CN109310541A - 包含增强阻挡性能的添加剂的非织造织物 - Google Patents

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Abstract

提供了具有液体阻挡性能的非织造织物。所述非织造织物可包含一个或多个非织造层，其中所述非织造层中的一个或多个可包含含有酰胺的液体阻挡增强添加剂(LBEA)。所述非织造织物可适用于各种液体阻挡应用，包括面罩、手术服、手术盖布、实验室外套和吸收性制品的阻挡部件(例如阻挡腿箍)。

Description

包含增强阻挡性能的添加剂的非织造织物
优先权要求
本申请根据35 U.S.C. §119(e)要求于2016年2月25日提交的美国临时申请序列号62/299821的优先权，该申请通过全文引用明确地并入本文中。
技术领域
概括而言，本公开的发明涉及包含液体阻挡增强添加剂的非织造织物和包括该非织造织物的制品，如包括这样的非织造织物的吸收性制品，包括阻挡腿箍。
背景
许多应用利用了非织造织物，所述非织造织物为疏水性且相对开放的(例如多孔的)，所以它们是可透气(如空气和水蒸汽)的，同时耐水性液体渗透。大多数这样的非织造织物旨在抗水性流体渗透并由天然疏水的聚烯烃(例如聚丙烯、聚乙烯)制成。然而，在行业中的一个趋势已经关注于通过降低制造过程中使用的聚合物(例如聚烯烃)的量来降低这种产品的成本。在这方面，对开发某种措施以进一步改善材料的阻挡性能来至少补偿最终非织造织物的减量化(down-gauging)存在浓厚兴趣。
一种通用的改善阻挡性能的方法是掺入含氟化合物，含氟化合物作为熔体分散的添加剂或作为局部处理剂施加到非织造织物。尽管这是用于医疗应用所用的高端阻挡织物(例如手术服或手术盖布)的典型方法，但是这种方法成本高并且对于较低要求的应用并不总是经济的解决方案。
因此，仍然需要成本有效的非织造织物，所述非织造织物提供增强的抗液体渗透性，可适用于在各种液体阻挡应用中的用途。
发明概述
本发明的一个或多个实施方案可以解决上述问题中的一个或多个。根据本发明的某些实施方案提供非织造织物，所述非织造织物包含一个或多个非织造层，其中所述非织造层中的至少一个包含含有酰胺的液体阻挡增强添加剂(LBEA)。在这方面，根据本发明的某些实施方案的非织造织物提供与不含LBEA的同样结构的对照非织造织物相比表现出改善的液体阻挡性能的阻挡非织造织物。例如，根据本发明的某些实施方案，可将LBEA(例如一种或多种LBEA)添加到用于形成多个长丝的聚合物熔体中，所述多个长丝形成非织造织物的一个或多个非织造层。根据本发明的某些实施方案，一个或多个非织造层可包含连续和/或短纤维，该纤维可独立地包含一种或多种LBEA。这样的非织造织物可适用于各种液体阻挡应用，包括例如面罩、手术服、手术盖布、实验室外套或吸收性制品的阻挡部件(例如，阻挡腿箍)。
在一个方面，例如，本发明提供非织造织物，所述非织造织物包含一个或多个非织造层，其中所述一个或多个非织造层中的至少一个包含含有酰胺的LBEA。根据本发明的某些实施方案，所述LBEA可以包括伯酰胺、仲酰胺、叔酰胺、双酰胺或其任何组合。
在另一方面，本发明提供包括非织造织物的制品，所述非织造织物包含至少一种本文所公开的LBEA。根据本发明的某些实施方案，所述制品可以包括面罩、手术服、手术盖布、实验室外套、过滤器或吸收性制品。根据本发明的某些实施方案，所述制品可以包括吸收性制品，如包括至少一个阻挡腿箍的尿布，所述阻挡腿箍包含含有至少一种本文所公开的LBEA的非织造织物。
在又一方面，本发明提供形成本文所公开的非织造织物的方法。根据本发明的某些实施方案，形成非织造织物的方法可以包括形成包含含有酰胺的LBEA的聚合物熔体的步骤和由聚合物熔体形成一个或多个非织造层以提供非织造织物的另一步骤。根据本发明的某些实施方案，所述方法还可以包括熔纺聚合物熔体以形成多个熔纺长丝。
附图简述
下文将参考附图更详细地描述本发明，其中示出了本发明的一些但非全部实施方案。实际上，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应该解释为受限于本文所述的实施方案；相反，提供这些实施方案以便本公开满足适用的法律要求。相同的数字始终是指相同的要素，并且其中：
图1是根据本发明的一个实施方案的非织造织物；
图2也示出了根据本发明的一个实施方案的非织造物；
图3A示出了根据本发明一个实施方案的吸收性制品的透视图；
图3B示出了沿图3A中X-X线的横截面图；
图3C示出了图3A的吸收性制品的一部分的透视图；
图4示出了根据本发明的一个实施方案的形成非织造织物的工艺流程图；
图5示出了实施例和对照非织造织物的LSTST的图；
图6示出了说明根据本发明的某些实施方案制造非织造织物的方法的操作示意图；
图7示出了某些实施例和对照非织造织物的LSTST的图；和
图8示出了用于制备某些实施例和对照实施例的单层纺粘非织造物的中试生产线的示意图。
详细描述
下文将参考附图更详细地描述本发明，其中示出了本发明的一些但非全部实施方案。实际上，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应该解释为受限于本文所述的实施方案；相反，提供这些实施方案以便本公开满足适用的法律要求。除非上下文另有明确规定，否则在本说明书和在所附权利要求书中使用的单数形式“一”、“一个”、“该/所述”包括复数指代物。
根据某些实施方案，本发明包括非织造织物，所述非织造织物包含一个或多个非织造层，其中至少一个非织造层包含含有酰胺的液体阻挡增强添加剂(LBEA)。在这方面，根据本发明的某些实施方案的非织造织物提供阻挡非织造织物，所述非织造织物与不含LBEA的同样结构的对照非织造织物相比表现出改善的液体阻挡性能。例如，根据本发明的某些实施方案，可将LBEA(例如一种或多种LBEA)添加到用于形成多个长丝和/或纤维的聚合物熔体中，所述多个长丝和/或纤维形成非织造织物的一个或多个非织造层。例如，根据本发明的某些实施方案的非织造织物(例如阻挡非织造织物)可包含含有一种或多种LBEA的单个独立的非织造层(例如熔喷层、纺粘层等)或包含粘合在一起(例如通过热粘合、机械粘合和/或粘合剂粘合)的多个非织造层的多层非织造织物(或复合材料)，其中所述多个非织造层中的一个或多个可包含一种或多种LBEA。此外，包含一种或多种LBEA的独立的非织造层可包含如下所讨论的细纤维，如通过熔喷工艺生产的那些。这样的独立的非织造层可任选地与增强层结合，所述增强层为处理提供增加的强度。非织造层中的一个或多个可包含连续长丝和/或短纤维，所述连续长丝和/或短纤维可独立地包含一种或多种LBEA。根据本发明的某些实施方案，非织造织物可包含增强的液体阻挡性能，允许它们特别适合于各种液体阻挡应用，包括例如面罩、手术服、手术盖布、实验室外套或吸收性制品的阻挡部件(例如，阻挡腿箍)。
术语“基本”或“基本上”根据本发明的某些实施方案可以包括所规定的全部量，或根据本发明的其他实施方案，可以包括绝大部分但非所规定的全部量。
术语“聚合物”或“聚合的”在本文可互换使用，可包括均聚物、共聚物(例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物)、三元共聚物等及其共混物和改性物。此外，除非另外特别限制，否则术语“聚合物”或“聚合的”应包括全部可能的结构异构体；立体异构体，包括但不限于几何异构体、光学异构体或对映异构体；和/或这种聚合物或聚合材料的任何手性分子构型。这些构型包括但不限于这种聚合物或聚合材料的等规、间规和无规构型。术语“聚合物”或“聚合的”还应包括由各种催化剂体系制成的聚合物，该催化剂体系包括但不限于齐格勒-纳塔催化剂体系和金属茂/单位点催化剂体系。
本文所用的术语“非织造物”和“非织造网”可包括具有单独的纤维、长丝和/或线的结构的网，所述纤维、长丝和/或线是交互铺网的(interlaid)而不是如在针织或机织织物中那样以可识别的重复方式。根据本发明的某些实施方案，非织造织物或网可以通过本领域中常规已知的任何方法形成，例如熔喷法、纺粘法、水刺法、电喷、电纺、空气铺网和粘合梳理网法(bonded carded web process)。
本文所用的术语“层”可包括在X-Y平面中存在的具有类似材料类型和/或功能的通常可识别的组合。
本文使用的术语“短纤维”可包括由长丝切短的纤维。根据本发明的某些实施方案，可以使用任何类型的长丝材料来形成短纤维。例如，可以由合成聚合物纤维和/或弹性纤维形成短纤维。材料的实例可包括聚酰胺、聚酯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。仅举例来说，短纤维的平均长度可包括约2厘米至约15厘米。
本文所用的术语“纺粘”可包括这样的纤维，所述纤维通过将熔融的热塑性材料作为长丝从喷丝头的多个细小、通常为圆形的毛细管挤出而形成，其中挤出的长丝的直径随后被迅速减小。根据本发明的一个实施方案，纺粘纤维在沉积到收集表面上时通常不发粘，并且可以是大致连续的。值得注意的是，在本发明的某些复合材料中使用的纺粘物可以包括在文献中描述为SPINLACE®的非织造物。
本文所用的术语“熔喷”可包括这样的纤维，所述纤维通过将熔融的热塑性材料作为熔融线或长丝通过多个细模具毛细管挤出到会聚的高速、通常是热的气流(例如空气流)中而形成，所述气流衰减熔融的热塑性材料的长丝以减小其直径，根据本发明的某些实施方案，可至微米纤维或亚微米纤维直径。根据本发明的一个实施方案，模具毛细管可以是圆形的。此后，熔喷纤维被高速气流携带并沉积在收集表面上以形成随机分配的熔喷纤维网。熔喷纤维通常是微米纤维，并且可以是亚微米纤维，其可以是连续的或不连续的，并且当沉积到收集表面上时通常是发粘的。
本文所用的术语“加固”和“加固的”可包括将非织造网的至少一部分纤维汇集在一起形成更紧密邻近或相互间连接(例如熔合在一起)以形成一个或多个粘合位点，该位点用来增加(与未加固的网相比)非织造物的抗外力(例如磨损和拉伸力)性。所述一个或多个粘合位点例如可包括网材的离散或局部区域，该区域已经被软化或熔融并任选地随后或同时压制以在网材中形成离散或局部的变形。此外，术语“加固的”可包括整个非织造网，其已经过加工，使得纤维的至少一部分更紧密邻近或相互间连接(例如熔合在一起)，仅仅作为一个实例，如通过热粘合。根据本发明的某些实施方案，这样的网可被认为是“加固的非织造物”。此外，使更紧密地邻近或相互间连接(例如熔合在一起)的特定的离散的纤维区域如单个粘合位点可以被描述为“加固的”。
根据本发明的某些实施方案，可以通过多种方法来实现加固，例如通过一个或多个压花辊或使用热流体流(例如热风法粘合)将热和/或压力施加到纤维网(例如，非织造网)。一个非限制性和示例性的方法包括热粘合。热粘合可通过将纤维网(例如非织造网)通过由两个辊形成的加压辊隙来实现，其中一个辊包含压花辊，该压花辊可被加热并在其表面包含多个具有一个或多个几何形状的凸起的突起物(例如点、菱形、圆形、椭圆形、狗骨形等)，这在纤维网(例如，非织造网)上赋予或形成相应的离散的热粘合位点。例如，这种操作步骤可以称为“压延”或“压花”，其中非织造网在具有压花图案的压花辊(仅允许网的一部分暴露于热和压力)和第二辊(例如，砧辊)之间牵伸。加固的度或程度可以表示为已经加固或经受加固并且可以称为“粘合区域”或“加固区域”的网的总表面积的百分比。换句话说，如本文中可互换使用的术语“粘合区域”和“加固区域”可以包括通过将纤维粘合到粘合位点形成的被局部位点占据的每单位面积的面积，并且可以表示为加固的非织造物的总单位面积的百分比。例如，加固的非织造物(例如，经由压花辊经受热粘合)可包括通过仅粘合局部能量输入区域中的非织造网的纤维形成的多个离散的、间隔开的粘合位点或点(例如，周边和内部粘合位点或点)。远离局部能量输入的纤维或纤维部分基本上保持不与相邻纤维粘合。
