Нетканый материал, ламинированный материал, изделие из нетканого материала, многокомпонентное волокно, холст и способ изготовления нетканого материала



Нетканый материал, ламинированный материал, изделие из нетканого материала, многокомпонентное волокно, холст и способ изготовления нетканого материала
Нетканый материал, ламинированный материал, изделие из нетканого материала, многокомпонентное волокно, холст и способ изготовления нетканого материала
Нетканый материал, ламинированный материал, изделие из нетканого материала, многокомпонентное волокно, холст и способ изготовления нетканого материала
Нетканый материал, ламинированный материал, изделие из нетканого материала, многокомпонентное волокно, холст и способ изготовления нетканого материала
Нетканый материал, ламинированный материал, изделие из нетканого материала, многокомпонентное волокно, холст и способ изготовления нетканого материала

 


Владельцы патента RU 2573817:

Фитеза Джермани ГмбХ (DE)
ФАЙБЕРВЕБ, ИНК. (US)

Изобретение относится к нетканому материалу, ламинированному материалу и изделию из нетканого материала, содержащему нетканый материал, многокомпонентному волокну, пригодному для изготовления нетканого материала, и к способу изготовления нетканого материала. Разработан нетканый материал, содержащий волокно из лигнинового соединения, сформированное из расплава. Также заявлены ламинированный материал, содержащий нетканый материал, изделие из нетканого материала, содержащее нетканый материал, структурированное многокомпонентное волокно, содержащее лигниновое соединение, холст, содержащий волокно из лигнинового соединения, сформированное из расплава, и способ получения нетканого материала посредством формирования холста из волокон, содержащих лигниновое соединение и полученных центрифугированием из расплава, и скрепления, по меньшей мере, части волокон в холсте для образования нетканого материала. Изобретение обеспечивает повышение доли экологически рационального содержимого изделий одноразового и не одноразового использования. 7 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к нетканому материалу, ламинированному материалу и изделию из нетканого материала, содержащему нетканый материал, многокомпонентному волокну, пригодному для изготовления нетканого материала, и к способу изготовления нетканого материала.

Нетканые материалы традиционно используются при изготовлении изделий одноразового и не одноразового использования, например, подгузников, абсорбирующих салфеток, тренировочных трусов, трусов, используемых при недержании, и гигиенических изделий для женщин. Подобные нетканые материалы содержат в значительной степени такие материалы, как полиолефины, сложные полиэфиры, поли(молочные кислоты), вискозу или хлопок. В той степени, в которой в основе данных материалов лежит исходное сырье из полезных ископаемых, например, природный газ и нефть, их использование в данном применении способствует нарастанию проблем, связанных с парниковыми газами. В той степени, в которой в основе данных материалов лежит сельскохозяйственная продукция, например, хлопок и поли(молочная кислота), полученная из зерна, их использование в данном применении приводит к отвлечению дефицитных сельскохозяйственных ресурсов из сферы производства продуктов питания. Таким образом, существует потребность в материале, предназначенном для использования в нетканых материалах, который не связан с данными недостатками и который обеспечивает повышение доли экологически рационального содержимого изделий одноразового и не одноразового использования.

В соответствии с настоящим изобретением разработан нетканый материал, при этом указанный нетканый материал содержит волокно, содержащее лигниновое соединение. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения разработан нетканый материал, при этом указанный нетканый материал содержит волокно, содержащее лигниновое соединение и полимер, выбранный из полиолефинов и сложных полиэфиров.

В соответствии с изобретением также разработан ламинированный материал, содержащий нетканый материал по данному изобретению.

В соответствии с изобретением также разработано изделие из нетканого материала, содержащее нетканый материал по данному изобретению.

В соответствии с изобретением также разработано структурированное многокомпонентное волокно, содержащее лигниновое соединение и полимер или содержащее два или более лигниновых соединений.

В соответствии с изобретением также разработан холст, при этом указанный холст содержит волокно, содержащее лигниновое соединение.

В соответствии с изобретением также разработан способ получения нетканого материала, при этом указанный способ включает образование холста из волокна, содержащего лигниновое соединение, и скрепление, по меньшей мере, части волокон в холсте для образования нетканого материала.

Лигнин представляет собой основной компонент древесины. Один этап при изготовлении бумажной массы из древесины включает отделение лигнина от целлюлозы посредством использования, например, натронного процесса, сульфитного процесса или сульфатного процесса (крафт-процесса). Лигнин представляет собой побочный продукт и подлежит выбрасыванию. В значительной степени лигнин сжигают. Использование лигнина в качестве базового материала для нетканого материала в соответствии с данным изобретением обеспечивает повышение доли экологически рационального содержимого изделий одноразового и не одноразового использования.

Фиг.1 представляет собой схематический вид в перспективе нетканого материала по данному изобретению.

Фиг.2 представляет собой схематический вид в перспективе многокомпонентного волокна, пригодного для изготовления нетканого материала по данному изобретению.

Фиг.3 и фиг.4 представляют собой схематические виды в перспективе ламинированных материалов по данному изобретению.

Фиг.5 представляет собой вид в перспективе изделия из нетканого материала по данному изобретению.

Лигниновое соединение, предназначенное для использования в данном изобретении, может представлять собой лигнин в том виде, в котором его получают во время производства древесной целлюлозы при изготовлении бумаги. Источник лигнина не имеет существенного значения для изобретения. Может быть использован лигнин из твердой древесины или из мягкой древесины. Лигнин также может быть из другого биологического источника. Лигнин может представлять собой продукт процесса любого вида, используемого в целлюлозно-бумажной промышленности, независимо от того, является ли этот процесс натронным, сульфитным, органосольвентным или крафт-процессом. Средневесовая молекулярная масса (Mw) природного лигнина из мягкой древесины не известна, но по оценкам она составляет 20000. По оценке среднечисленная молекулярная масса (Mn) крафт-лигнина из мягкой древесины составила 1600. По оценке среднечисленная молекулярная масса крафт-лигнина из твердой древесины составила 1000-1300. По оценке средневесовая молекулярная масса крафт-лигнина из мягкой древесины составила 2700-3500. По оценке средневесовая молекулярная масса крафт-лигнина из твердой древесины составила 2400-2900. Способы получения лигниновой составляющей с более высокой молекулярной массой из крафт-лигнина из сосны Банкса (черной сосны) приведены в патенте США 6172204.

Лигниновое соединение может представлять собой лигнин как таковой, но предпочтительно лигниновое соединение представляет собой очищенный лигнин. Также предпочтительно, чтобы лигниновое соединение представляло собой дериватизированный лигнин. Не желая быть ограниченными теорией, полагают, что очистка и дериватизация обеспечивают повышение термостойкости лигнинового соединения и, следовательно, улучшение результата сформованного из расплава лигнинового соединения для получения волокна.

Способы очистки лигнина известны в данной области техники. Например, лигнин может быть очищен посредством осаждения из основного раствора и промывания осадка водной кислотой, как описано в документах US2008/0317661 А1 и US2008/0318043 А1. Альтернативный способ известен из патента США 6172204.

