CN104619900A - 使用聚丙交酯树脂共混物制造非织造织物的方法 - Google Patents

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Abstract

在纺熔法中制造非织造织物，其中将PLA树脂共混物熔纺成长丝，气动拉伸所述长丝，然后沉积到表面上以制造织物。该PLA树脂包括1-25%的具有4,000至70,000g/mol的数均分子量的某些脂族或脂族-芳族聚酯。

Description

使用聚丙交酯树脂共混物制造非织造织物的方法
本申请要求2012年4月29日提交的美国临时专利申请No. 61/639,925的优先权。
本发明涉及由聚丙交酯树脂通过纺熔法，如熔喷和纺粘法制造非织造织物的方法。
聚丙交酯（也称作聚乳酸或“PLA”）是可用于各种用途的热塑性聚合物。这些包括各种类型的纤维产品的生产。PLA提供在大多数高产量塑料（high-volume plastics）中没有发现的环境益处。PLA由每年可再生的原料以商业规模制造，因此不依赖化石资源作为其碳来源。此外，PLA是水解不稳定和可堆肥的。在某些堆肥条件下，PLA比大多数塑料更快降解并形成可被土壤中常存在的生物有机体消耗的降解产物（乳酸）。
非织造织物大批量生产以用于多种多样的用途。它们用在服装中，尤其是作为一次性医疗或工业服装、作为隔热层和作为合成革的基材。其它医疗用途包括手术单和灭菌包（sterilization wraps）。非织造织物用于土木工程用途，如侵蚀防治、护岸保护、铁路路基稳定、水道和水库衬砌保护和防止柏油公路和机场中的开裂。这些织物的其它用途包括各种类型的过滤介质、织物，如医疗/手术服和手术单，用于个人用途（如婴儿湿巾）和通用用途（如硬表面清洁巾）的清洁巾、灭菌包、隔热材料、合成革基材、多种多样的包装用途、热熔胶粘片等。
纺熔法广泛用于制造非织造织物。在纺熔法中，将原料树脂熔纺并拉伸成长丝，它们在集成操作中沉积成网。两种主要类型的纺熔法是熔喷和纺粘。在熔喷中，在纤维离开喷丝头时使用热空气流拉伸纤维。这拉长长丝，使它们的直径变小并带来一定的取向。在纺粘中，长丝同时冷却并气动拉伸。在各方法中，将拉伸并部分取向的长丝沉积到带或丝网上以形成织物。通过缠结和在该方法的过程中发生的一定程度的长丝间熔体粘合，将各长丝结合在一起。通常通过压延或热粘合增强织物。压延和热粘合法涉及对织物或（更通常）织物的局部部分施加热和压力以熔化各长丝，从而使它们互相粘合。
已经尝试在纺熔法中使用PLA制造非织造织物。PLA的某些属性使得难以加工和获得优质织物。
一个问题是必须应付PLA的熔体流变学和PLA在升高的温度下降解的倾向。在熔纺步骤中，将PLA挤过非常细的孔。如果要以经济的生产率制备品质一致的产品，PLA必须具有低熔体粘度。热塑性有机聚合物的熔体粘度通常随温度提高而降低。因此，对于大多数聚合物，可以通过控制加工温度将熔体粘度调节至有用的范围。如果需要降低熔体粘度，选择较高的加工温度。在加工PLA时，这一策略的价值有限，因为PLA在降低其熔体粘度所需的较高加工温度下比许多其它热塑性塑料更快降解。由此带来的分子量降低造成显著的性质损失。在加工PLA而不使该聚合物过度降解所需的温度下，其熔体粘度仍然有点高。因此需要较高的运行压力才能获得给定的吞吐量。较高的运行压力提高能量成本并在一些情况下提高设备成本。
