CN1061105C - 使用气流喷雾法制备生物可降解的细纤维，用此细纤维组成的无纺织物和用此织物构成的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明包括由一种或多种生物可降解的均聚物或共聚物树脂制备生物可降解纤维的方法。该方法包括：a)通过使树脂熔融或溶剂化以形成一液态树脂混合物。b)将此液态树脂混合物导至一种气态物质的气流中。本发明进一步包括依照本发明的方法制备生物可降解纤维。本发明还包括由生物可降解纤维制备无纺织物。还包括由一水可渗透上层，一吸收性中心层和一水不可渗透的底层材料组成的一次性吸收制品。上层材料由生物可降解纤维组成的无纺衬层构成，还包括由生物可降解纤维构成的一次性制品。

Description

    使用气流喷雾法制备生物可降解的细纤维，用此细纤维组成的无纺织物和用此织物构成的制品
技术范围
本发明涉及生物降解聚合物及由生物降解聚合物组成的产物的加工。本发明特别与将生物降解聚合物加工成细纤维有关。此类细纤维可进一步加工成无纺材料。
发明背景
聚合物可用于各种塑料制品，包括薄膜、板、纤维、泡沫、模压制品、粘结剂和许多其它专门的产品。大多数这类塑料最终成为固态废物流，走向迅速被消除和进入昂贵的废渣填埋场虽然已对再生做出一些努力，但聚合物的性质和其生产和转化成产品的方式使可能的再生应用有所限制。甚至纯聚合物的重复加工也会导致材料降解，结果使机械性能变差。在收集中，将化学性质相似的不同等级的塑料(如用于牛奶罐和食品袋的不同分子量的聚乙烯)混合时会引起加工上的问题，使再生材料变劣成无用。
应用于如尿布、卫生巾、短内裤衬等吸收性制品中的塑料涉及一些不同的类型。在这些情况中，由于难以分离不同的组成，再生就特别昂贵。这类一次性产品通常由某种液体可渗透的上层材料、有吸收能力的中心层、和一种防止液体渗透的底层材料组成。典型制备此类有吸收性结构的产品时，使用的上层材料由可纺、无纺材料或形成多孔膜的聚乙烯或聚丙烯材料制备。底层材料典型的为由有弹性的聚乙烯片组成，有吸收能力的中间层材料典型的为由木纸浆纤维或结合了有吸收能力的胶凝材料的木纸浆纤维组成。
一般的一次性有吸收能力的产品已达到很大程度可肥料化。典型的一次性尿布其组成中大约80％为可肥料化材料如木纸浆纤维和诸如此类的材料，在肥料化过程中，污染的一次性吸收制品需切碎、与本身还未肥料化的有机废物混合。完成肥料化后，筛出未肥料化颗粒。以这种方式，在工业化的肥料化工厂中可成功地处理当今的吸收性制品。
尽管如此，仍需要减少一次性吸收制品中不能肥料化材料的量。特别需要用液体可渗透的能肥料化材料代替在吸收性制品的上层材料中的聚乙烯和聚丙烯。
除了能肥料化，用于上层的材料必须满足许多其它能满足最终用户需求的性能要求。例如，这些材料必须能被加工成可提供舒适地接触的衬层。另外上层必须具有足够的性能如抗冲击强度，透湿性等。
众所周知一些生物降解树脂常常并不具备良好的形成纤维或薄膜的性能。由聚羟基丁酸酯(PHB)组成的聚合物树脂特别不适于形成纤维或薄膜。这些树脂具有典型的慢结晶速度，具有低的熔化粘度，在其熔点附近发生降解而当固化时则呈刚性。据此，这类树脂无法采用传统的方法加工成薄膜或丝。事实上。当由PHB组成的生物可降解树脂形成薄膜时，通常缺乏挠性。这类薄膜的非挠性妨碍了其在吸收性制品中的应用，特别是用作与穿用者皮肤直接接触的那些吸收制品的上层材料。
由于前面提到的原因，一直需要能用于能吸收性制品中的生物降解材料，特别需要具有挠性和耐用性，并且当用于吸收性制品时能提供舒适织物的生物降解衬层。
本发明的一个目的是提供生物可降解纤维，经加工得到触摸柔软和有布感的挠性无纺织物。本发明的进一步目的是提供生产这类生物可降解纤维的方法。另一个目的是提供由生物可降解纤维组成的生物降解无纺织物。还有一个目的是提供由这样的生物可降解织物构成的一次性吸收制品。最后一个目的是提供由生物可降解纤维组成的织物。
发明概要
本发明包括从一种或多种生物可降解树脂生产生物可降解纤维的方法。这些方法特别适用于从由PHB组成的树脂形成纤维，也能用于其它生物可降解树脂。在这个方法中所使用的树脂应是生物可降解的均聚物、共聚物或它们的混合物。方法包括通过熔化或溶剂化一种或多种生物可降解树脂形成一液态树脂混合物，接着将液态树脂混合物引入到一气态物质的气流中。在一合适的收集设备中收集产生的细纤维，然后根据最后所需的用途进行加工。
本发明进一步包括根据本发明的方法制得的生物可降解细纤维。
本发明进一步包括由生物可降解细纤维组成的无纺织物。这些织物可用于如尿布、不保留的制品、卫生巾和诸如此类的制品中。较好的织物由采用本发明方法制备的生物可降解纤维组成。
本发明还包括由水可渗透性上层，有吸收性的中心层和防水渗透的底层材料组成的一次性吸收制品，这里的上层为由生物可降解纤维组成的无纺衬层。其它根据本发明制备的吸收制品其底层也是由生物可降解纤维组成。最好的那些制品其生物可降解无纺组成部分包括由根据本发明的方法制成的纤维。
可使用任何所需的吸收性中心层和本发明中生物可降解织物从而提供本发明范围内的吸收性制品。可用于吸收中心层的较好的材料包括木纸浆纤维或结合了吸收性胶凝材料的木纸浆纤维。
本发明还包括由本发明中的生物可降解纤维制成的纺织品。发明的详细描述定义
下面为所使用的术语的定义表。
