CN1066224C - 用耐久的表面活性剂处理的可湿性聚合物织物 - Google Patents

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Abstract

一种具有高可湿性的聚合物织物、制备该可湿性聚合物织物的一种方法和这种方法中所用的一种组合物。该聚合物织物优选非织造织物。在一个实施方案中，该织物包括基本均匀地分布于织物表面的山梨醇琥珀酸酯表面活性剂。山梨醇琥珀酸酯表面活性剂与用来降低表面活性剂组合物的表面张力的助湿剂一起涂敷。在另一个实施方案中，聚合物织物包括在聚合物织物表面上的多组分表面活性剂。第一和第二表面活性剂最好与助湿剂(如伯醇或仲醇)一起以水溶液的形式涂敷到织物上。

Description

用耐久的表面活性剂处理的可湿性聚合物织物
本发明概括地说是关于聚合物织物，更具体地说是关于改进聚合物织物可湿性的表面处理。
本申请是1992年11月19日向美国专利局提出的美国专利申请系列号07/978，605的部分延续。
聚合物织物可用来制造很多产品，例如吸水性用品。这类产品包括毛巾、揩布和个人专用吸收性用品，包括婴儿用物品，如尿布；儿童用物品，如运动裤；妇女用物品，如卫生巾；成人用物品，如失禁者用品等。聚烯烃非织造织物特别适合制作这类产品。
吸水性用品，特别是个人专用吸收性用品要求包括一种非织造聚合物织物，该织物能迅速吸入流体(如水或水溶液)，并且流体在渗入织物前在织物表面的扩散要达到最低限度，织物要有足够耐久的可湿性以便能经受多次流体冲刷。但是，聚烯烃非织造织物和其它类型的聚合物织物通常是疏水的。所以，为有效地吸水，聚合物织物必须处理成亲水性的。
使聚合物织物可湿性更好的一种方法是在织物表面涂敷表面活性剂。处理聚合物织物的常用表面活性剂包括非离子表面活性剂，如辛基苯氧基聚乙氧基乙醇。虽然这种常规的表面处理对于使聚合物织物可湿是有效的，但仍存在一些问题。例如，前述的常规表面处理组合物当织物在湿态时很容易从织物上擦掉，也很容易从织物上洗掉。这种表面处理在仅仅一次液体冲刷或洗涤后，便常常几乎完全从聚合织物上消除了。在表面处理消除后，聚合物织物又变成疏水性的并且吸水性变差。而且，为补偿常规表面处理不耐久的缺点，常规表面处理时经常在原生织物上增大涂敷量，这就会造成处理织物的成本增加。
Sayovitz等人在美国专利号5，057，361中提出了一种改进聚合物织物可湿性的耐久表面处理方法。该专利提出的是用一种低水溶性的主表面活性剂处理聚合物织物。主表面活性剂是以水溶液的形式与一种短效的助表面活性剂或助湿剂一起涂敷到织物上，后者的作用是在涂敷主表面活性剂时润湿聚合物织物并使主表面活性剂在织物上能基本均匀地分布。
虽然美国专利5，057，361提出的表面处理方法是改进聚合物织物可湿性的一种有效和耐久的表面处理，但是仍然需要一种更为耐久的表面处理方法来改进聚合物织物的可湿性。
所以，本发明的目的是提供一种改进的聚合物织物。
本发明的另一个目的是提供一种高可湿性的聚合物织物。
本发明的再一个目的是提供一种聚合物织物，该织物能快速吸收流体并且流体在渗入织物前在织物表面的扩散要达到最低限度。
本发明还有一个目的是提供一种能提高聚合物织物的可湿性并能经受多次洗涤循环的表面处理方法。
因而，本发明提供一种织物表面上带有山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的聚合物织物。本发明也包含了将山梨醇琥珀酸酯表面活性剂以水溶液和组合物的形式涂敷到聚合物织物上的方法。将这些表面活性剂涂敷到聚合物织物上后，可增加织物的可湿性。
根据本发明的一个具体实施方案，可湿性聚合物织物包括一个通常是疏水的织物以及山梨醇琥珀酸酯表面活性剂，该表面活性剂基本均匀地分布在织物表面上适用的山梨醇琥珀酸酯类表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐和链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐。通过将含有助湿剂的山梨醇琥珀酸酯表面活性剂组合物水溶液涂敷到织物表面上的方法，山梨醇琥珀酸酯表面活性剂基本上均匀地分布在聚合物织物的表面上。该助湿剂可降低组合物水溶液的表面张力，在组合物水溶液涂敷到聚合物织物表面时，助湿剂的用量足以使表面活性剂均匀地分布在聚合物织物的表面上。
更具体地说，助湿剂的表面张力在约20～30达因/厘米的范围内，组合物水溶液的表面张力在约25～50达因/厘米的范围内。合适的助湿剂包括硅氧烷聚醚和含有1至8个碳原子的伯醇和仲醇。
另一种方法是不将助湿剂加到含有山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的组合物水溶液中，而将助湿剂加到用以制造聚合织物丝条的聚合物中。在这个实施方案中，助湿剂分散在织物聚合物中并表面偏析到丝条表面因而到达织物表面。助湿剂可降低织物的表观表面自由能，织物表面上助湿剂的用量足以使山梨醇琥珀酸酯表面活性剂在织物表面均匀分布。在该具体实施方案中，适用的助湿剂包括硅氧烷聚醚，但不包括含有1至8个碳原子的伯醇和仲醇。
