CN103561780A - 包含聚合物-蜡组合物的纤维的一次性制品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了包括纤维的一次性制品，所述纤维由包含热塑性聚合物和蜡的组合物形成，其中所述蜡分散于整个热塑性聚合物中。

Description

包含聚合物-蜡组合物的纤维的一次性制品

技术领域

在一个方面，本发明涉及纤维，所述纤维由包含热塑性聚合物和蜡的均匀混合物的组合物形成。本发明的另一个方面还涉及制备这些组合物的方法。

背景技术

热塑性聚合物用于多种应用中。然而，与其它聚合物物质相比，热塑性聚合物如聚丙烯和聚乙烯具有额外的挑战，尤其是在例如纤维形成方面。这是因为制备纤维的材料和工艺要求比制备其它形式如膜的要求更加严格。为制备纤维，相对于其它聚合物加工方法，聚合物熔体流动特征更加取决于材料的物理和流变性能。而且，与其它方法相比，纤维制备中局部拉伸速率和剪切速率更大，并且为纺丝超细纤维，熔体中的小缺陷、轻微的不一致性或相不相容性是商业可行方法所不可接受的。此外，高分子量的热塑性聚合物不易于或不能有效地纺成细纤维。如果它们的可得性和潜在的强度改善，则期望提供一种容易并且有效纺织此类高分子量聚合物的途径。

大多数热塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯衍生自单体（例如分别为乙烯、丙烯和对苯二甲酸），所述单体得自不可再生的化石基资源（例如石油、天然气和煤炭）。因此，这些资源的价格和可得性最终对这些聚合物的价格具有显著的影响。随着这些资源的国际价格迅速升高，由这些聚合物制得的材料的价格迅速升高。此外，许多消费者对购买仅衍生自石油化学产品的产品表现出反感，所述石油化学产品是不可再生的化石基资源。其他消费者可能会对来源于石油化学产品的产品具有负面印象，认为是“非天然的”或环境不友好的。

热塑性聚合物通常与添加剂（例如蜡、颜料、有机染料、香料等）不相容或与其具有不佳的混溶性，所述添加剂本来可能有助于降低这些聚合物在下游制品制造中的消耗。迄今为止，本领域尚未有效解决如何在使用这些聚合物的常见制品的生产中降低衍生自不可再生化石基资源的热塑性聚合物的量。因此，期望解决该缺点。现有领域使聚丙烯与添加剂混合形成蜂窝状结构，其中聚丙烯为微量组分。这些蜂窝状结构是后面的目的，包括在形成结构后随后去除或提取出可再生材料。美国专利3,093,612描述了聚丙烯与多种脂肪酸的组合，其中脂肪酸被去除。科学文章J.Apply.Polym.Sci82（1）第169-177页（2001）公开，对聚丙烯使用稀释剂以热致相分离，以产生开放并且较大的蜂窝状结构，但是聚合物比率低，其中随后将稀释剂从最终结构中去除。科学文章J.Apply.Polym.Sci105（4）第2000-2007页（2007）经由热致相分离，用邻苯二甲酸二丁酯和大豆油混合物以及聚丙烯微量组分制成微孔膜。稀释剂在最终结构中去除。科学文章Journal of Membrane Science108（1-2）第25-36页（1995）使用大豆油和聚丙烯混合物，并且采用产生所期望膜结构的热致相分离，制成中空纤维微孔膜，其中聚丙烯为微量组分。稀释剂在最终结构中去除。在所有这些情况下，所述稀释剂均被去除，以获得最终结构。这些结构在去除稀释剂之前是油性的，过量的稀释剂产生非常开放的微孔结构，具有>10μm的孔尺寸。

为制备非织造制品，已进行许多尝试。然而，由于成本、加工困难、和最终使用性能，仅有有限数目的选择。与膜和层压体相比，非织造制品的可用纤维难以生产，并且具有附加的挑战。这是因为，与生产膜、吹塑制品和注塑制品相比，纤维的材料和加工特性更加严格。为生产纤维，结构形成期间的加工时间通常更短，并且流动特性对材料的物理和流变学特性要求更高。与其它工艺相比，纤维生产中的局部应变速率和剪切速率更大。此外，纤维纺丝需要均匀的组合物。为了纺出超细纤维，熔体中的小缺陷、轻微的不一致性或非同质性是商业可行方法所不可接受的。纤维越细，加工条件和材料选择越重要。

因此，需要得自热塑性聚合物组合物的纤维，所述组合物允许使用较高分子量和/或减量的不可再生资源基材料，和/或掺入其它添加剂如香料和染料。另一个需要是，得自组合物的纤维存在递送最终产品中可再生材料的添加剂，并且还可使其它添加剂如染料和香料能够加入到最终结构中。

发明内容

在一个方面，本发明涉及通过熔体纺丝组合物制得的纤维，所述组合物包含热塑性聚合物和熔点大于25℃的蜡的均匀混合物。所述蜡可具有低于热塑性聚合物熔融温度的熔点。所述组合物可为制得的粒料形式，以按原样使用，或储存以为将来使用，例如用于制备纤维。任选地，所述组合物可被进一步加工成最终可用形式如纤维、膜和成型制品。所述纤维可具有小于200μm的直径。除了为中空、圆形和/或成型以外，所述纤维还可为单组分或双组分的，不连续的和/或连续的。所述纤维可为可热粘结的。

所述热塑性聚合物可包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚物、或它们的组合。所述热塑性聚合物可选自聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、多羟基链烷酸酯、聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、以及它们的组合。可使用熔流指数大于0.5g/10min或大于10g/10min的聚丙烯。聚丙烯可具有约20kDa至约700kDa的重均分子量。热塑性聚合物可衍生自可再生生物基原料源如生物聚乙烯或生物聚丙烯，和/或可为可再循环资源如消费者使用后的可再循环资源。

所述蜡可以基于所述组合物总重量计约1重量%至约20重量%，约2重量%至约15重量%，或约3重量%至约10重量%的量存在于所述组合物中。所述蜡可包括脂质，所述脂质可选自甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、脂肪酸、脂肪醇、酯化脂肪酸、环氧化脂质、马来酸化脂质、氢化脂质、衍生自脂质的醇酸树脂、蔗糖聚酯、或它们的组合。所述蜡可包括矿物蜡，如直链烷烃、支化烷烃、或它们的组合。矿物蜡的具体例子为石蜡和凡士林。所述蜡可选自氢化大豆油、部分氢化大豆油、环氧化大豆油、马来酸化大豆油、三硬脂酸甘油酯、三棕榈酸甘油酯、1,2-二棕榈酸-油精、1,3-二棕榈酸-油精、l-棕榈酸-3-硬脂酸-2-油精、l-棕榈酸-2-硬脂酸-3-油精、2-棕榈酸-l-硬脂酸-3-油精、1,2-二棕榈酸-亚油精、1,2-二硬脂酸-油精、1,3-二硬脂酸-油精、三肉豆蔻酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、癸酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、以及它们的组合。所述蜡可选自氢化植物油、部分氢化植物油、环氧化植物油、马来酸化植物油。此类植物油的具体例子包括大豆油、玉米油、卡诺拉油、和棕榈仁油。

所述蜡可分散于热塑性聚合物中，使得所述蜡在热塑性聚合物中具有小于2μm，小于1μm，或小于500nm的液滴尺寸。所述蜡可为可再生材料。

本文所公开的组合物还可包含添加剂。所述添加剂可为油溶性的或油分散性的。添加剂的例子包括香料、染料、颜料、成核剂、澄清剂、抗微生物剂、表面活性剂、纳米颗粒、抗静电剂、填料、或它们的组合。

在另一方面，提供了制备如本文所公开的组合物的方法，所述方法包括a）将熔融态热塑性聚合物与同样为熔融态的蜡混合以形成混合物；以及b）在10秒或更短时间内将所述混合物冷却至等于或低于热塑性聚合物固化温度的温度，以形成所述组合物。制备组合物的方法可包括a）将热塑性聚合物熔融以形成熔融的热塑性聚合物；b）将熔融的热塑性聚合物和蜡混合以形成混合物；以及c）在10秒或更短时间内将所述混合物冷却至等于或低于热塑性聚合物固化温度的温度。混合可在大于10s^-1，或约30至约100s^-1的剪切速率下进行。混合物可在10秒或更短时间内冷却至50℃或更低的温度。可将所述组合物粒化。可在冷却混合物之后，或在冷却混合物之前或同时，进行粒化。可使用挤出机如单或双螺杆挤出机制备所述组合物。作为另外一种选择，制备组合物的方法可包括a）将热塑性聚合物熔融以形成熔融的热塑性聚合物；b）将熔融的热塑性聚合物和蜡混合以形成混合物；以及c）将所述熔融混合物纺丝以形成长丝或纤维，所述长丝或纤维在冷却时固化。

附图说明

为了更全面地理解本公开，对下列具体实施方式和其中附图应提供参考：

图1示出未改性聚丙烯和本文所公开实例1-3组合物的粘度；

图2示出未改性聚丙烯（A）和本文所公开实例1-3（B-D）组合物的扫描电镜（SEM）图像；并且

图3为一次性吸收制品的示意图；

尽管本公开发明可能有各种形式的实施例，在附图中图示的（并且将在下文中描述的）是本发明的具体实施例，但是应理解的是，本公开旨在是说明性的，而不旨在将本发明限制于本文所描述和图示的具体实施例。

具体实施方式

本文所公开的纤维通过将热塑性聚合物和蜡的均匀混合物的组合物熔体纺丝而制得。术语“均匀混合物”是指所述蜡和热塑性聚合物的物理关系，其中所述蜡分散于所述热塑性聚合物中。热塑性聚合物中所述蜡的液滴尺寸是指示所述蜡在热塑性聚合物中分散程度的参数。液滴尺寸越小，所述蜡在热塑性聚合物中的分散度越高，液滴尺寸越大，所述蜡在热塑性聚合物中的分散度越低。如本文所用，术语“混合物”是指本文所公开的发明中的一个的均匀混合物，而不是标准物质混合物更广泛含义中的“混合物”。

热塑性聚合物中所述蜡的液滴尺寸小于2μm，并且可小于1μm，或小于500nm。分散于所述热塑性聚合物中的所述蜡的其它预期液滴尺寸包括小于1.5μm，小于900nm，小于800nm，小于700nm，小于600nm，小于400nm，小于300nm，和小于200nm。

所述蜡的液滴尺寸可间接通过测量将所述蜡从所述组合物中去除后热塑性聚合物中的空隙尺寸，由扫描电镜（SEM）测得。所述蜡的去除通常在SEM成像之前进行，因为所述蜡与SEM成像技术不相容。因此，由SEM成像测得的空隙与组合物中所述蜡的液滴尺寸相关，如图2中所示。

