CN103380239B - 受控降解纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了受控降解纤维以及制备此类受控降解纤维的方法。
Description
本发明涉及受控降解纤维。本发明还涉及制备和使用自降解纤维的方法。
背景技术
可降解的材料能够降解并且留下空隙,还可以暂时性限制流体流出和/或生产所需的降解产物,因此已用于多种地下应用。聚(乳酸)(“PLA”)能够在发挥所需的作用后在地下环境中降解或者其降解产物可以发挥所需的作用,例如降解酸溶性组分或控制液漏,因此聚(乳酸)(“PLA”)已用作可降解材料。控制液漏或井漏就能够继续钻井,同时保持井筒充满,从而防止能导致井喷的气体或流体流入井筒。当用于钻井作业的钻头出现天然裂缝、断裂或洞穴并且泥浆流入新的可用空间时,将发生井漏。如果对地层施加的泥浆压力高于其足以承受的强度(即钻井过平衡),就会产生泥浆可流入的裂缝,也会导致井漏。
对可降解材料的降解进行控制以尤其实现对液漏的控制具有重要的意义。例如,由固体颗粒可降解材料形成的分流剂在置于需要分流的地层的一部分中时,如果降解过快则用处不大或没有用处。存在对可在多种应用中控制降解的相对低成本的受控降解纤维的需求。
发明内容
在一个方面,本发明提供受控降解纤维,其包含:(a)至少一种第一材料,和(b)至少一种第二材料,其中第一材料和第二材料的选择使得在存在水和130℃的情况下,一周后纤维的重量损失按纤维的总重量计大于10重量%并按纤维的总重量计小于60重量%。
在另一方面,本发明提供此类受控降解纤维,其还包含增塑剂。
在又一方面,本发明提供制备至少一种受控降解纤维的方法,包括:(a)提供第一材料;(b)提供第二材料;(c)在挤出机中合并第一材料和第二材料;(d)加热第一材料和第二材料的混合物;以及(e)将混合物通过模头挤出,以形成所述至少一种受控降解纤维,其中在存在水和130℃的情况下,一周后所述至少一种受控降解纤维的降解程度按纤维的总重量计为至少6重量%并按纤维的总重量计小于60重量%。
上述发明内容并非意图描述每个实施例。本发明的一个和多个实施例的细节还在下面的描述中示出。根据以下“具体实施方式”和“权利要求书”,本发明的其他特征、目标和优点将显而易见。
具体实施方式
如本文所用,术语:
“一个”和“所述”可交换使用并意指一个或多个;以及“和/或”用于表示一个或两个描述的情况都可能发生,例如A和/或B包括(A和B)和(A或B)。另外,本文中由端点描述的范围包括该范围内所包含的所有数值(如,1到10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。另外,本文中“至少一个”的表述包括一个及以上的所有数目(如至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等等)。
“自包容式纤维”(self-contained fiber)是指无另外的添加剂或涂层例如包封剂的纤维组合物。
本文中,结合聚合物使用的“晶体”是指具有确切熔点的聚合物。
本文中,结合聚合物使用的“无定形”是指非晶体,因为非晶体化合物无熔点或至少无确切的熔点。
“低聚物”是指具有至少4个相同或不同结构或化学组成的重复单元至最多1000个相同或不同结构或化学组成的重复单元的任何化合物。
“聚合物”是指具有至少1000个相同或不同结构或化学组成的重复单元的任何化合物。
“共聚物”是指衍生自两种或更多种单体物质的聚合物,包括(例如)三聚物、四聚物等等。
“增塑剂”是指可与本发明所公开的第一材料和第二材料的共混物混溶和相容的任何低分子量材料。
