CN114008259A - 用于单位剂量包装的非织造水分散性制品 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种非织造网状物,所述非织造网状物包括多种纤维,所述多种纤维包括纤维形成材料的掺合物,所述纤维形成材料的掺合物包括第一聚乙烯醇聚合物。所述纤维形成材料的掺合物进一步包含第二聚乙烯醇聚合物或者不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉。所述非织造网状物可以是水分散性的、任选地水溶性的和/或可冲散的。本公开进一步提供一种包括根据本公开的非织造网状物的贮袋,所述非织造网状物包括多种纤维。在一些实施例中,水分散性贮袋可以包括包含水溶性膜和本公开的非织造网状物的层压材料。

Description

用于单位剂量包装的非织造水分散性制品
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2019年4月24日提交的美国临时专利申请序列号62/838,282和2019年9月30日提交的美国临时专利申请序列号62/908,287的权益,其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及非织造水分散性制品(nonwoven water dispersiblearticles)。更具体地,本公开涉及包含水溶性纤维的非织造水分散性制品和包含所述制品的单位剂量包装(unit dose packaging)。
背景技术
水溶性聚合物膜通常用作包装材料,以简化待输送材料的分散、灌注、溶解和定量给料。例如,由水溶性膜制成的贮袋通常用于包装家用护理组合物,例如衣物和餐具洗涤剂。消费者可以直接将袋装组合物添加到混合容器(例如桶、水槽或洗衣机)中。有利的是,这提供了精确的剂量,同时消除了消费者测量组合物的需要。袋装组合物还可以(i)减少与从容器中分配类似组合物(例如从瓶中倒出洗衣液)相关的混乱,(ii)减少与从容器中分配类似组合物(例如从瓶中倒出洗衣液)相关的浪费,和/或(iii)提供与分配可能对人有害的化学品(例如农业化学品或未稀释的池清洁化学品)相关的更安全的分配选项。总之,可溶性预先测量的聚合物膜贮袋为消费者在各种应用中的使用提供了便利。
用于制造目前市售贮袋的一些水溶性聚合物膜可能与贮袋组分(如洗涤剂)或环境水分相互作用,这会影响贮袋的性能,例如,当与其中的内容物接触时,膜的溶解度可能随着时间的推移而降低,导致洗涤后残留不期望的残留物和/或膜的机械性能可能随着时间的推移而劣化。在另一种类型的问题中,由水溶性聚合物制备的水溶性膜可能粘在加工设备和/或其它水溶性膜上。当膜被制成贮袋并且贮袋被一起储存在二次包装中时,此类问题尤其可能出现。此外,一些目前市售的由水溶性聚合物膜制成的贮袋在由消费者处理时具有令人不快的类似橡胶或塑料的感觉。在另一种类型的问题中,当将水溶性贮袋提供给例如散装水时,水溶性贮袋可以以提供内容物的局部浓集的方式释放内容物,而不是在整个散装溶液中提供更均匀的内容物分布。
因此,在本领域中需要一种水分散性包装,其易于处理,快速释放贮袋内容物以提供更均匀的分布,其在与贮袋内容物接触储存后可以保持水溶性,同时具有降低的粘附到其它水溶性包装上的趋势。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种非织造网状物(nonwoven web),所述网状物具有多种纤维,其中所述多种纤维包含第一纤维,所述第一纤维包含纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料包括第一聚乙烯醇纤维形成材料和第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者所述纤维形成材料的混合物不包括羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)或淀粉。所述聚乙烯醇纤维形成材料可以包括聚乙烯醇均聚物和/或聚乙烯醇共聚物。在实施例中,所述非织造网状物是水分散性的。在实施例中,所述非织造网状物是水溶性的。在实施例中,所述非织造网状物是可冲散的。在实施例中,所述非织造网状物的所述第一纤维通过湿冷凝胶纺丝工艺制备。
本公开的另一个方面提供了一种多层非织造网状物,所述多层非织造网状物包含根据本公开的第一非织造网状物。在实施例中,所述多层非织造网状物包含根据本公开的第二非织造网状物。在实施例中,所述多层非织造网状物包括层压材料形式的所述第一非织造网状物和所述第二非织造网状物。在实施例中,所述多层非织造网状物包含被层压到所述第一非织造网状物上的膜,任选地水溶性膜。在实施例中,所述多层非织造网状物是水分散性的。在实施例中,所述多层非织造网状物是水溶性的。在实施例中,所述多层非织造网状物是可冲散的。
本公开的另一个方面提供了一种纤维,所述纤维包括纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包括第一聚乙烯醇聚合物和第二聚乙烯醇聚合物,或者所述纤维形成材料的混合物不包括CMC、HPMC或淀粉。所述聚乙烯醇纤维形成材料可以包括聚乙烯醇均聚物和/或聚乙烯醇共聚物。在实施例中,所述纤维是水分散性的。在实施例中,所述纤维是水溶性的。在实施例中,所述纤维是可冲散的。
本公开的另一个方面提供了一种包含本公开的多种纤维的非织造网状物。在实施例中,所述非织造网状物是水分散性的。在实施例中,所述非织造网状物是水溶性的。在实施例中,所述非织造网状物是可冲散的。
本公开的另一个方面提供了一种多层非织造网状物,所述多层非织造网状物包括有本公开的包括多种纤维的第一层非织造网状物。在实施例中,所述多层非织造网状物是水分散性的。在实施例中,所述多层非织造网状物是水溶性的。在实施例中,所述多层非织造网状物是可冲散的。
本公开的另一个方面提供了贮袋,所述贮袋包含贮袋形式的本公开的非织造网状物或本公开的多层非织造网状物。在实施例中,所述贮袋是水分散性的。在实施例中,所述贮袋是水溶性的。在实施例中,所述贮袋是可冲散的。
本公开的另一个方面提供了一种密封制品,所述密封制品包含本公开的贮袋。在实施例中,所述密封制品包括封装在内部袋容积中的组合物。
本公开的另一个方面提供了一种制备根据本公开的密封制品的方法,所述方法包括将本公开的非织造网状物形成为贮袋的形式,用待封装在其中的组合物填充所述贮袋,以及密封所述贮袋以形成密封制品。
本公开的另一个方面提供了一种使用湿冷凝胶纺丝工艺制备本公开的纤维的方法,所述湿冷凝胶纺丝工艺包括以下步骤:a)将纤维形成材料溶解在溶液中以形成聚合物混合物,b)通过纺丝喷嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物,c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴,d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸,以及e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供纤维。
本公开的另一个方面提供了一种控制贮袋或小包的手感的方法,所述方法包含由水分散性非织造网状物制备贮袋或小包,其中所述水分散性非织造网状物包含多种水溶性纤维,所述水溶性纤维包含水溶性纤维形成材料。
通过阅读下面的详细描述,另外的方面和优点对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。尽管纤维、非织造网状物、贮袋、密封制品及其制造方法可有各种形式的实施例,但下文的描述包括具体实施例,应当理解,本公开是说明性的,并且不旨在将本发明限制于本文所述的具体实施例。
附图说明
图1A是实例的样品1的显微图像。
图1B是实例的样品2的显微图像。
图1C是实例的样品3的显微图像。
图1D是实例的样品5的显微图像。
图1E是实例的样品6的显微图像。
图1F是实例的样品4的显微图像。
图2是用于制备本公开的水溶性纤维的代表性工艺的图。
图3是在本文所述的液体释放测试中使用的金属丝框架笼(显示为顶部打开,以更好地说明容纳在其中的水溶性贮袋)的图示。
图4示出了用于执行液体释放测试的设备,包括搁置在台架(stand)上的烧杯,所述台架固持用于将笼降低到烧杯中的杆,所述杆可通过带有固定螺钉(未示出)的套环(collar)固定。
图5A是本公开的具有1的柔软度等级的非织造网状物的显微照片图像。
图5B是本公开的具有5的柔软度等级的非织造网状物的显微照片图像。
具体实施方式
本文提供了包含多种纤维的非织造网状物,其中多种纤维包括由纤维形成材料的混合物制备的第一纤维。纤维形成材料的混合物可以包括a)第一聚乙烯醇纤维形成材料和第二聚乙烯醇纤维形成材料,或b)第一聚乙烯醇纤维形成材料和不是羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)或淀粉的第二纤维形成材料。在一些实施例中,多种水溶性纤维包括一或多种聚乙烯醇纤维形成材料和/或聚乙烯吡咯烷酮纤维形成材料。任选地,非织造网状物包括由水不溶性纤维形成材料制备的纤维。通常,非织造网状物是水分散性的。任选地,非织造网状物可以是水溶性的。任选地,非织造网状物可以是可冲散的。
水分散性非织造网状物和由其制成的贮袋可以提供优于水溶性膜和贮袋的一或多个优点,例如,对使用者或消费者的改善的手感(例如,类似布的手感而不是类似橡胶或塑料的手感),减少的贮袋与贮袋之间的粘连(例如,减少了贮袋在贮袋生产期间或在二次包装中粘连在一起的可能性,减少了贮袋分离时破裂的可能性),降低的摩擦系数(例如,降低粘附到加工设备上的可能性和/或改善跟随模具形状的能力)、增加的热收缩或水收缩、增加的对包装在非织造网状物中的苛刻化学品的耐化学性、在较高湿度和较高温度环境中储存后改善的或保持的机械性能、和/或改善的溶解度和溶解性。
如本文所使用的并且除非另有说明,术语“水溶性的”是指如根据如本文所述的MSTM-205所确定的在指定温度下具有300秒或更短的溶解时间的任何非织造网状物或膜,或根据本文所公开的用于确定单纤维溶解度的方法在指定温度下具有小于30秒的完全溶解时间的任何纤维。例如,溶解度参数可以是厚度为6密耳(约152μm)的非织造网状物或层压结构或由其制成的贮袋的特征。如本文所使用的,根据本文公开的用于确定单纤维溶解度的方法,当纤维在指定温度下具有大于30秒的完全溶解时间时,纤维是“不溶的”、“水不溶的”或“不溶于水的”。例如,在约100℃、约90℃、约80℃、约70℃、约60℃、约50℃、约40℃、约20℃或约10℃的温度下,非织造网状物或膜的溶解时间任选地可以为200秒或更短、100秒或更短、60秒或更短或30秒或更短。在未指定溶解温度的实施例中,水溶性非织造网状物或膜在不高于约100℃的温度下具有300秒或更短的溶解时间。在约100℃、约90℃、约80℃、约70℃、约60℃、约50℃、约40℃、约20℃或约10℃的温度下,纤维可以具有30秒或更短的完全溶解时间。在未指定完全溶解温度的实施例中,水溶性纤维在不高于约100℃的温度下具有30秒或更短的完全溶解时间,并且水不溶性纤维在不超过约100℃的温度下具有大于30秒的完全溶解时间。如本文所使用的并且除非另有说明,术语“冷水可溶的”是指如根据MSTM-205测定的在10℃下具有300秒或更短的溶解时间的任何非织造网状物或膜。例如,在10℃下,溶解时间任选地可以是200秒或更短、100秒或更短、60秒或更短或30秒。如本文所使用的并且除非另有说明,与纤维相关的术语“冷水可溶的”是指根据本文公开的用于测定单纤维溶解度的方法,在10℃或更低的温度下具有30秒或更短的完全溶解时间的纤维。在实施例中,“水溶性膜”是指在1.5密耳的厚度下,膜在不高于100℃的温度下在300秒或更短的时间内溶解。例如,根据MSTM-205,1.5密耳(约38μm)厚的水溶性膜在约70℃、约60℃、约50℃、约40℃、约30℃、约20℃或约10℃的温度下可以具有300秒或更短、200秒或更短、100秒或更短、60秒或更短或30秒或更短的溶解时间。
如本文所使用的并且除非另有说明,术语“水分散性的”是指非织造网状物、层压结构或贮袋,其中在指定温度下浸入水中时,非织造网状物、层压结构或贮袋物理分离成较小的组成碎片(constituent pieces)。较小的碎片可能肉眼可见或者可能肉眼不可见,可能保持悬浮在水中或可能不保持悬浮在水中,并且可能最终溶解或可能最终不溶解。在未指定分散温度的实施例中,根据MSTM-205,非织造网状物或贮袋将在约100℃或更低的温度下在300秒或更短时间内崩解。例如,根据MSTM-205,在约80℃、约70℃、约60℃、约50℃、约40℃、约20℃或约10℃的温度下,崩解时间任选地可以是200秒或更短、100秒或更短、60秒或更短或30秒或更短。例如,此类分散参数可以是厚度为6密耳(约152μm)的非织造网状物或层压结构或由其制成的贮袋的特征。
如本文所使用的,术语“可冲散的”是指可分散在水性环境(例如液体污水系统)中的制品(例如非织造网状物、层压结构或贮袋),使得网状物、层压材料或贮袋的处置不会导致此类制品在管道系统的管道内捕获或随着时间的推移积聚而导致此类管道的堵塞。INDA/EDANA可冲散性标准要求,在使用28RPM和18°倾角进行60分钟的晃动箱测试后,超过95%的起始材料必须通过12.5mm的筛子。本文所述的可冲散性测试提供了更严格的可冲散性测试。可冲散擦拭物形式的市售非织造网状物(本文被称为“市售擦拭物A”)被认证为可冲散的。因此,如本文所使用的并且除非另有说明,术语“可冲散的”是指通过如本文所述的可冲散性测试测得的崩解百分比符合或超过市售擦拭物A的降解百分比的制品(例如非织造网状物、层压材料或贮袋)。可冲散的非织造网状物、层压结构和贮袋具有在回收过程中更易处理的优点,或者可以简单地在例如化粪池和城市污水处理系统中冲洗,使得在使用之后,网状物、结构或贮袋不需要填埋、焚烧或以其它方式处置。
如本文所使用的并且除非另有说明,术语“非织造网状物”是指包含排列(例如通过梳理工艺)并相互粘合的纤维的网状物或片材、由所述纤维组成的网状物或片材或者基本上由所述纤维组成的网状物或片材。因此,术语非织造网状物可以被认为是非织造纤维基网状物的简称。此外,如本文所使用的,“非织造网状物”包括任何包括非织造网状物或片材的结构,包括例如表面层压有膜的非织造网状物或片材。由纤维制备非织造网状物的方法在本领域中是众所周知的,例如,如由伊恩·巴特勒(Ian Butler)编写、由苏巴什·巴特拉(Subhash Batra)等人编辑的“非织造织物手册(Nonwoven Fabrics Handbook)”,设计印刷(Printing by Design),1999中所述,其通过引用整体并入本文。如本文所使用的并且除非另有说明,术语“膜”是指连续的膜或片材,例如通过流延或挤出工艺制备的。
如本文所使用的“包含”是指在实施本公开时可结合采用的各种组分、成分或步骤。因此,术语“包含”包括更限制性的术语“基本上由…组成”和“由…组成”。本公开组合物可以包含本文公开的任何必需元素和任选元素、基本上由本文公开的任何必需元素和任选元素组成或者由本文公开的任何必需元素和任选元素组成。例如,热成型的小包可以“基本上由”本文所述的非织造网状物组成,以利用其热成型特性,同时包括非热成型的膜或非织造网状物(例如,盖部分),以及例如通过喷墨印刷在膜上的任选标记。本文中说明性地公开的本公开可合适地在不存在本文中未明确公开的任何元素或步骤的情况下实施。
本文提及的所有百分比、份数和比率均基于本公开的非织造网状物或膜组合物的总干重或小包内容物组合物的总重量(视情况而定),并且所有测量均在约25℃下进行,除非另有说明。与所列成分相关的所有此类重量均基于活性水平,并且因此不包括市售材料中可能包括的载体或副产物,除非另有说明。
本文给出的所有范围包括所有可能的子集范围和此类子集范围的任何组合。在默认情况下,各范围包括所述的端点,除非另外指出。在提供值的范围时,应理解所述范围的上限与下限之间的每个中间值以及所述范围内的任何其它所述值或中间值均包括在本公开中。这些更小范围的上限和下限可独立地包括在所述更小的范围内,并且也包括在本公开中,受限于所述范围中具体排除的界限。在所述范围包括任一或两个界限时,排除那些被包括的界限的任一或两者的范围也考虑为本公开的一部分。
明确预期,对于本文所述的任何数值,例如作为所述主题的参数或与所述主题相关联的范围的一部分,形成部分描述的替代方案是围绕特定数值的功能等同范围(例如,对于公开为“40mm”的尺寸,预期的替代实施例是“约40mm”)。
如本文所使用的,术语小包和贮袋应被视为可互换。在某些实施例中,术语小包和贮袋分别用于指使用非织造网状物和/或膜制成的容器,以及指优选地具有密封在其中的材料的完全密封的容器,例如,以测量剂量递送系统的形式。密封的贮袋可以由任何合适的方法制成,包括如热密封、溶剂焊接和粘合剂密封(例如,使用水溶性粘合剂)的工艺和特征。
如本文所使用的并且除非另有说明,术语“重量%”和“wt%”是指以所指的整个制品或组合物(例如非织造网状物或膜)的“干”(非水)重量份表示的所鉴定的元素的组成,包括非织造网状物或膜(当适用时)或层压结构中的残余水分,或封装在贮袋中的组合物的重量份(当适用时)。
如本文所使用的并且除非另有说明,术语“PHR”(“phr”)是指在所指的含聚合物制品(例如水溶性膜、纤维或非织造网状物,或用于制造纤维或膜的溶液)中,每100份水溶性聚合物(无论是PVOH还是其它聚合物,除非另有说明)的所鉴定的元素以份数计的组成。
除非另有说明,否则非织造网状物、贮袋以及相关的制造和使用方法被认为包括有包括以下进一步描述的附加的任选元素、特征和步骤(包括实例和附图中所示的那些)中的一或多个的任何组合的实施例。
水溶性膜和纤维形成材料
通常,本公开的非织造网状物可以包括多种纤维。在实施例中,非织造网状物可以是水分散性的或水溶性的非织造网状物,并且可以包括多种水溶性纤维,所述多种水溶性纤维包括单一纤维形成材料或纤维形成材料的混合物。在实施例中,非织造网状物可以是水可分散或水溶性非织造网状物,并且可以包括多种水溶性纤维,包括例如单一水溶性纤维形成材料或水溶性纤维形成材料的混合物。在实施例中,非织造网状物可以是水分散性的非织造网状物,并且可以包括多种水分散性纤维,所述多种水分散性纤维包括水溶性和/或水不溶性纤维形成材料。如本文所使用的,包括具有单一纤维形成材料的纤维的水分散性非织造网状物意味着所有纤维都由相同的纤维形成材料(例如,聚合物)制备。
形成水溶性纤维和水溶性膜的材料可以是水溶性聚合物。用于水溶性纤维、水分散性非织造网状物和水溶性膜的水溶性聚合物可以包括但不限于聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、水溶性丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、支链淀粉、水溶性天然聚合物(包括但不限于瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、角叉菜胶和淀粉),水溶性聚合物衍生物(包括但不限于改性淀粉、乙氧基化淀粉和羟丙基化淀粉),前述的共聚物和任何前述的组合。其它水溶性聚合物可以包括聚环氧烷、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其盐、纤维素、纤维素醚、纤维素酯、纤维素酰胺、聚乙烯乙酸酯、聚羧酸及其盐、聚氨基酸、聚酰胺、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素及其盐、糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、麦芽糖糊精、聚甲基丙烯酸酯以及任何前述的组合。此类水溶性聚合物(无论是PVOH还是其它物质)均可从各种来源商购获得。
通常,本公开的纤维和本公开的膜可以包括聚乙烯醇。聚乙烯醇是一种合成聚合物,其通常通过聚醋酸乙烯酯的醇解(通常被称为水解或皂化)来制备。完全水解的PVOH(其中几乎所有的乙酸酯基团都已经被转化为醇基团)是一种强氢键、高度结晶的聚合物,其仅溶于高于约140℉(约60℃)的热水中。如果在聚乙酸乙烯酯的水解后允许保留足够数量的乙酸酯基团,即PVOH聚合物被部分水解,则所述聚合物的氢键结合更弱,结晶度更低,并且通常在低于约50℉(约10℃)的冷水中可溶。因此,部分水解的聚合物是乙烯醇-乙酸乙烯酯共聚物,它是PVOH共聚物,但通常被称为PVOH。
本文所述的纤维和/或膜可以包括一或多种聚乙烯醇(PVOH)均聚物、一或多种聚乙烯醇共聚物或其组合。如本文所使用的,术语“均聚物”通常包括具有单一类型的单体重复单元(例如,由单一单体重复单元组成或基本上由单一单体重复单元组成的聚合物链)的聚合物。对于PVOH的特定情况,术语“均聚物”(或“PVOH均聚物”)进一步包括由乙烯醇单体单元和乙酸乙烯酯单体单元的分布组成的共聚物,这取决于水解度(例如,由乙烯醇和乙酸乙烯酯单体单元组成或基本上由乙烯醇和乙酸乙烯酯单体单元组成的聚合物链)。在100%水解的极限情况下,PVOH均聚物可以包括仅具有乙烯醇单元的真正均聚物。在一些实施例中,本公开的纤维和/或膜包括聚乙烯醇均聚物。在一些实施例中,本公开的纤维和/或膜包括热水可溶性聚乙烯醇均聚物。
在一些实施例中,聚乙烯醇包括改性的聚乙烯醇,例如共聚物。改性的聚乙烯醇可以包括共聚物或更高级的聚合物(例如,三元共聚物),其除了乙酸乙烯酯/乙烯醇基团之外还包括一或多种单体。任选地,改性是中性的,例如由乙烯、丙烯、N-乙烯基吡咯烷酮或其它不带电荷的单体物质提供。任选地,改性是阳离子改性,例如,由带正电荷的单体物质提供。任选地,改性是阴离子改性。因此,在一些实施例中,聚乙烯醇包括阴离子改性的聚乙烯醇。阴离子改性的聚乙烯醇可以包括部分或完全水解的PVOH共聚物,其包括阴离子单体单元、乙烯醇单体单元和任选地乙酸乙烯酯单体单元(即,当未完全水解时)。在一些实施例中,PVOH共聚物可以包括两种或更多种类型的阴离子单体单元。可以用于PVOH共聚物的阴离子单体单元的一般类别包括对应于磺酸乙烯基单体及其酯、单羧酸乙烯基单体及其酯和酸酐、具有可聚合双键的二羧酸单体及其酯和酸酐和任何前述的碱金属盐的乙烯基聚合单元。合适的阴离子单体单元的示例包括对应于乙烯基阴离子单体的乙烯基聚合单元,包括乙烯基乙酸、马来酸、马来酸单烷基酯、马来酸二烷基酯、马来酸酐、富马酸、富马酸单烷基酯、富马酸二烷基酯、衣康酸、衣康酸单烷基酯、衣康酸二烷基酯、柠康酸、柠康酸单烷基酯、柠康酸二烷基酯、柠康酸酐、中康酸、中康酸单烷基酯、中康酸二烷基酯、戊二酸、戊二酸单烷基酯、戊二酸二烷基酯、戊二酸酐、丙烯酸烷基酯、烷基丙烯酸烷基酯、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-1-甲基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、2-磺基乙基丙烯酸酯、前述的碱金属盐(例如钠、钾或其它碱金属盐)、前述的酯(例如甲基、乙基或其它C1-C4或C6烷基酯)和前述的组合(例如,多种类型的阴离子单体或相同阴离子单体的等价形式)。在一些实施例中,PVOH共聚物可以包括选自中性、阴离子和阳离子单体单元的两种或更多种类型的单体单元。
PVOH共聚物中一或多种单体单元的并入水平/改性水平没有特别限制。在实施例中,一或多种单体单元/改性体以在约1摩尔%或2摩尔%至约6摩尔%或10摩尔%(例如,在各种实施例中至少1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5或4.0摩尔%和/或最多约3.0、4.0、4.5、5.0、6.0、8.0或10摩尔%)的范围内的量存在于PVOH共聚物中。在实施例中,改性是阴离子改性并且阴离子单体单元以在约1摩尔%或2摩尔%至约6摩尔%或10摩尔%(例如,在各种实施例中,至少1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5或4.0摩尔%和/或最多约3.0、4.0、4.5、5.0、6.0、8.0或10摩尔%)的范围内的量存在于PVOH共聚物中。
聚乙烯醇的溶解度特性可以经受变化。本领域技术人员已知共聚(乙酸乙烯酯乙烯醇)聚合物(PVOH均聚物)中的乙酸酯基团可通过酸或碱水解而水解。随着水解度的增加,由PVOH均聚物制成的聚合物组合物在较低的温度下将具有增加的机械强度但具有降低的溶解度(例如,需要热水温度来溶解)。因此,PVOH均聚物暴露于碱性环境(例如,由洗衣漂白添加剂产生)可以将聚合物从在给定的水性环境(例如,冷水介质)中快速且完全溶解的聚合物转变为在水性环境中缓慢和/或不完全溶解的聚合物,可能导致在洗涤循环结束时未溶解的聚合物残留物。
具有羧基侧基的PVOH共聚物(诸如,例如乙烯醇/水解的丙烯酸甲酯钠盐聚合物)可以在相邻的羧基侧基与醇基团之间形成内酯环,从而降低PVOH共聚物的水溶解度。在强碱的存在下,内酯环可以在相对温暖(环境)和高湿度条件下在数周内打开(例如,通过内酯开环反应以形成相应的羧基侧基和醇基团,其中水溶解度增加)。因此,与用PVOH均聚物观察到的效果相反,据信此类PVOH共聚物可以由于聚合物与储存期间贮袋内的碱性组合物之间的化学相互作用而变得更易溶解。因此,随着老化,贮包在热洗循环(标称40℃)期间可能变得越来越容易过早溶解,并且由于漂白剂的存在和由此导致的pH降低,可能会反过来降低某些洗衣活性物质的功效。
具有可聚合乙烯基键的特定磺酸及其衍生物可以与乙酸乙烯酯共聚以提供在强碱的存在下稳定的冷水可溶性PVOH聚合物。用于配制水溶性膜的这些共聚物的碱催化的醇解产物是快速可溶的乙烯醇-磺酸盐共聚物。PVOH共聚物中的磺酸盐基团在氢离子的存在下可以恢复为磺酸基团,但磺酸基团仍为聚合物提供优异的冷水溶解度。在实施例中,乙烯醇-磺酸盐共聚物不含残留的乙酸酯基团(即,完全水解),因此不能通过酸或碱水解进一步水解。通常,随着改性量的增加,水溶解度增加,因此通过磺酸盐或磺酸基团的充分改性抑制了氢键和结晶度,从而能够在冷水中溶解。在酸性或碱性物质的存在下,共聚物通常不受影响,但磺酸盐或磺酸基团除外,它们即使在酸性或碱性物质的存在下也能保持优异的冷水溶解度。合适的磺酸共聚单体(和/或其碱金属盐衍生物)的示例包括乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-1-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸2-磺基乙酯,其中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的钠盐是优选的共聚单体。
水溶性聚合物(无论是聚乙烯醇聚合物还是其它聚合物)都可以被共混。当聚合物混合物包括聚乙烯醇聚合物的混合物时,PVOH聚合物混合物可以包括第一PVOH聚合物(“第一PVOH聚合物”),其可以包括有包括一或多种类型的阴离子单体单元(例如,PVOH三(或更高的共聚物)聚合物)的PVOH均聚物或PVOH共聚物;和第二PVOH聚合物(“第二PVOH聚合物”),其可以包括有包括一或多种类型的阴离子单体单元(例如,PVOH三-(或更高的共聚物)聚合物)的PVOH均聚物或PVOH共聚物。在一些方面中,PVOH聚合物混合物仅包括第一PVOH聚合物和第二PVOH聚合物(例如,两种聚合物的二元混合物)。可替代地或另外地,PVOH聚合物混合物或由其制成的纤维或膜可以被表征为不含或基本上不含其它聚合物(例如,通常为其它水溶性聚合物,具体为其它基于PVOH的聚合物,或两者)。如本文所使用的,“基本上不含”是指在水溶性纤维或膜中,第一PVOH聚合物和第二PVOH聚合物占水溶性聚合物总量的至少95重量%、至少97重量%或至少99重量%。在其它方面中,水溶性纤维或膜可以包括一或多种额外的水溶性聚合物。例如,PVOH聚合物混合物可以包括第三PVOH聚合物、第四PVOH聚合物、第五PVOH聚合物等(例如,一或多种附加的PVOH均聚物或PVOH共聚物,具有或不具有阴离子单体单元)。例如,水溶性膜可以包括至少第三(或第四、第五等)水溶性聚合物,其不同于PVOH聚合物(例如,不同于PVOH均聚物或PVOH共聚物,具有或不具有阴离子单体单位)。
包括在本公开的水溶性纤维和膜中的PVOH均聚物和PVOH共聚物的水解度(DH)可以在约75%至约99.9%(例如,约79%至约92%、约80%至约90%、约88%至92%、约86.5%至约89%或约88%、90%或92%(例如对于冷水可溶性组合物);约90%至约99%、约92%至约99%、约95%至约99%、约98%至约99%、约98%至约99.9%、约96%、约98%、约99%或大于99%)的范围内。随着水解度的降低,由聚合物制成的纤维或膜将具有降低的机械强度,但在低于约20℃的温度下具有更快的溶解度。随着水解度的增加,由聚合物制成的纤维或膜将趋于机械强度更高,并且热成型性将趋于降低。可以选择PVOH的水解度,使得聚合物的水溶解度是温度依赖性的,并且因此由聚合物和附加成分制成的膜的溶解度也受到影响。在一种选项中,膜是冷水可溶的。对于不包含任何其它单体(例如,未与阴离子单体共聚的均聚物)的共聚(乙酸乙烯酯乙烯醇)聚合物,冷水可溶性纤维或膜(在低于10℃的温度下可溶于水)可以包括水解度在约75%至约90%的范围内、或在约80%至约90%的范围内、或在约85%至约90%的范围内的PVOH。在另一种选项中,纤维或膜是热水可溶的。对于不包含任何其它单体(例如,未与阴离子单体共聚的均聚物)的共聚(乙酸乙烯酯乙烯醇)聚合物,热水可溶性纤维或膜(在至少约60℃的温度下可溶于水)可以包括水解度为至少约98%的PVOH。
聚合物混合物的水解度也可以通过算术加权的平均水解度
Figure BDA0003403419950000111
来表征。例如,包括两种或更多种PVOH聚合物的PVOH聚合物的
Figure BDA0003403419950000121
通过公式
Figure BDA0003403419950000122
来计算,其中Wi是相应PVOH聚合物的重量百分比并且Hi是相应的水解度。当聚合物被称为具有特定水解度时,所述聚合物可以是具有指定水解度的单一聚乙烯醇聚合物或具有如所指定的平均水解度的聚乙烯醇聚合物的混合物。
PVOH聚合物的粘度(μ)通过使用带有UL适配器的Brookfield LV型粘度计测量新鲜制备的溶液来确定,如在英国标准EN ISO 15023-2:2006附录E布鲁克菲尔德测试方法中所述。国际惯例是规定4%聚乙烯醇水溶液在20℃下的粘度。除非另有说明,否则本文中以厘泊(cP)计的所有指定的粘度均应被理解为指4%聚乙烯醇水溶液在20℃下的粘度。类似地,当聚合物被描述为具有(或不具有)特定粘度时,除非另有说明,否则指定的粘度是聚合物的平均粘度,其固有地具有相应的分子量分布,即加权天然对数平均粘度,如下所述。本领域中熟知的是,PVOH聚合物的粘度与PVOH聚合物的重均分子量
Figure BDA0003403419950000123
相关,并且通常使用粘度作为
Figure BDA0003403419950000124
的代表。
