CN113767197A - 回收聚酯粘合剂纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明提供聚酯粘合剂纤维，其包括含聚酯和熔点降低添加剂的组分，其中至少80wt％的聚酯是回收聚酯。

Description

回收聚酯粘合剂纤维
相关申请的交叉参考
本申请要求2019年7月15日提交的美国临时申请No.62/874,237的权益，其全部内容在本文中通过参考引入。
发明领域
本发明的公开内容一般地涉及聚酯纤维，和尤其回收的聚酯纤维，及其制造方法。
发明背景
热粘结的聚酯毛絮(batting)隔离物使用低熔点粘合剂纤维。热粘结的隔离物提供所需的性能，例如有利的稳定性，且可用于各种应用，其中包括拟用于坚固耐用或高度有氧活动的制品。所使用的粘合剂纤维典型地是单组分或多组分(例如双组分)纤维，例如聚酯/共聚酯纤维。使用非环境友好的原始聚合物(例如，原始聚酯)制造可商购的粘合剂纤维。然而，制造回收聚酯粘合剂纤维的尝试是不成功的。
因此，需要更加生态友好但没有过度牺牲纤维品质与性能的粘合剂纤维。
尽管讨论常规技术的某些方面有助于披露公开内容，但申请人绝不放弃这些技术方面，且认为要求保护的公开内容可涵盖本文讨论的常规技术方面中的一个或多个。
在本说明书中，在参考或讨论知识的文献、条例或项目时，此参考或讨论并非承认该知识的文献、条例或项目或其任何组合，在优先权日时，可公开获得、为公众已知、为普通技术知识的一部分或以其它方式在可适用法定条目下构成现有技术；或已知与解决同本说明书相关的任何问题的尝试有关。
发明概述
简而言之，本发明满足可在各种工业，其中包括在制造诸如隔离物之类制品中使用的回收聚酯粘合剂纤维的需求。本发明的公开内容可解决以上讨论的现有技术的问题与缺陷中的一个或多个。然而，认为本发明可证明可用于解决许多技术领域中的其他问题和缺陷。因此，要求保护的发明不应当不必要地解释为限制解决本文讨论的任何特定问题或缺陷。
本发明公开的纤维，含该纤维的制品以及纤维的制造方法的某些实施方案具有若干特征，这些特征中不是仅仅一个对它们的期望属性负责。在没有限制随后权利要求定义的纤维，制品和方法情况下，现简要讨论它们更加突出的特征。在考虑这一讨论之后，和尤其在阅读本说明书标题为“发明详述”部分之后，人们会理解与当前的现有技术相比，本文公开的各种实施方案的特征如何提供许多优点。例如，本发明纤维的实施方案提供生态友好的低熔点聚酯粘合剂纤维，它可容易地掺入到制品，例如毛絮内作为原始聚酯粘合剂纤维的绿色替代品。
在第一方面中，本发明提供一种纤维，其包括：含聚酯和熔点降低添加剂的组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，和其中该组分的熔点为70至180℃。
在第二方面中，本发明提供一种多组分纤维，其包括：含聚酯的第一组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第一组分具有熔点MP1；和含聚酯的第二组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第二组分具有熔点MP2，其中MP2小于MP1。
在第三方面中，本发明提供一种制品，其包括根据本发明第一或第二方面的纤维。在一些实施方案中，制品是隔离物(例如，毛絮，如热粘结的毛絮)。在一些实施方案中，制品是含毛絮的产品，例如睡袋，外套，运动服(active wear)，家用物品等。
在第四方面中，本发明提供制造根据本发明第一或第二方面的纤维的方法。
根据本发明各方面的下述详细说明，结合所附权利要求和附图，本发明的这些和其他特征将是显然的。
附图简述
在说明书的结论部分处在权利要求中特别清楚且明确地要求保护被视为本发明的主题。根据以下的发明详述，结合附图，将容易理解本发明公开内容的前述和其他特征，方面和优点，其中附图并不必然按照比例画出，其中：
图1描绘了本发明低熔点聚酯粘合剂纤维的实施方案的一部分。
图2A和2B描绘了在热处理之后隔离物网的实施方案，其中粘合剂纤维熔融，从而粘结该网中的其他纤维。
图3描绘了本发明粘合剂纤维的多组分实施方案的各种非限制性形态。
发明详述
在下文中将不时地参考附图中阐述的非限制性实施方案，更充分地解释本发明的方面及其某些特征、优点及细节。省略对公知材料、制造工具、处理技术等的描述，以免不必要地混淆本发明的详细公开内容。然而，应理解详细说明和具体实施例尽管指示了本发明的实施方案，但仅仅以阐述，绝不以限制性方式给出。根据本发明的公开内容，在本发明概念以其为基础的精神和/或范围内的各种取代、改进、添加和/或配置对本领域技术人员来说将是显然的。
本发明提供回收聚酯粘合剂纤维实施方案，其代表可商购粘合剂纤维的生态友好替代品。本发明的实施方案包括回收(例如消费后回收(PCR))聚酯低熔点粘合剂纤维，它有益地例如形成坚固、耐久的回收毛絮。
在一个方面中，本发明提供一种纤维，其包括：含聚酯和熔点降低添加剂的组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，和其中该组分的熔点为70至180℃。
本文中所使用的“回收聚酯”包括消费后回收(PCR)聚酯(例如回收瓶)和工业后(也称为生产后)回收聚酯(例如，回收聚酯瓶碎片/薄片和聚酯纺织品废物)。回收聚酯不同于原始聚酯，原始聚酯是尚未制成产品的最新制造的塑料。
在一些实施方案中，本发明纤维中所使用的回收聚酯是经历过熔融回收工艺和/或化学回收工艺(例如，其中聚酯被化学断裂，然后再聚合成聚酯)的聚酯。