根据本发明的另一个实施方案，具有高可湿性的聚合物包括一个具有表面的通常是疏水的聚合织物，一个浊点低于约50℃、低水溶性并且可分散在水中的存在于织物表面上的第一表面活性剂，一个存在于织物表面上、包括山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的第二表面活性剂。虽然上述的第一和第二表面活性剂单独使用时也能有效地提高聚合物织物的可湿性，但是第一和第二表面活性剂两者的结合使用是一种更为耐久的处理方法。换句话说，按照本发明用第一和第二表面活性剂同时处理的织物，在经过多次洗涤后其可湿保持性比用第一或第二表面活性剂单独处理的织物要好。
第一和第二表面活性剂可以第一表面活性剂、第二表面活性剂和水组成的组合物形式施用。更具体地说，本发明的这种组合物可包含一个助湿剂，其功能是当组合物涂敷到聚合物织物上时润湿聚合物织物。助湿剂在组合物中的含量足以使表面活性剂在聚合物织物上基本均匀地分布。
适用的第一表面活性剂的浊点低于约50℃，包括有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。更具体地说，适用的第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的硅氧烷。最好，第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。
如同第一个实施方案那样，适用的山梨醇琥珀酸酯包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐和链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐。
适用的助湿剂包括(但不限于此)伯醇和仲醇。己醇是特别适用的助湿剂。
在优选的实施方案中，本发明的聚合物织物中第一表面活性剂的有效含量最高达织物重量的约3％，第二表面活性剂的有效含量最高达织物重量的约3％。较好是，本发明的聚合织物中第一表面活性剂的含量为织物重量的约0.1～3％，第二表面活性剂的含量为织物重量的约0.1～3％。更好是，聚合物织物是由聚合物丝条，如纤维或长丝或两者构成的非织造聚合物织物。
本发明还有一些目的和更宽的应用范围对于本领域技术人员来说，通过下文的详细讨论将变得显而易见。然而，应该理解到本发明优选实施方案的详细叙述仅仅是示范性阐述，因为对于本领域技术人员来说，借助于下面的详细描述，在本发明的原则和范围内的各种变动和改进都是显而易见的。
图1是根据本发明的一个实施方案，用于在非织造材料上进行表面处理的刷喷涂敷机的透视图。为使滚筒可见，刷喷涂敷机的一部分用虚线表示。
图2是图1的刷喷涂敷机的部分侧视图。
图3是按照本发明的一个实施方案对非织造织物实施表面处理的耐久性与常规表面处理的耐久性的对比图。
本发明提供高可湿性的聚合物织物、制备这种可湿性聚合物织物的方法、该方法所用的组合物和用处理后的织物制造的物品。本发明的聚合物织物适合于制造吸收性用品，如毛巾、揩布和个人专用吸收性用品，包括婴儿用物品，如尿布；儿童用物品，如运动裤；妇女用物品，如卫生巾；以及成人用物品，如失禁者用品等。本发明的处理后的织物特别适于制作即弃尿布，尤其适于制作即弃尿布的衬里和液流或流体处理层。
当按本发明进行表面处理后，特别适用的聚合物织物的类型包括聚烯烃非织造织物，因为这种织物吸收性能良好并且相对生产成本低。普通的聚烯烃非织造织物包括聚丙烯和聚乙烯纺粘织物。这些织物通常按下述专利所提出的工艺方法生产：Appel等人的美国专利号4，340，563，Dorschner等人的美国专利号3，692，618，kinney的美国专利号3，338，992，Kinney的美国专利号3，341，394，Levy的美国专利号3，502，538，Hartman的美国专利号3，502，763，Hartman的美国专利号3，909，009，Dobo等人的美国专利号3，542，615，和Harmon的加拿大专利号803，714。当按本发明进行表面处理后，非织造双组分聚合物织物特别有用。非织造双组分织物通常按Davies等人的美国专利号3，423，266和Davies等人的美国专利号3，595，731所提出的工艺方法生产。这些聚合物非织造织物当按下述本发明的方法处理后，其可湿性得到显著改善。
按照本发明，将山梨醇琥珀酸酯表面活性剂涂敷于聚合物织物表面可提高通常是疏水的聚合物织物的可湿性。织物表面实际上是由构成织物的聚合物丝条的表面所构成。所以，表面活性剂是涂敷到构成织物表面的那些丝条的表面上。术语“丝条”包括短纤维(具有一定长度的短纤或非连续丝条)和长丝(连续的丝条)。
更具体地说，按照本发明的一个实施方案，山梨醇琥珀酸酯表面活性剂以含有助湿剂的组合物水溶液的形式涂敷于织物的表面。助湿剂降低含有山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的组合物水溶液的表面张力，它在组合物中的含量足以使得山梨醇琥珀酸酯表面活性剂可均匀分布于聚合物织物表面。为使山梨醇琥珀酸酯表面活性剂基本上均匀地分布于聚合物织物的表面，助湿剂在组合物水溶液中的含量最好至少约为组合物重量的0.02％。山梨醇琥珀酸酯在组合物水溶液中的含量应能够有效地提高聚合物织物的可湿性。类似地，山梨醇琥珀酸酯表面活性剂在处理后的聚合物织物表面上的含量应能够有效地赋予织物可湿性。山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的含量以最高至织物重量的约3.0％为佳，最好为织物重量的约0.1～3.0％。
