赋予基材可湿性的处理方法及组合物

申请号 CN98807552.0 申请日 1998-07-15 公开(公告)号 CN1265168A 公开(公告)日 2000-08-30
申请人 金伯利-克拉克环球有限公司; 发明人 A·雅希尔欧伊; G·H·亚当;
摘要 一种赋予基材耐久性及可湿性的 表面活性剂 组合物,它包含第1与第2表面活性剂的组合。第1表面活性剂包含选自乙 氧 基化氢化脂油、单糖、单糖衍 生物 、多糖、多糖衍生物以及上述的组合的化合物。第2表面活性剂包含有机 硅 化合物。该表面活性剂组合物可以以 水 乳液形式施涂到诸如非织造纤网之类的基材上,以提供改善的重复洗涤循环后的可湿性。
权利要求

1.一种赋予基材耐久性及可湿性的处理剂组合物,它包含第1与 第2表面活性剂的组合;
第1表面活性剂包含选自乙基化氢化脂油、单糖、单糖衍生物、 多糖、多糖衍生物以及上述的组合的化合物;
第2表面活性剂包含有机化合物。
2.权利要求1的处理剂组合物,其中第1与第2表面活性剂被结 合在乳液中。
3.权利要求1的处理剂组合物,其中第1表面活性剂包含乙氧基 化氢化脂油。
4.权利要求1的处理剂组合物,其中第1表面活性剂包含乙氧基 化氢化蓖麻油
5.权利要求1的处理剂组合物,其中第1表面活性剂包含选自单 糖、单糖衍生物及其组合的化合物。
6.权利要求5的处理剂组合物,其中第1表面活性剂包含山梨糖 醇酐单油酸酯。
7.权利要求1的处理剂组合物,其中第1表面活性剂包含乙氧基 化氢化脂油以及选自单糖、单糖衍生物及其组合的化合物。
8.权利要求7的处理剂组合物,其中第1表面活性剂包含乙氧基 化氢化蓖麻油以及山梨糖醇酐单油酸酯。
9.权利要求1的处理剂组合物,其中第2表面活性剂包含烷氧基 化聚硅氧烷。
10.权利要求9的处理剂组合物,其中第2表面活性剂包含烷氧基 化三硅氧烷(alkoxylated trisiloxane)。
11.权利要求1的处理剂组合物,其中第1与第2表面活性剂存在 的重量比为:约50~99.5重量份第1表面活性剂对约0.5~50重量份第 2表面活性剂。
12.权利要求1的处理剂组合物,其中第1与第2表面活性剂存在 的重量比为:约65~95重量份第1表面活性剂对约5~35重量份第2表 面活性剂。
13.权利要求1的处理剂组合物,其中第1与第2表面活性剂存在 的重量比为:约70~85重量份第1表面活性剂对约15~30重量份第2 表面活性剂。
14.一种以包含第1与第2表面活性剂的组合物处理的基材;
第1表面活性剂包含选自乙氧基化氢化脂油、单糖、单糖衍生物、 多糖、多糖衍生物以及上述的组合的化合物;
第2表面活性剂包含有机硅化合物。
15.权利要求14的处理的基材,其中该基材包含非织造纤网。
16.权利要求15的处理的基材,其中该非织造纤网包含纺粘纤网。
17.权利要求15的处理的基材,其中该非织造纤网包含熔喷纤网。
18.权利要求14的处理的基材,其中该基材包含多层层合物。
19.权利要求14的处理的基材,其中包含熔喷纤网。
20.权利要求19的处理的基材,其中第1表面活性剂还包含选自 单糖、单糖衍生物及其组合的化合物。
21.权利要求14的处理的基材,其中第1表面活性剂包含乙氧基 化氢化蓖麻油。
22.权利要求14的处理的基材,其中第1表面活性剂还包含山梨 糖醇酐单油酸酯。
23.权利要求14的处理的基材,其中第2表面活性剂包含烷氧基 化聚硅氧烷。
24.权利要求20的处理的基材,其中第2表面活性剂包含烷氧基 化聚硅氧烷。
25.权利要求14的处理的基材,其中表面活性剂组合物的施涂量, 相对于基材单位重量,为约0.1~1.5wt%表面活性剂固体。
26.权利要求14的处理的基材,其中表面活性剂组合物的施涂量, 相对于基材单位重量,为约0.1~1.0wt%表面活性剂固体。
27.权利要求14的处理的基材,其中表面活性剂组合物的施涂量, 相对于基材单位重量,为约0.1~0.5wt%表面活性剂固体。
28.一种表面处理的非织造布,它具有按照EDANA 150.1-90测定, 经4次洗涤循环后,小于3.0s的吸入时间。
29.权利要求28的表面处理的非织造布,其中吸入时间在5次洗 涤循环后依然小于3.0s。
30.权利要求28的表面处理的非织造布,其中非织造布包含纺粘 纤网。
31.权利要求30的表面处理的非织造布,其中纺粘纤网包含聚丙 烯。
32.权利要求28的表面处理的非织造布,它是以低于0.5wt%表 面活性剂组合处理的。
33.权利要求28的表面处理的非织造布,其中吸入时间在5次洗 涤循环后小于2.8s。
34.权利要求28的表面处理的非织造布,其中吸入时间在5次洗 涤循环后小于2.6s。
35.权利要求28的表面处理的非织造布,其中吸入时间在5次洗 涤循环后小于2.4s。

说明书全文

发明背景

非织造布及其制造一直是广泛研发的课题,已导致用于多种应用领 域的各种各样材料的问世。例如,轻单位重量、相纹的非织造布在诸如 用即弃尿布之类个人护理制品中被用作垫布,它提供干爽的皮肤触感却 又能将流体迅速转移给吸收性更强的材料,而后者也可能是非织造布, 只是在组成和/或结构不同而已。厚重的非织造布可设计成具有多孔的 结构,从而使其适合用于过滤、吸收及阻隔等用途,例如作为要消毒的 物品包裹用布,以及医疗、兽医或工业用的揩布或防护服。还开发出了 更厚重的非织造布,用于休闲、农业及建筑行业。这些不过是本领域技 术人员所知、其种类实际上数不胜数的非织造布及其用途当中少数几 种,他们还了解,新型非织造布及其用途还在不断问世。已开发出多种 用于制造具有适合这些用途所需构造及组成的非织造布的方法及设备。 此类方法的例子包括纺粘、熔喷、梳理乃至其他下面将更详细描述的技 术。本发明具有对非织造布的普遍适用性,这一点,本领域技术人员十 分清楚,因此它不局限于本文提到的内容以及涉及特定非织造布的实施 例,它们不过是举例说明而已。

只是通过成形不总是能够高效地生产出具备所有要求性能的非织造 布,常常需要对非织造布进行处理以改进或改变其性能,例如对1种或 多种流体的可湿性,防1种或多种流体的保护性、静电特性、导电性以 及柔软性,这不过是少数几个例子罢了。传统处理所涉及的步骤例如有: 将非织造布浸渍在浸渍浴中,以处理剂组合物涂布或喷涂非织造布,以 及在非织造布上印刷处理剂组合物。出于成本及其他原因的考虑,通常 希望以最少量的处理剂组合物,产生施涂均匀程度可接受的要求效果。 例如,已知采取附加干燥步骤来赶走随处理剂组合物一起施涂上去的 分不仅增加生产成本,而且干燥期间的加热有损于非织造布的强度性 能。因此,希望提供一种非织造布的改进处理方法和/或组合物,它应 高效并有效地施涂要求数量的处理剂,同时不损害所希望的非织造纤网 物理性能并达到要求的效果。