Дериватизация лигнина может быть выполнена, например, посредством этерификации или ацилирования, соответственно путем образования простых эфиров или сложных эфиров лигнина. Этерификация может быть выполнена, как известно из патента США 6172204, посредством реакции с диалкилсульфатом, таким как диметилсульфат или диэтилсульфат, которые, тем не менее, по сообщениям являются канцерогенными веществами. Ацилирование может быть выполнено посредством реакции с карбоновой кислотой при использовании самой карбоновой кислоты или активной формы карбоновой кислоты. Ацилирование лигнина приводит к тому, что лигнин будет иметь ацильные группы, присоединенные к его молекулярной структуре, при этом ацильные группы получены из карбоновой кислоты. Пригодные карбоновые кислоты могут иметь до 25 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 20 атомов углерода (включительно). Карбоновые кислоты предпочтительно представляют собой алифатические кислоты, имеющие неразветвленную цепь атомов углерода, более предпочтительно - неразветвленную насыщенную цепь атомов углерода. Соответственно, карбоновые кислоты могут быть выбраны, например, из уксусной кислоты, пропионовой (пропановой) кислоты, масляной (бутановой) кислоты, олеиновой кислоты и стеариновой кислоты. Пригодными активными формами карбоновых кислот являются хлориды и ангидриды кислот. Предпочтительным способом дериватизации является дериватизация ацетилированием с образованием ацетата, при этом указанный ацетат иногда называют ацетатом лигнола. Подобная дериватизация известна в данной области техники, например, из документов US2008/0317661 А1 и US2008/0318043 А1. Как правило, ацильные группы, в частности ацетильные группы, составляют, по меньшей мере, 10% весовых процентов, предпочтительно в пределах от 16 до 25 весовых процентов, в частности, в пределах от 18 до 22 весовых процентов, относительно веса/массы лигнинового соединения, в частности, ацетата лигнола в сухом виде. В используемом в данном документе смысле «%w» означает «весовой процент». Как правило, ацильные группы составляют, по меньшей мере, 2,3 ммоль/г, предпочтительно в пределах от 3,5 до 6 ммоль/г, в частности в пределах от 4 до 5 ммоль/г, относительно массы лигнинового соединения в сухом виде. В используемом в данном документе смысле массовая или молярная доля ацильных групп, в частности ацетильных групп, в сухом лигниновом соединении, в частности в ацетате лигнола, такая, как определяемая способом, известным из документов US2008/0317661 А1 и US2008/0318043 А1.

Лигниновое соединение, предназначенное для использования в данном изобретении, как правило, может иметь температуру плавления в диапазоне от 110 до 300°С, предпочтительно температура плавления находится в диапазоне от 125 до 250°С. В используемом в данном документе смысле температуры плавления - это температуры, определяемые посредством использования дифференциальной сканирующей калориметрии, при этом индивидуальная температура плавления определяется при скорости нагрева 10°С в минуту. Среднечисленная молекулярная масса (Mn) лигнинового соединения, как правило, может находиться в диапазоне от 500 до 5000, предпочтительно в диапазоне от 800 до 2000. Средневесовая молекулярная масса (Mw) лигнинового соединения, как правило, может находиться в диапазоне от 1500 до 50000, предпочтительно в диапазоне от 2000 до 30000.

Лигниновое соединение может использоваться в качестве единственного волокнистого материала. Волокнистый материал может содержать смесь лигнинового соединения и второго лигнинового соединения. В альтернативном варианте волокнистый материал может содержать смесь лигнинового соединения и одного или нескольких полимеров, таких как полиолефин, например, полиэтилен или полипропилен; сложный полиэфир, такой как поли(этилентерефталат) или поли(молочная кислота); или другой полимер, известный в данной области техники. Смесь может представлять собой однородную смесь или неоднородную смесь. Волокно, образованное из лигнинового соединения и одного или нескольких других полимеров, может представлять собой структурированное многокомпонентное волокно, в котором лигниновое соединение или смесь лигнинового соединения и другого полимера образует один компонент многокомпонентного волокна и полимер или полимеры образуют другой компонент многокомпонентного волокна. Многокомпонентное волокно может представлять собой многокомпонентное волокно с расположением компонентов бок о бок, многокомпонентное волокно с оболочкой и ядром, многокомпонентное волокно с матрично-фибриллярной структурой или многокомпонентное волокно, имеющее секторную структуру в сечении. Многокомпонентное волокно предпочтительно представляет собой многокомпонентное волокно с оболочкой и ядром. Ядро предпочтительно может содержать лигниновое соединение, и оболочка может содержать один или несколько полимеров, предпочтительно выбранных так, чтобы температура плавления оболочки была ниже температуры плавления ядра. Наличие ядра, содержащего лигниновое соединение, и оболочки, содержащей один или несколько полимеров, имеет преимущество, заключающееся в том, что цвет лигнина может быть скрыт, в частности при добавлении пигмента к полимеру (полимерам). Как правило, температура плавления оболочки является на 5-80°С более низкой по сравнению с температурой плавления ядра. Данная разность температур предпочтительно находится в диапазоне от 10 до 50°С. Соотношение масс оболочки и ядра может быть выбрано в широком диапазоне. Пригодные материалы могут быть получены в результате использования соотношения масс оболочки и ядра, находящегося в диапазоне от 10/90 до 90/10, предпочтительно в диапазоне от 20/80 до 80/20, в частности в диапазоне от 25/75 до 75/25.

Волокно, содержащее лигниновое соединение, может представлять собой непрерывное волокно, или оно может представлять собой штапельное волокно. В случае штапельного волокна средневзвешенная длина элементарных волокон, как правило, может находиться в диапазоне от 5 до 80 мм, более типично - в диапазоне от 10 до 60 мм, предпочтительно - от 25 до 50 мм.

Волокна, образующие холст, могут включать в себя смесь волокон, например, смесь волокон, содержащих лигниновое соединение, и других волокон, таких как волокна, содержащие полиолефин, такой как полиэтилен или полипропилен; сложный полиэфир, такой как поли(этилентерефталат) или поли(молочная кислота); или хлопок. Волокна, содержащие лигниновое соединение и другие волокна, могут содержать добавки, такие как стабилизаторы, пигменты и наполнители, например, диоксид титана, золу оболочки рисового зерна, карбонат кальция и глину. Пигменты могут быть использованы в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 2 весовых процентов или более и предпочтительно в диапазоне от 0,3 до 1 весового процента от веса/массы волокна.

Холст из волокон, содержащих лигниновое соединение, может быть изготовлен любым способом формирования холста из волокон, хорошо известным в области нетканых материалов, таким как кардочесание, спанбонд процесс, гидравлический способ формирования холста (wet laying), аэродинамический способ формирования холста (air laying) и аэродинамический способ формирования холста из расплава (meltblowing).