实现所述蜡在热塑性聚合物中适当分散的一种示例性方法是将熔融态的热塑性聚合物与所述蜡混合。将热塑性聚合物熔融（例如暴露于高于热塑性聚合物固化温度的温度下），以提供熔融的热塑性聚合物，并且与蜡混合。热塑性聚合物可在加入所述蜡之前熔融，或可在蜡的存在下熔融。应当理解，当聚合物熔融时，蜡也为熔融态。在下文中，术语蜡可表示根据温度为固（任选结晶）态或熔融态的组分。不需要蜡在聚合物固化的温度下固化。例如，聚丙烯在90℃下为半结晶固体，所述温度高于许多蜡的熔点。

可在例如大于10s^-1的剪切速率下，混合热塑性聚合物和蜡。其它预期的剪切速率包括大于10，约15至约1000，约20至约200，或至多500s^{- 1}。混合的剪切速率越高，所述蜡在本文所公开的组合物中的分散度越大。因此，通过在组合物形成期间选择特定剪切速率，可控制分散度。

可使用能够提供所需剪切速率的任何机械装置，混合所述蜡和熔融热塑性聚合物，获得如本文所公开的组合物。机械装置的非限制性例子包括搅拌器如Haake间歇式搅拌器和挤出机（例如单或双螺杆挤出机）。

然后将熔融热塑性聚合物和蜡的混合物迅速（例如在小于10秒内）冷却至低于热塑性聚合物固化温度（或经由传统热塑性聚合物结晶，或在低于聚合物玻璃化转变温度下通过）的温度。所述混合物可被冷却至小于200℃，小于150℃，小于100℃小于75℃，小于50℃，小于40℃，小于30℃，小于20℃，小于15℃，小于10℃，或至约0℃至约30℃，约0℃至约20℃，或约0℃至约10℃的温度。例如，可将所述混合物放置于低温液体（例如所述液体为或低于所述混合物冷却的温度）或气体。所述液体可为环境温度或受控温度的水。所述气体可为环境空气或受控温度和湿度的空气。可使用任何骤冷介质，只要它快速冷却所述混合物。根椐混合物组成，可使用其它液体如油、醇和酮以及含水混合物（例如氯化钠）来骤冷。可使用其它气体如二氧化碳和氮气，或天然存在于常温和常压空气中的任何其它组分。

任选地，所述组合物为粒料形式。组合物粒料可在冷却所述组合物之前、同时或之后形成。所述粒料可通过股条切割或水下粒化形成。在股条切割中，所述组合物快速骤冷（一般在远小于10秒的时间段内），然后切成小片。在水下粒化中，将所述混合物切成小片，同时或在其后立即放入到低温液体中，所述低温液体快速冷却并且固化所述混合物，形成粒化的组合物。此类粒化方法是普通技术人员熟知的。粒料形态可为圆形或圆柱形，并且可具有不大于15mm，更优选小于10mm，或不大于5mm的尺寸。

作为另外一种选择，可使用所述混合物（掺和物和混合物，或在本文章中互换使用），同时以熔融态混合并且直接形成纤维。

热塑性聚合物

用于所公开组合物中的热塑性聚合物是熔融然后在冷却时结晶或硬化，但是在进一步加热时可再熔融的聚合物。适用于本文的热塑性聚合物具有约60℃至约300℃，约80℃至约250℃，或100℃至215℃的熔融温度。

热塑性聚合物可衍生自可再生资源或化石矿物和油。衍生自可再生资源的热塑性聚合物是生物基的，例如用于制备聚丙烯和聚乙烯的生物制得的乙烯和丙烯单体。这些材料性能基本上与化石基产品等同物相同，不同的是热塑性聚合物中碳-14的存在。根椐成本和可得性，在本文所公开发明的任何实施例中可将可再生基和化石基热塑性聚合物以任何比率混合在一起。也可单独或与可再生和/或化石衍生的热塑性聚合物组合使用可再循环的热塑性聚合物。可再循环的热塑性聚合物可在混合前被预调理以去除任何无用的污染物，或可在混合和挤出过程期间使用它们，以及只是留在混合物中。这些污染物可包括痕量的其它聚合物、纸浆、颜料、无机化合物、有机化合物、以及通常存在于加工聚合物组合物中的其它添加剂。所述污染物不应不利地影响混合物的最终工作性能，例如在纤维纺丝过程期间造成纺丝断裂。

热塑性聚合物的分子量足够高，以使得能够在聚合物分子之间产生缠结，但又足够低以成为可熔体纺丝的。与没有蜡的组合物相比，将所述蜡加入到所述组合物中，允许组合物包含更高分子量的待纺丝热塑性聚合物。因此，适宜的热塑性聚合物可具有约1000kDa或更低，约5kDa至约800kDa，约10kDa至约700kDa，或约20kDa至约400kDa的重均分子量。由每种聚合物的具体方法测定重均分子量，但是一般采用凝胶渗透色谱法（GPC）或由溶液粘度测量来测得。热塑性聚合物的重均分子量应在加入到混合物中之前确定。

适宜的热塑性聚合物一般包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚物、以及它们的组合。热塑性聚合物可选自聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、多羟基链烷酸酯、聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、以及它们的组合。

然而更具体地讲，热塑性聚合物优选包括聚烯烃如聚乙烯或其共聚物，包括低密度、高密度、线性低密度、或超低密度聚乙烯，使得聚乙烯密度在介于0.90克/立方厘米至0.97克/立方厘米之间，最优选在介于0.92和0.95克/立方厘米之间的范围内。聚乙烯的密度由支化量和支化类型确定，并且取决于聚合技术和共聚单体类型。还可使用聚丙烯和/或聚丙烯共聚物，包括无规聚丙烯；全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、以及它们的组合。可使用聚丙烯共聚物，尤其是乙烯，以降低熔融温度并且改善性能。可采用茂金属和Ziegler-Natta催化剂系统来制得这些聚丙烯聚合物。可将这些聚丙烯和聚乙烯组合物组合在一起以优化最终使用性能。聚丁烯也是可用的聚烯烃。

其它适宜的聚合物包括聚酰胺或其共聚物，如尼龙6、尼龙11、尼龙12、尼龙46、尼龙66；聚酯或其共聚物，如马来酸酐聚丙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯；烯烃羧酸共聚物，如乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/马来酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、或它们的组合；聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、以及它们的共聚物如聚(甲基丙烯酸甲酯)。聚合物的其它非限制性例子包括聚碳酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚甲醛、苯乙烯共聚物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚醚亚胺、聚砜、或它们的组合。在一些实施例中，热塑性聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、乙烯丙烯酸、聚烯烃羧酸共聚物、聚酯、以及它们的组合。

可生物降解的热塑性聚合物也预期用于本文中。当可生物降解的材料埋于地下或换句话讲接触微生物时（包括在有利于微生物生长的环境条件下接触），可生物降解的材料易于被微生物如霉菌、真菌和细菌消化。适宜的可生物降解的聚合物还包括采用有氧或厌氧分解方法或由于暴露于环境要素如阳光、雨水、水分、风、温度等而可环境降解的那些可生物降解的材料。可生物降解的热塑性聚合物可单独使用，或以能够生物降解或不可生物降解的聚合物的组合形式使用。可生物降解的聚合物包括包含脂族组分的聚酯。其中聚酯是包含脂族成分和聚(羟基羧酸)的酯缩聚物。酯缩聚物包括二羧酸/二醇脂族聚酯如聚琥珀酸丁二酯、聚琥珀酸共聚己二酸丁二酯，脂族/芳族聚酯如由丁二醇、己二酸和对苯二甲酸制成的三元共聚物。聚(羟基羧酸)包括乳酸基均聚物和共聚物、聚羟基丁酸酯（PHB）、或其它多羟基链烷酸酯均聚物和共聚物。此类多羟基链烷酸酯包括PHB与更长链长单体如C₆-C₁₂以及更长链长单体的共聚物、如美国专利RE36,548和5,990,271中公开的那些多羟基链烷酸酯。

可商购获得的适宜聚乳酸的例子为得自Cargill Dow的NATUREWORKS和得自Mitsui Chemical的LACEA。可商购获得的适宜二酸/二醇脂族聚酯的例子为由Showa High Polymer Company，Ltd（Tokyo，Japan）以商品名BIONOLLE1000和BIONOLLE3000出售的聚琥珀酸/己二酸丁二酯共聚物。可商购获得的适宜脂族/芳族共聚酯的例子为由Eastman Chemical以商品名EASTAR BIO Copolyester或由BASF以商品名ECOFLEX出售的聚(四亚甲基己二酸酯-共聚-对苯二甲酸酯)。

可商购获得的适宜聚丙烯或聚丙烯共聚物的非限制性例子包括BasellProfax PH-835（35熔体流动速率Ziegler-Natta全同立构聚丙烯，得自Lyondell-Basell）、Basell Metocene MF-650W（500熔体流动速率茂金属全同立构聚丙烯，得自Lyondell-Basell）、Polybond3200（250熔体流动速率马来酸酐聚丙烯共聚物，得自Crompton）、Exxon Achieve3854（25熔体流动速率茂金属全同立构聚丙烯，得自Exxon-Mobil Chemical）、和MostenNB425（25熔体流动速率Ziegler-Natta全同立构聚丙烯，得自Unipetrol）。其它适宜的聚合物可包括Danimer27510（多羟基链烷酸酯聚丙烯，得自Danimer Scientific LLC）、Dow Aspun6811A（27熔体指数聚乙烯聚丙烯共聚物，得自Dow Chemical）、和Eastman9921（具有标称0.81特性粘度的聚酯对苯二酸均聚物，得自Eastman Chemical）。

热塑性聚合物组分可为如上所述的单一聚合物物质，或为两种或更多种如上所述热塑性聚合物的共混物。

如果聚合物为聚丙烯，则由用于测量聚丙烯的ASTM D-1238测得，热塑性聚合物可具有大于0.5g/10min的熔流指数。其它预期的熔流指数包括大于5g/10min，大于10g/10min，或约5g/10min至约50g/10min。

蜡

如所公开组合物中所用，蜡为脂质、矿物蜡、或它们的组合，其中所述脂质、矿物蜡、或它们的组合具有大于25℃的熔点。更优选高于35℃，还更优选高于45℃，并且最优选高于50℃的熔点。所述蜡可具有低于组合物中热塑性聚合物熔融温度的熔点。术语“蜡”和“油”由等于或接近25℃下组分的结晶度来区分。在所有情况下，“蜡”将具有低于热塑性聚合物，优选低于100℃，并且最优选低于80℃的最大熔融温度。所述蜡可为脂质。所述脂质可为甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、脂肪酸、脂肪醇、酯化脂肪酸、环氧化脂质、马来酸化脂质、氢化脂质、衍生自脂质的醇酸树脂、蔗糖聚酯、或它们的组合。所述矿物蜡可为直链烷烃、支化烷烃、或它们的组合。蜡可为部分或完全氢化的材料，或它们的组合和混合物，它们未改性形式的蜡在室温下形式上为液体。当温度高于蜡的熔融温度时，它为液体油。当为熔融态时，蜡可被称为“油”。术语“蜡”和“油”仅在25℃下测量时具有意义。蜡在25℃下将为固体，而油在25℃下不是固体。除此以外，它们在高于25℃下互换使用。