适用的山梨醇琥珀酸酯表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐和链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐。最好，山梨醇琥珀酸酯表面活性剂具有下面的化学式：其中EO代表氧化乙烯。
适用的助湿剂的表面张力低于聚合物织物的表观表面自由能。例如，未处理的聚丙烯织物通常的表观表面自由能约为36达因/厘米。对多数聚合物织物的涂敷来说，加到组合物中的助湿剂的量应足以降低组合物的表面张力，使其在约25～50达因/厘米的范围内。
适于用作助湿剂的硅氧烷聚醚有A、B和C三种基本类型，它们的化学式如下所示。
A型硅氧烷聚醚的化学式为：
Figure 9311477600132
其中R24是氢或烷基，如甲基或正丁基，y是一个大约3～16的数，z是一个大约3～60的数。市售的A型硅氧烷聚醚是Union Carbide公司(Danbury,Connecticut)生产的PS-071。
B型硅氧烷聚醚的化学式为：其中，R24是氢原子或烷基，如甲基或正丁基，i是一个大约0～43的数，j是一个大约1～5的数，y是一个大约3～22的数，z是一个大约0～23的数。市售的B型硅氧烷聚醚是Union Carbide公司(Danbury,Connecticut)生产的Y-12230聚氧化乙烯改性的聚二甲基硅氧烷。
C型硅氧烷聚醚的化学式为：
Figure 9311477600142
其中，R21和R24是氢原子或烷基，如甲基或正丁基。g、y和z的数值范围不得而知。适用的C型硅氧烷聚醚包括Union Carbide公司(Danburg,Connecticut)生产的L-720硅氧烷聚醚。
适于用作山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的助湿剂的醇类包括伯醇和仲醇。特别适用的醇是己醇。
按照本发明的另一个实施方案，在聚合物织物表面涂敷多组分表面活性剂可提高聚合物织物的可湿性。用几种表面活性剂的结合处理要比用任何一种表面活剂的单独处理更为耐久。概括地说，本发明的可湿性聚合物织物用第一表面活性剂和包括山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的第二表面活性剂进行表面处理，其中第一表面活性剂的浊点低于约50℃，它在水中的溶解度很小并可分散在水中。浊点是表面活性剂水溶液以一定速率冷却时变成混浊时的温度。这里提供的浊点数值是用1％的表面活性剂水溶液测定的。
适用的第一表面活性剂包括有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。优选的有机硅氧烷包括聚氧化烯烃改性的硅氧烷。聚氧化烯烃改性的蓖麻油是主碳链上连有一个或多个聚氧化烯烃基团的蓖麻油。同样，聚氧化烯烃改性的硅氧烷是硅氧烷主碳链上连有聚氧化烯烃基团的硅氧烷。这些聚氧化烯烃的改性为本领域技术人员所熟知。特别优选的第一表面活性剂是Union Carbide公司生产的Y-12230聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。另一个适用的第一表面活性剂是PPG公司(Gurnee,Illinois)生产的Mapeg CO-8蓖麻油的乙氧化酯。
适用的第二(山梨醇琥珀酸酯)表面活性剂，如前面所述的实施方案那样，包括最好具有前述化学式的乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐和链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐。
第一和第二表面活性剂以由第一表面活性剂、第二表面活性剂和水组成的组合物形式涂敷到聚合物织物上。按照本发明的一个优选实施方案，第一和第二表面活性剂以含有助湿剂的组合物水溶液涂敷到聚合物织物上，助湿剂的作用是在组合物涂敷到聚合物织物上时润湿聚合物织物。助湿剂在组合物中的含量最好足以使第一和第二表面活性剂基本均匀分布于聚合物织物上。特别适用的助湿剂包括伯醇和仲醇。大多数伯醇和仲醇和水形成恒沸混合物，在干燥过程中较易蒸发，所以伯醇和仲醇在干燥时基本上完全从处理后的聚合物织物中蒸发出来。本发明的表面处理组合物中助湿剂的含量优选约为组合物重量的0.05～0.6％。特别优选的助湿剂是己醇。第一和第二表面活性剂可在同一水溶液中同时涂敷，也可以先后分开涂敷。
本发明的可湿性聚合物织物中第一表面活性剂的有效含量最高达可湿性聚合物织物重量的约3.0％，第二表面活性剂的有效含量最高达可湿性聚合物织物重量的约3.0％。更好是，本发明的可湿性聚合物织物中第一表面活性剂的含量约为可湿性聚合物织物重量的0.1～3％，第二表面活性剂的含量约为可湿性聚合物织物重量的0.1～3.0％。
