熔噴是一種用于形成熱塑性聚合物纖維的非織造纖維幅材的方法。在典型熔噴方法中，一種或多種熔融聚合物流通過模具孔擠出并在高速空氣(“鼓吹”空氣)的會聚流作用下變細(xì)以形成纖維，該纖維被收集起來形成熔噴非織造纖維幅材。熔噴非織造纖維幅材適用于多種應(yīng)用，包括隔音和隔熱、過濾介質(zhì)、外科薄膜和擦拭物等等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

總的來說，本文公開了熱穩(wěn)定的熔噴纖維幅材，該熔噴纖維幅材包含：多個熔噴多層纖維，其中至少所選熔噴多層纖維各自包括至少一個包含主要聚合物的主要層，該主要聚合物為緩慢結(jié)晶型聚合物且T_m為至少約200℃，以及至少一個包含次要聚合物的次要層，該次要聚合物為快速結(jié)晶型聚合物且T_m為至少約200℃。在以下具體實(shí)施方式中，這些方面和其它方面將顯而易見。然而，在任何情況下，都不應(yīng)當(dāng)將此廣泛的發(fā)明內(nèi)容理解為是對可受權(quán)利要求書保護(hù)的主題的限制，不論此類主題是在最初提交的專利申請的權(quán)利要求書中給出還是在修訂的專利申請的權(quán)利要求書中呈現(xiàn)，或者另外是在申請過程中呈現(xiàn)。

附圖說明

圖1是示例性熱穩(wěn)定熔噴纖維幅材的一部分的側(cè)視示意性剖視圖。

圖2是示例性熔噴多層纖維的橫截面切片圖。

圖3是另一種示例性熔噴多層纖維的橫截面切片圖。

圖4是另一種示例性熔噴多層纖維的橫截面切片圖。

除非另外指明，否則本文件中的所有圖示和附圖均未按比例繪制，并且被選擇用于示出本發(fā)明的不同實(shí)施方案的目的。具體地講，除非另外指明，否則各種組件的尺寸僅用于示例性目的，并且不應(yīng)根據(jù)圖示推斷介于各種組件的尺寸之間的關(guān)系。在各個附圖中，類似的參考標(biāo)號表示類似的元件。一些元件可以多個呈現(xiàn)；在這種情況下，參考標(biāo)號可以僅指定一個或多個代表性元件，但應(yīng)當(dāng)理解，此類參考標(biāo)號適用于所有此類元件(在一些情況下，標(biāo)記(例如，’)可用于方便區(qū)分多個等同元件以進(jìn)行描述)。盡管在本公開中可能使用了例如“頂部”、“底部”、“上面”、“下面”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向外”、“向內(nèi)”、“向上”、“向下”和“第一”和“第二”等術(shù)語，但應(yīng)當(dāng)理解，除非另外指明，否則這些術(shù)語僅以其相對含義進(jìn)行使用。具體地講，對于以等同的多個出現(xiàn)的組件，“第一”和“第二”的名稱可適用于描述順序，如本文所述(與哪一個組件首先被選擇描述不相關(guān))。

如本文所用，作為對性質(zhì)或?qū)傩缘男揎椪Z，除非另外具體地定義，否則術(shù)語“大致”意指該性質(zhì)或?qū)傩詫⒛苋菀妆黄胀夹g(shù)人員識別，而不需要絕對精確或完美匹配(例如，對于可計(jì)量性質(zhì)，在+/-20％內(nèi))。除非另外具體地定義，否則術(shù)語“基本上”意指高逼近程度(如，在可量化性質(zhì)的+/-10％內(nèi))，但同樣不需要絕對精確或完全匹配。術(shù)語諸如相同、相等、均勻、恒定、嚴(yán)格等應(yīng)當(dāng)理解成是在普通容差內(nèi)，或適用于特定情況的測量誤差，而非需要絕對精確或完全匹配。那些普通技術(shù)人員將會知道，本文中所使用的術(shù)語諸如“基本上不含”、“基本上沒有”等并不排除存在一些含量極低(例如0.1％或更低)的材料，這可在例如使用經(jīng)過慣常清洗工序的大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備時(shí)發(fā)生。

術(shù)語表

所謂熱穩(wěn)定幅材是指在按照本文的實(shí)施例所述方法測試時(shí)具有小于10％的熱收縮率的幅材。

所謂熔噴纖維/幅材是指通過熔噴制備的纖維/幅材。

所謂熔噴是指將熔融的成纖材料通過模具的多個孔擠出，從而得到熔融長絲。長絲在基本上離開孔后，立即與高速氣流(例如，空氣)接觸，從而將長絲細(xì)化成(熔噴)纖維，然后收集纖維，如本文稍后詳細(xì)描述。

所謂“長絲”是指通過一組孔擠出的熱塑性材料的熔融流；所謂纖維是指硬化的長絲。所謂幅材是指收集的纖維團(tuán)塊，纖維中的至少一些彼此粘結(jié)，粘結(jié)的程度足以使幅材具有足夠的機(jī)械完整性以便使用常規(guī)的卷對卷設(shè)備進(jìn)行處理。

所謂T_m是指按照本文的實(shí)施例所述方法測得的半結(jié)晶性聚合物的結(jié)晶熔點(diǎn)。

用于半結(jié)晶性聚合物的術(shù)語快速結(jié)晶和緩慢結(jié)晶在本文稍后定義并詳細(xì)描述。

所謂聚合物是指由數(shù)均分子量為至少約10,000的大分子構(gòu)成的材料。術(shù)語聚合物用于方便描述且具體地涵蓋共聚物，并且除非另外指明，否則還允許存在非聚合物添加劑(如通常存在于例如熱塑性聚合物中以用于各種用途)。

所謂非聚合是指數(shù)均分子量小于10000。

所謂外部是指形成多層纖維的徑向最外側(cè)部分的層、表面或邊緣。

具體實(shí)施方式

本文公開了熱穩(wěn)定的熔噴非織造纖維幅材1，如圖1中的示例性實(shí)施方案所示。該幅材包含多個熔噴多層纖維100。所謂多層是指纖維具有至少兩個層；具體地講，至少一個包含主要聚合物的主要層110，以及至少一個包含次要聚合物的次要層150。所謂多層還指主要層110中的至少一層以及次要層150中的至少一層各自具有外部邊緣和/或主要外部表面。因此，根據(jù)定義，術(shù)語多層纖維具體地排除所謂的皮-芯纖維，其中芯層不具有(除了例如分散的統(tǒng)計(jì)發(fā)生率和缺陷之外)外部邊緣或主要外部表面。

示例性兩層多層纖維100在圖2中以橫截面切片圖示出(沿著與多層纖維的長軸基本上對齊的方向觀察)。纖維100包括主要聚合物層110，該主要聚合物層具有主要外部表面118和外部邊緣116(在此類型的實(shí)施方案中，在層110的稱為主要外部表面的部分與稱為外部邊緣的部分之間可能不存在固定的分界線)，還具有主要內(nèi)部表面112。纖維100還包括次要聚合物層150，該次要聚合物層具有主要內(nèi)部表面152和外部邊緣156，并且在該實(shí)施方案中還具有主要外部表面158。次要聚合物層150的主要內(nèi)部表面152和主要聚合物層110的主要內(nèi)部表面112在內(nèi)部界面114處彼此直接接觸。