PLA非织造织物的另一问题是它们暴露在中等升高的温度下时的收缩倾向。对于要洗涤然后机器烘干的任何织物，或在织物要用于使其暴露在中等升高的温度（例如最多大约100℃）下的用途时，这是重要的考虑因素。该聚合物的取向和（在可结晶聚合物，如PLA中）结晶度的发展极大影响收缩。在纺熔法中，几乎仅在拉伸步骤的过程中发生取向。与其它纤维纺丝法相比，可用的时间窗口非常短且长丝的变细程度通常小。取向有助于引发可结晶聚合物，如PLA中的结晶度。由于PLA的结晶有点慢，该聚合物在纺熔法的条件下难以发展出大结晶度。PLA非织造织物表现出的高收缩被认为至少部分归因于在该聚合物中形成的低结晶度和在非晶相中的高链取向程度和残余应力。
因此，需要开发用于制造PLA非织造织物的方法和提供具有降低的收缩率的PLA非织造织物。
本发明是用于制造非织造织物的纺熔法，其连续包括
a) 经由多个孔熔纺PLA树脂共混物以形成多个长丝；
b) 气动拉伸所述长丝；和
c) 将所述拉伸长丝沉积到表面上以形成非织造织物，
其中所述PLA树脂共混物是一种混合物，其包括(1) 所述共混物的至少75重量%的具有至少50,000 g/mol的数均分子量的PLA树脂，其中R-乳酸与S-乳酸单元的比率为≥97:3或≤3:97，且其中R-乳酸单元和S-乳酸单元一起构成PLA树脂重量的至少90%，(2) 所述共混物的1至25重量%的非PLA树脂的脂族或脂族-芳族聚酯，其具有4,000至70,000 g/mol的数均分子量和(3) 所述共混物的0至10重量%的一种或多种不同于(1)和(2)的组分。
PLA树脂共混物的选择提供重要的益处。非常令人惊讶地，该非织造织物与使用纯PLA树脂制成的其它方面类似的织物相比表现出明显降低的收缩。与使用纯PLA树脂时相比，在相当的运行速率下非常明显地降低运行压力。这降低能量消耗和因此能量成本，并实现更容易更一致的连续运行。较低压力也能实现更便宜和更灵活的模头设计和工程学，这又降低产品成本。另一令人惊讶的优点在于，在相当的伸长下，该非织造织物的拉伸强度通常明显高于使用纯PLA树脂制成的类似织物。
由于该PLA树脂共混物容易加工，可以容易地制造极小直径的长丝。由极小直径的长丝制成的本发明的织物是优异的过滤材料。降低的长丝直径在一些用途中也倾向于带来阻隔性能的优点，还可改进触觉性质，如服装面料的柔软度和垂度。
本发明还提供包含粘合在一起形成网的有机聚合物长丝的非织造织物，其中至少一部分长丝是PLA树脂共混物的长丝，所述PLA树脂共混物是一种混合物，其包括(1) 所述共混物的至少75重量%的具有至少50,000 g/mol的数均分子量的PLA树脂，其中R-乳酸与S-乳酸单元的比率为≥97:3或≤3:97，且其中R-乳酸单元和S-乳酸单元一起构成PLA树脂重量的至少90%，(2) 所述共混物的1至25重量%的非PLA树脂的脂族或脂族-芳族聚酯，其具有4,000至70,000 g/mol的数均分子量和(3) 所述共混物的0至10重量%的一种或多种不同于(1)和(2)的组分。
本发明还提供一种PLA树脂共混物，其包含(1) 所述共混物的至少75重量%的具有至少50,000 g/mol的数均分子量的PLA树脂，其中R-乳酸与S-乳酸单元的比率为≥97:3或≤3:97，且其中R-乳酸单元和S-乳酸单元一起构成PLA树脂重量的至少90%，(2) 所述共混物的1至25重量%的不同于PLA的脂族或脂族-芳族聚酯，其具有4,000至70,000 g/mol的数均分子量和(3) 所述共混物的0至10重量%的一种或多种不同于(1)和(2)的组分。
对本发明而言，术语“聚丙交酯”、“聚乳酸”和“PLA”可互换使用以表示具有结构为–OC(=O)CH(CH3)–的重复单元（“乳酸单元”）的丙交酯（lactide）聚合物。PLA树脂含有至少90重量%的此类乳酸单元，优选含有至少95重量%或至少98重量%的乳酸单元。
