專利名稱：具有連續(xù)顆粒相的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)及其制備和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有至少一種連續(xù)顆粒相的非織造纖維網(wǎng)以及制備和使用這種網(wǎng)的 方法。本發(fā)明還涉及可用在吸收制品中的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，該復(fù)合非織造纖維網(wǎng)包含亞 微米纖維和/或微纖維。
背景技術(shù)：
非織造纖維網(wǎng)已用于制備吸收制品，這些吸收制品可用作例如用于表面清潔的吸 收擦拭物、用于過(guò)濾介質(zhì)的氣體和/或液體吸收劑和用于吸聲和/或吸熱的屏蔽材料。在要 求吸收性高的一些應(yīng)用中，可能有利的是使用由表面積大的細(xì)小纖維形成的孔隙度高的非 織造料片。對(duì)于某些氣體或液體過(guò)濾應(yīng)用，也可能有利的是將細(xì)小吸附劑顆粒摻入由細(xì)小 非織造纖維形成的料片中。然而，細(xì)小纖維在處理時(shí)具有伸縮或壓碎的趨勢(shì)，從而減小可用 于吸收的孔隙度和/或表面積，同時(shí)增加液體穿過(guò)非織造制品的壓降。特別是對(duì)于氣體和 液體過(guò)濾應(yīng)用，可能有利的是甚至在保持高吸收性的同時(shí)保持穿過(guò)非織造制品的低壓降。

發(fā)明內(nèi)容
仍然存在提供緊湊型液體過(guò)濾系統(tǒng)(例如家用濾水系統(tǒng))的需求。也希望使在形 成液體過(guò)濾制品的處理期間可用作過(guò)濾介質(zhì)的非織造纖維網(wǎng)的劣化或?qū)ζ湓斐傻膿p壞最 小化。也需要提供這樣的液體過(guò)濾制品，這種制品具有主動(dòng)吸收和/或吸附顆粒的高負(fù)載， 而不增加整個(gè)水過(guò)濾系統(tǒng)上的壓降。也有利的是，提供這樣的顆粒加載的非織造纖維網(wǎng)，這 種非織造纖維網(wǎng)有效地將顆粒保持在纖維基質(zhì)內(nèi)，從而預(yù)防顆粒釋放到滲透液體中。另外， 一直需要提供使用壽命和過(guò)濾有效性得到改進(jìn)的液體過(guò)濾制品。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及包含嵌入相和基質(zhì)相的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，所述嵌入相 還包含形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)的一組顆粒，所述基質(zhì)相包含圍繞顆粒形成三維網(wǎng)的一組 纖維。在另一方面，本發(fā)明涉及制備包含嵌入相和基質(zhì)相的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法， 所述嵌入相具有基本上連續(xù)的三維網(wǎng)中的一組顆粒，所述基質(zhì)相包含圍繞顆粒形成三維網(wǎng) 的一組纖維。在額外的方面，本發(fā)明涉及由根據(jù)上述方法制備的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)制備的制 品。在示例性實(shí)施例中，所述制品選自氣體過(guò)濾制品、液體過(guò)濾制品、吸聲制品、表面清潔制 品、細(xì)胞生長(zhǎng)支承制品、藥物遞送制品、個(gè)人衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的示例性實(shí)施例可以具有使其能夠在多種應(yīng)用 中使用的結(jié)構(gòu)特征；可以具有優(yōu)越的吸收性和/或吸附性；當(dāng)用作液體過(guò)濾介質(zhì)時(shí)，可以顯示具有高孔隙度、高流體滲透性和/或低壓降；并且可以以高性價(jià)比和有效的方式進(jìn)行制備。對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了匯總。上述發(fā)明內(nèi)容并非意圖 描述本發(fā)明呈現(xiàn)的某些示例性實(shí)施例的每一個(gè)圖示實(shí)施例或每種實(shí)施方式。附圖和具體實(shí) 施方式更具體地舉例說(shuō)明了使用本文所公開(kāi)的原理的某些優(yōu)選實(shí)施例。


進(jìn)一步參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖IA為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包含基本上連續(xù)顆粒相的示例性單層復(fù)合 非織造纖維網(wǎng)的示意圖；圖IB為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的包含基本上連續(xù)顆粒相的示例性單 層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的示意圖；圖IC為根據(jù)本發(fā)明的另外的示例性實(shí)施例的包含基本上連續(xù)顆粒相的示例性單 層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的示意圖；圖ID為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包含基本上連續(xù)顆粒相的示例性多層復(fù)合 非織造纖維網(wǎng)的示意圖；圖2為用于形成根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包含基本上連續(xù)顆粒相的復(fù)合非 織造纖維網(wǎng)的示例性設(shè)備的整體示意圖；圖3為用于形成根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的包含基本上連續(xù)顆粒相的 復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的示例性設(shè)備的整體示意圖；圖4為用于形成根據(jù)本發(fā)明的另外的示例性實(shí)施例的包含基本上連續(xù)顆粒相的 復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的示例性設(shè)備的整體示意圖。
具體實(shí)施例方式術(shù)語(yǔ)表如本文所用“微纖維”意指中值直徑為至少一微米的纖維?！俺?xì)微纖維”意指中值直徑為二微米或更小的微纖維；“亞微米纖維”意指中值直徑小于一微米的纖維。當(dāng)本文中提及某一特定種類的微纖維批、組、陣列時(shí)，如“亞微米微纖維陣列”時(shí)， 其意指該陣列中的微纖維的完整組，或單個(gè)的微纖維批的完整組，而不僅僅是指屬于亞微 米尺寸的陣列或批中的一部分。“連續(xù)取向的微纖維”意指從模具放出并通過(guò)處理工位移動(dòng)的基本上連續(xù)的纖維， 纖維在處理工位中被永久性地拉伸且纖維內(nèi)聚合物分子的至少部分被永久性地取向成與 纖維的縱向軸線準(zhǔn)直(相對(duì)于纖維使用的“取向的”意指纖維聚合物分子的至少部分沿著 纖維的縱向軸線準(zhǔn)直)?！叭蹏娎w維”意指通過(guò)將熔化的成纖材料穿過(guò)模具中的噴絲孔擠出進(jìn)入高速氣體 流而制備的纖維，擠出的材料在該氣體流中首先被拉細(xì)，然后硬化成一團(tuán)纖維?！皢为?dú)制備的微纖維”意指從微微纖維成形設(shè)備(如模具)制備的微纖維流，該設(shè)備被布置為微纖維流初始與較大尺寸的微纖維流在空間上分隔(如在約1英寸(25mm)或 更大的距離上)，但在移動(dòng)行程中與之合并以及分散到其中?！胺强椩炀W(wǎng)”意指以纖維纏結(jié)或點(diǎn)粘結(jié)為特征的纖維網(wǎng)?！白灾С小币庵咐w維網(wǎng)具有足夠的抱合力和強(qiáng)度，以便在基本上不會(huì)被撕裂或破裂 的情況下適于懸掛和可處理?！懊軐?shí)度”由以下公式限定
密實(shí)度(％)= [3.937 * 網(wǎng)基重(g/m2)]_根據(jù)IOcmX IOcm網(wǎng)樣品的重量計(jì)算“網(wǎng)基重”。在施加壓力為150Pa的條件下，使用具有尺寸為5cmX 12. 5cm的測(cè)試儀管腳的厚 度測(cè)試計(jì)在IOcmX IOcm的網(wǎng)樣品上測(cè)量“網(wǎng)厚度”?！岸衙芏取笔侨∽晕墨I(xiàn)的構(gòu)成網(wǎng)的聚合物或共混聚合物的堆密度?！胺肿酉嗤酆衔铩币庵妇哂谢鞠嗤闹貜?fù)分子單元的聚合物，但其在分子量、 制備方法、商業(yè)形式等等方面可以不相同。“熔噴”和“熔噴工藝”意指通過(guò)下列方式形成非織造網(wǎng)的方法將纖維形成材料穿 過(guò)多個(gè)噴絲孔擠出以形成原絲，同時(shí)使原絲和空氣或其他細(xì)化用流體接觸以將原絲細(xì)化成 纖維，隨后收集細(xì)化纖維層。“將原絲細(xì)化為纖維”意指將一段原絲轉(zhuǎn)變成長(zhǎng)度更長(zhǎng)且直徑更小的一段?！凹徴撤ā焙汀凹徴臣庸ぁ币庵竿ㄟ^(guò)下列方式形成非織造纖維網(wǎng)的方法將粘度低的 熔體穿過(guò)多個(gè)噴絲孔擠出以形成原絲，用空氣或其他流體將原絲驟冷，以硬化至少原絲的 表面，將至少部分硬化的原絲與空氣或其他流體接觸，以將原絲細(xì)化成纖維，并收集以及任 選地壓延細(xì)化纖維層?！凹徴忱w維”意指利用紡粘方法制成的纖維。這種纖維一般是連續(xù)的且充分纏結(jié)或 點(diǎn)粘結(jié)的，因此，通常不能從一團(tuán)這種纖維中取出一根完整的紡粘纖維?！澳＞摺币庵冈诰酆衔锶刍幚砗屠w維擠出處理中使用的處理組件，包括(但不限 于)熔噴和紡粘處理?！傲Ｗ印焙汀邦w?！被旧峡山粨Q使用。一般來(lái)講，粒子或顆粒意指細(xì)碎形式的材 料的不同小塊或各個(gè)部分。然而，顆粒也可以包括細(xì)碎形式的相關(guān)或群聚在一起的單獨(dú)粒 子的集合。因此，本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中所使用的單獨(dú)粒子可以聚集、物理地互相結(jié) 合、靜電地相關(guān)或者說(shuō)是相關(guān)以形成顆粒。在某些實(shí)例中，可有意形成單獨(dú)粒子團(tuán)形式的顆 粒，例如在美國(guó)專利No. 5，332，426 (Tang等人)中所述的那些。“粒子加載的熔噴介質(zhì)”或“復(fù)合非織造纖維網(wǎng)”意指具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的纏結(jié)的纖 維整體的非織造網(wǎng)，例如亞微米纖維，任選地為微纖維，該非織造纖維網(wǎng)包含在纖維當(dāng)中被 結(jié)合的粒子，該粒子任選地為吸收劑和/或吸附劑。“被結(jié)合”意指粒子分布且物理地保持在網(wǎng)的纖維中。一般來(lái)講，沿著纖維和粒子 存在點(diǎn)接觸和線接觸，從而粒子的幾乎整個(gè)表面積可與流體交互?！白陨辰Y(jié)”意指在烘箱或通風(fēng)粘結(jié)器中，在未施加例如點(diǎn)粘結(jié)或壓延的固體接觸 壓力的條件下而獲得的高溫下的纖維間的粘結(jié)。
“壓延”意指使產(chǎn)品(例如聚合物吸收劑加載的網(wǎng))穿過(guò)輥以獲得壓縮材料的工 藝。可任選地是，可以對(duì)輥進(jìn)行加熱?！爸旅芑币庵赶率鎏幚?，通過(guò)該處理，在沉積之前或之后，對(duì)直接或間接沉積到過(guò) 濾器卷繞心軸或軸柄上的纖維進(jìn)行壓縮，并通過(guò)設(shè)計(jì)或作為處理形成過(guò)濾器或形成的過(guò)濾 器的一些方法的人為結(jié)果使得這些纖維整體或局部形成孔隙度低的區(qū)域。致密化也包括壓 延網(wǎng)的處理。“流體處理單元”或“流體過(guò)濾系統(tǒng)”意指包含過(guò)濾介質(zhì)的系統(tǒng)和將原始流體(例 如未處理過(guò)的水)與處理過(guò)的流體分離的方法。這通常包括用于過(guò)濾元件和出口的過(guò)濾器 殼體，以使處理過(guò)的流體以合適的方式離開(kāi)過(guò)濾器殼體?！翱障扼w積”意指多孔主體(例如過(guò)濾器)內(nèi)未填充空間的百分比或分?jǐn)?shù)值，該百 分比或分?jǐn)?shù)值通過(guò)測(cè)量過(guò)濾器的重量和體積、然后將過(guò)濾器重量與該相同體積的相同組分 材料的實(shí)體的理論重量進(jìn)行比較來(lái)計(jì)算。“孔隙度”意指材料中的空隙空間的測(cè)量。孔和空隙的尺寸、頻率、數(shù)量和/或互連 性影響材料的孔隙度。“層”意指兩個(gè)主表面之間形成的單層。層可以在單個(gè)網(wǎng)內(nèi)以內(nèi)部方式存在，如具 有限定網(wǎng)厚度的第一主表面和第二主表面的單個(gè)網(wǎng)中形成有多層的單層。層也可以存在于 包含多個(gè)纖維網(wǎng)的復(fù)合制品中，如當(dāng)具有限定網(wǎng)厚度的第一主表面和第二主表面的第一網(wǎng) 被具有限定第二網(wǎng)厚度的第一主表面和第二主表面的第二網(wǎng)覆蓋或墊起時(shí)(在這種情況 下，第一網(wǎng)和第二網(wǎng)中的每一個(gè)均形成至少一層)第一網(wǎng)中的單層。另外，層可以同時(shí)存在 于單個(gè)網(wǎng)內(nèi)、該網(wǎng)和一個(gè)或多個(gè)其它網(wǎng)之間，每一個(gè)網(wǎng)形成一層。參照特定的第一層的“鄰接”意指在下述位置與另一個(gè)第二層接合或附接，在所述 位置，第一層和第二層彼此緊鄰(即相鄰)并且彼此直接接觸，或彼此鄰接但不直接接觸 (即在第一層和第二層之間居間存在一個(gè)或多個(gè)額外的層)?！