包含脂族聚酯共混物的纖維以及由其形成的紗、絲束和織物制造技術(shù)

本公開提供熱塑性纖維，所述纖維包含具有不同程度的同分異構(gòu)純度的聚乳酸(PLA)聚合物的均質(zhì)共混物。所述纖維呈現(xiàn)降低的收縮性并且可以提高的生產(chǎn)力形成，特別是利用提高的拉伸比。均質(zhì)共混物可包含第一PLA聚合物和第二PLA聚合物，其中所述第一PLA聚合物具有對(duì)于D?異構(gòu)體或L?異構(gòu)體而言至少約99％的同分異構(gòu)純度，而所述第二PLA聚合物具有對(duì)于D?異構(gòu)體或L?異構(gòu)體而言不大于約98.5％的同分異構(gòu)純度。本文進(jìn)一步包括由所述纖維形成的紗和織物和由所述紗或織物形成的組合物以及制備PLA材料的方法。

Fibers comprising aliphatic polyester blends and yarns, tows and fabrics formed therefrom

Disclosed herein is a thermoplastic fiber comprising a homogeneous blend of poly (lactic acid) (PLA) polymers having varying degrees of homogeneity. The fibers exhibit reduced shrinkage and improved productivity formation, in particular the use of improved tensile ratios. A homogeneous blend comprises a first and a second PLA PLA polymer polymer, wherein the first polymer PLA has the isomeric purity for D isomers or L isomers of at least about 99%, and the second PLA polymer has the isomeric purity of about 98.5% less than for D or L isomers isomer. The present invention further comprises yarns and fabrics formed of the fibers and compositions formed from the yarns or fabrics, and methods of making PLA materials.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本公開涉及熱塑性纖維。具體地，所述纖維可包含具有不同純度的脂族聚酯(例如聚乳酸)的共混物，并且所述纖維在升高的溫度下可提供降低的收縮性以及高生產(chǎn)力。
技術(shù)介紹
合成纖維廣泛用于多種不同的應(yīng)用，以提供較強(qiáng)、較薄和較輕的產(chǎn)品。合成熱塑性纖維通常為熱粘合劑(可熱粘合的)，因此無論合成熱塑性纖維是單獨(dú)地或與其它纖維(例如棉、羊毛和木漿)組合，對(duì)于制造非織造織物都特別有吸引力。進(jìn)而，非織造織物廣泛用作多種制品的組分，包括但不限于作為吸收劑的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品，例如尿布、失禁墊、女性衛(wèi)生保健產(chǎn)品等；醫(yī)療產(chǎn)品，例如手術(shù)單、無菌覆蓋物等；過濾裝置；夾層；揩布；家具和寢具構(gòu)造；衣服；絕緣體；和其它。然而，常規(guī)合成熱塑性纖維不能天然降解，因此產(chǎn)生處置含有這樣的纖維的產(chǎn)品的問題。具體地，再循環(huán)含有天然和常規(guī)合成纖維的共混物的制品通常不具有高成本效益，但是在垃圾填埋場(chǎng)中處置這些制品會(huì)產(chǎn)生大量的不可降解的廢物。由于將達(dá)到垃圾填埋場(chǎng)的容量極限，有增加的需求來在一次性產(chǎn)品中摻入更多可降解的組分以及設(shè)計(jì)可借助通過在固體廢物處置設(shè)備中摻入以外的手段來處置產(chǎn)品。為了解決固體廢物處置的問題，可生物降解的聚合物日益用作常規(guī)合成聚合物的替代物。可用的可生物降解的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，例如藻酸鈉和微生物聚酯；可水解的脂族聚酯和聚氨酯聚合物等。合成可生物降解的脂族聚酯包括聚乙交酯和聚乳酸聚合物。參見，例如，美國專利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，各自通過引用而全文結(jié)合到本文中。特別關(guān)注乳酸用于制造可生物降解的樹脂的用途。聚乳酸(下文中稱為\PLA\)開始時(shí)作為用于醫(yī)療產(chǎn)品的可生物降解的聚合物而引入。Gruber等人的美國專利5,142,023和5,807,973公開了可生產(chǎn)并用于非織造織物的非醫(yī)療級(jí)別的聚乳酸的方法，各自通過引用而全文結(jié)合到本文中。完全由聚乳酸聚合物和/或共聚物組成的可生物降解的纖維的實(shí)例在美國專利5,010,145和5,760,144中找到，各自通過引用而全文結(jié)合到本文中。還參見美國專利5,698,322和5,593,778(涉及包括聚乳酸組分的雙組分纖維)，各自通過引用而全文結(jié)合到本文中。