在实施例中,PVOH树脂可以具有约1.0至约50.0cP、约1.0至约40.0cP或约1.0至约30.0cP,例如约4cP、8cP、15cP、18cP、23cP或26cP的粘度。在实施例中,PVOH均聚物和/或共聚物可以具有约1.0至约40.0cP或约5cP至约23cP,例如约1cP、1.5cP、2cP、2.5cP、3cP、3.5cP、4cP、4.5cP、5cP、5.5cP、6cP、6.5cP、7cP、7.5cP、8cP、8.5cP、9cP、9.5cP、10cP、11cP、12cP、13cP、14cP、15cP、17.5cP、18cP、19cP、20cP、21cP、22cP、23cP、24cP、25cP、26cP、27cP、28cP、29cP、30cP、31cP、32cP、33cP、34cP、35cP或40cP的粘度。在实施例中,PVOH均聚物和/或共聚物可以具有约21cP至26cP的粘度。在实施例中,PVOH均聚物和/或共聚物可以具有约5cP至约14cP的粘度。在实施例中,PVOH均聚物和/或共聚物可以具有约5cP至约23cP的粘度。
作为参考,在聚合物混合物中,第一PVOH聚合物被表示为在20℃下具有第一4%溶液粘度(μ1),并且第二PVOH聚合物被表示为在20℃下具有第二4%溶液粘度(μ2)。在各种实施例中,第一粘度μ1可以在约4cP至约70cP的范围内(例如,至少约4、8、10、12或16cP和/或最多约12、16、20、24、28、30、32、35、37、40、45、48、50、56、60或70cP,例如约4cP至约70cP、约4cP至约60cP、约4cP至约46cP、约4cP至约24cP、约10cP至约16cP或约10cP至约20cP或约20cP至约30cP)。可替代地或另外地,第二粘度μ2可以在约4cP至约70cP的范围内(例如,至少约4、8、10、12或16cP和/或最多约12、16、20、24、28、30、32、35、37、40、45、48、50、56、60或70cP,例如约12cP至约30cP、约10cP至约16cP或约10cP至约20cP或约20cP至约30cP)。当PVOH聚合物混合物包括三种或更多种选自PVOH聚合物和PVOH共聚物的PVOH聚合物时,前述粘度值可以单独适用于每种PVOH聚合物或PVOH共聚物。因此,包括第一PVOH共聚物和第二PVOH共聚物的水溶性聚合物的重均分子量可以例如在约30,000至约175,000、或约30,000至约100,000、或约55,000至约80,000的范围内。当提及PVOH聚合物混合物的平均粘度时,使用加权自然对数平均粘度
Figure BDA0003403419950000131
包括两种或更多种PVOH聚合物的PVOH聚合物的
Figure BDA0003403419950000132
通过公式
Figure BDA0003403419950000133
来计算,其中μι是相应PVOH聚合物的粘度。
水溶性纤维
本公开的非织造网状物的纤维可以包括水溶性纤维。水溶性纤维可以包括本文公开的任何水溶性纤维形成材料。水溶性纤维可以包括单一水溶性聚合物或水溶性聚合物的混合物。合适的水溶性纤维包括但不限于聚乙烯醇均聚物、聚乙烯醇共聚物、聚丙烯酸酯、水溶性丙烯酸酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、支链淀粉、水溶性天然聚合物(包括但不限于瓜尔胶、阿拉伯树胶、黄原胶、角叉菜胶和淀粉)、水溶性聚合物衍生物(包括但不限于改性淀粉、乙氧基化淀粉和羟丙基化淀粉)、前述的共聚物和任何前述的组合。其它水溶性纤维可以包括聚环氧烷、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其盐、纤维素、纤维素醚、纤维素酯、纤维素酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚羧酸及其盐、聚氨基酸、聚酰胺、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素及其盐、糊精、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、麦芽糖糊精、聚甲基丙烯酸酯以及任何前述的组合。在实施例中,水溶性纤维可以包括聚乙烯醇纤维形成材料。在前述实施例的改进中,水溶性纤维可以包括PVOH均聚物纤维形成材料。在前述实施例的另一改进中,水溶性纤维可以包括PVOH共聚物纤维形成材料。在实施例中,水溶性纤维可以包括聚乙烯醇聚合物纤维形成材料的混合物。在前述实施例的改进中,水溶性纤维可以包括一或多种PVOH均聚物。在前述实施例的另一改进中,水溶性纤维可以包括一或多种PVOH共聚物。在前述实施例的又一改进中,水溶性聚合物可以包括一或多种PVOH均聚物和一或多种PVOH共聚物。在实施例中,水溶性纤维可以包括聚乙烯醇纤维形成材料和非聚乙烯醇基水溶性纤维形成材料的混合物。
在其中水溶性纤维包括聚乙烯醇均聚物和聚乙烯醇共聚物的混合物的实施例中,均聚物和共聚物的相对量没有特别限制。聚乙烯醇均聚物可以占水溶性聚合物混合物的总重量的约15重量%至约70重量%,例如基于水溶性聚合物混合物的总重量的至少约15重量%、至少约20重量%、至少约25重量%、至少约30重量%、至少约40重量%、至少约50重量%、或至少约60重量%和最多约70重量%、最多约60重量%、最多约50重量%、最多约40重量%或最多约30重量%,并且可以是单一均聚物或一或多种均聚物(例如,在粘度和/或水解度方面具有差异)的混合物。水溶性聚合物混合物的其余部分可以是水溶性聚乙烯醇共聚物。不期望受理论的束缚,据信随着均聚物的量降低至低于约15重量%,聚乙烯醇均聚物和共聚物的混合物形成纤维的能力降低。水溶性聚乙烯醇共聚物可以占水溶性聚合物混合物的总重量的约30重量%至约85重量%,例如基于水溶性聚合物混合物的总重量的至少约30重量%、至少约40重量%、至少约50重量%、至少约60重量%、至少约70重量%、至少约75重量%或至少约80重量%,以及最多约85重量%、最多约80重量%、最多约70重量%、最多约60重量%、最多约50重量%或最多约40重量%,并且可以是单一共聚物或一或多种共聚物的混合物。混合物可以由聚乙烯醇均聚物和聚乙烯醇共聚物组成。混合物可以由聚乙烯醇均聚物和多种聚乙烯醇共聚物组成。混合物可以由多于一种的聚乙烯醇均聚物和多于一种的聚乙烯醇共聚物组成。
在实施例中,非织造网状物可以包括多种纤维,其中多种纤维包含第一纤维,所述第一纤维包括纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包括第一聚乙烯醇纤维形成材料和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)纤维形成材料的混合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉。在实施例中,非织造网状物可为包括多种纤维的水分散性非织造网状物,其中多种纤维包含第一水分散性纤维,所述第一水分散性纤维包括纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包括第一水溶性聚乙烯醇纤维形成材料和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)纤维形成材料的混合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉。在实施例中,非织造网状物可以包括多种纤维,包括第一纤维,所述第一纤维包括纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包括第一聚乙烯醇和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)纤维形成材料的混合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉;以及第二纤维,其中第一纤维和第二纤维在长径(L/D)比、韧度、形状、刚性、弹性、水溶性、熔点、玻璃化转变温度(Tg)、水溶性聚合物、颜色或其组合方面可以具有差异。在实施例中,非织造网状物可以是水分散性非织造网状物并且可以包括多种纤维,所述多种纤维包括第一水溶性纤维,所述第一水溶性纤维包含纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包括第一聚乙烯醇和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)所述纤维形成材料的混合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉;以及第二纤维,其中第一纤维和第二纤维在长径(L/D)比、韧度、形状、刚性、弹性、水溶性、熔点、玻璃化转变温度(Tg)、水溶性聚合物、颜色或其组合方面可以具有差异。
水不溶性纤维
本公开的非织造网状物还可以包括水不溶性纤维。水不溶性纤维通常包括由纤维形成材料制成的纤维,当作为非织造网状物中的唯一纤维提供时,非织造网状物在80℃或更低的温度下在300秒或更短的时间内不会溶解,如通过MSTM-205测定的。通常,水不溶性纤维可以包括单独的水不溶性聚合物纤维形成材料或水不溶性聚合物纤维形成材料的混合物。合适的水不溶性纤维形成材料包括但不限于棉、聚酯、共聚酯、聚乙烯(例如,高密度聚乙烯和低密度聚乙烯)、聚丙烯、木浆、绒毛浆、蕉麻、粘胶、不溶性纤维素、不溶性淀粉、大麻、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻、甘蔗渣、香蕉纤维、花树皮、丝绸、筋、羊肠线、羊毛、海丝、马海毛、安哥拉绒、羊绒、胶原蛋白、肌动蛋白、尼龙、涤纶、人造丝、竹纤维、莫代尔、二醋酸纤维、三醋酸纤维、聚酯、共聚酯、聚交酯(PLA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)及其组合。在实施例中,水不溶性纤维不包括棉或人造丝。在实施例中,水不溶性纤维包含羊毛、二乙酸酯、三乙酸酯、尼龙、PLA、PET、PP或其组合。
非织造网状物
本公开的非织造网状物通常是水分散性的、任选地水溶性的和任选地可冲散的。本公开的非织造网状物通常包括多种水溶性纤维和任选地水不溶性纤维。非织造网状物通常是指彼此粘合的纤维的排列,其中纤维既不是机织的也不是针织的。通常,多种纤维可以以任何方向排列。在实施例中,多种纤维随机排列(即,没有取向)。在实施例中,多种纤维以单向取向排列。在实施例中,多种纤维以双向取向排列。在一些实施例中,多种纤维是多向的,在非织造网状物的不同区域中具有不同的排列。
通常,任何给定的非织造网状物中的多种纤维可以包括本文公开的任何纤维形成材料。非织造网状物可以包括(1)包括单一纤维形成材料的单一纤维类型,(2)包括纤维形成材料的混合物的单一纤维类型,(3)纤维类型的混合物,每种纤维类型包括单一纤维形成材料,(4)纤维类型的混合物,每种纤维类型包括纤维形成材料的混合物,或(5)纤维类型的混合物,每种纤维类型包括单一纤维形成材料或纤维形成材料的混合物。在包括纤维类型的混合物的实施例中,不同的纤维类型在长径(L/D)比、韧度、形状、横截面表面积、刚性、弹性、溶解度、熔点、玻璃化转变温度(Tg)、纤维形成材料的化学性质、颜色或其组合方面可以具有差异。在实施例中,多种纤维包括多种水溶性纤维。多种水溶性纤维可以包括单一类型的水溶性纤维。在实施例中,多种水溶性纤维可以包括至少两种不同类型的水溶性纤维。在实施例中,水分散性非织造网状物可以进一步包括多种水不溶性纤维。在实施例中,水分散性非织造网状物可以包括单一类型的水溶性纤维和一或多种不同类型的水不溶性纤维。在实施例中,水分散性非织造网状物可以包括一或多种不同类型的水溶性纤维和一或多种不同类型的水不溶性纤维。在实施例中,水分散性非织造网状物可以由一或多种类型的水溶性纤维组成或基本上由其组成。例如,水分散性非织造网状物中的纤维组分都可以是水溶性纤维。
在实施例中,非织造网状物包含多种纤维,其中多种纤维包含第一纤维类型,所述第一纤维类型包含纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包含第一聚乙烯醇纤维形成材料和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)所述混合物不包括CMC、HPMC或淀粉。在实施例中,非织造网状物是水分散性的并且包含多种水溶性纤维,其中多种水溶性纤维包含第一水溶性纤维类型,其包括纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包括第一水溶性聚乙烯醇纤维形成材料和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)所述混合物不包括CMC、HPMC或淀粉。
在实施例中,第一聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇均聚物或聚乙烯醇共聚物。在实施例中,第二聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇均聚物或聚乙烯醇共聚物。在实施例中,第一聚乙烯醇和/或第二聚乙烯醇可以包含改性的聚乙烯醇共聚物。在前述实施例的改进中,改性的聚乙烯醇共聚物可以是阴离子改性的聚乙烯醇共聚物。在实施例中,第一聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇均聚物,并且第二聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇共聚物,任选地,阴离子改性的共聚物。
在实施例中,第一聚乙烯醇纤维形成材料具有在约75%至约99.9%的范围内,任选地在约80%至约90%的范围内,任选地在约92%至约99%的范围内,任选地约98%至约99%,任选地约98%至约99.9%的水解度。在实施例中,第二第一聚乙烯醇纤维形成材料具有在约75%至约99.9%的范围内,任选地在约80%至约90%的范围内,任选地在约92%至约99%的范围内,任选地约98%至约99%,任选地约98%至约99.9%的水解度。
在实施例中,多种纤维包含第一纤维类型和第二纤维类型。任选地,第一纤维类型和/或第二纤维类型是水溶性纤维。一般来说,第一纤维类型和第二纤维类型在长距(L/D)比、韧度、形状、横截面积、刚性、弹性、水溶性、熔点、玻璃化转变温度(Tg)、纤维化学、颜色或其组合方面具有差异。在实施例中,第一纤维类型和第二纤维类型在长距(L/D)比、韧度、形状、水溶性、玻璃化转变温度(Tg)、纤维化学、颜色或其组合方面具有差异。
在实施例中,多种纤维进一步包含水不溶性纤维。在实施例中,水不溶性纤维占多种纤维的总重量的约20重量%至约80重量%。在实施例中,水不溶性纤维包含棉、大麻、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻、甘蔗渣、香蕉纤维、花树皮、丝绸、筋、羊肠线、羊毛、海丝、马海毛、安哥拉绒、羊绒、胶原蛋白、肌动蛋白、尼龙、涤纶、人造丝、竹纤维、莫代尔、二醋酸纤维、三醋酸纤维、聚酯、共聚酯、粘胶、聚交酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或其组合。
可冲散的非织造网状物和可冲散性
本文所述的非织造网状物、层压材料和贮袋可以是可冲散的。可冲散的非织造网状物包括多种纤维,其中多种纤维可以包括水溶性纤维和水不溶性纤维。
可冲散非织造网状物的水溶性纤维可以包括本文公开的任何水溶性纤维形成材料。在实施例中,水溶性纤维包括聚乙烯醇纤维形成材料。在前述实施例的改进中,水溶性纤维包括PVOH均聚物。在前述实施例的另一改进中,水溶性纤维包括PVOH共聚物。在实施例中,水溶性纤维包括聚乙烯醇纤维形成材料的混合物。在前述实施例的改进中,水溶性纤维包括一或多种PVOH均聚物。在前述实施例的另一改进中,水溶性纤维包括一或多种PVOH共聚物。
在实施例中,水溶性纤维包括水溶性纤维形成材料的混合物。在前述实施例的改进中,水溶性纤维形成材料的混合物可以包括聚乙烯醇聚合物或包含聚乙烯醇均聚物、聚乙烯醇共聚物或其组合的聚乙烯醇聚合物的混合物。在另外的改进中,水溶性纤维可以包括水溶性聚合物的混合物,水溶性聚合物包括聚乙烯醇均聚物和聚乙烯醇共聚物。在前述实施例的又一改进中,水溶性聚合物包括一或多种PVOH均聚物和一或多种PVOH共聚物。在一些实施例中,水溶性纤维包括纤维形成材料的混合物,所述纤维形成材料的混合物包括第一聚乙烯醇纤维形成材料和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)所述纤维形成材料的混合物不包括CMC、HPMC或淀粉。
在实施例中,可冲散的非织造网状物可以包括多种水溶性纤维,其包括第一水溶性纤维和第二水溶性纤维,其中第一水溶性纤维和第二水溶性纤维在L/D比率、长度、韧度、形状、刚性、弹性、溶解度、熔点、玻璃化转变温度(Tg)、纤维化学、颜色或其组合方面可以具有差异。
用于本公开的可冲散纤维、非织造网状物、层压材料和/或贮袋的合适的水不溶性纤维形成材料包括但不限于棉、聚酯、共聚酯、聚乙烯(例如,高密度聚乙烯和低密度聚乙烯)、聚丙烯、木浆、绒毛浆、麻蕉、粘胶、不溶性纤维素、不溶性淀粉、大麻、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻、甘蔗渣、香蕉纤维、花树皮、丝绸、筋、羊肠线、羊毛、海丝、马海毛、安哥拉绒、羊绒、胶原蛋白、肌动蛋白、尼龙、涤纶、人造丝、竹纤维、莫代尔、二醋酸纤维、三醋酸纤维、聚酯、共聚酯、粘胶纤维、聚交酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯及其组合。在实施例中,水不溶性纤维形成材料不包括棉或人造丝。
基于可冲散的非织造网状物中纤维的总重量,可冲散的非织造网状物中水溶性纤维的量可以在约至少约20、25、30、40、50或60wt%和/或最多约100、95、90、85、80、75、70、60、50或40wt%的范围内,例如基于可冲散的非织造网状物的纤维的总重量的约20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100wt%,其中纤维的余量是水不溶性纤维。
基于可冲散的非织造网状物的纤维的总重量,可冲散的非织造网状物中的水不溶性纤维的量可以在约0、5、10、15、20、40、50或60wt%和/或最多约75、70、60、50、40、30或25wt%的范围内,例如基于可冲散的非织造网状物的纤维的总重量的约0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70或75wt%,其中纤维的余量是水溶性纤维。
可冲散的非织造网状物中水不溶性纤维与水溶性纤维的比率可以在约1:18至约4:1、约1:10至约3:1、约1:5至约2:1或约1:2至约2:1的范围内,例如约1:18、1:16、1:14、1:12、1:10、1:5、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1或4:1。
不期望受到理论的束缚,对于仅含有聚乙烯醇的纤维的非织造网状物,随着可冲散性增加(即,如由本文的可冲散性测试确定的较高崩解值),机械稳定性降低。因此,发明人已经发现,通过将水不溶性纤维掺入到非织造网状物中,可冲散性仍然可以增加而不损害网状物的机械稳定性。
对于包括聚乙烯醇的可冲散非织造膜,可冲散性随着水溶性增加而增加,但水溶性和机械稳定性通常具有相反的关系。因此,特定聚乙烯醇以及任何附加的水溶性纤维和/或水不溶性纤维的选择对于保持网状物的机械完整性同时还具有合适的可冲散性特征是重要的。例如,聚乙烯醇均聚物或共聚物的DH和改性百分比等参数可能影响纤维的可冲散性和机械性能。
助剂
水溶性纤维、水不溶性纤维、非织造网状物、层压材料和/或水溶性膜可以包括其它助剂和加工剂,例如但不限于增塑剂、增塑剂增容剂、表面活性剂、润滑剂、脱模剂、填料、增量剂、交联剂、抗粘连剂、抗氧化剂、防粘剂、消泡剂、纳米颗粒如层状硅酸盐型纳米粘土(例如蒙脱石钠)、漂白剂(例如,焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或其它)、厌恶剂(aversiveagent)如苦味剂(例如,地那铵盐,如地那铵苯甲酸盐、地那铵糖精和氯化地那铵;蔗糖八乙酸酯;奎宁;类黄酮,如槲皮素和柚皮素;以及苦木素类,如苦木素和马钱子碱)和辛辣剂(例如,辣椒素、胡椒碱、异硫氰酸烯丙酯和resinferatoxin)和其它功能成分,其量适合其预期目的。如本文所使用的并且除非另有说明,“助剂”包括辅助添加剂、加工剂和活性剂。具体的此类助剂和加工剂可以选自适用于水溶性纤维、水不溶性纤维、非织造网状物或适用于水溶性膜的助剂和加工剂。
在实施例中,水溶性纤维、水不溶性纤维、非织造网状物和/或水溶性膜不含助剂。如本文所使用的并且除非另有说明,关于纤维的“不含助剂”意味着基于纤维的总重量,纤维包括小于约0.01wt%、小于约0.005wt%或小于约0.001wt%的助剂。如本文所使用的并且除非另有说明,关于非织造网状物的“不含助剂”意味着,基于非织造网状物的总重量,非织造网状物包括小于约0.01wt%、小于约0.005wt%或小于约0.001wt%的助剂。在实施例中,水溶性纤维包含增塑剂。在实施例中,水溶性纤维包含表面活性剂。在实施例中,水不溶性纤维包含增塑剂。在实施例中,水不溶性纤维包含表面活性剂。在实施例中,非织造网状物包括增塑剂。在实施例中,非织造网状物包括表面活性剂。在其中第一纤维包括有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的实施例中,第一纤维进一步包括增塑剂、表面活性剂或其组合。在其中第一纤维包括有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的实施例中,第一纤维进一步包括增塑剂。在其中第一纤维包括有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的实施例中,第一纤维进一步包括表面活性剂。
增塑剂是液体、固体或半固体,其被添加到材料(通常是树脂或弹性体)中,使所述材料更柔软、更柔韧(通过降低聚合物的玻璃化转变温度)和更容易加工。可替代地,聚合物可以通过对聚合物或单体进行化学改性而在内部被增塑。此外或替代地,聚合物可以通过添加合适的增塑剂而在外部被增塑。水被认为是PVOH和其它聚合物的非常有效的增塑剂;包括但不限于水溶性聚合物,然而,水的挥发性使其效用受到限制,因为聚合物膜需要对包括低和高相对湿度的各种环境条件至少具有一定的耐受性(坚固性)。
增塑剂可以包括但不限于甘油、双甘油、山梨糖醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、四甘醇、丙二醇、最多400MW的聚乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、聚醚多元醇、山梨糖醇、2-甲基-1,3-丙二醇
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乙醇胺及其混合物。基于总纤维重量,提供在纤维中的非水增塑剂的总量可以在约1重量%至约45重量%或约5重量%至约45重量%或约10重量%至约40重量%或约20重量%至约30重量%、约1重量%至约4重量%或约1.5重量%至约3.5重量%或约2.0重量%至约3.0重量%的范围内,例如约1重量%、约2.5重量%、约5重量%、约10重量%、约15重量%、约20重量%、约25重量%、约30重量%、约35重量%或约40重量%。
用于纤维的表面活性剂在本领域中是熟知的。用于膜的表面活性剂在本领域中也是熟知的并且可以适当地用于本公开的纤维、膜和/或非织造网状物中。任选地,包括表面活性剂以帮助在梳理期间纤维的分散。用于本公开的纤维的合适的表面活性剂包括但不限于二烷基磺基琥珀酸酯、甘油和丙二醇的乳酸化脂肪酸酯、脂肪酸的乳酸酯、烷基硫酸钠、聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯60、聚山梨醇酯65、聚山梨醇酯80、烷基聚乙二醇醚、卵磷脂、甘油和丙二醇的乙酰化脂肪酸酯、月桂基硫酸钠、脂肪酸的乙酰化酯、肉豆蔻基二甲胺氧化物、三甲基牛油烷基氯化铵、季铵化合物、包含约8至24个碳原子的高级脂肪酸的碱金属盐、烷基硫酸盐、烷基聚乙氧基化物硫酸盐、烷基苯磺酸盐、单乙醇胺、月桂醇乙氧基化物、丙二醇、二甘醇、其盐和任何前述的组合。
合适的表面活性剂可以包括非离子、阳离子、阴离子和两性离子类别。合适的表面活性剂包括但不限于丙二醇、二甘醇、单乙醇胺、聚氧乙烯化聚氧丙烯二醇、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、叔炔二醇(tertiary acetylenic glycol)和链烷醇酰胺(非离子型)、聚氧乙烯化胺、季铵盐和季铵化聚氧乙烯化胺(阳离子型)、包含约8至24个碳原子的高级脂肪酸的碱金属盐、烷基硫酸盐、烷基聚乙氧基化物硫酸盐和烷基苯磺酸盐(阴离子型),以及氧化胺、N-烷基甜菜碱和磺基甜菜碱(两性离子型)。其它合适的表面活性剂包括磺基琥珀酸二辛酯钠、甘油和丙二醇的乳酸化脂肪酸酯、脂肪酸的乳酸酯、烷基硫酸钠、聚山梨酯20、聚山梨酯60、聚山梨酯65、聚山梨酯80、卵磷脂、甘油和丙二醇的乙酰化脂肪酸酯、脂肪酸的乙酰化酯及其组合。在各种实施例中,纤维中表面活性剂的量在约0.01重量%至约2.5重量%、约0.1重量%至约2.5重量%、约1.0重量%至约2.0重量%、约0.01重量%至0.25重量%或约0.10重量%至0.20重量%的范围内。
在实施例中,非织造网状物可以是有色的(colored)、着色的(pigmented)和/或染色的以提供相对于水溶性膜的改进的美学效果。合适的着色剂可以包括指示剂染料,例如pH指示剂(例如百里酚蓝、溴百里酚、百里酚酞和百里酚酞)、水分/水指示剂(例如水致变色油墨或隐色染料)或热致变色油墨,其中当温度升高和/或降低时油墨会改变颜色。合适的着色剂包括但不限于三苯基甲烷染料、偶氮染料、蒽醌染料、苝染料、靛类染料、食品、药物和化妆品(FD&C)着色剂、有机颜料、无机颜料或其组合。着色剂的示例包括但不限于FD&C红#40;红#3;FD&C黑#3;黑#2;云母基珠光颜料;FD&C黄#6;绿#3;蓝#1;蓝#2;二氧化钛(食品级);亮黑色;及其组合。
当被包括在纤维中时,着色剂可以按水溶性聚合物混合物的重量计的0.01%至25%,例如按水溶性聚合物混合物的重量计的0.02%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%和24%的量提供。
在实施例中,本公开的非织造网状物可以包括活性剂。活性剂可以被添加到纤维本身中,或在梳理非织造网状物期间,和/或可以在粘合之前被添加到非织造网状物中。在梳理期间添加到纤维中的活性剂可以被分布在整个非织造网状物中。在梳理之后但在粘合之前添加到非织造网状物中的活性剂可以选择性地被添加到非织造网状物的一或两个面上。此外,可以将活性剂添加到由非织造网状物制备的贮袋或其它制品的表面。在实施例中,活性剂作为多种纤维的一部分被提供、被分散在非织造网状物内、被提供在非织造网状物的面上或其组合。
当以至少约1wt%或在约1wt%至约99wt%的范围内的量存在于非织造网状物中时,活性剂为非织造网状物提供附加功能。在实施例中,活性剂可以包含一或多种组分,包括但不限于酶、油、香精、着色剂、气味吸收剂、香料、农药、肥料、活化剂、酸催化剂、金属催化剂、离子清除剂、清洁剂、消毒剂、表面活性剂、漂白剂、漂白剂组分、织物柔顺剂或其组合。在实施例中,活性剂可以包含着色剂、表面活性剂或其组合。活性剂可以采用任何期望的形式,包括作为固体(例如,粉末、颗粒、晶体、薄片或带)、液体、研磨剂、糊剂、气体等,并且任选地可以被包封。
在某些实施例中,活性剂可以包含酶。合适的酶包括被归类在六种常规酶委员会(EC)类别中的任一种中的酶,即EC 1的氧化还原酶(其催化氧化/还原反应)、EC 2的转移酶(其转移官能团,例如甲基或磷酸酯基团)、EC 3的水解酶(其催化各种键的水解)、EC 4的裂解酶(其通过除了水解和氧化以外的方式裂解各种键)、EC 5的异构酶(其催化分子内的异构化变化)和EC 6的连接酶(其通过共价键连接两个分子)。此类酶的示例包括EC 1中的脱氢酶和氧化酶、EC 2中的转氨酶和激酶、EC 3中的脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶、甘露聚糖酶和肽酶(又名蛋白酶或蛋白水解酶)、EC 4中的脱羧酶、EC 5中的异构酶和变位酶以及EC 6的合成酶和合酶。来自每一类别的合适的酶被描述在例如美国专利号9,394,092中,其全部公开内容通过引用并入本文。
用于洗衣和洗碗应用的酶可以包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、脱氢酶、转氨酶、激酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、肽酶、脱羧酶、异构酶、变位酶、合成酶、合酶和氧化还原酶(包括催化漂白剂的形成的氧化还原酶)中的一或多种。
预期用于本文的酶可以来自任何合适的来源或来源的组合,例如细菌、真菌、植物或动物来源。在一种类型的实施例中,两种或更多种酶的混合物将来自至少两种不同类型的来源。例如,蛋白酶和脂肪酶的混合物可以来自细菌(蛋白酶)和真菌(脂肪酶)来源。
任选地,用于本文的酶,包括但不限于本文所述的任何酶类别或成员,是在碱性pH条件(例如用于洗涤剂应用,包括衣物洗涤剂和/或餐具洗涤剂,例如在约8至约11的范围内的pH)下工作的酶。任选地,用于本文的酶,包括但不限于本文所述的任何酶类别或成员,是在约5℃至约45℃的范围内的温度下工作的酶。
除香料之外的油可以包括食用香料和着色剂。
在一类实施例中,活性剂包括香精或香精的组合。合适的香精包括但不限于留兰香油、肉桂油、冬青油(水杨酸甲酯)、薄荷油和合成和天然水果香精,包括柑橘油。
在一些实施例中,活性剂可以是着色剂或着色剂的组合。合适的着色剂的示例包括食用色素、焦糖、辣椒粉、肉桂和藏红花。合适的着色剂的其它示例可以在美国专利号5,002,789中找到,其据此通过引用整体并入本文。
另一类实施例包括一或多种气味吸收剂作为活性剂。用作根据本公开的活性剂的合适的气味吸收剂包括但不限于沸石和蓖麻油酸的复合锌盐。气味吸收活性剂还可以包含本领域中熟知的作为主要气味中性香料的固定剂,包括但不限于劳丹脂、安息香和松香酸的衍生物的提取物。
另一类实施例包括一或多种香料作为活性剂。如本文所使用的,术语香料是指具有足够挥发性以产生香味的任何适用材料。包括香料作为活性剂的实施例可以包括令人愉悦的香味的香料,或者可替代地对人类、动物和/或昆虫具有排斥性的香味的香料。合适的香料包括但不限于水果,包括但不限于柠檬、苹果、樱桃、葡萄、梨、菠萝、橙子、草莓、覆盆子、麝香和花香,包括但不限于薰衣草味、玫瑰味、鸢尾味和康乃馨味。任选地,香料是一种也不是香精的香料。其它香料包括草药香味,包括但不限于迷迭香、百里香和鼠尾草;以及来自松树、云杉和其它森林气味的林地气味。香料也可以源自各种油,包括但不限于精油,或源自植物材料,包括但不限于薄荷、留兰香等。合适的芳香油可以在美国专利号6,458,754中找到,其据此通过引用以整体并入本文。合适的芳香油包括但不限于4-(2,2,6-三甲基环己-1-烯基)-2-烯-4-酮、乙醛苯乙基丙基缩醛、2,6,10-三甲基-9-十一烯醛、己酸2-丙烯酯、1-辛烯-3-醇、反式茴香脑、异丁基(z)-2-甲基-2-丁烯酸酯、茴香醛二乙基乙缩醛、3-甲基-5-丙基-环己烯-1-酮、2,4-二甲基-3-环己烯-1-甲醛、反式-4-癸烯醛、癸醛、2-戊基环戊酮、邻氨基苯甲酸乙酯、丁香酚、3-(3-异丙基苯基)丁醛、2-辛酸甲酯、异丁香酚、顺-3-己烯基碳酸甲酯、芳樟醇、2-壬酸甲酯、苯甲酸2-羟甲酯、壬醛、辛醛、2-壬腈、4-壬内酯、9-癸烯-1-醇和10-十一碳烯-1-醛。适用的香料也可以在美国专利号4,534,981、5,112,688、5,145,842、6,844,302和香水化妆品和肥皂(Perfumes Cosmetics and soaps),第二版,由W.A.波彻(W.A.Poucher)编辑,1959中找到,其全部据此通过引用整体并入本文。这些香料包括金合欢树、金合欢、素心兰、仙客来、蕨类植物、栀子、山楂、天芥菜、金银花、风信子、茉莉、丁香、百合、玉兰花、含羞草、水仙、鲜切干草、橙花、兰花、木樨草花、香豌豆、三叶草、晚香玉、香草、紫罗兰、壁花等。
