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包含颗粒的发泡纤维结构及其制备方法

文献发布时间:2023-06-19 11:55:48


包含颗粒的发泡纤维结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及发泡纤维结构,更具体地讲,涉及包含一个或多个颗粒(例如一个或多个水溶性含活性剂颗粒)的水溶性发泡纤维结构、由其制成的发泡纤维结构产品、以及其制备方法。

背景技术

消费者使用发泡产品进行各种清洁任务,例如抽水马桶清洁、淋浴清洁、硬质表面清洁和其它清洁任务。在过去,此类发泡产品为液体、气溶胶、粉末和/或片剂。

已发现,消费者期望与目前可用的相比更好的发泡产品体验和/或更好形式的发泡产品。

已发现,消费者期望一种溶解并产生有利于清洁表面诸如抽水马桶的泡沫的纤维结构。

包含提供清洁的活性剂的纤维结构是本领域已知的。然而,此类纤维结构不能够产生泡沫或如根据本文所述的发泡测试方法测量的足够的泡沫以满足消费者的需求。

已知纤维结构的一个问题是,当通过本文所述的发泡测试方法测量时,它们不能产生任何泡沫或足够量的泡沫以满足纤维结构的消费者。

因此,需要一种产生足量的泡沫以满足消费者的发泡纤维结构。

发明内容

本发明通过提供包含颗粒例如水溶性含活性剂颗粒的新型发泡纤维结构来满足上述需要。

上述问题的解决方案是提供发泡纤维结构,该发泡纤维结构产生足够量的泡沫以满足消费者对清洁任务例如抽水马桶清洁的需要。

在本发明的一个示例中,提供了发泡纤维结构,该发泡纤维结构包含多个纤维元件和一个或多个水溶性含活性剂颗粒,使得当发泡纤维结构暴露于预期使用条件时产生泡沫。

在本发明的另一个示例中,提供了一种发泡纤维结构,该发泡纤维结构包含多个纤维元件,该多个纤维元件包含当暴露于预期使用条件时可从纤维元件释放的一种或多种活性剂;以及一个或多个含活性剂颗粒,使得当发泡纤维结构暴露于预期使用条件时产生泡沫。

在本发明的又一个示例中,提供了一种发泡纤维结构,该发泡纤维结构包含多个纤维元件,该多个纤维元件包含当暴露于预期使用条件时可从纤维元件释放的一种或多种活性剂;以及一个或多个水溶性含活性剂颗粒,使得当发泡纤维结构暴露于预期使用条件时产生泡沫。

在本发明的另一个示例中,提供了发泡纤维结构,该发泡纤维结构包含多个水溶性纤维元件和一个或多个含活性剂颗粒,使得当发泡纤维结构暴露于预期使用条件时产生泡沫。

在本发明的甚至另一个示例中,提供了一种发泡纤维结构,该发泡纤维结构包含多个纤维元件,该多个纤维元件包含当暴露于预期使用条件时可从纤维元件释放的一种或多种活性剂;以及一个或多个颗粒,使得当发泡纤维结构暴露于预期使用条件时产生泡沫。

在本发明的甚至另一个示例中,发泡纤维结构包含多个纤维元件,其中纤维元件中的至少一个纤维元件包含一种或多种长丝形成材料,该长丝形成材料选自聚乙烯醇、以及它们的混合物;以及一种或多种活性剂,该一种或多种活性剂存在于至少一个纤维元件内并且选自表面活性剂、以及它们的混合物,其中表面活性剂中的至少一种表面活性剂包括两性离子表面活性剂,并且其中发泡纤维结构包含一种或多种包含泡腾剂的水溶性含活性剂颗粒,使得当发泡纤维结构暴露于预期使用条件时产生泡沫。

在本发明的甚至另一个示例中,提供了一种多层片发泡纤维结构,其包括至少一个本发明的发泡纤维结构层片和至少第二发泡纤维结构层片例如本发明的另一个纤维结构层片,它们例如通过邻近层片边缘的边缝缔合。

在本发明的甚至另一个示例中,提供了一种用于制备发泡纤维结构的方法,该方法包括以下步骤:

a.提供包含一种或多种长丝形成材料的纤维元件形成组合物;

b.将纤维元件形成组合物纺成一个或多个纤维元件;

c.提供一个或多个含活性剂颗粒;以及

d.使一个或多个含活性剂颗粒与一种或多种纤维元件缔合以形成发泡纤维结构,使得当发泡纤维结构暴露于预期使用条件时,产生泡沫。

因此,本发明提供了包含颗粒的发泡纤维结构以及制备此类发泡纤维结构的方法。

附图说明

图1A为根据本发明的包括开孔的纤维结构的示例的显微CT图;

图1B为图1A的图像的局部透视图;

图1C为图1B的图像的剖视图;

图2为根据本发明的包括开孔的纤维结构的另一个示例的显微CT图;

图3为根据本发明的包括开孔的纤维结构的另一个示例的显微CT图;

图4为根据本发明的包括开孔的纤维结构的另一个示例的显微CT图;

图5为根据本发明的发泡纤维结构的示例的剖视图的扫描电镜照片;

图6为根据本发明的发泡纤维结构的另一示例的剖视图的示意图;

图7为根据本发明的发泡纤维结构的另一示例的剖视图的示意图;

图8为根据本发明的发泡纤维结构的另一示例的剖视图的扫描电镜照片;

图9为用于制备本发明的纤维元件的方法的示例的示意图;

图10为带放大视图的用于图9的方法中的模头的示例的示意图;

图11为用于制备根据本发明的发泡纤维结构的方法的示例的示意图;

图12为用于制备根据本发明的发泡纤维结构的方法的另一示例的示意图;

图13为用于制备根据本发明的发泡纤维结构的方法的另一示例的示意图;

图14为根据本发明的开孔方法的示意图;

图15A为滚刀开孔设备的一部分的示例的透视图;

图15B为图15A的一部分的顶视图;

图15C为图15A的前视图;

图15D为图15A的侧视图;

图16A为钉扎开孔设备的示例的透视图;

图16B为图16A的顶视图;

图16C为图16A的侧视图;

图17A为根据本发明的发泡纤维结构产品的示例的示意图;

图17B为沿线17B-17B截取的图17A的剖视图。

图18为根据本发明在测量溶解中所用的一组设备的示例的前视图;

图19为图18的侧视图;

图20为图18的部分顶视图;

图21为根据本文所述的发泡测试方法测量的由根据本发明的发泡纤维结构产品产生的泡沫的示意图;并且

图22为根据本文所述的发泡测试方法测量的由现有技术纤维结构产生的不含泡沫的示意图。

具体实施方式

如本文所用,“发泡纤维结构”意指包含一个或多个纤维元件和一个或多个颗粒的结构。在一个示例中,根据本发明的发泡纤维结构是指一起形成能够执行功能的结构诸如一体结构的纤维元件和颗粒的缔合。

本发明的发泡纤维结构可为均匀的或可为分层的。如果分层,则发泡纤维结构可包括至少两个和/或至少三个和/或至少四个和/或至少五个层,例如一个或多个纤维元件层,一个或多个颗粒层和/或一个或多个纤维元件/颗粒混合物层。

在一个示例中,发泡纤维结构为表现出如根据本文所述的基重测试方法测量的小于5000g/m

在一个示例中,本发明的发泡纤维结构为“一体发泡纤维结构”。

如本文所用,“一体发泡纤维结构”是包含相互缠结或以其他方式彼此缔合以形成发泡纤维结构的一个或多个颗粒和多组两个或更多个和/或三个或更多个纤维元件的布置。本发明的一体发泡纤维结构可为多层片发泡纤维结构内的一个或多个层片。在一个示例中,本发明的一体发泡纤维结构可包含三个或更多个不同的纤维元件。在另一个示例中,本发明的一体发泡纤维结构可包含两个不同的纤维元件,例如共形成发泡纤维结构,在不同的纤维元件上沉积不同的纤维元件以形成包含三个或更多个不同纤维元件的纤维结构。

如本文所用,“纤维元件”意指长度大大超过其平均直径,即长度与平均直径的比率为至少约10的细长颗粒。纤维元件可为长丝或纤维。在一个示例中,纤维元件为单个纤维元件而不是包括多个纤维元件的纱。

本发明的纤维元件可经由合适的纺丝工艺操作,诸如熔喷、纺粘、静电纺丝和/或旋转纺丝,由长丝形成组合物(也称为纤维元件形成组合物)纺成。

本发明的纤维元件可为单组分和/或多组分。例如,纤维元件可包含双组分纤维和/或长丝。双组分纤维和/或长丝可呈任何形式,诸如并列型、芯-皮型、海岛型等。

如本文所用,“长丝”意指如上所述的细长颗粒,其表现出大于或等于5.08cm(2in.)和/或大于或等于7.62cm(3in.)和/或大于或等于10.16cm(4in.)和/或大于或等于15.24cm(6in.)的长度。

通常认为长丝实质上是连续的或基本上连续的。长丝相对地比纤维长。长丝的非限制性示例包括熔喷和/或纺粘长丝。可纺成长丝的聚合物的非限制性示例包括天然聚合物(诸如淀粉、淀粉衍生物、纤维素诸如人造丝和/或莱赛尔纤维和纤维素衍生物、半纤维素、半纤维素衍生物)和合成聚合物(包括但不限于热塑性聚合物长丝诸如聚酯、尼龙、聚烯烃(诸如聚丙烯长丝、聚乙烯长丝),以及能够生物降解的热塑性纤维诸如聚乳酸长丝、多羟基链烷酸酯长丝、聚酯酰胺长丝和聚己内脂长丝)。

如本文所用,“纤维”意指如上所述的细长颗粒,其表现出小于5.08cm(2in.)和/或小于3.81cm(1.5in.)和/或小于2.54cm(1in.)的长度。

通常认为纤维实质上是不连续的。纤维的非限制性示例包括短纤维,其通过将本发明的长丝或长丝丝束纺丝,然后将长丝或长丝丝束切割成小于5.08cm(2英寸)的片段由此制备纤维来制备。

在一个示例中,一种或多种纤维可由本发明的长丝形成,诸如当长丝被切割成较短长度时(诸如小于5.08cm的长度)。因此,在一个示例中,本发明也包括由本发明的长丝制成的纤维,诸如包含一种或多种长丝形成材料和一种或多种添加剂诸如活性剂的纤维。因此,除非另外指明,否则本发明涉及的长丝和/或多根长丝也包括由此类长丝和/或多根长丝制成的纤维。相对于认为实质上是连续的长丝,通常认为纤维实质上是不连续的。

如本文所用,“长丝形成组合物”和/或“纤维元件形成组合物”意指适用于诸如通过熔喷和/或纺粘制备本发明的纤维元件的组合物。长丝形成组合物包含一种或多种长丝形成材料,该长丝形成材料表现出使其适用于纺成纤维元件的特性。在一个示例中,长丝形成材料包含聚合物。除了一根或多根长丝形成材料之外,长丝形成组合物还可包含一种或多种添加剂,例如一种或多种活性剂。此外,长丝形成组合物可包含一种或多种极性溶剂诸如水,在纺丝纤维元件,诸如由长丝形成组合物纺制长丝之前,长丝形成材料的一种或多种,例如全部,和/或活性剂的一种或多种,例如全部溶解和/或分散于其中。

在一个示例中,如图5所示,由本发明的长丝形成组合物制成的本发明的长丝16是如下长丝:一种或多种添加剂18例如一种或多种活性剂可存在于长丝中而不是长丝上,诸如包含一种或多种活性剂(其可以与纤维元件和/或颗粒中的活性剂相同或不同)的涂料组合物。存在于长丝形成组合物中的长丝形成材料的总含量和活性剂的总含量可为任何合适的量,只要由此制得本发明的纤维元件即可。

在一个示例中,一种或多种添加剂诸如活性剂可存在于纤维元件中,并且一种或多种附加的添加剂诸如活性剂可存在于纤维元件的表面上。在另一示例中,本发明的纤维元件可包含一种或多种添加剂诸如活性剂,该添加剂在最初制备时存在于纤维元件中,但是在暴露于纤维元件的预期使用条件之前和/或之时聚集于纤维元件的表面。

如本文所用,“长丝形成材料”意指表现出适用于制备纤维元件的特性的材料,诸如聚合物或能够制备聚合物的单体。在一个示例中,所述长丝形成材料包含一种或多种取代聚合物如阴离子、阳离子、两性离子、和/或非离子聚合物。在另一个示例中,聚合物可包含羟基聚合物,如聚乙烯醇(“PVOH”),部分水解的聚乙酸乙烯酯和/或多糖,诸如淀粉和/或淀粉衍生物,诸如乙氧基化淀粉和/或酸解淀粉、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素。在另一个示例中,聚合物可包含聚乙烯和/或对苯二甲酸。在另一示例中,所述长丝形成材料是极性溶剂可溶的材料。

如本文所用,“颗粒”指固体添加剂,诸如粉末、颗粒料、附聚物、胶囊、微胶囊、和/或球剂。颗粒的形状可以呈如下形式:球状、棒状、板状、管状、正方形、长方形、盘状、星形、纤维,或具有规则或不规则的随机形状。本发明的颗粒(至少44μm的那些)可通过本文所述的粒度分布测试方法进行测量。就小于44μm的颗粒而言,可使用不同的测试方法例如光散射来测定小于44μm的粒度,例如香料微胶囊的粒度通常在约15μm至约44μm和/或约25μm的范围内。

在一个方面,颗粒可包含重新循环的纤维结构材料,具体地其中所述纤维材料通过将纤维碾磨成细碎的固体并将所述细碎的固体重新掺入到附聚物、颗粒或其他颗粒形式中来重新循环。在另一方面,颗粒可包含重新循环的纤维结构材料,具体地其中将所述纤维材料掺入到流体糊剂、悬浮液或溶液中,然后进行加工以形成附聚物、颗粒或其他颗粒形式。在另一方面,可在制备新纤维制品的过程中将包含重新循环的纤维材料的所述流体糊剂、悬浮液或溶液直接施用于纤维层。

如本文所用,“含活性剂颗粒”是指包含一种或多种活性剂的固体添加剂如颗粒。在一个示例中,含活性剂颗粒为颗粒形式的活性剂(换句话讲,颗粒包含100%的一种或多种活性剂)。含活性剂颗粒可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的5000μm或更小的粒度。

在本发明的一个示例中,发泡纤维结构包含多个颗粒例如含活性剂颗粒,以及多根,颗粒例如含活性剂颗粒与长丝的重量比为1:100或更大、和/或1:50或更大、和/或1:10或更大、和/或1:3或更大、和/或1:2或更大、和/或1:1或更大、和/或2:1或更大、和/或3:1或更大、和/或4:1或更大、和/或5:1或更大、和/或7:1或更大、和/或8:1或更大、和/或10:1或更大、和/或约10:1至约1:100、和/或约8:1至约1:50、和/或约7:1至约1:10、和/或约7:1至约1:3、和/或约6:1至1:2、和/或约5:1至约1:1、和/或约4:1至约1:1、和/或约3:1至约1.5:1。

在本发明的另一个示例中,发泡纤维结构包含多个颗粒例如含活性剂颗粒,以及多根长丝,颗粒例如含活性剂颗粒与长丝的重量比为约20:1至约1:1、和/或约10:1至约1:1、和/或约10:1至约1.5:1、和/或约8:1至约1.5:1、和/或约8:1至约2:1、和/或约7:1至约2:1、和/或约7:1至约3:1、和/或约6:1至约2.5:1。

在本发明的另一个示例中,发泡纤维结构包含多个颗粒例如含活性剂颗粒,以及多根长丝,颗粒例如含活性剂颗粒与长丝的重量比为约1:1至约1:100、和/或约1:15至约1:80、和/或约1:2至约1:60、和/或约1:3至约1:50、和/或约1:3至约1:40。

在另一个示例中,本发明的发泡纤维结构包含多个颗粒例如含活性剂颗粒,如通过本文所述的基重测试方法测量的,颗粒的基重大于1g/m

在另一个示例中,本发明的发泡纤维结构包含多根长丝,如通过本文所述的基重测试方法所测量的,长丝的基重大于1g/m

固体添加剂如颗粒26可包括一种或多种类型或不同类型的颗粒26。在一个示例中,固体添加剂如颗粒26包括不同组成的颗粒26的混合物。在另一个示例中,固体添加剂如颗粒26包括不同组成的颗粒的共混物。在另一个示例中,固体添加剂如颗粒26包括水溶性颗粒和/或水不溶性颗粒,其可包括水溶胀性颗粒。此外,在一个示例中,颗粒26可为附聚物形式,例如包含水溶性材料和/或水不溶性材料的附聚物。

在一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的约100μm至约5000μm和/或约100μm至约2000μm和/或约250μm至约1200μm和/或约250μm至约850μm的D50粒度。

在一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的250μm的D10。

在另一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的1200μm和/或850μm的D90。

在一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的大于44μm和/或大于90μm和/或大于150μm和/或大于212μm和/或大于300μm的D10。

在一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的小于1400μm和/或小于1180μm和/或小于850μm和/或小于600μm和/或小于425μm的D90。

在一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出上述D10、D50和/或D90的任何组合,只要D50(当存在时)大于D10(当存在时),并且D90(当存在时)大于D10和D50(当存在时)。

在一个示例中,只要D90大于D10,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出上述D10和D90的任何组合。

在一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的大于212μm的D10和小于1180μm的D90。

在一个示例中,固体添加剂如颗粒26(在一个示例中,水溶性颗粒)可表现出如根据本文所述的粒度分布测试方法测量的大于90μm的D10和小于425μm的D90。

如本文所用,“混合的”和/或“混合”是指其中颗粒与纤维元件例如长丝混合的状态或形式。长丝和颗粒的混合物可遍布整个复合结构或在复合结构的平面或区域内。在一个示例中,混合的长丝和颗粒可形成复合结构的至少一个表面。在一个示例中,颗粒可均匀分散于整个复合结构和/或复合结构的平面和/或区域中。在一个示例中,颗粒可均匀分布在整个复合结构中,这避免和/或防止复合结构内的颗粒下降和/或自由移动和/或迁移到复合结构内的其它区域,从而在复合结构内形成较高浓度的颗粒区和较低浓度的颗粒区或零浓度的颗粒区。在一个示例中,复合结构的μCT横截面可显示颗粒是否均匀分布于整个复合结构中。

