專利名稱：圖案化的氣紡非織造纖維網(wǎng)及其制備和使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣紡非織造纖維網(wǎng)，以及制備和使用這種網(wǎng)的方法，所述氣紡非織造纖維網(wǎng)包括離散的無規(guī)取向的纖維，所述離散的無規(guī)取向的纖維以可辨認的圖案捕集并粘
合在一起。
背景技術：
種制品，所述多種制品可用作例如用于表面清潔的吸收擦拭物或磨料洗滌器、用作傷口敷料、用作氣體和液體吸收劑或過濾介質(zhì)、用作用于吸熱或吸聲的阻隔材料、以及用作地墊。在一些應用中，使用成形非織造基料是理想的。例如，美國專利No. 5，575，874和No. 5, 643, 653 (Griesbach, III等人)公開了成形非織造織物和制備這種成形非織造網(wǎng)的方法。在其他應用中，可能有利的是使用具有紋理化表面的非織造網(wǎng)，例如，作為非織造織物，其中纖維采用粘合粘結劑材料進行圖案粘合，如美國專利No. 6，093，665 (Sayovitz等人)中所述；或者其中熔噴纖維層在圖案化帶上形成并隨后層合于兩個氣紡纖維層之間。美國專利No. 5，858，515 (Stokes)、No. 6，921，570 (Belau)和美國專利申請公布No. 2003/0119404(Belau)描述了層合方法，所述層合方法中的一些包括使用圖案化軋輥以用于從兩個或更多個熔噴纖維網(wǎng)制備結構化多層非織造網(wǎng)。使用圖案化模板、輥或束帶以從熔噴或熔紡纖維或原絲形成結構化網(wǎng)已描述于例如美國專利No. 4，103, 058 (Humlicek)、No. 4, 252, 690 (Rasen 等人)、No. 4，741，941 (Englebert 等人)；歐洲專利申請No. 1160367A2 和 No. 1323857A2 ;以及 PCT 國際公布 No. WO 00/29656 (Bontaites)中。

發(fā)明內(nèi)容
在一方面，本發(fā)明描述了一種非織造纖維網(wǎng)，所述非織造纖維網(wǎng)包括多個無規(guī)取向的離散纖維和多個基本上平面的基體區(qū)域，所述多個無規(guī)取向的離散纖維限定多個非中空突出，所述多個非中空突出從所述非織造纖維網(wǎng)的主表面(在無突出情況下被認為是主表面)延伸，所述多個基本上平面的基體區(qū)域在由所述主表面限定并與所述主表面基本上平行的平面中在每個鄰接突出之間形成。在一些示例性實施例中，所述無規(guī)取向的離散纖維包括多組分纖維，所述多組分纖維至少具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域具有第一熔融溫度，所述第二區(qū)域具有第二熔融溫度，其中所述第一熔融溫度低于所述第二熔融溫度。所述取向的離散纖維的至少一部分在與所述多組分纖維的第一區(qū)域的多個交叉點處粘合在一起。在其他示例性實施例中，所述無規(guī)取向的離散纖維包括具有第一熔融溫度的第一組單組分離散熱塑性纖維和具有高于所述第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二組單組分離散纖維。所述第一組單組分離散纖維的至少一部分粘合至所述第二組單組分離散纖維的至少一部分。在前述實施例的示例性非織造纖維網(wǎng)中，所述網(wǎng)還可包括多個顆粒。所述顆粒的至少一部分粘合至所述多組分纖維的至少一部分的至少第一區(qū)域或所述第一組單組分離散纖維。在一些示例性實施例中，所述多個顆粒包括選自如下的有益顆粒磨料顆粒、金屬顆粒、洗滌劑顆粒、表面活性劑顆粒、殺生物劑顆粒、吸附劑顆粒、吸收劑顆粒、微膠囊以及它們的組合。在某些示例性實施例中，所述有益顆粒包括選自如下的化學活性顆?；钚蕴款w粒、活性氧化鋁顆粒、硅膠顆粒、干燥劑顆粒、陰離子交換樹脂顆粒、陽離子交換樹脂顆粒、分子篩顆粒、硅藻土顆粒、抗微生物化合物顆粒以及它們的組合。在一些特定的示例性實施例中，所述化學活性顆?；旧戏植急榧八龇强椩炖w維網(wǎng)的整個厚度。在其他特定的示例性實施例中，所述化學活性顆?；旧戏植加谒龆鄠€非中空突出的表面上。根據(jù)本發(fā)明的裝填有化學活性顆粒的非織造纖維網(wǎng)的示例性實施例可具有使其能夠用于多種應用的結構特征，具有優(yōu)越的吸附和/或吸收性質(zhì)，由于其低密實度而顯示高孔隙率和滲透性，和/或以高性價比方式進行制備。根據(jù)本發(fā)明的裝填有化學活性顆粒的非織造纖維網(wǎng)的某些示例性實施例可提供緊湊和低成本的流體過濾制品，例如，家用水過濾器，或者用作呼吸機或用作用于HVAC應用的過濾器的空氣過濾器。另外，在一些示例性實施例中，根據(jù)本發(fā)明的所述裝填有化學活性顆粒的非織造纖維網(wǎng)可使得能夠制造具有高度裝填有化學活性顆粒(諸如吸收劑和/或吸附劑顆粒)的流體過濾制品，而不增大整個流體過濾系統(tǒng)的壓降。此外，本發(fā)明的裝填有化學活性顆粒的非織造纖維網(wǎng)的一些示例性實施例可更有效地將顆粒保持在纖維非織造纖維網(wǎng)中，而不會由于粘結劑材料的錮囚不利地減少顆粒的化學活性表面積，從而當用作流體過濾制品時防止將顆粒釋放到浸滲流體中，同時為整個化學活性表面積與浸滲流體相互作用提供便利，得到增加的使用壽命和更大的過濾效率。在又一方面，本發(fā)明描述了一種制品，其包括前述實施例中任一個所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述制品選自氣體過濾制品、液體過濾制品、表面清潔制品、地墊、絕緣制品、細胞生長載體制品、藥物遞送制品、個人衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。在另一方面，本發(fā)明描述了一種制備前述實施例中任一個所述的非織造纖維網(wǎng)的方法，其包括提供具有上端和下端的形成室，將多個纖維引入所述形成室的上端中，將一組纖維輸送至所述形成室的下端作為基本上離散纖維，以及在圖案化收集器表面上捕集基本上離散纖維的組作為具有可辨認圖案的非織造纖維網(wǎng)，其中所述可辨認圖案包括多個非中空突出和多個基本上平面的基體區(qū)域，所述多個非中空突出從所述非織造纖維網(wǎng)的主表面(在無突出情況下被認為是主表面)延伸，所述多個基本上平面的基體區(qū)域在由所述主表面限定并與所述主表面基本上平行的平面中在每個鄰接突出之間形成。在一些示例性實施例中，所述方法還包括在從所述圖案化收集器表面移除所述網(wǎng)之前，不使用粘合劑將所述多個纖維的至少一部分粘合在一起，從而使得所述纖維網(wǎng)保持所述可辨認圖案。在某些示例性實施例中，所述方法還包括將多個顆粒引入形成室中，在所述形成室內(nèi)混合所述多個離散纖維和多個顆粒以形成纖維顆?；旌衔铮缓蟛都旧想x散纖維的組作為非織造纖維網(wǎng)，以及將所述顆粒的至少一部分固定至所述非織造纖維網(wǎng)，其中在一些示例性實施例中所述多個顆?？蔀榛瘜W活性顆粒。
在上述方法中的任一個的另外的示例性實施例中，所述圖案化收集器表面包括延伸穿過所述收集器的多個幾何形狀的穿孔，且捕集纖維組包括通過所述經(jīng)穿孔的圖案化收集器表面抽真空。在某些示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔具有選自如下的形狀:圓形、橢圓形、多邊形、X形、V形、螺旋形以及它們的組合。在一些特定的示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔具有選自三角形、方形、矩形、菱形、梯形、五邊形、六邊形、八邊形和它們的組合的多邊形形狀。在一些特定的示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔包括在所述圖案化收集器表面上的二維圖案。在其他示例性實施例中，在所述圖案化收集器表面上的幾何形狀的穿孔的二維圖案為二維陣列。已匯總了本發(fā)明的示例性實施例的各個方面和優(yōu)點。以上概述并非旨在描述本發(fā)明的每個圖示實施例或每項具體實施。隨后的附圖和具體實施方式
將更具體地舉例說明使用本文所公開的原理的某些優(yōu)選實施例。


還結合附圖進一步描述本發(fā)明的示例性實施例，圖中圖1為本發(fā)明的一個示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的透視圖。圖2A為圖1的示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的一部分的分解圖，其示出了本發(fā)明的一個示例性實施例。圖2B為圖1的示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的一部分的分解圖，其示出了本發(fā)明的另一示例性實施例。圖3為顯示了用于制備本發(fā)明的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的各種實施例的裝置和方法的側視圖。圖4為圖1所示的示例性裝置的一個示例性的任選的熱處理部分的示意性放大展開圖。圖5A-5H為可用于形成根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實施例的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的各種示例性的經(jīng)穿孔的圖案化收集器表面的俯視圖。圖6為可用于形成根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的圖5F的示例性的經(jīng)穿孔的圖案化收集器表面的分解圖。圖7A-7F為根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實施例的各種示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的照片。雖然以上說明的可不按比例繪制的附圖示出了本發(fā)明的多個實施例，但是還可以想到其它的實施例，如在具體實施方式
中所述。在所有情況下，本發(fā)明通過示例性實施例的表示而非通過表達限制來描述當前公開的發(fā)明。應當理解，本領域的技術人員可以設計出許多其他的修改形式和實施例，這些修改形式和實施例也屬于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。
具體實施例方式如本說明書和所附實施例中所用，單數(shù)形式“一(a、an) ”和“該”包括多個指代物，除非內(nèi)容明確地另外指明。因此，例如，提及的包含“某種化合物”的細旦纖維包括兩種或多種化合物的混合物。如本說明書和所附實施例中所用，術語“或”的含義一般來講包括“和/或”的含義，除非該內(nèi)容明確地另外指明。
如本說明書所用，由端點表述的數(shù)值范圍包括歸入該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如I至 5 包括 1、1. 5、2、2. 75,3,3. 8、4 和 5)。除非另外指明，否則在所有情況下，本說明書和實施例中所使用的所有表達數(shù)量或成分、性質(zhì)測量等的數(shù)值均應理解成由術語“約”所修飾。因此，除非有相反的指示，否則上述說明書和所附實施例列表中所述的數(shù)值參數(shù)可以根據(jù)本領域技術人員利用本發(fā)明的教導內(nèi)容尋求獲得的所需性質(zhì)而有所變化。在最低程度上，每一個數(shù)值參數(shù)并不旨在限制等同原則在受權利要求書保護的實施例的保護范圍上的應用，至少應該根據(jù)所報告的數(shù)值的有效數(shù)位和通過慣常的四舍五入法來解釋每一個數(shù)值參數(shù)。對于以下定義術語的術語表，整個申請應以這些定義為準，除非在權利要求書或說明書中的別處提供不同的定義。術語表“非織造纖維網(wǎng)”指具有單獨纖維或纖維的結構的制品或片材，所述單獨纖維或纖維夾在中間，但是不是以像針織織物中那樣的可辨認的方式。非織造織物或網(wǎng)已由多種方法形成，例如，如熔吹法、氣流成網(wǎng)法和粘合粗梳成網(wǎng)法?！皟?nèi)聚非織造纖維網(wǎng)”指通過將足以形成自支承網(wǎng)的纖維纏結或粘結來表征的纖維網(wǎng)?！白灾С小币庵妇W(wǎng)具有足夠的抱合力和強度，以在基本上不會被撕裂或破裂的情況下適于懸掛和可處理。“模具”指在聚合物熔融處理和纖維擠出工藝中使用的處理組件，包括但不限于熔噴和紡粘。“熔吹”和“熔噴工藝”指用于通過如下方式形成非織造纖維網(wǎng)的方法穿過模具中的多個噴絲孔擠出熔化的成纖材料以形成纖維，同時使所述纖維與空氣或其他細化用流體接觸以將所述纖維細化成纖維，隨后收集經(jīng)細化的纖維。一個示例性熔噴法在例如美國專利 No. 6，607，624 (Berrigan 等人)中教導?！叭蹏娎w維”指通過熔吹法或熔噴工藝制備的纖維。“紡粘法”和“紡粘加工”指用于通過將熔化的成纖材料從噴絲頭的多個細毛細管擠出成連續(xù)或半連續(xù)纖維，并隨后收集經(jīng)細化的纖維而形成非織造纖維網(wǎng)的方法。一個示例性的紡粘加工公開于例如Matsuki等人的美國專利No. 3，802, 817中?！凹徴忱w維”和“經(jīng)紡粘的纖維”指使用紡粘法或紡粘加工制得的纖維。這種纖維通常為連續(xù)纖維，并且充分纏結或點粘結以形成內(nèi)聚非織造纖維網(wǎng)，使得通常不能從這種纖維的整體中取出一根完整的紡粘纖維。所述纖維也可具有例如在Hogle等人的美國專利No. 5，277，976中描述的那些形狀，所述專利描述了具有非常規(guī)形狀的纖維。“粗梳法”和“粗梳工藝”指通過將短纖維通過梳理或粗梳單元加工而形成非織造纖維網(wǎng)的方法，所述梳理或粗梳單元分離或拆分短纖維并沿著縱向對齊短纖維，從而形成總體上縱向取向的非織造纖維網(wǎng)。一個示例性的粗梳工藝在例如Chaplin等人的美國專利No. 5，114，787 中教導?！罢辰Y粗梳纖維網(wǎng)”指通過粗梳工藝形成的非織造纖維網(wǎng)，其中至少一部分纖維通過包括例如熱點粘合、自生粘合、熱空氣粘合、超聲波粘合、針刺、壓延、應用噴霧粘合劑等的方法粘結在一起。
“自生粘結”意指在烘箱或通風粘合器中，在未施加例如點粘結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?！皦貉印敝笇⒎强椩炖w維網(wǎng)在施加壓力的情況下穿過輥從而獲得壓縮和粘結的非織造纖維網(wǎng)的方法。輥可任選進行加熱?！爸旅芑币庵赶率鎏幚恚ㄟ^該處理，在沉積之前或之后，對直接或間接沉積到過濾器卷繞心軸或軸柄上的纖維進行壓縮，并通過設計或作為處理正在形成的或已形成的過濾器的一些方法的人為結果使得這些纖維整體或局部形成孔隙度低的區(qū)域。致密化還包括將網(wǎng)壓延的過程。“空隙體積”指在多孔或纖維主體(如網(wǎng)或過濾器)內(nèi)未填充空間的百分比或分數(shù)值，該百分比或分數(shù)值可通過如下方式進行計算測量網(wǎng)或過濾器的重量和體積，然后將所述重量與具有該相同體積的相同組分材料的實心體的理論重量進行比較?！翱紫抖取币庵覆牧现械目障犊臻g的測量?？紫逗涂障兜拇笮?、頻率、數(shù)量和/或互相連通性都對材料的孔隙度有貢獻。特別關于從非織造纖維網(wǎng)的主表面延伸的突出的“非中空”指所述突出不含除了在無規(guī)取向的離散纖維之間的微觀空隙(即空隙體積)之外的內(nèi)部腔體或空隙區(qū)域。特別關于一組纖維的“無規(guī)取向的”指纖維主體基本上不在單個方向上排列?！皻饬鞒删W(wǎng)法”是這樣一種工藝，通過這種工藝可形成非織造纖維網(wǎng)層。在氣流成網(wǎng)工藝中，具有介于約3至約52毫米(mm)的典型長度的小纖維束分離并被夾帶在氣源中，并且隨后通常通過真空源的幫助沉積到形成篩網(wǎng)上。無規(guī)取向的纖維可隨后使用例如熱點粘合、自生粘合、熱空氣粘合、針刺、壓延、噴霧粘合劑等彼此粘合。一個示例性的氣流成網(wǎng)工藝在例如Laursen等人的美國專利No. 4，640, 810中教導?！皾穹ǔ删W(wǎng)”是這樣一種工藝，通過該工藝可形成非織造纖維網(wǎng)層。在濕法成網(wǎng)工藝中，具有介于約3至約52毫米(mm)的典型長度的小纖維束分離并被夾帶在液體源中，并且隨后通常通過真空源的幫助沉積到形成篩網(wǎng)上。水通常是優(yōu)選的液體。無規(guī)沉積的纖維還可進一步纏結(例如水力纏結)，或可利用例如熱點粘合、自生粘合、熱空氣粘合、超聲波粘合、針刺、壓延、施加噴霧粘合劑等粘合到彼此。一個示例性的濕法成網(wǎng)和粘合工藝在例如Nielsen等人的美國專利No. 5，167，765中教導。示例性的粘合工藝也公開于例如Berrigan等人的美國專利申請公布No. 2008/0038976A1中?！肮残纬伞被颉肮残纬晒に嚒笔侵钙渲兄辽僖粋€纖維層與至少一個不同纖維層基本同時或并列形成的工藝。通過共形成工藝制備的網(wǎng)通常被稱作“共形成網(wǎng)”。“顆粒裝填法”或者“粒子裝填工藝”指在纖維流或纖維網(wǎng)形成的同時將顆粒添加到其中的工藝。示例性的顆粒裝填工藝在例如Lau的美國專利No. 4, 818, 464和Anderson等人的美國專利No. 4，100, 324中教導?！邦w?！焙汀傲Ｗ印睂嵸|(zhì)上可互換地使用。一般來講，顆?；蛄Ｗ右庵讣毞中问降牟牧系牟煌K或單個部分。然而，顆粒也可以包括細碎形式的相關或群聚在一起的單獨粒子的集合。因此，本發(fā)明的某些示例性實施例中所使用的單獨顆?？梢跃奂?、物理地互相結合、靜電地相關或以其它方式相關以形成顆粒。在某些情形下，可以有意地形成單個顆粒的聚集體形式的顆粒，如在美國專利No. 5，332，426 (Tang等人)中所描述的那些?！邦w粒裝填的介質(zhì)”或“顆粒裝填的非織造纖維網(wǎng)”指這樣一種非織造網(wǎng)，所述非織造網(wǎng)具有開口結構的纏結的離散纖維塊，含有陷入纖維內(nèi)或粘合至纖維的顆粒，所述顆粒是化學活性的?！跋萑搿币庵割w粒分散并在物理上固定在網(wǎng)的纖維中。一般來講，沿纖維和顆粒存在點和線接觸，以使得顆粒的幾乎整個表面區(qū)域可用于與流體相互作用?！拔⒗w維”是指一組中值直徑為至少一微米(μ m)的一組纖維?！按治⒗w維”指群體中值直徑為至少10 μ m的一組微纖維?！凹毼⒗w維”指群體中值直徑小于10 μ m的一組微纖維。“超細微纖維”指群體中值直徑為2μπι或更小的一組微纖維?！皝單⒚桌w維”指群體中值直徑小于I μ m的一組纖維。
“連續(xù)取向的微纖維”指從模具放出并移動通過處理工位的基本上連續(xù)的纖維，在處理工位中纖維被永久性地拉伸，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對齊(相對于特定纖維使用的“取向的”指纖維的聚合物分子的至少部分沿著纖維的縱向軸線對齊)?！皢为氈苽涞奈⒗w維”指的是由微纖維形成裝置(如模具)制備的微纖維流，所述微纖維形成裝置的布置方式使得微纖維流初始時與較大尺寸的微纖維流在空間上是分開的(例如，有約I英寸(25mm)或更大的距離)，但將在行程中與之合并以及分散到其中?！胺幕亍庇蒊OcmX IOcm幅材樣品的重量計算，并且通常用克每平方米(gsm)表
