ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ ВОЛОКНА, ТЕКСТИЛЬНЫЕ ЛИСТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Российский патент 2012 года по МПК D01F8/14 D01F8/06 D01F8/18 B32B5/26 D02G3/04 D02G3/22 D04H13/00 D06M13/00 D06M101/32 D06M101/18 A61F13/15 C08L101/16 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к двухкомпонентным волокнам типа сердцевина-оболочка с улучшенной способностью к разложению микроорганизмами. Текстильные листы, включающие эти волокна, могут использоваться в различных областях применения, таких как текстильные или промышленные применения. Предпочтительно, текстильные листы получают как нетканые материалы, которые могут использоваться в изделиях персонального ухода.

Уровень изобретения

Биоразлагающиеся волокна и текстильные листы, полученные из них, известны. Одним из подходов для улучшения биоразложения является использование полимеров, которые, как известно, показывают улучшенное биологическое разложение по сравнению с, например, полиолефинами. Другим подходом для улучшения биологического распада полимеров является добавление средств, которые улучшают скорость биологического распада полимера при использовании.

Патенты JP-A-2007-197857 и США 6197237 раскрывают спанбонды, включающие волокна смеси полиолефина и полимолочной кислоты или смеси полиолефина, полимера алифатического полиэфира и агента совмещения для обоих полимеров. Полиолефин присутствует в форме микрофаз в матрице полимера алифатического полиэфира.

Патент США 2006/0159918 A1 раскрывает биоразлагаемые волокна, показывающие прочность, устойчивую при хранении. Эти волокна тянутся и/или вьются и включают разлагаемый микроорганизмами полимер, например алифатический полиэфир, такой как полимолочная кислота, и показывают начальную прочность, по меньшей мере, 1,5 г/денье, которая остается фактически неизменной во время хранения в течение 120 дней в условиях окружающей среды.

Патент JP 2006-030 905 A раскрывают звуковой поглотитель, который состоит из материала волоконной структуры, сделанной из коротких волокон полимолочной кислоты, которые являются двухкомпонентным волокном, сделанным из полимолочной кислоты высокого молекулярного веса и из полимолочной кислоты низкого молекулярного веса. Кроме того, короткое волокно полимолочной кислоты может быть сделано в форме типа сердцевина-оболочка с полимолочной сердцевиной и оболочкой ароматического полиэфира.

Патент JP 2000-054 227 A раскрывает сопряженное волокно на основе полиолефина, состоящее из первого компонента, которым является полимер на основе полиолефина, такого как полиэтилен, и второго компонента, которым является полимер на основе полимолочной кислоты, или смесь выбранных полимеров, в которой указанный второй компонент располагается так, чтобы частично быть видимым на части волоконной поверхности. Различные конфигурации двухкомпонентных волокон раскрыты, например, типа сердцевина-оболочка, имеющие сердцевину-полиолефин и оболочку указанного второго компонента.

Улучшение способности к биоразложению полиолефинов добавлением вспомогательного вещества, которое ускоряет скорость разложения при применении, раскрыто, например, в следующих документах: JP2004-182 877 A; JP 2005-255 744 A; JP 05-345 836 A; KR 1002-88 054 B; KR 10-1995-0113 175 B; KR 10-2001-0113 577 B; KR 10-2003-0071 175 B; США 3903029 A и WO 2001-39 807 A.

Вспомогательные вещества для улучшения скорости разложения полиолефинов при применении коммерчески доступны. Примерами таких веществ являются продукты Энвайроке (Envirocare (Ciba)), Аддифлекс (Addiflex (Add-X Biotech AB)) и ECM 6.0204 (ECM Biofilms).

В то время как известные продукты уже могут удовлетворять требованиям биоразложения микроорганизмами, эти продукты часто не оптимальны в других аспектах. Нетканые материалы, сделанные из полимолочной кислоты, например, часто имеют высокую усадку или узкое окно термосвязывания. Нетканые материалы, сделанные из полиолефинов, могут избежать этих недостатков, но они получены из нефти и газа, а не из возобновляемых первичных продуктов.

