制造短切微纤维的方法技术

制造微纤维产物流的方法，所述方法包括：(A) 使长度小于25毫米的切断多组分纤维在纤维浆区中与处理过的水性流接触以产生切断多组分纤维浆；(B) 使所述切断多组分纤维浆在混合区中与加热的水性流接触以产生加热的多组分纤维浆；(C) 将所述加热的多组分纤维浆送往纤维打开区以除去一部分所述水分散性磺基聚酯，从而产生打开的微纤维浆料；和(D) 将所述打开的微纤维浆料送往初级固液分离区以产生微纤维产物流和第一母液流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造短切微纤维的方法相关申请本申请要求2012年1月31日提交的美国临时申请序号No.61/592,854、61/592,867；61/592,917；和61/592,974的优先权，它们的公开内容在不与本文中的陈述冲突的程度上经此引用并入本文。专利
本专利技术涉及包含磺基聚酯的水分散性纤维和纤维制品。本专利技术还涉及包含磺基聚酯的多组分纤维和由其制成的微旦纤维（microdenierfibers）和纤维制品。本专利技术还涉及制造水分散性的多组分和微旦纤维的方法和由其制成的制品。专利技术背景纤维、熔喷网和其它熔纺纤维制品已由热塑性聚合物，如聚(丙烯)、聚酰胺和聚酯制成。这些纤维和纤维制品的一种常见用途是非织造织物，特别是在个人护理产品，如擦拭布、女性卫生产品、婴儿尿布、成人失禁内裤、医院/外科手术和其它医疗一次性产品、保护性织物和层、土工织物、工业擦拭布和过滤介质中。不幸地，由传统热塑性聚合物制成的个人护理产品难以处置并通常置于垃圾填埋场。一种有希望的替代性处置方法是使这些产品或它们的组分“可冲弃”，即与公共排污系统相容。水分散性或水溶性材料的使用也改进个人护理产品的再循环性和回收。如今用于个人护理产品的各种热塑性聚合物并非固有地为水分散性或水溶性的，因此没有制成易解体并可以弃置在排污系统中或容易再循环的制品。可冲弃型个人护理产品的合意性导致需要具有各种程度的水响应性的纤维、非织造织物和其它纤维制品。例如在美国专利No.6,548,592；6,552,162；5,281,306；5,292,581；5,935,880；和5,509,913；美国专利申请序号No.09/775,312；和09/752,017；和PCT国际公开No.WO01/66666A2中已经描述了致力于解决这些需求的各种途径。但是，这些途径具有许多缺点并且没有提供具有令人满意的性能平衡（如拉伸强度、吸收能力、挠性和在湿或干条件下的织物完整性）的纤维制品，如纤维或非织造织物。例如，典型的非织造技术基于用树脂粘合添加剂处理的纤维的多向沉积以形成具有强完整性和其它合意性质的网。但是，所得组装件通常具有差的水响应性并且不适合可冲弃用途。粘合剂的存在还可能造成最终产品中的不合意性质，如降低的片材可润湿性、提高的刚度、粘性和更高的生产成本。也难以制造在使用过程中表现出充足的湿强度但在弃置时快速分散的粘合剂。因此，使用这些粘合剂的非织造组装件可能在环境条件下缓慢解体或在体液存在下的湿强度性质不足。为了解决这一问题，pH和离子敏感的水分散性粘合剂，如含或不含外加盐的含有丙烯酸或甲基丙烯酸的lattices是已知的并描述在例如美国专利No.6,548,592B1中。但是，公共排污和住宅化粪池系统中的离子浓度和pH水平随地理位置广泛变动并可能不足以使粘合剂变得可溶和分散。在这种情况中，该纤维制品在弃置后不解体并堵塞排水管或污水支管。例如在美国专利No.5,916,678；5,405,698；4,966,808；5,525282；5,366,804；5,486,418中描述了含有水分散性组分和热塑性水不分散性组分的多组分纤维。