又知,大多数传统水分散性表面活性剂往往不容易与水形成高固含 (>10wt%)、低粘度(<100cp)的稳定混合物。因此,进一步的愿望是提 供一种高固含量浸渍浴,它在长时间内保持稳定,不发生相分离并在室 温下表现出低粘度特征,以及提供表面活性处理剂(surfactant treatment)的有效施涂手段以赋予诸如非织造布之类基材以持久的亲 水特性。

发明概述

本发明涉及一种有效并高效处理非织造布的改良组合物及方法,以 赋予其如持久可湿性之类的1种或多种要求性能,并涉及获得的改进非 织造布。该方法及组合物包括至少1种表面活性剂与一种粘度改进剂的 组合并包括以纯净或高固含量处理剂组合物处理非织造布的一面或两 面。干燥以及它带来的不利作用,基本上或完全是不必要,而本方法则 提供一种按要求程度均匀地处理非织造布的一面或两面,不对诸如纤网 可湿性之类效果的耐久性产生不利影响。按照本发明的方法,非织造布 被引导到处理装置(treating station),在此,一种处理剂组合物, 优选含少于约90%的溶剂,借助涂布、浸涂、喷涂之类方法施涂到织物 上,其施涂量以达到有效地处理与组合物相接触的织物区域为度。处理 后的织物,随后可在同一面或反面接受相同的处理并极低度干燥,如果 需要的话。再者,本发明方法可大大有利于任何可能要求的清理步骤。 处理后的成品非织造布已证明受到了均匀、耐久和有效的处理,且组合 物需要量减少,不利的效果极小或没有。优选的处理剂包括下列组合: 表面活性剂,它本身是一种乙基化氢化蓖麻油与山梨糖醇酐单油酸酯 的共混物,与粘度改进剂以及烷基聚苷。此种非织造布用处理剂特别适 合个人护理、医疗及其它用途的使用,例如揩布、防护服、涂布机,以 及希望将组合物以高固含量施涂到基材上的其他场合。

本发明还涉及一种处理非织造布的组合物及方法,它可提供较高的 再浸湿(耐用)性能,以便接受多次流体排放和流体的快速吸入。对于此 类用途,优选的处理剂包括一种含至少2种表面活性剂的组合。第1种 表面活性剂包含选自下列的化合物:乙氧基化氢化脂油、单糖、单糖衍 生物、多糖、多糖衍生物以及上述的组合。第2种表面活性剂包含有机 化合物。此种表面活性剂组合可配制成含水乳液的形式,随后再予以 均化。在该实施方案中,第2种表面活性剂起着高效乳化剂、流动/粘 度改进剂以及流平助剂的作用。以此种方式处理的非织造布尤其适用于 尿布、训练裤、失禁服装以及其他可能要求多次暴露于流体排放的其他 用途。

本发明的上述以及其他特征及优点在研读了下面有关目前优选实施 方案的详述并参考实施例附图之后,将变得更加清楚。这些详述、实 施例及附图不过是说明性的,不具有限制性,本发明的范围由所附权利 要求及其等价物规定。

附图简述

图1是用于在非织造纤网基材一面或两面上施涂的本发明处理方法 示意图。

图2是表示一种替代处理系统的类似示意图。

图3是表示实施例81~85中所述吸入时间与以不同比例本发明表 面活性剂组合处理非织造布的循环次数之间的曲线图。

图4是表示实施例83及86~88中所述吸入时间与以不同含量本发 明表面活性剂组合处理非织造布的循环次数之间的曲线图。

发明详述

定义

本文所使用的术语“非织造布或纤网”是指其结构系由单根纤维纱线交叉铺置构成的纤网,而它们不是像针织物中那样按照规则或可辨 认方式排列的。它还包括经过原纤化的、开孔的或经其他赋予了织物样 特性的泡沫体及薄膜。非织造布或纤网一向采用多种方法成形,如熔喷 法、纺粘法及粘合-梳理纤网法。非织造布的单位重量通常以每平方码 材料的盎司数(osy)或每平方米的克数(gsm)表示;有用的纤维直径通常 表示为微米数。(注:要从osy数值换算为gsm值,可用33.91乘上osy 的数值)。

本文所使用的术语“微纤维”是指平均直径不大于约75μm,如平 均直径为约0.5μm~约50μm的小直径纤维,或者更具体地说,微纤 维可具有约2μm~约40μm的平均直径。另一种经常使用的纤维直径 表示法是旦数,其定义为每9000米纤维的克数,且可根据以微米表示 的纤维直径取平方,乘上以g/cc为单位的密度,再乘上0.00707计算 出来。旦数越低,表明纤维越细;旦数越高,表明纤维越粗或越重。例 如,已知聚丙烯纤维直径为15μm,要换算为旦数,可取平方,该得数 乘上0.89g/cc,再乘上0.00707。于是,15μm的聚丙烯纤维的旦数 为约1.42(152×0.89×0.00707=1.415)。在美国以外,常用的度量 单位是“特(tex)”,其定义是每千米纤维的克数。特数可按旦数/9来计 算。

本文所使用的术语“纺粘纤维”是指一类小直径纤维,其成形方法 包括将熔融热塑性材料从纺丝板的具有挤出丝束直径的多个纤细,通常 为圆形的纺丝孔中挤出为丝束,随后,挤出丝束的直径,借助例如以下 文献中的方法迅速拉细:授予Appel等人的美国专利4,340,563及授予 Dorschner等人的美国专利3,692,618、授予Matsuki等人的美国专利 3,802,817、授予Kinney的美国专利3,338,992及3,341,394、授予 Hartmann的美国专利3,502,763、授予Levy的美国专利3,502,538、 授予Dobo等人的美国专利3,542,615。纺粘纤维经骤冷,当沉积到收 集表面上时通常是不发粘的。纺粘纤维通常为连续状且平均直径大于7 μm,尤其约10~20μm。

本文所使用的术语“熔喷纤维”是指按如下方法成形的纤维:将熔 融热塑性材料从多个纤细,通常为圆形的纺丝孔中以熔融丝束形式挤出 到汇聚的高速气流(例如空气流)中,气流将熔融热塑性材料丝束拉细, 直径变小,可能小到微纤维的直径范围。然后,熔融纤维被高速气流夹 带着,沉积在收集表面上,形成由散乱分布的熔喷纤维组成的纤网。此 类方法,例如公开在授予Butin的美国专利3,849,241中。熔喷纤维属 于微纤维,可以是连续的或不连续的,平均直径一般小于约10μm,且 当沉积到收集表面上时通常是发粘的。

本文所使用的术语“聚合物”通常包括但不限于:均聚物;共聚物, 如嵌段、接枝、无规及交替共聚物、三元共聚物等;以及上述的共混物 及各种变换形式。而且,除非另行具体限定,术语“聚合物”应涵盖该 材料所有可能的分子几何构型。这些构型包括但不限于,全同立构、间 同立构及无规立构的对称构型。

本文所使用的术语“机器方向”或“MD”是指沿织物被生产出来的 方向,即织物的长度方向。术语“垂直于机器方向”或“CD”是指织物 的幅宽,即大致垂直于MD的方向。

本文所使用的术语“单组分”纤维是指仅使用一种聚合物由一台或 多台挤出机制成的纤维。这意思并不排除由一种聚合物制成,但其中加 入了少量添加剂以便达到着色、抗静电(性能)、润滑、亲水等效果的纤 维。这些添加剂,如用于着色的二氧化,用量通常小于5wt%,更典 型地约2wt%。