邦w粒密度梯度”、“吸附劑密度梯度”和“纖維組密度梯度”意指特定纖維組內(nèi)的顆 粒、吸附劑或纖維材料的量(如網(wǎng)的整個(gè)限定面積上每單位體積的給定材料的數(shù)量、重量 或體積)在整個(gè)復(fù)合非織造纖維網(wǎng)上不必均一，并且它可有差別，從而在某些區(qū)域中獲得 較多的材料，并且在其它區(qū)域中獲得較少的材料。現(xiàn)在將具體參照附圖對(duì)本發(fā)明的多種示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。本發(fā)明的某些示例 性實(shí)施例中的示例性實(shí)施例可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下具有多種修改和 更改。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)限于以下所述的示例性實(shí)施例，但應(yīng)受權(quán)利要 求及其任何等同物中示出的限制的控制。A.復(fù)合非織造纖維網(wǎng)在一個(gè)方面，本發(fā)明提供包含嵌入相和基質(zhì)相的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，所述嵌入相 還包含形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)的一組顆粒，所述基質(zhì)相包含圍繞顆粒形成三維網(wǎng)的一組 纖維。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，將顆粒摻入包含微纖維和/或亞微米纖維的非 織造纖維網(wǎng)中，使得顆粒形成基本上連續(xù)的第一相，第一相分布于包含微纖維和/或亞微 米纖維的基本上連續(xù)的第二相中。因此，第一相和第二相均基本上共同連續(xù)。在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，將亞微米纖維摻入包含微纖維的非織造纖維網(wǎng)中，使得亞微米纖維形成基本上連續(xù)的第一相，第一相分布于包含微纖維的基本上連續(xù) 的第二相中。因此，第一相和第二相均基本上共同連續(xù)。在本發(fā)明的額外的示例性實(shí)施例中，將顆粒和不連續(xù)(例如短)微纖維摻入包含 微纖維和/或亞微米纖維的非織造纖維網(wǎng)中，使得顆粒和短微纖維形成基本上連續(xù)的第一 相，第一相分布于包含微纖維和/或亞微米纖維的基本上連續(xù)的第二相中。因此，第一相和 第二相均基本上共同連續(xù)。參見(jiàn)圖1A，該圖示出了示出根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的一個(gè)示例性實(shí)施例 的示意圖。單層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10由嵌入相和基質(zhì)相形成，嵌入相包含細(xì)小粒子形式的 一組顆粒14，該組顆粒14形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)，基質(zhì)相包含形成圍繞顆粒14的三維網(wǎng) 的一組纖維12。在圖IA的圖示實(shí)施例中，顆粒14顯示為形成嵌入相的不同的單獨(dú)粒子，在這些粒 子中，每一個(gè)單獨(dú)粒子與至少一個(gè)其它粒子以面到面的方式接觸，所述嵌入相由單獨(dú)粒子 (如粒子鏈)的基本上連續(xù)的三維網(wǎng)形成。雖然圖IA中的單獨(dú)粒子顯示為幾何形狀不均一的固態(tài)粒子，但應(yīng)當(dāng)理解，該組顆 粒可以包括任何形狀和/或構(gòu)造的粒子。例如，粒子中的一些或所有粒子可以具有均一的 規(guī)則幾何形狀(如球形、橢圓形、多邊形、類似針形等等)或甚至不規(guī)則的形狀。另外，可以 使用中空粒子或多孔粒子。在圖IB中示出的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，單層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)20由嵌入相和 基質(zhì)相形成，所述嵌入相包含不連續(xù)纖維形式的一組顆粒24，該組顆粒24形成基本上連續(xù) 的三維網(wǎng)，所述基質(zhì)相包含一組纖維22，該組纖維22形成圍繞顆粒24的三維網(wǎng)。在圖IB的 圖示實(shí)施例中，顆粒24顯示為形成嵌入相的各個(gè)不連續(xù)纖維，在這些纖維中，每一個(gè)單獨(dú) 不連續(xù)纖維與至少一個(gè)其它不連續(xù)纖維以面到面的方式接觸，所述嵌入相由單獨(dú)粒子(如 單獨(dú)不連續(xù)纖維鏈)的基本不連續(xù)三維網(wǎng)形成。在圖IC中示出的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，單層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)30由嵌入相和 基質(zhì)相形成，嵌入相包含與多個(gè)不連續(xù)纖維36粘結(jié)在一起的單獨(dú)粒子形式的一組顆粒34， 該顆粒形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)，基質(zhì)相包含一組纖維32，該組纖維32形成圍繞顆粒34的 三維網(wǎng)。在圖IC的圖示實(shí)施例中，顆粒34顯示為形成嵌入相的不同的單獨(dú)粒子，在這些粒 子中，每一個(gè)單獨(dú)粒子與至少一個(gè)其它粒子以面到面的方式接觸，所述嵌入相由單獨(dú)粒子 (如粒子鏈)的基本上連續(xù)的三維網(wǎng)形成。然而，單獨(dú)顆粒34不必如所示那樣以面到面的 方式接觸，因?yàn)閱为?dú)顆粒34的至少一部分被多個(gè)不連續(xù)纖維36保持在一起，并且每一個(gè)單 獨(dú)不連續(xù)纖維與至少一個(gè)其它不連續(xù)纖維或另一個(gè)顆粒以面到面的方式接觸，從而形成嵌 入相，嵌入相由單獨(dú)粒子(如單獨(dú)不連續(xù)纖維鏈)的基本上連續(xù)的三維網(wǎng)形成。此外，雖然圖IC中的單獨(dú)粒子顯示為幾何形狀不均一的固態(tài)粒子，但應(yīng)當(dāng)理解， 該組顆?？梢园ㄈ魏涡螤詈?或構(gòu)造的粒子。例如，粒子中的一些或所有粒子可以具有 均一的規(guī)則幾何形狀(如球形、橢圓形、多邊形、類似針形等等)或甚至不規(guī)則形狀。另外， 可以使用中空粒子或多孔粒子。在圖ID中示出的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，形成多層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)。多層復(fù)合 纖維網(wǎng)40包含支承層50。如圖ID所示，支承層50可以支承圖IC中示出的由嵌入相和基質(zhì)相形成的單層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)30，嵌入相包含與多個(gè)不連續(xù)纖維36粘結(jié)在一起的單 獨(dú)粒子形式的一組顆粒34，該顆粒形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)，基質(zhì)相包含形成圍繞顆粒34 的三維網(wǎng)的一組纖維32?；蛘?，任選支承層可以用于支承圖IA的單層復(fù)合非織造纖維網(wǎng) 10 (未示出)，或圖IB的單層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)20 (未示出)。雖然圖ID中示出雙層構(gòu)造，但應(yīng)當(dāng)理解，其它多層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)也在本發(fā)明 的范圍內(nèi)。因此，例如包含3、4、5或任何數(shù)量層、具有任何結(jié)構(gòu)和/或組成、按任何順序排 列的多層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)構(gòu)造都在本發(fā)明的范圍內(nèi)，前提條件是至少一層包含嵌入相和 基質(zhì)相，嵌入相還包含一組顆粒，該顆粒形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)，基質(zhì)相包含一組纖維， 該纖維形成圍繞顆粒的三維網(wǎng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，可以通過(guò)以下方式形成包含一組纖維的基質(zhì)相將亞微米纖維流 與微纖維流結(jié)合，在一些示例性實(shí)施例中，微纖維流可以是中值直徑為一微米或二微米或 更小的非常細(xì)小的纖維流，然后，亞微米纖維被微纖維流捕集，并分散在微纖維當(dāng)中。當(dāng)與 美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/071，230的公開(kāi)內(nèi)容結(jié)合時(shí)，這種實(shí)施例在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，在以上結(jié)合的公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)的某些示例性實(shí)施例(未示出)中，構(gòu)成基 質(zhì)相的該組纖維的至少一部分可以包含亞微米纖維。在其它示例性實(shí)施例中，構(gòu)成基質(zhì)相 的該組纖維的至少一部分包含一組亞微米纖維，基質(zhì)相還包含一組微纖維。在額外的示例 性實(shí)施例(未示出)中，該組亞微米纖維形成有該組微纖維。在其它示例性實(shí)施例(未示 出)中，該組亞微米纖維的至少一部分與該組微纖維分開(kāi)形成。在一些示例性實(shí)施例(未 示出)中，該組微纖維在組成上與該組亞微米纖維相同。在以上結(jié)合的公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)的額外的示例性實(shí)施例(未示出)中，復(fù)合非織 造纖維網(wǎng)具有厚度，亞微米纖維數(shù)與微纖維數(shù)的比率在復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的整個(gè)厚度上有 差別。在一些示例性實(shí)施例(未示出)中，亞微米纖維數(shù)與微纖維數(shù)的比率在復(fù)合非織造 纖維網(wǎng)的整個(gè)厚度上遞減。在其它示例性實(shí)施例(未示出)中，亞微米纖維數(shù)與微纖維數(shù) 的比率從靠近由復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的一半厚度限定的中心線的峰值變化到在復(fù)合非織造 纖維網(wǎng)的表面處的較低值。另外，通過(guò)使用上述結(jié)合的公開(kāi)內(nèi)容的某些示例性實(shí)施例，可以粘結(jié)收集的微纖 維，優(yōu)選通過(guò)自生熱粘結(jié)步驟來(lái)粘結(jié)收集的微纖維，以形成自支承的連貫基質(zhì)，在連貫基質(zhì) 中，微纖維被牢靠地支承和保護(hù)，所以，可以以微纖維的最小損失或壓碎來(lái)處理和使用網(wǎng)。 優(yōu)選地，微纖維為由半結(jié)晶性聚合物材料構(gòu)成的取向的纖維，從而增加了該網(wǎng)的機(jī)械特性 或物理特性。此外，在以上結(jié)合的公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)的額外的示例性實(shí)施例中，可以將顆粒的 至少一部分粘結(jié)到該組纖維的至少一部分。在某些額外的實(shí)施例中，可以將顆粒的至少一 部分粘結(jié)到分開(kāi)形成的該組纖維的至少一部分。在某些目前優(yōu)選的實(shí)施例中，可以將顆粒 的至少一部分粘結(jié)到該組微纖維的至少一部分。就根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的示例性實(shí)施例中的任何者而言，網(wǎng)將顯示具 有可以根據(jù)該網(wǎng)的特定的最終用途而有差別的基重。通常，纖維網(wǎng)的基重為小于約1000克 /平方米(gsm)。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)的基重為從約1. Ogsm到約500gsm。在其它實(shí)施例中， 網(wǎng)的基重為從約IOgsm到約300gsm。與基重一樣，復(fù)合非織造纖維網(wǎng)將顯示具有可以根據(jù)該網(wǎng)的特定的最終用途而有差別的厚度。通常，網(wǎng)的厚度為小于約300毫米(mm)。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)的厚度為從約 0. 5mm到約150mm。在其它實(shí)施例中，網(wǎng)的厚度為從約1. Omm到約50mm。在其它示例性實(shí)施例中，復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可以具有厚度，并顯示具有小于10% 的密實(shí)度。特別是，本申請(qǐng)人相信，迄今為止，還不知道，為了控制所得復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的 孔隙度和滲透性，通過(guò)控制復(fù)合非織造纖維網(wǎng)內(nèi)的亞微米纖維數(shù)與微纖維數(shù)的比率來(lái)將密 實(shí)度控制到小于10%。