的在熔融加工過程中的停留時間,以獲得期望程度 的均質(zhì)性。
[0086] 為了獲得期望的剪切條件(例如速率、停留時間、剪切速率、熔融加工溫度等),擠 出機(jī)螺桿(多個擠出機(jī)螺桿)的速度可在一定范圍內(nèi)選擇。通常,由于額外的機(jī)械能輸入該 系統(tǒng)中,隨著螺桿速度的增加,觀察到產(chǎn)品溫度的升高。例如,螺桿速度可以是從約50至約 600轉(zhuǎn)每分鐘("rpm"),在一些實施方案中為約70至約500rpm,以及在一些實施方案中為約 100至約300rpm。這可在不負(fù)面影響所產(chǎn)生的區(qū)域尺寸的情況下產(chǎn)生用于分散微米包含物 添加劑的足夠高的溫度。熔體剪切速率,以及進(jìn)而添加劑被分散的程度也可通過在擠出機(jī) 的混合部中應(yīng)用一個或多個分布式和/或分散式混合元件來得到提高。用于單螺桿擠出機(jī) 的適合的分布式混合機(jī)例如可包括Saxon混合機(jī)、Dulmage混合機(jī)、Cavity Transfer混合機(jī) 等。同樣地,適合的分散式混合機(jī)可包括131丨8丨61'1';[1^混合機(jī)、1^1'07/]\^1(1(1〇〇1^混合機(jī)、0? 混合機(jī)等。如在本領(lǐng)域內(nèi)熟知的那樣,可通過在圓筒中使用導(dǎo)致聚合物熔體折疊和再取向 的銷釘來進(jìn)一步改善所述混合,例如在Buss Kneader擠出機(jī)、Cavity Transfer混合機(jī)和 Vortex Intermeshing Pin(VIP)混合機(jī)中所使用的那些。
[0087] II.聚合物材料
[0088] 熱塑性組合物可根據(jù)具體應(yīng)用形成具有各種不同形式中的任一種形式的聚合物 材料,如膜、纖維材料、顆粒等,以及其復(fù)合材料和層壓材料。在一個實施方案中,例如,聚合 物材料為膜或膜層的形式。多層膜可以包含兩(2)層至十五(15)層,和在一些實施方案中為 三(3)至十二(12)層。這樣的多層膜通常包括至少一個基層和至少一個另外的層(例如,皮 層),但是可以包括期望的任意數(shù)量的層。例如,多層膜可以由基層和一個或多個皮層形成, 其中基層和/或皮層(或多個皮層)由本發(fā)明的聚合物材料形成。然而,應(yīng)懂得,其它聚合物 材料也可以應(yīng)用在基層和/或皮層(或多個皮層)如聚烯烴聚合物中。
[0089] 纖維也可由根據(jù)本發(fā)明的熱塑性組合物形成。所述纖維可以是具有確定長度的不 連續(xù)纖維(例如,短纖維)或者基本連續(xù)的纖絲。纖維通常具有任意期望的構(gòu)型,包括單組分 和多組分(如,皮-芯構(gòu)型、并排構(gòu)型、分割的餅構(gòu)型、海中島構(gòu)型等等)。在一些實施方案中, 纖維可以含有一種或多種另外的聚合物作為組分(例如雙組分)或者成分(例如雙成分),以 進(jìn)一步提高強(qiáng)度、加工性能和/或其它性能。例如,熱塑性組合物可以構(gòu)成皮/芯雙組分纖維 的皮組分,而另外的聚合物可以構(gòu)成芯組分,或者反之亦然。所述另外的聚合物可以是任何 期望的聚合物,如聚酯,例如聚乳酸、聚對苯二甲酸乙二醇酯等;聚烯烴,例如聚乙烯、聚丙 烯、聚丁烯等等;聚四氟乙烯;聚醋酸乙烯酯;聚醋酸氯乙烯酯;聚乙烯醇縮丁醛;丙烯酸樹 月旨,例如聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等等;聚酰胺,如尼龍;聚氯乙烯;聚 偏二氯乙烯;聚苯乙烯;聚乙烯醇;和聚氨酯。