Вследствие недостатка ископаемых ресурсов продукты, сделанные из альтернативных пластмасс, все более становятся важными теперь. Такие альтернативные пластмассы включают полимеры, сделанные из возобновляемых ресурсов, или даже полимеры, которые способны биоразлагаться микроорганизмами или превращаться в компост. Обычно, эти пластмассы классифицируют как «биоразлагаемые пластмассы». Типичными примерами таких пластмасс являются крахмал, целлюлоза или полимолочная кислота (ПМК). ПМК комбинирует преимущество возобновляемых ресурсов и способности к разложению микроорганизмами, предлагая уравновешенный экобаланс. Избавление от отходов производства, образованных такими биоразлагаемыми пластмассами, может быть сделано компостированием. Вследствие процесса биологического распада такие материалы полностью распадутся до диоксида углерода, воды и биомассы. Таким образом, отходами можно управлять, компостируя или закапывая мусор, никакая термообработка не является необходимой. В способе прядения из расплава ПМК известна как пластмасса с хорошей способностью к переработке. Нити с широким интервалом тонкости могут быть спрядены. Однако некоторые слабости могут быть отмечены: температурное окно связывания волокон ПМК является узким. Таким образом, обычно прочность нетканых материалов ниже, чем известная для обычных нетканых материалов, сделанных из полиэфира или полипропилена. Дополнительно, высокая усадка нетканых материалов ПМК должна быть рассмотрена. Недостатки нетканых материалов ПМК могут быть преодолены, например, когда ПМК в волокне покрыта. Например, могут быть сделаны двухкомпонентные нити, содержащие биоразлагаемую пластмассу (такую как ПМК) в сердцевине и обычную пластмассу (такую как полиолефин) в оболочке. Такие двухкомпонентные нити предлагают более широкое температурное окно связывания. Также усадка нетканых материалов может быть успешно снижена таким путем. К сожалению, преимущества нетканых материалов, сделанных из двухкомпонентной нити с биоразлагаемой пластмассой в сердцевине и полиолефином в оболочке, комбинируются с потерей способности к биоразложению или компостированию. Полиолефины в оболочке являются неразлагаемыми пластмассами, защищая биоразлагаемую пластмассу в сердцевине нитей. Следовательно, процесс разложения замедляется или, по меньшей мере, затрудняется.

Сущность изобретения

Одной из целей настоящего изобретения является обеспечить волокна и текстильные листы, содержащие эти волокна, которые включают высокую пропорцию возобновляемых первичных продуктов и показывают свойства, например, температурного окна термосвязывания или усадку волокон полиолефина и текстильных листов, сделанных из него.

Другой целью этого изобретения является обеспечить волокна и текстильные листы, содержащие эти волокна, которые являются легко биоразлагаемыми.

Другой целью этого изобретения является обеспечить волокна, которые могут быть произведены на обычном прядильном оборудовании, используя параметры процесса, уже используемые в производстве полиолефиновых волокон.

Дальнейшие цели этого изобретения станут очевидными из следующего описания.

В одном варианте настоящее изобретение относится к двухкомпонентным волокнам, включающим алифатический полиэфир или смесь алифатических полиэфиров в качестве первого компонента, и включающим полиолефин или смесь полиолефинов в качестве второго компонента и включающим во втором компоненте эффективное количество вспомогательного вещества, которое улучшает способность к биоразложению указанного полиолефина.

В другом варианте изобретение относится к текстильным листам, включающим вышеуказанное двухкомпонентное волокно.

Неожиданно было найдено, что образуются легко биоразлагаемые волокна, которые показывают свойства, подобные волокнам полиолефина, объединением прядомых из расплава полимеров в качестве первого компонента, например, в сердцевине двухкомпонентного волокна сердцевина-оболочка, и полиолефинов с выбранными вспомогательными веществами в качестве второго компонента, например, в оболочке двухкомпонентного волокна сердцевина-оболочка.

