CN1437666A - 用于控制流体的生物降解热塑性非织造纤维网 - Google Patents

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Abstract

提供用作个人护理制品冲击层的非织造纤维网。所述纤维网包含第一种粘合纤维，它是不发生严重热收缩的生物降解热塑性纤维。所述纤维网还包含第二种纤维，它是生物降解热塑性纤维。第一种纤维和第二种纤维混合形成纤维网，所得纤维网具有500～1500μm2中等渗透性和大于25cm3/g的高空隙体积。

Description

用于控制流体的生物降解热塑性非织造纤维网
技术领域
本发明涉及用于个人护理制品的控制流体的材料。
发明背景
因为环境意识的增长，对更具环保性能的产品的要求在增长。尤其是在欧洲和亚洲，有迹象表明管理废物的法规即将出台，这对个人护理制品的销售会造成巨大冲击。大多数个人护理制品包含不降解的聚烯烃基材料。提出了生产在功能性方面与现有制品相类似的或者更好的、但是还是生物降解的新产品的任务。
许多个人护理制品的一种重要部件是流体冲击控制层，其通常在衬里之下超吸收层之上。冲击层，在本文中也称作冲击材料，控制流体向超吸收材料的流动。流体控制一般由空隙体积和渗透性性能来测定。如果冲击材料渗透性太高，那末流体渗入超吸收材料就太快，使超吸收材料无法抵抗。如果渗透性太低，那末流体就会不前进到超吸收材料中而可能“回冲”到衬里中及衬里上。同时，冲击层应当有足够的空隙体积以便暂时存贮进来的液体。
冲击层通常由粘合梳理纤维网(BCW)工艺生产。现在使用的冲击材料使用不降解的纤维，以得到所需要的可加工性和物理性能，如空隙体积和渗透性。
BCW工艺需要使用长度约为1～3英寸的常产切断短纤维。为了在加工之后得到非织造纤维网的完整性，至少一种纤维组分包含至少部分熔融或软化把纤维网粘合在一起的热塑性材料。这种组分称作粘合纤维。但是传统热塑性生物降解纤维具有很差的纤维网成形热加工性，经常发生严重的热收缩。另外，现在的纤维网需要进行后处理，例如表面活性剂处理，以得到所需要的接触角。
生物降解最慢的短纤维，如纤维素，不能热加工，因此不能用作粘合纤维。
发明概述
本发明涉及具有适宜流体控制性能的、用作个人护理制品的冲击材料的纤维非织造纤维网。该组合物包括第一种纤维，也称作粘合纤维，其是不发生严重热收缩的生物降解热塑性纤维。该组合物还包括第二种纤维，其是生物降解热塑性纤维。第一种纤维和第二种纤维混合形成具有500～1500μm2中等渗透性、25cm3/g以上高空隙体积的纤维网。
第一种粘合纤维优选是多组分纤维，其中大多数表面组分的熔融温度比大多数非表面组分的熔融温度低至少约℃。在理想的实施方案中，表面组分以聚(乳酸)(PLA)为基础。在理想的实施方案中，第一种粘合纤维是双组分纤维，而在另一个理想的实施方案中，其是皮-芯纤维，其中，皮主要由L、D-聚交酯(LD-PLA)制成，或者由聚交酯-己内酯共聚物制成，芯主要由L-聚交酯(L-PLA)制成。第二种纤维是热塑性生物降解纤维，如理想的是纤维素酯酸酯。发明详述
本发明涉及用作个人护理制品的冲击层的非织造纤维网。所述纤维网包括第一种纤维，也称作粘合纤维，其是不发生严重热收缩的生物降解热塑性纤维。所述纤维网还包括第二种纤维，其是生物降解热塑性纤维。
本文使用的术语“生物降解”是指材料在诸如细菌、真菌和藻类等天然微生物作用下发生降解。因此，在非织造纤维网，或者以纤维形式或者以非织造结构形式，弃置于环境中时，其是可降解的。