[0090]如果期望,纖維也可加入到纖維材料,如織造織物、針織織物、無紡纖網(wǎng)等中。例 如,纖維可以如下形成無紡纖網(wǎng)結(jié)構(gòu):(任選地,在真空的幫助下)將纖維無規(guī)沉積到成形表 面上,隨后采用任意已知技術(shù)如用粘合劑或者自發(fā)地(例如,在沒有施加的外部粘合劑的情 況下的纖維融合和/或自粘附)粘合所產(chǎn)生的纖網(wǎng)。自發(fā)粘合例如可以在纖維是半固態(tài)或發(fā) 粘時通過纖維的接觸或者簡單地通過將粘性樹脂和/或溶劑與用于構(gòu)成纖維的聚合物共混 來實現(xiàn)。適合的自發(fā)粘合技術(shù)可以包括超聲粘合、熱粘合、熱風(fēng)粘合、熱乳粘合(calendar bonding)等等。例如,所述纖網(wǎng)可以通過熱機(jī)械工藝進(jìn)一步粘合或者壓花形成圖案,在該工 藝中使纖網(wǎng)在經(jīng)加熱的光滑支承輥和經(jīng)加熱的圖案輥之間經(jīng)過。圖案輥可以具有任意凸起 的圖案,該圖案提供了所希望的纖網(wǎng)性能或外觀。希望地,圖案輥限定了凸起的圖案,該圖 案限定了多個粘合位置,該位置限定了所述輥的總面積的約2%至30%的粘合面積。示例性 的粘合圖案包括例如描述于Hansen等人的第3,855,046號美國專利、Levy等人的第5,620, 779號美國專利、Haynes等人的第5,962,112號美國專利、Sayovitz等人的第6,093,665號美 國專利,以及Romano等人的第428,267號美國外觀設(shè)計專利、Brown的第390,708號美國外觀 設(shè)計專利、Zander等人的第418,305號美國外觀設(shè)計專利、Zander等人的第384,508號美國 外觀設(shè)計專利、Zander等人的第384,819號美國外觀設(shè)計專利、Zander等人的第358,035號 美國外觀設(shè)計專利、Blenke等人的第315,990號美國外觀設(shè)計專利中的那些。如本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的,所需要的溫度和壓力可以根據(jù)許多因素來變化,所述因素包括但不限于,圖案 粘合面積、聚合物性能、纖維性能和無紡性能。
[0091 ]各種無紡纖網(wǎng)可以由根據(jù)本發(fā)明的熱塑性組合物構(gòu)成,如紡粘纖網(wǎng)、熔噴纖網(wǎng)、粘 合梳理纖網(wǎng)、濕法纖網(wǎng)、氣流法纖網(wǎng)、共成形纖網(wǎng)、水力纏繞纖網(wǎng)等。如果需要,無紡纖網(wǎng)也 可以是含有根據(jù)本發(fā)明形成的纖維與其它類型的纖維(如,短纖維、纖絲等)的組合的復(fù)合 材料。例如,可以利用另外的合成纖維,如由以下物質(zhì)構(gòu)成的那些:聚烯烴,例如,聚乙烯、聚 丙烯、聚丁烯等;聚四氟乙烯;聚酯,例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯等;聚醋酸乙烯酯;聚醋酸 氯乙烯酯;聚乙烯醇縮丁醛;丙烯酸樹脂,例如,聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸 甲酯等;聚酰胺,例如,尼龍;聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯;聚苯乙烯;聚乙烯醇;聚氨酯;聚乳 酸;等。如果需要,也可以采用可再生聚合物。已知合成纖維的一些實例包括可以以名稱T-255和T-256,,或者T-254獲自North Carolina的Charlotte的KoSa Inc.的皮-芯雙組分纖 維,T-255和T-256兩者均使用聚烯烴皮,T-254具有低熔點(diǎn)共聚酯皮??梢允褂玫倪€有其它 已知的雙組分纖維,包括可獲自Japan的Moriyama的Chisso Corporation,,或DeIaware的 WiImington的Fibervisions LLC的那些。聚乳酸短纖維也可以采用,如可商購自Taiwan的 Far Eastern Textile,Ltd.的那些。