用于本发明的第一材料包括(例如)可降解的低聚物和聚合物以及它们的组合。例如,任何聚酰胺或聚酰胺共混物均可用作第一材料,前提是它们单独地或相结合地与本发明所公开的第二材料制成纤维时,在存在水和130℃的情况下,一周后产生的纤维重量损失按纤维的总重量计大于6重量%并按纤维的总重量计小于60重量%。示例性可降解材料包括醋酸纤维素、醋酸纤维素酯、尼龙6,10、尼龙6,12、聚酰胺6,6和聚酰胺6的共聚物、聚酰胺6,6、聚酰胺6、聚碳酸酯等以及它们的组合。填料或其他添加剂,例如颗粒或纤维填料,也可添加到第一材料中。
在选择第一材料时,应考虑受控降解纤维的自降解速率和所得的降解产物。第一材料的选择可至少部分地取决于由其制成的受控降解纤维所使用的条件。例如,水分、温度、压力、氧气、微生物、酶、pH等可影响第一材料的降解,从而影响由其制成的受控降解纤维的降解程度。
用于本发明的第二材料可以是单体、低聚物、聚合物或它们的共混物。可用于本发明所公开的第二材料的示例性单体包括丙交酯、乙交酯等以及它们的组合。可用于本发明所公开的第二材料的示例性低聚物包括乳酸低聚物、乙醇酸低聚物、乳酸和乙醇酸的共低聚物。此外,这些示例性共低聚物可由其他官能性单体制备,例如[ε]-己内酯、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮、三亚甲基碳酸酯或其他合适的单体,以得到降解速率不同于第一材料的低聚物。可用作本发明所公开的第二材料的示例性材料包括乳酸和乙醇酸的低聚共聚物、胺封端的聚丙二醇、聚乳酸以及它们的组合。用于本发明的第二材料可以是酸性或碱性的。
在一些实施例中,本发明还提供第三材料。在一些实施例中,第三材料为增塑剂。可用作本发明所公开的第三材料的增塑剂包括但不限于聚乙二醇;聚环氧乙烷;柠檬酸酯(例如,柠檬酸三丁酯低聚物、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三乙酯);葡萄糖单酯;部分脂肪酸酯;PEG单月桂酸酯;甘油三乙酸酯;聚([ε]-己内酯);聚(羟基丁酸酯);甘油-1-苯甲酸-2,3-二月桂酸酯;甘油-2-苯甲酸-1,3-二月桂酸酯;淀粉;双(丁基二甘醇)己二酸酯;甘油二醋酸单辛酸酯;二乙酰基单酰基甘油;聚丙二醇(及其环氧化物、衍生物);聚(丙二醇)二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯;甘油;乙基邻苯二酰乙基乙醇酸酯;聚(己二酸乙二醇)二硬脂酸酯;己二酸二异丁酯;邻苯二甲酸二乙酯、对甲苯乙基磺酰胺、磷酸三苯酯、丙三羧酸三乙酯、甲基邻苯二酰乙基乙醇酸酯、蔗糖八乙酸酯、山梨醇六乙酸酯、甘露醇六乙酸酯、季戊四醇四乙酸酯、三亚乙基二醋酸酯、二亚乙基二丙酸酯、二亚乙基二醋酸酯、甘油三丁酸酯、甘油三丙酸酯以及它们的组合。在一些实施例中,增塑剂的选择根据其与第一材料和第二材料的相容性以及受控降解纤维所使用的条件。例如,在一些实施例中,增塑剂的选择使得当用在特定的钻井液中时其具有与第一材料相同的溶解度。
在一些实施例中,本发明所公开的受控降解纤维还包含另外的改性剂和其他添加剂,例如天然填料、加工助剂/分散剂、成核剂、增容剂、热稳定剂等以及它们的组合。可用于本发明的天然填料包括木质纤维素填料,例如淀粉等。其他可用的填料包括微粉化滑石和碳酸钙。加工助剂/分散剂可用于本发明所公开的受控降解纤维。可用于本发明的示例性加工助剂/分散剂包括含有热塑性材料的组合物,例如可以商品名“Struktol”获得的组合物(从美国Struktol公司(Struktol Companyof America)商购获得)。