在本发明范围之内的表面处理工艺包括印花和喷涂法以及另一种方法，即将助湿剂或上述第二个实施方案中的第一个表面活性剂(浊点低于50℃)加到形成织物聚合物丝条的织物聚合物内部，然后通过聚合物表面偏析到丝条表面，这样便到达织物表面。在后一种方法中，山梨醇琥珀酸酯表面活性剂通过印花或喷涂或其它类似方法涂敷。适用的印花和喷涂方法包括美国专利号5，057，361中公开的那些方法，该专利在此作为参考文献引入。1992年10月30提交的题为“用刷喷涂敷机对非织造织物类材料实施高浴浓度和低吸液率涂敷的方法”的美国专利申请中提出了一个适用的刷喷涂敷工艺。下面将参照图1和图2对刷喷涂敷机予以详细说明。但是，应该理解本发明的实施并不局限于上述方法。
用于本发明的刷喷涂敷的刷喷涂敷机100如图1和图2所示，它通常包括装置在浴槽106中的给液辊103和位置与给液辊相邻的毛刷辊109。
浴槽106为长槽形，上部敞开。堰112沿浴槽106的长度方向延伸，靠近槽后侧面113处。堰112与浴槽106的后侧面113间的间隙不大，用以控制浴槽中浴液的高度。流体出口115从浴槽106底部，在堰112和槽后侧面113之间延伸，流体入口116从浴槽106底部在堰112和浴槽前侧面117之间延伸。浴槽106中的浴液面通过浴液在槽中循环而保持恒定。流体通过流体入口116进入浴槽，溢过堰112，通过流体出口115流出浴槽。流体入口116和出口115可和流体源，如储罐相连(未示出)。
给液辊103和毛刷辊109在两个固定于浴槽106内侧壁上的L型支撑嵌板118和121之间延伸。其中一个支撑嵌板118以虚线表示以便能看到给液辊103和毛刷辊109。支撑嵌板118和121延伸到堰112的上缘之下和气刷辊109之上。支撑嵌板118和121各有一个沿浴槽106的前侧面117向内延伸的前面部分124和127。给液辊103和毛刷辊109可转动地安装在支撑嵌板118和121上的轴上(未示出)。支撑嵌板118和121除了支撑给液辊103和毛刷辊109外，还可作为喷涂档板以防止流体喷雾从刷喷涂敷机100的端处逸出。支撑嵌板118和121也能抑制给液辊103和毛刷辊109附近的空气循环。
给液辊103部分延伸到浴槽106之上，部分浸在浴槽中的浴液中。给液辊103最好有一个经喷丸处理的外表面130以改进给液性能，并且它是具冠的以允许给液辊和毛刷辊109沿它们的长度方向挠曲。
毛刷辊109包括一个在支撑嵌板118和121之间延伸的辊芯133和从辊芯伸出的一排排毛刷136。毛刷136的长度优选1.2～1.7英寸(3.0～4.4厘米)。毛刷辊109的位置应使得当毛刷辊旋转时，毛刷136的端部接触给液辊的外表面130。最好毛刷辊109是可调的，使得毛刷136接触给液辊103的外表面130部分的长度可以调节，也希望毛刷辊可以调节以使得毛刷辊可与给液辊脱离。毛刷136的尺寸以及制备毛刷的材料可以不同，但当毛刷与给液辊103接触时应该能够挠曲并具有足够的弹性回复到毛刷原来的形状，并且应能够从给液辊的表面喷射出液体形成雾化流体微滴的喷雾。
毛刷136和给液辊103的外表面130间的相交度是指毛刷经过给液辊外表面时，从毛刷末端向毛刷辊109的辊芯133延伸并接触给液辊外表面的毛刷长度。毛刷辊109的毛刷136和给液辊103间的相交度优选在约0.01～0.03英寸(0.025～0.076厘米)的范围内。沿给液辊103的外表面130、位于外表面与毛刷辊109的毛刷136之间的接触带宽度也是可变的，但最好为1/2英寸宽。
喷涂罩139在支撑嵌板118和121之间及毛刷辊109之上延伸。后挡板142从喷涂罩139的后缘伸入浴槽106并低于堰112的上缘，使得后挡板的下缘在浴槽中的浴液面之下。后挡板142也是在支撑嵌板118和121之间延伸。脱气刮刀145沿给液辊103的后侧面延伸并通过挡气板148与后挡板142相连。脱气刮刀145、挡气板148和后挡板142阻止给液辊103和毛刷辊109附近的空气循环。
上分液刮刀151从喷涂罩139的前缘向位于给液辊103和毛刷辊109之间的辊隙延伸。一组下分液刮刀154、155和156固定在平台159上，平台从靠近给液辊103和毛刷辊109之间的辊隙处向浴槽106的前侧面117的上方延伸。下分液刮刀154、155和156为V形，在支撑嵌板118和121的前面部分124和127之间延伸。下分液刮刀平台159有一个垂直臂，该臂从靠近给液辊103和毛刷辊109之间的辊隙处向浴槽106内部延伸，其下缘低于堰112的上缘，因而平台159伸入浴槽中的浴液。上分液刮刀151和下分液刮刀154、155和156控制着由给液辊103和毛刷辊109之间的辊隙喷射出来的流体喷雾的路径和角度，也有助于阻止给液辊和毛刷辊附近的空气循环。上分液刮刀151和下分液刮刀154、155和156可设置在不同的位置，但较好的位置是使从给液辊103和毛刷辊109之间的辊隙喷射出来的涂敷液喷雾的喷射角为大约10～20度，最优选15度。如图2所示，在刷喷涂敷机100的操作过程中，待处理的材料(如非织造纤维网165)经过辊168和171并从刷喷涂敷机喷射出来的流体喷雾的路径通过。
在刷喷涂敷机100的操作过程中，涂敷液通过流体入口116进入浴槽106，并如上所述进行连续循环，以便堰112使浴液保持恒定的液面。给液辊103和毛刷辊109通过电动机(未示出)以不同的速度旋转。给液辊103和毛刷辊109的速度可以在很大范围内变化，取决于一些因素，如浴液粘度、毛刷辊109的毛刷136特性，以及所要求的涂敷液的涂敷速率。但是，给液辊103的操作速度优选约为1.5～15转/分，毛刷辊的旋转速度优选约为480～1200转/分。较好是，毛刷辊能在足以使涂敷液穿透待处理材料的速度下操作，更好是使涂敷液能从材料面向喷雾的一面穿透至材料的对向面。待处理材料的线速度也可以在很大范围内变化，但优选在135～175°英尺/分(41～533米/分)的范围内变动。
