本發(fā)明涉及適用于房屋包裹物、防護(hù)服裝、和其中片材或織物必須展示出良好的阻隔特性和低透氣性的其它最終用途的閃紡叢絲片材或織物。
背景技術(shù)：
：房屋包裹物用于在其構(gòu)造期間并且更具體地講在附接護(hù)套之后和安裝壁板/包層之前，包裹房屋或其它建筑的外表面。房屋包裹物通常包括阻隔層，其提供對外部水或濕氣的防潮層，但是允許水蒸氣從房屋的內(nèi)部透過。以這種方式，限制了液體水和空氣（例如，雨和風(fēng)）進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)的通道，從而防止水對絕緣物和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞，并使壁內(nèi)的空氣運(yùn)動最小化。同時(shí)，從建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進(jìn)入壁中的水蒸氣可離開，使得其不在壁內(nèi)凝結(jié)并潛在損壞絕緣物和結(jié)構(gòu)構(gòu)件。典型的房屋包裹物阻隔材料包括紡粘高密度聚乙烯纖維，其以商品名“DuPont?Tyvek?HomeWrap?”由E.I.DuPontdeNemoursandCompany（Wilmington，DE）出售；非織造阻隔材料，其以商品名“DuPont?Tyvek?CommercialWrap?”由E.I.DuPontdeNemoursandCompany（Wilmington，DE）出售；高密度交聯(lián)層合微穿孔聚乙烯片材料，其以商品名“Rufco-wrap”由RavenIndustries,Inc.（SiouxFalls，SD）出售；以及交聯(lián)織造微穿孔聚烯烴片材料，其分別由AmocoFoamProductsCompany（Atlanta，GA.）和FabreneInc.（Mississauga，Ontario，Canada）以商品名“AmowrapHousewrap”和“Air-Gard?Housewrap”出售。房屋包裹物需要低弗雷澤透氣率，但仍然具有高靜壓頭。因此，需要提供保護(hù)性包裹物，其改善能量效率并且防止建筑中的空氣滲入和濕氣聚集，同時(shí)滿足新實(shí)施的全行業(yè)能源和建筑規(guī)范法規(guī)。還需要采用保護(hù)性包裹物，其滿足或超過對于現(xiàn)有框架結(jié)構(gòu)或開口的新實(shí)施的規(guī)范要求和/或不增加建筑的壁輪廓。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明涉及一種片材，其具有介于0.002m3/m2.分鐘@50克/平方米和0.2m3/m2.分鐘@50克/平方米（gsm）之間的標(biāo)稱弗雷澤透氣率，和介于150cm@50gsm和250cm@50gsm之間的標(biāo)稱靜壓頭。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案具有至少9m2/g的BET表面積。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述片材具有小于或等于0.09m3/m2.分鐘@50gsm的標(biāo)稱弗雷澤透氣率。所述片材還具有大于或等于0.0075m3/m2.分鐘@50gsm的標(biāo)稱弗雷澤透氣率。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述片材具有介于165cm@50gsm和208cm@50gsm之間的標(biāo)稱靜壓頭。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述片材具有介于9m2/g和25m2/g之間的BET表面積，或甚至介于9m2/g和20m2/g之間的BET表面積。所述片材還可具有大于或等于30克/平方米的基重。本發(fā)明還涉及多層結(jié)構(gòu)，其包括大量兩種或更多種片材，其中至少一個(gè)片材為包括叢絲結(jié)構(gòu)的片材，其具有介于0.002m3/m2.分鐘@50gsm和0.2m3/m2.分鐘@50gsm之間的標(biāo)稱弗雷澤透氣率，I.介于150cm@50gsm和250cm@50gsm之間的標(biāo)稱靜壓頭，以及ii.大于或等于30gsm的基重。