例如氮化硼或以商品名“HPN”获得的成核剂(从美利肯(Milliken)商购获得)的成核剂是另一种类型的添加剂,可添加到本发明所公开的受控降解纤维中。增容剂是另一类可用于本发明的添加剂。示例性增容剂包括用马来酸酐官能化或接枝的聚烯烃;基于用钠中和的乙烯-丙烯酸共聚物或乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物(例如,以商品名“Surlyn”得自杜邦(DuPont)的那些)。可用于本发明的其他添加剂包括热稳定剂,例如主抗氧化剂和辅助抗氧化剂;颜料;低聚HALS(受阻胺光稳定剂)型紫外稳定剂。
根据本发明的受控降解纤维通过物理和化学两种方式降解。不受理论的束缚,据信,第二材料表现为降解添加剂,并通过催化第一材料的水解而引发降解过程。
第一材料和第二材料可像大部分热塑性材料一样加工成受控降解纤维(例如,使用常规熔纺工艺)和膜。在一些实施例中,受控降解纤维通过拉制反应性单体制备纤维而直接产生。在一些实施例中,将第一材料和第二材料例如以粒料形式、以各种重量比率或重量百分比混合。在一个实施例中,第一材料以主要的量存在。在一个实施例中,按自降解纤维的总重量计,第一材料的重量百分比大于或等于50重量%、大于60重量%、大于70重量%、大于80重量%、大于90重量%或甚至大于或等于95重量%。在一些实施例中,按自降解纤维的总重量计,第一材料的重量百分比大于或等于50重量%并小于或等于99重量%。在一个实施例中,第二材料以微量存在。在一个实施例中,按自降解纤维的总重量计,第二材料的重量百分比小于50重量%、小于40重量%、小于30重量%、小于20重量%、小于10重量%或甚至小于或等于5重量%。在一些实施例中,按自降解纤维的总重量计,第二材料的重量百分比小于50重量%并大于或等于1重量%。
在一个实施例中,将第一材料和第二材料在挤出机中混合,例如25mm双螺杆挤出机(以商品名“Ultraglide”从德国汉诺威贝尔斯托夫公司(Berstorff,Hannover,Germany)商购获得)。然后根据选择用作第一材料和第二材料的材料类型将挤出机加热。例如,在一个实施例中,将挤出机加热到约200℃至约270℃范围内的温度。
然后通过将加热的材料挤出模具而制备受控降解纤维。例如,可将具有64个细丝孔和4:1长径比的0.05cm直径的模具用在19mm单螺杆挤出机上(从德克萨斯州休斯敦Killion Laboratories公司(KillionLaboratories,Houston,TX)商购获得)。模具和单螺杆挤出机通常在高于环境条件的温度下运行,具体取决于选择用作第一材料和第二材料的特定材料。在一个实施例中,模具和单螺杆挤出机在约200℃至约270℃范围内的温度下运行。
一旦被挤出后,将所得的受控降解纤维冷却和拉制。冷却可使用空气在环境条件下完成,或通过使用任何已知的冷却技术完成。拉制可在多种辊速下进行,具体取决于第一材料和第二材料的选择以及受控降解纤维所需的所得直径。例如,在一些实施例中,使用250m/min的辊速。在一些实施例中,使用750m/min的辊速。
本发明所公开的受控降解纤维可在天然裂缝中用作有效的桥堵剂,以转移液流或阻止漏液。通常,用于在产烃地区处理井漏的纤维要求它们可在井下温度下稳定数周,优选地2至3周,直到完井。完井后,这些纤维应以机械或化学方式逐渐降解,以允许裂缝再次打开以生产油或气。目前市售的纤维要么太稳定而无法使裂缝再次打开,要么太不稳定在完井前就降解。本发明所公开的受控降解纤维提供受控降解速率并具有与井下盐水相容的降解产物。