PLA树脂可能含有次要量，如最多10%，优选最多5%，更优选最多2重量%的引发剂化合物残留和/或衍生自可与丙交酯共聚的其它单体的重复单元。合适的此类引发剂包括例如水、醇、二醇醚和各种类型的多羟基化合物（如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、羟基封端的丁二烯聚合物等）。可共聚单体的实例包括羟基乙酸、2-羟基丁酸和可与乳酸缩合并在丙交酯中生成“类似丙交酯”的环状二酯杂质的其它α-羟基酸；环氧烷（包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃（tetramethylene oxide）等）；环内酯；或环状碳酸酯。该PLA树脂最优选基本不含衍生自其它单体的此类重复单元。
乳酸以两种对映体形式存在——所谓的“S-”（或“L-”）和“R-”（或“D-”）形式。“丙交酯”是由两个乳酸分子制成的环状二酯（随之损失两个水分子）。在乳酸形成为丙交酯时，保持乳酸的手性。因此，丙交酯作为三种立体异构体存在：3S,6S-3,6-二甲基-1,4-二氧杂环己烷-2,5-二酮（S,S-丙交酯）、3R,6R-3,6-二甲基-1,4-二氧杂环己烷-2,5-二酮（R,R-丙交酯）或3R,6S-3,6-二甲基-1,4-二氧杂环己烷-2,5-二酮（R,S-丙交酯或内消旋-丙交酯）。在丙交酯聚合形成PLA时，仍基本保持手性（在该聚合过程中通常发生少量的外消旋作用），由此制成的PLA以与丙交酯中的S-和R-单元的比例接近的比例含有S-和R-乳酸单元。
该PLA树脂中至少97%的乳酸单元是S-乳酸单元或R-单元，即S-和R-单元的比率为≥97:3或≤3:97。这一比率可以为≥98:2或≤2:98，≥98.5:1.5或≤1.5:98.5，并可以高达100:0或低至0:100。该PLA树脂是半结晶级，其在125℃下静态加热1小时时自结晶以产生含有25 J/g或更多PLA微晶的半结晶聚合物。
该PLA树脂的数均分子量为至少50,000 g/mol。数均分子量可以最多200,000 g/mol，但优选最多125,000 g/mol，更优选最多100,000 g/mol。多分散度（重均分子量除以数均分子量）优选为1至2.5，更优选1.5至2。对本发明而言对照聚苯乙烯标样通过凝胶渗透色谱法测定分子量。
可通过在如美国专利Nos. 5,247,059、5,258,488和5,274,073中所述的聚合催化剂存在下使丙交酯聚合制备PLA。这种优选的聚合方法通常包括脱挥发步骤，在此期间降低该聚合物的游离丙交酯含量，优选降至低于1重量%，更优选低于0.5重量%，尤其低于0.2重量%。优选从PLA树脂中钝化或除去聚合催化剂。
该共混物的第二组分是具有4,000至70,000 g/mol的数均分子量的脂族或脂族-芳族聚酯。数均分子量优选不高于35,000，更优选不高于25,000 g/mol。第二组分不是PLA树脂，这是指第二组分即使含有含有乳酸单元，也不多于10重量%。在各种实施方案中第二组分的数均分子量可以为例如4,000至35,000，4000至25,000，4,000至20,000，5,000至15,000，或5,000至10,000 g/mol。该脂族或脂族-芳族聚酯的多分散度可以为1至5，优选2至5，更优选3至5。
对本发明而言，脂族聚酯是在主链中具有多个酯键的聚合物，其中各酯（—O—C(O)—）键在各侧直接键合到脂族碳原子上。脂族-芳族聚酯是具有多个酯键的聚合物，其中一些酯键在各侧直接键合到脂族碳原子上，且其中一些酯基团在至少一侧直接键合到芳族碳原子上。
