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制造短切微纖維的方法

文檔序號(hào):1677248閱讀:295來源:國(guó)知局
制造短切微纖維的方法【專利摘要】制造微纖維產(chǎn)物流的方法,所述方法包括:(A)使長(zhǎng)度小于25毫米的切斷多組分纖維在纖維漿區(qū)中與處理過的水性流接觸以產(chǎn)生切斷多組分纖維漿;(B)使所述切斷多組分纖維漿在混合區(qū)中與加熱的水性流接觸以產(chǎn)生加熱的多組分纖維漿;(C)將所述加熱的多組分纖維漿送往纖維打開區(qū)以除去一部分所述水分散性磺基聚酯,從而產(chǎn)生打開的微纖維漿料;和(D)將所述打開的微纖維漿料送往初級(jí)固液分離區(qū)以產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流和第一母液流?!緦@f明】制造短切微纖維的方法[0001]相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2012年1月31日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)No.61/592,854、61/592,867;61/592,917;和61/592,974的優(yōu)先權(quán),它們的公開內(nèi)容在不與本文中的陳述沖突的程度上經(jīng)此引用并入本文。發(fā)明領(lǐng)域[0002]本發(fā)明涉及包含磺基聚酯的水分散性纖維和纖維制品。本發(fā)明還涉及包含磺基聚酯的多組分纖維和由其制成的微旦纖維(microdenierfibers)和纖維制品。本發(fā)明還涉及制造水分散性的多組分和微旦纖維的方法和由其制成的制品。[0003]發(fā)明背景纖維、熔噴網(wǎng)和其它熔紡纖維制品已由熱塑性聚合物,如聚(丙烯)、聚酰胺和聚酯制成。這些纖維和纖維制品的一種常見用途是非織造織物,特別是在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品,如擦拭布、女性衛(wèi)生產(chǎn)品、嬰兒尿布、成人失禁內(nèi)褲、醫(yī)院/外科手術(shù)和其它醫(yī)療一次性產(chǎn)品、保護(hù)性織物和層、土工織物、工業(yè)擦拭布和過濾介質(zhì)中。不幸地,由傳統(tǒng)熱塑性聚合物制成的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品難以處置并通常置于垃圾填埋場(chǎng)。一種有希望的替代性處置方法是使這些產(chǎn)品或它們的組分"可沖棄",即與公共排污系統(tǒng)相容。水分散性或水溶性材料的使用也改進(jìn)個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的再循環(huán)性和回收。如今用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的各種熱塑性聚合物并非固有地為水分散性或水溶性的,因此沒有制成易解體并可以棄置在排污系統(tǒng)中或容易再循環(huán)的制品。[0004]可沖棄型個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的合意性導(dǎo)致需要具有各種程度的水響應(yīng)性的纖維、非織造織物和其它纖維制品。例如在美國(guó)專利No.6,548,592;6,552,162;5,281,306;5,292,581;5,935,880;和5,509,913;美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)No.09/775,312;和09/752,017;和PCT國(guó)際公開No.W001/66666A2中已經(jīng)描述了致力于解決這些需求的各種途徑。但是,這些途徑具有許多缺點(diǎn)并且沒有提供具有令人滿意的性能平衡(如拉伸強(qiáng)度、吸收能力、撓性和在濕或干條件下的織物完整性)的纖維制品,如纖維或非織造織物。[0005]例如,典型的非織造技術(shù)基于用樹脂粘合添加劑處理的纖維的多向沉積以形成具有強(qiáng)完整性和其它合意性質(zhì)的網(wǎng)。但是,所得組裝件通常具有差的水響應(yīng)性并且不適合可沖棄用途。粘合劑的存在還可能造成最終產(chǎn)品中的不合意性質(zhì),如降低的片材可潤(rùn)濕性、提高的剛度、粘性和更高的生產(chǎn)成本。也難以制造在使用過程中表現(xiàn)出充足的濕強(qiáng)度但在棄置時(shí)快速分散的粘合劑。因此,使用這些粘合劑的非織造組裝件可能在環(huán)境條件下緩慢解體或在體液存在下的濕強(qiáng)度性質(zhì)不足。為了解決這一問題,pH和離子敏感的水分散性粘合齊U,如含或不含外加鹽的含有丙烯酸或甲基丙烯酸的lattices是已知的并描述在例如美國(guó)專利No.6,548,592B1中。但是,公共排污和住宅化糞池系統(tǒng)中的離子濃度和pH水平隨地理位置廣泛變動(dòng)并可能不足以使粘合劑變得可溶和分散。在這種情況中,該纖維制品在棄置后不解體并堵塞排水管或污水支管。[0006]例如在美國(guó)專利No.5,916,678;5,405,698;4,966,808;5,525282;5,366,804;5,486,418中描述了含有水分散性組分和熱塑性水不分散性組分的多組分纖維。例如,這些多組分纖維可以是具有成形或工程設(shè)計(jì)的橫截面,例如海島型、皮芯型、并列型或桔瓣型構(gòu)造的雙組分纖維??梢詫?duì)該多組分纖維施以水或稀堿性溶液,其中溶解掉水分散性組分以作為細(xì)度極小的單獨(dú)的單纖維留下水不分散性組分。但是,具有良好水分散性的聚合物通常賦予所得多組分纖維粘著性,這在纏繞或儲(chǔ)存過程中在數(shù)天后使纖維粘在一起、粘連或熔結(jié),尤其是在濕熱條件下。為防止熔結(jié),通常在纖維表面施加脂肪酸或油基整理劑。此外,如例如美國(guó)專利No.6,171,685中所述,有時(shí)在水分散性聚合物中加入大比例的顏料或填料以防止纖維熔結(jié)。這樣的油整理劑、顏料和填料需要額外加工步驟并可能賦予最終纖維不合意的性質(zhì)。許多水分散性聚合物也需要用堿性溶液除去它們,這可能造成該纖維的其它組分劣化,例如特性粘度、韌度和熔體強(qiáng)度的降低。此外,一些水分散性聚合物無法承受水刺(hydroentanglement)過程中的水暴露,因此不適用于制造非織造網(wǎng)和織物。[0007]或者,水分散性組分可能充當(dāng)非織造網(wǎng)中的熱塑性纖維的粘合劑。暴露在水中時(shí),纖維與纖維的粘合分開以致該非織造網(wǎng)失去其完整性并分解成單纖維。但是,這些非織造網(wǎng)的熱塑性纖維組分是水不可分散的并留在水性介質(zhì)中,因此必須最終從城市污水處理廠除去。可以利用水刺制造易解體非織造織物而不用或使用極低量(〈5重量%)的外加粘合劑將纖維結(jié)合在一起。盡管這些織物在棄置時(shí)可能解體,但它們常采用非水溶性或水分散性纖維并可能在排水系統(tǒng)內(nèi)造成纏結(jié)和堵塞。任何添加的水分散性粘合劑也必須在最低程度上受水刺影響并且不形成膠狀積聚或交聯(lián),并因此有助于織物處理或下水道相關(guān)問題。[0008]可獲得幾種水溶性或水分散性聚合物,但通常不適用于熔噴纖維成形操作或一般而言熔體紡絲。聚合物,如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酸由于在達(dá)到合適熔體粘度的點(diǎn)以下的溫度就發(fā)生熱分解而不可熔體加工。高分子量聚環(huán)氧乙烷可能具有合適的熱穩(wěn)定性,但在聚合物界面處提供高粘溶液以造成慢解體速率。例如在美國(guó)專利No.6,171,685;5,543,488;5,853,701;4,304,901;6,211,309;5,570,605;6,428,900;和3,779,993中已經(jīng)描述了水分散性磺基聚酯。但是,典型的磺基聚酯是低分子量熱塑性塑料,其脆并缺乏承受纏繞操作的撓性以致無法產(chǎn)生不斷裂或破碎的材料卷。磺基聚酯還在加工成膜或纖維的過程中表現(xiàn)出粘連或熔結(jié),這可能要求使用油整理劑或大量顏料或填料以避免這一點(diǎn)。低分子量聚環(huán)氧乙烷(更通常被稱作聚乙二醇)是弱/脆的聚合物,其也沒有纖維用途所需的物理性質(zhì)。由已知的水溶性聚合物通過溶液技術(shù)形成纖維是一種備選方案,但除去溶劑,尤其是水增加的復(fù)雜性提高了制造成本。[0009]相應(yīng)地,需要表現(xiàn)出充足的拉伸強(qiáng)度、吸收能力、撓性和在水分存在下,尤其是暴露在人體液下時(shí)的織物完整性的水分散性纖維和由其制成的纖維制品。此外,需要不用粘合劑并在住宅或城市排污系統(tǒng)中完全分散或溶解的纖維制品??赡艿挠猛景ǎ幌抻?,熔噴網(wǎng)、紡粘織物、水刺織物、濕法成網(wǎng)非織造織物、干法成網(wǎng)非織造織物、雙組分纖維部件、增粘層、纖維素材料的粘合劑、可沖棄非織造織物和膜、可溶性粘合劑纖維、保護(hù)層和在水中釋放或溶解的活性成分的載體。還需要具有水分散性組分的多組分纖維,其在紡絲操作過程中沒有表現(xiàn)出過度的長(zhǎng)絲粘連或熔結(jié)、容易被在中性或微酸性pH下的熱水除去并適用于水刺法以制造非織造織物。這些多組分纖維可用于制造可用于制造各種制品的微纖維。其它可擠出和熔紡的纖維材料也有可能。[0010]發(fā)明概述我們已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn),可以由磺基聚酯制備撓性水分散性纖維。因此本發(fā)明提供水分散性纖維,其包含:(A)具有至少25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的磺基聚酯,所述磺基聚酯包含:(i)一種或多種二羧酸的殘基;(ii)占總重復(fù)單元的大約4至大約40摩爾%的至少一種具有2個(gè)官能團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)連接到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的磺酸鹽(sulfonate)基團(tuán)的磺基單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(iii)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);和(iv)占總重復(fù)單元的〇至大約25摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(B)任選地,與所述磺基聚酯共混的水分散性聚合物;和(C)任選地,與所述磺基聚酯共混的水不分散性聚合物,條件是所述共混物是不混溶共混物;其中所述纖維含有占纖維總重量的低于10重量%的顏料或填料。[0011]本發(fā)明的纖維可以是在水中快速分散或溶解并可通過熔噴或熔紡制造的單組分纖維。該纖維可以由單一的磺基聚酯或磺基聚酯與水分散性或水不分散性聚合物的共混物制備。