由第一种和第二种纤维混合所制造的纤维网具有适当的控制流体的性能，起冲击材料的作用。流体控制性能能够以渗透性和空隙体积来测量。本文所述冲击材料具有500～1500μm2中等渗透性和25cm3/g以上的高空隙体积。对于冲击材料渗透性特别重要，因为它控制流体流向吸收层的速率。如果渗透性太高，正如现在应用的冲击材料的情况下，流体自冲击层释放到吸收层比吸收结构吸收液体快。这样导致积液和潜在泄漏。如果渗透性太低，在冲击层中会积聚流体损伤(insult)，而不是适当地输送流体到吸收层中。在随后的液体损伤过程中，这也会导致泄漏。空隙体积也是重要的，因为它表示能够暂时在冲击结构中保持的流体量。理想的是，孔隙体积应当高，以便保持较大量的液体。当出现急速流体冲击时，需要所有液体都可以保持在冲击层中，然后再缓慢进入吸收层。这样要求高空隙体积和中等渗透性。
所公开的生物降解非织造纤维网包含40％～95％第一种粘合纤维和60％～5％第二种热塑性生物降解纤维，其中第二种纤维的熔融温度高于第一种纤维的熔融温度。所有纤维都是可生物降解的。按照本发明形成的纤维网是可生物降解的，在用作冲击层时，实验证明其性能优于现有冲击层。
因为第二种热塑性纤维具有比粘合纤维高的熔融温度，所以在第一种纤维粘合时，其不会受到影响。所得纤维网具有改善的流体控制性能，这能够认为是渗透性为500～1500μm2和空隙体积大于25cm3/g所造成的。
本发明的生物降解非织造纤维网不需要额外步骤以产生所需要的接触角，因此润湿性更耐久。关于接触角及其测定的一般问题在本领域中已众所周知，例如，Robert J.Good和Robert J.Stromberg编的《(表面和胶体科学-实验方法》(Surface and ColloidScience-Experimental Method)，第II卷(Plenum出版，1979)。市售个人护理制品一般要求接触角小于90°，希望小于约80°，理想的是小于约70°，以便提供所希望的液体输送性能。一般来说，接触角越低，润湿性越好。
另外，纤维网芯吸性能提高，同时仍保持其它的流体控制性能。
I.非织造纤维网
粘合纤维
粘合纤维是不发生严重热收缩的生物降解热塑性纤维。粘合纤维优选是多组分纤维，其具有表面组分和非表面组分。表面组分的熔融温度比非表面组分的熔融温度低至少约10℃。在一个实施方案中，粘合纤维包含脂族聚酯，理想的是聚(乳酸)(PLA)。
聚(乳酸)一般通过使乳酸聚合来制备。但是，本领域的技术人员会认识到通过使丙交酯聚合也可以制备化学上等效的材料。因此，本文所用术语“聚(乳酸)”意指通过使或者乳酸或者丙交酯聚合制备的聚合物。
已知乳酸和丙交酯是不对称分子，有两种光学异构体，分别称作左旋(下文称作“L”)对映体和右旋(下文称作“D”)对映体。结果，通过使特定对映体进行聚合，或者使用两种对映体的混合物，能够制备不同的聚合物，其化学结构相似，但有不同的性能。特别是，已经发现，通过改善聚(乳酸)聚合物的立体化学能够控制例如聚合物的熔融温度、熔体流变学和结晶度。凭借着能够控制这些性能，可以制备具有所需的熔体强度、机械性能、软化度和加工性能的热塑性组合物和多组分纤维，因此能够制造出拉细的、热定形的、卷曲的纤维。
适用于本发明的聚(乳酸)聚合物的实例包括各种来自Chronopol公司(Golden，Colorado)的聚(乳酸)聚合物。在本文中以同义使用术语“聚(交酯)”、“聚(乳酸)”和“PLA”。应用表面纤维
可以使用在美国专利No.5,698,322中叙述的基于PLA的纤维。这些纤维包括：第一组分，其具有一定的熔融温度，形成在至少部分多组分纤维上的暴露表面；和第二组分，其熔融温度比第一组分的熔融温度高至少约10℃。这是能够实现的，例如，通过采用丙交酯或乳酸与其它共聚单体如己内酯或其它丙交酯或乳酸异构体的共聚物作第一组分。两个例子是L、D-聚交酯和聚交酯-己内酯。熔融温度差异也是能够实现的，例如，通过采用具有一定L∶D比的第一种PLA作第一组分，采用具有一定L∶D比的第二种PLA作第二组分，后者的L∶D比高于第一种PLA具有的L∶D比。
