本公开涉及包括熔喷纤维的非织造纤维结构，并且更具体地，涉及尺寸稳定的熔喷非织造纤维幅材以及用于制备此类幅材的方法和设备。
背景技术：
：熔喷是一种用于形成热塑性(共)聚合物纤维的非织造纤维幅材的方法。在典型熔喷方法中，一种或多种热塑性(共)聚合物料流通过包含密集排列的喷丝孔的模具挤出并在高速热空气的会聚流作用下变细形成微纤维，微纤维被收集起来形成熔喷非织造纤维幅材。通常用于形成常规熔喷非织造纤维幅材的热塑性(共)聚合物包括聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。熔喷非织造纤维幅材适用于多种应用，包括隔音和隔热、过滤介质、外科薄膜和擦拭物等等。技术实现要素：常规熔喷非织造纤维幅材的缺陷之一是在后续加工或使用例如用作隔热材料时，即使加热到中等温度也容易发生收缩。此类收缩在熔喷纤维中包含热塑性聚酯(共)聚合物例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚(乳酸)、聚萘二甲酸乙二酯或它们的组合时尤其严重；该热塑性聚酯(共)聚合物在某些应用中为实现更高的温度性能可能是期望的。因此，期望开发一种用于制备尺寸稳定的熔喷非织造纤维结构的熔喷方法，并且更具体地，开发一种用于制备包含一种或多种聚酯(共)聚合物的尺寸稳定的熔喷非织造纤维幅材的熔喷方法。因此，在一个方面，本公开描述了一种用于制备尺寸稳定的熔喷非织造纤维幅材的工艺或方法。在一些示例性实施方案中，该方法包括：通过使包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的分子的熔融流穿过熔喷模具的多个喷丝孔来形成多根熔喷纤维；在熔喷纤维从多个喷丝孔出来后，立即使熔喷纤维的至少一部分经历受控的空中热处理操作，其中该受控的空中热处理操作在低于熔喷纤维的一部分的熔融温度的温度下进行，并持续足以使经历受控的空中热处理操作的纤维的一部分内的分子的至少一部分实现应力弛豫的时间；以及在收集器上收集经历受控的空中热处理操作的熔喷纤维的一部分中的至少一些，以形成非织造纤维结构。该非织造纤维结构表现出的收缩率(使用本文所述的方法进行测试)小于采用相同制备方法但未经历受控的空中热处理操作的结构所测得的收缩率。在其他示例性实施方案中，该方法包括：向熔喷模具提供包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的热塑性材料的熔融流，其中该热塑性材料不包含能有效地实现成核作用的量的成核剂；将热塑性材料熔喷成至少一根纤维；以及在所述至少一根纤维从熔喷模具出来后并作为非织造纤维结构收集在收集器上之前，立即使所述至少一根纤维在低于所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的熔融温度的温度下经历受控的空中热处理操作，并持续足以使非织造纤维结构表现出的收缩率(当使用本文所述的方法进行测试时)小于采用相同制备方法但未经历受控的空中热处理操作的结构所测得的收缩率的时间。在另一方面，本公开描述了一种包含多根熔喷纤维的非织造纤维结构，该多根熔喷纤维包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的分子，其中热塑性材料不包含能有效地实现成核作用的量的成核剂，并且其中非织造纤维结构是尺寸稳定的并表现出小于15％的收缩率。在另一方面，本公开描述了一种设备，其包括：熔喷模具；用于在低于熔喷纤维的熔融温度的温度下对从熔喷模具喷出的熔喷纤维进行受控的空中热处理的装置；以及用于收集经热处理的熔喷纤维的收集器。本公开的各种示例性实施方案进一步通过以下示例性实施方案列表说明，其不应被理解为不当限制本公开：示例性实施方案列表：A.一种方法，所述方法包括：a)通过使包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的分子的熔融流穿过熔喷模具的多个喷丝孔来形成多根熔喷纤维；b)在步骤(a)的熔喷纤维从多个喷丝孔出来后，立即使熔喷纤维的至少一部分进行受控的空中热处理操作，其中受控的空中热处理操作在低于熔喷纤维的一部分的熔融温度的温度下进行，并持续足以使经历受控的空中热处理操作的纤维的一部分内的分子的至少一部分实现应力弛豫的时间；以及c)在收集器上收集步骤(b)的经历受控的空中热处理操作的熔喷纤维的一部分中的至少一些，以形成非织造纤维结构，其中非织造纤维结构表现出的收缩率小于采用相同制备方法但未经步骤(b)的受控的空中热处理操作的结构所测得的收缩率。B.一种方法，所述方法包括：向熔喷模具提供包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的热塑性材料的熔融流，其中热塑性材料不包含能有效地实现成核作用的量的成核剂；将热塑性材料熔喷成至少一根纤维；以及在所述至少一根纤维从熔喷模具出来后并作为非织造纤维结构收集在收集器上之前，立即使所述至少一根纤维在低于所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的熔融温度的温度下经历受控的空中热处理操作，并持续足以使所述非织造纤维结构表现出的收缩率小于采用相同制备方法但未经历所述受控的空中热处理操作的结构所测得的收缩率的时间。C.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述至少一种半结晶(共)聚合物包括脂族聚酯(共)聚合物、芳族聚酯(共)聚合物或它们的组合。D.根据实施方案C所述的方法，其中半结晶(共)聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚(乳酸)、聚羟基丁酸酯、聚对苯二甲酸丙二酯或它们的组合。E.根据实施方案C或实施方案D所述的方法，其中所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物包括聚酯(共)聚合物与用于形成聚合物共混物的至少一种其他(共)聚合物的共混物。F.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中经历所述空中热处理操作的非织造纤维结构所表现出的收缩率小于约15％。G.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述受控的空中热处理操作将至少一种热塑性半结晶(共)聚合物加热至高于所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的玻璃化转变温度的温度。H.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述受控的空中热处理操作在约80℃至约240℃的温度下进行。I.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述受控的空中热处理操作具有至少约0.001秒至不超过约1.0秒的持续时间。J.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述受控的空中热处理操作使用辐射加热、自然对流加热、强制气流对流加热或它们的组合进行。K.根据实施方案J所述的方法，其中所述受控的空中热处理操作使用红外辐射加热进行。L.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述非织造纤维结构选自垫、幅材、片材、稀松布、织物以及它们的组合。M.根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述非织造纤维结构中的熔喷纤维表现出小于约10微米的中值纤维直径。N.根据前述实施方案中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述空中热处理操作之前、期间或之后向所述熔喷纤维中加入多个颗粒。O.根据前述实施方案中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述空中热处理操作之前、期间或之后向所述熔喷纤维中加入多根非熔喷纤维。P.一种非织造纤维结构，所述非织造纤维结构使用前述实施方案中任一项所述的方法来制备。Q.一种非织造纤维结构，所述非织造纤维结构包含：包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的分子的多根熔喷纤维，其中所述热塑性材料不包含能有效地实现成核作用的量的成核剂，并且其中所述非织造纤维结构是尺寸稳定的并表现出小于15％的收缩率。R.根据实施方案Q所述的非织造纤维结构，其中所述至少一种半结晶(共)聚合物包括脂族聚酯(共)聚合物、芳族聚酯(共)聚合物或它们的组合。S.根据实施方案Q或R所述的非织造纤维结构，其中所述半结晶(共)聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚(乳酸)、聚羟基丁酸酯、聚对苯二甲酸丙二酯或它们的组合。T.根据实施方案Q、R或S中任一项所述的非织造纤维结构，其中所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物包括聚酯(共)聚合物与用于形成聚合物共混物的至少一种其他(共)聚合物的共混物。U.根据实施方案Q、R、S或T中任一项所述的非织造纤维结构，其中所述非织造纤维结构选自垫、幅材、片材、稀松布、织物以及它们的组合。V.根据实施方案Q、R、S、T或U中任一项所述的非织造纤维结构，其中所述非织造纤维结构中的熔喷纤维表现出小于约10微米的中值纤维直径。W.根据实施方案Q、R、S、T、U或V中任一项所述的非织造纤维结构，所述非织造纤维结构表现出约0.5％至约12％的密实度。X.根据实施方案Q、R、S、T、U、V或W中任一项所述的非织造纤维结构，所述非织造纤维结构表现出100gsm至约350gsm的基重。Y.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W或X中任一项所述的非织造纤维结构，其中使用调制差示扫描量热法(MDSC)在首次加热非织造纤维结构时获得的总热流曲线在与使用MDSC在首次加热采用相同制备方法但未经所述空中热处理的非织造纤维结构时获得的总热流曲线进行比较时，表现出向更高的结晶温度偏移。Z.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W、X或Y中任一项所述的非织造纤维结构，其中使用MDSC在加热经过空中热处理的非织造纤维结构至高于标称熔点的温度后首次冷却时获得的总热流曲线，在与使用MDSC在加热采用相同制备方法但未经所述空中热处理的非织造纤维结构至高于标称熔点的温度后首次冷却时获得的总热流曲线进行比较时，在位于玻璃化转变温度与标称熔点之间的冷结晶峰上表现出肩部。