因此,本發(fā)明的纖維任選可包括與所述磺基聚酯共混的水分散性聚合物。此外,該纖維可任選包括與所述磺基聚酯共混的水不分散性聚合物,只要所述共混物是不混溶共混物。本發(fā)明還包括包含我們的水分散性纖維的纖維制品。因此,本發(fā)明的纖維可用于制備各種纖維制品,如紗線、熔噴網(wǎng)、紡粘網(wǎng)和非織造織物,它們又進(jìn)而是水分散性的或可沖棄的。本發(fā)明的短纖維還可以與天然或合成纖維共混在紙、非織造網(wǎng)和紡織紗線中。[0012]本發(fā)明的另一方面是一種水分散性纖維,其包含:(A)具有至少25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的磺基聚酯,所述磺基聚酯包含:(i)占總酸殘基的大約50至大約96摩爾%的一種或多種間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿釟埢?ii)占總酸殘基的大約4至大約30摩爾%的鈉代磺基間苯二甲酸的殘基;(iii)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);(iv)占總重復(fù)單元的0至大約20摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(B)任選地,與所述磺基聚酯共混的第一水分散性聚合物;和(C)任選地,與所述磺基聚酯共混的水不分散性聚合物以形成共混物,條件是所述共混物是不混溶共混物;其中所述纖維含有占纖維總重量的低于10重量%的顏料或填料。[0013]本發(fā)明的水分散性纖維制品包括個(gè)人護(hù)理制品,例如擦拭布、紗布、面巾紙、尿布、訓(xùn)練褲、衛(wèi)生巾、繃帶、傷口護(hù)理和外科敷料。除水可分散外,本發(fā)明的纖維制品可沖棄,即與住宅和城市排污系統(tǒng)相容并適合棄置在其中。[0014]本發(fā)明還提供包含水分散性磺基聚酯和一種或多種水不分散性聚合物的多組分纖維。該纖維具有工程設(shè)計(jì)的幾何以使水不分散性聚合物作為被插入的磺基聚酯基本互相隔開的片段存在,插入的磺基聚酯充當(dāng)該水不分散性片段的粘合劑或包封基質(zhì)。因此,本發(fā)明的另一方面是具有成形橫截面的多組分纖維,其包含:(A)具有至少57°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的水分散性磺基聚酯,所述磺基聚酯包含:(i)一種或多種二羧酸的殘基;(ii)占總重復(fù)單元的大約4至大約40摩爾%的至少一種具有2個(gè)官能團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)連接到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的磺酸鹽基團(tuán)的磺基單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(iii)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);和(iv)占總重復(fù)單元的〇至大約25摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;和(B)多個(gè)包含一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物的片段,其中所述片段被介于所述片段之間的磺基聚酯基本互相隔開。[0015]該磺基聚酯具有至少57°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,這極大降低該纖維在纏繞和長(zhǎng)期儲(chǔ)存過程中的粘連和熔結(jié)。[0016]可通過使該多組分纖維與水接觸除去磺基聚酯以留下作為微旦纖維的水不分散性片段。因此本發(fā)明還提供制造微旦纖維的方法,其包括:(A)將具有至少57°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物紡成多組分纖維,所述磺基聚酯包含:(i)占總酸殘基的大約50至大約96摩爾%的一種或多種間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿釟埢?ii)占總酸殘基的大約4至大約30摩爾%的鈉代磺基間苯二甲酸的殘基;(iii)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);和(iv)占總重復(fù)單元的0至大約20摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;其中所述纖維具有多個(gè)包含水不分散性聚合物的片段,其中所述片段被介于所述片段之間的磺基聚酯基本互相隔開;和(B)使所述多組分纖維與水接觸以除去磺基聚酯,由此形成微旦纖維。[0017]該水不分散性聚合物可以如通過DIN標(biāo)準(zhǔn)54900測(cè)定是可生物分解的(biodistintegratable)和/或如通過ASTM標(biāo)準(zhǔn)方法D6340-98測(cè)定是可生物降解的。該多組分纖維還可用于制備纖維制品,如紗線、織物、熔噴網(wǎng)、紡粘網(wǎng)或非織造織物并可能包含一個(gè)或多個(gè)纖維層。具有多組分纖維的纖維制品又可與水接觸以產(chǎn)生含微旦纖維的纖維制品。[0018]因此,本發(fā)明的另一方面是制造微旦纖維網(wǎng)的方法,其包括:(A)將具有至少57°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物紡成多組分纖維,所述磺基聚酯包含:(i)占總酸殘基的大約50至大約96摩爾%的一種或多種間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿釟埢?ii)占總酸殘基的大約4至大約30摩爾%的鈉代磺基間苯二甲酸的殘基;(iii)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);和(iv)占總重復(fù)單元的0至大約20摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合,其中所述多組分纖維具有多個(gè)包含水不分散性聚合物的片段,且所述片段被介于所述片段之間的磺基聚酯基本互相隔開;(B)交疊和收集步驟A的多組分纖維以形成非織造網(wǎng);和(C)使所述非織造網(wǎng)與水接觸以除去磺基聚酯,由此形成微旦纖維網(wǎng)。[0019]本發(fā)明還提供制造水分散性非織造織物的方法,其包括:(A)將水分散性聚合物組合物加熱至高于其流動(dòng)點(diǎn)的溫度,其中所述聚合物組合物包含(i)具有至少25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的磺基聚酯,所述磺基聚酯包含:(a)-種或多種二羧酸的殘基;(b)占總重復(fù)單元的大約4至大約40摩爾%的至少一種具有2個(gè)官能團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)連接到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的金屬磺酸鹽(metalsulfonate)基團(tuán)的磺基單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(c)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?0摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-〇H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);(d)占總重復(fù)單元的0至大約25摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(ii)任選地,與所述磺基聚酯共混的水分散性聚合物;和(iii)任選地,與所述磺基聚酯共混的水不分散性聚合物以形成共混物,條件是所述共混物是不混溶共混物;其中所述聚合物組合物含有占聚合物組合物總重量的低于10重量%的顏料或填料;(B)熔紡長(zhǎng)絲;和(C)交疊和收集步驟B的長(zhǎng)絲以形成非織造網(wǎng)。[0020]在本發(fā)明的另一方面中,提供具有成形橫截面的多組分纖維,其包含:(A)至少一種水分散性磺基聚酯;和(B)多個(gè)包含一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物的微纖維區(qū)域,其中所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開;其中所述水分散性磺基聚酯表現(xiàn)出在240°C下在1rad/sec應(yīng)變速率下測(cè)得的小于大約12,000泊的熔體粘度,且其中所述磺基聚酯包含占二酸或二醇?xì)埢偰枖?shù)的低于大約25摩爾%的至少一種磺基單體的殘基。[0021]在本發(fā)明的另一方面中,提供具有成形橫截面的多組分?jǐn)D出物,其包含:(A)至少一種水分散性磺基聚酯;和(B)多個(gè)包含一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物的區(qū)域,其中所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開,其中所述擠出物能以至少大約2000m/min的速度烙體拉伸。[0022]在本發(fā)明的另一方面中,提供制造具有成形橫截面的多組分纖維的方法,其包括將至少一種水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物紡絲,其中所述多組分纖維具有多個(gè)包含所述水不分散性聚合物的區(qū)域且所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開;其中所述水分散性磺基聚酯表現(xiàn)出在240°C下在1rad/sec應(yīng)變速率下測(cè)得的小于大約12,000泊的熔體粘度,且其中所述磺基聚酯包含占二酸或二醇?xì)埢偰枖?shù)的低于大約25摩爾%的至少一種磺基單體的殘基。[0023]在本發(fā)明的另一方面中,提供制造具有成形橫截面的多組分纖維的方法,其包括擠出至少一種水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物以產(chǎn)生多組分?jǐn)D出物,其中所述多組分?jǐn)D出物具有多個(gè)包含所述水不分散性聚合物的區(qū)域且所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開;和以至少大約2000m/min的速度熔體拉伸所述多組分?jǐn)D出物以產(chǎn)生多組分纖維。