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施方案具有至少9m2/g的BET表面積。附圖說明圖1示出例示了用于制備閃紡叢絲片材的方法的紡絲單元的示意性、未按比例繪制的剖視圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明申請人特別地將所有引用的參考文獻(xiàn)的完整內(nèi)容引入本公開中。此外，當(dāng)量、濃度或其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍或優(yōu)選上限數(shù)值和優(yōu)選下限數(shù)值的列表形式給出時(shí)，其應(yīng)被理解為具體地公開由任何范圍上限或優(yōu)選數(shù)值和任何范圍下限或優(yōu)選數(shù)值中的任何一對所構(gòu)成的所有范圍，而不管這些范圍是否被單獨(dú)地公開。凡在本文中給出某一數(shù)值范圍之處，該范圍均旨在包含其端點(diǎn)以及在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)，除非另行指出。不旨在將本發(fā)明的范圍限制為限定范圍時(shí)所引用的具體數(shù)值。如本文所用，術(shù)語“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物（諸如例如嵌段、接枝、無規(guī)和交替共聚物）、三元共聚物等，以及它們的共混物和修飾形式。此外，除非另外具體限定，術(shù)語“聚合物”應(yīng)包括所述材料所有可能的幾何構(gòu)型。這些構(gòu)型包括但不限于全同立構(gòu)、間同立構(gòu)、以及無規(guī)對稱。如本文所用，術(shù)語“聚乙烯”旨在不僅涵蓋乙烯的均聚物，而且涵蓋其中至少85%的重復(fù)單元為乙烯單元的共聚物。如本文所用，術(shù)語“非織造物”、“非織造片材”或“非織造纖維”表示以無規(guī)方式定位以形成平面材料而沒有如針織物中可辨別的圖案的單個(gè)纖維或線的結(jié)構(gòu)。如本文所用，“縱向”是片材的平面內(nèi)的長方向，即，其中制備片材的方向。“橫向”是片材平面內(nèi)的垂直于縱向的方向。如本文所用，術(shù)語“叢絲”是指多個(gè)無規(guī)長度的細(xì)的、帶狀、膜-原纖元件的三維整體網(wǎng)絡(luò)，并且具有小于約25微米的中值原纖寬度。在叢絲結(jié)構(gòu)中，膜-原纖元件一般與該結(jié)構(gòu)的縱向軸線共延對準(zhǔn)，并且它們以不規(guī)則的間隔在該結(jié)構(gòu)的遍及長度、寬度和厚度的多個(gè)位置中間歇聯(lián)合和分離以形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)。術(shù)語“紡絲流體”是指使用本文所述的紡絲設(shè)備紡絲的總體組合物。紡絲流體包含聚合物和紡絲劑。術(shù)語“紡絲劑”是指用于初始溶解聚合物以形成紡絲流體的加工介質(zhì)或介質(zhì)的混合物。所謂“基本上由……形成”是指受權(quán)利要求書保護(hù)的物體，其包含主要組分，但可包含添加以改善或改性受權(quán)利要求保護(hù)的物體的功能特性的其它物體。例如，基本上由聚乙烯組成的物體還可包含填料、抗氧化劑和改性其性能或功能的其它添加劑。測試方法在說明書、實(shí)施例和權(quán)利要求中，采用以下測試方法來測定各種報(bào)道的特征及特性。ASTM是指美國測試與材料協(xié)會，TAPPI是指紙漿和造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會。叢絲膜-原纖纖維網(wǎng)產(chǎn)品的BET表面積是閃紡產(chǎn)品的原纖化程度和細(xì)度的另一量度。表面積通過S.Brunauer、P.H.Emmett和E.Teller、J.Am.Chem.Soc.，第60卷，第309-319頁（1938）的BET氮吸收方法測量，并以m2/g為單位記錄。BET表面積使用Quantachrome型號NOVA3000e來測量?；赝ㄟ^ASTMD-3776（其以引用方式并入）來測定，并以g/m2或gsm為單位記錄。下文實(shí)施例所記錄的基重各自基于對樣品進(jìn)行的至少十二次測量的平均值。