单组分单层熔喷网和熔喷装置的制作方法

专利名称：：单组分单层熔喷网和熔喷装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及熔喷网和熔喷设备。
背景技术：
：涉及非织造网、其制造方法以及由非织造网制成的制品的专利或专利申请包括美国专利No.3，981，650(Page)、4，100，324(Anderson)、4,118,531(Hauser)、4,536,440(Berg)、4,547,420(Krueger等人)、4,931,355(Radwanski等人)、4,988,560(Meyer等人)、5,227,107(Dickenson等人)、5，374，458(Burgio)、5,382,400(Pike等人'400)、5,679，。42(Varona)、5，679，379(Fabbricante等人)、5，695，376(Datta等人)、5，707，468(Arnold等人)、5,721,180(Pike等人'180)、5,817,584(Singer等人)、5，877，098(Tanaka等人)、5，902，540(Kwok)、5，904，298(Kwok等人)、5，993，543(Bodaghi等人)、6,176,955Bl(Haynes等人)、6，183，670Bl'(Torobin等人)、6,230,901Bl(0gata等人)、6,319,865Bl(Mikami)、6,607,624B2(Berrigan等人(624)、6,667,254Bl(Thompson等人)、6，723，669(Clark等人)、6，827，764B2(Springett等人)、6，858，297Bl(Shah等人)、6，916，752B2(Berrigan等人'752)和6，998，164B2(Neely等人)；欧洲专利No.EP0322136Bl(明尼苏达矿业及制造公司)(MinnesotaMiningandManufacturingCo.);曰本已公布的专禾U申请No.JP2001-049560(日产汽车公司)(NissanMotorCo.Ltd)、JP2002-180331(Chisso公司'331)和JP2002-348737(Chisso公司'737);以及美国专利申请公开No.US2004/0097155Al(Olson等人)和US2005/0217226Al(Sundet等人'226)。
发明内容5诸如模制呼吸器或褶皱型炉过滤器(pleatedfurnacefilter)之类的成形过滤制品有时是使用由多组分(例如双组分)纤维制成的非织造网制造而成的。图la至图le示出五种常见的双组分纤维的构造，分别称为"双层型"或"并列型"(图la)、"海岛型"(图lb)、"实心分割饼型"(图lc)、"空心分割饼型"(图Id)和"皮芯型"(图le)。在这些纤维中使用两种聚合物，这限制了双组分纤维网的未使用部分的可被循环利用的程度，而且如果只有一种聚合物可由驻极体充电，则可限制网的充电程度。也可以通过将外用粘结材料(例如粘合剂)添加到过滤网上来制备成形过滤制品，所添加粘结材料的化学或物理性质可能造成的限制包括网基重增加以及丧失再循环使用能力。制备成形过滤制品(例如模制呼吸器或褶皱型炉过滤网)的现有方法通常涉及对网或制品的特性造成的损害、以及一个或多个上述缺点。上述的美国专利No.3，981，650(Page)描述了一种熔喷模具，该模具配备有两个模腔，不同的聚合物从分开的挤出机上供给到各模腔。使用两台挤出机增加了成本和复杂性，并且使用两种聚合物会带来上述的其他缺点。上述的美国专利No.6,319,865Bl(Mikami)并未讨论成形过滤制品，但讨论了使用熔喷模具制造液体过滤网，其中单一的聚合物供给到一排2到4个较小喷丝头上，这些较小喷丝头设置在一对较大喷丝头之间，较大喷丝头位于一排较小喷丝头的两侧。