AA.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W、X、Y或Z中任一项所述的非织造纤维结构，其中使用本文所公开的测试方法测得的压缩强度大于1kPa。BB.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z或AA中任一项所述的非织造纤维结构，其中使用本文所公开的测试方法测得的最大负荷拉伸强度大于10牛顿。CC.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z、AA或BB中任一项所述的非织造纤维结构，其中使用本文所公开的广角X射线散射法测得的表观微晶尺寸为至包括端值在内。DD.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z、AA、BB或CC中任一项所述的非织造纤维结构，所述非织造纤维结构还包含多个颗粒。EE.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z、AA、BB、CC或DD中任一项所述的非织造纤维结构，所述非织造纤维结构还包含多根非熔喷纤维，任选地其中所述非熔喷纤维为短纤维。FF.根据实施方案Q、R、S、T、U、V、W、X、Y、Z、AA、BB、CC、DD或EE中任一项所述的包含非织造纤维结构的制品，其中所述制品选自隔热制品、隔音制品、流体过滤制品、擦拭物、外科薄膜、伤口敷料、服装、口罩以及它们的组合。GG.一种设备，所述设备包括：熔喷模具；用于在低于熔喷纤维的熔融温度的温度下对从熔喷模具喷出的熔喷纤维进行受控的空中热处理的装置；以及用于收集经热处理的熔喷纤维的收集器。HH.根据实施方案GG所述的设备，其中用于对从熔喷模具喷出的熔喷纤维进行受控的空中热处理的装置选自辐射加热器、自然对流加热器、强制气流对流加热器以及它们的组合。II.根据实施方案HH所述的设备，其中用于对从熔喷模具喷出的熔喷纤维进行受控的空中热处理的装置为包括至少一种红外加热器的辐射加热器。附图说明结合以下附图，参考对本公开的各种实施方案的详细说明，可更全面地理解本公开，其中本领域的普通技术人员应当了解，附图仅示出某些示例性实施方案，并不旨在限制本公开的更广泛的方面。图1A是本公开的示例性实施方案中用于形成熔喷纤维和对熔喷纤维进行空中热处理的一种示例性设备的总体示意图。图1B是本公开的示例性实施方案中用于形成熔喷纤维和对熔喷纤维进行空中热处理的另一种示例性设备的总体示意图。图2是根据本公开的示例性实施方案，使用MDSC在加热实施例1(经空中热处理)和比较例A(未经空中热处理)的非织造纤维结构至高于标称熔点的温度后首次冷却时得到的总热流曲线。图3A是根据本公开的示例性实施方案，使用MDSC从实施例9(经空中热处理)和比较例E(未经空中热处理)中收集的非织造纤维幅材的首次加热所得到的总热流曲线、可逆热流曲线和非可逆热流曲线。图3B是图3A的总热流曲线和非可逆热流曲线的低温范围的放大曲线图。图3C是使用MDSC在加热实施例9(经空中热处理)和比较例E(未经空中热处理)的非织造纤维结构至高于标称熔点的温度后首次冷却时得到的总热流曲线、可逆热流曲线和非可逆热流曲线。图4是根据本公开的示例性实施方案所述的实施例9(经空中热处理)和比较例E(未经空中热处理)的收集的非织造纤维幅材的广角X射线散射(WAXS)数据的曲线图。图5是根据本公开的示例性实施方案所述的实施例9(经空中热处理)和比较例E(未经空中热处理)的收集的非织造纤维幅材的小角X射线散射(SAXS)数据的曲线图。在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开相同或类似的特征或元件。虽然可不按比例绘制的以上附图示出了本公开的各个实施方案，但还可以想到其他的实施方案，如在具体实施方式中所指出的。具体实施方式在以下具体实施方式中，参考了构成本说明书的一部分的一组附图，并且在附图中通过举例说明的方式示出了若干具体的实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，设想并可进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所使用的所有表达特征的尺寸、量和物理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。在最低程度上并且不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围的前提下，至少应当根据所记录的数值的有效数位并通过应用普通四舍五入技术来解释每个数值参数。此外，由端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)，以及该范围内的任何更窄范围或单一值。术语表：在整个说明书和权利要求书中所使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知，但可能仍然需要作出一些解释。应当理解，如本文所用：提及数值或几何形状的术语“约”、“近似”或“大约”意指该数值或具有普遍公认边数的几何形状的相邻两边之间的内角的值的+/-5％，其明确地包括所述数值或角度值的+/-5％内的任何更窄范围，以及精确数值或角度值。例如，“约”100℃的温度是指95℃至105℃的温度，但也明确包括该范围内的任何更窄范围的温度或甚至单个温度，包括例如恰好100℃的温度。提及特性或特征的术语“基本上”意指特性或特征表现为在该特性或特征的2％以内，但是也明确地包括该特性或特征的2％范围内的任何更窄范围以及该特性或特征的精确值。例如，“基本上”透明的基底是指透射98％至100％的入射光的基底。术语“一个”、“一种”和“该/所述”包括多个指代物，除非内容明确指出不是这样。因此，例如，提及包含“一种化合物”的材料包括两种或更多种化合物的混合物。术语“或”一般以包括“和/或”的意思使用，除非内容另外清楚指明。术语“(共)聚合物”意指分子量为至少约10,000克/摩尔(在一些实施例中，在10,000克/摩尔至5,000,000克/摩尔范围内)的相对较高分子量的材料。术语“(共)聚合物”包括均聚物和共聚物，以及可例如通过共挤出法或通过反应(包括例如，酯交换反应)以混溶共混物形式形成的均聚物或共聚物。术语“(共)聚合物”包括无规、嵌段和星形(例如，树枝状)(共)聚合物。术语“熔喷”和“熔喷方法”意指通过下列方式形成非织造纤维幅材的方法：穿过至少一个或多个喷丝孔挤出熔化的包含一种或多种热塑性(共)聚合物的成纤材料以形成原丝，同时使原丝与空气或其他细化用流体接触以将原丝细化成分散纤维，随后收集细化纤维。一种示例性熔喷法在例如美国专利No.6,607,624(Berrigan等人)中教导。术语“熔喷纤维”意指通过熔喷或熔喷法制备的纤维。该术语一般用于指称由一种或多种热塑性(共)聚合物的一种或多种熔融流形成的短纤维，该短纤维从熔喷模具的一个或多个喷丝孔挤出，然后冷却以形成硬化纤维及其中包含该硬化纤维的幅材。使用这些命名仅是为了方便描述。在本文所述的方法中，在局部硬化的纤维与仍包含略微发粘和/或半熔融的表面的纤维之间可能没有明确的分界线。术语“模具”意指在聚合物熔融处理和纤维挤出方法中使用的包括至少一个喷丝孔的加工组件，包括但不限于熔喷。术语“不连续”在用于纤维或纤维集合时，是指纤维具有基本上有限的纵横比(例如，长度与直径的比率为例如小于约10,000)。术语“被取向”在用于纤维时，意指纤维内的(共)聚合物分子的至少一部分例如通过在纤维流离开模具时使用拉延方法或缩束装置，与纤维的纵向轴线对齐。术语“非织造纤维幅材”或“非织造幅材”意指纤维集合，其特征在于纤维通过缠结或点粘结形成片材或垫子，该片材或垫子表现出交织的各个纤维或长丝的结构，但是与针织物的方式不同。术语“单组分”在用于纤维或纤维集合时，意指在其横截面上具有基本上相同组成的纤维；单组分包括共混物(即，(共)聚合物混合物)或包含添加剂的材料，其中基本上均一组成的连续相在整个横截面和纤维长度上延伸。术语“直接收集的纤维”描述的是通过从一组孔挤出熔融纤维并在收集器表面上收集至少部分硬化的纤维作为纤维，而长丝或纤维不接触孔和收集器表面之间的偏转器等，进而基本上在一个操作中被形成并收集成幅材的纤维。术语“褶皱”描述了一种幅材，其中幅材的至少一部分被折叠以形成包含多行大致平行、相反取向的折叠部的构型。这样，纤维网整体的成褶区别于单独的纤维的卷曲。相对于非织造纤维结构(例如，非织造纤维幅材等等)使用的术语“自支承”描述了结构不包括邻接的线材、网片、或其他硬化材料的增强层，即使包含此类基体的褶皱型滤芯可以包括顶端稳定化(例如，平面线材面层)或周边增强件(例如，边缘粘合剂或滤框)以增强滤芯的选定部分。另选地或除此之外，术语“自支承”描述了一种滤芯，该滤芯在不需要位于过滤器介质中的加强层、双组分纤维、粘合剂或其他增强件的情况下便具有抗变形能力。术语“幅材基重”由10cm×10cm幅材样品的重量计算，并且通常用克/平方米(gsm)表示。在施加压力为150Pa的条件下，使用测试脚尺寸为5cm×12.5cm的厚度测试计在10cm×10cm幅材样品上测量“幅材厚度”。术语“堆密度”是每单位体积的构成幅材的本体聚合物或聚合物共混物的质量，该术语取自文献。术语“密实度”是与密度和幅材渗透性和孔隙度成相反关系的非织造幅材性能(低密实度对应于高渗透性和高孔隙度)，并且由以下公式限定：给定非织造熔喷纤维结构(例如，幅材)或多个组分中的纤维的“中值纤维直径”通过以下方法确定：产生纤维结构的一幅或多幅图像(例如通过使用扫描电镜)；测量在所述一幅或多幅图像中清晰可见的纤维的纤维直径，从而产生纤维直径的总数x；以及计算x个纤维直径的中值纤维直径。通常，x大于约50，并且有利地在约50至约2的范围内。然而，在一些情况下，x可被选择为小至30或甚至20。x的这些更小的值可尤其适用于大直径纤维，或用于高度缠结的纤维。(共)聚合物或(共)聚合物纤维或纤维幅材的术语“标称熔点”对应于使用本文所述的调制差示扫描量热法(MDSC)方法获得的首次加热总热流曲线图的峰最大值处的温度，如果熔融区域中仅有一个最大值，则发生在(共)聚合物或纤维的熔融区域中；并且如果有不止一个最大值，则指示不止一个标称熔点(例如，由于存在两个不同的结晶相)，作为发生最高振幅熔融峰的温度。术语“颗粒“和“粒子”实质上可互换使用。一般来讲，颗粒或粒子意指细分形式的材料的不同小块或单个部分。然而，颗粒也可以包括细分形式的相关或群聚在一起的单独粒子的集合。因此，本公开的某些示例性实施方案中所使用的单独颗粒可以聚集、物理地互相结合、静电地相关或以其他方式相关以形成颗粒。在某些情形下，可以有意地形成单个颗粒的聚集体形式的颗粒，例如在美国专利No.5,332,426(Tang等人)中所描述的那些。提及熔喷非织造纤维结构或幅材的术语“多孔”意指透气的。