現(xiàn)在將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的示例性復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的多種特性和組分進(jìn)行描述。B.復(fù)合非織造纖維網(wǎng)組分本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可以包含以下組分中的一種或多種1.顆粒組分如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性復(fù)合非織造纖維網(wǎng)包括含有一組顆粒的嵌入相。 可以選擇任何合適的顆粒材料。合適的顆?？梢跃哂卸喾N物理形式(如固態(tài)粒子、多孔粒 子、中空泡、團(tuán)塊、不連續(xù)纖維、短纖維、薄片等等)；形狀(如球形、橢圓形、多邊形、針形等 等)；形狀均勻度(如單分散、基本上均一、不均一或不規(guī)則等等)；組成(如無(wú)機(jī)顆粒、有機(jī) 顆?；蛩鼈兊慕M合)；和尺寸(如亞微米尺寸、微尺寸等等)。特別提及顆粒尺寸，在一些示例性實(shí)施例中，可能有利的是控制一組顆粒的尺 寸。在一些示例性實(shí)施例中，顆粒包含一組中值直徑小于一微米(ym)、更優(yōu)選地小于約 0.9 μ m、甚至更優(yōu)選地小于約0. 5 μ m、最優(yōu)選地小于約0. 25 μ m的一組亞微米尺寸的顆 粒。在需要表面積高和/或吸收性和/或吸附性能力高的應(yīng)用中，這種亞微米尺寸顆粒 可能特別可用。在另外的示例性實(shí)施例中，該組亞微米尺寸的顆粒的該組中值直徑為至 少0. 001 μ m、更優(yōu)選地為至少約0. 01 μ m、最優(yōu)選地為至少約0. 1 μ m、最優(yōu)選地為至少約 0. 2 μ m0在另外的示例性實(shí)施例中，顆粒包含一組中值直徑至多為約2. 000 μ m、更優(yōu)選地 至多為約1，000 μ m、最優(yōu)選地至多為約500 μ m的一組微尺寸的顆粒。在其它示例性實(shí)施例 中，顆粒包含一組中值直徑最多為約10 μ m、更優(yōu)選地至多為約5 μ m、甚至更優(yōu)選地至多為 約2 μ m的一組微尺寸的顆粒。在某些示例性實(shí)施例中，顆?？梢园哂猩鲜鲋兄抵睆降?不連續(xù)纖維。在單個(gè)成品網(wǎng)內(nèi)，也可以使用多種類型的顆粒。通過(guò)使用多種類型的顆粒，即使顆 粒類型中的一種不與相同類型的其它粒子粘結(jié)，也可以生成連續(xù)的顆粒纖維網(wǎng)。這種類型 系統(tǒng)的實(shí)例將會(huì)是這樣一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，使用兩種類型粒子，一種類型的粒子將顆粒 (如不連續(xù)聚合物纖維顆粒)粘結(jié)在一起，另一種類型的粒子起到用于網(wǎng)的所需用途的活 性粒子(如吸附劑顆粒(例如活性炭))的作用。這種示例性實(shí)施例對(duì)于流體過(guò)濾應(yīng)用可 能特別可用。在某些這種示例性實(shí)施例中，可能有利的是，使用具有下述表面的至少一種顆粒， 該表面可被制備為粘性的或“發(fā)粘的”，以便將顆粒粘結(jié)在一起，以形成用于纖維組分的網(wǎng) 片或支承基質(zhì)。就這一點(diǎn)而言，可用的顆?？梢园酆衔铮缈梢詾椴贿B續(xù)纖維形式 的熱塑性聚合物。合適的聚合物包括聚烯烴，特別是熱塑性多烯鍵彈性體(TPE，如可得自 Exxon-Mobil Chemical 公司(Houston，Texas)的 VISTMAXX )。在另外的示例性實(shí)施例中， 由于TPE—般一定程度地發(fā)粘(這可以有助于在添加纖維以形成復(fù)合非織造纖維網(wǎng)之前將顆粒粘結(jié)在一起以形成三維網(wǎng))，所以包含TPE的顆粒(特別是作為表面層或表面涂層)可 以是優(yōu)選的。在某些示例性實(shí)施例中，包含VISTMAXX TPE的顆?？梢蕴峁└纳频目箍量袒?學(xué)環(huán)境的能力，特別是在PH低(如不大于約3的pH)和pH高(如為至少約9的pH)和在 有機(jī)溶劑中的環(huán)境。在額外的示例性實(shí)施例中，可能有利的是，使用至少一種吸附劑粒子，例如吸收 劑、吸附劑、活性炭、陰離子交換樹(shù)脂、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、分子篩或它們的組合?？刹捎枚喾N 吸附劑粒子。有利地，吸附劑粒子能夠吸收或吸附預(yù)計(jì)在擬定使用條件下存在的氣體、氣溶 膠或液體。吸附劑粒子可呈任何可使用的形式，包括小珠、薄片、顆粒劑或團(tuán)塊。優(yōu)選的吸附 劑粒子包括活性炭；氧化鋁和其它金屬氧化物；碳酸氫鈉；可通過(guò)吸附、化學(xué)反應(yīng)或汞齊化 從流體移除組分的金屬粒子(如銀粒子)；粒狀催化劑，例如霍加拉特(其可催化一氧化碳 的氧化)；粘土和其他由酸性溶液(例如乙酸)或堿性溶液(例如氫氧化鈉水溶液)處理 過(guò)的礦物；離子交換樹(shù)脂；分子篩和其他沸石；二氧化硅；殺生物劑；殺真菌劑和殺病毒劑。 活性炭和氧化鋁是特別優(yōu)選的吸附劑粒子。盡管也可采用吸附劑粒子的混合物(如以吸收 氣體混合物)，但在實(shí)踐中，對(duì)于處理氣體混合物來(lái)說(shuō)，制造在各個(gè)層中采用單獨(dú)的吸附劑 粒子的多層薄片制品可能較好。所需的吸附劑粒度可能有很大差別，且通常部分地根據(jù)擬定使用條件來(lái)選擇。作 為一般指導(dǎo)，吸附劑粒子在尺寸方面可以有差別，中值直徑為從約0.001到約3000 μ m。優(yōu) 選地，吸附劑粒子的中值直徑為從約0. 01到約1500 μ m、更優(yōu)選地從約0. 02到約750 μ m、 最優(yōu)選地從約0. 05到約300 μ m。在某些示例性實(shí)施例中，吸附劑粒子可以包含一組中值直 徑小于1 μ m的納米粒子。多孔納米粒子可以具有提供用于從流體介質(zhì)吸附污染物(如吸 收和/或吸附)的大表面積的優(yōu)點(diǎn)。也可采用由尺寸范圍不同的吸附劑粒子的混合物(如雙峰的混合物)，但在實(shí)際 中，制備在上游層采用較大的吸附劑粒子而在下游層采用較小的吸附劑粒子的多層薄片制 品可能較好。將至少80重量％的吸附劑粒子、更優(yōu)選為至少84重量％以及最優(yōu)選為至少 90重量％的吸附劑粒子在纖維網(wǎng)中結(jié)合。以網(wǎng)基重表達(dá)，對(duì)于相對(duì)細(xì)小(如亞微米尺寸) 的吸附劑粒子，吸附劑粒子裝填量可以為例如至少約500gsm，對(duì)于相對(duì)粗糙(如微尺寸)的 吸附劑粒子，吸附劑粒子裝填量可以為例如至少約2，OOOgsm。2.纖維組分如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性復(fù)合非織造網(wǎng)包含基質(zhì)相，基質(zhì)相包含圍繞顆粒 形成三維網(wǎng)的一組纖維。合適的纖維組可以包含亞微米纖維、微纖維、超細(xì)微纖維或它們的組合。在某些示例性實(shí)施例中，該組纖維可以為取向的。取向的纖維為在纖維內(nèi)存在分 子取向的纖維。完全取向和部分取向的聚合物纖維是已知的，并且可商購(gòu)獲得?？梢砸栽S多 方式測(cè)量纖維取向，包括雙折射率、熱收縮量、X射線散射和彈性模量(參見(jiàn)如Principles of PolymerProcessing (聚合物處理原理),Zehev Tadmor and Costas Gogos, Johnffiley and Sons, New York,1979,pp.77-84)。重要的是應(yīng)當(dāng)指出，由于結(jié)晶材料和非結(jié)晶材料兩者均可顯示具有與結(jié)晶無(wú)關(guān)的 分子取向，所以分子取向與結(jié)晶度不同。因此，即使市售的已知的通過(guò)熔噴或靜電紡紗制備的亞微米纖維不是取向的，但存在將分子取向賦予使用這些方法制備的纖維的已知方法。 然而，Torbin所述的工藝(參見(jiàn)如美國(guó)專利No. 4，536，361)沒(méi)有顯示制備分子取向的纖維。a.亞微米纖維本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可以包含一種或多種細(xì)小亞微米纖維組分。在一些實(shí) 施例中，優(yōu)選的細(xì)小亞微米纖維組分為包含中值纖維直徑小于一微米(ym)的纖維的亞微 米纖維組分。在一些示例性實(shí)施例中，亞微米纖維組分包含中值纖維直徑在從約0. 2 μ m到 約0. 9 μ m的范圍內(nèi)的纖維。在其它示例性實(shí)施例中，亞微米纖維組分包含中值纖維直徑在 從約0. 5 μ m到約0. 7 μ m的范圍內(nèi)的纖維。在本發(fā)明中，通過(guò)以下方式確定給定的亞微米纖維組分中的纖維的“中值纖維直 徑”例如通過(guò)使用掃描電鏡來(lái)制備纖維結(jié)構(gòu)的一副或多幅圖像；測(cè)量所述一副或多幅圖像 中的清晰可見(jiàn)的纖維的纖維直徑，從而得到總數(shù)為X的纖維直徑；以及計(jì)算X個(gè)纖維直徑的 中值纖維直徑。通常，X大于約50，并且范圍從約50到約200是有利的。在一些示例性實(shí)施例中，亞微米纖維組分可以包含一種或多種聚合物材料。合適 的聚合物材料包括(但不限于)聚烯烴，例如聚丙烯和聚乙烯；聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺(尼龍_6和尼龍_6，6)；聚氨酯；聚丁烯；聚乳 酸；聚乙烯醇；聚苯硫醚；聚砜；液晶聚合物；聚乙烯-共-乙酸乙烯酯；聚丙烯腈；環(huán)狀聚 烯烴；聚氧甲烯；多烯鍵熱塑性彈性體；或它們的組合。亞微米纖維組分可以包括含有上述聚合物或共聚物中的任何一種的單組分纖維。 在這個(gè)示例性實(shí)施例中，單組分纖維可以包含下述添加劑，但包含選自上述聚合物材料的 單種纖維形成材料。此外，在該示例性實(shí)施例中，如果存在，單組分纖維通常包括至少75重 量％的上述聚合物材料中的任何一種以及高達(dá)25重量％的一種或多種添加劑。有利地，單 組分纖維包括至少80重量％、更有利地至少85重量％、至少90重量％、至少95重量％以及 100重量％之多的上述聚合物材料中的任何一種，其中所有重量都是基于纖維的總重量。亞微米纖維組分也可以包含由以下物質(zhì)形成的多組分纖維(1)上述聚合物材料 中的兩種或更多種，和(2)下述一種或多種添加劑。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“多組分纖維”是用 于指由兩種或更多種聚合物材料形成的纖維。合適的多組分纖維構(gòu)型包括(但不限于)皮 芯構(gòu)型、并列構(gòu)型和“海島”構(gòu)型。對(duì)于由多組分纖維形成的亞微米纖維組分，有利地，基于纖維的總重量，多組分纖 維包含(1)從約75重量％到約99重量％的上述聚合物中的兩種或更多種，和(2)從約25 重量％到約1重量％的一種或多種額外的纖維形成材料。b.微纖維本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可以包含一種或多種粗纖維組分，例如微纖維組分。 在一些實(shí)施例中，優(yōu)選的粗纖維組分為包含中值纖維直徑為至少1 μ m的纖維的微纖維組 分。在一些示例性實(shí)施例中，微纖維組分包含中值纖維直徑為從約2 μ m到約100 μ m的范圍 內(nèi)的纖維。在其它示例性實(shí)施例中，微纖維組分包含中值纖維直徑為從約5 μ m到約50 μ m 的范圍內(nèi)的纖維。在本發(fā)明中，通過(guò)以下方式確定給定的微纖維組分中的纖維的“中值纖維直徑”: 例如通過(guò)使用掃描電鏡來(lái)制備纖維結(jié)構(gòu)的一副或多幅圖像；測(cè)量所述一副或多幅圖像中的 清晰可見(jiàn)的纖維的纖維直徑，從而得到總數(shù)為X的纖維直徑；以及計(jì)算X個(gè)纖維直徑的中值纖維直徑。通常，χ大于約50，并且范圍從約50到約200是有利的。在一些示例性實(shí)施例中，微纖維組分可以包含一種或多種聚合物材料。一般來(lái)講， 任何形成纖維的聚合物材料均可以用于制備微纖維，盡管通常且優(yōu)選纖維成形材料是半結(jié) 晶性的。特別可用的是通常用于纖維形成物的聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯、尼龍和聚氨酯。也可以由非晶態(tài)聚合物(例如聚苯乙烯)來(lái)制備網(wǎng)。這里所列 的具體聚合物僅為示例，并且多種其它聚合物材料或纖維成形材料為可用的。合適的聚合物材料包括(但不限于)聚烯烴，例如聚丙烯和聚乙烯；聚酯，例如聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺(尼龍_6和尼龍-6，6)；聚氨酯 ’聚 丁烯；聚乳酸；聚乙烯醇；聚苯硫醚；聚砜；液晶聚合物；聚乙烯-共-乙酸乙烯酯；聚丙烯 腈；環(huán)狀聚烯烴；聚氧甲烯；多烯鍵熱塑性彈性體；或它們的組合?？