Mikami提到，喷丝头直径的比率应在1.3至2.0之间。Mikami还使用了比较例，其中在一排较小喷丝头两侧的较大喷丝头之间设置了5个喷丝头，而且提到，使用这种喷丝头布置方式制造的、或使用相邻较大喷丝头之间设置的仅仅一个较小喷丝头所制造出的非织造织物的纤维分布更窄、使用寿命更短。现在，我们已经发现一种单组分非织造网，该非制造网可使用单个挤出机和单个熔喷模具来制成，并且可经模制或其他方式制成三维形状以提供高性能的成形过滤制品，该制品在模制后具有极好的刚度，并且在模制或成形状态下具有极好的过滤能力。本发明在一方面提供了一种多孔单组分非织造网，其包含相互缠绕的具有相同聚合物组分的连续微纤维和较大尺寸纤维的熔喷双峰质量分数/纤维尺寸混合物，其中微纤维的数量为较大尺寸纤维的数量的至少五倍，并且其中纤维质量分数对纤维尺寸的柱状图显示出大于l(Vm的较大尺寸纤维模。本发明在另一个方面提供了一种用于形成单组分非织造网的方法，该方法包括使成纤材料流经具有较大尺寸孔和至少五倍数量的较小尺寸孔的模腔以形成细丝，使用空气或其他流体将细丝减细成纤维，收集减细的纤维成为非织造网，该非织造网包含相互缠绕的具有相同聚合物组分的连续微纤维和较大尺寸纤维的熔喷双峰质量分数/纤维尺寸混合物，其中，微纤维的数量为较大尺寸纤维的数量至少五倍，并且其中纤维质量分数对纤维尺寸的柱状图显示出了大于10pm的较大尺寸纤维模。本发明所公开的非织造网具有多个有益且独特的性质。较大尺寸纤维和微纤维均可以进行高度充电。较大尺寸纤维可以使得模制基体或成形基体具有改善的模塑性和改善的刚度。微纤维能够赋予网增大的纤维表面积，以及诸如改进的过滤性能之类的有益效果。通过使用不同尺寸的微纤维和较大尺寸纤维，可以根据具体用途定制过滤和模制特性。与微纤维网通常具有高压降(以及因此所致的高呼吸阻力)的特征形成对比，因为较大尺寸纤维使微纤维物理分离并隔开，因此本发明所公开的非织造网的压降保持较低。微纤维和较大尺寸纤维还似乎彼此协作以提供较高的颗粒深度填充容量。本发明所公开的网具有除过滤以外的附加用途。通过使用直接成网制造设备，并且通过使用单个挤出机和单种聚合物树脂，可以相当经济地制备本发明所公开的非织造网，在直接成网制造设备中通过一个基本直接的操作而将成纤聚合物材料转变为网。另外，如果微纤维和较大尺寸纤维都具有相同的聚合物组分，并且不使用外用粘结材料，则可以完全循环使用本发明所公开的非织造网的未使用部分。在以下详细描述中，本发明的这些方面和其他方面将是显而易见的。然而，在任何情况下，以上内容都不应理解为是对受权利要求书保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，在专利申请过程中可以对权利要求书进行修正。图la至图le分别示出几种双组分纤维构造的示意性剖视7图2为用于制造单组分非织造网的示例性工艺的示意性侧视图，该非织造网包含具有相同聚合物组分的微纤维和较大尺寸纤维；图3为示例性熔喷模具的出口端透视图，该模具具有多个较大孔和较小孔；图4为一次性个人呼吸器的局部剖视透视图，该一次性个人呼吸器具有设置在内覆盖层与外覆盖层之间的抗变形的杯状多孔单层基体；图5为褶皱型过滤介质的透视图6为示出实例1的序列号为1-1M和序列号为2-2M的模制基体的NaCl渗透率(渗透百分率)和压降的曲线图7禾n图8为实例6的序列号为6-8F的平面网和序列号为6-腦的模制基体的显微照片；图9和图10为实例6的序列号为6-8F的平面网和序列号6-腦的模制基体的纤维支数(频率)对纤维尺寸(以pm计)的柱状图11为示出实例7的序列为号7-1M的NaCl渗透率和压降的曲线图12、图13和图15为实例10中一系列网的质量分数对纤维尺寸(以)Lim计)的柱状图，图14和图16为实例10中一系列网的纤维支数(频率)对纤维尺寸(以pm计)的柱状图；以及图17为示出实例10中的一系列模制基体的变形抵抗力DR的曲线图。