“链烯基”意指一含碳链，它为单不饱和的(如，链中有一个双键)或多不饱和的(如链上有两个或多个双键)；直链或支链的；取代的(单或多取代的)或未取代的。
“烷基”意指一饱和含碳链，它可为直链或支链的；取代的(单或多取代的)或未取代的。
“生物可降解的”意指通过自然界的作用和／或环境中的安全的酶、细菌、孢子等的作用，将一种物质降解至小的，可供作食物链之用的化学亚单位的能力。特别好的是将这类物质降解到水和CO2。
“生物可降解树脂”意指任何能被生物降解的聚合物。“生物可降解的”的定义同上。
“肥料化”意指一种能满足下列三个要求的物质；(1)该物料可在固态废物堆肥化处理的设施中被处理；(2)如果按此处理，该物料将最后进入堆肥中；(3)如果该堆肥被用于土壤，该物料最终能在土壤中被生物降解。
材料最后应以肥料为结束的要求一般地意指在肥料化过程中材料经历一降解形式。通常，在肥料化过程最初阶段，固态废物须经过粉碎。粉碎后，材料为碎屑而不是片状。在肥料化过程的最终阶段，已完成的肥料还须经过过筛。一般如果聚合物碎屑保持粉碎后所具有的尺寸，聚合物碎屑将不能通过筛子。本发明中的可肥料化的材料在肥料化过程中将充分丧失其完整性，使局部降解的碎屑能通过筛子。然而，可以想象，一肥料处理设施可能将固态废物经过严格的粉碎和较粗的筛分，在这种情况下，象聚乙烯之类的不能降解的聚合物就符合要求(2)了，所以对要按本发明的定义肥料化的材料仅满足(2)还是不够的。
接此处的定义，从象聚乙烯那样的材料中区分出可肥料化材料的标准为要求(3)，即材料最终在土壤中被生物降解。这个生物降解要求对肥料化过程或肥料化土壤的使用并不是必需的。固态废物和由此产生的肥料可能含有所有种类的非生物降解材料。如沙。然而为避免在土壤中产生人工材料，此处要求这类物质都是完全可生物降解的。而且，这种生物降解完全不必是快速的。只要这种物质本身及其它的中间分解产物对土壤或庄稼无毒或无害，它们的生物降解需几个月甚至几年时间都是完全可以接受的。因为该项要求的存在只是为了避免人工材料在土壤中的积累。
“共聚物”和“共聚物的”意指由两种或多种不同单体组成的聚合物。
“细纤维。意指短的、细的纤维，细纤维这个术语在下面要作详细讨论。
“均聚物”和“均聚物的”意指由相同重复的单体组成的聚合物。
“液态树脂混合物”意指由一种或多种可生物降解的树脂组成的液体。这个术语包括由一种可生物降解的树脂组成的液体(如PHB)。
“溶剂化”意指形成由一溶质离子或分子与一个或多个溶剂分子组成的一种聚集体，以形成一单相混合物。生物可降解的树脂
本发明中的生物可降解细纤维由一种或多种生物可降解聚合物或共聚物组成。用于本发明的生物可降解树脂可以是任何具有生物可降解能力的树脂。所用的树脂既可以是生物产生的或也可以是合成法制备的。此外，树脂也既可以是均聚物也可以是共聚物的。在此所用术语“树脂”和“聚合物”包括了均聚合的和共聚合的生物可降解聚合物。另外，虽然用单数叙述，这些术语包括了复数的“树脂”和“聚合物”。
生物产生的生物可降解树脂包括脂肪族聚脂，特别的例子有聚3-羟基丁酸酯(PHB)，由具有分子式(1)结构的单体组成的聚合物，
Figure 9519178900061
和聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(PHBV)，由两个无规重复的单体(RRMU)组成的共聚物，这里第一个RRMU具有分子式(Ⅰ)的结构，第二个RRMU具有分子式(Ⅱ)的结构。这样的聚酯及其制备方法已在美国专利4，393，167，(Holmes等，1993，7月12日发表)和美国专利4，880，592(Martinit等，1989．11．14发表)中描述过，这两个专利在此均被引作参考。由于它们难以形成薄膜的性能，本发明中的方法特别适用于将这些树脂形成无纺织物。共聚物PHBV以BIOPOL为商品名，可从英国卜内门公司(ICI)购得。在Business 2000+(winter，1990)中有关于BIOPOL工艺的综述。
U．S．S．N_____，标题为“由生物可降解的共聚物组成的生物可降解共聚物和塑料制品”。(Noda，1984年，1月，28日)中揭示了新颖的生物可降解共聚物及共聚物的制备方法，这些共聚物也可用于本发明，也被引入本文作为参考。简短地说，那个申请描述了生物可降解的聚羟基链烷酸酯(PHA)共聚物，它至少由两个RRMU组成，其中第一个RRMU结构为
Figure 9519178900072
式中R1为H或C1、C2烷基，n为1或2；第二个RRMU结构为
Figure 9519178900073
式中R2为-C4-C19的烷基或链烯基；而这里的两个RRMU中至少50％为第一种结构的RRMU。
U．S．S．N 08／189，029(Noda，1994年1月28日提出)揭示了新颖的生物可降解共聚物和其制备方法，这些共聚物及其制备方法对本发明也有用，在此引作参考。简短地说该申请描述了至少由两个RRMU组成的生物降解(PHA)共聚物，第一个RRMU结构为：
Figure 9519178900074
式中R1为H或C2烷基，n为1或2；第二个RRMU结构为
Figure 9519178900081
这里两个RRMU中至少50％为第一种结构的RRMU。