由于蜡可具有熔融温度分布以产生峰值熔融温度，因此当>50重量%的所述蜡组分在等于或低于25℃下熔融时，则将所述蜡熔融温度定义为具有25℃或更高的所定义峰值熔融温度。该测量可采用示差扫描热量计（DSC）来进行，其中熔化热相当于蜡的重量百分比分数。

由凝胶渗透色谱法（GPC）测定的所述蜡的数均分子量应小于2kDa，优选小于1.5kDa，还更优选小于1.2kDa。

蜡的量由失重法测定。使用回流烧瓶系统，将最窄样品尺寸不大于1mm的固化混合物以1g混合物/100g丙酮的比率放入到丙酮中。首先在放入到回流烧瓶中之前称量所述混合物，然后将丙酮和混合物在20小时内加热至60℃。将样品取出，并且风干60分钟，并且测定最终重量。计算蜡重量百分比的公式为

蜡重量%=（[初始质量-最终质量]/[初始质量]）×100%

本文所公开的组合物中预期的蜡的非限制性例子包括牛脂、蓖麻蜡、椰蜡、椰树种子蜡、玉米胚芽蜡、棉籽蜡、鱼蜡、亚麻籽蜡、橄榄蜡、奥蒂树蜡、棕榈仁蜡、棕榈蜡、棕榈种子蜡、花生蜡、油菜籽蜡、红花蜡、大豆蜡、鲸蜡、向日葵籽蜡、妥尔蜡、桐树蜡、鲸蜡、以及它们的组合。具体甘油三酯的非限制性例子包括甘油三酯如三硬脂酸甘油酯、三棕榈酸甘油酯、1,2-二棕榈酸-油精、1,3-二棕榈酸-油精、1-棕榈酸-3-硬脂酸-2-油精、1-棕榈酸-2-硬脂酸-3-油精、2-棕榈酸-1-硬脂酸-3-油精、1,2-二棕榈酸-亚油精、1,2-二硬脂酸-油精、1,3-二硬脂酸-油精、三肉豆蔻酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、以及它们的组合。预期的具体脂肪酸的非限制性例子包括癸酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、以及它们的混合物。预期的其它具体蜡包括氢化大豆油、部分氢化大豆油、部分氢化棕榈仁油、以及它们的组合。也可使用得自Jatropha的不可食用蜡和油菜籽油。所述蜡可选自氢化植物油、部分氢化植物油、环氧化植物油、马来酸化植物油。此类植物油的具体例子包括大豆油、玉米油、卡诺拉油、和棕榈仁油。矿物蜡的具体例子包括石蜡（包括凡士林）、蒙旦蜡、以及由裂化法制得的聚烯烃蜡，优选聚乙烯衍生的蜡。可将矿物蜡和植物源蜡混合在一起。植物基蜡可由它们的碳-14含量来区分。

所述蜡可来自可再生材料（例如衍生自可再生资源）。如本文所用，“可再生资源”是由速率与其消耗速率相当的自然过程产生的资源（例如在100年时段内）。所述资源可天然或者通过农业技术再补充。可再生资源的非限制性例子包括植物（例如甘蔗、甜菜、玉米、马铃薯、柑橘类水果、木本植物、木质纤维素、半纤维素、纤维素废物）、动物、鱼、细菌、真菌和林业产品。这些资源可以是天然存在的、混合的、或遗传工程有机体。诸如原油、煤、天然气和泥炭的天然资源的形成需要超过100年的时间，它们不被认为是可再生资源。

本文所公开的蜡可以基于所述组合物总重量计1重量%至20重量%的重量百分比存在于所述组合物中。所述蜡的其它预期重量%范围包括2重量%至15重量%，优选范围为约3重量%至约10重量%。具体蜡的预期重量%包括基于所述组合物总重量计约1重量%，2重量%，3重量%，4重量%，5重量%，约6重量%，约7重量%，约8重量%，约9重量%，约10重量%，约11重量%，约12重量%，约13重量%，约14重量%，约15重量%，约16重量%，约17重量%，约18重量%，约19重量%，和约20重量%。

添加剂

本文所公开的组合物还可包含添加剂。添加剂可分散在整个组合物中，或可基本上位于热塑性层的热塑性聚合物部分中，或基本上位于所述组合物的蜡部分中。在所述添加剂位于所述组合物的蜡部分中的情况下，所述添加剂可以是蜡溶性的或蜡分散性的。

本文所公开的组合物中预期的添加剂类型的非限制性例子包括香料、染料、颜料、纳米颗粒、防静电剂、填料、以及它们的组合。本文所公开的组合物可包含单一的添加剂或添加剂的混合物。例如，香料和着色剂（例如颜料和/或染料）均可存在于所述组合物中。当存在时，一种或多种添加剂以0.05重量%至20重量%，或0.1重量%至10重量%的重量百分比存在。具体地讲，预期的重量百分比包括0.5重量%，0.6重量%，0.7重量%，0.8重量%，0.9重量%，1重量%，1.1重量%，1.2重量%，1.3重量%，1.4重量%，1.5重量%，1.6重量%，1.7重量%，1.8重量%，1.9重量%，2重量%，2.1重量%，2.2重量%，2.3重量%，2.4重量%，2.5重量%，2.6重量%，2.7重量%，2.8重量%，2.9重量%，3重量%，3.1重量%，3.2重量%，3.3重量%，3.4重量%，3.5重量%，3.6重量%，3.7重量%，3.8重量%，3.9重量%，4重量%，4.1重量%，4.2重量%，4.3重量%，4.4重量%，4.5重量%，4.6重量%，4.7重量%，4.8重量%，4.9重量%，5重量%，5.1重量%，5.2重量%，5.3重量%，5.4重量%，5.5重量%，5.6重量%，5.7重量%，5.8重量%，5.9重量%，6重量%，6.1重量%，6.2重量%，6.3重量%，6.4重量%，6.5重量%，6.6重量%，6.7重量%，6.8重量%，6.9重量%，7重量%，7.1重量%，7.2重量%，7.3重量%，7.4重量%，7.5重量%，7.6重量%，7.7重量%，7.8重量%，7.9重量%，8重量%，8.1重量%，8.2重量%，8.3重量%，8.4重量%，8.5重量%，8.6重量%，8.7重量%，8.8重量%，8.9重量%，9重量%，9.1重量%，9.2重量%，9.3重量%，9.4重量%，9.5重量%，9.6重量%，9.7重量%，9.8重量%，9.9重量%，和10重量%。

如本文所用，术语“香料”用于表示随后从本文所公开的组合物中释放出的任何芳香材料。已知多种化合物用作香料用途，包括如醛、酮、醇和酯的材料。更一般地，已知包含各种化学组分的复合混合物的天然存在的植物和动物油和渗出物用作香料。本文的香料在它们的组成上可以相对简单，或者可包含天然和合成化学组分的高度复杂的复合混合物，所有组分均选择用于提供任何所需的气味。典型的香料可包括例如包含稀有材料如檀木油、麝猫油和绿叶油的木质/土质基底。所述香料可具有轻度的花香（例如玫瑰提取物、紫罗兰提取物和丁香）。所述香料也可配制以提供所需的水果味，例如酸橙、柠檬和橙。可为芳香疗法效应选择本文所公开的组合物和制品中递送的香料，如提供松弛或爽快的情绪。因此，可使用释放出愉悦或换句话讲所期望的气味的任何材料作为本文所公开的组合物和制品中的香料活性物质。

颜料或染料可以是无机的、有机的、或它们的组合。预期的颜料和染料的具体例子包括颜料黄（C.I.14）、颜料红（C.I.48:3）、颜料蓝（C.I.15:4）、颜料黑（C.I.7）、以及它们的组合。具体的预期染料包括水溶性油墨着色剂如直接染料、酸性染料、碱性染料，以及多种溶剂可溶解的染料。例子包括但不限于FD&C蓝1（C.I.42090:2）、D&C红6（C.I.15850）、D&C红7（C.I.15850:1）、D&C红9（C.I.15585:1）、D&C红21（C.I.45380:2）、D&C红22（C.I.45380:3）、D&C红27（C.I.45410:1）、D&C红28（C.I.45410:2）、D&C红30（C.I.73360）、D&C红33（C.I.17200）、D&C红34（C.I.15880:1）、和FD&C黄5（C.I.19140:1）、FD&C黄6（C.I.15985:1）、FD&C黄10（C.I.47005:1）、D&C橙5（C.I.45370:2）、以及它们的组合。

预期的填料包括但不限于无机填料如镁、铝、硅和钛的氧化物。这些材料可作为廉价填料或加工助剂加入。可用作填料的其它无机材料包括水合硅酸镁、二氧化钛、碳酸钙、粘土、白垩、氮化硼、石灰石、硅藻土、云母、玻璃、石英和陶瓷。此外，可使用无机盐，包括碱金属盐、碱土金属盐、磷酸盐。另外，还可将醇酸树脂加入到所述组合物中。醇酸树脂包含多元醇、多元酸或酸酐、和/或脂肪酸。

其它预期的添加剂包括热塑性聚合物的成核剂和澄清剂。适用于例如聚丙烯的具体例子为苯甲酸和衍生物（例如苯甲酸钠和苯甲酸锂）、以及高岭土、滑石和甘油锌。二亚苄基山梨醇（DBS）是可用的澄清剂的例子。可用的其它成核剂为有机羧酸盐、磷酸钠和金属盐（例如二苯甲酸铝）。可加入20份每一百万份（20ppm）至20,000ppm范围内，更优选200ppm至2000ppm范围内，并且最优选1000ppm至1500ppm范围内的成核剂或澄清剂。可采用加入成核剂来改善最终混合物组合物的拉伸和冲击性能。

预期的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、或阴离子和两性表面活性剂的组合、以及它们的组合，如例如美国专利3,929,678和4,259,217以及EP414549、WO93/08876和WO93/08874中公开的表面活性剂。