非织造材料165最好是憎水的、织物单位重量为0.5～1.5盎司/平方码(16.8～50.4克/平方米)和更高的非织造纺粘纤维网。这种材料为本领域技术人员所熟知，可按前述专利用常规方法制备。
如上所述，助湿剂或第一表面活性剂(浊点低于50℃)可以加到制造构成织物的聚合物丝条的聚合物内部。该助湿剂或第一表面活性剂必须能够从聚合物丝条的内部表面偏析至丝条的外表面，从而到达织物表面。一种这样的材料是下式所示的三硅氧烷聚醚：
Figure 9311477600201
其中EO是氧化乙烯。
美国专利4，857，251、5，057，262、5，114，646和5，120，888中提出了将助湿剂和表面活性剂加到制备聚合物织物的聚合物内部的方法。这些专利提出的方法特此引入作为参考。
下面的实施例1-10用来说明本发明的一些具体实施方案并告知本领域普通技术人员如何实施本发明。随后的对比实施例1～6用来说明本发明的优点。
实施例1
含山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的组合物水浴液润湿非织造聚丙烯织物的能力的评估是将逐步增量的硅氧烷聚醚加到含山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的组合物水溶液中，然后将该组合物涂敷到织物的表面。山梨醇琥珀酸酯表面活性剂(SSS)为链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，其化学式如下：
Figure 9311477600211
其中EO为氧化乙烯。
硅氧烷聚醚是Huls公司(Piscataway,New Jersey)生产的PS-071硅氧烷聚醚，组合物水溶液的成分以及组合物的表面张力和组合物润湿织物能力的表征均示于表1中。组合物润湿织物的能力是用肉眼观察得到的。表面张力用Fisher Scientific公司生产的张力计测定。聚丙烯织物的表观表面自由能约为36达因/厘米。组合物润湿织物的能力以“差”或“好”表征。由表1的结果可见，达到对聚丙烯织物良好润湿的最小硅氧烷聚醚的浓度为14.5～29毫克/100毫升或约为0.02％(重量)。
表1
实施例2
0.7盎司/平方码(24克/平方米)的聚丙烯纺粘织物通过一个喷嘴装置用表面活性剂浴进行处理(参见美国专利号5，057，311)。处理浴含有2％(重量)的链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐和0.03％(重量)的硅氧烷聚醚，其余为水。链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐的化学式如实施例1所示，硅氧烷聚醚的化学式如下：
Figure 9311477600221
其中EO为氧化乙烯。织物干燥后，由于处理的结果，干织物的增重为织物重量的0.94～0.96％。得到的处理后织物要进行水流失实验以评估表面活性剂处理的耐久性。流失实验按下面的程序进行：
将一片6×6英寸(15×15厘米)的处理后织物平放在吸收介质的上端，吸收介质位于30°的斜面上。在织物上方放置一个漏斗。在约15秒的时间内将100毫升约35℃的蒸馏水从漏斗中分配到织物上。任何未被织物吸收的蒸馏水流过织物并被收集起来。测量流失水的体积。织物试样重复进行流失试验，然后水洗至流失实验的流失水量超过20毫升，超过20毫升的流失实验需要6次水洗循环。将织物试样在1000毫升自来水中搅拌水洗3小时。
实施例3
0.8盎司/平方码(27克/平方米)的纺粘聚丙烯织物的三个试样A、B和C通过将试样浸入组合物中的方法用表面活性剂组合物处理。试样A用含有Rohm and Hass公司生产的Triton X-102表面活性剂的组合物水溶液处理，得到表面活性剂的干增重为织物重量的0.7％。试样B用含三硅氧烷聚醚的组合物水溶液处理，得到表面活性剂的干增重为织物重量的1％。试样C通过表面偏析的方法使聚丙烯织物纤维的表面含有1.0％(重量)的三硅氧烷聚醚，并用含有链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐(化学式同实施例1所示)的组合物水溶液处理。链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐的干增重为织物重量的0.7％。三个试样重复地经受60毫升水冲洗并且测定每次冲洗水穿透的时间。其结果如图3所示。可以看出，用三硅氧烷聚醚和山梨醇琥珀酸酯表面活性剂处理的试样C与试样A和B相比，经过更多次冲洗后仍保持着可湿性。
实施例4
织物单位重量为1.5盎司/平方码(50克/平方米)，厚0.05英寸(0.13厘米)和4旦长丝的通气粘合聚丙烯/聚乙烯双组分纺粘非织造织物用上述如图1和2所述的刷喷涂敷系统100进行处理。处理浴由多重表面活性剂组成，即10％(重量)的第一表面活性剂，UnionCarbide公司生产的Y-12230聚氧化烯烃二甲基硅氧烷；25％(重量)的第二表面活性剂，化学式如实施例1中所示的链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐；65％(重量)的水。该织物以135英尺/分(41米/分)的线速度进行处理，并在240°F(115℃)下通气干燥。