根据本发明的受控降解纤维可用于任何地下应用,其中希望受控降解纤维降解,例如以留下空隙、用作液流的暂时限制或产生所需的降解产物。在一些实施例中,根据本发明的受控降解纤维可用于地下应用,包括但不限于固井(例如,常规或酸溶性固井水泥组合物)、压裂或砾石充填应用。在一些实施例中,将本发明所公开的受控降解纤维联合水硬性水泥组合物及其相关应用而使用,包括但不限于初次注水泥、防砂控制和压裂。根据本发明的受控降解纤维也可在渗透性水泥组合物中用于防砂控制。根据本发明的受控降解纤维也可与任何合适的压裂液联合用于压裂应用,包括含有基液和增粘剂的常规压裂液或含有水泥组合物的压裂液。本发明所公开的受控降解纤维还可用于不涉及水泥组合物的压裂作业,以在具有空隙的裂缝中形成支撑剂充填层以增加其渗透性。根据本发明的受控降解纤维还可掺入砾石充填组合物内,以便形成井下砾石充填,从而通过受控降解纤维的降解提供一定的渗透性。
如下为本发明的示例性实施例:
实施例1:一种受控降解纤维,包含:
(a)至少一种第一材料,和
(b)至少一种第二材料,
其中第一材料和第二材料的选择使得在存在水和130℃的情况下,一周后纤维的重量损失按纤维的总重量计大于6重量%并按纤维的总重量计小于60重量%。
实施例2:实施例1的受控降解纤维,还包含:
(c)增塑剂。
实施例3:实施例2的受控降解纤维,其中增塑剂选自聚乙二醇:聚环氧乙烷;柠檬酸酯;柠檬酸三乙酯;柠檬酸乙酰基三丁酯;柠檬酸乙酰基三乙酯;葡萄糖单酯;部分脂肪酸酯;PEG单月桂酸酯;甘油三乙酸酯;聚([ε]-己内酯);聚(羟基丁酸酯);甘油-1-苯甲酸-2,3-二月桂酸酯;甘油-2-苯甲酸-1,3-二月桂酸酯;淀粉;双(丁基二甘醇)己二酸酯;甘油二醋酸单辛酸酯;二乙酰基单酰基甘油;聚丙二醇;聚(丙二醇)二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯;甘油;乙基邻苯二酰乙基乙醇酸酯;聚(己二酸乙二醇)二硬脂酸酯;己二酸二异丁酯;邻苯二甲酸二乙酯;对甲苯乙基磺酰胺;磷酸三苯酯;丙三羧酸三乙酯;甲基邻苯二酰乙基乙醇酸酯;蔗糖八乙酸酯;山梨醇六乙酸酯;甘露醇六乙酸酯;季戊四醇四乙酸酯;三亚乙基二醋酸酯;二亚乙基二丙酸酯;二亚乙基二醋酸酯;甘油三丁酸酯;甘油三丙酸酯以及它们的组合。
实施例4:任何前述实施例的受控降解纤维,其中重量损失在起始pH为6和8之间时发生。
实施例5:任何前述实施例的受控降解纤维,其中第一材料选自醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;尼龙6,10;尼龙6,12;聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯。
实施例6:任何前述实施例的受控降解纤维,其中第一材料为选自以下的至少两种材料的共混物:醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯。
实施例7:任何前述实施例的受控降解纤维,其中第二材料选自乳酸和乙醇酸的低聚共聚物、胺封端的聚丙二醇、聚乳酸以及它们的组合。
实施例8:任何前述实施例的受控降解纤维,其中纤维为自包容式纤维。
实施例9:一种制备至少一种受控降解纤维的方法,包括:
(a)提供第一材料;
(b)提供第二材料;
(c)在挤出机中合并第一材料和第二材料;
(d)加热第一材料和第二材料的混合物;以及
(e)将混合物通过模头挤出,以形成所述至少一种受控降解纤维,其中在存在水和130℃的情况下,一周后所述至少一种受控降解纤维的降解程度按纤维的总重量计为至少6重量%并按纤维的总重量计小于60重量%。
实施例10:实施例9的方法,其中第一材料的含量大于等于纤维总重量的50重量%,并小于等于纤维总重量的99重量%。
实施例11:实施例9或10的方法,其中第二材料的含量大于等于纤维总重量的1重量%,并小于纤维总重量的50重量%。
实施例12:实施例9、10或11的方法,还包括:
(c)增塑剂。