可用的脂族聚酯包括例如烷撑二醇或聚(烷撑二醇)，如乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-或1,3-丙二醇、二乙二醇、三乙二醇等或其中两种或更多种的混合物和脂族二羧酸，如丁二酸、己二酸、马来酸、富马酸、癸二酸等或两种或更多种这样的脂族二羧酸的混合物的聚酯。这些类型的脂族聚酯的具体实例包括聚(丁二酸烷撑二醇酯)，如聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯等，聚(己二酸烷撑二醇酯)，如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯等；混合丁二酸烷撑二醇酯和混合己二酸烷撑二醇酯；聚丁二酸烷撑二醇酯-共-己二酸烷撑二醇酯等。
其它可用的脂族聚酯包括聚内酯，如聚-ε-己内酯（PCL）、聚-δ-戊内酯等以及非PLA的聚(羟基烷酸酯)（PHA），包括例如聚(羟基乙酸)和聚(2-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯共-4-羟基丁酸酯)等。
可用的脂族-芳族聚酯包括烷撑二醇或聚(烷撑二醇)与至少一种脂族二羧酸和至少一种芳族二羧酸的混合物的聚酯。这些包括例如聚丁二酸烷撑二醇酯-共-对苯二甲酸烷撑二醇酯、聚己二酸烷撑二醇酯-共-对苯二甲酸烷撑二醇酯、聚丁二酸烷撑二醇酯-共-萘二甲酸烷撑二醇酯、聚己二酸烷撑二醇酯-共-萘二甲酸烷撑二醇酯等。
PLA构成该共混物（和所得纤维）重量的至少75%并可能构成其多达99%。在一些具体实施方案中，PLA构成该共混物和所得纤维的重量的至少90%、至少93%或至少95%。具有4000-70,000分子量的脂族或脂族-芳族聚酯构成该共混物（和所得纤维）重量的1至25%，在一些实施方案构成该混合物的1至10%，2至9重量%，或2.5至7.5重量%。
除PLA树脂和低分子量聚酯组分外，该纤维可含有一种或多种不同于组分(1)和(2)的组分。合适的这样的组分包括例如着色剂、滑爽剂、各种类型的纤维整理剂、抗静电剂、结晶成核剂（包括微粒固体，如滑石或其它矿物粒子以及有机结晶成核剂）、其它聚合材料如聚烯烃、聚(烷撑二醇)等。这些附加组分合计构成该共混物（和所得纤维）重量的不多于10%，更优选构成不多于其2重量%。该共混物可以不含任何这样的附加组分。
由这种PLA树脂共混物在纺熔法中通过连续a) 经由多个孔熔纺其以形成多个长丝，b) 气动拉伸所述长丝；和c) 将所述拉伸长丝沉积到表面上以形成非织造织物来制造非织造织物。步骤a)、b)和c)优选在集成法中相继进行，其中在没有中间储存的情况下将来自步骤(a)的连续熔纺长丝连续送往步骤b)，然后连续送往步骤c)。这种集成法可包括在步骤 a)和b)之间和/或在步骤 b)和c)之间的任选加工步骤。
纺熔法的两种合适的变体包括常被称作纺粘和熔喷法的那些。熔喷尤其优选。这些方法各自的更详细描述如下。
在纺粘加工中，通过通常在单螺杆或双螺杆挤出机中熔融PLA树脂共混物并再通常 使用挤出机将熔融的共混物同时挤过多个孔以形成多个长丝来进行熔纺步骤。可以在熔融步骤前合并PLA树脂共混物的组分。或者，可以将PLA树脂共混物的组分单独或以各种亚组合送入熔纺设备，在这种情况下作为熔纺步骤的一部分形成PLA树脂共混物。
孔通常布置成一排或多排，各排包括25至5000个单独的孔。各个孔的尺寸（横截面直径）可以为例如0.1至3毫米，优选0.25至0.6毫米。该孔可具有圆形或其它合适的横截面。