在一些实施方案中，回收聚酯在美国专利公布No.20030096882中描述的回收聚酯树脂。
在Polyester Fiber Production Using Virgin and Recycled PET,Fibers andPolymers，2014年3月中描述了原始聚酯和某些回收聚酯实施方案之间的一些区别。在一些实施方案中，本发明中所使用的回收聚酯包括在参考文献中讨论的回收聚酯的实施方案。
在一些实施方案中，回收聚酯具有不同于原始聚酯的一种或多种机械性能。机械性能包括，但不限于拉伸强度，断裂应力，断裂伸长率，和杨氏模量。
在一些非限制性实施方案中，回收聚酯的拉伸强度高于原始聚酯。回收聚酯可具有一个范围的拉伸强度。在一些实施方案中，回收聚酯的拉伸强度大于130kg/cm2，大于140kg/cm2，大于150kg/cm2，大于160kg/cm2，大于170kg/cm2，大于180kg/cm2，大于190kg/cm2或大于200kg/cm2。在一些实施方案中，回收聚酯的拉伸强度为130kg/cm2至250kg/cm2(例如，130，131，132，133，134，135，136，137，138，139，140，141，142，143，144，145，146，147，148，149，150，151，152，153，154，155，156，157，158，159，160，161，162，163，164，165，166，167，168，169，170，171，172，173，174，175，176，177，178，179，180，181，182，183，184，185，186，187，188，189，190，191，192，193，194，195，196，197，198，199，200，201，202，203，204，205，206，207，208，209，210，211，212，213，214，215，216，217，218，219，220，221，222，223，224，225，226，227，228，229，230，231，232，233，234，235，236，237，238，239，240，241，242，243，244，245，246，247，248，249或250kg/cm2)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围(例如，140至230kg/cm2，200至230kg/cm2等)。
在一些非限制性实施方案中，回收聚酯的断裂应力低于原始聚酯。回收聚酯可具有一个范围的断裂应力值。在一些实施方案中，回收聚酯的断裂应力小于90kg/cm2，小于80kg/cm2，小于70kg/cm2，小于60kg/cm2或小于50kg/cm2。在一些实施方案中，回收聚酯的断裂应力为30kg/cm2至90kg/cm2(例如，30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48，49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89或90kg/cm2)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围(例如，35至83kg/cm2，35至75kg/cm2，38至50kg/cm2等)。
在一些非限制性实施方案中，回收聚酯的断裂伸长率低于原始聚酯。回收聚酯可具有一个范围的断裂伸长率。在一些实施方案中，回收聚酯的断裂伸长率小于8％，或小于7％，或小于6％。在一些实施方案中，回收聚酯的断裂伸长率为4至8％(例如，4.0，4.1，4.2，4.3，4.4，4.5，4.6，4.7，4.8，4.9，5.0，5.1，5.2，5.3，5.4，5.5，5.6，5.7，5.8，5.9，6.0，6.1，6.2，6.3，6.4，6.5，6.6，6.7，6.8，6.9，7.0，7.1，7.2，7.3，7.4，7.5，7.6，7.7，7.8，7.9或8.0％)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围(例如，4.5至7.5％，4.5至6％等)。
在一些非限制性实施方案中，回收聚酯的杨氏模量大于原始聚酯。回收聚酯可具有一个范围的杨氏模量值。在一些实施方案中，回收聚酯的杨氏模量大于5000kg/cm2，大于6000kg/cm2，大于7000kg/cm2，大于8000kg/cm2，大于9000kg/cm2或大于10000kg/cm2。在一些实施方案中，回收聚酯的杨氏模量为5000kg/cm2至12000kg/cm2(例如，5000，5100，5200，5300，5400，5500，5600，5700，5800，5900，6000，6100，6200，6300，6400，6500，6600，6700，6800，6900，7000，7100，7200，7300，7400，7500，7600，7700，7800，7900，8000，8100，8200，8300，8400，8500，8600，8700，8800，8900，9000，9100，9200，9300，9400，9500，9600，9700，9800，9900，10000，10100，10200，10300，10400，10500，10600，10700，10800，10900，11000，11500或12000kg/cm2)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围(例如，5500至11000kg/cm2，6000至11000kg/cm2，7000至11000kg/cm2等)。