给液辊103由100均方根(rms)光洁度的不锈钢制成，直径为6.375英寸(16.2厘米)。给液辊103的转速为3.2转/分。毛刷辊109的总直径为 英寸(26.5厘米)，白尼龙刷长 英寸(3.5厘米)，直径为0.012英寸(0.030厘米)。毛刷辊109的转速为850转/分。毛刷辊109的毛刷136和给液辊103的外表面130间的交叉度为0.015英寸(0.038厘米)。毛刷辊和喷涂罩139间的间隙为1/16英寸(0.16厘米)。上分液刮刀151和毛刷辊之间的间隙在根部为1/16英寸(0.16厘米)，在端部为0.015英寸(0.038厘米)。下分液刮刀154、155和156位于给液辊103顶端以下1/8英寸处(0.32厘米)。挡气板148之间相隔6英寸(15厘米)，挡气板和毛刷辊间的间隙为1/32英寸(0.08厘米)。浴槽106中的浴液以5加仑/分(19升/分)的速率在浴槽和循环槽之间循环。保持浴液液面使给液辊103浸入浴中2.25英寸(5.72厘米)。给液辊103的外表面130和毛刷辊109的毛刷136间的接触带约为1/2英寸(1.3厘米)宽。从毛刷辊109而出的喷雾通过上分液刮刀151和下分液刮刀154、155和156控制成15度的角度。非织造纤维网相对于刷喷涂敷系统100被垂直向上导向，它与下分液刮刀平台159的最外部相距1/4英寸(0.64厘米)，与给液辊103和毛刷辊109间的辊隙相距
Figure 9311477600241
英寸(21厘米)。
实施例5
织物单位重量为1.5盎司/平方码(50克/平方米)和4旦长丝的通气粘合聚丙烯/聚乙烯50/50并列型双组分纺粘非织造织物通过喷嘴装置用表面活性剂浴进行处理(参见美国专号5，057，361)。处理浴含有0.53％(重量)的第一表面活性剂，Union Carbide公司生产的Y-12230聚氧化烯烃二甲基硅氧烷；1.33％(重量)的第二表面活剂，化学式如实施例1中所示的链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐；其余为水。织物以80英尺/分(24米/分)的线速度进行处理，并在250°F(121℃)下通气干燥。
由实施例4和5得到的处理后织物试样的评估和结果如表2所示。纤维吸湿率以占织物重量的百分数表示，它是加到干燥前织物上的浴液量。表面活性剂干增重率是以占干的处理后织物重量的百分数表示的加到干的处理后织物上的表面活性剂量。流失实验按下面程序进行：
将一片5×15英寸(13×38厘米)的处理后织物平放在位于30°斜面上的吸收介质的上端。在织物上方放置一个漏斗。在约15秒的时间内将100毫升约35℃的蒸馏水从漏斗中分配到织物上。任何未被织物吸收的蒸馏水流过织物并被收集起来，测量流失水的体积。
织物样品重复经受流失实验，然后水洗至流失实验中流失水的量超过20毫升。流失水量超过20毫升所需要的流失实验的循环次数如表2所示。将织物试样浸入500毫升25℃的水中并搅拌1分钟进行洗涤。水洗后的试样然后在200°F(93℃)的干燥箱中干燥8分钟。
表2由表2所示的数据可见，按照本发明处理的实施例4的织物试样直至6次水洗循环后仍保持亲水性，其纤维吸湿率仅为4％(重量)。其中表面活性剂用喷嘴涂敷的实施例5的织物试样直至7次水洗循环后仍保持亲水性，但处理后的纤维吸湿率为75％(重量)。由于实施例4织物的纤维吸湿率低，试样的干燥时间明显少于实施例5的试样的干燥时间，因而实施例4的线速度要比实施例5的大得多。
实施例6
织物单位重量为1.5盎司/平方码(50克/平方米)和4旦长丝的通气粘合聚丙烯/聚乙烯50/50并列型双组分纺粘非织造织物通过喷嘴装置用相继两种表面活性剂浴进行处理(参见美国专利5，057，361)。第一处理浴含有1.33％(重量)的化学式如实施例1所示的链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，其余为水，将第一表面活性剂以80英尺/分(24米/分)的线速度涂敷到织物表面。第二处理浴含有0.53％(重量)的Union Carbide公司生产的Y-12230聚氧化烯烃二甲基硅氧烷和0.3％(重量)的己醇，其余为水，然后以相同的线速度涂敷到织物表面。处理后的织物在250F°(121℃)下通气干燥。
实施例7
除第一浴和第二浴的涂敷顺序相反外，重复实施例6的操作。
实施例8
除了被处理的织物由聚丙烯单组分长丝而不是双组分长丝构成外，重复实施例6的操作。
实施例9
除了第二处理浴含有0.53％(重量)的PPG公司(Gurree,Illinois)生产的Mapeg CO-8蓖麻油乙氧化酯而不是Y-12230以外，重复实施例6的操作。
实施例10
除了第一和第二处理浴的涂敷顺序相反外，重复实施例9的操作。
对比实施例1
织物单位重量为1.5盎司/平方码(50克/平方米)和4旦长丝的通气粘合聚丙烯/聚乙烯50/50并列型双组分纺粘非织造织物通过喷嘴装置用单一表面活性剂浴处理(参见美国专利5，057，361)。处理浴含有1.33％(重量)的化学式如实施例1所示的链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，其余为水，将处理浴以80英尺/分(24米/分)的线速度涂敷于织物表面。处理后的织物在250°F(121℃)下通气干燥。