在纺粘法中，通过使挤出的长丝与冷（相对于长丝温度）气流接触，将离开孔的长丝气动拉伸。该气流将长丝冷却到PLA树脂共混物的熔融温度以下（“骤冷”长丝）并拉伸它们。该气体通常是空气，但也可以是不使纤维降解的任何其它气体。气流温度低于PLA树脂的熔融温度。气流温度优选低于100℃，更优选低于50℃，再更优选为15至40℃。该气流通常是高速气流，通常具有至少50米/秒至声速的速度。气流速度在一些实施方案中可以为150至275米/秒。该气流拉伸长丝，使它们变长并降低它们的横截面积。这一步骤过程中的拉伸比（即拉伸前与拉伸后的长丝直径比）通常为大约5:1至大约35:1。
如果需要，长丝在气动拉伸步骤之前可以积聚形成一个或多个长丝束。
然后将拉伸长丝沉积在表面上以形成网。该表面通常是运动的丝网或带。长丝可以无规沉积、成圈沉积、可以在一个或多个方向（如纵向或横向或与其呈一定角度）上排列和/或可以以交叉搭接图案沉积。可以通过使用各种转向板和/或通过在沉积步骤过程中机械或气动横动或振动长丝（或长丝束）而以各种成圈和对齐图案沉积长丝。除了在拉伸和沉积步骤过程中可能偶发的长丝断裂外，沉积的长丝通常是连续的。
在纺粘法中，可通过使拉伸的长丝经过气枪而将其气动沉积。高压气体通过高度受限的面积移动长丝以将长丝加速到收集表面上。如果长丝在拉伸步骤过程中已预先聚集成束，在沉积步骤过程中优选分开各长丝。这可以静电进行——对长丝施加电荷以使它们互相静电排斥。在这种情况下，收集表面（通常是运动的带或丝网）优选由接地的导电材料制成，因此在沉积长丝时释放长丝上的静电荷。
可以沉积多个长丝层以形成更厚和/或更强韧的织物。
在纺粘法中，在大多数情况下将沉积的长丝粘合以使它们缠结和/或粘接在一起并增强该织物。几种粘合方法可以单独或互相结合使用。这些方法包括机械针刺、热粘合、化学粘合、缝编、超声熔合和水力缠结。任何这些方法可用于在织物的更大（如在面粘合中）或更小（如点粘合中）区域中形成缠结和/或粘合以局部缠结和/或粘合所述长丝。在拉伸和/或沉积过程中可能由于长丝的缠结和/或粘接而发生一定粘合。
可以在纺粘织物上进行各种机械和化学整理操作，如压延、压花和施加各种化学处理（如阻燃剂、抗静电剂等）。机械整理操作，如压延和压花可以结合到如上所述的粘合步骤中。
根据这种方法制成的纺粘织物可具有5至800克/平方米，尤其是10至200克/平方米的基重（根据ASTM D3776-96测定）和0.1至5毫米，尤其是0.2至1.5毫米的厚度。显微测得的长丝直径通常是10至50微米。
在熔喷法中，以与上文对纺粘所述相同的一般方式进行熔纺步骤。将PLA树脂熔融并同时挤过多个孔以形成多个长丝。合适的孔尺寸为0.1至2毫米，优选0.25至0.6毫米。在熔体粘合法中，在长丝离开孔时通过使挤出的长丝与一股或多股热气流接触而气动拉伸长丝。该气流的温度等于或高于PLA树脂的熔融温度。气流温度优选为至少170℃，更优选至少200℃，至高达大约360℃。与纺粘法一样，该气流通常是高速气流，通常具有至少50米/秒至声速，优选150至275米/秒的速度。该热气体使长丝变细，使它们变长并降低它们的横截面积。由于长丝在这一方法中没有立即冷却，拉伸比略高于纺粘法，且所得长丝直径倾向于更小。这一步骤过程中的拉伸比可以为例如10至200，优选25至100，更优选40至75。
熔纺法中的熔纺和气动拉伸方便地使用包括一排或多排孔和位于各排孔上方和下方的狭缝（在长丝离开孔时经狭缝将热气体喷到长丝上）的模头进行。