例如，这些多组分纤维可以是具有成形或工程设计的横截面，例如海岛型、皮芯型、并列型或桔瓣型构造的双组分纤维。可以对该多组分纤维施以水或稀碱性溶液，其中溶解掉水分散性组分以作为细度极小的单独的单纤维留下水不分散性组分。但是，具有良好水分散性的聚合物通常赋予所得多组分纤维粘着性，这在缠绕或储存过程中在数天后使纤维粘在一起、粘连或熔结，尤其是在湿热条件下。为防止熔结，通常在纤维表面施加脂肪酸或油基整理剂。此外，如例如美国专利No.6,171,685中所述，有时在水分散性聚合物中加入大比例的颜料或填料以防止纤维熔结。这样的油整理剂、颜料和填料需要额外加工步骤并可能赋予最终纤维不合意的性质。许多水分散性聚合物也需要用碱性溶液除去它们，这可能造成该纤维的其它组分劣化，例如特性粘度、韧度和熔体强度的降低。此外，一些水分散性聚合物无法承受水刺（hydroentanglement）过程中的水暴露，因此不适用于制造非织造网和织物。或者，水分散性组分可能充当非织造网中的热塑性纤维的粘合剂。暴露在水中时，纤维与纤维的粘合分开以致该非织造网失去其完整性并分解成单纤维。但是，这些非织造网的热塑性纤维组分是水不可分散的并留在水性介质中，因此必须最终从城市污水处理厂除去。可以利用水刺制造易解体非织造织物而不用或使用极低量（<5重量%）的外加粘合剂将纤维结合在一起。尽管这些织物在弃置时可能解体，但它们常采用非水溶性或水分散性纤维并可能在排水系统内造成缠结和堵塞。任何添加的水分散性粘合剂也必须在最低程度上受水刺影响并且不形成胶状积聚或交联，并因此有助于织物处理或下水道相关问题。可获得几种水溶性或水分散性聚合物，但通常不适用于熔喷纤维成形操作或一般而言熔体纺丝。聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酸由于在达到合适熔体粘度的点以下的温度就发生热分解而不可熔体加工。高分子量聚环氧乙烷可能具有合适的热稳定性，但在聚合物界面处提供高粘溶液以造成慢解体速率。例如在美国专利No.6,171,685；5,543,488；5,853,701；4,304,901；6,211,309；5,570,605；6,428,900；和3,779,993中已经描述了水分散性磺基聚酯。但是，典型的磺基聚酯是低分子量热塑性塑料，其脆并缺乏承受缠绕操作的挠性以致无法产生不断裂或破碎的材料卷。磺基聚酯还在加工成膜或纤维的过程中表现出粘连或熔结，这可能要求使用油整理剂或大量颜料或填料以避免这一点。低分子量聚环氧乙烷（更通常被称作聚乙二醇）是弱/脆的聚合物，其也没有纤维用途所需的物理性质。由已知的水溶性聚合物通过溶液技术形成纤维是一种备选方案，但除去溶剂，尤其是水增加的复杂性提高了制造成本。相应地，需要表现出充足的拉伸强度、吸收能力、挠性和在水分存在下，尤其是暴露在人体液下时的织物完整性的水分散性纤维和由其制成的纤维制品。此外，需要不用粘合剂并在住宅或城市排污系统中完全分散或溶解的纤维制品。可能的用途包括，但不限于，熔喷网、纺粘织物、水刺织物、湿法成网非织造织物、干法成网非织造织物、双组分纤维部件、增粘层、纤维素材料的粘合剂、可冲弃非织造织物和膜、可溶性粘合剂纤维、保护层和在水中释放或溶解的活性成分的载体。还需要具有水分散性组分的多组分纤维，其在纺丝操作过程中没有表现出过度的长丝粘连或熔结、容易被在中性或微酸性pH下的热水除去并适用于水刺法以制造非织造织物。这些多组分纤维可用于制造可用于制造各种制品的微纤维。其它可挤出和熔纺的纤维材料也有可能。专利技术概述我们已经意外地发现，可以由磺基聚酯制备挠性水分散性纤维。