CN103476988A - 具有带状纤维的非织造制品 - Google Patents

Abstract

提供带状纤维、由其制成的非织造制品和它们的制造方法。该带状纤维由具有条纹构造的多组分纤维生成并具有小于25毫米的长度、小于5微米的最小横向尺寸和至少2:1的横向宽高比。该带状纤维由水不可分散性合成聚合物形成。含有该带状纤维的非织造制品可用于多种多样的产品。

Description

具有带状纤维的非织造制品

相关申请

本申请要求2010年10月21日提交的美国临时申请序号61/405,306的优先权，其公开内容经此引用并入本文。

背景。

发明领域

本发明涉及带状纤维（ribbon fibers）和由其制成的非织造制品。

相关技术描述

在整个业内已容易识别可加工形成微纤维和微纤维缠结产品的聚合材料。可以使用多种技术选择和加工这样的聚合材料以制造非织造制品。

但是，仍然需要可通过以不同方式将微纤维材料与其它微纤维材料合并或通过将微纤维材料与其它非微纤维材料合并而制成的新颖和创造性的产品构造以及制备这样的产品构造的方法。

概述

在本发明的一个实施方案中，提供包含粘合剂和多根带状纤维的非织造制品。该带状纤维可具有小于25毫米的长度、小于5微米的最小横向尺寸、至少2:1的横向宽高比（transverse aspect ratio）并由合成聚合物形成。此外，少于50重量%的所述带状纤维直接接合到具有与该带状纤维相同组成的基础构件（base member）上。

在本发明的另一实施方案中，提供包含粘合剂和多根带状纤维的非织造制品。该带状纤维可具有小于25毫米的长度、小于5微米的最小横向尺寸、至少2:1的横向宽高比并由合成聚合物形成。另外，至少50重量%的带状纤维的主横轴以与该非织造制品的最近表面呈小于30度的角度取向。

在本发明的另一实施方案中，提供包含水和多根带状纤维的湿浆板（wet lap）组合物。水占该湿浆板组合物的50至90重量%，而带状纤维占该湿浆板组合物的10至50重量%。水和带状纤维一起占该湿浆板组合物的至少95重量%。此外，该带状纤维具有小于25毫米的长度、小于5微米的最小横向尺寸、至少2:1的横向宽高比并由水不可分散性合成聚合物形成。

在本发明的另一实施方案中，提供制造非织造制品的方法。该方法包括（a）提供多根具有条纹构造和小于15 dpf的初纺旦数（as-spun denier）的多组分纤维的第一步骤，其中各多组分纤维包含被多个可除去的部分（segments）彼此基本隔离的多个带状纤维部分。所述带状纤维部分由水不可分散性材料形成，而可除去的部分由水可分散性材料形成。该带状纤维部分具有小于5微米的最小横向尺寸和至少2:1的横向宽高比。第二步骤（b）涉及将多根多组分纤维切割成小于25毫米的长度，由此提供多根短切多组分纤维（short-cut multicomponent fibers）。在步骤（c）中，使短切多组分纤维与洗水接触以使基本所有可除去的部分分散在洗水中并使各带状纤维部分彼此分离，由此形成包含分离的带状纤维部分的洗浆和洗水与水可分散性材料的水分散体。步骤（d）涉及从该洗浆中除去一部分水分散体，由此提供湿浆板组合物，其中带状纤维部分占湿浆板组合物的10至50重量%，且该水分散体占湿浆板组合物的50至90重量%。最后，步骤（e）涉及在湿法成网工艺中使用该湿浆板组合物制造非织造制品。

附图简述

在本文中参照下列附图描述本发明的实施方案，其中：

图1a、1b和1c是三种不同构造的纤维的横截面图，特别显示了如何测定与纤维的尺寸和形状有关的各种量度；

图2是含有带状纤维的非织造制品的横截面图，特别显示了其中所含的带状纤维的取向。

详述

本发明提供用包含水不可分散性合成聚合物的短切带状纤维制成的非织造制品。含有带状纤维的非织造制品表现出可用在大量最终产品中的提高的拉伸强度、挠性和耐久性。此外，本发明还涉及制造由带状纤维制成的非织造制品的方法。本发明还提供了可用在湿法成网工艺中的含带状纤维的湿浆板组合物。

“非织造制品”在本文中被定义为是未经机织或针织操作而直接由纤维制成的网幅。术语“带状纤维”描述了在横截面中具有略微扁平形状的纤维。在本发明的某些实施方案中，该带状纤维可具有至少0.1、0.5或0.75微米和/或不大于10、5或2微米的最小横向尺寸（厚度），且该带状纤维可具有至少2:1、6:1或10:1和/或不大于100:1、50:1或20:1的横向宽高比（宽度:厚度）。

本文所用的“最小横向尺寸”是指通过外卡钳法（external caliper method）垂直于纤维伸长轴测得的纤维的最小尺寸。本文所用的“最大横向尺寸”是通过外卡钳法垂直于纤维伸长轴测得的纤维的最大尺寸。图1a、1b和1c描绘了在各种纤维横截面中如何测量这些尺寸。在图1a、1b和1c中，“TDmin”是最小横向尺寸，“TDmax”是最大横向尺寸。

本文所用的“横向宽高比”是指纤维的最大横向尺寸（宽度）与纤维的最小横向尺寸（厚度）的比例。本文所用的“外卡钳法”是指测量纤维外尺寸（outer dimension）的方法，其中测得的尺寸是两条共面平行线——纤维位于它们之间并且其中各平行线在纤维的大致相对侧上接触纤维外表面——相隔的距离。

本文中使用和制造的带状纤维由水不可分散性合成聚合物形成。如下面更详细描述，本发明的带状纤维可以由具有含至少4、8或12个条纹和/或少于50、35或20个条纹的条纹构造和至少1、3或5和/或不大于10、20或30的平均旦数（dpf）/长丝的多组分纤维形成。除上述最小横向尺寸和横向宽高比外，本发明的带状纤维可具有至少0.1、0.25、0.5或1.0毫米和/或不大于25、10、6.5或2.0毫米的长度。本文中提供的所有纤维尺寸（例如长度、最小横向尺寸、最大横向尺寸和横向宽高比）是属于规定组的纤维的平均尺寸。

尽管本领域中已知可通过基础构件（例如片材或根纤维（root fiber））的原纤化制造横向宽高比为1.5:1或更大的纤维，根据本发明的一个实施方案提供的带状纤维并非通过将片材或根纤维原纤化以制造具有附着于其上的微纤维的“覆短绒的（fuzzy）”片材或根纤维来制造的。在本发明的一个实施方案中，该非织造制品中所用的带状纤维的少于50、20或5重量%接合到具有与所述带状纤维相同组成的基础构件上。

当本发明的非织造制品包含短切带状纤维时，该非织造制品中至少50、75或90重量%的带状微纤维的主横轴以与该非织造制品的最近表面呈小于30、20、15或10度的角度取向。本文所用的“主横轴”是指垂直于纤维伸长方向并贯穿该纤维外表面上最中心的两点（在这两点之间通过上述外卡钳法测量纤维的最大横向尺寸）的轴。可以通过提高湿法成网工艺中的纤维稀释和/或通过在成形后机械压制该非织造制品来促进非织造制品中带状纤维的这种取向。图2显示了如何测定带状纤维相对于该主横轴的取向角度。

该带状纤维可加工成制造表现出拉伸强度、吸收性、挠性和织物完整性的非织造制品。由这种方法制成的带状纤维特别可用于制造多种多样的非织造制品，包括过滤介质（例如HEPA过滤器、ULPA过滤器、凝聚过滤器、液体过滤器、脱盐过滤器、汽车过滤器、咖啡过滤器、茶包和真空尘袋）、电池隔板、个人卫生制品、卫生巾、棉条、尿布、一次性擦巾（例如汽车抹布、婴儿湿巾、手和身体擦巾、地板清洁擦巾、擦面巾、儿童湿巾、除尘和抛光擦巾和洗甲巾）、软包装（例如信封、食品包装、多层袋和最终灭菌医疗包装）、土工织物（例如防草布、灌溉屏障、侵蚀屏障和种子支持介质）、建筑和工程材料（例如房屋围护材料、防潮膜、石膏板、壁纸、沥青、纸、屋顶衬垫材料和装饰材料）、手术和医疗材料（例如手术单和手术衣、骨支撑介质和组织支撑介质）、防伪纸（例如钞票纸、博彩和彩票用纸、银行券和支票）、卡纸板、再生卡纸板、合成革和绒面革、汽车顶蓬、个人防护服、声学介质、混凝土配筋、压缩模塑复合材料的挠性预成型坯、电气材料（例如变压器用纸板、缆包和填料、槽绝缘、电容器纸和灯罩）、催化支承膜（catalytic support membranes）、隔热材料、标签、食品包装材料（例如无菌、液体包装板、烟草、防粘纸、袋和包、耐油、可烘烤板、纸杯、食品包装和单面涂布）以及印刷和出版纸（例如防水和抗撕裂纸、普通版图书、横幅、地图和图纸、不透明和无碳）。在一个实施方案中，该非织造制品选自电池隔板、高效率过滤器和高强度纸。

在美国专利No. 6,989,193、美国专利申请公开No. 2005/0282008、美国专利申请公开No. 2006/0194047、美国专利No. 7,687,143、美国专利申请No. 2008/0311815和美国专利申请公开No. 2008/0160859中公开了另外的非织造制品和制造这样的非织造制品的方法，它们的公开内容经此引用并入本文。

由该水不可分散性微纤维制成的过滤介质可用于过滤空气或液体。液体过滤介质包括，但不限于，水、体液、溶剂和烃。上述非织造制品可通过选自干法成网法和湿法成网法的方法制造。

在本发明的一个实施方案中，提供制造包含带状纤维的非织造制品的方法。该方法包括下列步骤：

(a) 将至少一种水可分散性磺基聚酯和一种或多种不与所述磺基聚酯混溶的水不可分散性合成聚合物纺成具有条纹构造的多组分纤维，其中所述多组分纤维具有多个包含该水不可分散性合成聚合物的部分，由此这些部分被介于所述部分之间的磺基聚酯彼此基本隔离；其中所述多组分纤维具有小于大约15旦尼尔/长丝的初纺旦数；其中所述水可分散性磺基聚酯表现出在240℃下在1 rad/sec的应变速率下测得的小于大约12,000泊的熔体粘度；且其中所述磺基聚酯包含占二酸或二醇残基总摩尔数的小于大约25摩尔%的至少一种磺基单体的残基；

(b) 将步骤a)的多组分纤维切割至小于25、10或2毫米但大于0.25、0.5或1.0毫米的长度以制造多组分短纤维（cut multicomponent fibers）；

(c) 使所述多组分短纤维与水接触以除去磺基聚酯，由此形成包含水不可分散性合成聚合物的带状纤维湿浆板；

(d) 对所述带状纤维湿浆板施以湿法成网工艺以制造非织造制品；和

(e) 任选地，将粘合剂分散体施加于所述非织造制品并干燥所述非织造制品和其上的粘合剂分散体。

在本发明的另一实施方案中，在步骤b中，将步骤a)的多组分纤维切割至小于10、5或2毫米但大于0.1、0.25或0.5毫米的长度。

在本发明的一个实施方案中，该非织造制品的至少10、20、30、40或50重量%和/或不大于90、85、80或75重量%由该带状纤维构成。在另一实施方案中，当该非织造制品含有至少10、20、30、40或50重量%和/或不大于90、85、80或75重量%带状纤维时，该非织造制品可选自电池隔板、高效率过滤器和高强度纸。

在本发明的一个实施方案中，该非织造制品的至少0.1、0.5、1或2重量%和/或不大于20、15或10重量%由带状纤维构成。在此实施方案中，当该非织造制品含有至少0.1、0.5、1或2重量%和/或不大于20、15或10重量%带状纤维时，该非织造制品可选自纸板和卡纸板（cardboard）。

可以通过本领域已知的任何方法将粘合剂分散体施加于该非织造制品。在一个实施方案中，通过将粘合剂分散体喷涂或滚压到该非织造制品上，将该粘合剂分散体以水分散体形式施加于该非织造制品。在施加该粘合剂分散体后，可以对该非织造制品和该粘合剂分散体施以干燥步骤以使粘合剂凝固。

该粘合剂分散体可包含合成树脂粘合剂和/或酚醛树脂粘合剂。该合成树脂粘合剂选自丙烯酸共聚物、苯乙烯类共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯基共聚物、聚氨酯、磺基聚酯及其组合。在一个实施方案中，该粘合剂可包含具有不同的磺基单体含量的不同磺基聚酯的共混物。例如，至少一种磺基聚酯包含至少15摩尔% 磺基单体和至少45摩尔% CHDM和/或至少一种磺基聚酯包含小于10摩尔%磺基单体和至少70摩尔% CHDM。磺基聚酯中存在的磺基单体的量极大影响其透水性。在另一实施方案中，该粘合剂可以含有包含至少一种亲水磺基聚酯和至少一种疏水磺基聚酯的磺基聚酯共混物。可用作粘合剂的亲水磺基聚酯的一个实例是EASTMAN的Eastek 1100?。同样地，可用作粘合剂的疏水磺基聚酯的一个实例包括EASTMAN的Eastek 1200?。因此可以将这两种磺基聚酯共混以优化该粘合剂的透水性。根据该非织造制品的所需最终用途，该粘合剂可以亲水或疏水。

粘合剂的使用可提高该非织造制品的多种性质，尤其是当该粘合剂组合物中包括磺基聚酯时。例如，当使用磺基聚酯粘合剂时，该非织造制品可以表现出大于1.5、2.0、3.0或3.5千克/15毫米的干拉伸强度和/或大于1.0、1.5、2.0或2.5千克/15毫米的湿拉伸强度。类似地，当使用磺基聚酯粘合剂时，该非织造制品可以表现出大于420、460或500克的撕裂力和/或大于50、60或70psig的爆破强度（burst strength）。此外，根据所用粘合剂的性质（例如疏水或亲水），该非织造制品可以表现出小于20、15或10秒和/或大于5、50、100、120或140秒的Hercules Size。通常，该粘合剂分散体可构成该非织造制品的至少1、2、3、4、5或7重量%和/或该非织造制品的不超过40、30、20、15或12重量%。

不溶解或干燥的磺基聚酯已知与多种多样的基底，包括但不限于短纤桨、棉、丙烯酸类树脂、人造丝、莱赛尔（lyocell）、PLA（聚交酯）、醋酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二醇酯（poly(cyclohexylene) terephthalate）、共聚酯、聚酰胺（例如尼龙）、不锈钢、铝、处理过的聚烯烃、PAN（聚丙烯腈）和聚碳酸酯形成强粘结结合(adhesive bonds)。因此，磺基聚酯充当非织造制品的优异粘合剂。因此，当使用磺基聚酯粘合剂时，我们的新型非织造制品可以具有多种功能。

该非织造制品可进一步包含涂层。在对非织造制品和粘合剂分散体施以干燥后，可以在该非织造制品施加涂层。该涂层可包含装饰性涂层、印刷墨水、阻隔涂层、粘合涂层和热封涂层。在另一实例中，该涂层可包含液体阻隔层和/或微生物阻隔层。

在制造非织造制品、添加任选粘合剂后和/或在添加任选涂层后，该非织造制品可经受热定形步骤，包括将该非织造制品加热到至少100℃的温度，更优选加热到至少大约120℃的温度。该热定形步骤松弛纤维内部应力并有助于制造尺寸稳定的织物产品。优选当热定形材料再加热至其在热定形步骤过程中加热达到的温度时，其表现出小于其原始表面积的大约10、5或1%的表面积收缩。但是，如果对该非织造制品施以热定形，则该非织造制品可能无法在使用后再制浆和/或通过将非织造制品再制浆而回收。

本文所用的术语“可再制浆”是指未经受热定形并能够根据TAPPI标准在5,000、10,000或15,000转后在1.2%稠度下在3,000rpm下分解（disintegrating）的任何非织造制品。