[0092] 所述復(fù)合材料也可以含有紙漿纖維,如高平均纖維長度紙漿、低平均纖維長度紙 漿或其混合物。適合的高平均長度絨毛漿纖維的一個實例包括軟木牛皮紙漿(kraft pulp) 纖維。軟木牛皮紙漿纖維源自針葉樹并包括紙漿纖維,例如但不限于北部、西部和南部軟木 樹種,包括紅杉、紅刺柏(red cedar )、鐵杉(hemlock)、花旗松、冷杉(true f irs)、松樹(如 南方松)、云杉(如黑云杉)、竹及其組合等等。北部軟木牛皮紙漿纖維可以在本發(fā)明中使用。 適合在本發(fā)明中使用的可商購的南部軟木牛皮紙漿纖維的實例包括,可以以商業(yè)名稱"NF-405〃獲自在Washington的Federal Way有辦事處的Weyerhaeuser Company的那些。另一種 適合在本發(fā)明中使用的紙漿是主要含有軟木纖維的經(jīng)漂白的硫酸鹽木漿,其可以以商品名 稱CoosAbsorb S紙衆(zhòng)獲自在South Carolina的Greenville有辦事處的Bowater Corp.。低 平均長度纖維也可以在本發(fā)明中使用。適合的低平均長度紙漿纖維的例子是硬木牛皮紙漿 纖維。硬木牛皮紙漿纖維源自闊葉樹,并且包括紙漿纖維,例如但不限于,桉樹、楓樹、樺樹、 山楊等。桉樹牛皮紙漿纖維可以是特別希望的,以增加柔軟度、提高亮度、增加不透明度和 改變片材的孔結(jié)構(gòu)以增加其芯吸能力。也可以采用竹或棉纖維。
[0093] 無紡復(fù)合材料可以采用各種已知技術(shù)來形成。例如,無紡復(fù)合材料可以是〃共成形 材料",其含有根據(jù)本發(fā)明形成的纖維和吸收性材料的混合物或穩(wěn)定化的基質(zhì)。舉例來說, 共成形材料可以通過以下方法制得,其中將至少一個熔噴模頭設(shè)置在斜槽附近,在纖網(wǎng)成 形的同時,將吸收性材料經(jīng)由該斜槽添加至纖網(wǎng)。這樣的吸收性材料可以包括但不限于,紙 漿纖維、超吸收性顆粒、無機(jī)和/或有機(jī)吸收性材料、經(jīng)處理的聚合物短纖維等等。吸收性材 料的相對百分比可以根據(jù)無紡復(fù)合材料所希望的特性在寬范圍內(nèi)變化。例如,無紡復(fù)合材 料可以含有約Iwt. %至約60wt. %,在一些實施方案中為5wt. %至約50wt. %,和在一些實 施方案中為約IOwt. %至約40wt. %的熱塑性組合物纖維。無紡復(fù)合材料同樣可以含有約 40wt. %至約99wt. %,在一些實施方案中為50wt. %至約95wt. %,和在一些實施方案中為 約60wt. %至約90wt. %的吸收性材料。這樣的共成形材料的一些實例被描述于Anderson等 Λ的第4,100,3M號美國專利、Everhart等人的第5,284,703號美國專利和Georger等人的 第5,350,624號美國專利。
[0094] 在本發(fā)明中也可以形成無紡層壓材料,其中一個或多個層由本發(fā)明的纖維構(gòu)成。 例如,一層無紡纖網(wǎng)可以為含有本發(fā)明的纖維的紡粘纖網(wǎng),而另一層無紡纖網(wǎng)含有本發(fā)明 的纖維和/或其它類型的纖維。在一個實施方案中,無紡層壓材料含有在兩個紡粘層之間設(shè) 置的熔噴層,以形成紡粘/熔噴/紡粘("SMS")層壓材料。如果需要,紡粘層(或多個紡粘層) 可以由本發(fā)明的纖維形成。用于形成SMS層壓材料的各種技術(shù)描述于Brock等人的第4,041, 203號美國專利、Timmons等人的第5,213,881號美國專利、Timmons等人的第5,464,688號美 國專利、Bornslaeger等人的第4,374,888號美國專利Xollier等人的第5,169,706號美國 專利和Brock等人的第4,766,029號美國專利,以及Fitting等人的第2004/0002273號美國 公開專利申請。