用于纤维质材料的离子敏感粘合剂制造技术

一种用于粘合纤维基底的水溶聚合物粘合剂，包含约２５－８５重量％的不饱和羧酸／不饱和羧酸酯三元共聚物，约５－３５重量％的二价离子抑制剂；和约１０－６０重量％的亲水可交联聚合物。在本发明专利技术优选的形式中，亲水可交联聚合物基本上作用为二价离子抑制剂并促进处理后布料的亲水性并剔除了使用单独的二价离子抑制剂的需要。粘合剂组合物可溶于二价离子浓度少于约５０ｐｐｍ和一价离子浓度少于约０．４重量％的水性环境。也公开了在纤维基底上分布了有效量粘合剂的水可分散纤维织物和制备水可分散纤维织物的方法。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种水可分散材料，该材料于水中的溶解度取决于水中总离子的浓度，尤其是二价离子的浓度。更具体地讲，本专利技术涉及一种聚合物粘合剂组合物，当水中二价离子的浓度少于约50个百万分之一(ppm)和理想地当一价离子的浓度少于约0.4重量％时，该组合物可分散于水中。有益的是，所述聚合物组合物不溶于二价离子浓度大于约50ppm的水溶液。本专利技术还涉及一种制备包含纤维基底和在其中分布的离子敏感粘合剂组合物的水可分散非织造纤维织物的方法和水可分散非织造纤维织物在水可分散的个人护理产品中的应用。虽然本申请所描述的本专利技术组合物和产品主要涉及作为一次性吸收物品，更尤其是与预润湿的擦拭布(premoisted wipes)方面的有益的应用，应该了解本专利技术是不限于以上应用。根据本申请的公开内容，本领域技术人员会实现多种在那些需要纤维织物的可冲性(flushability)的其它的领域的应用。非织造纤维织物和纤网都被广泛地作为一次性产品的组成，所述一次性产品包括如卫生巾、尿布、伤口敷料、绷带、护理用垫(nursing pads)和预润湿的擦拭布。术语“非织造纤维网”、“纤维网”、“非织造织物”、“织物”和“纤维基底”在本申请中可互换使用，并且包括，没有限制性，制备这些织物和纤网的方法，该方法可以包括，但不限于气流成网和湿法成网(wet laying)。如果这种织物可以有效地作用，它们在潮湿或湿时必须保持结构的完整性以及表现出满意的拉伸强度。然而，已经公知如果将这种非织造织物暴露于水时会失去基本上全部的拉伸强度并变为轻易地分散于水中，弃置的问题就基本上解决了。因此可以轻易和方便地将产品冲下常规的厕所或卫生间(water closet)。理想地，所述的织物具有一些特征，如柔和性和柔韧性。织物通常以湿法成网或干铺网的随机纤维形成并粘合在一起形成粘结的纤网。在一个提供具有特定使用中特征的非织造织物的尝试中，先有方法已经公开了在水中不可分散的织物。例如，用提供使用中强度的液体不可溶树脂粘合的非织造织物。然而，这种树脂使织物基本上水不可溶所以妨碍了织物的冲洗和分散。对于预润湿的擦拭布，出现了特别的问题。用于皮肤清洁在商业上称为小毛巾、湿擦拭布或女性用擦拭布(fem-wipes)的擦拭布由用聚合的粘合剂处理后的纸或非织造纤维网形成。粘合剂向所述纤网提供了一定程度的潮湿强度使该纤网储存于适当的液体介质期间不会失去它的拉伸强度。然而，在擦拭布被使用后，而暴露于水性环境时，粘合剂的效能应被轻易地削弱，例如擦拭布被弃置于厕所中时，就不会堵塞厕所和膨胀。在提供水分散性的尝试中，已经在擦拭布的制备中使用了多种粘合剂。例如，包括了作为粘合剂的酸不可溶、碱可溶的聚合的多羧酸及其官能衍生物的粘合剂，其中所述酸是置于水中的，并且在向纤网施用粘合剂之前加入了足量的碱以基本上中和全部的酸基团。将粘合剂饱和的纤网干燥，然后浸入低pH的介质中，在该介质中所述纤网保留其结构完整性，然而将擦拭布浸入足够高pH的液体介质中时它依然会崩裂。所用的另外一种粘合剂是已经与胶凝剂或不能溶解剂(insolubilizing agent)如硼砂结合的聚乙烯醇。在干燥纤网以给出防水纤网之前该硼砂至少交联了聚合物粘合剂的表面。这种交联是可逆的，即当硼砂的浓度降低至一定水平时，交联度会很低使粘合剂变成可溶于水中。上述粘合剂的问题是为了防止非织造纤维织物在弃置之前分解，必须将擦拭布保留在使用时可能对皮肤造成刺激的pH的溶液中。另外一种有限水溶的粘合剂包含不饱和羧酸/不饱和羧酸酯共聚物。纤网在水性环境中是水溶、水可分散或水可分解的，条件是水中大都没有二价离子。