另一個示例性多層纖維100(在這種情況下，五層纖維)在圖3中再次以橫截面切片圖示出。圖3的示例性五層纖維100包括交替的主要層和次要層，總共有三個主要聚合物層110和兩個次要聚合物層150。每個主要層110具有至少一個主要內(nèi)部表面112，該主要內(nèi)部表面在界面114處與次要聚合物層150的主要內(nèi)部表面152直接接觸(兩個這樣的界面以及層110和150的主要內(nèi)部表面在圖3中標(biāo)識為114和114’、112和112’、以及152和152’)。在此一般類型的多層纖維(例如，具有至少三個主要層110和至少兩個次要層150)中，主要層110中的至少一層將成為內(nèi)部主要層(在圖3中標(biāo)記為110i)，意味著這種主要層夾置在兩個次要層150之間。至少一個其它主要層110可以作為外部主要層(在圖3中標(biāo)記為110e)，該層具有主要內(nèi)部表面112，該主要內(nèi)部表面在界面114處與次要層150的主要內(nèi)部表面152直接接觸，并且該層還具有作為主要外部表面118的另一個主要表面。明顯的是，多層纖維的主要層110將呈現(xiàn)外部邊緣116(兩個此類邊緣116和116’示于圖3中)、主要外部表面118或這兩者。盡管(如上所述)對于例如具有很少層的多層纖維而言，在主要層的稱為主要外部表面的部分與稱為外部邊緣的部分之間不存在固定的分界線，但應(yīng)當(dāng)理解，存在的層越多，越容易將外部邊緣與(例如，外部主要層的)主要外部表面區(qū)分開。還明顯的是，多層纖維的次要層150將呈現(xiàn)外部邊緣156(兩個此類邊緣156和156’示于圖3中)。

又一個示例性多層纖維100(在這種情況下，十五層纖維)在圖4中再次以橫截面切片圖示出。圖4的示例性十五層纖維100包括八個主要聚合物層110(六個內(nèi)部和兩個外部)和七個次要聚合物層150。從更一般的意義上來講，多層纖維可包括至少n個主要層和至少n-1個次要層，至少n-2個次要層單獨(dú)地夾置在一對主要層之間，其中n為介于3和51之間的數(shù)。(如本文所用，單獨(dú)地夾置意指沒有其它次要層介于一對特定的主要層之間。)

通過上述描述應(yīng)當(dāng)理解，如本文定義的多層纖維呈現(xiàn)至少一個并且通常若干個(例如，五個、十個或更多個)介于主要層110和次要層150之間的內(nèi)部界面114，內(nèi)部界面大體上沿著多層纖維的長軸以預(yù)定的并且基本上不間斷的方式延伸。即，在如本文所定義的多層纖維中，主要層和次要層以及其間的界面是基本上連續(xù)的，并且沿著多層纖維的基本上整個長度以不間斷的方式延伸(諸如將被視為以具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的方式存在于通過實(shí)際熔噴工藝制備的任何纖維中的分散的波動、中斷等除外)。因此，根據(jù)定義將本文所公開的多層纖維與包含聚合物共混物的單層纖維區(qū)分開(其中兩個聚合物相例如或多或少以無規(guī)方式分散，例如，其中一個聚合物相的島狀物、小球、卷須等散布在另一個聚合物相當(dāng)中)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，盡管共混聚合物纖維偶爾可呈現(xiàn)一個聚合物相，該聚合物相在一定程度上沿著纖維的長軸延伸，這種不穩(wěn)定且不可預(yù)測的發(fā)生率不能與本文所公開的預(yù)定多層纖維等同。

在許多實(shí)施方案中，平均來說，介于主要層和次要層之間的界面114可為大體上或甚至基本上平坦的(如圖2至圖4所示)。然而，應(yīng)當(dāng)指出的是，圖2至圖4所示是理想化的，并且事實(shí)上，各個層、表面和界面可能并不一定在所有位置都是嚴(yán)格平坦的，纖維100的外部形狀也不一定完全是圓的。此外，雖然未在任何附圖中示出具有兩個主要層110和夾置在兩個主要層之間的一個次要層150的一般類型的多層纖維，但應(yīng)當(dāng)理解，本文的公開內(nèi)容涵蓋這樣的構(gòu)型。同樣，盡管未在這些附圖中示出具有偶數(shù)個次要層的多層纖維或具有與主要層相同數(shù)目或更多個次要層的多層纖維，但這種布置方式也涵蓋在本文的公開內(nèi)容中。

在至少一些實(shí)施方案中，主要層110和次要層150各自為單組分層。所謂單組分層是指在層的整個厚度、寬度和長度上具有基本上相同的組成的層；單組分層可包含添加劑等，只要在纖維的厚度、寬度和長度上的組成是基本上均勻的即可(此類本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的存在于任何實(shí)際的制造工藝中的分散的統(tǒng)計(jì)波動除外)。在一些實(shí)施方案中，主要聚合物是主要層110中的唯一聚合物組分，并且次要聚合物是次要層150中的唯一聚合物組分。

熔噴多層纖維的平均直徑(例如通過光學(xué)顯微鏡使用代表性纖維的采樣測得)可在任何所需范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，熔噴(由于例如高速“鼓吹”空氣使熔融長絲的直徑減小的趨勢)特別適合用于形成所謂的微纖維(意指平均直徑為10微米或更小的纖維)。因此，在各種實(shí)施方案中，熔噴多層纖維的平均直徑可小于約30微米、20微米、15微米、10微米、5微米、2微米或1微米。在另外的實(shí)施方案中，熔噴多層纖維的平均直徑可為至少約0.5微米、1微米、2微米或5微米。

多層纖維100包括至少一個主要層110和至少一個次要層150，該主要層包含T_m為至少約200℃的主要聚合物，該次要層包含T_m為至少約200℃的次要聚合物。這意味著主要聚合物和次要聚合物必須能夠在至少一些條件下具有(至少約200℃的)結(jié)晶熔點(diǎn)T_m。即，此類聚合物必須能夠形成相當(dāng)多的晶疇(例如，在足夠低的冷卻條件下)；術(shù)語主要聚合物和次要聚合物不涵蓋例如基本上無定形的聚合物，所述基本上無定形的聚合物即使冷卻很慢也不會形成顯著的晶疇并且因此無法具有明確限定的結(jié)晶熔點(diǎn)。在各種實(shí)施方案中，主要聚合物可具有至少約210℃、220℃、230℃、240℃、250℃或260℃的T_m。在各種實(shí)施方案中，次要聚合物可具有至少約210℃、220℃、230℃、240℃、250℃或260℃的T_m。