对比实施例2
除了处理浴含有0.53％(重量)的Union Carbide公司生产的Y-12230聚氧化烯烃二甲基硅氧烷和0.3％(重量)的己醇，其余均是水以外，重复对比实施例1的操作。
对比实施例3
除了处理浴含有0.53％(重量)的PPG公司(Gurtee,Illinois)生产的Mapeg CO-8蓖麻油乙氧化酯，其余均是水以外，重复对比实施例1的操作。
对比实施例4
除了处理浴含有1.87％(重量)的化学式如实施例1中所示的链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，其余均是水以外，重复对比实施例1的操作。
对比实施例5
除了处理浴含有1.87％(重量)的Y-12230和0.3％(重量)的己醇，其余均是水以外，重复对比实施例1的操作。
对比实施例6
除了处理浴含有1.87％(重量)的Mapeg CO-8，其余均是水以外，重复对比实施例1的操作。
对实施例6～10和对比实施例1～6的处理后试样进行评估，其结果列于表3中。浴中表面活性剂的量以重量百分数表示，山梨醇琥珀酸酯表面活性剂用“SSS”表示。干增重率是以占干的处理后织物的重量百分数表示的加到干的处理后织物上的表面活性剂的量。实施例6～10的流失实验按上述相同的程序进行，其结果以能经受的水洗循环次数表示。
表3
Figure 9311477600291
由表3的数据可见，实施例6～10中所用的多组分表面活性剂处理要比对比实施例1～6中的单一表面活性剂处理的耐久性更好。即使在对比实施例4～6的单一表面活性剂处理所提供表面活性剂的表面浓度与实施例6～10的多组分表面活性剂处理的总表面活性剂的表面浓度相等的情况下也是如此。
以上所述涉及本发明的优选实施方案，如同下面权利要求所限定的那样，可以作出一些不偏离本发明的原则和范围的改进或变动。

Claims (50)

1．一种可湿性聚合物织物，该织物包括：
一种具有表面的通常是疏水的聚合物织物；
一种位于织物表面上的浊点低于50℃、低水溶性并可分散于水中的第一表面活性剂；
一种位于织物表面上的含有山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的第二表面活性剂。
2．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第二表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐。
3．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐。
4．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
5．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的硅氧烷。
6．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。
7．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第一表面活性剂的有效含量最高达织物重量的约3％，第二表面活性剂的有效含量最高达织物重量的约3％。
8．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中聚合物织物包括非织造聚合物织物。
9．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第二表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐，第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
10．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
11．如权利要求1所述的可湿性聚合物织物，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
12．如权利要求11所述的可湿性聚合物织物，其中第一表面活性剂的有效含量最高达织物重量的约3％，第二表面活性剂的有效含量最高达织物重量的约3％。
13．一种用于提高通常是疏水的聚合物织物的可湿性的组合物，该组合物包括：
水；
浊点低于50℃、低水溶性并可分散于水中的第一表面活性剂；
包括山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的第二表面活性剂。
14．如权利要求13所述的组合物，其中第二表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐。
15．如权利要求13所述的组合物，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐。
16．如权利要求13所述的组合物，其中第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