本文所用的术语“双组分纤维”可包含由从单独的挤出机挤出但纺在一起以形成一根纤维的至少两种不同的聚合物形成的纤维。双组分纤维有时也被称作共轭纤维或多组分纤维。各聚合物以基本恒定的位置布置在双组分纤维的整个横截面的不同区域中并沿双组分纤维的长度连续地延伸。此类双组分纤维的构造可以是例如皮/芯布置，其中一种聚合物被另一种包围，或可以是并排布置、饼型布置或“海-岛型”布置，各自如多组分(包括双组分)纤维领域中已知。“双组分纤维”可以是包含包围在由不同聚合物制成的热塑性皮内的由一种聚合物制成的芯纤维或具有不同热塑性纤维的并排布置的热塑性纤维。第一聚合物通常在与第二聚合物不同的、通常更低的温度下熔融。在皮/芯布置中，这些双组分纤维由于皮聚合物的熔融而提供热粘合，同时保持芯聚合物的所需强度特征。在并排布置中，纤维收缩并卷曲，产生z-向膨胀。
I. 阻挡非织造织物
在一个方面，本发明提供非织造织物(例如，液体阻挡非织造织物)，所述非织造织物包含一个或多个非织造层，其中所述一个或多个非织造层中的至少一个包含一种或多种液体阻挡增强添加剂(LBEA)。根据本发明的某些实施方案，LBEA可包括酰胺。根据本发明的某些实施方案，LBEA可包括伯酰胺、仲酰胺、叔酰胺、双酰胺或其任何组合。根据本发明的某些实施方案，一种或多种LBEA可包含一种或多种伯酰胺。举例来说，根据本发明的某些实施方案适合作为LBEA的伯酰胺包括芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酰胺(strearamide)、山萮酸酰胺或其任何组合。替代地或另外地，本发明的某些实施方案可包含一种或多种LBEA，所述LBEA包括一种或多种仲酰胺。举例来说，根据本发明某些实施方案适合作为LBEA的仲酰胺包括油基棕榈酰胺、硬脂基(straeryl)芥酸酰胺或其任何组合。替代地或另外地，本发明的某些实施方案可包含一种或多种LBEA，所述LBEA包括一种或多种双酰胺，如亚乙基双酰胺。举例来说，根据本发明某些实施方案适合作为LBEA的双酰胺包括亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺或其任何组合。
根据本发明的某些实施方案，LBEA可包括酰胺(例如伯酰胺、仲酰胺、叔酰胺、双酰胺等)，所述酰胺包含一个或多个饱和或不饱和脂族链。根据本发明的某些实施方案，一个或多个脂族链可各自独立地包含约1至约30个碳原子(例如，约5至约30个碳原子)。例如，仲酰胺和双酰胺可包含两个饱和和/或不饱和碳链，该饱和和/或不饱和碳链可各自独立地包含约1至约30个碳原子(例如，约5至约30个碳原子)。仅举例来说，一个或多个脂族链可各自独立地包含至少约以下中的任一者：1、5、10、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24和25个碳原子，和/或至多约30、29、28、27、26、25、20和15个碳原子(例如，约15至约25个碳原子，约20至30个碳原子等)。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的约10至约30个碳原子包括该公开的中间范围，例如：约10至约12个碳原子；约18至约25个碳原子；约5至约23个碳原子。根据本发明的某些实施方案，LBEA可包括酰胺，所述酰胺包含具有一个或多个不饱和要素的不饱和脂族链。与在饱和式中相比，不饱和要素对应于少两个氢原子。例如，单个双键占一个不饱和要素，而三键占两个不饱和要素。根据本发明的某些实施方案，LBEA包含不饱和脂族链，所述不饱和脂族链包含约1至约10个不饱和要素(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个要素)。
根据本发明的某些实施方案，LBEA可包含通过热重分析(TGA)测量的分解温度超过与包含LBEA的纤维形成相关的加工温度的酰胺。作为简要的背景，TGA可测量材料(例如，化合物)由于例如分解成挥发性副产物或者仅仅由于材料(例如，化合物)的挥发开始快速减重的温度。作为如何进行该TGA的实例，当暴露于氮气氛下的室中时测量样品的重量，并且以20℃/分钟的升温速率将温度从25℃升高至450℃。可以将减重5％重量且至多10％重量设定为化合物(例如样品)开始快速减重的点。在这方面，例如，LBEA的分解温度可包括LBEA开始快速减重的温度(例如，根据本发明的某些实施方案LBEA重量损失10％重量之后，或根据本发明的某些实施方案LBEA重量损失5％重量之后)。根据本发明的某些实施方案，LBEA可包含通过TGA测量并且如上所述的分解温度，该分解温度为至少约200℃，至少约220℃，至少约230℃，至少约240℃，至少约250℃，至少约260℃，至少约280℃，至少约300℃，至少约320℃，至少约340℃，至少约360℃，至少约370℃，至少约380℃，至少约400℃，至少约410℃，或至少约420℃。例如，LBEA的分解温度包含至少约以下中的任一者：200℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、300℃、320℃、340℃、350℃、360℃和370℃，和/或至多约500℃、480℃、460℃、440℃、420℃、410℃、400℃、380℃、360℃和340℃(例如，约220℃至约360℃，约260℃至400℃等)，如通过TGA并如上所述测定。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的约300℃至约320℃包括该公开的中间范围，例如约305℃至约310℃。
根据本发明的某些实施方案，LBEA可包含至少约以下中的任何一种的分子量(g/mol)：270、280、285、290、295、300、310、320、330、335、340和350 g/mol，和/或至多约650、625、600、590、580、570、560、550、525、500、475、450、425、400和375g/mol(例如，约280g/mol至约590g/mol，约335g/mol至约590g/mol等)。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的约335g/mol至约600g/mol包括该公开的中间范围，例如约337g/mol至约589g/mol。
根据本发明的某些实施方案，所述非织造织物可包含单独的包含LBEA的非织造层或包括多个非织造层的多层非织造织物(或复合材料)，其中所述多个非织造层中的一个或多个包含至少一种LBEA。根据本发明的某些实施方案，例如，所述非织造织物可包含多个非织造层，所述多个非织造层包含：含有具有第一平均纤维直径的多个第一层纤维的第一非织造层和含有具有第二平均纤维直径的多个第二层纤维的第二非织造层，其中第一平均纤维直径大于第二平均纤维直径。在这方面，在非织造织物内的非织造层之间平均纤维直径或有效纤维直径(对于具有非圆形横截面的纤维)可变化。例如，本发明的某些实施方案还可包含含有具有第三平均纤维直径的多个第三层纤维的第三非织造层，其中第三平均纤维直径大于第二平均纤维直径。在这方面，第一平均纤维直径可以与第三平均纤维直径相同或不同。仅举例来说，第二平均纤维直径可包括平均纤维直径(或对于非圆形纤维的平均有效直径)为约0.1至约10微米(例如，约0.1至约5微米，约0.1至约3微米，约0.1至约2微米等)的细纤维。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点和/或单个小数(例如，记录到最接近的十分位的数字)端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的约0.1至约2微米包括该公开的中间范围，例如：约0.2至约2微米；约0.5至约1微米；约0.5至约2微米；约1至约2微米；等。根据本发明的某些实施方案，例如，第一非织造层的第一平均纤维直径(或对于非圆形纤维的平均有效直径)和第三非织造层的第三平均纤维直径(或对于非圆形纤维的平均有效直径)中的每一个可独立地为约10至约30微米(例如，约10至约25微米，约12至约25微米，约12至约20微米等)。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的约10至约30微米包括该公开的中间范围，例如：约10至约11微米；约10至约12微米；约10至约13微米；等。根据本发明的某些实施方案，第一非织造层的第一平均纤维直径和第三非织造层的第三平均纤维直径(或对于非圆形纤维的平均有效直径)可独立地为至少约0.6旦尼尔至约4旦尼尔(例如，约0.8至约4旦尼尔，约1至约4旦尼尔，约1.2至约3旦尼尔等)。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点和/或单个小数(例如，记录到最接近的十分位的数字)端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的约1至约4旦尼尔包括该公开的中间范围，例如：约1至约2旦尼尔；约1至约3旦尼尔；约2旦尼尔至约3旦尼尔；约2旦尼尔至约4旦尼尔；约3至约4旦尼尔。
根据本发明的某些实施方案，第二非织造层可构成非织造织物的内部部分并且直接或间接地夹在第一非织造层和第三非织造层之间。例如，第二非织造层可以与第一非织造层和第三非织造层直接接触，与第一非织造层或第三非织造层中的仅一个直接接触，或者与一个或多个位于第二非织造层和第一非织造层和/或第三非织造层之间的中间层直接接触。根据本发明的某些实施方案，第一非织造层可限定非织造织物的第一最外层且第三非织造层可以限定非织造织物的第二最外层。根据本发明的某些实施方案，例如，第一非织造层、第三非织造层或两者可包含连续纤维和/或短纤维。例如，第一非织造层、第三非织造层或两者可包含纺粘非织造物，所述纺粘非织造物独立地具有圆形横截面的纤维或非圆形横截面的纤维或其组合。在这方面，第一非织造层可包含多个第一层纤维，所述第一层纤维包含含有圆形横截面和/或非圆形横截面的熔纺纤维。根据本发明的某些实施方案，例如，所述多个第一层纤维可包含熔纺纤维，所述熔纺纤维包含非圆形横截面，所述非圆形横截面包括限定第一层纤维的熔纺纤维的有效纤维直径的最长横截面尺寸。举例来说，第一非织造层的熔纺纤维可包含带状横截面、多叶形横截面或其任何组合。多叶形横截面可例如包括三叶形横截面、星形横截面或其任何组合。以类似的方式，第三非织造层可包含多个第三层纤维，所述第三层纤维包含含有圆形横截面和/或非圆形横截面的熔纺纤维。根据本发明的某些实施方案，例如，所述多个第三层纤维可包含熔纺纤维，所述纺熔纤维包含非圆形横截面，所述非圆形横截面包括限定第三层纤维的熔纺纤维的有效纤维直径的最长横截面尺寸。举例来说，第三非织造层的熔纺纤维可包含带状横截面、多叶形横截面或其任何组合。多叶形横截面可例如包括三叶形横截面、星形横截面或其任何组合。根据本发明的某些实施方案，第一非织造层、第三非织造层或两者可包含非连续纤维(例如，短纤维)，所述非连续纤维包含圆形横截面和/或非圆形横截面。
根据本发明的某些实施方案，单个非织造层的纤维可包含均匀的组成，或者它们可包含具有不同组成的区域，后者的实例是多组分纤维。多组分纤维可包括皮/芯、饼、海岛或并列构型。如上所述，纤维还可以包括具有不同形状的横截面，如圆形、三叶形、带状、星形、其他多叶形或中空。纤维的横截面形状可以通过用于对这些纤维进行纺丝的毛细管的出口形状产生。例如，带状纤维及其生产已在EP2626458B1和EP2626457B1中描述，其内容各自通过引用并入本文，其程度为此类公开内容与本公开内容一致。