Способы производства волокна, содержащего лигниновое соединение, известны в области техники, связанной с производством углеродных волокон, например, из работ “Fabrication and Properties of Carbon Fibres” («Изготовление и свойства углеродных волокон»), Xiaosong Huang, Materials 2009, 2, 2369-2404; “Lignin-based Carbon Fibres: Effect of Synthetic Polymer Blending on Fibre Properties” («Углеродные волокна на основе лигнина: влияние введения синтетических полимеров на свойства волокон»), S. Kubo и J.F. Kadla, Journal of Polymers and the Environment, Vol. 13, No.2, April 2005; “Lignin-based polymer blends: analysis of intermolecular interactions in lignin - synthetic polymer blends” («Смеси полимеров на основе лигнина: анализ межмолекулярных взаимодействий в смесях лигнина и синтетических полимеров»), John F. Kadla, Satoshi Kubo, Composites: Part A (2004) 395-400; “Lignin-based Carbon Fibres for Composite Fibre Application” («Углеродные волокна на основе лигнина для применений многокомпонентных волокон»), Carbon 40 (2000) 2913-2920; F.S. Baker, N.C. Gallego, A.K. Naskar и D.A. Baker, “Low-Cost Carbon Fibre” («Углеродное волокно низкой стоимости»), Oak Ridge National Laboratory, FY 2007 Progress Report; Frederick S. Baker, “ Low Cost Carbon Fibre from Renewable Resources” («Углеродное волокно низкой стоимости из возобновляемых ресурсов»), Oak Ridge National Laboratory, May 20, 2009; US2008/0317661 А1 и US2008/0318043 А1.

Подобные способы могут быть использованы при производстве волокон, начиная от одного или нескольких лигниновых соединений и, возможно, одного или нескольких полимеров. Как правило, исходные материалы расплавляют в экструдере и перемещают к комплекту фильер или фильерных балок, который включает в себя пластину фильеры и распределительную пластину, соединенные с экструдером для приема струи расплавленного материала. Расплавленный материал экструдируют через отверстия фильеры в виде одной или нескольких завес из непрерывных элементарных волокон, которые впоследствии резко охлаждаются в завесе из холодного воздуха, и затем подвергаются вытяжке посредством высокоскоростной текучей среды, такой как воздух. Данный процесс экструзии расплавленного материала через отверстия фильеры в виде одной или нескольких завес из непрерывных элементарных волокон и последующего охлаждения непрерывных элементарных волокон в завесе из холодного воздуха, как правило, называют быстрым сформованным из расплава, см. N.P. Cheremisinoff, “Condensed encyclopedia of polymer engineering terms”, Butterworth-Heinemann, Woburn (MA) (2001), ISBN 0-7506-7210-2, страница 169. Таким образом, в целом волокна, как правило, представляют собой вытянутые волокна, сформованные из расплава.

При получении многокомпонентных волокон материалы расплавляют в отдельных экструдерах и перемещают к комплекту фильер или фильерных балок, соединенному с экструдерами, так, что прием струй расплавленных материалов осуществляется по отдельности. Например, при изготовлении многокомпонентного волокна с оболочкой и ядром струя становится струей ядра, и другая струя становится струей оболочки, и фильера выполнена с такой конструкцией, что струя ядра образует ядро волокна, и струя оболочки образует оболочку волокна.

Волокно, полученное таким образом, может быть использовано как таковое при формировании холста, или волокно может быть разрезано на штапельные волокна перед формированием холста. Когда волокно разрезано на штапельные волокна, штапельные волокна могут быть подвергнуты кардочесанию для формирования холста. Как известно в данной области техники, кардочесание, как правило, может выполняться на машине, которая содержит противоположные перемещающиеся основания или поверхности с тонкими, наклонными, разнесенными зубцами или проволоками для вытягивания скоплений штапельных волокон для формирования холста.

Может быть предпочтительно формировать холст из непрерывного волокна, при этом в данном случае может быть особенно предпочтительным формирование холста на одной линии с производством непрерывных волокон. Формирование холста на одной линии с производством непрерывных волокон может быть осуществлено, например, в так называемом спанбонд процессе или при аэродинамическом способе формирования холста из расплава. Спанбонд процессы известны в виде, например, системы DOCAN (DOCAN - это товарный знак), разработанной компанией Lurgi Kohle & Mineral-Oltechnik GmbH (Германия); системы REICOFIL (REICOFIL - это товарный знак), разработанной компанией Reifenhausen (Германия); и системы LUTRAVIL (LUTRAVIL - это товарный знак), разработанной Carl Freudenberg Company (Германия). В предпочтительном способе изготовления двухкомпонентного волокна по спанбонд технологии и материала по данному изобретению можно использовать промышленно выпускаемую производственную линию типа REICOFIL - 3 (REICOFIL - это товарный знак), аналогичную машинам, предлагаемым Reifenhausen Company Machinenfabrik в Troisdorf, Германия (см., например, патенты US5162074, US5344297, US5466410 и US5814349). В материале из двухкомпонентных волокон в качестве оболочки может использоваться полиэтилен или полипропилен. В качестве примера, линейный полиэтилен низкой плотности Dow 6850A (индекс расплава 30, плотность: 0,955) или полипропилен Total M3766 (скорость течения расплава приблизительно 22) могут быть использованы в качестве полимера оболочки, и лигниновое соединение может быть использовано в качестве ядра. Это дополнительно проиллюстрировано в Примерах в дальнейшем.

Как правило, в процессе «спанбонд» расплавленное(-ые) лигниновое(-ые) соединение(-я) и, возможно, один или несколько расплавленных полимеров экструдируют в виде непрерывных элементарных волокон, как описано выше, и затем принимают на собирающей поверхности, такой как движущаяся проволочная сетка или решетка. Непрерывные элементарные волокна можно принимать с произвольным расположением или с определенной схемой расположения, такой как схема расположения в виде перекрывающихся петель или с зигзагообразным или синусоидальным рисунком. Подобные схемы расположения могут быть получены посредством использования определенных движений принимающей поверхности относительно устройства (устройств), в которых непрерывное волокно получают, как описано выше. Непрерывные элементарные волокна предпочтительно принимают с их произвольным расположением.

Диаметр волокон, содержащих лигниновое соединение, не имеет существенного значения для изобретения. Соответственно, диаметр находится в пределах от 0,001 до 0,05 мм, при этом более подходящий диапазон - от 0,01 до 0,025 мм, например, диаметр составляет 0,02 мм, что может быть обеспечено посредством балансирования различных факторов, таких как способность к пропусканию расплава (грамм/минута/отверстие), температура плавления, температура резкого охлаждения и давление в кабине для вытягивания под действием воздуха. Холст и после скрепления нетканый материал по данному изобретению может быть получен, например, посредством использования трехбалочной машины для реализации фильерного способа производства из расплава и, следовательно, имеет структуру типа SSS (нетканый материал фильерного способа производства («спанбонд»)/нетканый материал фильерного способа производства («спанбонд»)/нетканый материал фильерного способа производства («спанбонд»)). Холст и нетканый материал могут иметь поверхностную плотность/массу 1 м2 в диапазоне от 2 до 70 г/м2, в частности в диапазоне от 5 до 40 г/м2, при этом материалы с поверхностной плотностью в диапазоне от 10 до 20 г/м2 являются предпочтительными для многих применений, в частности для применения в подгузниках одноразового использования. Волокна в данных предпочтительных холстах и нетканых материалах могут иметь диаметр волокон в диапазоне от 0,01 до 0,025 мм. В используемом в данном документе смысле поверхностная плотность - это характеристика, определяемая по существу в соответствии со стандартом ASTM D6242-98 (ASTM - American Society of Testing Materials - Американское общество по испытанию материалов) посредством вырезания определенного числа листов, например 10 листов, точно определенной формы, например прямоугольников с размерами 10 см на 10 см, и взвешивания листов посредством использования лабораторных весов. В используемом в данном документе смысле диаметр волокна - это размер, определяемый посредством использования микроскопа, имеющего внутреннюю линейку, имеющую шкалу единиц длины. Измеренный диаметр волокна и плотность материала, используемого при фильерном способе получения волокон (спанбонд процессе), могут быть использованы для определения весового номера волокна, как общеизвестно для специалистов.