在多组分纤维中包含的第一组分的量为0以上至100wt％以下，有利的是约5wt％～约95wt％，更有利为约25wt％～约75wt％，合适的是约40wt％～约60wt％。因此，在多组分纤维中包含的第二组分的量为0以上至100wt％以下，有利的是约5wt％～约95wt％，更有利为约25wt％～约75wt％，合适的是约40wt％～约60wt％。重量百分数是以在多组分纤维中存在的第一组分和第二组分的总量为基准计。
在一个实施方案中，要求在多组分纤维的第二组分中的PLA具有的L∶D比高于第一组分中的PLA的L∶D比。所以，要求在第一组分中的聚(乳酸)聚合物具有的L∶D比，有利的是小于约100∶0，更有利为小于约99.5∶0.5，合适的是小于约98∶2，更合适的是小于约96∶4，直到约90∶10，其中L∶D比是以制备在第一组分中的PLA所用的L和D单体的摩尔数为基准计。
要求在第一组分中的具有较低L∶D比的第一种PLA的存在量使第一组分有效地具有所希望的熔体强度、纤维机械强度和可纺性。因此，在第一组分中的第一种PLA的存在量有利的是大于约50wt％，更有利的是大于约75wt％，合适的是大于约90wt％，更合适的是大于约95wt％，最合适的是约100wt％，其中所有重量百分数均以第一组分的总重量为基准计。
同样，要求在第二组分中的PLA包含的D-对映体少于在第一组分中的PLA所包含的。因此，在第二组分中PLA具有的L∶D比大于第一组分中PLA所具有的L∶D比。所以，要求第二组分中的PLA具有的L∶D比，有利的是至少约96∶4，更有利的是至少约98∶2，合适的是至少约99.5∶0.5，更合适的是约100∶0，其中L∶D比以制备在第二组分中的PLA所用的L和D单体的摩尔数为基准计。
要求在第二组分中的具有较高L∶D比的第二种PLA的存在量使第二组分有效地具有所希望的熔体强度、纤维机械强度和可纺性。因此，在第二组分中第二种PLA的存在量有利的是大于约50wt％，更有利的是大于约75wt％，合适的是大于约90wt％，更合适的是大于约95wt％，最合适的是约100wt％，其中所有重量百分数均以第二组分的总重量为基准计。
在多组分纤维的第一和第二组分中的每一组分基本上包含各自的PLA时，这些组分并不限于此，可以包含对第一和第二组分和多组分纤维的所要求的性能没有有害影响的其它组分。能够用作其它组分的示例材料包括但不限于颜料、抗氧化剂、稳定剂、表面活性剂、蜡、流动助剂、固体溶剂、粒子和所加入的提高第一和第二组分加工性能的物料。如果在所述组分中包含这些其它物料，一般要求这些其它组分的用量有利的是小于约5wt％，更有利的是小于约3wt％，合适的是小于约1wt％，其中所有重要百分数以第一或第二组分的总重量为基准计。
一般要求第二组分的熔融或软化温度比第一组分的熔融或软化温度有利的是高至少约10℃，更有利的是高至少约20℃，合适的是高至少约25℃。虽然第一和第二组分的绝对熔融或软化温度一般不象两个温度的相对比较那么重要，但是一般要求第一和第二组分的熔融或软化温度在大多数有效应用一般遇到的温度范围内。因此，一般要求第一和第二组分的熔融或软化温度各自有利的是约25℃～约350℃，更有利的是约55℃～300℃，合适的是约100℃～约200℃。
还要求第一和第二组分每一种中的PLA具有的重均分子量使第一和第二组分分别有效地具有所要求的熔体强度、纤维机械强度和可纺性。一般说，如果PLA的重均分子量太高，就表明聚合物链严重缠结，会导致组分难以加工。相反，如果PLA的重均分子量太低，就表明聚合物链缠结不够，会导致组分的熔体强度较弱，使高速加工非常困难。因此，第一和第二组分每种之中的PLA所具有的重均分子量，有利的是约10,000～约500,000，更有利的是约50,000～约400,000，合适的是约100,000～约300,000。对于本发明所应用的聚合物或聚合物共混物而言，重均分子量能够采用本领域技术人员已知的方法进行测量。