在附图的多张图中，相似的附图标记表示相似的元件。图中所示的元件未按比例绘制。具体实施例方式术语"多孔的"是指透气的。术语"单组分"在用于纤维或纤维集合时，是指在其整个横截面上组分基本相同的纤维；单组分包括共混物(即聚合物合金)或含添加剂的材料，其中连续相的均匀组合物在纤维的整个横截面和长度上延伸。术语"具有相同的聚合物组分"是指具有基本上相同的重复分子单元的聚合物，但可以具有不同的分子量、熔融指数、制造方法、商品形式等。术语"尺寸"在用于纤维时，是指具有圆形横截面的纤维的纤维直径，或是穿过具有非圆形横截面的纤维构成的最长横截面弦的长度。术语"连续"在用于纤维或纤维集合时，是指纤维具有基本上无穷大的纵横比(即(例如)至少约10，000或更大的长度与尺寸比率)。术语"有效纤维直径"在用于纤维集合时，是指根据Davies，C.N.,"TheS印arationofAirborneDustandParticles"(空气中灰尘禾口颗粒的分离)，InstitutionofMechanicalEngineers,London,Proceedings1B，1952中提出的方法而对具有任意横截面形状(圆形或非圆形)的纤维所制成的网确定的值。术语"模"在用于质量分数对纤维尺寸(以em计)的柱状图、或者纤维支数(频率)对纤维尺寸(以pm计)的柱状图时，是指这样的局部峰该局部峰的峰高高于与该局部峰相比纤维尺寸小l)im和2pm的峰高以及纤维尺寸大1pm和2pm的峰高。术语"双峰质量分数/纤维尺寸混合物"是指具有显示出至少两个模的质量分数对纤维尺寸(以pm计)柱状图的纤维集合。双峰质量分数/纤维尺寸混合物可包括多于两个模，例如可以是三峰或者更多峰质量分数/纤维尺寸混合物。术语"双峰纤维支数/纤维尺寸混合物"是指具有显示出至少两个模的纤维支数(频率)对纤维尺寸(以iim计)柱状图的纤维集合，所述至少两个模的对应纤维尺寸相差为较小纤维尺寸的至少50。％。双峰纤维支数/纤维尺寸混合物包括多于两个模，例如可以是三峰或更多峰纤维支数/纤维尺寸混合物。术语"粘结"在用于纤维或纤维集合时，是指牢固地粘合在一起；当网经受一般处理时，粘结的纤维一般不会分离。术语"非织造网"是指以纤维的缠结或点粘结为特征的纤维网。术语"单层基体"在用于包含双峰质量分数/纤维尺寸混合物纤维的非织造网时，是指(不是针对纤维尺寸)在网的整个横截面上具有基本上均匀分布的相似纤维，并且(针对纤维尺寸)在网的整个横截面上具有呈现出各个峰分布的纤维。这样的单层基体在网的整个横截面上具有基本上均匀分布的纤维尺寸，或者可(例如)具有呈深度梯度的纤维尺寸，诸如多数较大尺寸纤维靠近网的一个主表面，而多数微纤维靠近网的另一个主表面。术语"将所述细丝减细为纤维"是指将细丝片段转化为长度更大且尺寸更小的片段。术语"熔喷"在用于非织造网时，是指通过以下步骤形成网将成纤材料通过多个孔进行挤出以形成细丝，同时使细丝与空气或者其他减细流体接触以将细丝减细成纤维，并且随后收集减细的纤维层。术语"熔喷纤维"是指将熔融的成纤材料通过模具中的孔进行挤出并进入高速气体流而制备的纤维，在气体流中挤出的材料首先被减细，然后被固化为大量纤维。尽管有时会报道熔喷纤维为不连续的，但是这种纤维通常是长而且充分缠结的，从而使得常常不能从大量此类熔喷纤维中移除一根完整的熔喷纤维或不能由始至终追踪一根熔喷纤维。术语"熔喷模具"是指在熔喷工艺中使用的模具。术语"微纤维"是指中值尺寸(用显微镜法测得)为l(Vm或更小的纤维；"超细微纤维"是指中值尺寸为2pm或更小的微纤维；"亚微米微纤维"是指中值尺寸为lpm或更小的微纤维。