[0024]另一方面,本發(fā)明提供制造微旦纖維的方法,其包括:(A)將至少一種水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物紡成多組分纖維,其中所述多組分纖維具有多個(gè)包含所述水不分散性聚合物的區(qū)域,其中所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開;其中所述水分散性磺基聚酯表現(xiàn)出在240°C下在1rad/sec應(yīng)變速率下測(cè)得的小于大約12,000泊的熔體粘度,且其中所述磺基聚酯包含占二酸或二醇?xì)埢偰枖?shù)的低于大約25摩爾%的至少一種橫基單體的殘基;和(B)使所述多組分纖維與水接觸以除去所述水分散性磺基聚酯,由此形成水不分散性聚合物的微旦纖維。[0025]另一方面,本發(fā)明提供制造微旦纖維的方法,其包括:(A)擠出至少一種水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物以產(chǎn)生多組分?jǐn)D出物,其中所述多組分?jǐn)D出物具有多個(gè)包含所述水不分散性聚合物的區(qū)域,其中所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開;(B)以至少大約2000m/min的速度熔體拉伸所述多組分?jǐn)D出物以形成多組分纖維;和(C)使所述多組分纖維與水接觸以除去所述水分散性磺基聚酯,由此形成水不分散性聚合物的微旦纖維。[0026]在本發(fā)明的另一方面中,提供制造微旦纖維網(wǎng)的方法,其包括:(A)將至少一種水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物紡成多組分纖維,所述多組分纖維具有多個(gè)包含所述水不分散性聚合物的區(qū)域,其中所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的水分散性磺基聚酯基本互相隔開;其中所述水分散性磺基聚酯表現(xiàn)出在240°C下在1rad/sec應(yīng)變速率下測(cè)得的小于大約12,000泊的熔體粘度,且其中所述磺基聚酯包含占二酸或二醇?xì)埢偰枖?shù)的低于大約25摩爾%的至少一種磺基單體的殘基;(B)收集步驟(A)的多組分纖維以形成非織造網(wǎng);和(C)使所述非織造網(wǎng)與水接觸以除去磺基聚酯,由此形成微旦纖維網(wǎng)。[0027]在本發(fā)明的另一方面中,提供制造微旦纖維網(wǎng)的方法,其包括:(A)擠出至少一種水分散性磺基聚酯和一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物以產(chǎn)生多組分?jǐn)D出物,所述多組分?jǐn)D出物具有多個(gè)包含所述水不分散性聚合物的區(qū)域,其中所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開;(B)以至少大約2000m/min的速度熔體拉伸所述多組分?jǐn)D出物以形成多組分纖維;(C)收集步驟(B)的多組分纖維以形成非織造網(wǎng);和(D)使所述非織造網(wǎng)與水接觸以除去磺基聚酯,由此形成微旦纖維網(wǎng)。[0028]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供制造切斷水不分散性聚合物微纖維(cutwaternon-dispersiblepolymermicrofibermicrofibers)的方法,所述方法包括:(A)將多組分纖維切割成短切多組分纖維;(B)使含纖維的原料與水接觸以產(chǎn)生纖維混合漿;其中所述含纖維的原料包含短切多組分纖維;(C)加熱所述纖維混合漿以產(chǎn)生加熱的纖維混合漿;(D)任選地,在剪切區(qū)中混合所述纖維混合漿;(E)從所述切斷多組分纖維中除去至少一部分磺基聚酯以產(chǎn)生包含磺基聚酯分散體和切斷水不分散性聚合物微纖維的漿料混合物;和(F)從所述漿料混合物中分離出所述切斷水不分散性聚合物微纖維。[0029]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供包含至少一種水不分散性聚合物的切斷水不分散性聚合物微纖維,其中所述切斷水不分散性聚合物微纖維具有小于5微米的等效直徑和小于25毫米的長(zhǎng)度。[0030]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供由水不分散性聚合物微纖維制造非織造制品的方法,所述方法包括:(A)提供由多組分纖維制成的水不分散性聚合物微纖維;和(B)利用濕法成網(wǎng)法或干法成網(wǎng)法制造非織造制品。[0031]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供制造微纖維產(chǎn)物流的方法。所述方法包括:(A)使長(zhǎng)度小于25毫米的短切多組分纖維在纖維打開區(qū)(fiberopeningzone)中與加熱的水性流接觸以除去一部分水分散性磺基聚酯,從而產(chǎn)生打開的(opened)微纖維漿料;其中所述短切多組分纖維包含至少一種水分散性磺基聚酯和至少一種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性合成聚合物;其中所述加熱的水性流在至少40°C的溫度下;其中所述打開的微纖維漿料包含水、微纖維和水分散性磺基聚酯;和(B)將所述打開的微纖維漿料送往初級(jí)固液分離區(qū)以產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流和第一母液流;其中第一母液流包含水和水分散性磺基聚酯。[0032]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供制造微纖維產(chǎn)物流的方法。所述方法包括:(A)使長(zhǎng)度小于25毫米的短切多組分纖維在纖維打開區(qū)中與加熱的水性流接觸以除去一部分水分散性磺基聚酯,從而產(chǎn)生打開的微纖維漿料;其中所述短切多組分纖維包含至少一種水分散性磺基聚酯和至少一種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物;其中所述加熱的水性流在至少40°C的溫度下;其中所述打開的微纖維漿料包含水不分散性聚合物微纖維、水分散性磺基聚酯和水;和(B)將所述打開的微纖維漿料送往初級(jí)固液分離區(qū)以產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流和第一母液流;其中第一母液流包含水和水分散性磺基聚酯。[0033]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供制造微纖維產(chǎn)物流的另一方法。所述方法包括:(A)使長(zhǎng)度小于25毫米的短切多組分纖維在纖維漿區(qū)中與處理過的水性流接觸以產(chǎn)生短切多組分纖維漿;其中所述短切多組分纖維包含至少一種水分散性磺基聚酯和至少一種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性合成聚合物;且其中所述處理過的水性流在低于40°C的溫度下;(B)使短切多組分纖維漿和加熱的水性流在纖維打開區(qū)中接觸以除去一部分水分散性磺基聚酯,從而產(chǎn)生打開的微纖維漿料;其中所述打開的微纖維漿料包含水不分散性聚合物微纖維、水分散性磺基聚酯和水;和(C)將所述打開的微纖維漿料送往初級(jí)固液分離區(qū)以產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流和第一母液流;其中第一母液流包含水和水分散性磺基聚酯。[0034]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供制造微纖維產(chǎn)物流的另一方法。所述方法包括:(A)使長(zhǎng)度小于25毫米的短切多組分纖維在混合區(qū)中與加熱的水性流接觸以產(chǎn)生短切多組分纖維漿;其中所述短切多組分纖維包含至少一種水分散性磺基聚酯和至少一種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物;且其中所述加熱的水性流在40°C或更高的溫度下;(B)將所述短切多組分纖維漿和任選地,加熱的水性流送往纖維打開區(qū)以除去一部分水分散性磺基聚酯,從而產(chǎn)生打開的微纖維漿料;其中所述打開的微纖維漿料包含水不分散性聚合物微纖維、水分散性磺基聚酯和水;和c)將所述打開的微纖維漿料送往初級(jí)固液分離區(qū)以產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流和第一母液流;其中第一母液流包含水和水分散性磺基聚酯。[0035]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供制造微纖維產(chǎn)物流的另一方法。所述方法包括:(A)使長(zhǎng)度小于25毫米的短切多組分纖維在纖維漿區(qū)中與處理過的水性流接觸以產(chǎn)生短切多組分纖維漿;其中所述短切多組分纖維包含至少一種水分散性磺基聚酯和至少一種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性合成聚合物;且其中所述處理過的水性流在低于40°C的溫度下;(B)使所述短切多組分纖維漿在混合區(qū)中與加熱的水性流接觸以產(chǎn)生加熱的多組分纖維漿;(C)將所述加熱的多組分纖維漿送往纖維打開區(qū)以除去一部分水分散性磺基聚酯,從而產(chǎn)生打開的微纖維漿料;和(D)將所述打開的微纖維漿料送往初級(jí)固液分離區(qū)以產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流和第一母液流;其中第一母液流包含水和水分散性磺基聚酯。[0036]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供分離第一母液流的方法。該方法包括將第一母液流送往第二固液分離區(qū)以產(chǎn)生第二濕濾餅流和第二母液流;其中第二母液流包含水和水分散性磺基聚酯;其中第二濕濾餅流包含水不分散性聚合物微纖維。[0037]在本發(fā)明的再一實(shí)施方案中,提供回收磺基聚酯的方法。所述方法包括:(A)將第二母液送往初級(jí)濃縮區(qū)以產(chǎn)生初級(jí)聚合物濃縮流和初級(jí)回收水流;和(B)任選地,將初級(jí)回收水流送往纖維打開區(qū)。[0038]附圖簡(jiǎn)述圖la、lb和lc是三種不同構(gòu)造的纖維的橫截面視圖,特別顯示了如何測(cè)定與纖維的尺寸和形狀有關(guān)的各種量度。[0039]圖2圖解本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,其中在單步打開區(qū)中產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流。[0040]圖3a和3b圖解本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,其中在兩步打開區(qū)中產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流。