/Jn ο在施加壓力為150Pa的條件下，使用測試腳尺寸為5cmX12. 5cm的測厚儀在IOcmX IOcm幅材樣品上測量“幅材厚度”。“堆密度”是取自文獻的每單位體積的組成幅材的本體聚合物或共混聚合物的質(zhì)量?！坝行Юw維直徑”或“EFD”是基于空氣滲透試驗的纖維網(wǎng)中纖維的表觀直徑，在空氣滲透試驗中，空氣在I個大氣壓和室溫下以規(guī)定的濃度和面速度(通常5.3厘米/秒)穿過幅材樣品，并測量對應的壓降。根據(jù)所測量的壓降，有效纖維直徑得以計算，如在Davies，C. N.的 The Separation of AirborneDust and Particulates (氣載塵埃和顆粒的分離)(Institution of MechanicalEngineers (機械工程師協(xié)會)，London Proceedings (倫敦論文集)，IB (1952))中提出?！胺肿酉嗤酆衔铩币庵妇哂谢鞠嗤闹貜头肿訂卧木酆衔?，但其在分子量、制備方法、商業(yè)形式等等方面可以不相同?！皩印币庵竷蓚€主表面之間形成的單層。層可內(nèi)部存在于單個網(wǎng)內(nèi)，例如在具有限定網(wǎng)厚度的第一主表面和第二主表面的單個網(wǎng)中用多個層形成的單層。層也可以存在于包含多個網(wǎng)的復合制品中，例如當具有限定網(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(在這種情況下，第一網(wǎng)和第二網(wǎng)中的每一個均形成至少一層)第一網(wǎng)中的單層。另外，層可以同時存在于單個網(wǎng)內(nèi)、該網(wǎng)和一個或多個其它網(wǎng)之間，其中每一個網(wǎng)形成一層。相對于特定第一層的“鄰接”意指在某一位置與另一個第二層連接或附連，在該位置處，第一層和第二層靠近(即，相鄰)并直接接觸彼此，或彼此鄰接但不直接接觸(即，在第一層和第二層之間插入附加的一層或多層)。
“顆粒密度梯度”、“吸著劑密度梯度”和“纖維群體密度梯度”意指特定纖維群體內(nèi)的顆粒、吸附劑或纖維材料的量(如，在網(wǎng)的限定區(qū)域內(nèi)每單位體積給定材料的數(shù)量、重量或體積)不需要在整個非織造纖維網(wǎng)上是均勻的，并且該量可以變化，以在網(wǎng)的某些區(qū)域中提供更多的材料，而在其他區(qū)域中提供較少的材料。“流體處理單元”、“流體過濾制品”或“流體過濾系統(tǒng)”意指包含流體過濾介質(zhì)的制品，例如多孔非織造纖維網(wǎng)。這些制品通常包括用于流體過濾介質(zhì)的纖維外殼以及用來使經(jīng)處理的流體從該流體外殼以適當方式穿出的出口。術語“流體過濾系統(tǒng)”還包括任何相關的將原始流體(例如，未經(jīng)處理的氣體或液體)從經(jīng)處理的流體分離的方法?，F(xiàn)在將具體參照附圖描述本發(fā)明的各種示例性實施例。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明的示例性實施例作出各種修改和更改。因此，應當理解，本發(fā)明的實施例并不限于以下所述的示例性實施例，而是受權利要求書及其任何等同物中提出的限制約束。A.圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)在一些示例性實施例中，本發(fā)明描述了一種圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)，其包括一組氣紡離散纖維，所述一組氣紡離散纖維被捕集于由圖案化收集器表面確定的可辨認圖案中，并在從所述圖案化收集器表面移除之前不使用粘合劑被粘合在一起。具有二維或三維結構化表面的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)可通過如下方式形成將氣紡離散纖維捕集于圖案化收集器表面上，并在仍在收集器上的同時不使用粘合劑粘合所述纖維，例如通過在通風粘合器下的收集器上熱粘合所述纖維。盡管具有基本上平坦或非紋理化表面的非圖案化氣紡網(wǎng)是已知的，例如如美國專利No. 7，491，354和No. 6，808, 664 (Andersen等人)中所述，但常規(guī)氣紡網(wǎng)無法獲得圖案化效果，也不能保留在收集器表面上形成的任何可辨認圖案，因為常規(guī)氣紡纖維在從收集器表面移除并通過壓延操作之前一般不會粘合成結構穩(wěn)定的網(wǎng)。圖1為根據(jù)本發(fā)明的包括多個無規(guī)取向的離散纖維2的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的一個示例性實施例的透視圖。在一些示例性實施例中，本發(fā)明描述了一種非織造纖維網(wǎng)，其包括多個無規(guī)取向的離散纖維2和多個基本上平面的基體區(qū)域202，所述多個無規(guī)取向的離散纖維2限定了從所述非織造纖維網(wǎng)的主表面204(在無突出情況下被認為是主表面)延伸的多個非中空突出200，所述多個基本上平面的基體區(qū)域202在由所述主表面204限定并與所述主表面204基本上平行的平面中在每個鄰接突出200之間形成。應當理解，盡管圖1示出了突出200，該突出200在基本上平行于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的主表面204的方向上具有采取在規(guī)則陣列中排列的多個菱形的形式的橫截面幾何形狀，但本發(fā)明不限于該幾何形狀或幾何形狀的規(guī)則陣列。如下文進一步所述，其他幾何形狀(例如圓形、橢圓形、多邊形、X形、V形、十字形等)在本發(fā)明的范圍內(nèi)，多個突出200的規(guī)則陣列圖案和不規(guī)則排列也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在一些實施例中，無規(guī)取向的離散纖維2可任選地包括填充纖維。所述填充纖維為除了多組分纖維之外的任何纖維。所述任選的填充纖維優(yōu)選為單組分纖維，其可為熱塑性纖維或“熔體”纖維。在一些示例性實施例中，所述任選的填充纖維可包括天然纖維，更優(yōu)選地包括衍生自可再生能源和/或摻入回收材料的天然纖維，如下文進一步描述。在前述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的一些示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可任選地包括多個顆粒130，如圖2A-2B所示。圖2A-2B示出了圖1的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的區(qū)域2A的分解圖，其顯示為包括無規(guī)取向的離散纖維2和多個任選的顆粒 130。因此，在圖2A所示的示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234包括多個無規(guī)取向的離散纖維2和任選的多個顆粒130 (其可為化學活性顆粒)，所述無規(guī)取向的離散纖維包括多組分纖維110，所述多組分纖維110至少包括具有第一熔融溫度的第一區(qū)域112和具有第二熔融溫度的第二區(qū)域114，其中所述第一熔融溫度小于所述第二熔融溫度。在一些目前優(yōu)選的示例性實施例中，多組分纖維110以非織造纖維網(wǎng)的總重量的至少10重量％的量包含于纖維網(wǎng)中。在其他示例性實施例中，多組分纖維110占非織造纖維網(wǎng)的總重量的大于O重量％且小于10重量％。這種實施例目前優(yōu)選以裝填顆粒的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)使用，如下文進一步描述。在另外的示例性實施例中，多組分纖維110占離散纖維的總重量的大于O重量％且小于10重量％。這種實施例目前優(yōu)選以裝填化學活性顆粒的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)使用，如下文進一步描述。多組分纖維110的使用允許連同顆粒130 —起將離散纖維2固定在一起，而無需另外的粘合劑或粘結劑涂層。在某些目前優(yōu)選的實施例中，顆粒130的至少一部分粘合至多組分纖維110的至少一部分的至少第一區(qū)域112，并且離散纖維2的至少一部分在與多組分纖維110的第一區(qū)域112的多個交叉點處粘合在一起。任選地，非織造制品包括無規(guī)取向的離散纖維2，所述無規(guī)取向的離散纖維2為填充纖維120，即不是多組分纖維的纖維，并且優(yōu)選為單組分纖維和/或天然纖維。在一些目前優(yōu)選的實施例中，填充纖維120的至少一些可在與多組分纖維110的第一區(qū)域112的多個交叉點處粘合至離散纖維2的至少一部分。在圖2B所示的圖1的分解圖示出的另一示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234包括多個無規(guī)取向的離散纖維2和任選的多個顆粒130 (其可為化學活性的顆粒)，所述無規(guī)取向的離散纖維2包括具有第一熔融溫度的第一組單組分離散熱塑性纖維116和具有高于第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二組單組分離散纖維120。顆粒130的至少一部分粘合至第一組單組分離散纖維116的至少一部分，且第一組單組分離散纖維116的至少一部分粘合至第二組單組分離散纖維120的至少一部分。在包括填充纖維的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的一些示例性實施例中，所述顆粒優(yōu)選基本上不粘合至所述填充纖維，在某些示例性實施例中，所述填充纖維基本上不彼此粘合。在一些目前優(yōu)選的示例性實施例中，多組分纖維110以非織造纖維網(wǎng)的總重量的至少10重量％、20重量％、30重量％、40重量％、50重量％或甚至60重量％或更多的量包含于纖維網(wǎng)中；且優(yōu)選不超過非織造纖維網(wǎng)的總重量的100重量％、90重量％、80重量％、70重量％或甚至60重量％。在其他目前優(yōu)選的示例性實施例中，第一組單組分離散纖維116占非織造纖維網(wǎng)的總重量的大于O重量％且小于10重量更優(yōu)選1-10重量％、2-9重量％、3-8重量％。在某些示例性實施例中，第一組單組分離散纖維116占所述多個無規(guī)取向的離散纖維的大于O重量％且小于10重量％，更優(yōu)選1-10重量％、2-9重量％、3-8重量％。在某些示例性實施例中，第一組單組分離散纖維116包括選自聚酯、聚酰胺、聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、聚烯烴熱塑性彈性體、聚(甲基)丙烯酸酯、聚鹵乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、聚甲醛、液晶聚合物以及它們的組合中的聚合物。在上述實施例的任一實施例中，所述第一熔融溫度可選擇為至少50°C，更優(yōu)選至少75°C，甚至更優(yōu)選至少10(TC，甚至更優(yōu)選至少125°C，或甚至至少150°C。在任何前述實施例中，所述第二熔融溫度可選擇為比所述第一熔融溫度高至少io°c、2(rc、3(rc、4(rc或甚至50°C。在上述實施例的任一實施例中，目前優(yōu)選的是所述第一熔融溫度選擇為至少IOO0C，且第二熔融溫度可選擇為比所述第一熔融溫度高至少30°c?，F(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的示例性非織造纖維網(wǎng)的各種組分。B.離散纖維組分本發(fā)明的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234包括如下離散纖維組分中的一種或多種。1.多組分纖維組分在圖2A所示的一些實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234包括無規(guī)取向的離散纖維2，所述無規(guī)取向的離散纖維2包括至少具有第一區(qū)域112和第二區(qū)域114的多組分纖維110，其中所述第一區(qū)域112具有比所述第二區(qū)域114低的熔融溫度。存在多種不同類型和構形的多組分纖維110。合適的多組分纖維110描述于例如美國專利 No. 7，695，660 (Berrigan 等人)；No. 6，057，256 (Krueger 等人);以及 No. 5，486，410、No. 5，662，728 和 No. 5，972，808 (Groeger 等人)中。在某些示例性實施例中，多組分纖維110為雙組分纖維。合適的雙組分纖維110的一個實例為皮/芯型纖維，其中包圍芯的皮形成第一區(qū)域112，芯形成纖維的第二區(qū)域114。第一區(qū)域112可由如共聚酯或聚乙烯之類的材料構成。第二區(qū)域114可由如聚丙烯或聚酯之類的材料構成。合適的雙組分纖維Iio描述于例如美國專利No. 4，552，603 (Harris等人)中。在加熱過程中，第一區(qū)域112將熔化，而具有更高熔融溫度的第二區(qū)域114將保持完整。在熔融過程中，第一區(qū)域112趨向于在纖維彼此接觸的結合點上聚集。然后，在冷卻時，第一區(qū)域112的材料將重新凝固以將纖維網(wǎng)固定在一起。因此，多組分纖維110的區(qū)域將纖維固定在一起以形成纖維網(wǎng)100。通常不需要單獨的粘結劑來形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。通過使用以下公開的方法，可以使用多組分纖維110的熔融的第一區(qū)域112來將顆粒130固定至多組分纖維110，并因此固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。通常，在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234中使用的多組分纖維越多，顆粒130的可能裝填量越高，這是由于更多量的多組分纖維110提供更多的用于將顆粒130固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的可用的第一區(qū)域112。然而，令人驚訝的是，本申請人已發(fā)現(xiàn)通過保持多組分纖維110的量，使得其占圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的總重量的大于O重量％且小于10重量％，更優(yōu)選地占在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234中使用的無規(guī)取向的離散纖維2的總重量的大于O重量％且小于10重量％，顆粒130可充分固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234，并且第一區(qū)域112的熔融材料不遮蔽顆粒130表面的相當大一部分。這對于其中使用化學活性顆粒的應用(例如氣體和液體過濾應用)特別重要。因此，在一些示例性的目前優(yōu)選的實施例中，在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234中的多個無規(guī)取向的離散纖維2的不超過9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％或3重量％包括多組分纖維110。優(yōu)選的多組分纖維110包括合成聚合物。優(yōu)選的合成聚合物可為共聚物或甚至三元共聚物。優(yōu)選的聚合物和共聚物組分可選自聚酯、聚酰胺、聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、聚烯烴熱塑性彈性體、聚(甲基)丙烯酸酯、聚鹵乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、聚甲醛、液晶聚合物以及它們的組合。優(yōu)選的多組分纖維110可包括皮芯型結構。一類合適的市售的皮芯型多組分聚合物可以商品名Celbond 獲得，(可購自堪薩斯州威奇塔(Wichita, Kansas)的科氏公司(KoSa Co.))，例如Celbond 254纖維，其中皮的熔融溫度為110°C。其它市售的多組分聚合物纖維也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。其它多組分纖維110可由層狀結構組成，其中一個層具有第一熔融溫度并且另一層具有低于第一熔融溫度的第二熔融溫度。按照這樣一種布置方式，具有第二熔融溫度的那一層會熔化和重新凝固，以將纖維網(wǎng)固定在一起。通常，多組分纖維110為至少O. 25英寸(O. 635cm)長，且纖度至少為I。優(yōu)選地，多組分纖維110為至少O. 5英寸(1.27cm)長，且纖度至少為2。然而應當理解，所述纖維可與可由纖維切削而成的纖維的最短長度一樣小，或只要可被便利地處理即可。2.單組分纖維組分在圖2B示出的一些示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234包括多個無規(guī)取向的離散纖維2，所述無規(guī)取向的離散纖維2包括具有第一熔融溫度的第一組單組分離散熱塑性纖維116和具有高于第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二組單組分離散填充纖維120。在一些示例性實施例中，第一組單組分離散熱塑性纖維116占圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的總重量的大于O重量％且小于10重量％。然而，令人驚訝的是，本申請人已發(fā)現(xiàn)通過保持單組分離散熱塑性纖維116的量，使得其占在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234中使用的無規(guī)取向的離散纖維2的總重量的大于O重量％且小于10重量％，顆粒130可充分固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234，并且第一區(qū)域112的熔融材料不遮蔽顆粒130表面的相當大一部分。這對于其中使用化學活性顆粒的應用(例如氣體和液體過濾應用)特別重要。因此，在一些示例性的目前優(yōu)選的實施例中，在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234中的多個無規(guī)取向的離散纖維2的不超過9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％或3重量％包括單組分離散熱塑性纖維116。在某些示例性實施例中，單組分離散熱塑性纖維116或單組分離散填充纖維120包括選自聚酯、聚酰胺、聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、聚烯烴熱塑性彈性體、聚(甲基)丙烯酸酯、聚鹵乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、聚甲醛、液晶聚合物以及它們的組合中的聚合物。在某些示例性實施例中，非熱塑性或不具有熔點或軟化點的單組分離散填充纖維120可共混在一起。3.填充纖維組分在另外的示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可另外包括或可選擇地包括無規(guī)取向的離散纖維2，所述無規(guī)取向的離散纖維2為填充纖維120，即不是多組分纖維的纖維。