本文所使用的术语“共轭纤维”是指由至少2种聚合物经各自的挤 出机挤出,但在一起纺丝形成同一根的纤维。共轭纤维有时也叫做多组 分或双组分纤维。所使用的聚合物通常彼此不同,虽然共轭纤维也可以 是单组分纤维。这些聚合物在共轭纤维断面上排列在各自位置基本固 定、彼此界限鲜明的区内,并沿共轭纤维的长度连续地延伸。此类共轭 纤维的构型可以是,例如皮/芯排列,其中一种聚合物被另一种聚合物 包围着,或者可以是并列排列的,或者是“海-岛”排列的。共轭纤维 公开在授予Kaneko等人的美国专利5,108,820、授予Strack等人的美 国专利5,336,552及授予Pike等人的美国专利5,382,400中。就双组 分纤维而言,聚合物存在的比例可以是75/25、50/50、25/75或任何其 他希望的比例。

本文所使用的术语“双成分纤维”是指由至少2种聚合物从同一挤 出机以共混物形式挤出形成的纤维。术语“共混物”的定义可见诸于下 文。双成分纤维所包含的各种聚合物成分不是沿纤维的整个横断面面积 排列在位置相对固定、彼此界限鲜明的区内,而且,各种聚合物通常也 不是沿着纤维的整个长度呈连续状,而是,往往形成随机开始并随机结 束的微丝(原纤)或原生纤维。双成分纤维有时也被称之为多成分纤维。 这一大类纤维在例如授予Gessner的美国专利5,108,827中有所讨论。 双组分及双成分纤维还在教科书《聚合物共混物及复合物》论及,John A.Manson及Leslie H.Sperling主编,版权1976归Plenum Press所 有,Plenum出版公司(纽约)的一个分部,IBSN 0-306-30831-2,PP.273~ 277。

本文所使用的术语“共混物”,当指聚合物时,是指2种或更多种 聚合物的混合物,而术语“合金”是指共混物的一个子类,其中各成分 不溶混但经过了相容化处理。“可溶混性”及“不可溶混性”被分别定 义为分别具有负值和正值的混合自由能。再有,“相容化”定义为改变 不可溶混聚合物共混物的界面性能以便制成一种合金的过程。

本文所使用的术语穿透空气粘合或“TAB”是指一种,例如,对非 织造双组分纤维纤网实施粘合的方法,在粘合中,使温度足以将构成纤 网纤维的聚合物之一熔融的空气强制穿过纤网。空气速度可在100~500 英尺每分钟之间,停留时间可长达6s。聚合物的熔融和重新固化提供 了粘合作用。穿透空气粘合具有相对受限的可变幅度,通常被认为是两 步粘合法。由于穿透空气粘合TAB要求至少1种组分出现熔融方可实现 粘合,它局限于2种组分的纤网,如双组分纤网或包含粘合剂纤维或粉 末的纤网。

本文所使用的术语“热点粘合”涉及使由待粘合纤维构成的织物或 纤网从加热轧辊与砧辊之间穿过。轧辊一般地但不总是带有用以使整个 织物不是沿着全部表面粘合的花纹。结果,为功能及美观的原因,已开 发出各种各样用于轧辊的花纹。一种花纹的例子包括许多点,就是Hansen Pennings或“H&P”图案,粘合面积为约30%,每平方英寸有约200个 粘合点,正如授予Hansen和Pennings的美国专利3,855,046中所描述 的。H&P花纹具有方形的点或针状粘合区,其中每个针的侧边尺寸为 0.038英寸(0.965mm),针与针之间的间距是0.070英寸(1.778mm), 粘合深度0.023英寸(0.584mm)。形成的花纹具有约29.5%的粘合面积。 另一种典型的点粘合花纹是扩展型Hansen and Pennings,或“EHP” 粘合图案,它能产生15%的粘合面积,其方块形针侧边尺寸为0.037英 寸(0.94mm),针间距0.097英寸(2.464mm),深度是0.039英寸(0.991 mm)。另一种叫做“714”的典型点粘合花纹具有方块针粘合区,其中每 个针的侧边尺寸是0.023英寸,针与针的间距为0.062英寸(1.575mm), 粘合深度是0.033英寸(0.838mm)。产生的花纹具有约15%的粘合面积。 又一种常用花纹是C-Star花纹,其粘合面积为约16.9%。C-Star花纹 带有横向条纹或“灯芯绒”花纹,间或被闪发的星形隔断。其他常见的 花纹包括菱形花纹,由重复和略微偏置的菱形组成,以及波浪线花纹, 看上去就象名字所暗示,比如,类似窗纱。典型地,粘合百分数可占非 织造布层合纤网总面积的约10%~约30%。正如本领域熟知的,点粘合 将层合物各层维系在一起并通过将每层内部的长丝和/或纤维的粘合赋 予每个单层以整体性。

本文所使用的术语“个人护理制品”是指尿布、训练裤、吸收性内 裤、成人失禁用品及妇女卫生制品。

本文所使用的术语“耐久可湿性”或“耐久可湿的”是指能承受至 少2次,有利的是至少3次排放的能,采用下面将要描述的流出试验 测定。

本文所使用的术语“亲水(的)”是指该聚合物材料所具有的表面自 由能可使得该聚合物材料被含水介质,即主要成分为水的液态介质所润 湿。就是说,含水介质能使经表面活性剂浸渍处理过的非织造布润湿。 表面活性剂浸渍由至少10wt%表面活性剂或表面活性剂的混合物与不大 于约90wt%诸如水的溶剂组成。

测试方法

流出试验(暴露(于排放))及洗涤/干燥程序公开在授予Meirowitz 等人的美国专利5,258,221中,在此将其全文并入本文作为参考。典型 地,由诸如非织造纤网的纤网构成的8英寸×15英寸(约20cm×38cm) 大致矩形的纤网试样被放置在由聚丙烯、木浆纤维和/或超吸收剂材料 组成的吸收剂芯顶部。所获得的试样组件被对中地置于倾斜表面上并以 胶粘带固定组件每个。该倾斜表面的角度是45°,而不是如该专利中 所描述的30°。漏斗位于距试样组件的底部或下边缘约7.8英寸(约200mm) 的高度。漏斗位于试样组件上表面上方约10mm处。在漏斗中放入 100mL温度35℃的水。打开漏斗阀门,让水在约15秒数内排出。测 定并记录流出来并被收集在收集装置中的水量(克数)。如果收集装置中 收集到的水量少于对给定种类纤网而言为适当的数量标准,通常就认为 该纤网通过了该修改的流出试验。例如,当纤网为轻量(例如单位重量 小于0.6盎司每平方码,或约20g/m2)的纺粘非织造纤网时,收集到的 水量应少于20mL。

洗涤/干燥循环程序的修改包括采用500mL而不是1L的室温水(约 23℃)。于是,将如上所述涂布的、大致矩形的多孔基材试样放在500mL 水中。让试样在水中保持1min,此间借助以15~20rpm旋转的机械 振动器维持搅拌。从水中取出试样并将多余的液体挤回到洗涤水容器 中。让试样在空气中干过夜,或置于80℃的烘箱(Blue M OV-475A-3 型,通用信号公司制造(Blue Island,IL))中干燥20min,然后进行 上述修改的流出试验。重复该过程,直至要求的循环次数。

