溶液超過5分鐘后不發(fā)生相分離)均勻溶液的材料。
[0051]如本文所用，“水可溶性材料”指可混溶在水中的材料。換句話講，它是在環(huán)境條件下能夠與水形成穩(wěn)定(在形成均勻溶液超過5分鐘后不發(fā)生分離)均勻溶液的材料。
[0052]如本文所用，“非極性溶劑可溶性材料”指在非極性溶劑中可混溶的材料。換句話講，非極性溶劑可溶性材料是能夠與非極性溶劑形成穩(wěn)定(在形成均勻溶液超過5分鐘后不發(fā)生相分離)均勻溶液的材料。
[0053]如本文所用，“環(huán)境條件”是指73 °F ± 4 °F (約23°C ± 2.2°C )和50 % ± 10 %的
相對濕度。
[0054]本文所用的“重均分子量”是指用凝膠滲透色譜法，依照存在于Colloids andSurfaces A.Physico Chemical&Engineering Aspects,第 162 卷，2000 年，第 107 至 121 頁的規(guī)程確定的重均分子量。
[0055]如本文所用，“長度”對于長絲指沿長絲從一端至另一端的長度。如果長絲中有打結(jié)、卷曲或彎曲，那么所述長度為沿著長絲完整線路的長度。
[0056]如本文所用，“直徑”對于長絲根據(jù)本文所述的直徑測試方法進行測量。在一個例子中，長絲可表現(xiàn)出小于100 μ m、和/或小于75 μ m、和/或小于50 μ m、和/或小于25 μ m、和/或小于20 μ m、和/或小于15 μ m、和/或小于10 μ m、和/或小于6 μ m、和/或大于I μ m、和/或大于3 μ m的直徑。
[0057]如本文所用，“觸發(fā)條件”在一個例子中指用于刺激或啟動或促成長絲改變的任何行為或事件，例如喪失或改變長絲的物理結(jié)構(gòu)和/或釋放添加劑如活性劑。在另一個例子中，觸發(fā)條件可存在于環(huán)境中，例如當將長絲和/或非織造纖維網(wǎng)和/或膜加入水中時觸發(fā)條件存在于水中。換句話講，水中除了將長絲、和/或非織造纖維網(wǎng)、和/或膜加入水中的事實之外無改變發(fā)生。
[0058]如本文所用，“形態(tài)改變”對于長絲的形態(tài)改變指長絲發(fā)生其物理結(jié)構(gòu)的改變。長絲的形態(tài)改變的非限制性例子包括溶解、熔融、溶脹、起皺、破碎成段、膨脹、變長、變短、以及它們的組合。長絲當暴露于預期使用條件時可完全或基本上喪失它們的長絲物理結(jié)構(gòu)或者它們可發(fā)生形態(tài)改變或者它們可保留或基本上保留它們的長絲物理結(jié)構(gòu)。
[0059]如本文所用，“總含量”對于例如存在于長絲和/或干燥洗滌劑產(chǎn)品中的一種或多種活性劑的總含量指所有受試材料例如活性劑的總重量或總重量％。換句話講，長絲和/或洗滌劑產(chǎn)品可包含基于干燥長絲和/或基于干燥洗滌劑產(chǎn)品重量計25%的陰離子表面活性劑，基于干燥長絲和/或基于干燥洗滌劑產(chǎn)品重量計15%的非離子表面活性劑，按重量計10%的螯合劑，以及5%的香料，從而存在于長絲中的活性劑總含量大于50% ;即基于干燥長絲和/或基于干燥洗滌劑產(chǎn)品重量計55%。
[0060]如本文所用，“洗滌劑產(chǎn)品”指固體形式，例如矩形固體，有時稱為片，其包含一種或多種活性劑，例如織物護理活性劑、盤碟洗滌活性劑、硬質(zhì)表面活性劑、以及它們的混合物。在一個例子中，洗漆劑產(chǎn)品可包含一種或多種表面活性劑、一種或多種酶、一種或多種香料、和/或一種或多種抑泡劑。又如，洗滌劑產(chǎn)品可包含助洗劑和/或螯合劑。又如，洗滌劑產(chǎn)品可包含漂白劑。
[0061]如本文所用，“纖維網(wǎng)”指任何性質(zhì)或來源彼此相關(guān)聯(lián)的纖維和/或長絲形成的集合，例如纖維結(jié)構(gòu)、和/或纖維、和/或長絲形成的洗滌劑產(chǎn)品，例如連續(xù)長絲。在一個例子中，所述纖維網(wǎng)是矩形固體，其包含經(jīng)由紡絲工藝而非澆鑄工藝形成的纖維和/或長絲。