预期的纳米颗粒包括金属、金属氧化物、碳的同素异形体、粘土、有机改性粘土、硫酸盐、氮化物、氢氧化物、氧基/氢氧化物、粒状水不溶性聚合物、硅酸盐、磷酸盐和碳酸盐。例子包括二氧化硅、炭黑、石墨、石墨烯、富勒烯、膨胀石墨、碳纳米管、滑石、碳酸钙、膨润土、蒙脱石、高岭土、甘油锌、二氧化硅、铝硅酸盐、氮化硼、氮化铝、硫酸钡、硫酸钙、氧化锑、长石、云母、镍、铜、铁、钴、钢、金、银、铂、铝、钙硅石、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化铈、氧化锌、氧化镁、氧化锡、铁氧化物（Fe₂O₃、Fe₃O₄）、以及它们的混合物。纳米颗粒可增加本文所公开的组合物的强度、热稳定性、和/或耐磨性，并且可赋予组合物电性能。

预期加入油，或所述组合物中存在一定量的油。油可与存在的脂质无关，或可为蜡脂质的不饱和或较不饱和型式。油的量可在所述组合物的0重量%至40重量%，更优选所述组合物的5重量%至20重量%，并且最优选所述组合物的8重量%至15重量%范围内。

预期的抗静电剂包括已知提供防静电有益效果的织物软化剂。例如具有脂肪酰基的那些织物软化剂，其具有高于20的碘值，如N,N-二(牛油酰氧乙基)-N,N-二甲基甲酯硫酸铵。

纤维

在一个实施例中，纤维可以是单组分或多组分的。术语“纤维”被定义为固化的聚合物形状，所述形状具有大于1,000的长度对厚度比率。单组分纤维也可以是多成分的。如本文所用，成分被定义为是指物质或材料的化学物种。如本文所用的多成分纤维被定义为是指包含一种以上的化学物种或材料的纤维。多成分和合金聚合物在本文中具有相同的含义并且可互换使用。一般来讲，纤维可为单组分类型或多组分类型。如本文所用，组分被定义为是指纤维中与纤维的另一部分具有空间关系的单独部分。如本文所用的术语多组分被定义为具有一个以上的彼此具有空间关系的单独部分的纤维。术语多组分包括双组分，其被定义为具有两种彼此具有空间关系的单独部分的纤维。多组分纤维的不同组分布置在横跨纤维横截面的基本不同的区域内，并沿纤维的长度连续地延伸。用于制造多组分纤维的方法是本领域熟知的。多组分纤维的挤出在20世纪60年代已是人们所熟知的。DuPont为多组分技术的领先的技术开发者，其以US3,244,785和US3,704,971提供了对用来制备这些纤维的技术的技术说明。R.Jeffries的“Bicomponent Fibers”（Merrow Publishing，1971年）为双组分技术打下了坚实的基础。最近的出版物包括“Taylor-Made Polypropylene andBicomponent Fibers for the Nonwoven Industry”，Tappi Journal，1991年12月（第103页）；和来自Woodhead Publishing由Nakajima编订的“Advanced Fiber Spinning Technology”。

本文所公开非织造织物可包含多种类型的单组分纤维，它们是从不同的挤出系统中通过相同喷丝头递送出来的。在该例子中，挤出系统为一种多组分挤出系统，其将不同的聚合物递送至独立毛细管。例如，一个挤出系统将递送聚丙烯和蜡，并且另一个递送聚丙烯共聚物，使得共聚物组合物在不同的温度下熔融。在第二例子中，一个挤出系统可递送聚乙烯树脂，并且另一个可递送聚丙烯和蜡。在第三例子中，一个挤出系统可递送具有30重量%蜡的聚丙烯树脂，并且另一个可递送具有30重量%蜡的分子量不同于第一聚丙烯树脂的聚丙烯树脂。该系统中的聚合物比率可在95:5至5:95，优选地90:10至10:90和80:20至20:80范围内。

双组分和多组分纤维可以是并列型、皮芯型（对称的和偏心的）、橘瓣型、带型、海岛型构型、或它们的任何组合。外皮在芯周围可为连续的或非连续的。示例性多组分纤维的非包含性例子公开于美国专利6,746,766中。外皮与芯的重量比为约5:95至约95:5。本文所公开纤维可具有不同的几何形状，所述几何形状包括但不限于：圆形、椭圆形、星形、三叶形、具有3-8片叶的多叶形、矩形、H形、C形、I形、U形和其它各种偏心形。也可使用中空纤维。优选的形状为圆形、三叶形和H形。所述圆形纤维形状和三叶形纤维形状也可为中空的。

优选皮芯型双组分纤维。在一个优秀的情况下，芯中的组分可包含热塑性聚合物和蜡，而外皮不包含。在这种情况下，减少或消除了纤维表面上蜡的显露。在另一个优选的情况下，外皮可包含蜡，而芯不包含。在这种情况下，纤维表面处蜡的浓度高于芯中的蜡的浓度。使用皮芯型双组分纤维，可选择蜡的浓度，以在外皮或芯中赋予所期望的性能，或某些浓度梯度。应当理解，海岛型双组分纤维被认为是皮芯纤维类别，但是具有多个芯。可以想到橘瓣型纤维（中空和实心）。就一个例子而言，为将包含蜡的区域与不包含蜡的区域分开，使用橘瓣型双组分纤维设计。分开可在机械变形、施加液体动力或其它适宜工艺期间进行。

还可以想到三组分纤维。可用三组分纤维的一个例子是三层外皮/皮/芯纤维，其中每个组分包含不同量的蜡。每层中不同量的蜡可提供附加有益效果。例如，芯可为10熔流聚丙烯与30重量%蜡的共混物。中间层外皮可为25熔流聚丙烯与20重量%蜡的共混物，并且外层可为连续的35熔体流动速率聚丙烯。优选每层之间的蜡含量小于40重量%，更优选小于20重量%。另一类可以想到的可用三组分纤维为还具有外皮的橘瓣型双组分设计。

“高度拉细的纤维”被定义为具有高拉伸比率的纤维。总纤维拉伸比率被定义为纤维在其最大直径（这通常是刚刚退出毛细管之后的结果）处对其最终用途时的最终纤维直径的比率。总纤维拉伸比率将大于1.5，优选地大于5，更优选地大于10，并且最优选地大于12。这对于获得触觉特性和有用的机械特性是必要的。

所述纤维将具有小于50μm的直径。如果所述混合物用于制备细纤维，则用任何上述组合物制得的纤维的直径可低达0.1μm。纤维可以是基本上连续的或基本上不连续的。常用于制备纺粘非织造物的用任何上述组合物制得的纤维将具有5μm至30μm，更优选10μm至20μm，并且最优选12μm至18μm的直径。细纤维直径将具有0.1μm至5μm，优选0.2μm至3μm，并且最优选0.3μm至2μm的直径。纤维直径由模头几何形状、纺丝速度或拉丝速度、供量、以及共混组合物和流变特性控制。如本文所述的纤维可为环境可降解的。

本文所述的纤维通常用于制备一次性制品，所述制品包括用任何上述组合物制得的至少一层纤维，并且可为非织造材料形式。所述制品可为可冲洗的。如本文所用，术语“可冲洗的”是指材料能在化粪处理系统例如马桶中溶解、分散、崩解和/或分解，以使冲洗马桶时可将其清除，而不会堵塞马桶或任何其它污水排放管道。纤维和所得制品也可以是易与水反应的。如本文所用，术语“易与水反应的”是指当放置于水中或被冲洗时，得到可观察到的和可测量的变化。典型的观察包括记录制品溶胀、分开、溶解或观察被总体削弱的结构。

可按需要调节纤维的亲水性和疏水性。所述基体树脂特性可具有通过共聚作用产生的亲水特性（诸如某些聚酯（源自Eastman Chemical的EASTONE，一般为磺基聚酯类聚合物）或聚烯烃诸如聚丙烯或聚乙烯的情况），或具有被加入到所述基体树脂中以使其成为亲水的材料。添加剂的示例性例子包括CIBA

类添加剂。本发明中的纤维也可在其制造之后被处理或涂覆以使它们成为亲水的。在本发明中，耐用亲水性是优选的。耐用亲水性被定义为在一次以上的流体交互作用之后保持亲水特征。例如，如果测试所评测样本的耐用亲水性，则可将水浇注在样本上并且观察润湿情况。如果样本浸湿，则其为初始地亲水的。然后用水将样本完全地漂洗并且使其干燥。所述漂洗最好通过将样本放到大容器中来进行，并且搅动十秒钟，然后进行干燥。干燥之后的样本在再次接触水时应当也会浸湿。

在纤维形成之后，可进一步处理纤维或可处理粘结织物。可加入亲水性或疏水性整理剂以调整织物的表面能和化学性质。例如，疏水性纤维可用润湿剂来处理以有利于吸收含水液体。粘结织物也可用包含表面活性剂、颜料、增滑剂、盐或其它材料的局部溶液来处理以进一步调整纤维的表面特性。

在一个实施例中，所述纤维可为卷曲的，然而优选它们不是卷曲的。卷曲纤维一般以两种方法产生。第一方法是在已经纺丝了纤维之后机械地变形所述纤维。将纤维熔体纺丝，拉伸至最终长丝直径并且一般通过齿轮或填塞箱来机械地处理，所述齿轮或填塞箱赋予二维或三维褶皱。该方法用于生产大多数的粗梳短纤维。用于卷曲纤维的第二方法为挤出多组分纤维，所述多组分纤维能够在纺丝工艺中卷曲。本领域的普通技术人员将认识到，存在许多制备双组分卷曲纺粘纤维的方法；然而，考虑三种用于制造卷曲的纺丝非织造物的主要技术。第一方法为卷曲，其由于纺丝线中的差异聚合物结晶而发生在纺丝线中，所述差异聚合物结晶起因于聚合物类型的差别、聚合物分子量特征（例如，分子量分布）或添加剂含量。第二方法为在将纤维纺丝成纺丝基底之后对其进行有差别的收缩。例如，加热纺丝纤维网可因初纺纤维中的结晶度差异而导致纤维收缩，例如在热粘结过程期间。导致卷曲的第三方法是机械地拉伸纤维或纺丝纤维网（一般用于机械地拉伸已粘结在一起的纤维网）。所述机械拉伸可暴露出所述两种聚合物组分之间应力-应变曲线中的差异，这可导致卷曲。

纤维的拉伸强度大约大于25兆帕（MPa）。本文所公开的纤维具有大于约50MPa，优选大于约75MPa，并且更优选大于约100MPa的拉伸强度。依照ASTM标准D3822-91中所述的方法或等效测试，使用Instron测量拉伸强度。

本文所公开的纤维不易碎，并且具有大于2MPa，大于50MPa，或大于100MPa的韧性。韧性定义为样本标距为25mm并且应变速率为50mm/min下应力-应变曲线下方的面积。纤维的弹性或延展性也是所期望的。

如果纤维中或纤维外部组分（即双组分的外皮）上存在足量的热塑性聚合物，则本文所公开纤维可以是可热粘结的。可热粘结纤维最佳用于加压加热和通风加热粘合方法中。当所述组合物以按所述纤维重量计大于约15%，优选大于约30%，最优选大于约40%，并且最优选大于约50%的含量存在时，通常达到可热粘结。