主要聚合物和次要聚合物的差異在于，主要聚合物為緩慢結(jié)晶型聚合物，而次要聚合物為快速結(jié)晶型聚合物。簡而言之，所謂快速結(jié)晶型聚合物是指這樣一種聚合物，在常規(guī)熔噴工藝所采用的相對快速的冷卻條件下其以足夠快的速率形成晶疇，使得硬化的熔噴纖維顯示出某個結(jié)晶度，該結(jié)晶度大體上類似于如果聚合物經(jīng)受較慢的冷卻過程時(shí)將會具有的值。相比之下，所謂緩慢結(jié)晶型聚合物是指這樣一種聚合物，在常規(guī)熔噴工藝所采用的冷卻條件下其以足夠慢的速率形成晶疇，使得硬化的熔噴纖維顯示出某個結(jié)晶度，該結(jié)晶度顯著低于如果聚合物經(jīng)受較慢的冷卻過程時(shí)將會具有的值。

可采用下列方式篩選聚合物的緩慢結(jié)晶和快速結(jié)晶特性?？墒紫葘酆衔飿悠愤M(jìn)行第一加熱步驟以達(dá)到并高于T_m，以便抹去樣品中的任何現(xiàn)有熱經(jīng)歷。樣品因此被施加標(biāo)準(zhǔn)熱經(jīng)歷，然后可進(jìn)行緩慢冷卻(為此，該過程可以每分鐘10℃的冷卻速率實(shí)現(xiàn))。將樣品冷卻至并遠(yuǎn)低于T_m(例如，冷卻至室溫)。接著，使樣品進(jìn)行第二加熱步驟(例如，以每分鐘10℃的速率)以達(dá)到并高于T_m。然后使用從第二加熱步驟獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算熔融和冷卻結(jié)晶的熱量，再由其計(jì)算結(jié)晶度(％結(jié)晶度)。(可使用任何合適的差示掃描量熱法(DSC)設(shè)備通過例如“DSC as Problem Solving Tool:Measurement of Percent Crystallinity of Thermoplastics”,Perkin-Elmer(2000)(使用DSC作為解決問題的工具：熱塑性塑料的結(jié)晶度百分比的測量，珀金埃爾默公司，2000年)中所述的方法執(zhí)行以上測量和計(jì)算，該文獻(xiàn)全文以引用方式并入本文。)

另一個聚合物樣品同樣可進(jìn)行第一加熱步驟以達(dá)到并高于T_m，以便抹去聚合物中的任何現(xiàn)有熱經(jīng)歷。該樣品因此被施加標(biāo)準(zhǔn)熱經(jīng)歷，然后可進(jìn)行快速冷卻(為此，該過程可以每分鐘200℃的冷卻速率實(shí)現(xiàn))。接著可執(zhí)行第二加熱步驟，并且以如上文所論述類似的方式計(jì)算快速冷卻的樣品的結(jié)晶度。

然后，可將快速冷卻的樣品的結(jié)晶度與緩慢冷卻的樣品的結(jié)晶度進(jìn)行比較。在快速冷卻條件與緩慢冷卻條件下的結(jié)晶度差異為至少約20％，表示其為緩慢結(jié)晶型聚合物。通過具體示例的方式，聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)是如本文所定義的原型緩慢結(jié)晶型聚合物。PET能夠形成晶疇，并且通常在例如從熔體緩慢冷卻后，可顯示出在約250-260℃范圍內(nèi)的明確限定的T_m以及在例如30％或40％或更大的范圍內(nèi)的結(jié)晶度。然而，如果從熔體快速冷卻，例如如上所述，PET可顯示出在小于(通常顯著小于)30％的范圍內(nèi)的結(jié)晶度。

相比之下，聚(對苯二甲酸丁二酯)是原型快速結(jié)晶型聚合物，無論是快速冷卻還是緩慢冷卻，其通常都將顯示出類似的結(jié)晶度(例如，在彼此的約10％內(nèi))。

如上所述的DSC篩選可用于識別潛在有用的主要聚合物和次要聚合物。然而，出于本文所用的用途，用于將半結(jié)晶性聚合物(假設(shè)其符合高于200℃的可識別T_m的初始標(biāo)準(zhǔn))識別為主要聚合物或次要聚合物的最便利的方法是制備由待評價(jià)的聚合物的單組分(非多層)熔噴纖維構(gòu)成的熔噴幅材。該方法應(yīng)當(dāng)使用熔噴工藝條件(包括但不限于擠出機(jī)、模具和鼓吹氣體的溫度，鼓吹空氣的體積速率和線速度，模具到收集器的距離等等，如將被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分理解的那樣)完成，所述條件在對于該特定材料的熔噴而言的常規(guī)范圍內(nèi)。(某些聚合物的常規(guī)熔噴條件的示例見于本文的實(shí)施例中。)

然后，可將以這種方式制備的單組分測試幅材進(jìn)行熱收縮率測試，如本文的實(shí)施例中所公開。作為單組分熔噴幅材顯示出小于10％的熱收縮率的聚合物是本文所定義的次要聚合物(同樣，只要符合本文所公開的其它標(biāo)準(zhǔn)即可)。在各種實(shí)施方案中，次要聚合物可具有小于8％、6％、4％或2％的熱收縮率。作為熔噴均聚物幅材顯示出10％或更大的熱收縮率的聚合物是本文所定義的主要聚合物(同樣，只要符合本文所公開的其它標(biāo)準(zhǔn)即可)。在各種實(shí)施方案中，主要聚合物可具有大于約20％、30％、40％或甚至50％的熱收縮率。

合適的主要聚合物可選自例如聚酯(諸如聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚(萘二甲酸乙二酯)、聚(對苯二甲酸丙二酯))以及可具有高于200℃的T_m的至少一些聚乳酸(例如，具有相對高含量的D-丙交酯的那些)?？墒褂么祟愔饕酆衔锏娜魏嗡杞M合。合適的次要聚合物可選自例如聚酯(諸如聚(對苯二甲酸丁二酯))、聚烯烴諸如聚甲基戊烯和其它聚合物諸如間規(guī)聚苯乙烯，以及它們的任何所需組合。

基于幅材的熔噴纖維中的主要聚合物和次要聚合物的總重量計(jì)算，主要聚合物和次要聚合物可以約95:5至約45:55(主要:次要)的重量比存在，所述聚合物包括除存在于多層纖維中外也可存在于單組分熔噴纖維中的任一類型的任何聚合物，但不包括可能存在于短纖維中的任何主要聚合物或次要聚合物。在各種實(shí)施方案中，主要聚合物對次要聚合物的重量比可為至少約50:50、60:40、70:30、75:25、80:20、85:15或90:10。在另外的實(shí)施方案中，主要聚合物對次要聚合物的重量比可為至多約90:10、85:15、80:20、75:25、70:30、60:40或50:50。

如下文將詳細(xì)論述，本文所公開的布置方式允許使用相對低量(重量百分比)的次要聚合物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與單獨(dú)使用主要聚合物可能獲得的性能相比更加顯著的優(yōu)勢。這種布置方式可例如通過使次要層150中的至少一些的厚度(即，主要表面152和152’之間的平均距離，如圖3所示)小于主要層110中的至少一些的厚度(即，主要表面112和112’之間的平均距離，同樣如圖3所示)而在多層纖維中實(shí)現(xiàn)。在這種方式中，可設(shè)置一個或多個次要層，同時(shí)相對于所用主要聚合物的總量將所用次要聚合物的總量減到最小。因此，在各種實(shí)施方案中，主要層110對次要層150的厚度比可為約1.2:1、1.5:1、2:1、3:1或4:1。(在此類計(jì)算中，具有弧形主要表面的外部層(例如，圖3的層110e)的厚度可取為具有與外部層相同的橫截面積的矩形區(qū)域的厚度。)