合適的填充纖維120的非限制性實例包括單組分合成纖維、半合成纖維、聚合物纖維、金屬纖維、碳纖維、陶瓷纖維和天然纖維。合成和/或半合成聚合物纖維包括由聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯)、尼龍(例如六亞甲基己二酰胺、己內(nèi)酰胺)、聚丙烯、丙烯酸(由丙烯腈聚合物形成)、人造絲、醋酸纖維素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物等制成的那些。合適的金屬纖維的非限制性實例包括由任何金屬或金屬合金(例如鐵、鈦、鎢、鉬、銅、鎮(zhèn)、鉆等)制成的那些。合適的碳纖維的非限制性實例包括石墨纖維、活性炭纖維、聚(丙烯腈)_衍生的碳纖維等。合適的陶瓷纖維的非限制性實例包括任何金屬氧化物、金屬碳化物或金屬氮化物，包括(但不限于)二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、碳化鎢、氮化硅等等。合適的天然纖維的非限制性實例包括棉花、羊毛、黃麻、龍舌蘭、劍麻、椰子、大豆、大麻等中的纖維。使用的纖維組分可為天然纖維或循環(huán)廢棄纖維，例如，從衣物切割、毛毯制造、纖維制造、紡織物加工等再生的循環(huán)纖維。用于形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的填充纖維120(如果被包括)的尺寸和量將取決于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的所需性質(zhì)(即膨松度、開放度、柔軟度、懸垂性)和顆粒的所需裝填。一般來講，纖維直徑越大，纖維長度越大，并且在纖維中存在褶皺將導致更開放和膨松的非織造制品。一般來講，小和較短的纖維將導致更緊湊的非織造制品。柔性、懸垂和緊湊的非織造纖維網(wǎng)對于某些應用可以是優(yōu)選的，例如作為熔爐過濾器或氣體過濾呼吸器。所述非織造纖維網(wǎng)的密度通常大于75kg/m3，并且通常大于IOOkg/m3或甚至120100kg/m3。然而，適合用于某些流體過濾應用中的開放、膨松的非織造纖維網(wǎng)通常具有60kg/m3的最大密度。根據(jù)本發(fā)明的某些非織造纖維網(wǎng)的密實度可小于20%，更優(yōu)選地小于15%，甚至更優(yōu)選地小于10%。C.仟詵的顆粒組分如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可任選地包括多個顆粒。顆粒130可為在室溫下為固體的任何離散顆粒。在某些示例性實施例中，多個顆粒包括選自如下的有益顆粒磨料顆粒、金屬顆粒、洗滌劑顆粒、表面活性劑顆粒、殺生物劑顆粒、吸附劑顆粒、吸收劑顆粒、微膠囊以及它們的組合。在一些示例性實施例中，有益顆粒130為磨料顆粒。磨料顆粒用于產(chǎn)生可擦洗和研磨在清潔過程中難以去除的材料的磨料非織造制品100。磨料顆?？蔀榈V物顆粒、合成顆粒、天然研磨顆粒或它們的組合。礦物顆粒的例子包括氧化鋁，如陶瓷氧化鋁、經(jīng)熱處理的氧化鋁和白色熔融氧化鋁；以及碳化硅、氧化鋁-氧化鋯、金剛石、二氧化鈰、立方晶型氮化硼、石榴石、燧石、二氧化硅、浮石和碳酸鈣。合成顆粒包括聚合物材料，例如聚酯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、三聚氰胺和聚苯乙烯。天然研磨顆粒包括堅果殼(例如核桃殼)或果仁(例如杏仁、桃仁和鱷梨仁)。可使用各種尺寸、硬度和量的磨料顆粒來產(chǎn)生極強研磨性至極弱研磨性的磨料非織造制品100。在一個實施例中，磨料顆粒具有直徑大于Imm的尺寸。在另一實施例中，磨料顆粒具有直徑小于Icm的尺寸。在一個實施例中，顆粒尺寸和硬度的組合可用于提供無刮擦下強效研磨性的組合。在一個實施例中，磨料顆粒包括軟質(zhì)顆粒和硬質(zhì)顆粒的混合物。
在其他示例性實施例中，有益顆粒130為金屬。所述金屬顆?？捎糜诋a(chǎn)生拋光非織造制品100。金屬顆粒可為短纖維或帶狀節(jié)段的形式或可為麥粒狀顆粒的形式。金屬顆粒可包括任何類型的金屬，例如但不限于鋼、不銹鋼、銅、黃銅、金、銀(其具有抗菌/抗微生物特性)、鉬、青銅或多種金屬的一種或多種的共混物。在某些示例性實施例中，有益顆粒130為通常存在于洗滌劑組合物中的固體材料，如表面活性劑和漂白劑。固體表面活性劑的例子包括月桂基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鹽。固體表面活性劑的其他例子可見于由McCuthcheon ' s Division出版的“2008 McCutcheon 1 s Volume I Emulsifiers and Detergents (NorthAmericanEdition) ” ( “2008 McCutcheon卷1:乳化劑和洗漆劑(北美版)”)中。固體漂白劑的例子包括無機過氧化氫合物鹽(例如過硼酸鈉一水合物/四水合物和過碳酸鈉)、有機過氧酸衍生物以及次氯酸鈣。在另外的示例性實施例中，有益顆粒130為固體殺生物劑或抗微生物劑。固體殺生物劑和抗微生物劑的實例包括含齒素化合物，例如二氯異氰脲酸鈉二水合物、氯化苯甲
燒銨、齒化二燒基乙內(nèi)酰脲和二氯生。在另外的示例性實施例中，有益顆粒130為微膠囊。微膠囊描述于Matson的美國專利No. 3，516，941中，并包括可用作有益顆粒130的微膠囊的例子。微膠囊可填充有固體或液體芳香劑、香料、油、表面活性劑、洗滌劑、殺生物劑或抗微生物劑。微膠囊的其中一個主要品質(zhì)為通過機械應力，可打碎顆粒以便釋放其中容納的材料。因此，在非織造制品100的使用過程中，微膠囊將由于施加在非織造制品100上的壓力而被打碎，這將釋放微膠囊中容納的材料。在一些特定的示例性實施例中，有益顆粒130為吸附劑或吸收劑顆粒。例如，吸附劑顆?？砂ɑ钚蕴?、木炭、碳酸氫鈉。例如，吸收劑顆?？砂ǘ嗫撞牧?、天然或合成泡沫，如三聚氰胺、橡膠、氨基甲酸酯、聚酯、聚乙烯、硅樹脂和纖維素。吸收劑顆粒也可包括超吸收劑顆粒，如聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素或顆粒狀的聚乙烯醇。在一個實施例中，吸附劑或吸收劑顆粒可具有直徑大于1_的尺寸。在另一實施例中，吸附劑或吸收劑顆?？删哂兄睆叫∮贗cm的尺寸。在一個實施例中，整個非織造制品的至少50重量％為吸收劑泡沫。在另一實施例中，整個非織造制品的至少75重量％為吸收劑泡沫。在另一實施例中，整個非織造制品的至少90重量％為吸收劑泡沫。在某些示例性實施例中，所述有益顆粒為短切纖維素海綿。在這種實施例中，整個非織造制品的至少75重量％為短切纖維素海綿。已發(fā)現(xiàn)，具有纖維素海綿有益顆粒的非織造制品為高親水性吸收制品。另外，具有纖維素海綿有益顆粒的非織造制品即使在干燥之后也保持柔性和可懸垂。通常，纖維素海綿產(chǎn)品在干燥時變得剛性且柔性降低。在目前優(yōu)選用于氣體或液體過濾應用的一些示例性實施例中,所述有益顆粒包括化學活性顆粒，所述化學活性顆粒能夠與外部流體相發(fā)生化學相互作用。示例性化學相互作用包括吸附、吸收、化學反應、化學反應的催化作用、溶解等等。在一些示例性實施例中，所述化學活性顆?？蛇x自活性炭顆粒、活性氧化鋁顆粒、硅膠顆粒、干燥劑顆粒、陰離子交換樹脂顆粒、陽離子交換樹脂顆粒、分子篩顆粒、硅藻土顆粒、抗微生物化合物顆粒以及它們的組合。在一些特定的示例性實施例中，所述化學活性顆?；旧戏植急榧八龇强椩炖w維網(wǎng)的整個厚度。在其他特定的示例性實施例中，所述化學活性顆?；旧戏植加谒龆鄠€非中空突出的表面上。在特別可用作流體過濾制品的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的一個示例性實施例中，顆粒130為吸著劑顆粒。可采用多種吸著劑顆粒。吸著劑顆粒包括礦物顆粒、合成顆粒、天然吸著劑顆粒或它們的組合。有利地，吸著劑顆粒將能夠吸收或吸附預期在擬定使用條件下存在的氣體、氣溶膠或液體。所述吸著劑顆?？蔀槿魏慰捎玫男问剑ㄖ?、薄片、顆粒劑或團聚物。優(yōu)選的吸著劑顆粒包括活性炭；硅膠；活性氧化鋁和其它金屬氧化物；可通過吸附或化學反應從流體中去除組分的金屬顆粒(例如，銀顆粒)；粒狀催化劑，例如霍加拉特(其可催化一氧化碳的氧化)；由酸性溶液(例如乙酸)或堿性溶液(例如氫氧化鈉水溶液)處理過的粘土和其他礦物；離子交換樹脂；分子篩和其他沸石；殺菌劑；殺真菌劑和殺病毒劑?；钚蕴亢突钚匝趸X是目前尤其優(yōu)選的吸著劑顆粒。盡管也可采用吸著劑顆粒的混合物(如用以吸收氣體混合物)，但在實踐中，對于處理氣體混合物來說，制造在各個層中采用單獨的吸著劑顆粒的多層薄片制品可能較好。 在特別可用作氣體過濾制品的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的一個示例性實施例中，化學活性吸著劑顆粒130選擇為氣體吸附劑或吸收劑顆粒。例如，氣體吸附劑顆?？砂ɑ钚蕴?、木炭、沸石、分子篩、干燥齊 、酸性氣體吸附齊 、砷還原材料、碘化樹脂等。例如，吸收劑顆粒還可包括天然多孔顆粒物質(zhì)(諸如硅藻土、粘土)或合成顆粒泡沫(諸如三聚氰胺、橡膠、氨基甲酸酯、聚酯、聚乙烯、硅樹脂和纖維素。吸收劑顆粒也可包括超級吸收劑顆粒，諸如聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素或顆粒狀的聚乙烯醇。在尤其可用作液體過濾制品的非織造纖維網(wǎng)的某些目前優(yōu)選的實施例中，吸著劑顆粒包括活性炭、硅藻土、離子交換樹脂(例如陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂或它們的組合)、分子篩、金屬離子交換吸著劑、活性氧化鋁、抗微生物化合物或它們的組合。某些目前優(yōu)選的實施例提供吸著劑顆粒密度介于約O. 20至約O. 5g/cc的纖維網(wǎng)。可使用各種尺寸和量的吸著劑顆粒130來產(chǎn)生圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。在一個示例性實施例中，吸著劑顆粒的直徑的中值尺寸大于1mm。在另一示例性實施例中，吸著劑顆粒的直徑的中值尺寸小于1cm。在一個實施例中,可使用顆粒尺寸的組合。在一個示例性實施例中，吸著劑顆粒包括大顆粒和小顆粒的混合物。所需的吸著劑顆粒尺寸可能變化很大，且通常部分地根據(jù)擬定使用條件來選擇吸附劑粒度。作為一般性的指導，尤其可用于流體過濾應用的吸著劑顆粒的尺寸可變化，其中值直徑為約O. 001至約3000 μ m。優(yōu)選地，吸著劑顆粒的中值直徑為約O. 01到約1500 μ m、更優(yōu)選地為約O. 02到約750 μ m、最優(yōu)選地為約O. 05到約300 μ m。在某些示例性實施例中，吸著劑顆?？梢园后w中值直徑小于I μ m的納米顆粒。多孔納米顆?？梢跃哂腥缦聝?yōu)點，即，所提供的用于從流體介質(zhì)吸附(如，吸收和/或吸附)污染物的表面積大。在使用超細或納米顆粒的此類示例性實施例中，優(yōu)選地，顆粒利用粘合劑(例如，熱熔粘合劑)和/或將熱施加到熱塑性顆?；驘崴苄岳w維的其中一者或兩者之上(即，熱粘合)而粘結性地粘合到纖維。也可以采用由具有不同尺寸范圍的吸著劑顆粒形成的混合物(如雙峰式混合物)，但在實際中，制備在上游層采用較大的吸著劑顆粒而在下游層采用較小的吸著劑顆粒的多層薄片制品可以更好。將至少80重量％的吸著劑顆粒、更優(yōu)選為至少84重量％以及最優(yōu)選為至少90重量％的吸著劑顆粒嵌入到纖維網(wǎng)中。從纖維網(wǎng)基重方面進行表達，吸著劑顆粒裝填量可例如為至少約500gsm的相對細小(例如亞微米尺寸)的吸著劑顆粒，以及至少約2，OOOgsm的相對粗大(例如微米尺寸)的吸著劑顆粒。在一些示例性實施例中，顆粒130為金屬顆粒。所述金屬顆?？捎糜诋a(chǎn)生拋光圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。金屬顆?？蔀槎汤w維或帶狀節(jié)段的形式或可為谷物狀顆粒的形式。金屬顆粒可包括任何類型的金屬，諸如(但不限于)銀(其具有抗菌/抗微生物特性)、銅(其具有除藻特性)或一種或多種化學活性金屬的共混物。在其他示例性實施例中，顆粒130為固體殺生物劑或抗微生物劑。固體殺生物劑和抗微生物劑的實例包括含鹵素化合物，例如二氯異氰脲酸鈉二水合物、氯化苯甲烷銨、鹵化二烷基乙內(nèi)酰脲和三氯生。在另外的示例性實施例中，顆粒130為微膠囊。微膠囊描述于美國專利 No. 3，516，941 (Matson)中，并包括可用作顆粒130的微膠囊的例子。所述微膠囊可填充有固體或液體殺生物劑或抗微生物劑。微膠囊的其中一個主要品質(zhì)為通過機械應力，可打碎顆粒以釋放其中容納的物質(zhì)。因此，在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的使用過程中，微膠囊將由于施加在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234上的壓力而被打碎，這將釋放微膠囊中容納的材料。在某些此類示例性實施例中，可能有利的是，使用至少一個顆粒，其具有可以制成具有粘合性或“粘性的”表面，以將顆粒結合在一起來形成用于纖維組分的網(wǎng)片或支承非織造纖維網(wǎng)。就這一點而言，可用的顆?？梢园酆衔?，例如可以為不連續(xù)纖維形式的熱塑性聚合物。合適的聚合物包括聚烯烴，特別是熱塑性彈性體(TPE，如可得自德克薩斯州休斯頓(Houston, Texas)的艾克森美孚化學公司(Exxon-Mobil Chemical Company)的VISTAMAXX )。在另外的示例性實施例中，可以優(yōu)選的是包括TPE的顆粒，特別是作為表層或表面涂層的顆粒，因為TPE' s 一般有點發(fā)粘，其可以幫助將顆粒粘合在一起，以在添加纖維之前形成三維網(wǎng)絡，從而形成非織造纖維網(wǎng)。在某些示例性實施例中，包括VISTAMAXX TPE的顆?？梢蕴峁量袒瘜W環(huán)境、特別是在低pH(如，不超過約3的pH)和高pH(如，至少約9的pH)下以及有機溶劑中的改良抗性?？蛇x擇具有任何合適的尺寸或形狀的顆粒物質(zhì)。適合的顆?？梢跃哂懈鞣N物理形式(如，固體顆粒、多孔顆粒、中空泡、凝聚物、短纖維、人造短纖維、薄片等)；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(如無機顆粒、有機顆粒或它們的組合)；和尺寸(如亞微米尺寸、微尺寸等等)。特別提及顆粒尺寸，在一些示例性實施例中，可能有利的是控制一組顆粒的尺寸。在某些示例性實施例中，顆粒通常在物理上被夾帶或陷入在非織造纖維網(wǎng)中。在此類實施例中，顆粒的群體優(yōu)選地選擇為具有至少50 μ m、較優(yōu)選地至少75 μ m、更優(yōu)選地至少100 μ m的中值直徑。在其他示例性實施例中，優(yōu)選地使用較細的顆粒，其利用粘合劑例如熱熔粘合劑、和/或將熱施加到熱塑性顆?；驘崴苄岳w維的其中一者或兩者之上(即，熱粘合)而粘結性地粘合到纖維。在此類實施例中，一般優(yōu)選的是，顆粒具有至少25μπκ更優(yōu)選至少30 μ m、最優(yōu)選至少40 μ m的中值直徑。在一些示例性實施例中，顆粒具有直徑小于Icm的中值尺寸。在其他實施例中，顆粒具有小于1mm、更優(yōu)選小于25微米、甚至更優(yōu)選小于10微米的中值尺寸。然而，在粘合劑和熱粘合同時用來將顆粒粘附到纖維的其它示例性實施例中，顆?？梢园▉單⒚壮叽珙w粒的群體,其具有小于I微米(μ m)、較優(yōu)選地小于約O. 9 μ m、更優(yōu)選地小于約O. 5 μ m、最優(yōu)選小于約O. 25 μ m的群體中值粒徑。在需要大的表面積和/或高吸收性和/或吸附性能力的應用中，這種亞微米尺寸顆?？赡苡绕淇捎?。在另外的示例性實施例中，該組亞微米尺寸的顆粒的群體中值直徑為至少O. 001 μ m、更優(yōu)選地為至少約O. 01 μ m、最優(yōu)選地為至少約O.1 μ m、最優(yōu)選地為至少約O. 2 μ m。在另外的示例性實施例中，顆粒包含群體中值直徑至多為約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50 0 μ m的一組微尺寸的顆粒。在其他示例性實施例中，顆粒包括微尺寸顆粒的群體，其具有最多約 ο μ m、較優(yōu)選地最多約5 μ m、甚至更優(yōu)選地最多約2μπι(如，超細微纖維)的群體中值直徑。在單個成品網(wǎng)內(nèi)，也可以使用多種類型的顆粒。通過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顆粒粘結，也可以生成連續(xù)的顆粒纖維網(wǎng)。這種類型系統(tǒng)的實例將會是這樣一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，使用兩種類型的顆粒，一種類型的顆粒將顆粒(如不連續(xù)聚合物纖維顆粒)粘結在一起，另一種類型的顆粒起到用于幅材的所需用途的活性顆粒(如吸著劑顆粒(例如活性炭))的作用。這種示例性實施例可尤其用于流體過濾應用。例如，取決于顆粒的密度、顆粒的尺寸和/或最終非織造纖維網(wǎng)制品的所需屬性，可相對于纖維網(wǎng)的總重量使用多種不同裝填的顆粒。在一個實施例中，顆粒占總非織造制品重量的少于90重量％。在一個實施例中，顆粒占總非織造制品重量的至少10重量％。在上述實施例的任一實施例中，顆?？捎欣胤植急榧胺强椩炖w維網(wǎng)的整個厚度。然而，在上述實施例的一些實施例中，顆粒優(yōu)先地基本分布于非織造纖維網(wǎng)的主表面上。此外，應當理解，上述顆粒130的一種或多種的任意組合可用于形成根據(jù)本發(fā)明的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。D.可仟詵的粘結劑組分在上述示例性實施例的任一實施例中，所述非織造纖維網(wǎng)優(yōu)選地基本上不含任何額外的粘結劑。然而，在以上實施例的一些實施例中，非織造纖維網(wǎng)還包括覆蓋所述多個無規(guī)取向的離散纖維的至少一部分的粘結劑涂層。在一些示例性實施例中，所述粘結劑可為液體或固體粉末。在某些目前優(yōu)選的示例性實施例中，所述粘結劑基本上不遮蔽所述顆粒的表面。盡管是多組分纖維110的第一區(qū)域112將纖維110、120與顆粒130固定在一起，但是在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的形成過程中或之后，可包括任選的粘結劑材料或涂層。所述任選的粘結劑涂層可為非織造制品提供另外的強度，可將顆粒進一步固定至纖維，和/或可為磨料或擦洗制品提供另外的硬度。通過公知的加工方法可涂覆可任選的粘結劑涂層，所述加工方法諸如輥涂、噴涂和浸潰涂布以及這些涂布技術的組合。所述粘結劑涂層可包括在所述粘結劑中的另外的顆粒130，或者另外的顆粒130可被摻入和固定至所述粘結劑。