當(dāng)然,無紡層壓材料可以具有其它構(gòu)型并具有任意希望數(shù)目的熔噴和紡粘 層,如紡粘/熔噴/熔噴/紡粘層壓材料("SMMS")、紡粘/熔噴層壓材料("SM")等。雖然無紡層 壓材料的基重可以針對希望的應(yīng)用來調(diào)整,但是其通常為約10至約300克每平方米(〃 gsm〃),在一些實施方案中為約25至約200gsm,和在一些實施方案中為約40至約150gsm。
[0095] 當(dāng)然,除了膜、纖維或纖維材料之外,聚合物材料還可具有本領(lǐng)域已知的其它形 式。例如,聚合物材料可以是顆粒形式。所述顆??删哂腥魏纹谕男螤?,如薄片狀、結(jié)節(jié) 狀、球狀、管狀等,并且可以包括上述熱塑性組合物以及其它材料、涂層等??梢葬槍唧w應(yīng) 用來控制顆粒的粒徑以使活性劑的釋放最優(yōu)化。例如,顆??删哂屑s1至約2,000微米,在一 些實施方案中為約10至約1,〇〇〇微米,以及在一些實施方案中為約100至約600微米的中值 粒徑(例如直徑)。本文中所用的術(shù)語"中值"粒徑是指顆粒的"D50"粒徑分布,其是指至少 50%的顆粒具有所顯示的粒徑。顆粒也可以具有在上述范圍內(nèi)的D90粒徑分布(至少90%的 顆粒具有所顯示的粒徑)。
[0096]當(dāng)應(yīng)用時,顆??刹捎酶鞣N常規(guī)技術(shù)中的任一種來形成。在某些實施方案中,熱塑 性組合物的各種形式(例如顆粒、片、膜、纖維、條等)可簡單地通過機(jī)械加工被縮減為期望 的顆粒。例如,可以使用通常采用具有轉(zhuǎn)動研磨元件的研磨機(jī)的沖擊縮減(impact downsizing)來形成期望的顆粒。反復(fù)的沖擊力和/或剪切應(yīng)力可在轉(zhuǎn)動研磨元件與靜止的 或反向轉(zhuǎn)動的研磨元件之間形成。沖擊縮減還可采用氣流來攜帶材料并將材料撞入研磨盤 (或其它剪切元件)中。一種特別合適的沖擊縮減裝置可從Pallmann Industries (Cl if ton, N. J.)以商品名Turbofiner?,型號PLM商得。在這種裝置中,在沖擊研磨機(jī)的靜止研磨元件 與轉(zhuǎn)動研磨元件之間的筒狀研磨腔內(nèi)形成高活力氣旋。由于高的空氣體積,顆??杀舜藳_ 擊并且被縮減至期望的顆粒粒徑。其它合適的沖擊縮減方法可描述于Pallmann的第6,431, 477號和第7,510,133號美國專利兩者中。
[0097]另一種合適的顆粒形成方法是冷擠出縮減法,其通常采用剪切力和壓縮力來形成 顆粒。例如,材料可在基質(zhì)聚合物的熔點(diǎn)以下的溫度下被迫通過模頭??捎玫牧硪环N合適方 法是固態(tài)剪切粉碎法。這樣的方法通常涉及在高剪切和壓縮條件下連續(xù)擠出材料,同時冷 卻擠出機(jī)料筒和螺桿以防止聚合物熔融。這樣的固態(tài)粉碎技術(shù)的實例例如描述在Khait的 第5,814,673 號、Furgiuele 等人的第6,479,003 號、Khait 等人的第6,494,390 號、Khait 的第 6,818,173號美國專利以及Torkelson等人的第2006/0178465號美國公開專利申請中。又一 種顆粒形成技術(shù)被稱為低溫盤磨。低溫盤磨通常采用液體(例如液氮)在研磨前和/或研磨 過程中冷卻或冷凍材料。在一個實施方案中,可以使用具有靜止盤和轉(zhuǎn)動盤的單輪盤磨機(jī) 設(shè)備。材料通過盤中心附近的通道進(jìn)入兩個盤之間并通過在兩盤之間形成的摩擦力形成顆 粒。一種合適的低溫盤磨設(shè)備可以從I CO Po I ymer (Al I en town,Pa.)以名稱_Wedc〇€>低溫 研磨系統(tǒng)獲得。
