吸收性非織造纖維墊及其制備方法技術

本發明專利技術的名稱是吸收性非織造纖維墊及其制備方法。本發明專利技術涉及液體捕集裝置(如吸收性非織造纖維墊)和這種裝置的制備方法。更具體地，本發明專利技術涉及由這種液體捕集裝置(如非織造纖維墊)制備的機械牢固的吸收性材料及其制備方法。在一種實施方式中，本發明專利技術的液體捕集裝置包括至少一種親水性彈性纖維成分(HEFC)和至少一種潤濕劑成分。在另一種實施方式中，本發明專利技術的液體捕集裝置包括至少一種親水性彈性纖維成分(HEFC)、至少一種吸收性成分和至少一種潤濕劑成分。在一種情形下，本發明專利技術的潤濕劑成分被包含在形成本發明專利技術的液體捕集裝置(如非織造纖維墊)的纖維和/或納米纖維之上和/或之內。

【技術實現步驟摘要】
本申請為分案申請，原申請的申請日是2007年2月2日、申請號是200780009738.2(PCT/US2007/002884)、專利技術名稱為“吸收性非織造纖維墊及其制備方法”。
本專利技術涉及液體捕集裝置(如吸收性非織造纖維墊)和這種裝置的制備方法。更具體地，本專利技術涉及由這種液體捕集裝置(如非織造纖維墊)制備的機械牢固的吸收性材料及其制備方法。在一種實施方式中，本專利技術的液體捕集裝置包括至少一種親水性彈性纖維成分(hydrophilic elastomeric fibrous compent)(HEFC)和至少一種潤濕劑成分(wetting agent component)。在另一種實施方式中，本專利技術的液體捕集裝置包括至少一種親水性彈性纖維成分(HEFC)、至少一種吸收性成分(absorbent component)和至少一種潤濕劑成分。在一種情形下，本專利技術的潤濕劑成分被包含在形成本專利技術的液體捕集裝置(如非織造纖維墊)的纖維和/或納米纖維之上和/或之內。
技術介紹
納米纖維以及包含納米纖維和/或用納米纖維制成的制品最近已經在各種消費品領域的應用中引起關注。例如，在個人護理產品如尿布、棉球和失禁護墊領域中，其中包括一種或多種纖維墊，其被設計來吸收一種或多種液體(如血液、尿等)。從纖維和/或納米纖維制備這種纖維墊在本領域是已知的。本領域已知的各種方法可被用于生產適合在非織造纖維墊中使用的納米纖維。這樣的技術包括熔體噴射法(melt-blowing)、氣體噴射納米纖維法(nanofibers-by-gas-jet)(NGJ)和電紡法(electrospinning)。在熔體噴射方法中，熔融聚合物流或其它成纖材料流一般地被擠壓成氣體射流以形成纖維。所得纖維典型地直徑在1,000納米以上，并且更典型地直徑在10,000納米以上。能成纖的液體和/或溶液的電紡——在成纖工業內也稱為靜電紡絲——在本領域是熟知的，并且已經在許多專利以及一般的文獻中被描述。電紡方法總體上涉及在液體表面上產生電場。所產生的電力產生了帶有電荷的液體射流。因此，該液體射流在合適的電勢下可被吸引到其它帶電物體上。當液體射流伸長和行進時，液體射流內的成纖材料干燥并硬化。通過冷卻液體(即，其中液體在室溫下通常為固體)；溶劑蒸發(如通過脫水)；物理誘導的硬化；或通過固化機理(即化學誘導的硬化)，可促成伸長的液體射流的硬化和干燥。所產生的帶電纖維在合適定位的、帶相反電荷的接受器(receiver)上被收集并且需要時接著被從中移去，或者直接被施加到帶相反電荷或接地的一般目標區域上。這樣的纖維可在非織造纖維墊、織物或其它結構中形成并且如期望可被結合到寬范圍的產品中。在一些應用中，尤其是那些與個人護理產品如尿布、棉球和/或失禁墊相關的應用中，高度期望設計這樣的纖維墊、織物和/或結構——其快速吸收一種或多種液體，其對于穿戴者來說是舒適的并且是低變應原性的。因此，本領域需要這樣的纖維墊、織物和/或結構——其具有提高的水吸收特性以及其它性能并且能被用在其中一種或多種液體需要被快速吸收的應用中。