条状拉伸试验是织物在受到单向应力时断裂强度及伸长或应变的测 定方法。该试验方法为ASTM标准试验方法D882(薄塑料片材拉伸性能试 验方法)的一种修改版本。

为测定就本发明目的而言的峰值强度,对该标准程序做了如下修改:

所有试样的试验设备夹具张开速度均保持在50mm/min的速度。

夹具间的初始间距从1英寸到3英寸不等,具体视试样的种类而定。 当测试胶粘带背衬材料时,初始间距是1.5英寸;当测试外包覆材料以 及防护区(securement zone)材料时,初始间距是3英寸。

峰值强度,根据加载滑动横梁移动曲线上的最大载荷除以试样宽度 来计算。

结果以直至断裂的磅数和断裂前拉长百分数表示。该数值越高,表 明织物越结实,伸长性越大。术语“载荷”是指在拉伸试验中将试样拉 断或拉破所需要的最大载荷或力,以重量单位表示。术语“应变”或“总 能量”是指“载荷-伸长曲线”下方的总能量,以重量-长度单位表示。 术语“伸长”是指拉伸试验期间试样在长度上的增加。抓样拉伸强度及 抓样伸长数值是,采用规定的织物宽度,通常4英寸(102mm),规定夹 具宽度及恒定拉长速度获得的。试样比夹具宽,以便使获得的结果代表 被夹紧宽度内纤维的有效强度与织物中邻近区域纤维所贡献的附加强度 之和。样品被夹在例如Instron TM型(Instron公司供应,2500华盛 顿街,Canton,MA 02021)或者Thwing-Albert INTELLECTII型 (Thwing-Albert仪器公司供应,10960 Dutton Rd.,费城,宾夕法尼亚 19154)上,均具有3英寸(76mm)长的平行夹具。这逼真地模拟了实际 使用中织物的应力状态。

液体湿透时间:该试验名称为EDANA 150.1-90,测定施加到一块其 底面与吸收剂垫相接触的非织造布试样表面上的已知体积液体(模拟 尿),透过该非织造布所需要的时间。大致说,50mL的滴定管固定在环 形台上,其管嘴位于漏斗内。将5层由规定滤纸(吸收能力482%)组成 的标准吸收剂垫放在位于漏斗下方的有机玻璃底板上,将非织造布样品 放在吸收剂的顶面上。将25mm厚、重500g、带通孔的有机玻璃板放 在样品上,使孔位于漏斗下方5mm正中。在滴定管中注满液体,此间 维持漏斗(阀门)关闭,一定数量的液体(例如5mL或10mL)流入漏斗 中。让这5mL或10mL排下,从而(自动)启动了计时器,当液体已渗 入到垫中并沉降到一组电极以下时,计时器停止并记录下所经过的时 间。就下面的实施例而言,每种样品重复该试验5次,每次重复均采用 同一片试样,然后取5次的平均时间。实施例1~80采用10mL液体进 行试验。实施例81~88采用5mL液体试验。所使用的液体是Blood Bank Saline,由Stephens科学公司供应,目录号8504。

还可以用其他材料与制造本发明非织造布使用的聚合物掺混,诸如 掺入阻燃剂以提高耐火性能,和/或掺入颜料以赋予每层相同或不同的 颜色。还有,用于香味、异味控制、抗菌、润滑剂之类的添加剂也可使 用。此类用于纺粘及熔喷热塑性聚合物的成分是本领域熟知的,且通常 为内添加剂。颜料,若使用的话,一般用量小于该层的5wt%,而其他 材料的合计含量例如小于约25wt%。

制作本发明织物的纤维例如可采用熔喷或纺粘法制造,它们都是技 术上熟知的。这些方法通常采用挤出机将熔融热塑性聚合物送到纺丝 板,聚合物通过纺丝板被纤维化,从而成形为纤维,它们可以是扯样长 度的或较长的。随后,纤维被拉伸,通常依靠气流,然后沉积在移动的 多孔毡或带上,从而形成非织造布。在纺粘及熔喷法中生产出的纤维为 上面所定义的微纤维。

熔喷纤网的制造在上面已做了一般性讨论,还可参见参考文献。

本发明的织物可以是多层的层合物。多层层合物的例子是例如公开 在下列专利中那些某些层为纺粘,而某些层为熔喷的实施例,例如纺粘 /熔喷/纺粘(SMS)层合物:授予Brock等人的美国专利4,041,203、授予 Collier等人的美国专利5,169,706、授予Yahiaoui等人的美国专利 5,540,979以及授予Bornslaeger的美国专利4,374,888。此种层合物 可这样来制造:顺序地在移动成形带上,先沉积纺粘布层,然后是熔喷 布层,再铺上另一个纺粘层,最后按照下面将要叙述的方式将层合物粘 合。替代地,也可分别制造各个单独的层,收集成卷,然后在单独的粘 合步骤中合在一起。此种织物的单位重量一般在约0.1~12osy(6~400 gsm),尤其是约0.75~约3osy。

纺粘非织造布在其生产过程中要以某种方式进行粘合,以便赋予其 结构整体性用来承受进一步加工成最终产品时所受到的严酷条件。粘合 可采用多种方式完成,例如水力缠结、针刺、超声粘合、粘合剂粘合、 缝编粘合、穿透空气粘合及热粘合。

如上面所提到的,许多用途的处理后非织造布的一项重要参数是可 湿性的耐久性或者说在使用中承受多次排放的能力。例如作为尿布衬里 使用,特别希望具有在经过3次以上排放之后仍保持其可湿性的能力。 某些现有的处理剂,例如乙氧基化氢化蓖麻油与山梨糖醇酐单油酸酯的 共混物(Ahcovel Base N-62,由Hodgsen化学公司供应,ICI制造(也 简称为“Ahcovel”)),已证明具备符合这一标准的耐久性。

这些成分的化学式如下:

乙氧基化氢化蓖麻油山梨糖醇酐单油酸酯

然而,此种处理剂非常粘稠,因此难以采用传统处理方法以高固含 量施涂。传统的粘度改进添加剂或表面活性剂共混物虽可降低此种处理 剂的粘度,但是它们对处理后的织物的耐久性具有负面影响,正如下面 将要结合表3和4所讨论的。按照本发明,已发现使用一种特殊的烷基 聚苷,不仅可降低此种处理剂的粘度,而且还能保持要求的耐用性。为 获得最佳效果,该烷基聚苷具有C8~C10烷基链(例如Glucopon 220 UP), 且用量为整个组合物重量与烷基聚苷组合物重量之和的约5%~约80%, 优选约5%~约10%,该烷基聚苷组合物例如可以是含约40%水的。

Glucopon 220 UP,是一种辛基聚苷,其化学式如下:

下表1列举了Glucopon 220 UP,即一种60%烷基聚苷在40%水中 的溶液,由汉高公司供应(亦简称为“Glucopon”)的加入,对Ahcovel Base N-62粘度的影响。每种情况下的粘度测定是针对20%总固体的组合物, 在20(1/s)剪切速率条件下采用粘度计Viscometer:Brookfield DVII+, 转子CP41进行的。 表1.20%固体的Glucopon对Ahcovel粘度*的影响     处理剂组合物     比例     粘度     (cp)     温度     (℃) 剪切速率     (s-1)  Ahcovel  Ahcovel  Ahcovel/Glucopon  Ahcovel/Glucopon  Ahcovel/Glucopon  Ahcovel/Glucopon  Ahcovel/Glucopon  Ahcovel/Glucopon     1     1     20/1     15/1     10/1     5/1     3/1     1/1     1103     150     40     14     <12.3     <12.3     <12.3     <12.3     25     47     25     25     25     25     25     25     20     20     20     20     20     20     20     20