然后将气动拉伸长丝骤冷以将它们冷却到PLA树脂的熔融温度以下并使长丝固化。骤冷也可以气动进行——通过使拉伸长丝与较冷的（通常<100℃，更通常15至40℃）气体接触。该较冷的气体通常是由热空气流吸入的空气（所谓的“二次空气”）。气流的湍流也使长丝缠结并打乱它们相对于其沉积表面的取向。或者（或另外），可以通过使长丝与液体或喷雾接触进行骤冷，其中该液体优选是水或水和化学处理剂，如抗静电剂的混合物。然后将长丝沉积到收集表面（其在一些实施方案中是运动的带或丝网）上。由于上游步骤过程中的空气流的湍流，长丝通常以无规取向沉积，尽管由于收集表面的运动（如在运动的带或丝网的情况下）可能略微偏向纵向。可以对收集表面的下侧施加真空以将长丝向下拉到该表面上并将它们略微压实。这种真空也从该设备中吸出热空气。
在熔纺法中，在气动拉伸和收集步骤的过程中可能发生一定量的长丝间粘合。由于这种长丝间粘合和所发生的缠结，沉积的非织造织物可具有足够的内聚力以使其无需进一步粘合即可使用。但是，如果需要，可以进行如对纺粘法所描述的附加粘合法。
也可以如上文对纺粘法所描述在熔喷织物上进行各种机械和化学整理操作。
根据这种方法制成的熔喷织物可具有5至400克/平方米，尤其是20至200克/平方米的基重（根据ASTM D3776-96测定）和0.1至5毫米，尤其是0.2至1.5毫米的厚度。显微测得的长丝直径通常是0.5至30微米，尤其是0.5至7微米。
降低的收缩率是本发明的一个重要优点。在65℃和100℃下的热风收缩值通常远低于使用纯PLA树脂制成的其它方面类似的织物。通过将该织物的10 cm X 10 cm 样品在热风烘箱中在指定温度下放置2分钟，评估热风收缩率。样品边缘没有撑住或固定就位，因此样品可以自由收缩。通过测量加热步骤之前和之后的样品长度和宽度并测定表面积的损失（作为长度 × 宽度计算），测定收缩率。根据这一试验在65℃下测得的热风收缩值普遍低于15%，通常低至3至10%。根据这一试验在100℃下测得的热风收缩值普遍低于20%，通常低至5至15%，或甚至5至10%。收缩率的这种降低被认为归因于在制造过程中，尤其是在气动拉伸步骤和可能进行的任何机械拉伸步骤的过程中在长丝中形成更大量的取向和/或结晶度。
可以如本领域中已知的那样对纺熔法作出各种修改。特别有意义的一种修改是生产含有如本文所述的PLA共混物的长丝和其它材料的长丝，例如木浆长丝的复合非织造织物。可以例如通过熔纺和气动拉伸如本文所述的PLA共混物的长丝并将拉伸长丝与其它材料的长丝合并来进行这样的复合非织造法。可以例如通过如美国专利No. 4,100,324中所述使携带各长丝的气流相交来进行合并。然后将合并的长丝如上所述沉积到表面上以形成非织造织物。
本发明的另一显著优点在于可以显著降低运行压力和/或运行温度。在相同温度下，本发明的PLA树脂共混物的熔体粘度明显低于PLA树脂本身。因此，在给定的温度和相同设备参数下，以给定速率经孔挤出PLA树脂共混物所需的压力较低。因此，可以显著降低运行压力。相反，获得给定的熔体粘度所需的温度低于纯PLA树脂所需的温度。因此，本发明在一些实施方案中能够使用更低的熔纺温度而不提高运行压力。在较低温度下运行降低了聚合物降解速率和分子量损失，这又使得拉伸和撕裂强度提高。
已经发现根据本发明制成的非织造织物与使用纯PLA树脂制成的其它方面类似的非织造织物相比具有优异的拉伸强度，几乎或完全没有伸长损失。拉伸强度（如通过标准IST 110.4测得）在一些实施方案中可以比使用纯PLA树脂制成的类似织物高10%至50%。考虑到在该PLA树脂共混物中包含低分子量材料，拉伸强度的这种改进令人惊讶；这些低分子量材料原本预计降低而非提高拉伸性质。对本发明观察到的提高的拉伸强度可归因于与纯PLA树脂的情况相比长丝之间的更高粘接粘合或长丝中更快的结晶度增长。