После формирования холста из волокон, содержащих лигниновое соединение, по меньшей мере, часть волокон в холсте скрепляют для образования нетканого материала, предпочтительно для формирования холста нетканого материала, имеющего когерентную структуру холста. Подобное скрепление может быть выполнено способами, хорошо известными в данной области техники, например, посредством термоскрепления, химического скрепления, гидроперепутывания или механического скрепления.

Термическое точечное скрепление представляет собой предпочтительный способ скрепления. Точечные места скрепления, полученные термоскреплением, могут придавать материалу стойкость к истиранию, прочность и гибкость. В предпочтительном способе термоскрепления используются нагретые каландровые валы, из которых один из валов представляет собой вал с тиснением, покрытый точечным рисунком скрепления, образованным из выступов, которые могут быть образованы гравированием на поверхности вала. Любой рисунок, известный в данной области техники, может быть использован в типовых вариантах осуществления, в которых используются непрерывные или прерывистые рисунки. Места скрепления предпочтительно охватывают от 2 до 50%, более предпочтительно - от 6 до 40% площади поверхности холста.

Не желая быть ограниченными теорией, полагают, что в случае многокомпонентных волокон с оболочкой и ядром оптимальная площадь мест скрепления зависит от полимера, используемого в качестве оболочки, и конечного применения материала. Для обеспечения стойкости к истиранию большая площадь мест скрепления может быть предпочтительной, когда оболочка содержит полиэтилен, в сравнении со случаем, в котором оболочка содержит полипропилен. Для двухкомпонентных волокон с оболочкой и ядром, имеющих лигниновое соединение в качестве ядра и полиэтилен в качестве оболочки, может быть использован рельефный рисунок на каландре, который обеспечивает скрепление от 15 до 35% площади поверхности нетканого материала. Для двухкомпонентных волокон с оболочкой и ядром, имеющих лигниновое соединение в качестве ядра и полипропилен в качестве оболочки, может быть использован рельефный рисунок на каландре, который обеспечивает скрепление от 8 до 30% площади поверхности нетканого материала.

Температура каландров и скорость материала могут быть выбраны такими, чтобы обеспечить скрепление холста при максимально возможной температуре, не вызывающей прилипания холста к поверхности каландра. Несмотря на то, что, как правило, не выполняют измерений непосредственно температуры каландра, температура горячего масла, циркулирующего внутри тиснильных валов и гладких валов каландра, может быть значительно выше температуры плавления полимера оболочки. Таким образом, может быть желательно использовать рифленый вал, покрытый препятствующим прилипанию составом, подобный описанному в документе ЕР-А-1432860.

Применение в данном изобретении многокомпонентного волокна, содержащего лигниновое соединение в качестве ядра и полимер в качестве оболочки с температурой плавления оболочки, более низкой по сравнению с температурой плавления ядра, имеет преимущество, заключающееся в том, что термическое разрушение лигнинового соединения во время процесса точечного термоскрепления может быть уменьшено или предотвращено.

При химическом скреплении для химического соединения волокон в холсте используется связующее, при этом подобные связующие могут содержать, например, акрилатные полимеры, сополимеры стирола и бутадиена и сополимеры винила и ацетата. Могут быть использованы системы на водной основе, например, в виде водной эмульсии, но альтернативные системы могут содержать порошкообразные адгезивы, вспененный материал или растворы с органическими растворителями. Связующее может быть нанесено/введено посредством пропитывания, как правило, до насыщения, посредством нанесения покрытия или распыления, или периодически, как при скреплении посредством нанесения адгезива подобно технологии печати (print bonding). Скрепление посредством нанесения адгезива подобно технологии печати используется, когда желательные определенные рисунки и когда необходимо иметь большую часть волокон свободной от связующего по соображениям функциональности. Химически скрепленный нетканый материал может содержать от 20 до 40 весовых процентов связующей смолы и от 60 до 80 весовых процентов волокон.

Нетканый материал по данному изобретению может быть изготовлен в виде плоской структуры. Нетканый материал по данному изобретению является гибким и пористым.

Нетканый материал по данному изобретению может быть обработан гидрофильным веществом для модификации поверхности, таким как NUWET 237 (силоксановый полимер, поставляемый компанией Momentive Performance Materials, Олбани, штат Нью-Йорк, США; NUWET - это товарный знак). Данная обработка может быть применена, в частности, тогда, когда нетканый материал будет использован в случаях применения для материала верхнего листа подгузников. В частности, вещество для модификации поверхности может быть добавлено к воде для образования разбавленного раствора или эмульсии и может быть затем нанесено на поверхность нетканого материала посредством использования валика для нанесения покрытия, после чего нетканый материал может быть высушен для удаления воды. Количество гидрофильного вещества для модификации поверхности, как правило, может находиться в диапазоне от 0,05 до 1 весового процента, более типично - в диапазоне от 0,1 до 0,6 весового процента от массы/веса необработанного нетканого материала.

В соответствии с данным изобретением также разработан ламинированный материал. Ламинированный материал может быть образован посредством присоединения нетканого материала по изобретению ламинированием к одному или нескольким слоям. Подобные слои могут быть использованы в любом соответствующем виде, таком как холст, полученный аэродинамическим способом из расплава, холст фильерного способа производства, холст из штапельных волокон или пленка. Если требуется, могут быть добавлены дополнительные слои, которые могут быть такими же, как нетканый материал по изобретению, или отличаться от нетканого материала по изобретению или от остальных слоев. Слои могут быть ламинированы любым из способов, известных в данной области техники.

Например, в том случае, когда нетканый материал по изобретению присоединен посредством ламинирования к волокнистому слою, ламинирование может быть выполнено известными способами, например, посредством гидроперепутывания, точечного скрепления или скрепления пропусканием воздуха. Термин «точечное скрепление» охватывает как непрерывное, так и прерывистое скрепление, и их комбинации. Два волокнистых слоя предпочтительно соединяют вместе ламинированием посредством пропускания через нагретый рифленый каландр для образования отдельных точечных мест скрепления, образованных термоскреплением. Также существует возможность обеспечения скрепления посредством использования связующего вещества, такого как адгезив.