实施例13:实施例12的方法,其中增塑剂选自聚乙二醇:聚环氧乙烷;柠檬酸酯;柠檬酸三乙酯;柠檬酸乙酰基三丁酯;柠檬酸乙酰基三乙酯;葡萄糖单酯;部分脂肪酸酯;PEG单月桂酸酯;甘油三乙酸酯;聚([ε]-己内酯);聚(羟基丁酸酯);甘油-1-苯甲酸-2,3-二月桂酸酯;甘油-2-苯甲酸-1,3-二月桂酸酯;淀粉;双(丁基二甘醇)己二酸酯;甘油二醋酸单辛酸酯;二乙酰基单酰基甘油;聚丙二醇;聚(丙二醇)二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯;甘油;乙基邻苯二酰乙基乙醇酸酯;聚(己二酸乙二醇)二硬脂酸酯;己二酸二异丁酯;邻苯二甲酸二乙酯;对甲苯乙基磺酰胺;磷酸三苯酯;丙三羧酸三乙酯;甲基邻苯二酰乙基乙醇酸酯;蔗糖八乙酸酯;山梨醇六乙酸酯;甘露醇六乙酸酯;季戊四醇四乙酸酯;三亚乙基二醋酸酯;二亚乙基二丙酸酯;二亚乙基二醋酸酯;甘油三丁酸酯;甘油三丙酸酯以及它们的组合。
实施例14:实施例9、10、11、12或13的方法,其中重量损失在起始pH为6和8之间时发生。
实施例15:实施例9、10、11、12、13或14的方法,其中第一材料选自醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;尼龙6,10;尼龙6,12、聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯。
实施例16:实施例9、10、11、12、13、14或15的方法,其中第一材料为选自以下的至少两种材料的共混物:醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯。
实施例17:实施例9、10、11、12、13、14、15或16的方法,其中第二材料选自乳酸和乙醇酸的低聚共聚物、胺封端的聚丙二醇、聚乳酸以及它们的组合。
实施例18:实施例9、10、11、12、13、14、15、16或17的方法,其中纤维为自包容式纤维。
实例
以下实例进一步说明了本发明的优点和实施例,但是这些实例中所提到的具体材料及其量以及其他条件和细节均不应被解释为对本发明的不当限制。除非特别指出,否则在这些实例中,所有的百分比、比例和比值都以重量计。
以下实例中使用这些缩写:g=克,min=分钟,in=英寸,m=米,cm=厘米,mm=毫米,ml=毫升,以及mmHg=毫米汞柱。
以下材料用于比较例A-C和实例1-4:
第一材料:
“380A4000010”或“TP380-10”:从田纳西州金斯波特伊士曼化工公司(Eastman Chemical,Kingsport,TN)商购获得的密度为1.2g/cm3的醋酸丙酸纤维素。
“ULTRAMID B24N01”:从德国路德维希港巴斯夫公司(BASF,Ludwigschaffen,Germany)商购获得的尼龙6聚合物。
第二材料:
“PLA4060”:从明尼苏达州明尼通卡萘琪沃克公司(NatureWorks,Minnetonka,MN)商购获得的无定形聚乳酸。
“JEFFAMINE D2000”:从犹他州盐湖城亨斯迈化学公司(Huntsman Chemical,Salt Lake City,UT)商购获得的胺封端的聚丙二醇。
根据以下说明制备的乳酸和乙醇酸(75/25摩尔百分比)的低聚共聚物(OLGA):将大约106.2g乳酸水溶液(从伊利诺伊州迪凯特ADM公司(ADM,Decatur,IL)商购获得)和37.6g乙醇酸(从特拉华州威尔明顿杜邦公司(DuPont,Wilmington,DE)商购获得)加入250ml反应器中。在55℃的温度和50mmHg的真空下将大约24g水蒸馏出。之后,将批料温度升至125℃,然后将反应保持在这些条件下4小时。用氮气吹入混合物进行净化,抽出样品用0.5N的氢氧化钾(KOH)甲醇溶液滴定。当达到350g/当量的滴定值时,停止反应,从反应器中取出OLGA材料。