还要求第一和第二组分每一种中的PLA具有的多分散性指数值使第一和第二组分分别有效地具有所要求的熔体强度、纤维机械强度和可纺性。本文所用的“多分散性指数”是指聚合物的重均分子量除以聚合物的数均分子量所得的值。一般来说，如果组分的多分散性指数值太高，那末组分就难加工，原因在于：包含在纺丝期间具有较低熔体强度性能的低分子量聚合物的组分部分会使加工性能不一致。因此，在第一和第二组分每种之中的PLA具有的多分散性指数值，有利的是约1～约10，更有利的是约1～约4，合适的是约1～约3。对于本发明中所用的聚合物或聚合物共混物而言，可以采用本领域技术人员已知的方法测定数均分子量。
还要求在第一和第二组分每一种中的PLA具有的残留单体百分数使第一和第二组分分别有效地具有所要求的熔体强度、纤维机械强度和可纺性。本文中所用的“残留单体百分数”是指未反应的还留在缠结的PLA结构中的乳酸或丙交酯单体的量。一般说，如果在组分中的PLA的残留单体百分数太高，那末组分就难以加工，原因在于：在加工期间释放的大量单体蒸气，引起挤出压力变化，致使加工性能多变。但是，在组分中的PLA中存在少量残留单体会是有利的，因为在纺丝加工期间这些残留单体起着增塑剂的作用。因此，在第一和第二组分每一种中的PLA具有的残留单体百分数，有利的是小于约15％，更有利的是小于约10％，合适的是小于约7％。
还要求在第一和第二组分每一种中的PLA具有的熔体流变学是基本相似的且有效地使第一和第二组分在混合时，具有所要求的熔体强度、纤维机械强度和可纺性。PLA的熔体流变学可以采用PLA的表观粘度来考核，本文所用的是指在组分进行热加工(例如，在组分通过喷丝板进行加工时)的温度和剪切速率下组分的表观粘度。已经发现表观粘度明显不同的聚合物不容易加工。虽然要求第一和第二组分两者具有基本相似的表观粘度，但是对这一表观粘度相同的要求并不是关键的。另外，至于第一或第二组分具有或高或低的表观粘度值一般来说并不重要。而是要求第一组分中聚(乳酸)聚合物的表观粘度值(在第一组分热加工的温度和剪切速度下测定)和第二组分中聚(乳酸)聚合物的表观粘度值(在第二组分热加工的温度和剪切速率下测定)之差，有利的是小于约250帕斯卡·秒，更有利的是小于约150帕斯卡·秒，合适的是小于约100帕斯卡·秒，更合适的是小于约50帕斯卡·秒。
L-聚交酯(L-PLA)。在特别理想的实施方案中，外皮是95∶5L∶D聚交酯，或者聚交酯-己内酯共聚物，而芯是100％L-聚交酯。
热加工第一和第二组分的典型条件包括使用下述剪切速率，有利的是约100秒-1～约10000秒-1，更有利的是约500秒-1～约5000秒-1，合适的是约1000秒-1～约2000秒-1，最合适的是约1000秒-1。热加工第一和第二组分的典型条件还包括使用下述温度，有利的是约100℃～约500℃，更有利的是约150℃～约300℃，合适的是约175℃～约250℃。
一般叙述的制造多组分纤维的方法包括分别挤出至少两种聚合物并将其喂入聚合物分配***，在所述***中，聚合物进入分段的喷丝板。聚合物沿不同路径进入纤维喷丝板，并在喷丝板孔中组合，所述喷丝板孔包括：或者至少两个同心圆形孔，这样制造皮/芯型纤维，或者沿直径分成至少两部分的圆形喷丝板孔，以制造并列型纤维。然后复合的聚合物单丝经冷却、固化、和一般通过机械辊***进行拉伸至中间丝直径，并集束。随后，单丝在低于其软化温度的温度下进行“冷拉伸”至所要求的成品纤维直径，再卷曲或变形并切割成所要求的纤维长度。多组分纤维能够切割成较短的长度，例如短纤维，其一般长度为约25～约50mm，以及短的切断纤维，其长度更短，一般为约25mm以下。
