本發(fā)明涉及包括可構(gòu)造成形成合捻非織造結(jié)構(gòu)的兩個(gè)或更多個(gè)模具的熔噴系統(tǒng)，以及將顆粒和其它添加劑結(jié)合到網(wǎng)中的使用這種系統(tǒng)形成的合捻的非織造結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的背景

合成纖維廣泛用于許多不同應(yīng)用來(lái)提供更強(qiáng)、更薄和更輕量的產(chǎn)品。此外，合成熱塑性纖維通常為可熱粘合的，且因此對(duì)于單獨(dú)或與其它非熱塑性纖維(諸如棉、羊毛和木漿)組合的非織造纖維的制造特別有吸引力。非織造纖維網(wǎng)絡(luò)繼而部分地由于其低生產(chǎn)成本日益用作常規(guī)織造紡織品的替代物。非織造纖維初始地呈現(xiàn)為非結(jié)合的纖維或絲，其可為天然的或人造的。制造非織造物的關(guān)鍵步驟涉及將各種纖維或絲結(jié)合在一起。纖維或絲結(jié)合在一起的方式可變化，且包括部分地基于最終產(chǎn)品的期望特征來(lái)選擇的機(jī)械和化學(xué)技術(shù)。

熔噴技術(shù)是熔紡過(guò)程，其可用于通過(guò)將熔融聚合物流注入高速氣體噴射中來(lái)產(chǎn)生微纖維。常規(guī)熔噴結(jié)構(gòu)由低分子量、低粘性的聚合物制成以形成高度拉制的微纖維和納米纖維網(wǎng)。例如，大量常規(guī)熔噴結(jié)構(gòu)由聚丙烯(PP)制成，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀自谛纬杉?xì)纖維所需的低粘性下可用。盡管有可能由聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍和其它纖維級(jí)聚合物形成熔噴結(jié)構(gòu)，但這些聚合物的較高粘性導(dǎo)致較大的纖維，這可能是熔噴織物中非期望的，因?yàn)槿蹏娊Y(jié)構(gòu)通常用于HVAC過(guò)濾器到面罩和用于液體過(guò)濾的呼吸機(jī)的范圍的過(guò)濾應(yīng)用中。因此，常規(guī)熔噴纖維很細(xì)，且由此形成的織物較弱，且具有有限的可延伸性。因此，常規(guī)熔噴結(jié)構(gòu)可能難以褶皺和/或模制。

添加劑已經(jīng)用于增強(qiáng)或另外改變?nèi)蹏娎w維的特征。類似地，不同粘合技術(shù)或其它過(guò)程可應(yīng)用于熔噴結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)熔噴結(jié)構(gòu)，且給予較高的可延伸性，使得熔噴結(jié)構(gòu)可更容易模制、褶皺和定形。例如，參見(jiàn)授予Legare的歐洲專利第0848636號(hào)、授予Aigner等的第0498002號(hào)、授予Strauss的第1050331號(hào)、授予Dickerson等的第1208959號(hào)、授予Doherty的第1339477號(hào)、授予Wu的第2043756號(hào)、授予Brandner等的第2049226號(hào)、授予Angadjivand等的第2162028號(hào)和授予Freeman等的第2227308號(hào)；以及授予Osendorf的美國(guó)專利第5306321號(hào)、授予Osendorf的第5427597號(hào)、授予Mullins等的第6585838號(hào)、授予Hornfeck等的第7326272號(hào)、授予Ptak等的第8343251號(hào)以及授予Lim等的第8361180號(hào)；其中每一個(gè)通過(guò)引用并入本文中。還參見(jiàn)美國(guó)專利第5306321號(hào)、第5427597號(hào)、第7326272號(hào)、第8361180號(hào)、第8343251號(hào)以及歐洲專利第1339477 A1號(hào)、第2043756 A1號(hào)、第2049226 B1號(hào)、第2162028 B1號(hào)、第2167714 B1號(hào)和第2227308 A2號(hào)中所述的改善熔噴織物的成褶性的嘗試；其中每一個(gè)通過(guò)引用并入本文中。

存在許多嘗試來(lái)改善熔噴織物的成褶性。例如，通常是將熔噴結(jié)構(gòu)層壓到較重的紡粘織物或麻布以便于褶皺。在此情況下，熔噴織物附接到紡粘網(wǎng)或麻布且由用于保持期望形狀的該較重的層承載。例如，通過(guò)引用并入本文中的歐洲專利EP 1050331 B2使用兩層或多層結(jié)構(gòu)，其中一層為熔噴介質(zhì)。還參見(jiàn)EP 0848636 B1和EP 0498002 A1中示范的結(jié)構(gòu)，其中每一個(gè)通過(guò)引用并入本文中。超聲粘合例如已用于將額外剛度賦予熔噴介質(zhì)，從而允許褶皺。例如，參見(jiàn)美國(guó)專利第6585838號(hào)和歐洲專利第1208959 B1號(hào)，其中每一個(gè)通過(guò)引用并入本文中。

已知的是，多個(gè)熔噴纖維流可合捻，使得形成混合結(jié)構(gòu)。例如，參見(jiàn)美國(guó)專利第3971373號(hào)、第7754041號(hào)、第7682554號(hào)、第7807591號(hào)和第8372175號(hào)，其中每一個(gè)通過(guò)引用并入本文中。此外，第三材料(例如，纖維和/或顆粒)可沉積到合捻的網(wǎng)和/或單個(gè)熔噴纖維流中。例如，參見(jiàn)EP 0156160 A2和EP 0080382 A2，其中每一個(gè)通過(guò)引用并入本文中。美國(guó)專利第8834762號(hào)針對(duì)一種包括由相同材料構(gòu)造的較粗纖維和較細(xì)纖維的可褶皺的非織造結(jié)構(gòu)，但需要使用遠(yuǎn)低于500 MFI的高粘性聚合物熔體，且特別強(qiáng)調(diào)了需要高粘性聚合物熔體來(lái)實(shí)現(xiàn)帶有很小直徑的纖維。仍需要改善合捻混合結(jié)構(gòu)的成褶性和/或可模制性以及顆?；虻谌M分可引入網(wǎng)中的方式。

從前文將清楚的是，熔噴結(jié)構(gòu)通常獨(dú)自不可褶皺，且需要自支撐的單層熔噴結(jié)構(gòu)，其可容易褶皺且可保持褶皺的形狀，且其可使用有助于熔噴結(jié)構(gòu)的高效生產(chǎn)的制造過(guò)程制成。此結(jié)構(gòu)將提供導(dǎo)致較低成本的可模制性/成褶性，因?yàn)槠洳恍枰~外層、粘合劑或纖維來(lái)達(dá)到成褶性。此外，最終結(jié)構(gòu)可相對(duì)較薄，允許每單位面積較大數(shù)目的褶皺，從而由于增大的過(guò)濾表面面積而導(dǎo)致改善的壓降。

仍需要一種新的和改善的系統(tǒng)和方法來(lái)形成合捻結(jié)構(gòu)，其呈現(xiàn)出提高的強(qiáng)度和成褶性/可模制性特征以及"捕集"顆粒或第三組分到網(wǎng)中的能力。

本發(fā)明的概要

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種包括多個(gè)纖維流在其中會(huì)聚的兩種或更多種模具類型和/或構(gòu)造的系統(tǒng)，其中各個(gè)模具代表不同技術(shù)或相同技術(shù)的不同構(gòu)造，使得不同類型和/或尺寸的纖維可合捻以形成獨(dú)特的非織造結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的某些實(shí)施例還能夠?qū)⒌谌M分捕集在合捻熔噴結(jié)構(gòu)內(nèi)。在各種實(shí)施例中，多模具系統(tǒng)中的至少一個(gè)模具可為同心空氣類型的模具，使得具有低熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物可更容易在系統(tǒng)中使用。此聚合物可向形成的熔噴結(jié)構(gòu)提供良好的強(qiáng)度和完整性。

因此，改善的合捻混合結(jié)構(gòu)可形成，其呈現(xiàn)出優(yōu)于使用單個(gè)模具類型形成的合捻結(jié)構(gòu)的有利性質(zhì)，特別是關(guān)于過(guò)濾性質(zhì)。如下文更詳細(xì)所述，本文所述的系統(tǒng)和方法可提供非織造熔紡材料，其中結(jié)構(gòu)可包括至少部分地合捻的至少兩組多條纖維。兩組或更多組多條纖維可包括不同直徑和/或聚合物類型的纖維。

在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，提供了用于制造非織造織物的熔噴系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括具有定位成接收多條纖維的表面的收集器、與具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的第一液體聚合物供應(yīng)流體連通的第一模具，第一模具包括面向收集器表面的多個(gè)噴絲頭噴嘴，其中第一模具具有包括噴嘴的同心設(shè)計(jì)，噴嘴帶有包繞各個(gè)噴嘴的獨(dú)立同心空氣射流，且其中第一模具構(gòu)造成拉制具有小于大約10微米的纖維直徑的第一多條纖維，該系統(tǒng)包括與具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的第二液體聚合物供應(yīng)流體連通的第二模具，第二模具包括面向收集器表面的多個(gè)噴絲頭噴嘴，第二模具包括相比第一模具的噴絲頭噴嘴具有較小的毛細(xì)管直徑的噴絲頭噴嘴，且其中第二模具定位成拉制具有小于大約10微米的纖維直徑的第二多條纖維，使得第一多條纖維和第二多條纖維在收集器表面上形成合捻非織造網(wǎng)，合捻非制造網(wǎng)由具有變化的纖維直徑的纖維形成，其中第一多條纖維相比第二多條纖維具有較大的平均直徑，且該系統(tǒng)包括定位成可選地將第三材料在收集器表面上引入合捻網(wǎng)中的可選的施加器。