在一些实施方案中，回收聚酯符合食品与药品监督管理局(FDA)关于在食品接触制品中使用回收塑料材料的推荐标准，正如在“Guidance for Industry:Use of RecycledPlastics in Food Packaging(Chemistry Considerations)”(2006年8月)中阐明的。在其他实施方案中，在本发明纤维中所使用的回收聚酯不符合FDA关于在食品接触制品中使用回收塑料材料的推荐标准，正如在“Guidance for Industry:Use of Recycled Plasticsin Food Packaging(Chemistry Considerations)”(2006年8月)中阐明的。这可能是，例如在其他工业中可接受的聚酯内的污染物水平所致。
在一些实施方案中，回收聚酯包括一种或多种污染物。在一些实施方案中，一种或多种污染物来自于回收工艺。在一些实施方案中，一种或多种污染物包括氧清除剂，再加热强化剂，在最初的产品(例如，容器)中使用的其他添加剂，外来物质(例如，其他聚合物/塑料，玻璃，沙子和/或金属)的小片(例如，微小片)。在各种实施方案中，这种污染物结合在回收聚乙烯内且没有产生危险。
在一些实施方案中，回收聚酯包括小于或等于5重量％(wt％)污染物，或者小于或等于4，3，2，1，或0.5wt％污染物。在一些实施方案中，回收聚酯包括0至5wt％污染物(例如，0，0.01，0.02，0.03，0.04，0.05，0.06，0.07，0.08，0.09，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0，2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7，2.8，2.9，3.0，3.1，3.2，3.3，3.4，3.5，3.6，3.7，3.8，3.9，4.0，4.1，4.2，4.3，4.4，4.5，4.6，4.7，4.8，4.9或5.0wt％)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
在一些实施方案中，聚酯纤维包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，聚聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)，聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚-1,4-亚环己基二亚甲基(PCDT)和对苯二甲酸酯共聚酯中的一种或多种，其中至少85摩尔％的酯单元为对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯单元。在特定实施方案中，纤维包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
在一些实施方案中，回收聚酯具有与在WO 2014146582中描述的共同的性能。在一些实施方案中，回收聚酯不同于WO 2014146582中描述的性能(例如，具有不同于该参考文献中描述的那些性能)。
熔点降低添加剂是降低聚酯(例如，PET)熔点的添加剂。熔点降低添加剂可以是降低聚酯熔点的任何本领域已知的添加剂。在一些实施方案中，熔点降低添加剂是二元醇(例如，烷基二元醇，例如乙二醇，丙二醇，新戊二醇，己二醇，丁二醇，聚乙二醇等)。在一些实施方案中，回收聚酯借助二元醇改性来进行改性。在一些实施方案中，熔点降低添加剂是通过用间苯二甲酸交换一定百分比对苯二甲酸而改性聚酯的成分。在一些实施方案中，这种方法通过略微地改性PET聚酯链而产生具有较低熔点的共聚酯(例如，PET)。在一些实施方案中，熔点降低添加剂包括增塑剂，该增塑剂当在制造工艺过程中添加时，改性聚合物链以调节聚合物属性为较低的熔点。在一些实施方案中，熔点降低添加剂包括多官能化合物，例如具有独立地选自羟基(-OH)，羧基(-COOH)和羧甲基(-COOMe)中两个或更多个末端官能团的化合物，其中该化合物可被进一步任选取代。在一些实施方案中，熔点降低添加剂包括间苯二甲酸二甲酯或二醇(例如，脂肪酸二醇，二聚体二醇，烃二醇，烷基二醇，例如2-甲基-1,3-丙二醇等)。
在一些实施方案中，熔点降低添加剂和聚酯(例如，回收聚酯)存在于混合物(例如，均相混合物)内，但彼此没有反应以改性聚酯链。
在本发明纤维的一些实施方案中，至少80wt％聚酯是回收聚酯，例如至少80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99，99.5，99.6，99.7，99.8或99.9wt％回收聚酯。在一些实施方案中，100wt％在纤维内的聚酯是回收聚酯。
