MXPA03008883A - Fibras que contienen un copolimero de polihidroxialcanoato y un polimero de acido polilactico o mezclas coplolimericas. - Google Patents

Abstract

Se describen fibras hiladas por fusion y ambientalmente degradables que contienen un copolimero de polihidroxialcanoato y un polimero o copolimero de acido polilactico. Una configuracion de la presente invencion se refiere a fibras ambientalmente degradables que contienen una estructura funda-nucleo donde el nucleo comprende un copolimero biodegradable de polihidroxialcanoato y la funda un polimero o copolimero de acido polilactico. Tambien se describen tramas de tela no tejida y productos desechables que contienen las fibras ambientalmente degradables.

Description

FIBRAS QUE CCKTIEHEK UN COPOLÍMSRO DE POLIHIDROXIALCL¾KOATO Y UN POLÍMERO DE ÁCIDO POLILÁCTICO O MEZCLAS COPOLIMÉRICAS CAMPO DE LA INVEHCIÓN' La presente invención se refiere a fibras ambientalmente degradables que contienen un copolímero de polihidroxialcanoato y un polímero o copolímero de ácido poliláctico. Estas fibras se usan para elaborar artículos de tela no tejida y productos desechábles.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se aplica a la necesidad de aliviar el problema ambiental creciente de excesivos desechos plásticos que representan una fracción en aumento del volumen de los desechos en los basureros. Los polímeros biodegradables y productos formados a partir de polímeros biodegradables se han vuelto cada vez más importantes en vista del deseo de reducir el volumen de materiales sólidos de desecho producidos por ios consumidores cada año . La invención además se aplica a la necesidad de desarrollar nuevos materiales plásticos que puedan usarse en aplicaciones en las que la biodegradabílidad, la posibilidad de producircompostas o la biocompatibilidad son características deseables. Se han realizado muchos esfuerzos por elaborar productos degradables. Sin embargo, a causa de los costos, la dificultad en el procesamiento y las propiedades del uso final se ha logrado poco éxito ' comercial. Muchas composiciones que tienen una excelente degradabilidad tienen una capacidad de procesamiento limitada. A la inversa^ las composiciones que se procesan de una manera más fácil tienen una degradabilidad reducida.

Las fibras útiles con una excelente degradabilidad para artículos de tela no tejida son difíciles de producir en películas y laminados . Esto se debe a que las características del material y el procesamiento de las fibras son mucho más rigurosos/ es decir, el tiempo de procesamiento típicamente es mucho jnás breve y las características del flujo son más exigentes que las características reológicas y físicas del material. Los índices de tensión y esfuerzo cortante locales son mucho mayores en la producción de fibras que en otros procesos. Adicionalmente, se requiere una fusión homogénea para el hilado de las fibras. Para el hilado de fibras muy finas en un proceso comercialmente viable no pueden aceptarse pequeños defectos, ligeras inconsistencias ni la falta de homogeneidad de la fusión. Mientras más atenuadas son las íibras, más criticas son las condiciones de procesamiento y selección de los materiales- Los nuevos materiales necesitan, de manera ideal, exhibir muchas de las características físicas de las políolefinas convencionales . Éstas deben ser impermeables al agua, resistentes, fuertes, pero al mismo tiempo suaves, flexibles, libres de vibraciones, económicas y deben poder producirse en equipo estándar de procesamiento para que resulten costeables.

Para producir fibras con una capacidad de procesamiento y propiedades de uso final más aceptables, la elección de polímeros degradables representa un reto. Los polímeros degradables deben tener buenas propiedades de hilado y una temperatura de fusión apropiada. La temperatura de fusión debe ser lo suficientemente alta para que la estabilidad del uso final evite la contracción o fusión. Estos requerimientos hacen muy difícil la selección de un polímero degradable para producir fibras .

Los polinidroxialcanoatos (???.) en general son compuestos de políéster semicristalinos y termoplásticos que pueden producirse ya sea por métodos sintéticos o una variedad de microorganismos, como las bacterias o algas. Estas últimas producen en general materiales ópticamente puros. Los PHA producidos por bacterias tradicionalmente conocidos incluyen poli {3- idroxibutirato) isotáctico o PHB, el muy frágil o quebradizo, cristalino y con un alto punto de fusión homopolimero del ácido hidrobutirico y el poli (3-hidroxibutirato-co-valerato) isotáctico o PHBV. copolimero de cristalinidad algo inferior y punto de fusión inferior que, aun asi, tiene los mismos inconvenientes de una alta cristalinidad y fragilidad o debilidad. Holmes et al. describen los copolimeros PHBV en las patentes de los EE.ÜÍ7. 4,393,167 y 4,477,654 y hasta hace poco eran comercializados por Monsanto con el nombre comercial BIOPOL. Su capacidad de biodegradarse fácilmente en presencia de microorganismos se ha demostrado en varios ejemplos. Sin embargo, se conocen estos dos tipos de PEA por ser polímeros frágiles que tienden a sufrir fracturas por fragilidad y rasgarse fácilmente por tensión mecánica. Su capacidad de procesamiento es también bastante problemática, ya que su alto punto de fusión requiere temperaturas de procesamiento que permitan una degradación térmica importante mientras se funde. Finalmente- su velocidad de cristalización es considerablemente inferior que el de ios polímeros tradicionales comerciales, lo cual dificulta su procesamiento o demasiado costoso con el equipo de conversión existente.

Otros FHA conocidos son los llamados PHA. de cadena lateral larga o los polihidroxialcanoatos isotácticos (PHO) . Estos PHB o PHBV diferentes son prácticamente amorfos debido ai pentilo recurrente y las cadenas laterales de alquilo superior separadas a intervalos regulares a lo largo de la cadena principal. Sin embargo/ cuando su fracción cristalina está presente, tiene un punto de fusión muy bajo y una velocidad de cristalización sumamente baja. Por ejemplo, Gagnon, et al. en Macromolecules, 25: 3723-3728 (1992), la cual se incorpora a la presente como referencia, describe que la temperatura de fusión es aproximadamente de 61°C y que le toma aproximadamente 3 semanas para alcanzar el grado máximo de cristalización a su temperatura óptima de cristalización.

Además, se han descrito composiciones del copolimero de poli (3-hidroxialcanoato) por Kaneka (patente de los EE.UU. 5,232,860} y Procter & Gamble (patentes de los EE.UU. 5,498,692; 5,536,564; 5,602,227; y 5,685,756). Todas describen diferentes métodos de aj star la cristalinidad y temperatura de fusión de los PHA a cualquier valor deseado inferior al del PHBV o PHB de alta cristalinidad incorporando de manera aleatoria un número controlado de "defectos a lo largo de la cadena principal que en parte impide el proceso de cristalización. Estos Mdef ctos" son ramificaciones de diferentes tipos de separadores flexibles lineales alrf ticos de (3-hidroKihexanoato y mayores) más cortos (3HP 3*"liidoxiprQpj,onato) o más larcfOS (4??? 4** hidroxibutirato) . Los resultados son estructuras de copolimero semicristalinas que pueden adaptarse para fusión en el intervalo de uso tipico de 80°C a 150°C y son menos susceptibles a la degradación térmica durante el procesamiento. Además, el índice de biodegradación de estos copoiimeros es más alto cómo resultado de sil cristalinidad inferior y mayor susceptibilidad a los microorganismos. No obstante, mientras en general se mejoran las propiedades mecánicas y las condiciones de manejo de la fusión de estos copolimeros comparado con los de PHB o PHBV, su velocidad de cristalización es característicamente lenta y a menudo más lenta que la de PHB y PHBV.