[0041]圖4圖解本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,其中在三步打開區(qū)中產(chǎn)生微纖維產(chǎn)物流。[0042]圖5圖解切割多組分纖維以產(chǎn)生短切多組分纖維的方法的一個(gè)實(shí)施方案。[0043]圖6a圖解打開區(qū)的一個(gè)實(shí)施方案,其中該打開區(qū)包含管道。[0044]圖6b圖解打開區(qū)的一個(gè)實(shí)施方案,其中該打開區(qū)包含連續(xù)攪拌釜。[0045]圖6c圖解打開區(qū)的一個(gè)實(shí)施方案,其中該打開區(qū)包含多于一個(gè)連續(xù)攪拌釜。[0046]圖7a和7b圖解初級(jí)固液分離區(qū)的一個(gè)實(shí)施方案。[0047]詳述本發(fā)明提供表現(xiàn)出拉伸強(qiáng)度、吸收能力、撓性和在水分存在下,尤其是暴露在人體液下時(shí)的織物完整性的水分散性纖維和纖維制品。本發(fā)明的纖維和纖維制品不要求存在油、蠟或脂肪酸整理劑或使用大量(通常10重量%或更多)的顏料或填料以防止纖維在加工過程中粘連或熔結(jié)。此外,由我們的新型纖維制成的纖維制品不需要粘合劑并在家庭或公共排污系統(tǒng)中容易分散或溶解。[0048]在通用實(shí)施方案中,本發(fā)明提供水分散性纖維,其包含具有至少25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的磺基聚酯,其中所述磺基聚酯包含:(A)-種或多種二羧酸的殘基;(B)占總重復(fù)單元的大約4至大約40摩爾%的至少一種具有2個(gè)官能團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)連接到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的磺酸鹽基團(tuán)的磺基單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(C)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n_〇H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);和占總重復(fù)單元的0至大約25摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合。我們的纖維可任選包括與所述磺基聚酯共混的水分散性聚合物,和任選地,與所述磺基聚酯共混的水不分散性聚合物,條件是所述共混物是不混溶共混物。我們的纖維含有占纖維總重量的低于10重量%的顏料或填料。本發(fā)明還包括包含這些纖維的纖維制品并可包括個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品,如擦拭布、紗布、面巾紙、尿布、成人失禁內(nèi)褲、訓(xùn)練褲、衛(wèi)生巾、繃帶和外科敷料。該纖維制品可具有一個(gè)或多個(gè)吸收性纖維層。[0049]本發(fā)明的纖維可以是單組分纖維、雙組分或多組分纖維。例如,本發(fā)明的纖維可通過單一磺基聚酯或磺基聚酯共混物的熔體紡絲制備并包括具有成形橫截面的短纖維、單絲纖維和復(fù)絲纖維。此外,本發(fā)明提供如例如美國(guó)專利No.5,916,678中所述的多組分纖維,其可通過分別經(jīng)具有成形或工程設(shè)計(jì)的橫向幾何,例如"海島型"、皮芯型、并列型、條紋型(條帶型)或桔瓣型構(gòu)造的噴絲頭擠出磺基聚酯和一種或多種與該磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物制備。隨后可通過溶解界面層或桔瓣除去磺基聚酯并留下水不分散性聚合物的較小長(zhǎng)絲或微旦纖維。水不分散性聚合物的這些纖維具有比除去磺基聚酯前的多組分纖維小得多的纖維尺寸。例如,可以將磺基聚酯和水不分散性聚合物送入聚合物分配系統(tǒng),在此將聚合物引入分段噴絲板。聚合物沿單獨(dú)路徑到達(dá)纖維噴絲頭并在噴絲孔結(jié)合,噴絲孔包含兩個(gè)同心圓孔由此提供皮芯型纖維,或沿直徑分成多個(gè)部分的圓形噴絲孔以提供并列型纖維?;蛘撸换烊艿乃稚⑿曰腔埘ズ退环稚⑿跃酆衔锟煞珠_引入具有多個(gè)徑向通道的噴絲頭以產(chǎn)生具有桔瓣型橫截面的多組分纖維。通常,磺基聚酯構(gòu)成皮芯構(gòu)造的"皮"組分。在具有多個(gè)片段的纖維橫截面中,水不分散性片段通常被磺基聚酯基本互相隔開?;蛘?,可通過在分開的擠出機(jī)中熔融磺基聚酯和水不分散性聚合物并將聚合物流導(dǎo)入具有多個(gè)小細(xì)管或片段形式的分配流徑的一個(gè)噴絲頭來形成多組分纖維,以提供具有海島形橫截面的纖維。在美國(guó)專利No.5,366,804中描述了這種噴絲頭的一個(gè)實(shí)例。在本發(fā)明中,通常,磺基聚酯構(gòu)成"海"組分,水不分散性聚合物構(gòu)成"島"組分。[0050]除非另行指明,說明書和權(quán)利要求書中所用的表示成分量、性質(zhì)如分子量、反應(yīng)條件等的所有數(shù)值應(yīng)被理解為在所有情況中都被術(shù)語"大約"修飾。相應(yīng)地,除非作出相反的指示,下列說明書和所附權(quán)利要求書中所列的數(shù)值參數(shù)是可能隨試圖通過本發(fā)明獲得的所需性質(zhì)而變的近似值。至少,各數(shù)值參數(shù)應(yīng)至少依據(jù)所報(bào)道的有效位數(shù)和通過應(yīng)用普通舍入技術(shù)來解釋。此外,本公開和權(quán)利要求書中所述的范圍旨在明確包括整個(gè)范圍而不僅僅端點(diǎn)。例如,被描述為〇至10的范圍旨在公開〇和10之間的所有整數(shù),例如1、2、3、4等,0和10之間的所有分?jǐn)?shù),例如1.5、2.3、4.57、6.1113等,以及端點(diǎn)0和10。此外,與化學(xué)取代基相關(guān)的范圍,例如"C1至C5烴"旨在明確包括和公開C1和C5烴以及C2、C3和C4烴。[0051]盡管闡述本發(fā)明的寬泛范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值,但具體實(shí)施例中列出的數(shù)值是盡可能精確報(bào)道的。但是,任何數(shù)值都固有地含有其各自的試驗(yàn)測(cè)量中存在的標(biāo)準(zhǔn)偏差必然造成的某些誤差。[0052]單組分纖維和由本發(fā)明的單組分纖維制成的纖維制品是水分散性的,并通常在室溫下完全分散??梢允褂幂^高水溫加速其分散性或從非織造或多組分纖維中除去的速率。本文就單組分纖維和由單組分纖維制成的纖維制品使用的術(shù)語"水分散性"意在與術(shù)語"水可消散的"、"水可分解的"、"水可溶解的"、"水可驅(qū)散的"、"水可溶的"、"水可除去的"、"水溶性的"和"水可分散的"同義,并意在表示該纖維或纖維制品可通過水的作用分散或溶解在其中。術(shù)語"分散的"、"可分散的"、"消散"或"可消散的"是指當(dāng)在大約60°C的溫度下和在最多5天的時(shí)間內(nèi)使用足量去離子水(例如按重量計(jì)100:1的水:纖維)形成該纖維或纖維制品的稀薄懸浮液或漿料時(shí),該纖維或纖維制品溶解、崩解或分離成或多或少遍布于介質(zhì)中的許多不連貫的碎片或粒子以致在例如通過過濾或蒸發(fā)除水時(shí)無法從該介質(zhì)中回收可識(shí)別的長(zhǎng)絲。因此,本文所用的"水分散性"無意包括纏結(jié)或粘合但水不可溶或不可分散的纖維的組裝件的簡(jiǎn)單崩解,其中該纖維組裝件在水中簡(jiǎn)單分開以產(chǎn)生纖維在水中的漿料,其可通過除水回收纖維。在本發(fā)明的上下文中,所有這些術(shù)語都是指水或水與水混溶性助溶劑的混合物對(duì)本文所述的磺基聚酯的活性。這樣的水混溶性助溶劑的實(shí)例包括醇、酮、二醇醚、酯等。該術(shù)語意在包括磺基聚酯溶解形成真溶液的狀況以及磺基聚酯分散在水性介質(zhì)中的那些狀況。通常,由于磺基聚酯組合物的統(tǒng)計(jì)性質(zhì),在將單一磺基聚酯樣品置于水性介質(zhì)中時(shí)可能具有可溶部分和分散部分。[0053]類似地,本文就作為多組分纖維或纖維制品的一個(gè)組分的磺基聚酯使用的術(shù)語"水分散性"也意在與術(shù)語"水可消散的"、"水可分解的"、"水可溶解的"、"水可驅(qū)散的"、"水可溶的"、"水可除去的"、"水溶性的"和"水可分散的"同義,并意在表示磺基聚酯組分可通過水的作用從多組分纖維中充分除去并分散或溶解以便能夠釋放和分離其中所含的水不分散性纖維。術(shù)語"分散的"、"可分散的"、"消散"或"可消散的"是指當(dāng)在大約60°C的溫度下和在最多5天的時(shí)間內(nèi)使用足量去離子水(例如按重量計(jì)100:1的水:纖維)形成該纖維或纖維制品的稀薄懸浮液或漿料時(shí),磺基聚酯組分從多組分纖維中溶解、崩解或分離,以留下來自水不分散性片段的許多微旦纖維。[0054]術(shù)語"片段"或"區(qū)域"或"區(qū)"在用于描述多組分纖維的成形橫截面時(shí)是指橫截面內(nèi)的包含該水不分散性聚合物的區(qū)域,其中這些區(qū)域或片段被介于這些片段或區(qū)域之間的水分散性磺基聚酯基本互相隔開。本文所用的術(shù)語"基本隔開"意在表示這些片段或區(qū)域互相分開以便在除去磺基聚酯時(shí)這些片段或區(qū)域能夠形成獨(dú)立纖維。片段或區(qū)域或區(qū)可具有類似尺寸和形狀,或不同的尺寸和形狀。此外,片段或區(qū)域或區(qū)可以以任何構(gòu)造布置。這些片段或區(qū)域或區(qū)沿該多組分?jǐn)D出物或纖維的長(zhǎng)度"基本連續(xù)"。術(shù)語"基本連續(xù)"是指沿該多組分纖維的至少10厘米長(zhǎng)度連續(xù)。該多組分纖維的這些片段、區(qū)域或區(qū)在除去水分散性磺基聚酯時(shí)產(chǎn)生水不分散性聚合物微纖維。[0055]如本公開中所述,多組分纖維的成形橫截面可以例如是皮芯型、海島型、桔瓣型、中空桔瓣型;偏心桔瓣型、并列型、條紋型(條帶型)等形式。[0056]本發(fā)明的水分散性纖維由聚酯,或更具體地,包含二羧酸單體殘基、磺基單體殘基、二醇單體殘基和重復(fù)單元的磺基聚酯制備。該磺基單體可以是二羧酸、二醇或羥基羧酸。因此,本文所用的術(shù)語"單體殘基"是指二羧酸、二醇或羥基羧酸的殘基。本文所用的"重復(fù)單元"是指具有2個(gè)經(jīng)羰氧基鍵合的單體殘基的有機(jī)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的磺基聚酯含有基本等摩爾比例的酸殘基(100摩爾%)和二醇?xì)埢?00摩爾%),它們以基本等比例反應(yīng),以使重復(fù)單元的總摩爾數(shù)等于100摩爾%。本公開中提供的摩爾百分比因此可以基于酸殘基的總摩爾數(shù)、二醇?xì)埢目偰枖?shù)或重復(fù)單元的總摩爾數(shù)。