香料可以包括香水。香水可以包含纯香水、包封的香水或其混合物。优选地,香水包括纯香水。一部分香水可以被包封在核-壳包囊中。在另一类型的实施例中,香水将不被包封在核/壳包囊中。
如本文所使用的,术语“香水”包括香水原料(PRM)和香水协调剂(perfumeaccords)。如本文所使用的术语“香水原料”是指具有至少约100g/mol的分子量并且可单独或与其它香水原料一起用于赋予气味、香味、香精或香气的化合物。如本文所使用的,术语“香水成分”和“香水原料”是可互换的。如本文所使用的,术语“协调剂”是指两种或更多种PRM的混合物。
典型的PRM尤其包含醇、酮、醛、酯、醚、腈和烯烃,例如萜烯。常见PRM的列表可以在各种参考来源中找到,例如,“香水和风味化学品(Perfume and Flavor Chemicals)”,第I和II卷;Steffen Arctander Allured出版公司(1994)和“香水:艺术、科学和技术(Perfumes:Art,Science and Technology)”,米勒P.M.(Miller,P.M.)和兰帕斯基D.(Lamparsky,D.),布莱基学术和专业(Blackie Academic and Professional)(1994)。PRM的特征在于其在常压(760mm Hg)下测量的沸点(B.P.)和其辛醇/水分配系数(P)。根据这些特征,PRMS可以被分为象限I、象限II、象限III或象限IV香水。
适用的驱虫香料包括在美国专利号4,664,064中公开的敌敌畏、除虫菊酯、丙烯菊酯、萘啶和/或倍硫磷杀虫剂中的一或多种,其通过引用整体并入本文。合适的驱虫剂是香茅醛(3,7-二甲基-6-辛醛)、N,N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺(DEET)、香草醛和从姜黄(姜黄(Curcuma longa))、卡菲尔酸橙(箭叶橙(Citrus hystrix))、香茅草(枫茅(Cymbopogonwinterianus))和毛罗勒(hairy basil)(灰罗勒(Ocimum americanum))中提取的挥发油。此外,适用的驱虫剂可以是驱虫剂的混合物。
在一类实施例中,根据本公开的活性剂可以包含一或多种农药。合适的农药可以包括但不限于杀虫剂、除草剂、杀螨剂、杀真菌剂和杀幼虫剂。
另一类实施例包括一或多种肥料作为活性剂。如本文所使用的,术语肥料适用于释放氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、氯、铜、铁、锰、钼或锌中的一或多种的任何适用材料。合适的肥料包括但不限于沸石。例如,斜发沸石是一种释放钾并且也可以在预负载有铵时释放氮的沸石。
一类实施例包含酸催化剂作为活性剂。如本文所使用的,术语酸催化剂是指用作质子源从而促进化学反应的任何物质。在一种类型的实施例中,酸催化剂将是非氧化性有机酸。合适的有机酸是对甲苯磺酸。在一些实施例中,作为酸催化剂的活性剂将促进反应,包括但不限于缩醛化、酯化或酯交换。另外的酸催化的反应在本领域中是熟知的。
在一类实施例中,活性剂将包括金属催化剂。这些催化剂介导反应,包括但不限于氧化或还原、氢化、羰基化、C-H键活化和漂白。用作金属催化剂的合适的金属包括但不限于VIIIA和IB过渡金属,例如铁、钴、镍、铜、铂、铑、钌、银、锇、金和铱。介导催化作用的金属可以具有任何合适的氧化态。
在替代的实施例中,活性剂可以任选地是离子清除剂。合适的离子清除剂包括但不限于沸石。任选地,沸石可以作为水软化剂被添加到包含封装在其中的衣物洗涤剂或餐具洗涤剂的水溶性包中。
无机和有机漂白剂是用于本文的合适的清洁活性剂。无机漂白剂包括过水合物盐,其包括但不限于过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硫酸盐和过硅酸盐。无机过水合物盐通常是碱金属盐。碱金属过碳酸盐,特别是过碳酸钠是用于本文的合适的过水合物。有机漂白剂可以包括有机过氧酸,包括二酰基和四酰基过氧化物,特别是但不限于二过氧十二烷二酸、二过氧十四烷二酸和二过氧十六烷二酸。根据本公开,过氧化二苯甲酰是合适的有机过氧酸。其它有机漂白剂包括过氧酸,具体实例为烷基过氧酸和芳基过氧酸。
在一类实施例中,活性剂可以包含漂白活化剂,包括在60℃及以下的温度下在清洁过程中增强漂白作用的有机过酸前体。适用于本文的漂白活化剂包括在过水解条件下产生具有1至10个碳原子或2至4个碳原子的脂族过氧羧酸和/或任选取代的过苯甲酸的化合物。合适的物质带有指定碳原子数的O-酰基和/或N-酰基基团和/或任选取代的苯甲酰基基团。合适的物质包括但不限于聚酰化亚烷基二胺(特别是四乙酰基乙二胺(TAED))、酰化的三嗪衍生物,特别是1,5-二乙酰基-2,4-二氧代六氢-1,3,5-三嗪(DADHT)、酰化的甘脲,特别是四乙酰基甘脲(TAGU)、N-酰基酰亚胺,特别是N-壬酰基琥珀酰亚胺(NOSI)、酰化的苯酚磺酸盐,特别是正壬酰基-或异壬酰基氧基苯磺酸盐(正-或异-NOBS)、羧酸酐,特别是邻苯二甲酸酐、酰化的多元醇,特别是三醋精、乙二醇二乙酸酯和2,5-二乙酰氧基-2,5-二氢呋喃以及三乙基乙酰基柠檬酸酯(TEAC)。
在包含织物柔顺剂作为活性剂的实施例中,各种免洗织物柔顺剂(through-the-wash fabric softeners),特别是美国专利4,062,647(其通过引用整体并入本文)的不可触知的蒙脱石粘土,以及本领域中已知的其它柔顺剂粘土,可以任选地用于在织物清洁的同时提供织物柔顺剂的益处。粘土柔顺剂可以与胺和阳离子柔顺剂组合使用,如在例如美国专利4,375,416和4,291,071中所公开的,其通过引用整体并入本文。
在实施例中,活性剂可以包括消毒剂。适用于本文的消毒剂可以包括但不限于过氧化氢、无机过氧化物及其前体、焦亚硫酸钠、基于季铵阳离子的化合物、氯、活性炭和次氯酸盐。
在实施例中,活性剂可以包括表面活性剂。用于本文的合适的表面活性剂可以包括但不限于丙二醇、二甘醇、单乙醇胺、聚氧乙烯化聚氧丙烯二醇、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、叔炔二醇和链烷醇酰胺(非离子)、聚氧乙烯化胺、季铵盐和季化聚氧乙烯胺(阳离子)、包含约8至24个碳原子的高级脂肪酸的碱金属盐、烷基硫酸盐、烷基聚乙氧基化物硫酸盐和烷基苯磺酸盐(阴离子)、氧化胺、N-烷基甜菜碱和磺基甜菜碱(两性离子)、磺基琥珀酸二辛酯钠、甘油和丙二醇的乳酸化脂肪酸酯、脂肪酸的乳酸酯、烷基硫酸钠、聚山梨酯20、聚山梨酯60、聚山梨酯65、聚山梨酯80、卵磷脂、甘油和丙二醇的乙酰化脂肪酸酯,以及脂肪酸的乙酰化酯,及其组合。
活性剂可以是固体或液体。例如,作为固体的活性剂可以具有至少约0.01μm的平均粒度(例如Dv50),或者在约0.01μm至约2mm的范围内的大小。液体活性剂可以被直接应用于非织造网状物,与载体粉末混合,或微囊化。在包含载体粉末的实施例中,载体粉末的平均粒度可以是例如至少约0.01μm,或在约0.01μm至约2mm的范围内。
在一个实施例中,活性剂被包封,允许活性剂的受控释放。合适的微胶囊可以包括三聚氰胺甲醛、聚氨酯、脲醛、壳聚糖、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚砜、聚四氢呋喃、明胶、阿拉伯树胶、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、阿拉伯半乳聚糖、聚乙烯醇、聚丙烯酸、乙基纤维素、聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺、聚(乙烯醋酸乙烯酯)、硝酸纤维素、硅酮、聚(丙交酯-共-乙交酯)、石蜡、巴西棕榈油、鲸蜡、蜂蜡、硬脂酸、硬脂醇、硬脂酸甘油酯、虫胶、邻苯二甲酸醋酸纤维素、玉米醇溶蛋白(zein)及其组合中的一或多种或者由上述中的一或多种制成。在一种类型的实施例中,微胶囊的特征在于例如至少约0.1微米或在约0.1微米至约200微米的范围内的平均粒度(例如Dv50)。在替代的实施例中,微胶囊可以形成单独的颗粒的附聚物,例如其中单独的颗粒可以具有至少约0.1微米,或在约0.1微米至约200微米的范围内的平均粒度。
在其中活性剂被施加到非织造网状物的一或多个面或被施加到小包的实施例中,活性剂可以通过任何合适的方式施加。在一个实施例中,一或多个固定式粉末喷枪用于将活性剂粉末流从一个或多于一个方向朝向所述网状物或小包引导,同时所述网状物或小包通过带式输送机被输送通过涂层区。在替代的实施例中,贮袋被传送通过活性剂粉末在空气中的悬浮液。在又一替代的实施例中,小包在槽状设备中与活性剂粉末翻滚混合。在可以与任何其它实施例组合的另一个实施例中,采用静电力来增强活性剂粉末与小包之间的吸引力。所述类型的过程通常基于使粉末颗粒带负电荷并将这些带电荷的颗粒引导至接地小包。在其它替代的实施例中,通过二次转移工具,包括但不限于与粉末接触的旋转刷子或通过可以将粉末从容器转移到小包的带粉末的手套将活性剂粉末施加到小包中。在又一个实施例中,活性剂粉末通过将粉末溶解或悬浮在非水性溶剂或载体中来施加,然后将其雾化并喷洒到小包上。在一种类型的实施例中,溶剂或载体随后蒸发,留下活性剂粉末。在一类实施例中,活性剂粉末以准确的剂量被施加到小包中。这类实施例利用封闭系统干润滑剂施加机械,例如PekuTECH的粉末施加器PM 700D。在所述过程中,活性剂粉末任选地分批或连续地被供给到施加机械的进料槽中。将小包从标准转鼓袋机的输出带传送到粉末施加机的传送带上,其中将受控剂量的活性剂施加到小包中。此后,所述小包被传送到合适的二次包装过程。
液体活性剂可以被施加到非织造网状物或小包中,例如,通过旋转浇铸、喷涂溶液(例如雾化的溶液)、辊涂、流涂、幕涂、挤出、刮涂及其组合。
纤维和非织造网状物的形成
多种纤维可以通过本领域中已知的任何工艺来制备,例如湿冷凝胶纺丝、熔喷、纺粘、电纺丝、旋转纺丝、连续长丝生产操作、丝束纤维生产操作及其组合。
在实施例中,多种纤维包括根据湿冷凝胶纺丝工艺制备的纤维,例如水溶性纤维,湿冷凝胶纺丝工艺包括以下步骤:
(a)将纤维形成材料(例如一种水溶性聚合物(或多种水溶性聚合物))溶解在溶剂中以形成聚合物混合物,所述聚合物混合物任选地包括助剂;
(b)通过喷丝嘴将聚合物混合挤出到固化浴中以形成挤出的聚合物混合物;
(c)使挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
(d)任选地对挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
(e)对挤出的聚合物混合物进行精加工以提供纤维。
水溶性聚合物溶解在其中的溶剂可以合适地是聚合物可溶于其中的任何溶剂。在其中聚合物是水溶性的实施例中,水溶性聚合物溶解在其中的溶剂包括极性非质子溶剂。在实施例中,水溶性聚合物溶解在其中的溶剂包括二甲亚砜(DMSO)。
通常,固化浴包括用于使挤出的聚合物混合物胶凝的冷却的溶剂。固化浴通常可以处于促进挤出的聚合物混合物固化的任何温度。合适的固化浴温度可以为约15℃或更低、约10℃或更低、约5℃或更低、或0℃或更低,例如在约15℃至约-20℃、约12℃至约-15℃、约10℃至约-10℃、约10℃至约0℃、约6℃至约0℃、约6℃至约2℃、约5℃至约0℃或约5℃至约2℃的范围内。在实施例中,固化浴可以具有约5℃的温度。固化浴可以包括纤维形成材料可溶于其中的溶剂和纤维形成材料不溶于其中的溶剂的混合物。纤维形成材料不溶于其中的溶剂通常是主要溶剂,其中纤维形成材料不溶于其中的溶剂占混合物的大于50%。纤维形成材料不溶于其中的溶剂和纤维形成材料可溶于其中的溶剂可以以约95:5至约55:45,例如约95:5、约90:10、约85:15、约80:20、约75:25、约70:30、约65:45、约60:40或约55:45的体积比提供。在其中聚合物为水溶性的实施例中,水溶性聚合物不溶于其中的溶剂包含甲醇、丙酮、矿物油精(mineral spirits)、矿物油或其组合。在实施例中,水溶性聚合物不溶于其中的溶剂包含甲醇、丙酮或其组合。在实施例中,水溶性聚合物不溶于其中的溶剂包含甲醇。在实施例中,水溶性聚合物不溶于其中的溶剂包含丙酮。在实施例中,固化浴包括体积比为约80:20的甲醇和DMSO的混合物。
在通过固化浴之后,挤出的聚合物混合物凝胶可以通过一或多个溶剂置换浴。提供溶剂置换浴以用纤维形成材料不溶于其中的溶剂代替纤维形成材料可溶于其中的溶剂,以进一步固化挤出的聚合物混合物,并用将更容易蒸发的溶剂代替纤维形成材料可溶于其中的溶剂,从而减少干燥时间。溶剂置换浴可以包括具有纤维形成材料可溶于其中的溶剂与纤维形成材料不溶于其中的溶剂的梯度的一系列溶剂置换浴,仅具有纤维形成材料不溶于其中的溶剂的一系列溶剂置换浴,或仅具有纤维形成材料不溶于其中的溶剂的单个溶剂置换浴。在实施例中,至少一种溶剂置换浴可以基本上由纤维形成材料不溶于其中的溶剂组成。用于制备本公开的水溶性纤维的代表性工艺在图2中示出。
成品纤维(finished fibers)有时被称为稳定纤维、短切纤维或纸浆。在实施例中,精加工包括干燥挤出的聚合物混合物。在实施例中,精加工包括切割或卷曲挤出的聚合物混合物以形成单独的纤维。挤出的聚合物混合物的湿拉伸为挤出的聚合物混合物提供了基本上均匀的直径,并且因此为从其切割的纤维提供了基本上均匀的直径。如本领域所熟知的,拉伸不同于挤压。具体地,挤出是指通过迫使树脂混合物通过喷丝头来制造纤维的行为,而拉伸是指在机器方向上机械地拉动纤维以促进聚合物链取向和结晶度,从而增加纤维强度和韧度。如本文所使用的,如果纤维之间的直径差异小于10%,例如8%或更少、5%或更少、2%或更少或1%或更少,则纤维直径是“基本上均匀的”。挤出的聚合物混合物的湿拉伸可以在使挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴之前、在使挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴之后或在使挤出的聚合物混合物通过第一溶剂交换浴和第二溶剂交换浴之间适当地进行。
在其中纤维由湿冷凝胶纺丝工艺制备的实施例中,纤维形成材料通常可以是任何水溶性聚合物或其混合物,例如,两种或更多种不同的聚合物,如本文一般描述的。在前述实施例的改进中,聚合物可具有任何聚合度(DP),例如,在10至10,000,000的范围内,例如,至少10、至少20、至少50、至少100、至少200、至少300、至少400、至少500、至少750、或至少1000和最多10,000,000、最多5,000,000、最多2,500,00、最多1,000,000、最多900,000、最多750,000、最多500,000、最多250,000、最多100,000、最多90,000、最多75,000、最多50,000、最多25,000、最多12,000、最多10,000、最多5,000或最多2,500,例如在约1000至约50,000、1000至约25,000、1000至约12,000、1000至约5,000、1000至约2,500、约50至约12,000、约50至约10,000、约50至约5,000、约50至约2,500、约50至约1000、约50至约900、约100至约800、约150至约700、约200至约600或约250至约500的范围内。在实施例中,DP为至少1,000。如本领域中已知的,非织造网状物可以通过梳理和粘合短纤维来制备。在备选方案中,非织造网状物可以由连续纤维制备。如上所述的助剂可以在梳理和/或粘合工艺期间被添加到纤维本身或非织造网状物中。
制备短纤维和连续纤维的方法在本领域中是熟知的。一旦短纤维或连续纤维被梳理,非织造网状物就被粘合。粘合短纤维的方法在本领域中是熟知的并且可以包括通过空气粘合(热粘合)、压延粘合(加压热粘合)和化学粘合。本公开的非织造网状物可以被热粘合或化学粘合。非织造网状物通常可以是多孔的,具有不同的孔径、形态和网状物异质性,如图1所示。纤维物理性能和粘合的类型可能影响所得的非织造网状物的孔隙率。压延粘合是通过施加热量和压力来实现的,并且通常保持通过梳理过程产生的孔径、形状和对齐。本领域普通技术人员可以容易地确定用于压延粘合的条件。一般而言,如果施加的热量和/或压力太低,则纤维将不能充分结合以形成独立的网状物,并且如果热量和/或压力太高,则纤维将开始融合在一起。纤维化学决定了用于压延粘合的热量和/或压力的上限和下限。不期望受理论的束缚,据信在高于235℃的温度下,基于聚乙烯醇的纤维降解。用于纤维的压延粘合的压花方法是已知的。压花可以是单面压花或双面压花。通常,水溶性纤维的压花包括使用由有序的圆形阵列和具有平坦表面的钢辊组成的单个压花辊的单面压花。随着压花的增加(例如,当表面特征被赋予网状物时),网状物的表面积增加。不期望受理论的束缚,预计随着网状物的表面积增加,网状物的溶解度增加。因此,可以通过经由压花改变表面积来有利地调节非织造网状物的溶解性。如图1A、1B、1C、1D和1E所示,压延粘合期间的压花可以在非织造网状物中赋予可观察到的痕迹(divots)。
与压延粘合相反,化学粘合通常使用制备纤维时剩余的废聚合物的粘合剂溶液在压力下涂覆梳理的纤维,这可以导致相对于梳理时的孔更小、更不有序的孔。通常,溶剂可以是溶解粘合剂的任何溶剂。通常,化学粘合溶液的溶剂是水。不期望受理论的束缚,据信如果用于化学粘合的聚合物溶液足够浓缩和/或施加足够的压力,则可以形成无孔的水分散性非织造网状物。用于化学粘合的溶剂会导致网状物中现有纤维的部分溶解,以将纤维焊接和粘合在一起。溶液中提供的聚乙烯醇粘合剂有助于焊接过程,以提供机械强度更高的网状物。聚合物溶液的温度没有特别限制并且可以在室温(约23℃)下提供。
在一些实施例中,第二层纤维可以用于粘合非织造网状物。不期望受理论的束缚,据信通过熔喷工艺制备的纤维,例如水溶性纤维,可以用于使用在线工艺来粘合非织造网状物。具体地,非织造网状物可以在熔喷加工站下通过,使得熔喷纤维在熔融挤出之后沉积,并且随着熔喷纤维冷却和固化,它们彼此粘合并粘合到它们被沉积在其上的非织造网状物。熔喷纤维的长度可以是微米到纳米级,并且可以被提供在非织造网状物上,使得基于最终非织造网状物中纤维的总重量,熔喷纤维占最终非织造网状物的约15重量%、约12重量%、约10重量%、约8重量%、约6重量%或约5重量%。不期望受理论的束缚,据信包括约5%至约15%的熔喷纤维可以提高非织造网状物的机械完整性,而基本上不改变非织造网状物的溶解性。通常,当聚乙烯醇纤维形成材料用于制备熔喷纤维时,聚乙烯醇聚合物将是均聚物,因为熔喷工艺需要低粘度和高熔体流动指数聚合物。
可以使用高放大倍数和有序表面分析技术,包括但不限于Brunauer-Emmett-Teller理论(BET)、小角X射线散射(SAXS)和分子吸附来确定孔径。
本公开的非织造网状物通常可以具有任何厚度。合适的厚度可以包括但不限于约5至约10,000μm(1cm)、约5至约5,000μm、约5至约1,000μm、约5至约500μm、约200至约500μm、约5至约200μm、约20至约150μm、约20至约100μm或约40至约90μm或约50至80μm或约60至65μm,例如50μm、65μm、76μm、88μm或152μm。本公开的非织造网状物可以被表征为高蓬松度或低蓬松度。一般而言,蓬松度是指每单位面积的厚度与质量比(即基重)。高膨松度非织造网状物的特征在于每单位面积的高的厚度与质量比。如本文所使用的,“高蓬松度”是指具有如本文所定义的基重和超过200μm的厚度的本公开的非织造网状物。非织造网状物的厚度可以通过根据ASTM D5729-97、ASTM D5736和ISO 9073-2:1995来确定,并且可以包括,例如,使非织造网状物经受2N的载荷并测量厚度。根据本领域中已知的方法,可以使用高蓬松度材料,例如交叉铺网,其使用交叉铺网机将无边界的网状物折叠到其自身上以建立蓬松度和基重,或者通过空气粘合实现。不期望受理论的束缚,与其中膜的溶解度可以取决于膜的厚度的水溶性膜相反;据信非织造网状物的溶解度与网状物的厚度无关。在这方面,据信由于单独的纤维提供比水溶性膜更高的表面积,无论膜和非织造网状物的厚度如何,限制水接近纤维并由此限制纤维溶解的参数是基重(即非织造材料中的纤维密度)。
本公开的非织造网状物的溶解度通常是用于制备网状物的纤维的类型以及水分散性网状物的基重的函数。不期望受理论的束缚,对于包含有包含单一纤维形成材料的单一纤维类型的非织造网状物,据信非织造网状物的溶解度曲线遵循用于制备非织造网状物的纤维的相同溶解度曲线,并且纤维的溶解度曲线通常遵循制备纤维的纤维形成聚合物的相同溶解度曲线。例如,对于包含PVOH纤维的非织造网状物,可以选择PVOH聚合物的水解度,使得非织造网状物的水溶解度也受到影响。一般而言,在给定的温度下,随着PVOH聚合物的水解度从部分水解(88%DH)增加到完全水解(≥98%DH),聚合物的水溶解度通常降低。因此,在一种选项中,非织造网状物可以是冷水可溶的。对于不包括任何其它单体(例如,不与阴离子单体共聚)的共聚(乙酸乙烯酯乙烯醇)聚合物,在低于10℃的温度下可溶于水的冷水可溶性网状物可以包括PVOH的纤维,其水解度在约75%至约90%的范围内,或在约80%至约90%的范围内,或在约85%至约90%的范围内。在另一种选项中,非织造网状物可以是热水可溶的。对于不包括任何其它单体(例如,不与阴离子单体共聚)的共聚(乙酸乙烯酯乙烯醇)聚合物,在至少约60℃的温度下可溶于水的热水可溶性网状物可以包括水解度为至少为约98%的PVOH的纤维。
PVOH的改性通常会增加PVOH聚合物的溶解度。因此,预期在给定的温度下,由PVOH共聚物制备的水分散性非织造网状物的溶解度将高于由具有与PVOH共聚物相同水解度的PVOH均聚物制备的非织造网状物的溶解度。遵循这些趋势,可以设计具有特定溶解度特性的水分散性非织造网状物。
令人惊讶的是,如本文实例8所示,发现对于包括纤维类型的混合物的非织造网状物,每种纤维类型具有唯一的纤维形成材料,非织造网状物的溶解度不遵循如纤维类型的混合物所预期的混合物的规则。相反,对于包括两种纤维类型的混合物的非织造网状物,当两种纤维类型以除了1:1之外的比率提供时,非织造材料的溶解度趋向于难溶性纤维(即,需要更高的温度来完全溶解并且在低于完全溶解温度的温度下溶解更慢的纤维)的溶解度。对于包括1:1纤维混合物的非织造网状物,非织造网状物的溶解度通常低于包括除了1:1混合物之外的混合物的非织造网状物的溶解度(即,在给定的温度下,包括1:1混合物的非织造网状物比包括例如3:1和1:3比率的纤维类型的非织造网状物需要更长的时间来破裂、崩解和溶解)。这种趋势在低于难溶性纤维的完全溶解温度的温度下尤为明显。
在水分散性非织造网状物中包括水不溶性纤维还可以用于设计具有特定溶解度和/或延迟释放特性的非织造网状物(例如,当非织造网状物被包括在水分散性贮袋中时)。不期望受理论的束缚,据信随着包括在非织造网状物中的水不溶性纤维的重量百分比增加(基于非织造网状物的总重量),非织造网状物的溶解度通常会降低并且包含非织造网状物的贮袋的延迟释放特性通常会增加。当在水溶性纤维的溶解温度下或在高于水溶性纤维的溶解温度下与水接触时,包含水溶性纤维和水不溶性纤维的非织造网状物将随着水溶性纤维的溶解而开始变薄,从而破坏网状物结构和/或增加非织造网状物的孔的孔径。一般而言,网状物结构的破裂或孔径的增加越大,水就可以越快地进入贮袋的内容物,并且贮袋的内容物也就越快地将被释放。类似地,可以通过使用具有不同溶解特性和/或不同溶解温度的水溶性纤维的混合物来实现包含本公开的水分散性非织造网状物的贮袋的内容物的延迟释放。通常,对于包括有包含聚乙烯醇纤维形成材料的水溶性纤维的非织造网状物,在水溶性纤维的完全溶解温度的50%或更高的水温下(例如,对于完全溶解温度为70℃的纤维,在40℃下),纤维将经历聚合物网络膨胀和软化,但是整体结构将保持完整。在其中水分散性非织造网状物包括水溶性纤维和水不溶性纤维的实施例中,可溶性纤维与不溶性纤维的比率没有特别限制。水溶性纤维可以占纤维的总重量的约1重量%至约99重量%、约20重量%至约80重量%、约40重量%至约90重量%、约50重量%至约90重量%或约60重量%至约90重量%,并且水不溶性纤维可以占纤维的总重量的约1重量%至约99重量%、约20重量%至约80重量%、约10重量%至约60重量%、约10重量%至约50重量%或约10重量%至约40重量%。
此外,如实例7所示,随着网状物的基重增加,网状物的溶解速率降低,条件是纤维组成和粘合参数保持恒定,因为存在更多的待溶解的材料。例如,在给定的温度下,由包含PVOH聚合物并具有例如40g/m2的基重的纤维制备的水溶性网状物预计比其它方面相同的具有例如30g/m2的基重的水溶性网状物溶解得更慢。当用于溶解的水的温度低于构成非织造网状物的纤维的完全溶解温度时,这种关系尤为突出。因此,基重也可以用于改变水分散性非织造网状物的溶解特性。水分散性非织造网状物通常可以具有在约1g/m2至约700g/m2、约1g/m2至约600g/m2、约1g/m2至约500g/m2、约1g/m2至约400g/m2、约1g/m2至约300g/m2、约1g/m2至约200g/m2、约1g/m2至约100g/m2、约30g/m2至约100g/m2、约20g/m2至约100g/m2、约20g/m2至约80g/m2、约25g/m2至约70g/m2或约30g/m2至约70g/m2的范围内的任何基重。
此外,压延设置通常对本公开的非织造网状物的溶解度曲线具有次要影响。如实例7所示,对于具有相同纤维化学和相似基重的非织造网状物,在给定的压延压力下,非织造网状物的溶解时间通常随着压延温度的升高而增加。当用于溶解的水的温度低于构成非织造网状物的纤维的完全溶解温度时,这种关系尤为突出。
不期望受理论的束缚,据信水溶性非织造网状物的溶解度(就溶解时间而言,例如根据MSTM-205)预计将超过由相同的PVOH聚合物制备的相同尺寸(L×W)和/或质量的水溶性膜的溶解度。这是因为与膜相比,在非织造物中具有更高的表面积,从而导致更快的溶解。如以下实例中所示,由水解度为88%的PVOH均聚物制备的非织造网状物在14秒内溶解,而由水解度为88%的相同PVOH均聚物制备的类似尺寸的水溶性膜在约100秒内溶解。
用于制备本公开的水分散性非织造网状物的水溶性纤维和水不溶性纤维通常可以具有任意韧度。纤维的韧度与纤维的粗糙度相关。随着纤维韧度的降低,纤维的粗糙度增加。用于制备本公开的水分散性非织造网状物的纤维可以具有在约1至约100cN/dtex、或约1至约75cN/dtex、或约1至约50cN/dtex、或约1至约45cN/dtex、或约1至约40cN/dtex、或约1至约35cN/dtex、或约1至约30cN/dtex、或约1至约25cN/dtex、或约1至约20cN/dtex、或约1至约15cN/dtex、或约1至约10cN/dtex、或约3至约8cN/dtex、或约4至约8cN/dtex、或约6至约8cN/dtex、或约4至约7cN/dtex、或约10至约20、或约10至约18、或约10至约16或约1cN/dtex、约2cN/dtex、约3cN/dtex、约4cN/dtex、约5cN/dtex、约6cN/dtex、约7cN/dtex、约8cN/dtex、约9cN/dtex、约10cN/dtex、约11cN/dtex、约12cN/dtex、约13cN/dtex、约14cN/dtex或约15cN/dtex的范围内的韧度。在包括具有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的第一纤维的实施例中,第一纤维可以具有在约3cN/dtex至约10cN/dtex,任选地约7cN/dtex至约10cN/dtex,任选地约4cN/dtex至约8cN/dtex或任选地约6cN/dtex至约8cN/dtex的范围内的韧度。
在其中水溶性纤维由湿冷凝胶纺丝工艺制备的实施例中,所得的纤维通常可以具有如本文所述的任何韧度。在前述实施例的改进中,纤维可以具有在约3至约15、约3至约13、约3cN/dtex至约10cN/dtex、约5cN/dtex至约10cN/dtex或约6cN/dtex至约10cN/dtex、约7cN/dtex至约10cN/dtex、约4cN/dtex至约8cN/dtex或约6cN/dtex至约8cN/dtex的范围内的韧度。在包括具有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的第一纤维的实施例中,其中第一纤维由湿冷凝胶纺丝工艺制备,第一纤维可以具有在约3cN/dtex至约10cN/dtex,任选地约7cN/dtex至约10cN/dtex,任选地约4cN/dtex至约8cN/dtex或任选地约6cN/dtex至约8cN/dtex的范围内的韧度。
非织造网状物的韧度可以与用于制备网状物的纤维的韧度相同或不同。不期望受理论的束缚,据信非织造网状物的韧度与非织造网状物的强度有关,其中较高的韧度为非织造网状物提供更高的强度。通常,可以通过使用具有不同韧度的纤维来改变非织造网状物的韧度。非织造网状物的韧度也可能受加工的影响。通常,本公开的水分散性网状物可以具有相对高的韧度,即,水分散性非织造网状物是可以用作用于制备制品和/或贮袋的唯一材料的自支撑网状物。相反,根据熔喷、电纺丝和/或旋转纺丝工艺制备的非织造网状物通常具有低韧度,并且可能不能自支撑或不能用作用于形成制品或贮袋的唯一网状物。
一般而言,本公开的非织造网状物的动摩擦系数和静摩擦系数与动摩擦系数的比率将低于水溶性膜的动摩擦系数和静摩擦系数与动摩擦系数的比率,这是由于非织造网状物相对于水溶性膜的表面粗糙度增加,这提供了与非织造网状物的减少的表面接触。有利的是,所述表面粗糙度可以为消费者提供改善的感觉(即,类似布的手感而不是类似橡胶的手感)、改善的美观性(即,比水溶性膜更不光滑)、和/或促进在制备需要沿加工设备/模具的表面拉伸网状物的热成形的、和/或垂直形成的、填充的和密封的、和/或多室小包中的可加工性。因此,纤维应所述足够粗糙,以便为所得的非织造网状物提供表面粗糙度,但不会粗糙到产生阻力。
用于制备本公开的非织造网状物的纤维通常可以具有任意细度。纤维的细度与给定厚度的纱线的横截面中存在多少纤维相关。纤维细度是纤维质量与长度的比率。纤维细度的主要物理单位是1tex,其等于重量为1g的1000m的纤维。通常,使用单位dtex,表示1g/10,000m纤维。可以选择纤维的细度,以提供具有合适的非织造网状物的刚度/手感、扭转刚度、反射和与光的相互作用、染料和/或其它活性物质/添加剂的吸收、制造过程中纤维纺丝的容易性和最终制品的均匀性的非织造网状物。一般而言,随着纤维细度的增加,由此得到的非织造物表现出更高的均匀性、改进的拉伸强度、延展性和光泽。此外,不期望受理论的束缚,据信基于密度,与较大的纤维相比,较细的纤维将导致较慢的溶解时间。此外,不期望受理论的束缚,当使用纤维混合物时,纤维的平均细度可以使用单独的纤维组分的加权平均值来确定。纤维可以被表征为极细(dtex≤1.22)、细(1.22≤dtex≤1.54)、中等(1.54≤dtex≤1.93)、稍粗(1.93≤dtex≤2.32)和粗(dtex≥2.32)。本公开的非织造网状物可以包括极细、细、中等、稍粗或其组合的纤维。