如本文所用,“添加剂”意指存在于本发明纤维元件中的不是长丝形成材料的任何材料。在一个示例中,添加剂包含活性剂。在另一个示例中,添加剂包含加工助剂。在另一个示例中,添加剂包含填料。在一个示例中,添加剂包含存在于纤维元件中的任何材料,纤维元件中缺少所述材料将不导致纤维元件损失其纤维元件结构,换句话讲,缺少它不导致纤维元件损失其固体形式。在另一个示例中,添加剂例如活性剂包含非聚合物材料。

在一个示例中,添加剂可包含纤维元件用增塑剂。本发明的合适增塑剂的非限制性示例包括多元醇、共聚多元醇、多元羧酸、聚酯和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇。可用的多元醇的示例包括但不限于,甘油、双甘油、丙二醇、乙二醇、丁二醇、戊二醇、环己烷二甲醇、己二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇、聚乙二醇(200-600)、季戊四醇、糖醇如山梨醇、甘露醇、乳糖醇、以及其它一元和多元低分子量醇(例如C2-C8醇);单糖、二糖和低聚糖,如果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖,以及高果糖玉米糖浆固体、和糊精、以及抗坏血酸。

在一个示例中,增塑剂包括甘油和/或丙二醇和/或甘油衍生物诸如丙氧基化甘油。在另一个示例中,增塑剂选自:甘油、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、缩水甘油、脲、山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇、糖、乙烯双甲酰胺、氨基酸、以及它们的混合物。

在另一个示例中,添加剂可包含流变改性剂,如剪切改性剂和/或拉伸改性剂。流变改性剂的非限制性示例包括但不限于可用于本发明的纤维元件中的聚丙烯酰胺、聚氨酯和聚丙烯酸酯。流变改性剂的非限制性示例可从The Dow Chemical Company(Midland,MI)商购获得。

在另一个示例中,添加剂可包含一种或多种掺入本发明的纤维元件中的着色剂和/或染料,以在纤维元件暴露于预期使用条件时和/或活性剂从纤维元件释放时和/或纤维元件的形态变化时提供视觉信号。

在另一个示例中,添加剂可包含一种或多种剥离剂和/或润滑剂。合适的剥离剂和/或润滑剂的非限制性示例包括脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪醇、脂肪酸酯、磺化脂肪酸酯、乙酸脂肪胺、脂肪酸酰胺、硅氧烷、氨基硅氧烷、含氟聚合物、以及它们的混合物。在一个示例中,可将剥离剂和/或润滑剂施用于纤维元件,换句话讲,在形成纤维元件之后。在一个示例中,在将纤维元件收集在收集装置上以形成发泡纤维结构之前,可将一种或多种剥离剂/润滑剂施用于纤维元件。在另一个示例中,在接触一种或多种发泡纤维结构之前,诸如在发泡纤维结构的叠堆中,可将一种或多种剥离剂/润滑剂施加到由本发明的纤维元件形成的发泡纤维结构。在另一个示例中,在纤维元件和/或发泡纤维结构接触表面诸如用于加工系统的设备的表面之前,可将一种或多种剥离剂/润滑剂施加到本发明的纤维元件和/或包含发泡纤维元件的纤维结构,从而即使在不经意间,也有利于纤维元件和/或发泡纤维结构的去除和/或避免纤维元件的层和/或本发明的发泡纤维结构的层片彼此粘着。在一个示例中,剥离剂/润滑剂包含颗粒。

在甚至另一个示例中,添加剂可包含一种或多种抗粘连剂和/或防粘剂。合适的防粘连剂和/或防粘剂的非限制性示例包括淀粉、淀粉衍生物、交联聚乙烯吡咯烷酮、交联纤维素、微晶纤维素、二氧化硅、金属氧化物、碳酸钙、滑石、云母、以及它们的混合物。

如本文所用,“预期使用条件”意指本发明的纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构用于其设计目的中的一个或多个时,所述纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构所暴露于的温度条件、物理条件、化学条件和/或机械条件。例如,如果出于衣物洗涤护理目的将纤维元件和/或颗粒和/或包含纤维元件的发泡纤维结构设计成用于洗衣机,则预期使用条件将包括在衣物洗涤运行期间存在于洗衣机中的那些温度条件、化学条件、物理条件和/或机械条件,包括任何洗涤水。在另一个示例中,如果出于毛发护理目的而将纤维元件和/或颗粒和/或包含纤维元件的发泡纤维结构设计成洗发剂被人类使用,则预期使用条件将包括在用洗发剂洗涤人类毛发期间存在的那些温度条件、化学条件、物理条件和/或机械条件。同样地,如果将纤维元件和/或颗粒和/或包含纤维元件的发泡纤维结构设计成用于通过手洗或通过洗碗机的餐具洗涤操作,则预期使用条件将包括在餐具洗涤操作期间,存在于洗碗水和/或洗碗机中的那些温度条件、化学条件、物理条件和/或机械条件。

如本文所用,“活性剂”意指诸如当纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于纤维元件和/或颗粒和/或包含纤维元件的发泡纤维结构的预期使用条件时,在纤维元件和/或颗粒和/或包含本发明的纤维元件的发泡纤维结构外部的环境中产生预期效果的添加剂。在一个示例中,活性剂包含添加剂,其处理表面诸如硬质表面(即,厨房的工作台面、浴缸、盥洗室、抽水马桶、水槽、地面、墙面、牙齿、车辆、窗、镜子、餐具)和/或软质表面(即,织物、毛发、皮肤、地毯、作物、植物)。在另一个示例中,活性剂包含添加剂,其产生化学反应(即,起泡、冒泡、着色、加温、冷却、起泡、消毒和/或澄清和/或氯化,诸如在澄清水和/或消毒水和/或氯化水中产生化学反应)。在另一个示例中,活性剂包含添加剂,其处理环境(即,脱臭、纯化、给空气加香)。在一个示例中,活性剂如在包含活性剂的纤维元件和/或颗粒的形成期间原位形成,例如纤维元件和/或颗粒可包含水溶性聚合物(例如淀粉)和表面活性剂(例如阴离子表面活性剂),其可产生起到用于处理织物表面的活性剂作用的聚合物复合物或凝聚层。

如本文所用,“处理”相对于处理表面意指活性剂提供对表面或环境的有益效果。处理包括调节和/或立即改善表面或环境的外观、清洁度、气味、纯度和/或触感。在一个示例中涉及处理角质组织(例如皮肤和/或毛发)表面的处理意指调节和/或立即改善角质组织的美容外观和/或触感。例如,“调节皮肤、毛发或指/趾甲(角质组织)状况”包括:增厚皮肤、毛发或指/趾甲(例如,构造皮肤的表皮和/或真皮和/或皮下[例如,皮下脂肪或肌肉]层,和可适用的指/趾甲和发干的角质层)以减少皮肤、毛发或指/趾甲的萎缩;增加真皮-表皮边界(也称为网缘)的卷曲;防止皮肤或毛发弹性的损失(功能性皮肤弹性蛋白的损失、破坏和/或失活)诸如弹性组织变性、松垂、皮肤损失或毛发变形的反冲;黑色素或非黑色素在皮肤、毛发或指甲着色方面的变化,如黑眼圈、疹斑(例如,由例如红斑痤疮引起的不均匀红色)(下文中称为红斑)、灰黄(灰白色)、由毛细管扩张或蛛形血管引起的变色、以及毛发泛灰。

在另一个示例中,处理意指从织物制品诸如衣服、毛巾、亚麻布,和/或硬质表面诸如工作台面和/或包括罐和盘的餐具上去除污渍和/或气味。

如本文所用,“织物护理活性剂”意指当施用于织物时对织物提供有益效果和/或改善的活性剂。对织物的有益效果和/或改善的非限制性示例包括清洁(例如通过表面活性剂清洁)、去污效果、减少污渍、去皱、恢复颜色、静电控制、抗皱、耐久压熨、减少磨损、耐磨损、起球去除、抗起球、去垢、除垢、防垢(包括去垢)、形状保持、减少缩水、柔软性、芳香、抗菌、抗病毒、抗臭、和去除气味。

如本文所用,“餐具洗涤活性剂”意指当施加于餐具、玻璃器具、罐、盘、器皿、和/或烹饪板时提供对餐具、玻璃器具、塑料制品、罐、盘、和/或烹饪板的有益效果和/或改善的活性剂。对餐具、玻璃器具、塑料制品、罐、盘、器皿、和/或烹饪板的有益效果和/或改善的非限制性示例包括食品和/或去垢、清洁(例如通过表面活性剂清洁)、去污效果、减少污渍、去除油脂、去除水垢和/或防水垢、玻璃和金属护理、消毒、增亮和抛光。

如本文所用,“硬质表面活性剂”意指当施用于地板、工作台面、水槽、窗户、镜子、淋浴器、浴缸、和/或厕所时,向地板、工作台面、水槽、窗户、镜子、淋浴器、浴缸、和/或厕所提供有益效果和/或改进的活性剂。对地板、工作台面、水槽、窗户、镜子、淋浴器、浴缸、和/或厕所的有益效果和/或改善的非限制性示例包括除去食品和/或污垢、清洁(例如,通过表面活性剂清洁)、去污效果、减少污渍、去除油脂、去除水渍和/或防水渍、去除水垢、消毒、增亮、抛光和清新。

如本文所用,“重量比”意指两种材料之间基于其干重的比率。例如,纤维元件中长丝形成材料与活性剂的重量比为基于纤维元件的干重计的长丝形成材料重量(g或%)与基于纤维元件干重计的添加剂如一种或多种活性剂的重量(g或%-与长丝形成材料重量的单位相同)的比率。在另一个示例中,发泡纤维结构中颗粒与纤维元件的重量比为基于发泡纤维结构干重计的颗粒重量(g或%)与基于发泡纤维结构干重计的纤维元件重量(g或%-与颗粒重量的单位相同)的比率。

如本文所用,“水溶性材料”意指可混溶在水中的材料。换句话讲,它是在环境条件下能够与水形成稳定(在形成均匀溶液超过5分钟后不发生分离)均匀溶液的材料。

如本文所用,“环境条件”是指23℃±1.0℃和50%±2%的相对湿度。

如本文所用,“重均分子量”意指使用凝胶渗透色谱法,根据存在于Colloids andSurfaces A.Physico Chemical&Engineering Aspects,第162卷,2000年,第107-121页的规程测定的重均分子量。

如本文所用,“长度”意指相对于纤维元件,沿纤维元件的最长轴从一个末端到另一个末端的长度。如果纤维元件在其中具有结、卷曲或弯曲,则所述长度为沿纤维元件从一个末端到另一个末端的整个路径的长度。

如本文所用,相对于纤维元件,“直径”根据本文所述的直径测试方法进行测量。在一个示例中,本发明的纤维元件表现出小于100μm、和/或小于75μm、和/或小于50μm、和/或小于25μm、和/或小于20μm、和/或小于15μm、和/或小于10μm、和/或小于6μm、和/或大于1μm、和/或大于3μm的直径。

如本文所用,“触发条件”在一个示例中意指任何事情,作为行为或事件,用于刺激和引发或促进本发明的纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构的变化,诸如纤维元件和/或发泡纤维结构的物理结构的损失或改变和/或添加剂诸如活性剂从其中的释放。在另一个示例中,当将本发明的纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构添加到水中时,触发条件可存在于环境诸如水中。换句话讲,除了将本发明的纤维元件和/或发泡纤维结构添加到水中的事实之外,在水中不存在任何变化。

如本文所用,相对于纤维元件和/或颗粒的形态变化,“形态变化”意指纤维元件经历其物理结构的变化。本发明的纤维元件和/或颗粒的形态变化的非限制性示例包括溶解、熔融、溶胀、皱缩、破裂成片、爆裂、变长、变短、以及它们的组合。当将本发明的纤维元件和/或颗粒暴露于预期使用条件时,其可完全或基本上损失其纤维元件或颗粒物理结构或可使其形态变化或其可保持或基本上保持其纤维元件或颗粒物理结构。

“基于干燥纤维元件的重量计”和/或“基于干燥颗粒的重量计”和/或“基于干燥发泡纤维结构的重量计”是指在23℃±1.0℃和50%±10%的相对湿度下在调理室中分别将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构调理2小时后立即测量的纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构的重量。在一个示例中,基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计意指如根据本文所述的含水量测试方法测量,基于纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构水分的干重计,纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构包含小于20%和/或小于15%和/或小于10%和/或小于7%和/或小于5%和/或小于3%和/或至0%和/或至大于0%的水分,诸如水,例如游离水。

如本文所用,例如相对于存在于纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构中的一种或多种活性剂的总含量,“总含量”意指所有主体材料例如活性剂的重量或重量百分比的总和。换句话讲,纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构可包含基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计25%的阴离子表面活性剂、基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计15%的非离子表面活性剂、基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计10%的螯合剂、以及基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计5%的香料,使得存在于纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构中的活性剂的总含量大于50%;即基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计为55%。

如本文所用,“发泡纤维结构产品”意指包含多个纤维元件和多个颗粒的固体形式,例如矩形固体,有时称为片材,在这种情况下为本发明的一种或多种发泡纤维结构。发泡纤维结构产品包含存在于发泡纤维结构和/或发泡纤维结构产品的纤维元件和/或颗粒中的一种或多种活性剂,例如泡腾剂、织物护理活性剂、餐具洗涤活性剂、硬质表面活性剂以及它们的混合物。在一个示例中,本发明的发泡纤维结构产品包含一种或多种表面活性剂、一种或多种酶(诸如以酶粒的形式)、一种或多种香料和/或一种或多种抑泡剂。在另一个示例中,本发明的发泡纤维结构产品包含助洗剂和/或螯合剂。在另一个示例中,本发明的发泡纤维结构产品包含漂白剂(诸如封装的漂白剂)。在一个示例中,发泡纤维结构产品为抽水马桶清洁产品。

如本文所用,相对于材料如整个纤维元件和/或纤维元件中的长丝形成材料和/或纤维元件中的活性剂,“与……不同”或“不同”意指一种材料诸如纤维元件和/或长丝形成材料和/或活性剂在化学上、物理上和/或结构上与另一种材料诸如纤维元件和/或长丝形成材料和/或活性剂不同。例如,长丝形式的长丝形成材料具有与纤维形式的相同长丝形成材料不同。同样地,淀粉聚合物与纤维素聚合物不同。然而,就本发明的目的而言,不同分子量的相同材料诸如不同分子量的淀粉不是彼此不同的材料。

如本文所用,“聚合物的随机混合物”意指将两种或更多种不同长丝形成材料随机混合以形成纤维元件。因此,就本发明的目的而言,有序组合以形成纤维元件诸如核壳双组分纤维元件的两种或更多种不同长丝形成材料(例如两种或更多种不同的聚乙烯醇)不是不同长丝形成材料的随机混合物。

如本文所用,关于纤维元件和/或颗粒,“缔合(Associate)”、“缔合的(Associated)”、“缔合型(Association)”和/或“缔合(Associating)”意指纤维元件和/或颗粒直接接触和/或间接接触进行组合使得形成发泡纤维结构。在一个示例中,缔合的纤维元件和/或颗粒可例如通过粘合剂和/或热粘结而粘结在一起。在另一个示例中,纤维元件和/或颗粒可通过沉积到相同的发泡纤维结构制备带和/或图案化带上而彼此缔合。

如本文所用,“开孔”意指与周围的发泡纤维结构不同的发泡纤维结构中的开口或空隙或凹痕。在一个示例中,开孔可包括其中存在发泡纤维结构的局部破坏的任何特征部。在一个示例中,开孔可包括发泡纤维结构的基重、厚薄或厚度的局部凹痕或局部破坏。在另一个示例中,开孔可为发泡纤维结构中的开口,其中开口基本上或完全穿过发泡纤维结构的两个大致平坦的表面,穿过发泡纤维结构的一个大致平坦的表面,或甚至不穿过发泡纤维结构的两个平坦表面。在另一个示例中,开孔可为发泡纤维结构中的开口,其中存在完整开口、部分开口,或甚至没有明显的开口。在另一个示例中,开孔可包括为发泡纤维结构中的压花的特征部。在甚至另一个示例中,开孔是发泡纤维结构和/或多层片发泡纤维结构的内部特征部,其中例如开孔特征部可存在于多层片发泡纤维结构的内部层片上。在甚至另一个示例中,开孔包括发泡纤维结构中的开口或空隙或凹痕,其中该开口或空隙或凹痕为非随机的和/或设计和/或制造的开口、空隙或凹痕,而不是存在于发泡纤维结构的纤维元件之间和/或之中的因收集装置上的纤维元件的收集和相互缠结而得到的随机孔。

本发明的发泡纤维结构内的开孔的非限制性示例示于图1A至图4中。

如本文所用,“纵向”或“MD”意指平行于通过发泡纤维结构制备机器和/或发泡纤维结构产品制造设备的发泡纤维结构流的方向。

如本文所用,“横向”或“CD”意指在发泡纤维结构和/或包含发泡纤维结构的发泡纤维结构产品的相同平面内垂直于纵向的方向。

如本文所用,“层片”或“多个层片”意指任选地以与其他层片基本上连续的面对面的关系设置从而形成多层片发泡纤维结构的单个发泡纤维结构。也设想单个发泡纤维结构可通过例如折叠在自身上,有效地形成两个“层片”或多“层片”。

如本文所用,冠词“一个”和“一种”当用于本文时,例如“一种阴离子表面活性剂”或“一种纤维”被理解为是指一种或多种受权利要求书保护的或所述的材料。

除非另外指明,否则所有百分比和比率均按重量计算。除非另外指明,否则所有百分比和比率均基于总组合物计算。

除非另有说明,否则所有组分或组合物水平均涉及那个组分或组合物的活性物质水平,并且不包括可能存在于可商购获得来源中的杂质,例如残余溶剂或副产物。

本发明的发泡纤维结构包含多个纤维元件例如多根长丝,以及一个或多个颗粒例如一个或多个含活性剂颗粒(诸如水溶性含活性剂颗粒)。

在一个示例中,纤维元件和/或颗粒可布置在发泡纤维结构内以提供具有包含不同活性剂的两个或更多个区域的发泡纤维结构。例如,发泡纤维结构的一个区域可包含漂白剂和/或表面活性剂,并且发泡纤维结构的另一个区域可包含软化剂。

如图5所示,根据本发明的发泡纤维结构28的示例包括具有多个纤维元件32(在这种情况下为长丝)的第一层30、具有多个纤维元件32(在这种情况下为长丝)的第二层34、以及定位在第一层30和第二层34之间的多个颗粒36。类似的发泡纤维结构可通过如下方式形成:将多个颗粒沉积在包含多个纤维元件的发泡纤维结构的第一层片的表面上,然后缔合包含多个纤维元件的发泡纤维结构(例如根据本发明的发泡纤维结构)的第二层片,使得颗粒定位在第一层片与第二层片之间。