GurleyHill（或僅“Gurley”）孔隙率是片材料對氣態(tài)物質(zhì)的滲透性的量度。具體地講，其是一定體積的氣體通過其中存在一定壓力梯度的材料區(qū)域所需時(shí)間的量度。GurleyHill孔隙率根據(jù)TAPPIT-460OM-88使用Lorentzen&WettreModel121D密度計(jì)測量。該測試測量100立方厘米空氣在約1.21kPa（4.9英寸）的水壓下被推過28.7mm直徑樣品（具有一平方英寸的面積）所需的時(shí)間。結(jié)果以秒為單位表示，其通常稱為格雷秒。弗雷澤透氣率為多孔材料透氣率的量度并以單位ft3/min/ft2記錄。弗雷澤透氣率根據(jù)ASTMD737-04來測量。其測量在0.5英寸水柱（等于124.5Pa）的壓差下通過材料的氣流體積。將噴絲孔安裝在真空系統(tǒng)中以將空氣的通過樣本的流量限制到可測量的量。噴絲孔尺寸取決于材料的孔隙率。使用具有校準(zhǔn)噴絲孔單元的ShermanW.FrazierCo.雙壓力計(jì)測量弗雷澤透氣率（也稱為弗雷澤孔隙率），其以ft3/(ft2min)為單位，出于在本文記錄的目的，將其轉(zhuǎn)換為m3/(m2min)。本文記錄的弗雷澤透氣率歸一化為50克/平方米（gsm）的基重。如果僅對樣品測量Gurley空氣孔隙率，則弗雷澤透氣率根據(jù)以下公式計(jì)算：弗雷澤透氣率（m3/m2min）×Gurley空氣孔隙率（秒）=0.945。為有利于比較不同基重的片材的弗雷澤透氣率，方便的是將弗雷澤透氣率對具有50克/平方米基重的片材進(jìn)行歸一化。對于50克/平方米的基重的標(biāo)稱弗雷澤透氣率測定為以下關(guān)系：。靜水壓頭（或靜壓頭）為所述片在靜態(tài)載荷下抵抗液態(tài)水滲透的阻力的量度。將一個(gè)7英寸×7英寸（17.78cm×17.78cm）樣本安裝在SDL18ShirleyHydrostaticHeadTester（由ShirleyDevelopmentsLimited，Stockport，England制造）中。以60+/-3cm/min的速率，將水泵送壓向樣品的102.6cm部分的一個(gè)側(cè)面，所述樣品由具有約0.28mm直徑的線的30目網(wǎng)格支撐，直至樣品的三個(gè)區(qū)域被水滲透。靜水壓力按英寸測量，轉(zhuǎn)換成SI單位并以厘米靜水頭給出。所述測試一般遵從ASTMD583（從1976年11月的公布提?。?。本文中靜壓頭如根據(jù)以下公式歸一化為50克/平方米的基重來記錄：。本發(fā)明的實(shí)施方案本發(fā)明涉及一種包括叢絲結(jié)構(gòu)的片材，所述片材具有介于0.002m3/m2.分鐘@50gsm和0.2m3/m2.分鐘@50gsm之間的標(biāo)稱弗雷澤透氣率，和就50克/平方米的基重而言，介于150cm@50gsm和250cm@50gsm之間的標(biāo)稱靜壓頭。術(shù)語“@50gsm”是指上文給出的歸一化程序，其中任何任意基重的測量值歸一化為50gsm。在另一個(gè)實(shí)施方案中，片材基本上由聚乙烯組成。在另一個(gè)實(shí)施方案中，片材的BET表面積為至少9m2/g。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述片材具有小于或等于0.09m3/（m2.分鐘）@50gsm的標(biāo)稱弗雷澤透氣率。所述片材還具有大于或等于0.0075m3/m2.分鐘@50gsm的標(biāo)稱弗雷澤透氣率。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述片材具有介于165cm@50gsm和208cm@50gsm之間的標(biāo)稱靜壓頭。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述片材具有介于9m2/g和25m2/g之間的BET表面積，或甚至介于9m2/g和20m2/g之間的BET表面積。所述片材還可具有大于或等于30克/平方米的基重。在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本文所述的實(shí)施方案中任一項(xiàng)所述的閃紡叢絲纖維股線可以固結(jié)成片材結(jié)構(gòu)。