U．S．S．N 08／188，271(Noda，1994年1月28日提出)揭示了也可用于本发明的生物可降解共聚物。在此引作本文的参考。简单地说该申请描述了至少由两种RRMU组成的生物可降解共聚物。第一个RRMU单体结构为第二个RRMU结构为 这里两个RRMU中至少50％为第一种结构的RRMU。
对本发明有用的其它生物可降解树脂包括合成制备的树脂。这类合成制备树脂包括脂肪族聚酯，这类树脂及其制备方法在本行业中已为人所周知。这类合成聚酯树脂包括聚丙交酯(PL)，其结构为分子式Ⅲ，聚二氧杂环己烷酮(PDO)，结构为分子式Ⅳ；聚己内酯，结构为分子式Ⅴ，这里树脂在WO No．90／01521(1990年2月22日由Sinclair等发表)；U．S．专利No．5，026，589，(1991年6月25日由Schechtman发表)；和Encyclopedia ofPolymer Science and engineering，Second Edition，Vol．2，pp220-243(1983)中均有描述，所有这些均在此引作参考。
其它对本发明有用的树脂为聚乙烯醇和它的共聚物。最好的聚乙烯醇共聚物为乙烯和乙烯醇的共聚物，它有两个RRMU，第一个RRMU的结构为第二个RRMU的结构为
Figure 9519178900091
还有另一个对本发明有用的生物可降解树脂为聚醚，如聚环氧乙烷(PEO)(也称聚1，2-亚乙基二醇)此产品在本行业中也已为人所周知。
另一个对本发明有用的生物可降解树脂为纤维素及它的衍生物。一个例子是纤维素的乙酸酯。纤维素树脂及其制备方法在本行业中已为人所周知。见En-cyclopedia of Polymer Science and Engineering第二版，Vol．3，p191-208(1983)。
上面专门提到的各种生物可降解树脂，可合在一起用于制备一聚合物的混合物，此混合物随后可用于制备生物可降解细纤维。而且，如指出的，用于形成聚合物混合物的一种或多种树脂可以是一个共聚物。这样的混合物包括，例如，从同类型的聚合物中选出的两种聚合物的组合(例如：两种由生物产生的聚酯)和从两种或多种不同类型聚合物中选出的聚合物的组合(例如：一种由生物产生的聚酯和聚乙烯醇)下面为较好的用于制备本发明的生物可降解纤维的聚合物组合；PLL和PHB；PCL和PHBV；PHBV和PHB；PHBV和PEO；PHB和PEO。本发明的方法
本发明的方法对形成生物可降解的细纤维是有用的。这些方法特别适用于从难以加工的树脂制备细纤维，这些树脂之例有：如由生物产生的聚酯，特别是PHB聚合物和由羟基丁酸酯共聚单体组成的共聚物树脂。不过，这些方法也可用于制备不是由PHB聚合物或不是由羟基丁酸酯共聚单体构成的共聚物组成的纤维。
本发明的方法使用了一种气态物质的气流制备生物可降解的细纤维。这个方法特别涉及了从一种或多种生物可降解均聚物的、共聚物的树脂制备生物可降解的细纤维，该方法包括：a)通过熔化或溶剂化生物可降解树脂，形成一液态树脂混合物。b)将液态混合物引入到一气态物质的气流中。在这些方法中，以使树脂混合物处于熔融后的液态为佳。
当方法中的步骤a)涉及熔融树脂形成一液态树脂混合物时，这一领域的专家可正确运用任一种合适的可使用的加热方式。树脂应加热到足够的温度以液化树脂，但不能达到将使树脂分解或使其分子量明显降低的程度。据此，用于熔化树脂的温度取决于使用的树脂。较好的温度应比有最高熔点的树脂的熔点高大约0-30℃。最好的温度应为比有最高熔点的树脂的熔点高大约10-20℃。
当方法中步骤a)涉及溶剂化树脂以形成一液态树脂混合物时，本领域的专家可正确运用任一合适的可使用的溶剂化的方式。如果使用多种树脂，好的溶剂系统必须是能使其完全混合，并且在任何情况下不会引起所用的树脂分解。较好的溶剂包括，例如：氯仿，二氯甲烷，吡啶，三氯乙烷，碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯。最好的为氯仿和二氯甲烷。所列出的仅是溶剂之例，并非意欲限制本发明方法中所使用溶剂的范围。
在步骤a)中无论采用哪种液化方法，当形成液态树脂混合物时，混合物均可包括各种添加剂。这类添加剂包括增塑剂，成核剂，粘合剂，填料，着色剂和能使形成的细纤维成为疏水性的(例如，当纤维用于制备吸收性制品的上层材料)或亲水的添加剂。合适的成核剂包括，但并不限制于此，氮化硼和滑石，合适的粘结剂包括，但并不限于此，天然橡胶，合成橡胶和PCL。合适的填料包括，但并不限于此，TiO2，炭黑和碳酸钙，疏水剂包括吸收性制品领域中认可的任何一种。如硅氧烷和低级烷基卤化硅。
该领域的专家会认可使用各种将液态树脂混合物导入的方法。例如，借助重力或加压系统使树脂通过喷丝孔，也会认识到进行液态树脂混合物导入的条件会影响制备出的细纤维性能(如丝的长度，直径和丝的僵硬性)。这些条件包括，例如，树脂混合物本身的粘度，所用的溶剂系统(如果用到的话)和液态化混合物通过的喷丝孔直径，液态树脂混合物最好以连续流体通过一直径为0．1-5mm的喷丝孔，较好的喷丝孔直径大约为0．5-2mm，而对液态树脂混合物传送速度无严格要求，选择的速度为从大约10g／hour到大约1000g／hour，如果需要，可使用多孔喷丝板，每个孔如上所述，引入液态树脂混合物。
关于步骤b)中的气流，可应用任何合适的气体。气体的温度最好低于150℃，更合适的温度为低于120℃，还要合适的温度为从大约20℃到大约90℃。最合适的气体为处于室温。本发明使用的气体例子包括N2，压缩空气和蒸汽，合适的气体为空气。然而，任一认可的产生气流的方式都可用于气态物质的引入。