與由具有較低同分異構(gòu)純度的PLA制備的纖維相比，由具有高同分異構(gòu)純度的PLA制備的纖維可提供降低的收縮性。然而，常規(guī)PLA纖維仍通常呈現(xiàn)高收縮性(例如，40％或更多)，除非將纖維首先熱定形。即使使用熱定形的PLA纖維(這是其它常規(guī)纖維的情況)，使纖維熱定形僅在低于熱定形溫度的溫度下降低纖維的收縮性。在超過熱定形溫度的溫度下，熱定形的PLA纖維仍具有高收縮性。因此，期望提供一種能在寬泛的溫度(特別是在超過熱定形溫度的溫度)下呈現(xiàn)降低的收縮性的可生物降解的纖維。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供熱塑性纖維，所述纖維包含具有不同程度的同分異構(gòu)純度的聚乳酸(PLA)聚合物的均質(zhì)共混物。所述纖維呈現(xiàn)降低的收縮性并且可以高的生產(chǎn)力形成，特別是利用提高的拉伸比。在一些實(shí)施方式中，提供多組分熱塑性纖維，其中所述纖維包含均聚物高純度PLA組分和在至少一部分纖維表面上布置的粘合劑組分。在本專利技術(shù)的各種實(shí)施方式中，提供一種纖維，所述纖維包含第一聚乳酸(PLA)聚合物和第二聚乳酸(PLA)聚合物的均質(zhì)共混物，其中第一PLA聚合物具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言，并基于第一PLA聚合物重量的至少約99％，或至少約99.5％-100％，或約100％(即，純的)的同分異構(gòu)純度，而第二PLA聚合物具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言，并基于第二PLA聚合物重量的不大于98.5％的同分異構(gòu)純度。在本文描述的纖維的各種實(shí)施方式中，在均質(zhì)共混物中第一PLA聚合物與第二PLA聚合物的重量比可為約50:50-約99:1，或約50:50-約75:25。在一些實(shí)施方式中，第二PLA聚合物具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言，并基于第二PLA聚合物重量的約40％-約98.5％，或約60％-約98.5％，或約98％-約98.5％的同分異構(gòu)純度。在各種實(shí)施方式中，纖維可包含約50％重量或更大的所述均質(zhì)共混物。纖維可為例如連續(xù)纖絲、短纖維、納米纖維或納米纖絲。纖維還可為多組分纖維。在本文描述的纖維的某些實(shí)施方式中，第一PLA聚合物可具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言，并基于第一PLA聚合物重量的至少99％的同分異構(gòu)純度，第二PLA聚合物可具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言，并基于第二PLA聚合物重量的約98％-約98.5％的同分異構(gòu)純度，并且在均質(zhì)共混物中第一PLA聚合物與第二PLA聚合物的重量比可為約50:50-約75:25。在各種實(shí)施方式中，在纖維已在約90℃的溫度下熱定形后，在約110℃-約130℃或約130℃的溫度下，纖維可呈現(xiàn)的收縮性小于約20％，小于約17％，小于約15％，小于約12％或小于約10％-約0％，或約5％。例如，纖維可呈現(xiàn)至多約17％的收縮性。在本文描述的纖維的一些實(shí)施方式中，纖維可為多組分纖維。多組分纖維的第一組分可包含，例如，具有不同程度的同分異構(gòu)純度的聚乳酸(PLA)聚合物的均質(zhì)共混物，而第二組分可包含不同的聚合物。在本專利技術(shù)的某些實(shí)施方式中，提供多組分纖維，其中所述纖維包含均聚物聚乳酸(PLA)形式的第一組分，第一組分具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言，并基于第一組分重量的至少約99％的同分異構(gòu)純度，或第一組分為純的D-異構(gòu)體或純的L-異構(gòu)體，其中PLA在第一溫度下熔融。多組分纖維還可包含在多組分纖維的至少一部分外表面上布置的第二組分。任選地，第二組分包括在第二溫度下熔融的組分，并且其中當(dāng)存在第二溫度時(shí)，第二溫度小于第一溫度。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二組分可為可生物降解的組分或共混物，更優(yōu)選為PLA組分或共混物。在某些實(shí)施方式中，第二組分可為PLA聚合物，其具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言，并基于第二組分重量的不大于約98.5％，優(yōu)選不大于約96％，最優(yōu)選不大于約90％并優(yōu)選大于約1.5％，或大于約3％，或大于約4％的同分異構(gòu)純度。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，多組分纖維可為芯/皮(core-sheath)排列形式，其中第一組分可為芯組分，而第二組分可為皮組分。本文使用的術(shù)語\熔融\指示纖維、固體和/或晶體基質(zhì)的通常理解的\熔點(diǎn)\。該術(shù)語還包括其中無定形聚合物軟化至其可用作熔體-粘合劑的點(diǎn)的情況，并且看起來為相對(duì)粘稠的液體。在該點(diǎn)下，在接觸相鄰纖維時(shí)，無定形聚合物在表面張力的力量下流動(dòng)，并且從其初始位置(即，在纖維的皮或殼中)流動(dòng)，以包封相鄰(接觸)纖維。