在本发明的另一方面中，该非织造制品可进一步包含至少一种或多种附加纤维。该附加纤维可以具有与该带状纤维不同的组成和/或构造（例如长度、最小横向尺寸、最大横向尺寸、横截面形状或其组合），并可以根据要制造的非织造制品的类型而是本领域已知的任何类型的纤维。在本发明的一个实施方案中，该附加纤维可选自纤维素纤维浆、无机纤维（例如玻璃、碳、硼、陶瓷及其组合）、聚酯纤维、尼龙纤维、聚烯烃纤维、人造丝纤维、莱赛尔纤维、纤维素酯纤维、消费后再生纤维及其组合。该非织造制品可包含该非织造制品的至少10、15、20、25、30、40或60重量%和/或该非织造制品的不超过99、98、95、90、85、80、70、60或50重量%的量的附加纤维。在一个实施方案中，该附加纤维是占该非织造制品的至少10、25或40重量%和/或不超过80、70、60或50重量%的纤维素纤维。该纤维素纤维可包含硬木浆纤维、软木浆纤维和/或再生纤维素纤维。在另一实施方案中，至少一种附加纤维是具有小于30、25、10、8、6、4、2或1微米的最小横向尺寸的玻璃纤维。

在一个实施方案中，该非织造制品可包含至少10、15或20重量%和/或不大于80、60或50重量%的量的附加纤维和至少20、40或50重量%和/或不大于90、85或80重量%的量的带状纤维。在此实施方案中，该非织造制品可以是电池隔板、高效率过滤器或高强度纸。

在一个实施方案中，该非织造制品可包含至少20、40或60重量%和/或不大于95、90或85重量%的量的附加纤维和至少0.1、0.5、1或2重量%和/或不大于20、15或10重量%的量的带状纤维。在此实施方案中，该非织造制品可以是纸板或卡纸板。

在一个实施方案中，带状纤维、至少一种或多种附加纤维和粘合剂的组合占该非织造制品的至少75、85、95或98重量%。

该非织造制品可进一步包含一种或多种添加剂。该添加剂可以在对湿浆板施以湿法成网或干法成网工艺之前添加到水不可分散性微纤维的湿浆板中。添加剂包括但不限于淀粉、填料、光和热稳定剂、抗静电剂、挤出助剂、染料、防伪标记、滑爽剂、增韧剂、增粘剂、氧化稳定剂、UV吸收剂、着色剂、颜料、遮光剂（消光剂）、荧光增白剂、填料、成核剂、增塑剂、粘度改进剂、表面改性剂、抗微生物剂、防沫剂、润滑剂、热稳定剂、乳化剂、消毒剂、冷流抑制剂、支化剂、油、蜡和催化剂。该非织造制品可包含至少0.05、0.1或0.5重量%和/或不大于10、5或2重量%的一种或多种添加剂。

通常，由衍生自多组分纤维的带状纤维制造非织造制品的制造方法可分成下列几类：干法成网、湿法成网、这些方法彼此或与其它非织造法的组合。

通常，用设计成在干状态下处理纤维的短纤维加工机械制造干法成网非织造制品。这些包括机械法，如梳理、空气动力和其它气流成网途径。在这类中还包括用丝束形式的长丝、包含（composed of）短纤维的织物以及缝编长丝或纱线（即缝编非织造物）制成的非织造制品。梳理是解开、清洁并混合纤维以制造用于进一步加工成非织造制品的网幅的方法。该方法主要排列（aligns）纤维，这些纤维通过机械缠结和纤维-纤维摩擦力以网幅形式固定在一起。梳理机（例如罗拉式梳理机）通常配置一个或多个锡林、辊或固定顶部、一个或多个道夫，或这些主要部件的各种组合。梳理动作是在一系列交互工作的梳理辊上的梳理点之间梳理（combing）或加工水不可分散性微纤维。梳理机的类型包括罗拉式梳理机、纺毛梳理机、梳棉机和无规梳理机（random cards）。开毛机（Garnetts）也可用于排列这些纤维。

干法成网法中的带状纤维也可以通过气流成网来排列。通过气流将这些纤维引导到收集器上，所述收集器可以是平带式输送机或转鼓。

湿法成网法涉及使用造纸技术以制造非织造制品。这些非织造制品用与纸浆纤维化（例如锤磨机）和纸张成型（例如将纸浆泵送到设计为处理流体中的短纤维的连续筛网上）相关的机械制造。

在湿法成网法的一个实施方案中，将带状纤维悬浮在水中，送至成型单元，在此通过成型筛网沥除水，并使纤维沉积在网线（screen wire）上。

在湿法成网法的另一实施方案中，带状纤维在筛或丝网上脱水，所述筛或丝网在脱水模块（例如吸水箱、箔和curatures）上的水力圆网成形器（hydraulic former）入口处以高至1,500米/分钟的高速旋转。将该片材脱水至大约20至30%的固含量。随后将该片材挤压并干燥。

在湿法成网法的另一实施方案中，提供方法，包括：

（a）任选地，用水冲洗水包含不分散性合成聚合物的带状纤维；

（b）向该带状纤维中加入水以制造带状纤维浆料；

（c）任选向该带状纤维浆料中加入其它纤维和/或添加剂；和

（d）将该带状纤维浆料传送到湿法成网非织造区以制造非织造制品。

在步骤（a）中，冲洗次数取决于该带状纤维的所选特定用途。在步骤（b）中，将足够的水添加到该带状纤维中以便将其送往湿法成网非织造区。

步骤（d）中的湿法成网非织造区包括可以制造湿法成网非织造制品的本领域已知的任何设备。在本发明的一个实施方案中，该湿法成网非织造区包括至少一种筛网、丝网或筛子以从带状纤维浆料中除去水。

在本发明的另一实施方案中，该水不可分散性微纤维浆料在传送到湿法成网非织造区之前混合。

该非织造制品可通过下列手段结合在一起：1) 在网幅或垫中的机械纤维粘合和联锁（interlocking）；2）纤维的各种熔结技术，包括使用粘合纤维和/或利用某些聚合物和聚合物共混物的热塑性性质；3）使用粘合树脂，如淀粉、酪蛋白、纤维素衍生物或合成树脂，如丙烯酸类共聚物胶乳、苯乙烯类共聚物、乙烯基共聚物、聚氨酯或磺基聚酯；4）使用粉末粘合粘结剂；或5）它们的组合。纤维通常以随机方式沉积，尽管也可能在一个方向上取向，接着使用上述方法之一固结。在一个实施方案中，该微纤维可基本均匀分布在整个非织造制品中。

该非织造制品还可包含一个或多个水可分散纤维、多组分纤维或微细旦（microdenier）纤维的层。

该非织造制品还可包括各种粉末和微粒以改进非织造制品的吸收性及其充当其它添加剂的输递载体的能力。粉末和微粒的实例包括但不限于滑石、淀粉、各种吸水性、水可分散性或水溶胀性聚合物（例如高吸收性聚合物、磺基聚酯和聚(乙烯醇)）、二氧化硅、活性炭、颜料和微囊。如前所述，也可以存在添加剂，但并非必须，视具体用途所需。

该非织造制品可进一步包含含有至少一种第二水可分散性聚合物的水可分散性膜。第二水可分散性聚合物可以与本发明的纤维和非织造制品中所用的上述水可分散性聚合物相同或不同。在一个实施方案中，例如，该第二水可分散性聚合物可以是附加的磺基聚酯，其又可包含：

（a）占总酸残基的至少50、60、70、75、85或90摩尔%和不超过95摩尔%的一种或多种间苯二甲酸或对苯二甲酸的残基；

（b）占总酸残基的至少4至大约30摩尔%的钠代磺基间苯二甲酸的残基；

（c）一种或多种二醇残基，其中总二醇残基的至少15、25、50、70或75摩尔%和不超过95摩尔%是具有H-(OCH₂-CH₂)_n-OH结构的聚(乙二醇)，其中n是2至大约500的整数；

（d）占总重复单元的0至大约20摩尔%的具有三个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或其组合。

该附加磺基聚酯可以与一种或多种如上所述的补充聚合物共混以改变所得非织造制品的性质。根据用途，该补充聚合物可以是或不是水可分散性的。该补充聚合物可以与附加的磺基聚酯混溶或不混溶。

附加的磺基聚酯还可以包括乙二醇和/或1,4-环己烷二甲醇（CHDM）的残基。附加的磺基聚酯可进一步包含至少10、20、30或40摩尔%和/或不超过75、65或60摩尔%的CHDM。附加的磺基聚酯可以以至少10、20、25或40摩尔%和不超过75、65或60摩尔%的乙二醇残基的量进一步包含乙二醇残基。在一个实施方案中，附加的磺基聚酯包含大约75至大约96摩尔%的间苯二甲酸残基和大约25至大约95摩尔%的二乙二醇残基。

根据本发明，该非织造制品的磺基聚酯膜组分可作为单层或多层膜制成。可通过常规流延技术制造单层膜。可通过常规层压法等制造多层膜。该膜可具有任何方便的厚度，但总厚度通常为大约2至大约50毫米。

相对于苛性碱（caustic）分解性聚合物（包括磺基聚酯），本发明的水可分散性磺基聚酯固有的主要优点是能轻易地通过添加离子部分（即盐）经絮凝和沉淀从水分散体中除去或回收该聚合物。也可使用其它方法，如pH调节、添加非溶剂、冷冻等等。回收的水可分散性磺基聚酯可用于包括但不限于下列用途：包含本发明的水不可分散性微纤维的湿法成网非织造织物用的前述磺基聚酯粘合剂。

本发明提供生成微纤维的多组分纤维，其包括至少两种组分——水可分散性组分和水不可分散性组分。如下文中更详细论述的那样，该水可分散性组分可包含磺基聚酯纤维，该水不可分散性组分可包含水不可分散性合成聚合物。

本文中所用的术语“多组分纤维”意在表示如下制成的纤维：通过在分开的挤出机中熔融至少两种或更多种成纤聚合物、将所得多聚合物流导入具有多个分配流径的一个喷丝板并将流径纺在一起形成一根纤维。多组分纤维有时也被称为组合（conjugate）纤维或双组分纤维。聚合物排列在该多组分纤维横截面的不同部分或构造中并沿多组分纤维的长度连续延伸。此类多组分纤维的构造可包括例如皮芯型、并列型、桔瓣型、条纹型或海岛型。例如，可通过将该磺基聚酯和一种或多种水不可分散性合成聚合物分别经具有成形或设计的横向几何形状，例如条纹构造的喷丝板挤出来制备多组分纤维。

术语“部分”和/或“区域”当用于描述多组分纤维的成形横截面时是指横截面内的包含该水不可分散性合成聚合物的区域。这些区域或部分被介于这些部分或区域之间的水可分散性磺基聚酯彼此基本隔离。本文中所用的术语“基本隔离”意在表示这些部分或区域彼此分开以便在除去磺基聚酯时这些部分或区域能够形成独立的纤维。部分或区域可具有类似形状或尺寸，或者形状和/或尺寸不等。此外，这些部分或区域可以沿该多组分纤维的长度“基本连续”。术语“基本连续”是指这些部分或区域沿该多组分纤维的至少10厘米长度连续。该多组分纤维的这些部分或区域在除去水可分散性磺基聚酯时产生带状纤维。

关于水可分散性组分和磺基聚酯所用的术语“水可分散性”意在与术语“水消散性”、“水崩解性”、“水溶解性”、“水驱散性”、“水溶性”、“水去除性”、“水溶的”和“水分散的”同义，并意在表示磺基聚酯组分可通过水的作用从该多组分纤维中充分除去以及分散和/或溶解以便能够释放和分离其中所含的水不可分散性纤维。术语“分散的”、“可分散的”、“消散”或“可消散的”是指当在大约60℃的温度下和在最多5天的时间内使用足量去离子水（例如按重量计100:1的水:纤维）形成该磺基聚酯纤维的稀薄悬浮液或浆料时，该磺基聚酯组分从多组分纤维中溶解、崩解或分离，由此留下来自水不可分散性部分的多根带状纤维。

在本发明的上下文中，所有这些术语是指水或水与水混溶性的助溶剂的混合物对本文所述的磺基聚酯的活性。这样的水混溶性助溶剂的实例包括醇类、酮类、乙二醇醚类、酯类等等。该术语意在包括该磺基聚酯溶解形成真溶液的状况以及该磺基聚酯分散在水介质中的那些状况。通常，由于磺基聚酯组合物的统计性质，在将单一磺基聚酯置于水介质中时可能具有可溶部分和分散部分。

本文所用的术语“聚酯”包括“均聚酯”和“共聚酯”，并指通过双官能羧酸与双官能羟基化合物的缩聚制成的合成聚合物。通常，该双官能羧酸是二羧酸，该双官能羟基化合物是二元醇，例如甘醇和二醇。或者，该双官能羧酸可以是羟基羧酸，例如对羟基苯甲酸，该双官能羟基化合物可以是带有两个羟基取代基的芳族核，例如对苯二酚。本文所用的术语“磺基聚酯”是指任何包含磺基单体的聚酯。本文所用的术语“残基”是指通过涉及相应单体的缩聚反应并入聚合物中的任何有机结构。因此，该二羧酸残基可以衍生自二羧酸单体或其相关的酰基卤、酯、盐、酸酐或其混合物。因此，术语二羧酸意在包括二羧酸和可用于与二醇缩聚制造高分子量聚酯的任何二羧酸衍生物，包括其相关的酰基卤、酯、半酯、盐、半盐、酸酐、混合酸酐或其混合物。

该水可分散性磺基聚酯通常包含二羧酸单体残基、磺基单体残基、二醇单体残基和重复单元。该磺基单体可以是二羧酸、二醇或羟基羧酸。本文所用的术语“单体残基”是指二羧酸、二醇或羟基羧酸的残基。本文所用的“重复单元”是指具有2个经羰氧基键合的单体残基的有机结构。本发明的磺基聚酯含有基本等摩尔比例的酸残基（100摩尔%）和二醇残基（100摩尔%），它们以基本等比例反应，使得重复单元的总摩尔数等于100摩尔%。本公开中提供的摩尔百分比因此可以基于酸残基的总摩尔数、二醇残基的总摩尔数或重复单元的总摩尔数。例如，含有占总重复单元的30摩尔%的磺基单体（其可以是二羧酸、二醇或羟基羧酸）的磺基聚酯是指该磺基聚酯在总计100摩尔%重复单元中含有30摩尔%的磺基单体。因此，在每100摩尔重复单元中存在30摩尔磺基单体残基。类似地，含有占总酸残基的30摩尔%的磺化二羧酸的磺基聚酯是指该磺基聚酯在总计100摩尔%酸残基中含有30摩尔%磺化二羧酸。因此，在后一种情况下，在每100摩尔酸残基中存在30摩尔磺化二羧酸残基。

此外，我们的发明还提供了制造所述多组分纤维和由其形成的带状纤维的方法，所述方法包括（a）制造所述多组分纤维，和（b）由所述多组分纤维生成带状纤维。

该方法开始于（a）将玻璃化转变温度（Tg）为至少36℃、40℃或57℃的水可分散性磺基聚酯和一种或多种不与所述磺基聚酯混溶的水不可分散性合成聚合物纺成多组分纤维。该多组分纤维可具有被介于所述部分之间的磺基聚酯彼此基本隔离的多个包含该水不可分散性合成聚合物的部分。所述磺基聚酯包含：

（i）占总酸残基的大约50至大约96摩尔%的一种或多种间苯二甲酸和/或对苯二甲酸的残基；

（ii）占总酸残基的大约4至大约30摩尔%的钠代磺基间苯二甲酸的残基；

（iii）一种或多种二醇残基，其中总二醇残基的至少25摩尔%是具有H-(OCH₂-CH₂)_n-OH结构的聚(乙二醇)，其中n是2至大约500的整数；和

（iv）占总重复单元的0至大约20摩尔%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或其组合。理想地，该磺基聚酯具有在1 rad/sec的应变速率下在240℃下测得的小于12,000、8,000或6,000泊的熔体粘度。