В альтернативном варианте ламинированный материал по данному изобретению может быть изготовлен посредством присоединения к нетканому материалу по данному изобретению слоя пленки из термопластичного полимера путем ламинирования. Термопластичный полимер может представлять собой полиолефин, например, полиэтилен или полипропилен, или сложный полиэфир, например, поли(молочную кислоту). Особо предпочтительным полимером может быть линейный полиэтилен низкой плотности. Пленка имеет соответствующую толщину, находящуюся в диапазоне от 0,015 до 0,03 мм, предпочтительно в диапазоне от 0,02 до 0,025 мм, в частности в том случае, когда предусмотрено применение в подгузниках для детей. Термопластичные пленки включают как воздухопроницаемые, так и воздухонепроницаемые пленки, такие как известные в данной области техники. В патенте US5865926 рассматриваются воздухопроницаемые пленки и способы изготовления подобных пленок.

Присоединение нетканого материала по данному изобретению к пленке из термопластичного полимера путем ламинирования может быть выполнено посредством адгезионного ламинирования с использованием непрерывного или прерывистого слоя адгезива. В альтернативном случае ламинирование может быть выполнено посредством термоламинирования с использованием каландровых валов, как описано выше, при этом в данном случае температуру и давление выбирают так, чтобы барьерные свойства пленки не ухудшались. В альтернативном варианте пленка из термопластичного полимера может быть экструдирована непосредственно на нетканый материал по данному изобретению.

Нетканый материал и ламинированный материал по изобретению могут быть использованы для изготовления изделия из нетканого материала по данному изобретению. Изделия из нетканого материала по изобретению включают изделия одноразового и не одноразового использования, такие как подгузники, тренировочные трусы, трусы, используемые при недержании, гигиенические изделия для женщин, медицинские барьерные материалы, защитная одежда и впитывающие салфетки/листы. Достижением данного изобретения является то, что изделия из нетканого материала имеют более высокую долю экологически рационального содержимого по сравнению с сопоставимыми обычными изделиями.

Например, ламинированный материал, который содержит нетканый материал по данному изобретению, соединенный путем ламинирования с холстом из волокон, полученных аэродинамическим способом из расплава, как описано выше, пригоден в качестве барьерного материала в медицинских применениях, защитной одежде и для применения в гигиенических целях, например, в манжетах для ног и задних листах подгузников. Особый интерес с точки зрения применений в подгузниках представляют ламинаты со структурой SMS (слой нетканого материала фильерного способа производства (S -спанбонд процесса/слой нетканого материала, полученного аэродинамическим способом из расплава (M - meltblown)/слой нетканого материала фильерного способа производства (S - спанбонд процесса), имеющий суммарную поверхностную плотность в диапазоне от 8 до 15 г/м2 для использования в качестве заднего листа, манжеты для ноги, слоя с обсыпкой и обертки сердцевины.

В качестве дополнительных примеров ламинированный материал, который содержит нетканый материал по данному изобретению, соединенный путем ламинирования со слоем пленки из термопластичного полимера, в частности из полиэтилена, пригоден в качестве барьерных манжет для ног и задних листов в подгузниках. В том случае, когда нетканый материал обладает достаточной растяжимостью и пленка является достаточно эластичной, ламинат пригоден в качестве язычка подгузника или боковой панели подгузника-трусов. Для данного применения нетканый материал предпочтительно обладает достаточной растяжимостью с тем, чтобы его можно было деформировать с остаточной деформацией при растягивании ламинированного материала посредством использования соответствующего средства, например, посредством раскатки. После растягивания ламинированный материал может обеспечить растяжимость подгузника, в результате чего улучшается прилегание подгузника к телу ребенка, так что не будет утечки из подгузника, и ноги или талия ребенка не будут иметь красных отметин из-за контакта подгузника с кожей.

Обращаясь далее к фигурам, следует отметить, что фиг.1 иллюстрирует нетканый материал 10 по данному изобретению. В холсте 12 волокна, состоящие из лигнинового соединения, скреплены множеством прерывистых мест 14 скрепления для образования нетканого материала.

Фиг.2 показывает многокомпонентное волокно 20 по данному изобретению, имеющее ядро 22 и окружающую оболочку 24.

Фиг.3 иллюстрирует ламинированный материал 30 по данному изобретению. Слой 32 содержит нетканый материал, образованный из волокон, состоящих из лигнинового соединения. Второй слой 34 ламинированного материала 30 может существовать в разных видах, таких как холст, полученный аэродинамическим способом из расплава, спанбонд процесса, холст из штапельных волокон или пленка. Слои 32 и 34 могут быть соединены вместе ламинированием посредством пропускания через нагретый рельефный каландр для образования отдельных мест скрепления, полученных термоскреплением и обозначенных 36.

Фиг.4 иллюстрирует ламинированный материал 40 по данному изобретению, который включает в себя слой 42, содержащий нетканый материал, образованный из волокон, состоящих из лигнинового соединения, и присоединенный ламинированием к слою 44 пленки из полиолефина.

Фиг.5 иллюстрирует изделие 50 из нетканого материала по данному изобретению, в частности, подгузник, имеющий задний лист 52 и компоненты 54 в виде манжет для ног.

Изобретение далее будет дополнительно проиллюстрировано посредством нижеприведенных примеров, из которых Примеры 1-14, 17 и 18 и части Примеров 15 и 16 представляют собой расчетные, концептуальные примеры.

ПРИМЕР 1 (в соответствии с изобретением)

Нетканый материал изготавливают из лигнина, полученного посредством процесса ALCELL (ALCELL - это товарный знак), такого как предлагаемый компанией Lignol Energy Co., Bumaby, Британская Колумбия, Канада, и ее филиалом Lignol Innovations. Лигнин подвергают формованию, преобразуют в холст и скрепляют каландрованием с получением нетканого материала спанбонд процесса посредством использования опытной линии REICOFIL 3 шириной 1 м (REICOFIL - это товарный знак) на основе процесса, предложенного Reifenhausen Company Machinenfabrik в Troisdorf, Германия. Условия формования, включая скорость пропускания лигнина через отверстие фильеры, температуру в зоне экструзии, температуру плавления, температуру экструзионной головки и давление в кабине для вытягивания под действием воздуха, варьируют для получения волокон, имеющих диаметр в диапазоне от 0,015 до 0,02 мм. Получающиеся в результате волокна улавливают на проволочной сетке, перемещающейся со скоростью, соответствующей скорости экструзии, так что получают холст, имеющий поверхностную плотность, составляющую приблизительно 22 г/м2. Холст перемещают к каландру, содержащему гладкий вал и рельефный вал (18% площади поверхности состоит из рельефных выступов), и скрепляют с образованием холста нетканого материала. Температура при скреплении и давление скрепляющего каландра согласованы со скоростью линии для получения скрепленного нетканого материала спанбонд процесса, имеющего поверхностную плотность, составляющую приблизительно 22 г/м2, и оптимизированную прочность при растяжении в направлении MD перемещения материала в машине и в поперечном направлении CD (направлении, поперечном к направлению MD).