根据存在的组合物量和纤维的具体构型，本文所公开纤维可以是环境可降解的。“环境可降解的”被定义为可生物降解的、可崩解的、可分散的、可冲洗的、或可堆肥的、或它们的组合。纤维、非织造纤维网和制品可为环境可降解的。因此，纤维可易于并且安全地在现有堆肥场所中处理，并且可以是可冲洗的，并且可安全地冲到排水沟中，而对现有污灌系统没有不利的后果。当用于一次性产品如擦拭物和女性卫生品中时，纤维的可冲洗性向消费者提供额外的便利和自由。

术语“可生物降解的”是指当物质暴露于有氧和/或无氧环境时，由于微生物作用、水解作用和/或化学作用，最终降解为单体组分。在有氧条件下，生物降解作用导致物质转化为最终产物，例如二氧化碳和水。在无氧条件下，生物降解作用导致物质转化为二氧化碳、水和甲烷。生物降解过程通常被描述为矿化。可生物降解性是指物质（例如纤维）的所有有机成分最终通过生物作用发生分解。

随着时间的推移，已由不同的组织并且在不同的国家中建立了多种不同的标准生物降解方法。尽管试验的具体测试条件、评估方法和所需标准不同，但是不同方案之间存在合理的交汇，使得它们对大多数物质具有相似的结论。就有氧生物降解而言，美国材料与试验协会（ASTM）已建立了ASTM D5338-92：Test methods for Determining Aerobic Biodegradation ofPlastic Materials under Controlled Composting Conditions。在58℃嗜热温度下，在活性堆肥存在的情况下，通过监测由于被微生物消化吸收而释放的二氧化碳的量，ASTM试验测量测试材料的矿化百分比与时间的函数关系。二氧化碳产生试验可通过电解呼吸计法进行。也可以使用其它的标准方案，如经济合作和发展组织（OECD）的301B。在没有氧气时的标准生物降解测试描述于不同方案中，例如ASTM D5511-94。这些试验用于模拟在无氧固体废物处理设备中或在卫生填理地中材料的生物降解性。然而，这些条件与本文所述纤维和非织造物所描述的一次性应用类型较不相关。

若纤维基质具有能力迅速碎裂并且分解成足够小的部分，从而在堆肥筛选后不可分辨或在冲洗时不会引起排水管堵塞，则发生崩解。可崩解的材料也是可冲洗的。大多数崩解方案测量测试材料在暴露于不同基质一段时间后的重量损失。采用有氧和无氧崩解测试。在材料暴露于废水和淤泥后，通过不再收集于具有1mm开口的18目筛网上的纤维测试材料的量，确定重量损失。对于崩解，初始样品的重量与筛网上回收的样品干重的差值，将确定崩解的比率和程度。生物降解能力和崩解性的测试由于将采用非常类似的环境或相同的环境，因此测试非常类似。为测定崩解性，测量剩余材料的重量，而对于生物降解能力，测量析出的气体。本文所公开的纤维可快速崩解。

本文所公开的纤维也可为可堆肥的。ASTM已开发了可堆肥性的测试方法和说明。试验测量三个特征：可生物降解性、崩解性和无生态毒性。测量生物降解性和崩解性的测试已描述于上文中。为满足可堆肥性的生物降解性标准，材料必须在40天内达到至少约60%的二氧化碳转化率。对于崩解标准，材料必须有小于10%的测试材料保留在2mm筛网上，所述测试材料具有所处理产物的实际形状和厚度。为测定最后的标准无生态毒性，生物降解副产物必须对种子发芽和植物生长没有不利的影响。该标准的一个测试详细描述于OECD208中。国际生物降解产物学会将为满足ASTM6400-99规范的产品颁发可堆肥性徽标。所述方案遵循德国DIN54900，其测定在一个堆肥周期内可完全分解的任何材料的最大厚度。

本文所述纤维可用于制备一次性非织造制品。所述制品通常是可冲洗的。如本文所用，术语“可冲洗的”是指材料能在化粪处理系统例如马桶中溶解、分散、崩解和/或分解，以使冲洗马桶时可将其清除，而不会堵塞马桶或任何其它污水排放管道。纤维和所得制品也可以是易与水反应的。如本文所用，术语“易与水反应的”是指当放置于水中或被冲洗时，得到可观察到的和可测量的变化。典型的观察包括记录制品溶胀、分开、溶解或观察被总体削弱的结构。

由纤维制得的非织造产品显示出某些机械性能，尤其是强度、柔韧性、柔软性和吸收性。强度的测量包括干拉伸强度和/或湿拉伸强度。柔韧性与硬度有关并且可以归因于柔软性。柔软性通常被描述为既与柔韧性有关又与纹理有关的生理感知属性。吸收性涉及产品吸收流体的能力以及保留流体的容量。

纤维的构型

本文所公开的纤维也可为离裂型纤维。流变性、热和固化差异行为可潜在造成离裂。离裂也可由机械途径如环轧制、应力或应变、使用研磨剂、或差异拉伸造成，和/或由流体引发的变形如水力或空气动力学造成。

对于双组分纤维，本文所公开的组合物可为外皮和芯，一种组分包含比另一种组分更多的蜡和/或添加剂。作为另外一种选择，本文所公开的组合物可为外皮，芯为某些其它材料如纯聚合物。作为另外一种选择，所述组合物可为芯，外皮为某些其它聚合物如纯聚合物。所需纤维的精确构型取决于纤维的用途。

制备本文所公开的组合物的方法

聚合物和蜡的熔融混合：通过在蜡的存在下熔融所述聚合物，可适宜地将聚合物和蜡混合。在熔融态下，使聚合物和蜡经受剪切，所述剪切能够使所述油分散到所述聚合物中。在熔融态下，蜡和聚合物彼此显著更相容。

可以多种不同方法实现聚合物和蜡的熔融混合，但是优选高剪切方法以形成优选的组合物形态。所述方法可涉及传统热塑性聚合物加工设备。一般方法涉及将聚合物加入到系统中，熔融聚合物，然后加入蜡。然而，所述材料可以任何顺序加入，这取决于具体混合系统的特性。

Haake间歇式搅拌器：Haake间歇式搅拌器是轻度剪切和混合的简单混合系统。所述单元由两个混合螺杆组成，所述螺杆包含在加热的固定体积的室中。依照要求将材料加入到单元顶部。优选的顺序是首先将聚合物加入到室中，加热至比聚合物熔融（或固化）温度高20℃至120℃。聚合物熔融后，可加入蜡，并且在蜡熔融后，与熔融聚合物混合。然后用两个混合螺杆以约60至约120的螺杆RPM速率将熔融态的混合物混合约5至约15分钟。组合物混合后，取下该单元的前部，并且取出熔融态的混合组合物。由于其设计，该系统将部分组合物在结晶开始前于高温下保留几分钟。该混合方法提供中间骤冷工艺，其中所述组合物可用约30秒至约2分钟来冷却和固化。Haake混合物中聚丙烯与氢化大豆油的混合物示出，大于20重量%的熔融蜡导致蜡未完全掺入到聚丙烯混合物中，表明较高的剪切速率可导致更好的蜡掺入以及能够掺入更大量的蜡。

单螺杆挤出机：单螺杆挤出机是大多数熔融聚合物挤出中所用的典型加工单元。单螺杆挤出机通常在圆筒内包括单个轴，所述轴和圆筒设计具有某些旋转元素（例如形状和间隙）以调节剪切特征。单螺杆挤出机的典型RPM范围为约10至约120。单螺杆挤出机设计由进料部分、压缩部分和计量部分组成。在进料部分中，使用较高空隙体积的刮板，将聚合物加热并且供入到压缩部分中，其中熔融完成并且完全熔融的聚合物被剪切。在压缩部分中，刮板之间的空隙体积减小。在计量部分中，采用刮板之间的小空隙体积，使聚合物经受其最高的剪切量。为此工作，使用通用单螺杆设计。在该单元中，实现连续或稳态型工艺，其中在所期望的位置引入组合物组分，然后在目标区域内经受温度和剪切。由于单螺杆工艺中每个位置处的相互作用的物理性质随时间的变化而恒定，所述工艺可被认为是稳态工艺。这通过能够逐区调节温度和剪切，允许优化混合工艺，其中可通过旋转元素和/或圆筒设计或螺杆转速，改变剪切。

然后通过将熔体挤出到液体冷却介质（通常为水）中，接着可将聚合物股条切成小片或粒料，可将离开单螺杆挤出机的混合组合物粒化。作为另外一种选择，可使用混合的组合物形成最终形成的结构例如纤维。存在两种基本类型的聚合物加工中所用的熔融聚合物粒化方法：股条切割和水下粒化。在股条切割中，所述组合物在液体介质中快速骤冷（一般在远小于10秒），然后切成小片。在水下粒化方法中，将熔融聚合物切成小片，然后同时或在其后立即放入到低温液体中，所述低温液体使聚合物快速骤冷并且结晶。这些方法是通常已知的并且用于聚合物加工工业中。

将得自挤出机的聚合物股条快速放入到水浴中，所述水浴通常具有1℃至50℃的温度范围（例如通常为约室温，其为25℃）。混合组合物的可供选择的最终用途是进一步加工成所期望的结构例如纤维纺丝、膜或注塑。单螺杆挤出方法可提供高度的混合以及高骤冷速率。单螺杆挤出机也可用于将粒化组合物进一步加工成纤维和注塑制品。例如，纤维单螺杆挤出机可为37mm系统，具有标准通用螺杆外形和30:1的长度与直径比率。

双螺杆挤出机：双螺杆挤出机是其中需要高强度混合的大多数熔融聚合物挤出中所用的典型单元。双螺杆挤出机包括两个轴和外部圆筒。双螺杆挤出机的典型RPM范围为约10至约1200。双轴可共旋或反旋，并且允许紧公差高强度的混合。在该类型单元中，实现连续或稳态型工艺，其中在沿螺杆的所期望位置处引入组合物组分，并且在目标区域内经受高温和剪切。由于单螺杆工艺中每个位置处的相互作用的物理性质随时间的变化而恒定，所述工艺可被认为是稳态工艺。这通过能够逐区调节温度和剪切，允许优化混合工艺，其中可通过旋转元素和/或圆筒设计，改变剪切。

然后通过将熔体挤出到液体冷却介质（通常为水）中，接着将聚合物股条切成小片或粒料，可将双螺杆挤出机末端的混合组合物粒化。作为另外一种选择，可使用混合的组合物形成最终形成的结构例如纤维。存在两种基本类型的聚合物加工中所用的熔融聚合物粒化方法，股条切割和水下粒化。在股条切割中，所述组合物在液体介质中快速骤冷（一般在远小于10s），然后切成小片。在水下粒化方法中，将熔融聚合物切成小片，然后同时或在其后立即放入到低温液体中，所述低温液体使聚合物快速骤冷并且结晶。混合组合物的可供选择的最终用途是经由熔融混合物的纺丝并且冷却，直接进一步加工成长丝或纤维。