在某些實(shí)施例中，第二模具可具有包括噴嘴的同心空氣設(shè)計(jì)，噴嘴帶有包繞各個(gè)噴嘴的獨(dú)立同心空氣射流，或第二模具可為單排毛細(xì)管類型的模具設(shè)計(jì)，其中沖擊空氣流來(lái)自模具末梢的兩側(cè)。在各種實(shí)施例中，第一模具可具有在大約500微米到大約850微米的范圍中的毛細(xì)管直徑的噴絲頭噴嘴，且第二模具可具有在大約100微米到大約500微米的范圍中的毛細(xì)管直徑的噴絲頭噴嘴。

在本文所述的熔噴系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，第一液體聚合物供應(yīng)可與第二液體聚合物供應(yīng)為相同的聚合物種類，且第一液體聚合物供應(yīng)的熔體流粘性可不同于第二液體聚合物供應(yīng)的熔體流粘性。在一些實(shí)施例中，第一液體聚合物供應(yīng)可為不同于第二液體聚合物供應(yīng)的聚合物種類。在某些實(shí)施例中，第二聚合物供應(yīng)可包括第一聚烯烴聚合物，且第一聚合物供應(yīng)可包括聚酰胺、聚酯、彈性體、第二聚烯烴和它們的組合中的至少一者。例如，第二聚合物供應(yīng)可包括聚丙烯，且第一聚合物供應(yīng)可包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或包括聚乳酸(PLA)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的其它聚酯。

在某些實(shí)施例中，第三材料可選自由顆粒材料(例如，各種粉末，包括包含納米顆粒的那些)、纖維材料(例如，連續(xù)纖維、亞微纖維、多條短纖維或切段纖維)、多個(gè)膠囊和它們的組合組成的組。在一些實(shí)施例中，第三材料可為粗梳網(wǎng)或包括多條纖維的紡織織物。在一些實(shí)施例中，第三材料可為膜狀材料或紙材料。

本文還提供了包括不同直徑的合捻熔噴纖維的非織造纖維。非織造織物可包括由具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第一多條纖維，以及由具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第二多條纖維。第一多條纖維和第二多條纖維都具有小于大約10微米的纖維直徑，且第一多條纖維相比第二多條纖維可具有較大的平均直徑。在一些實(shí)施例中，第二聚合物可包括第一聚烯烴聚合物，且第一聚合物可包括聚酰胺、聚酯、彈性體、第二聚烯烴和它們的組合中的至少一者。例如，第二聚合物可包括聚丙烯，且第一聚合物可包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。在各種實(shí)施例中，非織造纖維可為褶皺或模制的過(guò)濾介質(zhì)的形式。

本文還提供了形成合捻熔噴纖維的非織造纖維的方法。該方法可包括將第一液體聚合物和第二液體聚合物引入本文所述的熔噴系統(tǒng)中，從第一模具拉制第一多條纖維，從第二模具拉制第二多條纖維，將第一多條纖維和第二多條纖維收集在收集器的表面上以形成合捻熔噴織物，其中合捻熔噴織物可包括由具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第一多條纖維，以及由具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物的第二多條纖維，第一多條纖維和第二多條纖維都具有小于大約10微米的纖維直徑，且其中第一多條纖維相比第二多條纖維具有較大的平均直徑。在一些實(shí)施例中，非織造織物可為可褶皺或可模制的。

本發(fā)明包括而不限于以下實(shí)施例：

實(shí)施例1：一種用于制造非織造織物的熔噴系統(tǒng)，包括：收集器，其具有定位成接收多條纖維的表面；第一模具，其與具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的第一液體聚合物供應(yīng)流體連通，所述第一模具包括面向所述收集器表面的多個(gè)噴絲頭噴嘴，其中所述第一模具具有包括噴嘴的同心空氣設(shè)計(jì)，所述噴嘴帶有包繞各個(gè)噴嘴的獨(dú)立同心空氣射流，且其中所述第一模具構(gòu)造成拉制具有小于大約10微米的纖維直徑的第一多條纖維；第二模具，其與具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的第二液體聚合物供應(yīng)流體連通，所述第二模具包括面向所述收集器表面的多個(gè)噴絲頭噴嘴，所述第二模具包括相比所述第一模具的噴絲頭噴嘴具有較小的毛細(xì)管直徑的噴絲頭噴嘴，且其中所述第二模具定位成拉制具有小于大約10微米的纖維直徑的第二多條纖維，使得所述第一多條纖維和所述第二多條纖維在所述收集器表面上形成合捻非織造網(wǎng)，所述合捻非織造網(wǎng)由具有變化的纖維直徑的纖維形成，其中所述第一多條纖維相比所述第二多條纖維具有較大的平均直徑；以及可選的施加器，其定位成可選地將第三材料在所述收集器表面上引入所述合捻網(wǎng)中；

實(shí)施例2：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第二模具具有包括噴嘴的同心空氣設(shè)計(jì)，所述噴嘴帶有包繞各個(gè)噴嘴的獨(dú)立同心空氣射流，或所述第二模具為單排毛細(xì)管類型的模具設(shè)計(jì)，其中沖擊空氣流來(lái)自模具末梢的兩側(cè)；

實(shí)施例3：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第一模具具有在大約500微米到大約850微米的范圍中的毛細(xì)管直徑的噴絲頭噴嘴，且所述第二模具具有在大約100微米到大約500微米的范圍中的毛細(xì)管直徑的噴絲頭噴嘴；

實(shí)施例4：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第一液體聚合物供應(yīng)與所述第二液體聚合物供應(yīng)為相同的聚合物種類，且其中所述第一液體聚合物供應(yīng)的熔體流粘性不同于所述第二液體聚合物供應(yīng)的熔體流粘性；

實(shí)施例5：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第一液體聚合物供應(yīng)為不同于所述第二液體聚合物供應(yīng)的聚合物種類；

實(shí)施例6：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第二聚合物供應(yīng)包括第一聚烯烴聚合物，且所述第一聚合物供應(yīng)包括聚酰胺、聚酯、彈性體、第二聚烯烴和它們的組合中的至少一者；

實(shí)施例7：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第二聚合物供應(yīng)包括聚丙烯，且所述第一聚合物供應(yīng)包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；

實(shí)施例8：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第三材料選自由顆粒材料、纖維材料、多個(gè)膠囊和它們的組合組成的組；

實(shí)施例9：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的熔噴系統(tǒng)，其中所述第三材料為粗梳網(wǎng)或包括多條纖維、膜狀材料或紙的紡織織物；

實(shí)施例10：一種用于制造非織造織物的熔噴系統(tǒng)，包括：第一模具，其中所述第一模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，其中所述第一模具為多排同心空氣類型的模具設(shè)計(jì)，使得其特征為帶有獨(dú)立同心空氣射流的噴嘴，且其中所述第一模具構(gòu)造成拉制包括具有第一熔體粘性的第一聚合物的第一纖維；第二模具，其中所述第二模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，且其中所述第二模具為多排同心空氣類型的模具設(shè)計(jì)，使得其特征為帶有獨(dú)立同心空氣射流的噴嘴，且其中所述第二模具構(gòu)造成拉制包括具有第二熔體粘性的第二聚合物的第二纖維；定位成接收所述第一纖維和所述第二纖維的收集器；以及可選的施加器，其構(gòu)造成可選地將第三材料引入所述合捻網(wǎng)中，其中所述第一模具包括成排的毛細(xì)管，各個(gè)毛細(xì)管具有在大約100微米到大約500微米的范圍中的直徑；且其中所述第二模具包括成排的毛細(xì)管，各個(gè)毛細(xì)管具有在大約500微米到大約850微米的范圍中的直徑；

實(shí)施例11：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的非織造織物，其中所述非織造織物包括不同直徑的合捻熔噴纖維，所述合捻熔噴纖維包括由具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第一多條纖維，以及由具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物的第二多條纖維，所述第一多條纖維和所述第二多條纖維都具有小于大約10微米的纖維直徑，且其中所述第一多條纖維相比所述第二多條纖維具有較大的平均直徑；

實(shí)施例12：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的非織造織物，其中所述第二聚合物包括第一聚烯烴聚合物，且所述第一聚合物包括聚酰胺、聚酯、彈性體、第二聚烯烴和它們的組合中的至少一者；

實(shí)施例13：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的非織造織物，其中所述第二聚合物包括聚丙烯，且所述第一聚合物包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；