当在本文参考中涉及到一批、一组、一系列等具体种类的微纤维例如"一系列亚微米微纤维"时，是指那一系列中的全部微纤维或单批微纤维全部，而不仅指那一系列或一批亚微米纤维的一部分。术语"被充电"在用于纤维集合时，是指这样的纤维在7cm/sec的沿面流速下测定邻苯二甲酸二辛酯渗透率百分率(Q/^D0P)时，在暴露于吸收剂量为20Gary的lmm铍过滤80KVpX射线后，品质因数QF(如下所述)损失至少50%的纤维。术语"自支承"是指这样一种网足够的内聚力和强度以至在使用巻轴式(reel-to-reel)制造设备进行操作时不会产生大量的撕裂或破裂。术语"King刚度"是指使用King刚度检测器(得自J.A.King&Co.，Greensboro,NorthCarolina)将2.54cm直径X8.lm长的平面探针推向模制杯状呼吸器所需的力，该呼吸器通过在半径为55mm、容积为310cm3的半球形模具的相配合的阳模部和阴模部之间形成测试杯状基体来进行制备。首先使该模制基体冷却，然后将其放置在测试仪探针下方，以便评估。本发明所公开的单组分单层网包含微纤维和较大尺寸纤维的双峰质量分数/纤维尺寸混合物。微纤维的尺寸可以(例如)在约O.lpm至约lOpm、约0.lnm至约5pm、或约0.linm至约lpm的范围内。较大尺寸纤维的尺寸可以(例如)在约10nm至约70pm、约10pm至约5(Vm、或约15pm至约5(^m的范围内。质量分数对纤维尺寸(以pm计)的柱状图可以(例如)具有约0.lnm至约10(im、约0.5pm至约8pm、或约lpm至约5pm的微纤维模，并且具有约l(Vm至约50|im、约l(Vm至约40|im、或约12pm至约30pm的较大尺寸纤维模。本发明所公开的网还可含有双峰纤维支数/纤维尺寸混合物，该混合物的纤维支数(频率)对纤维尺寸(以jLim计)的柱状图显示至少两个模，所述至少两个模的对应纤维尺寸相差为较小纤维尺寸的至少50%，至少100%或至少200%。微纤维还可以(例如)形成网的多孔表面积的至少20%、至少40%或至少60%。网可以具有多个有效纤维直径(EFD)值，例如，约5pm至约4(Vm或者约6pm至约35|im的EFD。网也可以具有多个基重，例如约60g/m2至约300g/m2、或约80g/m2至约250g/m2的基重。在平整(即未模制)时，网可以具有多个Gurley刚度值，例如Gurley刚度为至少约100mg、至少约200mg、至少约300mg、至少约500mg、至少约1000mg、或至少约2000mg。为了用作模制呼吸器，本发明所公开的模制基体优选地具有大于1N的King刚度，并且更优选地具有至少约2N或更大的刚度。粗略估计，如果将半球状模制基体样品冷却，杯侧朝下放置在刚性表面上，用食指竖直按压(即，使基体样品变凹)，然后释放压力，那么King刚度不足的基体会趋于保持凹痕，而King刚度足够的基体会趋于弹回到其原始的半球状构造。在下面的可行实例中示出的一些模制基体还可以或改为通过采用配备有直径为25.4腿的聚碳酸酯测试探针的TA-XT2i/5型质构分析仪(ModelTA-XT2i/5TextureAnalyzer)(得自TextureTechnologiesCorp.)测量变形抵抗力(DR)来评价。将模制基体以表面侧朝下的方式布置于质构分析仪的操作台上。通过使聚碳酸酯探针以10毫米/秒的速度向下朝模制测试基体的中心推进25mm来测量变形抵抗力DR。使用五个模制测试基体样品，记录最大的(峰值)力并取平均值，以确定变形抵抗力DR。变形抵抗力DR优选地为至少约75g，并且更优选地为至少约200g。我们不知道将King刚度值转换为变形抵抗力值的公式，但是可以注意到，变形抵抗力测试可用来评价在King刚度测试中刚度低于阈值量度值的低刚度模制基体。