可采用三种不同的螺杆外形，使用Baker Perkins CT-2525mm共旋的40:1长度与直径比率系统。该具体的CT-25由九个区域组成，其中可控制温度以及模温。同样可行的四个液体注射位点位于区域1和2之间（位置A）、区域2和3之间（位置B）、区域4和5之间（位置C）、和区域6和7之间（位置D）。

液体注射位置没有直接加热，而是间接通过相邻区域温度加热。位置A、B、C和D可用于注入添加剂。区域6可包含侧向喂料机，以加入附加的固体或用于排气。区域8按需要包含真空装置以去除任何残余的蒸气。除非另外指明，在位置A注入熔融蜡。蜡经由胶罐熔融，并且经由热软管供向双螺杆。胶罐和供料软管均加热至高于蜡熔点（例如约80℃）的温度。

在CT-25中使用两类区域，传输和混合。在传输区域中，将材料加热（如果需要的话，包括加热至熔融，这在区域1传输到区域2时完成）并且在低至中等剪切下沿着圆筒长度传输。混合部分包含显著增加剪切和混合的具体元件。混合部分的长度和位置可按需要改变，以按需要提高或降低剪切。

使用两类主要混合元件来剪切和混合。第一种是捏合块，而第二种是热机械能元件。简单混合螺杆具有10.6%的总螺杆长度，使用由单组捏合块组成的混合元件，然后使用逆转元件。捏合元件为RKB45/5/12（向右转的正向捏合块，45°偏置和五个叶片，12mm总元件长度），然后是两个RKB45/5/36（向右转的正向捏合块，45°偏置和五个叶片，36mm总元件长度），其后是两个RKB45/5/12和逆转元件24/12LH（向左转的逆转元件，24mm节距，12mm总元件长度）。

简单混合螺杆混合元件位于区域7中。强力螺杆由共四个的附加混合部分组成。第一部分为单一组捏合块，其为RKB45/5/36单一元件（位于区域2），然后是进入区域3的传输元件，第二混合区域位于所述区域3内。在第二混合区域中，两个RKB45/5/36元件后直接是四个TME22.5/12（热机械元件，22.5齿/转，并且总元件长度为12mm），然后是两个进入第三混合区域的传输元件。位于区域4末端进入区域5的第三混合区域由三个RKB45/5/36和一个KB45/5/12LH（向左转的正向逆转块，45°偏置和五个叶片，12mm总元件长度）组成。材料传输通过区域6进入最终混合区域，所述区域包括两个TME22.5/12、七个RKB45/5/12，然后是SE24/12LH。SE24/12LH是逆转元件，其能够使最后混合区域完全填充有聚合物和添加剂，其中发生强力混合。逆转元件可控制在给定混合区域内的停留时间，并且是混合程度的关键促成因素。

高强度混合螺杆由三个混合部分组成。第一混合部分位于区域3中，并且为两个RKB45/5/36，随后是三个TME22.5/12，接着传输到第二混合部分中。在第二混合部分之前，使用三个RSE16/16（向右转的传输元件，具有16mm节距和16mm总元件长度）元件，以增加向第二混合区域的泵送。位于区域5中的第二混合区域由三个RKB45/5/36，随后的KB45/5/12LH，以及接着的全逆转元件SE24/12LH组成。混合区域前的SE16/16元件与两个逆转元件的组合，大大增强了剪切和混合。第三混合区域位于区域7中，并且由三个RKB45/5/12，随后的两个TME22.5.12，以及接着的另三个RKB45/5/12组成。逆转元件SE24/12LH使第三混合区域完整。

另一种螺杆元件类型是逆转元件，其可提高该螺杆部分的填充度，并且提供更好的混合。双螺杆混合是成熟的领域。本领域技术人员可查阅书籍以进行适当的混合和分散。这些类型的螺杆挤出机是本领域熟知的，并且一般性的描述可见于：“Twin Screw Extrusion2E:Technology andPrinciples”（James White，Hansen Publications）。虽然给出了混合的具体例子，但是使用各种元件配置的许多不同组合是可行的，达到所需的混合度。

组合物的性能

本文所公开的组合物可具有一种或多种下列性能，提供优于已知热塑性组合物的优点。这些有益效果可单独存在或以组合形式存在。

剪切粘度降低：如图1中所示，将蜡例如HSBO加入到热塑性聚合物例如Basell PH-835中，降低了热塑性聚合物（本文为熔融HSBO蜡存在下的聚丙烯）的粘度。粘度降低是工艺改善，因为它由于具有降低的工艺压力（较低的剪切粘度）而可允许更高的有效聚合物流动速率，或可允许提高聚合物分子量，这改善了材料的强度。不存在蜡，可能不能在现有工艺条件下以适宜的方式具有高聚合物流量的聚合物。

可持续性内容物：在现有聚合物系统中包含可持续性材料是强烈期望的特性。可在自然生长循环中每年更替的材料有助于整体降低环境影响，并且是期望的。

染色：将颜料加入到聚合物中，通常涉及使用昂贵的无机化合物，所述化合物在聚合物基质内是颗粒。这些颗粒通常较大，并且可能影响所述组合物的加工。使用本文所公开的蜡，由于精细分散体（由液滴尺寸测得）和在整个热塑性聚合物内的均匀分布，允许经由例如传统油墨化合物来着色。大豆油墨广泛用于纸材出版中，其不影响可加工性。

芳香剂：由于蜡例如HSBO可比基料热塑性聚合物更加优先包含香料，因此本发明的组合物可用于包含对最终用途有益的香味。许多香味蜡烛使用SBO基或石蜡基材料制得，因此将这些掺入到用于最终组合物的聚合物中是可用的。

表面感觉：与没有蜡的热塑性聚合物组合物相比，蜡的存在可改变组合物的表面特性，使它感觉更柔软。

形态：有益效果经由组合物制备中产生的形态递送。所述形态由强力混合和快速结晶的组合产生。强力混合得自所用的混合方法，而快速结晶得自所用的冷却方法。期望高强度混合，并且使用快速结晶以保持细小孔尺寸和相对均匀的孔径分布。图2示出Basell Profax PH-835中的HSBO，具有小于10μm，小于5μm，和小于1μm的小孔尺寸。

改善的纺丝性能：加入蜡已示出改善纤维的纺丝，与组合物制备期间已混入添加剂的纯聚合物相比，能够获得更小直径的长丝。

制备纤维的方法

纤维可由本文所公开的组合物的熔体纺成。在熔体纺丝中，挤出物中不存在质量损失。熔体纺丝不同于其它纺丝诸如从溶液进行的湿纺丝或干纺丝，其中溶剂是通过从挤出物中挥发或扩散来去除，从而导致质量损失。

纺丝可发生在120℃至约320℃，优选185℃至约250℃，并且最优选200℃至230℃下。优选大于100米/分钟的纤维纺丝速度。优选地，纤维纺丝速度为约1,000至约10,000米/分钟，更优选约2,000至约7,000米/分钟，并且最优选约2,500至约5,000米/分钟。将聚合物组合物快速进行纺制以避免纤维脆化。

通过纺粘方法可制得连续长丝或纤维。可通过熔体原纤化方法如熔吹或熔膜原纤化方法制得基本上连续或基本上不连续的长丝或纤维。作为另外一种选择，可制得非连续（短纱纤维）纤维。也可以将多种纤维制造方法结合起来以产生组合技术。

可将均质共混物在常规熔体纺丝设备上熔体纺丝成单组分或多组分纤维。将基于所期望的多组分构型来选择所述设备。可商购获得的熔体纺丝设备得自Hills，Inc.（Melbourne,Florida.）。纺丝温度为约100℃至约320℃。加工温度取决于每种组分的化学性质、分子量和浓度。使用常规的导丝卷绕系统或空气阻力衰减装置来收集纤维纺织物。如果使用导丝系统，可通过在约25℃至约200℃的温度下后挤出拉伸，将纤维进一步取向。拉长的纤维然后可以被卷曲和/或剪切以形成用在粗梳法、气流成网或流体成网方法中的不连续纤维（短纤维）。

例如，如下所示的将双组分皮芯型纤维纺丝的适宜方法，所述方法在外皮中使用所述组合物，并且在芯中使用不同的组合物。首先通过混合制备包含10重量%HSBO的组合物，并且首先通过混合制备包含30重量%HSBO的第二组合物。10重量%HSBO组分的挤出机特征可为三加热器区挤出机的前三个区域为180℃、200℃和220℃。对于第一组合物，传输管线和熔体泵加热器温度可为220℃。第二组合物的挤出机温度特征可为三加热器区挤出机的前三个区域为180℃、230℃和230℃。传输管线和熔体泵加热器可加热至230℃。在这种情况下，喷丝头温度可为220℃至230℃。

细纤维制备

在一个实施例中，经由熔膜原纤化将均一化共混物纺成一根或多根长丝或纤维。适宜的系统和熔膜原纤化方法描述于授予Torobin等人的美国专利6,315,806、5,183,670和4,536,361，以及授予Reneker等人并且转让给University of Akron的美国专利6,382,526、6,520,425和6,695,992。其它熔膜原纤化方法和系统描述于授予Johnson等人的美国专利7,666,343和7,931,457、授予Krause等人的美国专利7,628,941、以及授予Krause等人的美国专利7,722,347中。描述于上述专利中的方法和设备提供具有均匀且窄纤维分布的纤维缺陷减少或最小化的非织造纤维网。熔膜原纤化方法包括提供均一化共混物的一种或多种熔体膜、一种或多种加压流体流（或纤丝化流体流），以将熔体膜纤丝化成丝带，其由加压流体流细化。任选地，可提供一种或多种加压流体流以有助于丝带细化和骤冷，以形成纤维。使用一个均一化共混物实施例，由熔膜原纤化方法制得的纤维将具有通常在约100纳米（0.1微米）至约5000纳米（5微米）范围内的直径。在一个实施例中，由均一化共混物熔膜原纤化方法制得的纤维将小于2微米，更优选小于1微米（1000纳米），并且最优选在100纳米（0.1微米）至约900纳米（0.9微米）范围内。采用熔膜原纤化制得的均一化共混物纤维的平均直径（至少100个纤维样本的算术平均直径）将小于2.5微米，更优选小于1微米，并且最优选小于0.7微米（700纳米）。中值纤维直径可为1微米或更小。在一个实施例中，至少50%的由熔膜原纤化方法制得的均一化共混物纤维可具有小于1微米的直径，更优选至少70%的所述纤维可具有小于1微米的直径，并且最优选至少90%的所述纤维可具有小于1微米的直径。在某些实施例中，当采用熔膜原纤化方法制得时，甚至99%或更多的纤维可具有小于1微米的直径。