PLA是一种典型聚酯基材料，在下游热加工期间常常发生热收缩。发生热收缩主要由于无定形相和不完全结晶相聚合物中链段的热诱导链松弛。为了克服这个问题，一般希望在粘合工序之前使物料结晶至最大程度，以便热能直接用于熔融，而不是供链松弛和不完全的结晶结构的重有序化之用。这个问题的一种解决方法是使材料经热定型处理。因此，在经热定型的纤维达到粘合辊时，纤维基本上不收缩，因为这样的纤维已经完全或高度取向。
因此要求冲击材料中所用的多组分纤维经热定型处理。要求这种热定型在纤维受到至少5％的恒定应变的时候进行，而热定型温度有利的是大于约50℃，更有利的是大于约70℃，合适的是大于约90℃。一般推荐使用尽可能高的热定型温度，同时不牺牲纤维的加工性。但是，热定型温度太高，例如，温度接近多组分纤维的第一组分的熔融温度就会降低纤维强度，且能够使纤维由于粘性而难以加工。
在本发明的一个实施方案中，要求第一种纤维具有的收缩率，在约70℃下，有利的是小于约10％，更有利的是小于约5％，合适的是小于约2％，更合适的是小于约1％，其中收缩率按照初始长度和最终长度之差除以初始长度再乘以100来计算。
理想的是所述组合物包含约40％～95％粘合纤维，其中所有重量百分数均以存在于纤维网组分中的PLA的总重量为基准计。
第二种生物降解纤维
第二种纤维是热塑性生物降解纤维。适用于本发明的热塑性生物降解纤维包括那些热塑性的且生物降解的纤维，其热塑性是在热存在下是流动的，以致热能够用来粘合纤维。适用的热塑性生物降解纤维的非限制性实例包括低级烷基纤维素酯，如纤维酯酸酯，包括纤维素醋酸丁酸酯(CAB)、纤维素醋酸丙酸酯(CAP)和纤维素三醋酸酯，淀粉、聚乙烯醇(PVA)、脱乙酰壳多糖和PHBV(β-羟基丁酸酯和β-羟基戊酸酯的共聚物)。任何热塑性纤维均能应用，只要其熔融温度比PLA皮材料的熔融温度高至少约20℃。
应用纤维素醋酸酯有许多优点。特别是，三叶形形状可以提高流体控制性能。另外，纤维素醋酸酯的软化温度很高，为260℃，使其能够经受用于该纤维网中热塑性粘合纤维的粘合条件。
要求所述组合物包含约60％～5％第二种纤维，其中所有重量百分数均以在纤维网组分中存在的PLA的总重量为基准计。
II.制造非织造纤维网的方法
非织造纤维网通过粘合梳理纤维网法来制造。“粘合梳理纤维网”即“BCW”系指由短纤维制造的纤维网，短纤维送经精梳或梳理装置，使其分离或***开并在机器方向排列，形成一般按机器方向取向的纤维非织造纤维网。这些纤维通常以包的形式购得，将包置于开棉机/混合器或清棉机中，这类机器在梳理装置之前使纤维分离开。
制造非织造纤维网的第一步包括按所要求的重量比集中纤维并混合。然后使纤维经开棉工序，该工序对紧密聚集的纤维进行开棉，并将两种或多种不同类型纤维混合。该开棉工序由通过使用清棉机将纤维分离的机器组成。这些混合纤维然后分布成扁平层，称作絮垫。纤维絮垫喂入梳理工序或精梳工序，使纤维分离并在机器方向取向。梳理机是加工纤维的具有齿的大旋转圆筒。然后，梳理过的纤维自梳理机剥离并以连续片材吐出，由成形带输送。