提及颗粒的术语“多孔”意指气体或液体可透过的。术语“颗粒装填法”或“粒子装填方法”意指在纤维流或纤维幅材形成的同时将颗粒添加到其中的方法。在例如美国专利No.4,818,464(Lau)和4,100,324(Anderson等人)中提出了示例性颗粒装填方法。术语“颗粒装填的介质”或“颗粒装填的非织造纤维幅材”意指这样一种非织造纤维幅材，所述非织造纤维幅材具有开口结构的缠结的离散纤维块，含有陷入纤维内或粘合至纤维的颗粒，所述颗粒是化学活性的。术语“陷入”意指颗粒分散并物理地固定在幅材的纤维中。一般来讲，沿纤维和颗粒存在点和线接触，以使得颗粒的几乎整个表面区域可用于与流体相互作用。现在将具体参照附图对本公开的各种示例性实施方案进行描述。可以在不脱离本发明的实质和范围的前提下，对本公开的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本公开的实施方案并不限于下文描述的示例性实施方案，而应受权利要求书及其任何等同物中示出的限制因素控制。本公开描述了用纤维制备尺寸稳定的熔喷非织造纤维结构(例如，垫、幅材、片材、稀松布、织物，等等)的方法及设备，该纤维包含、基本上由或由一种聚酯(共)聚合物或多种聚酯(共)聚合物的组合组成。在本公开的设备和方法之前，难于熔喷包含聚酯(共)聚合物的热塑性(共)聚合物纤维，尤其是具有小于约10微米的直径或厚度的此类纤维。为熔喷此类纤维，相应的热塑性聚酯(共)聚合物通常必须加热至远高于其标称熔点的温度。热塑性聚酯(共)聚合物的此类高温加热可导致一种问题或多种问题的任何组合，所述问题可包括例如(共)聚合物的过度劣化、脆弱和易碎纤维幅材，以及熔喷过程中颗粒状(共)聚合物(通常称作“砂”)的形成。即使在熔喷聚酯(共)聚合物纤维利用常规方法来生产时，由此类纤维制成的纤维幅材和其他纤维结构在等于或高于用于制备纤维的聚酯(共)聚合物的玻璃化转变温度的温度下通常表现出过度收缩或其他不良的尺寸稳定性。本发明人已发现了一种利用包含至少一种热塑性半结晶聚酯(共)聚合物或多种热塑性半结晶聚酯(共)聚合物的热塑性(共)聚合物来熔喷纤维并形成熔喷非织造纤维幅材的方式，其中所述纤维可适于在等于或高于用于制备所述纤维的聚酯(共)聚合物的玻璃化转变温度的温度下使用，即使在所述纤维的直径小于约10微米时。此类纤维可表现出一种或多种期望的特性，包括例如以下特性中的一种或任意组合：相对较低的成本(例如，生产和/或原材料成本)，耐久性，减小热暴露时的收缩率，高温下提高的尺寸稳定性，以及阻燃特性。本公开也可用于提供环境友好的非卤代阻燃聚酯基非织造或织造纤维材料。因为它们用在高温下尺寸稳定的含聚酯的(共)聚合物材料制成，所以由此类纤维制成的非织造纤维结构(例如，垫、幅材、片材、稀松布、织物，等等)和由此类纤维结构制成的制品(例如，隔热、隔音和绝缘制品、液体和气体滤网、服装和个人防护设备)可使用于较高的温度环境中，同时表现出仅轻微(如果有的话)的收缩。在暴露于根据本公开的实施方案所提供的热时不会显著收缩的尺寸稳定的聚酯喷制微纤维幅材的开发将拓宽这些幅材的有用性和工业应用。此类熔喷微纤维幅材可特别适合用作隔热制品和高温隔音制品。设备因此，在示例性实施方案中，本公开提供了一种设备，该设备包括熔喷模具，用于在低于从熔喷模具喷出的熔喷纤维的熔融温度的温度下对熔喷纤维进行受控的空中热处理的装置，以及用于收集经空中热处理的熔喷纤维的收集器。现在参见图1a，其示出了作为直接幅材生产方法和设备的用于实施本公开的实施方案的示例性设备15的总体侧视图，其中将形成纤维的(共)聚合物材料在一个基本上直接的操作中转化成幅材。设备15由常规的熔喷微纤维(BMF)生产构型组成，如Wente,VanA.在“SuperfineThermoplasticFibers(《超细热塑性纤维》)”(IndustrialEngineeringChemistry(《工业工程化学》)，第48卷，第1342页及以下，1956年)中或在海军研究实验室的报告No.4364(1954年5月25日公布，Wente,VanA.Boone,C.D.和Fluharty,E.L.的名称为“ManufactureofSuperfineOrganicFibers(《超细有机纤维的织造》)”)中所教导。该构型由具有用于粒状或粉末(共)聚合物树脂的料斗11的挤出机10以及一系列加热套12组成，加热套12加热挤出机料筒以熔化(共)聚合物树脂，从而形成熔融(共)聚合物。熔融(共)聚合物从挤出机料筒挤出后进入泵14，该过程允许通过设备的下游部件改善对熔融(共)聚合物流的控制。任选地，熔融(共)聚合物在流出泵14后流入任选的混合装置15中，该混合装置包括输送管16，其包含例如诸如KENIX型静态混合器18的混合装置。在熔融(共)聚合物穿过输送管16时，一系列加热套20控制熔融(共)聚合物的温度。混合装置15还任选地包括靠近输送管入口端的进料口22，其连接至任选的高压计量泵24，能够在熔融(共)聚合物料流进入静态混合器18时将任选的添加剂注入其中。在熔融(共)聚合物料流流出任选的输送管16后，其通过包含熔融(共)聚合物料流通过其传送的至少一个喷丝孔的熔喷(BMF)模具26输送，同时用高速热空气流撞击该(共)聚合物料流，高速热空气料流用于拉长和拉细熔融(共)聚合物料流以形成微纤维。现在参见图1b，其示出了作为直接幅材生产方法和设备的用于实施本公开的实施方案的另一示例性设备15’的总体侧视图，其中将形成纤维的熔融(共)聚合物材料在一个基本上直接操作中转化成幅材。设备15’包括常规的熔喷微纤维(BMF)生产构型，如上所述例如vanWente所教导。该构型由具有用于粒状或粉末(共)聚合物树脂的料斗11的挤出机10组成，其加热(共)聚合物树脂以形成(共)聚合物树脂的熔融流。(共)聚合物树脂的熔融流传送到包括至少一个喷丝孔11的熔喷(BMF)模具26，熔融(共)聚合物的料流33传送通过喷丝孔，同时用高速热空气流撞击流出的(共)聚合物料流33，高速热空气流通过气体从供气歧管25穿过气体入口15并从气体喷嘴23或23’处流出模具26来形成，其用于拉长和拉细熔融(共)聚合物料流以形成微纤维。气体喷射的速度可通过例如调节气流的压力和/或流速和/或通过控制气体入口尺寸27(即，间隙)来控制。在图1a或图1b中所示的设备或方法中，在熔融(共)聚合物纤维从熔喷模具15或熔喷模具15’的至少一个喷丝孔11中出来后，立即使该熔融(共)聚合物纤维流经历受控的空中热处理，该受控的空中热处理使用装置32和/或装置32’，在低于构成纤维的至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的熔融温度的温度下进行。在一些示例性实施方案中，用于对从熔喷模具喷出的熔喷纤维进行受控的空中热处理的装置32和/或装置32’选自辐射加热器、自然对流加热器、强制气流对流加热器以及它们的组合。在一些示例性实施方案中，用于对从熔喷模具喷出的熔喷纤维进行受控的空中热处理的装置是一种或多种强制气流对流加热器32和/或32’，被定位为在熔喷纤维流从熔喷模具26出来后立即直接或间接地(例如，使用夹带的环境空气)撞击该熔喷纤维流，如图1b所示。在某些示例性实施方案中，用于在熔喷纤维流从熔喷模具26中出来后立即对进行受控的空中热处理的装置为如图1a所示的一种或多种加热器32和/或加热器32’(例如，至少一种红外加热器，例如实施例中所述的石英灯红外加热器)。所谓“从熔喷模具中出来后立即”意指对熔喷纤维的受控的空中热处理发生在热处理距离21内，该距离从至少一个喷丝孔11延伸，熔融(共)聚合物的料流33通过该喷丝孔传送。热处理距离21可以短至0mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、或甚至1mm。优选地，热处理距离不超过50mm、40mm、30mm、20mm、10mm、或甚至5mm。优选地，热处理的总距离为0.1mm至50mm、0.2mm至49mm、0.3mm至48mm、0.4mm至47mm、0.4mm至46mm、0.5mm至45mm、0.6mm至44mm、0.7mm至43mm、0.8mm至42mm、0.9mm至41mm、或甚至1mm或更大至40mm或更小。在空中热处理过程中或空中热处理之后，微纤维开始硬化，从而在到达收集器28时形成内聚的幅材30。该方法特别优选，因为它能够制备可直接形成熔喷非织造纤维幅材的细直径纤维，而无需使用后续的粘合工艺。方法在另外的示例性实施方案中，本公开提供了一种方法，所述方法包括：a)通过使包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的分子的熔融流穿过熔喷模具的多个喷丝孔来形成多根熔喷纤维；b)在步骤(a)的熔喷纤维从多个喷丝孔出来后，立即使熔喷纤维的至少一部分经历受控的空中热处理操作，其中受控的空中热处理操作在低于熔喷纤维的一部分的熔融温度的温度下进行，并持续足以使经历受控的空中热处理操作的纤维的部分内的分子的至少一部分实现应力弛豫的时间；以及c)在收集器上收集步骤(b)的经历受控的空中热处理操作的熔喷纤维的一部分中的至少一些，以形成非织造纤维结构，其中非织造纤维结构表现出的收缩率(使用本文所述的方法进行测量)小于采用相同制备方法但未经步骤(b)的受控的空中热处理操作的结构所测得的收缩率。在其他示例性实施方案中，本公开提供了一种方法，所述方法包括：向熔喷模具提供包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的热塑性材料的熔融流，其中热塑性材料不包含能有效地实现成核作用的量的成核剂；将热塑性材料熔喷成至少一根纤维；以及在所述至少一根纤维从熔喷模具出来后并作为非织造纤维结构收集在收集器上之前，立即使所述至少一根纤维在低于所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的熔融温度的温度下经历受控的空中热处理操作，并持续足以使非织造纤维结构表现出的收缩率(使用本文所述的方法进行测量)小于采用相同制备方法但未经历所述受控空中热处理操作的结构所测得的收缩率的时间。熔喷方法在熔喷方法中，将热塑性(共)聚合物材料熔化以形成熔融(共)聚合物材料，该材料然后通过熔喷模具的一个或多个喷丝孔挤出。在一些示例性实施方案中，熔喷方法可包括使熔融(共)聚合物材料形成(例如，挤出成)至少一种或多种纤维预成型件，其然后传送穿过熔喷模具的至少一个喷丝孔，并使该至少一种纤维硬化(例如，通过冷却)成至少一种纤维。在制备预成型件且该预成型件穿过熔喷模具的至少一个喷丝孔时，热塑性(共)聚合物材料通常仍处于熔化状态。在前述方法的任一种方法中，应在热足以使热塑性(共)聚合物材料能够进行熔喷但该热不会造成该热塑性(共)聚合物材料的不可接受的变质的温度范围内执行。