用于制备本公开的非织造网状物的纤维的形状没有特别限制并且可以具有包括但不限于圆形、椭圆形(也被称为带状)、三角形(也被称为Δ状)、三叶形和/或其它多叶形的横截面形状。应当理解,纤维的形状不必是完美的几何形状,例如,具有圆形横截面形状的纤维不必具有完美的圆形作为横截面面积,而具有三角形横截面形状的纤维通常具有圆角。
应当理解,纤维的直径是指纤维沿最长横截面轴的横截面直径。当纤维被描述为具有(或不具有)特定直径时,除非另有说明,否则所述特定直径是所提及的特定纤维类型的平均直径,即,由聚乙烯醇纤维形成材料制备的多种纤维在多种纤维上具有算术平均纤维直径。对于通常不认为具有“直径”的形状,例如三角形或多叶形,直径是指包围纤维形状的圆的直径。
用于制备本公开的水分散性非织造网状物的水溶性纤维和水不溶性纤维通常具有在约10微米至300微米的范围内的直径,例如至少10微米、至少25微米、至少50微米、至少100微米、或至少125微米和最多约300微米、最多约275微米、最多约250微米、最多约225微米或最多约200微米。在实施例中,用于制备本公开的非织造网状物的水溶性纤维可以具有大于100微米至约300微米的直径。在实施例中,本公开的纤维可以具有在约10至约300微米、约25至约300微米、约50至约300微米、大于100微米至约300微米或约75至约100微米的范围内的直径。在实施例中,用于制备本公开的非织造网状物的多种水溶性纤维的直径具有基本上均匀的直径。不期望受理论的束缚,据信在湿冷凝胶纺丝工艺期间,水溶性聚合物混合物的拉伸可以用于控制所得的纤维的直径,以及所得的纤维的直径尺寸的均匀性。在其中第一纤维包括有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的实施例中,第一纤维具有在约10微米至约300微米、约50微米至约300微米或大于100微米至约300微米的范围内的直径。在其中第一纤维包括有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的实施例中,第一纤维具有基本上均匀的直径。
用于制备本公开的非织造网状物的水溶性纤维和水不溶性纤维通常可以是任意长度。在实施例中,水溶性纤维的长度可以在约30mm至约100mm、约10mm至约60mm或约30mm至约60mm的范围内,例如至少约30mm、至少约35mm、至少约40mm、至少约45mm或至少约50mm,以及最多约100mm、最多约95mm、最多约90mm、最多约80mm、最多约70mm或最多约60mm。在实施例中,水溶性纤维的长度可以小于约30mm或在约0.25mm至小于约30mm的范围内,例如至少约0.25mm、至少约0.5mm、至少约0.75mm、至少约1mm、至少约2.5mm、至少约5mm、至少约7.5mm、或至少约10mm和最多约29mm、最多约28mm、最多约27mm、最多约26mm、最多约25mm、最多约20mm或最多约15mm。在其中第一纤维包括有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的实施例中,第一纤维具有在约30mm至约100mm或约30mm至约60mm的范围内,或小于约30mm,或在约0.25mm至小于30mm的范围内的长度。通过切割和/或卷曲使用湿冷凝胶纺丝工艺制备的挤出的水溶性聚合物混合物,可以将水溶性纤维制备成任意长度。相比之下,诸如纺粘、熔喷、静电纺丝和旋转纺丝等工艺是连续工艺,其中制备连续长丝并直接以网状物形式提供。因此,此类工艺没有提供将长丝切割成所需纤维长度的机会。
用于制备本公开的非织造网状物的水溶性纤维和水不溶性纤维通常可以具有任意长径(L/D)比。有利地,可以使用纤维的L/D比和在非织造组合物中具有不同L/D比的纤维的相应量来控制本公开的非织造网状物的触感。一般来说,随着纤维的L/D减小,刚度和抗弯曲性增加,从而提供更粗糙的手感。当纤维具有在约0.5至约15、或约0.5至约25、或约1至约5的范围内的低L/D比时,本公开的纤维通常赋予包括所述纤维的非织造网状物粗糙感。基于非织造网状物中纤维的总重量,此类低L/D纤维可以以在约0至约50重量%范围内,例如,在约0.5重量%至约25重量%或约1重量%至约15重量%的范围内的量被提供在非织造网状物中。如果不知道非织造网状物中低L/D纤维的量,则可以通过目视检查非织造网状物的显微照片来估计所述量。如图3所示,可以观察到基于总纤维群体具有明显较大直径和较短切割率的纤维群体。图5A是具有0%的低L/D纤维且柔软度等级为1的非织造网状物的显微照片,而图5B是具有25%的低L/D纤维且柔软度等级为5的非织造网状物的显微照片。在其中第一纤维包括有包括第一聚乙烯醇纤维形成材料的纤维形成材料的混合物的实施例中,第一纤维的至少一部分可以具有约0.5至约25、或约0.5至约15或约1至约5的L/D比。
湿冷凝胶纺丝工艺有利地提供了一或多种益处,例如提供包括水溶性聚合物的混合物的纤维、提供对纤维的直径的控制、提供相对大直径的纤维、提供对纤维的长度的控制、提供对纤维的韧度的控制、提供高韧度纤维、提供来自具有大聚合度的聚合物的纤维、提供可以用于提供自支撑非织造网状物的纤维和/或提供来自比传统热挤出技术(例如,熔喷和纺粘)中可以使用的材料更宽范围的材料的纤维,例如,使用比传统热挤出技术可以使用的更高分子量聚合物和/或具有更高熔点/熔体粘度的聚合物。诸如纺粘、熔喷、静电纺丝和旋转纺丝的连续工艺通常不允许混合水溶性聚合物(例如,由于匹配各种聚合物的熔体指数的困难)、形成大直径(例如,大于50微米)纤维、控制纤维的长度、提供高韧度纤维以及使用具有高聚合度的聚合物。在下表中提供了各种工艺的比较:
Figure BDA0003403419950000361
※非直接工艺:纤维在纺丝后被卷绕并且被形成为短切纤维或短纤维,然后被加工成网状物
※直接工艺:网状物直接由纺丝工艺制备
在实施例中,本公开的非织造网状物可以包括通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的多种水溶性纤维与通过连续工艺制备的连续长丝的组合,连续工艺选自由熔喷、纺粘、电纺丝、旋转纺丝、连续长丝生产操作、丝束纤维生产操作以及一或多种前述工艺的组合组成的群组。包括通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的多种水溶性纤维和通过连续工艺制备的长丝的水分散性非织造网状物可以使用在线工艺形成。例如,可以制备纤维的第一非织造网状物,且然后所制备的网状物可以在第二站下进行,在第二站中,通过连续工艺来制备长丝,且然后将其沉积在由纤维制备的非织造网状物上。由纤维制备的第一非织造网状物可以在长丝被提供在第一非织造网状物上之前或之后被粘合。如本文所使用的,“长丝”是指由连续工艺制备的水溶性聚合物混合物的挤出产品,其中挤出产品不具有限定的长度范围。在纤维上使用长丝不旨在传达任何关于特定长度的信息。例如,纤维可以有任何长度,理论上最多或大于由连续工艺制备的长丝的长度。因此,如本文所使用的,长丝和纤维旨在区分具有限定长度范围的产品(即纤维)和不具有限定长度范围的产品(即长丝)。
包括通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的多种水溶性纤维和通过连续工艺制备的长丝/纤维的水分散性非织造网状物也可以使用间接工艺形成。在通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的纤维粘合之前,可以制备纳米级或微米级的熔喷纤维并将其与通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的多种水溶性纤维混合。此类纤维掺合物可以提供具有改进的机械强度(相对于单独用通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的水溶性纤维制备的等效水分散性非织造网状物)和稳定性的水分散性非织造网状物,这可能是有利的,例如,在制备擦拭物(例如,清洁擦拭物、个人护理擦拭物等)时。一般而言,通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的水溶性纤维和熔喷纤维的掺合物可以包括基于总纤维的总重量的约50重量%或更少,例如,基于总纤维的总重量的在约1重量%至约50重量%、约5重量%至约50重量%、约10重量%至约40重量%、约15重量%至约30重量%、约20重量%至约30重量%的范围内,例如约1重量%、约5重量%、约10重量%、约15重量%、约20重量%、约25重量%、约30重量%、约40重量%或约50重量%的量的熔喷纤维。通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的水溶性纤维和熔喷纤维的混合物可以使用本领域中已知的任何合适的粘合方法,例如本文所述的物理和化学粘合工艺来粘合。
水溶性纤维可以通过水溶断温度(water-breaking temperature)来表征。“水溶断温度”是指在实际应用中完全溶解所需的最低温度,如使用以下方法估算的:在1mg/dtex的载荷下,将100mm长的水溶性纤维置于初始温度为1.5℃的水溶液中;水溶液的温度作为时间函数被系统性地升高(每2.5分钟升高1.5℃,直到达到溶断温度);在2mg/dtex的载荷下纤维断裂时,记录水温并将其报告为水溶断温度。水溶性纤维还可以通过完全溶解温度来表征,如在本文所述的用于测定单一纤维溶解度的方法中所述。
有利地,本公开的非织造网状物在热和/或水(例如,湿气)的存在下可以表现出优先收缩。因此,当形成为小包时,非织造网状物可以热收缩和/或水收缩。进一步有利地,本公开的非织造网状物在高热和湿气环境(例如,38℃和80%相对湿度(RH))中储存之后可以表现出增加的坚固性(即,机械性能)和改善的溶解性能。此类增加的坚固性和改善的溶解性能令人惊讶,因为基于组成上相似的水溶性膜的预期是坚固性和溶解性能将不受在高温和潮湿条件下储存的影响。具体地,在从调节环境中去除可比较的水溶性膜后,水溶性膜将与周围环境重新平衡,导致膜的性能特性没有长期或永久的变化。
本公开的非织造网状物可以用作单层或者可以与其它非织造网状物和/或水溶性膜层叠。在一些实施例中,水分散性非织造网状物包括单层水分散性非织造网状物。在一些实施例中,水分散性非织造网状物是包含两层或更多层水分散性非织造网状物的多层水分散性非织造网状物。一或多层可以彼此层压。在前述实施例的改进中,两层或更多层可以是相同的(例如,由相同的纤维和基重制备)。在前述实施例的改进中,两层或更多层可以不同(例如,由不同类型的纤维制备和/或具有不同的基重)。在实施例中,非织造网状物可以被层压到水溶性膜上。在前述实施例的改进中,非织造网状物和水溶性膜可以由相同的聚合物(例如,具有特定粘度、水解度和改性量(如果是改性的聚合物)的PVOH聚合物)制备。在前述实施例的改进中,非织造网状物和水溶性膜可以由不同的聚合物制备(例如,用于制备非织造网状物的纤维的聚合物可以具有与构成水溶性膜的聚合物不同的纤维化学(例如,改性)、粘度、聚合度、水解度和/或溶解度)。有利地,多层非织造网状物和层压材料可以用于调节由其制成的贮袋或小包的湿气透过率(MVTR)。多层材料可以根据本领域中已知的各种工艺,例如熔融挤出、涂布(例如溶剂涂布、水性涂布或固体涂布)、喷涂粘合、材料转移、热层压、冷层压及其组合来制备。
在实施例中,非织造网状物可以是多层非织造网状物,其包含有包含多种纤维的第一非织造网状物,多种纤维包含有包含纤维形成材料的混合物的第一纤维,纤维形成材料包括第一聚乙烯醇纤维形成材料和(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)纤维形成材料的混合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉。在前述实施例的改进中,多层非织造网状物可以包括有包含多种纤维的第二非织造网状物,多种纤维包含有包含纤维形成材料的混合物的第二纤维,纤维形成材料的混合物包括第三聚乙烯醇纤维形成材料和(a)第四聚乙烯醇纤维形成材料,或者(b)纤维形成材料的混合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉。在前述实施例的改进中,第一非织造网状物和第二非织造网状物可以包括相同的纤维并具有相同的基重。在前述实施例的替代改进中,第一非织造网状物和第二非织造网状物可以包括不同的纤维并具有相同的基重。在前述实施例的替代改进中,第一非织造网状物和第二非织造网状物可以包括不同的纤维并具有不同的基重。在前述实施例的改进中,第一非织造网状物和第二非织造网状物可以彼此层压。在前述实施例的改进中,第一非织造网状物可以具有层压到其上的水溶性膜。在前述实施例的改进中,第一非织造网状物的第一纤维的纤维形成材料可以是与水溶性膜的膜形成材料相同的材料。在替代的实施例中,第一非织造网状物的第一纤维的纤维形成材料可以是与水溶性膜的膜形成材料不同的材料。
通常,多层非织造网状物可以具有作为各层基重的总和的基重。因此,与作为单层提供的任何单独层相比,多层非织造网状物将需要更长的时间来溶解。在实施例中,多层非织造物可以具有在约1g/m2至约100g/m2的范围内的基重。此外,不期望受理论的束缚,据信当孔径和孔排列在层之间不均匀时,每层中的孔将不会对齐,从而提供具有比单独层更小的孔的多层非织造网状物。因此,无孔的水分散性非织造网状物可以通过层叠多个多孔水分散性非织造网状物来制备。
非织造网状物也可以被层压到水溶性膜上。可以使用本领域中的任何已知方法,包括但不限于加热和加压、化学粘合和/或溶剂焊接来形成层压材料。化学粘合可以包括使非织造网状物的表面和/或水溶性膜的表面离子或共价地官能化,使得当非织造网状物的表面与水溶性膜的表面接触时,发生化学反应并且将非织造网状物和水溶性膜共价结合在一起。多层非织造网状物可以包括三层或更多层。在实施例中,多层非织造网状物可以包括有包含水溶性膜的第一层、包含非织造网状物的第二层和包含水溶性膜的第三层。在实施例中,多层非织造网状物可以包括有包含非织造网状物的第一层、包含水溶性膜的第二层和包含非织造网状物的第三层。
有利地,层压材料可以与贮袋形成同时制备,例如使用在热成型期间施加的热量将非织造网状物和水溶性膜层粘合在一起。水溶性膜可以具有与非织造网状物相同的溶解度和/或化学相容性特性,或者水溶性膜可以具有与非织造网状物不同的溶解度和/或化学相容性特性。在实施例中,水溶性膜具有与非织造网状物相同的溶解度和/或化学相容性特性。在一些实施例中,水溶性膜具有与非织造网状物不同的溶解度和/或化学相容性特性。有利地,当水溶性膜具有与非织造网状物不同的溶解度和/或化学相容性特征时,层压材料可以用于形成带有具有第一溶解度和/或化学相容性的内表面和具有第二溶解度和/或化学相容性的外表面的贮袋。
用于层压材料的水溶性膜通常可以是任意水溶性膜,例如本领域中先前已知的水溶性膜。用于形成水溶性膜的聚合物可以是任意水溶性聚合物,或其组合,例如本文描述的水溶性聚合物。水溶性膜可以包含至少约50重量%、55重量%、60重量%、65重量%、70重量%、75重量%、80重量%、85重量%或90重量%和/或最多约60重量%、70重量%、80重量%、90重量%、95重量%或99重量%的水溶性聚合物,例如PVOH聚合物或聚合物混合物。
水溶性膜可以包含其它助剂和加工剂,例如但不限于增塑剂、增塑剂增容剂、表面活性剂、润滑剂、脱模剂、填料、增量剂、交联剂、抗粘连剂、抗氧化剂、防粘剂、消泡剂、纳米颗粒如层状硅酸盐型纳米粘土(例如蒙脱石钠)、漂白剂(例如,焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或其它)、厌恶剂如苦味剂(例如,地那铵盐,如地那铵苯甲酸盐、地那铵糖精和氯化地那铵;蔗糖八乙酸酯;奎宁;类黄酮,如槲皮素和柚皮素;以及苦木素类,如苦木素和马钱子碱)和辛辣剂(例如,辣椒素、胡椒碱、异硫氰酸烯丙酯和resinferatoxin)和其它功能成分,其量适合于它们的预期目。包括增塑剂的实施例是优选的。此类试剂的量可以单独地或共同地最多为膜的约50重量%、20重量%、15重量%、10重量%、5重量%、4重量%和/或至少0.01重量%、0.1重量%、1重量%或5重量%。
增塑剂可以包括本文公开的任何增塑剂,例如包括但不限于甘油、双甘油、山梨糖醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、二丙二醇、四甘醇、丙二醇、聚乙二醇(最多400MW)、新戊二醇、三羟甲基丙烷、聚醚多元醇、山梨糖醇、2-甲基-1,3-丙二醇
Figure BDA0003403419950000401
乙醇胺及其混合物。优选的增塑剂是甘油、山梨糖醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷或其组合。基于总的膜重量,非水增塑剂的总量可以在约10重量%至约40重量%、或约15重量%至约35重量%、或约20重量%至约30重量%的范围内,例如约25重量%。
合适的表面活性剂可以包括非离子、阳离子、阴离子和两性离子类别。合适的表面活性剂包括本文所述的任何表面活性剂。在各种实施例中,水溶性膜中表面活性剂的量在约0.1wt%至2.5wt%,任选地约1.0wt%至2.0wt%的范围内。在实施例中,水溶性膜中表面活性剂的量以每100份水溶性膜中的总水溶性聚合物(phr)的份数表示并且以约0.5phr至约4phr、约0.75phr至约3.0phr、约1.0phr至约2.5phr、约1.0phr至约2.0phr或约1.5phr的范围存在。
合适的润滑剂/脱模剂可以包括但不限于脂肪酸及其盐、脂肪醇、脂肪酯、脂肪胺、脂肪胺乙酸酯和脂肪酰胺。优选的润滑剂/脱模剂是脂肪酸、脂肪酸盐和脂肪胺乙酸盐。在一种类型的实施例中,水溶性膜中润滑剂/脱模剂的量在约0.02wt%至约1.5wt%,任选地约0.1wt%至约1wt%的范围内。
填料可以被包括在水溶性膜中并且可以包括填充剂、增量剂、抗粘连剂、防粘剂及其组合。合适的填料/填充剂/增量剂/抗粘连剂/防粘剂包括但不限于淀粉、改性淀粉、交联的聚乙烯吡咯烷酮、交联的纤维素、微晶纤维素、二氧化硅、金属氧化物、碳酸钙、滑石、云母、硬脂酸和其金属盐,例如硬脂酸镁。优选的材料是淀粉、改性淀粉和二氧化硅。在一种类型的实施例中,水溶性膜中填料/增量剂/抗粘连剂/防粘剂的量可以在约1重量%至约6重量%、或约1重量%至约4重量%、或约2重量%至约4重量%、或约1phr至约6phr、或约1phr至约4phr或约2phr至约4phr的范围内。
在一些实施例中,水溶性膜可以包括2或更多phr(例如,2phr至6phr或2phr至4phr)的填料。在一些实施例中,膜包括2或更多phr(例如,2phr至6phr或2phr至4phr)的填料并且填料包括填充剂、抗粘连剂或其组合。不期望受理论的束缚,据信当增塑剂以大于或等于30phr,例如在30phr至50phr的范围内的量被包括时,包括2或更多phr(例如,2phr至6phr或2phr至4phr)的填料可以用于防止增塑剂渗出或迁移出膜。
抗粘连剂(例如SiO2和/或硬脂酸))可以以至少0.1PHR、或至少0.5PHR、或至少1PHR或在约0.1至5.0PHR、或约0.1至约3.0PHR、或约0.4至1.0PHR、或约0.5至约0.9PHR、或约0.5至约2PHR、或约0.5至约1.5PHR、或0.1至1.2PHR、或0.1至2.7PHR的范围内,例如0.5PHR、0.6PHR、0.7PHR、0.8PHR或0.9PHR的量存在于膜中。
用于抗粘连剂的合适的中值粒径包括在约3至约11微米、或约4微米至约11微米、或约4至约8微米或约5至约6微米的范围内,例如5、6、7、8或9微米的中值粒径(例如Dv50)。合适的SiO2是设计用于水性系统的未处理的合成的无定形二氧化硅。
水溶性膜可以进一步具有至少4重量%,例如在约4至约10重量%的范围内的残余水分含量,如通过Karl Fischer滴定法测量的。
水分散性非织造网状物可以通过任何合适的方法来制造,包括梳理,如本领域中熟知的,如在伊恩·巴特勒编写、由苏巴什·巴特拉等人编辑的“非织造织物手册”,设计印刷,1999中所述,其通过引用整体并入本文。水溶性膜可以通过任何合适的方法,包括溶液浇铸法来制备。水分散性非织造网状物和/或层压材料可以用于通过任何合适的工艺,包括垂直成型、填充和密封(VFFS)或热成型形成容器(贮袋)。水分散性非织造网状物和/或层压材料可以通过任何合适的工艺密封,包括例如水分散性非织造网状物和/或层压材料层的溶剂密封或热密封,例如围绕容器的周边。例如,贮袋可以用于将待输送到散装水中的材料定量。
生物降解性
聚乙烯醇聚合物通常是可生物降解的,因为它们在有氧、厌氧、土壤和堆肥条件下(在水的存在下)在水和酶的存在下分解。一般而言,随着聚乙烯醇聚合物的水解度增加至约80%,聚乙烯醇聚合物的生物降解活性增加。不期望受理论的束缚,据信将水解度增加到高于80%不会明显影响生物降解性。此外,聚乙烯醇聚合物的羟基基团的立构规整度对生物降解活性水平具有很大影响,并且聚合物序列的羟基基团越全同,降解活性变得越高。不期望受理论的束缚,对于土壤和/或堆肥生物降解,据信由聚乙烯醇纤维制备的非织造网状物相对于由类似聚乙烯醇聚合物制备的水溶性膜将具有更高的生物降解活性水平,这是因为相对于膜,由非织造网状物提供的聚合物表面积的增加。此外,不期望受理论的束缚,据信虽然聚乙烯醇聚合物的聚合度对用所述聚合物制备的膜或非织造网状物的生物降解性几乎没有影响,但聚合温度可能对膜或非织造物的生物降解性具有影响,因为聚合温度可以影响聚合物的结晶度和聚集状态。特别是随着结晶度的降低,聚合物链羟基基团在聚合物结构中变得较少对齐,并且聚合物链变得更无序,从而允许链以无定形聚集体的形式积累,由此降低了有序聚合物结构的可用性,使得对于其中聚合物不溶解的土壤和/或堆肥生物降解机制,生物降解活性预期降低。不期望受理论的束缚,据信由于聚乙烯醇聚合物的羟基基团的立构规整性对生物降解性活性水平具有很大的影响,所以相对于具有相同水解度的聚乙烯醇均聚物,除羟基基团以外的官能团(例如阴离子AMPS官能团、羧酸酯基团或内酯基团)的取代预计会降低生物降解性活性水平,除非官能团本身也是可生物降解的,在这种情况下聚合物的生物降解性可以通过取代而增加。此外,据信尽管取代的聚乙烯醇的生物降解性活性水平可以低于相应均聚物的生物降解性活性水平,但取代的聚乙烯醇仍将表现出生物降解性。
确定生物降解活性的方法在本领域中是已知的,例如,如基耶里尼(Chiellini)等人在“聚合物科学进展(Progress in Polymer Science)”,第28卷,第6期,2003,第963-1014页中所述,其通过引用整体并入本文。另外的方法和标准可以在ECHA的附件XV限制报告—微塑料(Restriction Report-Microplastics),第1版,2019年1月11日中找到,其通过引用整体并入本文。合适的标准包括OECD 301B(易于生物降解)、OECD 301B(增强的生物降解)、OECD 302B(固有生物降解性)、OECD 311(厌氧)、ASTM D5988(土壤)。
在实施例中,本公开的纤维和非织造网状物可以是标准的易于生物降解的、增强的生物降解的或固有的生物降解的。如本文所使用的,术语“易于生物降解”是指根据如在上述ECHA的附件XV中所述的OECD 301B测试,如果材料(例如纤维)在测试开始后28天内达到60%的生物降解(矿化),则满足标准。如本文所使用的,术语“增强的生物降解”是指根据如在上述ECHA的附件XV中所述的OECD 301B测试,如果材料(例如,纤维)在从测试开始的60天内达到60%生物降解,则满足标准。在实施例中,本公开的纤维和非织造网状物满足易于生物降解的标准。在实施例中,本公开的纤维和非织造网状物满足易于生物降解或增强的降解的标准。在实施例中,本公开的纤维和非织造网状物满足固有的生物降解的标准。在实施例中,本公开的纤维和非织造网状物满足增强的降解的标准。在实施例中,本公开的纤维和非织造网状物满足固有的生物降解、增强的生物降解或易于生物降解的标准。在实施例中,本公开的层压材料(非织造物和膜)满足易于生物降解或增强的生物降解的标准。
用途
本公开的非织造网状物通常适合于多种商业应用。本公开的非织造网状物的合适的商业应用可以包括但不限于水分散性或可冲散的贮袋和小包;医疗用途,例如外科口罩、医疗包装、鞋套、伤口敷料和药物递送;过滤系统,例如汽油和石油、矿物加工、真空袋、空气过滤器和过敏原膜或层压材料;个人护理产品,例如婴儿湿巾、卸妆湿巾、去角质布和化妆器;办公用品,如购物袋或信封;以及其它,如镜头清洁湿巾、洁净室湿巾、植物用灌封材料、抗菌湿巾、农业种子条、织物柔顺剂片材、服装/洗衣袋、食品包装、地板护理湿巾、宠物护理湿巾、抛光工具、除尘以及手清洁。
密封贮袋
本公开进一步提供了一种包含根据本公开的非织造网状物的贮袋。在一些实施例中,贮袋可以包括层压材料,所述层压材料包含本公开的水溶性膜和水分散性非织造网状物。贮袋可以是水分散性贮袋,任选地水溶性贮袋和/或可冲散贮袋。本公开进一步提供了一种制备包含本公开的非织造网状物的小包的方法,所述方法包含将非织造网状物形成为贮袋的形式,用待封入其中的组合物填充贮袋,并密封贮袋以形成小包。在一些实施例中,密封包括热密封、溶剂焊接、粘合剂密封或其组合。
本文公开的非织造网状物和层压材料可用于形成贮袋形式的密封制品,贮袋限定内部袋容积,以在其中容纳用于释放到水性环境中的组合物。“密封制品”任选地包括具有排气孔的密封隔室,例如,在其中隔室封装排出气体的固体的实施例中,但更常见的将是完全密封的隔室。
贮袋可以包含单个隔室或多个隔室。水分散性贮袋可以由在界面处密封的两层水分散性非织造网状物或层压材料形成,或通过折叠在其自身上并密封的单个非织造网状物或层压材料形成。非织造网状物或层压材料形成贮袋的至少一个侧壁,任选地形成整个贮袋,并且优选地形成至少一个侧壁的外表面。在另一类型的实施例中,非织造网状物或层压材料形成小包的内壁,例如作为隔室之间的分隔壁。非织造网状物或层压材料也可以与水溶性膜结合使用,例如作为外壁、内壁和/或隔室盖。
封装在贮袋中的组合物没有特别限制,例如包括本文所述的多种组合物中的任一种。在包含多个隔室的实施例中,每个隔室可以包含相同和/或不同的组合物。反过来,组合物可以采用任何合适的形式,包括但不限于液体、固体、凝胶、糊剂、磨粉、压制的固体(片剂)及其组合(例如悬浮在液体中的固体)。
在一些实施例中,贮袋包含多个隔室。多个隔室通常叠置,使得隔室共享贮袋内部的分隔壁。多隔室贮袋的隔室可以具有相同或不同的尺寸和/或容积。本公开的多隔室贮袋的隔室可以以任何合适的方式分开或连接。在实施例中,第二隔室和/或第三隔室和/或随后的隔室被叠加在第一隔室上。在一个实施例中,第三隔室可以被叠加在第二隔室上,第二隔室又以夹层结构被叠加在第一隔室上。可替代地,第二隔室和第三隔室可以被叠加在第一隔室上。然而,同样也可以设想第一隔室、第二隔室和/或第三隔室和/或随后的隔室并排取向或同心取向。隔室可以成串包装,每个隔室可通过穿孔线单独分开。因此,每个隔室可以由最终用户从串的剩余部分单独撕下。在一些实施例中,第一隔室可以被至少第二隔室包围,例如在轮胎和轮辋构造中,或在袋中袋构造中。
隔室的几何形状可以相同或不同。在实施例中,与第一隔室和第二隔室相比,任选地第三隔室和随后的隔室各自具有不同的几何形状和形状。在这些实施例中,任选地第三隔室和随后的隔室以一定的设计被布置在第一隔室或第二隔室上。设计可以是装饰性的、教育性的或说明性的,例如用于说明概念或说明,和/或用于指示产品的来源。
制作贮袋的方法
可以使用任何合适的设备和方法来制造贮袋和小包。例如,单隔室贮袋可以使用本领域中公知的垂直形式填充、水平形式填充或转鼓填充技术来制造。此类工艺可以是连续的或间歇的。非织造网状物、层状非织造网状物和膜或层压结构可以被阻尼和/或加热以增加其延展性。所述方法还可以包括使用真空将非织造网状物、层状非织造网状物和膜或层压结构拉入到合适的模具中。一旦非织造网状物、层状非织造网状物和膜或层压结构在表面的水平部分上,将非织造网状物或层压材料真空拉入到模具中可以进行约0.2至约5秒、或约0.3至约3、或约0.5至约1.5秒。例如,所述真空可以是使得其提供在10毫巴至1000毫巴的范围内或在100毫巴至600毫巴的范围内的负压。
可以在其中制作小包的模具可以具有任何形状、长度、宽度和深度,这取决于贮袋所需的尺寸。如果需要,模具的尺寸和形状也可能各不相同。例如,最终贮袋的容积可以是约5ml至约300ml、或约10ml至150ml或约20ml至约100ml,并且模具的尺寸被相应地调节。
热成型
可热成型的非织造网状物或层压材料是一种可以通过施加热量和力而成型的非织造网状物或层压材料。热成型非织造网状物、层状非织造网状物和膜或层压结构是加热非织造网状物、层状非织造网状物和膜或层压结构,使其成型(例如在模具中),然后允许所得的非织造网状物或层压材料冷却的工艺,之后非织造网状物或层压材料将保持其形状,例如模具的形状。可以使用任何合适的手段来施加热量。例如,在将非织造网状物或层压材料供给到表面上之前或一旦供给到表面上,可以通过使其在加热元件下方通过或通过热空气来直接加热非织造网状物或层压材料。可替代地,也可以对其进行间接加热,例如通过加热表面或将热物品施加到非织造网状物或层压材料上。在实施例中,使用红外光来加热非织造网状物或层压材料。非织造网状物或层压材料可以被加热到在约50℃至约200℃、约50℃至约170℃、约50℃至约150℃、约50℃至约120℃、约60℃至约130℃、约70℃至约120℃或约60℃至约90℃的范围内的温度。热成型可以通过以下工艺中的任意一或多种进行:将热软化的非织造网状物或层压材料手动覆盖在模具上,或将软化的非织造网状物或层压材料压力诱导成型到模具上(例如真空成型),或将具有精确已知温度的新挤出的片材自动高速分度到成型和修整站中,或自动放置、栓塞和/或气动拉伸和加压成型非织造网状物或层压材料。
可替代地,非织造网状物或层压材料可以通过任何合适的手段被润湿,例如在将非织造网状物或层压材料供给到表面上之前或一旦供给到表面上,通过将润湿剂(包括水、聚合物组合物、用于非织造网状物或层压材料组合物的增塑剂或上述的任何组合)喷雾到非织造网状物或层压材料上被直接润湿,或者通过润湿表面或通过将湿的物品施加到非织造网状物或层压材料上被间接润湿。
一旦非织造网状物或层压材料被加热和/或润湿,就可以将其拉入合适的模具中,优选地使用真空。模制的非织造网状物或层压材料的填充可以通过使用任何合适的手段来完成。在实施例中,最优选的方法将取决于产品形式和所需的填充速度。在实施例中,模制的非织造网状物或层压材料通过在线填充技术填充。然后通过任何合适的方法使用第二非织造网状物或层压材料将填充的、打开的小包封闭,从而形成贮袋。这可以在水平位置中和在连续、恒定运动时完成。封闭可以通过将第二非织造网状物或层压材料,优选地水溶性非织造网状物或层压材料连续地供给到打开的小包之上和打开的小包上,然后优选地将第一非织造网状物或层压材料和第二非织造网状物或层压材料密封在一起来完成,通常在模具之间的区域中并且因此在小包之间的区域中。
密封贮袋