Sin embargo, en general ha sido un desafio considerable convertir estos copolimeros de PHA nuevos,-asi como otros polímeros biodegradables en formas útiles por métodos convencionales de fusión para que continúen sustancialmente pegajosos después de enfriarse por abajo de la temperatura de fusión y continúen así hasta adquirir una cristalinidad suficiente, en particular con la concentración de ios copolimeros de PHA abajo de 10% por peso « La adherencia residual típicamente puede provocar que el material se adhiera a sí mismo, al equipo de procesamiento o ambos y por ello puede restringirse la velocidad a la cual se produce un producto polimérico o impedirse la recolección del producto en una forma de calidad apropiada. En consecuencia, existe la necesidad de una composición de polímeros degradafoíes procesabie debe ser apropiada para equipos convencionales de procesamiento. También existe la necesidad de artículos desechables que contengan tramas de tela no tejida elaborados a partir de estas fibras.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se describen fibras hiladas por fusión ambientalmente degradables que contienen un copolimero de polihidroxialcanoatos (PHA.) y un polímero o copolimero de ácido poiiiáctico (PIA) . Estas composiciones, ya sea como mezclas o como diferentes componentes, en general tienen propiedades de materiales diferentes y mejores que uno o más aspectos comparado con las de copolimeros de PHA solos o con los polímeros o copolimeros solos de PLA. Las propiedades en las que los materiales mezclados son diferentes y mejoraron son ejemplo cualquiera de dureza/suavidad, debilidad/flexibilidad/ adhesividad^ es decir^ pegajosidad, resistencia, ductilidad, capacidad de procesamiento u opacidad/transparencia. Una configuración preferida de la presente invención es de fibras biodegradables que tienen una estructura de funda/núcleo en donde el núcleo comprende un copolimero de polihidroxialcanoato foiodegradable y la funda contiene un polímero o copolimero de PLA. También se describen tramas de tela no tejida y artículos desechafoles fabricados con las fibras ambientalmente degradables .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Todos los porcentajes, velocidades y proporciones usados en la presente se dan en porcentaje por peso de la composición, a menos que se indique lo contrario.

La especificación contiene una descripción detallada de: (1) los materiales de la presente invención, (2) la configuración de las fibras, (3) las propiedades del material de las fibras, (4) los procesos y (5) los artículos.

La presente invención se refiere a fibras que contienen polímeros ambientalmente degradables. Un primer polímero es biodegradable y es un copolímero de pol liidroxx lcanoato según se describe mas adelante. Un segundo polímero es un polímero de PLA ambientalmente degradable según se describe más adelante. El copolímero de polihidroxialcanoato permite producir una fibra ambientalmente degradable de una manera rápid . ??? segundo polímero de PLA permite producir una mezcla polimérica hilable y ayuda a impedir la adhesividad que comúnmente se asocia con los polímeros de polihidroxialcanoato.

Una configuración preferida de la presente invención se refiere a fibras complejas ambientalmente dégradablés que tienen una estructura funda-núcleo» En esta configuración preferida- la mayoría de las mezclas de PHñ. puede colocarse en el núcleo con un polímero de PIA en la funda. Otra configuración preferida son las mezclas de PHA con un polímero de PLA hilado en fibras de múltiples formando un solo componente. También pueden colocarse estas mezclas en la funda de las fibras de dos componentes funda-núcleo siempre y cuando se cristalicen en la linea de hilado o se vitrifiquen lo suficiente durante el proceso de formación de la fibra para evitar los problemas de procesamiento de adhesividad o contracción de la f bra . (1) Materiales Copolimeros de polihidroxialcanoato (PHA) Se forman las fibras biodegradables, en parte, a partir de una composición que contiene al menos un primer copolimero de polihidroxialcanoato amble talmente R1 0 -0-CNo(CH2)n-C-degradable con al menos dos unidades monoméricas de repetición aleatoria (RRMÜ) . La primera RRMU tiene la siguiente estructura (I); en donde RA es H o alquilo Cl o C2 y n es 1 ó 2. En una modalidad preferida, Bl es un grupo metilo (CH3) . En una modalidad preferida adicional de la primera RRMU, Rl es metilo y n es 1, por lo cual el copolimero de polihidroxialcanoato contiene unidades de 3-nidroxirutirato. gunda RRMU del copolimero polihidroxialcanoato biodegradable, contiene al menos un monómero seleccionado del grupo formado por las estructuras (II) y {111} : en donde R2 es un alquilo C3-C19 o alquenilo C3-C19, y en donde m es aproximadamente de 2 a 9. En general, en la RRMtJ de la fórmula (II), la longitud de 2 influirá, -U-iCH2Jm-U- (??) hasta cierto grado, en la reducción de la cristalinidad global del copolimero. En una modalidad preferida, R2 es un grupo alquenilo o alquilo C3-C15. En una modalidad preferida adicional, 2 es un grupo alquilo C3-C9 y en una modalidad preferida adicional R2 es un grupo alquilo c5. En modalidades alternativamente preferidas, R2 es un grupo alquenilo o alquilo C15-C19. De preferencia ?a es de 2 a 5 y con mayor preferencia 3. Además, en la RRMÜ de la fórmula (II) , la longitud de (CH2)HI en general influirá, en cierto grado, en la reducción de la cristalinidad global del copolimero, En una modalidad preferida, m es de 2 a 9 y con mayor preferencia 2 a 5. En una modalidad preferida adicional, m es 3.

De preferencia, para obtener la ventajosa combinación de propiedades físicas exhibidas por las fibras cuando se usa la composición de polihidroxialcanoato, al menos aproximadamente 50 % mol del copolimero está constituido por RRMÜ con la estructura de la primera RRMÜ de la fórmula (I) . De manera apropiada, la proporción molar de las primeras RRMÜ con respecto a la segunda RRMÜ del copolimero es aproximadamente de 50:50 a 98:2. Con mayor preferencia, la proporción molar es aproximadamente de 75.20 a 95:5 y aun con mayor preferencia de 80:20 a 90:10. Además, el copolímero de polihidroxialcanoato de manera apropiada tiene un peso molecular promedio numérico aproximadamente mayor de 150000 g/mol y tiene u punto de fusión designado de Tm 1.