可任選的粘結劑可為樹脂。合適的樹脂包括酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、聚脲、苯乙烯一丁二烯橡膠、腈橡膠、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類樹脂、以及聚異戊二烯。粘結劑可為水溶性的。水溶性粘結劑的實例包括表面活性劑、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乳酸(PLA)、聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯基酯共聚物、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素淀粉、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、纖維素醚聚合物、多乙基嗯唑啉、聚氧化乙烯的酯、聚氧化乙烯和聚氧化丙烯共聚物的酯、聚氧化乙烯的氨基甲酸酯以及聚氧化乙烯和聚氧化丙烯共聚物的氨基甲酸酯。E.可任選的附加層本發(fā)明的圖案化氣紡纖維網(wǎng)可包括附加層。一個或多個附加層可存在于氣紡纖維網(wǎng)的外表面之上和/或之下。合適的附加層包括(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，滲析膜、反滲透膜等)；結網(wǎng)；網(wǎng)片；布線和管道網(wǎng)絡(即送電的電線層或傳輸各種流體的管道組，例如，用于加熱毯的布線網(wǎng)絡和使冷卻劑流過以冷卻毯的管道網(wǎng)絡)，或它們的組合。本發(fā)明的示例性非織造纖維網(wǎng)可以可選地包括亞微米纖維、細旦纖維、微纖維或粗纖維組分(諸如粗微纖維)中的至少一個附加層。至少一層纖維可為用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的墊層、支承層或收集器，或者可為頂層或覆蓋層。至少一個纖維層可與圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234共形成，或者可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之前預成型為網(wǎng)卷筒，并展開以提供用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的收集器或覆蓋層，或者可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之后被后成型，并鄰接圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234施加。1.仟詵支承層本發(fā)明的非織造纖維網(wǎng)還可包括可任選的支承層。在某些目前優(yōu)選的實施例中，可任選的支承層是多孔的。當存在時，可任選的支承層可以提供復合非織造纖維制品的大部分強度。在一些實施例中，上述亞微米纖維組分往往具有極低的強度，并可能在正常處理過程中被損壞。在保持高孔隙率并因此保持亞微米纖維組分的所需吸收劑特性同時，將亞微米纖維組分附連到支承層會為亞微米纖維組分增添強度。多層非織造纖維網(wǎng)結構也可提供用于進一步加工的足夠強度，加工可包括(但不限于)將網(wǎng)卷繞為卷形、將網(wǎng)從卷中移除、模鑄、成褶、折疊、網(wǎng)裝固定、編織等等。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織物、織造織物、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(即任何上述具有彈性性質(zhì)的織造、針織或非織造織物)、具有孔隙的網(wǎng)、背膠層或它們的任意組合。在一個示例性實施例中，多孔支承層包括聚合物非織造織物。合適的非織造聚合物織物包括但不限于氣紡織物、熔噴織物、短長度纖維(即纖維長度小于約IOOmm的纖維)的梳理成網(wǎng)纖維網(wǎng)、針刺織物、裂膜網(wǎng)、濕法成網(wǎng)水力纏結網(wǎng)、氣流成網(wǎng)短纖維網(wǎng)或它們的組合。在某些示例性實施例中，支承層包含粘結的短纖維網(wǎng)。如以下進一步所述，可以使用(例如)熱粘結、粘合劑粘結、粉狀粘結劑粘結、水刺法、針刺法、壓延或它們的組合來進行粘結。
支承層的基重和厚度可以取決于復合非織造纖維制品的特定的最終用途。在本發(fā)明的某些實施例中，理想的是，使復合非織造纖維制品的總基重和/或厚度保持在最小水平。在其他實施例中，給定的應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。在某些實施例中，支承層的基重為約5. Ogsm至約lOOgsm。在其它實施例中，支承層的基重為約IOgsm到約75gsm。與基重一樣，支承層可以具有根據(jù)復合非織造纖維制品的具體最終用途而變化的厚度。通常，支承層具有小于約150毫米(mm)、更優(yōu)選地小于100mm、最優(yōu)選小于50mm的厚度。在某些實施例中，支承層具有至少約O. 1mm、更優(yōu)選至少O. 5mm、最優(yōu)選地至少1. Omm的厚度。在一些實施例中，支承層的厚度為約1.0_至約35_。在其他實施例中,支承層的厚度為約2. Omm至約25_。在某些示例性實施例中，所述支承層可包括微纖維組分，例如一組微纖維，如以下進一步的描述。
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2.可任選的覆蓋層在一些示例性實施例中，本發(fā)明的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234還可包括鄰接圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的可任選的覆蓋層。在某些示例性實施例中，所述可任選的覆蓋層是多孔的。在一些示例性實施例中，所述可任選的覆蓋層包括亞微米纖維。在某些目前優(yōu)選的實施例中，所述非織造纖維網(wǎng)包括收集器和覆蓋層二者。a.微纖維在一些示例性實施例中，優(yōu)選的微纖維或粗纖維組分包括具有至少I μ m的群體中值纖維直徑的一組微纖維。在其他示例性實施例中，優(yōu)選的粗纖維組分包括具有至少10 μ m的群體中值纖維直徑的一組微纖維(更優(yōu)選地，聚合微纖維)。在某些其他示例性實施例中,微纖維組分包括具有介于約2 μ m至約100 μ m的群體中值纖維直徑的纖維群體。在另外的示例性實施例中，微纖維組分包括具有介于約5 μ m至約50 μ m的中值纖維直徑的纖維群體。在本發(fā)明中，給定的微纖維組分中的纖維的“中值纖維直徑”通過制備纖維結構的一幅或多幅圖像(例如通過掃描電鏡)來確定；測量所述一幅或多幅圖像中的清晰可見的纖維的纖維直徑，從而得到纖維直徑的總數(shù)X ;計算X個纖維直徑的中值纖維直徑。通常，X大于約50，并且有利地為約50至約2的范圍。然而，在一些情況下，X可選擇為小至30或甚至20。X的這些更小的值可尤其適用于大直徑纖維，或用于高度纏結的纖維。在某些示例性實施例中，微纖維組分可以包含一種或多種聚合物材料。一般來講，任何成纖聚合材料均可以用于制備微纖維，但通常且優(yōu)選成纖材料是半結晶性的。特別有用的是通常用于纖維形成的聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、尼龍和聚氨酯。也可以由非晶態(tài)聚合物(例如聚苯乙烯)來制備網(wǎng)。這里所列的具體聚合物僅為示例，且可使用多種其它聚合物材料或形成纖維的材料。合適的聚合物材料包括(但不限于)諸如聚丁烯、聚丙烯和聚乙烯之類聚烯烴 ’聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯；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；流體結晶聚合物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；聚丙烯腈；環(huán)狀聚烯烴；聚甲醛；聚烯烴熱塑性彈性體；或它們的組合?？刹捎枚喾N合成纖維形成的聚合物材料，包括熱塑性塑料和尤其可延展的熱塑性塑料，諸如線型低密度聚乙烯(例如以商品名D0WLEX 可購自密歇根州米德蘭(Midland，Michigan)的陶氏化學公司(Dow ChemicalCompany)的那些)；熱塑性聚烯烴彈性體(TPE)，例如以商品名ENGAGE 可購自密歇根州米德蘭的陶氏化學公司的那些，和以商品名VISTAMAXX 可購自德克薩斯州休斯頓的艾克森美孚化學公司的那些；乙烯-α-烯烴共聚物(例如，以商品名EXACT 可購自德克薩斯州休斯頓的艾克森美孚化學公司和以商品名ENGAGE 可購自密歇根州米德蘭的陶氏化學公司的乙烯-丁烯、乙烯-己烯或乙烯-辛烯共聚物)；乙烯-醋酸乙烯聚合物(例如，以商品名ELVAX 可購自特拉華州威明頓(Wilmington, Delaware)的杜邦公司(E.1. DuPont de Nemours&Co.)的那些)；聚丁烯彈性體(例如，以商品名CRASTIN 可購自特拉華州威明頓的杜邦&公司的那些；和以商品名P0LYBUTENE-1 可購自特拉華州威明頓的巴塞爾聚烯烴(BasellPolyolefins)公司的那些)；彈性苯乙烯嵌段共聚物(如以商品名KRAT0N 可購自德克薩斯州休斯頓的克雷頓聚合物(Kraton Polymers)公司的那些；以及以商品名S0LPRENE 可購自德克薩斯州休斯頓的達盛彈性體(DynasolElastomers)公司的那些)；和聚醚嵌段共縮聚酰胺彈性材料(例如，以商品名PEBAX 可購自法國白鴻城(Colombes, France)的阿科瑪(Arkema)公司的那些)。熱塑性多烯屬彈性體(TPE' s)是特別優(yōu)選的。 根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，也可以將多種天然成纖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)。成纖材料可為熔化形式，或可承載于合適的溶劑中。也可利用反應性單體，當它們通過或穿過模具時，它們與彼此反應。非織造網(wǎng)可以將纖維混合物包含在單層(例如使用兩個密集間隔的共享通用模具頂端的模具腔體制成)、多個層(例如使用排列成疊堆的多個模具腔體制成)、或多組分纖維的一層或多層(例如在美國專利No. 6，057，256 (Krueger等人)中所述的那些)中。纖維也可以由共混材料形成，包括其中已經(jīng)混入例如顏料或染料的某些添加劑的材料?？芍苽渲T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”包括具有兩個或更多個組分的纖維，每一個組分占據(jù)纖維橫截面積的一部分，并在纖維實質(zhì)長度上延伸)，如雙組分亞微米纖維那樣。然而，本發(fā)明的示例性實施例利用單組分纖維可能是特別可用的且是有利的(其中纖維在其整個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，其中基本均一組成的連續(xù)相在整個橫截面和纖維長度上延伸)。除了別的有益效果以外，能夠使用單一組分的纖維還降低了制備的復雜性，并且對幅材的使用限制較少。除了以上提及的成纖材料之外，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％，有利地高達約5. O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、賦粘劑、流速控制劑、固化緩聚劑、增粘劑(例如硅烷和鈦酸鹽)、輔助劑、抗沖改性劑、可膨脹的微球體、導熱顆粒、導電顆粒、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，該物理特性包括電學特性、光學特性、與密度相關的特性、與流體阻隔或粘合劑粘性相關的特性。
.微纖維的形成多個工藝可用于制備和沉積微纖維組，包括但不限于熔噴、熔紡、纖維擠出、叢絲形成、氣流成網(wǎng)法、濕紡絲、干紡絲或它們的組合。在美國專利No. 6，315，806 (Torobin)、No. 6, 114, 017(Fabbricante 等人)、No. 6，382，526BI (Reneker 等人)和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，微纖維組可成型或轉變?yōu)槎汤w維，并使用例如美國專利No. 4，118, 531 (Hauser)中所述的方法與亞微米纖維組結合。在某些示例性實施例中，微纖維組包含粘合的微纖維網(wǎng)，其中如下所述，使用熱粘結、粘合劑粘結、粉狀粘結劑、水刺法、針刺法、壓延或它們的組合來實現(xiàn)粘結。b.紡粘纖維和梳理纖維在本發(fā)明的一個示例性實施例中，支承層包括紡粘纖維，所述紡粘纖維包含聚丙 烯纖維。在本發(fā)明的其他示例性實施例中，支承層包含短長度纖維的梳理幅材，其中所述短長度纖維包括(i)低熔融溫度或粘結纖維；和(ii)高熔融溫度或結構纖維。通常，粘結纖維的熔融溫度比結構纖維的熔融溫度的低至少10°c，但是粘結纖維與結構纖維的熔融溫度之間的差可大于10°c。合適的粘結纖維包括(但不限于)上述聚合物纖維中的任一者。合適的結構纖維包括(但不限于)上述聚合物纖維以及無機纖維(例如陶瓷纖維、玻璃纖維和金屬纖維)和有機纖維(例如纖維素纖維)中的任何者。在某些目前優(yōu)選的實施例中，支承層包含短長度纖維梳理成網(wǎng)，其中短長度纖維包含PET單組分和PET/coPET雙組分短纖維的共混物。在一個目前優(yōu)選的示例性實施例中，支承層包括短長度纖維的梳理網(wǎng)，其中該短長度纖維包括(i)約20重量％的雙組分粘結劑纖維(例如堪薩斯州威奇塔的英威達有限公司(InVista，InC·)市售的INVISTA T254纖維)，12dX1.5";和(ii)約 80 重量 ％結構纖維(如 INVISTA T293PET 纖維)，32dX 3 "。如上所述，支承層可以包括彼此結合的一層或多層。在一個示例性實施例中，支承層包括第一層(例如非織造物或膜)和第一層上與亞微米纖維組分相對的粘合劑層。在這個實施例中，粘合劑層可覆蓋第一層的一部分或第一層的整個外表面。粘合劑可以包含任何已知的粘合劑，包括壓敏粘合劑、可熱活化的粘合劑等。當粘合劑層包含壓敏粘合劑時，復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保護。c.亞微米纖維本發(fā)明的示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可任選地包括一組亞微米纖維。在一些目前優(yōu)選的實施例中，所述亞微米纖維組包括鄰接所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的層。包括亞微米纖維組分的所述至少一層可為墊層(例如，用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的支承層或收集器)，但是其更優(yōu)選地用作頂層或覆蓋層。亞微米纖維組可與圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234共形成，或者可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之前預成型為網(wǎng)卷筒(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒260和262)，并展開以提供用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的收集器(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒260和收集器232)或覆蓋層(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒262和覆蓋層230)，或者可選擇地或另外地，可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之后后成型，并鄰接(優(yōu)選覆蓋)圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234施加(參見例如圖3中的后成型施加器216，其將纖維218施加至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234)。在某些示例性實施例中，細旦纖維組分包括具有小于ΙΟμπι的群體纖維中值直徑的細微纖維的群體。在其他示例性實施例中，細旦纖維組分包括具有小于約2μπι的群體中值直徑的超細微纖維的群體。在某些目前優(yōu)選的實施例中，細旦纖維組分包括具有小于I μ m的群體中值直徑的亞微米纖維的群體。在一些示例性實施例中，亞微米纖維組分包括介于約O. 2μπι至約O. 9μπι的群體纖維中值直徑的纖維群體。在其他示例性實施例中，亞微米纖維組分包括具有介于約O. 5 μ m至約O. 7 μ m的群體纖維中值直徑的纖維群體。在本發(fā)明中，通過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”:例如通過使用掃描電鏡來制備纖維結構的一副或多幅圖像；測量所述一幅或多幅圖像中的清晰可見的纖維的纖維直徑，從而得到纖維直徑的總數(shù)X ;計算X個纖維直徑的中值纖維直徑。通常，X大于約50，并且有利地為約50至約2的范圍。然而，在一些情況下，X可選擇為小至30或甚至20。X的這些更小的值可尤其適用于高度纏結的纖維。在某些示例性實施例中，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，例如聚對苯二甲酸乙二 醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯；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；流體結晶聚合物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；聚丙烯腈；環(huán)狀聚烯烴；聚甲醛；聚烯烴熱塑性彈性體；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。在這個示例性實施例中，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個成纖材料。此外，在該示例性實施例中，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％之多的上述聚合材料中的任何一種，其中所有重量都基于纖維的總重量。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(I)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，術語“多組分纖維”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造包括但不限于皮-芯型構造、并列型構造、分層構造或分割餅/楔型構造(例如，美國專利No. 4，729，371描述了分層的雙組分熔噴纖維，其也稱為條紋狀纖維；PCT國際申請公布No. WO 2008/085545在圖1a-1e中描述了分割餅/楔型纖維和分層纖維)，以及“海島形”構造(例如日本網(wǎng)山的可樂麗有限公司(Kuraray Company, Ltd. , Okayama, Japan)制造的纖維)。對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I重量％的一種或多種額外的成纖材料。制備本發(fā)明的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的方法可用于形成含有由任何上述聚合物材料形成的纖維的亞微米纖維組分。通常，亞微米纖維成形方法步驟涉及在介于約130°C到約350°C的熔體擠出溫度下擠出可熱成形的材料的熔體。模具組件和/或共軸噴絲頭組件(參見例如以上提及的TOTobin工藝)包括一組噴絲頭和/或共軸噴絲頭，熔融可熱成形的材料通過這組噴絲頭和/或共軸噴絲頭擠出。