實(shí)施例14：任何前述或后續(xù)實(shí)施例的非織造織物，其中所述非織造纖維為褶皺或模制的過(guò)濾介質(zhì)的形式；

實(shí)施例15：一種形成任何前述或后續(xù)實(shí)施例的合捻熔噴纖維的非織造織物的方法，包括：將第一液體聚合物和第二液體聚合物引入本文所述的熔噴系統(tǒng)中；從所述第一模具拉制第一多條纖維；從所述第二模具拉制第二多條纖維；將所述第一多條纖維和所述第二多條纖維收集在收集器的表面上以形成合捻熔噴織物，其中所述合捻熔噴織物包括由具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第一多條纖維，以及由具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物的第二多條纖維，所述第一多條纖維和所述第二多條纖維都具有小于大約10微米的纖維直徑，且其中所述第一多條纖維相比所述第二多條纖維具有較大的平均直徑；

實(shí)施例16：一種形成任何前述或后續(xù)實(shí)施例的合捻熔噴纖維的非織造織物的方法，其中所述非織造織物為可褶皺或可模制的。

在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，提供了一種用于制造非織造織物的熔噴系統(tǒng)，包括：第一模具，其中第一模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，且其中第一模具為同心空氣設(shè)計(jì)，使得其特征為帶有獨(dú)立同心空氣射流的噴嘴，且其中第一模具構(gòu)造成拉制包括具有第一熔體粘性的第一聚合物的第一纖維；第二模具，其中第二模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，且其中第二模具為單排毛細(xì)管類型的模具設(shè)計(jì)，其中來(lái)自模具末梢的兩側(cè)的沖擊空氣流構(gòu)造成拉制包括具有第二熔體粘性的第二聚合物的第二纖維；和定位成接收第一纖維和第二纖維的收集器；以及構(gòu)造成可選地將第三材料引入合捻網(wǎng)中的可選的施加器。

在一些實(shí)施例中，第一模具可包括在大約500微米到大約850微米的范圍中的毛細(xì)管。在某些實(shí)施例中，第二模具可包括在大約100微米到大約500微米的范圍中的毛細(xì)管。在各種實(shí)施例中，第一模具和第二模具可包括在大約100微米到大約850微米的范圍中的類似尺寸的毛細(xì)管。

在本文所述的系統(tǒng)的各種實(shí)施例中，第一聚合物與第二聚合物可為相同的種類，且第一熔體粘性可不同于第二熔體粘性。例如，表示為熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)或另外稱為熔體流率(MFR)的熔體速度可范圍從大約30到大約7000。在某些實(shí)施例中，第一聚合物可不同于第二聚合物。在各種實(shí)施例中，第一熔體流動(dòng)指數(shù)可低于第二熔體流動(dòng)指數(shù)。例如，第一熔體流動(dòng)指數(shù)可為500，而第二熔體流動(dòng)指數(shù)可為1600。在各種實(shí)施例中，第二聚合物供應(yīng)可包括第一聚烯烴聚合物，且第一聚合物供應(yīng)可包括尼龍、聚酯、彈性體、第二聚烯烴和它們的組合中的至少一者。例如，第二聚合物供應(yīng)可包括聚丙烯，且第一聚合物供應(yīng)可包括聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或包括聚乳酸(PLA)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的其它聚酯。

在一些實(shí)施例中，第一模具可包括第一噴嘴尺寸和第一噴嘴幾何形狀。第二模具可包括第二噴嘴尺寸和第二噴嘴幾何形狀。在某些實(shí)施例中，第一噴嘴尺寸和第一噴嘴幾何形狀不同于第二噴嘴尺寸和第二噴嘴幾何形狀。

本發(fā)明的實(shí)施例還包括用于制造非織造織物的熔噴系統(tǒng)，其包括：第一模具，其中第一模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，其中第一模具為單排毛細(xì)管類型的模具設(shè)計(jì)，其中來(lái)自模具末梢的兩側(cè)的沖擊空氣流構(gòu)造成拉制具有第一熔體粘性的第一聚合物的第一纖維，第二模具，其中第二模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，且其中第二模具為單排毛細(xì)管類型的模具設(shè)計(jì)，其中來(lái)自模具末梢的兩側(cè)的沖擊空氣流構(gòu)造成拉制具有第二熔體粘性的第二聚合物的第二纖維，定位成接收第一纖維和第二纖維的收集器，以及構(gòu)造成可選地將第三材料引入合捻網(wǎng)中的可選的施加器。在一些實(shí)施例中，第一模具包括多排毛細(xì)管，各個(gè)毛細(xì)管具有在大約500微米到大約850微米的范圍中的直徑，且第二模具包括多排毛細(xì)管，各個(gè)毛細(xì)管具有在大約100微米到大約500微米的范圍中的直徑。在某些實(shí)施例中，第一模具包括第一多個(gè)毛細(xì)管，第二模具包括第二多個(gè)毛細(xì)管，且第一多個(gè)毛細(xì)管可以以不同于第二多個(gè)毛細(xì)管的式樣布置。

在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，提供了一種熔噴系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括：第一模具，其中第一模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，其中第一模具為多排同心空氣類型的模具設(shè)計(jì)，使得其特征為帶有獨(dú)立同心空氣射流的噴嘴，且其中第一模具構(gòu)造成拉制包括具有第一熔體粘性的第一聚合物的第一纖維，第二模具，其中第二模具可構(gòu)造成形成合捻網(wǎng)，且其中第二模具為多排同心空氣類型的模具設(shè)計(jì)，使得其特征為帶有獨(dú)立同心空氣射流的噴嘴，且其中第二模具構(gòu)造成拉制包括具有第二熔體粘性的第二聚合物的第二纖維，定位成接收第一纖維和第二纖維的收集器；以及構(gòu)造成可選地將第三材料引入合捻網(wǎng)中的可選的施加器。在一些實(shí)施例中，第一模具包括多排毛細(xì)管，各個(gè)毛細(xì)管具有在大約500微米到大約850微米的范圍中的直徑，且第二模具包括多排毛細(xì)管，各個(gè)毛細(xì)管具有在大約100微米到大約500微米的范圍中的直徑。在某些實(shí)施例中，第一模具包括第一多個(gè)毛細(xì)管，第二模具包括第二多個(gè)毛細(xì)管，且第一多個(gè)毛細(xì)管可以以不同于第二多個(gè)毛細(xì)管的式樣布置。

在熔噴系統(tǒng)的各種實(shí)施例中，第三材料可選自由粉末、連續(xù)纖維、靜電紡絲纖維、多條短纖維、多條切段纖維、多個(gè)顆粒、多個(gè)納米顆粒、多個(gè)膠囊以及它們的組合組成的組。在一些實(shí)施例中，第三材料可為包括多條纖維的粗梳網(wǎng)。在一些實(shí)施例中，多條纖維可測(cè)得大約1微米或更小的直徑。作為備選，多條纖維可測(cè)得大約1微米或更大的直徑。在某些實(shí)施例中，多條纖維可為具有大約6個(gè)瓣(lobe)到大約50個(gè)瓣的長(zhǎng)纖維，從而給予纖維較大的表面面積。

本文還提供了包括不同直徑的合捻熔噴纖維的可褶皺/可模制的單層非織造纖維。在一些實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)可由可褶皺/可模制的單層非織造織物形成。

還提供了一種形成可褶皺/可模制的單層非織造織物的方法。方法的實(shí)施例可包括定位第一模具和第二模具以形成合捻網(wǎng)；其中第一模具為同心空氣設(shè)計(jì)，使得其特征為帶有獨(dú)立同心空氣射流的噴嘴，且其中第一模具構(gòu)造成拉制包括具有第一熔體粘性的第一聚合物的第一纖維；且其中第二模具為單排毛細(xì)管類型的模具設(shè)計(jì)，其中來(lái)自模具末梢的兩側(cè)的沖擊空氣流構(gòu)造成拉制包括具有第二熔體粘性的第二聚合物的第二纖維。該方法還可包括定位收集器以接收第一纖維和第二纖維?？蛇x地，該方法可包括定位施加器，施加器構(gòu)造成可選地將第三材料引入合捻網(wǎng)中。

本公開(kāi)內(nèi)容的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)連同附圖閱讀以下詳細(xì)描述而清楚，附圖在下文中簡(jiǎn)要描述。本發(fā)明包括上述實(shí)施例中的兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)的任何組合，以及本公開(kāi)內(nèi)容中提出的任何兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)特征或元件的組合，而不論此特征或元件是否在本文的特定實(shí)施例描述中明確地組合。本公開(kāi)內(nèi)容旨在整體地閱讀，使得公開(kāi)的本發(fā)明的任何可分開(kāi)的特征或元件在其各種方面和實(shí)施例中的任一者中應(yīng)當(dāng)看作是可組合的，除非上下文清楚地另外指出。

附圖的簡(jiǎn)要描述

因此已經(jīng)概括地描述了本公開(kāi)內(nèi)容，現(xiàn)在將參照附圖，附圖不一定按比例繪制，且在附圖中：

圖1為示出沉積到筒式收集器上的纖維的熔噴流的示意圖；

圖2為具有雙熔噴模具和用于會(huì)聚纖維流和捕集沉積在其中的材料的沉積槽口的系統(tǒng)的示意圖；

圖3為由本文所述的單層可褶皺的非織造織物形成的過(guò)濾器的實(shí)施例的示意圖；

圖4A-圖4C為示出帶有不同的會(huì)聚程度的熔噴纖維流的示意圖；

圖5A為示出具有包繞各個(gè)噴嘴的同心空氣射流的同心空氣模具類型的技術(shù)的示意圖；

圖5B為示出具有來(lái)自模具末梢的兩側(cè)的沖擊空氣流的沖擊空氣模具類型的技術(shù)的示意圖；

圖6為包括具有不同毛細(xì)管直徑的兩個(gè)熔噴模具的熔噴系統(tǒng)的示意圖；

圖7A-圖7D為由帶有高會(huì)聚度的多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的掃描電子顯微(SEM)圖像；