[0098] III.活性劑
[0099] 如在本文中所用的,術(shù)語"活性劑"通常是指能夠產(chǎn)生一定結(jié)果的任一種化合物或 化合物的混合物?;钚詣┛梢砸愿鞣N不同形式(例如液體、固體、凝膠、漿料、納米金屬顆粒、 納米粘土等)提供并且可以選自各種已知種類的化合物?;钚詣┛砂ㄉ锘钚詣⒒瘜W(xué)活 性劑及其組合。生物活性劑,例如通常在與活體(例如哺乳動物,如人)和/或活體可以接觸 的表面接觸時獲得期望的結(jié)果(例如生理的)。合適的生物活性劑的一些實例可包括例如蛋 白質(zhì)、肽、核苷酸、抗肥胖藥物、保健營養(yǎng)品、膳食補(bǔ)充劑、類胡蘿卜素、皮質(zhì)類固醇、彈性蛋白 酶抑制劑、抗菌活性化合物(例如生物殺滅劑、抗真菌劑、抗生素、抗菌劑等)、抗過敏劑、止 吐劑、止痛劑、心血管藥物、抗炎劑、驅(qū)腸蟲劑、抗心律失常藥、抗凝血劑、抗抑郁劑、抗糖尿 病劑、抗癲癇劑、抗組胺劑、抗高血壓劑、抗毒蕈堿劑、抗腫瘤劑、抗氧化劑(例如維生素 E)、 免疫抑制劑、抗甲狀腺劑、抗焦慮鎮(zhèn)靜劑(安眠藥和精神安定劑)、收斂劑、腎上腺素受體 阻斷劑、血液制品和替代物、心臟收縮劑、造影劑、皮質(zhì)類固醇、化妝品、鎮(zhèn)咳劑(祛痰劑和粘 液溶解劑)、除臭劑、皮膚藥劑(例如痤瘡藥物、抗皺藥物等)、診斷劑、診斷性顯像劑、利尿 劑、多巴胺能藥物(抗震顫麻痹劑)、潤膚劑、芳香劑、止血劑、免疫劑、驅(qū)蟲劑、調(diào)血脂劑、保 濕劑、肌肉松弛劑、腫瘤治療劑、擬副交感神經(jīng)劑、甲狀旁腺降鈣素和二膦酸鹽、前列腺素、 放射性藥物、性激素(包括類固醇)、遮光劑、興奮劑和減食欲劑(例如咖啡因)、擬交感神經(jīng) 劑、甲狀腺劑、血管舒張劑和黃嘌呤。
[0100]特別適合用在本發(fā)明中的生物活性劑是通常局部施用至表面(例如人體、硬表面 等)的那些藥劑,如抗菌活性劑、遮光劑、化妝品、皮膚藥劑、芳香劑、驅(qū)蟲劑、保濕劑、除臭劑 等。在一個具體實施方案中,例如,活性劑可以是抗菌活性劑。可應(yīng)用在本發(fā)明中的一類抗 菌活性劑是植物油。植物油可以是提取自植物的"精"油。同樣,植物油也可以是從精油分離 或純化的,或者它可以簡單地合成制備以模仿源自植物的化合物(例如合成制備的百里香 酚)。植物油通??扇芙庠谥|(zhì)中并且認(rèn)為由于它們會對微生物中的細(xì)胞膜的脂質(zhì)組分造 成損害的能力,從而抑制它們的繁殖而呈現(xiàn)出抗菌功效。精油源自草本植物、花、樹木和其 它植物,并且通常以微小液滴存在于植物的細(xì)胞之間并且可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的 方法(例如蒸汽蒸餾、吸香法(即利用脂肪(多種脂肪)提?。⒔n法、溶劑萃取或機(jī)械擠壓) 提取。用于在本發(fā)明中的合適的精油的實例可以例如包括茴香油、檸檬油、橙皮油、牛至、迷 迭香油、冬青油、百里香油、薰衣草油、丁香油、啤酒花、茶樹油、香茅油、小麥油、大麥油、檸 檬草油、雪松葉油、柏木油、桂皮油、蚤草油、香葉油、檀木油、紫羅蘭油、蔓越梅油、桉葉油、 馬鞭草油、薄荷油、安息香膠、羅勒油、小茴香油、冷杉油、香脂油、薄荷醇、牛至油、金印草油 (Hydastis carradensis oil)、小檗禾斗油(Berberidaceae daceae oil)、拉坦尼根油 (Ratanhiae Oil)和姜黃油(Curcuma Longa Oil)、芝麻油、澳洲堅果油、月見草油、西班牙 鼠尾草油、西班牙迷迭香油、芫荽油、百里香油、多香果油(Pimento Berries Oil)、玫瑰油、 香檸檬油、薔薇木油、春黃菊油、鼠尾草油、香紫蘇油、柏油、海茴香油、乳香油、姜油、圓柚 油、茉莉油、刺柏油、白檸檬油、橘子油、甘牛至油、沒藥油、苦橙花