在多組分纖維的各種實(shí)施方式中，多組分纖維的第一組分可包含本文的均質(zhì)共混物，而第二組分也可包含均質(zhì)共混物。在第二組分中的均質(zhì)共混物可能與在第一組分中的均質(zhì)共混物不同。例如，在第二組分中的均質(zhì)共混物可能與在第一組分中的均質(zhì)共混物不同，這與以下一者或兩者有關(guān)：第二PLA聚合物的同分異構(gòu)純度，和第一PLA聚合物與第二PLA聚合物的重量比。在本專利技術(shù)的各種實(shí)施方式中，提供纖絲束，其中所述纖絲束包含纖維，該纖維包含第一聚乳酸(PLA)聚合物和第二聚乳酸(PLA)聚合物的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種纖維，所述纖維包含以下的均質(zhì)共混物：第一聚乳酸(PLA)聚合物和第二聚乳酸(PLA)聚合物，其中第一PLA聚合物具有對(duì)于D?異構(gòu)體或L?異構(gòu)體而言為至少約99％的同分異構(gòu)純度，和所述第二PLA聚合物具有對(duì)于D?異構(gòu)體或L?異構(gòu)體而言為不大于約98.5％；或約40％?約98.5％；或約60％?約98.5％；或約98％?約98.5％的同分異構(gòu)純度，和任選地其中在所述均質(zhì)共混物中，所述第一PLA聚合物與所述第二PLA聚合物的重量比為約50:50至約99:1，或約50:50至約75:25，任選地其中所述纖維為多組分纖維，任選地其中所述纖維包含約50％或更大重量的所述均質(zhì)共混物，和任選地其中所述纖維為連續(xù)纖絲、短纖維、納米纖維或納米纖絲。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.04.22 US 61/982,5211.一種纖維，所述纖維包含以下的均質(zhì)共混物：第一聚乳酸(PLA)聚合物和第二聚乳酸(PLA)聚合物，其中第一PLA聚合物具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言為至少約99％的同分異構(gòu)純度，和所述第二PLA聚合物具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言為不大于約98.5％；或約40％-約98.5％；或約60％-約98.5％；或約98％-約98.5％的同分異構(gòu)純度，和任選地其中在所述均質(zhì)共混物中，所述第一PLA聚合物與所述第二PLA聚合物的重量比為約50:50至約99:1，或約50:50至約75:25，任選地其中所述纖維為多組分纖維，任選地其中所述纖維包含約50％或更大重量的所述均質(zhì)共混物，和任選地其中所述纖維為連續(xù)纖絲、短纖維、納米纖維或納米纖絲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其中所述第一PLA聚合物具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言至少約99％的同分異構(gòu)純度，所述第二PLA聚合物具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言98％-約98.5％的同分異構(gòu)純度，并且在所述均質(zhì)共混物中所述第一PLA聚合物與所述第二PLA聚合物的重量比為約50:50-約75:25。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其中在纖維已在約90℃的溫度下熱定形后，在約110℃-約130℃或約130℃的溫度下，纖維呈現(xiàn)的收縮性小于約20％，或至多約17％，或至多約13％，或至多約10％。4.一種多組分纖維，所述纖維包含：聚乳酸(PLA)均聚物形式的第一組分，第一組分具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言至少約99％的同分異構(gòu)純度，或第一組分為純的L-異構(gòu)體或純的D-異構(gòu)體，其中所述PLA在第一溫度下熔融；和在所述多組分纖維的至少一部分外表面上布置的第二組分，其中所述第二組分具有對(duì)于D-異構(gòu)體或L-異構(gòu)體而言不大于約98.5％的同分異構(gòu)純度，任選地其中所述第二組分包含在第二溫度下熔融的組分；其中當(dāng)存在第二溫度時(shí)，所述第二溫度小于所述第一溫度，和任選地其中所述多組分纖維為芯/皮排列形式，其中所述第一組分為芯組分，而所述第二組分為皮組分。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多組分纖維，其中所述第二組分為均聚物形式。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多組分纖維，其中所述第二組分為共混物形式。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多組分纖維，其中所述共混物為第一聚乳酸(PLA)聚合物和第二聚乳酸(PLA)聚合物的均質(zhì)共混物，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杰弗里·S·杜根，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：纖維創(chuàng)新技術(shù)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US