梢岳枚喾N合成纖維成形聚合物材料，包括熱塑性塑料，尤其是可延展的 熱塑性塑料，例如線性低密度聚乙烯(如可以商標(biāo)名D0WLEX 購(gòu)自Dow Chemical公 司(Midland, Michigan)的那些)、熱塑性多烯鍵彈性體(TPE,如可以商標(biāo)名ENGAGE 購(gòu)自Dow Chemical公司(Midland，Michigan)的那些；和可以商標(biāo)名VISTAMAXX 購(gòu) 自Exxon-Mobil Chemical公司(Houston，Texas)的那些)、乙烯-α -烯烴共聚物(如 可以商標(biāo)名EXACT 購(gòu)自Exxon-Mobil Chemical公司(Houston，Texas)和可以商標(biāo)名 ENGAGE 購(gòu)自Dow Chemical公司(Midland，Michigan)的乙烯-丁烯、乙烯-己烯或乙 烯-辛烯共聚物)、乙烯-醋酸乙烯聚合物(如可以商品名ELVAX 購(gòu)自Ε. I. DuPont de Nemours&Co. (Wilmington,Delaware)的那些)、聚丁烯彈性體(如可以商品名CRASTIN 購(gòu) 自 Ε. I. DuPont de Nemours&Co. (Wilmington, Delaware)和可以商品名 P0LYBUTENE-1 購(gòu) 自Basell Polyolef ins (Wilmington, Delaware)的那些)、彈性體苯乙烯嵌段共聚物(如 可以商品名 KRAT0N 購(gòu)自 Kraton Polymers (Houston, Texas)和可以商品名 S0LPRENE 購(gòu) 自Dynasol Elastomers (Houston, Texas)的那些)和聚醚嵌段共聚多酰胺彈性體材料(如 可以商品名PEBAX 購(gòu)自Arkema(Colombes，F(xiàn)rance)的那些)。TPE是尤其優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，也可以將多種天然纖維形成材料制備成非織造微纖 維。優(yōu)選的天然材料可以包括柏油或浙青(如用于制備碳纖維)。纖維形成材料可以是熔 化形式或承載于合適的溶劑中。也可利用反應(yīng)性單體，當(dāng)它們通過(guò)或穿過(guò)模具時(shí)，它們與彼 此反應(yīng)。非織造纖維網(wǎng)可以將纖維混合物包含在單層(例如使用兩個(gè)密集間隔的共享通用 模具頂端的模具腔體來(lái)制備)、多個(gè)層(例如使用以疊堆布置的多個(gè)模具腔體來(lái)制備)或多 組分纖維的一層或多層(例如在Krueger等人的美國(guó)專利No. 6，057，256中所述的那些) 中。也可以由材料的共混物形成纖維，包括已經(jīng)某些添加劑已經(jīng)共混到其中的材料， 例如顏料或染料。可以制備例如皮芯型或并列型雙組分纖維的雙組分微纖維(本文的“雙 組分”包括具有兩個(gè)或更多個(gè)組分的纖維，每一個(gè)組分占據(jù)纖維橫截面積的一部分并且基 本上在纖維的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸)，如可以是雙組分亞微米纖維。然而，本發(fā)明的示例性實(shí)施 例利用單組分纖維可以是特別可用的和有利的(其中纖維在其整個(gè)橫截面上具有基本相 同的組成，但“單組分”包括共混物或包含添加劑的材料，其中基本上均一組成的連續(xù)相在 整個(gè)橫截面和纖維長(zhǎng)度上延伸)。在其它有益效果當(dāng)中，能夠使用單組分纖維降低了制備的 復(fù)雜性，并且對(duì)網(wǎng)的使用限制較少。
除了以上提及的纖維形成材料之外，還可以將多種添加劑添加到熔化并擠出的纖 維以將添加劑摻入纖維中。通常，基于纖維的總重量，添加劑的量小于約25重量％，有利地 高達(dá)約5.0重量％。合適的添加劑包括(但不限于)顆粒、填充劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、增粘 劑、流動(dòng)控制劑、固化緩聚劑、粘合增進(jìn)劑(例如硅烷和鈦酸鹽)、輔助劑、抗沖改性劑、可膨 脹的微球體、導(dǎo)熱顆粒、導(dǎo)電顆粒、二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、顏料、著色劑、玻璃珠或泡、 抗氧化劑、熒光增白劑、抗微生物劑、表面活性劑、阻燃劑和含氟化合物。上述添加劑中的一種或多種可以用于減少所得纖維和層的重量和/或成本、調(diào)節(jié) 粘度、或改變纖維的熱特性或使衍生自添加劑物理特性活性的物理特性具有一定的范圍， 包括電學(xué)特性、光學(xué)特性、與密度相關(guān)的特性、與液體阻隔或粘合劑粘著性相關(guān)的特性。3.仵詵支承層本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)還可以包含支承層，例如圖ID中示出的示例性多層 復(fù)合非織造纖維制品40的支承層50。當(dāng)支承層存在時(shí)，支承層可以提供復(fù)合非織造纖維制 品強(qiáng)度中的大部分。在一些實(shí)施例中，上述亞微米纖維組分往往會(huì)具有非常低的強(qiáng)度，并可 在正常處理期間被損壞。亞微米纖維組分附接到支承層為亞微米纖維組分增加強(qiáng)度，同時(shí) 保持低密實(shí)度，因此，保持所需的亞微米纖維組分的吸收劑性質(zhì)。多層復(fù)合非織造纖維網(wǎng)結(jié) 構(gòu)也可以提供用于進(jìn)一步加工的足夠的強(qiáng)度，所述進(jìn)一步加工可以包括(但不限于)將網(wǎng) 卷繞成輥形式、從輥移除網(wǎng)、模鑄、成褶、折疊、網(wǎng)裝固定、織造等等。在本發(fā)明中可以使用多種支承層。合適的支承層包括(但不限于)非織造物、織 造物、針織織物、泡沫層、膜、紙質(zhì)層、背膠層、金屬薄片、網(wǎng)片、彈性織物(即上述具有彈性 性能的織造、針織或非織造物中的任何者)、開(kāi)孔網(wǎng)、背膠層或它們的任意組合。在一個(gè)示例 性實(shí)施例中，支承層包含聚合物型非織造物。合適的非織造聚合物織物包括(但不限于) 紡粘織物、熔噴織物、短長(zhǎng)度纖維(即纖維長(zhǎng)度小于約IOOmm的纖維)梳理成網(wǎng)、針刺織物、 裂膜網(wǎng)、水刺網(wǎng)、氣流短纖維網(wǎng)或它們的組合。在某些示例性實(shí)施例中，支承層包含粘結(jié)的 短纖維網(wǎng)。如下進(jìn)一步所述，可以使用例如熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑粘結(jié)、水刺法、 針刺法、壓延或它們的組合來(lái)進(jìn)行粘結(jié)。支承層的基重和厚度可以取決于復(fù)合非織造纖維制品的特定的最終用途。在本發(fā) 明的一些實(shí)施例中，理想的是，使復(fù)合非織造纖維制品的總基重和/或厚度保持在最小水 平。在其它實(shí)施例中，給定的應(yīng)用可能要求最小的總基重和/或厚度。通常，支承層的基重 為小于約150gsm。在一些實(shí)施例中，支承層的基重為從約5. Ogsm到約lOOgsm。在其它實(shí) 施例中，支承層的基重為從約IOgsm到約75gsm。與基重一樣，支承層的厚度可以根據(jù)復(fù)合非織造纖維制品的特定的最終用途而有 差別。通常，支承層的厚度為小于約150毫米(mm)。在一些實(shí)施例中，支承層的厚度為從約 1. Omm到約35mm。在其它實(shí)施例中，支承層的厚度為從約2. Omm到約25mm。在某些示例性實(shí)施例中，支承層可以包含微纖維組分，例如多個(gè)微纖維。在這種實(shí) 施例中，可能優(yōu)選的是，將上述亞微米纖維組直接沉積到微纖維支承層上以形成多層復(fù)合 非織造纖維網(wǎng)?？扇芜x地是，上述微纖維組可與亞微米纖維組一起沉積在微纖維支承層上 或沉積在微纖維支承層上的亞微米纖維組的上方。在某些示例性實(shí)施例中，構(gòu)成支承層的 多個(gè)微纖維在組成上與形成覆蓋層的該組微纖維相同。亞微米纖維組分可以被永久性地或暫時(shí)性地粘結(jié)到給定的支承層。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，亞微米纖維組分被永久性地粘結(jié)到支承層(即亞微米纖維組分被附接到支承 層，旨在永久性地被粘結(jié)到支承層)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述亞微米纖維組分可以被暫時(shí)性地粘結(jié)到(如可從 其移除)支承層(例如隔離襯墊)。在這種實(shí)施例中，可以使亞微米纖維組分在暫時(shí)支承層 上支承所需的時(shí)間長(zhǎng)度，可任選地是，可以在暫時(shí)支承層上進(jìn)一步對(duì)亞微米纖維組分進(jìn)行 處理，隨后將亞微米纖維組分永久性地粘結(jié)到第二支承層。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承層包括含有聚丙烯纖維的紡粘織物。在本 發(fā)明的另外的示例性實(shí)施例中，支承層包含短長(zhǎng)度纖維梳理成網(wǎng)，其中短長(zhǎng)度纖維包括 (i)低熔點(diǎn)或粘結(jié)纖維；和(ii)高熔點(diǎn)或結(jié)構(gòu)纖維。通常，雖然粘結(jié)纖維和結(jié)構(gòu)纖維的熔 點(diǎn)之差可以大于10°C，但粘結(jié)纖維的熔點(diǎn)小于結(jié)構(gòu)纖維的熔點(diǎn)至少10°C。合適的粘結(jié)纖維 包括(但不限于)上述聚合物纖維中的任何者。合適的結(jié)構(gòu)纖維包括(但不限于)上述聚 合物纖維以及無(wú)機(jī)纖維(例如陶瓷纖維、玻璃纖維和金屬纖維)和有機(jī)纖維(例如纖維素 纖維)中的任何者。在某些目前優(yōu)選的實(shí)施例中，支承層包含短長(zhǎng)度纖維梳理成網(wǎng)，其中短長(zhǎng)度纖維 包含PET單組分和PET/coPET雙組分短纖維的共混物。在一個(gè)示例性的目前優(yōu)選的實(shí)施例 中，支承層包含短長(zhǎng)度纖維梳理成網(wǎng)，其中短長(zhǎng)度纖維包含(i)約20重量％雙組分粘結(jié)纖 維(如可得自 Invista, Inc. (Wichita, Kansas)的 INVISTA T254 纖維)，12dX 1· 5〃 (約 3. 81cm)；禾口 (ii)約 80 重量 ％ 結(jié)構(gòu)纖維(如 INVISTA T293PET 纖維)，32dX 3 “(約 7. 62 cm) ο如上所述，支承層可以包含彼此結(jié)合的一層或多層。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，支承 層包含第一層(例如非織造物或膜)和第一層上與亞微米纖維組分相背的粘合劑層。在這 個(gè)實(shí)施例中，粘合劑層可覆蓋第一層的一部分或整個(gè)外表面。粘合劑可以包含任何已知的 粘合劑，包括壓敏粘合劑、可熱激活粘合劑等。當(dāng)粘合劑層包含壓敏粘合劑時(shí)，復(fù)合非織造 纖維制品還可以包含隔離襯墊，從而得到壓敏粘合劑的暫時(shí)保護(hù)。4.任選額外的層本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可以包含與顆粒加載的纖維層、任選支承層或上述兩 者結(jié)合的額外的層(圖中未示出)。合適的額外的層包括(但不限于)包含顏色的層(如印刷層)；上述支承層中的 任何者；具有明顯不同的平均纖維直徑和/或物理組成的一種或多種額外的亞微米纖維組 分；用于額外的隔離性能的一種或多種次細(xì)小亞微米纖維層(例如熔噴網(wǎng)或玻璃纖維織 物)；泡沫；粒子層；金屬薄片層；膜；裝飾織物層；隔膜(即具有受控滲透性的膜，例如透析 膜、反滲透膜等)；結(jié)網(wǎng)；網(wǎng)片；布線網(wǎng)或管網(wǎng)(即用于傳輸電的線層或用于傳輸多種流體 的管組，例如用于加熱毯的布線網(wǎng)和使冷卻劑流經(jīng)冷卻毯的管網(wǎng))；或它們的組合。5.任選附接裝置在某些示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)還可以包含一種或多種附接 裝置，以允許將復(fù)合非織造纖維制品能夠附接到基底。如上所述，粘合劑可以用于附接復(fù)合 非織造纖維制品。除了粘合劑外，還可以使用其他附接裝置。合適的附接裝置包括(但不 限于)任何機(jī)械緊固件，例如螺桿、釘子、夾片、U形釘、縫合針、螺紋、鉤環(huán)材料等。一個(gè)或多個(gè)附接裝置可以用來(lái)將復(fù)合非織造纖維制品附接到多個(gè)基底。示例性基板包括(但不限于)車輛部件；車輛內(nèi)部(即客廂、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、行李箱等)；建筑物壁(即 內(nèi)壁表面或外壁表面)；建筑物天花板(即內(nèi)天花板表面或外天花板表面)；用于形成建筑 物壁或天花板的建筑材料(如天花板貼片、木材部件、石膏板等)；隔間；金屬薄片；玻璃基 板；門(mén)；窗；機(jī)械部件；器具元件(即器具內(nèi)表面或器具外表面)；管道或軟管的表面；計(jì)算 機(jī)或電子元件；聲音記錄或復(fù)制裝置；用于器具、電腦等的外殼或箱體。C.復(fù)合非織造纖維網(wǎng)形成物處理顆粒加載的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)是已知的。用于生成顆粒加載的非織造纖維網(wǎng)的已 知方法一般要求非織造纖維網(wǎng)自身具有用于支承結(jié)合非織造/顆粒系統(tǒng)的足夠的強(qiáng)度和 物理特性。如果對(duì)于特定應(yīng)用，非織造網(wǎng)沒(méi)有用于支承顆粒的足夠的強(qiáng)度或硬度，則已知方 法極不湊效。由于在形成顆粒系統(tǒng)之后將纖維摻雜在粘結(jié)顆粒系統(tǒng)內(nèi)是非常困難的，所以 制備粘結(jié)的顆粒加載的纖維網(wǎng)也有問(wèn)題。本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例可以通過(guò)形成下述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)來(lái)克服這個(gè)問(wèn) 題，在所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)中，在將非織造纖維與顆粒相互纏結(jié)以形成復(fù)合非織造纖維 網(wǎng)之前，顆粒形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)。