已發(fā)現(xiàn)，加入一個或多個快速結(jié)晶型次要聚合物的次要層似乎能夠顯著加快緩慢結(jié)晶型主要聚合物的結(jié)晶，即使在熔噴中常見的此類相對快速的冷卻條件下也是如此。這樣可得到一種硬化產(chǎn)物，該硬化產(chǎn)物包含具有顯著增大的結(jié)晶度的主要聚合物，并且因此可提供一種熔噴幅材，該熔噴幅材所具有的熱收縮率與它在由例如主要聚合物的單組分纖維組成時(shí)將會具有的熱收縮率相比低得多。有利地，這可以在例如使用次要聚合物的更少的層和/或更薄的層時(shí)實(shí)現(xiàn)，使得次要聚合物對主要聚合物的總重量比可以維持在相對低的水平，如上文所指出。這樣可以提供顯著的有益效果，因此此類次要聚合物通常比主要聚合物昂貴得多。

此外，已發(fā)現(xiàn)，相較于次要聚合物例如以聚合物共混物的形式與主要聚合物緊密物理混合(例如，熔融共混)，加入如本文所述的呈一個或多個層形式的一種或多種次要聚合物似乎更能夠加快主要聚合物的結(jié)晶。這是個令人驚奇的結(jié)果。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以預(yù)期，次要聚合物的加速作用將通過次要聚合物的(快速結(jié)晶)表面在次要聚合物與主要聚合物的界面處為主要聚合物提供成核位點(diǎn)的方式來實(shí)現(xiàn)。因此，可以預(yù)期，將次要聚合物與主要聚合物混合為共混物，預(yù)期該共混物能以多個小包的形式將次要聚合物分散在主要聚合物中(從例如卷須或小珠到可能低至大分子片段)，與僅包含本文所公開的層形式的次要聚合物相比，該共混物將使次要聚合物在主要聚合物中具有明顯更大的表面積，并且因此在加快主要聚合物的結(jié)晶方面更加有效。然而，本文提供的工作實(shí)施例顯示出，在類似的或甚至更小的次要聚合物對主要聚合物重量比下，本文所公開的多層熔噴纖維似乎具有比共混聚合物熔噴單層纖維更低的熱收縮率。因此這是出乎意料的有利結(jié)果。

在一些實(shí)施方案中，幅材1可另外包含任選的短纖維200，如圖1的示例性實(shí)施方案所示。在幅材1中，短纖維200遍布于熔噴纖維網(wǎng)中并纏結(jié)在其內(nèi)。在各種實(shí)施方案中，短纖維200可構(gòu)成幅材的纖維材料(例如，熔噴纖維加短纖維)總重量的至少約5重量％、10重量％、20重量％、30重量％或40重量％。在另外的實(shí)施方案中，短纖維200可構(gòu)成幅材的纖維材料總重量的至多約60重量％、50重量％、40重量％、30重量％或20重量％。

無論它們的具體制造方法或組成如何，通常將短纖維機(jī)械切削成具體預(yù)定的長度或可確定的長度并且以硬化形式加入非織造幅材中。短纖維的長度通常比熔噴纖維的長度小得多；并且在各種實(shí)施方案中，可為約1cm至8cm或者約2.5cm至6cm。短纖維的平均纖維直徑通常平均大于約15μm，并且在各種實(shí)施方案中可大于20μm、30μm、40μm或50μm。因此，在許多實(shí)施方案中，短纖維的平均纖維直徑可為熔噴多層纖維的平均直徑的至少約2倍、4倍或8倍。

在一些實(shí)施方案中，短纖維可包括合成聚合物材料。在一些實(shí)施方案中，短纖維可包括天然纖維(選自來源于例如竹子、棉花、羊毛、黃麻、龍舌蘭、劍麻、椰子、大豆、大麻等的纖維)。如果需要，短纖維中的至少一些的組成可被選擇為使得在模制工藝(諸如，可用于形成包含熔噴幅材的成型制品)中它們可以熔粘到彼此和/或熔粘到熔噴纖維?；蛘撸鼈兛捎删哂羞@樣的性質(zhì)(如熔點(diǎn))的材料制成，使得它們在模制工藝中不會粘結(jié)到彼此或粘結(jié)到熔噴纖維。

合適的短纖維可例如由任何合適的聚酯及其共聚物、聚烯烴諸如聚乙烯、聚丙烯及它們的共聚物、聚酰胺或這些化合物中的任一種的組合制備。短纖維可以為卷曲纖維，類似于授予Hauser的美國專利4,118,531中描述的那種纖維。卷曲纖維可以沿其長度具有連續(xù)的波浪狀、卷曲狀、或鋸齒狀外形。短纖維可包括卷曲纖維，該卷曲纖維每厘米具有例如約10至30個卷曲。短纖維可以為單組分纖維或多組分纖維。

多種其它組分可存在于幅材1中，并且具體地講存在于熔噴多層纖維100中，如出于各種目的所期望的那樣。例如，任何所需類型的粒狀添加劑可存在于幅材1中。具體地講，如果將幅材1用于過濾目的，可存在任何合適的吸附劑、催化劑、化學(xué)活性物質(zhì)等粒狀添加劑。具體地講，熔噴多層纖維100可具有存在于其中的任何合適的輔助組分。此類組分可存在于例如所獲得的上述主要聚合物和/或次要聚合物中，并且可包括例如處理添加劑、抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑、防火添加劑等等。在一些實(shí)施方案中，主要聚合物可包括一種或多種非聚合物成核劑(例如，熔融添加劑)，所述非聚合物成核劑可選自例如多種硬脂酸酯、羧酸鹽、含氮雜芳族化合物等等。然而，在特定實(shí)施方案中，主要聚合物包含少于約5重量％、2重量％、1重量％或0.5重量％的任何非聚合物成核劑。在具體實(shí)施方案中，主要聚合物基本上不含任何非聚合物成核劑。

在一些另外的實(shí)施方案中，幅材1可包含至少一些量的聚合物成核劑，無論是以多層纖維的單獨(dú)層的形式添加還是與主要聚合物或次要聚合物共混(例如，作為熔融添加劑)添加等等。此類材料可包括例如聚酯-磺酸鹽、某些聚烯烴如聚丙烯、聚乙烯、以及它們的共聚物和共混物。然而應(yīng)當(dāng)理解，一些此類材料可具有低于200℃的T_m，并且因此不能被視為如本文所公開的次要聚合物。然而，只要此類材料不以使得對例如所得幅材的熱收縮率造成不可接受的影響的量存在，這種材料就可以提供有益效果。因此，在各種實(shí)施方案中，多層纖維100可包含最多至并且不超過約5重量％、2重量％、1重量％或0.5重量％的任何聚合物成核劑。在具體實(shí)施方案中，多層纖維100基本上不含任何聚合物成核劑。