本发明纤维包括低熔点聚酯纤维，其熔点为70至180℃(例如，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99，100，101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112，113，114，115，116，117，118，119，120，121，122，123，124，125，126，127，128，129，130，131，132，133，134，135，136，137，138，139，140，141，142，143，144，145，146，147，148，149，150，151，152，153，154，155，156，157，158，159，160，161，162，163，164，165，166，167，168，169，170，171，172，173，174，175，176，177，178，179或180℃)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
图1描绘了本发明聚酯粘合剂纤维10的实施方案的一部分。在图1中，X是纤维10的截面。纤维10由单一组分制造(即纤维10是单组分纤维)，其包括100％的PCR PET。当在毛絮隔离物中使用时，粘合剂纤维通过紧密地整合到隔离物网内起作用。一旦隔离物或网在所需的厚度下(例如通过交叉重叠，垂直重叠或气流成网而建立)，典型地例如通过穿过烘箱，加热隔离物/网。在加热过程中，粘合剂纤维或它的至少一部分熔融并粘附到隔离物内的其他纤维上。图2A和2B分别描绘了隔离物网20和22，其中粘合剂纤维10熔融到粘合剂纤维10′内，从而粘结该网20和22的其他纤维。
在一些实施方案中，本发明的纤维是单组分纤维，这意味着纤维含有具有相同性能的单一材料。在其他实施方案中，纤维是具有两种或更多种(例如，2，3，4等)不同组分(例如，双组分，三组分等)纤维的多组分纤维。图3描绘了本发明粘合剂纤维中多组分实施方案的各种非限制性形态。
旦尼尔是定义为9000米纤维或纱线以克计重量的度量单位。它是规定纤维或纱线的重量(或大小)的常见方式。例如，为1.0旦尼尔的聚酯纤维的直径典型地为大约10微米。微旦尼尔纤维为具有1.0或以下的旦尼尔的纤维，而巨旦尼尔纤维具有大于1.0的旦尼尔。
在一些实施方案中，本发明的粘合剂纤维具有1.0至6.0旦尼尔的旦尼尔(例如，1.0，1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0，2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，2.6，2.7，2.8，2.9，3.0，3.1，3.2，3.3，3.4，3.5，3.6，3.7，3.8，3.9，4.0，4.1，4.2，4.3，4.4，4.5，4.6，4.7，4.8，4.9，5.0，5.1，5.2，5.3，5.4，5.5，5.6，5.7，5.8，5.9或6.0旦尼尔)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围(例如，1.0至3.0旦尼尔，1.5至2.5旦尼尔等)。
在一些实施方案中，本发明纤维是短切纤维(即具有标准化长度的纤维)。例如，在一些实施方案中，本发明纤维是长度为5至120mm的短切纤维(例如，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48，49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99，100，101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112，113，114，115，116，117，118，119或120mm)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围(例如，12至90mm，40至60mm等)。在一些实施方案中，本发明提供多根聚酯粘合剂短切纤维。
在第二方面中，本发明提供一种多组分纤维，其包括：含聚酯的第一组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第一组分具有熔点MP1；和含聚酯的第二组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第二组分具有熔点MP2，其中MP2小于MP1。
对比来说，熔点为MP2的组分可被视为低熔点聚酯。
根据本发明第二方面的纤维被本发明第一方面涵盖且享有与本发明第一方面共同的性能与实施方案。同样地，在一些实施方案中，本发明第一方面的组分享有本发明第二方面的第二组分的性能与特征。
在一些实施方案中，第二组分包括聚酯和熔点降低添加剂，如上所述。
在一些实施方案中，相对于第二组分，熔点降低添加剂和聚酯存在于混合物内，但彼此并不反应以改性聚酯链。
在一些实施方案中，第二组分包括用间苯二甲酸替代一定百分比对苯二甲酸的改性聚酯。
在一些实施方案中，第一和/或第二组分包括至少85wt％聚酯(例如，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99或100wt％聚酯)。
在一些实施方案中，在第一和/或第二组分内的聚酯是至少70wt％回收聚酯。例如，在一些实施方案中，在第一和/或第二组分内的聚酯是70至100wt％回收聚酯(例如，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99或100wt％回收聚酯)(例如，PCR，工业后回收聚酯或其组合)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