*采用Brookfield DVII+粘度计,转子CP41的测定值

为达到本发明的目的,希望在施涂条件下,优选在室温,获得小于 约100cp的粘度,以便能够采用高固含量传统涂布系统和程序,例如, WEKO公司生产的WEKO Rotor Dampening System(转子淋洒系统)。其他 的系统,如刷涂-喷涂涂布器以及涂布及印刷涂布器,正如本领域技术 人员所料也可使用。如上表所示,单独使用表面活性剂,无法满足这一 要求,然而加入少到只有1/20的烷基聚苷,如Glucoopon 220 UP,则 可显著降低其粘度。

相信,本发明适用于具有各种各样组成的低粘度处理剂,尽管包含 诸如Ahcovel系列之类的表面活性剂组合物的组合,由于此种处理剂可 达到耐久效果而被高度优选。然而,在那些耐久性程度要求不严格的场 合,唯一重要的是,处理非织造布的组合物包含有效数量表面活性剂组 合及粘度改进剂。为了确定适用性,组合物可接受Brookfield粘度检 测。优选的组合物是那些具有小于或等于约2000cp粘度的组合物。具 体的例子包括Triton x-102,一种烷基苯酚乙氧基化物表面活性剂, 由联合化物公司供应;Y12488和Y12734,乙氧基化聚二甲基硅氧烷 系列,由OSI供应;Masil SF-19,乙氧基化三硅氧烷(ethoxylated trisiloxane),由PPG供应;PEG 200、400及600,聚乙二醇单硬脂酸 酯、二硬脂酸酯、单月桂酸酯系列,PPG供应;GEMTEX SM-33及SC75 系列以及磺基丁二酸二烷基酯,Finetex出品;以及水溶性聚合物,如 聚乙烯基吡咯烷、聚乙烯醇、乙基羟乙基纤维素羧甲基纤维素、羟 丙基纤维素、淀粉、琼脂及其他天然水溶性聚合物。其他表面活性剂包 括乙氧基化对苯二甲酸酯,如Milease T,ICI供应;醇乙氧基化物, 如Mazawet 77,PPG出品;及PEO-PPO嵌段共聚物,如Pluronic L 101, BASF出品。粘度改进剂的例子包括Glucopon 220或225,二者都是在 烷基链中带8~10个碳原子的烷基聚苷,由汉高公司出品。形成的混合 物,按施涂条件下的乳液形式测定,其粘度优选小于100cp,更优选小 于50cp。

在优选的实施方案中,第1表面活性剂包括选自下列的化合物:乙 氧基化氢化脂油、单糖、单糖衍生物、多糖、多糖衍生物以及上述的组 合。该第1表面活性剂与含有有机硅化合物的第2表面活性剂组合起来。 第1表面活性剂可包括乙氧基化氢化蓖麻油与山梨糖醇酐单油酸酯的共 混物,它与包含烷氧基化聚硅氧烷的第2表面活性剂合在一起。例如, Ahcovel Base N-62,即一种乙氧基化氢化脂油与单糖衍生物的共混物, 可以与Masil SF-19合在一起。Masil SF-19是化学式如下的烷氧基化 聚硅氧烷: 其中R的定义是:

       -CH2CH2CH2O-(CH2CH2O)P-(CH2CH[CH3]O)Q-R1

                                           (R1=H或烷基)

且X、Y、P和Q是正整数。

第1与第2表面活性剂可首先制成水乳液形式。该水乳液可包含约 1~60wt%总表面活性剂固体以及约40~99wt%水。较好的是,该水乳 液可包含约10~40wt%总表面活性剂固体以及约60~90wt%水。更合 适的是,该水乳液可包含约15~35wt%总表面活性剂固体以及约65~85 wt%水。该表面活性剂的组合可利用剧烈搅拌或本领域技术人员已知的 其他适当混合/乳化方法分散到水中形成小滴或微滴。

然后,该乳液可在约130°F或更高的高温下混合以达到均化。在乳 液均化后,包括第1与第2表面活性剂的该含水体系表现出比含第1表 面活性剂但不含第2表面活性剂、按类似方式制备的体系低得多的粘度。 第2表面活性剂,其存在量优选比第1表面活性剂低,起着强乳化剂、 流动/粘度改进剂及流平剂的作用。

第1与第2表面活性剂的组合应包含,以干重为基准,约50~99.5 重量份第1表面活性剂和约0.5~50重量份第2表面活性剂。较好的是, 该组合包含约65~95重量份第1表面活性剂和约5~35重量份第2表 面活性剂。优选的是,该组合应包含约70~85重量份第1表面活性剂 和约15~30重量份第2表面活性剂。

第1与第2表面活性剂的上述组合特别适用于要求高再浸湿(耐久 性)性能,包括多次暴露于排放和/或流体快速吸入的场合。此种表面活 性剂共混物的进一步优点包括以高固含量水乳液形式的优异加工性能 (即,低粘度)、高温(例如130°F)下的优异加工性能,此时在不添加 化学防腐剂的条件下便可抑制细菌孳生。还有,以相当低的施涂量对非 织造布实施均匀的施涂便可达到非织造布的高效润湿。

例如,非织造布可能以织物重量为基准低于2.0wt%表面活性剂干 固体的表面活性剂组合施涂量,例如相对于织物单位重量的约0.1~1.5 wt%的施涂量,达到有效的处理效果。较好的是,织物以相对于织物单 位重量约0.1~1.0wt%表面活性剂固体的施涂量进行处理。优选的是, 织物以相对于织物单位重量,约0.1~0.5wt%表面活性剂固体的施涂量 进行处理。

采用第1与第2表面活性剂组合的另一个优点是,在第1表面活性 剂的耐久(再浸湿)特性与第2表面活性剂的乳化效力和表面活性之间 存在着明显的协调效应。此种协调效应使得非织造纤网具有显著改善的 流体控制性能,包括再浸湿和流体吸入速率方面的改进。

虽然本发明从广义上适用于处理非织造布,然而,最有效,因而优 选的是,用于那些具有适合实施高速、高效处理的非织造布。这些性能 包括:单位重量,例如在5~500gsm;厚度,例如在0.2~10mm等等。

为了最大限度地发挥本发明的优越性,优选对非织造布和处理剂组 合物进行选择,以便使随同组合物施涂上去的水分不超过约80%,优选 更少。

参考图1,下面将描述一种在移动纤网一面或两面上施涂的方法。 本领域技术人员懂得,本发明对于在线处理或者分开的离线处理步骤将 同等地适用。纤网12,例如一种纺粘或熔喷非织造布,在支撑辊15的 承托下导入处理站,该站包括旋转淋洒头22用于向纤网12的一面14 施涂。还可使用一个任选的处理站18(以虚线表示),它可包括旋转淋洒 头(未画出),用以向绕着支撑辊17、19移动的纤网12的反面23施涂。 每一个处理站接受来自贮槽(未画出)的处理液30供料。处理的纤网, 随后需要的话,经过烘缸(未画出)或者其他干燥手段以接受干燥,然后 在支撑辊25的承托下卷绕成卷或转化为预定用途要求的形式。替代的 的干燥手段包括烘箱、穿透空气干燥机、红外线干燥机、鼓风干燥机等 等。