En modalidades preferidas adicionales del copolimero de polihidroxialcanoato empleado en las composiciones de R5 O í Ü la fibra compleja, pueden incluirse una o más RRMU adicionales. De manera apropiada, las REMO" adicionales pueden tener la estructura {IV}: en donde R5 es E o un grupo alquenilo o alquilo C1-C19 y s es 1 ó 2 con la condición que las RRMU adicionales no sean iguales a la primera o la segunda RRM0\ En modalidades refe i s adicionales, la composición de polihidroxialcanoato además contiene un segundo homo o copolimero de polihidroxialcanoato R3 0 I II -0-CH-(CH2)p-C- (y) biodegradable o combinaciones del mismo. Un segundo polímero o copolimero de PHA preferido contiene al menos una unidad monomérica de repetición aleatoria con la estructura (V) ? en donde RJ es H o alquilo Cl o C2 y p es 1 ó 2. En una modalidad preferida, ?3 es un grupo metilo {€¾} . En una modalidad preferida adicional.- R3 es metilo y p es 1, por lo cual el segundo polímero de polihidroxialcanoato contiene unidades de 3-hidroxibutirato . En una modalidad preferida adicional/ el segundo polímero de polihidroxialcanoato es el homopolímero de R O I |1 -0-CH-CH9-C-poli idroxibutirato. Como opción, el segundo polímero ambientaimente dey adable contiene dos o mas unidades monoméricas de repetición aleatoria seleccionadas del grupo formado por las estructuras (VI) y (VII) ; en donde R4 és un alquilo C2-C19 o alquenilo C2-C19, y en donde q es aproximadamente de 2 a 16. En relación con la seounda RRMO aue contiene un monómero de estructura (VII), en una modalidad preferida q es aproximadamente de 2 a 10 y con mayor preferencia de 4 a 8. En una modalidad adicional preferida, q es aproximadamente 5. Cuando están presentes, las unidades mononiériGas de repetición aleatoria adicionales representan no más del 25% de las unidades monoméricas totales y de preferencia menos de 15%, en donde el segundo homo- o copolimero de polihidroxialcanoato de manera apropiada tiene un peso molecular promedio numérico mayor aproximadamente de 50000 g/mol. Además, el segundo poli idroxialcanoato biodegradable tiene un punto de fusión Tm. 2 que es al menos aproximadamente 20°C mayor que el punto de fusión Tm 1 del primer polihidroxialcanoato biodegradable, a fin de que se satisfaga la ecuación Tm 2 > Tm 1 + 20 °C. El valor del punto de fusión se determina, en general, por DSC (calorimetría diferencial de barrido, por sus siglas en inglés) y se considera como la temperatura pico endotérmica más elevada observada en el barrido térmico de DSC usando, por ejemplo, el método descrito en ASTM D 3418. Sin limitaciones teóricas de ninguna especie, se cree que el segundo polihidroxialcanoato biodegradable puede actuar como un agente de nucleación para el primer polihidroxialcanoato biodegradable y mejorar con esto la velocidad de cristalización del primer polihidroxialcanoato biodegradable si ' se logra la composición apropiada de mezcla, estructura y alto grado cíe dispersión.

Si se usa el segundo copolimero de polihidroxialcanoato como antes se describió, una gran parte de la composición de FEA contiene el primer copolimero de polihidroxialcanoato biodegradable, por lo cual el segundo PH¾. biodegradable se dispersa finamente a lo largo de una fase o matriz continua del primer polímero y se incluye en . cantidad suficiente para mejorar la velocidad de cristalización y las propiedades físicas del primer copolimero. En una modalidad, las composiciones contienen aproximadamente de 0, 01% a 10% por peso del segundo copolimero de PHA con base en el peso total del primero y segundo copolímeros de PHA. En modalidades más específicas, las composiciones contienen aproximadamente de 0,1% a 5% por peso del segundo copolimero de PHñ.. En modalidades aún más específicas, las composiciones contienen aproximadamente de 0,1% a 3% por peso del segundo copolimero de PHA.

Los copolímeros de polihidroxialcanoato ambientalmente degradables pueden sintetizarse por métodos químicos o biológicos, según describe, por ejemplo, Noda en la patente de los EE.UU. 5,618,855 y Noda, et al. en la patente de los EE.UU. 5,942,597, las cuales se incorporan a la presente como referencia.

El Copolímero puede econtrarsé como fase continua en la composición. Las composiciones pueden incluir una combinación de copolimeros de polihidroxialcanoato u otros componentes poliméricos, por ejemplo, componentes de poliéster adicionales u otros semejantes. Típicamente, los copolimeros de polihidrosialcanoato se encuentran en una concentración de 1% a 90% o 10% a 90%, de preferencia 10% a 80%, con mayor preferencia 30% a 70% y con la máxima preferencia de 40% a 60% por peso de la fibra* Polímeros o copolimeros termoplásticos de PLA ambientalmente degradables Los polímeros o copolimeros termopiásticos de PLA degradables en el ambiente sustancialíñente compatibles con el PHA, también se requieren en la presente invención. Según se usa en la presente, el término "sustancialmente compatible" se refiere a que cuando se calienta a una temperatura por arriba de la temperatura de reblandecimiento, fusión (o ambas) de la composición. el polímero es capaz de formar una mezcla sustancialmente homogénea con el ???. después de mezclar por esfuerzo cortante o extensión. El polímero y copolimero de ???. usados deben ser capaces de fluir después del calentamiento para formar un fundido que pueda procesarse y volver a solidificarse como resultado de la cristalización o vitrificación.

El polímero o copolimero de PLA debe tener una temperatura de fusión suficientemente baja para la capacidad de procesamiento y aun así debe ser lo suficientemente alta para la estabilidad térmica durante el uso de la fibra. Las temperaturas de fusión apropiadas aproximadas son de 80°C a 190*0 y de preferencia de 90DC a 180°C. El preferido es un homopolímero o copolimero del ácido poliláctico con una temperatura de fusión aproximada de 160°C a 175°C. El polímero debe tener características reológicas apropiadas para el hilado por fusión.

Los polímeros termoplásticos de PLA ambientalmente degradables deben ser capaces de solidificarse rápidamente, de preferencia a un flujo extensional, y formar una estructura térmicamente estable de la fibra como típicamente ocurre en los procesos conocidos como procesos de fibras básicas (proceso de hilado por estiramiento} o el proceso de filamento continuo de hilado por unión.

Los polímeros dé PLA ambientalmente degradables apropiados para la presente son. los susceptibles a la biodegradación hidrolítica, en los que los productos hidroliticos so asimilados por microorganismos, como por ejemplo, mohos, hongos o bacterias, cuando el material se sepulta en la tierra o de cualquier otra forma llegan a tener contacto con los microorganismos, incluyendo el contacto en condiciones acuosas o ambientales salinas que estimulan el crecimiento de los microorganismos. Los polímeros de PLA apropiados también incluyen materiales en los que los productos hidroliticos se degradan usando procedimientos de digestión aerobia o anaerobia o en vir ud de su exposición a los elementos naturales, como la luz solar, lluvia, humedad, viento, clima u otros semejantes. Los polímeros de PIA pueden usarse individualmente o en combinación con otros polímeros, siempre que los polímeros se degraden por medios ambientales, biológicos o ambos.

Ejemplos específicos de polímeros preferidos del ácido láctico o polímeros láctidos apropiados para la presente incluyen, pero no de manera irreatriuta, los polímeros del ácido poliláctico o polímeros del poliláctido que en general se conocen en la industria como ¾PLAW. Por ello, ios términos ¾ácido poliláctico", ^poliláctido" y WPL¾" se usan alternativamente para incluir los homopolíme os o copolímeros del ácido láctico o láctido basados en la caracterización poixmérica de ios polímeros que se forman a partir de un monómero específico o los polímeros que se producen a partir de las unidades monoméricas de repetición más pequeñas . Sin embargo, debe entenderse que los términos w c do polxlactxco", ^polxlactxdo" y ¾PLA" no pretenden ser limitativos con respecto a la manera en la cual se forma el polímero.