引入气流的条件会影响本发明中产生的生物可降解细纤维的性能。例如，在用喷嘴引入气流时，喷丝孔尺寸和气压会影响细纤维性能。该领域的专家们承认这些条件将是可变的，它们取决于，如，所使用的树脂，方法a)步骤中液化的方式，将气流引入到液态树脂混合物时的角度。较好的方法为使用直径大约为1mm-10mm的喷嘴。更好的为喷嘴直径大约为2-6mm，最好的方法是使用直径为4-5mm的喷嘴，较好的方法中气流在压力大约为10-200磅／英寸2(psi)下引入，更好的方法中压力大约为25-100psi，最好的压力大约为30-60psi。
液态树脂混合物流体与气流间的角度大约为0-170°，为了说明起见，若液态树脂混合物和气态物以相同方向流动，且彼此平行时，它们之间的角度为零。据此，唯一的限制是液体流动和气体流动间的角度不可以是180°。最好，该角度为0-90°。该领域中的专家会认可将用于收集形成的细纤维的设备(如筛网)置于距气流与液态化树脂混合物接触点的各种距离处。所用的距离取决于所用的树脂及对纤维的尺寸要求。
当需要时，可使用上述各种在此描述的引入气态物质的方法。
根据本发明的方法制备的纤维可用于生产如生物可降解的无纺衬里，无纺衬里可用于吸收性制品如尿布和此类制品。
在本发明的另一具体实例中，这里已描述过的细纤维和无纺织物可用于各种纺织品的应用中。这些应用包括，如：服装、亚麻布、毛巾、幕帘和地毯。生物可降解纤维
本发明中的细纤维，其组成包括任何种生物可降解的聚合树脂，均根据本发明的方法制得。用于本发明的树脂在前面已作详细论述。细纤维最好包含PHB或PHBV。
本发明中的细纤维的长度较好的大约为0．5mm到100mm，更好的大约为1mm到50mm。最好为2mm到10mm。本发明中纤维的直径较好的为1μm到500μm，更好的为1μm到200μm，最为合适的为大约5μm到50μm。
所列优选的范围是一般性地指本发明的细纤维。较好的纤维尺寸将取决于所用的聚合物树脂，所用的专门方法和所生成的细纤维的所要求的最后用途。无纺织物
本发明中的无纺织物由一种或多种生物可降解的聚合物或共聚物组成的纤维构成。用于制备本发明中无纺织物的好的方法为本发明中的方法。一般，本发明的方法已可形成呈在无纺织物形式的纤维。照这样，取决于无纺织物的最后用途可能只需最少的附加加工。但是，生物可降解的无纺织物也可根据制备传统的无纺织物的方法加以生产，只要这些方法不使用会引起所用的生物可降解树脂发生分解的条件(如温度)即可。见Encyclopedia of Polymer Science and Engi-neering，第二版，Vol．7，p647-733(1983)。例如，可通过将基本连续的纤维切割到所需的纤维长度而制成细纤维。随后可以进行附加步骤，以制成所需的无纺织物。
本发明中的纤维一般比用于纺织品生产中的传统纤维短。因此，如果为了生产无纺织物而需对细纤维进行附加的加工，最好使用改良的造纸工艺。例如，生物可降解的细纤维在最初被制成后，将其分散在大量非溶剂(如水)中，并收集在一循环移动的筛网中。无纺织物一旦被收集在筛上后，它被传送到带上或毡上并在热转鼓上干燥(见Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，第二版，Vol．10，p204-226)。
重要的是，本发明中的无纺织物可由来自不同树脂混合物的生物可降解纤维组成。即，每一种都是用本发明的方法制备的两种或多种纤维可组合起来形成一种无纺织物。当用本发明的方法制成不同的纤维时，随后这些纤维可用如上面描述的改良造纸工艺，将它们组合起来。
而且，在无纺织物的制备过程中，很可能将本发明中的生物可降解纤维与一种或多种不同的天然纤维相结合，如聚糖和聚酰胺。因此，本发明中的纤维可与纤维素类的纤维组合，如木纸浆和棉花，或蛋白质类纤维如丝绸和羊毛。使用如前面讨论的造纸工艺将这些天然产生的纤维与本发明的纤维结合起来。
纤维与其它组分的结合增加了织物的强度并影响无纺织物的其它性能。可将粘结和机械手段用于织物内的结合。机械结合应用了通过摩擦力的纤维的接合。通过化学反应也可获得结合。如在粘结剂和纤维间形成共价键。吸收性制品
本发明中一次性吸收性制品由水可渗透的上层，一吸收中心层，和防水渗透的底层材料组成。这里，上层材料由生物可降解的纤维构成的无纺衬层组成。
由本发明中的纤维组成的生物可降解衬层可用作本发明中的吸收制品的液体可渗透上层材料。吸收制品，如一次性尿布的衬层厚度一般为大约25μm-1mm，最好为100μm-500μm。
一般，液体可渗透上层材料与防液体渗透的底层相结合，而吸收中心层置于上层材料和底层材料之间。可任意地包括弹性部件和带襻紧固件。上层材料，底层和吸收性中心层虽可按已知的各种结构进行组合，但较好的尿布结构则述于U．S专利3，860，003中。标题为“Contractible Side Portion for Diaposable Dia-per”由Kenneth B．Buell发表于1975年1月14日。底层材料既可从生物可降解材料也可从非生物可降解材料制备。非生物可降解底层材料的例子为从聚丙烯和聚乙烯制备的底层。生物可降解底层材料之例则叙述于尚未审定的U．S．S．N_____专利申请书中，其标题为Biodegradable Copolymers andPlastic Articles Comprising Biodegradable Copolymers；U．S．S．N 08／188，271；和U．S．S．N 08／189，029中；均由Noda在1994年1月28日提出。要增加可肥料化。本发明中的吸收性制品最好由生物可降解底层材料组成。