提供下列实施例以例示本发明，并且无意限制其范围。除非另有说明，所有份数和百分比按重量计。
实施例1-2和对比样品A - D
通过熔喷制造非织造织物实施例1和2和对比样品A-D。加工设备包括长径比为15的6英寸（15 cm）单螺杆挤出机。喷丝头直径为0.254毫米，经由1.5毫米气隙、1.5毫米缩进(setback)、30度的模头角度。
使该聚合物达到240℃并以0.61克/分钟的吞吐量经喷丝头挤出。在17磅/平方英寸的压力和255℃的温度下在喷丝头上方和下方供应热空气。收集速度为14米/分钟。织物的基重为29克/平方米。在每种情况中测量模头压力并如下表1中所报道。
所用聚合物组合物如下：
实施例1 95% PLA树脂A（见下文）和5%具有大约5300的Mn和大约19,000的Mw的聚(丁二酸丁二醇酯)
实施例2 95% PLA树脂A和5%具有大约7600的Mn和大约32,000的Mw的聚(丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)
对比样品A 纯PLA树脂A: PLA树脂A具有大约55,000的Mn并含有大约98.6% S-乳酸单元和1.4% R-乳酸单元
对比样品B 95% PLA树脂A和5%的具有大约32,000的Mn的第二PLA树脂。第二PLA树脂含有脱模剂和加工助剂
对比样品C 95% PLA树脂A和5% ExxonMobil Chemicals作为Vistamaxx? 2330出售的聚丙烯基弹性体
对比样品D 95% PLA树脂A、4%的Vistamaxx 2330材料和1%的如就对比样品B描述的第二PLA树脂
评估所得非织造织物在65℃和100℃下的热风收缩率（根据上述烘箱法）和拉伸强度和伸长（纵向，根据标准IST 110.4）。通过差示扫描量热法以50℃/分钟的升温速率测量长丝的玻璃化转变温度、结晶起始温度和净结晶度，在第一前导(first uptake)上进行测量。
这种测试的结果报道在表1中。
表1
*不是本发明的实施例.  ND = 未测定。
从表1中的数据可以看出，各PLA树脂共混物与纯PLA树脂（对比样品A）相比使得模头压力降低。当PLA树脂与另一低分子量PLA树脂（对比样品B）共混时，模头压力降低但热风收缩率没有获益。当PLA树脂与聚丙烯弹性体（对比样品C）或聚丙烯弹性体和低分子量PLA树脂（对比样品D）共混时，获得热风收缩率的改进，但伸长度非常明显降低（拉伸强度几乎没有提高）。
本发明的实施例1和2证实将少量低分子量聚酯（非PLA）与PLA树脂共混的效果。模头压力明显降低。在65℃和100℃下的热风收缩率都极大改进。此外，在相当或更好的伸长下获得拉伸强度的非常明显提高。

Claims (18)

1.一种制造非织造织物的方法，其连续包括
a) 经由多个孔熔纺PLA树脂共混物以形成多个长丝；
b) 气动拉伸所述长丝；和
c) 将所述拉伸长丝沉积到表面上以形成非织造织物，
其中所述PLA树脂共混物是一种混合物，其包括(1) 所述共混物的至少75重量%的具有至少50,000 g/mol的数均分子量的PLA树脂，其中R-乳酸与S-乳酸单元的比率为≥97:3或≤3:97，且其中R-乳酸单元和S-乳酸单元一起构成PLA树脂重量的至少90%，(2) 所述共混物的1至25重量%的非PLA树脂的脂族或脂族-芳族聚酯，其具有4,000至70,000 g/mol的数均分子量和(3) 所述共混物的0至10重量%的一种或多种不同于(1)和(2)的组分。