通过（b）使所述多组分纤维与水接触以除去磺基聚酯由此形成包含水不可分散性合成聚合物的带状纤维来生成带状纤维。该多组分纤维通常在大约25℃至大约100℃，优选大约50℃至大约80℃的温度下与水接触大约10至大约600秒的时间，由此使磺基聚酯消散或溶解。

本发明的多组分纤维中磺基聚酯与水不可分散性合成聚合物组分的重量比通常为大约98:2至大约2:98，或在另一实例中为大约25:75至大约75:25。该磺基聚酯通常占多组分纤维总重量的50重量%或更少。

该多组分纤维的有形横截面是条纹状的，具有交替的水可分散性部分和水不可分散性部分。该条纹状构造可具有至少8、10或12个条纹和/或少于50、35或20个条纹。

由于某些水可分散性磺基聚酯在随后的水刺法过程中通常难以除去，用于从多组分纤维中除去磺基聚酯的水优选高于室温，该水更优选为至少大约45℃、60℃或85℃。

在本发明的另一实施方案中，提供另一制造带状纤维的方法。该方法包括：

（a）将多组分纤维切割成具有小于25毫米的长度的多组分短纤维；

（b）将包含所述多组分短纤维的含纤维原料与洗水接触至少0.1、0.5或1分钟和/或不超过30、20或10分钟以产生纤维混和浆，其中该洗水具有小于10、8、7.5或7的pH，并基本不含加入的苛性碱；

（c）加热所述纤维混合浆以制造加热的纤维混合浆；

（d）任选地，在剪切区中混合所述纤维混和浆；

（e）从所述多组分纤维中除去至少一部分磺基聚酯以产生包含磺基聚酯分散体和带状纤维的浆料混合物；

（f）从该浆料混合物中除去至少一部分磺基聚酯分散体以由此提供包含带状纤维的湿浆板，其中该湿浆板由至少5、10、15或20重量%和/或不超过70、55或40重量%的带状纤维和至少30、45或60重量%和/或不超过90、85或80重量%的磺基聚酯分散体构成；其中该磺基聚酯分散体是包含水和水可分散性磺基聚酯构成的水分散体；和

（g）任选地，将该湿浆板与稀释液合并产生包含至少0.001、0.005或0.01重量%和/或不超过1、0.5或0.1重量%的量的带状纤维的稀释湿法成网浆料或“纤维配浆（fiber furnish）”。

在本发明的另一实施方案中，该湿浆板包含至少5、10、15或20重量%和/或不超过50、45或40重量%的水不可分散性微纤维和至少50、55或60重量%和/或不超过90、85或80重量%的磺基聚酯分散体。

可以将该多组分纤维切割至可用于制造非织造制品的任何长度。在本发明的一个实施方案中，将该多组分纤维切割至至少0.1、0.25或0.5毫米和/或不超过25、10、5或2毫米的长度。在一个实施方案中，该切割确保一致的纤维长度，以使单纤维的至少75、85、90、95或98%具有在所有纤维的平均长度的90、95或98%内的个别长度。

该含纤维原料可包含可用于制造非织造制品的任何其它类型的纤维。在一个实施方案中，该含纤维原料进一步包含选自纤维素纤维浆、无机纤维（包括玻璃、碳、硼和陶瓷纤维）、聚酯纤维、莱赛尔纤维、尼龙纤维、聚烯烃纤维、人造丝纤维和纤维素酯纤维的至少一种纤维。

将该含纤维原料与洗水混合产生纤维混合浆。优选地，为了利于除去水可分散性磺基聚酯，所用的水可以是软水或去离子水。该洗水可具有小于10、8、7.5或7的pH并可以基本不含加入的苛性碱。该洗水在步骤（b）的接触过程中可以保持在至少140℉、150℉或160℉和/或不大于210℉、200℉或190℉的温度。在一个实施方案中，步骤（b）的洗水接触可以分散该多组分纤维的基本所有水可分散性磺基聚酯部分，以使分离的带状纤维具有少于5、2或1重量%的位于其上的残余水可分散性磺基聚酯。

可以加热该纤维混合浆以利于除去水可分散性磺基聚酯。在本发明的一个实施方案中，将该纤维混合浆加热至至少50℃、60℃、70℃、80℃或90℃且不超过100℃。

任选地，可以在剪切区混合该纤维混和浆。混合量足以分散和从多组分纤维中除去一部分水可分散性磺基聚酯。在混合过程中，可以从该带状纤维中除去至少90、95或98重量%的磺基聚酯。该剪切区可以包含能够提供分散和从多组分纤维中除去一部分水可分散性磺基聚酯并分离带状纤维所必需的湍流的任何类型设备。此类设备的实例包括但不限于碎浆机和磨浆机。

在该多组分纤维与水接触后，水可分散性磺基聚酯与带状纤维分离以产生包含磺基聚酯分散体和带状纤维的浆料混合物。可以通过本领域已知的任何方式将该磺基聚酯分散体与带状纤维分离以产生湿浆板，其中该磺基聚酯分散体与带状纤维一起构成该湿浆板的至少95、98或99重量%。例如，可以使该浆料混合物经过分离设备，例如筛网和过滤器。任选地，该带状纤维可以洗涤一次或多次以除去更多的水可分散性磺基聚酯。

该湿浆板可包含最多至少30、45、50、55或60重量%和/或不超过90、86、85或80重量%的水。即使在除去一些磺基聚酯分散体后，该湿浆板仍可包含至少0.001、0.01或0.1和/或不超过10、5、2或1重量%的水可分散性磺基聚酯。此外，该湿浆板可进一步包含纤维整理组合物，所述纤维整理组合物包含油、蜡和/或脂肪酸。用于纤维整理组合物的脂肪酸和/或油可以是天然衍生的。在另一实施方案中，该纤维整理组合物包含矿物油、硬脂酸酯、脱水山梨糖醇酯和/或牛脚油。该纤维整理组合物可构成该湿浆板的至少10、50或100 ppmw和/或不超过5,000、1,000或500 ppmw。

可以通过物理观察该浆料混合物来确定水可分散性磺基聚酯的除去。如果水可分散性磺基聚酯已大部分被除去，用于冲洗该带状纤维的水是澄清的。如果水可分散性磺基聚酯仍以显著量存在，则用于冲洗该带状纤维的水在颜色上是乳白色的。此外，如果水可分散性磺基聚酯保留在该带状纤维上，该带状纤维仍有些粘着触感。

步骤（g）的稀释湿法成网浆料可包含至少90、95、98、99或99.9重量%的量的稀释液体。在一个实施方案中，可以将附加纤维与该湿浆板和稀释液体合并产生稀释湿法成网浆料。该附加纤维可具有与水不可分散性微纤维不同的组成和/或构造，并且可以是取决于要制造的非织造制品的类型的本领域中已知的任何纤维。在本发明的一个实施方案中，所述其它纤维可选自纤维素纤维浆、无机纤维（例如，玻璃、碳、硼、陶瓷及其组合）、聚酯纤维、尼龙纤维、聚烯烃纤维、人造丝纤维、莱赛尔纤维、纤维素酯纤维及其组合。该稀释湿法成网浆料可包含至少0.001、0.005或0.01重量%和/或不超过1、0.5或0.1重量%的量的附加纤维。

在本发明的一个实施方案中，可以使用至少一种水软化剂以促进从多组分纤维中除去水可分散性磺基聚酯。可以使用本领域中已知的任何水软化剂。在一个实施方案中，该水软化剂是螯合剂或钙离子螯合剂。可用的螯合剂或钙离子螯合剂是每分子含有多个羧酸基团的化合物，其中该螯合剂的分子结构中的羧酸基团相隔2至6个原子。乙二胺四乙酸四钠（EDTA）是最常见的螯合剂的一个实例，每分子结构含有四个羧酸基团，相邻羧酸基团之间相隔3个原子。马来酸或琥珀酸的钠盐是最基本的螯合剂化合物的实例。可用的螯合剂的其它实例包括在分子结构中具有多个羧酸基团的化合物，其中羧酸基团相隔所需距离（2至6个原子单元），其与二价或多价阳离子（如钙）产生有利的空间相互作用，这使该螯合剂优先键合到二价或多价阳离子上。这样的化合物包括例如二亚乙基三胺五乙酸；二亚乙基三胺-N,N,N',N',N''-五乙酸；喷替酸；N,N-双(2-(双-(羧甲基)氨基)乙基)-甘氨酸；二亚乙基三胺五乙酸；[[(羧甲基)亚氨基]双(亚乙基次氮基)]-四乙酸；依地酸；亚乙基二次氮基四乙酸；EDTA，游离碱；EDTA，游离酸；乙二胺-N,N,N',N'-四乙酸；hampene；versene；N,N'-1,2-乙烷二基双-(N-(羧甲基)甘氨酸)；乙二胺四乙酸；N,N-双(羧甲基)甘氨酸；次氮基三乙酸（triglycollamic acid）；trilone A；α,α',α''-5三甲基胺三羧酸；三(羧甲基)胺；氨基三乙酸；hampshire NTA酸；次氮基-2,2',2''-三乙酸；titriplex i；次氮基三乙酸；及其混合物。

可以通过本领域中已知的任何方法从磺基聚酯分散体中回收水可分散性磺基聚酯。

本文所述的磺基聚酯可具有至少大约0.1、0.2或0.3dL/g，优选大约0.2至0.3dL/g，最优选大于大约0.3dL/s的特性粘度，下文中缩写为“I.V.”，这是在25℃的苯酚/四氯乙烷溶剂的60/40重量份溶液中并在100毫升溶剂中大约0.5克磺基聚酯的浓度下测得的。

本发明的磺基聚酯可包括一种或多种二羧酸残基。根据磺基单体的类型和浓度，该二羧酸残基可以占酸残基的至少60、65或70摩尔%和不超过 95或100摩尔%。可用的二羧酸的实例包括脂族二羧酸、脂环族二羧酸、芳族二羧酸或两种或更多种这些酸的混合物。因此，合适的二羧酸包括但不限于琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、衣康酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、二羟乙酸、2,5-降冰片烷二羧酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、联苯甲酸、4,4’-氧基二苯甲酸、4,4’-磺酰基二苯甲酸（4,4'-sulfonyidibenzoic）和间苯二甲酸。优选的二羧酸残基是间苯二甲酸、对苯二甲酸和1,4-环己烷二羧酸，或者当使用二酯时，为对苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯和1,4-环己烷二羧酸二甲酯，其中间苯二甲酸和对苯二甲酸的残基尤其优选。尽管该二羧酸甲酯是最优选的实施方案，但也可以包括更高级的烷基酯，如乙酯、丙酯、异丙酯、丁酯等。此外，也可以使用芳族酯，特别是苯基酯。

该磺基聚酯可包括占总重复单元的至少4、6或8摩尔%和不超过大约40、35、30或25摩尔%的至少一种磺基单体的残基，其具有2个官能团和一个或多个连接到芳族或脂环族环上的磺酸盐基团，其中该官能团是羟基、羧基或其组合。该磺基单体可以是含有磺酸盐基团的二羧酸或其酯、含有磺酸盐基团的二醇或含有磺酸盐基团的羟基酸。术语“磺酸盐”是指具有“-SO₃M”结构的磺酸的盐，其中M是该磺酸盐的阳离子。该磺酸盐的阳离子可以是金属离子，如Li⁺、Na⁺、K⁺等。当使用一价碱金属离子作为该磺酸盐的阳离子时，所得磺基聚酯可以完全分解在水中，其中分散速率取决于聚合物中的磺基单体含量、水温度、磺基聚酯的表面积/厚度等。当使用二价金属离子时，所得磺基聚酯不容易被冷水分散，但更容易被热水分散。在单一聚合物内可以使用超过一种的抗衡离子，并可提供调节或微调所得制品的水响应性的手段（means）。磺基单体残基的实例包括其中磺酸盐基团连接到芳族酸核（例如苯、萘、联苯(diphenyl)、二苯基醚( oxydiphenyl)、二苯基砜（sulfonyldiphenyl）、二苯基甲烷（methylenediphenyl））或脂环族环（例如环戊基、环丁基、环庚基和环辛基）上的单体残基。可用于本发明的磺基单体残基的其它实例是磺基邻苯二甲酸、磺基对苯二甲酸、磺基间苯二甲酸的金属磺酸盐或其组合。可用的磺基单体的其它实例包括5-钠代磺基间苯二甲酸及其酯。

用于制备该磺基聚酯的磺基单体是已知化合物并可以使用本领域公知的方法制备。例如，其中磺酸盐基团连接到芳环上的磺基单体可如下制备：用发烟硫酸磺化该芳族化合物以获得相应的磺酸并接着与金属氧化物或碱，例如乙酸钠反应以制备该磺酸盐。制备各种磺基单体的程序描述在例如在美国专利No. 3,779,993；美国专利No. 3,018,272；和美国专利No. 3,528,947中，它们的公开内容经此引用并入本文。

该磺基聚酯可包括一种或多种二醇残基，其可包括脂族、脂环族和芳烷基二醇。该脂环族二醇，例如1,3-和1,4-环己烷二甲醇，可以以它们的纯顺式或反式异构体形式或以顺式与反式异构体的混合物形式存在。本文所用的术语“二醇”与术语“甘醇（glycol）”同义，并可包括任何二元醇。二醇的实例包括但不限于乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、1,3-丙二醇、2,4-二甲基-2-乙基己-1,3-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、硫代二乙醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、对苯二甲醇或一种或多种这些二醇的组合。

该二醇残基可包括占总二醇残基的大约25摩尔%至大约100摩尔%的具有H-(OCH₂-CH₂)_n-OH结构的聚(乙二醇)的残基，其中n是2至大约500的整数。较低分子量聚乙二醇（例如其中n为2至6）的非限制性实例是二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇。在这些较低分子量二醇中，二乙二醇和三乙二醇最优选。更高分子量的聚乙二醇（在本文中缩写为“PEG“）——其中n为7至大约500，包括名为CARBOWAX?的市售产品——Dow Chemical Company（前身为Union Carbide）的产品。PEG通常与其它二醇，例如二乙二醇或乙二醇结合使用。基于n的值（其可以为大于6至500），该分子量可以为大于300至大约22,000克/摩尔。分子量和摩尔百分比彼此成反比，具体而言，随着分子量增加，该摩尔百分比降低以实现指定的亲水性程度。例如，为了例示这一概念，分子量为1,000克/摩尔的PEG可构成总二醇的最多10摩尔%，而分子量为10,000克/摩尔的PEG通常以小于总二醇的1摩尔%的量并入。

由于可通过改变工艺条件控制的副反应，可以原位形成某些二聚物、三聚物和四聚物二醇。例如，可以采用在酸性条件下进行缩聚反应时容易发生的酸催化脱水反应，由乙二醇生成不同量的二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇。可以向反应混合物中加入本领域技术人员公知的缓冲溶液以阻碍这些副反应。但是，如果省略缓冲液并使二聚、三聚和四聚反应进行，其它组成余地是可能的。

本发明的磺基聚酯可包括占总重复单元的0至小于25、20、15或10摩尔%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或其组合。支化单体的非限制性实例是1,1,1-三羟甲基丙烷、1,1,1-三羟甲基乙烷、甘油、季戊四醇、赤藓醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨糖醇、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、二羟甲基丙酸或其组合。支化单体的存在可以为该磺酸聚酯带来许多可能的益处，包括但不限于能够调节流变性质、溶解度和拉伸性质。例如，在恒定分子量下，与直链类似物相比，支化磺基聚酯还具有更大的端基浓度，这可促进聚合后交联反应。但是，在高浓度支化剂下，该磺基聚酯倾向于胶凝。