在一些实施方案中，MP1为220至270℃(例如，220，221，222，223，224，225，226，227，228，229，230，231，232，233，234，235，236，237，238，239，240，241，242，243，244，245，246，247，248，249，250，251，252，253，254，255，256，257，258，259，260，261，262，263，264，265，266，267，268，269或270℃)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
在一些实施方案中，MP2为70至180℃(例如，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99，100，101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112，113，114，115，116，117，118，119，120，121，122，123，124，125，126，127，128，129，130，131，132，133，134，135，136，137，138，139，140，141，142，143，144，145，146，147，148，149，150，151，152，153，154，155，156，157，158，159，160，161，162，163，164，165，166，167，168，169，170，171，172，173，174，175，176，177，178，179或180℃)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
在一些实施方案中，多组分纤维具有选自下述中的构造：核-鞘，其中核包括第一组分和鞘包括第二组分；海岛，其中岛包括第一组分和海包括第二组分；肩并肩，其中第一组分与第二组分相邻；可分割馅饼，其具有含第一组分的段，和含第二组分的其他段；或空中心馅饼，其具有含第一组分的段和含第二组分的其他段，该纤维具有空的中心。
在一些实施方案中，多组分纤维包括20至90wt％第一组分(例如，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48，49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89或90wt％)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
在一些实施方案中，多组分纤维包括10至80wt％第二组分(例如，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48，49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79或80wt％)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
本发明的粘合剂纤维可以是卷曲或未卷曲的。各种卷曲，其中包括螺旋(例如，螺旋形)和标准卷曲是本领域已知的。本发明的纤维可具有任何所需的卷曲。
在第三方面中，本发明提供含根据本发明第一或第二方面的纤维的制品。在一些实施方案中，制品是隔离物(例如，毛絮，例如热粘结的毛絮)。在一些实施方案中，制品是含毛絮的产品，例如睡袋，外套，运动服，家用物品等。
将本发明的制品，在一些实施方案中，热处理以便熔融所有或一部分的粘合剂纤维，进而形成粘合的网类型毛絮。本领域技术人员会理解，在这种实施方案中，尽管“粘合剂纤维”被引用包括在毛絮内，所述纤维可以是全部或部分熔融的纤维，这与它们的最初预热处理形式的粘合剂纤维相反。
在一些实施方案中，含本发明回收聚酯粘合剂纤维的毛絮(或其他制品)另外包括天然和/或其他合成纤维。
许多合成纤维是本领域已知的，且可本发明中使用任何所需的合成纤维。确实，不同纤维具有不同性能，并将它们自身导向不同应用中的有利用途。这一信息很好地在本领域技术人员的认知内。尽管可本发明中使用宽范围的合成纤维，但在一些实施方案中，额外的合成纤维选自聚酰胺，聚酯，聚丙烯，聚乳酸(PLA)，聚(丙烯酸丁酯)(PBA)，丙烯酸类，丙烯酸酯，醋酸酯，聚烯烃，尼龙，人造丝，莱赛尔纤维，芳族聚酰胺纤维，氨纶纤维，粘胶丝，和莫代尔纤维及其组合。在一些实施方案中，包括天然纤维，例如选自羊毛，棉，天丝(tencel)，木棉(从木棉树的种子中获得的棉状绒毛，它在使用之前可任选地进一步加工)，亚麻，动物毛发，蚕丝，和绒(例如，鸭或鹅绒)中的一种或多种成员。
在一些实施方案中，本发明提供含本发明聚酯粘合剂纤维的毛絮。在一些实施方案中，毛絮的厚度为1mm至160mm(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48，49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99，100，101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112，113，114，115，116，117，118，119，120，121，122，123，124，125，126，127，128，129，130，131，132，133，134，135，136，137，138，139，140，141，142，143，144，145，146，147，148，149，150，151，152，153，154，155，156，157，158，159或160mm)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。在一些实施方案中，厚度小于或等于40mm，例如，2至40mm。在一些非限制性实施方案中，毛絮的密度为1至10kg/m3(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9或10kg/m3)，其中包括在其内的任何和所有范围以及子范围。