上层材料最好是感觉柔软，对穿用者皮肤无刺激，同时又是能肥料化的。据此，上层材料最好由本发明中的生物可降解纤维组成。进一步要求上层材料为液体可渗透的，即允许液体快速穿透它的厚度，最好上层材料用一疏水物质处理以使穿用者的皮肤同吸收性的中心层中的液体隔绝。
最好上层材料的真密度为大约18-25g／m2，纵向最小的干拉伸强度至少为400g／cm，横向湿拉伸强度至少为55g／cm。
上层材料和底层材料可以任何合适方式连接。在这儿所用的术语“连接”包含各种配置结构的意思，这些配置结构有：上层直接固定于底层而将上层与底层直接相连接的组合；和通过将上层固定于中介层而中介层的反面固定于底层的方法而将上层与底层间接连接的组合。在一较好实例中，上层和底层材料通过连接手段在尿布周边直接相互固定，连接方式有如粘接或本领域中众所周知的固定方法。例如，可使用一均匀的连续粘接剂层，花纹粘接剂层或以分隔线或点排列的粘接剂层将上层材料固定在下层材料上。
带襻紧固件一般放在尿布的后腰部位以提供将尿布固定到穿用者上的固定方法。带襻紧固件可以是此领域中熟知的任何一种。如美国专利3，848，594(由Kenneth B．Buell在1974年11月19日发表)中所揭示的。这些带襻紧固件或其它固定件一般都放在靠近尿布的角上。
好的尿布将弹性部件置于靠近尿布的周边，最好沿着纵向的每一条边，这样使弹性部件趋于收紧并将尿布固定在穿用者的大腿上。处于收缩状态的弹性部件被固定在尿布上这样在正常的未受约束的形态下弹性部件可有效地收缩或收紧尿布。至少有两种方法可确保弹性部件处于收缩状态。例如，在尿布处于未收紧状态下，可拉紧并固定弹性部件。另一种方法是，例如通过打褶收紧尿布，将弹性部件固定并连接在尿布上，而此时，弹性部件处于放松或未拉伸状态。
弹性部件可有各种形态。例如，弹性部件的宽度可在大约0．25mm-25mm或更宽的范围内变化；弹性部件可由一根弹性材料组成，弹性部件可以是矩形或曲线的等。还有，弹性部件可以该领域熟知的任何方式固定在尿布上。弹性部件可通过各种结合方式，用例如，超声波粘接、用加热或加压密接于尿布上，或将弹性部件简单地粘接在尿布上。
尿布中具有吸收性的中心层置于上层和下层材料之间。吸收中心层可做成各种尺寸和形状(如长方形、水漏形，不对称形等)并可采用各种材料制备。然而，吸收中心层总的吸收能力要与吸收性制品或尿布的预期使用中所设计的液体承载量相一致。此外，吸收中心层的尺寸和吸收能力应是可变的，以适应从小孩到成年人的不同穿用者。
一好的尿布具体表现在有一水漏形吸收中心层。吸收中心层最好是含空气毛毡的网状物或棉絮状物，木纸浆纤维和／或一特殊的吸收性聚合组分的吸收性部件。
根据本发明的其它的吸收性制品为设计成吸收和包容阴道排出物如月经的卫生巾。一次性卫生巾被设计成可借助一外套将其固定在靠近人体的地方，外套如一内裤或短衬裤，也可通过一专门设计的带子将卫生巾固定。本发明中采用的卫生巾的例子可见于美国专利4，687，478，“带护翼的卫生巾形状”，Kees J．Van Tilburg，1987年8月18日发表，和美国专利4，589，876，“卫生巾”Kees J．Van tilburg，1986年5月20日发表，很明显在此描述的本发明的细纤维可以在这类卫生巾中用作液体可渗透的上层材料。
卫生巾一般由一液体不能渗透的底层，一液体可渗透的上层和位于底层和上层之间的具有吸收能力的中心层组成。上层材料由本发明中的纤维构成。底层材料可由讨论过的有关尿布方面的任何底层材料构成。好的上层材料由采用本发明方法制备的生物可降解纤维组成。吸收性中心层可由讨论过的有关尿布方面的任何吸收性中心层材料构成。
重要的是，依据本发明的吸收性制品其可生物可降解和／或肥料化程度高于一般的使用如聚烯烃(如聚乙烯)材料作为上层材料的吸收性制品。纺织品
本发明的纺织品可直接从本发明中的无纺织物制备。因此，纺织品中的主要材料仅为本发明中的生物可降解的无纺织物。
另一方面，可通过将本发明的生物可降解的纤维与其它纤维结合形成本发明的纺织品，好的生物可降解纤维如棉花、人造丝、麻、羊毛、真丝。可采用已知的生产纺织品的方法来生产本发明中的纺织品。这些方法在Kirk-Othmer Ency-clopedia of Chemical Technology，3rd edition，Vol．22，pp 762-768(1986)中有描述，在此引作参考。
不考虑纺织品的制备方法，本发明中纺织品的应用范围正在大大扩展。这些应用包括，如服装、垫层片，装饰品、地毯、墙布、轮胎增强物、帐蓬、过滤介质，传送带和绝缘材料。本发明中的纺织品的可生物降解和／或肥料化程度高于本领域所知的一般纺织品。
实施例1  含聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)树脂的无纺织物质制备方法