如图6所示,本发明的发泡纤维结构28的另一个示例包括具有多个纤维元件32(在这种情况下为长丝)的第一层30,其中第一层30包括一个或多个凹坑38(也称为凹槽),其可呈非随机重复图案。凹坑38中的一个或多个可含有一个或多个颗粒36。发泡纤维结构28还包括第二层34,其与第一层30缔合使得颗粒36被包埋在凹坑38中。如上所述,类似的发泡纤维结构可通过如下方式形成:将多个颗粒沉积在包括多个纤维元件的发泡纤维结构的第一层片的凹坑上,然后缔合包含多个纤维元件的发泡纤维结构(例如根据本发明的发泡纤维结构)的第二层片,使得颗粒包埋在第一层片的凹坑中来形成。在一个示例中,凹坑可与发泡纤维结构分离以产生离散的凹坑。

如图7所示,本发明的多层片发泡纤维结构40的示例包括根据上文图6的发泡纤维结构的第一层片42和发泡纤维结构(例如根据本发明的发泡纤维结构)的第二层片44,该第二层片例如通过边缝与第一层片42缔合,其中第二层片44包括多个纤维元件32(在该情况下为长丝),以及多个颗粒36,在该情况下,这些颗粒无规地分散在整个一个或两个层片和/或整个整体多层片发泡纤维结构的x轴、y轴和z轴上。换句话讲,颗粒例如水溶性含活性剂颗粒与一个或两个发泡纤维结构层片的纤维元件混合。

如图8所示,本发明的发泡纤维结构28的示例包括多个纤维元件32(在这种情况下为长丝)和多个颗粒36(在这种情况下为无规地分散在整个发泡纤维结构28的x轴、y轴和z轴上)。

虽然本发明的纤维元件和/或发泡纤维结构为固体形式,但是用于制备本发明的纤维元件的长丝形成组合物可为液体形式。

在一个示例中,发泡纤维结构包括多个在组成上相同或基本上相同的根据本发明的纤维元件和/或颗粒。在另一个示例中,发泡纤维结构可包含两个或更多个不同的根据本发明的纤维元件和/或颗粒。纤维元件和/或颗粒的差异的非限制性示例可为物理差异诸如直径、长度、质地、形状、硬度、弹性等的差异;化学差异诸如交联水平、溶解度、熔点、Tg、活性剂、长丝形成材料、颜色、活性剂水平、基重、密度、长丝形成材料水平、纤维元件上是否存在任何涂层、是否能够生物降解、是否疏水、接触角等;当纤维元件和/或颗粒暴露于预期使用条件时纤维元件和/或颗粒是否丧失其物理结构的差异;当纤维元件和/或颗粒暴露于预期使用条件时纤维元件的形态和/或颗粒的形态是否改变的差异;以及当纤维元件和/或颗粒暴露于预期使用条件时纤维元件和/或颗粒释放其活性剂中的一种或多种活性剂的速率的差异。在一个示例中,发泡纤维结构中的两种或更多种纤维元件和/或颗粒可包含不同的活性剂。这可为其中不同的活性剂可能彼此不相容的情况,例如阴离子表面活性剂(诸如洗发剂活性剂)和阳离子表面活性剂(诸如毛发调理剂活性剂)。

在另一个示例中,发泡纤维结构可表现出不同的区域,诸如不同基重、密度和/或厚度的区域。在另一个示例中,发泡纤维结构可在其表面中的一个或多个表面上包含纹理。发泡纤维结构的表面可包含图案诸如非随机重复图案。发泡纤维结构可压印有压花图案。在另一个示例中,发泡纤维结构可包括开孔。开孔可以非随机重复图案排列。

在本发明的另一个示例中,发泡纤维结构包括一个或多个开孔,并且因此为开孔的发泡纤维结构。在一个示例中,发泡纤维结构包括多个开孔。开孔可被布置成图案,例如重复图案,诸如非随机重复图案和/或非重复图案。

本发明的开孔的发泡纤维结构内的开孔可具有几乎任何形状和尺寸。在一个示例中,开孔的发泡纤维结构内的开孔为大致圆形或椭圆形的,呈间隔开的开口的规则图案。在一个示例中,发泡纤维结构包括以约0.2mm至约100mm和/或约0.5mm至约10mm的距离彼此间隔开的两个或更多个开孔。

发泡纤维结构例如可溶性发泡纤维结构的开孔可通过多种技术来实现。例如,可通过涉及粘结和拉伸的各种工艺来实现开孔,诸如美国专利3,949,127和5,873,868中所述的那些。在一个实施方案中,开孔可通过形成多个间隔开的熔融稳定化区域,以及然后将纤维网环轧以拉伸纤维网并在熔融稳定区域中形成开孔来形成,如美国专利5,628,097和5,916,661中所述,这两篇专利据此以引用方式并入本文。在另一个实施方案中,开孔可通过美国专利6,830,800和6,863,960中所述的方法以多层发泡纤维结构构型形成,这些专利据此以引用方式并入本文。用于对纤维网开孔的另一种方法在名称为“Method AndApparatus For Making An Apertured Web”的美国专利8,241,543中有所描述,该专利据此以引用方式并入本文。用于向本发明的发泡纤维结构赋予开孔的方法的非限制性示例包括压花、杆压、滚刀开孔、钉扎、模切、模冲、针刺、滚花、牵切、剪切、气动成形、液压成形、激光切割和簇绒。在一个示例中,本发明的发泡纤维结构包括钉扎赋予的开孔。在另一个示例中,本发明的发泡纤维结构包括杆压(rodding)赋予的开孔。在另一个示例中,本发明的发泡纤维结构包括滚刀开孔赋予的开孔。在另一个示例中,本发明的发泡纤维结构可包括已通过不同类型的开孔工艺赋予发泡纤维结构的开孔。

在一个示例中,可在发泡纤维结构在收集装置诸如图案化带上形成期间向纤维结构赋予开孔,该收集装置具有例如凹陷部和/或突起部的特征结构,该凹陷部和/或突起部在形成期间在纤维元件接触收集装置时为向发泡纤维结构赋予开孔。

在一个示例中,发泡纤维结构可包含与发泡纤维结构的其它部分不同的纤维元件的离散区域。

本发明的发泡纤维结构的用途的非限制性示例包括但不限于衣物洗涤烘干机基底、洗衣机基底、毛巾、硬质表面清洁和/或抛光基底、地面清洁和/或抛光基底、作为电池组分、婴儿擦拭物、成人擦拭物、女性卫生擦拭物、卫生纸擦拭物、窗清洁基底、油抑制剂和/或油清除剂基底、驱昆虫剂基底、游泳池化学基底、食品、口气清新剂、除臭剂、垃圾处理袋、包装膜和/或包裹物、伤口敷料、药物递送、建筑绝缘、作物和/或植物覆盖和/或铺垫、胶基底、皮肤护理基底、毛发护理基底、空气护理基底、水处理基底和/或过滤器、抽水马桶清洁基底、糖果基底、宠物食品、牲畜铺垫、牙齿美白基底、地毯清洁基底,以及本发明活性剂的其它合适用途。

本发明的发泡纤维结构可按原样使用或可涂覆有一种或多种活性剂。

在一个示例中,制品例如本发明的发泡纤维结构可表现出如根据本文所述的溶解度测试方法测量的小于360秒(s)、和/或小于200s、和/或小于100s、和/或小于60s、和/或小于30s、和/或小于10s、和/或小于5s、和/或小于2.0s、和/或小于1.5s、和/或约0s、和/或大于0s的平均崩解时间。

在一个示例中,制品例如本发明的发泡纤维结构可表现出如根据本文所述的溶解度测试方法测量的小于3600秒(s)、和/或小于3000s、和/或小于2400s、和/或小于1800s、和/或小于1200s、和/或小于600s、和/或小于400s、和/或小于300s、和/或小于200s、和/或小于175s、和/或小于100s、和/或小于50s、和/或大于1s的平均溶解时间。

在另一个示例中,制品例如本发明的发泡纤维结构表现出如根据本文所述的溶解度测试方法测量的小于24小时、和/或小于12小时、和/或小于6小时、和/或小于1小时(3600秒)、和/或小于30分钟、和/或小于25分钟、和/或小于20分钟、和/或小于15分钟、和/或小于10分钟、和/或小于5分钟、和/或大于1秒、和/或大于5秒、和/或大于10秒、和/或大于30秒、和/或大于1分钟的平均溶解时间。

在一个示例中,制品例如本发明的发泡纤维结构可表现出如根据本文所述的溶解度测试方法测量的约1.0秒/gsm(s/gsm)或更少、和/或约0.5s/gsm或更少、和/或约0.2s/gsm或更少、和/或约0.1s/gsm或更少、和/或约0.05s/gsm或更少、和/或约0.03s/gsm或更少的平均崩解时间/gsm样本。

在一个示例中,制品例如本发明的发泡纤维结构可表现出如根据本文所述的溶解度测试方法测量的约10秒/gsm(s/gsm)或更少、和/或约5.0s/gsm或更少、和/或约3.0s/gsm或更少、和/或约2.0s/gsm或更少、和/或约1.8s/gsm或更少、和/或约1.5s/gsm或更少的平均溶解时间/gsm样本。

在一个示例中,本发明的发泡纤维结构表现出如通过本文所述的厚度测试方法测量的大于0.01mm、和/或大于0.05mm、和/或大于0.1mm、和/或至约100mm、和/或至约50mm、和/或至约20mm、和/或至约10mm、和/或至约5mm、和/或至约2mm、和/或至约0.5mm、和/或至约0.3mm的厚度。

颗粒可以为水溶性或水不溶性的。在一个示例中,一组颗粒可为水溶性的,并且不同组的颗粒可为水不溶性的。在另一个示例中,颗粒可包含一种或多种活性剂(换句话讲,颗粒可包括含活性剂颗粒)。在另一个示例中,颗粒可基本上由和/或由一种或多种活性剂组成(换句话讲,基于干燥颗粒的重量计,颗粒可包含100%或大于约100%的一种或多种活性剂)。在另一个示例中,颗粒可包括水溶性颗粒。在另一个示例中,颗粒可包括水溶性含活性剂颗粒,例如一种或多种水溶性颗粒,如一个或多个水溶性含活性剂颗粒包含表面活性剂,如阴离子表面活性剂,例如选自以下的阴离子表面活性剂:C

多个水溶性颗粒可无规分散在整个发泡纤维结构中。

在一个示例中,颗粒包含不同材料的附聚物,例如不同的亚颗粒,如一种或多种表面活性剂颗粒,例如阴离子表面活性剂,如本文所述的直链烷基苯磺酸盐(LAS),助洗剂,例如沸石;泡腾剂,例如碳酸氢盐,诸如碳酸氢钠;pH调节剂(泡腾活化剂),诸如柠檬酸;以及聚合物,诸如聚乙烯吡咯烷酮。

在一个示例中,本发明的发泡纤维结构和/或发泡纤维结构产品包含多个颗粒和多个纤维元件,例如长丝,颗粒与纤维元件的重量比为约3:1至约20:1、和/或约5:1至约15:1、和/或约5:1至约12:1、和/或约7:1至约12:1。

纤维元件可为水溶性或水不溶性的。在一个示例中,纤维元件包含一根或多根长丝形成材料。在另一个示例中,纤维元件包含一种或多种活性剂。在另一个示例中,纤维元件包含一根或多根长丝形成材料以及一种或多种活性剂。在另一个示例中,纤维元件为水溶性纤维元件。

本发明的纤维元件诸如长丝和/或纤维包含一种或多种长丝形成材料。除了长丝形成材料之外,纤维元件还可包含如当纤维元件和/或包含所述纤维元件的发泡纤维结构暴露于预期使用条件时,可从纤维元件中释放的一种或多种活性剂。在一个示例中,存在于纤维元件中的一种或多种长丝形成材料的总含量基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计小于80%,并且存在于纤维元件中的一种或多种活性剂的总含量基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计大于20%。

在一个示例中,本发明的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计约100%、和/或大于95%、和/或大于90%、和/或大于85%、和/或大于75%、和/或大于50%的一种或多种长丝形成材料。例如,所述长丝形成材料可包含聚乙烯醇、淀粉、羧甲基纤维素以及其它合适的聚合物,尤其是羟基聚合物。

在另一个示例中,本发明的纤维元件包含一种或多种长丝形成材料和一种或多种活性剂,其中存在于纤维元件中的长丝形成材料的总含量基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计为约5%至小于80%,并且存在于纤维元件中的活性剂的总含量基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计大于20%至约95%。

在一个示例中,本发明的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计至少10%、和/或至少15%、和/或至少20%、和/或小于80%、和/或小于75%、和/或小于65%、和/或小于60%、和/或小于55%、和/或小于50%、和/或小于45%、和/或小于40%的长丝形成材料,以及基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计大于20%、和/或至少35%、和/或至少40%、和/或至少45%、和/或至少50%、和/或至少60%、和/或小于95%、和/或小于90%、和/或小于85%、和/或小于80%、和/或小于75%的活性剂。

在一个示例中,本发明的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计至少5%、和/或至少10%、和/或至少15%、和/或至少20%、和/或小于50%、和/或小于45%、和/或小于40%、和/或小于35%、和/或小于30%、和/或小于25%的长丝形成材料,以及基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计大于50%、和/或至少55%、和/或至少60%、和/或至少65%、和/或至少70%、和/或小于95%、和/或小于90%、和/或小于85%、和/或小于80、和/或小于75%的活性剂。在一个示例中,本发明的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计大于80%的活性剂。

在另一个示例中,一种或多种长丝形成材料和活性剂以长丝形成材料与活性剂的4.0或更低、和/或3.5或更低、和/或3.0或更低、和/或2.5或更低、和/或2.0或更低、和/或1.85或更低、和/或小于1.7、和/或小于1.6、和/或小于1.5、和/或小于1.3、和/或小于1.2、和/或小于1、和/或小于0.7、和/或小于0.5、和/或小于0.4、和/或小于0.3、和/或大于0.1、和/或大于0.15、和/或大于0.2的总含量的重量比存在于纤维元件中。

在另一个示例中,本发明的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计约10%、和/或约15%至小于80%的长丝形成材料,诸如聚乙烯醇聚合物、淀粉聚合物和/或羧甲基纤维素聚合物,以及基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计大于20%至约90%、和/或至约85%的活性剂。纤维元件还可包含增塑剂诸如甘油和/或pH调节剂诸如柠檬酸。

在另一个示例中,本发明的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计约10%、和/或约15%至小于80%的长丝形成材料,诸如聚乙烯醇聚合物、淀粉聚合物和/或羧甲基纤维素聚合物,以及基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计大于20%至约90%、和/或至约85%的活性剂,其中长丝形成材料与活性剂的重量比为4.0或更小。纤维元件还可包含增塑剂诸如甘油和/或pH调节剂诸如柠檬酸。

在本发明的甚至另一个示例中,纤维元件包含一种或多种长丝形成材料和当纤维元件和/或包含纤维元件的发泡纤维结构暴露于预期使用条件时可释放和/或被释放的一种或多种活性剂,该活性剂选自:酶、漂白剂、助洗剂、螯合剂、感觉剂、分散剂、以及它们的混合物。在一个示例中,纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计,总水平小于95%、和/或小于90%、和/或小于80%、和/或小于50%、和/或小于35%、和/或至约5%、和/或至约10%、和/或至约20%的长丝形成材料,以及基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计,总含量大于5%、和/或大于10%、和/或大于20%、和/或大于35%、和/或大于50%、和/或大于65%、和/或至约95%、和/或至约90%、和/或至约80%的活性剂,该活性剂选自:酶、漂白剂、助洗剂、螯合剂、香料、抗微生物剂、抗菌剂、抗真菌剂、以及它们的混合物。在一个示例中,活性剂包含一种或多种酶。在另一个示例中,活性剂包含一种或多种漂白剂。在另一个示例中,活性剂包含一种或多种助洗剂。在另一个示例中,活性剂包含一种或多种螯合剂。在另一个示例中,活性剂包含一种或多种香料。在甚至另一个示例中,活性剂包含一种或多种抗微生物剂、抗菌剂和/或抗真菌剂。

在本发明的另一个示例中,本发明的纤维元件可包含如果它们变成空气传播时可产生健康和/或安全问题的活性剂。例如,纤维元件可用于抑制纤维元件内的酶变成空气传播的。

在一个示例中,本发明的纤维元件可为熔喷纤维元件。在另一个示例中,本发明的纤维元件可为纺粘纤维元件。在另一个示例中,在释放一种或多种其活性剂之前和/之后,纤维元件可为中空纤维元件。

本发明的纤维元件可为亲水性或疏水性的。纤维元件可经表面处理和/或内部处理以改变纤维元件的固有亲水性或疏水性特性。

在一个示例中,纤维元件表现出如根据本文所述的直径测试方法测量的小于100μm和/或小于75μm和/或小于50μm和/或小于25μm和/或小于10μm和/或小于5μm和/或小于1μm的直径。在另一个示例中,本发明的纤维元件表现出如根据本文所述的直径测试方法测量的大于1μm的直径。本发明的纤维元件的直径可用于控制存在于纤维元件中的一种或多种活性剂的释放速率和/或损失率和/或改变纤维元件的物理结构。

纤维元件可包含两种或更多种不同的活性剂。在一个示例中,纤维元件包含两种或更多种不同的活性剂,其中该两种或更多种不同的活性剂是彼此相容的。在另一个示例中,纤维元件包含两种或更多种不同的活性剂,其中该两种或更多种不同的活性剂是彼此不相容的。

在一个示例中,纤维元件可包含纤维元件内的活性剂和在纤维元件的外表面上的活性剂,诸如在纤维元件上的活性剂涂层。在纤维元件的外表面上的活性剂可以与存在于纤维元件中的活性剂相同或不同。如果不同,则活性剂可彼此相容或不相容。

在一个示例中,一种或多种活性剂可均匀分布到或基本上均匀分布在整个纤维元件中。在另一个示例中,一种或多种活性剂可作为纤维元件内的离散区域分布。在另一个示例中,至少一种活性剂均匀地或基本上均匀地分布在整个纤维元件中,并且至少一种其它的活性剂作为纤维元件内的一个或多个离散区域分布。在另一个示例中,至少一种活性剂作为纤维元件内的一个或多个离散区域分布,并且至少一种其它的活性剂作为不同于纤维元件内的第一离散区域的一个或多个离散区域分布。