根据本发明的某些实施方案，用于形成非织造织物的任何非织造层的纤维或纤维相的组合物可包含聚合物或聚合物的共混物，以及通常用于生产纤维或长丝的另外的添加剂(例如颜料、UV稳定剂等)。在本发明的某些实施方案中，一个或多个非织造层可独立地包含合成聚合物，例如与一种或多种LBEA相容的任何热塑性聚合物。根据本发明的某些实施方案，合成聚合物可包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺或其任何组合。根据本发明的某些实施方案，聚合物包括聚烯烃。合适的聚烯烃聚合物的实例包括聚乙烯、聚丙烯、其共聚物，或这些聚合物的其他形式或这些聚合物的共混物。例如，聚乙烯可包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯或其中乙烯是主要组分的共聚物。此外，这种聚乙烯聚合物可以用齐格勒-纳塔、茂金属或其他催化体系或其他方法制备。在本发明的某些实施方案中，例如，聚丙烯可包括聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物。根据本发明的某些实施方案，聚丙烯可包括包含等规形式、间规形式或无规形式的形式。聚丙烯可包括用齐格勒-纳塔或茂金属催化剂体系或任何其他合适的方法制备的聚丙烯。
根据本发明的某些实施方案，用于形成长丝和/或纤维的聚合物组合物包含聚丙烯。为了生产连续纤维，聚丙烯可包括通过MFR测试方法测量的在8和100之间(例如，在20和40之间)的粘度。所提及的MFR测试方法涉及通过在230℃的温度和2.16kg的重量下进行的标准测试方法ASTM D1238测试聚合物组合物而获得的结果。例如，对于细纤维的生产，当在通过所述方法生产的纤维上测试时，聚丙烯的MFR可大于300，例如MFR大于1000。在挤出工艺中，一些聚丙烯可能会降粘，这是提到测量是针对纤维而不是针对聚合物原料进行的原因。
根据本发明的某些实施方案，合成聚合物可包括聚乙烯、聚丙烯、部分芳族或全芳族聚酯、芳族或部分芳族聚酰胺、脂族聚酰胺或其任何组合中的至少一种。
根据本发明的某些实施方案，第二非织造层可包含熔喷非织造物。根据本发明的某些实施方案，多个第二层纤维可替代地或另外地包含纺粘纤维、熔膜原纤化纤维、电喷纤维、电纺纤维或其任何组合。在这方面，根据本发明的某些实施方案，第二层纤维可包含如上所述的细纤维并且具有小于约5微米，小于约4微米，或小于约2微米的平均直径(或有效直径)，其中这些纤维可根据熔喷或本领域普通技术人员已知的其他方法生产。这些其他方法的实例可包括熔膜原纤化、电喷或电纺。例如，熔膜原纤化由挤出聚合物膜和用高速空气使其原纤化组成。熔膜原纤化的合适和非限制性实例包括Torobin的美国专利号4,536,361、Perez等人的美国专利号6,110,588和Johnson等人的美国专利号7,666,343，其各自通过引用并入本文。电喷包括将聚合物溶液进料到施加高压的纺丝喷嘴，同时当其离开喷嘴时使用压缩气体将聚合物溶液包封在前进气流中，并将所得纳米纤维网收集在接地的抽吸收集器上。电喷法的合适和非限制性实例包括Armantrout等人的美国专利号7,582,247、Bryner等人的美国专利号7,585,451、Kim等人的美国专利号7,618,579、Hovanec的美国公开号2006/0097431、Armantrout等人的美国公开号2006/0012084和Chu等人的美国公开号2005/0073075，这些文献各自通过引用结合到本文中。电纺使用静电力将带电的液体聚合物制剂从源牵伸到收集器。静电场用于将液体制剂从源加速到收集纤维的收集器。在Jirsak等人的美国专利号7,585,437、Chu等人的美国专利号6,713,011、Reneker等人的美国公开号2008/0237934、Park的美国公开号2008/0277836和2008/0241297、Petras等人的美国公开号2009/0148547和Karles等人的美国公开号2006/0264130描述了用于制造本文所述的纤维的电纺方法的合适和非限制性实例，这些文献各自通过引用结合到本文中。
根据本发明的某些实施方案，非织造织物可包含含有亚微米纤维(例如，直径小于1微米的纤维)的第四非织造层。根据本发明的某些实施方案，第四非织造层可直接或间接地夹在第一非织造层和第三非织造层之间。亚微米纤维可根据一种或多种前述用于形成纤维的方法生产，如熔膜原纤化、电喷、电纺或其任何组合。
根据本发明的某些实施方案，第一非织造层、第二非织造层、第三非织造层或第四非织造层(如果存在的话)中的一个或多个可包含一种或多种LBEA。根据本发明的某些实施方案，非织造层各自可包含一种或多种LBEA。
如上所述，根据本发明某些实施方案的非织造织物可包含已粘合或加固在一起的多个非织造层。这种多层非织造织物(或复合材料)可包括由各种非织造网形成方法形成的各种结构。仅举例来说，根据本发明某些实施方案的非织造织物可包括各种结构，包括SMS、SMMS、SSMMS、SSMMMS、RSMMR或RSMMMR，其中'S'代表由纺粘法生产的具有圆形横截面的连续纤维层；'R'代表也是由纺粘法生产的具有带状横截面的纤维层；且'M'是通过熔喷法制造的或通过包括纺喷(spunblown)、熔膜原纤化、电喷、电纺或本领域普通技术人员已知的其他方法制造的细纤维层(如上所述)。如上所述，最外层的平均纤维直径(或平均有效直径)可大于“M”层中的一个或多个的平均纤维直径(或平均有效直径)。可以将一种或多种LBEA添加到“S”、“M”和/或“R”层中的一个或多个中。
根据本发明的某些实施方案，例如，非织造织物可包含根据下式之一的结构：
(I) S1a-Mb-Nc-S2d；
(II) R1a-Mb-Nc-R2d；
其中
'S1'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物(例如梳理(carded)非织造物)；
'S2'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物(例如梳理非织造物)；
'M'包含熔喷非织造物；
'N'包含由非熔喷方法制备的含细纤维的非织造物(例如含微米或亚微米纤维的非织造物)；
'R1'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含有非圆形横截面纤维的含短纤维的非织造物(例如梳理非织造物)；
'R2'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含有非圆形横截面纤维的含短纤维的非织造物(例如梳理非织造物)；
下标'a'、'b'、'c'和'd'各自表示给定类型材料的层数(例如，'R1a'描述包括'a'数目的标识为R1的相邻层的材料)，其中
'a'独立地选自1-5(例如，1、2、3、4或5)；
'b'独立地选自0-8(例如，0、1、2、3、4、5、6、7或8)；
'c'独立地选自0-3(例如，0、1、2或3)；
'd'独立地选自1-5(例如，1、2、3、4或5)。
根据本发明的某些实施方案，总和或'b'+'c'包括至少为一(1)的值。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的下标“a”、“b”、“c”和“d”的所有整数端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的为1至约5层的'a'包括该公开的中间范围，例如：约1至4层；1层至3层；1层至2层；等。根据本发明的某些实施方案，根据任何前述结构的非织造织物可在一个或多个非织造层(例如，所有非织造层、仅最外层、仅一个或多个内层等)中包含一种或多种LBEA。
根据某些实施方案，例如，非织造织物可包含根据下式的结构：
(III) (R1a-S1b或S1b-R1a) - Mc-Nd- (R2e-S2f或S2f-R2e)；
其中
'R1'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含有非圆形横截面纤维的含短纤维的非织造物(例如梳理非织造物)；
'R2'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含有非圆形横截面纤维的含短纤维的非织造物(例如梳理非织造物)；
'S1'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物(例如梳理非织造物)；
'S2'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物(例如梳理非织造物)；
'M'包含熔喷非织造物；
'N'包含由非熔喷方法制备的含细纤维的非织造物(例如含微米或亚微米纤维的非织造物)；
下标'a'、'b'、'c'、'd'、'e'和'f'各自表示给定类型材料的层数(例如，'R1a'描述包括'a'数目的标识为R1的相邻层的材料)，其中
'a'独立地选自1-5(例如，1、2、3、4或5)；
'b'独立地选自1-5(例如，1、2、3、4或5)；
'c'独立地选自0-8(例如，0、1、2、3、4、5、6、7或8)；
'd'独立地选自0-3(例如，0、1、2或3)；
'e'独立地选自1-5(例如，1、2、3、4或5)；和
'f独立地选自1-5(例如，1、2、3、4或5)。
根据本发明的某些实施方案，总和或'c'+'d'包括至少为一(1)的值。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的下标“a”、“b”、“c”、“d”、“e”和“f”的所有整数端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的为1至约5层的'a'包括该公开的中间范围，例如：约1至4层；1层至3层；1层至2层；等。根据本发明的某些实施方案，根据任何前述结构的非织造织物可在一个或多个非织造层(例如，所有非织造层、仅最外层、仅一个或多个内层等)中包含一种或多种LBEA。
如上所述，根据本发明某些实施方案，非织造织物可包含多个非织造层，所述非织造层包括两个最外层和位于这两个最外层之间的一个或多个内层。根据本发明的某些实施方案，这两个最外层中的一个或两个可包含一种或多种LBEA，并且所述一个或多个内层可不含LBEA。在根据本发明的其他实施方案中，所述一个或多个内层中的至少一个可包含一种或多种LBEA，并且这两个最外层可不含LBEA。
例如，图1示出了根据本发明一个实施方案的非织造织物100。如图1所示，非织造织物100包含第一非织造层110，第一非织造层110包含具有圆形纤维并限定第一最外表面112的纺粘非织造层。非织造织物100还包含第二非织造层120，第二非织造层120包含具有非圆形纤维并邻近第一非织造层110布置的纺粘非织造层。非织造织物100还包含第三非织造层130，第三非织造层130包含具有圆形纤维并限定第二最外表面132的纺粘非织造层。图1中所示的具体实施方案还包括三(3)个中间熔喷非织造层140、150、160。根据本发明的某些实施方案，非织造织物100在非织造层110、120、130、140、150、160中的一个或多个(例如，所有非织造层、仅最外层、仅一个或多个内层等)中可包含一种或多种LBEA。
图2示出了根据本发明的另一个实施方案，其中非织造织物200包含第一非织造层212，第一非织造层212包含具有非圆形纤维并限定第一最外表面212的纺粘非织造层。非织造织物200还包含第二非织造层220，第二非织造层220包含具有圆形纤维并邻近第一非织造层210布置的纺粘非织造层。图2的非织造织物200还包含第三非织造层230，第三非织造层230包含具有非圆形纤维并限定第二最外表面232的纺粘非织造层。图2中所示的具体实施方案还包括两(2)个中间熔喷非织造层240、250。根据本发明的某些实施方案，非织造织物200在非织造层210、220、230、240、250中的一个或多个(例如，所有非织造层、仅最外层、仅一个或多个内层等)中可包含一种或多种LBEA。