例如,含有占總重復(fù)單元的30摩爾%的磺基單體(其可以是二羧酸、二醇或羥基羧酸)的磺基聚酯是指該磺基聚酯在總計(jì)100摩爾%重復(fù)單元中含有30摩爾%的磺基單體。因此,在每100摩爾重復(fù)單元中存在30摩爾磺基單體殘基。類似地,含有占總酸殘基的30摩爾%的二羧酸磺基單體的磺基聚酯是指該磺基聚酯在總計(jì)100摩爾%酸殘基中含有30摩爾%磺基單體。因此,在后一種情況中,在每100摩爾酸殘基中存在30摩爾磺基單體殘基。[0057]本文所述的磺基聚酯具有在25°C的苯酚/四氯乙烷溶劑的60/40重量份溶液中并在100毫升溶劑中大約0.5克磺基聚酯的濃度下測(cè)得的至少大約0.1dL/g,優(yōu)選大約0.2至0.3dL/g,最優(yōu)選大于大約0.3dL/g的特性粘度,在下文中縮寫為"Ih.V."。本文所用的術(shù)語"聚酯"包括"均聚酯"和"共聚酯",并指通過雙官能羧酸與雙官能羥基化合物的縮聚制成的合成聚合物。本文所用的術(shù)語"磺基聚酯"是指包含磺基單體的任何聚酯。通常,該雙官能羧酸是二羧酸,該雙官能羥基化合物是二羥基醇,例如二元醇和二醇?;蛘撸撾p官能羧酸可以是羥基羧酸,例如對(duì)羥基苯甲酸,該雙官能羥基化合物可以是帶有2個(gè)羥基取代基的芳族核,例如對(duì)苯二酚。本文所用的術(shù)語"殘基"是指通過涉及相應(yīng)單體的縮聚反應(yīng)并入聚合物中的任何有機(jī)結(jié)構(gòu)。因此,二羧酸殘基可衍生自二羧酸單體或其相關(guān)的?;u、酯、鹽、酸酐或其混合物。因此,本文所用的術(shù)語二羧酸意在包括可用于與二醇的縮聚過程中以制造高分子量聚酯的二羧酸和任何二羧酸衍生物,包括其相關(guān)的?;u、酯、半酯、鹽、半鹽、酸酐、混合酸酐或其混合物。[0058]本發(fā)明的磺基聚酯包括一種或多種二羧酸殘基。根據(jù)磺基單體的類型和濃度,二羧酸殘基可以占酸殘基的大約60至大約100摩爾%。二羧酸殘基的濃度范圍的另一些實(shí)例是大約60摩爾%至大約95摩爾%,和大約70摩爾%至大約95摩爾%??捎玫亩人岬膶?shí)例包括脂族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸、芳族二羧酸或兩種或更多種這些酸的混合物。因此,合適的二羧酸包括但不限于丁二酸;戊二酸;己二酸;壬二酸;癸二酸;富馬酸;馬來酸;衣康酸;1,3-環(huán)己烷二甲酸;1,4-環(huán)己烷二甲酸;二羥乙酸;2,5-降冰片烷二甲酸;鄰苯二甲酸;對(duì)苯二甲酸;1,4-萘二甲酸;2,5-萘二甲酸;聯(lián)苯甲酸;4,4'-氧基二苯甲酸;4,4'-磺?;郊姿岷烷g苯二甲酸。優(yōu)選的二羧酸殘基是間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸和1,4-環(huán)己烷二甲酸,或者如果使用二酯,為對(duì)苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯和1,4-環(huán)己烷二甲酸二甲酯,其中間苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸的殘基尤其優(yōu)選。盡管二羧酸甲酯是最優(yōu)選的實(shí)施方案,但也可以包括更高級(jí)的烷基酯,如乙酯、丙酯、異丙酯、丁酯等。此外,也可以使用芳族酯,特別是苯基酯。[0059]該磺基聚酯包括占總重復(fù)單元的大約4至大約40摩爾%的至少一種具有2個(gè)官能團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)連接到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的磺酸鹽基團(tuán)的磺基單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合。該磺基單體殘基的濃度范圍的另一些實(shí)例是總重復(fù)單元的大約4至大約35摩爾%,大約8至大約30摩爾%,和大約8至大約25摩爾%。該磺基單體可以是含有磺酸鹽基團(tuán)的二羧酸或其酯、含有磺酸鹽基團(tuán)的二醇或含有磺酸鹽基團(tuán)的羥基酸。術(shù)語"磺酸鹽"是指具有結(jié)構(gòu)"_S03M"的磺酸鹽,其中M是該磺酸鹽的陽離子。該磺酸鹽的陽離子可以是金屬離子,如Li+、Na+、K+、Mg++、Ca++、Ni++、Fe++等?;蛘?,該磺酸鹽的陽離子可以是非金屬的,如例如美國(guó)專利No.4,304,901中所述的含氮堿。氮基陽離子衍生自含氮堿,其可以是脂族、脂環(huán)族或芳族化合物。這樣的含氮堿的實(shí)例包括氨、二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、吡啶、嗎啉和哌啶。由于含有氮基磺酸鹽的單體通常在制造熔體聚合物所需的條件下不熱穩(wěn)定,本發(fā)明的制備含有氮基磺酸鹽基團(tuán)的磺基聚酯的方法是將含有所需量的磺酸鹽基團(tuán)(為其堿金屬鹽形式)的聚合物分散、消散或溶解在水中,然后用氮基陽離子交換堿金屬陽離子。[0060]當(dāng)使用一價(jià)堿金屬離子作為該磺酸鹽的陽離子時(shí),所得磺基聚酯可以以取決于該聚合物中的磺基單體含量、水溫、磺基聚酯的表面積/厚度等的分散速率完全分散在水中。當(dāng)使用二價(jià)金屬離子時(shí),所得磺基聚酯不容易被冷水分散,但更容易被熱水分散。在單一聚合物組合物中可利用多于一種抗衡離子并可提供調(diào)節(jié)或細(xì)調(diào)所得制品的水響應(yīng)性的手段?;腔鶈误w殘基的實(shí)例包括其中磺酸鹽基團(tuán)連接到芳族酸核,例如苯;萘;二苯基;氧二苯基;磺?;交?;和亞甲基二苯基,或脂環(huán)族環(huán),例如環(huán)己基;環(huán)戊基;環(huán)丁基;環(huán)庚基;和環(huán)辛基上的單體殘基??捎糜诒景l(fā)明的磺基單體殘基的其它實(shí)例是磺基鄰苯二甲酸、磺基對(duì)苯二甲酸、磺基間苯二甲酸的金屬磺酸鹽或其組合。可用的磺基單體的其它實(shí)例是5-鈉代磺基間苯二甲酸及其酯。如果該磺基單體殘基來自5-鈉代磺基間苯二甲酸,典型的磺基單體濃度范圍為酸殘基總摩爾數(shù)的大約4至大約35摩爾%,大約8至大約30摩爾%,和大約8至25摩爾%。[0061]用于制備該磺基聚酯的磺基單體是已知化合物并可以使用本領(lǐng)域中公知的方法制備。例如,其中磺酸鹽基團(tuán)連接到芳環(huán)上的磺基單體可如下制備:用發(fā)煙硫酸磺化該芳族化合物以獲得相應(yīng)的磺酸并接著與金屬氧化物或堿,例如乙酸鈉反應(yīng)以制備該磺酸鹽。例如在美國(guó)專利No.3,779,993;3,018,272;和3,528,947中描述了各種磺基單體的制備程序。[0062]當(dāng)該聚合物為分散形式時(shí),也可以使用例如磺酸鈉鹽和離子交換法制備聚酯以將鈉替換成不同離子,如鋅。就鈉鹽通常更可溶于該聚合物反應(yīng)物熔體相而言,這種類型的離子交換程序通常優(yōu)于用二價(jià)鹽制備該聚合物。[0063]該磺基聚酯包括一種或多種二醇?xì)埢?,其可包括脂族、脂環(huán)族和芳烷基二醇。月旨環(huán)族二醇,例如1,3_和1,4-環(huán)己烷二甲醇,可以以它們的純順式或反式異構(gòu)體形式或以順式與反式異構(gòu)體的混合物形式存在。本文所用的術(shù)語"二醇"與術(shù)語"二元醇(glycol)"同義并且是指任何二羥基醇。二醇的實(shí)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-異丁基-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;2,2,4-二甲基-1,6-己二醇;硫代二乙醇;1,2-環(huán)己燒二甲醇;1,3_環(huán)己烷二甲醇;1,4_環(huán)己烷二甲醇;2,2,4,4-四甲基-1,3-環(huán)丁二醇;對(duì)亞二甲苯基醇或一種或多種這些二元醇的組合。[0064]二醇?xì)埢砂ㄕ伎偠細(xì)埢拇蠹s25摩爾%至大約100摩爾%的具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇)殘基,其中n是2至大約500的整數(shù)。較低分子量聚乙二醇(例如其中n為2至6)的非限制性實(shí)例是二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇。在這些較低分子量二元醇中,二乙二醇和三乙二醇最優(yōu)選。更高分子量的聚乙二醇(在本文中縮寫為"PEG")(其中n為7至大約500)包括名為CARB0WAX?的市售產(chǎn)品-DowChemicalCompany(前身為UnionCarbide)的產(chǎn)品。PEG通常與其它二醇,例如二乙二醇或乙二醇結(jié)合使用?;趎的值(其為大于6至500),該分子量可以為大于300至大約22,000g/mol。分子量和摩爾百分比彼此成反比;具體而言,隨著分子量提高,摩爾百分比降低以實(shí)現(xiàn)指定的親水性程度。例如,為了例示這一概念,分子量為1000的PEG可構(gòu)成總二醇的最多10摩爾%,而分子量為10,〇〇〇的PEG通常以小于總二醇的1摩爾%的量并入。[0065]由于副反應(yīng),可能原位形成某些二聚物、三聚物和四聚物二醇,可通過改變工藝條件控制所述副反應(yīng)。例如,由乙二醇可能由在酸性條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)時(shí)容易發(fā)生的酸催化脫水反應(yīng)形成不同量的二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇??梢韵蚍磻?yīng)混合物中加入本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的緩沖溶液以阻礙這些副反應(yīng)。但是,如果省略緩沖液并使二聚、三聚和四聚反應(yīng)進(jìn)行,可能存在其它組成范圍。[0066]本發(fā)明的磺基聚酯可包括占總重復(fù)單元的0至大約25摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合。支化單體的非限制性實(shí)例是1,1,1-三羥甲基丙烷、1,1,1-三羥甲基乙烷、甘油、季戊四醇、赤蘚糖醇、蘇糖醇、二季戊四醇、山梨糖醇、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、二羥甲基丙酸或其組合。支化單體濃度范圍的另一些實(shí)例是0至大約20摩爾%,和0至大約10摩爾%。支化單體的存在可以為本發(fā)明的磺酸聚酯帶來許多可能的益處,包括但不限于能夠調(diào)節(jié)流變性質(zhì)、溶解度和拉伸性質(zhì)。例如,在恒定分子量下,與線型類似物相比,支化磺基聚酯還具有更大的端基濃度,這可促進(jìn)聚合后交聯(lián)反應(yīng)。但是,在高濃度支化劑下,該磺基聚酯傾向于膠凝。