长丝形成材料是任何合适的材料,诸如聚合物或能够制备聚合物的单体,其表现出适用于诸如通过纺丝工艺制备长丝的特性。

在一个示例中,长丝形成材料可包括极性溶剂可溶的材料,如醇可溶的材料和/或水可溶解的材料。

在另一个示例中,长丝形成材料可包括非极性溶剂可溶解的材料。

在另一个示例中,长丝形成材料可包括水溶性材料并且不含(基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计小于5%、和/或小于3%、和/或小于1%、和/或0%)水不溶性材料。

在另一个示例中,长丝形成材料可为成膜材料。在另一个示例中,长丝形成材料可为合成的或天然来源的,并且它可发生化学、酶促和/或物理改变。

在本发明的甚至另一个示例中,长丝形成材料可包含选自以下的聚合物:衍生自丙烯酸类单体诸如烯键式不饱和羧酸单体和烯键式不饱和单体的聚合物、聚乙烯醇、聚乙烯基甲酰胺、聚乙烯胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸和丙烯酸甲酯的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、淀粉和淀粉衍生物、普鲁兰多糖、明胶和纤维素衍生物(例如,羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素)。

在另一个示例中,长丝形成材料可包含选自以下的聚合物:聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物、半纤维素、半纤维素衍生物、蛋白质、海藻酸钠、羟丙基甲基纤维素、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖衍生物、聚乙二醇、四亚甲基醚二醇、聚乙烯吡咯烷酮、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、以及它们的混合物。

在另一个示例中,长丝形成材料包含选自以下的聚合物:普鲁兰多糖、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、海藻酸钠、黄原胶、黄蓍胶、瓜尔胶、金合欢胶、阿拉伯胶、聚丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯共聚物、羧乙烯聚合物、糊精、果胶、甲壳素、果聚糖、爱生兰(elsinan)、胶原、明胶、玉米醇溶蛋白、谷蛋白、大豆蛋白、酪蛋白、聚乙烯醇、羧化聚乙烯醇、磺化聚乙烯醇、淀粉、淀粉衍生物、半纤维素、半纤维素衍生物、蛋白质、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖衍生物、聚乙二醇、四亚甲基醚二醇、羟甲基纤维素、以及它们的混合物。

水溶性材料的非限制性示例包括水溶性聚合物。水溶性聚合物可为合成的或天然来源的,并且可进行化学和/或物理改性。在一个示例中,极性溶剂可溶的聚合物表现出至少10,000g/mol和/或至少20,000g/mol和/或至少40,000g/mol和/或至少80,000g/mol和/或至少100,000g/mol和/或至少1,000,000g/mol和/或至少3,000,000g/mol和/或至少10,000,000g/mol和/或至少20,000,000g/mol和/或至约40,000,000g/mol和/或至约30,000,000g/mol的重均分子量。

水溶性聚合物的非限制性示例包括水溶性羟基聚合物、水溶性热塑性聚合物、水溶性能够生物降解的聚合物、水溶性不能够生物降解的聚合物以及它们的混合物。在一个示例中,水溶性聚合物包含聚乙烯醇。在另一个示例中,水溶性聚合物包含淀粉。在另一个示例中,水溶性聚合物包含聚乙烯醇和淀粉。在另一个示例中,水溶性聚合物包含羧甲基纤维素。在另一个示例中,聚合物包括羧甲基纤维素和聚乙烯醇。

在一个示例中,本发明的水溶性羟基聚合物包括多糖。

如本文所用,“多糖”意指天然多糖和多糖衍生物和/或改性多糖。合适的水溶性多糖包括但不限于淀粉、淀粉衍生物、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖衍生物、纤维素衍生物、半纤维素、半纤维素衍生物、树胶、阿拉伯聚糖、半乳聚糖以及它们的混合物。水溶性多糖可表现出约10,000g/mol至约40,000,000g/mol、和/或大于100,000g/mol、和/或大于1,000,000g/mol、和/或大于3,000,000g/mol、和/或大于3,000,000g/mol至约40,000,000g/mol的重均分子量。

水溶性多糖可包含非纤维素和/或非纤维素衍生物和/或非纤维素共聚物水溶性多糖。此类非纤维素水溶性多糖可选自:淀粉、淀粉衍生物、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖衍生物、半纤维素、半纤维素衍生物、树胶、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、以及它们的混合物。

在另一个示例中,本发明的水溶性羟基聚合物包括非热塑性聚合物。

水溶性羟基聚合物可具有约10,000g/mol至约40,000,000g/mol、和/或大于100,000g/mol、和/或大于1,000,000g/mol、和/或大于3,000,000g/mol、和/或大于3,000,000g/mol至约40,000,000g/mol的重均分子量。较高分子量和较低分子量的水溶性羟基聚合物可与具有某个期望重均分子量的羟基聚合物结合地使用。

水溶性羟基聚合物诸如天然淀粉的熟知改性包括化学改性和/或酶改性。例如,天然淀粉可被酸解、羟乙基化、羟丙基化和/或氧化。此外,水溶性羟基聚合物可包含臼齿形玉米淀粉。

天然存在的淀粉一般是直链淀粉和D-葡萄糖单元的支链淀粉聚合物的混合物。直链淀粉基本上是D-葡萄糖单元通过(1,4)-α-D键连接的线型聚合物。支链淀粉是D-葡萄糖单元的高度支化聚合物,该D-葡萄糖单元通过(1,4)-α-D键和(1,6)-α-D键在支化点连接。天然存在的淀粉通常包含相对高含量的支链淀粉,例如玉米淀粉(64-80%支链淀粉)、蜡质玉米(93-100%支链淀粉)、稻(83-84%支链淀粉)、马铃薯(约78%支链淀粉)和小麦(73-83%支链淀粉)。虽然所有淀粉是本文潜在可用的,本发明最常用的是高支链淀粉的天然淀粉,其来源于农业来源,这具有供应充足、易于补充和廉价的优点。

如本文所用,“淀粉”包括任何天然存在的未改性淀粉、改性淀粉、合成淀粉、以及它们的混合物,以及直链淀粉或支链淀粉部分的混合物;所述淀粉可通过物理、化学、或生物学方法、或它们的组合进行改性。本发明对未改性或改性淀粉的选择可取决于期望的最终产物。在本发明的一个实施方案中,可用于本发明的淀粉或淀粉混合物具有按淀粉或其混合物的重量计约20%至约100%,更典型地约40%至约90%,甚至更典型地约60%至约85%的支链淀粉含量。

合适的天然存在的淀粉可包括但不限于玉米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉、西谷椰子淀粉、木薯淀粉、稻淀粉、大豆淀粉、竹竽淀粉、支链淀粉(amioca starch)、蕨淀粉、藕淀粉、蜡质玉米淀粉和高直链淀粉玉米淀粉。天然存在的淀粉尤其是玉米淀粉和小麦淀粉是优选的淀粉聚合物,这是因为它们的经济性和可用性。

可用其它单体接枝本文的聚乙烯醇以改变其特性。已经成功地将大量单体接枝到聚乙烯醇。此类单体的非限制性示例包括乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯腈、1,3-丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、乙烯基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、苯基烯丙基醚磺酸钠、苯基甲代烯丙基醚磺酸钠、2-丙烯酰胺-甲基丙磺酸(AMP)、偏二氯乙烯、氯乙烯、乙烯胺和多种丙烯酸酯。

在一个示例中,水溶性羟基聚合物选自:聚乙烯醇、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素以及它们的混合物。合适的聚乙烯醇的非限制性示例包括可从Sekisui Specialty Chemicals America,LLC(Dallas,TX)以商品名

本发明的水溶性热塑性聚合物可为亲水性的或疏水性的。水溶性热塑性聚合物可经表面处理和/或内部处理以改变热塑性聚合物的固有亲水性或疏水性特性。

水溶性热塑性聚合物可包括能够生物降解的聚合物。

可使用热塑性聚合物的任何合适的重均分子量。例如,根据本发明的热塑性聚合物的重均分子量大于约10,000g/mol、和/或大于约40,000g/mol、和/或大于约50,000g/mol、和/或小于约500,000g/mol、和/或小于约400,000g/mol、和/或小于约200,000g/mol。

活性剂是一类经设计且旨在对除了纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构本身之外的某些物质提供有益效果,诸如对纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构外的环境提供有益效果的添加剂。活性剂可为任何合适的添加剂,其在纤维元件的预期使用条件下产生预期效应。例如,活性剂可选自:个人清洁和/或调理剂,诸如毛发护理剂诸如洗发剂和/或毛发着色剂、毛发调理剂、皮肤护理剂、防晒剂和皮肤调理剂;衣物洗涤护理和/或调理剂诸如织物护理剂、织物调理剂、织物软化剂、织物抗皱剂、织物护理抗静电剂、织物护理去污剂、去垢剂、分散剂、抑泡剂、促泡剂、消泡剂和织物清新剂;液体和/或粉末餐具洗涤剂(用于手动餐具洗涤和/或自动洗碗机应用)、硬质表面护理剂和/或调理剂和/或抛光剂;其它清洁和/或调理剂诸如抗微生物剂、抗菌剂、抗真菌剂、织物调色剂、香料、漂白剂(诸如氧化漂白剂、过氧化氢、过碳酸盐漂白剂、过硼酸盐漂白剂、氯漂白剂)、漂白活化剂、螯合剂、助洗剂、洗剂、增白剂、空气护理剂、地毯护理剂、染料转移抑制剂、粘土去除剂、抗再沉积剂、聚合物土壤剥离剂、聚合物分散剂、烷氧基化的聚胺聚合物、烷氧基化的聚羧酸酯聚合物、两性接枝共聚物、溶解助剂、缓冲体系、水软化剂、水硬化剂、pH调节剂(泡腾剂活化剂)、酶、絮凝剂、泡腾剂、防腐剂、美容剂、卸妆剂、起泡剂、沉积助剂、凝聚层形成剂、粘土、增稠剂、胶乳、二氧化硅、干燥剂、气味控制剂、止汗剂、凉爽剂、加温剂、吸收凝胶剂、抗炎剂、染料、颜料、酸和碱;液体处理活性剂;农业活性剂;工业活性剂;可摄取的活性剂诸如药用试剂、口腔护理剂诸如牙齿美白剂、牙齿护理剂、漱口剂、和牙周牙龈护理剂、食用剂、膳食剂、维生素、矿物质;水处理剂如水澄清和/或水消毒剂、以及它们的混合物。

合适的美容剂、皮肤护理剂、皮肤调理剂、毛发护理剂、和毛发调理剂的非限制性示例在CTFA Cosmetic Ingredient Handbook,第二版,The Cosmetic,Toiletries,andFragrance Association,Inc.1988,1992中进行了描述。

一种或多种类别的化学品可用于上文列出的活性剂中的一种或多种。例如,表面活性剂可用于上述任何数量的活性剂。同样地,漂白剂可用于织物护理、硬质表面清洁、餐具洗涤以及甚至牙齿美白。因此,本领域的普通技术人员将会知道将基于纤维元件和/或颗粒和/或由此制成的发泡纤维结构的期望的预期用途来选择活性剂。

例如,如果纤维元件和/或颗粒和/或由此制成的发泡纤维结构被用于毛发护理和/或调理,则可选择一种或多种合适的表面活性剂,诸如起泡表面活性剂,以在暴露于纤维元件和/或颗粒和/或掺入纤维元件和/或颗粒的发泡纤维结构的预期使用条件时向消费者提供期望的有益效果。

在一个示例中,如果纤维元件和/或颗粒和/或由此制成的发泡纤维结构被设计或旨在用于在衣物洗涤操作中洗涤衣物时,则可选择一种或多种合适的表面活性剂和/或酶和/或助洗剂和/或香料和/或抑泡剂和/或漂白剂,以在暴露于纤维元件和/或颗粒和/或掺入纤维元件和/或颗粒的发泡纤维结构的预期使用条件时向消费者提供期望的有益效果。在另一个示例中,如果纤维元件和/或颗粒和/或由此制成的发泡纤维结构被设计用于洗涤操作中的洗涤衣物和/或餐具洗涤操作中的清洁餐具时,则纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构可包含衣物洗涤剂组合物或餐具洗涤剂组合物或用于此类组合物中的活性剂。

在一个示例中,活性剂包括无香料活性剂。在另一个示例中,活性剂包括无表面活性剂的活性剂。在另一个示例中,活性剂包括不可摄取活性剂,换句话讲不是可摄取的活性剂的活性剂。

合适的表面活性剂的非限制性示例包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂、以及它们的混合物。辅助表面活性剂也可包含在纤维元件和/或颗粒中。就设计用作衣物洗涤剂和/或餐具洗涤剂的纤维元件和/或颗粒而言,表面活性剂的总含量将足以提供包括去污和/或除臭在内的清洁,并且一般在约0.5%至约95%的范围内。另外,被设计用于衣物洗涤剂和/或餐具洗涤剂的纤维元件和/或颗粒中的包含两种或更多种表面活性剂的表面活性剂体系,可包括全阴离子表面活性剂体系、包含阴离子-非离子表面活性剂混合物、或非离子-阳离子表面活性剂混合物或低发泡非离子表面活性剂的混合型表面活性剂体系。

本文的表面活性剂可为直链或支化的。在一个示例中,合适的直链表面活性剂包括来源于农用化学品油如椰子油、棕榈仁油、大豆油、或其它植物油的那些。

合适的阴离子表面活性剂的非限制性示例包括但不限于烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、支化的烷基硫酸盐、支化的烷基烷氧基化物、支化的烷基烷氧基化硫酸盐、中链支化的烷基芳基磺酸盐、硫酸化单酸甘油酯、磺化烯烃、烷基芳基磺酸盐、伯烷烃或仲烷烃磺酸盐、琥珀酸烷基酯磺酸盐、酰基牛磺酸盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基甘油基醚磺酸盐、磺化甲酯、磺化脂肪酸、烷基磷酸盐、酰基谷氨酸盐、酰基肌氨酸盐、磺基乙酸烷基酯、酰化肽、烷基醚羧酸盐、酰基乳酸盐、阴离子含氟表面活性剂、月桂酰谷氨酸钠、以及它们的组合。

适用于本文的烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐包括具有相应的式ROSO

在一个示例中,可用于本发明的纤维元件和/或颗粒的阴离子表面活性剂包括C

在另一个示例中,阴离子表面活性剂选自:C

在一个示例中,当存在阴离子表面活性剂时,该阴离子表面活性剂包括至少一种月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠,例如月桂基聚氧乙烯醚-1-硫酸钠。

适合的阳离子表面活性剂的非限制性示例包括但不限于具有式(I)的那些:

其中R

合适的通式(I)的季铵盐阳离子表面活性剂可包括鲸蜡基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵(BTAC)、硬脂基三甲基氯化铵、鲸蜡基氯化吡啶鎓、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、辛基二甲基苄基氯化铵、癸基二甲基苄基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双硬脂基二甲基氯化铵、牛油基三甲基氯化铵、椰油酰基三甲基氯化铵、2-乙基己基硬脂基二甲基氯化铵、二棕榈酰乙基二甲基氯化铵、双牛油酰氧乙基二甲基氯化铵、双硬脂酰氧乙基二甲基硫酸甲酯铵、PEG-2十八烯基氯化铵及其盐,其中所述氯被卤素(例如溴)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、硝酸根、磷酸根、硫酸根或烷基硫酸根取代。

合适的阳离子表面活性剂的非限制性示例可以商品名

在一个示例中,合适的阳离子表面活性剂包括:例如具有至多26个碳原子的季铵表面活性剂,其包括:如US 6,136,769中所论述的烷氧基化季铵(AQA)表面活性剂;如6,004,922中所论述的二甲基羟基乙基季铵;二甲基羟乙基月桂基氯化铵;多胺阳离子表面活性剂,如WO 98/35002、WO 98/35003、WO 98/35004、WO 98/35005和WO 98/35006中所论述;如美国专利4,228,042、4,239,660、4,260,529和US 6,022,844中所论述的阳离子酯表面活性剂;以及US 6,221,825和WO 00/47708中所论述的氨基表面活性剂,例如酰氨基丙基二甲胺(APA)。

在一个示例中,阳离子酯表面活性剂在衣物洗涤条件下是可水解的。

合适的非离子表面活性剂的非限制性示例包括烷氧基化醇(AE)和烷基酚、多羟基脂肪酸酰胺(PFAA)、烷基聚葡糖苷(APG)、C

在一个示例中,可用于本发明的非离子表面活性剂的非限制性示例包括:C

适用于本发明的可商购获得的非离子表面活性剂的示例包括:

烷基酚的聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和聚环氧丁烷缩合物也适合用作本发明的非离子表面活性剂。这些化合物包括烷基苯酚的缩合产物,该烷基苯酚具有的烷基包含约6至约14个碳原子,与环氧烷形成直链或支链的构型。这种类型的可商购获得的非离子表面活性剂包括由Solvay-Rhodia出售的

对于自动餐具洗涤用途,可使用低发泡非离子表面活性剂。合适的低发泡非离子表面活性剂在US 7,271,138第7栏第10行至第7栏第60行中公开。

其它合适的非离子表面活性剂的示例为可商购获得的

两性离子或两性表面活性剂的非限制性示例包括:仲胺和叔胺的衍生物;杂环仲胺和叔胺的衍生物;或季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物。参见美国专利3,929,678第19栏第38行至第22栏第48行,例如两性离子表面活性剂;甜菜碱,包括烷基二甲基甜菜碱和椰油二甲基酰胺丙基甜菜碱、C

在一个示例中,两性离子表面活性剂选自:仲胺的衍生物、叔胺的衍生物、杂环仲胺的衍生物、杂环叔胺的衍生物、季铵化合物的衍生物、季鏻化合物的衍生物、叔锍化合物的衍生物、以及它们的混合物。

在另一个示例中,两性离子表面活性剂选自:甜菜碱、氧化胺、磺基甜菜碱和羟基甜菜碱、以及它们的混合物。在一个示例中,磺基甜菜碱和羟基甜菜碱包括N-烷基-N,N-二甲基氨基-1-丙磺酸盐,例如其中烷基包括C

在另一个示例中,两性离子表面活性剂包括甜菜碱,例如选自以下的甜菜碱:烷基二甲基甜菜碱、椰油二甲基酰胺丙基甜菜碱、以及它们的混合物。

在另一个示例中,两性离子表面活性剂包含氧化胺,例如选自以下的氧化胺:C

在另一个示例中,两性离子表面活性剂包含氧化胺,例如选自以下的氧化胺:C

两性表面活性剂的非限制性示例包括:仲胺或叔胺的脂族衍生物、或杂环仲胺和叔胺的脂族衍生物(其中脂族基团可以为直链或支链)、以及它们的混合物。脂族取代基中的一个可含有至少约8个碳原子,例如约8至约18个碳原子,并且至少一个含有阴离子水增溶性基团,例如羧基、磺酸根、硫酸根。合适的两性表面活性剂的示例参见美国专利公开3,929,678第19栏第18行至35行。