根据本发明的某些实施方案，非织造织物可包含一个或多个非织造层，并且如前所述，非织造织物的任何一个或所有非织造层可包含一种或多种LBEA。在这方面，根据本发明的某些实施方案，形成单独的非织造层的多个纤维可包含纤维的约0.05％重量至纤维的约10％重量(例如，纤维的0.05至8％重量、纤维的0.05至6％重量等)的一种或多种LBEA。根据本发明的某些实施方案，形成单独的非织造层的多个纤维可包含一种或多种LBEA，其量为至少约以下中的任一者：纤维的0.05％、0.08％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％和3.0％重量，和/或至多纤维的约10％、8％、6％、5％、4％和3％重量(例如，纤维的约1-3％重量，纤维的约2-5％重量等)。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点和/或单个小数(例如，记录到最接近的十分位的数字)端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的纤维的约1％至约10％重量包括该公开的中间范围，例如：纤维的约1％至约2％重量；纤维的约1至约2.5％重量；纤维的约1至约3％重量；等。在这方面，包含LBEA的任何一层或多层可独立地包含根据任何前述范围的重量百分比的一种或多种LBEA。
根据本发明的某些实施方案，非织造织物可通过各种粘合机制加固或粘合，如热粘合操作、机械粘合操作、粘合剂粘合操作或其任何组合。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的粘合可包括用压延机、超声波粘合系统或热流体(例如热风法粘合)的热粘合。根据本发明的某些实施方案，机械粘合可包括通过不同方法如针刺制毡(needle-felting)或水刺法将纤维机械缠结。
根据本发明的某些实施方案，包含一种或多种LBEA的非织造织物表现出改善的液体阻挡性能(例如，耐流体渗透性)。例如，根据本发明的某些实施方案的非织造织物包括：与除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物相比更大的增加的低表面张力穿透(low surface tension strike through，LSTST)值，和/或与除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物相比更小的平均流量孔径(mean flow pore diameter, MFPD)(即，复合材料的平均孔径的量度)值。在这方面，通过本发明的某些实施方案实现的较大LSTST值表明对含水流体的液体阻挡性能增加。同时，根据本发明的某些实施方案，当非织造织物包含LBEA时，通常实现MFPD的轻微降低以及透气性的降低。对MFPD和透气性的这些改善可进一步促进液体阻挡性能的增加。
根据本发明的某些实施方案，如上所述，非织造织物可包含至少一个含有非圆形纤维如带状纤维的层。根据本发明的某些实施方案，一种或多种LBEA在这种非圆形纤维(例如，连续纤维)中的增强阻挡的影响可能大于在其中具有相同量的一种或多种LBEA的类似的圆形纤维中的增强阻挡的影响。在这方面，与类似尺寸的圆形纤维相比，可以在非圆形纤维中实现液体阻挡性能(例如LSTST)的更大增加，其中所有纤维包含相同量的LBEA。
根据本发明的某些实施方案，一种或多种LBEA对较小直径的纤维(例如，细熔喷纤维)的增强阻挡的影响可能比对相同结构的较大纤维直径更大。在本发明的某些实施方案中，例如，与由相同材料形成但以更大或更快的生产量形成的对照熔喷非织造层相比，由降低的制造生产量形成的熔喷非织造层可以实现更大LSTST值。例如，以较低的生产量制造的熔喷纤维通常可包括比以更高的生产量形成的熔喷纤维更小的平均直径。根据本发明的某些实施方案，与由相同方法(例如，熔喷方法)形成的较大直径纤维相比，可以在较小直径纤维中实现液体阻挡性能(例如，LSTST)的较大增加，其中所有纤维包含相同量的LBEA(例如，纤维中LBEA的重量百分比相同)。在这方面，根据本发明的某些实施方案可包含一个或多个非织造层，所述非织造层包含如上所讨论的细纤维(例如，约1微米至约4微米)和/或如上所讨论的一个或多个含亚微米纤维的非织造层，其中一种或多种细纤维和/或亚微米纤维包含一种或多种LBEA。例如，对于仅仅由熔喷物制成的网，包含LBEA(例如，芥酸酰胺)的熔喷网表现出改善的阻挡性能，如通过水溶液液滴渗透含LBEA(例如，芥酸酰胺)制成的非织造层和不含LBEA制成的类似非织造层所花费的时间之差所证明。因此，如上所述的包含例如细纤维的熔喷层的结合可有利地结合到如上所述的多层非织造织物(或复合材料)(SMS、SMMS等)中。
尽管不希望受限于以下理论，但是一种或多种LBEA可随着时间出现在纤维表面并且改变它们的摩擦系数。不受理论的限制，假设当LBEA(例如，芥酸酰胺)在纤维表面(例如，连续纤维)出现时，它也可转移到相邻非织造层的纤维(例如，内部熔喷纤维)。LBEA(例如，芥酸酰胺)向相邻非织造层的纤维(例如，内部熔喷纤维)的明显转移可有利地影响那些纤维的耐润湿性以及影响由例如内部熔喷纤维形成的网络的孔径。该理论似乎得到了实现透气性以及MFPD降低的支持。最后，由于通过具有更细的例如熔喷纤维(例如，通过以更低的生产量制造它们)进一步减少了MFPD，与不含LBEA的相同结构的非织造织物相比，包含LBEA(例如，芥酸酰胺)的非织造织物表现出更高的阻挡性能。另外，通过包括LBEA(例如，芥酸酰胺)的细纤维(与在较大直径纤维中实现的影响相比)和非圆形纤维(与在圆形直径纤维中实现的影响相比)实现的增强阻挡的影响的水平增加支持了这一假设。在这方面，与非圆形纤维(例如，带状纤维)和/或细纤维(与相对更粗的纤维相对)相关的更大表面积可包括更大的表面相互作用和/或与出现在纤维表面的LBEA(例如，芥酸酰胺)的接触。
根据本发明的某些实施方案，非织造织物的透气性值可比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物的透气性低约5％至约30％。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的透气性值可为：至少约以下中的任一者：比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物的透气性低5％、6％、8％、10％、12％和15％，和/或至多比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物的透气性低约30％、25％、20％、18％和15％。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的透气性例如可为约25(m/分钟)至约80(m/分钟)(例如，约30至约70(m/分钟)。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的透气性可为至少约以下中的任一者：20、25、30、35、40、45和50(m/分钟)，和/或至多约80、75、70、65、60、55和50(m/分钟)。
根据本发明的某些实施方案，非织造织物的MFPD值可比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物小约1％至约10％。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的MFPD值可为至少约以下中的任一者：比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物小1％、2％、3％、4％、5％和6％，和/或至多比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物小约15％、12％、10％、8％和6％。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的MFPD可为约5微米至约30微米(例如，约10微米至约30微米)。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的MFPD可为至少约以下中的任一者：5、6、8、10、12和15微米，和/或至多约30、25、20、18和15微米。
另外地或替代地，非织造织物的LSTST值可比不除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物大约10％至约60％。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的LSTST值可为至少约以下中的任一者：比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物大10％、12％、15％、20％和25％，和/或至多比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物大约70％、60％、55％、50％、40％、30％和25％。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的LSTST值可为约10至约40秒(例如，约12至约20秒)。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的LSTST值可为至少约以下中的任一者：10、12、15、20、25、30、35和40秒，和/或至多约90、80、70、60、50、40、35、30、25、20和15秒。
根据本发明的某些实施方案的非织造织物的MFPD与LSTST值之间的阻挡比可为约1：2至约2：1。根据本发明的某些实施方案，MFPD与LSTST值之间的阻挡比可为至少约以下中的任一者：1：2、1：1.8、1：1.6、1：1.4、1：1.2和1：1，和/或至多约2：1、1.8：1、1.6：1、1.4：1、1.2：1和1：1(例如，约1：1.6至约1.2：1等)。根据本发明的某些实施方案，阻挡比可为约1：2至约1：1，并且非织造织物的MFPD可为约10微米至约15微米。根据本发明的某些实施方案，阻挡比可为约1：0.8(或1.25：1)至约1：0.5(或2：1)，并且非织造织物的MFPD可为约17微米至约25微米。根据本发明的某些实施方案，阻挡比可为约1：0.9(或1.11：1)至约1：0.5(或2：1)，并且非织造织物的MFPD可为约16微米至约25微米。
根据本发明的某些实施方案，在非织造织物中存在相同量的LBEA的情况下，阻挡比的变化幅度可随着非织造织物的MFPD的降低而增加。另外地或替代地，在非织造织物中存在相同量的LBEA的情况下，LSTST的变化幅度可随着非织造织物的MFPD的减小而增加。
根据本发明的某些实施方案，非织造织物的基重可为约5至约100克/平方米(gsm)。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的基重可为约5至约50gsm。在本发明的某些实施方案中，例如，非织造织物的基重可为约5gsm至约20gsm。根据某些实施方案，非织造织物的基重可为至少约以下中的任一者：5、8、10、12、15和20gsm，和/或至多约100、80、75、65、50、35、25和20 gsm。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的约5至约100gsm包括该公开的中间范围，例如，约5至约99微米；约5至约98gsm；约5至约97微米；等。