可以使用密封贮袋和/或其单独隔室的任何合适的方法。此类手段的非限制性示例包括热密封、溶剂焊接、溶剂或湿法密封及其组合。通常,仅要形成密封的区域用热量或溶剂处理。热量或溶剂可以通过任意方法施加,通常施加在封闭材料上,并且通常仅施加在要形成密封的区域上。如果使用溶剂或湿法密封或焊接,可能优选的是,也施加热量。优选的湿法或溶剂密封/焊接方法包括选择性地将溶剂施加到模具之间的区域上,或者施加到封闭材料上,例如通过将溶剂喷涂或印刷到这些区域上,然后将压力施加到这些区域上,以形成密封。例如,可以使用密封辊和带(任选地也提供热量)。
在实施例中,通过溶剂密封将内部非织造网状物或层压材料密封到外部非织造网状物或层压材料上。密封溶液通常为水溶液。在实施例中,密封溶液包括水。在实施例中,密封溶液包括水,并且进一步包括一或多种多元醇、二醇和/或甘醇,例如1,2-乙二醇(乙烯乙二醇)、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇(四亚甲基二醇)、1,5-泛烷二醇(五亚甲基二醇)、1,6-己二醇(六亚甲基二醇)、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、各种聚乙二醇(例如二甘醇、三甘醇)及其组合。在实施例中,密封溶液包括赤藓糖醇、苏糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、核糖醇、甘露醇、山梨醇、半乳糖醇、岩藻糖醇、艾杜糖醇、肌醇、庚七醇、异麦芽糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇。在实施例中,密封溶液包括水溶性聚合物。
密封溶液可以以适于粘合内部和外部非织造网状物或层压材料的任何量被施加到内部非织造网状物或层压材料的界面区域。如本文所使用的,术语“涂层重量”是指施加到非织造网状物或层压材料上的密封溶液的量,以每平方米非织造网状物或层压材料的溶液克数计。一般而言,当密封溶剂的涂层重量太低时,非织造网状物或层压材料不能充分粘合,并且在接缝处贮袋破裂的风险增加。此外,当密封溶剂的涂层重量太高时,溶剂从界面区域迁移的风险增加,这增加了在贮袋的侧面中形成蚀刻孔的可能性。涂层重量窗口是指在保持良好的附着力和避免形成蚀刻孔的同时,可以被施加到给定膜上的涂层重量的范围。较宽的涂层重量窗口是期望的,因为较宽的窗口能在较宽的操作范围内提供牢固的密封。合适的涂层重量窗口为至少约3g/m2、或至少约4g/m2、或至少约5g/m2或至少约6g/m2
切割小包
形成的小包可以通过切割装置来切割。切割可以使用任何已知的方法完成。可能优选的是,切割也以连续的方式进行,并且优选地以恒定的速度并且优选地在水平位置时进行切割。例如,切割装置可以是锋利的物品、热物品或激光,其中在后一种情况下,热物品或激光“烧伤”膜/密封区域。
形成和填充多隔室贮袋
多隔室贮袋的不同隔室可以以并排方式或同心方式被制造在一起,其中所得的共连接的贮袋可以通过切割分开或者可以不通过切割分开。可替代地,隔室可以单独制造。
在实施例中,可以根据包含以下步骤的工艺来制造贮袋:a)形成第一隔室(如上所述);b)在步骤(a)中形成的封闭的隔室内或全部封闭的隔室内形成凹槽,以产生叠加在第一隔室上方的第二模制的隔室;c)通过第三非织造网状物、层压材料或膜来填充和封闭第二隔室;d)密封第一、第二和第三非织造网状物、层压材料或膜;以及e)切割非织造网状物或层压材料以生产多隔室贮袋。步骤(b)中形成的凹槽可以通过对步骤(a)中制备的隔室施加真空来实现。
在实施例中,第二隔室和/或第三隔室可以在单独的步骤中制备,然后与第一隔室组合,如在欧洲专利申请号08101442.5或美国专利申请公开号2013/240388A1或WO2009/152031中所述。
在实施例中,可以根据包含以下步骤的工艺来制备贮袋:a)任选地使用热和/或真空,在第一成型机上使用第一非织造网状物或层压材料形成第一隔室;b)用第一组合物填充第一隔室;c)任选地用第二组合物填充第二隔室;d)用第二非织造网状物或层压材料将第一隔室和任选的第二隔室密封到第一非织造网状物或层压材料上;以及e)切割非织造网状物或层压材料以生产多隔室贮袋。
在实施例中,可以根据包含以下步骤的工艺来制备贮袋:a)任选地使用热和/或真空,在第一成型机上使用第一非织造网状物或层压材料形成第一隔室;b)用第一组合物填充第一隔室;c)在第二成型机上,任选地使用热和真空使第二非织造网状物或层压材料变形,以制造第二和任选地第三模制的隔室;d)填充第二隔室和任选地第三隔室;e)使用第三非织造网状物或层压材料密封第二隔室和任选地第三隔室;f)将密封的第二隔室和任选地第三隔室放置到第一隔室上;g)密封第一隔室、第二隔室和任选地第三隔室;以及h)切割非织造网状物或层压材料以生产多隔室贮袋。
第一成型机和第二成型机可以根据它们执行上述工艺的适用性来选择。在实施例中,第一成型机优选地为水平成型机,并且第二成型机优选地为转鼓成型机,优选地位于第一成型机上方。
应当理解,通过使用适当的进料站,可以制造包含多种不同或独特的组合物和/或不同或独特的液体、凝胶或糊状组合物的多隔室贮袋。
在实施例中,非织造网状物或层压材料和/或贮袋被喷涂有或撒有合适的材料,例如活性剂、润滑剂、厌恶剂或其混合物。在实施例中,非织造网状物或层压材料和/或贮袋被印刷有例如油墨和/或活性剂。
垂直成型、填充和密封
在实施例中,本公开的非织造网状物或层压材料可以被形成为密封制品。在实施例中,密封制品是垂直成型、填充和密封的制品。垂直成型、填充和密封(VFFS)工艺是常规的自动化过程。VFFS包括诸如组装机的设备,所述设备将单片非织造网状物或层压材料包裹在垂直定向的进料管周围。机器热密封或以其它方式将非织造网状物或层压材料的相对边缘固定在一起以形成侧密封并形成非织造网状物或层压材料的中空管。随后,机器热密封或以其它方式形成底部密封,从而限定具有开口顶部的容器部分,顶部密封将稍后在开口顶部形成。所述机器通过开口顶端将指定量的可流动产品引入到容器部分中。一旦容器包括所需量的产品,机器就会将非织造网状物或层压材料推进到另一个热密封装置,例如,以形成顶部密封。最后,机器将非织造网状物或层压板推进到切割器,切割器直接在顶部密封上方切割膜以提供填充的包装。
在操作期间,组装机将非织造网状物或层压材料从辊推进,以形成包装。因此,非织造网状物或层压材料必须能够容易地前进以通过机器,并且不会粘附到机器组件上,或者太脆以致在加工期间断裂。
贮袋内容物
在任何实施例中,贮袋可以在所述贮袋的限定的内部容积中包含(包封)组合物。组合物可以选自液体、固体或其组合。在其中组合物包括液体的实施例中,非织造网状物可以是无孔非织造网状物或层压有水溶性膜的多孔非织造网状物,水溶性膜形成贮袋的内表面。在其中组合物是固体的实施例中,贮袋可以包含无孔非织造网状物、层压有水溶性膜的多孔非织造网状物或多孔非织造网状物。在其中贮袋包括多孔非织造网状物的实施例中,固体组合物的粒径小于非织造网状物的孔径。
在实施例中,本公开的密封制品可以在内部袋容积中包封组合物,所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、家庭清洁组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、工业清洁组合物、医疗组合物、消毒剂组合物、宠物组合物、办公组合物、家畜组合物、工业组合物、海洋组合物、商业组合物、军事组合物、娱乐组合物或其组合。在实施例中,本公开的水分散性密封制品可以在内部袋容积中包封组合物,所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、家庭清洁组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、工业清洁组合物或其组合。在实施例中,本公开的水分散性密封制品可以在内部袋容积中包封组合物,所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、家庭清洁组合物、水处理组合物、个人护理组合物或其组合。在实施例中,本公开的水分散性密封制品可以在内部袋容积中包封组合物,所述组合物包含农业组合物或水处理组合物。
如本文所使用的,“液体”包括自由流动的液体,以及糊剂、凝胶、泡沫和摩丝。液体的非限制性示例包括轻型和重型液体洗涤剂组合物、用于手洗和/或机洗的餐具洗涤剂;硬表面清洁组合物、织物增强剂、通常用于洗衣的洗涤剂凝胶、漂白剂和洗衣添加剂、剃须膏、皮肤护理、头发护理组合物(洗发水和护发素)和沐浴露。此类洗涤剂组合物可以包含表面活性剂、漂白剂、酶、香水、染料或着色剂、溶剂及其组合。任选地,洗涤剂组合物选自由衣物洗涤剂、盘碟洗涤剂、硬表面清洁组合物、织物增强剂组合物、剃须膏、皮肤护理、头发护理组合物(洗发水和护发素)和沐浴露及其组合组成的群组。
液体的非限制性示例包括农业组合物、汽车组合物、航空组合物、食品和营养组合物、工业组合物、家畜组合物、海洋组合物、医疗组合物、商业组合物、军事和准军事组合物、办公组合物、娱乐和公园组合物、宠物组合物和水处理组合物,包括适用于任何此类用途的清洁和洗涤剂组合物。
气体(如悬浮的气泡)或固体(如颗粒)可以被包括在液体中。如本文所使用的“固体”包括但不限于粉末、附聚物及其混合物。固体的非限制性示例包括:颗粒、微胶囊、珠、面制品和珠光球。固体组合物可以提供技术益处,包括但不限于免洗益处、预处理益处和/或美学效果。
组合物可以是非家用护理组合物。例如,非家用护理组合物可以选自农业组合物、航空组合物、食品和营养组合物、工业组合物、家畜组合物、海洋组合物、医疗组合物、商业组合物、军事和准军事组合物、办公组合物、娱乐和公园组合物、宠物组合物和水处理组合物,包括适用于任何这类用途的清洁和洗涤剂组合物,而不包括织物和家用护理组合物。
在一种类型的实施例中,组合物可以包括农用化学品,例如一或多种杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、农药、杀螨剂、驱虫剂、引诱剂、脱叶剂、植物生长调节剂、肥料、杀细菌剂、微量营养素和微量元素。合适的农用化学品和第二药剂描述在美国专利号6,204,223和4,681,228以及EP 0989803 A1中。例如,合适的除草剂包括百草枯盐(例如百草枯二氯化物或百草枯双(甲基磺酸盐)、敌草快盐(例如敌草快二溴化物或敌草快藻酸盐)和草甘膦或其盐或酯(例如草甘膦异丙基铵、草甘膦倍半钠或草甘膦三甲基硫盐(glyphosate trimesium),也被称为草硫膦(sulfosate))。不相容的作物保护化学品对可以在单独的隔室中使用,例如如在美国专利号5,558,228中所述。可以使用的不相容的作物保护化学品对包括,例如,苄嘧磺隆(bensulfuron methyl)和禾草特(molinate);2,4-D和噻吩磺隆(thifensulfuronmethyl);2,4-D和2-[[[[N-4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪-2-基)-N-甲基氨基]羰基]氨基]-磺酰基]苯甲酸甲酯;2,4-D和甲磺隆(metsulfuron methyl);代森锰(maneb)或代森锰锌(mancozeb)和苯菌灵(benomyl);草甘膦和甲磺隆;四溴菊酯(tralomethrin)和任何有机磷酸盐如久效磷(monocrotophos)或乐果(dimethoate);溴苯腈(bromoxynil)和N-[[4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)-氨基]羰基]-3-(乙基磺酰基)-2-吡啶-磺酰胺;溴苯腈和2-[[[[(4-甲基-6-甲氧基)-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]羰基]氨基]磺酰基]-苯甲酸甲酯;溴苯腈和2-[[[[N-(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪-2-基)-N-甲基氨基]羰基]氨基]-磺酰基]苯甲酸甲酯。在另一种相关类型的实施例中,组合物可以包括一或多种种子,任选地与土壤一起,并且进一步任选地与一或多种选自覆盖物、沙子、泥煤苔藓、水果冻晶体和肥料的附加组分一起,例如包括在美国专利第8,333,033号中所述类型的实施例。
在另一类型的实施例中,组合物是水处理剂。此类药剂可以包括刺激性化学品,例如腐蚀性氧化化学品,例如如在美国专利申请公开号2014/0110301和美国专利号8,728,593中所述。例如,消毒剂可以包括次氯酸盐,例如次氯酸钠、次氯酸钙和次氯酸锂;氯化异氰脲酸酯,例如二氯异氰脲酸(也被称为“二氯”或二氯-s-三嗪三酮、1,3-二氯-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮)和三氯异氰脲酸(也被称为“三氯”或1,3,5-三氯-1,3,5-三嗪烷-2,4,6-三酮)。还考虑了消毒化合物的盐和水合物。例如,二氯异氰脲酸可以以二氯异氰脲酸钠、二氯异氰脲酸钠二水合物等形式提供。含溴消毒剂也可适用于单位剂量包装应用,例如1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲(DBDMH)、2,2-二溴-3-腈基丙酰胺(DBNPA)、二溴氰基乙酸酰胺、1-溴-3-氯-5,5-二甲基乙内酰脲;和2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇等。氧化剂可以是在美国专利号7,476,325中描述的氧化剂,例如过氧化氢单硫酸钾(potassium hydrogenperoxymonosulfate)。组合物可以是调节pH的化学品,例如如在美国专利申请公开号2008/0185347中所述,并且可以包括例如酸性组分和碱性组分,使得所述组合物在与水接触时起泡,并调节水的pH。合适的成分包括碳酸氢钠、硫酸氢钠、氢氧化钾、氨基磺酸、有机羧酸、磺酸和磷酸二氢钾。例如,缓冲混合物可以包括硼酸、碳酸钠、乙醇酸和过硫酸氧酮(oxonemonopersulfate)。
水处理剂可以是絮凝剂或可以包括絮凝剂,例如如在美国专利申请公开号2014/0124454中所述。絮凝剂可以包括聚合物絮凝剂,例如聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺共聚物,例如二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二甲基氨基乙基丙烯酸酯(DMAEA)、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯(DMAEM)、3-甲基酰胺丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)或丙烯酸的丙烯酰胺共聚物;阳离子聚丙烯酰胺;阴离子聚丙烯酰胺;中性聚丙烯酰胺;多胺;聚乙烯胺;聚乙烯亚胺;聚二甲基二烯丙基氯化铵;聚氧乙烯;聚乙烯醇;聚乙烯吡咯烷酮;聚丙烯酸;多聚磷酸;聚苯乙烯磺酸;或其任何组合。絮凝剂可以选自壳聚糖乙酸盐、壳聚糖乳酸盐、壳聚糖己二酸盐、壳聚糖谷氨酸盐、壳聚糖琥珀酸盐、壳聚糖苹果酸盐、壳聚糖柠檬酸盐、壳聚糖富马酸盐、壳聚糖盐酸盐及其组合。水处理组合物可以包括磷酸盐去除物质,例如选自锆化合物、稀土镧系元素盐、铝化合物、铁化合物或其任意组合中的一或多种。
组合物可以是去除水垢的组合物,例如柠檬酸或马来酸或其硫酸盐,或其任何混合物,例如如在美国专利申请号2006/0172910中所述。
各种其它类型的组合物预期用于本文所述的小包中,包括颗粒,例如羽绒,例如如在US RE29059 E中所述;超吸收聚合物,例如如在美国专利申请公开号2004/0144682和2006/0173430中所述;颜料和调色剂,例如如在美国专利号3,580,390和美国专利申请公开号2011/0054111中所述;钎焊焊剂(例如碱金属氟铝酸盐、碱金属氟硅酸盐和碱金属氟锌酸盐),例如如在美国专利号8,163,104中所述;食品(例如,咖啡粉或干汤),如在美国专利申请公开号2007/0003719中所述;和伤口敷料,例如如在美国专利号4,466,431中所述。
在包含洗衣、洗衣添加剂和/或织物增强剂组合物的贮袋中,组合物可以包含以下非限制性成分列表中的一或多种:织物护理有益剂;去污酶;沉积助剂;流变改性剂;增效剂(builder);漂白剂(bleach);漂白剂(bleaching agent);漂白前体;漂白促进剂;漂白催化剂;香水和/或香水微胶囊(参见例如美国专利5,137,646);香水负载沸石;淀粉封装的协调剂(accord);聚甘油酯;增白剂;珠光剂;酶稳定系统;清除剂,包括阴离子染料的固定剂、阴离子表面活性剂的络合剂及其混合物;荧光增白剂或荧光剂;聚合物,包括但不限于土壤释放聚合物和/或土壤悬浮聚合物;分散剂;消泡剂;非水性溶剂;脂肪酸;泡沫抑制剂,例如硅酮泡沫抑制剂(参见:美国公开号2003/0060390A1,
Figure BDA0003403419950000512
);阳离子淀粉(参见:U.S.2004/0204337 A1和US 2007/0219111 A1);浮渣分散剂(参见:U.S.2003/0126282 A1,
Figure BDA0003403419950000511
);实质性染料;色调染料(参见:U.S.2014/0162929 A1);着色剂;遮光剂;抗氧化剂;水溶助长剂(hydrotropes)如甲苯磺酸盐、枯烯磺酸盐和萘磺酸盐;彩色斑点;有色珠、球或挤出物;粘土软化剂;抗细菌剂。这些成分中的任何一或多种进一步描述于描述于美国专利申请公开号U.S.2010/305020 A1、美国公开号2003/0139312A1和美国专利申请公开号U.S.2011/0023240 A1中。附加地或替代地,组合物可以包含表面活性剂、季铵化合物和/或溶剂系统。季铵化合物可以存在于织物增强剂组合物中,例如织物柔顺剂,并且包含季铵阳离子,季铵阳离子是结构NR4 +的带正电荷的多原子离子,其中R是烷基基团或芳基基团。
溶解和崩解测试(MSTM-205)
非织造网状物、水溶性膜或层压结构可以根据MonoSol测试方法205(MSTM 205)—本领域中已知的方法—通过溶解时间和崩解时间来表征或者测试其溶解时间和崩解时间。参见,例如,美国专利号7,022,656。下面提供的描述是指非织造网状物,而它同样适用于水溶性膜或层压结构。
设备和材料:
600mL烧杯
磁力搅拌器(Labline型号1250或等同物)
磁力搅拌棒(5cm)
温度计(0至100℃±1℃)
模板,不锈钢(3.8cm×3.2cm)
计时器(0-300秒,精确到最接近的秒)
Polaroid 35mm载玻片架(或等同物)
MonoSol 35mm载玻片架支架(或等同物)
蒸馏水
对于每个待测试的非织造网状物,从3.8cm×3.2cm试样的非织造网状物样品切下三个测试试样。试样应从沿网状物的横向方向均匀间隔的网状物的区域切割。然后使用以下程序分析每个测试试样。
将每个试样锁定在单独的35mm载玻片架中。
用500mL的蒸馏水填充烧杯。用温度计测量水温,并且如有必要,加热或冷却水以将温度保持在确定溶解的温度,例如20℃(约68℉)。
标记水柱的高度。将磁力搅拌器放在支架的底座上。将烧杯放在磁力搅拌器上,向烧杯中加入磁力搅拌棒,打开搅拌器,并且调节搅拌速度,直到产生涡流,涡流为水柱高度的约五分之一。标记涡流的深度。
将35mm载玻片架固定在35mm载玻片架支架的鳄鱼夹中,使得载玻片架的长端与水面平行。支架的深度调节器应设置为使得当掉落时,夹具的末端将位于水面以下0.6cm处。载玻片架的短边之一应紧挨着烧杯的边,另一个短边直接位于搅拌棒的中心上方,使得非织造网状物的表面垂直于水流。
在一个动作中,将固定的载玻片和夹具放入水中并启动计时器。当样品在载玻片内受损时,例如,当产生孔时,发生破裂。当非织造网状物破裂并且在载玻片中没有样品材料时,发生崩解。当所有可见的非织造网状物从载玻片架上释放出来时,将载玻片从水中提起,同时继续监测溶液中未溶解的非织造网状物碎片。当所有非织造网状物碎片不再可见并且溶液变得清澈时,发生溶解。对于其中纤维由具有低水解度(例如,约65-88%)的聚乙烯醇制备的非织造样品,破裂和溶解可以同时发生。当在破裂与溶解之间存在5秒或更大的差异时,独立于破裂时间记录溶解时间。
薄化时间也可以使用MSTM-205确定。当构成非织造网状物的一些纤维溶解而其它纤维保持完整时,发生非织造网状物的薄化。网状物的薄化发生在网状物崩解之前。薄化的特征在于非织造网状物的不透明度降低或透明度增加。从不透明到越来越透明的变化可以通过视觉观察到。在MSTM-205期间,在固定的载玻片和夹具掉入水中后,监测非织造网状物的不透明度/透明度。在未观察到不透明度/透明度变化的时间点(即,网状物没有变得更不透明或更透明),所述时间被记录为薄化时间。
结果应包括以下:完整的样品鉴定;单独的和平均崩解和溶解时间;以及测试样品的水温。
用于测定单一纤维溶解度的方法
单一纤维的溶解度可以通过水溶断温度来表征。纤维断裂温度可以如下确定。将2mg/dtex的载荷施加在具有100mm的固定长度的纤维上。水温从1.5℃开始,然后每2分钟升高1.5℃,直到纤维断裂。纤维断裂的温度被表示为水溶断温度。
单一纤维的溶解度也可以通过完全溶解的温度来表征。完全溶解的温度可以如下确定。将0.2g的固定长度为2mm的纤维加入到100ml的水中。水温从1.5℃开始,然后每2分钟升高1.5℃,直到纤维完全溶解。在每个温度下搅动样品。纤维在不到30秒内完全溶解的温度被表示为完全溶解温度。
直径测试方法
通过使用扫描电子显微镜(SEM)或光学显微镜和图像分析软件来测定离散纤维或非织造网状物内的纤维的直径。选择200至10,000倍的放大倍数,使得将纤维适当放大以用于测量。当使用SEM时,将样品用金或钯化合物溅射,以避免电子束中的纤维带电和振动。通过SEM或光学显微镜拍摄的图像(在监视器屏幕上),使用手动程序测定纤维直径。使用鼠标和光标工具,查找随机选择的纤维的边缘,然后测量其宽度(即,在所述点垂直于纤维方向)到纤维的另一边缘。缩放和校准的图像分析工具提供了缩放功能,以获得以微米计的实际读数。对于非织造网状物中的纤维,使用SEM或光学显微镜在非织造网状物的样品中随机选择若干纤维。以这种方式切割和测试至少两部分非织造网状物材料。总共进行至少100次此类测量,然后记录所有数据用于统计分析。记录的数据用于计算纤维的平均值(平均值)、纤维的标准偏差和中位纤维直径。
拉伸强度、模量和伸长率测试
非织造网状物、水溶性膜或层压结构分析如下,其特征在于或将要根据拉伸强度(TS)测试进行拉伸强度测试、根据模量(MOD)测试进行模量(或拉伸应力)测试以及根据伸长率测试进行伸长率测试。下面提供的描述是指非织造网状物,而它同样适用于水溶性膜或层压结构。所述程序包括根据ASTM D 882(“薄塑料片材的拉伸性能的标准测试方法(Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting)”)或等同物来测定拉伸强度并且测定在10%伸长率下的模量。INSTRON拉伸测试设备(5544型拉伸测试仪或等同物)用于收集非织造网状物数据。每次测量要在机器方向(MD)(如适用)测试最少三个测试试样,每个试样都用可靠的切割工具切割,以确保尺寸稳定性和再现性。测试在23±2.0℃和35±5%相对湿度的标准实验室气氛中进行。对于拉伸强度或模量测定,准备1"宽(2.54cm)的非织造网状物样品。然后将样品转移到INSTRON拉伸测试机上进行测试,同时最小化在35%相对湿度的环境中的暴露。拉伸测试机根据制造商说明准备,配备有500N的称重传感器,并进行校准。安装了正确的把手和面(INSTRON把手的型号为2702-032面,其涂有橡胶并且宽度为25mm,或等同物)。将样品安装到拉伸测试机中并进行分析,以确定100%模量(即实现100%膜伸长率所需的应力)、拉伸强度(即使膜断裂所需的应力)和伸长率%(断裂时的样品长度相对于初始样品长度)。一般来说,样品的伸长率%越高,非织造网状物的加工特性越好(例如,增加了成为小包或贮袋的可成型性)。
基重的确定
基重根据ASTM D3776/D3776M-09a(2017)来确定。简言之,切割具有至少130cm2的面积的样本或从样品中的不同位置获取并具有至少130cm2的总面积的多个较小的冲切样本。在分辨率为±0.001g的顶部加载分析天平上称量样本以测定质量。使用防风罩(draftshield)保护天平免受气流和其它干扰。织物的样本可以一起称重。质量以盎司/平方码、盎司/线性码、线性码/磅或克/平方米计算至三位有效数字。
湿气透过率的确定
湿气透过率(MVTR)根据MSTM-136来确定。MVTR定义了每天有多少水分通过膜样品。下面提供的描述是指非织造网状物,而它同样适用于水溶性膜或层压结构。
设备和材料:
Permatran W-型号3/34(或等同物)
氮气压缩气瓶(99.7%或以上)
调节器-三通(部件号027-343)
主管线供应调节器
HPLC级水(或等同物)
带Luerlok尖端的10cc注射器(部件号800-020)
无粉手套
高真空油脂(部件号930-022)
(2)测试池
切割模板
切割板
带手柄的刀片
防割手套
Permatran W-型号3/34的准备:确保氮气压力水平高于300psi,载气调节器三通上的压力读数为29psi(不得超过32psi)并且主管线供应调节器压力被设置为35psi。打开仪表板上的门以进入加湿器从而检查水位。如果水位低,则用HPLC级水填充注射器,并将注射器上的鲁尔接头插入储器的“填充端口”。通过逆时针旋转2-3圈打开“填充阀”,然后推入注射器上的柱塞以迫使水进入储器。关闭“填充阀”并取出注射器。应当注意:水位不得超过在储器附近标记的线。
样品的制备和测试:对于每个待测试的非织造网状物,取出样品网状物并将其平放在切割板上。将模板放在网状物的顶部,并使用带手柄的刀片切出样品。当切出样品时,确保戴上防割手套。将样品放在一边。用高真空油脂润滑测试池的顶部部件的密封表面的周围。将膜样品安装在测试池的顶部部件的顶部。应当注意:取向可能很重要。如果是均质材料,则取向并不重要。如果是多层和层压材料,将多层膜或层压材料与屏障涂层或层压材料朝上,朝向池的顶部放置。例如,单面涂蜡的PVOH网状物应将蜡面朝上安装,将蜡朝向载气(氮气)放置。将测试池的顶部部件放在测试池的底部部件的顶部。确保测试池用良好的密封件夹在一起。按压池加载/卸载按钮以打开池托盘。抓住测试池的前边缘和后边缘,然后将其笔直放下。通过轻轻地笔直推向面板来完全关闭池托盘。按压池加载/卸载按钮以夹住池。应当注意:您应该会听到咔嗒声。对第二个样本重复上述步骤。
在加载样品且仪器准备就绪后,必须设置测试参数。应当注意:存在两种类型的测试参数,池参数和仪器参数。池参数特定于每个池,而仪器参数对所有池都是通用的。触摸屏幕上的“测试按钮”。在“自动测试”下选择“Tab A”。触摸“池Tab”。通过触摸每个气泡填写以下:ID、面积(cm'2)、厚度(密尔)。应当注意:模板的面积为50cm2。对于“Tab B”重复上述。触摸“仪器Tab”。通过触摸每个气泡填写以下:池温度(℃)和测试气体RH(%)。应当注意:确保100%RH被设置为关闭。池温度可以被设置为最低10℃至最高40℃。测试气体RH可以被设置为最低5%至90%。如果需要100%RH,则需要不同的方法。对于“Tab B”重复上述。一旦测试参数被设置,根据样品数量选择“开始选定”或“开始全部”。应当注意:前面板上每个池的指示灯将呈绿色,这指示测试的开始。
表面电阻率测量
非织造网状物和膜的表面电阻率可以根据ASTM D257测量。
柔软度等级
本公开的非织造网状物、层压材料或贮袋的手感与样品的柔软度有关并且可以使用相关测试方法进行评估。进行柔软度评估的测试者使用干净的手以个人选择的任何方式或方法来感受样品,以确定与包含由水解度为88%的聚乙烯醇均聚物组成的纤维组成的非织造网状物的对照材料(纤维具有2.2dtex/51mm的切割,具有1(最柔软)的柔软度等级)和包含由75%的水解度为88%的聚乙烯醇均聚物组成的纤维组成的非织造网状物的对照材料(纤维具有2.2/51mm的切割和25%的22dtex/38mm PET纤维,具有5(最粗制/最粗糙)的柔软度等级)的对照材料相比,本公开的非织造网状物和制品的柔软度等级。手感分组是以盲法研究进行的,使得评分者不会被他们对样品名称的感知所左右。样品等级为1至5。
可冲散性测试
本公开的非织造网状物和/或层压材料在化粪池或市政污水处理系统中被冲洗的能力可以根据修改的INDA/EDANA—识别为可冲散产品的标准来确定,如下文所提供的。以下测试参考了非织造网状物样品,然而应当理解,所述方法也可以用于层压结构。
设备
摇摆数字平台摇床
两个透明塑料12×5×3.9英寸容器
两个筛子(12.5mm孔)
干燥的非织造网状物样品
100℃烘箱
参数
摇摆平台设置为18RPM和11°倾斜周期
每个容器1L自来水
30分钟测试时间
测试程序
1.将两个容器放在摇摆平台上。此方法一次测试两个样品。
2.在烧杯中量取1L的自来水,并倒入一个塑料容器中。对其它容器重复此操作。在开始测试之前,确保容器中的自来水为15℃±1℃。
3.记录初始干燥的测试样品的重量(初始样品质量(g))和筛子的重量(初始筛质量(g))并独立记录。
4.在数字摇摆平台上设置合适的参数。
5.将每个测试样品放入其对应的容器中,并立即开始搅动过程(摇动平台)。
6.在过程完成后(30分钟后),取出每个容器并倾倒通过其相应的筛子。在筛板上方10cm的高度处倾倒。
7.将容器冲洗到筛子中以确保去除所有剩余的测试样品。
8.将筛子放入100℃烘箱中持续45分钟以确保所有水分蒸发。
9.记录筛子和剩余的测试样品的总重量(最终总质量(g))。
10.计算总保留的样品质量(最终样品质量(g)):
最终样品质量(g)=最终总质量(g)-初始筛子质量(g)
10.计算崩解百分比(%):
崩解%=[1-(最终样品质量(g)/初始样品质量(g))]×100
11.在开始下一次测试之前,确保筛子被清洁、干燥并重新称重。
12.重复测试,直到对于每个特定测试样品完成N=3的重复。
当样品的崩解百分比等于或大于至少20%时,样品是充分可冲散的以通过在化粪池或市政污水处理系统中冲洗来处置。在实施例中,本公开的非织造网状物、层压材料和贮袋可以具有至少20%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%、至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%或至少95%的崩解百分比,如通过可冲散性测试所测量的。
液体释放测试
图3是在本文所述的液体释放测试中使用的金属丝框架笼(显示为顶部打开,以更好地说明容纳在其中的水溶性贮袋)的图示。
图4示出了用于进行液体释放测试的设备,包括搁置在台架上的烧杯,台架固持用于将笼子降低到烧杯中的杆,杆可通过带有定位螺钉的套环固定(未示出)。
使用以下材料如下分析特征在于根据液体释放测试的延迟溶解度或待测试其延迟溶解度的水溶性膜和/或贮袋:
·2L的烧杯和1.2升的去离子(DI)水
·待测试的水溶性贮袋;将贮袋在38℃下预处理两周;为了比较结果,所有测试的膜都应具有相同的厚度,例如88μm或76μm。
·温度计
·金属丝笼
·定时器
在运行实验前,确保有足够的DI水可用于重复实验五次,并确保金属丝笼和烧杯清洁和干燥。
金属丝框架笼是一种没有锋利的边缘的涂覆有塑料的金属丝笼(4"×3.5"×2.5"),或等同物。金属丝的规格应为约1.25mm,并且金属丝应当具有0.5英寸(1.27cm)尺寸见方的开口。带有测试贮袋30的笼28的示例性图像在图3中示出。