可在本发明的一个或多个纤维元件和/或颗粒中掺入一种或多种香料和/或香料原料诸如谐香剂和/或香。香料可包含香料成分,该香料成分选自醛香料成分、酮香料成分、以及它们的混合物。

本发明的纤维元件和/或颗粒中可包含一种或多种香料和/或香料成分。用作香料和/或香料成分的众多天然和合成化学成分包括但不限于醛、酮、酯、以及它们的混合物。还包括各种天然提取物和精油,其可包含各成分的复杂混合物,诸如橙油、柠檬油、玫瑰提取物、熏衣草、麝香植物、绿叶刺蕊草、凤仙花精油、檀木油、松油、雪松等。成品香料可包含此类成分的极端复杂的混合物。在一个示例中,基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计,精制香料的含量通常为约0.01%至约2%。

在一个实施方案中,吡啶硫酮颗粒为适用于本发明中的抗微生物活性剂。在一个实施方案中,抗微生物活性剂为1-羟基-2-吡啶硫酮盐,并且为颗粒状形式。在一个实施方案中,按本发明的干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计,吡啶硫酮颗粒的浓度在约0.01重量%至约5重量%、或约0.1重量%至约3重量%、或约0.1重量%至约2重量%的范围内。在一个实施方案中,吡啶硫酮盐是由重金属诸如锌、锡、镉、镁、铝和锆(通常为锌)形成的那些,通常为1-羟基-2-吡啶硫酮的锌盐(称为“吡啶硫酮锌”或“ZPT”),通常为片状颗粒形式的1-羟基-2-吡啶硫酮盐。在一个实施方案中,片状颗粒形式的1-羟基-2-吡啶硫酮盐具有如根据本文所述的中值粒度测试方法测量的至多约20微米、或至多约5微米、或至多约2.5微米的粒度分布。由其它阳离子诸如钠形成的盐也可为合适的。吡啶硫酮活性物质描述于例如美国专利2,809,971;美国专利3,236,733;美国专利3,753,196;美国专利3,761,418;美国专利4,345,080;美国专利4,323,683;美国专利4,379,753;和美国专利4,470,982中。

在另一个实施方案中,抗菌剂选自三氯生、三氯卡班、氯己定、甲硝唑以及它们的混合物。

在一个实施方案中,除了选自巯基吡啶氧化物多价金属盐的抗微生物活性物质之外,组合物还可包含一种或多种抗真菌和/或抗微生物活性物质。在一个实施方案中,抗微生物活性物质选自:煤焦油、硫、唑类、硫化硒、粒状硫、角质层分离剂、木炭、复方苯甲酸软膏、卡斯太拉尼氏涂剂、氯化铝、龙胆紫、羟甲辛吡酮(吡罗克酮乙醇胺盐)、环已吡酮羟乙胺酮、十一碳烯酸及其金属盐、高锰酸钾、硫化硒、硫代硫酸钠、丙二醇、苦橙油、尿素制剂、灰黄霉素、8-羟基喹啉氯碘羟喹、硫代地巴唑、硫代氨基甲酸酯、卤普罗近、聚烯、羟基吡啶酮、吗啉、苄胺、烯丙胺(诸如特比萘芬)、茶树油、丁香叶油、芫荽、玫瑰草、小檗碱、百里香红、桂皮油、肉桂醛、香茅酸、扁柏酚、磺化页岩油、Sensiva SC-50、Elestab HP-100、壬二酸、溶酶、碘代丙炔基丁基氨基甲酸盐(IPBC)、异噻唑啉酮诸如辛基异噻唑啉酮和唑类、以及它们的混合物。

本发明的纤维元件和/或颗粒可包含一种或多种漂白剂。合适的漂白剂的非限制性示例包括过氧酸、过硼酸盐、过碳酸盐、氯漂白剂、彩漂粉、次氯酸盐漂白剂、漂白剂前体、漂白活化剂、漂白催化剂、过氧化氢、漂白增强剂、光漂白剂、漂白酶、自由基引发剂、过氧漂白剂、以及它们的混合物。

可包含在本发明的纤维元件和/或颗粒中的一种或多种漂白剂以基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计约0.05%至约30%和/或约1%至约20%的含量被包含。当存在时,漂白活化剂可以基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计约0.1%至约60%和/或约0.5%至约40%的含量存在于本发明的纤维元件和/或颗粒中。

漂白剂的非限制性示例包括彩漂粉、过硼酸盐漂白剂、过羧酸漂白剂及其盐、过氧漂白剂、过硫酸盐漂白剂、过碳酸盐漂白剂、以及它们的混合物。此外,漂白剂的非限制性示例在美国专利4,483,781、美国专利公开申请740,446、欧洲专利申请0 133 354、美国专利4,412,934、以及美国专利4,634,551中公开。

漂白活化剂(例如酰基内酰胺)的非限制性示例在美国专利4,915,854;4,412,934;4,634,551;和4,966,723。

在一个示例中,漂白剂包含过渡金属漂白催化剂,其可被包封。过渡金属漂白催化剂通常包含过渡金属离子,例如来自过渡金属的过渡金属离子,该过渡金属选自:Mn(II)、Mn(III)、Mn(IV)、Mn(V)、Fe(II)、Fe(III)、Fe(IV)、Co(I)、Co(II)、Co(III)、Ni(I)、Ni(II)、Ni(III)、Cu(I)、Cu(II)、Cu(III)、Cr(II)、Cr(III)、Cr(IV)、Cr(V)、Cr(VI)、V(III)、V(IV)、V(V)、Mo(IV)、Mo(V)、Mo(VI)、W(IV)、W(V)、W(VI)、Pd(II)、Ru(II)、Ru(III)和Ru(IV)。在一个示例中,过渡金属选自:Mn(II)、Mn(III)、Mn(IV)、Fe(II)、Fe(III)、Cr(II)、Cr(III)、Cr(IV)、Cr(V)和Cr(VI)。所述过渡金属漂白催化剂通常包含配体,例如大多环配体如交联的大多环配体。过渡金属离子可与配体配合。此外,所述配体可包含至少四个配位原子,其中至少两个为桥头配位原子。合适的过渡金属漂白催化剂的非限制性示例描述于U.S.5,580,485、U.S.4,430,243;U.S.4,728,455;U.S.5,246,621;U.S.5,244,594;U.S.5,284,944;U.S.5,194,416;U.S.5,246,612;U.S.5,256,779;U.S.5,280,117;U.S.5,274,147;U.S.5,153,161;U.S.5,227,084;U.S.5,114,606;U.S.5,114,611、EP 549,271 A1;EP 544,490A1;EP 549,272A1;和EP 544,440 A2中。在一个示例中,合适的过渡金属漂白催化剂包括锰基催化剂,例如在U.S.5,576,282中公开的催化剂。在另一个示例中,合适的钴漂白催化剂在U.S.5,597,936和U.S.5,595,967中进行了描述。此类钴催化剂易于通过已知的过程制备,诸如例如US 5,597,936和US 5,595,967中所教导的。在另一个示例中,合适的过渡金属漂白催化剂包括配体如双哌啶的过渡金属络合物,如WO 05/042532 A1所述。

漂白催化剂的非限制性示例包括催化剂体系,所述体系包含具有确定漂白催化活性的过渡金属阳离子,如铜阳离子、铁阳离子、钛阳离子、钌阳离子、钨阳离子、钼阳离子或锰阳离子,具有很低的或者没有漂白催化活性的辅助金属阳离子,如锌阳离子或铝阳离子,以及对于催化金属阳离子和辅助金属阳离子而言具有确定的稳定性常数的螯合剂,尤其是乙二胺四乙酸、乙二胺四(亚甲基膦酸)以及它们的水溶性盐。此类催化剂公开于美国专利4,430,243中。其他类型的漂白催化剂包括基于锰的复合物,公开于美国专利5,246,621和美国专利5,244,594中。这些催化剂的优选的示例包括Mn

漂白催化剂也可通过将水溶性配体与水溶性锰盐在含水介质中混合并通过蒸发将所得的混合物浓缩来制备。本文可使用任何合适的水溶性锰盐。容易购得市售的锰(II)、(III)、(IV)和/或(V)。在一些情况下,在洗涤液体中可存在足够的锰,但是一般来讲,优选组合物中的洗涤剂组合物Mn阳离子以确保其以催化有效量存在。因此,配体的钠盐和选自MnSO

在另一种可选择的模式中,水溶性锰源如MnSO

虽然可用于本发明的漂白-催化锰复合物的结构还未阐明,但是可推测其包括螯合物或其它水合配位的配合物,其由配体的羧基和氮原子与锰阳离子的交互作用得到。同样地,催化过程中锰阳离子的氧化状态并不是确定的,并且可为(+II)、(+III)、(+IV)或o(+V)价态。由于连接至锰阳离子的配体的可能的六个点,可以合理地推测出多核物类和/或“笼式”结构可存在于含水漂白介质中。无论哪种实际存在的活性Mn配体物类的形式,其都以明显地催化形式对顽固污渍如茶、番茄酱类、咖啡、酒、果汁等提供改善的漂白性能。

其他漂白催化剂描述于例如欧洲专利申请公布408,131(钴配合物催化剂)、欧洲专利申请公布384,503和306,089(金属卟啉催化剂)、美国专利4,728,455(锰/多齿配体催化剂)、美国专利4,711,748和欧洲专利申请公布224,952(吸收在硅铝酸盐催化剂上的锰)、美国专利4,601,845(硅铝酸盐载体上的锰盐、锌盐或镁盐)、美国专利4,626,373(锰/配体催化剂)、美国专利4,119,557(铁配合物催化剂)、德国专利说明书2,054,019(钴螯合剂催化剂)、加拿大866,191(含过渡金属的盐)、美国专利4,430,243(具有锰阳离子和非催化金属阳离子的螯合剂)和美国专利4,728,455(葡糖酸锰催化剂)中。

在一个示例中,漂白催化剂包含钴氯化钴五胺盐,其具有式[Co(NH

这些漂白催化剂可容易地通过已知工序制备,如前文的Tobe文章以及本文引用的以下参考文献中所教导的:于1989年3月7日公布的授予Diakun等人的美国专利4,810,410,J.Chem.Ed.(1989),66(12),1043-45;The Synthesis and Characterization ofInorganic Compounds,W.L.Jolly(Prentice-Hall;1970),第461-463页;“Inorg.Chem.,18,1497-1502(1979);“Inorg.Chem.,21,2881-2885(1982);“Inorg.Chem.,18,2023-2025(1979);“Inorg.Synthesis,第173至176页(1960年);以及Journal of PhysicalChemistry 56,22-25(1952)。如果对于产品的美观而言需要,则这些漂白催化剂还可与助剂材料共同加工以便减少颜色影响,或可被包含在下文所例举的含酶颗粒中,或可将组合物制备成包含催化剂“小斑点”。

除氧化漂白剂之外的漂白剂也是本领域已知的,并且可在本文中利用(例如光活化漂白剂如磺化锌和/或铝酞菁(美国专利4,033,718,其以引用方式并入本文))、和/或预成形的有机过酸如过氧羧酸或其盐、和/或过氧磺酸或其盐。在一个示例中,合适的有机过酸包括邻苯二甲酰氨基过氧乙酸或其盐。当存在时,光活化漂白剂如磺化酞菁锌可存在于本发明的纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构中,其含量基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计为约0.025%至约1.25%。

漂白催化剂的非限制性示例选自:四乙酰基乙二胺(TAED)、苯甲酰基己内酰胺(BzCL)、4-硝基苯甲酰基己内酰胺、3-氯苯甲酰基己内酰胺、苯甲酰氧基苯磺酸盐(BOBS)、壬酰氧基苯磺酸盐(NOBS)、苯甲酸苯酯(PhBz)、癸酰氧基苯磺酸盐(C

有机过氧化物的非限制性示例如二酰基过氧化物充分示于Kirk Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,第17卷,John Wiley and Sons,1982,第27-90页,以及尤其在第63-72页中,其全部以引用的方式并入本文。如果使用二酰基过氧化物,其可能是对斑染/成膜有最小不利影响的物质。

本发明的纤维元件和/或颗粒可包含一种或多种染料转移抑制剂。合适的聚合物染料转移抑制剂包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯吡咯烷酮和N-乙烯咪唑的共聚物、聚乙烯噁唑烷酮和聚乙烯咪唑或它们的混合物。所述染料转移抑制剂可存在于本发明的纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构中,其含量基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构重量计为约0.0001%至约10%、约0.01%至约5%或甚至约0.1%至约3%。

本发明的纤维元件和/或颗粒可包含活性剂,如增白剂,例如荧光增白剂。此类增白剂可着色被清洁的制品。

纤维元件和/或颗粒可包含α-结晶形式的C.I.荧光增白剂260,其具有以下结构:

在一个方面,增白剂为冷水可溶的增白剂,诸如α-结晶形式的C.I.荧光增白剂260。

在一个方面,增白剂主要为α-结晶形式,这是指通常至少50重量%、至少75重量%、至少90重量%、至少99重量%或甚至基本上全部的C.I.荧光增白剂260为α-结晶形式。

增白剂通常为微粉化的颗粒状形式,具有如根据粒度分布测试方法测量的3μm至30μm、3μm至20μm或3μm至10μm的重均原生粒度。

组合物可包含β-结晶形式的C.I.荧光增白剂260,并且(i)α-结晶形式的C.I.荧光增白剂260与(ii)β-结晶形式的C.I.荧光增白剂260的重量比可为至少0.1或至少0.6。

BE680847涉及制备α-结晶形式的C.I.荧光增白剂260的方法。

可用于本发明的商用光学增白剂可分成几亚类,它们包括但不一定限于二苯乙烯、吡唑啉、香豆素、羧酸、次甲基花青、5,5-二氧化硫芴、唑、5元和6元环杂环衍生物以及其他杂项剂。此类增白剂的示例公开于“The Production and Application of FluorescentBrightening Agents”,M.Zahradnik,John Wiley&Sons出版,New York(1982)中。用于本发明组合物的光学增白剂的具体非限制性示例是在美国专利4,790,856和美国专利3,646,015中鉴定的那些。

还合适的增白剂具有以下结构:

合适的荧光增白剂含量包括约0.01重量%、约0.05重量%、约0.1重量%、或甚至约0.2重量%的较低含量至0.5重量%或甚至0.75重量%的较高含量。

在一个方面,增白剂可负载到粘土上以形成颗粒。

组合物可包含调色剂。合适的调色剂包括染料、染料-粘土缀合物和颜料。合适的染料包括小分子染料和聚合物染料。合适的小分子染料包括选自以下的小分子染料:属于直接蓝、直接红、直接紫、酸性蓝、酸性红、酸性紫、碱性蓝、碱性紫和碱性红的颜色索引(C.I.)类别的染料、或它们的混合物。

在另一方面,合适的小分子染料包括选自以下的小分子染料:颜色索引(Societyof Dyers and Colourists,Bradford,UK)号直接紫9、直接紫35、直接紫48、直接紫51、直接紫66、直接紫99、直接蓝1、直接蓝71、直接蓝80、直接蓝279、酸性红17、酸性红73、酸性红88、酸性红150、酸性紫15、酸性紫17、酸性紫24、酸性紫43、酸性红52、酸性紫49、酸性紫50、酸性蓝15、酸性蓝17、酸性蓝25、酸性蓝29、酸性蓝40、酸性蓝45、酸性蓝75、酸性蓝80、酸性蓝83、酸性蓝90和酸性蓝113、酸性黑1、碱性紫1、碱性紫3、碱性紫4、碱性紫10、碱性紫35、碱性蓝3、碱性蓝16、碱性蓝22、碱性蓝47、碱性蓝66、碱性蓝75、碱性蓝159以及它们的混合物。在另一方面,合适的小分子染料选自由下列组成的组:颜色索引(Society of Dyers andColourists,Bradford,UK)号酸性紫17、酸性紫43、酸性红52、酸性红73、酸性红88、酸性红150、酸性蓝25、酸性蓝29、酸性蓝45、酸性蓝113、酸性黑1、直接蓝1、直接蓝71、直接紫51以及它们的混合物。在另一方面,合适的小分子染料包括选自的小分子染料:颜色索引(Society of Dyers and Colourists,Bradford,UK)号酸性紫17、直接蓝71、直接紫51、直接蓝1、酸性红88、酸性红150、酸性蓝29、酸性蓝113或它们的混合物。

合适的聚合物染料选自:包含共轭色原体(染料-聚合物缀合物)的聚合物、色原体共聚合进入聚合物主链的聚合物以及它们的混合物。

在另一方面,合适的聚合物染料包括选自以下的聚合物染料:以商品名

优选的调色染料包括见于WO 08/87497 A1中的美白剂。这些增白剂可特征在于以下结构(I):

其中R

a)[(CH

其中R'选自H、CH

b)R

R

其中R'选自H、CH

c)R

其中R

其中R

d)其中R1和R2可独立地选自氧化苯乙烯、缩水甘油基甲基醚、异丁基缩水甘油基醚、异丙基缩水甘油基醚、叔丁基缩水甘油基醚、2-乙基己基缩水甘油基醚和缩水甘油基十六烷基醚的氨基加成产物,接着加成1个至10个烯化氧单元。

本发明的优选的增白剂的特征可在于以下结构(II):

其中R'选自H、CH

本发明的另外优选的增白剂的特征可在于以下结构(III):

该美白剂常常被称为“紫DD”。紫DD通常是具有总计5个EO基团的混合物。这种结构通过以下选择结构I的下列侧基获得,所述侧基如上文“部分a”所示:

使用的另外的美白剂包括描述于USPN 2008 34511 A1(Unilever)中的那些。优选的试剂为“紫13”。

合适的染料粘土缀合物包括选自以下的染料粘土缀合物:至少一种阳离子/碱性染料和绿土粘土、以及它们的混合物。在另一方面,合适的染料粘土缀合物包括选自以下的染料粘土缀合物:一种阳离子/碱性染料,其选自:C.I.碱性黄1至108,C.I.碱性橙1至69,C.I.碱性红1至118,C.I.碱性紫1至51,C.I.碱性蓝1至164,C.I.碱性绿1至14,C.I.碱性棕1至23、CI碱性黑1至11以及粘土,该粘土选自蒙脱石粘土、锂蒙脱石粘土、皂石粘土以及它们的混合物。在另一个方面,合适的染料粘土缀合物包括选自以下的染料粘土缀合物:蒙脱石碱性蓝B7 C.I.42595缀合物、蒙脱石碱性蓝B9 C.I.52015缀合物、蒙脱石碱性紫V3C.I.42555缀合物、蒙脱石碱性绿G1 C.I.42040缀合物、蒙脱石碱性红R1 C.I.45160缀合物、蒙脱石C.I.碱性黑2缀合物、锂蒙脱石碱性蓝B7 C.I.42595缀合物、锂蒙脱石碱性蓝B9C.I.52015缀合物、锂蒙脱石碱性紫V3 C.I.42555缀合物、锂蒙脱石碱性绿G1 C.I.42040缀合物、锂蒙脱石碱性红R1 C.I.45160缀合物、锂蒙脱石C.I.碱性黑2缀合物、皂碱性蓝B7C.I.42595缀合物、皂碱性蓝B9 C.I.52015缀合物、皂碱性紫V3 C.I.42555缀合物、皂碱性绿G1 C.I.42040缀合物、皂碱性红R1 C.I.45160缀合物、皂C.I.碱性黑2缀合物,以及它们的混合物。

合适的颜料包括选自以下的颜料:黄烷士酮、蓝蒽酮、包含1至4个氯原子的氯化蓝蒽酮、皮蒽酮、二氯皮蒽酮、单溴二氯皮蒽酮、二溴二氯皮蒽酮、四溴皮蒽酮、二萘嵌苯-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺,其中所述酰亚胺基团可为未取代的或者被C1至C3的烷基或苯基或杂环基取代,并且其中苯基和杂环基可另外带有不提供水中溶解度的取代基、蒽嘧啶羧酸酰胺、蒽酮紫、异蒽酮紫、二噁嗪颜料、每个分子可包含至多2个氯原子的铜酞菁、多氯铜酞菁或每个分子包含至多14个溴原子的多溴氯铜酞菁、以及它们的混合物。

在另一方面,合适的颜料包括选自以下的颜料:群青蓝(C.I.颜料蓝29)、群青紫(C.I.颜料紫15)以及它们的混合物。

可以组合使用上述织物调色剂(可使用织物调色剂的任何混合物)。合适的织物调色剂可购自Aldrich(Milwaukee,Wisconsin,USA);Ciba Specialty Chemicals(Basel,Switzerland);BASF(Ludwigshafen,Germany)、Dayglo Color Corporation(Mumbai,India);Organic Dyestuffs Corp.,East Providence,Rhode Island,USA;Dystar(Frankfurt,Germany);Lanxess(Leverkusen,Germany);Megazyme(Wicklow,Ireland);Clariant(Muttenz,Switzerland);Avecia,Manchester,UK和/或根据本文包含的实施例制备。合适的调色剂更详细地描述于US 7,208,459B2中。

一种或多种酶可存在于本发明的纤维元件和/或颗粒中。合适酶的非限制性示例包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶、糖酶,其包括甘露聚糖酶和内切葡聚糖酶、果胶酶、半纤维素酶、过氧化物酶、木聚糖酶、磷脂酶、酯酶、角质酶、角质素酶、还原酶、氧化酶、酚氧化酶、脂氧合酶、木素酶、支链淀粉酶、鞣酸酶、戊聚糖酶、麦拉宁酶、葡聚糖酶、阿拉伯糖苷酶、透明质酸酶、软骨素酶、漆酶、以及它们的混合物。

酶可包括在本发明的纤维元件和/或颗粒中以用于多种用途,所述用途包括但不限于从基底上除去蛋白质基污渍、碳水化合物基污渍或甘油三酯基污渍,用于防止染料在织物洗涤中转移,以及用于织物修复。在一个示例中,本发明的纤维元件和/或颗粒可包括任何合适来源如植物、动物、细菌、真菌和酵母来源的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶、过氧化物酶、以及它们的混合物。利用的酶的选择受以下因素的影响,如pH-活性和/或稳定性最适度、热稳定性、以及对存在于纤维元件和/或颗粒内的其它添加剂如活性剂例如助洗剂的稳定性。在一个示例中,酶选自:细菌酶(例如细菌淀粉酶和/或细菌蛋白酶)、真菌酶(例如真菌纤维素酶)、以及它们的混合物。

当存在于本发明的纤维元件和/或颗粒中时,所述酶的含量可足以提供“清洁有效量”。术语“清洁有效量”是指能够在基底例如织物、餐具、地板、瓷器和陶瓷、金属表面等上产生清洁、去污效果、污垢去除、美白、除臭或清新改善效应的任何量。实际上,对于目前的商业制剂而言,典型量为按重量计每克本发明的纤维元件和/或颗粒至多约5mg,更典型0.01mg至3mg的活性酶。换句话讲,本发明的纤维元件和/或颗粒通常可包含基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构重量计约0.001%至约5%、和/或约0.01%至约3%、和/或约0.01%至约1%的酶。

在制备纤维元件和/或颗粒后,可将一种或多种酶施加到所述纤维元件和/或颗粒上。

酶材料范围和它们混入本发明的长丝形成组合物(其可为合成洗涤剂组合物)的装置也在以下文献中公开:WO 9307263 A;WO 9307260 A;WO 8908694 A;美国专利3,553,139;4,101,457;和美国专利4,507,219中。

当酶存在于本发明的纤维元件和/或颗粒中时,所述纤维长丝和/或颗粒中还可包含酶稳定体系。可通过多种技术稳定酶。酶稳定技术的非限制性示例在以下文献中公开并例示:美国专利3,600,319和3,519,570;EP 199,405,EP 200,586;和WO 9401532 A。

在一个示例中,酶稳定体系可包含钙和/或镁离子。

酶稳定体系可存在于在本发明的纤维元件和/或颗粒中,其含量基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构重量计为约0.001%至约10%和/或约0.005%至约8%和/或约0.01%至约6%。酶稳定体系可为与存在于纤维元件和/或颗粒中的酶相容的任何稳定体系。此类酶稳定体系可由其它制剂活性物质自动提供,或者单独地加入,如由配制人员或酶的生产者加入。此类酶稳定体系可例如包括钙离子、镁离子、硼酸、丙二醇、短链羧酸、硼酸、以及它们的混合物,并且设计用于处理不同的稳定问题。

本发明的纤维元件和/或颗粒可包含热形成剂。配制热形成剂以在水和/或氧气(例如,空气中的氧气等)的存在下生成热,并由此使发泡纤维结构在水和/或氧气的存在下降解的速率加快,和/或增加纤维元件中一种或多种活性物质的效果。热形成剂还可或者另选地用于使一种或多种活性物质从发泡纤维结构中释放的速率加快。配制热形成剂以在暴露于氧气(即,空气中的氧气,水中的氧气)和/或水时发生放热反应。很多不同的材料和材料的组合可用作热形成剂。可用于发泡纤维结构中的非限制性热形成剂包括电解质盐(例如,氯化铝、氯化钙、硫酸钙、氯化铜、氯化亚铜、硫酸铁、氯化镁、硫酸镁、氯化锰、硫酸锰、氯化钾、硫酸钾、乙酸钠、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等)、二醇类(例如,丙二醇、二丙二醇等)、石灰(例如,生石灰、熟石灰等)、金属(例如,铬、铜、铁、镁、锰等)、金属氧化物(例如,氧化铝、氧化铁等)、聚亚烷基胺、聚亚烷基亚胺、聚乙烯胺、沸石、甘油、1,3-丙二醇、聚山梨醇酯(例如,吐温20、60、85、80)、和/或聚甘油酯(例如得自Stepan的Noobe、Drewpol和Drewmulze)。热形成剂可由一种或多种材料形成。例如,硫酸镁可单独地形成热形成剂。在另一个非限制性示例中,约2重量%-25重量%活性炭、约30重量%-70重量%铁粉和约1重量%-10重量%金属盐的组合可形成热形成剂。如可以理解的,其它或附加的材料可单独使用或与其它材料组合使用以形成热形成剂。可用于形成发泡纤维结构中所用的热形成剂的材料的非限制性示例公开于美国专利5,674,270和6,020,040;以及美国专利公布2008/0132438和2011/0301070中。

本发明的纤维元件和/或颗粒可包含降解促进剂,其用于加快在水和氧气的存在下发泡纤维结构降解的速率。当使用时,降解促进剂一般被设计成当暴露于水和/或氧气时释放气体,其继而搅动围绕发泡纤维结构的区域以便使发泡纤维结构的载体膜的降解加快。当使用时,降解促进剂还可或另选地用于加快一种或多种活性物质从发泡纤维结构释放的速率。然而,这不是必须的。当使用时,降解促进剂还可或另选地用于增加一种或多种活性物质在发泡纤维结构中的效果;然而,这不是必须的。降解促进剂可包括一种或多种物质,诸如但不限于碱金属碳酸盐(例如,碳酸钠、碳酸钾等)、碱金属碳酸氢盐(例如,碳酸氢钠、碳酸氢钾等)、碳酸铵等。水溶性条带可任选地包含一种或多种活化剂,该活化剂可用于活化或增大发泡纤维结构中一种或多种降解促进剂的活化的速率。如可以理解的,即使在发泡纤维结构中不存在降解促进剂时,发泡纤维结构中也可包含一种或多种活化剂;然而,这不是必须的。例如,活化剂可包含酸性或碱性化合物,其中当发泡纤维结构中包含或不包含降解促进剂时,此类酸性或碱性化合物可用作发泡纤维结构中一种或多种活性物质的补充剂。当使用时,发泡纤维结构中可包含的活化剂的非限制性示例包括有机酸(例如,羟基-羧酸[柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、葡糖酸等]、饱和脂族羧酸[乙酸、琥珀酸等]、不饱和脂族羧酸[例如,富马酸等]。可用于形成发泡纤维结构中所用的降解促进剂和活化剂的材料的非限制性示例公开于美国专利申请公布2011/0301070中。

当纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于触发条件时,一种或多种活性剂可从纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构释放。在一个示例中,当纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构或其部分丧失其特征,换句话讲,丧失其物理结构时,一种或多种活性剂可从纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构或其部分释放。例如当长丝形成材料溶解、熔融或经历一些其它变形步骤使得其结构丧失时,纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构丧失其物理结构。在一个示例中,当纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构的形态变化时,一种或多种活性剂从纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构释放。

在另一个示例中,当纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构或其部分改变其特征,换句话讲,改变其物理结构而不丧失其物理结构时,一种或多种活性剂可从纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构或其部分释放。例如,当长丝形成材料溶胀、皱缩、变长、和/或变短,但保持其长丝形成特性时,纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构改变其物理结构。

在另一个示例中,在其形态不变化的情况下(不丧失或改变其物理结构),一种或多种活性剂可从纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构释放。

在一个示例中,在将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于例如如上所述通过造成纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构丧失或改变其特征而导致活性剂释放的触发条件时,纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构可释放活性剂。触发条件的非限制性示例包括使纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于溶剂(极性溶剂诸如醇和/或水,和/或非极性溶剂),其可为连续的,这取决于长丝形成材料是否包含极性溶剂可溶性材料和/或非极性溶剂可溶性材料;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于热,诸如暴露于大于75℉、和/或大于100℉、和/或大于150℉、和/或大于200℉、和/或大于212℉的温度;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于冷,诸如暴露于小于40℉、和/或小于32℉、和/或小于0℉的温度;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于力,诸如通过使用纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构的消费者施加的拉伸力;和/或将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于化学反应;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于导致相变的条件;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于pH变化和/或压力变化和/或温度变化;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于一种或多种导致纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构释放其活性剂中的一种或多种的化学物质;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于超声;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于光和/或某些波长;将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于不同的离子强度;以及/或者将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构暴露于从另一纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构释放的活性剂。

在一个示例中,当包含纤维元件和/或颗粒的发泡纤维结构产品经受选自以下的触发步骤时,一种或多种活性剂可从本发明的纤维元件和/或颗粒释放:用发泡纤维结构产品预处理织物制品上的污渍;通过将发泡纤维结构产品与水接触形成洗涤液体;在烘干机中翻滚发泡纤维结构产品;在烘干机中加热发泡纤维结构产品;以及它们的组合。

本发明的纤维元件由长丝形成组合物制成。长丝形成组合物是基于极性溶剂的组合物。在一个示例中,长丝形成组合物是包含一种或多种长丝形成材料和一种或多种活性剂的含水组合物。

如根据本文所述的剪切粘度测试方法测量的,本发明的长丝形成组合物可具有约1帕斯卡×秒至约25帕斯卡×秒,和/或约2帕斯卡×秒至约20帕斯卡×秒,和/或约3帕斯卡×秒至约10帕斯卡×秒的剪切粘度,如在3,000sec

当由长丝形成组合物制备纤维元件时,可在约50℃至约100℃、和/或约65℃至约95℃、和/或约70℃至约90℃的温度下加工长丝形成组合物。

在一个示例中,长丝形成组合物可包含按重量计至少20%、和/或至少30%、和/或至少40%、和/或至少45%、和/或至少50%至约90%、和/或至约85%、和/或至约80%、和/或至约75%的一种或多种长丝形成材料、一种或多种活性剂、以及它们的混合物。长丝形成组合物可包含约10重量%至约80重量%的极性溶剂,诸如水。

在一个示例中,基于长丝形成组合物的总重量计,该长丝形成组合物的非挥发性组分卡包含约20重量%和/或30重量%和/或40重量%和/或45重量%和/或50重量%,至约75重量%和/或80重量%和/或85重量%和/或90重量%。非挥发性组分可由长丝形成材料,诸如主链聚合物、活性剂以及它们的组合构成。长丝形成组合物的挥发性组分将包含剩余的百分比,并且基于所述长丝形成组合物的总重量计,其在10重量%至80重量%的范围内。

在纤维元件纺丝工艺中,在纤维元件离开纺丝模头时其需要具有初始稳定性。毛细管数用于表征这种初始稳定性标准。在模具的条件下,毛细管数应为至少1和/或至少3和/或至少4和/或至少5。

在一个示例中,长丝形成组合物表现出至少1至约50和/或至少3至约50和/或至少5至约30的毛细管数,使得长丝形成材料可有效地聚合物加工成纤维元件。

如本文所用,“聚合物加工”意指任何纺丝操作和/或纺丝方法,由此由长丝形成组合物形成包含经处理的长丝形成材料的纤维元件。纺丝操作和/或工艺可包括纺粘法、熔喷法、静电纺丝法、旋转纺丝法、连续长丝制备和/或丝束纤维制备操作/工艺。如本文所用,“经处理的长丝形成材料”意指已经历熔融加工操作和产生纤维元件的后续聚合物加工操作的任何长丝形成材料。

毛细管数是用来表征这种小滴破裂可能性的无量纲数。较大的毛细管数表示流体离开模头时更大的稳定性。毛细管数定义如下:

V为模头出口处的流体速度(单位为长度每时间),

η为在模头的条件下的流体粘度(单位为质量每长度*时间),σ为流体的表面张力(单位为质量每时间

定义毛细管数用于模头的出口处的条件。流体速度是流体流经模头开口的平均速度。平均速度定义如下:

Vol′=体积流速(单位为长度

面积=模头出口的横截面积(单位为长度

当模头开口是圆孔时,则流体速度可定义如下

R为圆孔的半径(单位为长度)。

流体粘度将取决于温度并且可取决于剪切速率。剪切致稀流体的定义包括对剪切速率的依赖。表面张力将取决于流体组成和流体温度。

在一个示例中,长丝形成组合物可包含一种或多种剥离剂和/或润滑剂。合适的剥离剂和/或润滑剂的非限制性示例包括脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪醇、脂肪酸酯、磺化脂肪酸酯、乙酸脂肪胺和脂肪酸酰胺、硅氧烷、氨基硅氧烷、含氟聚合物以及它们的混合物。

在一个示例中,长丝形成组合物可包含一种或多种抗粘连剂和/或防粘剂。合适的防粘连剂和/或防粘剂的非限制性示例包括淀粉、改性淀粉、交联聚乙烯吡咯烷酮、交联纤维素、微晶纤维素、二氧化硅、金属氧化物、碳酸钙、滑石和云母。

本发明的活性剂可在纤维元件形成之前和/或期间加入长丝形成组合物中,和/或可在纤维元件形成之后加入纤维元件中。例如,在形成根据本发明的纤维元件和/或发泡纤维结构之后,可将香料活性剂施加到纤维元件和/或包含纤维元件的发泡纤维结构。在另一个示例中,在形成根据本发明的纤维元件和/或发泡纤维结构之后,可将酶活性剂施加于纤维元件和/或包含纤维元件的发泡纤维结构。在另一个示例中,在形成根据本发明的纤维元件和/或发泡纤维结构之后,可将一个或多个颗粒施加于纤维元件和/或包含纤维元件的发泡纤维结构,该颗粒可能不适用于穿过用于制备纤维元件的纺丝工艺。

在一个示例中,纤维元件包含延伸助剂。延伸助剂的非限制性示例可包括聚合物、其它延伸助剂、以及它们的组合。

在一个示例中,延伸助剂具有至少约500,000Da的重均分子量。在另一个示例中,延伸助剂的重均分子量为约500,000至约25,000,000,在另一个示例中为约800,000至约22,000,000,在另一个示例中为约1,000,000至约20,000,000,并且在另一个示例中为约2,000,000至约15,000,000。高分子量延伸助剂在本发明的一些示例中是优选的,这是由于其提高延伸熔融粘度并减少熔融破裂的能力。

当用于熔喷法时,将有效量的延伸助剂添加到本发明的组合物中以视觉上减少纺丝工艺期间的纤维的熔体破裂和毛细管破碎,使得能够熔纺出具有相对一致直径的基本上连续的纤维。不考虑用于制备纤维元件和/或颗粒的方法,当使用时,在一个示例中,拉伸助剂可基于干燥纤维元件和/或颗粒重量计和/或基于发泡纤维结构重量计以约0.001%至约10%存在,并且在另一个示例中基于干燥纤维元件和/或颗粒重量计和/或基于发泡纤维结构重量计以约0.005至约5%存在,在另一个示例中基于干燥纤维元件和/或颗粒重量计和/或基于发泡纤维结构重量计以约0.01至约1%存在,并且在另一个示例中基于干燥纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构重量计以约0.05%至约0.5%存在。

可用作延伸助剂的聚合物的非限制性示例可包括海藻酸盐、角叉菜胶、果胶、甲壳质、瓜尔胶、黄多醣胶、琼脂、阿拉伯树胶、刺梧桐树胶、黄蓍胶、刺槐豆胶、烷基纤维素、羟烷基纤维素、羧基烷基纤维素、以及它们的混合物。