因此本专利技术提供水分散性纤维，其包含：(A)具有至少25℃的玻璃化转变温度(Tg)的磺基聚酯，所述磺基聚酯包含：(i)一种或多种二羧酸的残基；(ii)占总重复单元的大约4至大约40摩尔%的至少一种具有2个官能团和一个或多个连接到芳族或脂环族环上的磺酸盐（sulfonate）基团的磺基单体的残基，其中所述官能团是羟基、羧基或其组合；(iii)一种或多种二醇残基，其中总二醇残基的至少25摩尔%是具有结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造微纤维产物流的方法，所述方法包括：(A) 使长度小于25毫米的切断多组分纤维在纤维浆区中与处理过的水性流接触以产生切断多组分纤维浆；其中所述切断多组分纤维包含至少一种水分散性磺基聚酯和至少一种与所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性合成聚合物；且其中所述处理过的水性流在低于40℃的温度下；(B) 使所述切断多组分纤维浆在混合区中与加热的水性流接触以产生加热的多组分纤维浆；(C) 将所述加热的多组分纤维浆送往纤维打开区以除去一部分所述水分散性磺基聚酯，从而产生打开的微纤维浆；和(D) 将所述打开的微纤维浆送往初级固液分离区以产生所述微纤维产物流和第一母液流；其中所述第一母液流包含水和所述水分散性磺基聚酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.31 US 61/592867;2012.01.31 US 61/592974;201.制造微纤维产物流的方法，所述方法包括：(A)使长度小于25毫米的切断多组分纤维在纤维浆区中与处理过的水性流接触以产生切断多组分纤维浆；其中所述切断多组分纤维包含至少一种水分散性磺基聚酯和至少一种与所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性合成聚合物；且其中所述处理过的水性流在低于40℃的温度下；(B)使所述切断多组分纤维浆在混合区中与加热的水性流接触以产生加热的多组分纤维浆；(C)将所述加热的多组分纤维浆在纤维打开区中混合充分的时间以除去一部分所述水分散性磺基聚酯，从而产生打开的微纤维浆，温度为55℃至100℃；其中所述打开的微纤维浆中的固体重量%为0.1重量%至20重量%，所述水不分散性聚合物微纤维具有小于10微米的最小横向尺寸，且至少50重量%的所述水不分散性聚合物微纤维悬浮在所述打开的微纤维浆中；和(D)将所述打开的微纤维浆送往初级固液分离区以产生所述微纤维产物流和第一母液流；其中所述第一母液流包含水和所述水分散性磺基聚酯；以及(E)将至少一部分所述第一母液流送往第二固液分离区以产生第二湿滤饼流和第二母液流；其中所述第二母液流包含水和水分散性磺基聚酯；且其中所述第二湿滤饼流包含微纤维。2.根据权利要求1的方法，其中所述切断多组分纤维具有小于5毫米的长度。3.根据权利要求1的方法，其中所述加热的水性流通过如下方式制备：将未处理的水性流送往水性处理区产生含有小于50ppm的二价和多价阳离子的处理过的水性流；并且将由此得到的处理过的水性流送往热交换区以产生所述加热的水性流。4.根据权利要求1的方法，其中所述纤维浆区中的所述切断多组分纤维浆中切断多组分纤维的重量%为35重量%至1重量%。5.根据权利要求1的方法，其中所述纤维浆区包含选自水力碎浆机、连续搅拌釜反应器和搅拌间歇釜的至少一个设备件。6.根据权利要求1的方法，其中所述混合区包含选自连续搅拌釜反应器、搅拌间歇釜和管道的至少一个设备件。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：KR帕克，DW克罗西维奇，RC蒙加尔，DJ小罗杰斯，DA特雷迈恩，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：美国;US