圖8A-圖8D為由帶有中等會(huì)聚度的多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的SEM圖像；

圖9A-圖9D為由帶有低會(huì)聚度的多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的SEM圖像；

圖10A-圖10B為由帶有高會(huì)聚度的多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的SEM圖像；

圖11A-圖11B為由帶有低會(huì)聚度的多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的SEM圖像；

圖12為將利用雙模具設(shè)備產(chǎn)生的樣品的過(guò)濾性能與利用單模具系統(tǒng)產(chǎn)生的樣品的過(guò)濾性能相比較的圖；

圖13A-圖13D為由帶有高會(huì)聚度的多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的SEM圖像；

圖14A-圖14D為由帶有低會(huì)聚度的多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的SEM圖像；

圖15為將利用雙模具設(shè)備產(chǎn)生的聚丙烯樣品的過(guò)濾性能與利用雙模具設(shè)備產(chǎn)生的聚丙烯/PBT樣品的過(guò)濾性能相比較的圖；以及

圖16A和圖16B為已褶皺的由多模具系統(tǒng)制成的熔噴織物的照片。

詳細(xì)描述

現(xiàn)在將在下文中參照附圖來(lái)更完整地描述本發(fā)明，在附圖中，示出了本發(fā)明的一些但并非所有實(shí)施例。實(shí)際上，本發(fā)明可體現(xiàn)為許多不同形式，且不應(yīng)當(dāng)看作是限于本文提出的實(shí)施例；相反，這些實(shí)施例提供成使得本公開(kāi)內(nèi)容將滿足適用的法規(guī)要求。相似的數(shù)字表示各處相似的元件。如本說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式"一個(gè)"、"一種"和"該"包括復(fù)數(shù)對(duì)象，除非上下文清楚地另外指出。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于產(chǎn)生合捻纖維網(wǎng)的熔噴模具的多個(gè)陣列。如本文使用的用語(yǔ)"合捻"用于表示包括至少部分地混合的兩組或更多組多條纖維的纖維網(wǎng)。兩組或更多組多條纖維合捻(即，混合/混雜)的程度可如下文更詳細(xì)描述的那樣變化。在一些實(shí)施例中，其它材料可通過(guò)將材料沉積到會(huì)聚的纖維流上來(lái)引入合捻纖維網(wǎng)中。

如本文使用的用語(yǔ)"纖維"限定為紡織品的基本要素，其具有例如至少大約100倍的高長(zhǎng)寬比。此外，"絲/連續(xù)絲"是擁有很高長(zhǎng)寬比的極長(zhǎng)長(zhǎng)度的連續(xù)纖維。"切段纖維"是從連續(xù)絲的切斷長(zhǎng)度。用語(yǔ)"多組分纖維"是指包括物理或化學(xué)性質(zhì)不同的兩種或更多種聚合物的纖維，包括雙組分纖維。如本文中參照纖維材料、網(wǎng)、墊、絮墊或片使用的用語(yǔ)"非織造"是指其中纖維以未限定或隨機(jī)的定向排列的纖維結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的纖維可變化，且包括具有任何類型的截面的纖維，包括但不限于圓形、矩形、正方形、橢圓形、三角形和多瓣形。在某些實(shí)施例中，纖維可具有一個(gè)或多個(gè)空隙空間，其中空隙空間例如可具有圓形、矩形、正方形、橢圓、三角形或多瓣形截面。纖維可選自單組分(即，纖維各處的成分一致)或多組分纖維類型，包括但不限于具有護(hù)套/核心結(jié)構(gòu)的纖維和具有海島結(jié)構(gòu)的纖維，以及具有并排、分段的派、分段的十字、分段的緞帶或尖頭多瓣截面的纖維。

產(chǎn)生非織造網(wǎng)的手段可變化。大體上，非織造網(wǎng)通常在三個(gè)階段中產(chǎn)生：網(wǎng)形成、粘合和精整處理。網(wǎng)形成可由本領(lǐng)域中已知的任何手段實(shí)現(xiàn)。例如，網(wǎng)可通過(guò)干法成網(wǎng)過(guò)程、紡粘法過(guò)程或濕法成網(wǎng)過(guò)程形成。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，非織造網(wǎng)由熔噴過(guò)程制成。

熔噴技術(shù)是熔紡過(guò)程，其可用于通過(guò)將熔融聚合物流注入高速氣體射流中來(lái)產(chǎn)生微纖維。例如，如圖1、圖5A和圖5B中所示，高速氣體射流在聚合物從噴絲頭4出現(xiàn)時(shí)沖擊聚合物。擠出機(jī)1可將聚合物給送至第一模具3且穿過(guò)噴絲頭4?？諝饪蛇M(jìn)入進(jìn)氣口5且進(jìn)到空氣歧管2中。高壓空氣然后用于將聚合物拉制成可收集在收集器6上的纖維。由空氣引起的拖曳力使纖維快速細(xì)化，且將其直徑從噴嘴直徑減小到百分之一。據(jù)報(bào)告，熔噴網(wǎng)通常具有0.1到10μm的范圍中的纖維，每單位重量的高表面面積、高絕緣值、自粘合和高的阻隔性質(zhì)還有透氣性。

熔噴中的纖維形成過(guò)程可關(guān)鍵性地取決于過(guò)程的空氣動(dòng)力特性。例如，高速空氣引起的拖曳力是纖維細(xì)化的主要成因。主空氣系統(tǒng)包括高速空氣射流，一旦它們流出模具，則沖擊熔融聚合物流。輔助錯(cuò)流空氣流可用于提供冷空氣或環(huán)境空氣來(lái)使擠制的絲驟冷。例如，參見(jiàn)授予Gubernick等的美國(guó)專利第5080569號(hào)，其通過(guò)引用并入本文中。還參見(jiàn)通過(guò)引用并入本文中的授予Balk的美國(guó)專利第5098636號(hào)中公開(kāi)的紡粘模具系統(tǒng)的輔助空氣驟冷系統(tǒng)。通過(guò)使模具面上方的模具末梢凹入以便增大空氣速度來(lái)加速模具面下方的空氣可因此增加拖曳力和纖維細(xì)化。例如，參見(jiàn)授予Arseneau等的美國(guó)專利公開(kāi)第2003/0173701號(hào)。已經(jīng)示出了對(duì)于這種插入模具，最大湍流強(qiáng)度出現(xiàn)在模具面處的右側(cè)，而收縮處于其最小值，且其中熔融聚合物纖維可開(kāi)始振動(dòng)且粘到模具末梢。后接空氣管導(dǎo)片的冷的輔助空氣流的使用可用于在纖維固化之后加強(qiáng)纖維細(xì)化。例如，參見(jiàn)通過(guò)引用并入本文中的WO 2006/037371。然而，模具面附近的纖維的這種快速冷卻導(dǎo)致較大纖維直徑，且錯(cuò)流方向可使纖維粘到或累積到空氣管導(dǎo)片的邊緣上。

熔噴大體上能夠提供相對(duì)較小直徑的纖維。熔噴纖維的直徑和其它性質(zhì)可通過(guò)改變各種過(guò)程參數(shù)(例如，模具設(shè)計(jì)(下文更詳細(xì)論述)、模具毛細(xì)管尺寸、聚合物通過(guò)量、空氣特征、收集器放置和網(wǎng)處理)來(lái)定制。模具毛細(xì)管尺寸是指模具中的孔的直徑，聚合物在熔噴過(guò)程期間通過(guò)該孔給送。較大模具毛細(xì)管直徑可有助于形成具有較大直徑的纖維。聚合物通過(guò)量可按每分鐘每個(gè)孔的聚合物克數(shù)(ghm)測(cè)量。較大通過(guò)量可有助于產(chǎn)生較粗(即，較大直徑)的纖維。減弱空氣壓力影響纖維尺寸，因?yàn)檩^高壓力通常產(chǎn)生較細(xì)的纖維(例如，達(dá)到大約5微米，諸如大約1到5微米)，而較低壓力產(chǎn)生較粗的纖維(例如，達(dá)到大約30微米，諸如大約10到30微米)。

在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，非織造網(wǎng)包括具有大約1到大約10微米(例如，大約2到大約5微米)的范圍中的平均直徑的熔噴纖維。在一些實(shí)施例中，熔噴非織造網(wǎng)的平均流動(dòng)孔徑可為大約20微米或更小，大約10微米或更小，大約8微米或更小，大約5微米或更小，大約2微米或更小，或大約1微米或更小。熔噴纖維通常包括單組分纖維。