例如，熔喷可在促使热塑性聚合物材料达到从至少约200℃、225℃、250℃、260℃、270℃、280℃或甚至至少290℃到小于或等于约360℃、350℃、340℃、330℃、320℃、310℃或甚至300℃的范围内的温度的温度下执行。受控的空中热处理方法受控的空中热处理操作可使用辐射加热、自然对流加热、强制气流对流加热或它们的组合进行。可使用例如红外或卤素灯加热系统实现合适的辐射加热。合适的红外(例如，石英灯)辐射加热系统可购自美国明尼苏达州伊甸草原的研究公司(Research,Inc.,EdenPrairie,MN)、美国田纳西州橡树岭的红外加热技术公司(InfraredHeatingTechnologies,LLC,OakRidge,TN)和美国纽约州水牛城的罗伯特-高顿公司(Roberts-Gordon,LLC,Buffalo,NY)。合适的强制气流对流加热系统可购自美国纽约州水牛城的罗伯特-高顿公司(Roberts-Gordon,LLC,Buffalo,NY)、美国田纳西州查塔努加的应用热系统公司(AppliedThermalSystems,Inc.,Chattanooga,TN)和美国宾夕法尼亚州匹兹堡的科模热思精密加热和控制公司(ChromaloxPrecisionHeatandControl,Pittsburgh,PA)。一般来讲，空中热处理在至少约50℃、70℃、80℃、90℃、100℃至最多约340℃、330℃、320℃、310℃、300℃、275℃、250℃、225℃、200℃、175℃、150℃、125℃或甚至110℃的温度下进行。一般来讲，受控的空中热处理具有至少约0.001秒、0.005秒、0.01秒、0.05秒、0.1秒、0.5秒或甚至0.75秒至不超过约1.5秒、1.4秒、1.3秒、1.2秒、1.1秒、1.0秒、0.9秒或甚至0.8秒的持续时间。如上所述，进行空中热处理的优选温度将至少部分地取决于构成纤维的(共)聚合物的热特性。在一些示例性实施方案中，(共)聚合物包括选自脂族聚酯(共)聚合物、芳族聚酯(共)聚合物或它们的组合的至少一种半结晶(共)聚合物。在某些示例性实施方案中，半结晶(共)聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚(乳酸)、聚羟基丁酸酯、聚对苯二甲酸丙二酯或它们的组合。在某些示例性实施方案中，至少一种热塑性半结晶(共)聚合物包括聚酯(共)聚合物与用于形成聚合物共混物的至少一种其他(共)聚合物的共混物。在上述任一项实施方案中，受控的空中热处理操作通常将所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物加热至高于所述至少一种热塑性半结晶(共)聚合物的玻璃化转变温度的温度。在一些示例性实施方案中，受控的空中热处理操作防止至少一种热塑性半结晶(共)聚合物冷却到低于其相应的玻璃化转变温度并持续足以使(共)聚合物分子发生至少某种程度的应力弛豫的时间。不希望受任何特定理论的约束，当前据信当使用空中热处理方法在半结晶(共)聚合物纤维从模具喷丝孔喷出熔喷模具后立即对其处理，熔喷纤维内的(共)聚合物分子在喷出模具喷丝孔后将立即发生应力弛豫，但是仍处于熔融或半熔融状态。从而，对熔喷纤维进行形态学完善以相比于不经空中热处理的相同熔喷纤维产生新的属性和效用。从广义上讲，本文所用的术语“应力弛豫”是指只改变被定向的半结晶(共)聚合物纤维的形态；但我们理解本公开中经空中热处理的纤维中一种或多种(共)聚合物的分子结构(我们不希望受到本文所述的“理解”束缚，其一般涉及一些理论考虑因素)。纤维中(共)聚合物链的取向以及通过本公开所述的空中热处理所获得的纤维内半结晶热塑性(共)聚合物分子的应力弛豫程度可受到所选操作参数的影响，所述操作参数如使用的(共)聚合物材料的性质、用于使喷出喷丝孔的聚合物料流原纤化的气刀所引入的空气流的温度、熔喷纤维的空中热处理的温度和持续时间、纤维流速度和/或率先接触收集器表面的纤维的硬化程度。当前，我们相信通过根据本公开所述的空中热处理所实现的应力弛豫可用于减少晶核或“晶种”的数量和/或增加其尺寸，该晶核或“晶种”用于引起构成非织造纤维的(共)聚合物材料晶化。经典成核理论，如F.L.Binsbergen的理论(“NaturalandArtificialHeterogeneousNucleationinPolymerCrystallization(《聚合物结晶过程中的天然与人工异相成核》)，JournalofPolymerScience:PolymerSymposia(《聚合物科学杂志：聚合物专题论文集》)，第59卷，第1期，第11-29页(1977))，教导多种纤维成型过程参数例如温度随时间的变化/热处理、淬火冷却、或超声、声音或电离辐射处理通常导致半结晶材料如PET形成这种纤维，该纤维中的晶体成核在玻璃化转变与开始冷结晶之间的区域得到增强。此类采用常规方法制备的纤维材料被加热到甚至高于构成该纤维的(共)聚合物材料的玻璃化转变温度10℃时即“表现出大量的成核作用”。相比之下，使用本公开的空中热处理方法制得的幅材材料被加热到高于玻璃化转变温度时，通常表现出冷结晶起始延缓或结晶程度降低。还经常观察到，经空中热处理的纤维被加热到高于其玻璃化转变温度时所表现出的冷结晶起始延缓或结晶程度降低有助于减小包含此类经空中热处理的纤维的非织造纤维幅材的热致收缩。因此，在该空中热处理方法的一些示例性实施方案中，纤维在喷出熔喷模具喷丝孔后立即在相当高的温度下保持较短的受控时间，同时仍处于空中。一般来讲，纤维在高于构成该纤维的(共)聚合物材料的玻璃化转变温度的温度下经历空中热处理，并且在一些实施方案中，该温度高达或高于制备纤维所用的(共)聚合物材料的标称熔点，并且持续足以使构成该纤维的(共)聚合物材料实现至少一定程度的应力弛豫的时间。另外，在某些示例性实施方案中，据信该空中热处理方法影响结晶较慢的材料如PET和PLA的结晶行为和平均晶粒尺寸，从而改变包含这些材料的非织造纤维幅材在被加热到这些材料的玻璃化转变温度工艺以上时的收缩行为。据信此类原位微调和减少形成经空中热处理的纤维的(共)聚合物材料内的聚合物成核位点密度能够通过(共)聚合物链中的物理(热)或化学变化(如，交联)除去该(共)聚合物中尺寸较小的“晶种”来减小聚合物成核总数，从而获得热稳定性更高的幅材，其表现出更小的热收缩率。这一改善的低收缩行为据信至少部分是由于在后续热暴露或加工过程中延缓了结晶过程，可能是由于存在于(共)聚合物中的晶核或“晶种”结构的含量降低而生成更强的(共)聚合物链-链排列，其破坏了分子顺序。据信，晶核或“晶种”的数量的原位减少或尺寸的增大导致了所制备的非织造纤维幅材具有相对较低的结晶度，而在较高的温度下具有更强的尺寸稳定性，特别是被加热到构成该纤维的(共)聚合物材料的玻璃化转变温度(Tg)的情况下，并且特别是在被加热到构成该纤维的(共)聚合物材料的冷结晶温度(Tcc)或更高的情况下。任选的方法步骤通过前述方法制备的从熔喷模具的一个或多个喷丝孔喷出的杂乱的熔融(共)聚合物料流可轻松结合成离散非熔喷纤维或颗粒，这些离散非熔喷纤维或颗粒在熔喷纤维的空中热处理之中或之后被进料到纤维料流中。因此，在一些示例性实施方案中，该方法还包括在空中热处理操作之前、期间或之后向熔喷纤维中加入多个颗粒。在另外的示例性实施方案中，该方法除此之外或另选地包括在空中热处理操作期间或之后向熔喷纤维中加入多根非熔喷纤维。具体地，任选的颗粒和/或非熔喷纤维可以有利地在空中热处理期间加入，或作为熔喷非织造纤维幅材在收集期间加入，如美国专利No.4,100,324中所公开的方法。这些加入的非熔喷纤维或颗粒能够缠结到纤维基体中，而无需另外的粘结剂或粘结处理。这些加入的非熔喷纤维或颗粒能够结合到熔喷非织造纤维幅材中，为熔喷非织造纤维幅材增加额外的特性，例如，蓬松度、研磨性、柔软性、防静电特性、流体吸附特性、流体吸收特性等等。常规用于纤维成形工艺的附加物的各种工艺可以在纤维从熔喷模具的一个或多个喷丝孔出来时与其结合使用。此类工艺包括喷洒抛光剂、粘合剂或其他材料到纤维上，施加静电荷到纤维上，施加水雾到纤维上，等等。另外，可以在收集的幅材中添加多种材料，包括键合剂、粘接剂、涂饰剂以及其他幅材或膜。例如，在收集之前，挤出的纤维或长丝可经历未在图1中示出的多个附加处理步骤，如，进一步拉延、喷涂等等。在一些具体实施方案中，熔喷纤维可优选地采用静电充电。因此，在某些示例性实施方案中，熔喷纤维可经历驻极体充电处理。一种示例性驻极体充电处理方法为水充电。纤维的水充电可使用多种技术进行，包括将极性流体撞击、浸泡或冷凝至纤维上，随后干燥，以使得纤维变得带电。描述水充电的代表性专利包括美国专利No.5,496,507、No.5,908,598、No.6,375,886B1、No.6,406,657B1、No.6,454,986和No.6,743,464B1。优选地，使用水作为极性水充电液体，使用由任何合适的喷雾装置提供的液体射流或液滴流将介质优选暴露于极性水充电液体。可用于水力缠结纤维的设备通常可用于进行水充电，但在水充电中进行操作的压力比在水力缠结中通常使用的压力低。美国专利No.5,496,507描述了一种示例性装置，其中在压力下使水射流或水滴流撞击到网形式的纤维上，所述压力足以提供具有增强过滤的驻极体电荷的随后干燥的介质。获得最佳效果所必需的压力可根据如下因素变化：所用的喷雾器的类型、用于形成纤维的聚合物的类型、网的厚度和密度、以及在水充电之前是否进行了诸如电晕放电的预处理。通常，在约69kPa至约3450kPa范围内的压力是合适的。优选地，用于提供水滴的水是相对纯的。蒸馏水或去离子水优于自来水。除了水充电之外或替代水充电，可采用其他充电技术对驻极体纤维进行充电，包括静电充电(例如，如在美国专利No.4,215,682、No.5,401,446和No.6,119,691中所述)、摩擦充电(例如，如在美国专利No.4,798,850中所述)或等离子氟化(例如，如在美国专利No.6,397,458B1中所述)。进行电晕充电然后进行水充电、以及进行等离子氟化然后进行水充电是特别合适的以组合方式使用的充电技术。在收集后，聚集的物质30除此之外或另选地可旋拧到存储卷筒中以根据需要进行后续加工。一般来讲，一旦收集到聚集的熔喷非织造纤维幅材30，它将可以被运送到其他设备，诸如压延机、压印工位、层压机、切割机等等；或者可以穿过驱动辊并旋拧到存储卷筒中。其他可使用的流体包括喷洒到纤维上的水，例如，用于加热纤维的加热的水或蒸汽，以及用于骤冷纤维的相对较冷的水。非织造纤维结构在示例性实施方案中，本公开的设备和方法提供了一种新型尺寸稳定的熔喷非织造纤维结构，该熔喷非织造纤维结构包含粘结到一起形成紧密结合且可处理的幅材的(共)聚合物热塑性纤维。该非织造纤维结构可采用多种形式，包括垫、幅材、片材、稀松布、织物以及它们的组合。在空中热处理并收集作为非织造纤维结构的熔喷纤维后，该非织造纤维结构表现出小于约15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或至少1％的收缩率(使用下文所述的收缩率测试方法进行测定)。