纤维网一成形，然后就由若干已知粘合方法之一或之几进行粘合。一种粘合方法是粉末粘合，其中把粉状粘合剂分布在整个纤维网上，然后活化，通常采用热空气加热纤维网和粘合剂来进行。另一种合适的粘合方法是印花粘合，其中热压延机辊或超声粘合设备用于把纤维粘合在一起，通常是局部粘合花纹的形式，但是，如果需要，纤维网能够在其整个表面上粘合。另一种合适的众所周知的粘合方法，特别是在采用共轭短纤维的时候，是穿透空气粘合。其它方法包括流体缠结(hydroentanglement)和压延机粘合。为了制造冲击层所需要的膨松结构，穿透空气粘合通常是优选的方法。穿透空气粘合包括使纤维网经受穿过纤维网的热空气流。所用空气应当足够热以软化或熔融双组分粘合纤维的皮，同时使芯完整无损。所需要的空气温度取决于所用材料的类型的数量。例如，温度不应当高得使第二种纤维或第一种双组分纤维的芯熔融。此外，如果组分含有少量粘合纤维，可能需要较高的温度，以保证适度粘合。穿透空气粘合所用的典型温度为约270°F～330°F(130℃～166℃)。
理想的是纤维网包含约20％～95％粘合纤维，较理想的是约30％～95％，更理想的是约40％～95％，最理想的是约50％～90％。理想的是纤维网包含约80％～5％第二种热塑性生物降解纤维，较理想的是约70％～5％，更理想的是约60％～5％第二种纤维，最理想的是约50％～10％。
III.应用非织造纤维网的方法
本发明的非织造纤维网适用作下述制品中的冲击层，包括：一次性制品，包括一次性吸收制品如尿布、成人失禁制品和床衬垫；月经用品如卫生巾和止血垫；和其它吸收制品如擦布、围嘴、创伤敷料和外科手术衣或外科挡帷。
典型的一次性吸收制品包含可渗透液体的顶层，结合到可渗透液体顶层上的背层，以及在可渗透液体的顶层和背层之间的吸收结构。冲击层一般位于顶层和吸收结构之间。一般说，作为例子的一次性吸收制品叙述在美国专利No.4,710,187、美国专利No.4,762,521、美国专利No.4,770,656、美国专利No.4,798,603中。
用以下实施例进一步举例说明本发明，这些实施例并不以任何方式构成对本发明范围的强加限制。相反，应该清楚地理解，可以使用各种其它实施方案、改进方案及其对等物，在阅读了本说明书之后，本领域技术人员在不偏离本发明精神的条件下可以提出这些。
                        实施例
试验方法
织物基重通过下述方法进行测定：切割4英寸×4英寸的正方形非织造材料，在分析天平上称重。切割5个这样的正方形，平均其称重结果，得出织物基重。
密度通过织物基重除以纤维网厚度计算。厚度在施加0.05psi压力下采用Digimatic Indicator进行测定。
空隙体积由密度倒数计算出。
渗透性采用PERMIX方程计算：
           κ＝C1·r2·(1-φ)[(φ/(1-φ))(sat/sato)]C2其中，r是纤维半径，sat是饱和程度，sato是1(100％饱和)。C1和C2取决于纤维的几何结构和在纤维网中的取向，典型值分别为0.075和2.5。φ是空隙体积分数(纤维网结构的开口面积百分率)。渗透性数值高表示遇到的阻力小，液体流动迅速、容易和相对来说未受控制。
体积恢复是纤维网在外加压力之后回复到其原有状况的能力的一种度量。使用Digimatic Indicator，在外加压力为0.05psi、然后在0.2psi、和然后在0.05psi下测定样品厚度。最后测定的厚度与最初厚度之比，乘以100，得到的百分数即为体积恢复百分率。这项性能对于产品会经受使用者的几乎全部重量负荷的应用来说是特别重要的，例如婴儿尿布或成人失禁护理制品。
纤维网接触角通过以每个组分的质量百分数为基础加权组分接触角来求出。