技術實現思路
本專利技術涉及液體捕集裝置(如吸收性非織造纖維墊)和這種裝置的制備方法。更具體地，本專利技術涉及由這種液體捕集裝置(如非織造纖維墊)制備的機械牢固的吸收性材料及其制備方法。在一種實施方式中，本專利技術的液體捕集裝置包括至少一種親水性彈性纖維成分(HEFC)和至少一種潤濕劑成分。在另一種實施方式中，本專利技術的液體捕集裝置包括至少一種親水性彈性纖維成分(HEFC)、至少一種吸收性成分和至少一種潤濕劑成分。在一種情形下，本專利技術的潤濕劑成分被包含在形成本專利技術的液體捕集裝置(如非織造纖維墊)的纖維和/或納米纖維之上和/或之內。在一種實施方式中，本專利技術涉及液體捕集裝置，其包括：至少一種親水性彈性纖維成分、至少一種吸收性成分和至少一種潤濕劑成分，其中所述吸收性成分和所述至少一種親水性彈性纖維成分在物理上是接近的，導致流體連通，并且其中所述吸收性成分比所述至少一種親水性彈性纖維成分具有更強的吸收能力。在另一種實施方式中，本專利技術涉及制備液體捕集裝置的方法，其包括下列步驟：(a)從包括下列成分的溶液生產至少一種纖維：至少一種產生親水性產生彈性的成分(hydrophilogenic elastomerogenic compent)，其中所述至少一種產生親水性產生彈性的成分產生至少一種親水性彈性纖維成分；至少一種吸收性成分；和至少一種潤濕劑成分；(b)收集所述的至少一種纖維；(c)用所述至少一種纖維形成液體捕集裝置，其中所述至少一種纖維包括物理上與所得的至少一種親水性彈性纖維成分接近的至少一種吸收性成分，因此導致在所述至少一種吸收性成分和所述至少一種親水性彈性纖維成分之間的流體連通。在還有另一種實施方式中，本專利技術涉及制備液體捕集裝置的方法，其包括下列步驟：(i)從包括下列成分的溶液生產至少一種纖維：至少一種產生親水性產生彈性的成分，其中所述至少一種產生親水性產生彈性的成分產生至少一種親水性彈性纖維成分；至少一種吸收性成分；和至少一種潤濕劑成分；(ii)收集所述的至少一種纖維；(iii)用所述至少一種纖維形成在所述液體捕集裝置中的至少一層纖維層，其中所述至少一種纖維包括物理上與所得的至少一種親水性彈性纖維成分接近的至少一種吸收性成分，因此導致在所述至少一種吸收性成分和所述至少一種親水性彈性纖維成分之間的流體連通。在仍又另一種實施方式中，本專利技術涉及液體捕集裝置，其包括：至少一種親水性彈性纖維成分和至少一種潤濕劑成分，其中所述至少一種親水性彈性纖維成分和所述至少一種潤濕劑成分在物理上是接近的，導致流體連通。在仍又另一種實施方式中，本專利技術涉及制備液體捕集裝置的方法，其包括下列步驟：(a)從包括下列成分的溶液生產至少一種纖維：至少一種產生親水性產生彈性的成分，其中所述至少一種產生親水性產生彈性的成分產生至少一種親水性彈性纖維成分；和至少一種潤濕劑成分；(b)收集所述的至少一種纖維；(c)用所述至少一種纖維形成液體捕集裝置，其中所述至少一種纖維包括物理上與至少一種潤濕劑成分接近的至少一種親水性彈性纖維成分，因此導致在至少一種親水性彈性纖維成分和至少一種潤濕劑成分之間的流體連通。附圖說明圖1是根據本專利技術的一種實施方式的生產纖維和/或納米纖維的裝置的示意圖；圖2是根據本專利技術的另一種實施方式的可用于生產纖維和/或納米纖維的裝置的一種實施方式的示意圖，其中所述裝置包括唇緣清潔組件(lip cleaner assembly)；圖3是根據本專利技術的還有另一種實施方式的可用于生產纖維和/或納米纖維的裝置的一種實施方式的示意圖，其中所述裝置包括外部氣體護罩組件(outer gas shroud assembly)；圖4是根據本專利技術的仍又另一種實施方式的可用于生產纖維和/或納米纖維的裝置的一種實施方式的示意圖，其中所述裝置包括外部氣體護罩，并且所述護罩用分隔物進行了改進；圖5是沿圖3中所示的實施方式的線5-5截取的橫截面圖；圖6是根據本專利技術的仍又另一種實施方式的可用于生產纖維和/或納米纖維的裝置的一種實施方式的示意圖，其中所述裝置被設計用于分批法；圖7是根據本專利技術的仍又另一種實施方式的可用于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