Los polímeros de ácido poliláctico o poliláctidos tienen en general una unidad monomérica de repetición del residuo del ácido láctico que se ajusta a la siguiente fórmula: Típicamente, la polimerización del ácido láctico o láctido produce los polímeros que contienen al menos aproximadamente 50% por peso de las unidades de repetición del residuo del ácido láctico, unidades de repetición del residuo láctido o combinaciones de los mismos. Estos polímeros del ácido láctico y láctido incluyen homopolí eros y copolíraeros, como por ejemplo, copolímeros de bloque, copolímeros aleatorios del ácido láctico y láctido. Las unidades monoméricas de repetición del residuo del ácido láctico pueden producirse a partir del ácido L-láctico, ácido D-láctico o ácido D,Ll-áctico, de preferencia a una concentración del L-isómero de hasta 75%.

El peso molecular del polímero degradable deber ser lo suficientemente alto para permitir el entramado de las moléculas del polímero y lo' suficientemente bsjo permitir el hilado por fusión. Para el hilado por fusión, los polímeros o copolímeros de PLA tienen un peso molecular promedios ponderado aproximado, en orden de menor a mayor preferencia, de 10000 a 600000 g/mol, de preferencia menor de 500000 o 400000 g/mol, con mayor preferencia de 50000 a 300000 g/mol o de 30000 a 400000 g/mol y con aun mayor preferencia de 1000Q0 a 250000 g/mol o 50000 a 200000 g/mol . Un ejemplo de polímeros del ácido poliláctico disponibles en el mercado incluyen una variedad de ácidos polilácticos comercializados por Chronopol Inc. (Golden, CO) o poliláctidos comercializados con el nombre comercial de EcoPLA®. Ejemplos adicionales del ácido poliláctico disponibles en el mercado son NATUREWOKKS, comercializado por Cargill Dow; LACEA, comercializado por Mitsui Chemical; o L5000 comercializado por Biomer. Cuando se usa el PLA, se prefiere en forma semicristalina. Para formar ei PLA semicristalino, se prefiere gue al menos aproximadamente 90% mol de las unidades de repetición del poliláctido sea un L- o D-láctido y aun con mayor preferencia al menos aproximadamente 95 % por peso. Ei procesamiento se realiza de tal manera que facilite la formación cristalina, por ejemplo, a altas velocidades de hilado o por un proceso de iado por estiramiento y recocido. Cuando se usa PLA co o material nuclear, es aceptable ya sea la forma amorfa o semicristalina, en donde la forma elegida depende en parte dé la aplicación elegida y por lo tanto de las propiedades deseadas, por ejemplo, ductilidad y fuerza.

Dependiendo del polímero específico usado, el proceso y el uso final de la fibra, puede preferirse más de un polímero. For ejemplo, si se usa un ácido poliláctido cristalizable con una temperatura de fusión aproximadamente de 160°C a 175°C, puede usarse un segundo ácido poliláctico con un punto de fusión inferior y una cristalinidad inferior a la de otro ácido poliláctico y/o una concentración de copolímero mayor. Como alternativa, puede usarse un poliéster aromático aiifático con el ácido poliláctico cristaiisable.

Típicamente, el polímero o copolímero de PLA se encuentra en una concentración, en orden de menor a mayor preferencia, de 1% a 90% o 10% a 90%, 10% a 80%, 30% a 70% y 40% a 60% por peso de la fibra.

Ingredientes adicionales Puede usarse un piastificante en ia presente invención. los piasti icantes son su icientemente compatibles con los componentes poliméricos de la presente invención a fin de que sean capaces de modificar las propiedades de la composición de una forma efectiva En general, un piastificante tiende a disminuir el rendimiento y la resistencia a la tensión e incrementar la elongación por tensión final, la resistencia al impacto y la resistencia al desgarramiento del producto polimérico. El plastificante también puede usarse para disminuir el punto de fusión de la composición para permitir con ello el procesamiento por fusión a bajas temperaturas y minimizar los requerimientos de energía y la degradación térmica. Aunque típicamente los plastificantes no se requieren para producir una combinación ventajosa de las propiedades antes descritas.

Entre los ejemplos no limitativos de plastificantes se incluyen plastificantes de h.idroxiio¿ alcoholes de azúcar, polioles,- componer-tes orgánicos que forman, enlaces de hidrógeno, incluyendo la urea y sus derivados, anhídridos de alcoholes de azúcar, proteínas animales vegetales, ásteres de ácidos orgánicos biodegradables, ácidos alifáticos o compuestos similares. Los plastificantes apropiados adicionales son los descritos en las patentes de ios EE.UU. antes mencionadas nú . 3,182,036 y 5,231,148. Los plastificantes pueden usarse solos o combinados. El peso molecular apropiado es menor aproximadamente de 20000 gmoi, de preferencia aproximadamente menores de 5000 g/mol y con mayor preferencia aproximadamente menores de 1000 g/mol. Si se incluye, la cantidad del plastificante en la composición final de la fibra s^ en orden de menor a mayor preferencia, aproximadamente de 2% a 70%, 5% a 55% y 10% a 50%.

Como opción, pueden incorporarse otros ingredientes a la composición a una concentración aproximada menor de 50%, de preferencia 0,1% a 20% y con mayor preferencia 0,1% a 12% por peso de la composición. También pueden usarse materiales opcionales para modificar la capacidad de procesamiento y para modificar las propiedades físicas, como elasticidad? resistencia a la tensión y rendimiento del producto final * Otros beneficios incluyen, pero no de manera irrestricta, estabilidad, incluyendo estabilidad oxidativa, brillo, color, flexibilidad, elasticidad, viabilidad, auxiliares de procesamiento, modificadores de viscosidad y control de olores .