在一些實(shí)施方案中，可能有利的是，使熔噴纖維幅材中具有低于200℃的T_m的聚合物材料的量最小化。(在此上下文中，術(shù)語具有低于200℃的T_m的聚合物材料具體地講不僅包括聚合物材料的均聚物鏈，還包括可能存在于共聚物中的此類材料的任何聚合物片段。)因此，在各種實(shí)施方案中，基于幅材的總纖維材料(包括例如短纖維)計(jì)，任何具有低于200℃的T_m的聚合物材料以少于約20重量％、10重量％、5重量％、2重量％、1重量％或0.5重量％的量存在。在另外的實(shí)施方案中，熔噴纖維幅材基本上不含T_m低于200℃的聚合物材料。在一些實(shí)施方案中，可能有幫助的是，使具有低于200℃的T_m的聚合物材料的量最小化，特別是在幅材的熔噴纖維中。因此，在各種實(shí)施方案中，任何具有低于200℃的T_m的聚合物材料以少于約20重量％、10重量％、5重量％、2重量％、1重量％或0.5重量％的量存在于幅材的熔噴纖維(包括任何非多層熔噴纖維)中。在另外的實(shí)施方案中，幅材的熔噴纖維基本上不含T_m低于200℃的聚合物材料。

在各種實(shí)施方案中，如本文所公開的幅材1可具有小于約10％、8％、6％、4％、2％或1％的熱收縮率(按照本文的實(shí)施例中所公開進(jìn)行測量)。如本文所論述，這種特性可在某些應(yīng)用中提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。

如所指出的那樣，本文所公開的非織造幅材采用熔噴纖維，如上文所定義。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，熔噴工藝以及通過這種工藝形成的熔噴纖維和熔噴非織造幅材將與例如工藝諸如熔紡和所得產(chǎn)品諸如熔紡纖維和熔紡(例如，熔粘)非織造幅材區(qū)分開。術(shù)語熔融紡絲和熔紡是用于指代按照如下方式形成纖維的專業(yè)術(shù)語：從一組孔擠出熔融長絲并允許長絲冷卻和硬化以形成纖維，其中長絲穿過空氣空間(可包含運(yùn)動空氣流)以有助于長絲的冷卻。然后將冷卻的長絲穿過拉伸單元，以至少部分地拉伸長絲(以便例如引導(dǎo)取向和增強(qiáng)的物理特性)。因此，熔紡與熔噴的區(qū)別可在于，熔噴涉及將熔融長絲擠出到通過吹氣開口(例如，氣刀)而引入的會聚高速空氣流中，這些吹氣開口鄰近(例如，在1cm內(nèi))擠出孔設(shè)置。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，熔噴和熔紡因此為所得纖維和幅材(即使纖維/幅材具有類似的組成)賦予了不同的特性(例如，分子取向和所得物理特性)，并且因此也應(yīng)當(dāng)理解，熔噴纖維和熔紡纖維可易于彼此區(qū)分開。

因此，本文所述的熔噴纖維可通過使用能夠從其噴出熔融多層長絲的熔噴模具、用于在熔融多層長絲離開熔噴模具的孔后基本上立即將高速“鼓吹”空氣沖擊在熔融多層長絲上以便使長絲變細(xì)成為熔噴纖維的裝置、用于收集熔噴纖維的收集器、以及常用于熔噴中的各種其它設(shè)備(例如，擠出機(jī)、溫度控制設(shè)備等等)來制備。

這樣的設(shè)備可為例如在van Wente,“Superfine Thermoplastic Fibers”,Industrial Engineering Chemistry,Vol.48,pages 1342et sec(1956)(van Wente，“超細(xì)熱塑性纖維”，《工業(yè)工程化學(xué)》，第48卷第1342頁及以下頁，1956年)或在Report No.4364of the Naval Research Laboratories,published May 25,1954entitled“Manufacture of Superfine Organic Fibers”by van Wente,A.,Boone,C.D.,and Fluharty,E.L(美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室報(bào)告No.4364，發(fā)表于1954年5月25日，標(biāo)題為“超細(xì)有機(jī)纖維的制造”，van Wente,A.、Boone,C.D.和Fluharty,E.L.)中提出的一般類型。這種設(shè)備可針對制備多層熔噴纖維的特定目的進(jìn)行改良，并且可包括例如第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)，所述第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)分別將第一熔融聚合物流體流和第二熔融聚合物流體流送料入送料區(qū)塊中，該送料區(qū)塊將第一熔融聚合物流體流和第二熔融聚合物流體流合并成單個層狀流體流，然后將所述單個層狀流體流分配至多個孔?？捎糜谥苽涠鄬尤蹏娎w維的方法和設(shè)備在例如授予Joseph的美國專利5207790和5232770中有進(jìn)一步詳細(xì)論述。應(yīng)當(dāng)明確的是，以這種方式制備的多層纖維將與例如共混聚合物單層纖維區(qū)分開，在共混聚合物單層纖維中，兩種熔融聚合物在單個擠出機(jī)中合并成單個共混流體流，并且然后通過共同的孔擠出。還應(yīng)當(dāng)明確的是，以這種方式制備的多層纖維將與皮-芯纖維區(qū)分開，在該皮-芯纖維中，第一熔融聚合物流通過第一內(nèi)孔擠出，并且第二熔融聚合物流通過以環(huán)形方式圍繞內(nèi)孔的第二孔擠出。

在一些實(shí)施方案中，可將熔噴多層纖維收集在平坦表面(例如，多孔收集帶或結(jié)網(wǎng))上或單個收集筒的表面上。在其它實(shí)施方案中，可將熔噴多層纖維收集在會聚收集表面之間例如，第一收集筒和第二收集筒之間的間隙中。此類布置方式可使得熔噴纖維100至少大體上或基本上以“C”形橫截面構(gòu)型存在于幅材1中。此類布置方式(在授予Olson的美國專利7476632中有詳細(xì)描述，該專利全文以引用方式并入本文)可提供例如增加的蓬松度和/或其它有益特性。

在一些實(shí)施方案中，短纖維可以任選地?fù)饺氲饺缟衔乃龅娜蹏姺闹?。這可以例如通過將氣載短纖維流注入氣載變細(xì)長絲/纖維流中而執(zhí)行。(由于其中熔融長絲在從模具孔遷移至收集器期間硬化形成纖維的過程將會是一個統(tǒng)計(jì)過程，因此在該過程的這一階段，術(shù)語長絲和纖維在一定程度上可以互換。)這樣可形成多層熔噴纖維和短纖維的纏結(jié)氣流，該氣流可沖擊到收集器上，以將纏結(jié)的多層熔噴纖維和短纖維收集為纖維團(tuán)塊。用于將短纖維注入例如熔噴纖維流中的設(shè)備和工藝在例如授予Angadjivand的美國專利7989371和授予Hauser的美國專利4118531中有進(jìn)一步詳細(xì)描述。

在一些實(shí)施方案中，至少一些短纖維可用作粘結(jié)纖維，如先前所指出。另選地，或者作為此的補(bǔ)充，熔噴纖維中的至少一些可以(例如，根據(jù)收集方式等等)粘結(jié)例如熔粘到彼此。如果需要，也可使用任何合適的后粘結(jié)工藝(例如，經(jīng)由壓延操作實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)粘結(jié)等)。