液體捕集裝置，其包括：至少一種纖維，其中所述至少一種纖維由以下成分組成：至少一種親水性彈性纖維成分；至少一種吸收性成分；和至少一種潤濕劑成分，其中所述吸收性成分和所述至少一種親水性彈性纖維成分在物理上是接近的，導致流體連通，其中所述吸收性成分比所述至少一種親水性彈性纖維成分具有更強的吸收能力，其中所述潤濕劑成分被包含在形成所述液體捕集裝置的纖維之上和/或之內，并且其中所述至少一種纖維包括物理上與至少一種潤濕劑成分接近的至少一種親水性彈性纖維成分，因此導致在至少一種親水性彈性纖維成分和至少一種潤濕劑成分之間的流體連通。

【技術特征摘要】
2006.02.03 US 60/765,3091.液體捕集裝置，其包括：至少一種纖維，其中所述至少一種纖維由以下成分組成：至少一種親水性彈性纖維成分；至少一種吸收性成分；和至少一種潤濕劑成分，其中所述吸收性成分和所述至少一種親水性彈性纖維成分在物理上是接近的，導致流體連通，其中所述吸收性成分比所述至少一種親水性彈性纖維成分具有更強的吸收能力，其中所述潤濕劑成分被包含在形成所述液體捕集裝置的纖維之上和/或之內，并且其中所述至少一種纖維包括物理上與至少一種潤濕劑成分接近的至少一種親水性彈性纖維成分，因此導致在至少一種親水性彈性纖維成分和至少一種潤濕劑成分之間的流體連通。2.根據權利要求1所述的液體捕集裝置，其中所述至少一種吸收性成分以下列方式中的一種或多種被分布：被涂布在所述至少一種親水性彈性纖維成分的表面上，被嵌入在所述至少一種親水性彈性纖維成分中，和被所述至少一種親水性彈性纖維成分機械纏繞。3.根據權利要求1所述的液體捕集裝置，其中所述至少一種吸收性成分選自一種或多種的聚酯、聚醚、聚酯-聚醚、帶有側羧酸或側羥基的聚合物、聚硅氧烷、聚丙烯酰胺、高嶺土、蛇紋石、綠土、海綠石、綠泥石、蛭石、鋁鎂土、海泡石、水鋁英石和伊毛縞石、聚丙烯酸鈉和2-丙烯酰胺/2-丙烯酸共聚物、或其兩種或多種的混合物。4.根據權利要求1所述的液體捕集裝置，其中所述至少一種親水性彈性纖維成分選自至少一種電紡的親水性彈性纖維成分、至少一種氣體噴射納米纖維法的親水性彈性纖維成分、或其組合。5.根據權利要求4所述的液體捕集裝置，其中所述至少一種親水性彈性纖維成分選自一種或多種的玉米蛋白、聚酯彈性體、聚二甲基硅氧烷、親水性醚/酯共聚物彈性體、硅氧烷/聚乙二醇共聚物彈性體、熱塑性硅氧烷彈性體、聚丙烯酸酯、熱塑性聚氨酯、醚/氨基甲酸乙酯共聚物、聚氨酯、醚/氨基甲酸乙酯共聚物、或其兩種或多種的組合。6.根據權利要求1所述的液體捕集裝置，其中所述至少一種潤濕劑選自聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、甘油、離子型硅表面活性劑、季化聚二甲基硅氧烷、二季化聚二甲基硅氧烷或其兩種或多種的組合。7.制備液體捕集裝置的方法，其包括下列步驟：(a)從包括下列成分的溶液生產至少一種纖維：至少一種產生親水性產生彈性的成分，其中所述至少一種產生親水性產生彈性的成分產生...

【專利技術屬性】
技術研發人員：D·J·史密斯，H·瑞恩，
申請(專利權)人：阿克倫大學，SNS納米光纖技術公司，
類型：發明
國別省市：美國;US