为了准备测试,小心地将水溶性贮袋放入笼中,同时不要在笼上刮擦贮袋并允许为贮袋移动留出自由空间。不要将贮袋与金属丝笼紧紧地绑在一起,同时仍然确保它是牢固的并且不会从笼中出来。贮袋在笼中的方向应所述使得允许贮袋的自然浮力(如果有的话)(即贮袋的将漂浮到顶部的一侧应所述朝向顶部放置)。如果贮袋是对称的,则贮袋的方向通常无关紧要。
接下来,用1200毫升的20℃DI水填充2L烧杯。
接下来,将带有封闭贮袋的金属丝框架笼降低到水中。确保笼距离烧杯的底部1英寸(2.54cm)。确保将贮袋的四周完全浸没。确保笼是稳定的且不会移动,并在贮袋降低到水中后立即启动计时器。笼相对于烧杯中水的位置可以通过任何合适的手段来调节和保持,例如通过使用固定在烧杯上方的夹具和连接到笼的顶部的杆。夹具可以与杆接合以固定笼的位置,并且可以降低夹具上的张力以便将笼降低到水中。可以使用其它摩擦接合手段来替代夹具,例如带有固定螺钉的套环,如图4所示(固定螺钉未示出)。图4示出了搁置在台架40上的烧杯30,台架固持用于将笼10(未示出)降低到烧杯30中的杆50,杆50能够通过使用套环60保持固定的竖直位置,套环具有例如通过摩擦或通过与杆50中的孔(未示出)接合而接合杆50的定位螺钉(未示出)。
液体内容物释放被定义为液体离开浸没的贮袋的第一个视觉证据。
以下实施例是特别预期的:
在一些实施例中,非织造网状物包括聚合物混合物。聚合物混合物可以包括第一阴离子基团改性的聚乙烯醇聚合物和第二聚乙烯醇均聚物,基于非织造网状物的重量,第一阴离子基团改性的聚乙烯醇聚合物的量在约30wt%至约85wt%或约50wt%至约85wt%的范围内,并且基于非织造网状物的重量,第二聚乙烯醇均聚物的量在约15wt%至约70wt%或约15wt%至约50wt%的范围内。包含聚合物混合物的非织造网状物的基重可以在约10g/m2至约80g/m2、约20g/m2至约70g/m2、约30g/m2至约60g/m2或约40g/m2至约50g/m2的范围内,例如约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75或80g/m2。包含聚合物混合物的非织造网状物的静摩擦系数可以小于约0.90、小于约0.85或小于约0.80,例如约0.10、0.25、0.50、0.60、0.70、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85或0.90。包含聚合物混合物的非织造网状物的静摩擦系数与动摩擦系数的比率可以在约0.90至约1.10或约0.95至约1.05的范围内,例如约0.90、0.95、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.05或1.10。包含聚合物混合物的非织造网状物的黄度可以小于约5、小于约4或小于约3,如使用ASTM E313测量的。例如,包含聚合物混合物的非织造网状物的黄度可以为约2.50、2.75、3.00、3.10、3.15、3.20、3.25、3.30、3.40、3.50、3.75、4.00、4.25、4.50、4.75或5.00。包含聚合物混合物的非织造网状物的白度可以在约40至约70、约45至约65或约50至约60的范围内,如使用ASTM E313测量的。例如,包含聚合物混合物的非织造网状物的白度可以为约40、42、45、48、49、50、52、55、56、58、60、62、65、67或70。包含聚合物混合物的非织造网状物的亮度可以在约40至约70、约45至约65或约50至约60的范围内,如使用TAPPI 452测量的。例如,包含聚合物混合物的非织造网状物的亮度可以是约40、42、45、47、49、50、52、54、55、56、58、60、62、65、67或70。
在一些实施例中,非织造网状物包括单一的聚乙烯醇均聚物聚合物。PVOH均聚物的水解度可以在约85%至约99%的范围内,例如约85%、88%、90%、92%、94%、96%、98%或99%。包含单一PVOH均聚物的非织造网状物的基重可以在约10g/m2至约60g/m2、约20g/m2至约50g/m2或约30g/m2至约40g/m2的范围内,例如约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60g/m2。包含单一PVOH均聚物的非织造网状物的静摩擦系数可以小于约0.90、小于约0.70或小于约0.40,例如约0.10、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85或0.90。包含单一PVOH均聚物的非织造网状物的静摩擦系数与动摩擦系数的比率可以在约0.90至约1.10或约0.95至约1.05的范围内,例如约0.90、0.95、0.98、0.99、1.00、1.01、1.02、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09或1.10。包含聚合物混合物的非织造网状物的黄度可以小于约5、小于约4或小于约3,如使用ASTM E313测量的。例如,包含单一PVOH均聚物的非织造网状物的黄度可以是约1.00、1.25、1.50、1.75、2.00、2.50、2.55、2.60、2.75、3.00、3.25、3.30、3.40、3.50、3.75、4.00、4.25、4.50、4.75或5.00。包含单一PVOH均聚物的非织造网状物的白度可以在约40至约70、约45至约65或约50至约60的范围内,如使用ASTM E313测量的。例如,包含聚合物混合物的非织造网状物的白度可以为约40、42、45、48、49、50、51、52、54、55、56、58、60、62、65、67或70。包含单一PVOH均聚物的非织造网状物的亮度可以在约40至约70、约45至约65或约50至约60的范围内,如使用TAPPI 452测量的。例如,包含聚合物混合物的非织造网状物的亮度可以为约40、42、45、47、49、50、52、54、55、56、58、59、60、62、65、67或70。
可以单独或组合使用的一或多个任选的特征在以下段落中描述。任选地,本公开的纤维由单一纤维形成材料组成。任选地,本公开的纤维由聚乙烯醇均聚物组成。任选地,聚乙烯醇均聚物可以具有在85%至99.9%的范围内的水解度,例如88%、96%、98%或99.9%。任选地,本公开的纤维可以包括纤维形成材料的混合物。任选地,纤维形成材料的混合物可以包括聚乙烯醇均聚物与聚乙烯醇共聚物或第二聚乙烯醇均聚物的组合。任选地,聚乙烯醇均聚物可以具有在85%至99.9%的范围内的水解度,例如88%、96%、98%或99.9%。任选地,聚乙烯醇共聚物可以是阴离子改性的聚乙烯醇共聚物。任选地,阴离子改性的聚乙烯醇共聚物可以是改性度为约2摩尔%至约10摩尔%,例如2摩尔%的AMPS共聚物。任选地,基于纤维形成材料的总重量,包括纤维形成材料的混合物的纤维可以包括30wt%的量的均聚物和70wt%的量的共聚物。任选地,包括聚乙烯醇均聚物的混合物的纤维可以包括基于纤维形成材料的总重量的约25wt%至75wt%,例如约25wt%、50wt%或75wt%的量的第一聚乙烯醇均聚物和基于纤维形成材料的总重量的约75wt%至约25wt%,例如约75wt%、50wt%或25wt%的量的第二聚乙烯醇均聚物。任选地,纤维可以具有在约20℃至约90℃的范围内的完全溶解温度,例如约20℃、约40℃、约70℃或约90℃。任选地,非织造网状物可以是多层非织造网状物。任选地,多层非织造网状物可以包括有包括含唯一纤维类型的第一非织造网状物和包括唯一纤维类型的第二非织造网状物。任选地,多层非织造网状物可以包括有包括纤维类型的混合物的第一非织造网状物和包括单一纤维类型的第二非织造网状物。任选地,梳理的网状物可以被压延。任选地,梳理的网状物可以在压延之前被针刺。
任选地,非织造网状物可以具有在约0.30至约0.90的范围内的动摩擦系数,例如0.31、0.62、0.77、0.78、0.82或0.86。任选地,非织造网状物可以具有在约0.30至约0.90的范围内的静摩擦系数,例如0.34、0.65、0.78、0.79、0.83或0.90。任选地,非织造网状物可以具有在约1.00至约1.10的范围内的静摩擦系数与动摩擦系数的比率,例如1.01、1.02、1.04、1.05或1.09。任选地,非织造网状物可以具有在约1.00至约11.2N/mm2的范围内的机器方向最大应力,例如,约1.00N/mm2、1.53N/mm2、1.64N/mm2、5.99N/mm2、7.36N/mm2或11.11N/mm2。任选地,非织造网状物可以具有约0.20至约5.90N/mm2的横向方向最大应力,例如约0.22N/mm2、0.42N/mm2、0.51N/mm2、2.76N/mm2、4.28N/mm2或5.86N/mm2。任选地,非织造网状物可以具有约1.4至约4.7的机器方向最大应力与横向方向最大应力的比率,例如1.40、1.90、2.67、3.02、3.91或4.64。任选地,非织造网状物可以具有约6.80%至359.00%的机器方向断裂应变,例如6.83%、58.19%、59.91%、129.73%、144.39%和358.84%。任选地,非织造网状物可以具有约130.00至约300.00%的横向方向断裂应变,例如约130.17%、163.84%、173.75%、195.34%、250.02%或299.42%。任选地,非织造网状物可以具有约0.04至约1.9的机器方向断裂应变与横向方向断裂应变,例如约0.04、0.20、0.23、0.79、1.11或1.85。任选地,非织造网状物可以具有在约2.5至约3.255的范围内的黄度值,例如约2.56、2.58、3.2、3.21和3.52。任选地,非织造网状物可以具有在约42.00至约57.00的范围内的白度值,例如约42.36、48.90、51.24、51.74、54.41或56.90。任选地,非织造网状物可以具有在约47.80至约62.4的范围内的亮度值,例如约47.88、54.67、56.01、56.50、59.42或62.35。任选地,非织造网状物可以具有在约1×1010至1×1012Ω的范围内的表面电阻率,例如1×1010Ω、1×1011Ω或1×1012Ω。
任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一纤维形成材料组成,并且具有在例如约15至约50GSM的范围内的基重,例如15.5GSM、16.8GSM、17GSM、17.5GSM、18.9GSM、19.3GSM、19.5GSM、19.6GSM、19.7GSM、21.0GSM、22.2GSM、22.9GSM、23.1GSM、23.5GSM、25.1GSM、27.7GSM、32.4GSM、33.4GSM、38.0GSM、39.7GSM、40.0GSM、40.1GSM、41.8GSM、42.5GSM、43.8GSM、45.3GSM或44.7GSM。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度在88%至96%的范围内并且在23℃下的破裂时间在约5.00秒(s)至约140.00s的范围内,例如,8.00s、8.67s、10.33s、13.33s、13.67s、15.67s、16.67s、18.33s、20.67s、21.33s、22.33s、24.67s、68.33s、73.67s、85.33s、90.00s、90.33s、92.33s、97.00s、128.33s、131.00s、133.67s、136.33s、138.67s或140.00s。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度在88%至96%的范围内并且在23℃下的崩解时间在约19.00s至约209.00s的范围内,例如19.00s、21.33s、23.00s、24.00s、28.00s、28.67s、29.00s、34.67s、35.00s、30.67s、31.33s、42.67s、127.50s、134.50s、140.50s、175.67s、189.00s、191.67s、193.33s或209.00s。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度在88%至96%的范围内并且在40℃下的破裂时间在约1.30s至约11.00s的范围内,例如,1.22s、1.33s、2.00s、2.33s、2.67s、3.00s、3.33s、4.33s、5.00s、5.33s、5.67s、6.33s、6.67s、8.67s、9.00s或11.00s。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度在88%至96%的范围内并且在40℃下的崩解时间在约3.00s至约27.00s的范围内,例如3.00s、3.33s、3.67s、4.00s、4.67s、5.00s、5.33s、6.67s、7.00s、7.67s、8.33s、9.67s、10.67s、13.33s、14.33s、15.33s、15.67s、16.00s、20.33s或26.67s。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度为98%并且在80℃下的破裂时间在约2.00s至约7.00s的范围内,例如2.33s、2.67s、3.33s、4.33s或7.00s。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度为98%并且在80℃下的崩解时间在约5.00s至约34.00s的范围内,例如,5.33s、7.67s、9.00s、10.33s、15.33s或33.67s。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度为99.9%%并且在90℃下的破裂时间在5.00s至约90.00s的范围内,例如5.33s、7.67s、9.33s或89.67s。任选地,非织造网状物可以是由单一纤维类型组成的单层非织造网状物,所述单一纤维类型由单一聚乙烯醇纤维形成材料组成,所述单一聚乙烯醇纤维形成材料的水解度为99.9%%并且在90℃下的崩解时间在约9.5s至约180.00s的范围内,例如9.67s、15.67s、36.00s或179.5s。
任选地,非织造网状物可以是单层非织造网状物,其包括纤维类型的混合物,包括有包含具有88%DH的PVOH均聚物的第一纤维和包含具有96%DH的PVOH均聚物的第二纤维,其中第一纤维类型以在总纤维的25重量%至75重量%的范围,例如25重量%、50重量%或75重量%提供,并且第二纤维类型以总纤维的75重量%至25重量%的范围,例如25重量%、50重量%或75重量%提供。任选地,包括纤维类型的混合物—其具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的第一纤维和包含具有96%DH的PVOH均聚物的第二纤维—的非织造网状物可以具有在约32.5GSM至约50.0GSM的范围内的基重,例如32.9GSM、40.2GSM、43.7GSM、43.8GSM、43.9GSM、41.6GSM、44.5GSM、44.9GSM、45.3GSM、45.9GSM或47.9GSM。任选地,包括纤维类型的混合物—其具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的第一纤维和包含具有96%DH的PVOH均聚物的第二纤维—的非织造网状物在23℃下可以具有在约69.00s至约122.00s的范围内的破裂时间,例如,69.00s、76.33s、78.33s、87.00s、93.33s、93.67s、99.00s、101.00s、102.67s、107.67s、108.67s或121.33s。任选地,包括纤维类型的混合物—其具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的第一纤维和包含具有96%DH的PVOH均聚物的第二纤维—的非织造网状物可以具有在约121.00s至约164.00s的范围内的崩解时间,例如121.00s、122.67s、134.67s、145.00s、146.67s、154.33s、156.00s、161.33s或164.00s。任选地,包括纤维类型的混合物—其具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的第一纤维和包含具有96%DH的PVOH均聚物的第二纤维—的非织造网状物在43℃下可以具有在约4.00s至约8.00s的范围内的破裂时间,例如约4.33s、5.00s、5.33s、5.67s、6.00s、7.00s或7.67s。任选地,包括纤维类型的混合物—其具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的第一纤维和包含具有96%DH的PVOH均聚物的第二纤维—的非织造网状物在40℃下可以具有在约9.5s至约19.00s的范围内的崩解时间,例如约9.67s、10.00s、11.00s、12.00s、12.67s、13.00s、18.00s或19.00s。
任选地,非织造网状物可以是多层非织造网状物,所述多层非织造网状物包含:一或多层包含唯一纤维的非织造物,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料;以及一或多层包含唯一纤维形成材料的第二非织造物,所述唯一纤维形成材料包含具有96%DH和40GSM基重的PVOH均聚物。任选地,多层非织造物包括两层包含具有唯一纤维形成材料的唯一纤维的非织造物,所述唯一纤维形成材料包含具有88%DH的PVOH均聚物。任选地,多层非织造物包括两层包含具有唯一纤维形成材料的唯一纤维的非织造物,所述唯一纤维形成材料包含具有96%DH的PVOH均聚物。任选地,多层非织造物包括一层包含唯一纤维的非织造物,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料;和一层包含唯一纤维的非织造物,所述唯一纤维具有包含具有96%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料。任选地,包含一或多层非织造物和一或多层第二非织造物的多层非织造网状物在23℃下可以具有在约18.5s至约108.5s的范围内的破裂时间,例如约18.67s、23.00s、94.67s、101.00s、103.33s或108.33s,其中非织造物包含唯一纤维,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,并且第二非织造物包含唯一纤维形成材料,所述唯一纤维形成材料包含具有96%DH的PVOH均聚物。任选地,包含两层非织造物的多层非织造网状物在23℃下可以具有约38.5s至约47.00s,例如38.67s或46.67s的崩解时间,其中非织造物包含唯一纤维,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料。任选地,包含一或多层非织造物和一或多层第二非织造物的多层非织造网状物在40℃下可以具有约2.00s至约7.5s,例如约2.33s、约3.33s、约5.00s、约5.67s、约6.33s或约7.33s的破裂时间,其中非织造物包含唯一纤维,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,并且第二非织造物包含唯一纤维形成材料,所述唯一纤维形成材料包含具有96%DH的PVOH均聚物。任选地,包含一或多层非织造物和一或多层第二非织造物的多层非织造网状物在40℃下可以具有约4.00s至约17.00s,例如4.00s、14.33s、15.67s、16.00s或17.00s的崩解时间,其中非织造物包含唯一纤维,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,并且第二非织造物包含唯一纤维形成材料,所述唯一纤维形成材料包含具有96%DH的PVOH均聚物。
任选地,非织造网状物可以是单层非织造网状物,其包括具有第一PVOH纤维和第二非PVOH纤维的纤维混合物,第一PVOH纤维包含有包括具有96%DH的PVOH均聚物的纤维形成材料,第二非PVOH纤维包含选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚交酯、粘胶、纤维素和棉组成的群组的纤维形成材料,非织造网状物具有50GSM的基重。任选地,包括有包括第一PVOH纤维和第二非PVOH纤维的纤维混合物的单层非织造网状物在23℃下可以具有在约123.00s至约158.00s的范围内的破裂时间,例如,123.33s、130.67s、134.33s、144.67s或158.00s。任选地,包括有包括第一PVOH纤维和第二非PVOH纤维的纤维混合物的单层非织造网状物在40℃下可以具有在约2.00s至约7.5s的范围内的破裂时间,例如2.33s、3.33s、5.00s、5.67s、6.33s或7.33s。任选地,包括有包括第一PVOH纤维和第二非PVOH纤维的纤维混合物的单层非织造网状物可以具有在2至4的范围内的柔软度值,例如2、3或4。
任选地,非织造网状物可以是包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物,每种纤维包含具有选自由88%、96%、98%和99.9%组成的群组的DH的唯一PVOH均聚物纤维形成材料,并且至少一种纤维具有DH为98%或99.9%的PVOH均聚物纤维形成材料。任选地,包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物可以具有40GSM的基重,其中两种纤维包括具有98%或99.9%DH的PVOH均聚物纤维形成材料的至少一种纤维。任选地,包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物包括至少一种具有98%DH的PVOH均聚物的纤维,并且第二PVOH均聚物纤维具有88%或96%的DH,并且非织造网状物在80℃下的破裂时间可以在约1.50s至约10.5s的范围内,例如1.67s、2.00s、2.33s、2.67s、3.00s、3.33s、4.33s、4.67s、5.00s或10.33s。任选地,包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物包括至少一种具有98%DH的PVOH均聚物的纤维,并且第二PVOH均聚物纤维具有88%或96%的DH,并且非织造网状物在80℃下的崩解时间可以在约4.00s至约32.00s的范围内,例如4.00s、4.33s、5.00s、5.33s、6.00s、6.67s、7.67s、9.33s、10.00s、13.67s、21.00s、21.33s或32.00s。任选地,包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物包括至少一种具有99.9%DH的PVOH均聚物的纤维,并且第二PVOH均聚物纤维具有88%、96%或98%的DH,并且非织造网状物在90℃下的破裂时间可以在约2.00s至约93.5s的范围内,例如2.00s、3.00s、3.33s、4.33s、5.33s、6.67s、7.00s、7.33s、7.67s、8.00s、11.67s、13.67s、15.00s、16.33s、17.00s、18.33s、23.33s或93.33s。任选地,包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物包括至少一种具有99.9%DH的PVOH均聚物的纤维,并且第二PVOH均聚物纤维具有88%、96%或98%的DH,并且非织造网状物在90℃下的崩解时间可以在约5.00s至约168.5s的范围内,例如5.33s、6.33s、6.67s、7.00s、8.33s、9.33s、10.33s、13.00s、13.33s、16.67s、18.33s、21.33s、21.67s、39.00s、41.00s、42.33s、19.33s、54.67s、64.S、74.00s或168.5s。
任选地,非织造网状物可以是包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物,每种纤维包含具有选自由88%、96%、98%和99.9%组成的群组的DH的唯一PVOH均聚物纤维形成材料,并且至少一种纤维具有98%DH的PVOH均聚物纤维形成材料。任选地,包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物可以具有50GSM的基重,其中两种纤维包括具有98%DH的PVOH均聚物纤维形成材料的至少一种纤维。任选地,包括两种纤维的混合物的单层非织造网状物包括至少一种具有98%DH的PVOH均聚物的纤维,并且第二PVOH均聚物纤维具有88%或96%的DH,并且非织造网状物在40℃下的薄化时间可以在约5.00s至约18.5s的范围内,例如,5.33s、7.33s、10.00s或18.33s。
任选地,非织造网状物可以是包含两层非织造网状物的多层非织造网状物,每层包含具有唯一纤维形成材料的唯一纤维,所述唯一纤维形成材料包含具有88%、96%、98%、或99.9%的DH并且具有100GSM或60GSM的基重的PVOH均聚物。任选地,多层非织造物包括一层包含唯一纤维的非织造网状物,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,以及包含唯一纤维的一个层,所述唯一纤维具有包含具有96%、98%或99.9%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料。任选地,多层非织造物包括一层包含唯一纤维的非织造网状物,所述唯一纤维具有包含具有96%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,以及包含唯一纤维的一个层,所述唯一纤维具有包含具有88%、98%或99.9%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料。任选地,多层非织造物包括一层包含唯一纤维的非织造网状物,所述唯一纤维具有包含具有98%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,以及包含唯一纤维的一个层,所述唯一纤维具有包含具有88%或96%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料。任选地,多层非织造物包括一层包含唯一纤维的非织造网状物,所述唯一纤维具有包含具有99.9%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,以及包含唯一纤维的一个层,所述唯一纤维具有包含具有88%或96%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料。任选地,多层非织造物包括一层包含唯一纤维的非织造网状物,所述唯一纤维具有包含具有88%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,以及包含唯一纤维的一个层,所述唯一纤维具有包含具有98%DH的PVOH均聚物的唯一纤维形成材料,多层非织造物具有100GSM的总基重和40℃下的在98.00s至134.00s的范围内的薄化时间,例如98.00s或133.67s。任选地,包含两层非织造网状物的多层非织造网状物可以具有40℃下的在约6.00s至约140.5s的范围内的薄化时间,例如,6.00s、7.00s、29.67s、44.33s、46.33s、63.33s、73.67s、94.67s、133.67s或140.33s,其中每一层非织造网状物包含唯一纤维,所述唯一纤维具有唯一纤维形成材料,所述唯一纤维形成材料包含具有88%、96%、98%或99.9%的DH并且具有60GSM的基重的PVOH均聚物。
任选地,非织造网状物可以是单层非织造网状物,所述单层非织造网状物具有唯一纤维,所述唯一纤维具有唯一纤维形成材料,所述唯一纤维形成材料包括水解度为99.9%的PVOH均聚物,非织造物具有40GSM的基重并且具有如通过本文的可冲散性测试测定的至少20%的降解。任选地,非织造网状物可以是(a)单层非织造物,所述单层非织造物具有唯一纤维,所述唯一纤维具有唯一纤维形成材料,所述唯一纤维形成材料包括水解度为88%、96%或98%并且基重为约20至约40GSM的PVOH均聚物,或(b)具有在约30GSM至约50GSM的范围内的基重的多层非织造网状物,其中两层均包括具有唯一纤维形成材料的唯一纤维,所述唯一纤维形成材料为PVOH均聚物,层具有水解度为:(i)88%和96%;(ii)88%和98%;(iii)88%和99.9%;或(iv)96%和98%的PVOH均聚物,多层非织造网状物具有如通过本文的可冲散性测试测定的至少40%的崩解度。
具体考虑了以下类型的实施例:
Figure BDA0003403419950000661
Figure BDA0003403419950000671
1AMPS=具有2摩尔%改性的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸改性的PVOH
一般来说,所有水溶性的水分散性网状物都可以是可冲散的,条件是添加到网状物中的任何添加剂都适合于在液体污水系统中处理。本公开的水分散性网状物也可以是可冲散的,例如,当网状物包括相对于任何水不溶性纤维的量的水溶性纤维以允许网状物的充分破裂和/或当水不溶性纤维在纤维中包括足够量的水溶性树脂以允许网状物的充分破裂,即如通过本文公开的可冲散性测试确定的至少20%的崩解时。具体考虑以下类型的实施例:
Figure BDA0003403419950000672
Figure BDA0003403419950000681
Figure BDA0003403419950000691
Figure BDA0003403419950000701
Figure BDA0003403419950000711
Figure BDA0003403419950000721
Figure BDA0003403419950000731
Figure BDA0003403419950000741
在包括在水溶性纤维中的水溶性纤维形成材料的混合物的前述实施例中,水溶性纤维形成材料可以包括一或多种PVOH均聚物、一或多种PVOH共聚物、一或多种非PVOH聚合物或其组合。考虑了前述实施例的以下类型的改进,其中在其中仅鉴定了一种类型的聚合物的改进中,旨在是指所鉴定的聚合物类型的混合物:
Figure BDA0003403419950000742
Figure BDA0003403419950000751
Figure BDA0003403419950000761
Figure BDA0003403419950000771
Figure BDA0003403419950000781
Figure BDA0003403419950000791