根据某些实施方案，一种或多种LBEA还可以同时充当抗静电添加剂。例如，除了为非织造织物提供增强的液体阻挡性能和/或赋予改善的柔软性之外，一种或多种LBEA还可以为非织造织物提供抗静电性能。抗静电添加剂防止或最小化静电电荷的积聚，这对于医用织物中使用的阻挡织物(例如袍和盖布)或防护服市场中的制品可能是特别理想的。因此，本发明的某些实施方案可有利地且同时地赋予非织造织物改善的柔软性、液体阻挡性能和抗静电性。
II. 包括阻挡非织造织物的制品
另一方面，本发明提供包括非织造织物的制品，所述非织造织物包含至少一种本文公开的LBEA。根据本发明的某些实施方案，制品可包括面罩、手术服、手术盖布、实验室外套、过滤器或吸收性制品。根据本发明的某些实施方案，制品包括吸收性制品，如包括至少一个阻挡腿箍的尿布，所述阻挡腿箍包含非织造织物，所述非织造织物包含至少一种本文所公开的LBEA。根据本发明的某些实施方案，阻挡腿箍可包含非织造物，所述非织造物包括本文所公开的LBEA，所述非织造物单独或层压到另外的材料如弹性非织造物和/或弹性膜和/或弹性带或绳。
根据本发明的某些实施方案，制品包括尿布，所述尿布包括前部区域、后部区域、位于前部区域和后部区域之间的中间裆部区域以及至少一个阻挡腿箍(例如，一对阻挡腿箍)。根据本发明的某些实施方案，阻挡腿箍可包括自由的远端边缘和设置在尿布的纵向边缘附近的可收缩箍(例如，衬垫箍)。阻挡腿箍可至少连接到尿布的裆部区域。
图3A至3C示出了根据本发明的某些实施方案的示例性吸收性制品(例如，尿布)。在这方面，图3A至3C中所示的实施方案仅是说明性的而非限制性的，如关于图3A至3C中所示的任何特定结构。图3A和3B示出了根据本发明某些实施方案的示例性尿布1，其中尿布1包括渗液性顶片2、不渗液性底片3和夹在渗液性顶片2和不渗液性底片3之间的液体吸收芯4。顶片2和底片3可从液体吸收芯4的周边向外延伸，并且可在这些向外延伸的区域中粘合在一起，以形成围腿翼片11A和围腰翼片11B。尿布1在纵向上可以由前部区域6、后部区域7和位于前部区域6和后部区域7之间的中间裆部区域8组成。弹性构件(第一弹性构件)12可在其拉伸状态下沿着后部区域7的围腰翼片11B在周向上粘合到例如底片3的内表面，并且一对紧固带13可分别从后部区域7的横向相对侧边缘向外延伸。一对阻挡腿箍10可以沿着尿布1的横向相对(周边)侧穿过前后部区域6、7以及裆部区域8纵向延伸在尿布1的内表面上，其中当尿布1被穿戴时，阻挡腿箍10可以贴着穿戴者的裆部。每个围腿翼片11A可被切除以在相关的阻挡腿箍10的外侧形成圆弧形缺口，并且弹性构件(第二弹性构件)16可在其伸展状态下粘合到平行于圆弧并在圆弧内部或平行于吸收芯的边缘的底片3的内表面。
参照图3B，阻挡腿箍10沿着粘合边缘17粘合到尿布1的内表面，该粘合边缘17的尺寸被设置成足够大以覆盖围腿翼片11A以及前后区域6、7的翅片22并且限定与尿布1基本相同的轮廓。
尽管图3A至3C示出了根据本发明的一个示例性实施方案的吸收性制品的具体结构，但是可使用结合了本文所公开的阻挡非织造织物的各种其他具体结构。例如，本发明的某些实施方案可包括美国专利号7,435,243(公开了包括阻挡腿箍和弹性外腿箍的吸收性制品)中公开的吸收性制品，其中阻挡腿箍可包括本文所公开的阻挡非织造织物。美国专利号7,435,243的内容通过引用结合到本文中，至该公开与本公开一致的程度。根据本发明的某些实施方案，吸收性制品可包括各种结构，作为非限制性实例，包括如美国专利号4,738,677、4,795,454和5,582,606中任一个所述的结构，其中阻挡腿箍可包含本文所公开的阻挡非织造织物。美国专利号4,738,677、4,795,454和5,582,606的内容各通过引用结合到本文中，至该公开与本公开一致的程度。
III. 生产阻挡非织造织物的方法
在另一方面，本发明提供一种形成根据本文公开的实施方案并在本公开通篇中公开的阻挡非织造织物的方法。根据本发明的某些实施方案，形成非织造织物的方法可包括形成聚合物熔体并由聚合物熔体形成一个或多个非织造层以提供非织造织物的步骤，所述聚合物熔体包含含有酰胺的LBEA(如通篇所述)。根据某些实施方案，所述方法还可包括熔纺聚合物熔体以形成多个熔纺长丝。
根据本发明的某些实施方案，形成本文所公开的阻挡非织造织物的方法可包括提供或形成包含短纤维的梳理非织造网，其中所述短纤维包含一种或多种如前所述的LBEA。在这方面，根据本发明的某些实施方案的实施方案可包括提供和/或形成一个或多个熔纺非织造层和/或提供和/或形成一个或多个含短纤维的非织造层并将它们组合以形成阻挡非织造织物，其中一个或多个非织造层可包含一种或多种LBEA。
根据本发明的某些实施方案，可将一种或多种LBEA添加到用于形成一个或多个非织造层的多个纤维的聚合物熔体中。另外地或可替代地，一种或多种LBEA可局部施加到非织造织物的一个或多个非织造层。根据本发明的某些实施方案并且如上所提供，LBEA可包括酰胺。根据本发明的某些实施方案，LBEA可包括伯酰胺、仲酰胺、叔酰胺、双酰胺或其任何组合。根据本发明的某些实施方案，一种或多种LBEA可包括一种或多种伯酰胺。举例来说，根据本发明某些实施方案适合作为LBEA的伯酰胺包括芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酰胺、山萮酸酰胺或其任何组合。另外地或可替代地，本发明的某些实施方案可包含一种或多种LBEA，所述LBEA包含一种或多种仲酰胺。举例来说，根据本发明的某些实施方案，适合作为LBEA的仲酰胺包括油基棕榈酰胺、硬脂基芥酸酰胺或其任何组合。替代地或另外地，本发明的某些实施方案可包含一种或多种LBEA，所述LBEA包括一种或多种双酰胺如亚乙基双酰胺。举例来说，根据本发明的某些实施方案，适合作为LBEA的双酰胺包括亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺或其任何组合。
在这方面，根据本发明的某些实施方案的方法可包括添加(通过用于挤出非织造织物的至少一些纤维的聚合物熔体和/或通过局部施加)纤维的约0.05％重量至纤维的约10%重量(例如，纤维的0.05至8％重量，纤维的0.05至6％重量等)的一种或多种LBEA。根据本发明的某些实施方案，形成单独的非织造层的多个纤维可包含一种或多种LBEA，其量为至少约以下中的任一者：纤维的0.05％、0.08％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％和3.0％重量，和/或至多纤维的约10％、8％、6％、5％、4％和3％重量(例如，纤维的约1-3％重量，纤维的约2-5％重量等)。此外，可以在本文公开的给定范围内产生更小范围的所有整数端点和/或单个小数(例如，记录到最接近的十分位的数字)端点都在本发明的某些实施方案的范围内。举例来说，前述公开的纤维的约1％至约10％重量包括该公开的中间范围，例如：纤维的约1％至约2％重量；纤维的约1至约2.5％重量；纤维的约1至约3％重量；等。在这方面，包含LBEA的任何一层或多层可独立地包含根据任何前述范围的重量百分比的一种或多种LBEA。
根据本发明的某些实施方案，所述方法可包括加固或粘合一个或多个非织造层以形成表现出增强的阻挡性能的整体的和/或粘结的非织造织物的步骤。例如，粘合步骤可包括热粘合操作、机械粘合操作、粘合剂粘合操作或其任何组合。根据本发明的某些实施方案，非织造织物的粘合可包括用压延机、超声波粘合系统或热流体(例如热风法粘合)的热粘合。根据某些实施方案，机械粘合可包括通过不同方法如针刺制毡或水刺法将纤维机械缠结。
如图4所示，根据本发明的某些实施方案，形成阻挡非织造织物的方法可包括在操作310处形成包含含有酰胺的LBEA (如在本公开通篇中所公开)的聚合物熔体，并在操作320处由步骤310的聚合物熔体形成一个或多个非织造层以提供非织造织物的步骤。尽管未在图4中示出，但是如上所述，非织造织物可以随后加固或粘合。
根据本发明的某些实施方案，如前文所述，一种或多种LBEA对较小直径纤维(例如，细熔喷纤维)的增强阻挡的影响可能比对相同结构的较大纤维直径更大。在本发明的某些实施方案中，例如，与由相同材料形成但以更大或更快的生产量形成的对照熔喷非织造层相比，由降低的制造生产量形成的熔喷非织造层可以实现更大LSTST值。例如，以较低的生产量制造的熔喷纤维通常可包括比以更高的生产量形成的熔喷纤维更小的平均直径。根据本发明的某些实施方案，与由相同方法(例如，熔喷方法)形成的较大直径纤维相比，可以在较小直径纤维中实现液体阻挡性能(例如，LSTST)的较大增加，其中所有纤维包含相同量的LBEA。在这方面，根据本发明的某些实施方案的方法可包括形成一个或多个熔喷非织造层，所述熔喷非织造层包括细纤维(例如，约0.5微米至约4微米或大体上如上所述)，所述细纤维包含一种或多种LBEA，其中包含LBEA的一个或多个熔喷非织造层以低于约1000米/分钟(MPM)(例如，小于700MPM)的生产速度(例如，生产量)形成。根据本发明的某些实施方案，所述方法可包括形成一个或多个熔喷非织造层，所述熔喷非织造层包含细纤维(例如，约0.5微米至约4微米或大体上如上所述)，所述细纤维包含一种或多种LBEA，其中包括LBEA的一个或多个熔喷非织造层以下述生产速度(例如，生产量)形成：至少约以下中的任一者：200、300、400、500、600和700MPM，和/或至多约1200、1100、1000、900、800和700 MPM。这种熔喷非织造网可作为独立层提供、与增强层结合、或掺入到本公开中公开的多层非织造织物(复合材料)中。
IV. 工作实施例
通过以下实施例进一步说明本发明，这些实施例决不应被解释为是限制性的。也就是说，以下实施例中描述的具体特征仅是说明性的而非限制性的。
A. 测试方法的描述
基重：以与ASTM D756和EDANA ERT-40,3-90测试方法一致的方式测量以下实施例的基重。结果以每单位面积的质量(克/平方米(gsm))为单位提供，并通过称量至少10个尺寸为10cm×10cm的单个样品获得。以这种方式获得以下每个对照实施例和实施例的基重。
透气性：使用由Swiss-Test AG, Zurich, Switzerland制造的Tex-Test FX3300透气性测试仪产生透气性数据。根据ASTM D-737测试方法，使用38mm孔口和125Pa的压降，按照制造商的说明使用Tex-Test FX3300透气性测试仪。读数在单层上进行，结果以m3/m/分钟或m/分钟为单位记录。
低表面张力穿透(LSTST)：使用的低表面张力穿透方法基于EDANA测试方法WSP70.3(05)，并进行了一些修改。对EDANA测试方法WSP70.3(05)的第一个修改是，使用下面更详细描述的低表面张力流体代替模拟尿液(9 g/升氯化钠在蒸馏水中的溶液)，该模拟尿液的表面张力为70±2 mN/m。第二个修改是，对于对照实施例和实施例，在双层或两(2)层样品上进行测量。对EDANA测试方法WSP70.3(05)的第三个修改是，尺寸为4英寸×4英寸的代码＃989的Ahlstrom Filtration滤纸(可从Empirical Manufacturing，Inc.，7616Reinhold Drive，Cincinnati，Ohio 45237，USA获得)用作位于样品下方的吸墨纸或吸收纸，代替建议的可从Hollingsworth＆Vose Co.或East Walpole，Mass获得的吸墨纸ERTFF2。将每次测试使用的五张吸墨纸堆叠，其中较粗糙的表面面向进入的流体。