在熔膜原纤化方法中，通常加热均一化的共混物直至它形成液体并且易于流动。在熔膜原纤化时，均一化共混物的温度可为约120℃至约350℃，在一个实施例中为约160℃至约350℃，并且在另一个实施例中为约200℃至约300℃。均一化共混物的温度取决于组成。加温均一化共混物的压力为约15磅每平方英寸绝对压力（psia）至约400psia，在另一个实施例中为约20psia至约200psia，并且在另一个实施例中为约25psia至约100psia。

加压成纤流体流的非限制性例子为空气或氮气或可与均一化共混组合物相容的任何其它流体（定义为活性的或惰性的）。成纤流体流的温度可接近加温均一化共混物的温度。成纤流体流的温度可为比加温均一化共混物更高的温度，以有助于均一化共混物的流动和熔膜的形成。在一个实施例中，成纤流体流温度比加温均一化共混物高约100℃，在另一个实施例中比加温均一化共混物高约50℃，或就为加温均一化共混物的温度。作为另外一种选择，成纤流体流的温度可低于加温均一化共混物的温度。在一个实施例中，成纤流体流的温度可比加温均一化共混物低约50℃，在另一个实施例中比加温均一化共混物低约100℃，或比加温均一化共混物低200℃。在某些实施例中，成纤流体流的温度可在约-100℃至约450℃范围内，更优选在约-50℃至350℃范围内，并且最优选在约0℃至约300℃范围内。成纤流体流的压力足以将均一化共混物纤丝化成纤维，并且高于加温均一化共混物的压力。成纤流体流的压力可在约15psia至约500psia，更优选约30psia至约200psia，并且最优选约40psia至约100psia范围内。成纤流体流在熔膜原纤化位置可具有大于约200米/秒的速度。在一个实施例中，在熔膜原纤化位置处，成纤流体流速度将大于约300米/秒，即跨声速；在另一个实施例中大于约330米/秒，即声速；并且在另一个实施例中为约350至约900米/秒（m/s），即约1马赫至3马赫的超声速。成纤流体流可脉动或可以是稳定的流。均一化共混物通过量将主要取决于所用的具体均一化共混物、设备设计、以及均一化共混物的温度和压力。例如在圆形喷嘴中，均一化共混物通过量将大于约1克/分钟/孔。在一个实施例中，均一化共混物通过量将大于约10克/分钟/孔，并且在另一个实施例中大于约20克/分钟/孔，并且在另一个实施例中大于约30克/分钟/孔。在使用缝式喷嘴的一个实施例中，均一化共混物通过量将大于约0.5千克/小时/缝式喷嘴米宽。在另一个缝式喷嘴实施例中，均一化共混物通过量将大于约5千克/小时/缝式喷嘴米宽，并且在另一个缝式喷嘴实施例中，均一化共混物通过量将大于约20千克/小时/缝式喷嘴米宽，并且在又一个缝式喷嘴实施例中，均一化共混物通过量将大于约40千克/小时/缝式喷嘴米宽。在缝式喷嘴的某些实施例中，均一化共混物通过量可超过约60千克/小时/缝式喷嘴米宽。有可能同时存在几个工作的喷孔或喷嘴，这进一步提高了总通过量。在圆形喷嘴和缝式喷嘴的喷孔或喷嘴处，测量通过量以及压力、温度和速度。

任选地，输送流体可被用来产生脉动或波动压力场，以有助于形成纤维。输送流体的非限制性例子为加压气体流如压缩空气、氮气、氧气、或与均一化共混组合物相容的任何其它流体（定义为活性的或惰性的）。高速度输送流体可具有接近声速（即约330m/s）或超声速（即大于约330m/s）的速度。低速度输送流体通常具有约1至约100m/s，并且在另一个实施例中约3至约50m/s的速度。希望在输送流体流14中具有湍流，以使纤维与纤维的缠结最小化，这通常因流体流中的高湍流压而产生。输送流体14的温度可与上述成纤流体流相同，或为更高的温度，以有助于长丝淬火，并且在约-40℃至40℃范围内，并且在另一个实施例中为约0℃至约25℃。附加的流体流可从喷嘴离开的长丝周围形成“帘”或“罩”。任何流体流均可有助于均一化共混物纤维化，因此可通常称为成纤流体流。

本文所公开的纺丝工艺使用如美国专利3,802,817；5,545,371；6,548,431和5,885,909中所公开的高速纺丝工艺。在这些熔体纺丝工艺中，挤出机提供熔融聚合物给熔体泵，所述泵递送比体积的熔融聚合物，所述熔融聚合物通过由大量毛细管构成的纺丝组合件传送而成形为纤维，其中纤维通过空气骤冷区被冷却并被气动拉伸以减小它们的尺寸而成为高度拉细的纤维，从而通过分子水平的纤维取向增加纤维强度。然后将拉伸的纤维沉积到常常称作成形带或成形台的多孔带上。

纺丝工艺

形成本文所公开基础基底的纤维优选为形成纺丝织物的连续长丝。纺丝织物被定义为由基本连续的长丝形成的基本上不具有内聚拉伸特性的未粘结织物。连续长丝被定义为具有高的长度与直径比率的纤维，具有超过10,000:1的比率。构成纺丝织物的连续长丝不是短纤维、短切纤维或其它有意制造的短长度纤维。定义为基本上连续的连续长丝平均为超过100mm长，优选地超过200mm长。所述连续长丝也不是有意或无意卷曲的。基本上不连续的纤维和长丝定义为具有小于100mm长，优选小于50mm长的长度。

纺丝工艺可使用如美国专利3,802,817；5,545,371；6,548,431和5,885,909中所公开的高速纺丝工艺。在这些熔体纺丝工艺中，挤出机提供熔融聚合物给熔体泵，所述泵递送比体积的熔融聚合物，所述熔融聚合物通过由大量毛细管构成的纺丝组合件传送而成形为纤维，其中纤维通过空气骤冷区被冷却并被气动拉伸以减小它们的尺寸而成为高度拉细的纤维，从而通过分子水平的纤维取向增加纤维强度。然后将拉伸的纤维沉积到常常称作成形带或成形台的多孔带上。

在一个实施例中，用于制备连续长丝的纺丝工艺将包含100至10,000毛细管/米，优选200至7,000毛细管/米，更优选500至5,000毛细管/米。本发明中的聚合物质量流量/毛细管将大于0.3GHM（克/孔/分钟）。优选的范围为0.35GHM至2GHM，优选地介于0.4GHM和1GHM之间，还更优选的介于0.45GHM和8GHM之间，并且最优选的范围为0.5GHM至0.6GHM。

纺丝工艺可包含用于制造高度拉细的、未卷曲的连续长丝的单一工序。所挤出的长丝是通过骤冷空气区被拉伸，其中它们在被拉细的同时也被冷却和固化。此类纺丝工艺公开于US3338992、US3802817、US4233014US5688468、US6548431B1、US6908292B2和美国专利申请2007/0057414A1中。EP1340843B1和EP1323852B1中所述的技术也可用来生产所述纺丝非织造材料。所述高度拉细的连续长丝自聚合物从喷丝头退出开始被直接拉伸至拉细装置，其中当纺丝织物在成形台上形成时，连续长丝直径或纤度基本上不改变。

优选的聚合物材料包括但不限于聚丙烯和聚丙烯共聚物、聚乙烯和聚乙烯共聚物、聚酯和聚酯共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乳酸、多羟基链烷酸酯、聚乙烯基醇、乙烯-乙烯醇、聚丙烯酸酯、以及它们的共聚物和它们的混合物、以及本文所公开的其它混合物。其它适宜的聚合物材料包括如美国公布2003/0109605A1和2003/0091803中所详述的热塑性淀粉组合物。其它适宜的聚合物材料包括乙烯丙烯酸、聚烯烃羧酸共聚物、以及它们的组合。所述聚合物描述于美国专利6746766、US6818295、US6946506和美国公布的专利申请03/0092343中。常见的热塑性聚合物纤维级的材料是优选的，最值得注意的是聚酯基树脂、聚丙烯基树脂、聚乳酸基树脂、多羟基链烷酸酯基树脂、和聚乙烯基树脂以及它们的组合。最优选的为聚酯和聚丙烯基树脂。

还应该指出的是，在挤出工艺中使用具有高于40重量百分比（重量%）蜡的混合物组合物的能力，其中在挤出期间将母料含量的蜡与较低浓度（低达0重量%）的热塑性组合物混合以获得目标范围内的蜡含量。

在纤维纺丝过程中，尤其是当温度升至105℃以上时，通常希望残余水量按所述纤维的重量计为1%或更低，或0.5%或更低，或0.15%或更低。

制品

纤维可通过不同的粘合方法转变成非织造物。可以使用工业标准纺粘型技术将连续纤维编成纤维网，然而可以使用工业标准粗梳法、气流成网或湿法成网技术将短纤维编成纤维网。典型的粘合方法包括：压延机（加压和加热）、透气加热、机械缠结、水力缠结、针刺以及化学粘合和/或树脂粘合。压延机、透气加热和化学粘合是用于淀粉聚合物纤维的优选粘合方法。对于加压加热和通风加热粘合方法必需热可粘结纤维。

用本文所述任何组合物制得的纤维也可以与其它合成或天然纤维粘结或结合在一起以制备一次性制品。可以在成形过程中将合成或天然纤维混合在一起或以不连续层使用这些纤维。适宜的合成纤维包括由聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯酸酯、和它们的共聚物、以及它们的混合物制成的纤维。天然纤维包括纤维素纤维及其衍生物。适宜的纤维素纤维包括衍生自任何树木或植物的那些，包括硬木纤维、软木纤维、大麻和棉。也包括的是由加工过的天然纤维质源（例如人造丝）制成的纤维。