Ejemplos no restrictivos de otros ingredientes opcionales incluyen copolimeros de poliéster alifáticos/aromáticos producidos de manera que se puedan cli "¾7^icL-L 3 OoT dj- O--L--L3iS XQ.35 f 3.G Í-EHSX-lts j ^ O ^ COXIS C^i.-L S -lt S sean más biodegradables ¦ que los descritos en las patentes de los EE.UU. 5,053,482, 5,097,004, 5,097,005 y 5,295,985, polímeros de poliesteramida alifáticos biodegradables, policaprolaetonas, poliésteres o poliuretanos derivados de polioles alif ticos (es decir, polímeros de dialcanoilo) , poliamidas que incluyen copoiímeros de polietileno alcohoi vinílico, esteres de celulosa o derivados plastificados de ios mismos, sales, agentes de deslizamiento, aceleradores de la cristalización, como agentes nucleantes, retardadores de la cristalización, para enmascarar olores, agentes de reticulación, emulsificantes, surfactantes ciclodextrinas, lubricantes u otros auxiliares de procesamiento, abrillantadores ópticos, antioxidantes, retardantes de flama, tintes, pigmentos, agentes de carga, proteínas y sus sales alcalinas, ceras, resinas adherentes, extensores, agentes antibloqueo, agentes antiestáticos o combinaciones de ios mismos. Los agentes de carga orgánicos e inorgánicos, como la arcilla, fango o diferentes minerales en particular, son útiles como agentes dé carga. Pueden usarse agentes de deslizamiento para ayudar a reducir la adhesividad o el coeficiente de fricción de la fibra. También pueden usarse agentes de deslizamiento para mejorar la estabilidad de la fibra, en particular a una alta humedad o altas temperaturas. Un agente de deslizamiento apropiado es el polietileno. También puede adicionarse una sal en el material fundido para hacer la fibra degradable en agua o como auxiliar de procesamiento- Una sal también debe ayudar a reducir la solubilidad de ttn aglutinante para que no se disuelva, pero cuando se pone o lava con agua, la sal y el aglutinante se disuelven para producir un producto degradable en agua. ? la luz de la presente descripción, ejemplos adicionales serán conocidos por los expertos en la técnica. (2) Configuración Las fibras de múltiples constituyentes de la presente invención pueden encontrarse en configuraciones dif rentes. Según se usa en la presente/ el término constituyente se define conforme a la definición de las especies químicas de la materia o del material. Las fibras pueden ser de un solo componente o múltiples componentes en configuración. Según se usa en la presente, el término componente se define como una parte separada de la fibra que tiene una relación espacial con otra parte de la misma.

Las estructuras del hilado por unión, fibras cortadas, fibras vacías, fibras conformadas, como las fibras mul ilobales y fibras de componentes múltiples, puede producirse con las composiciones y métodos de la presente invención. Las fibras de múltiples componentes, comúnmente fibras de dos componentes, pueden estar en una configuración en paralelo, funda-núcleo, sectores segmentados, cordón o islotes . La funda puede ser continua o discontinua alrededor del núcleo. La proporción del peso de la funda respecto del núcleo es aproximadament de 5:95 a 95:5, Las fibras d la presente invención pueden tener diferentes geometrías, entre las que se incluyen redonda, elíptica, estelar, rec angula y otras diversas excentricidades. Las fibras de la presente invención también pueden ser fibras divididas. La división puede ocurrir por diferencias reológicas en los polímeros, la cinética de la cristalización diferencial o por medios mecánicos y distorsión inducida por el fluido.

Para una fibra de dos componentes, la composición de PHA/PLA de la presente invención puede formar tanto la funda como el núcleo, conteniendo uno de los componentes más PEA o PLA que el otro. De manera alternativa, la composición de ???/PLA de la presente invención puede formar la funda, mientra que el núcleo puede ser sólo de ??? o PEA. La composición de PHA/PLA también podría formar el núcleo y la funda puede ser sólo de PLA o ???, La configuración exacta de la fibra deseada depende del uso de la fibra.

En una fibra alternativa de dos componentes, el núcleo contiene un copolimero de PHA y la funda un polímero o copolimero de PLA o combinaciones de los mismos. Como alternativa, el núcleo puede contener un polímero o copolimero de PLA y la funda un copolimero de \ PHA. (3) Propiedades del material ¦Las fibras producidas en la presente invención son ambientalmente degradables. El término ¾ambientalmente degradabie" se define como biodegradabie, capaz de desintegrarse, ^degradable en agua", dispersable, posibilidad de desecharlo en el inodoro o que permite convertirlo en composta o una combinación de los mismos. En la presente invención, las fibras, las tramas de tela no tejida y los productos son ambientalmente degradables. Como resultado, las fibras se desechan de manera fácil y segura, ya sea en instalaciones existentes de producción de composta o de manera segura desecharse en el inodoro sin consecuencias pe judiciales para la infraestructura del sistema de drenaje. La característica de degradación ambiental de las fibras de la presente invención ofrece una solución al problema de acumulación de estos materiales en el ambiente después de haberlos usado en articulos desechables. La capacidad de degradación en agua de las fibras de la presente invención cuando se usan en productos desechables, como paños y articulos de higiene fm in / ofrece comodidad y discreción adicionales al consumidor. Aunque la biodegradabilidad, capacidad de desintegración, ^degradación en agua", dxspersibiiidad, capacidad de formar composta y la capacidad de ser desechado en el inodoro tienen criterios diferentes y se evalúan a través de pruebas diferentes, en general las fibras de la presente invención deben cumplir con más de uno de estos criterios .

En general, los polímeros o copolímeros de PLS. tardan más en degradarse que los copolimeros de PHA. El constituyente copolimero de PHA. de las mezclas de la presente invención se degrada de con facilidad por actividad microbiana o enzimática formando con una estructura porosa más accesible y que facilita el procesamiento idrolitico del constituyente PL& seguido de la biodegxadación de los productos nidrolíticos de PIA.

El término biodegradable se define como la exposición de la materia a un ambiente aerobio o anaerobio, cuyo resultado final es la reducción de los componentes monoméricos debido a la acción microbiana, hidrolítica y química. En condiciones aerobias, la biodegradación causa la transformación del material en productos finales, como dióxido de carbono y agua. En condiciones anaerobias, la biodegradación causa la transformación de los materiales en dióxido de carbono, agua y metano. El proceso de biodegradabilidad a menudo se describe como i?iinexalizació-it Si término biodegradabilidad se refiere a que todos los constituyentes orgánicos de las fibras se someten a descomposición eventualmente a través de la actividad biológica.

Diversas organizaciones y distintos países han establecido una variedad de métodos estandarizados de biodegradabilidad. Aunque las pruebas varían en lo relativo a las condiciones especificas de prueba, métodos de evaluación y criterio deseado, existe una convergencia razonable entre los diferentes protocolos a fin de que puedan conducir a conclusiones similares para la mayor parte de los materiales. Para la biodegradabiiidad aerobia, la American Society for Testing and Materials (ASTM) ha establecido los métodos ASTM D 5338-92: Test Methods for Determining Aerobic Biodegradation of Plástic Materials Under Controlled Composting Conditions (Métodos de prueba para determinar la biodegradac-ión aerobia de materiales plásticos en condiciones controladas de formación de composta) . La prueba mide el porcentaje del material de prueba que se m neral-Ls en xuncxon UCJ. iSiu o vj.y j.a uo j.a concentración de dióxido de carbono liberada como resultado de la asimilación por microorganismos en presencia de una composta activa mantenida a una tsro 8 s.t-. 5 tsi mof1. _Lc¾ cis 5S °C . Xi¾ jpi lisios cls jirociiicc óii de dióxido de carbono puede realizarse mediante resplrometria electrolitica. También pueden usarse otros protocolos estándar, como por ejemplo, el protocolo 301B de la Organización para el Desarrollo y la Cooperación Económica (OECD) . Las pruebas estándar de biodegradación en ausencia de oxigeno se describen en diversos protocolas, como por ejemplo, ASTM D 5511-94. Estas pruebas se usan para simular la biodegradabilidad de los materiales en un basurero sanitario o una instalación de tratamiento anaerobio de desechos sólidos.

