[發明專利]具有雙峰纖維分布的非織造網

有效

• 申請號: 201580044908.5
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN106661789B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 王侃;威廉·C·哈伯坎普
• 申請（專利權）人: 康明斯濾清系統知識產權公司
• 主分類號: D04H1/4382
• 分類號: D04H1/4382;B01D39/16;B32B5/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;鄭霞

一種非織造網，包括聚合物纖維的層，其中，基于聚合物纖維的總數，在所述層中的聚合物纖維的至少10％是具有4μm或更大的纖維直徑的粗纖維，并且在所述層中的聚合物纖維的至少10％是具有2μm或更小的纖維直徑的細纖維。本文還描述了用于制備非織造網的方法，所述方法包括熔噴包含兩種不可混溶的或部分混溶的聚合物的聚合物混合物。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年9月2日提交的美國臨時專利申請第62/044,629號的權益，其內容通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本申請總體上涉及，但不限于，具有雙峰纖維分布的非織造網。

背景技術

當前熔噴技術(melt blown technology)產生均勻的纖維，所述均勻的纖維可以是粗纖維或細纖維，但不能同時使得粗纖維和細纖維兩者，而不具有多層。在許多應用中，每個范圍的纖維直徑都具有合意的性質。

發明內容

本文描述了具有獨特的雙峰纖維分布的熔噴介質，這在一個單熔噴層內產生低的壓力降的粗結構纖維和高效率的細纖維。

本文描述的多個實施方案涉及一種非織造網(nonwoven web)，其包括聚合物纖維(polymeric fiber)的層，其中，基于聚合物纖維的總數，在所述層中的聚合物纖維的至少10％是具有4μm或更大的纖維直徑的粗纖維，并且在所述層中的聚合物纖維的至少10％是具有2μm或更小的纖維直徑的細纖維。在某些實施方案中，在非織造網中的聚合物纖維具有其纖維直徑的雙峰分布。

本文描述的另外的實施方案涉及用于制備非織造網的方法，所述方法包括熔噴包含至少兩種不可混溶的或部分混溶的聚合物的聚合物混合物。在某些實施方案中，聚合物混合物包含液晶聚合物(LCP)和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)。在某些實施方案中，聚合物混合物通過使至少兩種聚合物復合和/或摻合來制備。

根據以下的詳細描述，當結合附圖理解時，這些特征和其他的特征，連同其操作的組織和方式將變得明顯。

附圖說明

圖1示出來自(a)標準PBT(x1000)、(b)在PBT中的5％LCP(x1000)、和(c)在PBT中的2.5％LCP(x1000)、以及(d)在PBT中的2.5％LCP(x500)的熔噴纖維的示例性SEM圖像。

圖2示出2.5％LCP樣品的示例性雙峰纖維直徑分布。

圖3示出在PBT中的2.5％LCP的熔噴介質上的亞微米纖維的示例性SEM圖像(x5000)。

圖4示出在現有介質和本文描述的本發明的非織造網之間的示例性纖維尺寸分布比較。

圖5示出在現有產品和本文描述的本發明的非織造網(在PBT中的2.5％LCP的熔噴介質)之間的示例性性能比較。

具體實施方式

纖維直徑的雙峰分布相對于其他單層和甚至熔噴的梯度纖維結構具有獨特的優點。使具有明顯地不同的流變性質的聚合物復合和摻合的方法產生具有受控制的雙峰纖維分布的熔噴層。在該分布中的細纖維群包括甚至比正常熔噴允許的更細的亞微米纖維的明顯的部分。粗纖維有助于較高的滲透性，而非常細的纖維導致比類似的滲透性的均勻介質或梯度介質甚至更高的效率。

不可混溶的或部分混溶的聚合物例如LCP和PBT的受控制的加工產生從粗纖維到細纖維的獨特轉變。本文描述的LCP指的是具有呈熔化狀態和固體狀態兩者的高度有序的結構的芳族聚酯的任何液晶聚合物。以設計的混合比通過使用聚合物復合、物理摻合、或復合和摻合的組合以及受控制的熔噴工藝條件制備LCP/PBT材料，產生具有較寬的且獨特的雙峰纖維分布和改進的性能的LCP/PBT介質。