在某些實(shí)施例中，這種復(fù)合非織造纖維網(wǎng)不依賴于 非織造纖維網(wǎng)的物理特性來(lái)支承顆粒加載的非織造纖維網(wǎng)的結(jié)合結(jié)構(gòu)。通過(guò)首先將一組顆粒形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)，可以避免在將纖維自身粘結(jié)或粘 結(jié)到顆粒時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題。特別是，直徑非常小的纖維(如亞微米纖維)或天然的脆弱或 不連續(xù)的纖維通常生成強(qiáng)度非常小的粘結(jié)性差的網(wǎng)。制備這種脆弱網(wǎng)的方法的實(shí)例包括熔 噴、Torobin方法和一些商品形式的氣流成網(wǎng)法。使用強(qiáng)度不是很高的顆粒纖維也可以提供優(yōu)于使用強(qiáng)度較高的纖維的優(yōu)點(diǎn)。由于 亞微米纖維和超細(xì)微纖維的本身的脆弱性質(zhì)，所以它們提供非常高的比表面積，非常高的 比表面積對(duì)例如過(guò)濾和隔離這樣的應(yīng)用有利。主要由于直徑小的纖維(如亞微米纖維和超 細(xì)微纖維)的脆弱性，所以它們也具有壓碎成較高密度結(jié)構(gòu)的較大趨勢(shì)。通過(guò)形成分散在 整個(gè)成品網(wǎng)中的連續(xù)顆粒嵌入相，可支承脆弱的纖維，并可以避免過(guò)度壓緊。與密度較高的 網(wǎng)相比，密度較低的細(xì)小纖維網(wǎng)一般會(huì)顯示具有較低的壓降，同時(shí)由于直徑不變而仍顯示 具有大的比表面積。這種密度較低的結(jié)構(gòu)也可以使被纖維或其它顆粒填塞的顆粒表面的量 最小化。因此，在另一方面，本發(fā)明提供制備復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法，該方法包括形成 嵌入相，嵌入相具有基本上連續(xù)的三維網(wǎng)中的一組顆粒；和形成基質(zhì)相，基質(zhì)相包含圍繞顆 粒形成三維網(wǎng)的一組纖維。在某些示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)生成顆粒流并將該顆粒流與氣載纖維流結(jié)合來(lái) 進(jìn)行用于形成根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的處理。然后可以將結(jié)合的流收集到網(wǎng)中。 在一些示例性實(shí)施例中，可以在混合或收集處理期間或在單獨(dú)的處理步驟中將顆粒粘結(jié)到 纖維。1.顆粒網(wǎng)的形成物已知用于將顆粒流添加到非織造纖維流的多種方法。在美國(guó)專利No. 4， 118，531 (Hauser)、No. 6，872，311(Koslow)和 No. 6，494，974(Riddell)中以及在美 國(guó)專利申請(qǐng)公布 No. 2005/0266760 (Chhabra 和 Isele)、No. 2005/0287891 (Park)和 No. 2006/0096911 (Brey等人)中描述了合適的方法。本申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，通過(guò)首先在
17基本上連續(xù)的三維網(wǎng)中形成一組顆粒，可以避免當(dāng)將顆粒流與纖維流結(jié)合時(shí)將纖維自身粘 結(jié)或?qū)⒗w維粘結(jié)到顆粒時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題。優(yōu)選地，在將顆粒嵌入在非織造纖維流中以形成 非織造纖維網(wǎng)之前，將顆粒粘結(jié)在一起以形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)。在一些示例性實(shí)施例中，在將非織造纖維與顆粒相互纏結(jié)以形成復(fù)合非織造纖維 網(wǎng)之前，將顆粒粘結(jié)在一起以形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)。在某些示例性實(shí)施例中，可以利用 熱量、壓力、溶劑、粘合劑、輻射(如通過(guò)顆粒的固化性組分的輻射固化)、纏結(jié)、振動(dòng)等等實(shí) 現(xiàn)顆粒粘結(jié)。在某些示例性實(shí)施例中，可以在網(wǎng)內(nèi)(例如軸向或徑向)形成顆粒密度梯度。軸 向形成顆粒密度梯度意指沿著與網(wǎng)厚度方向垂直的方向上的網(wǎng)長(zhǎng)度，在網(wǎng)的一端處的每平 方面積的顆粒量與在另一端處的量不同。另一方面，徑向的顆粒密度梯度(如當(dāng)將網(wǎng)旋擰 成基本圓柱形時(shí))意指顆粒量沿著網(wǎng)的徑向(如厚度)方向有差別。密度(如基于數(shù)量、重量或體積的顆粒、吸附劑或纖維組濃度)的變化不必是線性 的，而是可根據(jù)需要而有差別。例如，密度可隨著軸向或徑向梯度、網(wǎng)的整個(gè)厚度上增加或 減小數(shù)量濃度梯度、從靠近厚度方向上的網(wǎng)中心線的峰值減小為限定網(wǎng)厚度的一個(gè)或兩個(gè) 主表面附近的較低值的數(shù)量濃度梯度而以單階躍變化、多階躍變化、正弦的方式而有差別。2.纖維形成處理合適的纖維流(由其制備根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng))包括生成非織造纖維 的已知方法以及提供將形成為基本上連續(xù)的三維網(wǎng)的顆粒與在纖維網(wǎng)形成處理期間形成 的纖維流結(jié)合的機(jī)會(huì)的任何其它方法。在某些示例性實(shí)施例中，纖維流可以包含亞微米纖 維、微纖維或亞微米纖維和微纖維的共混物。許多處理可以用于制備亞微米纖維流，包括(但不限于)熔噴、熔體紡絲、靜 電紡紗、氣體射流原纖化或它們的組合。特別合適的方法包括(但不限于)在美國(guó)專 利 No. 3，874，886 (Levecque 等人)、No. 4，363，646 (Torobin)、No. 4，536，361 (Torobin)、 No. 5，227，107 (Dickenson 等人)、No. 6，183，670 (Torobin)、No. 6，269，513 (Torobin)、 No. 6，315，806 (Torobin)、No. 6，743，273 (Chung 等人)、No. 6，800，226 (Gerking)、德國(guó)專利 DE 19929709C2 (Gerking)和 PCT 申請(qǐng)公布 No. WO 2007/001990A2 (Krause 等人)中所公開(kāi) 的方法。合適的用于形成亞微米纖維的方法也包括靜電紡紗法，例如在美國(guó)專利 No. 1，975，504 (Formhals)中所述的那些方法。在美國(guó)專利 No. 6，114，017 (Fabbricante 等 人)、No. 6，382，526B1 (Reneker 等人)和 No. 6，861，025B2 (Erickson 等人)中描述了其它 合適的用于形成亞微米纖維的方法。許多方法也可以用于制備微纖維流，包括(但不限于)熔噴、熔體紡絲、原絲擠出、 叢絲形成、紡粘法、濕紡絲、干紡絲或它們的組合。在美國(guó)專利No. 6，315，806 (Torobin)、 No.6，114，017 (Fabbricante 等人)、No.6，382，526B 1 (Reneker 等人)禾口 No. 6，861，025B2 (Erickson等人)中描述了合適的用于形成微纖維的方法。或者，可以使用 例如美國(guó)專利No. 4，118，531 (Hauser)中所述的方法，將一組微纖維形成或轉(zhuǎn)變?yōu)槎汤w維， 并將其與一組亞微米纖維結(jié)合。在一些示例性實(shí)施例中，制備復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法包括通過(guò)混合纖維流、水 刺法、濕法形成、叢絲形成或它們的組合來(lái)將粗微纖維組與細(xì)小微纖維組、超細(xì)微纖維組或亞微米纖維組結(jié)合。在將粗微纖維組與細(xì)小、超細(xì)或亞微米纖維組結(jié)合時(shí)，可以使用一種或 兩種類型的多個(gè)纖維流，并可按任何順序結(jié)合這些纖維流。這樣，可以形成非織造復(fù)合纖維 網(wǎng)，從而顯示具有多種所需的濃度梯度和/或分層結(jié)構(gòu)。例如，在某些示例性實(shí)施例中，可將該組細(xì)小、超細(xì)或亞微米纖維與該組粗微纖維 結(jié)合以形成不均一的纖維混合物。在某些示例性實(shí)施例中，將該組細(xì)小、超細(xì)或亞微米纖維 的至少一部分與該組微纖維的至少一部分混合。在其它示例性實(shí)施例中，可將該組細(xì)小、超 細(xì)或亞微米纖維形成為包含該組微纖維的墊層上的覆蓋層。在某些其它示例性實(shí)施例中， 可將該組微纖維形成為包含該組細(xì)小、超細(xì)或亞微米纖維的墊層上的覆蓋層。在其它示例性實(shí)施例中，與形成混合的原絲氣流相反，可以操作兩個(gè)或更多個(gè)纖 維形成模具以形成單獨(dú)的層。當(dāng)元件橫越在旋轉(zhuǎn)軸柄上時(shí)，模具也可并列操作以形成不同 的分層效果?？梢酝ㄟ^(guò)在模具中的一個(gè)或多個(gè)中使用不同的聚合物或多組分纖維進(jìn)行額外 的性能改變。也可以使用推進(jìn)收集器軸柄使粒子加載器將顆粒僅添加到網(wǎng)的目標(biāo)區(qū)域來(lái)形成 梯度或均勻分層的過(guò)濾元件。這可通過(guò)與較寬的模具接合使用狹窄的粒子加載器或通過(guò)在 粒子加載器中使用圖案化進(jìn)料輥而實(shí)現(xiàn)。進(jìn)料輥使用機(jī)加工的腔體來(lái)控制輥相對(duì)于刮粉刀 翻轉(zhuǎn)時(shí)的體積進(jìn)料速率。通過(guò)改變進(jìn)料輥的整個(gè)面上(或周圍)的腔體體積，可控制顆粒 的局部進(jìn)料，因此，控制所得的網(wǎng)中局部增加的顆粒重量。另一種方法是在粒子加載器中使用分段料斗。將顆粒僅添加到想進(jìn)行進(jìn)料的分段 區(qū)域。這種方法也會(huì)允許在分段區(qū)域中使用不同的粒子，以允許使用兩種粒子尺寸或控制 處理過(guò)的吸附劑或具有特殊性能的吸附劑的添加。多個(gè)粒子加載器可用于改變加載到目標(biāo) 區(qū)域中的粒子的量或類型。通過(guò)使用這些方法，可以形成為特定應(yīng)用而定制的直接形成的復(fù)合非織造纖維 網(wǎng)。例如，細(xì)小聚丙烯纖維的內(nèi)層可形成為與有助于減少坍陷和脫落的軸柄芯直接相鄰。 可緊鄰內(nèi)層設(shè)置用于一次分離的粒子加載的網(wǎng)的中間層。另外，在中間層上，可形成所需的 功能的外層，例如外層可具有較大的孔尺寸以在到達(dá)一次分離層之前移除較大的污染物和 /或具有較大直徑的纖維以充當(dāng)額外的預(yù)過(guò)濾層。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可實(shí)現(xiàn)許多其它可 以的布置方式，預(yù)計(jì)這些布置方式將落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。3.任選粘結(jié)步驟在收集期間，根據(jù)纖維的狀況和微纖維和亞微米纖維的相對(duì)比率，在纖維和顆粒 之間以及纖維本身之間可以進(jìn)行一些粘結(jié)。然而，可能理想的是在收集的網(wǎng)中在纖維和顆 粒或纖維本身之間進(jìn)行進(jìn)一步粘結(jié)，從而得到所需的抱合力的基質(zhì)，從而使網(wǎng)更可處理且 能夠更好地將任何亞微米纖維保持在基質(zhì)內(nèi)(“粘結(jié)”纖維本身意指將纖維牢固粘附在一 起，因此，當(dāng)網(wǎng)經(jīng)受正常處理時(shí)纖維一般不會(huì)分離)。在某些示例性實(shí)施例中，可以將微纖維和亞微米纖維的共混物粘結(jié)在一起。例如， 可以使用熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑、水刺法、針刺法、壓延或它們的組合而實(shí)現(xiàn)粘 結(jié)。可使用在點(diǎn)粘結(jié)工藝中施加熱和壓力或通過(guò)平滑壓延輥的常規(guī)粘結(jié)技術(shù)，但此類工藝 可能引起不期望的纖維變形或網(wǎng)壓縮。在美國(guó)專利申請(qǐng)公布No. 2008/0038976A1中公開(kāi)了 更加優(yōu)選的用于粘結(jié)纖維、特別是微纖維的技術(shù)。4.任選額外的處理步驟