然而，在水是“中等硬”的那些区域中，由于该水含有二价离子，如钙离子和/或镁离子，所以擦拭布不易分散。这些二价离子的存在使水溶聚合的粘合剂基本上不可溶。虽然不希望被任何理论支持，相信二价离子不可逆地交联了粘合剂，因此阻止它分散于水中。至今，还没有发现二价离子在水性环境中的存在具有对聚合的粘合剂的水溶性不利的影响。上述粘合剂的问题是它们在高速转化过程期间对储存溶液使纤维织物变湿的接触需要比较长的时间。该时间可以长至数小时。因此限制了粘合剂用于湿擦拭布的商业应用。上述粘合剂另外的问题是它没有足够的用作擦拭布的最终使用强度。因此，需要一种水溶粘合剂组合物，该组合物可以用于物品，如擦拭布等，可以安全地使用并且基本上不会受正常于中等硬水中存在的二价离子影响。专利技术概述简言之，本专利技术涉及一种水溶的聚合的粘合剂组合物，该组合物可以用于非织造纤维网、织物或基底。本专利技术的水溶的聚合的粘合剂组合物包括不饱和羧酸/不饱和羧酸酯三元共聚物、二价离子抑制剂和亲水的可交联聚合物。在一个优选的实施方案中，亲水的可交联聚合物可以作用为二价离子抑制剂并因此可以被取代。水溶的聚合的粘合剂组合物包含约25-85重量％的不饱和羧酸/不饱和羧酸酯三元共聚物；约5-35重量％的二价离子抑制剂；和约10-60重量％的亲水的可交联聚合物。本申请的所使用的“二价离子抑制剂”代表任何可以抑制由于二价离子的在基本三元共聚物中的中和丙烯酸单元的不可逆交联。在本专利技术的一个优选的实施方案中，亲水的可交联聚合物基本上作用为二价离子抑制剂，因此粘合剂组合物包含约25-85重量％的不饱和羧酸/不饱和羧酸酯三元共聚物和约15-75重量％的亲水的可交联聚合物。有利地，本专利技术的粘合物组合物可溶于二价离子浓度低于约50ppm和一价离子的浓度低于约0.4重量％的水性环境中。本专利技术另外一个方面是水可分散的非织造纤维织物。非织造织物包括纤维基底和分布于整个纤维基底并用于将织物的纤维材料粘合在一起的水溶粘合剂。非织造纤维织物在水性环境中是水可分散的，而该水性环境的二价离子浓度低于约50ppm和一价离子浓度低于约0.4重量％。本专利技术另外一个方面是制备水可分散的非织造纤维织物的方法。所述方法包括将纤维基底与有效量的上述水溶粘合剂组合物接触以粘合基本量的纤维以及将织物干燥的步骤。本专利技术的一个目的是提供一种水溶的聚合物，该聚合物可溶于软至中等硬的水中但不会溶于二价离子浓度大于约50ppm的水中。在本申请中使用的“中等硬”水代表具有二价离子总浓度为约25-50ppm的水。二价离子的非限制性例子包括钙离子和/或镁离子。在本申请所用的软水具有浓度低于约25ppm的二价离子，而在本申请中所用的非常硬的水具有浓度大于约50ppm的二价离子。本专利技术另一个目的是提供一种非织造织物，该非织造织物可分散于二价离子浓度低于约50ppm的软至中等硬的水中。本专利技术另外一个目的是提供一种易于在软至中等硬的水中分散的预润湿擦拭布。本专利技术的另外一个目的是提供一种水可分散擦拭布，该擦拭布可以弃置进标准的下水道或污水处理系统(septic systems)而不会堵塞卫生间或膨胀。优选实施方案详述根据本专利技术制备的非织造织物具有良好的干拉伸强度，该干拉伸强度取决于向织物施用粘合剂的量和施用该粘合剂的形式等。本专利技术的非织造织物是耐磨的并且在二价离子浓度大于约50ppm的水溶液中保留了明显的拉伸强度。此外，本专利技术的非织造织物可分散于软至中等硬的水中。由于这后一特性，本专利技术的非织造织物十分适用于在使用后可以丢进冲水厕所(flush toilet)的一次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将纤维材料粘合成完整的织物的水溶粘合剂组合物，该粘合剂组合物包含约２５－８５重量％的不饱和羧酸／不饱和羧酸酯三元共聚物；和约１５－７５重量％的亲水可交联聚合物，其中所述水溶粘合剂组合物可溶于二价离子浓度低于约５０ｐｐｍ和一价离子浓度低于约０．４重量％的水性环境。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：PS穆尔克，WS庞普伦，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]