本文所述的熔噴纖維幅材可以結(jié)合(例如，以任何厚度、尺寸等的幅材、片材、稀松布、織物等的形式)到制品諸如隔熱和隔音制品、所制成的液體和氣體過濾器等中。雖然可以設(shè)想任何合適的用途，但是熔噴幅材對熱收縮的抗性可使得此類制品尤其適合用于相對較高溫度的環(huán)境。這種制品可用于多種應(yīng)用中，例如車輛或建筑組件的隔音和/或絕緣物，也可用于個人防護(hù)裝置或防護(hù)服等中。此類熔噴幅材尤其可用于隔熱制品和/或高溫隔聲制品中，需指出的是，在一些應(yīng)用中(例如，在汽車機(jī)罩襯墊中)，這樣的制品可同時(shí)具備這兩種功能。熔噴纖維幅材1可與任何所需的額外層(例如，稀松布、貼邊材料等等)結(jié)合，這樣可有利于形成特定制品。幅材1可與任何此類額外層一起進(jìn)行加工(例如，成形、切割等等)，以形成特定構(gòu)型的制品。

示例性實(shí)施方案的列表

實(shí)施方案1是一種熱穩(wěn)定熔噴纖維幅材，包括：多個熔噴多層纖維，其中至少所選熔噴多層纖維各自包括至少一個包含主要聚合物的主要層，該主要聚合物為緩慢結(jié)晶型聚合物且T_m為至少約200℃，以及至少一個包含次要聚合物的次要層，該次要聚合物為快速結(jié)晶型聚合物且T_m為至少約200℃，其中熔噴多層纖維具有主要聚合物對次要聚合物的約45:55至約95:05的平均重量比，并且其中熱穩(wěn)定熔噴纖維幅材具有小于約10％的熱收縮率。

實(shí)施方案2是實(shí)施方案1的幅材，其中主要聚合物具有至少約240℃的T_m，并且其中次要聚合物具有至少約240℃的T_m。實(shí)施方案3是實(shí)施方案1至實(shí)施方案2中任一項(xiàng)的幅材，其中熔噴纖維具有主要聚合物對次要聚合物的約60:40至約90:10的平均重量比。實(shí)施方案4是實(shí)施方案1至實(shí)施方案3中任一項(xiàng)的幅材，其中熔噴纖維具有主要聚合物對次要聚合物的約70:30至約80:20的平均重量比。實(shí)施方案5是實(shí)施方案1至實(shí)施方案4中任一項(xiàng)的幅材，其中主要聚合物是選自：聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚(萘二甲酸乙二酯)、聚(乳酸)、聚(對苯二甲酸丙二酯)以及它們的組合的聚酯。實(shí)施方案6是實(shí)施方案1至實(shí)施方案4中任一項(xiàng)的幅材，其中主要聚合物是聚(對苯二甲酸乙二酯)。實(shí)施方案7是實(shí)施方案1至實(shí)施方案6中任一項(xiàng)的幅材，其中主要聚合物基本上不含非聚合物成核劑。

實(shí)施方案8是實(shí)施方案1至實(shí)施方案7中任一項(xiàng)的幅材，其中次要聚合物選自：聚(對苯二甲酸丁二酯)、聚甲基戊烯和間規(guī)聚苯乙烯。

實(shí)施方案9是實(shí)施方案1至實(shí)施方案8中任一項(xiàng)的幅材，其中至少所選多層纖維各自包括至少一對主要層，該一對主要層具有單獨(dú)地夾置在其間的次要層。實(shí)施方案10是實(shí)施方案1至實(shí)施方案8中任一項(xiàng)的幅材，其中至少所選多層纖維各自包括至少三個主要層和至少兩個次要層，其中每個次要層單獨(dú)地夾置在一對主要層之間。實(shí)施方案11是實(shí)施方案1至實(shí)施方案8中任一項(xiàng)的幅材，其中至少所選多層纖維各自包括至少五個主要層和至少四個次要層，其中每個次要層單獨(dú)地夾置在一對主要層之間。實(shí)施方案12是實(shí)施方案1至實(shí)施方案8中任一項(xiàng)的幅材，其中至少所選多層纖維各自包括至少n個主要層和至少n-1個次要層，至少n-2個次要層單獨(dú)地夾置在主要層之間，其中n為介于7和51之間的數(shù)。

實(shí)施方案13是實(shí)施方案1至實(shí)施方案12中任一項(xiàng)的幅材，其中主要層是單組分層，并且其中次要層是單組分層。實(shí)施方案14是實(shí)施方案1至實(shí)施方案13中任一項(xiàng)的幅材，其中多個熔噴纖維共同具有小于約10微米的平均纖維直徑。

實(shí)施方案15是實(shí)施方案1至實(shí)施方案14中任一項(xiàng)的幅材，其中幅材還包含短纖維，短纖維構(gòu)成幅材的纖維材料總重量的約5重量％至約50重量％。

實(shí)施方案16是實(shí)施方案1至實(shí)施方案15中任一項(xiàng)的幅材，其中幅材具有小于約6％的熱收縮率。實(shí)施方案17是實(shí)施方案1至實(shí)施方案15中任一項(xiàng)的幅材，其中幅材具有小于約2％的熱收縮率。

實(shí)施方案18是實(shí)施方案1至實(shí)施方案17中任一項(xiàng)的幅材，其中幅材的熔噴纖維包含不超過約5重量％的任何聚合物材料，該聚合物材料具有低于200℃的T_m。實(shí)施方案19是實(shí)施方案1至實(shí)施方案17中任一項(xiàng)的幅材，其中幅材的熔噴纖維基本上不含任何T_m低于200℃的聚合物材料。

實(shí)施方案20是包含實(shí)施方案1至實(shí)施方案19中任一項(xiàng)的熱穩(wěn)定熔噴纖維幅材的制品，其中該制品選自：隔熱制品、隔音制品、流體過濾制品或它們的組合。

實(shí)施方案21是實(shí)施方案20的制品，其中該制品是具有小于約5％的熱收縮率的隔音制品。

實(shí)施方案22是一種方法，方法包括：將熔融的多層流體流通過熔噴模具的孔擠出，以形成熔融的多層長絲；使熔融的多層長絲隨高速氣流一起變細(xì)，以形成多層熔噴纖維；并且將多層熔噴纖維收集為纖維團(tuán)塊，其中所收集的纖維團(tuán)塊流體流的至少所選多層熔噴纖維各自包括至少一個包含熔融的主要聚合物的主要層，該主要聚合物為緩慢結(jié)晶型聚合物且T_m為至少約200℃，以及至少一個包含熔融的次要聚合物的次要層，該次要聚合物為快速結(jié)晶型聚合物且T_m為至少約200℃。

實(shí)施方案23是實(shí)施方案22的方法，其中變細(xì)的多層長絲形成氣載多層熔噴纖維流，并且其中該方法還包括將氣載短纖維流注入到氣載多層纖維流中，并且將纏結(jié)的多層熔噴纖維和短纖維收集為纖維團(tuán)塊。實(shí)施方案24是實(shí)施方案22至實(shí)施方案23中任一項(xiàng)的方法，其中該方法還包括使纖維團(tuán)塊中的至少一些纖維彼此粘結(jié)，以形成熱穩(wěn)定熔噴纖維幅材。