熔喷纤维本公开的熔喷非织造纤维结构或幅材一般包含可视为短纤维的熔喷纤维。然而，根据所选择的操作参数，例如熔融状态固化的程度，收集的纤维可以是半连续的或基本上不连续的。在某些示例性实施方案中，本公开的熔喷纤维可以是被定向的(即，具有分子取向)。非织造纤维结构或幅材中的熔喷纤维可表现出小于约10微米(μm)、9μm、8μm、7μm、5μm、4μm、3μm、2μm或甚至1μm的中值纤维直径(使用下文所述的测试方法进行测定)。熔喷纤维组分本公开的熔喷非织造纤维结构或幅材通常包含至少一种半结晶(共)聚合物。半结晶(共)聚合物在示例性实施方案中，至少一种半结晶(共)聚合物包含脂族聚酯(共)聚合物、芳族聚酯(共)聚合物或它们的组合。在某些示例性实施方案中，半结晶(共)聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚(乳酸)、聚羟基丁酸酯、聚对苯二甲酸丙二酯或它们的组合。在其他示例性实施方案中，根据上述实施方案中任一项所述的非织造纤维结构包含纤维，该纤维包含至少一种热塑性半结晶(共)聚合物，该热塑性半结晶(共)聚合物包括聚酯(共)聚合物与用于形成聚合物共混物的至少一种其他(共)聚合物的共混物。一般来讲，任何可形成的半结晶纤维的(共)聚合物材料均可用于制备本公开的纤维和幅材。热塑性(共)聚合物材料可包含聚酯聚合物和至少一种其他聚合物的共混物以形成两种或更多种聚合物相的聚合物共混物。聚酯聚合物可理想的为脂族聚酯、芳族聚酯，或脂族聚酯和芳族聚酯的组合。热塑性聚酯(共)聚合物可形成唯一的、大多数的或至少热塑性(共)聚合物材料的主要聚合物部分或相。在热塑性(共)聚合物材料可进行熔喷并且所得纤维表现出可接受的机械性能和热特性时，聚酯(共)聚合物形成热塑性(共)聚合物材料的主要部分。例如，至少约70体积％的聚酯(共)聚合物含量可形成热塑性(共)聚合物材料的主要聚合物部分或相。可接受的机械性能或特性可包括例如抗拉强度、初始模量、厚度，等等。该纤维可视为表现出可接受的热特性，例如在由纤维制备的非织造幅材在加热至约150℃的温度下约4小时后表现出小于约30％、25％、20％或15％并且一般小于或等于约10％或5％的线性收缩时。合适的聚酯(共)聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚(乳酸)(PLA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)以及它们的组合。这里所列的具体聚合物仅为示例，且可使用多种其他(共)聚合物材料或成纤材料。纤维也可以由材料的共混物形成，包括其中已添加某些添加剂(诸如颜料或染料)的材料。可以使用双组分纤维，例如皮芯型双组分纤维或并列型双组分纤维(“双组分”在本发明中包括具有两种或多种组分的纤维，其中每种组分占据纤维横截面的独立部分并且在整个纤维长度上延伸)。然而，本公开最有利地包含单组分纤维，其具有许多有益效果(例如，制造和组成复杂度较低；“单组分”纤维在其横截面上具有基本上相同的组成；单组分包括共混物或含添加剂的材料，其中均一组成的连续相沿纤维的横截面和长度方向延伸)并且可便于粘结并由本公开赋予其额外的可粘结性和成型性。在本公开的一些示例性实施方案中，不同的形成纤维的材料可以通过挤出头的不同喷丝孔挤出，以便制备包括纤维的混合物的幅材。在另外的示例性实施方案中，将其他材料在收集由本公开制备的纤维料流之前或之时进料到所述纤维料流中，以便制备共混的幅材。例如，其他人造短纤维可以按照美国专利No.4,118,531中提出的方式共混，或可以在幅材内以美国专利No.3,971,373中提出的方式引入和捕获颗粒物质，或如美国专利No.4,813,948中提出的微幅材可以共混到幅材中。另选地，可以将由本公开制备的纤维引入到其他纤维料流中以制备纤维的共混物。最通常制备具有基本上圆形横截面的纤维，但是也可以采用其他横截面形状。一般来讲，使用本公开的方法制备的具有基本上圆形的横截面的纤维可以在直径上相差很大。可以获得微纤维尺寸(直径约10微米或更小)并提供若干有益效果；但是也可制得具有较大直径的纤维并用于特定应用；通常该纤维的直径为20微米或更小。商业所需纤维的直径小于或等于约9微米、8微米、7微米、6微米或甚至5微米或更小。甚至商业所需纤维的直径为4微米、3微米、2微米或1微米或更小。因此，在本公开的一种示例性熔喷方法中，提供的热塑性(共)聚合物材料包含至少一种或多种半结晶聚酯(共)聚合物(诸如例如PET、PEN、PBT、PLA以及可能使用的PHB和PTT)。该热塑性(共)聚合物材料被熔喷成多根纤维，每根纤维具有小于约10微米的直径或厚度。调制差示扫描量热法(MDSC)纤维特性一种用于检查使用根据本公开的空中热处理进行处理的纤维内所发生的变化的工具是调制差示扫描量热法(MDSC)，如下文进一步所述。一般来讲，试样(例如，一小段试验幅材)在MDSC设备中经历首次加热和冷却循环：“首次加热”是指将原样试样加热至高于该样品的标称熔点的温度(根据热流量信号返回稳定的基线来确定)；“首次冷却”是指随后将“首次加热”试样从高于样品的标称熔点的温度冷却至低于样品的玻璃化转变温度的温度，通常冷却至低于室温的温度(例如，约10℃)。首次加热在本公开的非织造纤维幅材成形后(即未经其他的热处理)直接测量其特性。首次冷却在本公开的非织造纤维幅材经过首次加热后测量其结晶(更确切地说，重结晶)特性。代表性的MDSC数据示于图2和图3A-3C中。此外，MDSC测试产生三种不同的曲线图或信号基线，如图2-3所示(在本文所示的所有MDSC曲线图中，横坐标均以温度单位来标记，摄氏度；纵坐标以热能单位来标记，瓦特/克；并且通过曲线图的向上偏转(例如，峰)来示出放热或放热行为)。图2-3的最左侧纵坐标刻度针对的是总热流曲线图；内侧偏右纵坐标刻度(如果示出)针对的是非可逆热流曲线图；而最右侧纵坐标刻度(如果示出)针对的是可逆热流曲线图。各个独立的曲线图显示出用于表征本公开的熔喷纤维和非织造熔喷纤维结构(例如，幅材)的不同区分MDSC特性。几条图线示出了在不同温度下可以在MDSC曲线图上出现的偏差或峰偏移形式的一些多少可辨别的区分MDSC特性，这取决于受测试纤维的(共)聚合物组成及纤维状况(纤维已经经历的工艺或暴露的结果)，如图2和图3A-3C所示。因此，在图2曲线图B所例示的某些示例性实施方案中，对于经历空中热处理的代表性半结晶(共)聚合物纤维(实施例1)，在纤维被首次加热到高于标称熔点后获得的首次冷却MDSC数据的总热流曲线图显示出在该总热流曲线图的标称熔点附近的放热峰上存在可辨别的“肩部”C，表明该经过空中热处理的纤维在冷却时结晶起始存在延迟。该“肩部”据信反映了纤维从高于标称熔点的温度冷却时结晶起始的延缓，其不存在于采用相同方法制备但其中熔喷纤维未经空中热处理的熔喷非织造纤维幅材的首次冷却MDSC数据的总热流曲线图中(比较例A，曲线图A)。另外，在图3A-3B所例示的某些示例性实施方案中，使用MDSC获得的根据本公开所述经历空中热处理的半结晶聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维(实施例9)与采用相同方法制备但未经空中热处理的熔喷纤维(比较例E)相比，其首次加热总热流曲线图、可逆热流曲线图和非可逆热流曲线图与热流曲线图在100℃和140℃之间的区域(即高于Tg(约75℃)且低于标称熔点(约256℃))表现出冷结晶(加热时结晶)峰向更高的冷结晶温度(Tcc)偏移。此外，在图3C示出的另外的示例性实施方案中，使用MDSC获得的实施例9的非织造纤维结构被加热到高于标称熔点的温度后首次冷却的总热流曲线图与使用MDSC获得的比较例E的非织造纤维结构(未经空中热处理)被加热到高于标称熔点的温度后首次冷却的总热流曲线图相比，表现出标称熔点向更低的温度偏移并且在玻璃化转变温度和标称熔点之间的结晶峰上存在肩部，表明冷却时结晶起始存在延缓。任选的非织造纤维结构(幅材)组分在另外的示例性实施方案中，本公开的非织造熔喷纤维结构还可包含一种或多种任选的组分。任选的组分可单独使用或以适用于非织造熔喷纤维结构的最终应用的任何组合使用。这些非限制性的当前优选的任选组分包括任选的驻极体纤维组分、任选的非熔喷纤维组分以及任选的颗粒组分，如下文进一步所述。任选的驻极体纤维组分本公开的非织造熔喷纤维幅材可任选地包括驻极体纤维。合适的驻极体纤维在美国专利No.4,215,682、5,641,555、5,643,507、5,658,640、5,658,641、6,420,024、6,645,618、6,849,329和7,691,168中有所公开，这些专利的全部公开内容均以引用方式并入本文。合适的驻极体纤维可通过如下方式制得：在电场中熔喷纤维，例如通过熔融合适的电介质材料(如含有极性分子的聚合物或蜡)，将熔融的材料通过熔喷模具以形成离散纤维，然后在将所述离散纤维暴露于强的静电场的同时使熔融的聚合物再凝固。驻极体纤维也可通过如下方式制得：如使用电子束、电晕放电、电子注射、在整个间隙或电介质阻挡上电击穿，等等，将过量的电荷嵌入高绝缘电介质材料(如聚合物或蜡)中。特别合适的驻极体纤维为水充电纤维。任选的非熔喷纤维组分在另外的示例性实施方案中，非织造纤维结构任选地还包含多根非熔喷纤维。因此，在示例性实施方案中，非织造纤维幅材还可包括离散的非熔喷纤维。任选地，离散的非熔喷纤维为短纤维。一般来讲，离散的非熔喷纤维用作填充纤维，以例如降低熔喷非织造纤维幅材的成本或改善其特性。合适的非熔喷填充纤维的非限制性示例包括单组分合成纤维、半合成纤维、聚合物纤维、金属纤维、碳纤维、陶瓷纤维和天然纤维。合成和/或半合成聚合物纤维包括由聚酯(如聚对苯二甲酸乙二酯)、尼龙(如己二酰己二胺、聚己内酰胺)、聚丙烯、丙烯酸(由丙烯腈的聚合物形成)、人造丝、醋酸纤维素、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。合适的金属纤维的非限制性示例包括由任何金属或金属合金(例如铁、钛、钨、铂、铜、镍、钴等)制成的那些。合适的碳纤维的非限制性示例包括石墨纤维、活性炭纤维、聚(丙烯腈)-衍生的碳纤维，等等。合适的陶瓷纤维的非限制性示例包括任何金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物，包括但不限于二氧化硅、氧化铝、氧化锆、碳化硅、碳化钨、氮化硅，等等。合适的天然纤维的非限制性示例包括竹子、棉花、羊毛、黄麻、龙舌兰、剑麻、椰子、大豆、大麻，等等中的纤维。使用的纤维组分可为天然纤维或循环废弃纤维，例如，从衣物切割、毛毯制造、纤维制造、纺织物加工等等再生的循环纤维。用于形成非织造纤维幅材的离散的非熔喷填充纤维(如果被包括)的尺寸和量将取决于非织造纤维幅材100的所需特性(即膨松度、开放度、柔软度、悬垂性)和化学活性颗粒的所需装填。一般来讲，纤维直径越大，纤维长度越大，并且在纤维中存在褶皱将导致更开放和膨松的非织造制品。