[0067]用于本發(fā)明的纖維的磺基聚酯具有使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),如差示掃描量熱法("DSC")在干聚合物上測(cè)得的至少25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,在本文中縮寫為"Tg"。使用"干聚合物"(即通過將聚合物加熱至大約200°C的溫度并使該樣品恢復(fù)室溫而逐出外來或吸收的水的聚合物樣品)進(jìn)行本發(fā)明的磺基聚酯的Tg測(cè)量。通常,該磺基聚酯在DSC裝置中如下干燥:進(jìn)行第一熱掃描,其中將樣品加熱至高于水汽化溫度的溫度,使樣品保持在此溫度直至該聚合物中吸收的水的汽化完全(如大的寬的吸熱線所示),將樣品冷卻至室溫、然后進(jìn)行第二熱掃描以獲得Tg測(cè)量值?;腔埘ケ憩F(xiàn)出的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的另一些實(shí)例是至少30°C、至少35°C、至少40°C、至少50°C、至少60°C、至少65°C、至少80°C和至少90°C。盡管其它Tg也可行,但本發(fā)明的干磺基聚酯的典型玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約30°C、大約48°C、大約55°C、大約65°C、大約70°C、大約75°C、大約85°C和大約90°C。[0068]我們的新型纖維可以基本由或由上述磺基聚酯構(gòu)成。但是,在另一實(shí)施方案中,本發(fā)明的磺基聚酯可以是單一聚酯或可以與一種或多種補(bǔ)充聚合物共混以改變所得纖維的性質(zhì)。根據(jù)用途,該補(bǔ)充聚合物可以是水可分散或不可分散的,并可以與該磺基聚酯混溶或不混溶。如果該補(bǔ)充聚合物是水不可分散的,與磺基聚酯的共混物優(yōu)選不混溶。本文所用的術(shù)語"混溶"意在表示該共混物具有如單一的組成依賴性Tg所示的單一的、均勻的非晶相。例如,如美國(guó)專利No.6,211,309中所述,與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,本文所用的術(shù)語"不混溶"是指表現(xiàn)出至少兩個(gè)隨機(jī)混合的相并表現(xiàn)出多于一個(gè)Tg的共混物。一些聚合物可能與該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表征它們的各種分析技術(shù)的進(jìn)一步概述可見于D.R.Paul和C.B.Bucknall編輯的PolymerBlends,第1和2卷,2000,JohnWiley&Sons,Inc。[0069]可以與該磺基聚酯共混的水分散性聚合物的非限制性實(shí)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、聚環(huán)氧乙烷、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基羥乙基纖維素、異丙基纖維素、甲基醚淀粉、聚丙烯酰胺、聚(N-乙烯基己內(nèi)酰胺)、聚乙基卩惡唑啉、聚(2-異丙基-2-卩惡唑啉)、聚乙烯基甲基卩惡唑燒酮、水分散性磺基聚酯、聚乙烯基甲基卩惡唑燒酮(polyvinylmethyl〇^2〇1丨(1;[1]1〇116)、聚(2,4-二甲基-6-三嗪基乙烯)和環(huán)氧乙燒-環(huán)氧丙燒共聚物。可以與該磺基聚酯共混的水不分散性聚合物的實(shí)例包括但不限于聚烯烴,如聚乙烯和聚丙烯的均聚物和共聚物;聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯);聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇酯);和聚酰胺,如尼龍_6;聚交酯;己內(nèi)酯;EastarBio?(聚(四亞甲基己二酸酯-共-對(duì)苯二甲酸酯),EastmanChemicalCompany的產(chǎn)品);聚碳酸酯;聚氨酯;和聚氯乙烯。[0070]根據(jù)我們的發(fā)明,多于一種磺基聚酯的共混物可用于調(diào)節(jié)所得纖維或纖維制品,例如非織造織物或網(wǎng)的最終用途性質(zhì)。一種或多種磺基聚酯的共混物在水分散性單組分纖維的情況下具有至少25°C的Tg,在多組分纖維的情況下具有至少57°C的Tg。因此,也可以利用共混改變磺基聚酯的加工特性以利于非織造物的制造。在另一實(shí)例中,聚丙烯和磺基聚酯的不混溶共混物可提供傳統(tǒng)非織造網(wǎng),其會(huì)在水中分開并完全分散,因?yàn)椴恍枰鎸?shí)可溶性。在這種后一實(shí)例中,所需性能涉及保持聚丙烯的物理性質(zhì),而磺基聚酯在該產(chǎn)品的實(shí)際使用過程中僅是旁觀者(spectator),或磺基聚酯是易消失的并在利用該產(chǎn)品的最終形式之前除去。[0071]該磺基聚酯和補(bǔ)充聚合物可以以間歇、半連續(xù)或連續(xù)法共混。在熔紡纖維之前可以容易地在本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何高強(qiáng)度混合設(shè)備,如班伯里密煉機(jī)中制備小規(guī)模批料。組分還可以溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲泄不臁H垠w共混法包括在足以熔融該聚合物的溫度下共混磺基聚酯和補(bǔ)充聚合物。該共混物可以冷卻并造粒以便進(jìn)一步使用,或該熔體共混物可以由這種熔融共混物直接熔紡成纖維形式。本文所用的術(shù)語"熔體"包括但不限于僅軟化該聚酯。關(guān)于聚合物領(lǐng)域中通常已知的烙體混合法,參見MixingandCompoundingofPolymers(I.Manas-Zloczower&Z.Tadmor編輯,CarlHanserVerlagPublisher,1994,NewYork,N.Y.)〇[0072]本發(fā)明還提供一種水分散性纖維,其包含具有至少25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的磺基聚酯,其中所述磺基聚酯包含:(A)占總酸殘基的大約50至大約96摩爾%的一種或多種間苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿釟埢?B)占總酸殘基的大約4至大約30摩爾%的鈉代磺基間苯二甲酸的殘基;(C)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n_〇H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);占總重復(fù)單元的0至大約20摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合。如上所述,該纖維可任選包括與所述磺基聚酯共混的第一水分散性聚合物;和任選地,與所述磺基聚酯共混的水不分散性聚合物,以使所述共混物是不混溶共混物。我們的纖維含有占纖維總重量的低于10重量%、低于8重量%或低于6重量%的顏料或填料。第一水分散性聚合物如上所述。該磺基聚酯應(yīng)具有至少25°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),但可具有例如大約35°C、大約48°C、大約55°C、大約65°C、大約70°C、大約75°C、大約85°C和大約90°C的Tg。該磺基聚酯可含有其它濃度的間苯二甲酸殘基,例如大約60至大約95摩爾%,和大約75至大約95摩爾%。間苯二甲酸殘基濃度范圍的另一些實(shí)例是大約70至大約85摩爾%,大約85至大約95摩爾%,和大約90至大約95摩爾%。該磺基聚酯還可包含大約25至大約95摩爾%的二乙二醇?xì)埢?。二乙二醇?xì)埢鶟舛确秶牧硪恍?shí)例包括大約50至大約95摩爾%,大約70至大約95摩爾%,和大約75至大約95摩爾%。該磺基聚酯還可包括乙二醇和/或1,4-環(huán)己烷二甲醇(在本文中縮寫為"CHDM")的殘基。CHDM殘基的典型濃度范圍是大約10至大約75摩爾%,大約25至大約65摩爾%,和大約40至大約60摩爾%。乙二醇?xì)埢牡湫蜐舛确秶谴蠹s10至大約75摩爾%,大約25至大約65摩爾%,和大約40至大約60摩爾%。在另一實(shí)施方案中,該磺基聚酯包含大約75至大約96摩爾%的間苯二甲酸殘基和大約25至大約95摩爾%的二乙二醇?xì)埢?。[0073]本發(fā)明的磺基聚酯容易由適當(dāng)?shù)亩人帷Ⅴ?、酐或鹽、磺基單體和適當(dāng)?shù)亩蓟蚨蓟旌衔锸褂玫湫偷目s聚反應(yīng)條件制備。它們可通過連續(xù)、半連續(xù)和間歇操作模式制造并可以采用多種反應(yīng)器類型。合適的反應(yīng)器類型的實(shí)例包括,但不限于,攪拌釜、連續(xù)攪拌釜、淤漿、管式、刮膜、降膜或擠出反應(yīng)器。本文所用的術(shù)語"連續(xù)"是指以不間斷方式同時(shí)引入反應(yīng)物和取出產(chǎn)物的方法。"連續(xù)"是指該方法基本或完全連續(xù)操作并且要區(qū)別于"間歇"法。"連續(xù)"無論如何無意禁止由例如啟動(dòng)、反應(yīng)器維護(hù)或排定的停工期造成的該方法的連續(xù)性的正常中斷。本文所用的術(shù)語"間歇"法是指將所有反應(yīng)物添加到反應(yīng)器中并隨后根據(jù)預(yù)定反應(yīng)進(jìn)程(在此期間不向反應(yīng)器中進(jìn)給或取出材料)加工的方法。術(shù)語"半連續(xù)"是指在該方法開始時(shí)裝入一些反應(yīng)物并隨著反應(yīng)進(jìn)展連續(xù)進(jìn)給剩余反應(yīng)物的方法。或者,半連續(xù)法還可包括與間歇法類似的方法,其中在該方法開始時(shí)加入所有反應(yīng)物,只是隨著反應(yīng)進(jìn)展連續(xù)取出一種或多種產(chǎn)物。出于經(jīng)濟(jì)原因和為了實(shí)現(xiàn)該聚合物的優(yōu)異著色,該方法有利地作為連續(xù)法運(yùn)行,因?yàn)槿绻蛊湓谏叩臏囟认略诜磻?yīng)器中停留太久,磺基聚酯的外觀會(huì)變差。[0074]通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的程序制備本發(fā)明的磺基聚酯。最通常將磺基單體直接添加到用于制造該聚合物的反應(yīng)混合物中,盡管其它方法是已知并且也可用的,例如如美國(guó)專利No.'s3,018,272、3,075,952和3,033,822中所述??梢允褂贸R?guī)聚酯聚合條件進(jìn)行磺基單體、二醇組分和二羧酸組分的反應(yīng)。例如,當(dāng)借助酯交換反應(yīng),即由二羧酸組分的酯形式制備磺基聚酯時(shí),該反應(yīng)法可包含兩個(gè)步驟。在第一個(gè)步驟中,二醇組分和二羧酸組分,例如間苯二甲酸二甲酯在通常大約150°C至大約250°C的升高的溫度下在大約0.0千帕表壓至大約414千帕表壓(60磅/平方英寸,"psig")的壓力下反應(yīng)大約0.5至大約8小時(shí)。