用装备了直径为0．5mm毛细管模头的双螺杆挤压机(HAAKE system 90，Heake，Paramus NJ)将含有12mol％羟基戊酸酯共聚单体的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)树脂(BIOPOL，ICI，Billingham UK)挤压出去。树脂以颗粒状供给挤压机。挤压速度设定为5．0rpm，挤压温度设定为180℃，使从挤压机出口出来的挤出物在经受一突然向下喷射的空气流之前，在空气中自由垂直落下50cm，获得稳定的细的连续的熔融树脂束。通过连接一接到压力为80psi的压缩空气源的空气流喷嘴(TRANSVECTOR JET#901D，Vortec Corp．，Cincin-nati OH)提供空气喷射。使用的平行于向下的熔融树脂自由流体的空气喷射产生一快速稳定向下的细长纤维束流。纤维的直径大约为10-100μm，长度为5-50mm。在一网眼筛上收集纤维以形成一连续的无纺织物，网眼筛位于距使用空气喷射处30cm处。实施例2  由聚(ε-己内酯)组成的无纺织物的制备方法
用装备了直径为0．5mm毛细管模头的双螺杆挤压机(HAAKE system 90，Heake，Paramus NJ)将聚(ε-己内酯)挤压出去。树脂以颗粒装供给挤压机。挤压速度设定为3．0rpm，挤压温度设定为240℃，使从挤压机出口出来的挤出物在经受一突然向下喷射的空气流之前，在空气中自由垂直落下50cm，获得稳定的细的连续的熔融树脂束。通过连接一接到压力为80psi的压缩空气源的空气流喷嘴(直径3．2mm)(TRANSVECTOR JET#901D，Vortec Corp．，Cincin-nati OH)提供空气喷射。使用于向下的熔融树脂自由流体的空气喷射产生一快速稳定水平方向的细长纤维束流。纤维的直径大约为10-100μm，长度为5-50mm。在一网眼筛上收集纤维以形成一连续的无纺织物，网眼筛位于距使用空气喷射处2m处。实施例3  由聚(3-羟基丁酸酯)组成的无纺织物的制备方法
用装备了直径为1．0mm毛细管模头的双螺杆挤压机(HAAKE SYSTEM90，Heake，Paramus NJ)将聚(3-羟基丁酸酯)挤压出去。树脂以颗粒状供给挤压机。挤压速度设定为5．0rpm，挤压温度设定为180℃，使从挤压机出口出来的挤出物在经受一突然向下喷射的空气流之前，在空气中自由垂直落下50cm，获得稳定的细的连续的熔融树脂束。通过连接一接到压力为100psi的压缩空气源的空气流喷嘴(TRANSVECTOR JET#901D，Vortec Corp．，CincinnatiOH)提供空气喷射。使用的平行于向下的熔融树脂自由流体的空气喷射产生一快速稳定向下的细长纤维束流。纤维的直径大约为10-100μm，长度为5-50mm。在一网眼筛上收集纤维以形成一连续的无纺织物，网眼筛位于距使用空气喷射处30cm处。实施例4  由聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)组成的无纺织物的制备方法
在搅拌和中等加热条件下将40克树脂溶于360克溶剂中，制成在氯仿溶剂(J．T．Baker，Phillipsberg NJ)中的含量为10％的含有12mol％羟基戊酸共聚单体(BIOPOL，ICI，Billingham UK)的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)树脂的溶液。将溶液向下倒入一尖端直径为3mm的5ml玻璃移液管，在经受一突然向下喷射空气流前，溶液在空气中从移液管垂直自由落下5cm，获得稳定的细的连续溶液束。通过连接一个接到压力为90psi的压缩空气的空气流喷嘴(TRANSVECTOR JET#901D，Vortec Corp．，Cincinnati OH)提供空气喷射。应用的平行于向下的溶液自由流体的空气流立刻蒸发了溶剂并产生一快速稳定向下的细长纤维流。纤维的直径大约为10μm长度为3-25mm。纤维被收集在一网眼筛上以形成一连续无纺织物，网眼筛位于距使用空气喷射处70cm处。实施例5  由聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)和聚(ε-己内酯)组成的无纺
织物的制备方法
在搅拌和中等加热条件下将30克聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)和2克聚(ε-己内酯)的混合物树脂溶解在760克溶剂中，溶剂为氯仿(J．T．Baker，Phillipsberg NJ)，产生的溶液为含有5％树脂混合物的溶液，树脂混合物的混合比为19∶1，混合物为含有12mol％羟基戊酸酯的(3-羟基丁酸酯与3-羟基戊酸酯)共聚物(BIOPOL，ICI，Bilingham UK)和聚(ε-己内酯)。将溶液向下倒入一尖端直径为3mm的5ml玻璃移液管，在经受一突然向下喷射氮气流前，溶液在空气中从移液管垂直自由落下5cm，获得稳定的细的连续溶液束。通过连接一个接到压力为80psi的压缩氮气的氮气流喷嘴(TRANSVECTOR JET#901D，Vortec Corp．，Cincinnati OH)提供氮气喷射。所施加的平行于向下的溶液自由流体的氮气流立刻蒸发了溶剂并产生一快速稳定向下的细长纤维流。纤维的直径大约为10μm长度为3-25mm。将纤维收集在一网眼筛上以形成一连续无纺织物，网眼筛位于距使用氮气喷射处70cm处。产生的无纺织物在烘箱内120℃下热固化2小时。实施例6  由聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)和聚(2-羟基丙酸)组成的无