然后可將該片材結(jié)構(gòu)任選地?zé)嵴辰Y(jié)或機(jī)械粘結(jié)。本發(fā)明還涉及多層結(jié)構(gòu)，其包括大量的兩種或更多種片材，其中至少一種片材為包括叢絲結(jié)構(gòu)的聚乙烯片材，其具有：I.介于0.002m3/m2.分鐘@50gsm和0.2m3/m2.分鐘@50gsm的標(biāo)稱弗雷澤透氣率，ii.介于150cm@50gsm和250cm@50gsm之間的標(biāo)稱靜壓頭，以及III.大于或等于30克/平方米（gsm）的基重。本發(fā)明的多層結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施方案包括具有至少9m2/g的BET表面積的叢絲片材。用于制備閃紡叢絲片材，并且具體地講Tyvek?紡粘烯烴片材料的方法，首先描述于授予Blades等人的美國專利3,081,519中。（轉(zhuǎn)讓給DuPont.）'519專利描述了一種方法，其中在高于液體的標(biāo)稱沸點(diǎn)的溫度下并且在自生壓力或更大下，將聚合物的液體紡絲劑溶液（所述液體紡絲劑在低于液體的標(biāo)稱沸點(diǎn)時(shí)不是聚合物的溶劑）紡成較低溫度和顯著較低壓力的區(qū)域，以產(chǎn)生叢絲膜-原纖股線。如授予Anderson等人的美國專利3,227,794中所公開的（轉(zhuǎn)讓給DuPont），當(dāng)聚合物和紡絲劑溶液的壓力在即將閃紡之前在減壓室中略微降低時(shí)，使用Blades等人中公開的方法最佳獲得從絲膜-原纖股線。對本發(fā)明例示選擇的一般閃紡設(shè)備類似于授予Brethauer等人的美國專利3,860,369中所公開的設(shè)備，所述文獻(xiàn)以引用方式并入本文。用于閃紡纖維形成聚合物的系統(tǒng)和方法完全公開于美國專利3,860,369中，并示于圖1中。閃紡工藝通常在室10中進(jìn)行，該室有時(shí)被稱為紡絲單元，其具有紡絲劑移除端口11和用以將過程中形成的非織造片材料移除的開口12。通過加壓供應(yīng)管道13將包含聚合物和紡絲劑的混合物的紡絲流體提供給紡絲噴絲孔14。紡絲流體從供應(yīng)管13通過室開口15到室16。在某些紡絲應(yīng)用中，室16可用作減壓室，其中壓力減小導(dǎo)致紡絲流體的相分離，如授予Anderson等人的美國專利3,227,794中所公開的?？商峁毫鞲衅?2以監(jiān)測室16中的壓力。接著室16中的紡絲流體穿過紡絲噴絲孔14。據(jù)信加壓聚合物和紡絲劑從室16進(jìn)入紡絲噴絲孔中的通道形成靠近噴絲孔附近的拉伸流體，其有助于取向聚合物。當(dāng)聚合物和紡絲劑從噴絲孔釋放時(shí)，紡絲劑快速膨脹為氣體并留下原纖化叢絲膜-原纖。氣體通過端口11離開室10。優(yōu)選地，將氣態(tài)紡絲劑冷凝以重新用于紡絲流體。從紡絲噴絲孔14釋放的聚合物股線20通常針對旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器擋板26定向。旋轉(zhuǎn)擋板26將股線20展開成更加平面的結(jié)構(gòu)24，使得擋板交替指向左和右。當(dāng)展開的纖維股線從擋板下降時(shí)，纖維股線被靜電充電，以便使纖維股線以展開的構(gòu)型保持直至纖維股線24到達(dá)移動帶32。纖維股線24沉積在帶32上以形成片材34。將帶接地以有助于確保帶電纖維股線24在帶上的適當(dāng)定位。纖維片34可以在輥31下通過，所述輥將片材壓縮成略固結(jié)的片材35，其由以重疊的多取向構(gòu)造取向的叢絲膜-原纖網(wǎng)絡(luò)形成。所述片材35通過出口12離開紡絲室10，然后在片材收集輥29上收集?！盁峁探Y(jié)”或“熱粘結(jié)”片材是通過本發(fā)明纖維網(wǎng)的熱固結(jié)制成的片材。熱粘結(jié)方法的一些示例為通過氣體粘結(jié)、蒸汽纏結(jié)、超聲波粘結(jié)、拉伸粘結(jié)、熱壓延、熱輥壓花、熱表面粘結(jié)。熱表面粘結(jié)可通過如授予David的美國專利3,532,589對于硬粘結(jié)表面所述的方法來進(jìn)行。在該方法中，叢絲片材隨后通過加熱鼓-冷卻鼓-加熱鼓-冷卻鼓上方以熱粘結(jié)材料的兩個(gè)側(cè)面。