Las fibras de la presente invención también pueden desintegrarse. La desintegración ocurre cuando el substrato fibroso puede fragmentarse y romperse de manera rápida en fracciones lo suficientemente pequeñas para no ser distinguibles después del cribado en el que se forma la composta o causar taponamiento del tubo de drenaje cuando se arroja en el inodoro. Un material desintegrable también puede dessellarse en el inodoro. La mayoría de los protocolos para la capacidad de desintegración miden la pérdida de peso de los materiales de prueba durante el tiempo en el cual se exponen a diversas matrices. Se usan pruebas de desintegración tanto aerobia como anaerobia. La pérdida de peso se determina por la cantidad del material fibroso de prueba que ya no se recolecta en un taxais de malla calibre 18 con aberturas de 1 milímetro después de que los materiales se exponen al agua de desecho y lodo. Para la desintegración, la diferencia de peso de la muestra inicial y el peso seco de la muestra recuperada en una criba determinarán el índice y grado de desinte ración.

Las fibras de la presenté invención también se pueden convertir en composta. I¡a ?8?? ha desarrollado métodos y especificaciones de prueba para la capacidad de con ersión en composta. La prueba mide tres características: biodegradabilidad, desintegración y ausencia de ecotoxicidad. Las pruebas para medir la biodegradabilidad y desintegración se describieron antes. Para cumplir el criterio de biodegradabilidad para la capacidad de transformación en composta,. el material debe alcanzar el menos aproximadamente n conversión del 60% de dióxido de carbono en 40 días. Para el criterio de desintegración, el material debe producir menos de 10% del material de prueba residual en una criba de 2 milímetros del grosor y forma reales que tendría en el producto desechado. Para cumplir el último criterio, es decir, la falta de ecotoxicidad, ios subproductos biodegradables no deben tener un impacto negativo en la germinación de semillas y crecimiento de plantas. Una prueba para este criterio se detalla en el protocolo 208 de la OECD. El International Biodegradable Products Institute autoriza el uso del logotipo para la capacidad de transformación en composta una vez que se verifica que el producto cumple con las especificaciones 6400-99 de la AS M, El protocolo sigue el DIN 54900 de Alemania que determina el grosor máximo de cualquier material que permite una descomposición completa dentro ci i ü L -Lo cLs f O COX-TjpO 51 el * Las fibras descritas en la presente invención tipicamente se usan para elaborar artículos de tela no tejida desechables que, en general, se desechan en el inodoro. Según se usa en la presente, el término wque puede ser desechado en el inodoro" se refiere a materiales capaces de disolverse^ dispersa se; desintegrarse o formar una composta en un sistema de eliminación séptica, como por ejemplo, un retrete, para ser evacuados en el inodoro y evitar taponaimen os del mismo o el drenaje. Las fibras y los artículos producidos también puede ser sensibles al agua. Según se usa en la presente, el término sensible al agua significa que cuando se pone o desecha en agua cambia de maneravisible y mensurable. Las observaciones típicas incluyen notar que el artículo se hincha, deshace o disuelve o una estructura en general debilitada.

Las fibras de la presente invención pueden ser térmicamente adheribles. Las fibras térmicamente adheribles se requieren para los métodos de unión térmica con aire circulante y calor presurizado. El PH¾. mezclado con PLA puede mejorar las características de unión de las fibras por encima de las características del PLA sólo para las fibras de PIA altamente orientadas .

El término "fibras altementes atenuadas" se refiere a fibras con un alto índice de estiramiento. La proporción de estiramiento total de la fibra se define como ia proporción de la fibra a su máxima diámetro (es decirf el Qu. pox lo ge.ixera.1 resulta intiediatsmeiite después después de salir del capilar) hasta el diámetro final de la fibra en su forma final. SI Indice de estiramiento total de la fibra, ya sea med-ia t© un proceso de corte, hilado por unión o fusión por soplado, debe ser, en orden de menor a mayor preferencia, mayor que 1,5, 5, 10 y 12. Esto es necesario para incoprorar las propiedades táctiles y mecánicas útiles .

De preferencia, las fibras altamente atenuadas tienen un diámetro menor de 200 micrómetros . Con mayor preferencia, el diámetro de las fibras es de 100 micrómetros o menos, incluso con mayor preferencia 50 micrómetros o menos y con la máxima preferencia menos de 30 nácrómetros . Las fibras usadas comúnmente para elaborar telas no tejidas tienen un diámetro aproximado de 5 a 30 micrómetros. El diámetro de las fibras se controla mediante la velocidad del hilado {o el Índice de estiramiento total} , volumen de producción masiva y composición de la mezcla. (4) Procesos La primera etapa de la producción de una fibra es la e apa de Goiü nac ó o ezcla o s la c e la m e i s primas se calientan, típicamente por esfuerzo cortante. El esfuerzo cortante, en presencia de calor, produce un material fundido homogéneo con una selección correcta de la composición. E-l material fundido se coloca en un extrusor en donde se forman las fibras. Una grupo de fibras se combina usando calor, presión, aglutinantes químicos, entramado .mecánico o combinaciones de los mismos,, lo cual produce una trama de tela no tejida, la tela no tejida se usa entonces para elaborar un producto .

El dispositivo de mezclado mayormente preferido es un extrusor de dos hélices con múltiples zonas de mesclado. También puede usarse un mezclador por lote de dos hélices o un sistema de extrusión de una sola hélice. Siempre y cuando el mezclado y el calentamiento sean suficientes, el equipo particular usado no es relevante. Además, puede usarse un extrusor lateral externo al extrusor principal para inyectar un material fundido polimérico en el extrusor principal .

Un método alternativo para combinar los materiales consiste en poner los polímeros en un sistema de extrusión en donde los materiales se mezclan a temperaturas que aumentan en forma progresiva. Por ejemplo, en un extrusor de dos hélices con seis zonas de calentamiento, las tres primeras zonas pueden calentarse a -?u <_,f ± v u y iJu u y i S ees i—nuao ZOiiati sS calentarán por arriba del punto de fusión del polímero.

La presente invención usa el proceso de hilado or fusión. En el hilado por fusión no hay pérdida de masa del producto extruido. El hilado por fusión se diferencia de otros procesos de hilado, como por z -i ?t?t?1 1 I a ^a- -í ?* nn ra solución, en donde un disolvente se elimina al volatilizarlo o difundirlo fuera del producto extruido, lo cual causa una pérdida de masa.

El hilado ocurre a temperaturas, en orden de menor a mayor preferencia, dé 100°C a 270°C, 120°C a 23Q°C y 170°C a 210°C. La temperatura de procesamiento se determina dependiendo de la naturaleza química, el peso molecular y la concentración de cada componente.

Se requieren velocidades de hilado de l fibra mayores de 100 metros/minutos. La velocidad del hilado es, de menor a mayor preferencia, aproximadamente de 500 10000 to, 2000 a 7000 metros/minuto y 2500 a 5000 metros/minuto. Pueden producirse fibras continuas por métodos de hilado por unión o soplado por fusión o pueden producirse fibras discontinuas (cortadas) . También pueden usarse los diversos métodos de manufactura de la fibra combinados para producir una técnica de combinación.