[0062]就本公開而言，如本文所用并一般由European Disposables and NonwovensAssociat1n (EDANA)定義的“非織造纖維網(wǎng)”指任何性質(zhì)或來源的纖維和/或長絲如連續(xù)長絲的片材，所述纖維和/或長絲已經(jīng)通過任何裝置形成為纖維網(wǎng)，并且可通過除編織或針織外的任何裝置結(jié)合到一起。通過濕磨法獲得的毛氈不是非織造纖維網(wǎng)。在一個例子中，非織造纖維網(wǎng)指為執(zhí)行功能長絲在結(jié)構(gòu)中的有序排列。在一個例子中，非織造纖維網(wǎng)是包括多組兩個或更多個和/或三個或更多個長絲的排列，它們相互纏結(jié)或換句話講彼此相關(guān)聯(lián)以形成非織造纖維網(wǎng)。在一個例子中，除了長絲之外，非織造纖維網(wǎng)還可包含一種或多種固體添加劑，諸如顆粒和/或纖維。
[0063]如本文所用，“顆?！敝割w粒狀物質(zhì)和/或粉末。在一個例子中，所述長絲和/或纖維可轉(zhuǎn)化成粉末。
[0064]用于本文的“當量直徑”在不考慮橫截面形狀的情況下，限定了單個淀粉長絲的橫截面積和表面積。當量直徑是滿足公式S = 1/4 π D2的參數(shù)，其中S為長絲的橫截面積(不考慮其幾何形狀)，η =3.14159并且D為當量直徑。例如，具有由兩個互相對立的邊“Α”和兩個相互對立的邊“B”形成的矩形形狀的橫截面可表達為:S = AXB0同時，該橫截面積可表達為具有當量直徑D的圓形面積。然后，當量直徑D可由下式計算:S = 1/4JID2，其中S為矩形的已知面積。(當然，圓形的當量直徑為圓形的實際直徑)。當量半徑為當量直徑的 1/2。
[0065] 結(jié)合“材料”或“組合物”的“偽熱塑性”旨在表示如下材料和組合物:受升高的溫度影響，溶解在合適的溶劑中，或換句話講可被軟化至可使其進入可流動狀態(tài)的程度，在此條件下，它們可成形為期望的，并更具體地，加工以成形適用于形成纖維結(jié)構(gòu)的淀粉長絲。偽熱塑性材料可例如在熱和壓力的組合影響下形成。偽熱塑性材料與熱塑性材料的區(qū)別在于，偽熱塑性材料的軟化或液化在軟化劑或溶劑存在下形成，沒有所述軟化劑或溶劑將不可能使它們通過任何溫度或壓力進入成形必要的軟化或可流動條件，因為偽熱塑性材料本身不“熔融”。水含量對淀粉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔融溫度的影響可通過如Zeleznak和Hoseny在“Cereal Chemistry”,第64卷,第2期,第121-124頁，1987中所述的差示掃描量熱法測量。偽熱塑性熔體為可流動狀態(tài)下的偽熱塑性材料。
[0066]“微觀幾何結(jié)構(gòu)”及其排列是指相對于其總體(即，“宏觀”)幾何結(jié)構(gòu)，不考慮結(jié)構(gòu)的總體構(gòu)造，纖維結(jié)構(gòu)的相對小(即，“顯微”)細節(jié)，例如表面紋理。包含“宏觀”或“宏觀地”的術(shù)語是指在考慮當將其置于二維構(gòu)造如X-Y平面時的情況下，結(jié)構(gòu)或其一部分的總體幾何結(jié)構(gòu)。例如，在宏觀水平上，當其設(shè)置在平坦表面上時，纖維結(jié)構(gòu)包括相對薄且平的片材。然而，在宏觀水平上，所述結(jié)構(gòu)可包括形成具有第一高度的第一平面的多個第一區(qū)域，以及分散在整個框架區(qū)域并從所述框架區(qū)域向外延伸以形成第二高度的多個“穹頂”或“枕塊”。
[0067]“強度特性”是不具有依賴于纖維結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的值集合的值的特性。共同強度特性是被多于一個區(qū)域所擁有的強度特性。纖維結(jié)構(gòu)的此類強度特性包括但不限于密度、基重、高度和不透明度。例如，如果密度為兩個不同區(qū)域的共同強度特性，則一個區(qū)域中的密度值可不同于另一區(qū)域中的密度值。區(qū)域(諸如，第一區(qū)域和第二區(qū)域)是可通過不同強度特性彼此分辨的可識別區(qū)域。
[0068]“玻璃化轉(zhuǎn)變溫度”，Tg是材料在其下從粘稠狀態(tài)或橡膠狀態(tài)改變成硬質(zhì)且相對易碎狀態(tài)的溫度。
[0069]“縱向”(或MD)是平行于正在通過制造設(shè)備制備的纖維結(jié)構(gòu)流的方向?！皺M向”(或⑶)是垂直于縱向并平行于正在制備的纖維結(jié)構(gòu)總平面的方向。