Подробное описание изобретения

Полимерным компонентом сердцевины двухкомпонентных волокон согласно изобретению является алифатический полиэфир или их смесь. Помимо этого, первый компонент может содержать добавки, такие как наполнители, пигменты, матирующие средства, средства переработки, антистатики или вспомогательное вещество для улучшения способности к биоразложению микроорганизмами.

Алифатическим полиэфиром первого компонента является биоразлагаемый, синтетический, прядомый из расплава полимер.

Термин «биоразлагаемый» используют в настоящем описании, чтобы определить продукт, который разлагается или распадается в условиях окружающей среды. Таким образом, продукт рассматривают как биоразлагаемый с точки зрения этого описания, если понижение предела прочности при растяжении и/или пикового удлинения указанного продукта составляет, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 70% от их начального значения, если он подвергнут в течение шести дней испытанию на ускоренное старение, используя сухую камеру при 80°C. Такая испытательная процедура для процесса биологического распада описана в патенте США 2007/0243350 A1.

Полимер первого компонента получают из алифатического компонента, обладающего одной карбоксильной группой (или ее производного, образующего сложный полиэфир, такого как сложноэфирная группа) и одной гидроксильной группой (или ее производного, образующего сложный полиэфир, такого как простая эфирная группа), или получают из комбинации алифатического компонента, обладающего двумя карбоксильными группами (или его производного, образующего сложный полиэфир, такого как сложноэфирная группа) с алифатическим компонентом, обладающим двумя гидроксильными группами (или его производного, образующего сложный полиэфир, такого как простая эфирная группа).

Термин «алифатический сложный полиэфир» охватывает, наряду со сложными полиэфирами, которые сделаны из алифатических и/или циклоалифатических компонентов исключительно также сложные полиэфиры, которые содержат, наряду с алифатическими и/или циклоалифатическими единицами, ароматические единицы, до тех пор, пока они не влияют неблагоприятно на способность к биоразложению этих сложных полиэфиров.

Полимеры, полученные из алифатического компонента, обладающего одной карбоксильной группой и одной гидроксильной группой, альтернативно называют полигидроксиалканоаты (ПГА). Примерами их являются полигидроксибутират (ПГБ), поли(гидроксибутират-со-гидроксивалерат) (ПГБВ), поли(гидроксибутират-со-гидроксигексаноат) (ПГБГ), полигликолевая кислота (ПГК), поли(эпсилон-капролактион) (ПКЛ) и предпочтительно полимолочная кислота (ПМК).

Примерами полимеров, полученных из комбинации алифатического компонента, обладающего двумя карбоксильными группами, с алифатическим компонентом, обладающим двумя гидроксильными группами, являются сложные полиэфиры, полученные из алифатических диолов и из алифатических дикарбоновых кислот, таких как полибутиленсукцинат (ПБСУ), полиэтиленсукцинат (ПЭСУ), полибутиленадипат (ПБА), полиэтиленадипат (ПЭА), поли(тетраметиленадипаттерефталат) (ПТМАТ).

Полимерным компонентом второго компонента двухкомпонентного волокна согласно изобретению является полиолефин или их смесь. Наряду с этим указанный второй компонент должен содержать, по меньшей мере, эффективное количество вспомогательного вещества, которое улучшает способность к биоразложению полиолефина. Кроме того, второй компонент может содержать другие добавки, такие как наполнители, пигменты, матирующие средства, средства, улучшающие обработку и/или антистатики.