流体吸入和逆流测定(FIFE)试验用于测定吸收或吸入时间和逆流。Maser-Flex Digi-Static Automatic Dispensing***装以采用少量FD&C蓝色染料着色的硅胶，调整至80ml损伤，实施几次以除去任何空气泡。制品样品、婴儿尿布的制造均不用松紧带，因此它们易于铺平。称量两块3.5英寸×12英寸吸墨纸样。将这些纸置于第一FIFE板上，这是在中央具有3英寸×6英寸的提升平台的简单的板。吸墨纸对中放置，以便其沿提升平台的任一侧长向移动。然后将尿布对中，以便待损伤面积精细地对中在提升平台上，将顶层片材弄平，这样在非织造顶层片材上没有可见褶皱。然后将第二FIFE板置于产品顶部上。第二FIFE板是扁平板，贯穿着中空圆筒，其仅从板的顶侧突出。在圆筒贯穿板的平坦平面之处产生的圆形区域是中空的。圆筒内径为5.1cm。短端内径7mm的漏斗置于圆筒中。然后用泵将流体直接配送到漏斗中。通过停表记录吸入时间，即从流体到达漏斗至在样品表面不见流体的瞬间。检查吸墨纸有无产品泄漏，如果发现任何泄漏，就测定吸墨纸的重量，以求出泄漏的流体量。在所叙述的试验中，没有发生泄漏。在经过约1min之后，以同时方式进行第二次损伤。在第二次损伤吸收之后，除去FIFE顶板，将样品以衬里侧向上的方式置在饱和能力试验仪(Saturated Capacity Tester)上。将样品饱和约1min，然后将两块称毛重的12英寸吸墨纸以一块在另一块上面的方式置于目标区的上方。然后用胶乳橡胶薄片覆盖，调节真空阀至读数0.5psi。在2min后，除去胶乳释压，将样品饱和1min。然后称湿吸墨纸的重量以测定其所含的液体量。将样品以初始结构方式再放回到FIFE板上，按前两次的方式进行第三次损伤。重复进行样品放在具有称毛重的吸墨纸的饱和能力试验仪上以及施加真空的步骤。在第三次损伤之后吸墨纸所吸收的液体量为回流值。
纤维网制造
双组分PLA纤维由日本Mariyama的Chisso公司制造。该纤维是具有95∶5L-D聚交酯皮和100％L-聚交酯芯的双组分纤维。该纤维经热定形、卷曲、切断成长度1.25英寸。使用自Celanese Acetate公司得到的三叶形纤维素醋酸酯纤维。为其生物降解性能和优良的强度而选择这些纤维。在标准条件下强度范围为约1.2～1.4G/D，在湿润、70下为0～1.0G/D。在标准条件下的断裂伸长为25％～45％，在湿润、70下为35％～50％。表1概括了所用纤维的一些性能。
表1.起始材料资料
    纤维    长度(英寸)     旦     卷曲度(卷曲数/英寸) 表面熔融温度(℃)
 纤维素醋酸酯     1.5     1.7      10-15      260
  双组分PLA     1.25     4.0      15-20      145
将纤维以表2所示重量比集中并混合。然后，纤维通过机器开棉工序，通过使用清棉机使纤维分离。然后混合的纤维分布成絮垫。所得纤维絮垫进入梳理圆筒。然后梳理过的纤维自梳理机剥离，并以连续片材吐出，由成形皮带输送。然后采用穿透空气粘合工艺粘合所得片材。表2总结了所制样品和所使用的工艺条件。
表2.样品和工艺条件
样品# 纤维#1 纤维#2 纤维1与纤维2的重量比 经过开棉机的次数 穿透空气粘合温度(℃)
1 双组分PLA 100∶0  5 168
2 双组分PLA 纤维素醋酸酯 70∶30  5 168
3 双组分PLA 纤维素醋酸酯 70∶30  5 143
样品2是由于受到超粘合的硬的结块纤维网。样品3是柔软牢固的纤维网，并进行进一步的测定。
纤维网试验
上述样品#3、单独的双组分PLA纤维和目前使用的冲击材料的物理性能列于表3。目前使用的冲击材料是粘合梳理纤维网，其织物基重为2.5osy，由比例为60∶40的聚酯短纤维和皮/芯双组分纤维组成，由Kimberly-Clark公司制造。其皮是聚乙烯，芯是聚丙烯。
表3.物理性能
性能 目前的冲击材料 100％双组分PLA 样品#3
织物基重(g) 87.45  103  88.16
空隙体积(cm3/g) 26.04  14.30  31.62
渗透性(μm2) 2078  402.3  1231
体积回复(％) 88.9  98.5  97.6