[0070]“X”、“Y” 、和“Z”命名了笛卡爾坐標(Cartesian coordinates)的常規(guī)體系，其中互相垂直的坐標“X”和“Y”限定了基準X-Y平面，并且“Z”限定了 X-Y平面的正交平面。“Z方向”命名了垂直于X-Y平面的任何方向。類似地，術(shù)語“Z尺寸”指平行于Z方向測量的尺寸、距離或參數(shù)。當元件諸如模塑構(gòu)件彎曲或換句話講非平面時，X-Y平面符合元件的構(gòu)造。
[0071]“基本上連續(xù)的”區(qū)域是指在其中可用不間斷的線連接任兩個點的區(qū)域，所述不間斷線的整個線長度完全在所述區(qū)域內(nèi)運行。即，基本上連續(xù)的區(qū)域具有在平行于第一平面的所有方向上的基本“連續(xù)性”并僅在所述區(qū)域的邊緣處終止。結(jié)合“連續(xù)的”，術(shù)語“基本上”旨在表面雖然優(yōu)選絕對連續(xù)性，但是絕對連續(xù)性的微小偏差也是可以容忍的，只要這些偏差不明顯影響纖維結(jié)構(gòu)(或模塑構(gòu)件)所設(shè)計和預期的性能即可。
[0072]“基本上半連續(xù)的”區(qū)域是指在平行于第一平面的所有但是至少一個方向上具有“連續(xù)性”的區(qū)域，并且在所述區(qū)域中，不能通過不間斷的線連接任兩個點，所述不間斷線的整個線長度完全在所述區(qū)域中運行。半連續(xù)框架可能僅在平行于第一平面的一個方向上具有連續(xù)性。與上述連續(xù)區(qū)域類似，雖然優(yōu)選所有但是至少一個方向上的絕對連續(xù)性，但是此連續(xù)性的微小偏差也是可容忍的，只要這些偏差不顯著影響纖維結(jié)構(gòu)的性能即可。
[0073]“不連續(xù)的”區(qū)域是指離散的并且彼此分隔開的區(qū)域，其在平行于第一平面的所有方向上均是不連續(xù)的。
[0074]“柔韌性”是材料或結(jié)構(gòu)在給定負荷下變形而不破裂的能力，不考慮材料或結(jié)構(gòu)能夠或不能夠使自身恢復到其變形前形狀的能力。
[0075]“模塑構(gòu)件”是結(jié)構(gòu)元件，其可用作制備纖維結(jié)構(gòu)的過程中能夠在其上沉積長絲的載體，并可用作形成(或“模塑”)纖維結(jié)構(gòu)的期望的微觀幾何結(jié)構(gòu)的成形單元。模塑構(gòu)件可包括具有賦予在其上產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)三維圖案的能力的任何元件，并且包括但不限于固定板、帶、圓筒/輥、織造織物和帶。
[0076]“熔融紡絲”是由此通過使用牽伸力使熱塑性或偽熱塑性材料轉(zhuǎn)變成纖維材料的方法。熔融紡絲可包括機械伸長、熔噴、紡粘和靜電紡絲。
[0077]“機械伸長”是通過使纖維線與從動表面如輥接觸將力引導到所述纖維線上，從而將力施加到熔體上由此制備纖維的方法。
[0078]“熔噴”是使用高速空氣或另一種合適的力使長絲變細而由聚合物或樹脂直接制備纖維網(wǎng)或制品的方法。在熔噴過程中，牽伸力在材料離開模具或噴絲頭時以高速空氣的形式施加。
[0079]“紡粘”包括使纖維在流動和重力的力下下降預定距離，然后經(jīng)由高速空氣或另一種合適的源施加力的過程。
[0080]“靜電紡絲”是使用電勢作為使纖維變細的力的方法。
[0081]“干法紡絲”也常常被稱為“溶液紡絲”，其涉及使用溶劑干燥以穩(wěn)定纖維成形。將材料溶于合適的溶劑中，并經(jīng)由機械伸長、熔噴、紡粘和/或靜電紡絲拉細。當溶劑蒸發(fā)時，纖維變得穩(wěn)定。
[0082]“濕法紡絲”包括將材料溶解于合適的溶劑中并經(jīng)由機械拉伸、熔噴、紡粘和/或靜電紡絲形成小纖維 。在纖維形成時，其進入凝結(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通常包括填充有適當溶液的浴，所述溶液使期望的材料固化，由此制備穩(wěn)定的纖維。
[0083]“熔融溫度”指溫度或溫度范圍，在等于或高于所述溫度或溫度范圍下，淀粉組合物充分熔融或軟化至能夠被加工成淀粉長絲。應當理解一些淀粉組合物是偽熱塑性組合物并且本身可能不表現(xiàn)出純“熔融”行為。
[0084]“加工溫度”指淀粉組合物的溫度，在所述溫度下，淀粉長絲可例如通過拉細來形成。