如本文公開(kāi)的多陣列的熔噴模具可用于產(chǎn)生合捻纖維網(wǎng)。例如，參見(jiàn)圖2中所示的系統(tǒng)。例如，如圖1中所示，該系統(tǒng)可包括將第一聚合物給送至第一模具的第一擠出機(jī)，以及將第二聚合物給送至第二模具的第二擠出機(jī)。該系統(tǒng)還可包括定位成接收來(lái)自第一模具和第二模具的收集器。第一模具和第二模具可定位成使得合捻網(wǎng)形成在收集器上。可選地，該系統(tǒng)可包括構(gòu)造成將第三材料可選地引入合捻網(wǎng)中的施加器。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種使用兩個(gè)或更多個(gè)模具類型和/或構(gòu)造的系統(tǒng)，多個(gè)纖維流會(huì)聚在其中，其中各個(gè)模具代表不同技術(shù)，使得不同類型和/或尺寸的纖維可合捻來(lái)形成獨(dú)特的混合非織造結(jié)構(gòu)。常規(guī)熔噴模具技術(shù)可粗略地分類為兩個(gè)種類：(1)單排毛細(xì)管或沖擊空氣類型的模具設(shè)計(jì)，其也普遍稱為Exxon設(shè)計(jì)；(2)多排同心空氣類型的設(shè)計(jì)，其也稱為Biax/Schwarz設(shè)計(jì)。

例如，如圖5B中所示，常規(guī)熔噴設(shè)計(jì)(即，單排毛細(xì)管或沖擊空氣類型的模具設(shè)計(jì))具有單排紡紗毛細(xì)管，其中來(lái)自模具末梢的兩側(cè)的沖擊空氣流拉制纖維。例如，該過(guò)程的安全操作壓力小于大約100巴。同心空氣類型的熔噴模具技術(shù)特征為多排紡紗噴嘴，其帶有獨(dú)立同心空氣射流以使纖維細(xì)化。其還忍受噴絲頭處的高熔體壓力，且因此可使用帶有較寬操作窗的較高粘性的聚合物。例如，參見(jiàn)通過(guò)引用并入本文中的R. Zhao的"Melt Blowing Polyoxymethylene Copolymer"，國(guó)際非織造物期刊，2005年夏，19到21頁(yè)(2005)。因此，不同模具類型可獲得不同尺寸的纖維且使用不同的聚合物。

相比于具有例如高于100且高至2400的熔體流率的普通熔噴等級(jí)的聚丙烯樹(shù)脂，當(dāng)前可用的相關(guān)聚合物具有通常小于100的熔體流率。換言之，可預(yù)計(jì)到這些聚合物的熔噴期間的高熔體壓力。同心空氣設(shè)計(jì)模具類型可結(jié)合帶有較低熔體流率的聚合物使用。例如，同心空氣設(shè)計(jì)模具類型可用于拉制帶有大約1600到大約30熔體流或更低的熔體流的聚合物。同心空氣設(shè)計(jì)模具類型可包括毛細(xì)管，其分別具有范圍從大約100到大約850微米的直徑。

在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，模具的陣列布置在合捻系統(tǒng)中，其中系統(tǒng)包括第一模具和第二模具。第一模具可為同心空氣類型的模具設(shè)計(jì)，且第二模具可為同心空氣類型的模具設(shè)計(jì)或單排鉆孔類型的模具設(shè)計(jì)。使用同心空氣類型的模具形式的第一模具有利于在合捻結(jié)構(gòu)上形成較大直徑的纖維，特別是在較大直徑的纖維(例如，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯纖維)由具有500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物構(gòu)成。第二模具用于形成較小直徑的纖維(例如，聚丙烯纖維)，其例如可主要適用于在合捻結(jié)構(gòu)中提供良好過(guò)濾性能的目的。有利地，較小直徑的纖維的熔體流動(dòng)指數(shù)可為大約500或更高。

模具可布置成允許各個(gè)模具與收集器之間的角度從大約10度到大約90度的寬范圍。兩個(gè)模具與收集器表面之間的距離和模具之間的角度也可調(diào)整來(lái)允許各種程度的合捻。例如，整個(gè)模具與收集器的距離可范圍從大約100mm到大約500mm。

在合捻熔噴系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可包括第一模具和第二模具，其中第一模具可具有第一毛細(xì)管尺寸，且第二模具可具有第二毛細(xì)管尺寸。在某些實(shí)施例中，第一模具包括大約500微米到大約850微米的范圍中的毛細(xì)管，以便產(chǎn)生較大直徑的纖維。在某些實(shí)施例中，第二模具包括大約100微米到大約500微米的范圍中的毛細(xì)管，以便產(chǎn)生較細(xì)的纖維。

在合捻的熔噴系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)可包括同心空氣類型的模具，其中毛細(xì)管具有成排或成備選式樣的不同尺寸。同心空氣類型的模具有利地構(gòu)造成產(chǎn)生較大直徑的纖維以將強(qiáng)度加至合捻熔噴結(jié)構(gòu)，諸如具有大約500到大約600微米的毛細(xì)管尺寸的同心空氣類型的模具。系統(tǒng)還可包括第二同心空氣類型的模具或具有產(chǎn)生較細(xì)的纖維的毛細(xì)管尺寸(例如，尺寸為大約100到大約300微米的毛細(xì)管)的單排毛細(xì)管類型的模具。在多排同心空氣類型的模具設(shè)計(jì)中，還有可能改變成排噴嘴之間的毛細(xì)管尺寸，使得不同尺寸的纖維由相同的單個(gè)模具提供。

在一些實(shí)施例中，第一模具可包括第一噴嘴尺寸和第一噴嘴幾何形狀。第二模具可包括第二噴嘴尺寸和第二噴嘴幾何形狀。在某些實(shí)施例中，第一噴嘴尺寸和第一噴嘴幾何形狀不同于第二噴嘴尺寸和第二噴嘴幾何形狀。

兩股熔噴聚合物流會(huì)聚的方式可確定合捻的水平(例如，完全合捻結(jié)構(gòu)或由僅其中一些纖維是合捻的兩層構(gòu)成的結(jié)構(gòu))。如圖4A中所示，例如，在大約10度到大約30度，網(wǎng)可在其相應(yīng)纖維中的一些合捻的情況下層合。在較高的角度下，合捻的程度提高，例如，如圖4B和圖4C中展示。

在本文所述的熔噴系統(tǒng)的各種實(shí)施例中，兩個(gè)或更多個(gè)模具可布置成改變纖維之間的合捻的程度，例如，如圖6中所示。多模具熔噴系統(tǒng)60可包括第一模具62和第二模具64。例如，第一模具可設(shè)計(jì)成產(chǎn)生較細(xì)的纖維，且第二模具可設(shè)計(jì)成產(chǎn)生較粗的纖維。具有不同尺寸的毛細(xì)管的模具可取決于使用的聚合物和將產(chǎn)生的熔噴纖維的期望類型(例如，細(xì)纖維或粗纖維)來(lái)使用。改變兩個(gè)模具的排列可控制兩個(gè)纖維類型之間的會(huì)聚的程度。在第一排列中，模具62可布置成使得從模具62提供低會(huì)聚流A。在低程度的會(huì)聚設(shè)定的情況下，來(lái)自第二熔噴模具64的纖維首先收集在形成表面(例如，筒式收集器64)上，且然后來(lái)自第一模具62的纖維覆蓋來(lái)自第二熔噴模具64的纖維。會(huì)聚角θ可限定為來(lái)自兩個(gè)熔噴模具的兩股流之間的角度。例如，用于此低會(huì)聚設(shè)定的會(huì)聚角θ可為大約15°到大約25°。在第二排列中，熔噴模具62可布置成使得從模具62提供中等會(huì)聚流B。剛好在流接觸筒式收集器66的位置之前或大致在該處，中等會(huì)聚流B與來(lái)自第二熔噴模具64的流D部分地混合。例如，用于此中等會(huì)聚設(shè)定的會(huì)聚角θ可為大約35°到大約45°。在第三排列中，熔噴模具62可布置成使得從模具62提供高會(huì)聚流C。在兩股流撞擊筒式收集器66的表面使得大量合捻出現(xiàn)在兩股流之間之前，高會(huì)聚流C在空氣中與來(lái)自第二熔噴模具64的流D混合。例如，用于此高會(huì)聚設(shè)定的會(huì)聚角θ可為大約50°到大約60°。

在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，至少一種熱塑性聚合物和/或其混合物可用于制造本文所述的合捻的非織造結(jié)構(gòu)。例如，用于形成非織造合捻網(wǎng)的纖維可包括選自由以下項(xiàng)組成的組的一種或多種熱塑性聚合物：聚酯、共聚酯、聚乳酸、聚酰胺、聚烯烴、聚丙烯酸酯、熱塑性液體結(jié)晶聚合物，諸如PBAX?、ELASTOLLAN?、KRATON?和HYTREL?的彈性體，以及它們的組合。在一些實(shí)施例中，單層熔噴結(jié)構(gòu)可由包括聚酯、共聚酯、聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺類型的聚合材料或它們的組合的纖維制成。在各種實(shí)施例中，非織造網(wǎng)的按重量至少大約50%、或大約60%、或大約70%、或大約80%包括聚酰胺、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚偏二氟乙烯(PFA)、ELASTOLLAN?、KRATON?、HYTREL?或它們的組合。其它纖維等級(jí)的聚合物也可用于形成本文所述的非織造網(wǎng)。用于形成本發(fā)明的合捻結(jié)構(gòu)的纖維的聚合物成分可選地可包括不會(huì)不利地影響其期望性質(zhì)的其它組分。示例包括但不限于抗氧化劑、穩(wěn)定劑、顆粒、顏料等。這些和其它添加劑可以以常規(guī)量使用。