纤维网接触角(度) 76  85  74
无负荷水平饱和能力(g) 30.17  ----  30.41
垂直芯吸(cm) 0.5  ----  0.94
回流(g) 16.1  ----  13.1
样品#3纤维网的适中的渗透性和高的空隙体积提供了改善的流体输送性能。这由与对比样相比垂直芯吸增加所证明。样品#3纤维网的接触角与目前的冲击材料的接触角十分相似。应当注意，在样品#3的情况下，低接触角决定于构成纤维网的纤维的固有性能，而现用冲击材料需要进行表面活性剂处理以达到接触角76。目前的冲击材料的垂直芯吸仅仅0.5cm，而样品#3垂直芯吸为约1cm。因为纤维网接触角如此相似，芯吸的这种差异可能是本发明的冲击材料的独特物理结构所造成的。垂直芯吸试验说明，样品#3纤维网有改善的流体输送性能。
注意：样品#3具有与对比样相似的无负荷饱和能力。这是非织造织物在无外加压力下能够保持的流体量。
关于回流，注意：样品#3的回流值低于目前的冲击材料的回流值。这是重要的，因为在个人护理应用中，例如婴儿护理尿布，要求婴儿身体接触的流体量减至最小。在正常穿着时，冲击层可能处于压力之下，流体回流是不希望出现的。
以上描述意在举例说明且是非限制性的。在阅读上述内容时许多实施方案对本领域技术人员是显而易见的。所以，本发明的范围不应当参考上述内容进行限定，而应当由所附权利要求及这些权利要求的全部对等物进行限定。凡涉及本发明的所有文章和参考文献的公开内容，包括专利、专利申请和出版物均引入本文作为参考。

Claims (16)

1.一种渗透性为约500～约1500μm2、空隙体积大于约25cm3/g的非织造纤维网，其中所述纤维网包含不发生严重热收缩的第一种生物降解粘合纤维，和第二种生物降解热塑性纤维。
2.权利要求1的非织造纤维网，其中第一种纤维是包含聚(乳酸)(PLA)的多组分纤维。
3.权利要求2的非织造纤维网，其中多组分纤维包含表面组分和非表面组分，并且表面组分的熔融温度比非表面组分的熔融温度低至少约10℃。
4.权利要求3的非织造纤维网，其中第二种热塑性纤维的熔融温度比第一种纤维表面组分的熔融温度高至少约20℃。
5.权利要求3的非织造纤维网，其中表面组分包含L，D-聚交酯(LD-PLA)或聚交酯-己内酯共聚物。
6.权利要求3的非织造纤维网，其中表面组分包含L，D-聚交酯(LD-PLA)，非表面组分包含聚交酯，并且表面组分的L∶D比低于非表面组分的L∶D比。
7.权利要求2的非织造纤维网，其中第一种纤维是双组分皮/芯纤维。
8.权利要求7的非织造纤维网，其中皮是L∶D为95∶5的聚交酯，或聚交酯-己内酯共聚物，芯是100％ L-聚交酯。
9.权利要求1的非织造纤维网，其中第一种纤维的收缩率，在约70℃下，小于约10％。
10.权利要求1的非织造纤维网，其中第二纤维选自低级烷基纤维素酯、淀粉、聚乙烯醇(PVA)、脱乙酰壳多糖和PHBV(β-羟基丁酸酯和β-羟基戊酸酯的共聚物)。
11.权利要求10的非织造纤维网，其中低级烷基纤维素酯是纤维素醋酸酯。
12.权利要求1的非织造纤维网，其还具有小于80°的接触角，其中接触角决定于纤维的固有性能。
13.权利要求1的非织造纤维网，包含约40％～95％第一种纤维，和约60％～5％第二种纤维。
14.权利要求1的非织造纤维网，其中纤维网通过采用穿透空气粘合的粘合梳理纤维网工艺生产。
15.包含由权利要求1的非织造纤维网制造的冲击层的吸收制品。
16.权利要求15的吸收制品，包含可渗透液体的顶层、与可渗透液体的顶层结合的背层、位于可渗透液体的顶层和背层之间的吸收结构，其中冲击层位于顶层和吸收结构之间。
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