用于该多组分纤维的磺基聚酯可具有至少25℃、30℃、36℃、40℃、45℃、50℃、55℃、57℃、60℃或65℃的玻璃化转变温度，在本文中缩写为“Tg”，这是使用本领域技术人员公知的标准技术，如差示扫描量热法（“DSC”）在干聚合物上测得的。使用“干聚合物”（即其中通过将聚合物加热至大约200℃的温度并使样品恢复室温来驱除外来的或吸收的水的聚合物样品）进行磺基聚酯的Tg测量。通常，通过进行第一热扫描——其中将样品加热至高于水汽化温度、使样品保持在此温度直至聚合物中吸收的水完全汽化（如大的、宽的吸热峰所示）、将样品冷却至室温——并随后进行第二热扫描以获得Tg测量值，在DSC设备中将磺基聚酯干燥。

在一个实施方案中，我们的发明提供玻璃化转变温度（T_g）为至少25℃的磺基聚酯，其中所述磺基聚酯包含：

（a）占总酸残基的至少50、60、75或85摩尔%和不超过96、95、90或85摩尔%的一种或多种间苯二甲酸和/或对苯二甲酸的残基；

（b）占总酸残基的大约4至大约30摩尔%的钠代磺基间苯二甲酸的残基；

（c）一种或多种二醇残基，其中总二醇残基的至少25、50、70或75摩尔%是具有H-(OCH₂-CH₂)_n-OH结构的聚(乙二醇)，其中n是2至大约500的整数；和

（d）占总重复单元的0至大约20摩尔%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或其组合。

本发明的磺基聚酯容易由适当的二羧酸、酯、酐、盐、磺基单体和适当的二醇或二醇混合物使用典型的缩聚反应条件制备。它们可通过连续、半连续和分批操作模式制造并可以采用多种反应器类型。合适的反应器类型的实例包括但不限于搅拌釜、连续搅拌釜、淤浆反应器、管式反应器、刮膜式反应器、降膜式反应器或挤出反应器。本文所用的术语“连续”是指以不间断方式同时地引入反应物和取出产物的工艺。“连续”是指该过程在运行上是基本或完全连续的并与“分批”法形成对照。“连续”无论如何无意禁止由例如启动、反应器维护或排定的停机期造成的工艺连续性的正常中断。本文所用的术语“分批”法是指将所有反应物加入反应器并随后根据预定反应进程加工的工艺，在此过程中既不供入材料，也不从反应器中取出材料。术语“半连续”是指在该工艺开始时装入一部分反应物并随反应进行连续供入剩余反应物的工艺。或者，半连续法也可以包括与分批法类似的工艺，其中在该工艺开始时加入所有反应物，只是随反应进行连续取出一种或多种产物。出于经济原因和为了制造优异的聚合物着色，该方法有利地作为连续法运行，因为如果使其在升高的温度下在反应器中停留过长的持续时间，该磺基聚酯的外观会劣化。

可通过本领域技术人员已知的程序制备该磺基聚酯。最常将磺基单体直接添加到制造该聚合物用的反应混合物中，尽管其它方法也是已知并可使用的，例如，如美国专利No. 3,018,272、美国专利No. 3,075,952和美国专利No. 3,033,822中所述。可以使用常规聚酯聚合条件进行磺基单体、二醇组分和二羧酸组分的反应。例如，当借助酯交换反应，即由二羧酸组分的酯形式制备磺基聚酯时，该反应过程可包括两个步骤。在第一步骤中，二醇组分和二羧酸组分，例如间苯二甲酸二甲酯在大约150℃至大约250℃的升高的温度下在大约0.0千帕表压至大约414千帕表压（60磅/平方英寸，“psig”）的压力下反应大约0.5至8小时。酯交换反应的温度优选为大约180℃至大约230℃大约1至4小时，而优选压力为大约103千帕表压（15psig）至大约276千帕表压（40psig）。此后，反应产物在更高温度下和在减压下加热以形成磺基聚酯并除去容易在这些条件下挥发并从该系统中除去的二醇。这种第二步骤或缩聚步骤在更高真空条件和通常为大约230℃至大约350℃，优选大约250℃至大约310℃，最优选大约260℃至大约290℃的温度下持续大约0.1至大约6小时或优选大约0.2至大约2小时，直至获得具有通过特性粘度测得的所需聚合度的聚合物。该缩聚步骤可以在大约53千帕（400托）至大约0.013千帕（0.1托）的减压下进行。在这两个阶段中都使用搅拌或适当条件以确保反应混合物的充足传热和表面更新。通过适当的催化剂，例如烷氧基钛化合物、碱金属氢氧化物和醇化物、有机羧酸的盐、烷基锡化合物、金属氧化物等促进这两个阶段的反应。也可以使用与美国专利No. 5,290,631中所述类似的三阶段制造程序，特别是当使用酸与酯的混合单体进料时。

为了确保驱使二醇组分与二羧酸组分通过酯交换反应机制的反应完全，优选使用大约1.05至大约2.5摩尔的二醇组分对1摩尔的二羧酸组分。但是，本领域技术人员将理解，通常由进行该反应过程用的反应器的设计确定二醇组分与二羧酸组分的比率。

在通过直接酯化，即由二羧酸组分的酸形式制备磺基聚酯时，通过使二羧酸或二羧酸的混合物与二醇组分或二醇组分的混合物反应制造磺基聚酯。该反应在大约7千帕表压（1psig）至大约1379千帕（200psig），优选低于689千帕（100psig）的压力下进行以产生平均聚合度为大约1.4至大约10的低分子量的线性或支化磺基聚酯产品。直接酯化反应过程中所用的温度通常为大约180℃至大约280℃，更优选大约220℃至大约270℃。这种低分子量聚合物可随后通过缩聚反应聚合。

如上所述，该磺基聚酯有利于制备具有成形横截面的双组分和多组分纤维。我们已经发现，玻璃化转变温度（Tg）为至少35℃的磺基聚酯或磺基聚酯共混物特别可用于多组分纤维以防止在纺丝和卷取过程中的纤维粘连和熔结。此外，为了获得Tg为至少35℃的磺基聚酯，可以以不同比例使用一种或多种磺基聚酯的共混物以获得具有所需Tg的磺基聚酯共混物。可以使用磺基聚酯组分的Tg的重均值计算磺基聚酯共混物的Tg。例如，Tg为48℃的磺基聚酯可以以25:75重量比与Tg为65℃的另一磺基聚酯共混以产生Tg为大约61℃的磺基聚酯共混物。

在本发明的另一实施方案中，该多组分纤维的水可分散性磺基聚酯组分的性质允许实现下列至少一项：

（a）能将该多组分纤维纺成所需的低旦数，

（b）这些多组分纤维中的磺基聚酯在由该多组分纤维形成的网幅的水刺过程中难除去，但在水刺后在升高的温度下可有效除去，和

（c）该多组分纤维可热定形以生成稳定的牢固织物。使用具有特定熔体粘度和磺基单体残基含量的磺基聚酯在促进这些目标时实现令人惊讶和出乎预料的结果。

如上所述，该多组分纤维或粘合剂中所用的磺基聚酯或磺基聚酯共混物可具有在240℃下和在1 rad/sec剪切速率下测得的通常小于大约12,000、10,000、6,000,或4,000泊的熔体粘度。在另一方面中，该磺基聚酯或磺基聚酯共混物表现出在240℃下和在1 rad/sec剪切速率下测得的大约1,000至12,000泊，更优选2,000至6,000泊，最优选2,500至4,000泊的熔体粘度。在测定该粘度前，样品在真空烘箱中在60℃下干燥2天。在流变仪上在1毫米间隙（gap）设置下使用25毫米直径的平行板几何测量该熔体粘度。动态频率扫描在1至400 rad/sec的应变速率范围和10%应变幅度下进行。然后在240℃和1 rad/sec的应变速率下测量该粘度。

该磺基聚酯聚合物中的磺基单体残基含量为至少4或5摩尔%和小于大约25、20、12或10摩尔%，以磺基聚酯中总二酸或二醇残基的百分比报道。用于本发明的磺基单体优选具有2个官能团或一个或多个连接到芳族或脂环族环上的磺酸盐基团，其中该官能团是羟基、羧基或其组合。钠代磺基间苯二甲酸单体特别优选。

除上述磺基单体外，该磺基聚酯优选包含一种或多种二羧酸的残基、一种或多种二醇残基，其中总二醇残基的至少25摩尔%是具有H-(OCH₂-CH₂)_n-OH结构的聚(乙二醇)，其中n是2至大约500的整数；以及占总重复单元的0至大约20摩尔%的具有3个或更多个官能团的支化单体的残基，其中该官能团是羟基、羧基或其组合。

在一个特别优选的实施方案中，该磺基聚酯包含大约60至99、80至96、或88至94摩尔%的二羧酸残基、大约1至40、4至20、或6至12摩尔%的磺基单体残基，和100摩尔%的二醇残基（总摩尔百分比为200%，即100摩尔%的二酸和100摩尔%的二醇）。更具体地，该磺基聚酯的二羧酸部分包含大约50至95、60至80、或65至75摩尔%的对苯二甲酸，大约0.5至49、1至30、或15至25摩尔%的间苯二甲酸，和大约1至40、4至20、或6至12摩尔%的5-钠代磺基间苯二甲酸（5-SSIPA）。该二醇部分包含大约0至50摩尔%的二乙二醇和大约50至100摩尔%的乙二醇。随后描述根据本发明的这一实施方案的一种示例性配方。  

	大致的摩尔%（基于二醇或二酸残基的总摩尔数）
		对苯二甲酸	71
间苯二甲酸	20
		5-SSIPA	9
二乙二醇	35
		乙二醇	65

该非织造制品的多组分纤维的水可分散性组分或粘合剂可以基本由或由上述磺基聚酯构成。但是，在另一实施方案中，本发明的磺基聚酯可以与一种或多种补充聚合物共混以改变所得多组分纤维或非织造制品的性质。根据用途，该补充聚合物可以是或不是水可分散性的，并可以与该磺基聚酯混溶或不混溶。如果该补充聚合物是水不可分散性的，与磺基聚酯的共混物优选不混溶。

本文所用的术语“混溶”意在表示该共混物具有如单一的组成依赖性Tg所示的单一的、均匀的非晶相。例如，如美国专利No. 6,211,309中所述，与第二聚合物混溶的第一聚合物可用于“塑化”第二聚合物。相反，本文所用的术语“不混溶”是指表现出至少两个随机混合的相并表现出超过一个Tg的共混物。一些聚合物可能与该磺基聚酯不混溶但相容。混溶和不混溶的聚合物共混物及用于它们表征的各种分析技术的进一步概述可见于D.R. Paul和C.B. Bucknall 编辑的Polymer Blends, 第1和2卷, 2000, John Wiley & Sons, Inc中，其公开内容经此引用并入本文。

可以与该磺基聚酯共混的水可分散性聚合物的非限制性实例是聚甲基丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯基甲基醚、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素、异丙基纤维素、甲基醚淀粉、聚丙烯酰胺、聚(N-乙烯基己内酰胺)、聚乙基噁唑啉、聚(2-异丙基-2-噁唑啉)、聚乙烯基甲基噁唑烷酮（oxazolidimone）、水可分散性磺基聚酯、聚乙烯基甲基噁唑烷酮（polyvinyl methyl oxazolidimone）、聚(2,4-二甲基-6-三嗪基乙烯)和环氧乙烷-环氧丙烷共聚物。可以与该磺基聚酯共混的水不可分散性聚合物的实例包括但不限于聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯的均聚物和共聚物；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)；聚(对苯二甲酸丁二醇酯)；和聚酰胺，如尼龙-6；聚交酯；己内酯；Eastar Bio?（聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸丁二醇酯（poly(tetramethylene adipate-co-terephthalate）)，Eastman Chemical Company的产品）；聚碳酸酯；聚氨酯；和聚氯乙烯。

根据我们的发明，多于一种磺基聚酯的共混物可用于调节所得多组分纤维或非织造制品的最终用途性质。一种或多种磺基聚酯的共混物在粘合剂组合物的情况下具有至少25℃的Tg，在多组分纤维的情况下具有至少35℃的Tg。

该磺基聚酯和补充聚合物可以以分批、半连续或连续法共混。在熔纺纤维之前可以容易地在本领域技术人员公知的任何高强度混合设备，如班伯里密炼机中制备小规模批料。组分还可以溶解在适当的溶剂中共混。熔体共混法包括在足以熔融该聚合物的温度下共混磺基聚酯和补充聚合物。该共混物可以冷却并造粒以便进一步使用，或该熔体共混物可以由这种熔融共混物直接熔纺成纤维形式。本文所用的术语“熔体”包括但不限于仅软化该聚酯。关于聚合物领域中通常已知的熔体混合法，参见Mixing and Compounding of Polymers（I. Manas-Zloczower & Z. Tadmor editors, Carl Hanser Verlag Publisher, 1994, New York, N. Y.）。

本发明的多组分纤维和非织造制品的水不可分散性组分还可含有不会有害地影响它们的最终用途的其它常规添加剂和成分。例如，添加剂包括但不限于淀粉、填料、光和热稳定剂、抗静电剂、挤出助剂、染料、防伪标记、滑爽剂、增韧剂、增粘剂、氧化稳定剂、UV吸收剂、着色剂、颜料、遮光剂（消光剂）、荧光增白剂、填料、成核剂、增塑剂、粘度改进剂、表面改性剂、抗微生物剂、防沫剂、润滑剂、热稳定剂、乳化剂、消毒剂、冷流抑制剂、支化剂、油、蜡和催化剂。

在本发明的一个实施方案中，该多组分纤维和非织造制品含有占该多组分纤维或非织造制品总重量的小于10重量%的防粘连添加剂。例如，该多组分纤维或非织造制品可含有占该多组分纤维或非织造制品总重量的小于10、9、5、3或1重量%的颜料或填料。可添加着色剂，有时称为调色剂以赋予该水不可分散性聚合物所需的中性色调和/或亮度。当需要有色纤维时，在制造水不可分散性聚合物时可包括颜料或着色剂或它们可以与预成型的水不可分散性聚合物熔体共混。包含着色剂的优选方法是使用具有含反应性基团的热稳定有机着色化合物的着色剂，以使该着色剂共聚并并入该水不可分散性聚合物中以改进其色调。例如，着色剂，如具有反应性羟基和/或羧基的染料，包括但不限于蓝色和红色取代蒽醌，可以共聚到该聚合物链中。如前所述，该多组分纤维的部分或区域可包含一种或多种水不可分散性合成聚合物。在该多组分纤维的部分中可用的水不可分散性合成聚合物的实例包括但不限于聚烯烃、聚酯、共聚酯、聚酰胺、聚交酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚氨酯、丙烯酸类树脂、纤维素酯和/或聚氯乙烯。例如，该水不可分散性合成聚合物可以是聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚环己烷二甲酸环己二酯（polycyclohexylene cyclohexanedicarboxylate）、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二酯、聚对苯二甲酸丙二酯等。如在另一实例中那样，该水不可分散性合成聚合物可以如通过DIN标准54900测定是可生物分解的和/或如通过ASTM标准方法D6340-98测定是可生物降解的。在美国专利No. 5,599,858；美国专利No. 5,580,911；美国专利No. 5,446,079；和美国专利No. 5,559,171中公开了可生物降解的聚酯和聚酯共混物的实例。

本文中关于水不可分散性合成聚合物所用的术语“可生物降解”被理解为是指聚合物如例如题为“Standard Test Methods for Determining Aerobic Biodegradation of Radiolabeled Plastic Materials in an Aqueous or Compost Environment”的ASTM标准方法，D6340-98所定义在适当且可论证的时间跨度中在环境影响下，例如在堆肥环境中降解。本发明的水不可分散性合成聚合物还“可生物分解”，意味着该聚合物如例如DIN Standard 54900所定义在堆肥环境中容易粉碎。例如，最初在环境中通过热、水、空气、微生物和其它因素的作用降低该可生物降解的聚合物的分子量。这种分子量降低导致物理性质（韧度）损失并常常导致纤维断裂。一旦该聚合物的分子量足够低，该单体和低聚物随后被微生物同化（assimilate）。在需氧环境中，这些单体或低聚物最终氧化成CO₂、H₂O和新的细胞生物质。在厌氧环境中，该单体或低聚物最终转化成CO₂、H₂、乙酸盐、甲烷和细胞生物质。