EDANA测试方法WSP70.3(05)中使用的低表面张力液体如下制备：在透明的清洁烧瓶中提供500ml蒸馏水，并且向该含500ml蒸馏水的烧瓶中加入2.100g非离子表面活性剂(其可以商标Triton® X-100购自Sigma-Aldrich，St. Louis，Mo.)。然后，将其量为5,000ml的蒸馏水加入同一烧瓶中。将蒸馏水和非离子表面活性剂溶液混合至少30分钟。测量溶液的表面张力，以确保表面张力在31mN/m和32.5mN/m之间，优选约32mN/m，以有资格作为低表面张力液体。使用Kriiss K11 MK1张力计，通过方法D1331-56(“表面活性剂的表面和界面张力溶液的标准测试方法(Standard test method for surface and interfacialtension solution of surface active agents)”)测定溶液的表面张力。
出于本文的目的，LSTST时间定义为通过该方法测量的以秒为单位的穿透时间。
纤维尺寸和旦尼尔：连续纺粘长丝的纤维尺寸在首先冷冻并在尚冷时用细剃须刀片切割的样品上测量；对于由在室温下(例如，高于其玻璃化转变温度)延展性过大的那些聚合物制成的那些，避免长丝横截面的变形是重要的。然后以可使用扫描电子显微镜观察和测量长丝的横截面的方式固定那些样品。使用随显微镜软件提供的测量工具进行这些测量，并根据操作程序校准(例如，使用具有已知尺寸的目标的标准样品)。对于具有圆形横截面的长丝，测量长丝的直径。对于具有带状横截面的长丝，测量宽度或最长尺寸。对于圆形长丝，聚丙烯的直径和估计密度用于计算它们的旦尼尔，后者是9000 l.m.长丝的克重。对于具有带状横截面的长丝，基于测得的最大宽度、聚合物的密度并且假设宽度与厚度的比率为3：1来计算旦尼尔。该比率是用于该喷丝头的常数，并且基于过去在一定生产量范围内进行的测量得出。不同的喷丝头设计很可能会给出不同的比率。记录的每个结果是对10根纤维进行的测量的平均值。
孔径分布：使用毛细管流动参数仪测量对照实施例和实施例的孔径分布。进行该测试的典型仪器是可从纽约Ithaca的Porous Materials，Inc.获得的型号CFP-1200- ACL-EX-DR-2S的PMI毛细管流动参数仪。对于该测试，所用的润湿流体的表面张力为15.9 mN/m，且可从Porous Materials, Inc.以商标Galwick®获得。
用于测量累积流量和孔径分布的方法由设备制造商提供，并使用“湿润/干燥”模式识别为“毛细管流动孔隙度测试”。从对照实施例和实施例获得无皱清洁的直径约1.0cm的圆形样品。样品用润湿流体饱和，然后根据制造商的说明安装到PMI毛细管流动参数仪的小室中。当安装完成时，设备由设备软件以“湿润/干燥”模式运行以首先记录用润湿流体饱和的样品的流量与压力曲线。当记录饱和样品的流量与压力曲线并且已从孔隙中排出流体时，在安装在仪器中的相同样品上第二次测量流量与压力曲线。产生的数据包括平均流量孔径或“MFPD”，其中孔径由半干曲线与湿曲线相交处的压力计算。平均流量孔径使得50％的流量通过大于平均流量孔的孔。
摩擦系数方法：根据ASTM D1894测量非织造样品相对于其自身的摩擦系数。记录的结果是用沿非织造物的机器方向牵拉的样品进行的测量的。使用由IMASS Inc.,Accord, MA, USA制造的IMASS Slip/Peel Tester Model SP-2000进行测试。
静水压头(hydrohead)测试方法：使用AATCC 127方法和20mBar/分钟的压力增加速率，进行静水压头测量。
B. 多层非织造物的对照实施例、实施例和结果
对照实施例1至4和实施例1至4在由Reifenhauser Reicofil GmbH & Co. KG，Troisdorf, Germany设计的安装有六条生产杆(例如，分别为第一、第二、第三、第四、第五和第六生产杆)的生产线上制造，如图6中的工艺400所示。第一生产杆401和第二生产杆402分别形成连续长丝411、412。连续长丝411、412沉积在移动带420上。第三生产杆403、第四生产杆404和第五生产杆405各自形成熔喷纤维413，熔喷纤维413继而铺在移动的网的顶部。随后，第六生产杆406形成连续长丝414，连续长丝414铺在复合层415的顶部。在所有对照实施例和实施例中，来自第三、第四和第五生产杆403、404、405的细纤维熔喷层413的基重共占总复合材料基重的约18％重量。
使用配有光滑辊431和压花辊432的压延机430将所得复合网425粘合在一起。压花辊图案由A+E Ungricht GMBH & Co. KG，Monchengladbach, Germany以商品编码U2888确定。U2888图案描述为由多个凸起的“钉”形成，其中表面接触区域或“陆地”区域覆盖包含图案的辊的压花部分的总面积的至少约16％且不大于约20％，并且“钉”密度为约50个“钉”/cm2。
在对照实施例1至4和实施例1至4的每一个中，由第一生产杆401、第二生产杆402和第六生产杆406形成的纺粘纤维由具有30 g/10分钟的熔体流动速率(“MFR“)的聚丙烯树脂挤出，该树脂可以商品名Isplen PP089Y1E得自Repsol，Madrid, Spain。另外，由第三、第四和第五生产熔喷杆403、404、405形成的熔喷纤维由熔体流动速率(“MFR”)为1200 g/10分钟的聚丙烯树脂挤出，该树脂可以商品名HL712FB得自Borealis，Vienna, Austria。
对照实施例1(C1)
该非织造样品在上述生产杆上以693米/分钟的速度生产，其中第一生产杆401、第二生产杆402和第六生产杆406具有喷丝头，该喷丝头的毛细管具有如上所述的圆形横截面几何形状。然后使用具有图案U2888的压花辊将所得S/S/M/M/M/S层粘合。所得织物包括两个圆形纺粘层、三个熔喷层和最后的圆形纺粘层，其中纺粘层含有具有圆形横截面几何形状且长宽比小于1.5(例如，1.0至小于1.5)的纤维。对照实施例1的熔喷层由第三、第四和第五生产杆形成。由这些杆形成的熔喷纤维从MFR为1200 g/10分钟的聚丙烯树脂挤出。表1中提供了总基重测量结果和每层的基重计算结果。
实施例1
以与对照实施例1相同的方式生产该非织造物，不同之处在于添加添加剂母料(例如，LBEA母料)，所述添加剂母料占进料到第一生产杆401、第二生产杆402和第六生产杆406的组合物的3％重量。母料(例如LBEA母料)主要由分散在聚烯烃树脂中的30％重量的芥酸酰胺组成。关于每层的目标基重和复合材料的目标基重，实施例1具有与对照实施例1类似的结构。
对照实施例2(C2)
以与对照实施例1相同的方式生产该非织造样品，不同之处在于第一生产杆401和第六生产杆406用带型纺粘纤维操作。对照实施例2(C2)的总基重测量结果和每层的基重计算结果在下表1中再现。
实施例2
以与对照实施例2相同的方式生产该非织造样品，不同之处在于将实施例1中所述的添加剂母料(例如，LBEA母料)以3％重量的比率添加到进料到第一生产杆401、第二生产杆402和第六生产杆406的制剂中。
对照实施例3(C3)
以与对照实施例2相同的方式生产该非织造样品，不同之处在于不操作第五生产杆405，得到RSMMR的构造，并且增加第三生产杆403和第四生产杆404的生产量以产生熔喷纤维的大约相同的总含量。
实施例3
以与对照实施例3相同的方式生产该非织造样品，不同之处在于将实施例1中所述的添加剂母料(例如，LBEA母料)以3％重量的比率添加到进料到第一生产杆401、第二生产杆402和第六生产杆406的制剂中。
对照实施例4(C4)
以与对照实施例3相同的方式生产该非织造物，不同之处在于将速度增加到808米/分钟，并且增加每个杆的生产量以保持每层的基重以及总基重相同。
实施例4
以与对照实施例4相同的方式生产该非织造样品，不同之处在于将实施例1中所述的添加剂母料(例如，LBEA母料)以3％重量的比率添加到进料到第一生产杆401、第二生产杆402和第六生产杆406的制剂中。
表1
根据本发明的某些实施方案，测得的所有对照实施例(C1-C4)和实施例(1-4)的物理性质包括在下面提供的表2中。
表2
图5提供了对照实施例1-4和实施例1-4中每一个的LSTST图。如图5所示，实施例1-4中每一个的LSTST值分别大于对照实施例1-4。图5还说明添加到非圆形横截面纤维(例如，实施例2)的相同量的LBEA添加剂提供了比添加到圆形横截面纤维显著更大的LSTST增加。在这方面，根据本发明的某些实施方案，对于所有的实施例，LBEA的影响提供了LSTST的显著改善，但对于非圆形横截面纤维，LSTST的改善程度令人惊讶地更大。图5还说明LSTST的改善幅度令人惊讶地大于具有较低透气性和/或MFPD的天然结构的多层非织造织物(例如，非织造复合材料)。例如，由于例如操作参数和/或结构而具有天然较低的MFPD的非织造织物使用相同量的LBEA添加剂实现了显著更大幅度的LSTST改善。
C. 熔喷非织造物
按照上述工作实施例进行另外的试验，以确定将相同添加剂递增地添加到熔喷层中的功能，以说明复合结构如上面使用的复合结构(即SSMMMS或RSMMR)中LSTST的进一步改善。这通过如下所述的独立熔喷层的生产来进行，然后通过使用相同的LSTST溶液(32达因)以单个液滴进行测试，以比较在以下两者之间的时间量：液滴与熔喷表面接触，和渗透到熔喷基材内。
使用由Reifenhauser Reicofil GmbH & Co. KG，Troisdorf, Germany设计的熔喷杆生产对照熔喷实施例，该熔喷杆在1米市售模具上具有35hpi(每英寸孔数)的喷丝头。来自Total 3962的商品级熔喷树脂用于生产熔喷层。对于该实验，生产量、工艺条件和添加剂比率显示在下表3中。
对照样品5(C5)
对于对照样品5，将上述熔喷树脂进料到体系中，并喷制熔喷纤维且收集在载体织物上，该载体织物放置在移动的收集带顶部。该载体织物由基重为17gsm并由聚丙烯制成的粘合的纺粘非织造织物组成。
样品5
样品5以与对照样品5类似的方式制备，不同之处在于添加占进料到该熔喷杆的组合物的6％重量的添加剂母料(例如，LBEA母料)。该母料(例如LBEA母料)主要由分散在聚烯烃树脂中的30％重量的芥酸酰胺组成。
对照样品6(C6)
该对照样品6以与对照样品5类似的方式制备，不同之处在于使用更高的生产量。
样品6
样品6以与样品5类似的方式制备，不同之处在于生产量也与对照样品6类似地增加。
样本7
样品7以与样品5相同的方式制备，不同之处在于将仅3％重量的添加剂母料(LBEA母料)添加到进料到熔喷杆的组合物中。
样品8
样品8以与样品6相同的方式制备，不同之处在于将仅3％重量的添加剂母料(LBEA母料)添加到进料到熔喷杆的组合物中。
对上述对照实施例5和实施例5进行以下测试程序：使用在载体网上收集的单层熔喷物，其中熔喷物面向顶部，并且在顶部表面上沉积单滴LSTST流体(即直接沉积在熔喷物上)。记录液滴沉积时与液滴吸收时之间的时间间隔，并记录为液滴渗透时间。每件样品仅使用一次。结果可以在表3中找到。在这方面，较长的达到或实现渗透的时间与改善的LSTST值相关。此外，对于LSTST值的多层(例如，非织造复合材料)测试，LSTST测试在如上所述的对照样品5和6以及样品5、6、7和8上进行。这些测试的结果也在下表3中提供。
表3
在表3中，SID =样本标识号；
RPM =以每分钟转数(RPM)为单位的泵速；
T/P [kg/h/m] =聚合物生产量，单位为kg/小时/米模具宽度；
t/p [ghm] =每个毛细管的聚合物生产量，单位为克/孔/分钟(计算值)；
LS =收集带速度，单位为米/分钟；