其它拉伸助剂的非限制性示例可包括改性的和未改性的聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯亚胺、聚酰胺、聚环氧烷包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙烯环氧丙烷、以及它们的混合物。

可通过任何合适的方法制备本发明的纤维元件。制备纤维元件的合适的方法的非限制性示例如下所述。

在一个示例中,如图9和图10所示,用于制备根据本发明的纤维元件32的方法46包括以下步骤:

a.提供包含一种或多种长丝形成材料和任选地一种或多种活性剂的长丝形成组合物48;以及

b.将长丝形成组合物48诸如经由纺丝模头50纺成一种或多种纤维元件32诸如长丝,该纤维元件包含一种或多种长丝形成材料和任选地一种或多种活性剂。当暴露于预期使用条件时,一种或多种活性剂可从纤维元件中释放。当其中存在活性剂时,存在于纤维元件32中的一种或多种长丝形成材料的总含量基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计可为小于80%和/或小于70%和/或小于65%和/或50%或更小,并且当存在于纤维元件中时,一种或多种活性剂的总含量基于干燥纤维元件和/或干燥发泡纤维结构的重量计可为大于20%和/或大于35%和/或50%或更大、65%或更大、和/或80%或更大。

如图10所示,纺丝模头50可包括多个纤维元件形成孔52,该纤维元件形成孔包括被同心衰减流体孔56围绕的熔体毛细管54,流体如空气穿过该同心衰减流体孔以有助于在长丝形成组合物48离开纤维元件形成孔52时,将长丝形成组合物衰减成纤维元件32。

在一个示例中,在形成纤维元件32时,在纺丝步骤期间诸如通过干燥去除存在于长丝形成组合物48中的任何挥发性溶剂诸如水。在一个示例中,大于30%和/或大于40%和/或大于50%重量的长丝形成组合物的挥发性溶剂如水在纺丝步骤期间被除去,例如通过干燥所产生的纤维元件被除去。

长丝形成组合物可包含任何合适总含量的长丝形成材料和任何合适含量的活性剂,只要由该长丝形成组合物制得的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计总含量占纤维元件约5%至50%或更小的长丝形成材料,以及基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒和/或干燥发泡纤维结构的重量计总含量占纤维元件50%至约95%的活性剂即可。

在一个示例中,长丝形成材料可包含任何合适总含量的长丝形成材料和任何合适含量的活性剂,只要由该长丝形成组合物制得的纤维元件包含基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒的重量计和/或基于干燥发泡纤维结构的重量计总含量占纤维元件和/或颗粒约5%至50%或更小的长丝形成材料,以及基于干燥纤维元件和/或干燥颗粒的重量计和/或基于干燥发泡纤维结构的重量计总含量占纤维元件和/或颗粒50%至约95%的活性剂即可,其中长丝形成材料对活性剂总含量的重量比为1或更小。

在一个示例中,长丝形成组合物包含按长丝形成组合物重量计约1%和/或约5%和/或约10%至约50%和/或至约40%和/或至约30%和/或至约20%的长丝形成材料;按长丝形成组合物重量计约1%和/或约5%和/或约10%至约50%和/或至约40%和/或至约30%和/或至约20%的活性剂;以及按长丝形成组合物的重量计约20%、和/或约25%、和/或约30%、和/或约40%、和/或至约80%、和/或至约70%、和/或至约60%、和/或至约50%的挥发性溶剂诸如水。长丝形成组合物可包含微量的其它活性剂,例如按长丝形成组合物重量计小于10%、和/或小于5%、和/或小于3%和/或小于1%的增塑剂、pH调节剂和其它活性剂。

通过任何合适的纺丝方法如熔喷、纺粘、静电纺丝和/或旋转纺丝将长丝形成组合物纺成一种或多种纤维元件。在一个示例中,通过熔喷将长丝形成组合物纺成多个纤维元件和/或颗粒。例如,可将长丝形成组合物从槽中泵入熔喷喷丝头。在排出喷丝头中的一个或多个长丝形成孔时,用空气使长丝形成组合物变细,从而产生一个或多个纤维元件和/或颗粒。然后可将纤维元件和/或颗粒干燥以除去用于纺丝的任何残余的溶剂诸如水。

本发明的纤维元件和/或颗粒可在带如图案化带上收集,以形成包含纤维元件和/或颗粒的发泡纤维结构。

如图11所示,本发明的发泡纤维结构28可通过由纺丝模头50将长丝形成组合物纺丝(如图9和图10中所述),以形成多个纤维元件32诸如长丝10,然后缔合一个或多个颗粒36制成,该颗粒由颗粒源58例如筛或气流成网形成头提供。颗粒36可分散在纤维元件32内。可在收集带60诸如图案化收集带上收集颗粒36和纤维元件32的混合物,该收集带为发泡纤维结构28的至少一个表面赋予纹理诸如三维纹理。

图12示出了用于制备根据图6的发泡纤维结构28的方法的示例。该方法包括形成多个纤维元件32的第一层30使得在第一层30的表面中形成凹坑38的步骤。一个或多个颗粒36从颗粒源58沉积到凹坑38中。然后由纺丝模头50制得的包括多个纤维元件32的第二层34形成在第一层30的表面上,使得颗粒36被包埋在凹坑38中。

图13示出了用于制备根据图5的发泡纤维结构28的方法的又一示例。该方法包括形成多个纤维元件32的第一层30的步骤。一个或多个颗粒36从颗粒源58沉积到第一层30的表面上。然后由纺丝模头50制得的包括多个纤维元件32的第二层34形成在颗粒36的顶部上,使得颗粒36定位在第一层30与第二层34之间。

颗粒的加入可在雏形纤维形成期间和/或在图案化带上收集雏形纤维之后完成。本发明公开了三种方法,这三种方法涉及加入颗粒,致使所述颗粒被包埋在结构中。

如图9和图10所示,本发明的纤维元件可如下制备。纤维元件可使用小型设备形成,所述设备的示意图示出在图9和10中。适于成批操作的增压槽62填充有适于纺丝的长丝形成组合物48。可使用泵64(诸如

如图10所示的纺丝模头50具有多行相互以约1.524毫米(约0.060英寸)的间距P隔开的环形挤出喷嘴(纤维元件形成孔52)。喷嘴具有约0.305毫米(约0.012英寸)的单一内径和约0.813毫米(约0.032英寸)的单一外径。每个单独喷嘴被环状且发散的喇叭状孔(同心衰减流体孔56)环绕以对每个单独熔体毛细管54提供衰减空气。由通过孔提供的通常为圆柱形的湿空气流包围并衰减通过喷嘴挤出的长丝形成组合物48。

通过用电阻加热器(例如,由Pittsburgh(Pa.,USA)的Emerson Electric的Chromalox分部制造的加热器)加热来自源的压缩空气,可提供衰减空气。加入适量气流以在电加热的、恒温受控的递送管道条件下使受热空气饱和或接近饱和。在电加热的恒温控制的分离器中除去冷凝物。

雏形纤维元件通过干燥空气流进行干燥,该空气流具有约149℃(约300℉)至约315℃(约600℉)的温度,其由电阻加热器(未示出)通过干燥喷嘴供应,并且以相对于正被挤出非热塑性雏形纤维的大致取向成约90°的角度排出。可在收集装置诸如例如可移动多孔带或图案化收集带上收集所述干燥的雏形纤维元件。在成形区正下方添加真空源可用于帮助收集纤维。

将适于提供颗粒流36的颗粒源58,例如喂料机置于纤维元件32的干燥区域正上方,如图11所示。在这种情况下,使用由

当形成雏形纤维元件时,打开喂料机并将颗粒引入纤维元件流中。在这种情况下,由Genencor

一旦形成前体发泡纤维结构,就可使该前体发泡纤维结构经受开孔工艺;即,向发泡纤维结构赋予一个或多个开孔以产生开孔的发泡纤维结构的工艺。此类开孔方法的非限制性示例包括压花、杆压、滚刀开孔、钉扎、模切、模冲、针刺、滚花、气动成形、液压成形、激光切割和簇绒。图14示出了合适的开孔工艺的非限制性示例。如图14所示,前体发泡纤维结构68经受开孔操作(开孔工艺)70,其非限制性示例如上所述,这导致向前体发泡纤维结构68赋予一个或多个开孔以形成开孔的发泡纤维结构72。

在一个示例中,使前体发泡纤维结构经受如美国专利8,679,391中大体描述的滚刀开孔操作。在合适的滚刀开孔操作的一个示例中,前体发泡纤维结构穿过包括与100节距环辊相互啮合的100节距齿辊的辊隙。齿辊上的齿具有带六个侧面的锥形末端,该侧面从齿的基底部分渐缩至末端处的尖端,如图15A至图15D所示。齿的基底部分具有竖直的前缘和后缘并且接合到锥形末端和齿辊的表面。将齿取向,从而长方向在MD上延伸。齿被布置成交错的图案,其具有0.100英寸(2.5mm)的CD节距P和在MD(TD)上的0.223英寸(5.7mm)的均匀的末端对末端间距。总体齿高TH(包括锥形部分和竖直基底部分)为0.270英寸(6.9mm),齿的长侧面上的侧壁角度为6.8度,并且锥形末端部分中的齿的前缘和后缘的侧壁角度为25度。所述100节距环辊也具有0.100英寸的CD节距P、0.270英寸的齿高TH、0.005英寸的末端半径TR和4.7度的侧壁角度。滚刀开孔辊和环辊在CD上对准使得齿的任一侧面上的间隙尺寸大约相等。

在另一个示例中,前体发泡纤维结构经受如下所述的钉扎操作。在一个示例中,前体发泡纤维结构穿过形成于以相互啮合构型布置的两个相对销辊之间的辊隙,使得来自一个辊的销穿过辊隙中相对辊上的销之间的空间。典型的构型可采用具有相同销设计和布置的两个辊。然而,相对的辊可具有不同的销设计和布置,替代地可不具有销,而是具有其它发泡纤维结构支撑构件,或者可为由柔顺材料构成的固体表面,从而允许滚柱的销和柔顺表面之间的干涉。由针的末端描述的虚拟圆柱之间的干涉程度被描述为啮合深度。在发泡纤维结构穿过相对辊之间形成的辊隙时,来自每个滚柱的销与该发泡纤维结构接合并穿透该发泡纤维结构至一深度,所述深度在很大程度上由辊之间的啮合深度和该发泡纤维结构的标称厚度确定。设备中使用的销可以是具有圆形横截面的锥形销,其中锥形顶端到达如图16A至图16C所示的点。销的最大直径,即从辊的表面直到锥形部分的基部为0.103英寸。锥形部分具有9度的壁角。延伸到辊的表面上方的总销长度为0.4050英寸。销被布置成交错的纵向行,每行销具有沿着由销的尖端描述的虚拟圆的0.358英寸的MD间距(中心至中心)。相邻行在横向上间隔0.100英寸并且周向偏移MD节距的一半。使相对的辊对准使得每个辊的对应MD行在相同平面中并且使得针以齿轮状方式相互啮合,其中相对针靠近针的相对辊MD行中的针之间的空间的中心穿过。

发泡纤维结构产品的示例,例如消费者将用于其预期目的(诸如置于抽水马桶的水中以清洁抽水马桶)的可用单元,示于图17A和图17B中。如图17A和图17B所示,在一个示例中,发泡纤维结构产品74包括多层发泡纤维结构,该多层发泡纤维结构包括一个或多个(在这种情况下为两个)发泡纤维结构层片,包括第一发泡纤维结构28的第一发泡纤维结构层片76和包括第二发泡纤维结构28的第二发泡纤维结构层片78,该第一发泡纤维结构层片和该第二发泡纤维结构层片彼此缔合以形成多层发泡纤维结构。在如图17B所示的一个示例中,第一发泡纤维结构和第二发泡纤维结构28包括第一层30,该第一层包括多个纤维元件32,该多个纤维元件包含羟基聚合物,诸如聚乙烯醇、以及存在于纤维元件32内的活性剂,例如两性离子表面活性剂(诸如氧化胺),以及多个颗粒36,例如水溶性含活性剂颗粒,诸如附聚物,例如包含如下物质的附聚物:阴离子表面活性剂诸如如本文所述的直链烷基苯磺酸盐(LAS)、助洗剂例如沸石、泡腾剂例如碳酸氢盐(诸如碳酸氢钠)、pH调节剂(泡腾剂活化剂)诸如柠檬酸、以及聚合物诸如聚乙烯吡咯烷酮。颗粒36在第一层30中与纤维元件32混合。在该示例中,发泡纤维结构28还包括第二层34,该第二层包括纤维元件32并且不含或基本上不含颗粒36。第二层34形成发泡纤维结构产品74的至少一个外表面。此外,如图17A和图17B所示,发泡纤维结构产品74和产品74的发泡纤维结构28包括穿入和/或穿过发泡纤维结构28的开孔80。当发泡纤维结构28暴露于预期使用条件时,此类开孔80允许水更有效且更快速地渗透到发泡纤维结构28的内部部分中,从而导致产生更好的泡沫。另外,如图17B所示,两个发泡纤维结构层片76和78可通过边缘接缝82在其边缘处粘结,该边缘接缝可通过沿其边缘将两个发泡纤维结构层片76和78压缩在一起而形成。

在一个示例中,第二层34的纤维元件可以例如约10gsm至约200gsm、和/或约20gsm至约150gsm、和/或约50gsm至约110gsm的任何合适的基重存在。

在一个示例中,第一层30可以例如约100gsm至约5000gsm、和/或约250gsm至约3000gsm、和/或约500gsm至约2000gsm的任何合适的基重存在。第一层30内的纤维元件32可以例如约10gsm至约500gsm、和/或约20gsm至约400gsm、和/或约100gsm至约300gsm的任何合适的基重存在于第一层30中。第一层30内的颗粒36可以例如约100gsm至约4000gsm、和/或约250gsm至约3000gsm、和/或约500gsm至约2000gsm的任何合适的基重存在。

在一个示例中,可将包含其它活性剂的其它颗粒添加到发泡纤维结构中和/或发泡纤维结构之间。例如,可在将发泡纤维结构缔合在一起之前将香料定位在两个发泡纤维结构之间。在一个示例中,本发明的发泡纤维结构不含或基本上不含(不会不利地影响由发泡纤维结构的泡沫生成)抑泡剂和防止和/或抑制泡沫生成的类似活性剂。

下表1示出了如根据本文所述的发泡测试方法所测量的,与现有技术纤维结构相比,由根据本发明的发泡纤维结构产品产生的泡沫。

在一个示例中,本发明的发泡纤维结构产品表现出如根据本文所述的发泡测试方法测量的大于10mL、和/或大于20mL、和/或大于30mL、和/或大于40mL、和/或大于50mL、和/或大于60mL、和/或大于75mL、和/或大于100mL、和/或大于125mL、和/或大于150mL、和/或大于160mL的泡沫高度。

自动餐具洗涤制品包含本发明的一种或多种发泡纤维结构和表面活性剂体系,以及任选地一种或多种清洁领域中已知的,例如可用于在自动洗碗机中清洁餐具的任选成分。这些任选成分的示例包括:阻垢剂、螯合剂、漂白剂、香料、染料、抗菌剂、酶(例如,蛋白酶、淀粉酶)、清洁聚合物(例如,烷氧基化聚乙烯亚胺聚合物)、抗再沉积聚合物、水溶助长剂、抑泡剂、羧酸、增稠剂、防腐剂、消毒剂、玻璃和金属护理剂、使得自动餐具洗涤液通常具有3至14(或者8至11)的pH的pH缓冲装置、或它们的混合物。自动餐具洗涤活性剂的示例在US 5,679,630;US 5,703,034;US 5,703,034;US 5,705,464;US 5,962,386;US 5,968,881;US 6,017,871;US 6,020,294中有所描述。

垢的形成可能是一个问题。它可能由碱土金属碳酸盐、磷酸盐和硅酸盐的沉淀引起。阻垢剂的示例包括聚丙烯酸酯和基于丙烯酸与其他部分结合的聚合物。这些聚合物的磺化类型在不存在磷酸盐制剂的操作中是尤其有效的。阻垢剂的示例包括在US 5,783,540,第15栏,l.20至第16栏l.2;和EP 0 851 022 A2,第12页,l.1-20中所述的那些。

在一个示例中,包含本发明的发泡纤维结构的自动餐具洗涤制品可包含按该自动餐具洗涤制品的重量计,通常在0至约30%和/或约0.5%至约20%和/或约1%至约10%范围内的分散剂聚合物。分散剂聚合物可为描述于美国专利4,659,802中的乙氧基化阳离子二胺或乙氧基化阳离子多胺。其他合适的分散剂聚合物包括由Rohm&Haas提供的丙烯酸、马来酸和甲基丙烯酸诸如

在一个实施方案中,包括本发明的发泡纤维结构的自动餐具洗涤制品可包含非离子表面活性剂、磺化聚合物、任选地螯合剂、任选地助洗剂、以及任选地漂白剂、以及它们的混合物。提供了清洁餐具的方法,该方法包括将本发明的自动餐具洗涤制品投配到自动洗碗机中的步骤。

手洗餐具洗涤制品包括本发明的一种或多种发泡纤维结构,其包含表面活性剂体系,以及任选地一种或多种清洁和手部护理领域中已知的,例如可用于手动清洁餐具的任选成分。这些任选成分的示例包括:香料、染料、珠光剂、抗菌剂、酶(例如蛋白酶)、清洁聚合物(例如,烷氧基化聚乙烯亚胺聚合物)、阳离子聚合物、水溶助长剂、保湿剂、润肤剂、手部护理剂、聚合物泡沫稳定剂、漂白剂、二胺、羧酸、增稠剂、防腐剂、消毒剂、使得盘碟洗涤液体通常具有3至14和/或8至11的pH的pH缓冲装置、或它们的混合物。手洗餐具洗涤活性剂的示例在US 5,990,065;和6,060,122中。

在一个实施方案中,手洗餐具洗涤制品的表面活性剂包含烷基硫酸盐、烷氧基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷氧基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、氧化胺、甜菜碱或脂族胺或杂环仲胺和叔胺的衍生物、季铵表面活性剂、胺、单烷氧基化醇或多烷氧基化醇、烷基聚葡糖苷、脂肪酸酰胺表面活性剂、C