[0085]如本文所用，“基重”為樣本每單位面積的重量，以gsm為單位記錄，并且根據(jù)本文所述的基重測試方法測得。
[0086]如本文所用，“纖維結(jié)構(gòu)”指包含一根或多根纖維長絲和/或纖維的結(jié)構(gòu)。在一個例子中，纖維結(jié)構(gòu)指為執(zhí)行功能，長絲和/或纖維在結(jié)構(gòu)中的有序排列。纖維結(jié)構(gòu)的非限制性例子可包括洗滌劑產(chǎn)品、織物(包括織造、針織和非織造)以及吸收墊(例如，用于尿布或女性衛(wèi)生制品)。本發(fā)明的纖維結(jié)構(gòu)可以為均勻的或可以為分層的。如果分層，則纖維結(jié)構(gòu)可包括至少兩個、和/或至少三個、和/或至少四個、和/或至少五個層，例如一個或多個纖維元件層，一個或多個顆粒層和/或一個或多個纖維元件/顆?；旌衔飳?。
[0087]本文所用的冠詞“一種”當用于本文時，例如“一種陰離子表面活性劑”或“一種纖維”，被理解為指一種或多種受權(quán)利要求書保護的或所述的物質(zhì)。
[0088]除非另外指明，所有百分比和比率按重量計算。除非另外指明，所有百分比和比率均基于總組合物計算。
[0089]除非另外指明，所有組分或組合物含量均是關(guān)于該組分或組合物的活性物質(zhì)含量，不包括可能存在于市售源中的雜質(zhì)，例如殘余溶劑或副產(chǎn)物。
[0090]I1.纖維結(jié)構(gòu)[0091]如圖3-4所示，纖維結(jié)構(gòu)20可由長絲形成，其具有至少第一區(qū)域(例如，網(wǎng)絡區(qū)域22)和第二區(qū)域(例如，離散區(qū)24)。第一區(qū)域和第二區(qū)域的每一個具有至少一種共同強度特性，諸如基重或平均密度。第一區(qū)域的共同強度特性與第二區(qū)域的共同強度特性可能在值上不同。例如，第一區(qū)域的平均密度可高于第二區(qū)域的平均密度。圖3示出了纖維結(jié)構(gòu)20的一部分的平面圖，其中網(wǎng)絡區(qū)域22以限定的六邊形形式示出，但是應當理解可使用其它預選的圖案。
[0092]圖4是沿線4一4截取的圖3的纖維結(jié)構(gòu)20的剖面圖。如從圖4中所示的實施例中可見，網(wǎng)絡區(qū)域22是基本上單平面的。在一個例子中，網(wǎng)絡區(qū)域是宏觀單平面的、圖案化的連續(xù)網(wǎng)絡區(qū)域。纖維結(jié)構(gòu)20的第二區(qū)域可包括分布在整個網(wǎng)絡區(qū)域22內(nèi)并且基本上每一個均被網(wǎng)絡區(qū)域22包圍的多個離散區(qū)24。離散區(qū)24的形狀可由網(wǎng)絡區(qū)域22限定。如圖4中所示，離散區(qū)24看起來從網(wǎng)絡區(qū)域22形成的平面朝在箭頭T方向上觀察的假想觀察者延伸(突出)。當由在圖4中箭頭B指示的方向上觀察的假想觀察者察看時，第二區(qū)域包括看起來為腔或凹部的弧形空洞。
[0093]如圖5-6的另一個實施例中所示，纖維結(jié)構(gòu)120的第一區(qū)域和第二區(qū)域122和124還可在其相應的微觀幾何結(jié)構(gòu)上不同。在圖5-6中，例如，第一區(qū)域122包括當纖維結(jié)構(gòu)120設(shè)置在平坦表面上時，以第一高度形成第一平面的基本上連續(xù)的網(wǎng)絡；并且第二區(qū)域124可包括分散在整個基本上連續(xù)的網(wǎng)絡中的多個離散區(qū)。在一些實施例中，這些離散區(qū)可包括離散的突起或“枕塊”，其從網(wǎng)絡區(qū)域向外延伸，以相對于第一平面形成大于第一高度的第二高度。應當理解枕塊還可包括基本上連續(xù)的圖案和基本上半連續(xù)的圖案。
