尺寸稳定的熔喷非织造纤维结构及其制备方法和设备与流程

文档序号:13744646阅读:来源:国知局
技术特征:1.一种方法,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)的所述熔喷纤维从所述多个喷丝孔出来后,立即使所述熔喷纤维的至少一部分经历受控的空中热处理操作,其中所述受控的空中热处理操作在低于所述熔喷纤维的所述一部分的熔融温度的温度下进行,并持续足以使经历所述受控的空中热处理操作的所述纤维的所述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)在收集器上收集经历步骤(b)的所述受控的空中热处理操作的所述熔喷纤维的所述一部分中的至少一些,以形成非织造纤维结构,其中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步骤(b)的所述受控的空中热处理操作的结构所测得的收缩率。2.一种方法,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;将所述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所述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。3.根据前述权利要求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。4.根据权利要求3所述的方法,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。5.根据权利要求3或4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。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中经历所述空中热处理操作的所述非织造纤维结构所表现出的收缩率小于约15%。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述受控的空中热处理操作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。8.根据前述权利要求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。9.根据前述权利要求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秒且不超过约1.0秒的持续时间。10.根据前述权利要求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。11.根据权利要求10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。12.根据前述权利要求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。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述非织造纤维结构中的所述熔喷纤维表现出小于约10.0微米的中值纤维直径。14.根据前述权利要求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。15.根据前述权利要求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。16.一种非织造纤维结构,所述非织造纤维结构使用前述权利要求中任一项所述的方法来制备。17.一种非织造纤维结构,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。18.根据权利要求17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。19.根据权利要求17或18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。20.根据权利要求17-19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。21.根据权利要求17-20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、织物或它们的组合。22.根据权利要求17-21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所述熔喷纤维表现出小于约10微米的中值纤维直径。23.根据权利要求17-22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。24.根据权利要求17-23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。25.根据权利要求17-24中任一项所述的非织造纤维结构,其中使用MDSC在首次加热所述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。26.根据权利要求25所述的非织造纤维结构,其中使用MDSC在加热经过所述空中热处理的所述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所述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,在位于所述玻璃化转变温度与所述标称熔点之间的冷结晶峰上表现出肩部。27.根据权利要求17-26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。28.根据权利要求17-27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。29.根据权利要求17-28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。30.根据权利要求17-29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。31.根据权利要求17-30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。32.一种制品,所述制品包含根据权利要求17-31中任一项所述的非织造纤维结构,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、口罩或它们的组合。33.一种设备,所述设备包括:熔喷模具;用于在低于所述熔喷纤维的熔融温度的温度下对从所述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。34.根据权利要求33所述的设备,其中所述用于对从所述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。35.根据权利要求34所述的设备,其中所述用于对从所述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。当前第2页1 2 3 
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