Полиолефины, используемые как материал второго компонента, обычно, получают из альфа-олефинов. Примерами полиолефинов являются полиэтилены (ПЭ) в любой форме, такие как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВД), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЕНП (LLDPE)), полиэтилен очень низкой плотности (ПЭОНП (VLDPE)) и полиэтилен ультранизкой плотности (ПЭУНП (ULDPE)), или полипропилен (ПП) в любой форме, поли(1-бутен), поли(1-пентен) или поли(4-метилпент-1-ен). Помимо гомополимеров также включаются сополимеры. Примерами их являются сополимеры этилена с одним или более сополимеризующимися альфа-олефинами, сополимеры пропилена с одним или более сополимеризующимися альфа-олефинами, предпочтительно сополимеры этилена и/или пропилена с более высокими 1-олефинами, такими как 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 4-метилпент-1-ен или 1-децен.

Дальнейшими представителями полиолефинов являются смеси полиолефинов и/или полиолефинов, которые содержат участки, полученные прививкой ненасыщенных мономеров с двойной связью на основу полиолефина.

Полиолефин второго компонента содержит вспомогательное вещество, промотирующее биоразложение указанного полиолефина. Эти вспомогательные вещества известны специалистам в технологии, как выделено в секции «Уровень изобретения».

Предпочтительно, продукты Энвайроке (Envirocare (Ciba)), Аддифлекс (Addiflex (Add-X Biotech AB)) и ECM 6.0204 (ECM Biofilms) могут применяться.

Вспомогательное вещество, промотирующее биоразлагаемость полиолефина, предпочтительно, содержит питательное вещество для микроорганизмов, предпочтительно, крахмал, неорганическое измельченное соединение, такое как карбонат кальция, и соль переходного металла, такая как карбоксилат железа, марганца, кобальта или меди. Примеры таких вспомогательных веществ найдены в патенте США 2007/0243350A1.

Количество вспомогательного вещества, промотирующее биоразложение полиолефина, может измениться в широких пределах. Поскольку коммерческие соображения обычно используют настолько низкие количества, насколько возможно, чтобы удостовериться, что получена желательная степень биоразлагаемости полиолефина. Если применяют более высокое количество этого вспомогательного вещества, верхний предел задается процессом прядения, используемым в формировании двухкомпонентного волокна. Таким образом, любое количество этого вспомогательного вещества может использоваться, до тех пор, пока это не замедляет процесс формирования волокна.

Предпочтительное вспомогательное вещество, используемое в способе производства двухкомпонентных волокон по этому изобретению, используется как мастербатч (концентрат) с полиолефином в качестве полимера-носителя.

Количество мастербатча, используемое в способе производства волокон по этому изобретению, находится в пределах интервала 0,5-10 вес.%, предпочтительно 1-6 вес.%, более предпочтительно 3-5 вес.%, в расчете на общее количество компонентов формирования оболочки.

Концентрации вспомогательного вещества, промотирующие биоразложение полиолефина, в пределах указанных мастербатчей находятся в пределах интервала 0,075-1,5 вес.%, в расчете на общее количество мастербатча.

Предпочтительный мастербатч, использованный в способе производства волокна по изобретению, содержит 25-85 вес.% полиолефина и вспомогательное вещество, промотирующее биоразложение, которое включает 1-30 вес.% крахмала, 2-50 вес.% карбоната кальция и 0,5-15 вес.% соли металла. Проценты относятся к полному составу мастербатча.

Общее количество вспомогательного вещества, промотирующего биоразложение полиолефина, во втором компоненте находится, обычно, в пределах интервала 0,005-0,5 вес.%, предпочтительно 0,01-0,3 вес.%, более предпочтительно 0,03-0,25 вес.%, в расчете на общее количество компонентов, образующих второй компонент.

Предпочтительные двухкомпонентные волокна по изобретению обладают первым компонентом, полимером ПМК, предпочтительным в качестве сердцевины волокна сердцевина-оболочка.

Далее предпочтительные двухкомпонентные волокна по изобретению обладают вторым компонентом, полиэтиленом и/или полипропиленом, предпочтительным в качестве оболочки волокна сердцевина-оболочка.

В другом предпочтительном варианте согласно изобретению вспомогательное вещество, улучшающее способность к биоразложению полиолефина, включает крахмал и соль соединения переходного металла.