實(shí)施方案25是實(shí)施方案1至實(shí)施方案19中任一項(xiàng)的幅材，該幅材通過實(shí)施方案22至實(shí)施方案24中任一項(xiàng)的方法制成。實(shí)施方案26是實(shí)施方案20至實(shí)施方案21中任一項(xiàng)的制品，該制品通過實(shí)施方案22至實(shí)施方案24中任一項(xiàng)的方法制成。

實(shí)施例

測試方法

熱收縮率

熱收縮性熔噴幅材可使用三個10cm×10cm樣本獲得。在將試件放入180℃的Fisher Scientific Isotemp烘箱(或等同物)中保持15分鐘之前和之后，沿縱向(MD)和橫向(CD)測量每個試件的尺寸。使用下列公式計(jì)算每個樣本在縱向和橫向上的收縮率：

其中L₀為初始試件長度，并且L為最終試件長度。計(jì)算并記錄收縮率平均值。

T_m(結(jié)晶熔點(diǎn))

聚合物樣本的T_m可使用TA Instruments Q2000調(diào)幅式差示掃描量熱儀(MDSC)或等同物獲得。對樣本稱重，并將其裝入兼容的鋁盤中。進(jìn)行第一次加熱以將樣本加熱至高于樣本的估計(jì)T_m的溫度；然后，以足夠慢的速率(例如，每分鐘10℃)使樣本冷卻，以使得結(jié)晶發(fā)生。在這些初始加熱/冷卻步驟之后，以例如每分鐘10℃的加熱速率進(jìn)行第二次加熱，并且觀察到熱流。結(jié)晶熔點(diǎn)T_m可由作為明確限定的第一級熔融峰(如果這樣的峰存在)的頂點(diǎn)的第二次加熱數(shù)據(jù)獲得，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會充分理解的那樣。

制備熔噴幅材的設(shè)備和方法

采用與Wente,Van A.,“Superfine Thermoplastic Fibers”in Industrial Engineering Chemistry,Vol.48,pages 1342 et seq.(1956)(Wente,Van A.，“超細(xì)熱塑性纖維”，《工業(yè)工程化學(xué)》，第48卷第1342頁及以下頁，1956年)以及Report No.4364 of the Naval Research Laboratories,published May 25,1954 entitled"Manufacture of Superfine Organic Fibers"by Wente,Van.A.Boone,C.D.,and Fluharty,E.L.(美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室報(bào)告No.4364，發(fā)表于1954年5月25日，標(biāo)題為“超細(xì)有機(jī)纖維的制造”，Wente,Van.A.、Boone,C.D.和Fluharty,E.L.)中所述類似的設(shè)備和工藝制備熔噴幅材。該設(shè)備采用配備有齒輪泵的擠出機(jī)控制聚合物熔體流并將其分配至熔噴模具，該熔噴模具具有圓形平滑表面孔且長度對直徑之比為5:1?？自谀＞呙嫔媳徊贾贸芍本€樣式，間距為每厘米10個孔?？諝夤?yīng)裝置(氣刀)設(shè)置在模具面上，用于在熔融長絲離開熔噴模具的孔后，基本上立即將會聚樣式的高速“鼓吹”空氣沖擊到熔融長絲上。

針對工作實(shí)施例多層纖維，將設(shè)備進(jìn)行了改良(以與美國專利5207970的實(shí)施例1中所公開的方式大致類似的方式)以包括兩個擠出機(jī)，每個擠出機(jī)具有一個齒輪泵，使得可以單獨(dú)對每個擠出機(jī)的輸出進(jìn)行控制，并且每個擠出機(jī)被構(gòu)造成將熔融的擠出物輸出送料至分流進(jìn)料區(qū)塊，該分流進(jìn)料區(qū)塊與授予Chisholm的美國專利No.3480502和授予Shrenk的美國專利No.3487505所述類似。分流進(jìn)料區(qū)塊被構(gòu)造成將多層熔融聚合物流傳送至大致如上所述的熔噴模具。

代表性工作實(shí)施例

工作實(shí)施例1

使用上述設(shè)備和一般性方法，如下所述進(jìn)行操作，以制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材。主要聚合物為聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET；0.54本征粘度)樹脂，以商品名N211購自美國新澤西州利文斯頓的南亞塑膠公司(Nan Ya Plastics Corporation,America,Livingston,NJ)。次要聚合物為聚(對苯二甲酸丁二酯)(PBT)，以商品名Valox-195-1001購自美國馬薩諸塞州皮茨菲爾德的沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料公司(SABIC Innovative Plastics,Pittsfield,MA)。

第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)分別將PET和PBT熔融流傳送至送料區(qū)塊。對齒輪泵進(jìn)行調(diào)整，使得75:25PET:PBT重量比的聚合物熔體被傳送至送料區(qū)塊，并且在熔噴模具處維持0.175kg/hr/cm模具寬度總聚合物吞吐率。將模具保持在大約305℃，并且送料區(qū)塊保持在大約305℃；將第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)的擠出機(jī)熔體溫度(在每個擠出機(jī)筒體的放料端近側(cè))分別保持在大約305℃和270℃。鼓吹空氣供應(yīng)裝置的氣刀間隙寬度為大約0.76mm；將高速鼓吹空氣的溫度維持在大約400℃的設(shè)定值，并且其壓力適于制備均勻幅材。在熔融流離開送料區(qū)塊時(shí)以交替方式將其合并成五層熔融流，其中第一層、第三層和第五層是PET，并且第二層和第四層是PBT。

將由此形成的熔噴多層纖維收集到透氣帶上，DCD(模具到收集器的距離)為大約38cm。據(jù)發(fā)現(xiàn)，由此形成的纖維團(tuán)塊具有足夠的機(jī)械完整性以用作自支承非織造幅材；未執(zhí)行輔助的粘結(jié)操作。熔噴多層纖維包括五個交替層(三個PET主要層，以及兩個PBT次要層)。熔噴多層纖維具有小于約10微米的平均直徑；熔噴纖維幅材的基重為大約130g/m²。

工作實(shí)施例2

以與工作實(shí)施例1大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是對齒輪泵進(jìn)行調(diào)整，使得對50:50PET:PBT重量比的聚合物熔體進(jìn)行傳送。將模具和送料區(qū)塊均保持在大約280℃；第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)的熔體溫度分別為大約280℃和270℃。將高速鼓吹空氣的溫度維持在大約390℃的設(shè)定值。收集由此形成的熔噴多層纖維，DCD(模具到收集器的距離)為大約30.5cm。熔噴多層纖維具有小于約10微米的平均直徑；熔噴纖維幅材的基重為大約130g/m²。

工作實(shí)施例3

以與工作實(shí)施例1大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是次要聚合物為聚甲基戊烯(PMP；以商品名TPX購自美國紐約州萊伊布魯克的三井化學(xué)公司(Mitsui Chemicals,Rye Brook,NY))，而非聚(對苯二甲酸丁二酯)。主要聚合物:次要聚合物(PET:PMP)重量比為大約75:25，并且在熔噴模具處維持0.14kg/hr/cm模具寬度總聚合物吞吐率。