La mezcla homogénea puede hilarse por fusión en fibras en un equipo convencional de hilado por fusión. Las fibras hiladas pueden recolectarse por sistemas convencionales de bobinado nesga o dispositivos de atenuación con resistencia al aire circulante. Si se usa el sistema nesga, las fibras además pueden orientarse por estiramiento por extrusión a una temperatura aproximada de 50°C a 140°C Las fibras estibadas después pueden rizarse- cortarse o ambos para formar fibras discontinuas (fibras cortadas) usadas en procesos de cardado, tendido ai aire o tendido al flujo.

Después de que se forma la fibra, puede tratarse o tratarse la tela ya unida. Un acabado hidrofilico, faidrofóbico o surfactante puede adicionarse para ajusfar la energía superficial y naturaleza química de las fibras o la tela. Por ejemplo, las fibras hidrofóbicas pueden tratarse con agentes humectantes para facilitar la absorción de líquidos acuosos . Una "tela unida también puede tratarse con una solución tópica que contenga surfactantes, pigmentos, agentes de deslizamiento, sales u otros materiales para ajustar «un más las. propiedades superficiales de la fibra. (5) Artículos Las fibras de la presente invención pueden usarse para elaborar tramas de tela no tejida entre otros artículos apropiados. Los artículos de tela no tejida se definen como artículos que contienen más de 15% de varias fibras continuas o discontinuas y están unidas física, químicamente o ambos la una a la otra. Las fibras pueden convertirse en telas no tejidas por diferentes métodos de unión» Las fibras continuas pueden formar una trama usando tecnologías estándar de hilado por unión, mientras que las fibras cortadas pueden formar una trama usando tecnologías industriales de tendido en húmedo, tendido al aire o cardado. Los métodos de unión incluyen: calandrar (presión y calor), calentamiento con aire continuo, entramado mecánico, entramado hidrodinámico, perforado con agu a y unión química y unión por resina. El calandrado, calentamiento con aire continuo y unión química son los métodos de unión preferidos. Se requxeren las fxbras de unión térmica para los métodos de calor presurizado y unión térmica con aire circulante.

Las fibras de la presente invención también pueden unirse o combinarse con otras fibras sintéticas o naturales para elaborar artículos de tela no tejida. Las fibras sintéticas o naturales pueden mezclarse juntas en el proceso de formación o usarse en capas discretas. Las fibras sintéticas apropiadas incluyen fibras elaboradas a partir de polipropileno, polietiieno, poliéster, poliacrilatos, copolímeros de los mismos, combinaciones de los mismos o compuestos similares. Las fibras naturales incluyen fibras celulósicas, derivados de las mismas o fibras elaboradas a partir de materiales celulósicos naturales procesados, por ejemplo, rayón o almidón.

La tela no tejida puede combinarse con telas no tejidas o películas adicionales para producir un producto estratificado usado ya sea por si solo o come componente de una combinación compleja de otros materiales, por e emplo, pañales para bebe o toallas femeninas. Los artículos preferidos son artículos desechables y de tela no tejida. Los productos resultantes pueden usarse en filtros para aire, aceite y agua, filtros limpiadores por vacio, filtros iiiciiiexado-.ss, mascarillas, filtros para café, bolsas para té o café, materiales de aislamiento térmico y aislantes de ruido, telas no tejidas para productos sanitarios de un solo uso, como pañales, toallas femeninas y productos para la incontinencia, telas biodegradables con una capacidad de absorción de la humedad y suavidad mejoradas, como las telas ventiladas o telas de microfibras, tramas estructuradas y electrostáticamente modificadas para recolectar y limpiar el polvo, refuerzos y tramas para papel gruesos, como papel para embalaje, papel para escribir, papel periódico- cartón corrugado y tramas para papel suave-como papel higiénico, toallas de papel, servilletas y pañuelos faciales, usos médicos, como cortinas quirúrgicas, vendas para heridas, vendajes o parches dérmicos, y usos dentales, como hilo dental o cerdas para cepillos dentales. La trama fibrosa también puede incluir absorbentes de olores, repelentes de termitas, insecticidas, rodenticidas y artículos similares para usos específicos . El producto resultante es capaz de absorber agua y aceite y puede usarse en la limpieza de derrames de acexte o agua o para la retencxon y liberación controlada de agua y aplicaciones agrícolas u hortícolas. Las fibras o tramas de fibras resultantes pueden incorporarse también a otros materiales, como aserrín, pulpa de madera, plásticos y concreto para formar materiales compuestos que pueden usarse como materiales dé construcción, por ejemplo, paredes, largueros, aglomerados, tablarxoca y bases y tejas; otros usos médicos, como férulas , tablillas y depresores para lengua, y troncos para chimenea decorativos y/o como combustible. Los artículos preferidos de la presente invención incluyen telas no tejidas desechables paíva aplicaciones de higiene y médicas, las aplicaciones de higiene incluyen artículos como paños- pañales, en particular para la capa superior o inferior, y toallas femeninas, en particular para la capa superior.

EJEMPLO COMPARABLE 1 Este ejemplo demuestra el hilado por fusión de un polímero de PLA. Un ácido poliláctico (PLA) se somete a hilado por fusión de fibras usando un extrusor de dos hélices verticales que se monta en una plataforma que puede elevarse o descender y está equipada con un troquel capilar de un solo orificio y un capilar de 0,5 milímetros de diámetro (con una relación de longitud a diámetro de 2;1) . El filamento fundido sale del troquel capilar hacia el aire ambiente aproximadamente a 25°C y se estira con un dispositivo resistente al aire de altura a ustable que funciona con aire comprimido suministrado a altas presión para producir una corriente de aire que circunda y estira el filamento- La salida del extrusor se mantiene relativamente constante aproximadamente a 1,5 gramos por minuto por orificio, mientras que la distancia entre la salida del troquel y la pistola de aire comprimido, la distancia entre la pistola de aire comprimido y la criba de recolección, el extrusor y las temperaturas del troquel, asi como la presión de la pistola de aire comprimido- se hacen variar para producir y alcanzar un diámetro de fibra aproximadamente menor de 25 mieras. Con el PLA, la fibra no se bloquea ni ata y se recolectan la fibras con un diámetro en el intervalo de 18 a 23 mieras. Este ejemplo demuestra que el polímero de PLA por sí solo es hilable por fusión y de ese modo es útil como material de funda en la presente- invención- EJEMPLO 2 Este ejemplo demuestra el ilado por fusión de mezclas binarias que contienen un copo!ímero de polihidroxislcanoato y un polímero de PLA. En. particular, las mezclas que contienen un copolímero de poli idroxialcanoato de 3-hidroxibutirato con. aproximadamente 12 % mol de 3— idroxiliexanoato (en lo sucesivo referido como polímero de PHBH) y el polímero de PLA del Ejemplo 1, primero se preparan a velocidades de hélice que aseguren un buen mezclado de los dos 10% a 70% por peso del peso total de PHBH y PLA. Cada mezcla combinada de PHBH/PLA se hila por fusión usando el procedimiento descrito en el Ejemplo 1. Para una concentración de PHBH aproximadamente menor de 35% por peso no se observa replegado de la fibra ni adhesividad residual y se recolectan fibras con un diámetro en el intervalo de 20 mieras a 25 mieras. La comparación de las propiedades táctiles de estas fibras PHBH/PLA con las de PIA puro del Ejemplo 1 muestra un mejoramiento apreciable de la suavidad con la adición de PHBH a una concentración de baja a moderada. Para una concentración de PHBH aproximadamente de 40% a 65% por peso existe un retroceso de la fibra y una adhesividad residual que causa que muchas de las fibras se adhieran, una con otra y se recolectan las fibras con un diámetro en el intervalo de 23 mieras a 46 mieras. Estas muestras de fibra pueden cardarse para romper muchas de las uniones fibra fibra y producir muestras de fibras con una textura similar a "motitas de algodón"' . Para una concentración de PHBH mayor de 70% por peso, existe un sustancial retroceso dé la fibra y una adhesividad residual que causa que las fibras se adhieran entre si y se recolectan las fibras con un diámetro en el intervalo de 36 mieras a 53 mieras. Este ejemplo además demuestra para el polihidroxialcanoato en particular que (i) las méselas PHBH/PLA pueden hilarse por fusión; (ii) las mezclas PHBH/PLA aproximadamente con menos de 35% por peso de PHBH son en particular útiles como material de funda en la presente invención cuando el objetivo es aislar la región de núcleo e hilar por fttsióft las fibras sin adhesividad; y (iii) las mezclas de PHBH/PLA. aproximadamente con más de 40% por peso de PHBH son en particular útiles como material de funda en la presente invención cuando el objetivo es aislar la región de núcleo e hilar por fusión las fibras para la unión en el sitio, en donde es preferible para esta aplicación que las mezclas de PHBH/PLA contengan aproximadamente menos de 70 % por peso de PHBH.