ПРИМЕР 2 (в соответствии с изобретением)

Нетканый материал изготавливают из смеси 20 весовых процентов экстрагированного растворителем крафт-лигнина из твердой древесины, как описано в Примере 1, с 80 весовыми процентами крафт-лигнина из мягкой древесины, полученного процессом LignoBoost, поставляемого на рынок компанией Innventia AB, Стокгольм, Швеция. Сообщается, что подобная лигниновая смесь расплавляется при температуре 179°С, при этом размягчение начинается при 159°С. Нетканые материалы спанбонд процесса изготавливают посредством использования оборудования и процесса по Примеру 1, отрегулированного для температуры плавления данного определенного лигнина. Температура при скреплении и давление скрепляющего каландра согласованы со скоростью линии для получения скрепленного нетканого материала спанбонд процесса, имеющего поверхностную плотность, составляющую приблизительно 22 г/м2, и оптимизированную прочность при растяжении в направлении MD перемещения материала в машине и в поперечном направлении CD.

ПРИМЕР 3 (в соответствии с изобретением)

Волокна изготавливают из смеси 20 весовых процентов экстрагированного растворителем крафт-лигнина из твердой древесины, такого как получаемый посредством процесса ALCELL (ALCELL - это товарный знак), предлагаемого компанией Lignol Energy Co., Bumaby, Британская Колумбия, Канада, и ее филиалом Lignol Innovations, и 80 весовых процентов крафт-лигнина из мягкой древесины, полученного процессом LignoBoost, поставляемого на рынок компанией Innventia AB, Стокгольм, Швеция. Сообщается, что подобная лигниновая смесь расплавляется при температуре 179°С, при этом размягчение начинается при 159°С. Во время обработки скорость формования волокна и вытягивающее усилие отрегулированы для получения волокна с характеристикой 0,6667×10-6 кг/м (6 денье). Получающееся в результате волокно обрабатывают отделочным материалом для волокон, содержащим смазочный материал, антистатик и эмульгатор, разрезают на штапельные волокна длиной 38 мм (1,5 дюйма) и затем их подвергают кардочесанию для получения холста, имеющего поверхностную плотность, составляющую 40 г/м2. Холст насыщают латексной эмульсией, состоящей из связующего на основе бутадиенстирольного каучука, так что после сушки и отверждения полученный в результате кардочесанием, скрепленный смолойнетканый материал состоит из 30 весовых процентов связующей смолы и 70 весовых процентов лигнинового волокна. Установлено, что получающийся в результате нетканый материал имеет такие жесткость и сопротивление сжатию, что он пригоден в качестве принимающего распределительного слоя в подгузнике для детей.

Данный пример показывает, что повреждение волокон, которому они могут подвергаться во время термоскрепления вследствие высокой температуры плавления лигниновой смеси, такой как используемая в Примере 2, может быть предотвращено посредством применения химического скрепления.

ПРИМЕР 4 (в соответствии с изобретением)

Нетканый материал изготавливают из двухкомпонентного волокна, содержащего лигнин, полученный из процесса ALCELL (ALCELL - это товарный знак), в качестве ядра и линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) в качестве оболочки. Нетканый материал по данному примеру получают в результате использования опытной линии REICOFIL 3 по Примеру 1, модифицированной для формования двухкомпонентных волокон (REICOFIL - это товарный знак). Подобные модификации предлагаются Reifenhausen Company Machinenfabrik в Troisdorf, Германия. Лигнин, полученный из процесса ALCELL (ALCELL - это товарный знак), такого как предлагаемый компанией Lignol Energy Co., Bumaby, Британская Колумбия, Канада, и ее филиалом Lignol Innovations, расплавляют в экструдере 1. Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) Dow 6850А (индекс расплава - 30, плотность = 0,955, температура плавления - приблизительно 133°С) расплавляют в экструдере 2. До 1 весового процесса диоксида титана для отбеливания добавляют в расплавленный линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE). Расплавленные материалы из экструдеров 1 и 2 перемещают к комплекту фильер или фильерных балок, который включает в себя пластину фильеры и распределительную пластину, соединенные с экструдерами, для раздельного приема струй расплавленных материалов, так что струя расплавленного лигнина становится струей ядра, и струя расплавленного линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) становится струей оболочки. Пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 30 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 70 весовых процентов лигнина. Параметры процесса, подобные описанным в Примере 1, регулируют для получения скрепленного нетканого материала спанбонд процесса, имеющего поверхностную плотность, составляющую 22 г/м2, и оптимальное соотношение прочности при растяжении и относительного удлинения.

ПРИМЕР 5 (в соответствии с изобретением)

Повторяется Пример 4 за исключением того, что пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 50 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 50 весовых процентов лигнина вместо 30 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 70 весовых процентов лигнина.

Получают нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 22 г/м2.

ПРИМЕР 6 (в соответствии с изобретением)

Повторяется Пример 4 за исключением того, что пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 60 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 40 весовых процентов лигнина вместо 30 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 70 весовых процентов лигнина.

Получают нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 22 г/м2.

ПРИМЕР 7 (в соответствии с изобретением)

Изготавливают дериватизированный лигнин посредством использования способа, известного из документов US2008/0317661 А1 и US2008/0318043 А1. Соответственно, очищенный лигнин получают посредством осаждения и промывания лигнина из черного щелока из мягкой древесины, полученного крафт-процессом, и реакции очищенного лигнина с ангидридом уксусной кислоты в присутствии пиридинового катализатора. Получающийся в результате ацетат лигнола осаждают, промывают и сушат. Получающийся в результате, промытый и высушенный ацетат лигнола содержит 21 весовой процент ацетильных групп относительно веса/массы высушенного ацетата лигнола.

Затем Пример 4 повторяют со следующими отличиями:

- используют получающийся в результате промытый и высушенный ацетилированный лигнин из мягкой древесины (ацетат лигнола) вместо лигнина, полученного из процесса ALCELL (ALCELL - это товарный знак), и

- используют рельеф каландра, обеспечивающий площадь зон скрепления, составляющую приблизительно 25%, вместо рельефа каландра, обеспечивающего площадь зон скрепления, составляющую приблизительно 18%, и скорость линии регулируют так, чтобы был получен нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2.

ПРИМЕР 8 (в соответствии с изобретением)

Повторяют Пример 7 за исключением того, что пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 50 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 50 весовых процентов ацетата лигнола вместо 30 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 70 весовых процентов ацетата лигнола.

Получают нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2.

ПРИМЕР 9 (в соответствии с изобретением)

Повторяют Пример 7 за исключением того, что пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 60 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 40 весовых процентов ацетата лигнола вместо 30 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 70 весовых процентов ацетата лигнола.

Получают нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2.

ПРИМЕР 10 (в соответствии с изобретением)

Пример 7 повторяют за исключением того, что используют металлоценовый полипропилен Total M3766 (скорость течения расплава приблизительно 22) вместо линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и что температура плавления составляет приблизительно 167°С.

Получают нетканый материал, имеющий следующее соотношение оболочки и ядра: 30 весовых процентов полипропилена (РР) и 70 весовых процентов ацетата лигнола вместо 30 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 70 весовых процентов ацетата лигнола, с поверхностной плотностью, составляющей 15 г/м2.

ПРИМЕР 11 (в соответствии с изобретением)

Повторяют Пример 10 за исключением того, что пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 50 весовых процентов полипропилена (РР) и 50 весовых процентов ацетата лигнола вместо 30 весовых процентов полипропилена (РР) и 70 весовых процентов ацетата лигнола.

Получают нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2.