17．如权利要求13所述的组合物，其中第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的硅氧烷。
18．如权利要求13所述的组合物，其中第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。
19．如权利要求13所述的组合物，该组合物还包括一种助湿剂，其功能是在组合物涂敷到聚合物织物上的过程中润滑聚合物织物，其用量应足以使第一和第二表面活性剂基本均匀地分布在聚合物织物上。
20．如权利要求19所述的组合物，其中助湿剂选自伯醇和仲醇。
21．如权利要求13所述的组合物，其中第二表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐，第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
22．如权利要求13所述的组合物，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
23．如权利要求13所述的组合物，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。
24．如权利要求23所述的组合物，该组合物还包括选自伯醇和仲醇的助湿剂。
25．一种用来提高通常是疏水的具有表面的聚合物织物的可湿性的方法，该方法包括下列步骤：
提供一个通常是疏水的具有表面的聚合物织物；
将包括水、含有山梨醇琥珀酸酯表面活性剂的表面活性剂和助湿剂的组合物涂敷到织物表面，助湿剂的功能是降低组合物的表面张力，其用量应足以使得在组合物涂敷到聚合物织物表面时，表面活性剂均匀地分布于聚合物织物的表面。
26．如权利要求25所述的方法，其中表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐。
27．如权利要求25所述的方法，其中表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐。
28．如权利要求25所述的方法，其中助湿剂的表面张力在约20～30达因/厘米的范围内，组合物的表面张力在约25～50达因/厘米的范围内。
29．如权利要求25所述的方法，其中助湿剂包括硅氧烷聚醚。
30．如权利要求25所述的方法，其中助湿剂包括含有1-8个碳原子的醇。
31．如权利要求25所述的方法，其中第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
32．如权利要求25所述的方法，其中第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的硅氧烷。
33．如权利要求25所述的方法，其中第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。
34．如权利要求25所述的方法，其中第一表面活性剂以包括第一表面活性剂、水和助湿剂的组合物的形式涂敷于织物表面，助湿剂的功能是在组合物涂敷到聚合物织物上的过程中润湿聚合物织物，其用量应足以使第一表面活性剂基本均匀地分布于聚合物织物表面。
35．如权利要求34所述的方法，其中助湿剂选自伯醇和仲醇。
36．如权利要求25所述的方法，其中第二表面活性剂包括乙氧化氨基山梨醇琥珀酸盐，第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
37．如权利要求25所述的方法，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，第一表面活性剂选自有机硅氧烷、聚氧化乙烯和聚氧化烯烃改性的蓖麻油。
38．如权利要求25所述的方法，其中第二表面活性剂包括链烯基琥珀酸酐乙氧化脂肪胺盐，第一表面活性剂包括聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。
39．如权利要求38所述的方法，该方法还包括选自伯醇和仲醇的助湿剂。
40．如权利要求25所述的方法，其中涂敷第一和第二表面活性剂的步骤包括首先涂敷第一和第二表面活性剂中的一个，然后涂敷第一和第二表面活性剂中的另一个。
41．如权利要求25所述的方法，其中涂敷第一和第二表面活性剂的步骤包括首先涂敷第二表面活性剂，然后涂敷第一表面活性剂。
42．如权利要求25所述的方法，其中涂敷第一和第二表面活性剂的步骤包括用单一溶液同时涂敷第一和第二表面活性剂。
43．权利要求1的可湿性聚合物织物用于制造个人专用吸收性用品的用途。
44．如权利要求43所述的用途，其中该用品是婴儿尿布。
45．如权利要求43所述的用途，其中该用品是成人失禁者用品。
46．如权利要求43所述的用途，其中该用品是运动裤。
47．如权利要求43所述的用途，其中该用品是妇女用吸收性用品。
48．权利要求1的可湿性聚合物织物用于制造清洁用品的用途。
49．如权利要求48所述的用途，其中该清洁用品是毛巾。
50．如权利要求48所述的用途，其中该清洁用品是揩布。
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