在第四方面中，本发明提供根据本发明第一或第二方面的纤维的制造方法。
在一些实施方案中，例如，相对于本发明的第一方面的一些实施方案，本发明的方法包括挤出用于该组分的组分材料，和在存在一种或多种额外组分的情况下，挤出用于一种或多种额外组分的组分材料，将组分材料，和若存在的话，一种或多种额外组分材料进料到聚合物分配系统内，并从纺丝头中挤出组分材料和若存在的话，一种或多种额外组分材料。
在一些实施方案中，例如，相对于本发明第二方面的一些实施方案，本发明方法包括独立地挤出第一组分材料和第二组分材料，将第一组分材料和第二组分材料进料到聚合物分配系统内，并从纺丝头中挤出第一组分材料和第二组分材料。
在一些实施方案中，通过反应性挤出来制造本发明纤维。
反应性挤出是一种加工技术，它牵涉混合所需组分(例如，单体，聚合物，偶联剂(它们也可称为扩链剂，且通过与聚合物链内的端基反应用于连接分隔的聚合物链)，添加剂等)并在挤出机内加工它们以进行各类反应(例如，聚合)。该技术可用于改性聚合物材料(例如，聚合物)的性质与性能。在一些实施方案中，反应性挤出是一种连续方法。例如，在Alzahrani,M.,Thesis:“Modification of Recycled Poly(ethylene terephthalate)forFDM 3D-Printing Applications”,Waterloo,Ontario，加拿大，2017,Awaja,F.等人，Recycling of PET,European Polymer Journal(2005)，和Mohs in等人，“ReactiveExtrusion of Polyethylene Terephthalate Waste and Investigation of ItsThermal and Mechanical Properties after Treatment”,Hindawi,InternationalJournal of Chemical Engineering(2017)中描述了反应性挤出方法的实施方案。
在一些实施方案中，在下述条目中描述了本发明。
条目
1.一种多组分纤维，其包括：含聚酯的第一组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第一组分具有熔点MP1；和含聚酯的第二组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第二组分具有熔点MP2，其中MP2小于或等于MP1。
2.根据条目1的多组分纤维，其中第二组分包括聚酯和熔点降低添加剂。
3.根据条目2的多组分纤维，其中熔点降低添加剂是二元醇。
4.根据条目2或3的多组分纤维，其中相对于第二组分，熔点降低添加剂和聚酯存在于混合物内，但彼此未反应以改性聚酯链。
5.根据条目1的多组分纤维，其中第二组分包括用间苯二甲酸替代一定百分比对苯二甲酸的改性聚酯。
6.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中第二组分包括增塑剂。
7.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中第一组分包括至少85wt％聚酯。
8.根据条目7的多组分纤维，其中第一组分内的聚酯是100％回收聚酯。
9.根据条目8的多组分纤维，其中第一组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
10.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中第二组分包括至少70wt％聚酯。
11.根据条目10的多组分纤维，其中在第二组分内的聚酯是100％回收聚酯。
12.根据条目11的多组分纤维，其中在第二组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
13.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中MP1为220至270℃。
14.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中MP2为70至180℃。
15.根据前述条目任一项的多组分纤维，其具有选自下述的构造：核-鞘，其中核包括第一组分和鞘包括第二组分；海岛，其中岛包括第一组分和海包括第二组分；肩并肩，其中第一组分与第二组分相邻；可分割馅饼，其具有含第一组分的段，和含第二组分的其他段；或空中心馅饼，其具有含第一组分的段和含第二组分的其他段，该纤维具有空的中心。
16.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中纤维具有1.0至6.0旦尼尔的旦尼尔。
17.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中纤维的长度为12mm至90mm。
18.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中纤维包括20至90wt％的第一组分。