另外，该水不可分散性合成聚合物可包含脂族-芳族聚酯，在本文中缩写为“AAPE”。本文所用的术语“脂族-芳族聚酯”是指包含来自脂族二羧酸、脂环族二羧酸、脂族二醇、脂环族二醇、芳族二醇和芳族二羧酸的残基的混合物的聚酯。本文对于本发明的二羧酸和二醇单体使用的术语“非芳族”是指该单体的羧基或羟基没有通过芳族核连接。例如，己二酸在其主链（即连接羧酸基团的碳原子链）中不含芳族核，因此己二酸是“非芳族”。相反，术语“芳族”是指该二羧酸或二醇在其主链中含有芳族核，例如对苯二甲酸或2,6-萘二甲酸。因此，“非芳族”意在包括脂族和脂环族结构，例如含有组成碳原子的直链或支链或环式排列作为主链的二醇和二羧酸，其在性质上可以是饱和或链烷的、不饱和的（即含有非芳族碳-碳双键）或炔属的（即含有碳-碳三键）。因此，非芳族意在包括直链和支链的链结构（在本文中称作“脂族”）和环状结构（在本文中称作“脂环的”或“脂环族”）。但是，术语“非芳族”无意排除可连接到该脂族或脂环族二醇或二羧酸的主链上的任何芳族取代基。在本发明中，双官能羧酸通常是脂族二羧酸，例如己二酸，或芳族二羧酸，例如对苯二甲酸。双官能羟基化合物可以是脂环族二醇，例如1,4-环己烷二甲醇，直链或支链的脂族二醇，例如1,4-丁二醇，或芳族二醇，例如氢醌。

该AAPE可以是包含二醇残基的直链或支链无规共聚酯和/或增链共聚酯，其包含选自含有2至8个碳原子的脂族二醇、含有2至8个碳原子的聚亚烷基醚二醇和含有大约4至大约12个碳原子的脂环族二醇的一种或多种取代或未取代的、直链或支链二醇的残基。该取代二醇通常包含1至4个独立地选自卤素、C₆-C₁₀芳基和C₁-C₄烷氧基的取代基。可用的二醇的实例包括但不限于乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、聚乙二醇、二乙二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、硫代二乙醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、三乙二醇和四乙二醇。该AAPE还包含二酸残基，其含有占二酸残基总摩尔数的大约35至大约99摩尔%的一种或多种取代或未取代的、直链或支链的非芳族二羧酸的残基，所述非芳族二羧酸选自含有2至12个碳原子的脂族二羧酸和含有大约5至10个碳原子的脂环族酸。该取代的非芳族二羧酸通常含有1至大约4个选自卤素、C₆-C₁₀芳基和C₁-C₄烷氧基的取代基。非芳族二酸的非限制性实例包括丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、2,2-二甲基戊二酸、辛二酸、1,3-环戊烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、二羟乙酸、衣康酸、马来酸和2,5-降冰片烷二羧酸。除了该非芳族二羧酸外，该AAPE包含占二酸残基总摩尔数的大约1至大约65摩尔%的一种或多种含有6至大约10个碳原子的取代或未取代的芳族二羧酸的残基。在使用取代芳族二羧酸的情况下，它们通常含有1至大约4个选自卤素、C₆-C₁₀芳基和C₁-C₄烷氧基的取代基。可用在我们的发明的AAPE中的芳族二羧酸的非限制性实例是对苯二甲酸、间苯二甲酸、5-磺基间苯二甲酸的盐和2,6-萘二羧酸。更优选地，该非芳族二羧酸包含己二酸，该芳族二羧酸包含对苯二甲酸，该二醇将包含1,4-丁二醇。

AAPE的其它可能的组合物是由下列二醇和二羧酸（或其成聚酯的等效物，如二酯）以基于100摩尔%二酸组分和100摩尔%二醇组分的下列摩尔百分比制成的那些：

（1）戊二酸（大约30至大约75摩尔%）、对苯二甲酸（大约25至大约70摩尔%）、1,4-丁二醇（大约90至100摩尔%）和改性二醇（0至大约10摩尔%）；

（2）琥珀酸（大约30至大约95摩尔%）、对苯二甲酸（大约5至大约70摩尔%）、1,4-丁二醇（大约90至100摩尔%）和改性二醇（0至大约10摩尔%）；和

（3）己二酸（大约30至大约75摩尔%）、对苯二甲酸（大约25至大约70摩尔%）、1,4-丁二醇（大约90至100摩尔%）和改性二醇（0至大约10摩尔%）。

该改性二醇优选选自1,4-环己烷二甲醇、三乙二醇、聚乙二醇和新戊二醇。最优选的AAPE是包含大约50至大约60摩尔%己二酸残基、大约40至大约50摩尔%对苯二甲酸残基和至少95摩尔%1,4-丁二醇残基的直链、支链或增链的共聚酯。再更优选地，己二酸残基占大约55至大约60摩尔%，对苯二甲酸残基占大约40至大约45摩尔%，且二醇残基包含大约95摩尔% 1,4-丁二醇残基。此类组合物可以以商标EASTAR BIO?共聚酯购自Eastman Chemical Company, Kingsport, TN和以商标ECOFLEX?购自BASF Corporation。

优选AAPE的其它特定实例包括聚(戊二酸丁二酯-共-对苯二甲酸丁二酯（poly(tetra-methylene glutarate-co-terephthalate)）)，其含有（a）50摩尔%戊二酸残基、50摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%1,4-丁二醇残基，（b）60摩尔%戊二酸残基、40摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%1,4-丁二醇残基，或（c）40摩尔%戊二酸残基、60摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%1,4-丁二醇残基；聚(琥珀酸丁二酯-共-对苯二甲酸丁二酯)，其含有（a）85摩尔%琥珀酸残基、15摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%1,4-丁二醇残基，或（b）70摩尔%琥珀酸残基、30摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%1,4-丁二醇残基；聚(琥珀酸乙二酯-共-对苯二甲酸乙二酯)，其含有70摩尔%琥珀酸残基、30摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%乙二醇残基；和聚(己二酸丁二酯-共-对苯二甲酸丁二酯)，其含有（a）85摩尔%己二酸残基、15摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%1,4-丁二醇残基；或（b）55摩尔%己二酸残基、45摩尔%对苯二甲酸残基和100摩尔%1,4-丁二醇残基。

该AAPE优选包含大约10至大约1,000个重复单元，优选大约15至大约600个重复单元。该AAPE可具有大约0.4至大约2.0dL/g，或更优选大约0.7至大约1.6dL/g的特性粘度，该特性粘度如在25℃的温度下使用在100毫升60/40（按重量计）的苯酚/四氯乙烷溶液中0.5克共聚酯的浓度测得。

该AAPE任选可含有支化剂的残基。支化剂的摩尔百分比范围为二酸或二醇残基（取决于支化剂是含有羧基还是羟基）总摩尔数的大约0至大约2摩尔%，优选大约0.1至大约1摩尔%，最优选大约0.1至大约0.5摩尔%。支化剂优选具有大约50至大约5000，更优选大约92至大约3000的重均分子量，和大约3至大约6的官能度。该支化剂例如可以是具有3至6个羟基的多元醇、具有3或4个羧基的聚羧酸（或成酯等效基团）或具有总计3至6个羟基和羧基的羟基酸的酯化残基。此外，可以在反应性挤出过程中通过添加过氧化物来支化该AAPE。

该多组分纤维的水不可分散性组分可包含任何上述这些水不可分散性合成聚合物。纤维的纺丝也可以根据本文中描述的任何方法进行。但是，根据本发明的这一方面的多组分纤维的改进的流变性质提供了提高的拉伸速度。当挤出该磺基聚酯和水不可分散性合成聚合物以制造多组分挤出物时，该多组分挤出物能够使用本文中公开的任何方法以至少大约2,000、3,000、4,000或4,500米/分钟的速度熔体拉伸以制造多组分纤维。尽管无意受理论束缚，该多组分挤出物在这些速度下的熔体拉伸在该多组分纤维的水不可分散性组分中带来至少一定取向的结晶度。这种取向的结晶度可以提高由该多组分纤维制得的非织造材料在后继加工过程中的尺寸稳定性。

该多组分挤出物的另一优点在于其可以熔体拉伸为初纺旦数小于15、10、5或2.5旦尼尔/长丝的多组分纤维。

因此，在本发明的另一实施方案中，多组分挤出物具有成形的横截面，其包含：

（a）至少一种水可分散性磺基聚酯；和

（b）多个包含一种或多种不与所述磺基聚酯混溶的水不可分散性合成聚合物的区域，其中所述区域被介于所述区域之间的磺基聚酯基本彼此隔离，其中该挤出物能够以至少大约2000米/分钟的速度熔体拉伸。

任选地，该拉伸纤维可以是变形（textured）的并卷绕以形成膨体长丝（bulky continuous filament）。这种一步技术在本领域中被称作纺丝-拉伸-变形。其它实施方案包括直丝（未变形）或短切纤维，-卷曲或未卷曲的。

可以通过其实施方案的下列实施例进一步例示本发明，尽管要理解的是，除非另行明确说明，这些实施例仅用于举例说明而无意限制本发明的范围。

实施例

实施例1

用下列二酸和二醇组合物制备磺基聚酯聚合物：二酸组合物（71摩尔%对苯二甲酸、20摩尔%间苯二甲酸和9摩尔%5-(钠代磺基)间苯二甲酸）和二醇组合物（60摩尔%乙二醇和40摩尔%二乙二醇）。通过在真空下的高温聚酯化制备该磺基聚酯。控制酯化条件以制造具有大约0.31的特性粘度的磺基聚酯。在240℃和1 rad/sec剪切速率下测得这种磺基聚酯的熔体粘度为大约3,000至4,000泊。

实施例2

根据US 2008/0311815的实施例9中描述的程序（其经此引用并入本文）将实施例1的磺基聚酯聚合物纺成双组分桔瓣型纤维并成型为非织造网幅。在该工艺过程中，主挤出机（A）进给Eastman F61 HC PET聚酯熔体以将更大的部分片（segment slices）成形为桔瓣型结构。设定挤出区以在285℃的温度下熔融进入喷丝板模头的PET。辅助挤出机（B）加工实施例1的磺基聚酯聚合物，其在255℃的熔体温度下进给到喷丝板模头中。每孔的熔体通过速率（melt throughput rate）为0.6克/分钟。该双组分挤出物中PET与磺基聚酯的体积比设定在70/30，这代表大约70/30的重量比。该双组分挤出物的横截面具有楔形PET区域，且磺基聚酯聚合物隔开这些区域。

使用与U.S. 2008/0311815的对比例8（其经此引用并入本文）中所用相同的吸丝器（aspirator）组件将该双组分挤出物熔体拉伸（melt drawn）。在拉伸过程中在不破坏该双组分纤维的情况下可向吸丝器提供的最大空气压力为45 psi。使用45 psi的空气，将该双组分挤出物熔体拉伸成初纺旦数为大约1.2的双组分纤维，且在显微镜下观察时该双组分纤维表现出大约11至12微米的直径。熔体拉伸过程中的速度计算为大约4,500米/分钟。

将该双组分纤维铺设成重量为140 gsm和110 gsm的非织造网幅。通过在强制通风烘箱中在120℃下调节该材料5分钟，测量该网幅的收缩。收缩后的非织造网幅面积为该网幅起始面积的大约29%。

熔体拉伸的纤维和取自非织造网幅的纤维的横截面的显微检查显示非常好的桔瓣型结构，其中各个部分界限清晰并表现出类似尺寸和形状。PET部分完全彼此分离以致在从双组分纤维中除去磺基聚酯后它们将构成八根分离的具有瓣片（pie-slice）的PET单组分纤维。

具有110 gsm织物重量的非织造网幅在静态去离子水浴中在多个温度下浸泡8分钟。将浸泡的非织造网幅干燥，并如表1中所示测量由于在多个温度下在去离子水中浸泡造成的重量损失百分比。

表1

浸泡温度	36℃	41℃	46℃	51℃	56℃	72℃
							非织造网幅重量损失	1.1	2.2	14.4	25.9	28.5	30.5

该磺基聚酯聚合物在高于46℃下非常容易消散到去离子水中，如重量损失所示，在高于51℃下从该纤维中除去磺基聚酯聚合物非常显著（extensive）或完全。大约30%的重量损失代表从非织造网幅种的双组分纤维中完全除去该磺基聚酯。如果使用水刺加工包含这种磺基聚酯的双组分纤维的这种非织造网幅，预计在低于40℃的水温下通过水刺水射流没有显著除去该聚合物。

实施例3

使用Fleissner, GmbH, Egelsbach, Germany制造的水刺设备水刺具有140 gsm和110 gsm基重的实施例2的非织造网幅。该机器具有总计5个水刺工作台，其中三组喷射器接触该非织造网幅的顶侧，两组喷射器接触该非织造网幅的相反侧。水喷射器包含加工成2英尺宽的喷射器带（jet strips）的一系列直径大约100微米的细孔。到喷射器的水压设定在60巴（喷射器带#1）、190巴（喷射器带#2和3）和230巴（喷射器带#4和5）。在水刺过程中，发现到达喷射器的水的温度为大约40至45℃。离开水刺装置的非织造织物牢固地结合在一起。长纤维缠结在一起以产生在双向拉伸时具有高抗撕裂性的水刺非织造织物。

接着，将该水刺的非织造织物固定到包含绕其周边具有一系列销钉的刚性矩形框架的拉幅机上。将织物固定到销钉上以在其受热时抑制织物收缩。将带有织物样品的框架在130℃下的强制通风烘箱中放置3分钟以使织物在受约束的同时热定形。在热定形后，将调节过的织物切割成测得尺寸的样品试样，并使该试样在不受拉幅机约束的情况下在130℃下调节。测量该水刺非织造织物在这种调节后的尺寸，并仅观察到极小收缩（尺寸减少<0.5%）。显而易见的是，该水刺非织造织物的热定形足以制造尺寸稳定的非织造织物。

在如上所述热定形后的水刺非织造织物在90℃去离子水中洗涤以除去磺基聚酯聚合物并使PET单组分纤维部分留在该水刺织物中。

在反复洗涤后，干燥织物表现出大约26%的重量损失。水刺前洗涤该非织造网幅表现出31.3%的重量损失。因此，该水刺过程从非织造网幅种除去部分的磺基聚酯，但该量相对较小。为了减少水刺过程中除去的磺基聚酯的量，应将水刺喷射器的水温降至低于40℃。

发现实施例1的磺基聚酯产生具有良好部分分布的桔瓣型纤维，其中水不可分散性聚合物部分在除去磺基聚酯聚合物后形成尺寸和形状类似的独立纤维。该磺基聚酯的流变性适合使该双组分挤出物高速熔体拉伸以获得初纺旦数低至大约1.0的细旦数双组分纤维。这些双组分纤维能够铺设成非织造网幅，其可以被水刺以制造非织造织物而不发生磺基聚酯聚合物的显著损失。通过水刺该非织造网幅制成的非织造织物表现出高强度并可以在大约120℃或更高的温度下热定形，以制造具有优异的尺寸稳定性的非织造织物。在洗涤步骤中从水刺的非织造织物中除去磺基聚酯聚合物。这产生具有更轻的织物重量、更大的挠性和更柔软的手感的牢固的非织造织物产品。这种非织造织物产品中的PET微纤维为楔形形状并表现出大约0.1的平均旦数。