一般来讲，小和较短的纤维将导致更紧凑的非织造制品。任选的颗粒组分在某些示例性实施方案中，非织造纤维结构还包含多种颗粒。根据本公开的示例性非织造纤维幅材包括多个化学活性颗粒。所述化学活性颗粒可为任何离散的颗粒，其在室温下是固体，并且其可经历与外部液相的化学相互作用。示例性化学相互作用包括吸附、吸收、化学反应、化学反应的催化作用、溶解等等。另外，在上述示例性实施方案的任一实施方案中，所述化学活性颗粒可有利地选自：吸着剂颗粒(例如，吸附剂颗粒、吸收剂颗粒等等)、干燥剂颗粒(例如，包括吸湿物质的颗粒，所述吸湿物质诸如例如氯化钙、硫酸钙等，它们导致或保持其附近区域的干燥状态)、杀生物剂颗粒、微胶囊以及它们的组合。在上述实施方案的任一实施方案中，化学活性颗粒可选自：活性炭颗粒、活性氧化铝颗粒、硅胶颗粒、阴离子交换树脂颗粒、阳离子交换树脂颗粒、分子筛颗粒、硅藻土颗粒、抗微生物化合物颗粒、金属颗粒以及它们的组合。在特别适用作流体过滤制品的非织造纤维幅材的一个示例性实施方案中，化学活性颗粒为吸着剂颗粒。可采用多种吸着剂颗粒。吸着剂颗粒包括矿物颗粒、合成颗粒、天然吸着剂颗粒或它们的组合。有利地，吸着剂颗粒将能够吸收或吸附预期在拟定使用条件下存在的气体、气溶胶或液体。所述吸着剂颗粒可为任何可用的形式，包括珠、薄片、颗粒剂或团聚物。优选的吸着剂颗粒包括活性炭；硅胶；活性氧化铝和其他金属氧化物；可通过吸附或化学反应从流体中去除组分的金属颗粒(例如，银颗粒)；诸如霍加拉特(其可促进一氧化碳的氧化)的粒状催化剂；用诸如乙酸的酸性溶液或诸如氢氧化钠水溶液的碱性溶液处理过的粘土和其他矿物质；离子交换树脂；分子筛和其他沸石；杀生物剂；杀真菌剂和杀病毒剂。活性炭和活性氧化铝是目前尤其优选的吸着剂颗粒。也可采用吸着剂颗粒的混合物(如用以吸收气体混合物)，但在实践中，对于处理气体混合物来说，制造在各个层中采用单独的吸着剂颗粒的多层薄片制品可能较好。在尤其可用作气体过滤制品的非织造纤维幅材的一个示例性实施方案中，将化学活性吸着剂颗粒选择为气体吸附剂或吸收剂颗粒。例如，气体吸附剂颗粒可包括活性炭、木炭、沸石、分子筛、酸性气体吸附剂、砷还原材料、碘化树脂等等。例如，吸收剂颗粒还可包括天然多孔颗粒物质(诸如硅藻土、粘土)或合成颗粒泡沫(诸如三聚氰胺、橡胶、氨基甲酸酯、聚酯、聚乙烯、硅树脂和纤维素。吸收剂颗粒也可包括超级吸收剂颗粒，诸如聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素或颗粒状的聚乙烯醇。在尤其可用作液体过滤制品的非织造纤维幅材的某些示例性实施方案中，吸着剂颗粒包括活性炭、硅藻土、离子交换树脂(例如阴离子交换树脂、阳离子交换树脂或它们的组合)、分子筛、金属离子交换吸着剂、活性氧化铝、抗微生物化合物或它们的组合。某些示例性实施方案提供吸着剂颗粒密度在约0.20至约0.5g/cc范围内的纤维幅材。可使用多种尺寸和量的吸着剂化学活性颗粒来形成非织造纤维幅材。在一个示例性实施方案中，吸着剂颗粒的直径的中值尺寸大于1mm。在另一示例性实施方案中，吸着剂颗粒的直径的中值尺寸小于1cm。在另外的实施方案中，可使用颗粒尺寸的组合。在一个另外的示例性实施方案中，吸着剂颗粒包括大颗粒和小颗粒的混合物。所需的吸着剂颗粒尺寸可能变化很大，且通常部分地根据拟定使用条件来选择吸附剂粒度。作为一般性的指导，尤其可用于流体过滤应用的吸着剂颗粒的尺寸可变化，其中值直径为约0.001μm至约3000μm。一般来讲，吸着剂颗粒的中值直径为约0.01μm至约1500μm、更一般地为约0.02μm至约750μm、并且最一般地为约0.05μm至约300μm。在某些示例性实施方案中，吸着剂颗粒可以包含群体中值直径小于1μm的纳米颗粒。多孔纳米颗粒可以具有如下优点，即，提供用于从流体介质吸附(例如，吸收和/或吸附)污染物的表面积大。在使用超细或纳米颗粒的此类示例性实施方案中，可能优选地，颗粒利用粘合剂(例如，热熔粘合剂)和/或将热施加到熔喷非织造纤维幅材(即，热粘合)而粘合性地粘合到纤维。也可以采用由具有不同尺寸范围的吸着剂颗粒形成的混合物(如双峰式混合物)，但在实际中，制备在上游层采用较大的吸着剂颗粒而在下游层采用较小的吸着剂颗粒的多层薄片制品可以更好。将至少80重量％的吸着剂颗粒、更一般地至少84重量％以及最一般地至少90重量％的吸着剂颗粒嵌入幅材中。从幅材基重方面进行表达，吸着剂颗粒装填量可例如为：至少约500gsm的相对细小(例如亚微米尺寸)的吸着剂颗粒，以及至少约2000gsm的相对粗大(如微米尺寸)的吸着剂颗粒。在一些示例性实施方案中，化学活性颗粒是金属颗粒。可使用金属颗粒来形成抛光非织造纤维幅材。金属颗粒可为短纤维或带状节段的形式或可为谷物状颗粒的形式。金属颗粒可包括任何类型的金属，诸如但不限于银(其具有抗菌/抗微生物特性)、铜(其具有除藻特性)或化学活性金属中的一种或多种的共混物。在其他示例性实施方案中，化学活性颗粒是固体杀生物剂或抗微生物剂。固体杀生物剂和抗微生物剂的示例包括含卤素化合物，诸如二氯异氰脲酸钠二水合物、氯化苯甲烷铵、卤化二烷基乙内酰脲和三氯生。在另外的示例性实施方案中，化学活性颗粒是微胶囊。微胶囊在美国专利No.3,516,941(Matson)中有所描述，并包括可用作化学活性颗粒的微胶囊的实施例。所述微胶囊可填充有固体或液体杀生物剂或抗微生物剂。微胶囊的主要品质之一为：使用机械应力，可压碎颗粒，以便释放其中容纳的物质。因此，在非织造纤维幅材的使用过程中，微胶囊将由于施加在非织造纤维幅材上的压力被打碎，这将释放容纳在微胶囊中的物质。在某些此类示例性实施方案中，可能有利的是，使用至少一个颗粒，其具有可以制成具有粘合性或“粘性的”表面，以将颗粒结合在一起来形成用于纤维组分的网片或支承非织造纤维幅材。就这一点而言，可用的颗粒可以包括聚合物，例如，热塑性聚合物，其可以是短纤维的形式。合适的聚合物包括聚烯烃，特别是热塑性弹性体(TPE)(例如，从美国德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化学公司(Exxon-MobilChemicalCompany,Houston,Texas)商购获得的VISTAMAXXTM)。在另外的示例性实施方案中，可以优选的是包括TPE的颗粒，特别是作为表层或表面涂层的颗粒，因为TPE's一般有点发粘，其可以帮助将颗粒粘合在一起，以在添加纤维之前形成三维网络，从而形成非织造纤维幅材。在某些示例性实施方案中，包括VISTAMAXXTMTPE的颗粒可以提供对苛刻化学环境、特别是在低pH(例如，不超过约3的pH)和高pH(例如，至少约9的pH)下以及有机溶剂中的改良抗性。可选择具有任何合适的尺寸或形状的颗粒物质。合适的颗粒可具有：多种物理形式(例如，实心颗粒、多孔颗粒、中空气泡、团聚物、非连续纤维、短纤维、薄片，等等)；形状(例如球形、椭圆形、多边形、针状，等等)；形状均一性(例如，单分散性、基本均匀性、不均匀性或不规则性，等等)；组合物(例如，无机颗粒、有机颗粒或它们的组合)；和尺寸(例如，亚-微米尺寸、微米尺寸，等等)。特别参照颗粒尺寸，在一些示例性实施方案中，可能需要控制颗粒群体的尺寸。在某些示例性实施方案中，颗粒通常在物理上被夹带或陷入在非织造纤维幅材中。在此类实施方案中，颗粒的群体一般地选择为具有至少50μm、更一般地至少75μm、还更一般地至少100μm的中值直径。在其他示例性实施方案中，可优选地使用较细的颗粒，其利用粘合剂例如热熔粘合剂、和/或将热施加到热塑性颗粒或热塑性纤维之一或二者上(即，热粘合)而粘合性地粘合到纤维。在此类实施方案中，一般优选的是，颗粒具有至少25μm、更一般地至少30μm、最一般地至少40μm的中值粒径。在一些示例性实施方案中，化学活性颗粒的直径的中值尺寸为1cm。在其他实施方案中，化学活性颗粒的中值尺寸小于1mm，更一般地小于25微米，甚至更一般地小于10微米。然而，在粘合剂和热粘合均用于将颗粒粘附到纤维的其他示例性实施方案中，颗粒可以包括亚微米尺寸颗粒的群组，其具有小于1微米(μm)、更一般地小于约0.9μm、甚至更一般地小于约0.5μm、最一般地小于约0.25μm的群体中值直径。在需要高表面积和/或高吸收性和/或吸附性能力的应用中，这种亚微米尺寸颗粒可能特别有用。在另外的示例性实施方案中，该组亚微米尺寸颗粒的群体中值直径为至少0.001μm、更一般地为至少约0.01μm、最一般地为至少约0.1μm、最一般地为至少约0.2μm。在另外的示例性实施方案中，该颗粒包括一组微-尺寸的颗粒，所述一组微尺寸的颗粒的群体中值直径为至多约2000μm、更一般地为至多约1000μm、最一般地为至多约500μm。在其他示例性实施方案中，该颗粒包括一组微尺寸的颗粒，所述一组微尺寸的颗粒的群体中值直径为至多约10μm、更一般地为至多约5μm、甚至更一般地为至多约2μm(例如，超细微纤维)。在单个成品幅材内，也可以使用多种类型的颗粒。通过使用多种类型的颗粒，即使颗粒类型中的一种不与相同类型的其他颗粒粘结，也可以生成连续的颗粒纤维幅材。这种类型系统的示例将会是这样一种系统，在该系统中，使用两种类型的颗粒，一种类型的颗粒将颗粒(如不连续聚合物纤维颗粒)粘合在一起，另一种类型的颗粒起到用于网的所需用途的活性颗粒(如吸着剂颗粒(例如活性炭))的作用。此类示例性实施方案可以特别用于流体过滤应用。例如，根据化学活性颗粒的密度、化学活性颗粒的尺寸和/或最终非织造纤维幅材制品的所需属性，可相对于纤维幅材的总重量使用多种不同装填的化学活性颗粒。在一个实施方案中，化学活性颗粒占总非织造制品重量的少于90重量％。在一个实施方案中，化学活性颗粒占总非织造制品重量的至少10重量％。在上述实施方案的任一实施方案中，化学活性颗粒可有利地遍及非织造纤维幅材的整个厚度分布。然而，在以上实施方案的一些实施方案中，化学活性颗粒优先地基本分布在非织造纤维幅材的主表面上。此外，应当理解，一个或多个上述化学活性颗粒的任意组合可用于形成根据本公开的非织造纤维幅材。制品非织造熔喷纤维结构可使用上述熔喷设备和方法进行制备。在一些示例性实施方案中，非织造熔喷纤维结构采用垫、幅材、片材、稀松布或它们的组合的形式。在一些特定的示例性实施方案中，熔喷非织造纤维结构或幅材可以有利地包括带电熔喷纤维，例如驻极体纤维。在某些示例性实施方案中，熔喷非织造纤维结构或幅材为多孔的。在一些另外的示例性实施方案中，熔喷非织造纤维结构或幅材可有利地为自支承的。在另外的示例性实施方案中，熔喷非织造纤维结构或幅材可有利地被折叠以例如形成过滤介质，如液体(如水)或气体(如空气)过滤器、供热通风或空气调节(HVAC)过滤器或用于个人防护的口罩。例如，美国专利No.6,740,137公开了用于可塌缩的褶皱型滤芯中的非织造幅材。本公开的幅材本身可以用于例如过滤介质、装饰织物或保护器材或覆盖器材。或者它们可以与其他幅材或结构物联合使用，例如作为用于在所述幅材上沉积或层合的其他纤维层的支撑物，或存在于多层过滤介质中，或作为可以在其表面浇注膜的基质。