在一個示例性實施例中，共軸噴絲頭組件包括一組共軸噴絲頭，這組共軸噴絲頭形成為陣列，以將多個纖維流擠壓到支承層或基底上。參見，例如美國專利No. 4，536，361 (圖2)和No. 6，183,670(圖1-2) 在一些示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)層可由與較粗糙的微纖維混合的亞微米纖維形成，所述較粗糙的微纖維為所述亞微米非織造纖維提供支承結構。支承結構可以提供回彈性和強度，以保持呈優(yōu)選的低密實度形式的細亞微米纖維。支承結構可以由許多不同的組分單獨或共同制成。支承組分的實例包括(例如)微纖維、不連續(xù)的取向的纖維、天然纖維、泡沫狀多孔材料和連續(xù)的或不連續(xù)的非取向的纖維。在一個示例性實施例中，形成微纖維流，并單獨形成亞微米纖維流，并將所述亞微米纖維流加入至所述微纖維流中以形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)。在另一示例性實施例中，形成亞微米纖維流，并單獨形成微纖維流，并將所述微纖維流加入至所述亞微米纖維流中以形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)。在這些示例性實施例中，亞微米纖維流和微纖維流中的任何一者或兩者為取向的。在另外的實施例中，形成取向亞微米纖維流，并將不連續(xù)的微纖維添加到亞微米纖維流中，如使用美國專利No. 4，118，531 (Hauser)中所述的工藝。在一些示例性實施例中，制備圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的方法包括通過混合纖維流法、水刺法、濕法成網(wǎng)法、叢絲形成法或它們的組合將亞微米纖維組和微纖維組結合成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)。在將亞微米纖維組與微纖維組結合時，可以使用一種類型或兩種類型纖維的多個流，并可以按任何順序結合這些流。這樣，可以形成非織造復合纖維網(wǎng)，從而顯示多種所需的濃度梯度和/或分層結構。例如，在某些示例性實施例中，亞微米纖維組可以與微纖維組結合以形成不均一的纖維混合物。在其他示例性實施例中，亞微米纖維組可成型為包含圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的墊層上的頂層。在某些其他示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可成型為包含亞微米纖維組的墊層(例如支承層或收集器)上的頂層。1.亞微米纖維的形成可使用多個方法來制備和沉積亞微米纖維組，包括但不限于熔噴、熔紡、電紡、氣體射流原纖化或它們的組合。合適的方法包括但不限于公開于美國專利No. 3, 874, 886 (Levecque 等人)、No. 4, 363, 646 (Torobin)、No. 4, 536, 361 (Torobin)、No. 6，183，670 (Torobin)、No. 5，227，107 (Dickenson 等人)、No. 6，114，017 (Fabbricante等人)、No. 6，382，526B1 (Reneker 等人)、No. 6，743，273 (Chung 等人)、No. 6,800, 226 (Gerking)和 No. 6，861，025B2 (Erickson 等人)中的方法。用于形成亞微米纖維的一個特別合適的方法描述于題為“APPARATUS，SYSTEM, AND METHOD FOR FORMINGNANOFIBERSAND NANOFIBER WEBS”(“用于形成納米纖維和納米纖維網(wǎng)的裝置、系統(tǒng)和方法”)(Moore等人)的共同待審的美國臨時專利申請No. 61/238，761中。用于形成亞微米纖維的目前優(yōu)選的工藝是靜電紡紗工藝，例如，在美國專利No. 1,975, 504(Formhals)中描述的工藝。F.仟詵的附連裝置在某些示例性實施例中，本發(fā)明的圖案化氣紡纖維網(wǎng)還可包括一個或多個附連裝置，以使圖案化氣紡纖維制品能夠附接至基材。如上所述，粘合劑可用于附接圖案化氣紡纖維制品。除了粘合劑外，還可以使用其它附連裝置。合適的附連裝置包括但不限于，任何機械緊固件，例如螺釘、釘子、夾子、U形釘、縫合、線、鉤環(huán)材料等。另外的附連方法包括表面的熱粘合，例如，通過施用熱或使用超聲焊接或冷壓焊接。一個或多個附連裝置可用于將圖案化氣紡纖維制品附接至多種基材。示例性基材包括(但不限于)車輛零部件；車輛內(nèi)部(即客廂、發(fā)動機室、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)；用來形成建筑物壁或天花板的建筑材料(例如，天花板貼片、木制元件、石膏板等)；房間隔板；金屬板；玻璃基底；門；窗；機械元件；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；計算機或電子元件；聲音記錄或復制裝置；用來放置器具、電腦等的外殼或箱體。G.制備具有任選的顆粒的圖案化氣紡纖維網(wǎng)的方法本發(fā)明也提供了一種制備根據(jù)上述實施例中任一個實施例所述的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的方法。所述方法包括提供具有上端和下端的形成室，將多個纖維引入所述形成室的上端中，將一組纖維輸送至所述形成室的下端作為基本上離散纖維，以及在圖案化收集器表面上捕集基本上離散纖維的組作為具有可辨認圖案的非織造纖維網(wǎng)，其中所述可辨認圖案包括多個非中空突出(例如圖1中的200)和多個基本上平面的基體區(qū)域(例如圖1中的202)，所述多個非中空突出從非織造纖維網(wǎng)(例如圖1中的234)的主表面(例如圖1中的204，在無突出情況下被認為是主表面)延伸，所述多個基本上平面的基體區(qū)域在由所述主表面限定并與所述主表面基本上平行的平面中在每個鄰接突出之間形成。在一些示例性實施例中，所述方法還包括在從所述圖案化收集器表面移除所述網(wǎng)之前，不使用粘合劑將所述多個纖維的至少一部分粘合在一起，從而使得所述纖維網(wǎng)保持所述可辨認圖案。在某些示例性實施例中，所述方法還包括將多個顆粒(其可為化學活性顆粒)引入形成室中，在所述形成室內(nèi)混合所述多個離散纖維和多個顆粒以形成纖維顆粒混合物，然后捕集基本上離散纖維的組作為圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)，以及將所述顆粒的至少一部分固定至所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)。在上述方法中的任一個的另外的示例性實施例中，所述圖案化收集器表面包括延伸穿過所述收集器的多個幾何形狀的穿孔，且捕集纖維組包括通過所述經(jīng)穿孔的圖案化收集器表面抽真空。在某些示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔具有選自如下的形狀圓形、橢圓形、多邊形、X形、V形、螺旋形以及它們的組合。在一些特定的示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔具有選自三角形、方形、矩形、菱形、梯形、五邊形、六邊形、八邊形和它們的組合的多邊形形狀。在一些特定的示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔包括在所述圖案化收集器表面上的二維圖案。在其他示例性實施例中，在所述圖案化收集器表面上的幾何形狀的穿孔的二維圖案為二維陣列。在某些示例性實施例中，將所述纖維顆?；旌衔镙斔椭了鲂纬墒业南露艘孕纬蓤D案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括使離散纖維落入所述形成室中，并允許所述纖維在重力的作用下落下穿過所述形成室。在其他示例性實施例中，將纖維顆?；旌衔镙斔椭了鲂纬墒业南露艘孕纬蓤D案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括使所述離散纖維落入所述形成室中，并允許所述纖維在重力和施加至所述形成室的下端的真空力的作用下落下穿過所述形成室。在其中圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的大于O重量％且小于10重量％、更優(yōu)選地離散纖維的大于O重量％且小于10重量％由多組分纖維(所述多組分纖維至少包括具有第一熔融溫度的第一區(qū)域和具有第二熔融溫度的第二區(qū)域，其中所述第一熔融溫度低于所述第二熔融溫度)組成的一些示例性實施例中，將所述顆粒固定至所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括將所述多組分纖維加熱至至少是第一熔融溫度并小于所述第二熔融溫度的溫度，使得所述顆粒的至少一部分粘合至所述多組分纖維的至少一部分的至少第一區(qū)域，并且所述離散纖維的至少一部分在與所述多組分纖維的第一區(qū)域的多個交叉點處粘合在一起。
在其中多個離散纖維包括具有第一熔融溫度的第一組單組分離散熱塑性纖維和具有大于第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二組單組分離散纖維的其他示例性實施例中，將所述顆粒固定至所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括將所述熱塑性纖維加熱至至少是第一熔融溫度并小于第二熔融溫度的溫度，使得所述顆粒的至少一部分粘合至第一組單組分離散纖維的至少一部分，此外，其中第一組單組分離散纖維的至少一部分粘合至第二組單組分離散纖維的至少一部分。在包括具有第一熔融溫度的第一組單組分離散熱塑性纖維和具有高于第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二組單組分離散纖維的一些示例性實施例中，優(yōu)選地，所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的大于O重量％且小于10重量％、更優(yōu)選地所述離散纖維的大于O重量％且小于10重量％由第一組單組分離散熱塑性纖維組成。
在某些示例性實施例中，將所述顆粒固定至所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括將第一組單組分離散熱塑性纖維加熱至至少是第一熔融溫度并小于第二熔融溫度的溫度，使得所述顆粒的至少一部分粘合至第一組單組分離散熱塑性纖維的至少一部分，并且所述離散纖維的至少一部分在與所述第一組單組分離散熱塑性纖維的多個交叉點處粘合在一起。在上述示例性實施例的任一實施例中，將所述顆粒固定至所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括如下的至少一種熱粘結、自生粘結、粘合劑粘結、粉末狀粘結劑粘結、水刺法、針刺法、壓延或它們的組合。在上述實施例的一些實施例中，將所述顆粒固定至所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括纏結所述離散纖維，從而形成包括多個填隙空隙的內(nèi)聚圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)，每個填隙空隙限定具有中值尺寸由至少兩個疊置的纖維限定的至少一個開口的空隙體積，其中所述顆粒顯示出小于所述空隙體積的體積和大于所述中值尺寸的中值顆粒尺寸，此外，其中所述化學活性顆?；旧喜徽澈现了鲭x散纖維，且所述離散纖維基本上不彼此粘合。在上述示例性實施例的任一實施例中，可將液體引入所述形成室中，以潤濕所述離散纖維的至少一部分，使得在形成室中所述顆粒的至少一部分附接至經(jīng)潤濕的離散纖維。在上述實施例的任一實施例中，可在上端、下端、上端和下端之間或它們的組合處將所述顆粒引入所述形成室中。在上述實施例的任一實施例中，所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)可在收集器上形成，其中所述收集器選自篩網(wǎng)、稀松布、網(wǎng)片、非織造織物、織造織物、針織織物、泡沫層、多孔膜、穿孔膜、纖維陣列、熔融原纖化納米纖維網(wǎng)、熔噴纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)、氣流成網(wǎng)纖維網(wǎng)、濕法成網(wǎng)纖維網(wǎng)、梳理成網(wǎng)纖維網(wǎng)、水力纏結纖維網(wǎng)以及它們的組
口 ο在上述實施例的任一實施例的其他實例中，所述方法還包括施加覆蓋所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的纖維覆蓋層，其中所述纖維覆蓋層通過氣流成網(wǎng)法、濕法成網(wǎng)法、粗梳法、熔吹法、熔體紡絲法、靜電紡紗法、叢絲形成、氣體射流原纖化、纖維分裂或它們的組合形成。在某些示例性實施例中，所述纖維覆蓋層包括中值纖維直徑小于I μ m的一組亞微米纖維，所述亞微米纖維通過熔吹法、熔體紡絲法、靜電紡紗法、叢絲形成、氣體射流原纖化、纖維分裂或它們的組合形成。通過以下描述的所述方法的一些實施例，可以獲得優(yōu)先位于非織造制品的一個表面上的顆粒。對于開放、膨松有彈性的非織造網(wǎng)，所述顆粒將落入穿過所述網(wǎng)，并優(yōu)先位于非織造制品的底部上。對于致密的非織造網(wǎng)，所述顆粒將保持在表面上，并優(yōu)先位于所述非織造制品的頂部上。此外，如下所述，可以獲得遍及非織造制品的厚度的顆粒的分布。因此，在該實施例中，所述顆?？稍谒鼍W(wǎng)的兩個工作表面上并遍及所述厚度。在一個實施例中，在纖維可被熔融以固定所述顆粒之前，所述纖維可被潤濕以協(xié)助將所述顆粒黏著到所述纖維上。在另一實施例中，對于致密的非織造網(wǎng)，可引入真空以將顆粒拉引遍及非織造制品的厚度。1.用于形成圖案化氣紡纖維網(wǎng)的設備圖3-4顯示了用于進行本發(fā)明的各個實施例的示例性設備，其作為用于形成圖案化氣紡纖維網(wǎng)的示例性設備的一部分。圖3為設備的示意性整體側視圖。圖4為任選的粘合設備的透視圖。圖5A-5H為可用于形成根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實施例的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的各種示例性的經(jīng)穿孔的圖案化收集器表面的俯視圖。一個示例性設備220示于圖3，其可構造為實施用于制備如上所述的示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的各種方法。一個或多個離散纖維輸入流(210、210'、210")在形成室220的頂部附近設置，其中所述離散纖維被混合、共混并最終形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。如圖3所示，分離的纖維流210顯示為用于將多個多組分纖維110引入到形成室220中；分離的纖維流210'被示為用于將多個離散填充纖維120 (其可為天然纖維)引入到形成室220中；以及分離的纖維流210"被示為用于將第一組離散熱塑性纖維116引入到形成室220中。然而，應當理解，離散纖維無需作為分離的流被引入形成室中，并且離散纖維的至少一部分在進入形成室220之前可有利地結合到單纖維流中。例如，在進入形成室220之前，可包括打開器(未示出)以打開、梳理和/或混合輸入的離散纖維，尤其是在包括多組分纖維110和填充纖維120的共混物的情況下。此外，纖維流(210、210'、210")被引入形成室220的位置可以有利地變化。例如，纖維流可有利地布置在形成室的左側、頂部或右側。此外，纖維流可被有利地布置成在頂部或甚至在形成室220的中部被引入。然而，目前優(yōu)選的是在環(huán)形帶篩網(wǎng)224上方引入纖維流，如以下進一步的描述。另外，進入形成室220的是顆粒(130、130')的一個或多個輸入流(212、212')。盡管在圖3中示出了顆粒的兩個流(212、212')，然而應當理解，可使用僅一個流，或者可使用多于兩個流。應當理解，如果使用多個輸入流(212、212')，則在每個流(212、212')中，所述顆?？蔀橄嗤?未示出)或不同的(130、130')。如果使用多個輸入流(212、212')，則目前優(yōu)選的是顆粒(130、130')包括不同的顆粒材料。還應當理解，所述顆粒輸入流(212、212')可有利地在形成室220的其他區(qū)域被引入。例如，所述顆粒可在形成室220的頂部附近被引入(引入顆粒130的輸入流212)，和/或在形成室的中間被引入(未示出)，和/或在形成室220的底部被引入(引入顆粒130'的輸入流212')。此外，用于將輸入流(212、212')引入形成室220的位置可以有利地變化。例如，輸入流可有利地進行布置，以在所述形成室的左側(212')、頂部(212)或右側(未示出)引入顆粒(130、130')。此外，輸入流可有利地進行布置，以在形成室220的頂部(212)、中間(未示出)或底部(212')引入顆粒(130、130')。