实施例4

用下列二酸和二醇组合物制备磺基聚酯聚合物：二酸组合物（69摩尔%对苯二甲酸、22.5摩尔%间苯二甲酸和8.5摩尔% 5-(钠代磺基)间苯二甲酸）和二醇组合物（65摩尔%乙二醇和35摩尔%二乙二醇）。通过在真空下的高温聚酯化制备该磺基聚酯。控制酯化条件以制造具有大约0.33的特性粘度的磺基聚酯。在240℃和1 rad/sec剪切速率下测得该磺基聚酯的熔体粘度为大约6000至7000泊。

实施例5

在纺粘生产线上将实施例4的磺基聚酯聚合物纺成具有海岛型横截面构造（具有16个岛）的双组分纤维。主挤出机（A）进给Eastman F61HC PET聚酯熔体以形成海岛型结构中的岛。设定挤出区以在大约290℃的温度下熔融进入喷丝板模头的PET。辅助挤出机（B）加工实施例4的磺基聚酯聚合物，其在大约260℃的熔体温度下进给到喷丝板模头中。该双组分挤出物中PET与磺基聚酯的体积比设定在70/30，这代表大约70/30的重量比。经过喷丝板的熔体通过速率为0.6克/孔/分钟。该双组分挤出物的横截面具有具有圆形的PET岛区域，且磺基聚酯聚合物隔开这些区域。

使用吸丝器组件将该双组分挤出物熔体拉伸。在熔体拉伸过程中在不破坏该双组分纤维的情况下可向吸丝器提供的最大空气压力为50 psi。使用50 psi空气，将该双组分挤出物熔体拉伸成初纺旦数为大约1.4的双组分纤维，且在显微镜下观察时该双组分纤维表现出大约12微米的直径。拉伸过程中的速度计算为大约3,900米/分钟。

实施例6

使用双组分挤出生产线将实施例4的磺基聚酯聚合物纺成具有64个岛纤维的双组分海岛型横截面纤维。主挤出机（A）进给Eastman F61HC PET聚酯熔体以形成海岛型纤维横截面结构中的岛。辅助挤出机（B）进给磺基聚酯聚合物熔体以形成海岛型双组分纤维中的海。

聚酯的特性粘度为0.61 dL/g，而使用上述熔体粘度测量程序在240℃和1 rad/sec应变速率下测得的干磺基聚酯的熔体粘度为大约7,000泊。使用具有198个孔的喷丝板和0.85克/分钟/孔的通过速率制造这些海岛型双组分纤维。“岛”聚酯与“海”磺基聚酯之间的聚合物比为65%比35%。使用280℃的聚酯组分挤出温度和260℃的磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。该双组分纤维含有多根长丝（198根长丝）并以大约530米/分钟的速度熔纺，以形成具有大约14的标称旦数/长丝的长丝。使用辊舐式涂施机（kiss roll applicator）将来自Goulston Technologies的24重量% PT 769整理剂的整理剂溶液施加到该双组分纤维上。然后使用一组分别加热至90℃和130℃的两个导丝辊（godet roll）在线拉伸该双组分纤维长丝，且最终拉伸辊在大约 1750米/分钟的速度下运行，以提供大约3.3X的长丝拉伸比，形成具有大约4.5的标称旦数/长丝或大约25微米的平均直径的拉伸海岛型双组分长丝。这些长丝包含平均直径为大约2.5微米的聚酯微纤维“岛”。

实施例7

将实施例6的拉伸海岛型双组分纤维切割成3.2毫米和6.4毫米切割长度的短长度纤维，由此制造具有64岛的海岛型横截面构造的短长度双组分纤维。这些短切双组分纤维包含聚酯的“岛”和水可分散性磺基聚酯聚合物的“海”。岛和海的横截面分布沿这些短切双组分纤维的长度基本一致。

实施例8

将实施例6的拉伸海岛型双组分纤维在软水中浸泡大约24小时，然后切割成3.2毫米和6.4毫米切割长度的短长度纤维。在切割成短长度纤维之前将水可分散性磺基聚酯至少部分乳化。因此实现岛与海组分的部分分离，由此制造部分乳化的短长度海岛型双组分纤维。

实施例9

实施例8的短切长度海岛型双组分纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯“海”组分，由此释放作为该双组分纤维的“岛”组分的聚酯微纤维。洗涤过的聚酯微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分“海”组分。洗涤过的聚酯微纤维的光学显微镜观察显示大约2.5微米的平均直径和3.2与6.4毫米的长度。

对比例10

使用下列程序制备湿法成网手抄纸：将7.5克来自International Paper, Memphis, Tennessee, U.S.A.的Albacel Southern Bleached Softwood Kraft (SBSK)和188克室温水置于1,000毫升碎浆机中并在7,000 rpm下制浆30秒以制造浆状混合物。将这种浆状混合物与7,312克室温水一起转移到8升金属烧杯中以制造大约0.1%稠度（7,500克水和7.5克纤维材料）液体浆。这种液体浆用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种液体浆制造手抄纸的程序如下。在持续搅拌的同时将该液体浆注入25厘米×30厘米的手抄纸模具中。拉下落阀（drop valve），并使纸浆纤维在筛网上沥水以形成手抄纸。在成型的手抄纸上放置750克/平方米（gsm）的吸墨纸，并将该吸墨纸碾平(flattened)到该手抄纸上。提起筛网框，并翻转到干净的防粘纸（release paper）上并使其搁置10分钟。将该筛网垂直提离该成型手抄纸。在成型手抄纸上放置两张750 gsm吸墨纸。使用Norwood干燥机在大约88℃下将该手抄纸与这三片吸墨纸一起干燥15分钟。移除一张吸墨纸，在该手抄纸各侧上留下一张吸墨纸。该手抄纸使用Williams干燥机在65℃下干燥15分钟。然后使用40千克干压机将手抄纸进一步干燥12至24小时。移除吸墨纸以获得干燥的手抄纸样品。将该手抄纸修整至21.6厘米×27.9厘米尺寸以供测试。

对比例11

使用下列程序制备湿法成网手抄纸：将7.5克来自International Paper, Memphis, Tennessee, U.S.A.的Albacel Southern Bleached Softwood Kraft (SBSK)、0.3克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉和188克室温水置于1,000毫升碎浆机中并在7,000 rpm下制浆30秒以制造浆状混合物。将这种浆状混合物与7,312克室温水一起转移到8升金属烧杯中以制造大约0.1%稠度（7,500克水和7.5克纤维材料）以制造液体浆。这种液体浆用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种液体浆制造手抄纸的其余程序与对比例10中相同。

实施例12

使用下列程序制备湿法成网手抄纸。将6.0克来自International Paper, Memphis, Tennessee, U.S.A.的Albacel Southern Bleached Softwood Kraft (SBSK)、0.3克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉、1.5克实施例7的3.2毫米切割长度海岛型纤维和188克室温水置于1,000毫升碎浆机中并在7,000rpm下制浆30秒以制造纤维混合浆。将这种纤维混合浆加热至82℃ 持续10秒以乳化和除去海岛型纤维中的水可分散性磺基聚酯组分并释放聚酯微纤维。然后将该纤维混合浆粗滤（strained）以制造包含磺基聚酯的磺基聚酯分散体和包含纸浆纤维和聚酯微纤维的含微纤维混合物。该含微纤维混合物用500克室温水进一步冲洗以从该含微纤维混合物中进一步除去水可分散性磺基聚酯。将这种含微纤维混合物与7,312克室温水一起转移到8升金属烧杯中以制造大约0.1%稠度（7,500克水和7.5克纤维材料）以制造含微纤维浆料。这种含微纤维浆料用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种含微纤维浆料制造手抄纸的其余程序与对比例10中相同。

对比例13

使用下列程序制备湿法成网手抄纸。将7.5克可获自Johns Manville, Denver, Colorado, U.S.A.的MicroStrand 475-106玻璃微纤维、0.3克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉和188克室温水置于1,000毫升碎浆机中并在7,000rpm下制浆30秒以制造玻璃纤维混合物。将这种玻璃纤维混合物与7,312克室温水一起转移到8升金属烧杯中以制造大约0.1%稠度（7,500克水和7.5克纤维材料）以制造玻璃纤维浆料。这种玻璃纤维浆料用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种玻璃纤维浆料制造手抄纸的其余程序与对比例10中相同。

实施例14

使用下列程序制备湿法成网手抄纸。将3.8克可获自Johns Manville, Denver, Colorado, U.S.A.的MicroStrand 475-106玻璃微纤维、3.8克实施例7的3.2毫米切割长度海岛型纤维、0.3克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉和188克室温水置于1,000毫升碎浆机中并在7,000rpm下制浆30秒以制造纤维混合浆。将这种纤维混合浆加热至82℃ 持续10秒以乳化和除去该海岛型双组分纤维中的水可分散性磺基聚酯组分并释放聚酯微纤维。然后将该纤维混合浆粗滤以制造包含磺基聚酯的磺基聚酯分散体和包含玻璃微纤维和聚酯微纤维的含微纤维混合物。该含微纤维混合物用500克室温水进一步冲洗以从该含微纤维混合物中进一步除去磺基聚酯。将这种含微纤维混合物与7,312克室温水一起转移到8升金属烧杯中以制造大约0.1%稠度（7,500克水和7.5克纤维材料）以制造含微纤维浆料。这种含微纤维浆料用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种含微纤维浆料制造手抄纸的其余程序与对比例10中相同。

实施例15

使用下列程序制备湿法成网手抄纸。将7.5克实施例7的3.2毫米切割长度海岛型纤维、0.3克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉和188克室温水置于1,000毫升碎浆机中并在7,000rpm下制浆30秒以制造纤维混合浆。将这种纤维混合浆加热至82℃ 持续10秒以乳化和除去海岛型纤维中的水可分散性磺基聚酯组分并释放聚酯微纤维。然后将该纤维混合浆粗滤以制造磺基聚酯分散体和聚酯微纤维。该磺基聚酯分散体包含水可分散性磺基聚酯。用500克室温水冲洗该聚酯微纤维以从聚酯微纤维中进一步除去磺基聚酯。将这些聚酯微纤维与7,312克室温水一起转移到8升金属烧杯中以制造大约0.1%稠度（7,500克水和7.5克纤维材料）以制造微纤维浆料。这种微纤维浆料用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种微纤维浆料制造手抄纸的其余程序与对比例10中相同。

测试实施例10-15的手抄纸样品，在表2中提供性质。

表2

实施例号	组成	基重(gsm)	手抄纸厚度 (mm)	密度 (gm/cc)	孔隙率Greiner (秒/ 100 cc)	拉伸强度 (kg/15mm)	断裂伸长(%)	拉伸x伸长
									10	100% SBSK	94	0.45	0.22	4	1.0	7	7
11	SBSK+ 4%淀粉	113	0.44	0.22	4	1.5	7	11
									12	80SBSK + 淀粉+ 20% 3.2mm实施例9的聚酯微纤维	116	0.30	0.33	4	2.2	9	20
13	100% Glass MicroStrand 475-106 + 淀粉	103	0.68	0.15	4	0.2	15	3
									14	50% Glass Microstand 475-106 + 50%3.2mm实施例9的聚酯微纤维 + 淀粉	104	0.45	0.22	4	1.4	7	10
15	100% 3.2mm实施例9的聚酯微纤维	80	0.38	0.26	4	3.0	15	44

通过将手抄纸称重并以克/平方米（gsm）计算重量来测定手抄纸基重。使用Ono Sokki EG-233厚度计测量手抄纸厚度，并以毫米为单位报道厚度。以重量克数/立方厘米为单位计算密度。使用具有1.9×1.9平方厘米开口头（opening head）和100cc容量的Greiner孔隙率压力计测量孔隙率。以100cc的水穿过该样品所需的以秒为单位的平均时间（重复测定4次）报道该孔隙率。使用Instron Model TM 对六条30毫米 x 105毫米试带测量拉伸性质。对各样品报道六次测量的平均值。由这些试验结果可以观察到，通过添加本发明的聚酯微纤维获得湿法成网纤维结构的拉伸性质的显著改进。

实施例16

使用双组分挤出生产线将实施例4的磺基聚酯聚合物纺成具有37个岛的双组分海岛型横截面纤维。主挤出机（A）进给Eastman F61HC PET聚酯以形成海岛型纤维横截面结构中的“岛”。辅助挤出机（B）进给水可分散性磺基聚酯聚合物以形成“海”。聚酯的特性粘度为0.61 dL/g，而使用上述熔体粘度测量程序在240℃和1 rad/sec应变速率下测得的干磺基聚酯的熔体粘度为大约7,000泊。使用具有72个孔的喷丝板和1.15克/分钟/孔的通过速率制造这些海岛型双组分纤维。“岛”聚酯与“海”磺基聚酯之间的聚合物比为2比1。使用280℃的聚酯组分挤出温度和255℃的水可分散性磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。这种双组分纤维含有多根长丝（198根长丝）并以大约530米/分钟的速度熔纺，形成具有19.5的标称旦数/长丝的长丝。使用辊舐式涂施机将来自Goulston Technologies的24重量% PT 769整理剂的整理剂溶液施加到该双组分纤维上。然后使用一组分别加热至95℃和130℃的两个导丝辊在线拉伸该双组分纤维长丝，最终拉伸辊在大约 1,750米/分钟的速度下运行，以提供大约3.3X的长丝拉伸比，形成具有大约5.9的标称旦数/长丝或大约29微米的平均直径的拉伸海岛型双组分长丝。包含聚酯微纤维岛的这些长丝具有大约3.9微米的平均直径。

实施例17

将实施例16的拉伸海岛型双组分纤维切割成3.2毫米和6.4毫米切割长度的短长度双组分纤维，由此制造具有37岛的海岛型横截面构造的短长度纤维。这些纤维包含聚酯的“岛”和水可分散性磺基聚酯聚合物的“海”。“岛”和“海”的横截面分布沿这些双组分纤维的长度基本一致。

实施例18

实施例17的短切长度海岛型纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯“海”组分，由此释放作为该双组分纤维的“岛”组分的聚酯微纤维。洗涤过的聚酯微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分“海”组分。洗涤过的聚酯微纤维的光学显微镜观察具有大约3.9微米的平均直径和3.2与6.4毫米的长度。

实施例19

使用双组分挤出生产线将实施例4的磺基聚酯聚合物纺成具有37个岛的双组分海岛型横截面纤维。主挤出机（A）进给聚酯以形成海岛型纤维横截面结构中的“岛”。辅助挤出机（B）进给水可分散性磺基聚酯聚合物以形成海岛型双组分纤维中的“海”。聚酯的特性粘度为0.52 dL/g，而使用上述熔体粘度测量程序在240℃和1 rad/sec应变速率下测得的干水可分散性磺基聚酯的熔体粘度为大约3,500泊。使用各具有175个孔的两个喷丝板和1.0克/分钟/孔的通过速率制造这些海岛型双组分纤维。”岛”聚酯与“海”磺基聚酯之间的聚合物比为70%比30%。使用280℃的聚酯组分挤出温度和255℃的磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。该双组分纤维含有多根长丝（350根长丝）并使用加热至100℃的卷取辊以大约1,000米/分钟的速度熔纺，以形成具有大约9的标称旦数/长丝和大约36微米的平均纤维直径的长丝。使用辊舐式涂施机将24重量% PT 769整理剂的整理剂溶液施加到该双组分纤维上。合并该双组分纤维的长丝，然后在拉伸生产线上在100米/分钟的拉伸辊速度和38℃的温度下3.0x拉伸，以形成具有大约3的平均旦数/长丝和大约20微米的平均直径的拉伸海岛型双组分长丝。将这些拉伸海岛型双组分纤维切割成长度大约6.4毫米的短长度纤维。这些短长度海岛型双组分纤维由平均直径为大约2.8微米的聚酯微纤维“岛”构成。