酯交換反應(yīng)的溫度優(yōu)選為大約180°C至大約230°C大約1至大約4小時(shí),而優(yōu)選壓力為大約103千帕表壓(15psig)至大約276千帕表壓(40psig)。此后,反應(yīng)產(chǎn)物在更高溫度下和在減壓下加熱以形成磺基聚酯并除去在這些條件下易揮發(fā)并從該系統(tǒng)中除去的二醇。這種第二步驟或縮聚步驟在較高真空和通常為大約230°C至大約350°C,優(yōu)選大約250°C至大約310°C,最優(yōu)選大約260°C至大約290°C的溫度下繼續(xù)大約0.1至大約6小時(shí),或優(yōu)選大約0.2至大約2小時(shí),直至獲得具有通過特性粘度測(cè)得的所需聚合程度的聚合物。該縮聚步驟可以在大約53千帕(400托)至大約0.013千帕(0.1托)的減壓下進(jìn)行。在這兩個(gè)階段中都使用攪拌或適當(dāng)?shù)臈l件以確保反應(yīng)混合物的充分傳熱和表面更新。這兩個(gè)階段的反應(yīng)都用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,例如烷氧基鈦化合物、堿金屬氫氧化物和醇化物、有機(jī)羧酸的鹽、烷基錫化合物、金屬氧化物等促進(jìn)。也可以使用與美國(guó)專利No.5,290,631中所述類似的三階段制造程序,特別是在使用酸和酯的混合單體進(jìn)料時(shí)。[0075]為了確保驅(qū)使二醇組分與二羧酸組分通過酯交換反應(yīng)機(jī)制的反應(yīng)完全,優(yōu)選使用大約1.05至大約2.5摩爾二醇組分/1摩爾二羧酸組分。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解,二醇組分/二羧酸組分比通常取決于用于進(jìn)行該反應(yīng)過程的反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。[0076]在通過直接酯化,即由二羧酸組分的酸形式制備磺基聚酯時(shí),通過使二羧酸或二羧酸的混合物與二醇組分或二醇組分的混合物反應(yīng)制造磺基聚酯。該反應(yīng)在大約7千帕表壓(1psig)至大約1379千帕表壓(200psig),優(yōu)選小于689kPa(100psig)的壓力下進(jìn)行以產(chǎn)生平均聚合度為大約1.4至大約10的低分子量的線型或支化磺基聚酯產(chǎn)品。直接酯化反應(yīng)過程中所用的溫度通常為大約180°C至大約280°C,更優(yōu)選大約220°C至大約270°C。這種低分子量聚合物可隨后通過縮聚反應(yīng)聚合。[0077]本發(fā)明的水分散性、多組分和短切纖維和由其制成的纖維制品還可含有不會(huì)有害地影響它們的最終用途的其它常規(guī)添加劑和成分。例如,可以使用添加劑,如填料、表面摩擦改進(jìn)劑、光和熱穩(wěn)定劑、擠出助劑、抗靜電劑、著色劑、染料、顏料、熒光增白劑、抗微生物齊IJ、防偽標(biāo)記、疏水和親水增強(qiáng)劑、粘度改進(jìn)劑、滑爽劑、增韌劑、增粘劑等。[0078]本發(fā)明的纖維和纖維制品不要求存在用于防止該纖維在加工過程中粘連或熔結(jié)的添加劑,例如顏料、填料、油、蠟或脂肪酸整理劑。本文所用的術(shù)語"粘連或熔結(jié)"被理解為是指該纖維或纖維制品粘在一起或熔結(jié)成塊以致纖維無法加工或用于其預(yù)期用途。在纖維或纖維制品的加工過程中或在儲(chǔ)存幾天或幾周的過程中會(huì)發(fā)生粘連和熔結(jié)并在濕熱條件下加劇。[0079]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,該纖維和纖維制品含有占該纖維或纖維制品總重量的小于10重量%的此類防粘連添加劑。例如,該纖維和纖維制品可含有小于10重量%的顏料或填料。在另一些實(shí)例中,該纖維和纖維制品可含有占纖維總重量的小于9重量%、小于5重量%、小于3重量%、小于1重量%和0重量%的顏料或填料??商砑又珓?,有時(shí)稱為調(diào)色劑以賦予該磺基聚酯所需的中性色調(diào)和/或亮度。當(dāng)需要有色纖維時(shí),在二醇單體和二羧酸單體的反應(yīng)過程中在磺基聚酯反應(yīng)混合物中可包括顏料或著色劑或它們可以與預(yù)形成的磺基聚酯熔體共混。包含著色劑的優(yōu)選方法是使用具有含反應(yīng)性基團(tuán)的熱穩(wěn)定有機(jī)著色化合物的著色劑,以使該著色劑共聚并并入該磺基聚酯中以改進(jìn)其色調(diào)。例如,著色齊U,如具有反應(yīng)性羥基和/或羧基的染料,包括但不限于藍(lán)色和紅色取代蒽醌,可共聚到該聚合物鏈中。當(dāng)使用染料作為著色劑時(shí),它們可以在酯交換或直接酯化反應(yīng)后添加到共聚酯反應(yīng)過程中。[0080]對(duì)本發(fā)明而言,術(shù)語"纖維"是指能夠形成二維或三維制品,如機(jī)織織物或非織造織物的高縱橫比的聚合體。在本發(fā)明的背景中,術(shù)語"纖維(fiber)"與"fibers"同義并意在表示一根或多根纖維。本發(fā)明的纖維可以是單組分纖維、雙組分或多組分纖維。本文所用的術(shù)語"單組分纖維"意在表示通過單一磺基聚酯、一種或多種磺基聚酯的共混物或一種或多種磺基聚酯與一種或多種附加聚合物的共混物的熔體紡絲制成的纖維并包括短纖維、單絲纖維和復(fù)絲纖維。"單組分(Unicomponent)"意在與術(shù)語"monocomponent"同義并包括"雙成分"或"多成分"纖維,并且是指由作為共混物從相同擠出機(jī)中擠出的至少兩種聚合物形成的纖維。單組分或雙成分纖維沒有排列在纖維橫截面上的位置相對(duì)恒定的不同區(qū)域中的各種聚合物組分且各種聚合物通常并非沿纖維的整個(gè)長(zhǎng)度延續(xù),而是通常形成隨意起止的纖絲或原纖絲。因此,術(shù)語"單組分"無意排除由為了著色、抗靜電性質(zhì)、潤(rùn)滑、親水性等而添加了少量添加劑的聚合物或一種或多種聚合物的共混物形成的纖維。[0081]相反,本文所用的術(shù)語"多組分纖維"意在表示如下制成的纖維:在分開的擠出機(jī)中熔融兩種或更多種成纖維聚合物并將所得多個(gè)聚合物流導(dǎo)入具有多個(gè)分配流徑的一個(gè)噴絲頭并紡在一起以形成一根纖維。多組分纖維有時(shí)也被稱為復(fù)合纖維(conjugatefiber)或雙組分纖維。聚合物排列在該復(fù)合纖維橫截面上的基本位置不變的不同片段或區(qū)域中并沿復(fù)合纖維的長(zhǎng)度連續(xù)延伸。此類多組分纖維的構(gòu)造可以是例如皮/芯排列--其中一種聚合物被另一種包圍,或可以是并列排列、條紋或條帶排列、桔瓣排列或"海島"排列。例如,可通過分別經(jīng)具有成形或工程設(shè)計(jì)的橫向幾何,例如"海島型"或桔瓣型構(gòu)造的噴絲頭擠出磺基聚酯和一種或多種水不分散性聚合物來制備多組分纖維。多組分纖維通常是具有成形或圓形橫截面的短纖維、單絲纖維或復(fù)絲纖維。大多數(shù)纖維形式是熱定型的。該纖維可包括各種抗氧化劑、顏料和如本文所述的添加劑。[0082]單絲纖維的尺寸通常為大約15至大約8000旦/長(zhǎng)絲(在本文中縮寫為"d/f")。我們的新型纖維通常具有大約40至大約5000的d/f值。單絲可以是單組分或多組分纖維的形式。本發(fā)明的復(fù)絲纖維的尺寸優(yōu)選對(duì)熔噴網(wǎng)而言為大約1.5微米,對(duì)短纖維而言為大約0.5至大約50d/f,和對(duì)單絲纖維而言為最多大約5000d/f。復(fù)絲纖維也可用作卷曲或未卷曲紗和絲束。熔噴網(wǎng)和熔紡織物中所用的纖維可以以微旦尺寸制造。本文所用的術(shù)語"微旦"意在表示1d/f或更小的d/f值。例如,本發(fā)明的微旦纖維通常具有1或更小、0.5或更小、或〇.1或更小的d/f值。也可以通過靜電紡絲制造納米纖維。[0083]如上所述,該磺基聚酯也有利于制備具有成形橫截面的雙組分和多組分纖維。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),具有至少57°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的磺基聚酯或磺基聚酯共混物特別可用于多組分纖維以防止在紡絲和卷取過程中的纖維粘連和熔結(jié)。因此,本發(fā)明提供具有成形橫截面的多組分纖維,其包含:(A)具有至少57°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的水分散性磺基聚酯,所述磺基聚酯包含:(i)一種或多種二羧酸的殘基;(ii)占總重復(fù)單元的大約4至大約40摩爾%的至少一種具有2個(gè)官能團(tuán)和一個(gè)或多個(gè)連接到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的磺酸鹽基團(tuán)的磺基單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;(iii)一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇)其中n是2至大約500的整數(shù);和(iv)占總重復(fù)單元的〇至大約25摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合;和(B)多個(gè)包含一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物的片段,其中所述片段被介于所述片段之間的磺基聚酯基本互相隔開;任選地,其中所述纖維具有海島型或桔瓣型橫截面并含有占纖維總重量的低于10重量%的顏料或填料。[0084]二羧酸、二醇、磺基聚酯、磺基單體和支化單體殘基如上文對(duì)本發(fā)明的其它實(shí)施方案所述。對(duì)于多組分纖維,磺基聚酯有利地具有至少57°C的Tg。我們的多組分纖維的磺基聚酯或磺基聚酯共混物表現(xiàn)出的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的另一些實(shí)例是至少60°C、至少65°C、至少70°C、至少75°C、至少80°C、至少85°C和至少90°C。此外,為了獲得具有至少57°C的Tg的磺基聚酯,可以以不同比例使用一種或多種磺基聚酯的共混物以獲得具有所需Tg的磺基聚酯共混物。可以使用磺基聚酯組分的Tg的加權(quán)平均值計(jì)算磺基聚酯共混物的Tg。例如,具有48°C的Tg的磺基聚酯可以與具有65°C的Tg的另一磺基聚酯以25:75wt:wt比率共混以產(chǎn)生具有大約61°C的Tg的磺基聚酯共混物。[0085]在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,該多組分纖維的水分散性磺基聚酯組分表現(xiàn)出能夠?qū)崿F(xiàn)下列至少一項(xiàng)的性質(zhì):(A)能將該多組分纖維紡成所需的低旦數(shù),(B)這些多組分纖維中的磺基聚酯在由該纖維形成的網(wǎng)幅的水刺過程中難除去,但在水刺后在升高的溫度下可有效除去,和(C)該多組分纖維可熱定形以生成穩(wěn)定的牢固織物。