В дополнительном предпочтительном варианте согласно изобретению первый компонент двухкомпонентного волокна включает наполнитель, предпочтительно карбонат щелочноземельного металла, особенно предпочтительно карбонат кальция.

Двухкомпонентные волокна по изобретению могут быть бесконечными волокнами (нитями) или волокнами конечной длины (штапельные волокна). Двухкомпонентные волокна по этому изобретению обычно обладают денье между 1 и 10 dtex (децитекс). Но это неважно, и более малые или более высокие денье могут быть обеспечены. Предпочтительные диаметры волокон составляют более 10 мкм, предпочтительно между 10 и 20 мкм.

Двухкомпонентные волокна по изобретению могут содержать различные полимерные участки в любой форме. Примеры имеют конфигурацию сердцевина-оболочка, бок-о-бок или остров-в-море. Конфигурации сердцевина-оболочка являются предпочтительными.

Двухкомпонентные волокна по изобретению могут иметь поперечное сечение любой формы. Примеры поперечных сечений найдены в книге «Волокна, 2. Структура» (Энциклопедия Ульмана); Hearle J., «Fibetrs, 2. Structure» (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH: 2002, 1-85). Примерами предпочтительных поперечных сечений являются круговое, эллипсоидальное, трех- или мультиугловое или трехдольное или многодольное.

Количества первого компонента и второго компонента могут изменяться в широких пределах. Интервалы первого компонента составляют от 10 до 90 вес.%. Интервалы второго компонента составляют от 90 до 10 вес.%. Эти проценты относятся к общему количеству волокна. Предпочтительно количество первого компонента является более высоким, чем количество второго компонента, например, 55-90 вес.% первого компонента, такого как сердцевина, и 45-10 вес.% второго компонента, такого как оболочка.

Двухкомпонентные волокна по изобретению могут быть преобразованы в текстильные листы или в другие формы волоконных прядей, такие как вторичные штапельные пряжи или корды.

Текстильный лист, включающий волокна по изобретению, может иметь любую природу. Примерами этого являются ткани, трикотаж, вязаные ткани, сетки, клатчи или предпочтительно нетканые материалы.

Текстильные листы по изобретению могут быть в форме, известной специалисту. Нетканые материалы, например, могут быть сформированы методом влажной укладки или методом сухой укладки. Примерами этих способов являются кардовочные процессы для производства кардованной ткани и процессы спанбонд для формирования спанбондовых материалов (спанбондов). Эти последние нетканые материалы являются предпочтительными.

Производство текстильных листов по изобретению обычно включает следующие стадии:

а) подвергание двухкомпонентного волокна по этому изобретению и, необязательно, вместе с другими прядями, такими как штапельные волокна или нити, текстильной технологии формирования листовых материалов, чтобы получить первичный текстильный лист, и

b) необязательно, подвергание указанного первичного текстильного листа стабилизационной обработке, известной в технологии.

В зависимости от типа текстильной технологии формирования листовых материалов, такой как ткачество или вязание, получают достаточно стабилизированный первичный текстильный лист. В этом случае стадия b) необязательна, но может быть выполнена. Таким образом, в этих случаях первичные текстильные листы могут представлять конечные текстильные листы.

В других типах текстильной технологии формирования листовых материалов, таких как формирование нетканых материалов, обычно, полученный первичный текстильный лист достаточно не стабилизирован. В большинстве этих случаев стадия b) является обязательной. Таким образом, в этих случаях первичные текстильные листы должны быть далее обработаны, чтобы привести к конечным текстильным листам.

Помимо нетканых материалов, включающих или состоящих из волокон по этому изобретению, могут присутствовать слои нетканых материалов, сделанных из других материалов. Эти многослойные нетканые материалы также составляют предмет настоящего изобретения.