2.权利要求1的方法，其中所述脂族或脂族-芳族聚酯的数均分子量为4,000至30,000 g/mol。
3.权利要求1或2的方法，其中所述PLA树脂共混物含有不多于2重量%的组分(3)。
4.前述权利要求任一项的方法，其中所述脂族或脂族-芳族聚酯是聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚(丁二酸烷撑二醇酯-共-己二酸烷撑二醇酯)或聚内酯。
5.前述权利要求任一项的方法，其是熔纺法，其中在步骤b)的过程中，在长丝离开孔时通过使挤出的长丝与一股或多股热气流接触而气动拉伸长丝。
6.权利要求5的方法，其中所述气动拉伸长丝具有0.5至7微米的直径。
7.权利要求1-4任一项的方法，其是纺粘法，其中在步骤b)的过程中，通过使挤出的长丝与冷气流接触而气动拉伸长丝。
8.前述权利要求任一项的方法，其中在步骤c)之前，将所述气动拉伸长丝与至少一种其它材料的长丝合并并在步骤c)中沉积合并的长丝。
9.通过权利要求1-8任一项的方法制成的非织造织物。
10.包含粘合在一起形成网的有机聚合物长丝的非织造织物，其中至少一部分长丝是PLA树脂共混物的长丝，所述PLA树脂共混物是一种混合物，其包括(1) 所述共混物的至少75重量%的具有至少50,000 g/mol的数均分子量的PLA树脂，其中R-乳酸与S-乳酸单元的比率为≥97:3或≤3:97，且其中R-乳酸单元和S-乳酸单元一起构成PLA树脂重量的至少90%，(2) 所述共混物的1至25重量%的非PLA树脂的脂族或脂族-芳族聚酯，其具有4,000至70,000 g/mol的数均分子量和(3) 所述共混物的0至10重量%的一种或多种不同于(1)和(2)的组分。
11.权利要求10的非织造织物，其中所述脂族或脂族-芳族聚酯的数均分子量为4,000至30,000 g/mol。
12.权利要求10或11的非织造织物，其中所述PLA树脂共混物含有不多于2重量%的组分(3)。
13.权利要求10-12任一项的非织造织物，其中所述脂族或脂族-芳族聚酯是聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚(丁二酸烷撑二醇酯-共-己二酸烷撑二醇酯)或聚内酯。
14.权利要求10-13任一项的非织造织物，进一步包括与所述PLA树脂共混物的长丝合并的至少一种其它材料的长丝。
15.一种PLA树脂共混物，其包含(1) 所述共混物的至少75重量%的具有至少50,000 g/mol的数均分子量的PLA树脂，其中R-乳酸与S-乳酸单元的比率为≥97:3或≤3:97，且其中R-乳酸单元和S-乳酸单元一起构成PLA树脂重量的至少90%，和(2) 所述共混物的1至25重量%的不同于PLA的脂族或脂族-芳族聚酯，其具有4,000至70,000 g/mol的数均分子量和(3) 所述共混物的0至10重量%的一种或多种不同于(1)和(2)的组分。
16.权利要求15的PLA树脂共混物，其中所述脂族或脂族-芳族聚酯的数均分子量为4,000至30,000 g/mol。
17.权利要求15或16的PLA树脂共混物，其中所述PLA树脂共混物含有不多于2重量%的组分(3)。
18.权利要求15-17任一项的PLA树脂共混物，其中所述脂族或脂族-芳族聚酯是聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚(丁二酸烷撑二醇酯-共-己二酸烷撑二醇酯)或聚内酯。
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