19.根据前述条目任一项的多组分纤维，其中纤维包括10至80wt％的第二组分。
20.根据前述条目任一项的多组分纤维的制造方法，该方法包括独立地挤出第一组分材料和第二组分材料，将第一组分材料和第二组分材料进料到聚合物分配系统内，并从纺丝头中挤出第一组分材料和第二组分材料。
21.一种纤维，其包括：含聚酯和熔点降低添加剂的组分，其中至少80wt％的聚酯是回收聚酯，和其中该组分的熔点为70至180℃。
22.根据条目21的纤维，其中纤维是单一组分纤维。
23.根据条目21或条目22的纤维，其中熔点降低添加剂是二元醇。
24.根据条目21至23任何一项的纤维，其中熔点降低添加剂和聚酯存在于混合物内，但彼此未反应以改性聚酯链。
25.根据条目21的纤维，其中该组分包括用间苯二甲酸替代一定百分比对苯二甲酸的改性聚酯。
26.根据条目21至25任何一项的纤维，其中该组分包括增塑剂。
27.根据条目21至26任何一项的纤维，其中该组分包括至少85wt％聚酯。
28.根据条目27的纤维，其中在该组分内的聚酯是100％回收聚酯。
29.根据条目28的纤维，其中在该组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
30.根据条目21至29任何一项的纤维，其包括额外组分，额外组分包含至少70wt％聚酯。
31.根据条目30的纤维，其中在额外组分内的聚酯是100％回收聚酯。
32.根据条目31的纤维，其中在额外组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
33.根据条目21至32任何一项的纤维，其中额外组分的熔点是220至270℃。
34.根据条目21或23至33任何一项的纤维，其中该纤维是含该组分和额外组分的多组分纤维，额外组分的熔点高于该组分，其中该纤维具有选自下述中的构造：核-鞘，其中核包括额外组分和鞘包括该组分；海岛，其中岛包括额外组分和海包括该组分；肩并肩，其中额外组分与该组分相邻；可分割馅饼，其具有含额外组分的段，和含该组分的其他段；或空中心馅饼，其具有含额外组分的段和含该组分的其他段，该纤维具有空的中心。
35.根据条目21至34任何一项的纤维，其中纤维具有1.0至6.0旦尼尔的旦尼尔。
36.根据条目21至35任何一项的纤维，其中纤维的长度为12mm至90mm。
37.根据条目21至36任何一项的纤维的制造方法，该方法包括挤出用于该组分的组分材料，和在存在一种或多种额外组分的情况下，挤出用于一种或多种额外组分的组分材料，将组分材料，和若存在的话，一种或多种额外组分材料进料到聚合物分配系统内，和从纺丝头中挤出组分材料，和若存在的话，一种或多种额外的组分材料。
38.一种毛絮，其包括条目1-19或21-36任何一项的纤维。
39.根据条目38的毛絮，其中毛絮是热粘结的毛絮。
40.一种制品，其包括条目1-19或21-36任何一项的纤维，或者条目38或条目39的毛絮。
本文中所使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的且并不意欲限制本发明。除非上下文另外清楚地指示，否则如本文所使用的单数形式“一(a/an)”及“该(the)”意欲也包括复数形式。将进一步理解，术语“包含(comprise)”(及包含(comprise)的任何形式，诸如“包含(comprises)”及“包含(comprising)”)、“具有(have)”(及具有(have)的任何形式，诸如“具有(has)”及“具有(having)”)、“包括(include)”(及包括(include)的任何形式，诸如“包括(includes)”及“包括(including)”)、“含有(contain)”(及含有(contain)的任何形式，诸如“含有(contains)”及“含有(containing)”)及其任何其它语法变化形式为开放式连接动词。结果，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个步骤或要素的方法或制品拥有一个或多个步骤或要素，但不限于仅拥有这些中的一个或多个步骤或要素。同样地，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个特征的方法的步骤或制品的要素拥有这些中的一个或多个特征，但不限于仅拥有这些中的一个或多个特征。
本文中所使用的术语“包含”、“具有”、“包括”、“含有”及其其它语法变化形式涵盖术语“由……组成”及“基本上由……组成”。
词组“基本上由……组成”或其语法变化形式当在本文中使用时将被视为指定所陈述特征、整数、步骤或组件，但不排除添加一个或多个额外特征、整数、步骤、组件或其群组，但仅当额外特征、整数、步骤、组件或其群组并不实质上改变所主张组合物或方法的基本及新颖特性时。
在本说明书中引用的所有公开文献在本文中以引用的方式引入，如同各个别公开文献经特定且个别地指示为如同充分阐明般地以引用的方式引入本文中。
除非另有明确指示，否则通过参考引入的主题将不视为对任何权利要求限制的替代。
在贯穿本说明书提及一个或多个范围的情况下，各范围意欲为用于呈现信息的简写格式，其中将该范围理解为涵盖在该范围内的各离散点，如同其在本文中经充分阐明。
虽然已在本文中描述及描绘本发明的若干方面和实施方案，但替代性方面和实施方案可受到本领域技术人员影响以实现相同目标。因此，本发明公开内容及随附权利要求意欲涵盖如在本发明的真实精神和范围内的所有这些另外和替代性方面及实施方案。