Кроме того, текстильные листы наряду с волокнами по изобретению могут содержать дополнительные пряди, сделанные из других материалов, таких как другие полимеры. Эти дополнительные пряди, сделанные из других материалов, могут присутствовать в любой форме, такой как штапельные волокна, нити или пряжа. Примерами полимеров, формирующих такие дополнительные пряди, являются целлюлоза, крахмал, белки и/или синтетические полимеры, такие как полиэфиры, полиамиды или полиакрилонитрил.

Первичные текстильные листы, описанные выше, могут быть или должны быть стабилизированы после процесса формирования листа известным способом. Эта стабилизационная обработка может быть механической обработкой действием игл и/или гидропереплетением или может быть стабилизацией путем склеивания волокон, образующих первичный текстильный лист, например, добавляя адгезив к первичному текстильному листу, и/или тепловой обработкой первичного текстильного листа, чтобы вызвать склейку волокон и/или любых связующих компонентов волокон, которые могут быть дополнительно включены в указанный первичный текстильный лист.

Другие известные методы обработки текстильных листов могут быть выполнены во время или после их производства. Например, текстильные листы могут быть подвергнуты печатающей обработке, или текстильные листы, предпочтительно нетканые материалы, могут быть подвергнуты тиснению, по меньшей мере, на одной из их поверхностей, например, действием профилированного каландрового барабана, чтобы дать поверхностный рисунок и дополнительное отверждение выбранных частей текстильного листа, вызванное адгезией расплава элементарных волокон в местах обработки текстильного листа.

Одно преимущество двухкомпонентных волокон по этому изобретению состоит в том, что они могут быть обработаны технологиями формирования листовых материалов, известными из производства текстильных листов полиолефина, не изменяя параметры процесса в связи с известными способами производства листа.

Текстильные листы по настоящему изобретению обычно имеют удельный вес области 10-200 г/м², предпочтительно 15-50 г/м².

Текстильные листы по настоящему изобретению могут использоваться для применений персонального ухода, например, изделия для ухода за детьми (подгузники, обтирки), для женщин (подушки, санитарные полотенца, тампоны), для взрослых (изделия для устранения недержания) или для косметических применений (подушки).

Изобретение также относится к использованию вышеупомянутых текстильных листов в медицинских применениях, например, как защитная одежда или как операционное покрытие, или в чистящих изделиях. Кроме того, вышеупомянутые текстильные листы могут использоваться в изделиях для фильтрации, для акустического предохранения, в автомобильных применениях, как геотекстиль, как покрытие в сельском хозяйстве, как горшок для размножения растений, как нетканые материалы для листов, включающих семена и/или питательные вещества, как мешок, например, как хозяйственная сумка или как предохранения от мороза.

Следующие примеры объясняют изобретение, не ограничивая его.

Сравнительный Пример 1

Нетканый материал получали прядением из расплава двухкомпонентных волокон с конфигурацией сердцевина-оболочка и формированием спанбонда с весом базиса 15 г/м² в пилотной установке. Вес сердцевины составляет 75% и вес оболочки составляет 25%. Сердцевина была сделана из ПМК, и оболочка была сделана из полипропилена. Ни сердцевина, ни оболочка не содержали добавок.

Сравнительный Пример 2

Следует методике Сравнительного Примера 1, но производят спанбонд с весом базиса 26 г/м².

Сравнительный Пример 3

Следует методике Сравнительного Примера 1, но в сердцевине ПМК применяют 10 вес.% карбоната кальция (Omyalene 102M) в расчете на вес сердцевины.

Сравнительный Пример 4

Следует методике Сравнительного Примера 1, но производят спанбонд с весом базиса 26 г/м².

Пример 1

Нетканый материал получали прядением из расплава двухкомпонентных волокон с конфигурацией сердцевина-оболочка и формированием спанбонда с весом базиса 15 г/м² в пилотной установке. Вес сердцевины составляет 75% и вес оболочки составляет 25%. Сердцевина была сделана из ПМК, и оболочка была сделана из полипропилена. Сердцевина содержала 10 вес.%, в расчете на вес сердцевины, карбоната кальция (Omyalene 102M). Оболочка содержала 3 вес.% в расчете на вес оболочки, вспомогательного вещества, промотирующего биоразложение (Addiflex HE).