估计的BW = 估计的基重，使用kg/h/m与收集带速度的关系估计(例如，TP为29.3 kg/h/m, LS为61 m/min时，= (29.3 kg/h/m x 1000g/kg/60分钟/h)/61m/分钟= 8 g/m2)；和
DCD =模具到收集器的距离，即熔喷模头尖端到收集带的距离，以英寸为单位测量。
包含LBEA的样品上液滴渗透时间的增加(如表3中的实施例5所示)以及改善的LSTST值表明改善的耐渗透性，并且应该导致具有额外改善性能的复合结构。例如，表3的结果可以看作是LBEA的存在将提供改善的液体阻挡耐受性的指示，该LBEA添加到多层非织造织物(复合材料)的所有层中，或仅添加在多层非织造织物(复合材料)的一个或多个内部熔喷层中，或作为独立的熔喷层。LSTST结果如表3所示，并在图7中以图形方式说明。
D. 纺粘非织造物
按照上述工作实施例进行另外的试验，其中使用了三种不同的LBEA。对于这些额外的试验，选择的LBEA是山萮酸酰胺(LBEA-1)、亚乙基双油酰胺(LBEA-2)和芥酸酰胺(LBEA-3)。这些LBEA添加到聚丙烯熔纺非织造物中，如下面更详细地讨论。例如，对于该实施例，将LBEA添加到用于在中试生产线上生产单层纺粘非织造物的制剂中。假设在这种结构中LBEA对LSTST的显著影响也应解释为与对于多层非织造物或加入熔喷层时类似的效果。
实施例和对照实施例在中试生产线上制备，其中将相应制剂熔化并通过喷丝头挤出，喷丝头具有多个毛细管，由熔融聚合物形成长丝。将长丝空气骤冷并使用辊牵伸，控制辊的旋转速度。在辊的出口处，将长丝喷向并沉积在移动表面上以形成网。将该网运送到压延机，在此网通过使网在具有光滑表面的加热金属辊和具有形成粘合点的凸起图案的表面的另一金属辊之间穿过而粘合。图8提供了中试生产线800的示意图。中试生产线800包括进料系统或共混器805，用于将聚合物材料加载到挤出系统810中以提供熔融聚合物。熔融聚合物离开挤出系统810并在被迫通过喷丝头820之前在操作815处泵送(并任选地过滤)，喷丝头820包括若干毛细管，熔融聚合物被迫通过该毛细管以形成离开喷丝头的熔融长丝823。离开喷丝头820的熔融长丝823经受骤冷空气825并通过旋转牵伸辊830牵伸。在离开旋转的牵伸辊830之后，在操作840处将牵伸的长丝843喷向并沉积在行进的收集带845上。如图8所示，真空箱850可用于促进牵伸的长丝843沉积到行进的收集带845上以形成非织造网860。然后使非织造网860通过压延机870以粘合非织造网，以提供单层纺粘非织造物880。该中试生产线生产的纺粘物比商业生产线上代表性地实现的纺粘物更密实；然而，这被认为是合适的，因为它用于比较不同的制剂。
对于该实验，选择的喷丝头具有240个毛细管以形成长丝。这些毛细管具有圆形横截面并且具有约0.38mm的出口直径。
对于所有实施例和对照实施例，用作基质的聚合物是称作CP360H的34MFR聚丙烯(购自Braskem America Inc., 1735 Market Street, Philadelphia Pa)。
对于所有试验，目标生产量是0.51克/孔/分钟(ghm)。为了获得不同基重的样品，改变收集带的速度，同时保持通过喷丝头的聚合物生产量。
对于所有纺粘织物的实施例，LBEA作为母料浓缩物引入，该母料浓缩物通过将20％重量的LBEA熔融分散在主要由聚丙烯组成的合适聚合物基质中而制成。
选择的LBEA之一是山萮酸酰胺(LBEA-1)，一种与芥酸酰胺相比具有更高的热降解或挥发抗性的伯酰胺。该抗性的代表性地通过确定热重分析(TGA)期间化学品开始快速减重(表明化学品分解成挥发性副产物或单纯挥发)的温度表征。选择的另一种LBEA是亚乙基双油酰胺(LBEA-2)，一种与芥酸酰胺相比具有更高热降解抗性的双酰胺。
对照实施例7(C7)
该非织造织物在上述中试生产线上生产，该生产线挤出被表征为MFR为34的均聚物的CP360H聚丙烯聚合物，生产量为0.51ghm。对于该样品，将带速设定为产生约25 gsm的基重。
实施例9(E9)
该非织造样品在上述中试生产线上生产，使用0.51ghm的生产量，CP360H聚丙烯和山萮酸酰胺母料的共混物以选择的比例混合，以在进料到中试生产线的挤出机中的制剂中该LBEA的浓度为2000 ppm(例如，0.2％重量)。设定带速以使该样品的基重为约25gsm。
实施例10(E10)
该样品以与实施例9类似的方式制备，不同之处在于添加足够的山萮酸酰胺母料以达到该LBEA的4000ppm的浓度(例如，0.4％重量)。
实施例11(E11)
该样品以与实施例9类似的方式制备，不同之处在于添加足够的山萮酸酰胺母料以达到该LBEA的9000ppm的浓度(例如，0.9％重量)。
实施例12(E12)
该非织造物在上述中试生产线上生产，使用0.51ghm的生产量，CP360H聚丙烯聚合物和亚乙基双油酰胺母料的共混物以选择的比例混合，以在进料到中试生产线的挤出机中的制剂中该LBEA的浓度为2000 ppm(例如，0.2％重量)。设定带速以使该样品的基重为约25gsm。
实施例13(E13)
该样品以与实施例12类似的方式生产，不同之处在于添加足够的亚乙基双油酰胺母料以达到该LBEA的4000ppm的浓度(例如，0.4％重量)。
实施例14(E14)
该样品以与实施例12类似的方式生产，不同之处在于添加足够的亚乙基双油酰胺母料以达到该LBEA的9000ppm的浓度(例如，0.9％重量)。
对照实施例8(C8)
该非织造物在上述中试生产线上使用CP360H聚丙烯聚合物以0.51ghm的生产量生产。设定带速以使该样品的基重为约45gsm。
实施例15(E15)
该非织造物在上述中试生产线上生产，使用0.51ghm的生产量，使用CP360H聚丙烯聚合物和山萮酸酰胺母料的共混物，二者以选择的比例混合，以在进料到中试生产线的挤出机中的制剂中该LBEA的浓度为2000 ppm(例如，0.2％重量)。设定带速以使该样品的基重为约45gsm。
实施例16(E16)
该样品以与实施例15类似的方式生产，不同之处在于添加足够的山萮酸酰胺母料以达到该LBEA的4000ppm的浓度(例如，0.4％重量)。
实施例17(E17)
该样品以与实施例15类似的方式生产，不同之处在于添加足够的山萮酸酰胺母料以达到该LBEA的9000ppm的浓度(例如，0.9％重量)。
实施例18(E18)
该非织造物在上述中试生产线上生产，使用0.51ghm的生产量，使用CP360H聚丙烯聚合物和亚乙基双油酰胺母料的共混物，二者以选择的比例混合，以在进料到中试生产线的挤出机中的制剂中该LBEA的浓度为2000 ppm(例如，0.2％重量)。设定带速以使该样品的基重为约45gsm。
实施例19(E19)
该样品以与实施例18类似的方式生产，不同之处在于添加足够的亚乙基双油酰胺母料以达到该LBEA的4000 ppm的浓度(例如，0.4％重量)。
实施例20(E20)
该样品以与实施例18类似的方式生产，不同之处在于添加足够的亚乙基双油酰胺母料以达到该LBEA的9000 ppm的浓度(例如，0.9％重量)。
对照实施例9(C9)
该非织造物在上述中试生产线上使用CP360H聚丙烯聚合物以0.51ghm的生产量生产。设定带速以使该样品的基重为约60gsm。
实施例21(E21)
该非织造物在上述中试生产线上生产，使用0.51ghm的生产量，使用CP360H聚丙烯聚合物和山萮酸酰胺母料的共混物，二者以选择的比例混合，以在进料到中试生产线的挤出机中的制剂中该LBEA的浓度为2000 ppm(例如，0.2％重量)。设定带速以使该样品的基重为约60gsm。
实施例22(E22)
该样品以与实施例21类似的方式生产，不同之处在于添加足够的山萮酸酰胺母料以达到该LBEA的4000 ppm的浓度(例如，0.4％重量)。
实施例23(E23)
该样品以与实施例21类似的方式生产，不同之处在于添加足够的山萮酸酰胺母料以达到该LBEA的9000 ppm的浓度(例如，0.9％重量)。
实施例24(E24)
该非织造物在上述中试生产线上生产，使用0.51ghm的生产量，使用CP360H聚丙烯聚合物和亚乙基双油酰胺母料的共混物，二者以选择的比例混合，以使进料到中试生产线的挤出机中的该LBEA的浓度为2000 ppm(例如，0.2％重量)。设定带速以使该样品的基重为约60gsm。
实施例25(E25)
该样品以与实施例24类似的方式生产，不同之处在于添加足够的亚乙基双油酰胺母料以达到该LBEA的4000 ppm的浓度(例如，0.4％重量)。
实施例26(E26)
该样品以与实施例24类似的方式生产，不同之处在于添加足够的亚乙基双油酰胺母料以达到该LBEA的9000ppm的浓度(例如，0.9％重量)。
实施例27(E27)
该非织造物在上述中试生产线上生产，使用0.51ghm的生产量，使用CP360H聚丙烯聚合物和芥酸酰胺母料的共混物，二者以选择的比例混合，以使进料到中试生产线的挤出机中的该LBEA的浓度为9000 ppm(例如，0.9％重量)。设定带速以使该样品的基重为约60gsm。
工艺条件可见于表4，而对照实施例和本发明实施例的测试结果可见于表5。
由于在由不同制剂制成的样品之间存在基重变化，因此我们将透气性和LSTST根据标称基重归一化；标称基重是作为目标以实现的基重。也就是说，归一化的透气性或归一化的LSTST是我们预测的样品在标称基重下时具有的相关值。如下所示，公式A用于计算归一化的LSTST，而如下所示，公式B用于计算归一化的透气性。
公式A：
归一化的LSTST = LSTST *(标称基重/实际基重)；
其中LSTST以秒为单位，基重以gsm为单位。
公式B：
归一化的透气性=透气性*(实际基重/标称基重)；
其中透气性以米/分钟(m/分钟)为单位，基重以gsm为单位。
这些结果清楚地表明，在大多数情况下添加甚至2000ppm或更多的山萮酸酰胺如何改善LSTST，而亚乙基双油酰胺在浓度为4000和9000 ppm时显示出LSTST的改善。当LSTST值基于基重归一化时，这些益处更加明显。这些益处与系统性等价的透气性减少或MFPD减少不相匹配。因此，不受限于理论，认为这些结果表明LBEA的影响是通过改变纤维表面的排斥性能，而不是积极地影响非织造物的结构。
还观察到，山萮酸酰胺比芥酸酰胺或亚乙基双油酰胺产生更大的LSTST增加。尽管不希望受以下理论的束缚，但认为山萮酸酰胺与所用的另外两种酰胺之间的显著差异在于以下事实：山萮酸酰胺是饱和酰胺，而芥酸酰胺和亚乙基双油酰胺是不饱和酰胺。在这方面，目前认为，不饱和的存在影响那些分子的空间排列并改变它们如何影响表面的排斥性。可以注意到，这种差异也影响这些分子如何影响摩擦系数(COF)。例如，已知添加山萮酸酰胺对其所加入的聚烯烃薄膜的COF具有不大的影响，而已知芥酸酰胺在以足够的浓度添加时显著降低聚烯烃膜的COF。
表4
工艺条件 单位 值
目标生产量 ghm 0.51
挤出机1区温度 <sup>o</sup>C 210
挤出机2区温度 <sup>o</sup>C 220
挤出机3区温度 <sup>o</sup>C 230
喷丝头单元温度 <sup>o</sup>C 240
牵伸辊速度 rpm 3605
压延辊表面温度 <sup>o</sup>C 138
平均模头压力 psi 535
表5
在不脱离在所附权利要求中更具体地阐述的本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以对本发明实施这些和其他修改和变化。另外，应该理解，各种实施方案的方面可以整体或部分地互换。此外，本领域普通技术人员将理解，前面的描述仅是举例说明，并不意图限制如所附权利要求中进一步描述的本发明。因此，所附权利要求的精神和范围不应限于本文包含的形式的示例性描述。

Claims (53)