在包括在水不溶性纤维中的纤维形成材料的混合物的前述实施例中,纤维形成材料可以包括一或多种水不溶性聚合物和任选地一或多种水溶性聚合物,其中一或多种水溶性聚合物可以包括一或多种PVOH均聚物、一或多种PVOH共聚物、一或多种非PVOH聚合物或其组合。考虑了前述实施例的以下类型的改进,其中在其中仅鉴定了一种类型的聚合物的改进中,旨在指所鉴定的聚合物类型的混合物:
Figure BDA0003403419950000792
Figure BDA0003403419950000801
Figure BDA0003403419950000811
Figure BDA0003403419950000821
Figure BDA0003403419950000831
Figure BDA0003403419950000841
Figure BDA0003403419950000851
本公开的具体预期的实施例在本文中在以下编号的段落中描述。这些实施例本质上旨在是说明性的而不是限制性的。
1.一种水分散性非织造网状物,所述网状物包含多种水溶性纤维。
2.根据段落1所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维包含水溶性聚合物的混合物。
3.根据段落1或段落2所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维包含有包含聚乙烯醇聚合物纤维形成材料的纤维。
4.根据段落3所述的水分散性非织造网状物,其中所述聚乙烯醇聚合物包含聚乙烯醇均聚物、聚乙烯醇共聚物或其组合。
5.根据段落3或4所述的水分散性非织造网状物,其中所述聚乙烯醇共聚物包含阴离子改性的聚乙烯醇共聚物。
6.根据段落5所述的水分散性非织造网状物,其中所述阴离子改性的聚乙烯醇共聚物具有在约1摩尔%至约10摩尔%的范围内的改性度。
7.根据段落3至6中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述聚乙烯醇聚合物包含聚乙烯醇均聚物和聚乙烯醇共聚物。
8.根据段落7所述的水分散性非织造网状物,其中基于所述聚乙烯醇聚合物的总重量,所述聚乙烯醇均聚物占约15wt%至约70wt%,并且基于所述聚乙烯醇聚合物的所述总重量,所述共聚物占约30wt%至约85wt%。
9.根据段落3至8中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述聚乙烯醇聚合物具有在约75%至约99.9%的范围内的水解度。
10.根据段落9所述的水分散性非织造网状物,其中所述聚乙烯醇聚合物具有在约80%至约90%的范围内的水解度。
11.根据段落9所述的水分散性非织造网状物,其中所述聚乙烯醇聚合物具有在约92%至约99%、任选地约98%至约99%、任选地约98%至约99.9%的范围内的水解度。
12.根据段落1至11中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维包含:
第一水溶性纤维;和
第二水溶性纤维,其中所述第一水溶性纤维和所述第二水溶性纤维在直径、长度、韧度、形状、刚性、弹性、溶解度、熔点、玻璃化转变温度(Tg)、纤维化学、颜色或其组合方面具有差异。
13.根据段落1至12中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其进一步包含多种水不溶性纤维。
14.根据段落13所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维占所述纤维的总重量的约20重量%至约80重量%并且所述多种水不溶性纤维占所述纤维的所述总重量的约20重量%至约80重量%。
15.根据段落13或段落14所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水不溶性纤维包含棉、大麻、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻、甘蔗渣、香蕉纤维、花树皮、丝绸、筋、羊肠线、羊毛、海丝、马海毛、安哥拉绒、羊绒、胶原蛋白、肌动蛋白、尼龙、涤纶、人造丝、竹纤维、莫代尔、二醋酸纤维、三醋酸纤维、聚交酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其组合。
16.根据段落1至15中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述水分散性非织造网状物是可生物降解的。
17.根据段落1至16中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维具有在约3cN/dtex至约10cN/dtex、任选地约7cN/dtex至约10cN/dtex的范围内的韧度。
18.根据段落17所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维具有在约4cN/dtex至8cN/dtex、任选地约6cN/dtex至约8cN/dtex的范围内的韧度。
19.根据段落1至18中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维包含有包含增塑剂的水溶性纤维。
20.根据段落1至19中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其进一步包含活性剂。
21.根据段落20所述的水分散性非织造网状物,其中所述活性剂作为所述水溶性纤维的一部分被提供、被分散在所述非织造网状物内、被提供在所述非织造网状物的面上或其组合。
22.根据段落20或权利要求21所述的水分散性非织造网状物,其中所述活性剂选自酶、油、香精、着色剂、气味吸收剂、香料、农药、肥料、活化剂、酸催化剂、金属催化剂、离子清除剂、洗涤剂、消毒剂、表面活性剂、漂白剂、漂白剂组分、织物柔顺剂或其组合。
23.根据段落1至22中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维具有在约10微米至约300微米、任选地约50微米至约300微米、任选地大于100微米至约300微米的范围内的直径。
24.根据段落1至23中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维具有基本上均匀的直径。
25.根据段落1至24中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维具有在约30mm至约100mm或约30mm至约60mm的范围内的长度。
26.根据段落1至24中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维具有小于约30mm或在约0.25mm至小于30mm的范围内的长度。
27.根据段落1至26中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述非织造网状物是多孔的。
26.根据段落1至20中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述非织造网状物是无孔的。
27.根据段落1至26中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述非织造网状物是有色的、染色的、着色的或其组合。
28.根据段落1至27中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述非织造网状物具有约1g/m2至约100g/m2、约20g/m2至约80g/m2、约30g/m2至约100g/m2或约25g/m2至约70g/m2的基重。
29.根据段落1至28中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中在给定的温度下,所述水分散性非织造网状物比由与所述水分散性非织造网状物的所述水溶性纤维相同的水溶性聚合物制备的水溶性膜溶解快至少约5倍。
30.根据段落1至29中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述多种水溶性纤维包含通过湿冷凝胶纺丝工艺制备的水溶性纤维,所述湿冷凝胶纺丝工艺包含:
a)将聚合物溶解在溶液中以形成聚合物混合物;
b)通过喷丝嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物;
c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供所述水溶性纤维。
31.根据段落30所述的水分散性非织造网状物,其中所述精加工包含切割或卷曲所述挤出的聚合物混合物以提供所述水溶性纤维。
32.根据段落30或31所述的水分散性非织造网状物,其中所述固化浴包含溶剂混合物,所述溶剂混合物包含所述水溶性聚合物可溶于其中的第一溶剂和所述水溶性聚合物不溶于其中的第二溶剂。
33.根据段落30至32中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中溶剂交换浴基本上由水溶性聚合物不溶于其中的溶剂组成。
34.根据段落30至33中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述水溶性聚合物包含两种或更多种不同聚合物的混合物。
35.根据段落30至34中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述水溶性聚合物的聚合度为至少1000。
36.根据段落30至35中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述水溶性纤维具有在10-300微米、25-300微米、50-300微米或75-100微米的范围内的纤维直径。
37.根据段落30至36中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述水溶性纤维具有在约5cN/dtex至约10cN/dtex、或约6cN/dtex至约10cN/dtex或约7cN/dtex至约10cN/dtex的范围内的韧度。
38.根据段落30至37中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其进一步包含通过选自由熔喷、纺粘、电纺丝、旋转纺丝、连续长丝生产操作、丝束纤维生产操作及其组合组成的群组的工艺制备的长丝。
39.根据段落1至38中任一段落所述的水分散性非织造网状物,其中所述水分散性非织造网状物是可冲散的。
40.一种多层水分散性非织造网状物,其包含根据段落1至39中任一段落所述的第一水分散性非织造网状物。
41.根据段落40所述的多层水分散性非织造网状物,其进一步包含根据段落1至39中任一段落所述的第二水分散性非织造网状物。
42.根据段落41所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一水分散性非织造网状物和所述第二水分散性非织造网状物包含相同的纤维并且具有相同的基重。
43.根据段落41所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一水分散性非织造网状物和所述第二水分散性非织造网状物包含不同的纤维并且具有相同的基重。
44.根据段落41所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一水分散性非织造网状物和所述第二水分散性非织造网状物包含不同的纤维并且具有不同的基重。
45.根据段落41至43中任一段落所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一水分散性非织造网状物和所述第二水分散性非织造网状物彼此层压。
46.根据段落40至45中任一段落所述的多层水分散性非织造网状物,其进一步包含被层压至所述第一水分散性非织造网状物的水溶性膜。
47.根据段落46所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一水分散性非织造网状物的所述纤维和所述水溶性膜包含相同的水溶性聚合物。
48.根据段落46所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一水分散性非织造网状物的所述纤维和所述水溶性膜包含不同的水溶性聚合物。
49.根据段落40至48中任一段落所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述多层水分散性非织造网状物具有约1g/m2至约100g/m2的基重。
50.根据段落40至48中任一段落所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一多层水分散性非织造网状物是多孔的。
51.根据段落40至48中任一段落所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述多层水分散性非织造网状物是无孔的。
52.根据段落40至51中任一段落所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述多层水分散性非织造网状物是可冲散的。
53.一种水分散性贮袋,其包含根据段落1至39中任一段落所述的水分散性非织造网状物,所述水分散性非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
54.一种水分散性贮袋,其包含根据段落40至51中任一段落所述的多层水分散性非织造网状物,所述多层水分散性非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
55.根据段落54所述的水分散性贮袋,其中所述多层水分散性非织造网状物包含第一水分散性非织造网状物和水溶性膜,并且所述水溶性膜形成所述贮袋的内表面。
56.一种水分散性密封制品,其包含段落53至55中任一段落所述的水分散性贮袋。
57.根据段落56所述的水分散性密封制品,其进一步包含封装在内部袋容积中的组合物。
58.根据段落56所述的水分散性密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含固体、液体或其组合。
59.根据段落58所述的水分散性密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含液体。
60.根据段落58所述的水分散性密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含固体。
61.根据段落57至60中任一段落所述的水分散性密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、家用清洁组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、医疗组合物、工业清洁组合物、消毒剂组合物、宠物组合物、办公组合物、家畜组合物、工业组合物、海洋组合物、商业组合物、军用组合物、娱乐组合物或其组合。
62.根据段落61所述的水分散性密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、家用清洁组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、工业清洁组合物或其组合。
63.一种制备根据段落57至62中任一段落所述的水分散性密封制品的方法,所述方法包含:
将水分散性非织造网状物形成为贮袋的形式;
用待封装在其中的组合物填充所述贮袋;以及
密封所述贮袋以形成密封制品。
64.根据段落63所述的方法,其中密封所述贮袋包含热密封、溶剂焊接、粘合剂密封或其组合。
65.根据段落46或段落47所述的多层水分散性非织造网状物,其中所述第一水分散性非织造网状物的所述水溶性纤维包含第一聚乙烯醇均聚物并且所述水溶性膜包含第二聚乙烯醇均聚物,并且所述第一聚乙烯醇均聚物和所述第二聚乙烯醇均聚物具有相同的水解度,其中所述多层水分散性非织造网状物具有与包含阴离子改性的聚乙烯醇共聚物的水溶性膜相似或更快的10℃溶解时间,所述阴离子改性的聚乙烯醇共聚物具有与所述第一聚乙烯醇均聚物和所述第二聚乙烯醇均聚物相同的水解度,并且所述水分散性非织造网状物具有比包含所述阴离子改性的聚乙烯醇的所述水溶性膜更高的生物降解性。
66.一种水溶性纤维,所述纤维包含水溶性聚合物的混合物。
67.根据段落66所述的水溶性纤维,其中所述水溶性聚合物的混合物包含聚乙烯醇聚合物。
68.根据段落66或67所述的水溶性纤维,其中所述水溶性纤维通过湿冷凝胶纺丝工艺制备,所述湿冷凝胶纺丝工艺包含:
a)将两种或更多种聚合物溶解在溶液中以形成聚合物混合物;
b)通过喷丝嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物;
c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供所述水溶性纤维。
69.根据段落67至68中任一段落所述的水溶性纤维,其中所述聚乙烯醇聚合物具有至少1000的聚合度。
70.根据段落66至69中任一段落所述的水溶性纤维,其中所述水溶性聚合物的混合物包含聚乙烯醇聚合物的混合物。
71.根据段落70所述的水溶性纤维,其中所述聚乙烯醇聚合物的混合物包含聚乙烯醇均聚物、聚乙烯醇共聚物或其组合。
72.根据段落66至71中任一段落所述的水溶性纤维,其中所述水溶性纤维具有在约10至约300微米、约25至约300微米、约50至约300微米或至少约100至约300微米的范围内的纤维直径。
73.根据段落66至71中任一段落所述的水溶性纤维,其具有在约5cN/dtex至约10cN/dtex、约6cN/dtex至约10cN/dtex或约7cN/dtex至约10cN/dtex的范围内的韧度。
74.一种水分散性非织造网状物,其包含根据段落67至73中任一段落所述的水溶性纤维。
75.一种多层水分散性非织造网状物,其包含有包含根据段落74所述的水溶性网状物的第一层和
(a)包含根据权利要求74的水溶性网状物的第二层;或者
(b)包含水溶性膜的第二层。
76.一种水分散性贮袋,其包含根据段落74所述的水分散性非织造网状物,所述水分散性非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
77.一种水分散性贮袋,其包含根据段落75所述的多层水分散性非织造网状物,所述多层水分散性非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
78.一种水分散性密封制品,其包含段落76或段落77所述的水分散性贮袋。
79.根据段落78所述的水分散性密封制品,其进一步包含封装在内部袋容积中的组合物。
80.根据段落79所述的水分散性密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含固体、液体或其组合。
81.根据段落79或段落80所述的水分散性密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、医疗组合物、宠物组合物、办公组合物、家畜组合物、工业组合物、海洋组合物、商业组合物、军用组合物、娱乐组合物或其组合。
82.根据段落81所述的水分散性密封的制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物或其组合。
83.一种制备根据段落78至81中任一段落所述的水分散性密封制品的方法,所述方法包含:
将水分散性非织造网状物形成为贮袋的形式;
用待封装在其中的组合物填充所述贮袋;以及
密封所述贮袋以形成密封制品。
84.根据段落83所述的方法,其中密封所述贮袋包含热密封、溶剂焊接、粘合剂密封或其组合。
85.一种制备根据段落66、67或69至73中任一段落所述的水溶性纤维的方法,其包含湿冷凝胶纺丝工艺,所述湿冷凝胶纺丝工艺包含:
a)将水溶性聚合物溶解在溶液中以形成聚合物混合物;
b)通过喷丝嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物;
c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供所述水溶性纤维。
86.根据段落85所述的方法,其中所述精加工包含切割或卷曲所述挤出的聚合物混合物以提供所述水溶性纤维。
87.根据段落85或段落86所述的方法,其中所述固化浴包含溶剂混合物,所述溶剂混合物包含所述水溶性聚合物可溶于其中的第一溶剂和所述水溶性聚合物不溶于其中的第二溶剂。
88.根据段落85至87中任一段落所述的方法,其中所述溶剂交换浴基本上由所述水溶性聚合物不溶于其中的溶剂组成。
89.一种控制水分散性贮袋或小包的手感的方法,其包含由水分散性非织造网状物制备贮袋或小包,其中所述水分散性非织造网状物包含多种包含水溶性聚合物的水溶性纤维。
虽然上述实施例是特别考虑的,但它们并不意味着以任何方式限制根据本公开的水分散性非织造网状物的范围。
根据以下实例可以更好地理解根据本公开的水分散性非织造网状物,这些实例仅旨在说明水分散性非织造网状物,并不意味着以任何方式限制其范围。
实例
实例1:非织造网状物的制备
单层非织造网状物由如下表1中所述的各种水溶性纤维制备。简言之,将水溶性短纤维梳理,然后压延或化学粘合。压延粘合使用压花辊在160℃与190℃之间的温度和约2kg/m2的压力下进行。使用由铸铁或钢制成的传统加热压延辊。化学粘合如下进行:使用用于制备纤维的相同聚乙烯醇,制备聚乙烯醇水溶液。然后使用来自浸渍盘的涂覆有聚乙烯醇溶液的海绵辊以使用约2kg/m2的压力将聚乙烯醇溶液涂覆到未粘合的非织造网状物上。
Figure BDA0003403419950000931
Figure BDA0003403419950000941
1AMPS=具有2摩尔%改性的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸改性的PVOH
因此,实例1显示了本公开的水分散性非织造网状物的形成。
实例2:非织造网状物的性能
根据本文所述的方法测试根据实例1制备的非织造网状物的各种机械和物理性能。结果在表2中提供。表2还包括厚度为3密耳的水溶性膜的机械和物理性能,所述水溶性膜由水解度为88的聚乙烯醇均聚物制备。水溶性膜进一步包括约26.5PHR的增塑剂、约0.4PHR的表面活性剂和约0.2PHR的其它助剂。
Figure BDA0003403419950000942
2摩擦系数
3机器方向
4横向方向
因此,实例2证明,与用类似PVOH聚合物制备的水溶性膜相比(比较样品6和膜1,两者均由水解度为88的PVOH均聚物制成),本公开的水分散性网状物具有较低的静CoF值和静CoF值与动CoF值的比率,表明较高的滑动性、提高的手感和更容易加工,例如加工成贮袋。实例2进一步证明了由具有较低韧度的纤维制备的非织造网状物的较高CoF值的总体趋势(比较样品1、2、3和6与样品4和5)。
实例3:颜色指数
根据本领域中常用的程序测试根据实例1制备的非织造网状物的颜色指数:ASTME313(黄度和白度)和TAPPI 452(亮度)。
Figure BDA0003403419950000951
因此,表3显示本公开的非织造网状物具有合适的黄度指数值、白度值和亮度值。实例3进一步表明,使用相对于包含均聚物的纤维具有增加的取代基数量的共聚物作为纤维提供了黄度值的增加,这是当在PVOH主链上的取代基官能度增加时的预期。
实例4:表面电阻率
如上所述测试根据实例1制备的非织造网状物的表面电阻率。
Figure BDA0003403419950000952
因此,实例4表明,与水溶性膜相比,根据本公开的非织造物通常表现出更高的表面电阻率。实例4进一步表明,相对于由聚乙烯醇均聚物纤维制成的非织造物,使用包含阴离子改性的聚乙烯醇共聚物的纤维可以提供具有略微降低的表面电阻率的非织造物。
实例5:老化和调节
将如根据实例1制备的水分散性非织造网状物样品暴露于如表5中所述的各种温度和湿度环境持续24小时。然后在测试前将所有样品在周围环境(即,23℃,35%RH)中调节24小时。如上所述获得调节的样品的机械性能,并且结果提供在表5中。
Figure BDA0003403419950000953
Figure BDA0003403419950000961
表5显示,如所预期的,由包含分别具有98%和96%水解度的PVOH均聚物的纤维制备的样品4和5不溶于冷水。相反,由包含具有88%水解度的PVOH均聚物的纤维制备的样品6即使在暴露于高温和湿度条件之后也是冷水可溶的。样品5和样品7的比较表明,机械性能以及湿度和温度调节环境对机械性能的影响可以通过简单地改变所应用的粘合技术来控制。表5进一步表明,当暴露于高温和湿度环境时,本公开的水分散性非织造网状物的机械性能被保持和/或受到积极影响。
实例6:ATR结晶度比率
使用FTIR-ATR测试根据实例1制备的水分散性非织造网状物样品的结晶度,并且结果在表6中提供。1141处的肩峰/峰的吸光度是结晶度的指标,并且1141处的峰高与参考峰1420的峰高的比率提供了样品之间的相对结晶度。本领域中熟知,当通过FTIR(包括FTIR-ATR)测量时,聚乙烯醇在1141cm-1处具有与结晶度相关的峰。所述峰值吸光度与参考峰值吸光度的比率(通常最大峰值在1420-1430cm-1范围内)(与预期存在于所有聚乙烯醇均聚物中的CH2弯曲吸收相关)提供了不同样品之间结晶度的相对差异的比较。
Figure BDA0003403419950000962
Figure BDA0003403419950000971
表6显示了结晶度随用于制备纤维的PVOH聚合物的水解度增加而增加的预期趋势,所述纤维又用于制备本公开的水分散性非织造网状物。表6A与表6B的比较进一步表明,在热密封后结晶度比率增加。
实例7:包含有包含单一纤维形成材料的单一纤维类型的单层非织造物
如下表7A中所述,由各种水溶性纤维制备单层非织造网状物。简言之,对水溶性短纤维进行梳理,然后进行压延粘合。使用压花辊在120℃至140℃的温度和约25至50PSI的压力下进行压延粘合。使用由铸铁或钢制成的传统加热的压延辊。压延速度在约1至5FPM之间。由具有88%水解度的PVOH均聚物形成的纤维具有20℃的完全溶解温度,并且由具有96%水解度的PVOH均聚物形成的纤维具有40℃的完全溶解温度。
Figure BDA0003403419950000972
Figure BDA0003403419950000981
测试非织造网状物在23℃和40℃下的溶解度。具体地,非织造网状物的破裂时间和崩解时间是根据本文所述的MSTM-205确定的。溶解度,报告为破裂时间,在下表7B中提供。
Figure BDA0003403419950000982
因此,实例7表明,非织造网状物的溶解度通常遵循与构成其的PVOH纤维形成材料的水溶解度概况相同的水溶解度概况。具体地,对于PVOH均聚物纤维形成材料,随着水解度增加(例如,从88%至96%),纤维和非织造网状物的溶解度增加(例如,需要更高的温度或需要更多的时间来破裂/崩解)。实例7进一步表明,对于给定的压延温度和压力,非织造网状物的溶解时间通常随着基重的增加而增加。当用于溶解的水的温度低于构成非织造网状物的纤维的完全溶解温度时,这种关系尤为突出。例如,比较样品12和18以及13和19,其中每个非织造网状物由完全溶解温度为40℃的水溶性纤维制备。在23℃下,基重分别为39.7和41.8的样品12和13的破裂(分别为90和90.33秒)比基重分别为21和23.1的样品18和19(分别为73.67和85.33秒)慢。实例7进一步表明,对于具有相同的纤维化学和相似的基重的非织造网状物,在给定的压延压力下,非织造网状物的溶解时间通常随着压延温度的升高而增加。当用于溶解的水的温度低于构成非织造网状物的纤维的完全溶解温度时,这种关系尤为突出。例如,比较样品11和23以及17和53,每个非织造网状物都是由完全溶解温度为40℃的水溶性纤维制备的。在40℃下,在140℃下压延的样品比在120℃下压延的样品具有更长的溶解时间(对于基重分别为42.5和44.7的样品,11秒相比于6.67秒;对于基重分别为19.3和19.5的样品,6.67秒相比于4.33秒)。相同的趋势在23℃时更明显,其中在140℃下压延的样品的溶解时间为138.67秒和92.33秒(对于基重分别为42.5和19.3的非织造物),而在120℃下压延的非织造物的溶解时间为97秒和68.33秒(基重分别为44.7和19.5)。
实例8:包含纤维类型的混合物的单层非织造物,每种纤维类型包含单一纤维形成材料
如下表8A所述,由各种水溶性纤维的混合物来制备单层非织造网状物。简言之,对水溶性短纤维进行梳理,然后进行压延粘合。使用压花辊在140℃的温度和约40至50PSI的压力下进行压延粘合。使用由铸铁或钢制成的传统加热压延辊。压延速度在约1至2FPM之间。
Figure BDA0003403419950000991
Figure BDA0003403419950001001
测试非织造网状物在23℃和40℃下的溶解度。具体地,非织造网状物的破裂时间和崩解时间是根据本文所述的MSTM-205确定的。溶解度在下表8B中提供。
Figure BDA0003403419950001002
实例8显示了本公开的非织造网状物,其包括纤维混合物,纤维混合物包括有包含第一水溶性纤维形成材料的第一纤维和包含第二水溶性纤维形成组合物的第二纤维。值得注意的是,实例8结合实例7的样品20和23表明,当在非织造网状物中使用纤维混合物时,非织造网状物的溶解度不遵循混合物的规则(将样品63-65与样品20和23进行比较)。实例8进一步显示,对于具有相似基重并使用相同的压延条件制备的样品,在低于低溶解度纤维的完全溶解温度的温度下(例如,对于包括完全溶解温度为40℃的纤维的混合物,在23℃下),对于两种纤维的摩尔比为25:75的混合物和两种纤维的摩尔比为75:25的混合物,非织造物的破裂时间基本上相同(比较样品63和65;55和61;以及56和62)。出乎意料的是,在所有温度下,具有两种纤维的50:50混合物的非织造网状物表现出与25:75混合物和75:25混合物不同的破裂时间,并且令人惊讶的是,表现出比25:75混合物和75:25混合物更长的破裂时间(比较样品64与样品63和65;58与55和61;以及59与56和62)。
实例9:多层非织造物
如下表9A所述,由各种水溶性纤维制备多层非织造网状物。具体地,每个非织造网状物包括第一层(L1)和第二层(L2)。每层包括单一纤维类型,所述单一纤维类型包括单一纤维形成材料。简言之,水溶性短纤维被梳理,然后压延粘合。然后将两个梳理过的网状物重叠,并在规定的条件下通过压延辊。任选地,重叠的非织造网状物在通过压延辊之前通过针刺粘合站。使用压花辊在140℃的温度和约40PSI的压力下进行压延粘合。使用由铸铁或钢制成的传统加热压延辊。压延速度在约2FPM之间。
Figure BDA0003403419950001011
*针刺
测试非织造网状物在23℃和40℃下的溶解度。具体地,非织造网状物的破裂时间和崩解时间是根据本文所述的MSTM-205确定的。溶解度在下表9B中提供。
Figure BDA0003403419950001012
*针刺