Пример 2

Следует методике Примера 1, но производят спанбонд с весом базиса 26 г/м².

В следующей таблице суммированы данные спанбонд, приготовленных в Сравнительных Примерах 1-4 и в Примерах 1-2.

Пример Материал сердцевины Сердцевина-добавка ¹⁾ (вес.%) Материал оболочки Оболочка-добавка ¹⁾ (вес.%) Базовый вес (г/м ² ) С1 ПМК Карбонат кальция (10) ПП - 15 С2 ПМК Карбонат кальция (10) ПП - 26 С3 ПМК Карбонат кальция (10) ПП - 15 С4 ПМК Карбонат кальция (10) ПП - 26 1 ПМК Карбонат кальция (10) ПП Промотор разложения (3) 15 2 ПМК Карбонат кальция (10) ПП Промотор разложения (3) 26 ¹⁾Омиален 102М (Омиа) ²⁾Аддифлекс НЕ (Адд-Х)

Испытания на разложение

Чтобы проверить разложение образцов нетканых материалов, было выполнено испытание на тепловое старение. Испытание на тепловое старение рекомендовалось Add-X (поставщик добавки Addiflex) и хорошо соотносится с тестами компостирования.

Образцы нетканых материалов разрезали для выполнения тестов на разрыв и удлинение и образцы размещали в сухой камере при 80°C. После несколько дней обработки измеряли свойства растяжения.

Результаты показывают в следующих таблицах.

Пример ПР/МН ¹⁾ перед обра-боткой (Н) ПР/МН ¹⁾
через
1 день
терми-
ческой обработки (Н) ПР/МН ¹⁾
через
2 дня терми-
ческой обработки (Н) ПР/МН ¹⁾
через
4 дня терми-
ческой обработки (Н) ПР/МН ¹⁾ через
6 дней термической обработки (Н) ПР/МН ¹⁾ через
10 дней терми-
ческой обработки (Н) С1 30 29 28 30 28 29 С2 67 67 66 66 64 66 С3 14 13 13 14 13 14 С4 31 32 32 31 30 31 1 12 12 11 11 2 1 2 31 31 32 30 10 4 ¹⁾Прочность при растяжении в машинном направлении, ПР/МН

  Пример Удлинение при пиковой нагрузке перед обработ-кой (%) Удлинение при пиковой нагрузке через 1 день термической обработки (%) Удлинение при пиковой нагрузке через 2 дня терми-ческой обработки (%) Удлинение при пиковой нагрузке через 4 дня терми-ческой обработки (%) Удлинение при пиковой нагрузке через 6 дней терми-ческой обработки (%) Удлинение при пиковой нагрузке через 10 дней термической обработки (%) С1 58 44 42 42 43 40 С2 65 51 51 49 50 49 С3 25 19 19 20 19 18 С4 40 31 30 29 28 28 1 24 20 18 18 2 1 2 38 29 30 28 4 2

Обсуждение результатов

Спанбонды (нетканое синтетическое полотно), полученные из двухкомпонентных волокон ПМК-ПП, показали прочность при растяжении, которая оставалась почти неизменной во время термообработки. Значения удлинения немедленно уменьшились в течение одного дня, но оставались фактически неизменными впоследствии.

Спанбонды, полученные из двухкомпонентных волокон ПМК-ПП и содержащие наполнитель карбонат кальция в сердцевине, показали то же самое поведение как и ненаполненные образцы. Но добавление наполнителя сильно уменьшило значения прочности при растяжении и удлинении необработанных образцов.