     纺织物的制备方法
在搅拌和中等加热条件下将9克聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)和1克聚(2-羟基丙酸)树脂混合物溶于190克溶剂中，溶剂为氯仿(J．T．Baker，Phillipsberg NJ)，产生的溶液为含有5％树脂混合物的溶液，混合物为含有5mol％羟基戊酸酯共聚物单体的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)共聚物(BIOPOL，ICI，Billingham UK)和聚(2-羟基丙酸)(Polyscience，Inc)混合比为9∶1。将溶液向下倒入一尖端直径为3mm的5ml玻璃移液管，在经受一突然向下喷射氮气流前，溶液在空气中从移液管垂直自由落下5cm，获得稳定的细的连续溶液束。通过连接一个接到压力为80psi的压缩氮气的空气流喷嘴(TRANSVECTOR JET#901D，Vortec Corp．，Cincinnati OH)提供氮气喷射。所用的平行于向下的溶液自由流体的氮气流立刻蒸发了溶剂并产生一快速稳定向下的细长纤维流。纤维的直径大约为3-7μm长度为3-25mm。将纤维收集在一网眼筛上以形成一连续无纺织物，网眼筛位于距使用氮气喷射处70cm处。产生的无纺织物在烘箱内120℃下热固化1小时。实施例7  由聚(3-羟基丁酸酯)组成的无纺织物的制备方法
在搅拌和中等加热下，将10克聚(3-羟基丁酸酯)溶于90克溶剂中，溶剂为氯仿(J．T．Baker，Phillipsberg NJ)，产生的溶液为含有10％聚(3-羟基丁酸酯)树脂(BIOPOL，ICI，Billingham UK)的溶液。将溶液向下倒入一尖端直径为3mm的5ml玻璃移液管，在经受一突然向下喷射氮气流前，溶液在空气中从移液管垂直自由落下5cm，获得稳定的细的连续溶液束。通过连接一个接到压力为80psi的压缩氮气的氮气流喷嘴(TRANSVECTOR JET#901D，VortecCorp．，Cincinnati OH)提供氮气喷射。所施加的平行于向下的溶液自由流体的氮气流立刻蒸发了溶剂并产生一快速稳定水平的细长纤维流。纤维的直径大约为10μm长度为3-25mm。将纤维收集在一网眼筛上以形成一连续无纺织物，网眼筛位于距使用空气喷射处2m处。产生的无纺织物在烘箱内120℃下热固定1小时。实施例8  可肥料化一次性尿布
根据本发明，一次性婴儿尿布的生产方法如下，列出的尺寸是供给大小为6-10公斤婴儿使用的尿布的。根据标准的实践，对不同大小的婴儿或对失禁成人的内裤，其尺寸可按比例修改。1．底层材料：由聚乙烯(描述于Buell的美国专利No．3860003，1974年1月14日在此引作参考)组成的厚度为0．020-0．038mm的薄膜。顶部和底部处宽度为33cm；两边向内凹进到中央部分宽28．5cm；长50．2cm。2．上层材料：由按实施例1制备的无纺织物组成；顶部和底部宽度为33cm；两边向内凹进到中央部分宽28．5cm；长50．2cm。3．吸收中心层：由28．6克木纸浆纤维素和4．9克吸收性凝胶材料颗粒组成(购自Nippon Shokubai，商品聚丙烯酸酯)；经过压延，厚度为8．4mm，顶部和底部宽28．6cm；两边向内凹进到中心宽10．2cm；长44．5cm。4．腿部弹性带：分别为四根橡皮筋(每边两根)；宽4．77mm；长370mm；厚0．178mm；(上面所有尺寸为处于放松状态的)
按标准方式通过将覆盖了上层材料的中心层材料放在底层材料上并予粘合。
弹性带子(称之为“里面”和“外面”的，分别对应于最靠近中心层和离中心层最远处的带子)拉伸到约50．2cm，并沿着中心层每一纵向边放置在上层和底层材料之间。里面的带子沿每侧放在离中心层最窄处55mm的地方(从弹性带里面一边测量)，这样，在里面弹性带和中心层弯曲边间，沿着由柔软的上层／底层材料构成的尿布的每条边留有一空隙。里面的带子在处于拉伸状态下沿着纵向粘接。外面的带子放在距里面带子约为13mm处并于拉伸状态下沿纵向予以粘接，上层／底层材料的组合具有柔软性，粘好的带子的紧缩使尿布边具有弹性。实施例9  可肥料化的轻质内裤衬层
适用于月经期的轻质内裤衬层由一含有1．0克吸收性凝胶材料颗粒(商品聚甲基丙烯酸酯，Nippon Shokubai)的垫(表面积117cm2，SSK空气毛毡3．0克)构成，将所述的垫插入根据实施例1制备的上层材料和由0．03mm厚的聚乙烯膜组成的底层材料之间。实施例10  可肥料化的卫生巾
制备象有两个从吸收中心层向外伸展的护翼卫生巾这样的经期用产品使用了实施例9中式样的垫(表面积117cm2，8．5克SSK空气毛毡)，按Van Tilburg的美国专利4，687，478，(1987年8月18日)设计，底层材料和上层材料与实施例9中所描述的相同。实施例11  热固化过的可肥料化的无纺织物