在各種實(shí)施例中，給送到第一模具的第一聚合物與給送到第二模具的第二聚合物為相同的種類。在某些實(shí)施例中，第一聚合物不同于第二聚合物。在一些實(shí)施例中，具有第一熔體粘性的第一聚合物組分可通過(guò)第一模具給送，且具有第二熔體粘性的第二聚合物組分可通過(guò)第二模具給送。在某些實(shí)施例中，第一熔體粘性可不同于第二熔體粘性，使得第一熔體粘性高于或低于第二熔體粘性。在某些實(shí)施例中，第一熔體粘性可與第二熔體粘性相同(即，相等)。例如，表示成熔體流動(dòng)指數(shù)的熔體粘性可范圍從大約30到大約2400。MFI/MFR可使用ISO1133:2005計(jì)算，且表示為每10分鐘的克數(shù)。例如，通過(guò)添加添加劑(諸如過(guò)氧化氫)來(lái)釋放聚合物且減小其分子量，較高熔體流動(dòng)是可能的。因此，高達(dá)7000的熔體流動(dòng)是可能的。

例如，在優(yōu)選實(shí)施例中，給送到第二模具(例如，用于形成較細(xì)纖維)的聚合物可為第一聚烯烴，且給送到第一模具(例如，用于形成較粗纖維)的聚合物可包括聚酰胺、聚酯、彈性體、第二聚烯烴和它們的組合中的至少一者。用于較粗纖維的聚合物的熔體粘性可高于用于形成較細(xì)纖維的聚合物的熔體粘性。在優(yōu)選實(shí)施例中，具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)(例如，大約400或更低，或大約300或更低，諸如大約10到大約400)的液體聚合物供應(yīng)可給送到第一模具以產(chǎn)生較粗纖維，且具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)(例如，大約600或更高，或大約700或更高，諸如大約500到大約2400)的第二液體聚合物供應(yīng)可給送到第二模具以產(chǎn)生較細(xì)纖維。在某些實(shí)施例中，第一模具可為同心空氣類型的模具，其構(gòu)造成從具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物產(chǎn)生較粗纖維。

在一些實(shí)施例中，第三材料可沉積到獨(dú)立的纖維流和/或合捻纖維流中，使得第三材料將"聯(lián)鎖"到結(jié)構(gòu)中。例如，如果兩個(gè)噴嘴會(huì)聚，則過(guò)程允許纖維(例如，納米和/或微米纖維(即，具有幾μm直到低于100nm的范圍中的直徑的纖維)、連續(xù)纖維、多葉纖維、多條切斷纖維、亞微纖維(諸如由靜電紡紗或其它手段產(chǎn)生的那些)、多條短纖維等)、顆粒(包括納米顆粒)、纖維的網(wǎng)(例如，粗梳網(wǎng)或另一紡織織物)、吸收劑、其它材料(諸如膜或紙)以及它們的組合沉積到會(huì)聚流中。第三材料然后可與由第一模具和第二模具形成的纖維合捻。例如，靜電紡紗纖維可沉積到會(huì)聚流上以形成合捻機(jī)構(gòu)，其由細(xì)和粗的熔噴纖維(例如，分別來(lái)自同心空氣類型的模具和單排毛細(xì)管類型的模具)以及會(huì)聚流的中部中的靜電紡紗纖維構(gòu)成。由于纖維仍是粘著的且未完全固化，故沉積的材料形成與纖維的粘合。

本發(fā)明的各種實(shí)施例描述了形成可褶皺/可模制的單層非制造纖維的方法。本發(fā)明的實(shí)施例可包括定位第一模具和第二模具來(lái)形成合捻網(wǎng)，其中第一模具為單排鉆孔類型的模具設(shè)計(jì)，其中來(lái)自模具末梢的兩側(cè)的沖擊空氣流構(gòu)造成拉制包括具有第一熔體粘性的第一聚合物的第一纖維，且其中第二模具為同心空氣設(shè)計(jì)，使得其特征為帶有獨(dú)立同心空氣射流的噴嘴，且其中第二模具構(gòu)造成拉制具有第二熔體粘性的第二聚合物的第二纖維。各個(gè)模具相對(duì)于彼此和收集器的位置可控制如上文所述的擠制纖維的合捻程度。

該方法還可包括定位收集器來(lái)接收第一纖維和第二纖維?？蛇x地，該方法可包括定位構(gòu)造成可選地將第三材料引入合捻網(wǎng)中的施加器。模具收集器距離可調(diào)整以允許網(wǎng)的固結(jié)程度設(shè)置成期望的量。例如，在兩層或多層網(wǎng)合捻之后，距離可從大約10cm調(diào)整到大約50cm。

在優(yōu)選實(shí)施例中，形成合捻熔噴纖維的非織造織物的方法可包括將第一液體聚合物和第二液體聚合物引入本文所述的熔噴系統(tǒng)中，從第一模具拉制第一多條纖維，以及從第二模具拉制第二多條纖維。該方法還可包括將第一多條纖維和第二多條纖維收集在收集器的表面上來(lái)形成合捻熔噴織物。例如，合捻的熔噴織物可包括由具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第一多條纖維，以及由具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第二多條纖維。第一多條纖維和第二多條纖維均可具有小于大約10微米的纖維直徑，但第一多條纖維相比第二多條纖維(例如，大約1到大約5微米)可具有較大的平均直徑(例如，大約5到大約10微米)。纖維直徑可使用SEM圖像由纖維的目視檢查確定。本文所述的纖維直徑是指獨(dú)立纖維，而非可觀察到較大直徑的織物內(nèi)的多條纖維的凝聚區(qū)段。

有利地，本發(fā)明提供用于形成合捻的熔噴織物的方法和系統(tǒng)，熔噴織物可由具有不同熔體流動(dòng)指數(shù)和不同平均纖維直徑的聚合物形成，其中較粗纖維組分(例如，諸如PBT的聚酯)向合捻網(wǎng)提供增大的強(qiáng)度，且較細(xì)纖維組分(例如，諸如PP的聚烯烴)提供良好的滲透性能。同心空氣設(shè)計(jì)模具用于產(chǎn)生較粗纖維組分允許在良好通過(guò)率下使用較高熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物。令人驚訝地觀察到，形成根據(jù)本發(fā)明的合捻熔噴織物可提供呈現(xiàn)出良好過(guò)濾性能的過(guò)濾介質(zhì)。在某些實(shí)施例中，合捻熔噴織物可褶皺/可模制，而不使用額外的麻布或可使制造復(fù)雜化的其它結(jié)構(gòu)。

在各種實(shí)施例中，熔噴系統(tǒng)能夠形成包括不同直徑的合捻熔噴纖維的可褶皺/可模制的單層非織造織物。在優(yōu)選實(shí)施例中，包括不同直徑的合捻熔噴纖維的非織造織物可由本文所述的方法和系統(tǒng)形成。非織造織物可包括由具有大約500或更低的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第一多條纖維，以及由具有大約500或更高的熔體流動(dòng)指數(shù)的聚合物形成的第二多條纖維。第一多條纖維和第二多條纖維均可具有小于大約10微米的纖維直徑，但第一多條纖維相比第二多條纖維可具有較大的平均直徑。

粗纖維組分和細(xì)纖維組分的相對(duì)量可變化，但有利的是粗纖維組分在重量方面是合捻熔噴織物中的主要纖維組分。例如，粗纖維組分可以以至少大約百分之50的重量百分比的量存在，諸如至少大約百分之55或至少大約百分之60的重量百分比。在某些實(shí)施例中，粗纖維組分基于織物的總重量以至少大約百分之70的重量百分比或至少大約百分之80的重量百分比的量存在。

可測(cè)量熔噴網(wǎng)的基重(W)和厚度(t)。例如，織物的單位面積質(zhì)量(重量)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(ASTM D3776)可用于測(cè)量本文所述的織物的基重。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，合捻熔噴織物可具有大約40到大約150、大約40到大約90、大約40到大約50或大約40到大約45克每平方米(gsm)的基重。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，合捻熔噴織物可具有大約300到1200μm、大約400到800μm或大約400到600μm的厚度。

織物的密實(shí)度(solidity)也可計(jì)算。密實(shí)度(α)可使用以下公式計(jì)算：

其中ρ_f為纖維密度。

在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，合捻熔噴織物可具有大約4%到大約20%，大約5%到大約15%或大約6%到大約12%的密實(shí)度。

此外，可測(cè)量織物的過(guò)濾性質(zhì)。例如，過(guò)濾性能可利用TSI 3160過(guò)濾測(cè)試器在5.3cm/sec的面速度下評(píng)估。0.3微米的顆粒可用于測(cè)量過(guò)濾效率。可記錄過(guò)濾效率(E)、壓降(Δp)和質(zhì)量因數(shù)(Q.F.)。質(zhì)量因數(shù)限定為：