Спанбонды, полученные из двухкомпонентных волокон ПМК-ПП и содержащие наполнитель карбонат кальция в сердцевине и содержащие вспомогательное вещество-ускоритель разложения в оболочке, показали ту же самую прочность при растяжении и свойства удлинения как наполненные образцы до термообработки. После термообработки в течение 4 дней или больше значения прочности при растяжении и удлинении уменьшались значительно, указывая, что спанбонды ухудшаются. Наконец, некоторые из этих образцов распадались при касании.

Эти результаты демонстрируют, что возможно получать полностью биоразлагаемый двухкомпонентный нетканый материал ПМК-ПП, показывающий свойства растяжения известных нетканых материалов.

Изобретение относится к двухкомпонентным волокнам типа серцевина-оболочка с улучшенной способностью к биоразложению, к текстильным листам типа нетканых материалов, включающим эти волокна, которые могут быть использованы в изделиях персонального ухода. Двухкомпонентные волокна включают алифатический полиэфир или смесь алифатических полиэфиров, образующих первый компонент, и полиолефин или смесь полиолефинов, образующих второй компонент. Полиолефин содержит вспомогательное вещество, улучшающее его биоразложение. Текстильные листы включают эти двухкомпонентные волокна и сравнимы по механическим свойствам с текстильными листами на основе полиолефина, в то время как более эффективно разлагаются под действием микроорганизмов, чем текстильные листы на основе полиолефина. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

1. Двухкомпонентное волокно, имеющее денье между 1 и 10 dtex и включающее алифатический полиэфир или смесь алифатических полиэфиров в качестве первого компонента, и включающее полиолефин или смесь полиолефинов в качестве второго компонента, и включающее во втором компоненте эффективное количество вспомогательного вещества, которое улучшает способность к биоразложению указанного полиолефина.

2. Двухкомпонентное волокно по п.1, которое находится в конфигурации сердцевина-оболочка, в котором первый компонент образует сердцевину, и второй компонент образует оболочку.

3. Двухкомпонентное волокно по п.1, в котором первый компонент делают из полимолочной кислоты.

4. Двухкомпонентное волокно по п.1, в котором второй компонент включает полиэтилен или полипропилен.

5. Двухкомпонентное волокно по п.1, в котором вспомогательное вещество, улучшающее способность к биоразложению указанного полиолефина, включает крахмал и соль соединения переходного металла.

6. Двухкомпонентное волокно по п.1, в котором первый компонент включает карбонат щелочноземельного металла, предпочтительно карбонат кальция.

7. Текстильный лист, включающий двухкомпонентное волокно по п.1.

8. Текстильный лист по п.7, в котором указанный текстильный лист является нетканым материалом.

9. Текстильный лист по п.8, в котором нетканым материалом является спанбонд.

10. Текстильный лист по п.7, в котором помимо двухкомпонентных волокон присутствуют другие волокна, предпочтительно волокна, выбранные из группы полиолефиновые волокна, вискозные волокна, полиэфирные волокна и полиамидные волокна.

11. Применение двухкомпонентного волокна по п.1 в изделии персонального ухода.

12. Применение текстильного листа по пп.7-10 в изделии персонального ухода.

13. Применение по п.11, в котором изделием персонального ухода является подгузник, обтирание, подушка, санитарное полотенце или тампон.

14. Применение по п.12, в котором изделием персонального ухода является подгузник, обтирание, подушка, санитарное полотенце или тампон.

15. Применение двухкомпонентного волокна по п.1 для медицинского использования, в чистящих изделиях, в фильтрации, для акустической защиты, в автомобильных применениях, как геотекстиль, как тент в сельском хозяйстве, как горшок для размножения растений, как нетканый материал для листов, включающий семена и/или питательные вещества, как мешок или как покрытие для защиты от мороза.

16. Применение текстильного листа по п.7 для медицинского использования, в чистящих изделиях, в фильтрации, для акустической защиты, в автомобильных применениях, как геотекстиль, как тент в сельском хозяйстве, как горшок для размножения растений, как нетканый материал для листов, включающий семена и/или питательные вещества, как мешок или как покрытие для защиты от мороза.