比较例A:
比较例A为美国专利No.7,275,596(Willberg)的实例1中所述的纤维,该专利以引用方式并入本文。因此,纤维包含聚乳酸,其含有约87重量%的聚交酯、约12重量%的水和约1重量%的上浆剂。该材料是以商品名“NatureWorks PLA6201D”或“NatureWorks PLA6202D”商购获得的聚乳酸,将其制成平均长度为约5.7至6.3mm并且纤度为约1.35至约1.45的纤维。据发现,6201D和6202D的降解速率大约相同。可以看出,纤维在121℃下在约1天中降解,在79.4℃下在约2个月时降解。本实例中所述的纤维在121℃和6至7的pH下的预期井下寿命为约5至6小时。根据U.S.7,275,596的图1,在130℃下7天后,纤维的重量损失百分比大于70%。
比较例B:
获得ULTRAMID B24N01的粒料,并在下文称为比较例B。
比较例C:
获得TP380-10的粒料,并在下文称为比较例C。
实例1:
通过将第一材料和第二材料在25mm双螺杆挤出机(从德国汉诺威贝尔斯托夫公司(Berstorff,Hannover,Germany)商购获得的“Ultraglide”型号)中共混而制备受控降解粒料。将TP380-10(第一材料)的粒料在80℃的干燥温度下过夜干燥,然后喂入双螺杆挤出机。在180rpm的混合速度下,将OLGA(第二材料)在下游作为液体添加剂加入。通过冷水拉制受控降解材料的熔融股线,并切成圆柱形粒料。将受控降解粒料在77℃和真空下过夜干燥。
通过将受控降解粒料加入19mm单螺杆挤出机(从德克萨斯州休斯敦Killion Laboratories公司(Killion Laboratories,Houston,TX)商购获得)而制备受控降解纤维(实例1)。单螺杆挤出机配备具有64个细丝孔和4:1长径比的0.05cm直径的模具。将模具和单螺杆挤出机加热到200至270℃。将纤维经空气冷却,以250m/min的辊速拉制。所得纤维的数均直径在0.020mm至0.025mm的范围内。
实例2:
除了TP380-10/OLGA重量比为99/1外,如实例1所述制备了受控降解纤维。
实例3:
除了将PLA4060用作第二材料外,如实例1所述制备受控降解纤维。TP380-10/PLA4060重量比为95/5。
实例4:
除了ULTRAMID B24N01/JEFFAMINE D2000重量比为95/5外,如实例4所述制备受控降解纤维。
比较例A–C和实例1–4的概要在下表1中示出。
表1:比较例A–C和实例1–4的概要。
根据以下程序测量了如比较例A-C和实例1-4中所述制备的纤维的降解速率:将大约1g纤维和100g去离子(DI)水加到单独的容器中。对于所有纤维混合物,经测得初始pH均为6.0。将容器中的分散体摇匀,然后置于测试温度设置在130℃的对流烘箱中老化1和7天。老化后,将水通过烧结玻璃过滤器从容器中排出(使用从新泽西州瓦恩兰Ace Glass公司(Ace Glass Company,Inc.Vineland,New Jersey)商购获得的孔径为25-50微米的孔隙度C烧结滤盘),并将纤维在49℃下干燥大约3小时。将纤维从烘箱中取出,并让其在室内条件下冷却,再称重。然后计算重量损失百分比。如比较例A–C和实例1-4中所述制备的纤维在不同的老化天数的重量损失百分比在下表2中示出。
表2:在130℃下老化1天和7天后的重量损失百分比。
在不脱离本发明的范围和精神的前提下,本发明的各种修改和更改对于本领域技术人员将是显而易见的。
Claims (9)
1.一种受控降解纤维,其包含:
(a)至少一种第一材料,和
(b)至少一种第二材料,
其中所述第一材料和所述第二材料的选择使得在存在水和130℃的情况下,一周后所述纤维的重量损失按所述纤维的总重量计大于6重量%并按所述纤维的总重量计小于60重量%,
其中所述第一材料选自醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;尼龙6,10;尼龙6,12;聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯,或
其中所述第一材料为选自以下的至少两种材料的共混物:醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯,以及
其中所述第二材料选自乳酸和乙醇酸的低聚共聚物、胺封端的聚丙二醇、聚乳酸以及它们的组合。
2.根据权利要求1所述的受控降解纤维,其还包含:
(c)增塑剂。
3.根据权利要求2所述的受控降解纤维,其中所述增塑剂选自聚乙二醇;聚环氧乙烷;柠檬酸酯;柠檬酸三乙酯;柠檬酸乙酰基三丁酯;柠檬酸乙酰基三乙酯;葡萄糖单酯;部分脂肪酸酯;PEG单月桂酸酯;甘油三乙酸酯;聚([ε]-己内酯);聚(羟基丁酸酯);甘油-1-苯甲酸-2,3-二月桂酸酯;甘油-2-苯甲酸-1,3-二月桂酸酯;淀粉;双(丁基二甘醇)己二酸酯;甘油二醋酸单辛酸酯;二乙酰基单酰基甘油;聚丙二醇;聚(丙二醇)二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯;甘油;乙基邻苯二酰乙基乙醇酸酯;聚(己二酸乙二醇)二硬脂酸酯;己二酸二异丁酯;邻苯二甲酸二乙酯;对甲苯乙基磺酰胺;磷酸三苯酯;丙三羧酸三乙酯;甲基邻苯二酰乙基乙醇酸酯;蔗糖八乙酸酯;山梨醇六乙酸酯;甘露醇六乙酸酯;季戊四醇四乙酸酯;三亚乙基二醋酸酯;二亚乙基二丙酸酯;二亚乙基二醋酸酯;甘油三丁酸酯;甘油三丙酸酯以及它们的组合。
4.根据权利要求1所述的受控降解纤维,其中所述重量损失在起始pH为6和8之间时发生。
5.根据权利要求1所述的受控降解纤维,其中所述纤维为自包容式纤维。
6.一种制备至少一种受控降解纤维的方法,其包括:
(a)提供第一材料;
(b)提供第二材料;
(c)在挤出机中合并所述第一材料和所述第二材料;
(d)加热所述第一材料和所述第二材料的混合物;以及
(e)将所述混合物通过模头挤出,以形成所述至少一种受控降解纤维,其中在存在水和130℃的情况下,一周后所述至少一种受控降解纤维的降解程度按所述纤维的总重量计为至少6重量%并按所述纤维的总重量计小于60重量%,
其中所述第一材料选自醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;尼龙6,10;尼龙6,12;聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯,或
其中所述第一材料为选自以下的至少两种材料的共混物:醋酸纤维素;醋酸纤维素酯;聚酰胺6,6;聚酰胺6或聚碳酸酯,以及
其中所述第二材料选自乳酸和乙醇酸的低聚共聚物、胺封端的聚丙二醇、聚乳酸以及它们的组合。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述第一材料的含量大于等于所述纤维总重量的50重量%,并小于等于所述纤维总重量的99重量%。
8.根据权利要求6所述的方法,其中所述第二材料的含量大于等于所述纤维总重量的1重量%,并小于所述纤维总重量的50重量%。
9.根据权利要求6所述的方法,其中所述纤维为自包容式纤维。
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