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除了上述制備復(fù)合非織造纖維網(wǎng)并且任選地粘結(jié)復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法之外， 一旦網(wǎng)形成就還可以對(duì)網(wǎng)進(jìn)行以下處理步驟中的一個(gè)或多個(gè)(1)沿著朝進(jìn)一步加工操作的處理通道送入復(fù)合非織造纖維網(wǎng)；(2)使一個(gè)或多個(gè)額外的層接觸亞微米纖維組分、微纖維組分和/或任選支承層 的外表面；(3)壓延復(fù)合非織造纖維網(wǎng)；(4)用表面處理劑或其他組合物(如阻燃劑組合物、粘合劑組合物或打印層)涂覆 復(fù)合非織造纖維網(wǎng)；(5)將復(fù)合非織造纖維網(wǎng)附接到紙板或塑料管；(6)以輥的形式卷繞復(fù)合非織造纖維網(wǎng)；(7)裁切復(fù)合非織造纖維網(wǎng)以形成兩個(gè)或更多個(gè)狹縫輥和/或多個(gè)狹縫片材；(8)將復(fù)合非織造纖維網(wǎng)放置在模子中，并將復(fù)合非織造纖維網(wǎng)模鑄成新的形 狀；(9)將隔離襯墊施加在暴露的壓敏粘合劑層上方(如果存在)；以及(10)通過(guò)粘合劑或包括(但不限于)夾片、托架、螺栓/螺桿、釘子和條帶的任何 其他附接裝置將復(fù)合非織造纖維網(wǎng)附接到另一基板。3.用于形成復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的設(shè)備參見(jiàn)圖2，該圖示出用于制備根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的設(shè)備300的一個(gè) 示例性實(shí)施例的示意圖。圖2示出用于制備非織造顆粒加載的網(wǎng)的顆粒加載設(shè)備60。顆粒 74通過(guò)料斗76，穿過(guò)進(jìn)料輥78和刮粉刀80。電動(dòng)刷輥82使進(jìn)料輥78旋轉(zhuǎn)?？墒孤菁y調(diào) 整器84移動(dòng)以改進(jìn)幅材橫向均勻度和通過(guò)進(jìn)料輥78的顆粒滲漏速率?？傤w粒流速可通過(guò) 改變進(jìn)料輥78的旋轉(zhuǎn)速率來(lái)調(diào)整?？梢愿淖冞M(jìn)料輥78的表面以優(yōu)化用于不同顆粒的進(jìn)料 性能。顆粒74的瀑布狀物86從進(jìn)料輥78穿過(guò)斜槽88落下，并移出溝槽94，從而形成顆粒 流96。顆粒流96形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)14中的一組顆粒。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，粘 結(jié)這些顆粒的至少一部分以形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)?？墒褂美鐭崃俊毫?、溶劑、粘合 劑、輻射、振動(dòng)、纏結(jié)等等而實(shí)現(xiàn)顆粒之間的粘結(jié)。圖2示出一個(gè)目前優(yōu)選的實(shí)施例，在該實(shí) 施例中，顆粒流96包含熱塑性聚合物顆粒，并且通過(guò)加熱粘結(jié)顆粒使顆粒表面軟化?？梢?通過(guò)使用任何手段(例如使用從任選加熱元件102和/或102'流出的熱空氣流)進(jìn)行加 熱。如圖2整體所示，從纖維形成設(shè)備101流出的纖維流100攔截顆粒流96。如圖2 中虛線所示，可從任選纖維形成模具IOla將任選第二纖維流IOOa引入顆粒流96中。這些 纖維流在經(jīng)過(guò)距離21時(shí)合并，并變成在收集設(shè)備3上沉積為復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'。如圖2所示，當(dāng)在連續(xù)篩網(wǎng)型收集器19上傳送網(wǎng)10'穿過(guò)任選濾波器形成模具 IOlb時(shí)，可以將任選第三纖維流IOOb引入復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'中。可任選地是，可以與 任選纖維形成模具IOla和/或纖維形成模具101中的一者或兩者組合使用纖維形成模具 IOlb0本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)施在連續(xù)篩網(wǎng)型收集器(例如圖 2所示的帶型收集器19)上、在篩網(wǎng)覆蓋筒(未示出)上或使用本領(lǐng)域已知的替代方法來(lái)收集復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'。可以將復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'卷繞成卷23。在圖2中示出的某些示例性實(shí)施例，復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'可以被移動(dòng)收集器19 承載于受控加熱裝置200下方，受控加熱裝置200安裝在收集器19上方。在示例性加熱裝 置200中，將受熱空氣(通過(guò)空氣導(dǎo)管207供應(yīng)給加熱裝置200)的細(xì)長(zhǎng)或刀狀流210吹到 在加熱裝置200下方的收集器19上移動(dòng)的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'上。大量空氣穿過(guò)微纖維形成設(shè)備，當(dāng)纖維在區(qū)域215中到達(dá)收集器時(shí)，必須對(duì)這些 空氣進(jìn)行處置。排氣裝置214優(yōu)選充分延伸以位于加熱裝置200的狹槽209下方(以及如 下所述，沿著幅材縱向延伸距離218超過(guò)受熱的流210并穿過(guò)標(biāo)記為220的區(qū)域)。足夠的 空氣穿過(guò)區(qū)216中的網(wǎng)和收集器以使網(wǎng)在多種處理空氣流下保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀Ｔ跓崽?理區(qū)217下部的板中的足夠的開(kāi)度允許處理空氣穿過(guò)網(wǎng)，同時(shí)提供足夠的阻力以保證空氣 的均勻分配。為了進(jìn)一步控制加熱，使聚集團(tuán)塊在施加受熱空氣流210之后迅速經(jīng)受淬火。這 種淬火可通過(guò)在聚集團(tuán)塊離開(kāi)受控?zé)峥刂屏?10之后立即抽出復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'上 方和遍及整個(gè)復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10'的周圍空氣而獲得。圖2中的數(shù)字220代表下述區(qū) 域，在該區(qū)域中，在網(wǎng)穿過(guò)熱空氣流之后通過(guò)排氣裝置抽取穿過(guò)網(wǎng)的周圍空氣。排氣裝置 (未示出)可以沿著收集器延伸距離218超過(guò)加熱裝置200以確保整個(gè)復(fù)合非織造纖維網(wǎng) 10'的徹底冷卻和/或淬火。圖3示出用于制備根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的設(shè)備400的替代的示例性實(shí) 施例的示意圖。圖3示出用于以熔噴法制備非織造纖維網(wǎng)的顆粒加載設(shè)備60的用法。熔 化形成纖維的聚合物材料通過(guò)入口 63進(jìn)入非織造模具62，流過(guò)模具腔體66的模具狹槽 64 (都用虛線示出)，并作為一系列原絲68通過(guò)噴絲孔(例如噴絲孔67)退出模具腔體66。 通過(guò)空氣歧管70輸送的細(xì)化用流體(通常為空氣)在模具出口 72處將原絲68細(xì)化成纖 維98。同時(shí)，顆粒74通過(guò)料斗76，穿過(guò)進(jìn)料輥78和刮粉刀80。電動(dòng)刷輥82使進(jìn)料輥78 旋轉(zhuǎn)?？墒孤菁y調(diào)整器84移動(dòng)以改進(jìn)幅材橫向均勻度和通過(guò)進(jìn)料輥78的顆粒滲漏速率。 總顆粒流速可通過(guò)改變進(jìn)料輥78的旋轉(zhuǎn)速率來(lái)調(diào)整?？梢愿淖冞M(jìn)料輥78的表面以優(yōu)化用 于不同顆粒的進(jìn)料性能。顆粒74的瀑布狀物86從進(jìn)料輥78穿過(guò)斜槽88落下。空氣或其 它流體穿過(guò)歧管90和腔體92，并導(dǎo)向原絲68當(dāng)中的流96中穿過(guò)溝槽94落下的顆粒74和 聚合物材料的纖維98。顆粒74和纖維98的混合物形成自支承復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10”，并 著陸于多孔收集器150?？扇芜x地是，可以從任選輥152進(jìn)料任選支承層50，任選支承層50 可以用于收集和支承復(fù)合非織造纖維網(wǎng)10”。圖4示出用于制備根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的設(shè)備500的另一個(gè)示例性實(shí) 施例。圖4示出用替代的熔噴纖維形成法制備復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的顆粒加載設(shè)備60的用 法。如圖4總體所示，示例性設(shè)備500利用兩個(gè)大致垂直的、傾斜設(shè)置的熔噴模具66， 這兩個(gè)熔噴模具66朝收集器100噴射大致相對(duì)的熔噴纖維流162、164。同時(shí)，顆粒74穿過(guò) 料斗166并進(jìn)入導(dǎo)管168中。氣動(dòng)渦輪170迫使空氣穿過(guò)第二導(dǎo)管172，并因此將顆粒從導(dǎo) 管168抽到第二導(dǎo)管172中。顆粒穿過(guò)噴嘴174作為內(nèi)聚的顆粒流176而噴出，內(nèi)聚的顆 粒流176與熔噴纖維流162和164結(jié)合。顆粒流176與熔噴纖維流162和164形成自支承非織造纖維網(wǎng)10'“，并著陸于多孔收集器150。關(guān)于使用圖4設(shè)備進(jìn)行熔噴的方式的進(jìn) 一步的細(xì)節(jié)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是熟悉的。P.使用復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法本發(fā)明也涉及在多種吸收應(yīng)用中使用本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法。在示例 性實(shí)施例中，制品可以用作氣體過(guò)濾制品、液體過(guò)濾制品、吸聲制品、表面清潔制品、細(xì)胞生 長(zhǎng)支承制品、藥物遞送制品、個(gè)人衛(wèi)生制品或傷口敷料制品。在某些示例性氣體過(guò)濾應(yīng)用中，例如本文所述的網(wǎng)可以提供得到很大改進(jìn)的粒子 捕集，而沒(méi)有過(guò)度的壓降。顆粒本身可主動(dòng)從空氣捕集目標(biāo)物質(zhì)或氣溶膠。通過(guò)利用較低 纖維密度，這種系統(tǒng)將會(huì)比高度堆積的細(xì)小纖維層具有較低的壓降。纖維和顆粒也可被充 電為駐極體，從而提供額外的顆粒捕集性能。另外，由于密實(shí)度低而使得壓降減小，所以本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的密實(shí)度 低的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)在氣體過(guò)濾應(yīng)用中可能是有利的。降低纖維網(wǎng)的密實(shí)度一般會(huì)減小 其壓降。也可以導(dǎo)致在本發(fā)明的密實(shí)度低的亞微米復(fù)合非織造纖維網(wǎng)加載顆粒時(shí)壓降增大 降低。部分由于細(xì)小亞微米纖維網(wǎng)的密實(shí)度較高，所以目前用于形成顆粒加載的亞微米纖 維的方法導(dǎo)致較粗微纖維網(wǎng)的較高壓降。另外，由于亞微米纖維可以提供改進(jìn)的顆粒捕集效率，所以將亞微米纖維用在氣 體過(guò)濾中可能是特別有利的。特別是，亞微米纖維可以比較粗纖維更好地捕集直徑小的氣 載顆粒。例如，亞微米纖維可以更有效率地捕集維度小于約1000納米(nm)、更優(yōu)選地小于 約500nm、甚至更優(yōu)選地小于約lOOnm、最優(yōu)選地低于約50nm的氣載顆粒。氣體過(guò)濾器(例 如本例)在以下應(yīng)用中可能特別可用個(gè)人防護(hù)呼吸器；暖通空調(diào)(HVAC)過(guò)濾器；汽車空 氣過(guò)濾器(如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)空氣清潔器、汽車排氣過(guò)濾、汽車客艙空氣過(guò)濾)；和其它氣體顆 粒過(guò)濾。本發(fā)明的某些示例性復(fù)合非織造纖維網(wǎng)形式的密實(shí)度低的包含亞微米纖維的液 體過(guò)濾器也可以具有下述優(yōu)點(diǎn)在保持用于捕集亞微米的液載顆粒的小孔尺寸的同時(shí)，改 進(jìn)深度加載。這些性質(zhì)通過(guò)允許過(guò)濾器捕集測(cè)試用顆粒中的更多者而不發(fā)生堵塞來(lái)改進(jìn)加 載性能。另外，對(duì)于某些液體過(guò)濾應(yīng)用，連續(xù)顆粒相可以允許限定的孔結(jié)構(gòu)，從而提供深度 過(guò)濾功能。此外，較大的纖維和/或顆粒表面積可以用于促進(jìn)與過(guò)濾器的化學(xué)粘結(jié)或反應(yīng)。 顆粒相也可以用于抑制由于處理、加工或使用而導(dǎo)致的壓碎。本發(fā)明的某些示例性復(fù)合非織造纖維網(wǎng)也可以用作隔熱或隔音材料。將網(wǎng)用作隔 熱材料可有利地利用本發(fā)明的某些實(shí)施例所提供的低纖維密度。纖維密度較低可以允許隔 離捕獲更多的滯留空氣，從而減小導(dǎo)熱率。細(xì)小纖維的增大的表面積也可以用于消音和吸 音?？梢杂糜谶@種實(shí)施例的顆粒包括(但不限于)相變材料、氣味吸收劑和氣凝膠。根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的低密度復(fù)合非織造纖維網(wǎng)也可以用在用于表 面清潔(例如個(gè)人衛(wèi)生和清潔應(yīng)用中)的擦拭物中。密度低的結(jié)構(gòu)可以允許用于更好的流 體控制，同時(shí)可選擇顆粒，從而得到例如吸收性、抗微生物性或氣味控制的性質(zhì)。當(dāng)用作擦 拭物時(shí)，密度低的結(jié)構(gòu)也提供更好的將灰塵、污垢和碎屑捕獲在織物內(nèi)的機(jī)會(huì)。某些示例性 實(shí)施例的密實(shí)度低的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)所提供的結(jié)構(gòu)也可以有效地用于提供柔軟的擦拭 物，同時(shí)密實(shí)度低可以提供用于清潔劑的貯存器和用于捕獲碎屑的孔體積大的優(yōu)點(diǎn)。