ПРИМЕР 12 (в соответствии с изобретением)

Повторяют Пример 10 за исключением того, что пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 60 весовых процентов полипропилена (РР) и 40 весовых процентов ацетата лигнола вместо 30 весовых процентов полипропилена (РР) и 70 весовых процентов ацетата лигнола.

Получают нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2.

ПРИМЕР 13 (в соответствии с изобретением)

Ламинированный материал изготавливают посредством адгезионного прикрепления нетканого материала по Примеру 11 к воздухопроницаемой полиэтиленовой пленке посредством выполнения операций нанесения прерывистой струи распыляемого адгезива на нетканый материал, введения стороны нетканого материала, на которую нанесен адгезив, в контакт с разматываемым полотном воздухопроницаемой пленки, сжатия пленки и нетканого материала вместе и сматывания получающегося в результате ламинированного материала в рулон.

ПРИМЕР 14 (в соответствии с изобретением)

Подгузник изготавливают посредством выполнения операций образования подгузника, известных в области изготовления подгузников, за исключением того, что на операции образования заднего листа используют нетканый материал по Примеру 11 вместо известного нетканого материала, как правило, нетканого материала спанбонд процесса, на 100% состоящего из полипропилена и имеющего поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2. Как правило, известные операции образования подгузника включают в качестве части этапа образования заднего листа на линии операцию присоединения нетканого материала к воздухопроницаемой пленке путем ламинирования. В данном примере 14 выполняемая на линии операция образования заднего листа аналогична процессу, описанному в Примере 13.

ПРИМЕР 15 (в соответствии с изобретением)

Крафт-лигнин из мягкой древесины, очищенный посредством процесса LignoBoost (предлагаемого компанией Innventia, Стокгольм, Швеция), был получен от компании Kurger-Wayagamack, Канада. Данный лигнин был смешан с полиэтиленом высокой плотности (HDPE) (Dow Aspun 6834) для получения маточных смесей, содержащих 10 весовых процентов и 20 весовых процентов лигнина. Маточные смеси были смешаны с беспримесным полиэтиленом высокой плотности (Dow Aspun 6834) в таких соотношениях, чтобы получить 5% лигнина в 95% полиэтилена высокой плотности, и подвергнуты формованию для получения волокон посредством использования небольшой опытной линии, снабженной системой щелевого типа для вытягивания под действием воздуха. Данная опытная линия имела пластину фильеры с 164 отверстиями диаметром 0,4 мм. Температуры зон экструдера были заданы следующими: приблизительно 160°С (Зона 1), 170°С (Зона 2), 180°С (Зона 3), 190°С (Зона 4 и 5). Температура плавления и температура экструзионной головки были установлены на уровне приблизительно 190°С. Температура резкого охлаждения была задана равной приблизительно 25°С. Зазор в щели для вытягивания под действием воздуха был задан равным приблизительно 15 мм. Были получены волокна. Во время испытательного формования были отмечены дымы с сильным запахом горящего дерева. Были отмечены некоторые разрывы волокон непосредственно ниже пластины фильеры.

Полученные волокна разрезали на куски с длиной, составляющей несколько сантиметров. Куски волокон смешивали вместе и разглаживали в виде холста, имитируя холст, который мог бы быть получен в процессе кардочесания. Адгезив наносили на холст. После сушки и отверждения адгезива получали нетканый материал.

ПРИМЕР 16

Дериватизированный лигнин был получен посредством использования способа, общеизвестного из документов US2008/0317661 А1 и US2008/0318043 А1. Соответственно, крафт-лигнин INDULIN AT из мягкой древесины, полученный от компании MeadWestvaco, North Charleston, Южная Каролина, США 29406-3615, подвергали реакции с ангидридом уксусной кислоты. Инфракрасный Фурье-спектр ацетата лигнола, полученного таким образом, показал большой пик с центром на приблизительно 1750 см-1, соответствующий ацетильным группам, которые имеют сильно заблокированный (прореагировавший) исходный свободный фенол и спиртовые гидроксильные группы на лигнине, при этом по сообщениям гидроксильные группы демонстрируют очень большой широкий пик с центром на приблизительно 3419 см-1. Прореагировавший лигнин демонстрировал температуру плавления, изменяющуюся в широких пределах от 180°С до 200°С. Данное поведение при расплавлении контрастировало с резко выраженной температурой плавления, составляющей 220°С, о которой сообщается в документе US2008/0317661 А1, и можно предположить неполное превращение в ацетат лигнола.

Полученный ацетат лигнола был смешан с полиэтиленом высокой плотности (HDPE) (Dow Aspun 6834) для получения маточной смеси, содержащей 10 весовых процентов ацетата лигнола, 0,2 весового процента смеси антиоксидантов и 89,8 весового процента полиэтилена высокой плотности. Сильный запах, напоминающий запах пищевого уксуса, был отмечен во время процесса получения маточной смеси.

Маточную смесь полиэтилена высокой плотности и ацетата лигнола смешивали с беспримесным полиэтиленом высокой плотности (Dow Aspun 6834) в соотношении 50 частей маточной смеси и 50 частей полиэтилена высокой плотности для получения смеси, содержащей 2,5 весового процента ацетата лигнола в полиэтилене.

Данная смесь была подвергнута формованию для получения волокон посредством использования небольшой опытной линии, снабженной системой щелевого типа для вытягивания под действием воздуха. Данная опытная линия имела пластину фильеры с 164 отверстиями диаметром 0,4 мм. Температуры зон экструдера были заданы следующими: приблизительно 170°С (Зона 1), 180°С (Зона 2), 190°С (Зона 3), 200°С (Зона 4 и 5). Температура плавления и температура экструзионной головки были установлены на уровне приблизительно 200°С. Температура резкого охлаждения была задана равной приблизительно 20°С. Зазор в щели для вытягивания под действием воздуха был задан равным приблизительно 20 мм. Были получены волокна, но наблюдали разрыв значительного числа волокон ниже пластины фильеры. Во время испытательного формования были отмечены дымы с сильным запахом горящего дерева, уксуса и третьим запахом.

Полученные волокна разрезали на куски с длиной, составляющей несколько сантиметров. Куски волокон смешивали вместе и разглаживали в виде холста, имитируя холст, который мог бы быть получен в процессе кардочесания. Адгезив наносили на холст. После сушки и отверждения адгезива получали нетканый материал.

Пленку из полиолефина обрабатывали контактным адгезивом и затем накладывали поверх полученного нетканого материала. Груз прокатывали по верхней поверхности обработанной адгезивом пленки для того, чтобы способствовать образованию адгезионного сцепления между пленкой и нетканым материалом. После сушки и отверждения адгезива получают ламинированный материал, содержащий пленку, прикрепленную адгезивом к нетканому материалу.

Осторожно удаляют нетканый материал, присоединенный ламинированием к наружной стороне пленки заднего листа подгузника малого размера, Pampers Swaddlers New Baby Size 2. Контактный адгезив затем наносят на наружную сторону пленочного заднего листа подгузника Swaddlers. Нетканый материал, содержащий волокна из ацетата лигнола, полученный, как описано выше в данном Примере 16, накладывают поверх покрытия из адгезива, нанесенного на наружную сторону пленочного заднего листа подгузника Swaddler. Груз прокатывают по верхней поверхности получившейся в результате конструкции для получения подгузника.