实施例20

实施例19的短切长度海岛型双组分纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯“海”组分，由此释放作为该纤维的“岛”的聚酯微纤维。洗涤过的聚酯微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分“海”组分。洗涤过的纤维的光学显微镜观察显示平均直径为大约2.8微米且长度为大约6.4毫米的聚酯微纤维。

实施例21

使用下列程序制备湿法成网微纤维浆料（stcok）手抄纸。将56.3克实施例6的3.2毫米切割长度海岛型双组分纤维、2.3克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉和1,410克室温水置于2升烧杯中以制造纤维浆。搅拌该纤维浆。将1/4量的这种纤维浆，大约352毫升，置于1,000毫升碎浆机中并在7,000 rpm下制浆30秒。将该纤维浆加热至82℃持续10秒以乳化和除去该海岛型双组分纤维中的水可分散性磺基聚酯组分并释放聚酯微纤维。然后将该纤维浆粗滤以制造磺基聚酯分散体和聚酯微纤维。这些聚酯微纤维用500克室温水冲洗以从该聚酯微纤维中进一步除去磺基聚酯。加入足够的室温水以制造352毫升微纤维浆料。这种微纤维浆料在7,000 rpm下再制浆30秒。将这些微纤维转移到8升金属烧杯中。剩余3/4的纤维浆类似地制浆、洗涤、冲洗、再制浆并转移到该8升金属烧杯中。然后添加6,090克室温水以制造大约0.49%稠度（7,500克水和36.6克聚酯微纤维）以制造微纤维浆料。这种微纤维浆料用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种微纤维浆料制造手抄纸的其余程序与对比例10中相同。该基重大约490 gsm的微纤维浆料手抄纸包含平均直径为大约2.5微米且平均长度为大约3.2毫米的聚酯微纤维。

实施例22

使用下列程序制备湿法成网手抄纸。将7.5克实施例21的聚酯微纤维原料手抄纸、0.3克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉和188克室温水置于1,000毫升碎浆机中并在7,000rpm下制浆30秒。该微纤维与7,312克室温水一起转移到8升金属烧杯中以制造大约0.1%稠度（7,500克水和7.5克纤维材料）以制造微纤维浆料。这种微纤维浆料用高速叶轮式混合机搅拌60秒。由这种浆料制造手抄纸的其余程序与对比例10中相同。获得平均直径为大约2.5微米的聚酯微纤维的100 gsm湿法成网手抄纸。

实施例23

实施例19的6.4毫米切割长度海岛型双组分纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯“海”组分，由此释放作为该双组分纤维的“岛”组分的聚酯微纤维。洗涤过的聚酯微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分“海”组分。洗涤过的聚酯微纤维的光学显微镜观察显示大约2.5微米的平均直径和6.4毫米的长度。

实施例24

实施例6、实施例16和实施例19的短切长度海岛型双组分纤维分别用含有占该双组分纤维重量的大约1重量%的来自Sigma-Aldrich Company, Atlanta, Georgia的乙二胺四乙酸四钠盐（Na₄EDTA）的80℃软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯“海”组分，由此释放作为该双组分纤维的“岛”的聚酯微纤维。至少一种水软化剂，如Na₄EDTA的添加有助于从该海岛型双组分纤维中除去水可分散性磺基聚酯聚合物。洗涤过的聚酯微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分“海”组分。洗涤过的聚酯微纤维的光学显微镜观察显示聚酯微纤维的优异的释放与分离。在水中使用水软化剂，如Na₄EDTA防止磺基聚酯上的任何Ca⁺⁺离子交换——这会不利地影响磺基聚酯的水可分散性。典型的软水含有最多15ppm的Ca⁺⁺离子浓度。理想地，本文所述的方法中使用的软水具有基本零的Ca⁺⁺和其它多价离子浓度，或者，使用足够量的水软化剂，如Na₄EDTA以键合Ca⁺⁺离子和其它多价离子。这些聚酯微纤维可以用前面公开的实施例的程序用于制备湿法成网片材。

实施例25

分别使用下列程序加工实施例6和实施例16的短切长度海岛型双组分纤维：将17克来自Avebe, Foxhol, the Netherlands的Solivitose N预胶凝季铵阳离子马铃薯淀粉添加到蒸馏水中。在淀粉完全溶解或水解后，随后将429克短切长度海岛型双组分纤维缓慢添加到该蒸馏水中以制造纤维浆。启动Williams Rotary Continuous Feed Refiner（5英寸直径）以磨浆（refine）或混合该纤维浆以提供足以使水可分散性磺基聚酯与聚酯微纤维分离的剪切作用。将该贮浆池的内容物倒入24升不锈钢容器中并紧闭盖子。将该不锈钢容器放置在丙烷灶上并加热直到该纤维浆在大约97℃下开始沸腾以除去该海岛型纤维中的磺基聚酯组分并释放聚酯微纤维。在该纤维浆达到沸腾后，用手工搅拌桨搅拌该浆料。将该不锈钢容器的内容物倒入27英寸×15英寸×6英寸的具有30目筛网的深活底Knuche(deep False Bottom Knuche)中以制造磺基聚酯分散体和聚酯微纤维。该磺基聚酯分散体包含水和水可分散性磺基聚酯。在该Knuche中用10升17℃的软水冲洗该聚酯微纤维15秒，并压榨除去过量水。

在除去过量水后，将20克聚酯微纤维（干纤维基）添加到在70℃下的2,000毫升水中并使用Hermann Manufacturing Company 制造的2升3000rpm ?马力水力碎浆机（hydropulper）搅拌3分钟（9,000转）以制造1%稠度的微纤维浆料。使用此前在对比例10中描述的程序制造手抄纸。

这些手抄纸的光学和扫描电子显微镜观察显示聚酯微纤维的优异分离和成型。

实施例26

使用双组分挤出生产线将实施例4的磺基聚酯聚合物纺成具有37个岛的双组分海岛型横截面纤维。主挤出机（A）进给Eastman F61HC PET聚酯以形成海岛型纤维横截面结构中的“岛”。辅助挤出机（B）进给水可分散性磺基聚酯聚合物以形成海岛型双组分纤维中的“海”。聚酯的特性粘度为0.61 dL/g，而使用上述熔体粘度测量程序在240℃和1 rad/sec应变速率下测得的干磺基聚酯的熔体粘度为大约7,000泊。使用具有72个孔的喷丝板制造这些海岛型双组分纤维。“岛”聚酯与“海”磺基聚酯之间的聚合物比为2.33比1。

使用280℃的聚酯组分挤出温度和255℃的水可分散性磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。这种双组分纤维含有多根长丝（198根长丝）并以大约530米/分钟的速度熔纺，形成具有19.5的标称旦数/长丝的长丝。使用辊舐式涂施机将来自Goulston Technologies的18重量% PT 769整理剂的整理剂溶液施加到该双组分纤维上。然后使用一组分别加热至95℃和130℃的两个导丝辊在线拉伸该双组分纤维长丝，最终拉伸辊在大约 1,750米/分钟的速度下运行以提供大约3.3X的长丝拉伸比，由此形成具有大约3.2的标称旦数/长丝的拉伸海岛型双组分长丝。这些长丝包含平均直径为大约2.2微米的聚酯微纤维岛。

实施例27

将实施例26的拉伸海岛型双组分纤维切割成1.5毫米切割长度的短长度双组分纤维，由此制造具有37岛的海岛型横截面构造的短长度纤维。这些纤维包含聚酯的“岛”和水可分散性磺基聚酯聚合物的“海”。“岛”和“海”的横截面分布沿这些双组分纤维的长度基本一致。

实施例28

实施例27的短切长度海岛型纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯“海”组分，由此释放作为该双组分纤维的“岛”组分的聚酯微纤维。洗涤过的聚酯微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分“海”组分。洗涤过的聚酯微纤维的光学显微镜观察具有大约2.2微米的平均直径和1.5毫米的长度。

实施例29

使用下列程序制备湿法成网手抄纸。将总共2克MicroStrand 475-106玻璃纤维和实施例28的聚酯微纤维的混合物添加到2,000毫升水中，并用改良掺合机搅拌1至2分钟以制造0.1%稠度的微纤维浆料。在持续搅拌的同时将该液体浆注入25厘米×30厘米的手抄纸模具中。拉下落阀，并使纸浆纤维在筛网上沥水以形成手抄纸。在成型的手抄纸上放置750克/平方米（gsm）的吸墨纸，并将该吸墨纸碾平到该手抄纸上。提起筛网框，并翻转到干净的防粘纸上并使其搁置10分钟。将该筛网垂直提离该成型手抄纸。在成型手抄纸上放置两张750 gsm吸墨纸。使用Norwood干燥机在大约88℃下将该手抄纸与这三片吸墨纸一起干燥15分钟。移除一张吸墨纸，在该手抄纸各侧上留下一张吸墨纸。该手抄纸使用Williams干燥机在65℃下干燥15分钟。然后使用40千克干压机将手抄纸进一步干燥12至24小时。移除吸墨纸以获得干燥的手抄纸样品。将该手抄纸修整至21.6厘米×27.9厘米尺寸以供测试。表3描述所得湿法成网非织造介质的物理特性。当在这些实施例中报道时，使用获自位于Boynton Beach, FL 的QuantaChrome Instruments的QuantaChrome Porometer 3G Micro测定Coresta孔隙率和平均孔径。

表3

样品1	重量%合成微纤维2	重量%玻璃微纤维2	拉伸强度(kg/15mm)	Coresta孔隙率	压降(mm H2O)	平均孔径(微米)	过滤效率
								1	100	0	0.88	388	8	7.4	71.0%
2	60	40	0.77	288	32	5.0	99.97%
								3	40	60	0.71	176	44	3.8	99.999%
4	0	100	0.58	132	55	3.2	99.999%

¹ 80克/平方米

² 2.2微米直径, 1.5毫米长度的实施例28的合成微纤维

³ Johns-Manville Microstrand 106X (0.65微米BET平均直径)。

实施例30

使用下列程序制备湿法成网手抄纸：将1.2克MicroStrand 475-106玻璃纤维和0.8克实施例28的聚酯微纤维（干纤维基）添加到2,000毫升水中，并用改良掺合机搅拌1至2分钟以制造0.1%稠度的微纤维浆料。使用此前在对比例10中描述的程序制造手抄纸。通过使该基底暴露在氯化钠颗粒的气溶胶（数均直径0.075微米，质量平均直径0.26微米）下，评估所得手抄纸的过滤效率。测得99.999%的过滤效率。此数据表明可使用本发明的聚合微纤维获得ULPA过滤效率。

对比例31

使用下列程序制备湿法成网手抄纸：将1.2克MicroStrand 475-106玻璃纤维和0.8克MicroStrand 475-110X玻璃纤维（都可获自Johns Manville, Denver, CO, USA）添加到2,000毫升水中，并用改良掺合机搅拌1至2分钟以制造0.1%稠度的玻璃微纤维浆料。使用此前在实施例29中描述的程序制造手抄纸。

实施例32

对来自实施例29和对比例31的样品2和3的湿法成网手抄纸施以压光（calendaring）过程，其包括使手抄纸在具有300磅/线性英寸的压区压力（nip pressure）的两个不锈钢辊之间通过。由于其100%玻璃组成的易碎性，对比例31的手抄纸在该压光过程中被破坏，剩余片材碎片即使在极小物理操作下也基本变成玻璃粉末。来自实施例29的样品2和3的玻璃/聚酯微纤维共混物在压光时产生具有显著的机械完整性和挠性的非常均匀的非织造片材。观察到实施例29的样品2的压光非织造片材比实施例29的样品3的压光非织造片材略牢固。这些数据表明通过本发明的聚合微纤维能够获得非常耐用的高效率过滤介质。

实施例33

通过经压光法对它们施以不同压力以将实施例29的样品1的手抄纸机械致密化。在下表4中证明这种致密化的作用，并清楚表明，当压光湿法成网基材时可以实现孔径和孔隙率的显著改进，这是用包含100%玻璃纤维的介质无法实现的实施例32所示的设计特征。

表4

样品	压光机压力(psig)	平均孔径(微米)	Coresta孔隙率
				1	0	9.3	-- 2
2	100	7.6	-- 2
				3	200	7.3	-- 2
4	400	4.5	268
				5	500	3.9	176
HEPA 1	--	3.9	255

¹商品HEPA过滤介质

²由于样品不适合测试装置而无法测量。

实施例34

使用下列程序制备湿法成网手抄纸：将0.4克切割至12.7毫米的3旦尼尔/长丝PET纤维和1.6克实施例28的聚酯微纤维（干纤维基）添加到2,000毫升水中，并用改良掺合机搅拌1至2分钟以制造0.1%稠度的微纤维浆料。使用此前在对比例10中描述的程序制造手抄纸。将一系列聚合粘合剂（如下表中所述）以非织造片材干重量的7%的粘合剂比率施加到这些手抄纸上。含有粘合剂的非织造片材在强制通风烘箱中在63℃下干燥7至12分钟，随后在120℃下热定形3分钟。含有粘合剂的非织造片材的最终基重为90克/平方米。该数据表明通过将聚合粘合剂与本发明的聚合微纤维结合获得显著的强度益处。

表5

样品	聚合物粘合剂	干拉伸(kg/15mm)	湿拉伸(kg/15mm)	撕裂力3 (克)	爆破4 (psig)	Hercules Size5（秒）
							A	无	0.6	0.6	201	5	4
B	Synthomer 71001	1.3	0.8	411	47	2
							C	Eastek 11002	3.8	2.9	521	76	9
D	Eastek 12002	3.5	3.2	516	82	150

¹ Synthomer 7100是由Synthomer GmbH, Frankfurt, Germany供应的合成胶乳粘合剂

²Eastek 1100和Eastek 1200是由Eastman Chemical Company, Kingsport, TN, USA供应的磺基聚酯粘合剂分散体

³如通过INDA/EDANA试验方法WSP 100.15测得

⁴如通过INDA/EDANA试验方法WSP 110.5测得

⁵如通过TAPPI试验方法T 530 OM07测得。

实施例35

向磺基聚酯粘合剂分散体中加入柠檬酸三乙酯（TEC）作为增塑剂，重复实施例34的样品C和D。添加到该磺基聚酯粘合剂分散体中的TEC的量为磺基聚酯总重量的7.5和15重量%增塑剂。

表6

样品	聚合物粘合剂	干拉伸 (kg/15 mm)	湿拉伸 (kg/15 mm)	撕裂力3 (克)	平均孔径 (微米)	孔隙率
							A	Eastek 1100	3.8	2.9	521	12	596
B	含7.5%的TEC 的Eastek 1100	2.7	2.5	641	6.4	660
							C	含15%的TEC 的Eastek 1100	2.3	2.6	546	8.8	664
D	Eastek 1200	3.5	3.2	516	10	480
							E	含7.5%的TEC 的Eastek 1200	2.7	2.7	476	7.1	588
F	含15%的TEC 的Eastek 1200	2.8	3.2	601	6.4	568

实施例36

如对实施例34的样品D所述制备湿法成网手抄纸，只是不对该手抄纸施以120℃的热定形条件三分钟。

实施例37

对实施例34的样品D和实施例35的手抄纸施以下列试验程序以模拟纸张再制浆过程。将两升室温自来水添加到2升3000rpm ? Hp三转子水力碎浆机（具有6英寸直径×10英寸高度的黄铜碎浆机）（由Hermann Manufacturing Company根据TAPPI 10标准制造）中。将受试非织造片材的两块一英寸方形样品添加到水力碎浆机中的水中。将这些方块制浆500转，此时停止水力碎浆机，并评估非织造片材方块的状况。如果方块没有完全消解成它们的组成纤维，对这些方块再制浆500转并再评估。持续该过程直到这些方块完全消解成它们的组成纤维，此时结束试验并记录总转数。来自实施例34的样品D的非织造方块在15,000转后仍未完全消解。实施例34的非织造方块在5,000转后完全消解成它们的组成纤维。该数据表明，在适当的粘合剂选择和热处理下，由本发明的聚合微纤维可以制备易再制浆/可再循环的非织造片材。