图2给出一种采用浸渍并压榨进行施涂的替代设备。如图所示,纤 网100绕过导辊102进入到槽104中,其中处理时间由导辊106控制。 多余处理组合物由压榨辊108之间的辊隙去除,并通过收集盘109流回 到槽中。烘缸110将多余的水分去除。

还应当知道,在局部施涂本发明表面活性剂的过程中,非织造布材 料亲水表面处理剂及处理方法不仅可包含多种改进对含水流体(如尿)的 可湿性或改善对其他体液(血液、月经流体、粪便)控制的表面活性剂, 而且还可包含能够为本发明表面处理剂提供生物功能属性(例如,抗菌 活性、防腐、抗炎、异味控制、皮肤呵护等)的生物活性化合物及大分 子。

下面,将通过以下的实施例进一步说明本发明,这些实施例仅作为 本发明的代表,而其他实施例乃是本领域技术人员所显而易见的,故也 应被涵盖在权利要求范围内。

实施例

实施例1~43

高固含量/低粘度表面活性剂配制物

以低固  含量的表面活性剂浸渍对非织造布材料进行亲水处理的各 种各样的方法为已知并普遍使用着。然而,由于溶剂含量高,必须实施 干燥步骤。已知,干燥处理的热效应对经过表面处理后的非织造布机械 性能具有负面影响(表2)。因此,采用高固含量浸渍则可极大减少或缓 和对干燥的需要,从而可保持织物所固有的拉伸强度。高固含量处理剂 体系的其他显著优点包括:表面活性剂的配制、运输及贮存的成本低, 节能以及处理成本较低和处理均一性较好。本文所使用的术语“高固含 量”是指至少约10%固体,优选至少约20%固体的浓度。 表2、干燥对0.6osy聚丙烯纺粘布机械性能影响的对比数据 织物1* 织物2** 条状拉伸    条状拉伸  条状拉伸    条状拉伸 条状拉伸 条状拉伸 峰值能量    峰值载荷  峰值应变    峰值能量 峰值载荷 峰值应变 CD干燥      CD干燥    CD干燥,%  MD干燥   MD干燥   MD干燥,% 7.62         7.90       50.66      10.08     12.42    39.44 5.06         6.24       52.45      6.19      11.42    27.61 *织物1:按高固含量WEKO方法以0.9%Ahcovel/Glucopon(施涂量--译注)

    处理,不实施干燥 **织物2:按低固含量饱和方法以0.9%Ahcovel/Glucopon(施涂量--译注)

     处理,在220°F进行干燥

另一方面,高固含量表面活性处理剂组合物还表现出例如流变性 差、乳液不稳定、胶凝及处理过程波动等缺点。有关非织造布材料的局 部施涂的其他挑战,包括多次暴露于含水流体之后的耐久性或保持水分 可湿性的能力。

于是,本发明的目的是三重的:1)提供室温下可施涂的低粘度/高固 含量处理剂的组合物,2)提供不需要或仅需要极少程度干燥的高固含量 处理剂组合物,3)提供赋予非织造布持久可湿性的处理剂组合物。

下面的程序是采用本发明高固含量/低粘度处理剂组合物的通用方 法的典型例子。

非织造布

就典型而言,14”宽、0.6盎司每平方码(osy)的聚丙烯纤维(约2.2 dpf(单丝旦数))纺粘布卷。

表面活性剂配制物

就典型而言,制备的含水处理浴包含至少0.075%消泡剂(Dow 2210, Dow Corning提供)及20wt%表面活性剂配制物(表3)。在室温下充分 混合后,将表面活性剂配制物倒入到处理浴罐中,在罐中,除非另行指 明(表3)在室温下不断搅拌。 表3、各种亲水处理剂的非织造布耐久性实验数据及比较(高固含量WEKO法) 实施 例号 代号 20%固体处理组合物 施涂 温度 (℃) 施涂量 (wt%) 耐久性 (循环 次数)                                                    在20-1的粘度cp 表面活性                             比例         25℃        47℃ 剂体系     1     2     3     4     5     6     7     8     9     10     11     12     13     14     15     18     19     20     21     22     23     24     25     26     27     28     29     30     31     32     33     34     35     36     37     38     39     40     41     42     43   C1   C2   C3   C4   C5   C6   C7   C8   C9   D1   D2   D3   D4   D5   D6   D9   E1   E2   E3   E4   E5   E6   E7   E8   E9   A1   A2   A3   B1   B2   B13   G1   G1   G1   H1   H1   H1   F1   F3   F4   F5 Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel/Glucopon/Y 12488 Ahcovel Ahcovel Ahcovel Glucopon 220UP Glucopon 220UP Glucopon 220UP Triton X-102 Triton X-102 Triton X-102 PEG 400ML PEG 400ML PEG 400ML Ahcovel/TL 2119 Ahcovel/PEG 400ML Ahcovel/Pluronic L 10l Ahcovel/Mazawet 77 10∶1 10∶1 10∶1 15∶1 15∶1 15∶1 20∶1 20∶1 20∶1 20∶1∶1 20∶1∶1 20∶1∶1 10∶1∶1 10∶1∶1 10∶1∶1 10∶1∶2 10∶1∶1 10∶1∶1 10∶1∶1 20∶1∶1 20∶1∶1 20∶1∶1 10∶1∶2 10∶1∶2 10∶1∶2     1     1     1     1     1     1     1     1     1     1     1     1 15∶1 15∶1 15∶l 15∶1     <12     <12     <12     14     14     14     40     40     40     80     80     80     28     28     28     25     28     28     28     85     85     85     35     35     35   1103   1103   1103   <12   <12   <12   120   120   120   40   40   40     650*     350* >10,000*   420*     150     150     150     23     23     23     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     47     47     47     25     25     25     47     47     47     25     25     25     未做     未做     未做     未做     0.3     0.6     0.9     0.3     0.5     0.9     0.3     0.5     0.9     0.3     0.6     0.9     0.6     0.6     0.9     0.9     0.33     0.6     0.9     0.6     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     未做     未做     未做     未做     2     4     6     2     4     8     3     6     >10     1     2     4     0     0     1     0     1     2     2     1     3     6     1     1     2     2     4     >10     0     0     1     0     0     0     0     0     1   未做   未做   未做   未做

*粘度过高,无法进行高固含量施涂

施涂方法

本发明的高固含量、低粘度表面活性处理剂组合物是采用WEKO处 理机(WEKO Beil公司,瑞士)施涂的。WEKO的大致构造是一个离心淋洒 施涂系统,采用如图1所示的单或双旋转载液体(rotocarrier)。表面 活性剂配制物由齿轮压送到WEKO集流槽(header),由此经节流管喂 入到淋洒转子上。本发明中使用的中试WEKO设备配备了6个转速约4500 rpm的转子。在不断旋转的转子生产的离心力作用下,化学品以小滴的 形式定量分配到非织造布上。

流量(g/min)由不同直径的节流管、集流槽压力及浴液参数(温度及 粘度)控制和调节。更微小的流量调节可通过在集流槽出口加装任选的 针孔阀来实现。

干燥

在实施例1~43中处理的织物不需要任何干燥。

施涂量

在织物上的施涂量通过低分辨率固态核磁共振(NMR)光谱术,采用 Brucker Minispec 120 Pulse NMR(Brucker Spectrospin(加拿大)公 司)测定。有关该分析技术的进一步信息可参见下列参考文献,“纺织品 纤维整理剂测量的宽线核磁共振”J.E.Rodgers,《光谱术》,9(8),40 (1994)。