ПРИМЕР 17 (в соответствии с изобретением)

Изготавливают дериватизированный лигнин посредством использования способа, известного из документов US2008/0317661 А1 и US2008/0318043 А1. Соответственно, очищенный лигнин получают посредством осаждения и промывания лигнина из черного щелока из мягкой древесины, полученного крафт-процессом, и реакции очищенного лигнина с ангидридом уксусной кислоты в присутствии пиридинового катализатора. Получающийся в результате ацетат лигнола осаждают, промывают и сушат. Получающийся в результате промытый и высушенный ацетат лигнола содержит 21 весовой процент ацетильных групп относительно веса/массы высушенного ацетата лигнола. Данный ацетат лигнола смешивают с полиэтиленом высокой плотности (HDPE) (Dow Aspun 6834) для получения маточной смеси, содержащей 20 весовых процентов ацетилированного лигнина, 0,2 весового процента смеси антиоксидантов и 79,8 весовых процентов полиэтилена высокой плотности.

Затем Пример 4 повторяют со следующими отличиями:

- используют маточную смесь, полученную таким образом, вместо лигнина, полученного из процесса ALCELL (ALCELL - это товарный знак), и

- используют рельеф каландра, обеспечивающий площадь зон скрепления, составляющую приблизительно 25%, вместо рельефа каландра, обеспечивающего площадь зон скрепления, составляющую приблизительно 18%, и скорость линии регулируют так, чтобы был получен нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2.

ПРИМЕР 18 (в соответствии с изобретением)

Повторяют Пример 17 за исключением того, что пропускную способность экструдеров 1 и 2 регулируют так, чтобы соотношение оболочки и ядра было таким: 50 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 50 весовых процентов маточной смеси вместо 30 весовых процентов линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и 70 весовых процентов маточной смеси.

Получают нетканый материал, имеющий поверхностную плотность, составляющую 15 г/м2.

1. Нетканый материал, при этом указанный нетканый материал содержит волокно, сформованное из расплава и содержащее лигниновое соединение.

2. Нетканый материал по п. 1, в котором лигниновое соединение содержит дериватизированный лигнин.

3. Нетканый материал по п. 2, в котором дериватизированный лигнин представляет собой ацилированный лигнин, несущий ацильные группы, соединенные с его молекулярной структурой.

4. Нетканый материал по любому из пп. 1-3, в котором волокно образовано из материала волокна, содержащего смесь лигнинового соединения и другого лигнинового соединения, или одного или нескольких полимеров, таких как полиолефин или сложный полиэфир.

5. Нетканый материл по любому из пп. 1-3, в котором волокно содержит многокомпонентное волокно, содержащее лигниновое соединение и полимер или содержащее два или более лигниновых соединений.

6. Нетканый материал по любому из пп. 1-3, в котором волокно содержит добавки, такие как стабилизаторы, пигменты и/или наполнители.

7. Нетканый материал по любому из пп. 1-3, в котором волокно имеет диаметр в пределах от 0,001 до 0,05 мм, в частности в пределах от 0,01 до 0,025 мм.

8. Нетканый материал по любому из пп. 1-3, в котором волокно представляет собой вытянутое волокно, сформованное из расплава.

9. Ламинированный материал, содержащий нетканый материал по любому из пп. 1- 8.

10. Ламинированный материал, содержащий нетканый материал, по п. 9, при этом указанный ламинированный материал содержит слой нетканого материала по любому из пп. 1-8 и присоединенные к нему ламинированием один или несколько слоев в виде холста, полученного аэродинамическим способом из расплава, холста фильерного способа производства, холста из штапельных волокон или пленки.

11. Изделие из нетканого материала, содержащее нетканый материал по любому из пп. 1-8.

12. Изделие из нетканого материала по п. 11, при этом изделие из нетканого материала выбрано из подгузников, тренировочных трусов, трусов, используемых при недержании, гигиенических изделий для женщин, медицинских защитных материалов, защитной одежды и впитывающего листа/салфетки.

13. Многокомпонентное волокно, при этом указанное многокомпонентное волокно представляет собой структурированное многокомпонентное волокно, содержащее лигниновое соединение и полимер, или содержит два или более лигниновых соединений.

14. Многокомпонентное волокно по п. 13, при этом структурированное многокомпонентное волокно представляет собой многокомпонентное волокно с оболочкой и ядром, ядро которого содержит лигниновое соединение или смесь лигнинового соединения и другого полимера, и оболочка содержит один или несколько полимеров, и, в частности, в котором температура плавления оболочки меньше температуры плавления ядра.

15. Холст, при этом указанный холст содержит волокно, сформованное из расплава и содержащее лигниновое соединение.

16. Способ получения нетканого материала, при этом указанный способ включает формирование холста из волокна, сформованного из расплава и содержащего лигниновое соединение, и скрепление, по меньшей мере, части волокон в холсте для образования нетканого материала.

17. Способ получения нетканого материала по п. 16, при этом указанный способ включает спанбонд процесс.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической технологии полимерных волокон и касается упрочненных волокон полимолочной кислоты. Волокна из полимолочной кислоты получают из термопластической композиции, которая содержит полимолочную кислоту и полимерную упрочняющую добавку.

Группа изобретений относится к медицине. Описан способ доставки медицинского активного агента, включающий стадию, на которой вводят млекопитающему, которое нуждается в полезных эффектах для здоровья или лечении состояния здоровья, индивидуальное медицинское изделие.

Группа изобретений относится к пористой мембране, сепаратору для электрохимического устройства, содержащему вышеуказанную пористую мембрану, электрохимическому устройству, содержащему вышеуказанный сепаратор и способу получения пористой мембраны.

Способ изготовления элемента, содержащего волокно, включающий этапы: обеспечение волокон, по меньшей мере, некоторые из которых являются первыми волокнами, например: минеральными волокнами, полимерными волокнами, целлюлозными волокнами или другими типами волокон, в количестве от 3 масс.

Представлено эластичное, образованное совместным формованием нетканое полотно, которое содержит матрицу выдуваемых из расплава волокон и впитывающий материал. Выдуваемые из расплава волокна могут составлять от 45 вес.% до около 99 вес.% полотна, и впитывающий материал может составлять от около 1 вес.% до около 55 вес.% полотна.

Нетканый материал содержит: нетканое основное полотно, состоящее из волокон целлюлозы в количестве по меньшей мере около 50 вес.%; волокна целлюлозы, содержащие волокна мягких древесных пород, имеющие Канадский Стандарт помола, по меньшей мере около 350 мл; проводящие волокна в количестве от около 5 вес.% до около 15 вес.%.

Изобретение относится к электретным полотнам, включающим нетканые волокнистые полотна, такие как нетканые термопластичные микроволокнистые полотна, содержащие добавки, способствующие заряжанию полотна, и к их применению.

Изобретение относится к технологическим добавкам для изготовления полотен, включающие нетканые волокнистые полотна, такие как нетканые термопластичные микроволокнистые полотна, а именно электретные полотна, содержащие добавки, способствующие заряжанию полотна, и к способам их получения и применения.
Наверх