將模具和送料區(qū)塊均保持在大約300℃；第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)的熔體溫度分別為大約285℃和300℃。將高速鼓吹空氣的溫度維持在大約400℃的設(shè)定值。收集由此形成的熔噴多層纖維，DCD(模具到收集器的距離)為大約15cm。該熔噴多層纖維包括五個交替層(三個PET主要層，以及兩個PMP次要層)。熔噴多層纖維具有小于約10微米的平均直徑；熔噴纖維幅材的基重為大約90g/m²。

工作實(shí)施例4

以與工作實(shí)施例3大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是主要聚合物:次要聚合物(PET:PMP)重量比為大約90:10。

工作實(shí)施例5

以與工作實(shí)施例3大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是主要聚合物:次要聚合物(PET:PMP)重量比為大約80:20。

工作實(shí)施例6

以與工作實(shí)施例3大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是主要聚合物:次要聚合物(PET:PMP)重量比為大約70:30。

工作實(shí)施例7

以與工作實(shí)施例3大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是主要聚合物:次要聚合物(PET:PMP)重量比為大約60:40。

工作實(shí)施例4至工作實(shí)施例7的幅材具有大約90g/m²的基重，并且包含平均直徑小于約10微米的熔噴多層纖維。

工作實(shí)施例8

以與工作實(shí)施例3大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是分流送料區(qū)塊被構(gòu)造成使得多層纖維包括十七個交替層(八個PET主要層，以及九個PMP次要層)。PET:PMP重量比維持在大約75:25。將模具和送料區(qū)塊均保持在大約300℃；第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)的熔體溫度分別為大約285℃和300℃。將高速鼓吹空氣的溫度維持在大約400℃的設(shè)定值。收集由此形成的熔噴多層纖維，DCD(模具到收集器的距離)為大約15cm。

工作實(shí)施例9

以與工作實(shí)施例3大致類似的方式制備包含多個熔噴多層纖維的熔噴纖維幅材，不同的是分流送料區(qū)塊被構(gòu)造成使得多層纖維包括兩個交替層(一個PET主要層，以及一個PMP次要層)。PET:PMP重量比維持在大約75:25。將模具和送料區(qū)塊均保持在大約300℃；第一擠出機(jī)和第二擠出機(jī)的熔體溫度分別為大約285℃和300℃。將高速鼓吹空氣的溫度維持在大約400℃的設(shè)定值。收集由此形成的熔噴多層纖維，DCD(模具到收集器的距離)為大約15cm。

工作實(shí)施例4至工作實(shí)施例9的幅材具有大約90g/m²范圍內(nèi)的基重，并且包含平均直徑小于約10微米的熔噴多層纖維。

比較例

比較例1

使用與工作實(shí)施例1大致類似的工藝條件制備熔噴非織造幅材，不同的是未使用分流送料區(qū)塊，并且熔噴纖維均為由主要聚合物、尤其是聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET；0.54本征粘度)樹脂組成的單層纖維，該聚(對苯二甲酸乙二酯)樹脂以商品名N211購自美國新澤西州利文斯頓的南亞塑膠公司(Nan Ya Plastics Corporation,America,Livingston,NJ)。

對擠出機(jī)齒輪泵進(jìn)行調(diào)整，以便以大約0.175kg/hr/cm模具寬度吞吐率傳送PET聚合物熔體。將模具保持在大約305℃，并且將送料區(qū)塊保持在大約305℃；將擠出機(jī)熔體溫度保持在大約305℃。鼓吹空氣供應(yīng)裝置的氣刀間隙寬度為大約0.76mm；將高速鼓吹空氣的溫度維持在大約400℃的設(shè)定值，并且其壓力適于制備均勻幅材。收集由此形成的熔噴單層纖維，DCD為大約38cm。

比較例2

由熔噴非織造幅材獲得收縮率數(shù)據(jù)，在該幅材中，所有纖維均為由次要聚合物、尤其是聚(對苯二甲酸丁二酯)(PBT)組成的單層纖維，該聚(對苯二甲酸丁二酯)以商品名Valox-195-1001購自美國馬薩諸塞州皮茨菲爾德的沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料公司(SABIC Innovative Plastics,Pittsfield,MA)。未獲得工藝條件，但據(jù)信，采用了常規(guī)(單層纖維)熔噴設(shè)備和工藝條件。另外，所報(bào)告的該材料的熱收縮率測量結(jié)果通過使用熱收縮率測試獲得(在授予Chen等人的標(biāo)題為THERMALLY STABLE NONWOVEN WEB COMPRISING MELTBLOWN BLENDED-POLYMER FIBERS(包含熔噴共混聚合物纖維的熱穩(wěn)定非織造幅材)的PCT專利申請序列號PCT/CN2014/080901，代理人案卷號75424WO003中有所描述)，該熱收縮率測試與上述工序略有不同。例如，將樣品在170℃下保持15分鐘，而不是在180℃下保持15分鐘。因此，可能無法將比較例2的收縮率數(shù)據(jù)與其它數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的比較；然而，比較例2仍然可用于示出本文所公開的總體趨勢。

各個工作實(shí)施例和比較例的熱收縮率在表1中進(jìn)行了報(bào)告。

表1

其它工作實(shí)施例

上述實(shí)施例根據(jù)可用記錄提供，并且只是為了清楚地理解本發(fā)明；而不應(yīng)被理解為不必要的限制。實(shí)施例中所描述的測試和測試結(jié)果是例示性而非預(yù)測性的，且測試工序的變化預(yù)期可得到不同的結(jié)果。實(shí)施例中所有定量值均應(yīng)理解為根據(jù)所使用工序中所涉及的通常所知公差的近似值。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是，本文所公開的具體示例性元件、結(jié)構(gòu)、特征、細(xì)節(jié)、構(gòu)造等在許多實(shí)施方案中可修改和/或組合。本發(fā)明人預(yù)期所有此類變型和組合均在所構(gòu)思發(fā)明的范圍內(nèi)，而不僅僅是被選擇充當(dāng)示例性圖示的那些代表性設(shè)計(jì)。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限于本文所述的特定例示性結(jié)構(gòu)，而應(yīng)該至少延展至權(quán)利要求書的語言所描述的結(jié)構(gòu)以及那些結(jié)構(gòu)的等同形式。本說明書中正面引用的作為替代方案的任何元件可以根據(jù)需要以任何組合明確地包括于權(quán)利要求中或從權(quán)利要求排除。以開放式語言(例如，由其構(gòu)成和由其衍生)引用到本說明書中的任何元件或元件的組合被認(rèn)為是以封閉式語言(例如，由……組成和由其衍生)并且以部分封閉式語言(例如，基本由……組成和由其衍生)額外地引用。雖然本文可能已經(jīng)討論了各種理論和可能的機(jī)理，但在任何情況下都不應(yīng)將此類討論用于限制可受權(quán)利要求書保護(hù)的主題。如果在所寫的本說明書和以引用方式并入本文的任何文檔中的公開內(nèi)容之間存在任何沖突或矛盾之處，則以所寫的本說明書為準(zhǔn)。