[发明专利]多组分脂肪族聚酯混合纤维

说明书

发明领域

本发明涉及一种多组分热塑性纤维。特别是，该纤维可以呈现出有用的热粘合特性，例如在热粘合过程中，包括不需要使用压力的热粘合过程。

背景技术

合成纤维被广泛的用于许多不同的应用，用来提供更强的，更薄的和更轻量的产品。合成热塑性纤维通常是热粘合性的(热结合(thermobondable))，并且因此在非织造织物的制造中是非常引人注目的，或者单独的或者与其他纤维组合(例如棉，羊毛，和木纸浆)。非织造织物转而广泛的用作各种各样的制品的组分，包括但不限于，吸收性个人护理产品，例如尿布，失禁垫，卫生巾产品，和类似产品；医用产品，例如手术单，消毒包布，和类似产品；过滤装置；衬布；湿巾；家具和寝具构造；服装；绝缘材料；和其他应用。

但传统的合成热塑性纤维不能自然降解，因此这就造成了处置含有这种纤维的产品的相关问题。特别是，再循环包含天然纤维和常规合成纤维的混合物的制品一般不是成本经济的，但是，在垃圾填埋场处理这些制品就会形成大量的不可降解的废物。当垃圾填埋场达到饱和，就更需要在一次性产品中掺入降解性更好的物质，也更需要设计出能够通过除了投入固体废物处置设施之外的方法被处理掉的产品。

为了解决固体废物处置的问题，生物可降解聚合物越来越多的作为传统合成聚合物的替代品来使用。令人关注的生物可降解聚合物包括水溶性聚合物，例如聚乙烯醇；天然合成的聚合物例如藻酸钠和微生物聚酯；可水解脂肪族聚酯和聚氨酯聚合物；和类似的聚合物。合成生物可降解脂肪族聚酯包括聚乙交酯和聚乳酸聚合物。参见，例如，U.S.专利号5,166,231；5,506,041；5,759,569；5,171,309；6,177,193；6,441,267；6,953,622和7,338,877，它们通过参考全部引入。

特别令人关注的是使用乳酸来制造生物可降解树脂。聚乳酸(以下称“PLA”)最初被提出是作为用于医用产品的生物可降解聚合物。Gruber等人的U.S Pant号5,142,023和5,807,973，披露了制备非医用级别聚乳酸并将其应用在非织造织物中的方法，它们通过参考全部引入。完全由聚乳酸聚合物和/或共聚物组成的生物可降解纤维的例子见U.S.专利号5,010,145和5,760,144，它们通过参考全部引入。也参照U.S.专利号5,698,322和5,593,778(涉及包含聚乳酸组分的双组份纤维)，它们通过参考全部引入。

将生物可降解材料成功加入在一次性吸收产品中，提供了一旦产品的使用寿命结束时丢弃产品的多个途径。首先，这些制品可以通过堆肥被容易地和有效地处理。或者，一次性产品可以被容易地和有效地处理到液体污水系统中，在其中一次性吸收产品可以被降解。

尽管生物可降解纤维是已知的，在它们的使用中还是遇到了问题。例如，已知的生物可降解纤维在压力下熔化时可以结合(热轧粘合)，但是此类纤维在其他过程中可能不会形成强结合，例如热风(air bonding)粘合过程。进一步的，许多常规的粘合剂纤维在热风粘合的温度下呈现出收缩，因为在粘合剂组分变软或者流动的温度下或者高于该温度时，纤维不能热定形，但是在粘合中，纤维必须暴露在足够高温度下来获得所需的粘合剂组分的熔融流动特性。因此，需要提供一种在热风粘合过程中能够形成强的结合的完全生物可降解纤维。

发明内容

本发明提供多组分热塑性纤维，其是生物可降解的并且其在热粘合过程中是有用的，特别是热风粘合过程。多组分纤维可以选自由连续纤丝，短纤维，纺粘型纤丝和熔喷型纤维组成的组。在不同的实施方式中，多组分纤维包含含有第一脂肪族聚酯的第一聚合物组分，和也含有脂肪族聚酯的第二聚合物组分，其中第一聚合物组分构成至少一部分多组分纤维的暴露表面。在一些实施方式中，大约5％或者更大的，大约15％或者更大的，大约25％或者更大的，大约50％或者更大的，或者大约75％或者更大的多组分纤维的暴露表面可以由第一聚合物组分形成。在一个优选的实施方式中，多组分纤维的全部暴露表面可以由第一聚合物组分形成。此外，多组分纤维可具有截面区域，该区域包括第一聚合物组分和第二聚合物组分，比例为大约1∶9到大约9∶1，或者大约1∶3到大约3∶1。在一些实施方式中，截面区域的比例大约为1∶1。