其中P為滲透率(P=1-E/100)。

在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，合捻熔噴織物可在大約5到大約20Pa的壓降下具有大約百分之20到大約百分之50的過(guò)濾效率。例如，合捻熔噴織物可在大約20到大約40Pa的壓降下具有大約百分之25到大約百分之55的過(guò)濾效率。例如，合捻熔噴織物可在大約40到大約60Pa的壓降下具有大約百分之35到大約百分之55的過(guò)濾效率。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，合捻熔噴織物可具有大約0.01到大約0.05 Pa^-1、大約0.01到大約0.025 Pa^-1，或大約0.01到大約0.015 Pa^-1的質(zhì)量因數(shù)。在某些實(shí)施例中，質(zhì)量因數(shù)可表示為至少大約0.010 Pa^-1，或至少大約0.014 Pa^-1，或至少大約0.020 Pa^-1。

在一些實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)可由可褶皺/可模制的單層非織造織物形成。例如，參見(jiàn)圖3中所示的帶有褶皺35的過(guò)濾器30。還參見(jiàn)圖16，其示出本發(fā)明的褶皺的合捻非織造織物。

實(shí)驗(yàn)

本發(fā)明通過(guò)以下示例更完整示出，提出了示例以說(shuō)明本發(fā)明且不應(yīng)看作限制其。

示例1：

合捻的細(xì)纖維和粗纖維可通過(guò)具有兩個(gè)或更多個(gè)模具來(lái)形成，模具具有尺寸不同的毛細(xì)管。作為備選，兩個(gè)或更多個(gè)相似或不相似的模具可使用，但各處的毛細(xì)管調(diào)整為使得形成細(xì)纖維和粗纖維。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用了兩種不同的模具類型，一種基于同心空氣設(shè)計(jì)，且另一種基于單排鉆孔類型的模具設(shè)計(jì)。

示例2：

合捻熔噴和靜電紡紗網(wǎng)可通過(guò)具有兩個(gè)或更多個(gè)熔噴模具和靜電紡紗纖維流形成，其將靜電紡紗纖維網(wǎng)注入熔噴纖維流。筒式收集器用作靜電紡紗系統(tǒng)的地極。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，其可使用同心空氣類型的模具和聚合物(諸如PET、PBT等)以及沉積到兩股會(huì)聚的熔噴纖維流的中部中的靜電紡紗纖維層形成較大的纖維層(用于皺褶/模制)，且還用于預(yù)過(guò)濾。因此，第三纖維層可插入細(xì)纖維層之間和/或至少部分地與細(xì)纖維層合捻。

示例3：

通過(guò)將纖維和/或網(wǎng)沉積到熔噴纖維的會(huì)聚流中，合捻短纖維和熔噴纖維可通過(guò)具有兩個(gè)或更多個(gè)熔噴模具和將短纖維以松散纖維和/或切段纖維網(wǎng)形式沉積來(lái)形成。纖維通過(guò)使用相似的技術(shù)沉積以將顆粒沉積在粉末涂層單元中，在該處，它們使用旋轉(zhuǎn)刷或收集器來(lái)定量和添加。

示例4：

合捻的顆粒、槳等以及熔噴纖維可通過(guò)具有兩個(gè)或更多個(gè)熔噴模具和將粉末、顆粒和/或槳沉積到熔噴纖維的會(huì)聚流中來(lái)形成。顆?？蔀榛钚蕴?、金屬有機(jī)框架(MOF)、ZIF、陶瓷、金屬氧化物等。

示例5：

合捻的細(xì)纖維和粗纖維可通過(guò)具有兩種或更多種類似的模具類型來(lái)形成，模具具有尺寸不同的毛細(xì)管。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用了兩種類似的模具類型，一個(gè)模具基于帶有500到850微米的范圍中的毛細(xì)管的同心空氣設(shè)計(jì)，且第二模具也基于帶有大約100到大約500微米的范圍中的毛細(xì)管的同心空氣設(shè)計(jì)。

示例6：

合捻的細(xì)纖維和粗纖維可通過(guò)具有兩種或更多種類似的模具類型來(lái)形成，模具具有尺寸不同的毛細(xì)管。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用了兩種類似的模具類型，一個(gè)模具基于帶有500到850微米的范圍中的單排毛細(xì)管的單排沖擊空氣設(shè)計(jì)，且第二模具也基于帶有大約100到大約500微米的范圍中的毛細(xì)管的單排毛細(xì)管類型設(shè)計(jì)。

示例7：

合捻的細(xì)纖維和粗纖維可通過(guò)具有兩種或更多種類似的模具類型來(lái)形成，模具具有尺寸不同的毛細(xì)管。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用了兩種類似的模具類型，一個(gè)模具基于帶有500到850微米的范圍中的直徑的每英寸20到30個(gè)毛細(xì)管的單排毛細(xì)管的單排沖擊空氣設(shè)計(jì)，且第二模具也基于帶有大約100到大約500微米的范圍中的直徑的每英寸30到50個(gè)毛細(xì)管的單排毛細(xì)管類型設(shè)計(jì)。

示例8-示例22：

例如，如圖6中所示，合捻熔噴結(jié)構(gòu)的示例利用具有兩個(gè)同心空氣類型的模具類型的多模具熔噴系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生。多模具熔噴系統(tǒng)60包括兩個(gè)熔噴模具，其中一個(gè)熔噴模具62具有帶有228μm的直徑的毛細(xì)管以形成細(xì)纖維，且第二模具64具有帶有508μm的直徑的毛細(xì)管以形成粗纖維。具有不同尺寸的毛細(xì)管的模具可取決于使用的聚合物和將產(chǎn)生的熔噴纖維的期望類型(例如，細(xì)纖維或粗纖維)來(lái)使用。

例如，如圖6中所示，改變兩個(gè)模具的排列控制會(huì)聚程度。會(huì)聚角θ可限定為來(lái)自兩個(gè)熔噴模具的兩股流之間的角度。用于此低會(huì)聚設(shè)定的會(huì)聚角θ可為大約15°到大約25°。用于此中等會(huì)聚設(shè)定的會(huì)聚角θ可為大約35°到大約45°。用于此高會(huì)聚環(huán)境的會(huì)聚角θ可為大約50°到大約60°。

示例8-示例22使用由Lyondellbaseell提供的帶有500的熔體流率的聚丙烯樹(shù)脂METOCENE? MF650 W。相同的聚合物用于兩個(gè)模具。空氣流和通過(guò)量不同以改變纖維直徑。會(huì)聚程度也改變。以下的表1中提供了示例8-示例22的詳細(xì)生產(chǎn)條件。纖維比報(bào)告為形成合捻網(wǎng)的兩組多條纖維的質(zhì)量/重量比。

表1：示例8-示例22的生產(chǎn)條件

過(guò)濾性能也利用TSI 3160過(guò)濾測(cè)試器在5.3cm/sec的面速度下評(píng)估。0.3微米的顆粒用于測(cè)量過(guò)濾效率。記錄過(guò)濾效率(E)、壓降(Δp)和質(zhì)量因數(shù)(Q.F.)。以下的表2中提供了示例8-示例22中產(chǎn)生的織物的性質(zhì)。

表2：示例8-示例22的織物性質(zhì)

例如，帶有高會(huì)聚度的示例的SEM圖像在圖7A-圖7D中示出。各個(gè)織物樣品均具有兩側(cè)，小毛細(xì)管側(cè)和大毛細(xì)管側(cè)。圖7A示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例號(hào)10的小毛細(xì)管側(cè)。圖7B示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例號(hào)10的大毛細(xì)管側(cè)。圖7C示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例號(hào)11的小毛細(xì)管側(cè)。圖7D示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例號(hào)11的大毛細(xì)管側(cè)。如SEM圖像中所示，帶有高會(huì)聚度的熔噴樣品的兩側(cè)在外觀上相似且難以區(qū)分。

例如，帶有中等會(huì)聚度的示例的SEM圖像在圖8A-圖8D中示出。如上文所述，各個(gè)織物樣品均具有兩側(cè)，小毛細(xì)管側(cè)和大毛細(xì)管側(cè)。圖8A示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例15的小毛細(xì)管側(cè)。圖8B示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例15的大毛細(xì)管側(cè)。圖8C示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例16的小毛細(xì)管側(cè)。圖8D示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例16的大毛細(xì)管側(cè)。如SEM圖像中所示，帶有中等會(huì)聚度的熔噴樣品的兩側(cè)外觀相似，但兩側(cè)比高會(huì)聚樣品的兩側(cè)更難識(shí)別。

例如，帶有低會(huì)聚度的示例的SEM圖像在圖9A-9D中示出。各個(gè)織物樣品均具有兩側(cè)，小毛細(xì)管側(cè)和大毛細(xì)管側(cè)。圖9A示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例20的小毛細(xì)管側(cè)。圖9B示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例20的大毛細(xì)管側(cè)。圖9C示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例21的小毛細(xì)管側(cè)。圖9D示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例21的大毛細(xì)管側(cè)。如SEM圖像中所示，帶有低會(huì)聚度的熔噴樣品的兩側(cè)在外觀上相當(dāng)不同。兩側(cè)比高或中等會(huì)聚的樣品的兩側(cè)更好識(shí)別。