实施例38

通过提高实施例26的双组分纤维的标称旦数，修改实施例26-28中略述的方法，以使按实施例27和28的工艺步骤的最终结果为4.0微米直径和1.5毫米长度的短切聚酯微纤维。这些短切微纤维以不同比率与实施例28中所述的2.2微米直径和1.5毫米长度的短切微纤维共混。如实施例29中略述的那样由这些微纤维共混物制备80克/平方米的手抄纸。在下表中清楚证实通过共混具有不同直径的合成微纤维可预测地控制湿法成网非织造织物的孔径和孔隙率的能力。

表7

样品1	重量% 2.2微米合成纤维2	孔隙率	平均孔径 (微米)
				1	20	1548	6.5
2	40	1280	8.2
				3	60	1080	8.6
4	80	760	10.3
				5	100	488	10.8

¹80克/平方米手抄纸，无粘合剂

²实施例28的合成微纤维。

实施例39

根据如实施例29中略述的程序制备手抄纸，其包含实施例28的合成聚酯微纤维、莱赛尔纳米原纤化纤维素纤维和T043聚酯纤维（7微米直径，5.0毫米长度的PET纤维）的三元混合物。下面描述这些湿法成网非织造织物的特征。

表8

样品 1	重量% 合成微纤维	重量%  莱赛尔纳米原纤化纤维素纤维2	重量%  T043聚酯纤维3	拉伸强度(kg/15mm)	爆破(psig)
						1	40	60	0	15	2.0
2	40	55	5	15	2.6
						3	40	40	20	38	3.1

¹80克/平方米，7%的Synthomer GmbH, Frankfurt, Germany 供应的Synthomer 7100粘合剂

² 2.2微米直径，1.5毫米长度的实施例28的合成微纤维

³ Lenzing。

实施例40

用下列二酸和二醇组合物制备磺基聚酯聚合物：二酸组合物（69摩尔%对苯二甲酸、22.5摩尔%间苯二甲酸和8.5摩尔% 5-(钠代磺基)间苯二甲酸）和二醇组合物（65摩尔%乙二醇和35摩尔%二乙二醇）。通过在真空下的高温聚酯化制备该磺基聚酯。控制酯化条件以制造具有大约0.33的特性粘度的磺基聚酯。在240℃和1 rad/sec剪切速率下测得该磺基聚酯的熔体粘度为大约6000至8000泊。

实施例41 

使用双组分挤出生产线将实施例40的磺基聚酯聚合物纺成具有37个岛的双组分海岛型横截面纤维。主挤出机（A）进给Eastman F61HC PET聚酯以形成海岛型纤维横截面结构中的“岛”。辅助挤出机（B）进给水可分散性磺基聚酯聚合物以形成海岛型双组分纤维中的“海”。聚酯的特性粘度为0.61 dL/g，而使用上述熔体粘度测量程序在240℃和1 rad/sec应变速率下测得的干磺基聚酯的熔体粘度为大约7,000泊。使用具有72个孔的喷丝板制造这些海岛型双组分纤维。“岛”聚酯与“海”磺基聚酯之间的聚合物比为2.33比1。使用280℃的聚酯组分挤出温度和255℃的水可分散性磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。这种双组分纤维含有多根长丝（198根长丝）并以大约530米/分钟的速度熔纺，形成具有19.5的标称旦数/长丝的长丝。然后使用一组分别加热至95℃和130℃的两个导丝辊在线拉伸该双组分纤维的长丝，最终拉伸辊在大约 1,750米/分钟的速度下运行以提供大约3.3X的长丝拉伸比，由此形成具有大约3.2的标称旦数/长丝的拉伸海岛型双组分长丝。这些长丝包含平均直径为大约2.2微米的聚酯微纤维岛。然后将该拉伸双组分纤维切割成1.5毫米切割长度的短长度双组分纤维，其包含沿短切双组分纤维的长度一致的相同海岛型横截面。该短切长度海岛型纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯组分，由此释放该双组分纤维的聚酯微纤维组分。所得微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分“海”组分。洗涤过的聚酯微纤维的光学显微镜观察具有大约2.5微米的平均直径和1.5毫米的长度。

实施例42 

将实施例40的磺基聚酯聚合物和实施例2中描述的Eastman F61HC PET纺成在横截面中存在总共10个条纹的双组分“条纹”横截面纤维。聚酯与磺基聚酯之间的聚合物比为1比1。使用280℃的聚酯组分挤出温度和255℃的水可分散性磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。这种双组分纤维含有多根长丝（198根长丝）并以大约530米/分钟的速度熔纺，形成具有7.6的标称旦数/长丝的长丝。然后使用一组分别加热至95℃和130℃的两个导丝辊在线拉伸该双组分纤维的长丝，最终拉伸辊在大约 1,750米/分钟的速度下运行以提供大约3.3X的长丝拉伸比，由此形成具有大约2.3的标称旦数/长丝的拉伸海岛型双组分长丝。然后将该拉伸双组分纤维切割成1.5毫米切割长度的短长度双组分纤维，其包含沿短切双组分纤维的长度一致的相同“条纹”横截面。该短切长度“条纹”纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯组分，由此释放该双组分纤维的“扁平”或带状聚酯微纤维组分。所得微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分水可分散性磺基聚酯组分。这些长丝包含具有大约1.5微米的横向厚度和10-12微米的平均横向宽度的基本“扁平”聚酯微纤维。

实施例43

将实施例40的磺基聚酯聚合物和实施例2中描述的Eastman F61HC PET纺成在横截面中存在总共10个条纹的双组分“条纹”横截面纤维。聚酯与磺基聚酯之间的聚合物比为1比1。使用280℃的聚酯组分挤出温度和255℃的水可分散性磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。这种双组分纤维含有多根长丝（198根长丝）并以大约530米/分钟的速度熔纺，形成具有20.6的标称旦数/长丝的长丝。然后使用一组分别加热至95℃和130℃的两个导丝辊在线拉伸该双组分纤维的长丝，且最终拉伸辊在大约 1,750米/分钟的速度下运行以提供大约3.3X的长丝拉伸比，由此形成具有大约6.8的标称旦数/长丝的拉伸海岛型双组分长丝。然后将该拉伸双组分纤维切割成1.5毫米切割长度的短长度双组分纤维，其包含沿短切双组分纤维的长度一致的相同“条纹”横截面。该短切长度“条纹”纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯组分，由此释放该双组分纤维的“扁平”或带状聚酯微纤维组分。所得微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分水可分散性磺基聚酯组分。这些长丝包含具有大约2.6微米的横向厚度和17-19微米的平均横向宽度的基本“扁平”聚酯微纤维。

实施例44

将实施例40的磺基聚酯聚合物和尼龙6 (Ultramid B27 E, BASF)纺成在横截面中存在总共10个条纹的双组分“条纹”横截面纤维。尼龙与磺基聚酯之间的聚合物比为1比1。使用280℃的尼龙组分挤出温度和255℃的水可分散性磺基聚酯组分挤出温度纺制这些双组分纤维。这种双组分纤维含有多根长丝（198根长丝）并以大约530米/分钟的速度熔纺，形成具有7.6的标称旦数/长丝的长丝。然后使用一组分别加热至95℃和130℃的两个导丝辊在线拉伸该双组分纤维的长丝，且最终拉伸辊在大约 1,750米/分钟的速度下运行以提供大约3.3X的长丝拉伸比，由此形成具有大约2.3的标称旦数/长丝的拉伸海岛型双组分长丝。然后将该拉伸双组分纤维切割成1.5毫米切割长度的短长度双组分纤维，其包含沿短切双组分纤维的长度一致的相同“条纹”横截面。该短切长度“条纹”纤维用80℃的软水洗涤以除去水可分散性磺基聚酯组分，由此释放该双组分纤维的“扁平”或带状尼龙微纤维组分。所得微纤维用25℃的软水冲洗以基本除去大部分水可分散性磺基聚酯组分。这些长丝包含具有大约1.5微米的横向厚度和10-12微米的平均横向宽度的基本“扁平”尼龙6微纤维。

实施例45

使用下列程序制备湿法成网手抄纸。将2.0克如上述实施例44中所述的合成微纤维添加到2,000毫升水中，并用改良掺合机搅拌1至2分钟以制造0.1%稠度的微纤维浆料。在持续搅拌的同时将该液体浆注入25厘米×30厘米的手抄纸模具中。拉下落阀，并使纸浆纤维在筛网上沥水以形成手抄纸。在成型的手抄纸上放置750克/平方米（gsm）的吸墨纸，并将该吸墨纸碾平到该手抄纸上。提起筛网框，并翻转到干净的防粘纸上并使其搁置10分钟。将该筛网垂直提离该成型手抄纸。在成型手抄纸上放置两张750 gsm吸墨纸。使用Norwood干燥机在大约88℃下将该手抄纸与这三片吸墨纸一起干燥15分钟。移除一张吸墨纸，在该手抄纸各侧上留下一张吸墨纸。该手抄纸使用Williams干燥机在65℃下干燥15分钟。然后使用40千克干压机将手抄纸进一步干燥12至24小时。移除吸墨纸以获得干燥的手抄纸样品。然后修整手抄纸以供施加粘合剂。

然后如下添加粘合材料。使用具有大于45达因表面能的粉末涂布的钢涂布板（具有干燥的胶乳层）。用粘合材料（来自Eastman Chemical Company的Eastek 1100分散体）涂布成型手抄纸的一面，然后用粘合材料涂布另一面。使用注射器，将稀释水添加到钢涂布板上的与手抄纸尺寸对应的区域上。在钢涂布板上添加足以充分但不过度润湿手抄纸的第一面的量的稀释水。使用注射器，向钢涂布板上的稀释水中加入基于所需干重量的量的粘合材料。添加的粘合材料的量随该片材的密度而变。较低密度的非织造片材通常需要比较高密度的非织造片材大的粘合材料百分比。将要添加的粘合材料的总量分割，并将该量的50%添加到第一面的稀释水中。

然后铺开稀释水和粘合材料以完全覆盖（pool）钢涂布板上的正确尺寸区域。将手抄纸置于该正确尺寸区域上并使其轻轻沉入液体中以涂布第一面。在沉入液体中30-60秒后，从液体中取出该手抄纸。

使用注射器，向钢涂布板上的正确尺寸区域中添加足以充分但不过度润湿手抄纸的第二面的量的稀释水。使用注射器，向钢涂布板上的第二面稀释水中加入剩余的50%的粘合材料。然后铺开稀释水和粘合材料以完全覆盖钢涂布板上的正确尺寸区域。将手抄纸翻面，置于该正确尺寸区域上并使其轻轻沉入液体中以涂布第二面。在沉入液体中60-180秒后，从液体中取出该手抄纸。视需要使用12毫米玻璃实验室搅棒将该粘合材料辊轧到手抄纸内部。

然后将涂布的手抄纸置于托盘上的一片衬金属箔（foil-backed ）的防粘纸上。将该涂布的手抄纸、衬金属箔的防粘纸和托盘在145℉的强制通风烘箱中放置2分钟。然后翻转手抄纸并放回145℉的强制通风烘箱中。然后从强制通风烘箱中取出手抄纸并在该手抄纸的各面（即顶面和底面）上放置一片衬金属箔的防粘纸。然后将顶面和底面上各有一片衬金属箔的防粘纸的手抄纸置于Norwood手抄纸干燥机中。锁定筛网并将在顶面和底面上各有一片衬金属箔的防粘纸的手抄纸在250℉下干燥3分钟。

使用上文略述的程序，制备包含上述实施例41-44的合成微纤维的非织造手抄纸，它们的特征描述在下表9中。  

¹包含大约85重量%纤维和15重量% Eastek 1100粘合剂的84克/平方米手抄纸。

实施例46

根据实施例45中略述的程序，由1.5毫米实施例3的切割长度“扁平”聚酯微纤维和如表10中指定的其它所选纤维的50/50共混物制备80克/平方米手抄纸，其包含大约81重量%纤维和19重量%粘合剂（来自Eastman Chemical Company的Eastek 1200和来自Dow Chemical Company的Dow 275 SBR）。

实施例47

根据实施例46中略述的程序，由1.5毫米实施例5的切割长度“扁平”尼龙微纤维和如表11中指定的其它所选纤维的40/60共混物制备80克/平方米手抄纸，其包含大约93重量%纤维和7重量%粘合剂。

 

上述本发明的优选形式仅用于举例说明，不应在限制意义上用于解释本发明的范围。本领域技术人员容易在不背离本发明的精神的情况下对上述示例性实施方案作出修改。

发明人特此申明他们意图依赖于等同原则确定和评估本发明的合理范围，因为其涉及没有实质背离但超出如下列权利要求书中阐述的本发明的字面范围的任何装置。

Claims (19)

1.包含水和多根带状纤维的湿浆板组合物，其中所述水占该湿浆板组合物的50至90重量%，其中所述带状纤维占该湿浆板组合物的10至50重量%，其中所述水和所述带状纤维一起占该湿浆板组合物的至少95重量%，其中所述带状纤维具有小于25毫米的长度、小于5微米的最小横向尺寸和至少2:1的横向宽高比，其中所述带状纤维由水不可分散性合成聚合物形成。

2. 权利要求1的湿浆板组合物，其中所述水占所述湿浆板组合物的至少50、55或60重量%和/或不超过90、85或80重量%。

3. 权利要求1的湿浆板组合物，其中所述带状纤维占所述湿浆板组合物的至少10、15或20重量%和/或不超过50、45或40重量%。

4. 权利要求1的湿浆板组合物，其中所述水和所述带状纤维一起占该湿浆板组合物的至少95、98 或99重量%。

5. 权利要求1的湿浆板组合物，进一步包含纤维整理组合物。

6. 权利要求5的湿浆板组合物，其中所述纤维整理组合物包含油、蜡和/或脂肪酸。

7. 权利要求5的湿浆板组合物，其中所述纤维整理组合物包含天然衍生脂肪酸和/或天然衍生油。

8. 权利要求5的湿浆板组合物，其中所述纤维整理组合物包含矿物油、硬脂酸酯、脱水山梨糖醇酯。

9. 权利要求5的湿浆板组合物，其中所述纤维整理组合物包含矿物油。

10. 权利要求5的湿浆板组合物，其中所述纤维整理组合物占该湿浆板组合物的至少10、50或100 ppmw和/或不超过5,000、1,000或500 ppmw。

11. 权利要求5的湿浆板组合物，进一步包含至少0.001、0.01或0.1和/或不超过5、2或1重量%的水可分散性聚合物。

12. 权利要求11的湿浆板组合物，其中所述水可分散性聚合物是磺基聚酯。

13.权利要求1的湿浆板组合物，其中所述带状纤维具有至少0.25、0.5或1.0毫米和/或不大于25、10或2毫米的长度。

14.权利要求1的湿浆板组合物，其中构成所述多根带状纤维的单独带状纤维的所述至少90、95或98%具有在所有所述带状纤维的平均长度的90、95或98%内的个别长度。

15.权利要求1的湿浆板组合物，其中所述带状纤维具有至少0.1、0.5或0.75微米和/或不大于10、5或2微米的最小横向尺寸。

16.权利要求1的湿浆板组合物，其中所述带状纤维具有至少2:1、6:1或10:1和/或不大于100:1、50:1或20:1的横向宽高比。

17.权利要求1的湿浆板组合物，其中所述水不可分散性合成聚合物选自聚烯烃、聚酯、共聚酯、聚酰胺、聚交酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚氨酯、纤维素酯、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯及其共混物。

18. 权利要求17的湿浆板组合物，其中所述水不可分散性合成聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯均聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、尼龙6、尼龙66及其共混物。

19. 权利要求17的湿浆板组合物，其中所述水不可分散性合成聚合物如通过DIN 标准54900测定是可生物分解的或如通过ASTM标准方法D6340-98测定是可生物降解的。

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