[发明专利]可生物降解的不渗透液体的多层薄膜结构

说明书

本发明涉及由可生物降解的热塑性聚合物多层结构组成的不渗透液体的薄膜，该薄膜特别适于用作诸如尿布、卫生巾、内裤衬垫等这类物件的底片，这类物件被用来吸收各种体液。该薄膜也可以用于可热封合的包装膜、塑料垃圾袋等。

已知有各种各样的吸液制品用来有效地吸收体液如血液、尿液、月经等。这类可处理的制品通常由某种可渗透液体的面层材料、吸液芯层和不渗透液体的底片材料组成。到目前为止，已经采用例如由织造的、无纺的或多孔的成膜聚乙烯或聚丙烯材料制得的面层材料来制备这种吸收结构。底片材料通常由柔韧的聚乙烯膜组成。吸液芯层材料通常包括木浆纤维或木浆纤维与吸液凝胶材料的结合物。最近，对于这类吸液制品考虑的一个方面是它们的可处理性。虽然，这类制品主要包括预计最终会降解的材料，并且在消费者每年产生的总的固体废弃物中，由这类制品产生的废料仅占其中极少的百分比，然而，  目前仍感到需要由可堆肥的材料制造这类可处理制品。

普通的可处理吸液制品在很大程度上已经是可堆肥的。例如，典型的可处理尿布包含大约80％的可堆肥材料，如木浆纤维等。在堆肥处理过程中，在就地堆肥之前，先将脏的可处理吸液制品切碎，并与有机废物混合。在堆肥处理完成后，将未能堆肥的颗粒筛出。按照这种方法，当今的吸液制品可以在工业化的堆肥处理工厂中得到很好的处理。

然而，需要减少可处理吸液制品中的不可堆肥材料的含量，特别是需要在吸液制品中用可生物降解材料的不渗透液体薄膜代替聚乙烯底片，因为聚乙烯底片常常是普通可处理吸液制品中最大量的不可堆肥成分之一。

除了可生物降解之外，用作吸液制品的底片的薄膜必须满足许多其它性能要求。例如，树脂应当是热塑性的，从而可以采用普通的制膜方法。这些方法包括单层结构的流延薄膜和吹塑薄膜挤塑法，和多层结构的流延或吹塑薄膜共挤塑法。其它方法包括在可堆肥基质如另一种薄膜、无纺织物或纸质基料的一面或两面上挤出贴面一种材料。

在用这些薄膜制造吸液制品的产品转化过程中另外一些性能也是很重要的，例如抗张强度、抗张模量、撕裂强度和热软化点，这些性能在很大程度上决定了这些膜在转化作业线上操作的好坏。

除了上述性能之外，还要求其它性能以满足最终用户对吸液制品的要求。薄膜的冲击强度、刺穿强度和透湿性是很重要的性能，因为它们影响到吸液制品在使用过程中的耐久性和可容度。

一旦吸液制品被废弃并进入堆肥处理过程，其它性能就变得重要了。不管新加入的废物是否经过预切碎，重要的是在堆肥处理的起始阶段使薄膜或大块的薄膜碎片经过初始的破裂处理，使其成为小得多的颗粒。否则，薄膜或大块碎片会被从堆肥流中筛出，而不能成为成品堆肥的一部分。

在堆肥处理的起始阶段，例如在使用Daneco滚筒的情况，除了受微生物的作用外，薄膜还经历了机械作用、高温和湿化。这些因素中的任何一种或两种或全部三种因素都可以用来促进薄膜或大块薄膜碎片最后分裂成小得多的碎片。

现有的许多可生物降解聚合物易受机械作用、高温和湿度的影响，许多聚合物单独一种就可满足堆肥处理的要求。然而，很少有聚合物(如果有的话)可以满足对于作为吸液制品底片薄膜的所有加工、转化、最终用户和处理方面的要求。为了在单一薄膜中同时满足所有这些要求，必须以某些方式将各种可生物降解聚合物结合在一起，这种结合既克服它们各自的缺陷，又不影响各聚合物本身的优良性能。

因此，本发明的一个目的是提供包括可生物降解聚合物的不渗透液体的薄膜，该薄膜适合应用于吸液制品如可处理尿布、月经带等。本发明一个特定目的是提供性能能满足下列要求的薄膜：a)纵向(MD)上的抗张模量为大约6.895×10⁷N/m²  至6.895×10⁸N/m²(10000至100000磅/平方  吋)；b)MD撕裂强度为每25.4微米厚至少70克；c)横向(CD)上的撕裂强度为每25.4微米厚至少70克；d)由落球下落测得的冲击强度为至少12厘米；e)透湿率小于约0.0012克/平方厘米·16小时；f)在60℃的模量至少为5.52×10⁶N/m²(800磅/  平方时)；和g)厚度为约12微米至约75微米。