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本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例的密實(shí)度低的包含亞微米纖維的復(fù)合非織造纖維網(wǎng) 也可以是用于支承隔膜的優(yōu)選基底。密實(shí)度低的細(xì)小纖維網(wǎng)可充當(dāng)隔膜的物理支承，但也 可充當(dāng)深度預(yù)過(guò)濾器，從而提高隔膜的壽命。使用這種系統(tǒng)可充當(dāng)高效對(duì)稱或不對(duì)稱的隔 膜。這種隔膜的應(yīng)用包括離子濾出、超濾、反滲透、選擇性粘結(jié)和/或吸附以及燃料電池傳 送和反應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明的一些特定實(shí)施例的密實(shí)度低的亞微米復(fù)合非織造纖維網(wǎng)也可以是用于 促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的可用的合成基質(zhì)。具有細(xì)小亞微米纖維的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)可以是模擬天然存 在系統(tǒng)，并促進(jìn)更類似于體內(nèi)的行為。這與目前的產(chǎn)品(例如可得自Donaldson Corp. (Minneapolis, Minnesota)的 Donaldson Ultra-Web 合成 ECM)，在該產(chǎn)品中，高密實(shí)度纖 維網(wǎng)充當(dāng)合成基底膜，在纖維基質(zhì)內(nèi)很少有細(xì)胞滲透或沒(méi)有細(xì)胞滲透。根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的密實(shí)度低的粒子加載的亞微米纖維網(wǎng)也可以 用于促進(jìn)非織造網(wǎng)內(nèi)的細(xì)胞生長(zhǎng)。具有足夠細(xì)小的纖維可使得細(xì)胞可將纖維用作合成基 質(zhì)，同時(shí)顆?？捎糜诠?yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生物活性化合物、抗微生物制劑等等。如果非織造纖維 網(wǎng)的密實(shí)度過(guò)高，則目標(biāo)細(xì)胞不可能在纖維基質(zhì)內(nèi)生長(zhǎng)，從而可能導(dǎo)致不同的細(xì)胞行為。在一些應(yīng)用中，根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的非織造復(fù)合纖維網(wǎng)可以用于藥 物遞送和/或傷口敷料。例如，顆粒可被選擇為用于遞送到傷口進(jìn)行處理的藥物。在某些示例性實(shí)施例中，如所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)也可以具有許多有利的獨(dú)特 的處理優(yōu)點(diǎn)。例如，在某些示例性實(shí)施例中，可制備可用的成品，該成品僅包含單層，但包含 顆粒和纖維的混合物，所述纖維可以包含微纖維、超細(xì)微纖維和/或亞微米纖維。這種單層 纖維網(wǎng)可以提供重要的制備效率；例如，通過(guò)去除層合工藝及設(shè)備并通過(guò)減少中間材料的 數(shù)量，可以降低產(chǎn)品復(fù)雜性和浪費(fèi)?？紤]到制備本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的網(wǎng)的直接網(wǎng) 形成性質(zhì)，本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的網(wǎng)可以是十分經(jīng)濟(jì)的，在所述直接網(wǎng)形成性質(zhì)中， 在一個(gè)必要的直接操作中將形成纖維的聚合物材料轉(zhuǎn)變到網(wǎng)中。另外，如果網(wǎng)的纖維均具 有相同的聚合物組合物，則該網(wǎng)可完全回收利用。另外，本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可以用于制備多層產(chǎn)品， 也可以以多種物理形式使用該復(fù)合非織造纖維網(wǎng)。例如，它可以是模制的或褶皺的，并可以 以其收集的網(wǎng)形式使用它。在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)使用直徑非常小的 纖維(如超細(xì)微纖維和/或亞微米纖維)，為網(wǎng)提供極大增加的纖維表面積，從而具有例如 改進(jìn)過(guò)濾和隔熱或隔音性能這種有益效果。在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)使用不同直徑的纖 維為特定用途定制流體過(guò)濾和吸音中的吸收性。遍及復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的壓降也可以較 低。在某些示例性實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)公開(kāi)了多孔片材材料可 以用于捕集或吸附多種化學(xué)材料，包括有機(jī)溶劑、無(wú)機(jī)蒸氣和本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的其它 材料。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，也可以采用一個(gè)或多個(gè)額外的層，如覆蓋網(wǎng)、加強(qiáng) 層、粒狀過(guò)濾層(例如帶電的非織造網(wǎng)或其他功能層或裝飾層)。本發(fā)明所公開(kāi)的復(fù)合非織 造纖維網(wǎng)對(duì)于制備旨在用于包含溶劑的大氣環(huán)境中的個(gè)人呼吸器的可置換濾筒可能是尤 其可用的。然而，本發(fā)明所公開(kāi)的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可具有多種額外的用途。例如，示例性的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)可以用于個(gè)人或集體防護(hù)設(shè)備，如化學(xué)防護(hù)套裝、罩子、單獨(dú)的封閉結(jié)構(gòu)(如隔絕室)、掩蔽結(jié)構(gòu)(如帳篷或其他便攜式或永久式結(jié)構(gòu))以 及其他的空氣被所述多孔薄片制品過(guò)濾后進(jìn)入其中的個(gè)人或集體防護(hù)設(shè)備。本發(fā)明所公開(kāi) 的網(wǎng)也可以由適當(dāng)?shù)耐鈿ぶС校瑥亩玫竭^(guò)濾器，以用于調(diào)節(jié)進(jìn)入或在封閉區(qū)(例如建筑 物或車輛)內(nèi)循環(huán)的氣體。本發(fā)明所公開(kāi)的網(wǎng)也可與另外的(如現(xiàn)有的)過(guò)濾器結(jié)構(gòu)組合 起來(lái)，用于形成預(yù)過(guò)濾器或后過(guò)濾器。其他用途是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。^M以上描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并在以下通過(guò)下面的實(shí)例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行說(shuō)明，不應(yīng)當(dāng)以任何方式將這些實(shí)例理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。相反，應(yīng)當(dāng)清楚地理 解，可以采取多種其他實(shí)施例、修改形式及其等同物，在本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀本文的說(shuō)明 之后，在不脫離本發(fā)明的精神和/或所附權(quán)利要求書(shū)的范圍的前提下，這些其他實(shí)施例、修 改形式及其等同物將顯而易見(jiàn)。此外，雖然闡述本發(fā)明廣義范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似 值，但在具體實(shí)施例中所列出的數(shù)值是盡可能精確地記錄的。然而，任何數(shù)值固有地包含某 些誤差，這些誤差不可避免地存在于各自測(cè)試測(cè)量中的標(biāo)準(zhǔn)偏差所致。在最低程度上，每一 個(gè)數(shù)值參數(shù)不是意圖將等同原則的應(yīng)用限制于權(quán)利要求保護(hù)的范圍，但至少應(yīng)該根據(jù)所報(bào) 告的有效數(shù)字的數(shù)、并運(yùn)用慣常的四舍五入法來(lái)解釋每一個(gè)數(shù)值參數(shù)。肺連絲··_狐可通過(guò)美國(guó)專利No. 4，536，361中所述的方法將各個(gè)顆粒流與纖維流結(jié)合來(lái)制備 示例性復(fù)合纖維網(wǎng)。該方法被構(gòu)造為使得朝水平真空收集器將纖維形成模具定位在水平面 下方成大約45度的角度。從纖維模具上方的托盤(pán)篩出顆粒，使得顆粒流豎直地落到纖維流 中。在真空收集器上收集復(fù)合纖維網(wǎng)，并從收集帶將該復(fù)合纖維網(wǎng)卷起。在收集帶上形成 網(wǎng)之后，沒(méi)有進(jìn)行任何額外的粘結(jié)。纖維處理使用Total Petrochemicals (Houston, Texas)的 3960 級(jí)聚丙烯。使用 3/4"直徑單螺桿擠出機(jī)將聚合物熔化，并將該聚合物進(jìn)料到亞微米纖維形成模具。將模具 加熱到290°C，并以每分鐘7克的速率向模具進(jìn)料聚合物。在每平方英寸80磅的壓力下將 室溫空氣進(jìn)料到模具。對(duì)所有樣品，纖維處理?xiàng)l件保持恒定。所使用的顆粒為樣品A 沒(méi)有顆粒，對(duì)照樣品#ηππ B g Maxi-Blast Incorporated (South Bend, IN) ^ Maxi-blastthemoset blasting 介質(zhì)；樣品C 來(lái)自Kuraray Chemical有限公司(Japan)的GG型12X20網(wǎng)格活性炭；樣品D 來(lái)自 PICA USA Inc. (Columbus, OH)的 CC 型 80X325 網(wǎng)孔活性炭；樣品E 240粗粒氧化鋁研磨粉末。使用掃描電子顯微鏡法測(cè)量樣品A的中值纖維直徑；樣品A的中值纖維直徑為 0. 86微米。測(cè)量每一個(gè)樣品的基重，并在表I中記錄結(jié)果。表 I
樣品總基重(gsm)纖維質(zhì)量比率(％ )樣品A50. 4100
權(quán)利要求
一種復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，包含嵌入相，所述嵌入相包含形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)的一組顆粒；以及基質(zhì)相，所述基質(zhì)相包含圍繞所述顆粒形成三維網(wǎng)的一組纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組顆粒選自無(wú)機(jī)顆粒、有機(jī) 顆粒或它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組顆粒包含非均一的固態(tài)顆 粒、基本上均一的固態(tài)顆粒、中空泡、短纖維或它們的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組顆粒包含吸收劑、吸附劑、 活性炭、陰離子交換樹(shù)脂、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、分子篩或它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組顆粒的中值直徑為至少一 微米(μ m)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組顆粒的中值直徑小于 1 μ m0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中包含所述一組纖維的三維網(wǎng)為基本 上連續(xù)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組纖維為取向的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組纖維的中值直徑小于 1 μ m0