示例23-示例28：

如圖6中所示和上文所述，合捻熔噴結(jié)構(gòu)的示例利用具有兩種同心空氣類型的模具類型的多模具熔噴系統(tǒng)產(chǎn)生。

示例23-示例28包括由Lyondellbaseell提供的帶有500的熔體流率的聚丙烯樹(shù)脂METOCENE? MF650 W。相同的聚合物用于兩個(gè)模具。0.023ghm的低通過(guò)量用于第一模具中以將細(xì)纖維捻入由具有0.102ghm的通過(guò)量的第二模具提供的粗纖維中。如上文更詳細(xì)所述，會(huì)聚程度不同。以下的表3中提供了示例23-示例28的詳細(xì)生產(chǎn)條件。

表3：示例23-示例28的生產(chǎn)條件

過(guò)濾性能利用TSI 3160過(guò)濾測(cè)試器在5.3cm/sec的面速度下評(píng)估。0.3微米的顆粒用于測(cè)量過(guò)濾效率。以下的表4中提供了示例23-示例28中產(chǎn)生的織物的性質(zhì)。

表4：示例23-示例28的織物性質(zhì)

例如，帶有高會(huì)聚度的示例的SEM圖像在圖10A-圖10B中示出。各個(gè)織物樣品均具有兩側(cè)，小毛細(xì)管側(cè)和大毛細(xì)管側(cè)。圖10A示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例25的小毛細(xì)管側(cè)。圖10B示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例25的大毛細(xì)管側(cè)。

例如，帶有低會(huì)聚度的示例的SEM圖像在圖11A-圖11B中示出。各個(gè)織物樣品均具有兩側(cè)，小毛細(xì)管側(cè)和大毛細(xì)管側(cè)。圖11A示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例28的小毛細(xì)管側(cè)。圖11B示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例28的大毛細(xì)管側(cè)。類似于以上示例8-示例22，帶有低會(huì)聚度的熔噴樣品的兩側(cè)在外觀上相當(dāng)不同。兩側(cè)比高會(huì)聚的樣品的兩側(cè)更好識(shí)別。

比較示例29-31：

比較示例29-31利用單模具REICOFIL?熔噴設(shè)備(單排沖擊空氣設(shè)計(jì))產(chǎn)生。模具具有帶有400微米的直徑的毛細(xì)管。類似于示例8-示例28中的一些，這些示例的基重為大約40gsm。示例29和30包括帶有500熔體流率的聚丙烯。具體而言，由Lyondellbaseell提供的METOCENE? MF650 W用于示例29和示例30。示例31包括帶有1200熔體流率的聚丙烯。具體而言，由Lyondellbaseell提供的METOCENE? MF650 X用于示例31。以下的表5中提供了示例29-示例31的詳細(xì)生產(chǎn)條件。

測(cè)量網(wǎng)的基重和厚度，且過(guò)濾性能利用TSI 3160過(guò)濾測(cè)試器在5.3cm/sec的面速度下評(píng)估。0.3微米的顆粒用于測(cè)量過(guò)濾效率。以下的表5中提供了示例29-示例31中產(chǎn)生的織物的性質(zhì)。

表5：示例29-示例31的生產(chǎn)條件和織物性質(zhì)

圖12為比較利用雙模具設(shè)備(示例8-示例28)產(chǎn)生的示例和利用單模具系統(tǒng)(即，多個(gè)纖維流無(wú)合捻)產(chǎn)生的比較示例29-31的過(guò)濾性能的圖。如本文所述，利用雙模具系統(tǒng)產(chǎn)生的示例在相同適合壓降下顯示出較高過(guò)濾效率。此外，示例8-示例28的質(zhì)量因數(shù)遠(yuǎn)高于比較示例29-31的質(zhì)量因數(shù)。這指出了利用合捻的細(xì)纖維和粗纖維對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的熔噴結(jié)構(gòu)的改善的過(guò)濾性能。

示例32-示例42：

如圖6中所示和上文所述，合捻熔噴結(jié)構(gòu)的示例利用具有兩個(gè)同心空氣類型的模具類型的多模具熔噴系統(tǒng)產(chǎn)生。示例32-示例42包括由Lyondellbaseell供應(yīng)的帶有500的熔體流率的聚丙烯樹(shù)脂METOCENE? MF650 W，以及由DuPont提供的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)CRASTIN? FGS600F40NC010, MFR 33g/10min。粗纖維流從包括PBT的模具2(例如，圖6的系統(tǒng)60中的模具64)流出。細(xì)纖維流從包括聚丙烯的模具1(例如，圖6的系統(tǒng)60中的模具62)流出。以下的表6中提供了示例32-示例42的詳細(xì)生產(chǎn)條件。

表6：示例32-示例42的生產(chǎn)條件

測(cè)量網(wǎng)的基重和厚度，且過(guò)濾性能利用TSI 3160過(guò)濾測(cè)試器在5.3cm/sec的面速度下評(píng)估。0.3微米的顆粒用于測(cè)量過(guò)濾效率。以下的表7中提供了示例32-示例42中產(chǎn)生的織物的性質(zhì)。

表7：示例32-示例42的織物性質(zhì)

例如，帶有高會(huì)聚度的示例的SEM圖像在圖13A-圖13D中示出。各個(gè)織物樣品均具有兩側(cè)，小毛細(xì)管側(cè)和大毛細(xì)管側(cè)。圖13A示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例32的小毛細(xì)管側(cè)。圖13B示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例32的大毛細(xì)管側(cè)。圖13C示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例35的小毛細(xì)管側(cè)。圖13D示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例35的大毛細(xì)管側(cè)。

例如，帶有低會(huì)聚度的示例的SEM圖像在圖14A-圖14D中示出。各個(gè)織物樣品均具有兩側(cè)，小毛細(xì)管側(cè)和大毛細(xì)管側(cè)。圖14A示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例38的小毛細(xì)管側(cè)。圖14B示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例38的大毛細(xì)管側(cè)。圖14C示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例41的小毛細(xì)管側(cè)。圖14D示出了根據(jù)上文列出的參數(shù)產(chǎn)生的織物示例41的大毛細(xì)管側(cè)。類似于上文所述的先前的示例，帶有低會(huì)聚度的熔噴樣品的兩側(cè)在外觀上相當(dāng)不同。兩側(cè)比高會(huì)聚的樣品的兩側(cè)更好識(shí)別。

圖15為比較利用雙模具設(shè)備產(chǎn)生的聚丙烯樣品的過(guò)濾性能以及利用示例32-示例42中的雙模具設(shè)備產(chǎn)生的PP/PBT樣品和示例8-示例28的PP合捻樣品的過(guò)濾性能的圖表。清楚的是，合捻的PP/PBT織物相比于僅PP的織物在同等壓降下呈現(xiàn)出較高過(guò)濾效率。

對(duì)于某些市售的過(guò)濾器介質(zhì)，當(dāng)在測(cè)試之前根據(jù)EN779利用IPA浸沒(méi)來(lái)排放以除去過(guò)濾器制造期間引入的靜電電荷時(shí)，過(guò)濾效率在10到25Pa的壓降下為大約2%到15%，且過(guò)濾效率在大約25到40Pa的壓降下為大約5%到25%，且過(guò)濾效率在大約40到60Pa的壓降下為大約20%到30%。因此，從圖15中清楚的是，利用根據(jù)本發(fā)明的雙模具設(shè)備產(chǎn)生的合捻樣品顯示出優(yōu)于某些市售過(guò)濾器介質(zhì)的加強(qiáng)的過(guò)濾。

示例性織物33和39利用由JCEM GmbH制造的數(shù)字CNC控制的葉片褶皺機(jī)器來(lái)褶皺。例如，如圖16A和圖16B中所示，這些織物成功地褶皺且自支撐。

比較示例43-44：

比較示例43和44僅使用圖6中所示的多模具系統(tǒng)的第二模具64(同心空氣設(shè)計(jì))產(chǎn)生。示例43和示例44包括帶有500熔體流率的聚丙烯。具體而言，由Lyondellbaseell提供的Metocence MF650 W用于示例43和示例44。以下的表8中提供了示例43和示例44的詳細(xì)生產(chǎn)條件。

表8：示例43和示例44的生產(chǎn)條件

測(cè)量網(wǎng)的基重和厚度，且過(guò)濾性能利用TSI 3160過(guò)濾測(cè)試器在5.3cm/sec的面速度下評(píng)估。0.3微米的顆粒用于測(cè)量過(guò)濾效率。以下的表9中提供了示例43和示例44中產(chǎn)生的織物的性質(zhì)。

表9：示例43和示例44的織物性質(zhì)

將這些比較示例的過(guò)濾測(cè)試結(jié)構(gòu)與圖15的數(shù)據(jù)相比較，清楚的是，單個(gè)模具的比較示例(即，多股纖維流無(wú)合捻)并未提供相同的過(guò)濾性能。例如，來(lái)自本示例的所有合捻樣品在10到20Pa的壓降下都呈現(xiàn)出大于20%的過(guò)濾效率。

本發(fā)明的許多改型和其它實(shí)施例將由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員受益于先前描述中提出的教導(dǎo)內(nèi)容而想到。因此，要理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的特定實(shí)施例，并且修改和其它實(shí)施例旨在包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。雖然本文采用了特定術(shù)語(yǔ)，但這些特定術(shù)語(yǔ)僅具有通用和描述性意義且不用于限制的目的。