1.一种非织造织物，包含：一个或多个非织造层；其中所述一个或多个非织造层中的至少一个包含含有酰胺的液体阻挡增强添加剂(LBEA)。
2.根据权利要求1所述的非织造织物，其中所述LBEA包括伯酰胺、仲酰胺、叔酰胺、双酰胺或其任何组合。
3.根据权利要求1-2所述的非织造织物，其中所述LBEA包括一种或多种伯酰胺，所述伯酰胺包括芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酰胺、山萮酸酰胺或其任何组合。
4.根据权利要求1-2所述的非织造织物，其中所述LBEA包括一种或多种仲酰胺，所述仲酰胺包括油基棕榈酰胺、硬脂基()芥酸酰胺或其任何组合。
5.根据权利要求1-2所述的非织造织物，其中所述LBEA包括一种或多种双酰胺，所述双酰胺包括亚乙基双酰胺。
6.根据权利要求5所述的非织造织物，其中所述亚乙基双酰胺包括亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双油酰胺或其任何组合。
7.根据权利要求1-6所述的非织造织物，其中所述一个或多个非织造层包含多个非织造层；其中所述多个非织造层包含：含有具有第一平均纤维直径的多个第一层纤维的第一非织造层和含有具有第二平均纤维直径的多个第二层纤维的第二非织造层，所述第一平均纤维直径大于所述第二平均纤维直径。
8.根据权利要求7所述的非织造织物，还包含：含有具有第三平均纤维直径的多个第三层纤维的第三非织造层，所述第三平均纤维直径大于所述第二平均纤维直径。
9.根据权利要求8所述的非织造织物，其中所述第二非织造层构成所述非织造织物的内部部分，并直接或间接地夹在所述第一非织造层和所述第三非织造层之间。
10.根据权利要求7-9所述的非织造织物，其中所述第二非织造层的所述第二平均纤维直径为约0.1至约10微米，并且其中所述第一非织造层的所述第一平均纤维直径和所述第三非织造层的所述第三平均纤维直径各自独立地为12至30微米。
11.根据权利要求7-10所述的非织造织物，其中所述第一非织造层限定所述非织造织物的第一最外层，且所述第三非织造层限定所述非织造织物的第二最外层。
12.根据权利要求7-11所述的非织造织物，其中所述第一非织造层、所述第三非织造层或两者包含纺粘非织造物。
13.根据权利要求7-12所述的非织造织物，其中所述多个第一层纤维包含含有圆形横截面的熔纺纤维。
14.根据权利要求7-12所述的非织造织物，其中所述多个第一层纤维包含含有非圆形横截面的熔纺纤维。
15.根据权利要求14所述的非织造织物，其中所述第一非织造层的所述熔纺纤维包含：带状横截面；多叶形横截面如三叶形横截面、星形横截面或其任何组合；或其任何组合。
16.根据权利要求8-15所述的非织造织物，其中所述多个第三层纤维包含含有圆形横截面的熔纺纤维。
17.根据权利要求8-15所述的非织造织物，其中所述多个第三层纤维包含含有非圆形横截面的熔纺纤维。
18.根据权利要求17所述的非织造织物，其中所述第三非织造层的所述熔纺纤维包含：带状横截面；多叶形横截面如三叶形横截面、星形横截面或其任何组合；或其组合。
19.根据权利要求7-18所述的非织造织物，其中所述第二非织造层包含熔喷非织造物。
20.根据权利要求7-19所述的非织造织物，其中所述多个第二层纤维包括纺喷纤维、熔膜原纤化纤维、电喷纤维、电纺纤维或其组合。
21.根据权利要求7-20所述的非织造织物，还包含含有亚微米纤维的第四非织造层，所述第四非织造层间接地夹在所述第一非织造层和所述第三非织造层之间。
22.根据权利要求7-21所述的非织造织物，其中所述非织造织物包括根据下式之一的结构：
(I) S1a-Mb-Nc-S2d；
(II) R1a-Mb-Nc-R2d；
其中
'S1'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物；
'S2'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物；
'M'包含熔喷非织造物；
'N'包含由非熔喷方法制备的含亚微米纤维的非织造物或含细纤维的非织造物；
'R1'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物；
'R2'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物；
'a'独立地选自1-5；
'b'独立地选自0-8；
'c'独立地选自0-3；和
'd'独立地选自1-5；
其中'b'和'c'的总和至少为1。
23.根据权利要求7-21所述的非织造织物，其中所述非织造织物包括根据下式的结构：
(III) (R1a-S1b或S1b-R1a) - Mc-Nd- (R2e-S2f或S2f-R2e)；
其中
'R1'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物；
'R2'包含含有非圆形横截面纤维的纺粘非织造物；
'S1'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物；
'S2'包含含有圆形横截面纤维的纺粘非织造物或含短纤维的非织造物；
'M'包含熔喷非织造物；
'N'包含由非熔喷方法制备的含亚微米纤维的非织造物或含细纤维的非织造物；
'a'独立地选自1-5；
'b'独立地选自1-5；
'c'独立地选自0-8；
'd'独立地选自0-3；
'e'独立地选自1-5；和
'f'独立地选自1-5；
其中'c'和'd'的总和至少为1。
24.根据权利要求7-23所述的非织造织物，其中所述多个非织造层中的每一个包含所述LBEA。
25.根据权利要求7-23所述的非织造织物，其中所述多个非织造层包括两个最外层和位于所述两个最外层之间的一个或多个内层，所述两个最外层各自包含所述LBEA，并且所述一个或多个内层不含所述LBEA。
26.根据权利要求7-23所述的非织造织物，其中所述多个非织造层包括两个最外层和位于所述两个最外层之间的一个或多个内层，所述一个或多个内层中的至少一个包含所述LBEA，并且所述两个最外层不含所述LBEA。
27.根据权利要求1-26所述的非织造织物，其中一个或多个非织造层，如所述一个或多个非织造层中的每一个，包含合成聚合物。
28.根据权利要求27所述的非织造织物，其中所述合成聚合物包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺或其任何组合。
29.根据权利要求28所述的非织造织物，其中所述合成聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、部分芳族或全芳族聚酯、芳族或部分芳族聚酰胺、脂族聚酰胺或其任何组合中的至少一种。
30.根据权利要求1-29所述的非织造织物，其中所述非织造织物的平均流量孔径(MFPD)值比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物小，如比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物小约1％至约10％。
31.根据权利要求1-30所述的非织造织物，其中所述非织造织物的低表面张力穿透(LSTST)值比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物大，如比除了不含LBEA之外具有相同结构的对照非织造织物大约10％至约60％。
32.根据权利要求1-31所述的非织造织物，其中所述非织造织物的MFPD为约5微米至约30微米，如约10微米至约30微米或约10微米至约15微米。
33.根据权利要求1-32所述的非织造织物，其中所述非织造织物的LSTST值为约10至约40秒，如约12至约20秒。
34.根据权利要求30-33所述的非织造织物，其中所述非织造织物的MFPD与LSTST值之间的阻挡比为约1：2至约2：1。
35.根据权利要求34所述的非织造织物，其中所述阻挡比为约1：0.8至约1：0.5，且所述非织造织物的MFPD为约17微米至约25微米。
36.根据权利要求1所述的非织造物，其中通过热重分析(TGA)测得所述LBEA的分解温度为约250℃至约380℃；并且其中所述多个非织造层包含：含有具有第一平均纤维直径的多个第一层纤维的第一非织造层和含有具有第二平均纤维直径的多个第二层纤维的第二非织造层，所述第一平均纤维直径大于所述第二平均纤维直径。
37.根据权利要求36所述的非织造物，其中所述第二非织造层构成所述非织造织物的内部部分，并且直接或间接地夹在所述第一非织造层和所述第三非织造层之间；其中所述第一层纤维包含含有非圆形横截面的熔纺纤维。
38.根据权利要求37所述的非织造物，其中所述第一非织造层和所述第三非织造层各自包含所述LBEA，并且所述第二非织造层包含不含所述LBEA的熔喷非织造层。
39.根据权利要求38所述的非织造物，其中所述LBEA包括伯酰胺、仲酰胺、叔酰胺、双酰胺或其任何组合。
40.根据权利要求39所述的非织造物，其中所述LBEA包括一种或多种伯酰胺，所述伯酰胺包括芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酰胺、山萮酸酰胺或其任何组合。
41.根据权利要求36所述的非织造物，其中所述第二非织造层包含一个或多个构成所述非织造织物的内部部分的熔喷层，并直接或间接地夹在所述第一非织造层和所述第三非织造层之间；其中所述第一非织造层和所述第三非织造层中的至少一个包含纺粘非织造物，所述纺粘非织造物包含含有非圆形横截面的纤维。
42.根据权利要求41所述的非织造物，其中所述第一非织造层和所述第三非织造层各自包含浓度为约2000至约9000 ppm的LBEA；其中所述LBEA包括芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酰胺、山萮酸酰胺和亚乙基双酰胺中的一种或多种。
43.根据权利要求42所述的非织造物，其中所述非织造织物的内部部分还包括含亚微米纤维的非织造物。
44.根据权利要求42所述的非织造物，其中所述内部部分不含所述LBEA。
45.根据权利要求42所述的非织造物，其中所述一种或多种熔喷层包含浓度为约2000至约9000 ppm的LBEA。
46.一种制品，包含：根据权利要求1-45中任一项所述的非织造织物，其中所述制品包括面罩、手术服、手术盖布、实验室外套、过滤器或吸收性制品。
47.根据权利要求46所述的制品，其中所述制品包括吸收性制品，所述吸收性制品包括尿布，且所述尿布包括至少一个包含所述非织造织物的阻挡腿箍。
48.根据权利要求47所述的制品，其中所述尿布包括正面区域、背面区域和位于所述正面区域和所述背面区域之间的中间裆部区域，其中所述阻挡腿箍包括自由的远端边缘和布置成与尿布的纵向边缘相邻的弹性可收缩的衬垫箍，并且其中所述腿箍至少与所述尿布的所述裆部区域连接。
49.一种形成非织造织物的方法，包括：
(a) 形成聚合物熔体，所述聚合物熔体包含含有酰胺的液体阻挡增强添加剂(LBEA)；和
(b) 由聚合物熔体形成一个或多个非织造层以提供根据权利要求1-45中任一项所述的非织造织物。
50.根据权利要求49所述的方法，其中所述形成一个或多个非织造层的步骤包括熔纺所述聚合物熔体以形成多个熔纺长丝。
51.根据权利要求59-50所述的方法，还包括将所述一个或多个非织造层粘合的步骤。
52.根据权利要求51所述的方法，其中所述粘合步骤包括热粘合操作、机械粘合操作、粘合剂粘合操作或其任何组合。
53.根据权利要求49-52所述的方法，还包括将所述一个或多个非织造层与一个或多个预形成的非织造层结合。
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