使用具有特定熔體粘度和磺基單體殘基含量的磺基聚酯在促進(jìn)這些目標(biāo)時(shí)實(shí)現(xiàn)令人驚訝和出乎預(yù)料的結(jié)果。[0086]因此,在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中,提供具有成形橫截面的多組分纖維,其包含:(A)至少一種水分散性磺基聚酯;和(B)多個(gè)包含一種或多種與所述磺基聚酯不混溶的水不分散性聚合物的區(qū)域,其中所述區(qū)域被介于所述區(qū)域之間的磺基聚酯基本互相隔開,任選地,其中所述纖維具有小于大約6旦/長(zhǎng)絲的初紡旦數(shù);其中所述水分散性磺基聚酯表現(xiàn)出在240°C下在1rad/sec應(yīng)變速率下測(cè)得的小于大約12,000泊的熔體粘度,和其中所述磺基聚酯包含占二酸或二醇?xì)埢偰枖?shù)的低于大約25摩爾%的至少一種橫基單體的殘基。[0087]這些多組分纖維中所用的磺基聚酯具有通常小于大約12,000泊的熔體粘度。在另一些實(shí)施方案中,在240°C和1rad/sec剪切速率下測(cè)得的該磺基聚酯的熔體粘度優(yōu)選小于大約10,〇〇〇泊、小于大約6,000或小于大約4,000泊。另一方面,該磺基聚酯表現(xiàn)出在240°C和1rad/sec剪切速率下測(cè)得的大約1,000至大約12,000泊、大約2,000至大約6,000泊或大約2,500至大約4,000泊的熔體粘度。在測(cè)定該粘度前,樣品在真空爐中在60°C下干燥2天。在流變儀上在1毫米輥隙設(shè)置下使用25毫米直徑的平行板幾何測(cè)量熔體粘度。動(dòng)態(tài)掃頻(dynamicfrequencysweep)在1至400rad/sec的應(yīng)變速率范圍和10%應(yīng)變幅度下進(jìn)行。然后在240°C和1rad/sec的應(yīng)變速率下測(cè)量該粘度。[0088]根據(jù)本發(fā)明的這一方面使用的磺基聚酯聚合物中的磺基單體殘基含量通常小于大約25摩爾%,或小于大約20摩爾%,以磺基聚酯中總二酸或二醇?xì)埢陌俜直葓?bào)道。在另一些實(shí)施方案中,這一含量為大約4至大約20摩爾%,大約5至大約12摩爾%,或大約7至大約10摩爾%。用于本發(fā)明的磺基單體優(yōu)選具有2個(gè)官能團(tuán)或一個(gè)或多個(gè)連接到芳族或脂環(huán)族環(huán)上的磺酸鹽基團(tuán),其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合。在一個(gè)實(shí)施方案中,使用鈉代磺基間苯二甲酸單體。[0089]除上述磺基單體外,該磺基聚酯還可包含一種或多種二羧酸的殘基、一種或多種二醇?xì)埢?,其中總二醇?xì)埢闹辽?5摩爾%是具有結(jié)構(gòu)H-(0CH2-CH2)n-0H的聚(乙二醇),其中n是2至大約500的整數(shù),和占總重復(fù)單元的0至大約20摩爾%的具有3個(gè)或更多個(gè)官能團(tuán)的支化單體的殘基,其中所述官能團(tuán)是羥基、羧基或其組合。[0090]在另一實(shí)施方案中,該磺基聚酯包含大約80-96摩爾%二羧酸殘基、大約4至大約20摩爾%磺基單體殘基和100摩爾%二醇?xì)埢?總摩爾%為200%,S卩100摩爾%二酸和100摩爾%二醇)。更具體地,該磺基聚酯的二羧酸部分包含大約60-80摩爾%對(duì)苯二甲酸、大約0-30摩爾%間苯二甲酸和大約4-20摩爾%5-鈉代磺基間苯二甲酸(5-SSIPA)。二醇部分包含大約0-50摩爾%二乙二醇和大約50-100摩爾%乙二醇。隨后闡述根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施方案的一種示例性配方?!緳?quán)利要求】1.制造微纖維產(chǎn)物流的方法,所述方法包括:(A)使長(zhǎng)度小于25毫米的切斷多組分纖維在纖維漿區(qū)中與處理過的水性流接觸以產(chǎn)生切斷多組分纖維漿;其中所述切斷多組分纖維包含至少一種水分散性磺基聚酯和至少一種與所述水分散性磺基聚酯不混溶的水不分散性合成聚合物;且其中所述處理過的水性流在低于40°C的溫度下;(B)使所述切斷多組分纖維漿在混合區(qū)中與加熱的水性流接觸以產(chǎn)生加熱的多組分纖維漿;(C)將所述加熱的多組分纖維漿送往纖維打開區(qū)以除去一部分所述水分散性磺基聚酯,從而產(chǎn)生打開的微纖維漿;和(D)將所述打開的微纖維漿送往初級(jí)固液分離區(qū)以產(chǎn)生所述微纖維產(chǎn)物流和第一母液流;其中所述第一母液流包含水和所述水分散性磺基聚酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中通過切割多組分纖維制造所述切斷多組分纖維。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述切斷多組分纖維具有小于5毫米或小于2.5毫米的長(zhǎng)度。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述加熱的水性流包含通過將未處理的水性流送往水性處理區(qū)制成的處理過的水性流;其中所述處理過的水性流含有小于50ppm的二價(jià)和多價(jià)陽離子;并將所述處理過的水性流送往熱交換區(qū)以產(chǎn)生所述加熱的水性流。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述纖維漿區(qū)中的所述切斷多組分纖維漿中切斷多組分纖維的重量%為大約35重量%至大約1重量%。6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述纖維漿區(qū)包含選自水力碎漿機(jī)、連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器和攪拌間歇釜的至少一個(gè)設(shè)備件。7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述混合區(qū)包含選自連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器、攪拌間歇釜和管道的至少一個(gè)設(shè)備件。8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述混合區(qū)中的所述加熱的多組分纖維漿具有大約10重量%至大約1重量%的切斷多組分纖維。9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述纖維打開區(qū)包含選自混合槽、攪拌間歇釜、活塞流反應(yīng)器、管道和連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器的至少一個(gè)設(shè)備件。10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述打開的微纖維漿在所述纖維打開區(qū)中的溫度為大約55°C至大約KKTC。11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述打開的微纖維漿中的固體重量%為大約〇.1重量%至大約20重量%。12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述初級(jí)固液分離區(qū)包含選自多孔籃離心機(jī)、連續(xù)真空帶式過濾機(jī)、間歇真空吸濾器、間歇多孔沉淀池、雙網(wǎng)脫水設(shè)備、帶有壓縮區(qū)的連續(xù)水平帶式過濾機(jī)、帶有楔形絲過濾介質(zhì)的非振動(dòng)傾斜篩網(wǎng)裝置、連續(xù)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)和脫水傳送帶的至少一個(gè)設(shè)備件。13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中所述微纖維產(chǎn)物流中的固體重量%為大約10重量%至大約65重量%。14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其進(jìn)一步包括將至少一部分所述第一母液流送往:a)所述纖維漿區(qū);b)所述混合區(qū);c)所述纖維打開區(qū);d)熱交換區(qū),以產(chǎn)生所述加熱的水性流,并將至少一部分所述加熱的水性流送往所述纖維打開區(qū)和/或所述混合區(qū);和/或e)所述初級(jí)固液分離區(qū)。15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其進(jìn)一步包括將至少一部分所述第一母液流送往第二固液分離區(qū)以產(chǎn)生第二濕濾餅流和第二母液流;其中所述第二母液流包含水和水分散性磺基聚酯;且其中所述第二濕濾餅流包含微纖維。16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其進(jìn)一步包括將至少一部分所述第二母液流送往初級(jí)濃縮區(qū)以產(chǎn)生初級(jí)聚合物濃縮流和初級(jí)回收水流。17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其進(jìn)一步包括將至少一部分所述第二母液流送往:a)所述纖維漿區(qū);b)所述混合區(qū);c)所述纖維打開區(qū);d)熱交換區(qū),以產(chǎn)生所述加熱的水性流,并將至少一部分所述加熱的水性流送往所述纖維打開區(qū)和/或所述混合區(qū);和/或e)所述初級(jí)固液分離區(qū)作為洗液流。18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法,其進(jìn)一步包括從所述方法中清除所述第一母液流、所述第二母液流和/或所述初級(jí)回收水流以再利用或送往廢水處理系統(tǒng)。19.根據(jù)權(quán)利要求16的方法,其進(jìn)一步包括將所述初級(jí)回收水流送往:a)纖維漿區(qū);b)所述混合區(qū);c)所述纖維打開區(qū);d)熱交換區(qū),以產(chǎn)生所述加熱的水性流,并將至少一部分所述加熱的水性流送往所述纖維打開區(qū)和/或所述混合區(qū);和/或e)所述初級(jí)固液分離區(qū)作為洗液流。20.根據(jù)權(quán)利要求16的方法,其進(jìn)一步包括將至少一部分所述初級(jí)聚合物濃縮物送往二次濃縮區(qū)以產(chǎn)生蒸氣流和熔融聚合物流。【文檔編號(hào)】D04H1/00GK104520484SQ201380015558【公開日】2015年4月15日申請(qǐng)日期:2013年1月24日優(yōu)先權(quán)日:2012年1月31日【發(fā)明者】R.帕克K.,W.克羅西維奇D.,C.蒙加爾R.,J.小羅杰斯D.,A.特雷邁恩D.申請(qǐng)人:伊士曼化工公司
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