[0094]在一個實施例中，基本上連續(xù)的網(wǎng)絡區(qū)域可具有相對高密度，并且所述枕塊具有相對低密度。在其它實施例中，基本上連續(xù)的網(wǎng)絡區(qū)域可具有相對低密度，并且所述枕塊可具有相對高密度。在某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出約3000gsm或更小的基重；在某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn) 出約1500gsm或更小的基重；在某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出約100gsm或更小的基重；在某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出約700gsm或更小的基重；在某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出約500gsm或更小的基重；在某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出約300gsm或更小的基重；在某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出約200gsm或更小的基重；并且某些實施例中，纖維結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出約150或更小的基重，如根據(jù)本文所述的基重測試方法測得。
[0095]在其它實施例中，第二區(qū)域可包括半連續(xù)網(wǎng)絡。第二區(qū)域可包括與圖5-6所示的那些類似的離散區(qū)；以及如X-Y平面(即，由設(shè)置在平坦表面上的纖維結(jié)構(gòu)120的第一區(qū)域122形成的平面)中所見的在至少一個方向上延伸的半離散區(qū)。
[0096]在圖5和6所示的實施例中，纖維結(jié)構(gòu)120包括第三區(qū)域130，其具有至少一個與第一區(qū)域122的強度特性和第二區(qū)域124的強度特性共同的并在值上不同的強度特性。例如，第一區(qū)域122可包括具有第一值的共同強度特性，第二區(qū)域124可包括具有第二值的共同強度特性，并且第三區(qū)域130可包括具有第三值的共同強度特性，其中所述第一值可不同于第二值，并且所述第三值可不同于第二值和第一值。在一個實施例中，此類第三區(qū)域可包括位于第一區(qū)域122和第二區(qū)域124之間的過渡區(qū)域135 (參見圖4)。過渡區(qū)域135為網(wǎng)絡區(qū)域和離散區(qū)在其間過渡的區(qū)域。
[0097]如本文所述，當包括至少三個不同區(qū)域122、124、130的纖維結(jié)構(gòu)120設(shè)置在水平基準平面(例如，X-Y平面)上時，第一區(qū)域122限定了具有第一高度的平面，并且第二區(qū)域124由此延伸以限定第二高度。設(shè)想一個實施例，其中第三區(qū)域130限定了第三高度，其中第一高度、第二高度和第三高度中至少一個與其它高度中的至少一個不同。例如，第三高度可以在第一高度和第二高度中間。
[0098]具有網(wǎng)絡區(qū)域和多個離散區(qū)的合適的纖維結(jié)構(gòu)可具有預定高度。例如，在某些實施例中，網(wǎng)絡區(qū)域或離散區(qū)中的一個具有約50微米至少約5000微米的高度；例如，在某些實施例中，網(wǎng)絡區(qū)域或離散區(qū)之一可具有約100微米至約2000微米的高度；并且在某些實施例中，網(wǎng)絡區(qū)域或離散區(qū)之一具有約150微米至約1500微米的高度。
[0099]下表非限制地示出纖維結(jié)構(gòu)120的實施例的一些可能組合，所述纖維結(jié)構(gòu)包括至少三個具有不同(例如，高、中或低)強度特性的區(qū)域。所有這些實施例均包括在本公開的
范圍內(nèi)。
[0100]
【權(quán)利要求】
1.一種纖維結(jié)構(gòu)，其包括長絲，其中所述長絲包含一種或多種長絲形成材料和在暴露于預期使用條件時能夠從所述長絲中釋放的一種或多種活性劑，所述纖維結(jié)構(gòu)還包括: (a)連續(xù)網(wǎng)絡區(qū)域，其中所述網(wǎng)絡區(qū)域包含第一平均密度；以及 (b)包含第二平均密度的多個離散區(qū)，其中所述離散區(qū)分散于整個所述網(wǎng)絡區(qū)域中，并且其中所述第一平均密度和所述第二平均密度不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述第一平均密度為0.05g/cc至0.80g/cc。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述第二平均密度為0.05g/cc至0.SOg/CC.