在一些示例性實施例(例如，其中所述顆粒包括具有約1-25微米的中值尺寸或直徑的細小顆粒，或者其中所述顆粒包括密度小于lg/ml的低密度顆粒)中，目前優(yōu)選的是，用于顆粒(130)的至少一個輸入流(212)在環(huán)形帶篩網(wǎng)224上方被引入，如以下進一步的描述。在其他示例性實施例(例如，其中所述顆粒包括中值尺寸或直徑大于約25微米的粗顆粒，或者其中所述顆粒包括密度大于lg/ml的高密度顆粒)中，目前優(yōu)選的是，用于顆粒(130')的至少一個輸入流(212')在環(huán)形帶篩網(wǎng)224下方被引入，如以下進一步的描述。在某些這種實施例中，目前優(yōu)選的是，用于顆粒(130')的至少一個輸入流(212')在形成室的左側被引入。此外，在其中所述顆粒包括中值尺寸或直徑小于約5微米且密度大于lg/ml的極細小的顆粒的某些示例性實施例中，目前優(yōu)選的是，用于顆粒的至少一個輸入流(212')在形成室的右側被引入，優(yōu)選地在環(huán)形帶篩網(wǎng)224的下方被引入，如以下進一步的描述。另外，在一些具體示例性實施例中，輸入流(例如212)可有利地布置為以如下方式引入顆粒(例如130):使顆粒130遍及圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234而基本上均勻分布。作為另外一種選擇，在一些不例性實施例中，輸入流(例如212')可有利地布置為以如下方式引入顆粒(例如130'):使顆粒130基本上分布于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的主表面，例如在圖3中的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的下主表面附近，或者在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的上主表面附近(未示出)。盡管圖3示出了其中顆粒(例如130')可基本上分布于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的下主表面的一個示例性實施例，但應當理解，可獲得顆粒在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)內(nèi)的其他分布，這取決于顆粒的輸入流進入形成室220的位置，以及顆粒的性質(zhì)(例如中值顆粒尺寸或直徑、密度等)。因此，在一個示例性實施例(未示出)中，顆粒的輸入流可被有利地布置(例如在形成室220的右下側附近)，從而以如下方式引入極粗或高密度的顆粒所述方式使得所述顆?；旧戏植加趫D案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的頂部主表面。位于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234上或圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234內(nèi)的顆粒(130、130')的其他分布也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。用于將顆粒(130、130')的輸入流(212，212')引入形成室220的合適設備包括市售的振動進料器，例如，由K-Tron有限公司(K-Tron, Inc.)(新澤西州皮特曼(Pitman,NJ))制造的那些。在一些示例性實施例中，顆粒的輸入流可通過噴氣嘴增強以使顆粒流化。合適的噴氣嘴可從伊利諾伊州威爾頓(Wheaton, IL)的噴霧系統(tǒng)有限公司(SprayingSystems, Inc.)商購獲得。形成室220優(yōu)選為一種氣流成網(wǎng)法纖維加工設備，如在美國專利No. 7，491，354和No. 6，808，664中顯示和描述。代之以使用強氣流來混合纖維和使纖維相互接合以形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)(如使用可得自紐約馬其頓(Macedon,NY)的蘭多機械公司(RandoMachine Corporation)的“RandoWebber”成網(wǎng)機),形成室220具有銷釘棍222,以在重力允許纖維落下穿過環(huán)形帶篩網(wǎng)224時共混和混合纖維，并形成相互接合的纖維的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。使用這種氣流成網(wǎng)法設備的構造，在一些實施例中，纖維和顆粒一起下落至形成室220的底部，以形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。在一個示例性實施例中，可在形成室220中圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234形成的區(qū)域(未示出)的下方包括真空。參見圖3-4，在一些示例性實施例中，所形成的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234離開形成室220并前進至諸如烘箱的任選的加熱單元240，如果在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234中包括多組分纖維110，則所述加熱單元240用于加熱多組分纖維110的第一區(qū)域112。熔融的第一區(qū)域112趨于移動并在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的纖維的交叉點處集中。然后在冷卻時，熔融的第一區(qū)域112凝結并凝固以產(chǎn)生固定的互連的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng) 234。在一些實施例中，任選的顆粒130可通過多組分纖維110的熔融并隨后凝結的第一區(qū)域112或者通過部分熔融并隨后凝結的第一組熱塑性單組分纖維116而固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。因此，在首先形成網(wǎng)然后加熱網(wǎng)的兩個步驟中，可產(chǎn)生含有顆粒130的非織造網(wǎng)而無需粘結劑或另外的涂布步驟。在一個示例性實施例中，顆粒130落下穿過圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的纖維，并因此優(yōu)先在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的下表面上。當圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)前進至加熱單元240時，位于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的下表面上的多組分纖維110的熔融并隨后凝結的第一區(qū)域112將顆粒130固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234，優(yōu)選不需要另外的粘結劑涂層。在另一示例性實施例中，當所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)為具有小的開口的相對致密的網(wǎng)時，顆粒130優(yōu)先保持在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的頂表面234上。在這種實施例中，部分落下穿過纖維網(wǎng)的一些開口的顆?？尚纬商荻?。當圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234前進至加熱單元240時，位于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的頂表面上或在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的頂表面附近的多組分纖維110的熔融并隨后凝結的第一區(qū)域112 (或者部分熔融的熱塑性單組分纖維116)將顆粒130固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234，優(yōu)選不需要另外的粘結劑涂層。在另一實施例中，優(yōu)選為水或水溶液的液體215從噴霧器214作為薄霧被引入。液體215優(yōu)選潤濕離散纖維(110、116、120)，使得顆粒(130、130')依附至纖維表面。因此，顆粒(130、130')通常遍及圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的厚度分散。當圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234前進至加熱單元240時，在(多組分或熱塑性單組分)離散纖維110的第一區(qū)域112熔融的同時，液體215優(yōu)選蒸發(fā)。多組分(或熱塑性單組分)離散纖維的熔融并隨后凝結的第一區(qū)域112將圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的纖維固定在一起，并且另外將顆粒(130、130')固定至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234，而不需要另外的粘結劑涂層。在將離散纖維(110、116、120)引入形成室220之后，液體215的薄霧顯示為潤濕纖維110和116和120 (如果包括)。然而，可在工藝中的其它位置發(fā)生纖維的潤濕，包括在將離散纖維(110、116、120)引入形成室220之前。例如，在顆粒130落下的同時，液體可在形成室220的底部引入以潤濕圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234。液體215的薄霧可另外或可選擇地在形成室220的頂部引入，或者在形成室220的中部引入，以在顆粒(130、130')和離散纖維(110、116、120)落下之前潤濕它們。應當理解，所選的顆粒130必須能夠經(jīng)受熱，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234暴露于所述熱以熔融多組分纖維110的第一區(qū)域112。通常，提供100至150°C的熱。此外，應當理解，所選的顆粒130必須能夠經(jīng)受液體溶液214的薄霧(如果包括)。因此，薄霧的液體可為水溶液，并且在另一實施例中，薄霧的液體可為有機溶劑溶液。本發(fā)明的示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可任選地包括鄰接包括多個離散纖維和多個顆粒的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的至少一個附加層。所述至少一個鄰接層可為墊層(例如用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的支承層232)、頂層(例如，覆蓋層230)、或它們的組合。所述至少一個鄰接層無需直接接觸圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的主表面，但優(yōu)選確實接觸圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的至少一個主表面。在一些示例性實施例中，所述至少一個附加層可預成型為例如在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之前制備的網(wǎng)卷筒(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒260和262)。在一些示例性實施例中，網(wǎng)卷筒260可在形成室220之下展開并穿過，以為圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234提供收集器232。在某些示例性實施例中，所述網(wǎng)卷筒262可被布置為在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234離開形成室220之后施加覆蓋層230。在其他示例性實施例中，所述至少一個鄰接層可與圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234通過使用例如后成型施加器216而共形成，所述后成型施加器216顯示為鄰接(優(yōu)選接觸)圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的主表面施加多個纖維218 (在一些目前優(yōu)選的實施例中，其包括中值直徑小于I微米的一組纖維)，從而形成多層圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234，所述多層圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234在一些實施例中可用于制造過濾制品。如上所述，本發(fā)明的示例性圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可任選地包括一組亞微米纖維。在一些目前優(yōu)選的實施例中，所述亞微米纖維組包括鄰接所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的層。包括亞微米纖維組分的所述至少一層可為墊層(例如，用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的支承層或收集器)，但是其更優(yōu)選地用作頂層或覆蓋層。亞微米纖維組可與圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234共形成，或者可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之前預成型為網(wǎng)卷筒(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒260和262)，并展開以提供用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的收集器(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒260和收集器232)或覆蓋層(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒262和覆蓋層230)，或者可選擇地或另外地，可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之后后成型，并鄰接(優(yōu)選覆蓋)圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234施加(參見例如圖3中的后成型施加器216，其將纖維218施加至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234)。在其中亞微米纖維組與圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234共形成的示例性實施例中，亞微米纖維組可沉積至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的表面上，以在網(wǎng)的表面上或接近網(wǎng)表面形成一組亞微米纖維。所述方法可包括這樣的步驟，其中圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234穿過中值纖維直徑小于I微米(ym)的亞微米纖維的纖維流，所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可任選地包括支承層或收集器232。在穿過纖維流的同時，亞微米纖維可沉積至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234上(例如在區(qū)域315中)，以被暫時或永久粘合至支承層。當纖維沉積到支承層上時，纖維可以可任選地彼此粘合，并且在該支承層上時可以進一步硬化。亞微米纖維組可與圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234共形成，或者可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之前預成型為網(wǎng)卷筒(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒260和262)，并展開以提供用于圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的收集器(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒260和收集器232)或覆蓋層(參見例如圖3中的網(wǎng)卷筒262和覆蓋層230)，或者可選擇地或另外地，可在形成圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234之后后成型，并鄰接(優(yōu)選覆蓋)圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234施加(參見例如圖3中的后成型施加器216，其將纖維218施加至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234)。在形成之后，在一些示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234穿過任選的加熱單元240，所述任選的加熱單元240使第一區(qū)域熔融并隨后凝結，以固定圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234，并且還在某些示例性實施例中固定顆粒(130、130')。在一些示例性實施例中還可包括可選粘結劑涂層。因此，在一個示例性實施例中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可前進至后成型處理器250 (例如涂布機)，其中液體或干粘結劑可在區(qū)域318內(nèi)被施加至非織造纖維網(wǎng)的至少一個主表面(例如頂表面和/或底表面)。涂布機可為輥涂機、噴涂機、浸潰涂布機、粉末涂布機或其它已知的涂布機構。涂布機可將粘結劑施加至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的單個表面或兩個表面上。如果施加至單個主表面上，則圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可前進至另一涂布機(未示出)，其中可用粘結劑涂布另一未經(jīng)涂布的主表面。應當理解，如果包括任選的粘結劑涂層，則顆粒應能夠經(jīng)受涂布工藝和條件，并且任何化學活性顆粒的表面不應該基本上被粘結劑涂層材料遮蔽。可完成其它后處理步驟，以為圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234添加強度或紋理。例如，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可被針刺、壓延、水刺、壓印或層合至后成型處理器250中的另一材料。2.用于形成圖案化氣紡纖維網(wǎng)的圖案化收集器表面如圖3所示，氣紡離散纖維(115、116和/或120)在收集器319的圖案化表面319’上收集，所述收集器319在圖3中示為作為基本上環(huán)形帶在驅動輥270和320之間運行的連續(xù)或環(huán)形帶收集器。氣紡纖維網(wǎng)100在區(qū)域314上收集，并在區(qū)域314-318上成型為圖案化非織造纖維網(wǎng)234。盡管圖案化非織造纖維網(wǎng)234的圖案化表面在圖1中顯示為與遠離收集器319的圖案化表面319'的頂表面相對，但應當理解，在一個可選擇的實施例(未在圖中顯示)中，圖案化熔紡纖維網(wǎng)的圖案化表面可接觸收集器319的圖案化表面319'。目前公開的本發(fā)明的示例性實施例可通過如下方式實施在連續(xù)篩網(wǎng)型收集器(如圖3所示的帶型收集器319)上，在具有對應于穿孔的表面圖案并覆蓋多孔或穿孔收集器(例如圖3的篩網(wǎng)型收集器)的至少一部分的經(jīng)穿孔的模板或型板(參見圖5A-5H)上，或在篩網(wǎng)覆蓋的筒(未示出)上，或使用本領域已知的可選擇的方法，收集圖案化非織造纖維網(wǎng)234。如圖5A-5H所示,在一些示例性實施例中，圖案化收集器表面319'包括延伸穿過收集器319的多個幾何形狀的穿孔500，且捕集纖維組包括通過經(jīng)穿孔的圖案化收集器表面抽真空。應當理解，雖然具有經(jīng)穿孔的圖案化表面的一體化收集器示于圖3，但也可使用其他具體實施方式
，例如布置在多孔或經(jīng)穿孔的篩網(wǎng)或帶材上的經(jīng)穿孔的圖案化型板或模板。在一些示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔具有選自如下的形狀圓形(圖5A和5H，319')、橢圓形(未示出)、多邊形(圖5B-5C、5F和5H，319' )、V形(圖319' )、X形(圖5E ;319')和它們的組合(未示出)。在某些示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔可具有選自如下的多邊形方形(圖5B;319')、矩形(未示出)、三角形(圖5C;319')、菱形(圖5F;319')、梯形(未示出)、五邊形(未示出)、六邊形(未示出)、八邊形(未示出)、和它們的組合(未示出)。