提供了洗涤餐具的方法,该方法包括将本发明的手洗餐具洗涤制品投配到适用于容纳脏污餐具的洗碗池或盆池中的步骤。洗碗池或盆池可包含水和/或脏污的餐具。

硬质表面清洗制品包含本发明的一种或多种发泡纤维结构,其包含一种或多种清洁领域已知的,例如可用于清洁硬质表面的成分,诸如酸成分,例如提供高良好水垢去除性能的酸成分(例如,甲酸、柠檬酸、山梨酸、乙酸、硼酸、马来酸、己二酸、乳酸、苹果酸、丙二酸、乙醇酸、或它们的混合物)。酸性硬质表面清洁制品中可包含的成分的示例可包括在US7,696,143中描述的那些。另选地,硬质表面清洗制品包含碱性组分(例如,链烷醇胺、碳酸盐、碳酸氢盐化合物或它们的混合物)。碱性硬质表面清洁制品中可包含的成分示例可包括在US 2010/0206328 A1中描述的那些。清洁硬质表面的方法包括使用方法中的硬质表面清洁制品或将其用于清洁硬质表面。在一个实施方案中,该方法包括将硬质表面清洁制品投配到桶或类似容器中,在将制品投配到桶中之前或之后任选地将水添加到桶中。在另一个实施方案中,该方法包括将硬质表面清洁制品投配到抽水马桶中,任选地在制品已经溶解在抽水马桶中容纳的水中后洗擦抽水马桶的表面。

在一个示例中,抽水马桶清洁产品/制品可包含本发明的一种或多种发泡纤维结构。可将抽水马桶清洁产品/制品置于抽水马桶内的水中,并使其溶解,从而在抽水马桶内产生泡沫。在一个示例中,泡沫涂覆抽水马桶的表面例如侧面以帮助促进移除和/或移除污垢诸如生物膜,和/或防止和/或减轻污垢诸如生物膜在抽水马桶表面上收集一段时间。

在另一个示例中,本发明提供了用于抽水马桶清洁工具的抽水马桶清洁头部,其包含本发明的一种或多种发泡纤维结构。抽水马桶清洁头可为一次性的。抽水马桶清洁头可被可拆卸地连接到柄部,以便使用者的手与抽水马桶保持距离。在一个实施方案中,抽水马桶清洁头可包含水分散性外壳。继而,水分散性外壳可包含本发明的一种或多种发泡纤维结构。这种水分散性外壳可包住一个芯。所述芯可包含至少一种颗粒状材料。所述芯的颗粒状材料可包含表面活性剂、有机酸、香料、消毒剂、漂白剂、洗涤剂、酶、颗粒、或它们的混合物。任选地,芯可不含纤维素,并且可包含本发明的一种或多种发泡纤维结构。合适的抽水马桶清洁头部的示例可根据共同转让的美国专利申请序列号12/901,804制备。包含淀粉材料的合适的抽水马桶清洁头部可根据共同转让的美国专利申请序列号13/073,308、13/073,274、和/或13/07,3346制备。提供了清洁抽水马桶表面的方法,该方法包括用本发明的抽水马桶清洁头接触抽水马桶表面的步骤。

包含根据本发明的一种或多种织物护理活性剂的本发明的发泡纤维结构可用于处理织物制品的方法中。处理织物制品的方法可包括选自以下的一个或多个步骤:(a)在洗涤织物制品之前预处理织物制品;(b)使织物制品与通过使发泡纤维结构与水接触形成的洗涤液体接触;(c)在烘干机中使织物制品与发泡纤维结构接触;(d)在烘干机中在发泡纤维结构存在的情况下将织物制品干燥;以及(e)它们的组合。

在一些实施方案中,该方法还可包括在使发泡纤维结构与待预处理的织物制品接触之前将其预湿润的步骤。例如,可用水预湿润发泡纤维结构,然后粘附到包含拟进行预处理的污渍的织物的一部分上。另选地,可湿润该织物并将发泡纤维结构置于或粘附于其上。在一些实施方案中,该方法还可包括选择仅仅发泡纤维结构的一部分用于处理织物制品的步骤。例如,如果仅有一个织物护理制品需被处理,则可切下或切除发泡纤维结构的一部分并置于或粘附于织物上,或者置于水中以形成相对少量的洗涤液体,然后其可用于预处理织物。以这种方法,使用者可根据手边的任务来定制织物处理方法。在一些实施方案中,发泡纤维结构的至少一部分可被施用到待使用装置处理的织物。示例性装置包括但不限于刷子、海绵和带。在另一个实施方案中,可将发泡纤维结构直接施用到织物的表面上。可重复前述步骤中的任何一个或多个以获得期望的织物处理有益效果。

根据本发明制备具有下表2中所示的下式的根据本发明的发泡纤维结构。

这些发泡纤维结构中的两个缔合在一起以形成具有边缘接缝的多层片发泡纤维结构,从而形成根据本发明的发泡纤维结构产品。

除非另外指明,否则本文所述的所有测试(包括定义部分所述的那些和以下测试方法)均是对如下样本进行的:该样本在测试之前已在温度为23℃±1.0℃且相对湿度为50%±2%的调理室中调理了最少2小时。被测试的样本为“可用单元”。如本文所用,“可用单元”意指由消费者用于其指定用途的制品,例如单位剂量制品/产品。所有测试均在相同的环境条件下并在此类调节室中进行。不测试具有缺陷诸如皱褶、撕裂部等的样本。出于测试目的,按本文所述进行调理的样本被认为是干样本(诸如“干长丝”)。根据制造商的说明书校准所有仪器。

基重定义为被测试样本的重量,以g/m

基重通过如下方法进行测量:从单个纤维网、一叠纤维网、或其它合适的叠层、或消费者可买到的单元切割样本,并且使用分辨率为±0.001g的顶部加载分析天平称重样本。在切割样本之前,样本必须在73°±2℉(23℃±1℃)的温度和50%(±2%)的相对湿度下平衡最少两个小时。在称重时,天平使用气流罩保护其不受气流和其它干扰的影响。精密切割冲模(测量为1.625x1.625英寸(41.275×41.275mm))用于制备所有样本。选择可用的样本区域,该区域为干净的,不含洞、撕裂、褶皱和其它缺陷。

对每个样本,使用上述冲切机来切割样本,称量样本质量,并且记录质量结果,精确至0.001g。

以g/m

基重=(样本质量)/(样本面积)。

或具体地讲,

基重(g/m2)=(样本的质量(g))/(0.001704m2)。

记录结果,精确到0.1g/m2。可使用如上所述的类似精密切割器来改变或变更样本尺寸。如果样本尺寸变小,则应测量若干样本,并且报告平均值以作为其基重。

通过用每个筛的微米尺寸开口对对数的横坐标作图并用更细度累积质量百分比(CMPF)对线性纵坐标作图,在半对数图上对该数据绘图。上述数据表示的示例在ISO 9276-1:1998,“Representation of results of particle size analysis–Part 1:GraphicalRepresentation”的图A.4中给出。对于本发明的目的而言,该特征粒度(Dx,x=10,50,90)被定义为累积质量百分比等于x%的点的横坐标值,并通过在x值正上方(a)和下方(b)的数据点之间的直线内插来计算,其采用以下公式:

Dx=10^[Log(Da)-(Log(Da)-Log(Db))*(Qa-x%)/(Qa-Qb)]

其中Log是基数为10的对数,Qa和Qb分别为所测量的数据紧接高于或低于该x

示例数据和计算:

对于D10(x=10),CMPF紧接在10%以上的微米筛目(Da)为300微米,以下的筛(Db)为212微米。紧接在10%以上的累积质量(Qa)为15.2%,以下的(Qb)为6.8%。D10=10^[Log(300)–(Log(300)–Log(212))*(15.2%-10%)/(15.2%-6.8%)]=242微米。

对于D90(x=90),CMPF紧接在90%以上的微米筛目(Da)为1180微米,以下的筛(Db)为850微米。紧接在90%以上的累积质量(Qa)为99.3%,以下的(Qb)为89.0%。D90=10^[Log(1180)-(Log(1180)-Log(850))*(99.3%-90%)/(99.3%-89.0%)]=878微米。

对于D50(x=50),CMPF紧接在50%以上的微米筛目(Da)为600微米,以下的筛(Db)为425微米。紧接在50%以上的累积质量(Qa)为60.3%,以下的(Qb)为32.4%。D50=10^[Log(600)-(Log(600)-Log(425))*(60.3%-50%)/(60.3%-32.4%)]=528微米。

使用以下水含量测试方法测量存在于纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构中的水(水分)含量。在测试之前将纤维元件和/或颗粒和/或发泡纤维结构或其部分(“样本”)以预切割片的形式置于23℃±1.0℃的温度和50%±2%的相对湿度下的调理室中至少24小时。每个发泡纤维结构样本具有至少4平方英寸的面积,但是在尺寸上足够小以适当地贴合在天平称重盘上。在上文所提及的温度和湿度条件下,使用具有至少四位小数的天平,每五分钟记录样本的重量,直至在10分钟的时间内检测到小于0.5%的在前重量的变化。最终重量记录为“平衡重量”。在10分钟内,将样本置于70℃±2℃和4%±2%的相对湿度下的鼓风烘箱中,在金属薄片顶部上干燥24小时。干燥24小时后,除去样本并在15秒内称重。该重量被表示为样本的“干燥重量”。

样本的水(水分)含量如下计算:

将3个等分试样样本中的水(水分)%取平均值以提供报告的样本中的水(水分)%。报告结果,精确到0.1%。

不连续纤维元件或发泡纤维结构内的纤维元件的直径通过使用扫描电镜(SEM)或光学显微镜以及图像分析软件确定。选择200至10,000倍的放大倍数使得纤维元件被合适地放大以便进行测量。当使用SEM时,将这些样本溅射上金或钯化合物以避免纤维元件在电子束中带电和振动。使用来自图像(在监视屏上)的确定纤维元件直径的手动规程,所述图像用SEM或光学显微镜捕获。使用鼠标和光标工具,搜寻随机选择的纤维元件的边缘,然后横跨其宽度(即,在该点处垂直于纤维元件方向)测量至纤维元件的另一个边缘。缩放和校准图像分析工具提供缩放以获得以μm计的实际读数。对于发泡纤维结构内的纤维元件,使用SEM或光学显微镜穿过发泡纤维结构的样本而随机选择多个纤维元件。以这种方式切出并测试发泡纤维结构的至少两个部分。总共进行至少100次此类测量然后将所有的数据记录下来以用于统计分析。所记录的数据用于计算纤维元件直径的平均值、纤维元件直径的标准偏差和纤维元件直径的中值。

另一个可用的统计量为计算低于某个上限的纤维元件的群体数量。为了确定该统计量,对软件进行编程以计数结果有多少纤维元件直径低于上限,并且将该数(除以总数据数量并乘以100%)按百分数报告为低于该上限的百分数,诸如例如低于1微米直径的百分数或%-亚微米。我们将单个圆形纤维元件的所测量的直径(以微米计)表示为di。

在纤维元件具有非圆形横截面的情况下,纤维元件直径的测量值被测定为且设定成等于液压直径,该液压直径为纤维元件横截面积的四倍除以纤维元件横截面的周长(在中空纤维元件的情况下为外周长)。数均直径,或者平均直径如下计算:

材料诸如聚合物的重均分子量(Mw)通过凝胶渗透色谱法(GPC),使用混合床柱进行测定。利用高效液相色谱(HPLC),其具有以下部件:

通过在流动相中溶解材料来制备样本,标称为3mg材料/1mL流动相。将样本封盖,然后使用磁性搅拌器搅拌约5分钟。然后将样本置于85℃的对流烘箱中60分钟。然后使样本自然冷却至室温。然后通过5μm尼龙膜过滤样本,尼龙膜为Spartan-25型,由Schleicher&Schuell(Keene,NH,USA)制造,使用5mL注射器将样本过滤到5毫升(mL)自动进样器小瓶中。

对于测量的每个系列的样本(3或更多个材料样本),将溶剂空白样本注入柱中。然后以与上述样本相关的类似方式制备检验样本。检验样本包含2mg/mL的普鲁兰多糖(Polymer Laboratories),其具有47,300g/mol的重均分子量。在分析每组样本前分析检验样本。平行测试空白样本、检验样本和材料测试样本。最后测试空白样本。光散射检测器和差示折射计根据“Dawn EOS Light Scattering Instrument Hardware Manual”和“

使用检测器软件计算样本的重均分子量。使用0.066的dn/dc(折射率随浓度的差异变化)值。校正激光检测器和折射率检测器的基线以消除检测器暗电流和溶剂散射的影响。如果激光检测器信号是饱和的或者显示过多的噪音,则它不用于计算分子量。选择分子量表征的区域,使得用于激光散射和折射率的90°检测器的信号是它们的相应基线噪音水平的3倍。通常色谱的高分子量侧由折射率信号限定,并且低分子量侧由激光信号限定。

可使用如检测器软件定义的“一阶席姆图”计算重均分子量。如果样本的重均分子量大于1,000,000g/mol,计算第一阶席姆图和第二阶席姆图,并且使用具有最少回归拟合误差的结果计算分子量。报告的重均分子量是材料试验样本的两次运行的平均值。

600mL烧杯84

磁性搅拌器86(Labline型号1250或等同物)

磁力搅拌棒88(5cm)

温度计(1至100℃+/-1℃)

切割冲模--尺寸为3.8cm×3.2cm的不锈钢切割冲模

计时器(0-3,600秒或1小时),精确到秒。如果样本表现出大于3,600秒的溶解时间,则所用的计时器应具有足够的总时间测量范围。然而,计时器需要精确到秒。

Polaroid 35mm滑片框90(可从Polaroid Corporation商购获得或等同物)

35mm滑片框保持器92(或等同物)

具有以下特性的辛辛那提市水或等同物:按CaCO

在23℃±1.0℃的恒定温度和50%RH±2%的湿度环境下将样本平衡至少2小时。使用本文定义的基重测试方法测量发泡纤维结构样本的基重。使用切割冲模(3.8cm×3.2cm)从发泡纤维结构样本中切割出三个溶解试样,使其贴合在具有24mm×36mm开放区尺寸的35mm滑片框90内。将每个样本锁定在单独的35mm滑片框90中。向600mL烧杯84中放入磁力搅拌棒88。打开自来水龙头流(或等同物)并用温度计测量水温,并且如果需要的话,调节热水或冷水以将其保持在测试温度。测试温度为15℃±1℃水。一旦处于测试温度,则用500mL±5mL的15℃±1℃自来水填充烧杯84。将整个烧杯84置于磁力搅拌器86上,打开搅拌器86,并调节搅拌速度直至形成涡旋,并且涡旋的底部处于烧杯84的400mL标记处。将35mm滑片框90固定在35mm滑片框保持器92的弹簧夹94中,使得滑片框90的长端96平行于水面。弹簧夹94应定位在滑片框90的长端96的中间。应该设定夹持器92的深度调节器98,使得深度调节器98的底部与弹簧夹94的底部之间的距离为约11+/-0.125英寸。这种构造将定位样本表面垂直于水流方向。在一次运动中,固定的滑片和夹具掉落到水中并启动计时器。样本掉落,使得样本位于烧杯中心。当非织造结构破裂时,发生崩解。将此记录为崩解时间。当所有可见的非织造结构都从滑片框释放时,将滑片框升高出水,同时继续监控未溶解非织造结构片段的溶液。当所有非织造结构片段不再可见时,发生溶解。将此记录为溶解时间。

对每个样本重复进行三次并记录平均崩解和溶解时间。平均崩解和溶解时间以秒为单位。

通过各自除以如通过本文所定义的基重方法测定的样本基重,使平均崩解和溶解时间对于基重归一化。经基重归一化的崩解和溶解时间以秒/gsm样本(s/(g/m

如下测量样本是否产生泡沫和/或一定高度的泡沫的测定。

将23.4℃的600mL去离子水加入到1000mL烧杯84(图21和图22)中,在测试之前在23℃±1.0℃和50%±2%的相对湿度下调理最少2小时。

将待测试的样本例如20g可用单元置于烧杯中的去离子水中。

60秒后,对是否产生泡沫进行目视评估,并且通过测量在烧杯内产生的泡沫的高度(以mL计),来对由样本产生的任何泡沫(如果有的话)的量进行测量。

发泡测试方法的结果的示意图示于图21和现有技术图22中。图21为根据该发泡测试方法测试的由根据本发明的发泡纤维结构产品产生的泡沫100的图示。现有技术图22为现有技术纤维结构例如美国专利9,175,250中所述的纤维结构的图示,示出在发泡测试方法期间没有产生泡沫。

发泡纤维结构的厚度通过从发泡纤维结构样本中切出5个样本,使得每个切出样本的尺寸大于购自Thwing-Albert Instrument Company(Philadelphia,PA)、型号II的VIR电子测厚仪的加载底脚装载面来测量。通常,加载底脚装载表面具有约3.14in

本发明的长丝形成组合物的剪切粘度使用毛细管流变仪(Goettfert Rheograph6000,由Goettfert USA(Rock Hill SC,USA)制造)测量。使用具有1.0mm的直径D和30mm的长度L(即L/D=30)的毛细管模来进行测量。将模头附接到保持在75℃的模头测试温度下的流变仪的20mm圆筒的下端。将已预热至模头测试温度的60g长丝形成组合物的样本加载到流变仪的圆筒部分中。去除具有任何夹带的空气的样本。以一组选定的速率1,000-10,000秒

为制备用于纤维元件组成测量的纤维元件,必须通过除去可除去的存在于纤维元件的外表面上的任何涂料组合物和/或材料来调理纤维元件。这样做的方法的示例为用将除去外部涂层同时保持纤维元件不改变的合适溶剂洗涤纤维元件3次。然后在23℃±1.0℃下将纤维元件空气干燥直至纤维元件包含小于10%水分。然后完成调理纤维元件的化学分析,以测定关于长丝形成材料和活性剂以及存在于纤维元件中的长丝形成材料和活性剂含量的纤维元件组成构造。

可通过使用TOF-SIM或SEM完成截面分析而测定关于长丝形成材料和活性剂的纤维元件组成构造。另一种用于确定纤维元件组成构造的方法使用荧光染料作为标记。另外,通常,纤维元件的制造者应该知道其纤维元件的组成。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

为清楚起见,总“重量%”值不超过100重量%。

除非明确排除或换句话讲有所限制,否则将本文引用的每篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或申请,全文均以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

尽管已用具体实施例和/或实施方案来说明和描述了本发明,但是对本领域的技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下能够做出许多其它的变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

相关技术
  • 包含颗粒的发泡纤维结构及其制备方法
  • 包含添加至湿纤维纸幅中的基本不溶胀颗粒的湿抄纤维结构的制备方法
技术分类

06120113108299