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述連續(xù)網(wǎng)絡區(qū)域為宏觀單平面的、圖案化的連續(xù)網(wǎng)絡區(qū)域。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中存在于所述長絲中的一種或多種長絲形成材料的總含量基于干燥長絲重量計小于80%，并且存在于所述長絲中的一種或多種活性劑的總含量基于干燥長絲重量計大于20%。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種長絲形成材料包含聚合物，優(yōu)選地其中所述聚合物選自:普魯蘭、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纖維素、藻酸鈉、黃原膠、黃蓍膠、瓜爾膠、金合歡膠、阿拉伯膠、聚丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯共聚物、羧乙烯聚合物、糊精、果膠、甲殼質(zhì)、果聚糖、愛生蘭(elsinan)、膠原、明膠、玉米素、谷蛋白、大豆蛋白質(zhì)、酪蛋白、聚乙烯醇、羧化聚乙烯醇、磺化聚乙烯醇、淀粉、淀粉衍生物、半纖維素、半纖維素衍生物、蛋白質(zhì)、脫乙酰殼多糖、脫乙酰殼多糖衍生物、聚乙二醇、四亞甲基醚二醇、羥甲基纖維素、以及它們的混合物。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，所述纖維結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出如根據(jù)本文所述的基重測試方法測量的1500gsm或更小的基重。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種活性劑包括表面活性劑。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種活性劑中的至少一種選自:皮膚有益劑、藥用劑、洗劑、織物護理劑、盤碟洗滌劑、地毯護理劑、表面護理劑、毛發(fā)護理劑、空氣護理劑、以及它們的混合物。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述纖維結(jié)構(gòu)包含兩種或更多種不同的活性劑。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述纖維結(jié)構(gòu)還包含溶解助劑。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，所述纖維結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出如根據(jù)本文所述的水含量測試方法測量的0%至20%的水含量。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)，其中所述長絲中的至少一些表現(xiàn)出如根據(jù)本文所述的直徑測試方法測量的小于50 μ m的直徑。
14.一種處理需要處理的織物制品的方法，所述方法包括用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的纖維結(jié)構(gòu)來處理所述織物制品的步驟。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述處理步驟包括選自下列的一個或多個步驟: (a)在洗滌所述織物制品之前預處理所述織物制品；(b)使所述織物制品與洗滌液體接觸，所述洗滌液體由非織造纖維網(wǎng)與水形成；(C)在烘干機中使所述織物制品與所述非織造纖維網(wǎng)接觸；(d)在烘干機中在所述非織造纖維網(wǎng)存在下干燥所述織物制品；以及(e)它們的 組合。
【文檔編號】D01F1/10GK104039945SQ201380004748
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月4日
【發(fā)明者】P·T·威斯曼, A·J·德瑞赫, M·R·斯維克, A·H·哈馬德-易卜拉欣伯, G·C·戈登, P·D·喬克翰 申請人:寶潔公司