在圖5A-5H所示的另外的示例性實施例中，所述多個幾何形狀的穿孔包括在圖案化收集器表面上的二維圖案。在特定的示例性實施例中，在圖案化收集器表面上的幾何形狀的穿孔的二維圖案為二維陣列，如圖5A-5H所示。圖6顯示了圖5F的區(qū)域6的展開圖，其示出了包括延伸穿過收集器的多個幾何形狀的穿孔500的圖案化表面319’。在一些目前優(yōu)選的實施例中，離散纖維的平均長度選擇為小于多個幾何形狀的穿孔500的最小X和最大Y間隙開口，如圖6所示。在某些示例性實施例中，粘合包括自生熱粘合、非自生熱粘合和超聲粘合中的一種或多種。在特定的示例性實施例中，纖維中的至少一部分在由圖案確定的方向上取向。合適的粘合方法和設備(包括自生粘合方法)描述于美國專利申請公布No. 2008/0026661 (Fox 等人)中。3.用于制備圖案化氣紡纖維網(wǎng)的任選的粘合設備取決于纖維的條件，可在收集過程中在纖維之間發(fā)生某些粘合。然而，可能需要或期望在收集的網(wǎng)中在氣紡纖維之間另外的粘合，以保留由收集器表面形成的圖案的方式將纖維粘合在一起?！皩⒗w維粘合在一起”指將纖維牢固附接在一起而無需另外的粘合劑材料，使得當網(wǎng)經(jīng)受常規(guī)處理時纖維通常不分離。在由通風粘合提供的輕度自生粘合不能提供對于剝離或剪切性能所需的網(wǎng)強度的一些實施例中，可能有用的是，在從收集器表面移除圖案化氣紡纖維網(wǎng)之后，引入第二或補充粘合步驟，例如點粘合壓延。用于實現(xiàn)增加的強度的其他方法可包括擠出層合或將膜層聚合涂布至圖案化氣紡纖維網(wǎng)的背(即，非圖案化)側，或將圖案化氣紡纖維網(wǎng)粘合到支承網(wǎng)(例如，常規(guī)氣紡網(wǎng)、非多孔膜、多孔膜、印刷膜等)。事實上，可以使用任何粘合技術，例如，本領域技術人員所已知的，向待粘合的一個或多個表面施用一種或多種粘合劑、超聲焊接，或者能夠形成局部粘合圖案的其它熱粘合方法。這些補充粘合可以使基料更易于處理以及能夠更好地保持其形狀。也可采用在點粘合方法中使用熱和壓力或采用平滑壓延輥的常規(guī)粘合技術，但這些方法可造成不希望的纖維變形或網(wǎng)的壓縮。用于粘合氣紡纖維的可選擇的技術為通風粘合，如美國專利申請公布No. 2008/0038976 (Berrigan等人)中所公開。用于進行通風粘合的示例性設備(例如通風粘合器)示于附圖的圖5和6。如圖5-6所示，具有二維或三維圖案化表面的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234可通過如下方式形成在圖案化收集器表面319’上捕集氣紡離散纖維，并在收集器319上時不使用粘合劑使所述纖維粘合，例如在通風粘合器240下在收集器319上時通過熱粘合所述纖維而不使用粘合劑。當應用于本發(fā)明時，目前優(yōu)選的通風粘合技術涉及使收集的氣紡纖維的圖案化網(wǎng)經(jīng)受受控的加熱和驟冷操作，所述受控的加熱和驟冷操作包括a)強制性地使氣體流通過所述網(wǎng)，所述氣體流被加熱至足以充分軟化所述氣紡纖維的溫度，從而使所述氣紡纖維在纖維交叉點處粘合在一起(例如，在足夠的交叉點處粘合在一起，以形成連貫或粘合的基質(zhì))，施加受熱流的離散時間極短而不會完全熔融所述纖維，和b)立即強制性地使溫度比所述受熱流小至少50°C的氣體流通過所述網(wǎng)，以使所述纖維驟冷，如上述美國專利申請公布No. 2008/0038976 (Berrigan等人)中所定義，“強制性地”指將除了正常室壓之外的力施加至氣體流，以推動所述流通過所述網(wǎng)；“立即”指的是作為相同操作的一部分，即，沒有像將纖維在下一工序之前卷成卷筒儲存時出現(xiàn)的中間時間)。作為縮略術語，該技術被稱為驟冷流體加熱技術，并且所述設備被稱為驟冷流體加熱器。在上述美國專利申請公布No. US 2008/0038976 (Berrigan等人)中更詳細教導的所述方法的變型利用在氣紡纖維內(nèi)兩個不同種類的分子相的存在一種因為相對大量地存在鏈延長的或應變誘導的晶域而被稱為微晶表征分子相；第二種因為相對大量地存在較低晶序的域(即非鏈延長的)和非晶域而被稱為非晶態(tài)表征相，盡管后者可以具有程度不足以用于結晶度的某些晶序或取向。這兩個不同種類的相不必具有明顯的邊界，可以彼此存在于混合物中，具有不同類的性質(zhì)，包括不同的熔融和/或軟化特性以較大量存在的鏈延長的晶域為特征的第一相的熔融溫度(即，鏈延長的晶域的熔點)高于第二相的熔融或軟化溫度(即，由低序晶域的熔點修正的非晶域的玻璃化轉變溫度)。在所述方法的上述變型中，加熱在一定溫度下進行，加熱時間足以使纖維的非晶態(tài)特征相熔融或軟化，同時微晶特征相仍保持不熔融。一般來講，受熱氣體流的溫度高于纖維的聚合材料開始熔融時的溫度。加熱后，迅速對幅材實施如上所述的驟冷。發(fā)現(xiàn)在這種溫度下被收集的網(wǎng)的處理導致氣紡纖維變得形態(tài)被精制。目前描述的發(fā)明的某些示例性實施例的經(jīng)處理的纖維可能夠進行某種“可重復的軟化”，指當纖維在比會引起整個纖維熔化的溫度范圍更低的溫度范圍內(nèi)暴露于升溫和降溫的循環(huán)時，該纖維(特別是該纖維的非晶態(tài)表征的相)將在某種程度上發(fā)生軟化和再凝固的重復循環(huán)。在實際術語中，可重復軟化表示可以加熱處理過的幅材(由于經(jīng)加熱和驟冷處理，一般呈現(xiàn)出可用的粘結)，從而引起纖維的進一步自生粘結。軟化和再凝固的循環(huán)不能無限地持續(xù)，但通常足夠的是，所述纖維可通過暴露于熱(例如在根據(jù)目前描述的發(fā)明的某些示例性實施例的熱處理過程中)而初步粘合，然后再次加熱以引起再軟化和進一步的粘合，或者如果需要，可進行其他操作，例如壓延或再成形。例如，利用改進的纖維粘合能力(但在這種情況下，粘合不限于自生粘合)，可以將網(wǎng)壓延成平滑表面或將非平面形狀提供給網(wǎng)，如模制至面圖案化收集器中。在幅材粘結、壓延、成形或其他類似的操作期間，雖然非晶態(tài)表征的相(或粘結相)具有所述的軟化作用，但纖維的微晶表征的相也可以具有重要的作用，即增強纖維的基本纖維結構。由于熔點高于非晶特征相的熔融/軟化點，在粘結或類似操作過程中，微晶特征相一般可以保持不熔融，并因此保持基質(zhì)完好，在整個纖維延伸并支承纖維結構和纖維尺寸。因此，盡管在自生粘結操作中加熱幅材可以由于在纖維交叉點處經(jīng)歷一些流動和聚結而結合在一起，但在交叉和粘結之間的整個纖維長度上的基本不連續(xù)纖維結構基本上保留下來；優(yōu)選地，纖維的橫截面在操作過程中形成的交叉或粘結之間的纖維長度上保持不變。相似地，盡管對幅材進行壓延會引起纖維因壓延操作中的壓力和熱量而被重新構造(從而導致纖維永久性地保持其在壓延期間被壓成的形狀，并使該幅材的厚度更均一)，但纖維一般來講一直為不連續(xù)纖維，并隨后保持所需的幅材孔隙度、過濾和絕緣性質(zhì)。如圖3和4所示，在進行本發(fā)明的某些示例性實施例的示例性方法中，在圖案化收集器表面319’上形成的具有圖案化表面的所形成的氣紡纖維網(wǎng)100由在安裝于收集器319上方的受控加熱裝置240下方的移動收集器319承載。如圖4所示，示例性加熱裝置240包括分為上充氣室402和下充氣室403的外殼401。上下充氣室由具有一系列通常尺寸和間隔均勻的孔405的穿孔板404分開。將氣體(通常為空氣)從導管407通過開口 406送入上充氣室402，板404充當流動分布裝置，以使送入上充氣室的空氣在經(jīng)過板進入下充氣室403時被相當均勻地分布。其他有用的流分布裝置包括翅片、阻流板、歧管、氣壩、篩網(wǎng)或燒結板，即，使空氣分布均勻的裝置。在示例性的加熱裝置240中，下充氣室403的底壁408形成為具有細長狹槽409，來自下充氣室的受熱空氣的細長或刀狀的流(圖4中未顯示)通過所述細長狹槽409而吹至圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)100的圖案化表面上，所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)100在加熱裝置240下方的收集器319上移動(圖案化氣紡纖維網(wǎng)100和收集器319在圖4中顯示為部分剖開立體圖)。通常，通過控制離開通風粘合器的空氣的溫度和速度，可以控制形成圖案化氣紡纖維網(wǎng)的纖維之間的自生粘合水平。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)空氣流和溫度，以允許從圖案化收集器表面移除圖案化氣紡纖維網(wǎng)，而不破壞通過與收集器的圖案化表面接觸而形成的二維或三維表面圖案。然而，應當理解，存在與從低粘合至高粘合程度的寬范圍改變自生粘合程度的能力相關的潛在優(yōu)點。例如，在高粘合水平下，所述纖維可形成穩(wěn)定的三維結構，這可允許圖案化氣紡纖維網(wǎng)更易于處理。在較低的粘合水平下，圖案化氣紡纖維網(wǎng)可顯示出較高的延伸(例如拉伸)，也可更易于熱層合至其他層而不使用超過組成纖維的材料(例如(共)聚合物)的結晶熔點的溫度。因此，在某些示例性的實施例中，小心控制圖案化氣紡纖維網(wǎng)的溫度和暴露時間條件。在某些示例性的實施例中，可以在所述團的整個受熱面積上控制溫度-時間條件。當在被處理的團的整個寬度上經(jīng)過網(wǎng)的受熱空氣流的溫度在5°C范圍內(nèi)、優(yōu)選在2°C或甚至1°C范圍內(nèi)時，本申請人已獲得了最好的結果(受熱空氣的溫度通常在受熱空氣進入外殼401的進入點處進行測量以方便控制操作，但其也可用熱電偶鄰近收集的網(wǎng)進行測量)。另外，該加熱設備被操作為通過(例如)快速循環(huán)打開和關閉該加熱器來隨時間維持該流的穩(wěn)定溫度，以避免過熱或加熱不足。優(yōu)選地，當以一秒的間隔測量時，溫度被保持在與預期溫度相差一攝氏度范圍內(nèi)。為了進一步控制加熱，在應用受熱空氣流之后，所述團快速經(jīng)受驟冷。這種驟冷可通常通過如下方式獲得在所述團離開受控加熱裝置240之后立即在圖案化氣紡纖維網(wǎng)234上抽吸環(huán)境空氣，并抽吸環(huán)境空氣通過圖案化氣紡纖維網(wǎng)234。圖3中的標號317表示其中在網(wǎng)已經(jīng)過熱空氣流之后，環(huán)境空氣被排氣裝置抽吸通過所述圖案化網(wǎng)的區(qū)域。實際上，這種空氣可在外殼401的底部抽吸，使得所述空氣幾乎立即在網(wǎng)離開受控加熱裝置240之后到達所述網(wǎng)。排氣裝置(未顯示)可沿著收集器延伸距離317超過加熱裝置250，以確保整個圖案化氣紡纖維網(wǎng)234的徹底冷卻和驟冷。為了簡便的目的，加熱與驟冷的結合裝置被稱為驟冷流動加熱器。驟冷的一個目的是在網(wǎng)中所包含的氣紡纖維中發(fā)生不期望的變化之前吸熱。驟冷的另一個目的是要迅速地從幅材和纖維中移除熱量以限制后續(xù)在纖維中出現(xiàn)的結晶或分子排序的程度和性質(zhì)。通過從熔融/軟化狀態(tài)快速驟冷至固化狀態(tài)，該非晶特征相被認為凝固成更為純化的結晶形式，纖維中可干擾軟化或可重復軟化的分子物質(zhì)減少了。盡管對大多數(shù)目的來說驟冷是十分優(yōu)選的，但對某些目的來說，驟冷可能不是絕對需要的。為實現(xiàn)驟冷，需要通過溫度低于標稱熔點至少50°C的氣體來冷卻聚集體；另外，需要施加驟冷氣體至少一秒量級的時間(標稱熔點通常由聚合物供應商指出；也可以利用差示掃描量熱法來確定，而對于本文的目的，聚合物的“標稱熔點”被定義為在聚合物的熔融區(qū)內(nèi)的二次熱、總熱流DSC曲線的最大峰值(如果在該區(qū)內(nèi)只有一個最大值)；如果存在不止一個最大值表明具有一個以上的熔點(例如，由于存在兩種截然不同的晶相)，則為最大振幅熔融峰出現(xiàn)的溫度。在任何情況下，驟冷氣體或其他流體都具有足以快速固化纖維的熱容量。在一個特別可用于不顯著程度地形成自生粘合的材料的可選擇的實施例中，氣紡離散纖維可在收集器的圖案化表面上收集，能夠粘合至所述纖維的一個或多個另外的纖維材料的層可施加至所述纖維上、遍布所述纖維或圍繞所述纖維，由此在從收集器表面移除纖維之前將纖維粘合在一起。其它層可以是，例如，一個或多個熔噴層，或者一個或多個擠出層合膜層。所述層無需物理纏繞，但一般需要一定程度的沿層間界面的層間粘合。在這種實施例中，可能不必要的是使用通風粘合將纖維粘合在一起以在圖案化氣紡纖維網(wǎng)的表面上保持圖案。4.用于制備圖案化氣紡纖維網(wǎng)的任選的處理步驟除了上述制備圖案化氣紡纖維網(wǎng)的方法之外，一旦網(wǎng)形成，可對網(wǎng)進行如下處理步驟中的一個或多個(I)將圖案化氣紡纖維網(wǎng)沿著處理路徑向進一步的處理操作推進；(2)使一個或多個另外的層與圖案化氣紡纖維網(wǎng)的外表面接觸；(3)壓延圖案化氣紡纖維網(wǎng)；(4)用表面處理或其他組合物(例如，阻燃劑組合物、粘合劑組合物或印刷層)涂布圖案化氣紡纖維網(wǎng)；(5)將圖案化氣紡纖維網(wǎng)附接至紙板或塑性管；(6)以卷筒的形式卷繞圖案化氣紡纖維網(wǎng)；(7)裁切圖案化氣紡纖維網(wǎng)以形成兩個或更多個裁切卷筒和/或多個裁切片材；(8)將圖案化氣紡纖維網(wǎng)置于模具中并且將圖案化氣紡纖維網(wǎng)模制成新的形狀；(9)將隔離襯墊施加在暴露的任選壓敏粘合劑層上方(如果存在)；和(10)由粘合劑或任何其他附接裝置(包括但不限于夾子、托架、螺栓/螺釘、釘子和條帶)將圖案化氣紡纖維網(wǎng)附接至另一基材。H.使用圖案化氣紡纖維網(wǎng)的方法本發(fā)明還涉及在多種應用中使用本發(fā)明的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的方法。在又一方面，本發(fā)明涉及包括根據(jù)上述方法中的任一個制得的上述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的任一種的制品。某些無顆粒圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)可用作氣體過濾制品、液體過濾制品、吸聲制品、絕熱制品、表面清潔制品、地墊、細胞生長載體制品、藥物遞送制品、個人衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。例如，當本發(fā)明的示例性的無顆粒圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234用于氣體或液體過濾時，其可用于提供流體分布層。本發(fā)明的示例性無顆粒圖案化氣紡纖維網(wǎng)可提供用于阻熱或消聲的另外的表面積。本發(fā)明的示例性無顆粒圖案化氣紡纖維網(wǎng)可提供用于表面清潔用的擦拭物中的特別有效的紋理化表面，因為所述圖案可具有提供用于清潔劑的貯存器和用于捕集碎屑的高表面的優(yōu)點。本發(fā)明的示例性無顆粒圖案化氣紡纖維網(wǎng)可用于提供用于砂光操作的磨料制品中的粉塵提取層。本發(fā)明的示例性無顆粒圖案化氣紡纖維網(wǎng)可提供用于支持細胞生長的支架，或者顯示出更少的與傷口接觸的表面并因此更易于移除并允許傷口呼吸的可易于移除的紋理化傷口敷料。在一些應用中，由圖案確定的纖維的獨特取向可引起流體的選擇性芯吸。本發(fā)明的示例性無顆粒圖案化氣紡纖維網(wǎng)可特別用作鉤環(huán)機械緊固件或者封閉物的環(huán)材料。在某些實施例中，在通風粘合之后獲得的輕度粘合水平可允許鉤更容易地穿透圖案化氣紡纖維網(wǎng)的表面并且與由網(wǎng)的纖維所形成的環(huán)接合。1.使用包括顆粒的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的方法包括多個無規(guī)取向的離散纖維2和任選的多個顆粒130的圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的上述示例性實施例的任一實施例可用于制備選自如下的制品氣體過濾制品、液體過濾制品、表面清潔制品、磨料制品、地墊、絕緣制品、細胞生長載體制品、藥物遞送制品、個人衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。
·
在某些目前優(yōu)選的實施例中，以上實施例的任一實施例的所述非織造纖維網(wǎng)可用于制備一種流體過濾制品，所述流體過濾制品包括流體不可滲透的殼體，其圍繞所述非織造纖維網(wǎng)，其中所述殼體包括與所述非織造纖維網(wǎng)的第一主表面流體連通的至少一個流體入口，以及與所述非織造纖維網(wǎng)的第二主表面流體連通的至少一個流體出口，所述第二主表面與所述非織造纖維網(wǎng)的所述第一主表面相對。應當理解，可由含有多種顆粒(其優(yōu)選為化學活性顆粒)的多種非織造纖維網(wǎng)制備多種過濾制品。液體(例如，水)過濾介質(zhì)、氣體(例如,空氣)過濾介質(zhì)、熔爐過濾器、呼吸機等可被有利地制造成包括含有顆粒、更優(yōu)選化學活性顆粒的非織造纖維網(wǎng)。在其他示例性實施例(未示出)中，附加層可通過附加的頂層或墊層網(wǎng)而形成，或者附加層可通過在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234的整個厚度T上形成纖維組中值直徑的梯度(例如從粗到細，從細到粗等)、顆粒組平均直徑的梯度(例如從粗到細，從細到粗等)和/或顆粒濃度的梯度(例如從高濃度到低濃度，從低濃度到高濃度等)而形成，所述顆粒濃度表示為例如每單位質(zhì)量的纖維的顆粒質(zhì)量。在某些目前優(yōu)選的實施例中，流體過濾介質(zhì)包括第一層，該第一層包括具有至少I μ m群體的中值粒徑的微纖維的群體；以及覆蓋該第一層的第二層，該第二層包括具有小于I μ m的群體中值粒徑的亞微米纖維的群體。在一些示例性實施例中，第一層鄰接多孔載體。此類流體過濾介質(zhì)可以尤其適用于深度過濾應用，在該應用中，包括微纖維群體的第一層在包括亞微米纖維群體的第二層之前被浸透流體接觸。在其它示例性實施例(未示出)中，該第一層鄰接多孔支承體。此類流體過濾介質(zhì)可以尤其適用于絕對過濾應用，在該應用中，包括微纖維群體的第一層在包括亞微米纖維群體的第二層之后被浸透流體接觸。在另一示例性實施例(未示出)中，流體過濾制品元件在沿軸向構造中具有吸著劑密度梯度。在替代示例性實施例(未示出)中，流體過濾元件在沿徑向構造中具有吸著劑密度梯度。在一個具體實施例中，流體過濾元件還包括多層的自支承非織造聚合物纖維的第二網(wǎng)，所述自支持非織造聚合物纖維基本不含吸著劑顆粒。在另一示例性實施例(未示出)中，本發(fā)明提供了一種流體過濾元件，所述流體過濾元件包括兩個或更多個纏繞以形成多孔流體過濾制品的多孔層，其中所述多孔層包括自支承非織造聚合物纖維的網(wǎng)以及陷入所述網(wǎng)中的多個顆粒。流體過濾制品還可以包括包圍多孔制品的流體不可滲透外殼、與第一(粗纖維)層流體連通的入口，所述第一層可以是覆蓋層或墊層；以及與第二(細旦纖維)層流體連通的出口，所述第二層可以相應地是墊層或