它们可以在制备后进行加工，如通过使它们通过光滑的压光辊来形成光滑表面幅材或通过成形设备来使它们形成三维形状。本公开的纤维结构还可包含至少一种或多种其他类型的纤维(未示出)，诸如，例如短纤维或其他不连续纤维、熔纺连续纤维或其组合。本发明的示例性纤维结构可形成为例如非织造幅材，非织造幅材可围绕管或其他芯卷绕以形成辊，并且可保存用于后续加工或直接地转移至另一加工步骤。在幅材被制造或此后某个时间之后，幅材还可被直接地切割成单独的片材或垫。熔喷非织造纤维结构或幅材可用于制备任何合适的制品，诸如，隔热制品、隔音制品、流体过滤制品、擦拭物、外科薄膜、伤口敷料、服装、口罩或它们的组合。隔热或隔音制品可用作交通工具(例如火车、飞机、汽车和轮船)的隔离部件。其他制品，诸如例如被褥、遮挡、帐篷、隔离制品、绝缘制品、液体和气体滤网、擦拭物、服装、服装构件、个人防护设备、呼吸面罩等，也可使用本公开所述的熔喷非织造纤维结构来制备。柔性、悬垂和紧凑的非织造纤维幅材对于某些应用可以是优选的，例如作为熔炉过滤器或气体过滤呼吸器。此类非织造纤维幅材的密度通常大于75kg/m3，并且通常大于100kg/m3或甚至120100kg/m3。然而，适合用于某些流体过滤应用中的开放、膨松的非织造纤维幅材通常具有60kg/m3的最大密度。根据本发明的某些非织造纤维幅材的密实度可小于20％，更一般地小于15％，甚至更优选地小于10％。在其他优势中，熔喷纤维和熔喷非织造纤维结构(如幅材)即使被加热至高温或在高温下使用也是尺寸稳定的。因此，在示例性实施方案中，本公开提供了使用上述设备和方法中的任一种所制备的非织造纤维结构。在一些具体示例性实施方案中，该非织造纤维生成和空中热处理方法提供了纤维和包含此类纤维的非织造纤维幅材，其在较高温度的应用中不易发生收缩和降解，例如在汽车、火车、飞机、轮船或其他交通工具中提供隔音效果。另外，使用本文所公开的测试方法进行测量，本公开的示例性非织造纤维幅材可表现出大于1千帕(kPa)、大于1.2kPa、大于1.3kPa、大于1.4kPa或甚至大于1.5kPa的压缩强度。此外，使用本文所公开的测试方法进行测量，本公开的示例性非织造纤维幅材可表现出大于10牛顿(N)、大于50N、大于100N、大于200N、或甚至大于300N的最大负荷拉伸强度。此外，使用本文所公开的广角X射线散射法进行测量，本公开的示例性非织造纤维幅材可表现出(包括端值在内)的表观微晶尺寸。以下例示性实施例中进一步说明了本公开的多个实施方案中的某些实施方案。若干实施例被识别为比较例，因为它们未表现出某些特性(例如尺寸稳定性，如低收缩率、MDSC特性、更高的压缩强度、更高的拉伸强度等)；然而，比较例可用于其他目的，并且证明了实施例所具有的创新及非显著性特性。实施例以下实施例仅是为了进行示例性的说明，并非旨在过度限制所附权利要求书的范围。尽管阐述本公开的广义范围示出的数值范围和参数为近似值，但具体实施例中示出的数值尽可能精确地被记录。然而，任何数值都固有地包含某些误差，在它们各自的试验测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。最低程度上说，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求书的范围的情况下，至少应根据所报告的有效数位并通过应用惯常的舍入技术来解释每一个数值参数。除非另外指明，否则在实施例和本说明书的其余部分中的所有份数、百分数、比率等等均基于重量计提供。除非另有说明，否则溶剂和其他试剂可得自威斯康星州密尔沃基的奥德里奇化学公司(Sigma-AldrichChemicalCompany(Milwaukee,WI))。测试方法：使用以下测试方法对实施例的非织造熔喷纤维幅材进行表征。中值纤维直径实施例的非织造纤维幅材中的熔喷纤维的中值纤维直径使用电子显微镜(EM)进行测量。密实度密实度通过将非织造纤维幅材的所测量的堆密度除以构成幅材的固体部分的材料的密度来确定。幅材的堆密度可通过首先测量幅材的重量(例如，10cm×10cm的节段)来确定。将所测量的幅材重量除以幅材面积，得到幅材的基重，以g/m2为单位报告。幅材的厚度可通过获得(例如，通过冲模切割)135mm直径的幅材盘并在幅材顶部居中放置100mm直径的230g重物的情况下测量幅材厚度而测得。幅材的堆密度通过将幅材的基重除以幅材的厚度来确定，以g/m3为单位报告。然后密实度通过将非织造纤维幅材的堆密度除以包括幅材的固体纤维的材料(例如，(共)聚合物)的密度来确定。如果供应商没有指定材料的密度，则可以通过标准方法来测量本体(共)聚合物的密度。密实度是通常以百分比来报告的无量纲比率。蓬松度蓬松度报告为100％减去密实度(例如，7％的密实度相当于93％的蓬松度)。调制差示扫描量热法(MDSC)在某些实施例和比较例中，非织造纤维幅材的热特性使用TAInstrumentsQ2000调制差示扫描量热仪(MDSC)进行测量。将试件称重并装入TA仪器Tzero(TAInstrumentsTzero)铝盘中。以±0.636℃/60秒的扰动振幅施加4℃/min的线性加热速率。使这些试件经历短保持以干燥试件，然后为在0至290℃的温度范围内的加热(H1)-骤冷冷却(Q)–加热(H2)-缓慢冷却(C2)-加热(H3)分布。测量首次加热可逆与不可逆的热流。收缩率测量每个幅材样品的熔喷幅材的收缩性质利用三个10cm×10cm试件在纵向(MD)和横向(CD)两个方向上被计算出。每个试件的尺寸在将它们放置于飞世尔科技恒温炉(FisherScientificIsotempOven)中80℃下60分钟、150℃下60分钟和150℃下7天之前和之后被测量。每个试件在MD和CN上的收缩率通过下述公式进行计算：其中L0为初始试件长度并且L为最终试件长度。计算收缩率的平均值并报告在下表中。压缩强度幅材的压缩强度根据以下工序进行测量。从幅材上切下直径为120mm的圆形试样。使用常规的INSTRON拉伸试验机测试样品，该试验机使用直径150mm的压缩板和25mm/min的夹头速度。砧座起始高度被设置为略高于样品厚度。测试循环序列如下。在0.002psi(13.79Pa)下测量样品的厚度。继续压缩直至样品相对于初始厚度达到50％的压缩率。50％压缩下的压缩强度被记录为磅每平方英寸，并被转换为千帕(kPa)。然后使压缩板返回初始砧座起始高度。然后暂停压缩30秒，并将该循环重复9次，每个样品总共执行10次循环。对每个幅材样品进行三次平行测定。对三次平行测定结果取平均值，并使用所有10次循环的平均值计算压缩强度(kPa)。最大负荷拉伸强度幅材的最大负荷拉伸强度根据ASTMD5034-2008进行测量，使用300mm/min的夹头速度和150mm的抓取距离。每个试样的最大负荷以牛顿(N)为单位进行记录。对每个幅材样品进行五次平行测定，对结果取平均值以获得最大负荷拉伸强度。表观微晶尺寸(Dapp)广角X射线散射(WAXS)在数据采集之前，将样品置于零背景硅试样架的表面上。使用PANalytical(马萨诸塞州韦斯特伯鲁(Westborough,MA))Empyrean垂直衍射仪、铜Kα辐射以及散射辐射的闪烁检测器注册系统以全谱扫描形式采集反射几何广角X射线(WAXS)数据。衍射仪采用可变的入射光束狭缝和固定的衍射光束狭缝。利用0.04度步长和6秒滞留时间从10度至55度(2θ)进行全谱扫描。X射线发生器的设定值采用40kV和40mA。小角X射线散射(SAXS)在数据采集过程中，入射的X射线被定位于与样品平面正交。使用狭缝准直的Kratky袖珍相机(奥地利格拉茨的安东帕公司(Anton-Paar,Graz,Austria))、铜Kα辐射以及散射辐射的线性位置感测检测器注册系统采集透射小角X射线散射(SAXS)数据。在样品与检测器的距离为24cm处，收集样品数据10800秒。使用30μm的入射狭缝高度，X射线发生器被设置为40kV和30mA。使用X射线衍射分析软件JADE(v9，美国加利福尼亚州利弗莫尔的MDI公司(MDI,LivermoreCA))对WAXS和SAXS数据进行分析和绘图。使用PearsonVII峰形模型、三次样条背景模型和X射线衍射分析软件应用程序(v9，美国加利福尼亚州利弗莫尔的MDI公司(MDI,LivermoreCA))对观察到的衍射峰进行曲线拟合。将峰宽取为Kα1分量的半峰全宽(FWHM)。对仪器展宽进行校正后，采用0.9的形状因子根据观测到的峰的半峰全宽(FWHM)值来确定表观微晶尺寸(Dapp)，使用谢乐公式进行计算(参见P.Scherrer,Nachrichten，第2卷，第98页，1918年：Dapp＝Kλ/βcos(θ)(结果以为单位)其中：K＝0.90(形状因子)(CuKα1X射线源波长)β＝对仪器展宽进行校正后的峰FWHM(弧度)θ＝峰位置2θ的一半用于确定Dapp的该方法的更多信息可见于例如X-rayDiffractionProceduresforPolycrystallineandAmorphousMaterials(用于多晶及无定形材料的X射线衍射规程)，HaroldP.Klug和LeroyE.Alexander(JohnWiley&Sons,Inc.,NewYork,(1954))),Chapter9,p.491(约翰威立出版社，纽约，1954年，第9章，第491页))。实施例1本公开的非织造熔喷幅材通过类似于Wente,VanA.在“SuperfineThermoplasticFibers(《超细热塑性纤维》)”(IndustrialandEngineeringChemistr(《工业和工程化学》)，第48卷，第1342页及以下，1956年)中或在海军研究实验室的报告No.4364(1954年5月25日公布，Wente,VanA.Boone,C.D.和Fluharty,E.L.的标题为“ManufactureofSuperfineOrganicFibers(《超细有机纤维的织造》)”)中所描述的方法进行制备，不同之处在于使用钻模生产纤维。聚对苯二甲酸乙二酯(PET)热塑性(共)聚合物通过模具挤出到加热的高速空气流中，该加热的空气流在纤维硬化和收集之前将其拉长和拉细。然后将纤维以随机方式收集在尼龙带上。熔融纤维被吹出模具进入收集器。在纤维从模具中喷出和到达收集器之前，立即使该纤维穿过具有石英IR灯阵列的两个红外(IR)加热器之间，其中一个加热器位于纤维料流上方，另一个加热器位于纤维料流下方。加热器之间的间隙为约15.25cm(6英寸)。IR加热器由美国明尼苏达州伊甸草原的研究公司(Research,Inc.,EdenPrairie,MN)制造。每个加热器在横维方向上的宽度为40.6cm(16英寸)，在顺维方向上的长度为33cm(13英寸)。加热器的最大强度为14瓦特/平方厘米(90瓦特/平方英寸)。所有样品均在0％或100％加热器强度下制成。制备的PET非织造熔喷微纤维幅材具有210克/米的目标基重。