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組纖維的中值纖維直徑在 從約0. 2 μ m到約0. 9 μ m的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組纖維的中值直徑為至少 1 μ m0
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組纖維的中值纖維直徑在 從約2 μ m到約50 μ m的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述纖維網(wǎng)具有厚度，并顯示具有 小于10%的密實(shí)度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組纖維包含聚合物纖維。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述聚合物纖維包含聚丙烯、聚 乙烯、聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丁烯、聚乳 酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、環(huán)狀聚烯 烴、聚氧甲烯、多烯鍵熱塑性彈性體或它們的組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述聚合物纖維包含聚烯烴纖維。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組顆粒的至少一部分被粘 結(jié)到分開(kāi)形成的纖維的至少一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中粘結(jié)到分開(kāi)形成的纖維的至少一 部分的所述一組顆粒利用以下方法進(jìn)行粘結(jié)熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑粘結(jié)、摩擦 粘結(jié)、水刺法、針刺法、壓延或它們的組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中圍繞所述顆粒形成三維網(wǎng)的所述一組纖維包含亞微米纖維。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述基質(zhì)相還包含一組微纖維。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組微纖維在組成上與所述 一組亞微米纖維相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述一組微纖維與所述一組亞微 米纖維分開(kāi)形成。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)具有厚 度，并且亞微米纖維數(shù)與微纖維數(shù)的比率在所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的整個(gè)厚度上有差別。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述亞微米纖維數(shù)與所述微纖維 數(shù)的比率在所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的整個(gè)厚度上遞減。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述亞微米纖維數(shù)與所述微纖維 數(shù)的比率從峰值變化到較低值，所述峰值靠近由所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的一半厚度限定的 中心線，所述較低值在所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的表面處。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，還包含支承層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述支承層包含非織造物、織造 物、針織織物、泡沫層、膜、紙質(zhì)層、背膠層或它們的組合。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述支承層包含聚合物型非織造物。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，其中所述支承層包含粘結(jié)的短纖維 網(wǎng)，并且其中所述支承層利用以下方法進(jìn)行粘結(jié)熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑、水刺 法、針刺法、壓延或它們的組合。
30.一種制備復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法，包括a.形成嵌入相，所述嵌入相包含基本上連續(xù)的三維網(wǎng)中的一組顆粒；以及b.形成基質(zhì)相，所述基質(zhì)相包含圍繞所述顆粒形成三維網(wǎng)的一組纖維。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組顆粒包含非均一的固態(tài)顆粒、基本上 均一的固態(tài)顆粒、中空泡、短纖維或它們的組合。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組顆粒包含吸收劑、吸附劑、活性炭、陰 離子交換樹(shù)脂、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、分子篩或它們的組合。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組顆粒的中值直徑為至少一微米(μπι)。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組顆粒的中值直徑小于1μ m。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中包含所述一組纖維的三維網(wǎng)為基本上連續(xù)的。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組纖維為取向的。
37.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組纖維的中值直徑小于1μ m。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述一組纖維的中值纖維直徑在從約0.2μπι到 約0. 9μπι的范圍內(nèi)。
39.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組纖維的中值直徑為至少1μ m。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述一組纖維的中值纖維直徑在從約2μπι到約 50 μ m的范圍內(nèi)。
41.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述纖維網(wǎng)具有厚度，并顯示具有小于10%的密實(shí)度。
42.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組纖維包含聚合物纖維。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述聚合物纖維包含聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二酸丁二醇酯、聚酰胺、聚氨酯、聚丁烯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚 苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、環(huán)狀聚烯烴、聚氧甲烯、多 烯鍵熱塑性彈性體或它們的組合。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述聚合物纖維包含聚烯烴纖維。
45.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述一組顆粒的至少一部分被粘結(jié)到分開(kāi)形成 的纖維的至少一部分。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中粘結(jié)到分開(kāi)形成的纖維的至少一部分的所述一 組顆粒利用以下方法進(jìn)行粘結(jié)熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑粘結(jié)、摩擦粘結(jié)、水刺法、 針刺法、壓延或它們的組合。
47.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中圍繞所述顆粒形成三維網(wǎng)的所述一組纖維包含 亞微米纖維。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述基質(zhì)相還包含一組微纖維。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述一組微纖維在組成上與所述一組亞微米纖 維相同。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述一組微纖維與所述一組亞微米纖維分開(kāi)形成。
51.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)具有厚度，并且亞微米 纖維數(shù)與微纖維數(shù)的比率在所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的整個(gè)厚度上有差別。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述亞微米纖維數(shù)與所述微纖維數(shù)的比率在所 述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的整個(gè)厚度上遞減。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述亞微米纖維數(shù)與所述微纖維數(shù)的比率從峰 值變化到較低值，所述峰值靠近由所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的一半厚度限定的中心線，所述 較低值在所述復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的表面處。
54.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括為所述嵌入相和所述基質(zhì)相中的一者或兩者 提供支承層。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中所述支承層包含非織造物、織造物、針織織物、 泡沫層、膜、紙質(zhì)層、背膠層或它們的組合。
56.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中所述支承層包含聚合物型非織造物。
57.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中所述支承層包含粘結(jié)的短纖維網(wǎng)，并且其中所 述粘結(jié)的短纖維的至少一部分利用以下方法粘結(jié)到所述嵌入相和所述基質(zhì)相中的一者或 兩者熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)、粉狀粘結(jié)劑、水刺法、針刺法、壓延或它們的組合。
58.一種包含根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法制備的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的制品，所述制品 選自氣體過(guò)濾制品、液體過(guò)濾制品、吸聲制品、表面清潔制品、細(xì)胞生長(zhǎng)支承制品、藥物遞送 制品、個(gè)人衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。全文摘要
本發(fā)明涉及包含嵌入相和基質(zhì)相的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)，嵌入相具有形成基本上連續(xù)的三維網(wǎng)的一組顆粒，基質(zhì)相包含圍繞顆粒形成三維網(wǎng)的一組纖維。本發(fā)明也涉及制備復(fù)合非織造纖維網(wǎng)的方法，該方法包括形成嵌入相，嵌入相具有基本上連續(xù)的三維網(wǎng)中的一組顆粒；和形成基質(zhì)相，基質(zhì)相包含圍繞顆粒形成三維網(wǎng)的一組纖維。本發(fā)明也公開(kāi)了由根據(jù)上述方法制備的復(fù)合非織造纖維網(wǎng)制成的制品。在示例性實(shí)施例中，該制品可以包括氣體過(guò)濾制品、液體過(guò)濾制品、吸聲制品、表面清潔制品、細(xì)胞生長(zhǎng)支承制品、藥物遞送制品、個(gè)人衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。
文檔編號(hào)D04H1/42GK101952498SQ200880127424
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月31日
發(fā)明者埃里克·M·摩爾, 邁克爾·R·貝里甘 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司