Claims (40)

1.一种多组分纤维，其包括：含聚酯的第一组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第一组分具有熔点MP1；和含聚酯的第二组分，其中至少80wt％聚酯是回收聚酯，第二组分具有熔点MP2，其中MP2小于或等于MP1。
2.根据权利要求1所述的多组分纤维，其中第二组分包括聚酯和熔点降低添加剂。
3.根据权利要求2所述的多组分纤维，其中熔点降低添加剂是二元醇。
4.根据权利要求2所述的多组分纤维，其中相对于第二组分，熔点降低添加剂和聚酯存在于混合物内，但彼此未反应以改性聚酯链。
5.根据权利要求1所述的多组分纤维，其中第二组分包括用间苯二甲酸替代一定百分比对苯二甲酸的改性聚酯。
6.根据前述权利要求任一项所述的多组分纤维，其中第二组分包括增塑剂。
7.根据权利要求1所述的多组分纤维，其中第一组分包括至少85wt％聚酯。
8.根据权利要求7所述的多组分纤维，其中第一组分内的聚酯是100％回收聚酯。
9.根据权利要求8所述的多组分纤维，其中第一组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
10.根据权利要求1所述的多组分纤维，其中第二组分包括至少70wt％聚酯。
11.根据权利要求10所述的多组分纤维，其中在第二组分内的聚酯是100％回收聚酯。
12.根据权利要求11所述的多组分纤维，其中在第二组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
13.根据权利要求1所述的多组分纤维，其中MP1为220至270℃。
14.根据权利要求13所述的多组分纤维，其中MP2为70至180℃。
15.根据权利要求1-5或7-14任一项所述的多组分纤维，其具有选自下述的构造：核-鞘，其中核包括第一组分和鞘包括第二组分；海岛，其中岛包括第一组分和海包括第二组分；肩并肩，其中第一组分与第二组分相邻；可分割馅饼，其具有含第一组分的段，和含第二组分的其他段；或空中心馅饼，其具有含第一组分的段和含第二组分的其他段，该纤维具有空的中心。
16.根据权利要求1-5或7-14任一项所述的多组分纤维，其中纤维具有1.0至6.0旦尼尔的旦尼尔。
17.根据权利要求1-5或7-14任一项所述的多组分纤维，其中纤维的长度为12mm至90mm。
18.根据权利要求1-5或7-14任一项所述的多组分纤维，其中纤维包括20至90wt％的第一组分。
19.根据权利要求1-5或7-14任一项所述的多组分纤维，其中纤维包括10至80wt％的第二组分。
20.根据权利要求1-5或7-14任一项所述的多组分纤维的制造方法，该方法包括独立地挤出第一组分材料和第二组分材料，将第一组分材料和第二组分材料进料到聚合物分配系统内，并从纺丝头中挤出第一组分材料和第二组分材料。
21.一种纤维，其包括：含聚酯和熔点降低添加剂的组分，其中至少80wt％的聚酯是回收聚酯，和其中该组分的熔点为70至180℃。
22.根据权利要求21所述的纤维，其中纤维是单一组分纤维。
23.根据权利要求21所述的纤维，其中熔点降低添加剂是二元醇。
24.根据权利要求21至23任一项所述的纤维，其中熔点降低添加剂和聚酯存在于混合物内，但彼此未反应以改性聚酯链。
25.根据权利要求21所述的纤维，其中该组分包括用间苯二甲酸替代一定百分比对苯二甲酸的改性聚酯。
26.根据权利要求21所述的纤维，其中该组分包括增塑剂。
27.根据权利要求21所述的纤维，其中该组分包括至少85wt％聚酯。
28.根据权利要求27所述的纤维，其中在该组分内的聚酯是100％回收聚酯。
29.根据权利要求28所述的纤维，其中在该组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
30.根据权利要求21所述的纤维，其包括额外组分，额外组分包含至少70wt％聚酯。
31.根据权利要求30所述的纤维，其中在额外组分内的聚酯是100％回收聚酯。
32.根据权利要求31所述的纤维，其中在额外组分内的聚酯是100％消费后回收聚酯。
33.根据权利要求21所述的纤维，其中额外组分的熔点是220至270℃。
34.根据权利要求21所述的纤维，其中该纤维是含该组分和额外组分的多组分纤维，额外组分的熔点高于该组分，其中该纤维具有选自下述中的构造：核-鞘，其中核包括额外组分和鞘包括该组分；海岛，其中岛包括额外组分和海包括该组分；肩并肩，其中额外组分与该组分相邻；可分割馅饼，其具有含额外组分的段，和含该组分的其他段；或空中心馅饼，其具有含额外组分的段和含该组分的其他段，该纤维具有空的中心。
35.根据权利要求21所述的纤维，其中纤维具有1.0至6.0旦尼尔的旦尼尔。
36.根据权利要求21所述的纤维，其中纤维的长度为12mm至90mm。
37.根据权利要求21所述的纤维的制造方法，该方法包括挤出用于该组分的组分材料，和在存在一种或多种额外组分的情况下，挤出用于一种或多种额外组分的组分材料，将组分材料，和若存在的话，一种或多种额外组分材料进料到聚合物分配系统内，和从纺丝头中挤出组分材料，和若存在的话，一种或多种额外的组分材料。
38.一种毛絮，其包括权利要求1或权利要求21的纤维。
39.根据权利要求38所述的毛絮，其中毛絮是热粘结的毛絮。
40.一种制品，其包括权利要求1或权利要求21的纤维。
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