因此,实例9显示了根据本公开的多层非织造网状物。实例9进一步显示,当多层非织造网状物和单层非织造网状物具有相似的基重时,具有两层相同非织造网状物的多层非织造网状物通常具有相同材料的单个非织造网状物的相同溶解度特性(比较样品66和67与实例7的样品20;以及样品68和69与实例7的样品23)。实例9进一步表明,当多层非织造网状物具有两个不同的层时,多层非织造网状物的溶解度特性不遵循混合物的规则(比较样品70和71与实例7的样品20和23)。相反,在低于溶解性较低的非织造网状物的纤维的完全溶解温度的温度下,多层非织造网状物的溶解度通常表现得更类似于溶解性较低的非织造网状物的溶解度(比较样品70、71、20和23:溶解性较低的非织造网状物样品(23)包括完全溶解温度为40℃的纤维,并且在低于40℃的温度下(例如23℃),包括样品23的层和样品20的层(即样品70和71)的多层非织造网状物相对于样品23具有增强的溶解度,但没有达到算术平均重量的程度(即不遵循混合物的规则))。
实例10:包含纤维类型的混合物的单层非织造物,每种纤维类型包含单一纤维形成材料
如下表8A所述,由各种水溶性纤维的混合物来制备单层非织造网状物。简言之,对水溶性短纤维进行梳理,然后进行压延粘合。使用压花辊在140℃的温度和约40至50PSI的压力下进行压延粘合。使用由铸铁或钢制成的传统加热压延辊。压延速度在约1到2FPM之间。非织造网状物包括有包括水溶性聚乙烯醇膜形成材料的第一纤维和包括非聚乙烯醇水不溶性纤维形成材料的第二纤维。水不溶性纤维形成材料为Trevira 298,一种1.6dtex×38mm聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(“PET”);6.6dtex×60mm聚交酯纤维(“PLA”);5.5dtex×78mm粘胶(人造丝)纤维(“粘胶”),22dtex×38mm PET纤维(“高PET”);和Lenzing Lyocell,一种1.65dtex×38mm的纤维素纤维(“纤维素”)中的一种。
Figure BDA0003403419950001021
测试非织造网状物在23℃和40℃下的溶解度和柔软度。具体地,非织造网状物的破裂时间和崩解时间是根据本文所述的MSTM-205确定的。溶解度在下表10B中提供。
Figure BDA0003403419950001022
Figure BDA0003403419950001031
因此,实例10显示了本公开的水分散性非织造物,其包含水溶性纤维和水不溶性纤维的混合物。实例10进一步表明,纤维的选择可以有利地控制非织造网状物的触感(例如柔软度)。具体地,对于给定的纤维类型,随着L/D比的降低,柔软度降低(即具有更高的柔软度等级),如对于样品72和75可以看到的,其中当PVOH具有23.18的L/D比并且PET具有23.75的L/D比时(样品72),PVOH/PET纤维混合物提供柔软度等级为2的非织造网状物,但是当PVOH具有相同的23.18的L/D比但是PET具有较低的1.72的L/D比时(样品75),柔软度等级为4。
实例11:具有纤维形成材料的混合物的单层非织造物
如下表11A所述,由水溶性纤维的各种混合物来制备单层非织造网状物。简言之,对水溶性短纤维进行梳理,然后进行压延粘合。在表11A中所述的条件下,使用压花辊进行压延粘合。
Figure BDA0003403419950001032
Figure BDA0003403419950001041
Figure BDA0003403419950001051
测试非织造网状物在23℃、40℃和80℃下的溶解度。具体地,非织造网状物的破裂时间和崩解时间是根据本文所述的MSTM-205确定的。
根据MSTM-205,在23℃或40℃的温度下,没有任何样品在300秒内破裂、崩解或溶解。包括任何量的包含完全水解(99.9%DH)的PVOH纤维形成材料的纤维的样品在80℃或更低的温度下不破裂、崩解或溶解。在80℃和90℃的温度下破裂和/或崩解的样品的溶解度数据提供在下表11B中。
Figure BDA0003403419950001052
Figure BDA0003403419950001061
因此,实例11显示了本公开的热水可溶性非织造网状物,其包括纤维混合物,所述纤维混合物包括有包含水溶性聚乙烯醇纤维形成材料的第一纤维和包含水溶性聚乙烯醇纤维形成材料的第二纤维。
实例12:具有不同纤维化学的多层非织造网状物
如下表12A中所述,由各种水溶性纤维来制备多层非织造网状物。具体地,每个非织造网状物包括两层,每层包括单一纤维类型,所述单一纤维类型包括单一纤维形成材料。简言之,对水溶性短纤维进行梳理,并将两个梳理的网状物重叠并压延粘合。如表12A中所述,在将两个梳理的网状物重叠之后并且在压延之前对一些样品进行针刺。在表12A中描述的条件下使用压花辊进行压延粘合。样品156-159是单层非织造网状物,其包括纤维类型的混合物,其中每种纤维类型的量在表12A中确定。
Figure BDA0003403419950001062
Figure BDA0003403419950001071
测试多层非织造网状物在23℃和40℃下的溶解度。薄化时间根据MSTM-205确定并在下表12B中提供。
Figure BDA0003403419950001072
因此,实例12表明,对于具有相同纤维化学和粘合条件的本公开的多层非织造网状物,随着多层非织造物的总基重降低,薄化时间通常减少(比较样品144和146以及样品145和147)。实例12进一步表明,对于具有相同总基重和粘合条件的本公开的多层非织造网状物,随着一层的纤维溶解度降低,薄化时间通常增加(比较样品146和150、样品147和151、样品148和152,以及样品149和153)。实例12进一步表明,对于包括纤维混合物和相似基重的单层非织造网状物,薄化时间通常随着总纤维溶解度的降低而增加(比较样品156和157,以及样品158和159;也比较样品159和157,以及样品158和156)。
实例13:可冲散性
使用本文所述的可冲散性测试来测试在先前实例中制备的各种非织造网状物的可冲散性。还根据可冲散性测试来测试两种市售的可冲散非织造擦拭物。市售的可冲散非织造擦拭物符合关于可冲散性的INDA/EDANA要求。因此,使用可冲散性测试的市售可冲散擦拭物的降解百分比被认为是本公开的非织造网状物被认为是可冲散的阈值,因为这些非织造网状物也预期满足关于可冲散性的INDA/EDANA标准,因为INDA/EDNA标准不如可冲散性测试严格。满足或超过为商业擦拭物A确定的降解百分比的本公开的非织造网状物在表13中用“(+)”指示。具有至少两倍于商业擦拭物A的降解百分比的本公开的非织造网状物在表13中用“(++)”指示。
Figure BDA0003403419950001081
因此,实例13表明本公开的非织造网状物满足或超过市售可冲散擦拭物所证明的可冲散性。具体地,实例13显示本公开的单层非织造网状物包括具有唯一纤维形成材料的唯一纤维类型,本公开的单层非织造网状物包括纤维类型的混合物,每种纤维类型具有单一纤维形成材料,并且本公开的多层非织造网状物—其中每层包括唯一纤维类型,所述唯一纤维类型包括唯一纤维形成材料—均满足或超过市售可冲散非织造擦拭物所证明的可冲散性。实例13进一步表明,对于本公开的大多数非织造网状物,可冲散性相对于市售的选项被显著提高,证明为市售样品的降解的至少两倍。
实例14:贮袋和密封制品的制备
如下制备贮袋和密封制品。将根据样品21的四面非织造网状物在自身上对折,并且在175℃的温度下将两个非折叠的面热密封以提供具有开口和内部袋容积的贮袋。通过开口将粉末组合物提供到内部袋容积中。在175℃的温度下热密封开口以提供密封制品。
将根据样品21的两个四面非织造网状物重叠并对折,使得所得的制品具有一个折叠侧和三个非折叠侧。在175℃的温度下将两个非折叠侧热密封以提供具有开口和内部袋容积的贮袋。将粉末组合物通过开口提供并进入内部袋容积。在175℃的温度下将开口热密封以提供包含两个非织造网状物的层压材料的密封制品。
将根据样品21的四面非织造网状物与水溶性膜重叠并对折,使得所得的制品具有一个折叠侧和三个非折叠侧,其中水溶性膜在内部。在175℃的温度下对两个非折叠侧进行热密封以提供具有开口和由水溶性膜限定的内部袋容积的贮袋。将液体和/或粉末组合物通过开口提供并进入内部袋容积。在175℃的温度下将开口热密封以提供包含非织造网状物和水溶性膜的层压材料的密封制品。
贮袋和密封产品包括如下的非织造网状物和水溶性膜的层压材料。所使用的非织造网状物根据样品21。四种不同的聚乙烯醇水溶性膜用于制备四种不同的贮袋。在贮袋的壁中提供的水溶性膜与在顶部密封中提供的水溶性膜相同。非织造网状物被覆盖在热成型腔体上,并且水溶性膜被覆盖在非织造网状物上。施加400毫巴的真空压力和120℃的热量以将非织造网状物和水溶性膜拉入腔体中。然后用液体和/或固体组合物填充腔体。将第二个水溶性膜覆盖在填充的腔体的顶部并且将根据样品21的第二非织造网状物覆盖在水溶性膜上。然后将腔体在175℃的温度下热密封以形成包含非织造网状物和水溶性膜的层压材料的密封制品。
根据本文所述的液体释放测试来确定热成型的密封制品的内容物的释放,并且与相同内容物从仅由水溶性膜制备的热成型贮袋的释放进行比较。结果在表14中示出。
表14 释放时间(s)层压材料贮袋 释放时间(s)膜贮袋
热成型1 167 96
热成型2 196.67 200
热成型3 108 30
热成型4 158.33 130
因此,实例14显示了使用本公开的非织造网状物制备本公开的贮袋和密封制品。实例14进一步表明,相对于仅由水溶性膜制备的密封制品,由包括非织造网状物和水溶性膜的本公开的层压材料制备的密封制品当被浸入水中时,将贮袋中的内容物保持更长的时间段,有利地提供相对于仅由水溶性膜制备的制品的延迟释放特性。
提供以上说明仅仅是为了清楚理解的目的,并不应所述由此理解为是必要的限制,这是由于在本发明范围内的修改对于本领域普通技术人员而言可以是显而易见的。
本文提及的所有专利、出版物以及参考文献通过引用全部并入本文。在本公开与并入的专利、出版物以及参考文献相冲突的情况下,以本公开为准。

Claims (100)

1.一种非织造网状物,所述网状物包含多种纤维,其中所述多种纤维包含有包含纤维形成材料的掺合物的第一纤维,所述纤维形成材料的掺合物包含第一聚乙烯醇纤维形成材料和
(a)第二聚乙烯醇纤维形成材料;或者
(b)所述纤维形成材料的掺合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉。
2.根据权利要求1所述的非织造网状物,其中所述第一聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇均聚物或聚乙烯醇共聚物。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的非织造网状物,其中所述第二聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇均聚物或聚乙烯醇共聚物。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的非织造网状物,其中所述聚乙烯醇共聚物包含改性的聚乙烯醇共聚物。
5.根据权利要求4所述的非织造网状物,其中所述改性的聚乙烯醇共聚物包含阴离子改性的聚乙烯醇共聚物。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的非织造网状物,其中所述改性的聚乙烯醇共聚物具有在约1摩尔%至约10摩尔%的范围内的改性度。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维包含所述第一聚乙烯醇纤维形成材料和所述第二聚乙烯醇纤维形成材料,所述第一聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇均聚物,并且所述第二聚乙烯醇纤维形成材料包含聚乙烯醇共聚物。
8.根据权利要求7所述的非织造网状物,其中基于所述聚乙烯醇纤维形成材料的总重量,所述聚乙烯醇均聚物占约15wt%至约70wt%,并且所述共聚物占所述聚乙烯醇纤维形成材料的余量。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一聚乙烯醇纤维形成材料具有在约75%至约99.9%的范围内的水解度。
10.根据权利要求9所述的非织造网状物,其中所述第一聚乙烯醇纤维形成材料具有在约80%至约90%的范围内的水解度。
11.根据权利要求9所述的非织造网状物,其中所述第一聚乙烯醇纤维形成材料具有在约92%至约99%、任选地约98%至约99%、任选地约98%至约99.9%的范围内的水解度。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第二聚乙烯醇纤维形成材料具有在约75%至约99.9%的范围内的水解度。
13.根据权利要求12所述的非织造网状物,其中所述第二聚乙烯醇纤维形成材料具有在约80%至约90%的范围内的水解度。
14.根据权利要求12所述的非织造网状物,其中所述第二聚乙烯醇纤维形成材料具有在约92%至约99%、任选地约98%至约99%、任选地约98%至约99.9%的范围内的水解度。
15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述多种纤维包含:
所述第一纤维;和
第二纤维,其中所述第一纤维和所述第二纤维在长距(L/D)比、韧度、形状、刚性、弹性、水溶性、熔点、玻璃化转变温度(Tg)、纤维化学、颜色或其组合方面具有差异。
16.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述多种纤维包含水不溶性纤维。
17.根据权利要求16所述的非织造网状物,其中所述水不溶性纤维占所述多种纤维的总重量的约20重量%至约80重量%。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的非织造网状物,其中所述多种水不溶性纤维包含棉、大麻、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻、甘蔗渣、香蕉纤维、花树皮、丝绸、筋、羊肠线、羊毛、海丝、马海毛、安哥拉绒、羊绒、胶原蛋白、肌动蛋白、尼龙、涤纶、人造丝、竹纤维、莫代尔、二醋酸纤维、三醋酸纤维、聚酯、共聚酯、粘胶、聚交酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯或其组合。
19.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述非织造网状物是可生物降解的。
20.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有在约3cN/dtex至约10cN/dtex、任选地约7cN/dtex至约10cN/dtex的范围内的韧度。
21.根据权利要求20所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有在约4cN/dtex至约8cN/dtex、任选地约6cN/dtex至约8cN/dtex的范围内的韧度。
22.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维进一步包含增塑剂。
23.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其进一步包含活性剂。
24.根据权利要求23所述的非织造网状物,其中所述活性剂作为多种纤维的一部分被提供、被分散在所述非织造网状物内、被提供在所述非织造网状物的面上或其组合。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的非织造网状物,其中所述活性剂选自酶、油、香精、着色剂、气味吸收剂、香料、农药、肥料、活化剂、酸催化剂、金属催化剂、离子清除剂、洗涤剂、消毒剂、表面活性剂、漂白剂、漂白剂组分、织物柔顺剂或其组合。
26.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有在约10微米至约300微米、任选地约50微米至约300微米、任选地大于100微米至约300微米的范围内的直径。
27.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有基本上均匀的直径。
28.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有在约30mm至约100mm或约30mm至约60mm的范围内的长度。
29.根据权利要求1至27中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有小于约30mm或在约0.25mm至小于30mm的范围内的长度。
30.根据权利要求1至29中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有约0.5至约15、约0.75至约10或约1至约5的长径(L/D)比。
31.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述非织造网状物是多孔的。
32.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述非织造网状物是无孔的。
33.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述非织造网状物是有色的、染色的、着色的或其组合。
34.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述非织造网状物具有约1g/m2至约100g/m2、约20g/m2至约80g/m2、约30g/m2至约100g/m2或约25g/m2至约70g/m2的基重。
35.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中在给定的温度下,所述非织造网状物比由与所述非织造网状物的所述第一纤维相同的聚合物制备的膜溶解快至少约5倍。
36.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维通过湿冷凝胶纺丝工艺来制备,所述湿冷凝胶纺丝工艺包含:
a)将所述纤维形成材料溶解在溶剂中以形成聚合物混合物;
b)通过喷丝嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物;
c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供所述第一纤维。
37.根据权利要求15至36中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第二纤维通过湿冷凝胶纺丝工艺来制备,所述湿冷凝胶纺丝工艺包含:
a)将所述纤维形成材料溶解在溶剂中以形成聚合物混合物;
b)通过喷丝嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物;
c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供所述第二纤维。
38.根据权利要求36或37中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述精加工包含切割或卷曲所述挤出的聚合物混合物以提供所述第一纤维或所述第二纤维。
39.根据权利要求36至38中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述固化浴包含溶剂混合物,所述溶剂混合物包含所述纤维形成材料可溶于其中的第一溶剂和所述纤维形成材料不溶于其中的第二溶剂。
40.根据权利要求36至39中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述溶剂交换浴基本上由所述纤维形成材料不溶于其中的溶剂组成。
41.根据权利要求36至40中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述纤维形成材料的聚合度为至少1000。
42.根据权利要求36至41中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有在10-300微米、25-300微米、50-300微米或75-100微米的范围内的纤维直径。
43.根据权利要求36至42中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述第一纤维具有在约5cN/dtex至约10cN/dtex、或约6cN/dtex至约10cN/dtex或约7cN/dtex至约10cN/dtex的范围内的韧度。
44.根据权利要求36至43中任一权利要求所述的非织造网状物,其进一步包含通过选自由熔喷、纺粘、电纺丝、旋转纺丝、连续长丝生产操作、丝束纤维生产操作及其组合组成的群组的工艺制备的长丝。
45.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述非织造网状物是可冲散的。
46.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非织造网状物,其中所述非织造网状物是水分散性的。
47.一种多层非织造网状物,其包含根据权利要求1至46中任一权利要求所述的第一非织造网状物。
48.根据权利要求47所述的多层非织造网状物,其进一步包含根据权利要求1至47中任一权利要求所述的第二非织造网状物。
49.根据权利要求48所述的多层非织造网状物,其中所述第一非织造网状物和所述第二非织造网状物包含相同的纤维并且具有相同的基重。
50.根据权利要求48所述的多层非织造网状物,其中所述第一非织造网状物和所述第二非织造网状物包含不同的纤维并且具有相同的基重。
51.根据权利要求48所述的多层非织造网状物,其中所述第一非织造网状物和所述第二非织造网状物包含不同的纤维并且具有不同的基重。
52.根据权利要求48至51中任一权利要求所述的多层非织造网状物,其中所述第一非织造网状物和所述第二非织造网状物彼此层压。
53.根据权利要求47至52中任一权利要求所述的多层非织造网状物,其进一步包含被层压至所述第一非织造网状物的膜。
54.根据权利要求53所述的多层非织造网状物,其中所述第一非织造网状物的多种纤维和所述膜包含相同的水溶性聚合物。
55.根据权利要求53所述的多层非织造网状物,其中所述第一非织造网状物的多种纤维和所述膜包含不同的聚合物。
56.根据权利要求47至55中任一权利要求所述的多层非织造网状物,其中所述多层非织造网状物具有约1g/m2至约100g/m2的基重。
57.根据权利要求47至55中任一权利要求所述的多层非织造网状物,其中所述多层非织造网状物是多孔的。
58.根据权利要求47至55中任一权利要求所述的多层非织造网状物,其中所述多层非织造网状物是无孔的。
59.根据权利要求47至58中任一权利要求所述的多层非织造网状物,其中所述多层非织造网状物是可冲散的。
60.根据权利要求47至59中任一权利要求所述的多层非织造网状物,其中所述多层非织造网状物是水分散性的。
61.一种包含根据权利要求1至46中任一权利要求所述的非织造网状物的贮袋,所述非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
62.一种包含根据权利要求47至60中任一权利要求所述的多层非织造网状物的贮袋,所述多层非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
63.根据权利要求62所述的贮袋,其中所述多层非织造网状物包含第一非织造网状物和水溶性膜,并且所述水溶性膜形成所述贮袋的内表面。
64.根据权利要求62或权利要求63所述的贮袋,其中所述贮袋是可冲散的。
65.一种密封制品,其包含根据权利要求61至64中任一权利要求所述的贮袋。
66.根据权利要求65所述的密封制品,其进一步包含封装在所述内部袋容积中的组合物。
67.根据权利要求66所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含固体、液体或其组合。
68.根据权利要求67所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含液体。
69.根据权利要求67或权利要求68所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含固体。
70.根据权利要求66至69中任一权利要求所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、家用清洁组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、医疗组合物、工业清洁组合物、消毒剂组合物、宠物用组合物、办公用组合物、家畜用组合物、工业用组合物、海洋用组合物、商业用组合物、军用组合物、娱乐用组合物或其组合。
71.根据权利要求70所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、家用清洁组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、工业用清洁组合物或其组合。
72.一种制备根据权利要求65至70中任一权利要求所述的密封制品的方法,所述方法包含:
将非织造网状物形成为贮袋的形式;
用待封装在其中的组合物填充所述贮袋;以及
密封所述贮袋以形成密封制品。
73.根据权利要求72所述的方法,其中密封所述贮袋包含热密封、溶剂焊接、粘合剂密封或其组合。
74.根据权利要求53或54所述的多层非织造网状物,其中所述第一非织造网状物的所述多种纤维包含第一聚乙烯醇均聚物并且所述水溶性膜包含第二聚乙烯醇均聚物,并且所述第一聚乙烯醇均聚物和所述第二聚乙烯醇均聚物具有相同的水解度,其中所述多层非织造网状物具有与包含阴离子改性的聚乙烯醇共聚物的膜相似或更快的10℃溶解时间,所述阴离子改性的聚乙烯醇共聚物具有与所述第一聚乙烯醇均聚物和所述第二聚乙烯醇均聚物相同的水解度,如由MSTM-205测定的,并且所述非织造网状物具有比包含所述阴离子改性的聚乙烯醇的所述膜更高的生物降解性。
75.一种纤维,所述纤维包含纤维形成材料的掺合物,所述纤维形成材料的掺合物包含第一聚乙烯醇聚合物和
(a)第二聚乙烯醇聚合物;或者
(b)所述纤维形成材料的掺合物不包括羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或淀粉。
76.根据权利要求75所述的纤维,其中所述纤维通过湿冷凝胶纺丝工艺来制备,所述湿冷凝胶纺丝工艺包含:
a)将两种或更多种纤维形成材料溶解在溶液中以形成聚合物混合物;
b)通过喷丝嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物;
c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供所述纤维。
77.根据权利要求75或76所述的纤维,其中所述第一聚乙烯醇聚合物具有至少1000的聚合度。
78.根据权利要求75至77中任一权利要求所述的纤维,其中所述纤维形成材料的掺合物包含所述第一聚乙烯醇聚合物和所述第二聚乙烯醇聚合物。
79.根据权利要求78所述的纤维,其中所述第一聚乙烯醇聚合物和所述第二聚乙烯醇聚合物独立地选自聚乙烯醇均聚物和聚乙烯醇共聚物。
80.根据权利要求75至79中任一权利要求所述的纤维,其中所述纤维具有在约10至约300微米、约25至约300微米、约50至约300微米或至少约100至约300微米的范围内的纤维直径。
81.根据权利要求75至80中任一权利要求所述的纤维,所述纤维具有在约5cN/dtex至约10cN/dtex、约6cN/dtex至约10cN/dtex或约7cN/dtex至约10cN/dtex的范围内的韧度。
82.根据权利要求75至81中任一权利要求所述的纤维,其中所述纤维是可生物降解的。
83.根据权利要求75至82中任一权利要求所述的纤维,其中所述纤维是水溶性的。
84.一种非织造网状物,其包含根据权利要求75至82中任一权利要求所述的多种纤维。
85.一种多层非织造网状物,其包含有包含根据权利要求84所述的网状物的第一层和
(a)包含根据权利要求84所述的网状物的第二层;或者
(b)包含水溶性膜的第二层。
86.一种包含根据权利要求84所述的非织造网状物的贮袋,所述非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
87.一种包含根据权利要求85所述的多层非织造网状物的贮袋,所述多层非织造网状物为限定内部袋容积的贮袋形式。
88.根据权利要求86或权利要求87所述的贮袋,其中所述贮袋是可冲散的。
89.一种密封制品,其包含根据权利要求86至88中任一权利要求所述的贮袋。
90.根据权利要求89所述的密封制品,其进一步包含封装在所述内部袋容积中的组合物。
91.根据权利要求90所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含固体、液体或其组合。
92.根据权利要求89至91所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物、医疗组合物、宠物用组合物、办公用组合物、家畜用组合物、工业用组合物、海洋用组合物、商业用组合物、军用组合物、娱乐用组合物或其组合。
93.根据权利要求92所述的密封制品,其中封装在所述内部袋容积中的所述组合物包含洗衣液、农业组合物、自动洗碗组合物、水处理组合物、个人护理组合物、食品和营养组合物或其组合。
94.一种制备根据权利要求89至93中任一权利要求所述的密封制品的方法,所述方法包含:
将非织造网状物形成为贮袋的形式;
用待封装在其中的组合物填充所述贮袋;以及
密封所述贮袋以形成密封制品。
95.根据权利要求94所述的方法,其中密封所述贮袋包含热密封、溶剂焊接、粘合剂密封或其组合。
96.一种制备根据权利要求75、77至81中任一权利要求所述的纤维的方法,其包含湿冷凝胶纺丝工艺,所述湿冷凝胶纺丝工艺包含:
a)将所述纤维形成材料溶解在溶液中以形成聚合物混合物;
b)通过喷丝嘴将所述聚合物混合物挤出到固化浴中,以形成挤出的聚合物混合物;
c)使所述挤出的聚合物混合物通过溶剂交换浴;
d)对所述挤出的聚合物混合物进行湿拉伸;以及
e)对所述挤出的聚合物混合物进行精加工以提供所述纤维。
97.根据权利要求96所述的方法,其中所述精加工包含切割或卷曲所述挤出的聚合物混合物以提供所述纤维。
98.根据权利要求96或97所述的方法,其中所述固化浴包含溶剂混合物,所述溶剂混合物包含所述纤维形成材料可溶于其中的第一溶剂和所述纤维形成材料不溶于其中的第二溶剂。
99.根据权利要求96至98中任一权利要求所述的方法,其中所述溶剂交换浴基本上由膜形成材料不溶于其中的溶剂组成。
100.一种控制贮袋或小包的手感的方法,其包含由水分散性非织造网状物制备贮袋或小包,其中所述水分散性非织造网状物包含多种水溶性纤维,所述水溶性纤维包含水溶性纤维形成材料。
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