一种优选的表面活性处理剂组合物描述在实施例1~6中。如表3 所示,实施例1~6的织物以Ahcovel与Glucopon按10∶1~20∶1比例 的粘度相对地非常低的高固含量水乳液进行处理。值得指出的是,处理 的织物在按WEKO方法进行表面处理之后不需要任何后干燥。与表3中 其他处理情况相比,从实施例1~6中得到的不寻常发现是表面活性剂/ 粘度改进剂处理的耐久性具有如下所述特征。该处理剂组合物的独特之 处在于它同时满足下列属性:1)该高固含量、低粘度的稳定水乳液可在 室温下施涂;2)不需要干燥;3)按本文所描述的流出试验评估,处理效 果耐久性得到改善。 表4、采用各种表面活性剂-助表面活性剂体系以低固含量浴形式(低固 含量饱和法)对非织造布进行各种亲水处理的耐久性实验数据及比较 实施 例号 代号 处理剂组合物 施涂温度 (℃) 施涂量 (wt%) 耐久性 (循环次数) 表面活性剂体系 比例 浴液中固体 量,%  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  E10  E10  E10  E11  E11  E11  E12  E12  E12  E13  E13  E13  E14  E14  E14  A4  A5  A6  H2  H2  H2  G3  G3  G3  G4  G4  G4  G5  G5  G5  G6  G6  G6 Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/TL 2119 Ahcovel/TL 2119 Ahcovel/TL 2119 Ahcovel/PEG400ML Ahcovel/PEG400ML Ahcovel/PEG400ML Ahcovel/Pluronic L 101 Ahcovel/Pluronic L 101 Ahcovel/Pluronic L 101 Ahcovel/G 2109 Ahcovel/G 2109 Ahcovel/G 2109 Ahcovel Ahcovel Ahcovel PEG400ML PEG400ML PEG400ML Pluronic L 101 Pluronic L 101 Pluronic L 101 Mazawet 77 Mazawet 77 Mazawet 77 G2109 G2109 G2109 G1282 G1282 G1282   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   3∶1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.6     0.3     0.6     0.6     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     0.3     0.6     0.9     2     3     6     0     0     0     0     0     0     1     1     2     0     0     1     2     4     >10     0     0     1     0     1     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0

流出试验清楚地证明,在表3的实施例1~11和实施例27~29及 表4的实施例44~46,59~61中获得了耐久处理效果。流出试验结果 说明,单独的Ahcovel型表面活性剂以及该表面活性剂与其他表面活性 剂的复合配方中仅仅某些通过了耐久性检验。该耐久性(流出试验)结果 还说明,施涂量与耐久程度(或流出试验循环次数)之间的关联仅存在于 Ahcorel型表面活性剂及某些复合配制物如Ahcovel/Glucopon、 Ahcovel/Glucopon/SF 19以及Ahcovel/Glucopon/Y 12488中。而此种 关联,在其他类型单一表面活性处理剂乃至某些Ahcovel型复合配制物, 如Ahcovel/PEG 400 ML、Ahcorel/TL 2119、Ahcovel/G2109中,则几 乎不存在。在后一种复合配制物中,在Ahcovel中加入辅助表面活性剂 似乎对处理效果的耐久性不利。

EDANA流体湿透数据提供了有关处理后织物流体吸入速率的信息, 而且还提供了有关同一块织物5次暴露于10mL盐水之后的处理效果的 耐久性信息。表6中给出的数据清楚地显示,虽然所有处理过的织物都 具有大致相同的初始流体吸入时间,但是随着织物多次暴露于流体排 放,在表现上就出现了差异。例如,Triton X-102处理的织物,其流体 吸入时间在4次~5次之后便出现退化;而Ahcovel及 Ahcovel/Glucopon、Ahcovel/Glucopon/SF 19的性能则经过5次暴露 于盐水后却表现出较少受影响。因此,EDANA流体湿透数据与处理效果 耐久性相一致,且其结果与流出试验结果相一致。

实施例44~76

低固含量饱和法

下面的程序是采用本发明低固  含量饱和法时所用一般方法的典 型:

就典型而言,制备的含水处理浴包含0.15%消泡剂(Dow 2210,Dow Corning提供)、0.5己醇及表4中所规定条件的要求量的表面活性剂或 助表面活性剂。在室温下充分混合后,将表面活性剂配制物倒入到处理 站的浴槽(图2)中。就典型而言,14英寸宽的0.6osy由聚丙烯纺粘纤 维(约2.2dpf)制成的非织造布卷,以表4所示表面活性处理剂组合物 进行处理。施涂量通过测定浸透并在2个橡胶辊之间压榨后织物的吸入 量百分数(%WPU)来确定。%WPU是通过称重并按照下式计算确定的: % WPU = ( Ww - Wd ) Wd × 100

其中Ww及Wd分别是一片约12”x12”的织物的湿重和干重。例如, 当以0.3%固体含量的浴处理过的织物具有100%WPU时,表明在织物上达 到了0.3%的施涂量。施涂量主要通过浴中的化学品浓度、线速度及辊隙 压力(表5)来控制。 表5、低固含量、饱和施涂系统的工艺条件 浴浓度(wt%)     WPU*%   目标施涂量     (wt%)   线速度   (ft/min)   辊隙压力     (psi)     0.3     0.6     0.9     100     100     100     0.3     0.6     0.9     70     35     16     40     35     30

*±5%

在证实已达到目标施涂量后,处理的织物绕过一系列蒸汽加热烘缸 进行干燥(图2)。随后,处理并干燥的织物接受耐久性(流出/洗涤/干燥 实验)及流体吸入速率(EDANA流体湿透时间)的标准检测。

表6、非织造布经各种亲水处理后的EDANA流体湿透时间实验数据及比较(高 固含量WEKO法) 实施例   表面活性剂 比例   粘度(cp)   在20s-1 施涂 温度 (℃) 施涂   量 (wt%)     EDANA流体湿透时间     (s)/循环次数     #   25C   47C   1   2     3     4     5     1     2     3     4     5     6     7     8     9     10     11     12     13     14     15     28     29     30     31     32     33     34     35     36 Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glueopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel/Glucopon/SF 19 Ahcovel Ahcovel Ahcovel Glucopon 220UP Glucopon 220UP Glucopon 220UP Triton X-102 Triton X-102 Triton X-102   10∶1   10∶1   10∶1   15∶1   15∶1   15∶1   20∶1   20∶1   20∶1 20∶1∶1 20∶1∶1 20∶1∶1 10∶1∶1 10∶1∶1 10∶1∶1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   <12   <12   <12     14     14     14     40     40     40     80     80     80     28     28     28     1103     1103     1103     <12     <12     <12     120     120     120     150     150     150     23     23     23     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     25     47     47     47     25     25     25     47     47     47   0.3   0.6   0.9   0.3   0.5   0.9   0.3   0.5   0.9   0.3   0.6   0.9   0.3   0.6   0.9   0.3   0.6   0.9   0.3   0.6   0.9   8.7   8.8   7.8   8.4   8.6   7.8   9.3   8.7   7.9   7.8   7.7   7.7   7.1   7.2   6.9   7.5   7.1   7.2   7.5   7.6   7.1   7.6   7.5   7.1   8.3   9.3   7.7   8.2   7.9   8.5   10   8.9   9.1   7.9   8.1   7.6   8.6   7.5   7.1   7.8   7.1   7.6   8.9   9.2   8.2   11.5   9.3   9.8   9.6   10.7   8.1   9.1   8.1   8.4   12.1   9.2   8.6   7.7   8.4   8.3   8.5   8.3   7.9   8.8   7.2   7.4   11.5   10.9   9.7   14.9   15.6   13.7   10.8   10.4   8.5   9.8   8.3   8.9   13.9   8.6   10.2   8.1   7.9   8.3   8.2   8.9   7.3   8.9   9.2   8.5   16.5   11.8   11.8   17.5   16.7   18.9   11.8   12.6   9.1   10.5   8.5   10.2   12.1   10.8   10.1   9.1   9.2   8.7   9.7   10.2   9.3   11.5   10.5   9.6   17.6   12.9   12.3   16.9   14.9   17.6