EJEMPLO 3 Este ejemplo demuestra el hilado por fusión de una mezcla terciaria que contiene un copolímero de polihidxoxialcaiioato referido/ un polímero de PLA y un polímero preferido sensible a la humedad. En particular. una mezcla del copolímero de PHBH del Ejemplo 2, el polímero de PLA del Ejemplo 1 y un polímero de óxido de — "D^? \ ">—— procedimiento de combinación por fusión del Ejemplo 2, en donde la concentración de PHA es de 20% por peso, la concentración de PIA es de 64 % por peso y la concentración de PIO es de 16 % por peso. La mezcla combinada de PHBH/PLA/PEO se ila por fusión en fibras por el procedimiento del Ejemplo 2 y se recolectan fibras con un diámetro en el intervalo de 14 mieras a 25 mieras. Al comparar las propiedades táctiles de estas fibras de PHBH/PLA/PEO con las de las mezclas 20/80 y 40/60 de PHBH/PLA del Ejemplo 2 y el PIA puro del Ejemplo 2, se observa un mejoramiento apreciable de la suavidad con la adición de una pequeña cantidad de PEO a las mezclas de PHBH/PLA en donde la concentración de PHA de la primer mezcla de PHBH/PLA es igual que la de la mezcla de PHBH/PLA/PEO y la concentración de PLA en la segunda mezcla de PHBH/PLA es similar a la de la mezcla de PHBH/PLA/PEO. Este ejemplo además demuestra que una mezcla equilibrada de los materiales preferidos puede material de funda en la presente invención y ofrece una suavidad superior cuando se compara con alguno de los materiales individuales o combinaciones de ios mismos.

EJEMPLO 4 Este ejemplo demuestra el tillado por fusión de una fibra de dos componentes usando el PHA del Ejemplo 2 en el núcleo. Una resina de PLA dé Biomer, 1,5000, se Usó en la funda y se usó PHA en el irúcleo en una proporción funda a núcleo de 20/80. 40/60, 60/40 y 80/20, El diámetro de la fibra varió de 20 mieras a 35 mieras. Este ejemplo ilustra el uso de un polímero de alto Tg con PHA para elaborar fibras de dos componentes.

EJEMPLO 5 Este ejemplo demuestra el hilado por fusión de una fibra de dos componentes usando el PHA del Ejemplo 2 en el núcleo con un estir miento ^mec nico. La resma de PLA de Biomer, L5000, se usó en la funda y el PHA en el núcleo en una proporción de funda a núcleo de 50/50. Las fibras se sometieron a estiramiento mecánico usando una ríesc>a a 2Q0 /min y después se sometieron · a estiramiento mecánico hasta alcanzar un índice de estiramiento de 5. La temperatura de estiramiento fue de 40°C.

La descripción de todas las patentes, solicitudes de patente (y cualquier patenté que se haya concedido por consiguiente, asi como también cualquier solicitud de patente antes publicada correspondiente) y las publicaciones mencionadas a lo largo de esta descripción, se incorporan a la presente por su sola mención. Sin embargo, en forma expresa no se admite que cualquiera de los documentos incorporados a la presente por su sola mención demuestre o describa la presente invención.

Mientras las modalidades particulares de la presente invención se han ilustrado y descrito, debe ser obvio para los expertos en el campo técnico a la luz de la presente descripción, que otros varios cambios y modificaciones pueden hacerse sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Se pretende cubrir en las reivindicaciones adjuntas todos los cambios citados y modificaciones que queden dentro del campo de la invencioxi-

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Una composición hilada por un polímero o copoliiaero de y un de contiene al menos dos unidades monoméricas de repetición aleatoria en donde una primer unidad monomérica tiene la siguiente estructura en donde es H o alquilo Cl o C2 y n es I ó 2 y en donde na segunda unidad monomérica tiene la en donde es un alquilo o alquenilo egunda unidad monomérica tiene la siguiente estructura en donde es de 2 9 en donde composición está en forma de composición según la reivindicación en donde el copolimero de poiinidroxialcanoato comprende una tercera unidad de repeticxón con la siguiente estructura en donde es o alquilo o y s es 1 ó 2 con la condición de que la tercera unidad monomérica no sea igual que la primera o segunda unidad La composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que además contiene un segundo polímero o copolimero de La composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde el copolimero de poiinidroxialcanoato se encuentra en una concentración de a por peso de la La composición según cualquiera de las reivind caciones precedentes en donde el copolimero o polímero de PLA se encuentra en una concentración a por peso de la fibra de múltiples componentes degradable en donde al componente tiene composición según la reivindicación 7 Una fibra de múltiples componentes degradable en donde un primer componente es el copolimero de poli idrosialcano to según la reivindicación lf y un segundo componente es el polímero o copolimero de PLA según la reivindicación La componentes ambientalmente degradable según la reivindicación 7 en donde la fibra tiene dos componentes con una configuración de núcleo en donde el primer componente es la funda y el componente es el núcleo o el primer componente es el núcleo y el segundo componente es la S tX de cualquiera de las reivindicaciones TTn tela no tejida según la reivindicación RESUMEN DE INVENCION Se describen fibras hiladas por y aime contienen un de polihidroxialcanoato y un polímero o copolimero de ácido Una configuración de la presente se refiere a fibras degradables que contienen una estructura donde el núcleo comprende un copolimero biodegradable de polihidroxialcanoato y la funda un polímero ó copoliítiero de ácido También se describen tramas de tela no tejida y productos que contienen las fibras aittbientalmente insufficientOCRQuality