利用购自美国堪萨斯州威奇托的英威达公司(Invista(Wichita,Kansas))的本征粘度为0.55的PET树脂(8396PET)制备PET非织造熔喷微幅材。熔喷幅材的纤维直径(EFD)在7.0–8.5微米的范围内。在首次加热纤维样品至高于标称熔点后得到的首次冷却MDSC测试数据绘制在图2中。根据收缩测试测得的收缩率报告于表1中。比较例A采用与实施例1的幅材相同的制备方法制得熔喷非织造纤维幅材，不同之处在于未使用空中热处理。在首次加热纤维样品至高于标称熔点后得到的首次冷却MDSC测试数据绘制在图2中。根据收缩测试测得的收缩率报告于表1中。表1：收缩率(％)样品0％IR加热100％IR加热比较例A37.0---实施例1---2.3实施例2-3实施例2-3根据实施例1进行制备，不同之处在于使用美国专利No.4,118,531(Hauser等人)所述的程序将短纤维加入到幅材中。该短纤维为被定向的聚对苯二甲酸乙二酯(五叶形，6旦尼尔，3.2cm长)压褶的短纤维，以商品名T295购自美国北卡罗来纳州米尔斯河的奥瑞伽聚合物公司(AurigaPolymersInc,MillsRiver,NC)。所得幅材的组成为70重量％的实施例1的8396PET纤维，30重量％的T295短纤维，其中总幅材基重为300gsm。所得幅材采用如实施例1所述的红外线灯在0％、50％和100％功率下进行照射。如实施例1所述测试幅材样品的收缩特性，且结果报告于下表2中。比较例B采用与实施例2-3的幅材相同的制备方法制得熔喷非织造纤维幅材，不同之处在于未使用空中IR加热。根据收缩测试测得的收缩率报告于表2中。表2：收缩率(％)样品0％IR加热50％IR加热100％IR加热比较例B10.3------实施例2---5.8---实施例3------2.8实施例4实施例4根据实施例1进行制备，不同之处在于加入占幅材的10重量％的阻燃剂-二乙基次膦酸盐锌，该阻燃剂以商品名EXOLITTMOP950购自科莱恩公司(ClariantCorp)(标称熔点220℃，降解温度380℃，磷含量约20％)。所得幅材采用如实施例1所述的红外线灯在0％、50％和100％功率下进行照射。如实施例1所述测试幅材样品的收缩特性，且结果报告于下表3中。比较例C采用与实施例4的幅材相同的制备方法制得熔喷非织造纤维幅材，不同之处在于未使用空中IR加热。根据收缩测试测得的收缩率报告于表3中。表3：收缩率(％)样品0％IR加热100％IR加热比较例C21.2---实施例4---2.5实施例5-7实施例5-7根据实施例1进行制备，不同之处在于使用聚(乳酸)(PLA)和聚丙烯(PP)的共混物挤出纤维。树脂级聚(乳酸)(PLA)以Natureworks6202D购自美国明尼苏达州明尼唐卡的萘琪沃克有限公司(Natureworks,LLC,Minnetonka,MN)。该树脂在使用前，在常规的鼓风烘箱中于135℉下过夜干燥。使用两种等级的聚丙烯；一种由道达尔石化公司(TotalPetrochemical)提供(PP1105E1)，另一种由埃克森美孚化工公司(ExxonMobilChemical)提供(PP3860X)。聚丙烯以3重量％的负载量与PLA共混。该熔喷幅材的基重为大约75gsm。该熔喷幅材的纤维直径(EFD)在7–9微米的范围内。通过在常规的实验室烘箱中将10平方厘米的PLA/PP幅材样品在70℃下加热72小时，完成对PLA/PP幅材的收缩率测试。所得幅材采用如实施例1所述的红外线灯在0％和50％功率下进行照射。根据收缩测试测得的收缩率报告于下表4中。表4：收缩率(％)样品0％IR加热50％IR加热实施例5(100％PLA)4023实施例6(97％/3％PLA/PP)180.8实施例7(97％/3％PLA/PP)260.8实施例8实施例8根据实施例2进行制备，不同之处在于将铝板置于模具上方和下方，通过夹带熔喷过程中生成的热空气而形成热壳体。该铝板长58.4cm(23英寸，沿模具长度测得)、宽33cm(13英寸，从模具到收集器的距离)、厚2.3mm(0.090英寸)。用于制备纤维的PET树脂以商品名NanYaN211购自美国南卡罗来纳州莱克城的南亚塑胶工业公司(NanYaPlasticsCorporation,LakeCity,SC)。该幅材的基重为大约300gsm。基料熔喷幅材的纤维直径(EFD)在7–9微米的范围内。根据收缩率测试来测试幅材样品的收缩率；结果报告于下表5中。比较例D采用与实施例8的幅材相同的制备方法制得熔喷非织造纤维幅材，不同之处在于未使用空中热处理。根据收缩测试测得的收缩率报告于表5中。表5：收缩率(％)样品收缩率(％)比较例D(无板)7.2实施例8(带有板)4.2实施例9-10实施例9-10根据实施例1进行制备，不同之处在于使用对流(即，强制)热空气进行空中热处理(如图1B所示，不同之处仅在于使用顶部热空气鼓风机)。用于制备纤维的PET树脂以商品名NanYaN211购自美国南卡罗来纳州莱克城的南亚塑胶工业公司(NanYaPlasticsCorporation,LakeCity,SC)。基料熔喷幅材的纤维直径(EFD)在7–10微米的范围内。实施例9的纤维样品的首次加热MDSC测试数据绘于图3A-3B中；在加热纤维样品至高于标称熔点后的首次冷却MDSC测试数据绘于图3C中。实施例9的纤维样品的WAXS测试数据绘于图4中。实施例9的纤维样品的SAXS测试数据绘于图5中。还测试了幅材样品的收缩率(％)，并根据上述拉伸强度测试方法对其最大负荷拉伸强度(N)进行了测试；结果报告于下表6中。比较例E和比较例F熔喷非织造纤维幅材的制备方法分别与实施例8和实施例9的幅材相同，不同之处在于不使用空中热处理。比较例E的纤维样品的首次加热MDSC测试数据绘于图3A-3B中；在加热纤维样品至高于标称熔点后的首次冷却MDSC测试数据绘于图3C中。比较例E的纤维样品的WAXS测试数据绘于图4中。比较例E的纤维样品的SAXS测试数据绘于图5中。还测试了幅材样品的收缩率(％)，并根据上述拉伸强度测试方法对其最大负荷拉伸强度(N)进行了测试；结果报告于下表6中。实施例11实施例11根据实施例2进行制备，不同之处在于使用对流(强制)热空气进行空中热处理(如图1B所示，不同之处仅在于使用顶部空气鼓风机)。用于制备纤维的PET树脂以商品名NanYaN211购自美国南卡罗来纳州莱克城的南亚塑胶工业公司(NanYaPlasticsCorporation,LakeCity,SC)。基料熔喷幅材的纤维直径(EFD)在7–10微米的范围内。根据上述相应的测试方法测试幅材样品的最大负荷拉伸强度(N)和压缩强度(kPa)，结果报告于下表6中。比较例G采用与实施例11的幅材相同的制备方法制得熔喷非织造纤维幅材，不同之处在于未使用空中热处理。根据上述相应的测试方法测试幅材样品的最大负荷拉伸强度(N)和压缩强度(kPa)，结果报告于下表6中。表6样品基重(gsm)收缩率(％)最大负荷拉伸强度(N)压缩强度(kPa)比较例E30045.75.82-实施例93005.6136-比较例F500-49-实施例10500-325.7-比较例G300-0.990.28实施例11300-13.91.31对实施例9和比较例E的MDSC数据的讨论图3A-3B示出使用上述MDSC测试方法获得的实施例9和比较例E的首次加热曲线图。图3C示出使用MDSC测试方法获得的实施例9和比较例E的首次冷却热流曲线图，该曲线图在将样品加热至高于标称熔点后获得。尽管两种材料的玻璃化转变特征非常接近，但是与比较例E相比，实施例9表现出放热结晶发生在更高的起始温度下(111℃对比108℃)，并且还表现出更高的峰最大值冷结晶温度(126℃对122℃)。经过评估，经空中热处理制得的幅材与未经处理制得的幅材均具有极低的晶体含量。当通过计算净熔化峰面积并利用140J/g作为PET的理论熔解热进行归一化来评估样品晶体含量时，实施例9的材料的结晶度(7％)相对于未经处理的材料的结晶度(4％)略有提高。然而，通过空中热处理方法处理的幅材(实施例9)与未经处理的幅材(比较例E)相比，最显著的差异在于，经过空中热处理的幅材被加热到高于Tg并且更具体地被加热到高于Tcc，例如，加热到150℃或甚至更高温度时，表现出更高的尺寸稳定性。不受任何具体理论的束缚，这些观察结构表明半结晶(共)聚合物(如PET)材料在高于Tg的冷结晶起始温度的降低速率和延迟与通过空中热处理获得的晶体含量的细微差别有关。然而，在PET中注意到另一项变化。可以看到，表现出较小收缩率的材料是继续以更慢的速度结晶的相同的材料。这表明成核行为发生改变，例如，在经历空中热处理的纤维中产生了较少和/或较大的晶核或“晶种”。该效应可能通过图3C的首次冷却循环数据得到了最好的例示，图中显示经空中热处理的纤维的(重)结晶维度向较低的温度偏移，并且还得到使用X射线散射(WAXS，SAXS)测得的表观微晶尺寸的支持，如下文进一步所述。对实施例9和比较例E的WAXS和SAXS数据的讨论实施例9和比较例E的WAXS数据提供于图4中。比较例E示出在约21度和42度(2θ)处存在两个较宽的漫射最大值。该漫射最大值与结晶度低且不存在较大PET晶粒相一致。该样品中的PET晶粒足够小并且数量很少，因此它们未产生分离的衍射最大值。相比之下，实施例9的WAXS数据证明PET三斜相(010)、(-110)和(100)衍射最大值叠加到所观察到的样品的漫射最大值(DS063014-4)上。实施例9中观察到的散射增强与通过空中热处理制得的该样品中存在少量较大晶粒相一致。在实施例9中基于(010)、(-110)和(100)最大值计算得到的新形成的晶粒的表观微晶尺寸分别为和贯穿本说明书提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否包括术语“示例性”，都意指结合本实施方案所述的具体特征、结构、材料或特性包括在本公开当前所述的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书的多处出现的短语，诸如“在一个或多个实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”或“在实施方案中”，未必是指本公开当前所述的同一实施方案。此外，具体特征、结构、材料或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。虽然以某些示例性实施方案的细节描述了说明书，但应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可以很容易地想到这些实施方案的更改、变型和等同形式。因此，应当理解，本公开不应不当地受限于以上给出的示例性实施方案。此外，本文引用的所有出版物、公开的专利申请和公布的专利均以引用方式全文并入本文，犹如被特别地和单独地指出的各个出版物或专利都以引用方式并入一般。已对各个示例性实施方案进行了描述。这些以及其他实施方案均在如下权利要求的范围之内。当前第1页1 2 3