将实施例1中的织物收集在一纸板垫上。纸板垫以这样方式移动，那就是使垫上的10cm×10cm区域被纤维均匀覆盖。在垫上连续收集直至有大约0．5cm厚的纤维。获得了宽的纤维长度分布。最长纤维可达100mm，大多数纤维(50％以上)长度为5-20mm。随后将垫子放到压机下(Caver Press Fred S．CaverInc．，Menomonee Falls，WI)在比PHBV熔融温度低5℃的温度下，用1000lb的力加压10分钟，将产生的无纺织物从压机中取出。实施例12  可肥料化一次性尿布
根据本发明，一次性婴儿尿布的生产方法如下，列出的尺寸是供给大小为6-10公斤婴儿使用的尿布的。根据标准实践，对不同大小的婴儿或对失禁成人的内裤，其尺寸可按比例修改。1．底层材料：由比例为92∶8的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基辛酸酯)(按Noda的U．S．S．N_____，标题为Biodegradable Copoymers and Plastic ArticlesComprising Biodegradable Copolymers，(1994年1月28日)中描述的方法制备)组成的厚度为0．020-0．038mm的薄膜。顶部和底部处宽度为33cm；两边向内凹进到中央部分宽28．5cm；长50．2cm。2．上层材料：由按实施例1制备的无纺织物组成；顶部和底部宽度为33cm；两边向内凹进到中央部分宽28．5cm；长50．2cm。3．吸收中心层：由28．6克木纸浆纤维素和4．9克吸收性凝胶材料颗粒组成(购自Nippon Shokubai，商品聚甲基丙烯酸酯)；经过压延，厚度为8．4mm，顶部和底部宽28．6cm；两边向内凹进到中心宽10．2cm；长44．5cm。4．腿部弹性带：分别为四根橡皮筋(每边两根)；宽4．77mm；长370mm；厚0．178mm；(上面所有尺寸为处于放松状态的)
按标准方式通过将覆盖了上层材料的中心层材料放在底层材料上并予粘合。
弹性带子(称之为“里面”和“外面”的，分别对应于最靠近中心层和离中心层最远处的带子)拉伸到约50．2cm，并沿着中心层每一纵向边放置在上层和底层材料之间。里面的带子沿每侧放在离中心层最窄处55mm的地方(从弹性带里面一边测量)，这样，在里面弹性带和中心层弯曲边间，沿着由柔软的上层／底层材料构成的尿布的每条边留有一空隙。里面的带子在处于拉伸状态下沿着纵向粘接。外面的带子放在距里面带子约为13mm处并于拉伸状态下沿纵向予以粘接，上层／底层材料的组合具有柔软性，粘好的带子的紧缩使尿布边具有弹性。实施例13  可肥料化的轻质内裤衬层
适用于月经期的轻质内裤衬层由一含有1．0克吸收性凝胶材料颗粒(商品聚甲基丙烯酸酯，Nippon Shokubai)的垫(表面积117cm2，SSK空气毛毡3．0克)构成将所述的垫插入根据实施例1制备的上层材料和由0．03mm厚的比例为92∶8的聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基辛酸酯)(按Noda的U．S．S．N______，标题Biodegradable Copoymers and Plastic Articles ComprisingBiodegradable Copolymers，(1994年1月28日)中所述)组成的底层材料之间。实施例14  可肥料化的卫生巾
制备两个从吸收中心层向外伸展的护翼的卫生巾这样的经期用产品使用了实施例13中式样的垫(表面积117cm2，8．5克SSK空气毛毡)，按Van Tilburg的美国专利4，687，478(1987年8月18日)设计。底层材料和上层材料与实施例13中所描述的相同。实施例15  可肥料化的外科Scrup
适合外科工作人员穿着且随后能生物降解处理的服装。所述的这种服装由实施例7中的无纺织物构成，上衣按套衫设计缝制，裤子为按腰部有松紧绳设计缝制。
上面提到的所有刊物在此全部引作参考。
应理解的是，这些所述的实施例和实物仅起说明的目的，本领域中的专家可设想到其中各种小的修改和变动，这些修改和变动都包括在本申请的精神和范围中，也包括在附加的权利要求的范围内。

Claims (8)

1．从一种或多种生物可降解均聚或共聚物树脂制备生物可降解纤维的方法，该方法包括：
a)通过熔融或溶剂化树脂以形成液态树脂混合物；和
b)将该液态树脂混合物引入气态物质的气流中，其特征在于所述液态树脂混合物包括生物法产生的脂肪族聚酯、所述聚酯是聚羟基丁酸酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、或它们的混合物。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于通过熔化所述树脂以形成液态树脂混合物。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于所述纤维的长度为1mm-100mm。
4．采用权利要求1所述的方法制备的生物可降解纤维。
5．含权利要求4所述的纤维的无纺织物。
6．含水可渗透的上层、吸收中心层和水不可渗透的底层材料的一次性吸收制品，其中上层材料含有含权利要求1所述的生物可降解的纤维的无纺衬层。
7．含权利要求5所述的无纺织物的一次性吸收制品。
8．含权利要求6所述的生物可降解纤维的纺织品。
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