实施例77

金属茂聚烯泡沫片材(OPCELL LC31泡沫塑料,由Sentinel Prodacts公司(Hyannis,MA)提供)被裁成0.25英寸(约0.6cm)的厚度。 泡沫试样浸透1%Ahcovel/Glucopon按15∶1重量比的共混物与1%Triton X-102组成的溶液。随后,处理过的泡沫体在60℃的烘箱内干燥30min。 处理过的泡沫体按本文所描述的EDANA流体湿透试验测定1次排放后的 流体吸入时间,结果载于表7中。

    表7、聚烯烃泡沫体的流体吸入速率比较     试样                           吸入时间(s)**     未处理的LC 31泡沫体                  *     Ahcovel/Glucopon处理的LC 31泡沫体    2.9     Triton X-102处理的LC 31泡沫体        5.5     未处理的LC 33泡沫体                  *     Ahcovel/Glucopon处理的LC 33泡沫体    108     Triton X-102处理的LC 33泡沫体       >200

*基材过于疏水,流体未能渗入,无法测定吸入时间

**仅测定1次排放后的流体吸入时间

实施例78

实施例77中所描述的同一处理剂被施涂到不同的金属茂聚烯烃泡 沫体(OPCELL LC33泡沫塑料,由Sentinel Products公司提供)上。按 实施例77中所描述的方法测定流体吸入速率,结果载于表7中。

本发明将通过下面的实施例做进一步说明。

实施例79

实施例79中使用的非织造布是2.5osy(约85gsm)纺粘非织造布, 其中纤维是并列型双组分纤维。组分由以近似等量存在的聚乙烯和聚丙 烯组成。织物裁成8英寸×10英寸大小。织物样品在3 wt%Ahcovel/ Glucopon按3∶1的比例组成的溶液中浸泡约30s。按本文所描述的方 法测定的WPU为约200%,于是得到约6wt%的织物表面活性剂施涂量。 处理的织物通过沿其整个幅宽滴上10滴水(约0.1mL)来检测其水可湿 性。所有10滴水被瞬间吸入到织物中,这表明,所做处理赋予了织物 均匀和高度的亲水特性。接受同样水滴试验的未处理对比织物的表现 是,10滴水中没有一滴渗入或吸入到非织造布中。

实施例80

实施例80中使用的织物是100gsm粘合梳理纤网(BCW),其中纤维 为3dpf(单丝旦数),由皮芯构型聚乙烯/聚丙烯双组分构成。织物裁成 8英寸×10英寸大小。织物样品在3 wt%Ahcovel/Glucopon按3∶1比例 组成的溶液中浸泡约30s。按本文所描述的方法测定的WPU为约100%, 于是得到约3wt%的织物表面活性剂施涂量。处理的织物通过沿其整个 幅宽滴上10滴水(约0.1mL)来检测其水可湿性。所有10滴水被瞬间 吸入到织物中,这表明,所做处理赋予了该BCW织物均匀和高度的亲水 特性。接受同样水滴试验的未处理对比织物(不含纺丝油剂)的表现是, 10滴水中没有一滴渗入或吸入到非织造布中。

实施例81~88

表面活性剂配制物的制备:将第1表面活性剂Ahcovel Base N-62 与第2表面活性剂Masil SF-19以从100%Ahcovel Base N-62到 100%Masil SF-19的各种不同比例进行混合。在每种情况下,2种表面 活性剂被混合成含20wt%总表面活性剂固体及80wt%水的水乳液。乳 液通过在130°F的高温下混合达到均化。配制的表面活性剂组合物随后 以各种不同施涂量施涂到如上所述的单位重量0.6osy的聚丙烯纺粘布 上。

下表8给出每种表面活性剂组合中Ahcovel Base N-62与Masil SF-19的比例以及相对于非织造纤网单位重量的施涂量。 表8、 实施例号#  Ahcovel Base N-62的重量份    Masil SF-19的重量份  非织造纤网上的施涂量    81                    100                      0                 0.3%    82                      0                      100               0.3%    83                     75                      25                0.3%    84                   83.3                      16.7              0.3%    85                     90                      10                0.3%    86                     75                      25                0.6%    87                     75                      25                0.9%    88                     75                      25                1.5%

处理的非织造纤网样品按如上所述的EDANA150.1-90试验测定了流 体湿透。测定是对经过1~5次洗涤循环的非织造纤网进行的,其中处 理的纤网按照如上所述的程序进行了洗涤和干燥。

下面的表9显示,以0.3wt%各种表面活性剂组合的恒定施涂量处 理的衬里在1~5次洗涤循环后的吸入时间。该对比结果在图3中做了 标绘。

表9、 实施例号    Ahcovel对Masil               吸入时间,s #            SF-19的比例    循环1  循环2  循环3  循环4  循环5 81             100∶0        2.4    2.7    2.8    3.2    3.0 82             0∶100        1.9    5.5    4.2    4.8    5.8 83             75∶25        2.1    2.3    2.2    2.3    2.3 84             83.3∶16.7    2.2    2.4    2.4    2.4    2.7 85             90∶10        2.4    2.6    2.6    2.7    2.9

如上表及图3所示,以组合的表面活性剂处理的样品在经过2~5 次洗涤循环后具有比以纯Ahcovel Base N-62或者纯Masil SF-19处理 的样品更短的流体吸入时间。这表明,以表面活性剂的组合处理样品可 改善可湿性(即,吸入时间较短)和改善耐久性(承受反复洗涤-干燥的能 力)。最短的反复洗涤-干燥后流体吸入时间一致地出现在以75重量份 Ahcovel对25重量份Masil SF-19的组合处理的样品上。

下表10给出在各种不同施涂量条件下以优选的表面活性剂组合, 即75重量份Ahcovel N-26对25重量份Masil SF-19,处理的衬里在 1~5次洗涤循环之后的吸入时间。该比较结果被标绘在图4中。

表10、 实施例号   优选表面活性剂组合的            吸入时间,s #                施涂量           循环1  循环2  循环3  循环4  循环5 83                0.3%             2.1    2.3    2.2    2.3    2.3 86                0.6%             1.9    2.1    2.1    2.2    2.3 87                0.9%             1.9    2.0    2.1    2.1    2.2 88                1.5%             1.9    1.9    2.0    1.9    2.1

如上表及图4所示,当施涂量从非织造纤网单位重量的0.3%提高到 1.5%时,吸入时间仅稍许改善。因此,不足0.5%(例如0.3%)的施涂量 可产生在流体吸入时间短和耐久性长方面的优异结果。

综上所述,本发明提供了一种具有上述种种优点的改进非织造布处 理方法及所获处理的非织造布。虽然上面通过特定实施方案对本发明做 了说明,但本发明不限于此,本发明意图将所有等价物包含在权利要求 的广义范围内。

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