將加熱鼓保持在可導(dǎo)致叢絲結(jié)構(gòu)部分熔融的溫度下，以包括片材的粘結(jié)。冷卻鼓具有將溫度降低至一定值的目的，其中當(dāng)不受約束時(shí)片材將不收縮或變形。在粘結(jié)過程期間，片材被柔性帶輕輕壓縮以具有受控收縮。另選地，叢絲片可借助于壓花輥和橡膠涂覆的支撐輥粘結(jié)以粘結(jié)片材的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面。壓花輥可以是平滑的或包含不同圖案，例如，但不限于示于以下參考文獻(xiàn)中的那些，即，點(diǎn)狀圖案（US3,478,141、US6,610,390、US2004/241399A1）、肋狀圖案（US2003/0032355A1）、無規(guī)圖案（US7,744,989）或不同圖案（US5,964,742）。片材可通過壓花輥與橡膠涂覆的支撐輥的一個(gè)或多個(gè)位點(diǎn)。此外，在壓花輥和支撐輥配對之前和之后，片材可與預(yù)熱輥或冷卻輥接觸，如US5,972,147中所述。最終，在粘結(jié)過程中，材料可例如通過按鈕式結(jié)塊破碎機(jī)軟化，如由Dempsey在US3,427,376中所述。實(shí)施例根據(jù)美國專利號3,860,369和上文所述的方法，制備紡絲流體、閃紡并形成為固結(jié)片材。在實(shí)施例中記錄的聚合物濃度，基于總紡絲流體重量計(jì)，計(jì)算為聚合物的重量百分比，其中總紡絲流體重量包括聚合物的重量和紡絲劑的重量。除非另外指明，在本發(fā)明實(shí)施例中制備的叢絲纖維網(wǎng)和片材使用由81重量百分比二氯甲烷和19重量百分比2,3-二氫十氟戊烷組成的紡絲劑來閃紡。比較例由包含正戊烷的紡絲劑來制備。本發(fā)明的片材由閃紡工藝產(chǎn)生，所述閃紡工藝由至少15cm3的上游減壓室，和最小75巴表壓的釋放壓力來進(jìn)行，產(chǎn)生300旦尼爾至400旦尼爾的纖維。用于所有實(shí)施例中的聚合物為高密度聚乙烯，其具有2.35g/10min（根據(jù)ENISO1133，在190℃和5kg負(fù)載下測量）和24.5g/10min（根據(jù)ENISO1133，在190℃和21.6kg負(fù)載下測量）的熔體指數(shù)，0.96g/cm3的密度（根據(jù)ENISO1183測量）。用于比較例中的聚合物為高密度聚乙烯，其具有0.96g/10min（根據(jù)ASTMD1238，在190℃和2.16kg負(fù)載下測量）和34.4g/10min（根據(jù)ASTMD1238，在190℃和21.6kg負(fù)載下測量）的熔體指數(shù)。表1概述了實(shí)施例和比較例的紡絲條件。表1樣品紡絲流體的聚合物濃度重量百分比紡絲壓力(barg)紡絲流體溫度（℃）實(shí)施例11285.5195實(shí)施例21476.0190實(shí)施例31383.0190比較例11776.0192比較例21781.1194比較例31785.6198比較例41790.6200比較例51790.9201比較例721.340.0180比較例817.167.9190比較例917.959.7185表2概述了獲得的閃紡叢絲片材的特性。比較例7至9描述了附加基重值的標(biāo)稱弗雷澤透氣率和標(biāo)稱靜壓頭@50gsm。不測量BET表面積（n.m.）。表2樣品基重(gsm)標(biāo)稱弗雷澤透氣率(m3/m2.分鐘@50gsm)標(biāo)稱靜壓頭（cm@50gsm）BET表面積（m2/g）實(shí)施例141.40.0891659.8實(shí)施例242.30.007517418.5實(shí)施例341.00.01620813.0比較例161.00.01310421.6比較例260.00.01810519.1比較例361.70.049515.4比較例460.70.06510015.4比較例559.70.06510113.7比較例766.50.002469.3n.m.比較例840.70.076106.8n.m.比較例954.20.01577.8n.m.根據(jù)表2選擇的比較標(biāo)準(zhǔn)，比較例均不實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的靜壓頭性能，本發(fā)明的實(shí)施例表現(xiàn)出獨(dú)特的性能組合。當(dāng)前第1頁1 2 3