用本文所述任何组合物制得的纤维可用于制备一个或多个非织造层，所述非织造层随后可用于制备一次性制品。本文所述非织造物可与附加的非织造物或膜混合以制得层压体，所述层压体可按其本身来使用，或用作其它材料复合组合中的组分，例如婴儿尿布或女性护垫。可通过使用本文所述纤维和非织造物而受益的一次性制品包括一次性吸收制品如婴儿尿布、训练裤、成人失禁制品、卫生护垫、卫生巾、棉塞、吸收垫（如SWIFFER WET和SWIFFER WETJET垫）。可包含至少一个包含纤维的非织造层的典型吸收制品图示于图3中，所述纤维用本文所述的任何组合物制得。一次性吸收制品10包含液体可透过层110、液体不可透过层210、以及设置于液体可透过层与不可透过层之间的吸收芯310。在一个实施例中，用本文所述任何组合物制得的纤维包含于（优选为非织造层形式）一次性吸收制品的液体可透过层、液体不可透过层、和吸收芯中的至少一个中。在另一个实施例中，用本文所述任何组合物制得的纤维包含于形成清洁擦拭物的至少一层中，所述擦拭物适于清洁软质或硬质表面。其它一次性制品包括空气、油和水的过滤器；真空吸尘过滤器；火炉过滤器；面罩；咖啡过滤器、茶或咖啡袋；隔热材料和隔音材料。纤维网还可包括用于特定用途的气味吸收剂、驱白蚁剂、杀昆虫剂、灭鼠剂等。所得产品吸收水和油，并且发现可用于油或水的溢出清洗，或用于农业或园艺应用中的受控水保持和释放。所得纤维或纤维网也可掺入到其它材料中，例如锯屑、木浆、塑料和混凝土，以形成复合材料，所述复合材料可用作建筑材料，如墙壁、支撑梁、压制板、清水墙和支架、以及吊顶板；其它医疗用途，如固定模、夹板和压舌板；以及用于壁炉木材中，用作装饰和/或燃烧用途。

实例

聚合物：此工作中所用的主要聚合物为聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE），但是可使用其它聚合物（参见例如美国专利6,783,854，其提供了可行的聚合物完备列表，然而不是所有均已被测试）。评定的具体聚合物为：

·Basell Profax PH-835：由Lyondell-Basell制得，标称35熔体流动速率的Ziegler-Natta全同立构聚丙烯。

·Exxon Achieve3854：由Exxon-Mobil Chemical制得，标称25熔体流动速率的茂金属全同立构聚丙烯。

·Total8650：由Total Chemicals制得，标称10熔体流动速率的Ziegler-Natta全同立构乙烯无规共聚物聚丙烯。

·Danimer27510：专用的多羟基链烷酸酯共聚物。

·Dow Aspun6811A：由Dow Chemical制得，为27熔体指数的聚乙烯共聚物。

·BASF Ultramid B27：由BASF制得，为低粘度聚酰胺-6树脂。

·Eastman9921：由Eastman Chemical制得，为具有标称0.81特性粘度的共聚酯对苯二甲酸均聚物。

·Natureworks Ingeo Biopolymer4032D：由Natureworks制得，为聚乳酸聚合物。

蜡：所用的具体实例为：氢化大豆油（HSBO）；部分氢化大豆油（HSBO）；部分氢化棕榈仁油（PKPKO）；基于商业级大豆油的具有颜料和芳香剂的蜡烛；标准绿色大豆绿油墨颜料。

使用Baker Perkins CT-25螺杆制备组合物，其中区域设置如下表中所示：

实例1-26和42-46使用聚丙烯树脂制得，而实例27-41使用其它类型的热塑性聚合物树脂制得。除了实例34、37和44以外，所有实例均成功地形成粒料。注意到，实例9、12和27具有略微过量的蜡，例如在双螺杆出口处注意到有少量涌出，但是不足以破坏股条并且扰乱工艺。略微过量的蜡表明，该程度下的混合度不充分，或聚合物/蜡组合物接近饱和。实例43和44还包括加入到蜡中的颜料和香料。

实例1-46示出稳定范围内到极限测试的聚合物和添加剂。如本文所用，稳定是指组合物被挤出和粒化的能力。观察到的是，在稳定组合物期间，得自B&P25mm系统的股条可被挤出，在5℃水浴中骤冷，并且经由制粒机切割而无中断。双螺杆挤出物立即滴落到水浴中。

在稳定挤出期间，无显著量的蜡与配制股条分离（>99重量%使得它通过制粒机）。可通过在双螺杆末端使聚合物和蜡彼此分离，记录组合物的饱和度。蜡在组合物中的饱和点可根据蜡和聚合物的组合以及工艺条件而变化。实际功用为，所述蜡和聚合物保持混合并且不分离，它是将添加剂适当分散的混合度和骤冷速率的函数。其中挤出物变得不稳定包含高含量蜡的具体实例是实例34、37和41。

使用30重量%HSBO并且加入香料和颜料（例如Febreze Rosewood香料和有色蜡烛），实施实例42。每20lb蜡，将一根蜡烛加入到胶罐中，并且手动搅拌。加入前，去除蜡烛芯。蜡烛包含颜料和香料，在制程结束时，所述颜料和香料存在于如此形成的组合物粒料中。实例43与实例42相同，不同的是开启真空以确定可去除多少香料或挥发性物质。实例42和实例43中如此形成的粒料之间没有观测到差异。

实例1-45示出稳定范围内到极限测试的聚合物和添加剂。如本文所用，稳定是指组合物被挤出和粒化的能力。观察到的是，在稳定组合物期间，得自B&P25mm系统的股条可被挤出，在5℃水浴中骤冷，并且经由制粒机切割而无中断。双螺杆挤出物立即滴落到水浴中。在稳定挤出期间，无显著量的油与配制股条分离（>99重量%使得它通过制粒机）。当聚合物和油在双螺杆末端明显彼此分离并且不能保持组合物股条时，组合物变得不稳定。不受理论的约束，此时的聚合物被认为是完全饱和的。饱和点可根据所述油和聚合物的组合以及工艺条件而变化。实际功用为，所述油和聚合物保持混合并且不分离，它是将添加剂适当分散的混合度和骤冷速率的函数。其中挤出物变得不稳定包含高含量油的具体实例是实例5、7、10、12、16和42。

可通过将实例1-45中任一个的组合物熔体纺丝，制得纤维。几个组合物实例将纤维熔体纺丝。

具体的熔体纺丝设备为专门设计的双组分挤出系统，其由两个单一挤出机、每个挤出机后跟随的熔体泵组成。两个熔体流混合于购自Hills Inc.的皮/芯纺丝组件中。所述纺丝组件具有144个孔，所述孔具有0.35mm毛细管孔口直径。使用1m长的吹扫空气的骤冷系统，于两侧骤冷从纺丝组件挤出的纤维。使用将长丝拉细的高压抽气器，将纤维拉细。将如此纺成的纤维放置在带上并且收集，以测量最终如此纺成的长丝直径。如此纺成的长丝直径为在光学显微镜下进行的10次测量的平均值。报导的纤维直径为挤出的共144根长丝在五分钟内没有任何长丝断裂所可达到的最小纤维直径。所用供量为0.5克/毛细管/分钟（ghm）。制得的具体纤维和用于制备它们的工艺示于表2中。

实例47-65示出制备可用纤维的结果以及因加入蜡而改善可纺性的有益效果。实例示出，在芯中或在外皮中使用聚丙烯和蜡，改善可纺性，并且能够制得更细的长丝。更细的纤维可改善柔软性、阻隔性能和芯吸行为。

使用多孔收集带并且将带速调节至20克/平方米（gsm）目标，制得纺粘非织造物。使所收集的纤维首先通过100℃和50PLI（磅/线性英寸）下的加热的压力辊，然后通过加热的压延系统以最终热点粘结，接着将连续纺粘非织造物卷绕在辊上以供稍后性能测量。加热的压延系统由加热的刻花辊和加热的光泽辊组成。加热的刻花辊具有18%的凸起粘结区域。压延辊压力恒定保持在350PLI下，并且形成带的线速度恒定保持在38米/分钟下。

基础基底和结构化基底的拉伸特性均是以相同方法测量的。标宽为50mm，MD标距为100mm，并且CD标距为50mm，并且延伸速率为100mm/min。除非另行指出，所报告的值均为峰值强度和峰值伸长率。对MD特性和CD特性进行单独测量。典型的单位为牛顿（N），并且它们为牛顿/厘米（N/cm）。所示值为至少十次测量的平均值。强制载荷为0.2N。样本应当在23±2℃和50±2%的相对湿度下无压缩地贮存24小时，然后在23±2℃和50±2%下测试。此处所报告的拉伸强度为应力-应变曲线中的峰值拉伸强度。拉伸峰值处的伸长率为记录拉伸峰值时的百分比伸长率。

实例66-105示出，可制得可用的纺粘非织造物。实例64-103的详情示于表3中。实例示出，在特定纤维组成下达到最佳的粘结温度。

本文所公开的量纲和值不应被理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开或受权利要求书保护的任何发明的现有技术的认可，或者对其自身，或者与任何其它的参考文献的任意组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本文件中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施例，但是对于本领域的技术人员来讲显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其它改变和变型。因此，所附权利要求旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种一次性制品，其特征在于，其包含：

通过熔体纺丝组合物制得的纤维，所述组合物包含下列的均匀混合物：

(a)热塑性聚合物；和

(b)具有大于25℃熔点的蜡，

所述蜡分散于所述热塑性聚合物中，使得所述蜡在所述热塑性聚合物中具有小于2μm的液滴尺寸。

2.根据权利要求1所述的一次性制品，其特征在于，所述热塑性聚合物包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚物、或它们的组合。

3.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述热塑性聚合物包括聚丙烯。

4.根据权利要求4所述的一次性制品，其中所述聚丙烯具有约20kDa至约400kDa的重均分子量。

5.根据权利要求3或4所述的一次性制品，其中所述聚丙烯具有大于5g/10min的熔流指数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述组合物包含基于所述组合物的总重量计5重量%至40重量%的所述蜡。

7.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述蜡包括脂质。

8.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述组合物还包含添加剂，所述添加剂选自香料、染料、颜料、表面活性剂、纳米颗粒、抗静电剂、填料、或它们的组合。

9.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述制品为一次性吸收制品，包括液体可透过层、液体不可透过层、以及设置于所述液体可透过层与所述液体不可透过层之间的吸收芯。

Claims (10)

1.一种一次性制品，其特征在于，其包含：

通过熔体纺丝组合物制得的纤维，所述组合物包含下列的均匀混合物：

(a)热塑性聚合物；和

(b)具有大于25℃熔点的蜡。

2.根据权利要求1所述的一次性制品，其特征在于，所述热塑性聚合物包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚物、或它们的组合。

3.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述热塑性聚合物包括聚丙烯。

4.根据权利要求4所述的一次性制品，其中所述聚丙烯具有约20kDa至约400kDa的重均分子量。

5.根据权利要求3或4所述的一次性制品，其中所述聚丙烯具有大于5g/10min的熔流指数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述组合物包含基于所述组合物的总重量计5重量%至40重量%的所述蜡。

7.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述蜡包括脂质。

8.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述蜡分散于所述热塑性聚合物中，使得所述蜡在所述热塑性聚合物中具有小于2μm的液滴尺寸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述组合物还包含添加剂，所述添加剂选自香料、染料、颜料、表面活性剂、纳米颗粒、抗静电剂、填料、或它们的组合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的一次性制品，其特征在于，所述制品为一次性吸收制品，包括液体可透过层、液体不可透过层、以及设置于所述液体可透过层与所述液体不可透过层之间的吸收芯。

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