[发明专利]可分散的纤维束和使用环境友好溶剂的悬浮液

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月8日提交的美国临时专利申请号61/774,956的权益，该临 时专利申请通过引用以其全部内容结合在此。

发明领域

本发明涉及产品、关于在环境友好的溶剂中分散纤维束的方法和过程以及相关的 应用。

发明背景

切短纤维(cutstaplefiber)用于多种应用中，范围从纺织品、非织物、地毯、内 饰品、过滤器、用于复合材料的增强物，或甚至水力压裂(除许多其他之外)。在所有这些应 用中，由于大体积的随机地定向的高长径比圆柱体，干的短纤维是难以装卸的，并且它们能 够得到空气传播的能力经常造成甚至吸入危险(例如石棉、玻璃纤维、以及甚至聚合物纤 维)。以船运送这些高体积纤维通常是昂贵的(散装的)，即使将它们稍微压实打包，但仍需 要在使用时装卸。它还对有效地计量用于任何给定的工业操作的纤维的量造成问题。

在许多应用中，为了有助于装卸，以在水性、溶剂或聚合物/树脂介质中的悬浮液 形式使用这些纤维。为了制作这些纤维悬浮液，以低的过程控制手动地将它们从袋子加入 到混合槽中。适当的分散要求有效的混合，尤其是在有机介质中的玻璃纤维或在水中的疏 水纤维，其中它们具有聚集的自然趋势。可以采用分散助剂。还存在将流变改性剂加入到该 悬浮液以便能够泵送该悬浮液的需要。在不存在将剪切应力转移到纤维上的流变学控制的 情况下，这些纤维简单地倾向于通过一团纤维(aplugoffibers)与液体排放系统桥联。

因此，对有效地解决短的短纤维(shortstaplefiber)的输送和装卸存在需求， 尤其当在使用时需要将它们悬浮在液体中时。

发明概述

在此描述了与解决装卸聚合物纤维、并且特别是短的短纤维或切短纤维的体积问 题相关的解决方案。在一个实施例中，这些聚合物纤维是疏水聚合物纤维。在一个实施例 中，一种解决方案包括使用胶黏剂或粘合剂将这些短纤维压紧成束。

在一个方面中，在此描述了制备可分散的纤维束的方法，这些方法包括使流变改 性粘合剂与至少两种或更多种纤维接触以便形成粘合剂-纤维混合物，并且对该粘合剂-纤 维混合物施加力以便将该粘合剂-纤维混合物压紧成纤维束。

在另一个方面中，在此描述了制备可分散的纤维束的方法，这些方法包括：使流变 改性粘合剂与至少两种或更多种纤维接触以便形成粘合剂-纤维混合物；并且对该粘合剂- 纤维混合物施加力以便将该至少两种纤维基本上定向在第一方向上，由此形成纤维束。在 一个实施例中，该流变改性粘合剂选自至少一种瓜尔胶、至少一种衍生瓜尔胶、至少一种纤 维素、至少一种改性纤维素(例如，羟乙基纤维素、羟甲基纤维素)、至少一种丙烯酸酯、至少 一种粘弹性表面活性剂、或它们的任何组合。可以将这些纤维定向在基本上纵向上。该方法 进一步包括将该纤维束切割成两个或更多个更短长度的纤维束。

在另一个方面中，在此描述了制备可分散的纤维束浆料的方法，这些方法包括：使 流变改性粘合剂与至少两种或更多种纤维接触以便形成粘合剂-纤维混合物，对该粘合剂- 纤维混合物施加力以便将该至少两种纤维基本上定向在第一方向上，由此形成纤维束；并 且使该纤维束与溶剂共混物接触，该溶剂共混物包含以下成分中至少一种：

a)甲基戊二酸二烷基酯；

b)以下项的第一共混物：甲基戊二酸二烷基酯、乙基丁二酸二烷基酯以及任选的 己二酸二烷基酯；

c)以下项的第二共混物：己二酸二烷基酯、戊二酸二烷基酯以及丁二酸二烷基酯；

d)具有式I的二氧戊环化合物：

其中R6和R7，它们可以是相同或不同的，各自为氢、烷基、烯基、或苯基，其中n是从 1至10的整数；以及

e)具有式(II)的化合物或具有式(II)的化合物的混合物：

R₃OOC-A-CONR₄R₅(II)，