覆蓋層。在某些示例性實施例中，外殼可以包括至少一個與第一層流體連通的流體入口，所述第一層包括具有至少I μ m的群體中值直徑的微纖維的群體；以及至少一個與第二層流體連通的流體出口，所述第二層包括具有小于I μ m的群體中值直徑的亞微米纖維的群體并鄰接第一層。在一個示例性實施例中，第一和第二層可以熔融在一起。在另一個示例性實施例中，多孔層是單獨的復合層。在其他實施例(未示出)中，附加層可通過附加的鄰接頂層或墊層網(wǎng)而形成，或者附加層可通過在圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)或過濾元件234的整個厚度T上形成纖維組中值直徑的梯度(例如從粗到細，從細到粗等)、顆粒組平均直徑的梯度(例如從粗到細，從細到粗等)和/或顆粒濃度的梯度(例如從高濃度到低濃度，從低濃度到高濃度等)而形成，所 述顆粒濃度表示為例如每單位質(zhì)量的纖維的顆粒質(zhì)量。流體過濾制品可以采用各種形狀和形式。在某些示例性實施例中，流體過濾制品采用三維幾何形的形式，在某些示例性實施例中，其可以選自于圓柱體、圓盤、橢圓盤或多邊形盤。其他合適的形狀和形式是本領域的技術人員已知的。另一個方面提供了一種過濾流體的方法，該方法包括使流體過濾制品與滲透流體接觸。在某些示例性實施例中，流體過濾制品包括非織造纖維網(wǎng)(或網(wǎng)疊堆)，該非織造纖維網(wǎng)(或網(wǎng)疊堆)包括多層纏繞以形成多孔制品的多孔層，其中該多孔層包括如上所述的自支承非織造聚合物纖維的網(wǎng)，以及可選的多個陷入該網(wǎng)中的吸著劑顆粒；包圍該多孔制品的流體可滲透外殼；與該第一表面流體連通的入口 ；以及與該第二表面流體連通的出□。在某些示例性實施例(未示出)中，圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)234包括第一層或區(qū)域(其包括組中值直徑為至少I μ m的一組微纖維)以及覆蓋所述第一層或區(qū)域的第二層或區(qū)域(其包括組中值直徑小于I μ m的一組亞微米纖維)。在一些示例性實施例中，所述第一層或區(qū)域鄰接多孔支承體，所述多孔支承體優(yōu)選包括多個離散纖維和多個顆粒。目前所公開的示例性流體過濾制品可以以各種方法使用。在一個示例性實施例中，滲透流體在穿過第二層之前穿過第一層。在另一個示例性實施例中，滲透流體在穿過第一層之前穿過第二層。在又一個示例性實施例中，第二層是起褶的，并且滲透流體在穿過第一層之前穿過第二層。在一些實施例中，滲透流體可以在重力的作用下穿過流體過濾制品。在其他示例性實施例中，例如，利用液泵、氣體鼓風機或氣體壓縮機，滲透流體(其可以是液體或氣體)可以在加壓流體流的條件下穿過流體過濾制品。在一些示例性實施例中，根據(jù)目前所公開的示例性實施例的流體過濾制品在加壓流體流的條件下可以呈現(xiàn)出降低的壓降。包括顆粒的非織造纖維網(wǎng)的示例性實施例已如上描述，并通過如下實例的方式在下文進一步說明，所述實例不應以任何方式解釋為對本發(fā)明的范圍進行限制。相反，應當清楚地理解，可以采取多種其它實施例、修改形式及其等同物，本領域的技術人員在閱讀本文的說明之后，在不脫離本發(fā)明的精神和/或所附權利要求書的范圍的前提下，這些其它實施例、修改形式及其等同物將顯而易見。實魁雖然，闡述本發(fā)明廣義范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但是在具體實施例中所
列出的數(shù)值則是盡可能精確地報告的。然而，任何數(shù)值都固有地含有一定的誤差，這些誤差
必定是由它們各自的試驗測定中存在的標準偏差引起。在最低程度上，每一個數(shù)值參數(shù)并
不旨在限制等同原則在權利要求書保護范圍上的應用，至少應該根據(jù)所記錄的數(shù)值的有效
數(shù)位和通過慣常的四舍五入法來解釋每一個數(shù)值參數(shù)。MM在如下實例和表I中，“PE”表示聚乙烯，“PET”表示聚對苯二甲酸乙二醇酯，且
“PP”表示聚丙烯。表I

權利要求
1.一種非織造纖維網(wǎng)，其包括 多個無規(guī)取向的離散纖維和多個基本上平面的基體區(qū)域，所述多個無規(guī)取向的離散纖維限定多個非中空突出，所述多個非中空突出從所述非織造纖維網(wǎng)的主表面延伸，所述多個基本上平面的基體區(qū)域在由所述主表面限定并與所述主表面基本上平行的平面中在每個鄰接突出之間形成，其中所述多個無規(guī)取向的離散纖維包括多組分纖維，所述多組分纖維至少具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域具有第一熔融溫度，所述第二區(qū)域具有第二熔融溫度，其中所述第一熔融溫度低于所述第二熔融溫度； 此外，其中所述取向的離散纖維的至少一部分在與所述多組分纖維的所述第一區(qū)域的多個交叉點處粘合在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多組分纖維以所述非織造纖維網(wǎng)的總重量的至少10重量％的量存在于所述纖維網(wǎng)中。
3.根據(jù)權利要求1所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多組分纖維以所述非織造纖維網(wǎng)的總重量的大于O重量％且小于10重量％的量存在于所述纖維網(wǎng)中。
4.根據(jù)權利要求1所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多個取向的離散纖維的大于O重量％且小于10重量％為多組分纖維。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多組分纖維為雙組分纖維。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多組分纖維包括選自如下的聚合物聚酯、聚酰胺、聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、聚烯烴熱塑性彈性體、聚(甲基)丙烯酸酯、聚鹵乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、聚甲醛、液晶聚合物、以及它們的組合。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其還包括多個顆粒，其中所述顆粒的至少一部分粘合至所述多組分纖維的至少一部分的至少第一區(qū)域。
8.一種非織造纖維網(wǎng)，其包括 多個無規(guī)取向的離散纖維和多個基本上平面的基體區(qū)域，所述多個無規(guī)取向的離散纖維限定多個非中空突出，所述多個非中空突出從所述非織造纖維網(wǎng)的主表面延伸，所述多個基本上平面的基體區(qū)域在由所述主表面限定并與所述主表面基本上平行的平面中在每個鄰接突出之間形成； 其中所述多個無規(guī)取向的離散纖維包括具有第一熔融溫度的第一組單組分離散熱塑性纖維和具有高于所述第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二組單組分離散纖維，其中所述第一組單組分離散纖維的至少一部分粘合至所述第二組單組分離散纖維的至少一部分。
9.根據(jù)權利要求8所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述第一組單組分離散熱塑性纖維占所述多個無規(guī)取向的離散纖維的大于O重量％且小于10重量％。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述第一組單組分離散熱塑性纖維包括選自如下的聚合物聚酯、聚酰胺、聚烯烴、環(huán)狀聚烯烴、聚烯烴熱塑性彈性體、聚(甲基)丙烯酸酯、聚鹵乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乳酸、聚乙烯醇、聚苯硫醚、聚砜、聚甲醛、液晶聚合物、以及它們的組合。
11.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述第一熔融溫度為至少50°C，此外，其中所述第二熔融溫度比所述第一熔融溫度高至少10°C。
12.根據(jù)權利要求11所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述第一熔融溫度為至少100°C，此夕卜，其中所述第二熔融溫度比所述第一熔融溫度高至少30°C。
13.根據(jù)權利要求8-12中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其還包括多個顆粒，其中所述顆粒的至少一部分粘合至所述第一組單組分離散纖維的至少一部分。
14.根據(jù)權利要求7或13中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多個顆粒包括選自如下的有益顆粒磨料顆粒、金屬顆粒、洗滌劑顆粒、表面活性劑顆粒、殺生物劑顆粒、吸附劑顆粒、吸收劑顆粒、微膠囊、以及它們的組合。
15.根據(jù)權利要求14所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述有益顆粒包括選自如下的化學活性顆?；钚蕴款w粒、活性氧化鋁顆粒、硅膠顆粒、干燥劑顆粒、陰離子交換樹脂顆粒、陽離子交換樹脂顆粒、分子篩顆粒、硅藻土顆粒、抗微生物化合物顆粒、以及它們的組合。
16.根據(jù)權利要求15所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述化學活性顆?；旧戏植急榧八龇强椩炖w維網(wǎng)的整個厚度。
17.根據(jù)權利要求16所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述化學活性顆?；旧戏植加谒龆鄠€非中空突出的表面上。
18.根據(jù)權利要求17所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述非織造纖維網(wǎng)的至少10重量％包括所述多個顆粒。
19.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多個取向的離散纖維的至少一部分選自天然纖維、非熱塑性聚合物纖維、碳纖維、陶瓷纖維、金屬纖維、以及它們的組合。
20.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述多個取向的離散纖維的至少一部分包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、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、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、環(huán)狀聚烯烴、聚甲醛、聚烯烴熱塑性彈性體、或它們的組合。
21.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述非織造纖維網(wǎng)基本上不含非纖維粘結劑。
22.根據(jù)權利要求1至21中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其還包括覆蓋所述多個無規(guī)取向的離散纖維的至少一部分的粘結劑涂層，其中所述粘結劑基本上不遮蔽所述化學活性顆粒的表面。
23.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維網(wǎng)，其中所述多個非中空突出中的每一個在基本上平行于所述非織造纖維網(wǎng)的第一主表面的方向上顯示選自如下的橫截面幾何形狀圓形、橢圓形、多邊形、螺旋形、以及它們的組合。
24.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的纖維網(wǎng)，其中所述多個非中空突出在所述非織造纖維網(wǎng)的所述主表面上形成二維陣列。
25.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其還包括支承層，所述支承層選自篩網(wǎng)、稀松布、網(wǎng)片、非織造織物、織造織物、針織織物、泡沫層、多孔膜、穿孔膜、纖維陣列、熔融原纖化纖維網(wǎng)、熔噴纖維網(wǎng)、紡粘纖維網(wǎng)、氣流成網(wǎng)纖維網(wǎng)、濕法成網(wǎng)纖維網(wǎng)、梳理成網(wǎng)纖維網(wǎng)、水力纏結纖維網(wǎng)、以及它們的組合。
26.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)，其還包括纖維覆蓋層，所述纖維覆蓋層包括多個微纖維、多個亞微米纖維、以及它們的組合。
27.根據(jù)權利要求26所述的非織造纖維網(wǎng)，其中所述纖維覆蓋層包括中值纖維直徑小于I μ m的一組亞微米纖維，任選地其中所述纖維覆蓋層通過熔吹法、熔體紡絲法、靜電紡紗法、叢絲形成、氣體射流原纖化、纖維分裂、或它們的組合形成。
28.—種包括根據(jù)前述權利要求中任一項所述的非織造纖維網(wǎng)的制品，其中所述制品選自氣體過濾制品、液體過濾制品、表面清潔制品、地墊、絕緣制品、細胞生長載體制品、藥物遞送制品、個人衛(wèi)生制品和傷口敷料制品。
29.一種制備非織造纖維網(wǎng)的方法，包括 提供具有上端和下端的形成室； 將多個纖維引入所述形成室的上端中； 將一組纖維輸送至所述形成室的下端作為基本上離散纖維；和 在具有圖案化表面的收集器上捕集所述基本上離散纖維的組作為具有可辨認圖案的非織造纖維網(wǎng)，其中所述可辨認圖案包括多個非中空突出和多個基本上平面的基體區(qū)域，所述多個非中空突出從所述非織造纖維網(wǎng)的主表面延伸，所述多個基本上平面的基體區(qū)域在由所述主表面限定并與所述主表面基本上平行的平面中在每個鄰接突出之間形成。
30.根據(jù)權利要求29所述的方法，其還包括在從所述圖案化收集器表面移除所述網(wǎng)之前，不使用粘合劑將所述多個纖維的至少一部分粘合在一起，由此使得所述纖維網(wǎng)保持所述可辨認圖案。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，其還包括 將多個化學活性顆粒引入所述形成室中，以及在所述形成室內(nèi)混合所述多個離散纖維和所述多個化學活性顆粒以形成纖維顆?；旌衔铮缓蟛都龌旧想x散纖維的組作為非織造纖維網(wǎng)；和 將所述化學活性顆粒的至少一部分固定至所述非織造纖維網(wǎng)。
32.根據(jù)權利要求29-31中任一項所述的方法，其中所述收集器的所述圖案化表面包括延伸穿過所述收集器的多個幾何形狀的穿孔，此外，其中捕集所述纖維組包括通過所述經(jīng)穿孔的圖案化收集器表面抽真空。
33.根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述多個幾何形狀的穿孔具有選自如下的形狀圓形、橢圓形、多邊形、X形、V形、螺旋形、以及它們的組合。
34.根據(jù)權利要求33所述的方法，其中所述多個幾何形狀的穿孔具有選自三角形、方形、矩形、菱形、梯形、五邊形、六邊形、八邊形、和它們的組合的多邊形形狀。
35.根據(jù)權利要求32-34中任一項所述的方法，其中所述多個幾何形狀的穿孔包括在所述圖案化收集器表面上的二維圖案。
36.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中在所述圖案化收集器表面上的所述幾何形狀的穿孔的二維圖案為二維陣列。
37.根據(jù)權利要求29-36中任一項所述的方法，其中所述非織造纖維網(wǎng)的大于O重量％且小于10重量％包括離散纖維，所述離散纖維為多組分纖維，所述多組分纖維至少包括具有第一熔融溫度的第一區(qū)域和具有第二熔融溫度的第二區(qū)域，其中所述第一熔融溫度低于所述第二熔融溫度，并且其中將所述化學活性顆粒固定至所述非織造纖維網(wǎng)包括將所述多組分纖維加熱至至少是所述第一熔融溫度并小于所述第二熔融溫度的溫度，從而使所述化學活性顆粒的至少一部分通過粘合至所述多組分纖維的至少一部分的至少所述第一區(qū)域而固定至所述非織造纖維網(wǎng)，并且所述離散纖維的至少一部分在與所述多組分纖維的所述第一區(qū)域的多個交叉點處粘合在一起。
38.根據(jù)權利要求29-36中任一項所述的方法，其中所述多個離散纖維包括具有第一熔融溫度的第一組單組分離散熱塑性纖維和具有高于所述第一熔融溫度的第二熔融溫度的第二組單組分離散纖維；其中將所述化學活性顆粒固定至所述非織造纖維網(wǎng)包括將所述第一組單組分離散熱塑性纖維加熱至至少是所述第一熔融溫度并小于所述第二熔融溫度的溫度，從而使所述化學活性顆粒的至少一部分粘合至所述第一組單組分離散纖維的至少一部分，此外，其中所述第一組單組分離散纖維的至少一部分粘合至所述第二組單組分離散纖維的至少一部分。
39.根據(jù)權利要求29至38中任一項所述的方法，其中將所述化學活性顆粒固定至所述非織造纖維網(wǎng)包括如下的至少一種熱粘結、自生粘結、粘結劑粘結、粉末狀粘結劑粘結、水刺法、針刺法、壓延、或它們的組合。
40.根據(jù)權利要求29至39中任一項所述的方法，其中將液體引入所述形成室中以潤濕所述離散纖維的至少一部分，使得在所述形成室中所述化學活性顆粒的至少一部分附接至所述離散纖維的經(jīng)潤濕的部分。
41.根據(jù)權利要求29至40中任一項所述的方法，其中所述多個化學活性顆粒在所述上端、所述下端、所述上端與所述下端之間、或它們的組合處被引入所述形成室中。
42.根據(jù)權利要求29至41中任一項所述的方法，其還包括施用覆蓋所述非織造纖維網(wǎng)的纖維覆蓋層，其中所述纖維覆蓋層通過氣流成網(wǎng)法、濕法成網(wǎng)法、粗梳法、熔吹法、熔體紡絲法、靜電紡紗法、叢絲形成、氣體射流原纖化、纖維分裂、或它們的組合形成。
43.根據(jù)權利要求42所述的方法，其中所述纖維覆蓋層包括中值纖維直徑小于Iμ m的一組亞微米纖維，所述亞微米纖維通過熔吹法、熔體紡絲法、靜電紡紗法、叢絲形成、氣體射流原纖化、纖維分裂、或它們的組合形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了非織造纖維網(wǎng)，所述非織造纖維網(wǎng)包括無規(guī)取向的離散纖維和多個基本上平面的基體區(qū)域，所述無規(guī)取向的離散纖維限定多個非中空突出，所述多個非中空突出從所述非織造纖維網(wǎng)的主表面(在無突出情況下被認為是主表面)延伸，所述多個基本上平面的基體區(qū)域在由所述主表面限定并與所述主表面基本上平行的平面中在每個鄰接突出之間形成。在一些示例性實施例中，所述無規(guī)取向的離散纖維包括多組分纖維，所述多組分纖維至少具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域具有第一熔融溫度，所述第二區(qū)域具有第二熔融溫度，其中所述第一熔融溫度低于所述第二熔融溫度。所述取向的離散纖維的至少一部分在與所述多組分纖維的第一區(qū)域的多個交叉點處粘合在一起。在某些實施例中，所述圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)包括顆粒。本發(fā)明也公開了制備和使用這種圖案化氣紡非織造纖維網(wǎng)的方法。
文檔編號D04H1/42GK103025941SQ201180036832
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權日2010年7月7日
發(fā)明者G·L·阿爾特舒勒, J·P·恩德勒, D·L·瓦爾, G·A·霍夫達爾, R·L·羅伯特松, T·T·吳, M·A·佩雷茲, J·佩拉斯卡拉特, J-M·科昂, L·拉盧什 申請人:3M創(chuàng)新有限公司