当暴露于以85升/分钟的流量流动的0.0751im氯化钠气溶胶时，本发明所公开的模制呼吸器的压降优选地小于20mmH20，更优选地小于IO腿H20。当这样评价时，模制呼吸器的NaCl渗透率还优选地小于约5%，更优选地小于约1。％。当在13.8厘米/秒的沿面流速下用NaCl指示剂进行评价时，可形成这种模制基体的平面网的初始过滤品质因数QF优选地为至少约0.4ram1H20，更优选地为至少约0.5mm1H20。在用作褶皱型过滤器时，本发明所公开的网优选地具有至少约100mg的褶皱前Gurley刚度，并且可以具有至少约200mg或至少约300mg的褶皱前Gurley刚度。当暴露于空气中浓度为约100mg/mH以85升/分钟的流量流动的直径为0.185nm的DOP颗粒气溶胶时，本发明所公开的褶皱型过滤器在沿面流速为1.52米/秒(300英尺/分钟)时优选地具有至少约15%的平均初始亚微米效率，并且可以具有至少约25%或至少约50。X的平均初始亚微米效率。当在13.8厘米/秒的沿面流速下使用这种DOP指示剂评价时，可形成这种褶皱型过滤器的平面网的初始过滤品质因数QF优选地为至少约O.3，更优选地为至少约0.4。图2示出了制备多孔单组分非织造网的装置200，所述非织造网含有互相缠结的具有相同聚合物组分的连续微纤维和较大尺寸纤维的双峰纤维支数/纤维尺寸混合物。从料斗202和挤出机204进料的液化成纤聚合物材料通过入口208进入熔喷模具206，流经模腔210，并通过一排(下面结合图3讨论)较大尺寸孔和较小尺寸孔离开模腔210，这些孔在模腔210的整个前端排列成直线，并且通过这些孔将成纤材料挤出为一系列细丝212。气体(通常为受热空气)被迫以非常高的速度通过一组协同操作的气孔(下文还将讨论)，气孔将细丝212减细为纤维214。纤维214落在多孔收集器216上，并且形成自支承的非织造熔喷网218。图3示出移除了减细气体偏转板240的熔喷模具206的出口端透视图。模具206包括凸出的顶部302，顶部具有由较大孔306和较小孔30812形成的排304，这些孔限定了多个流道，液化成纤材料经过这些流道离开模具206并且形成细丝212。螺栓孔310接纳贯穿螺栓(在图3中未示出)，该贯穿螺栓将模具的各个部分保持在一起。在图3示出的实施例中，较大孔306和较小孔308的尺寸比为2:1，并且每个较大孔306对应9个较小孔308。较大孔尺寸与较小孔尺寸的比值可以采用其他的比例，例如比例为1.5:1或更大、2"或更大、2.5:1或更大、3:1或更大、或者3.5:1或更大。每个较大孔对较小孔的数量的比例也可以采用其他的比例，例如比例为5:1或更大、6:1或更大、10:1或更大、12:1或更大、15:1或更大、20:1或更大、或者30:1或更大。通常，每个较大孔对应的较小孔的数量与每根较大尺寸纤维对应的较小直径纤维的数量(例如，合适操作条件下的微纤维)之间具有直接的对应关系。正如本领域内的普通技术人员将认识到的，应选择合适的聚合物流量、模具操作温度和减细气流速率，以使得较大尺寸纤维由通过较大孔形成的减细细丝来制成，微纤维由通过较小孔形成的减细细丝来制成，并且制成的网具有所需的结构和物理特性。有关熔喷的更多细节可见于Wente，VanA.所著的发表于IndustrialEngineeringChemistry,第48巻，第1342页开始(1956)的"SuperfineThermoplasticFibers"(超细热塑性纤维)、或Wente，V.A.、Boone,C.D.和Fluharty，E.L.所著的1954年5月25日公布的并且名称为"ManufactureofSuperfineOrganicFibers"(超细有机纤维的制造)的美国海军研究实验室(NavalResearchLaboratories)第4364号报告、美国专利No.5，993，943(Bodaghi等人)、以及共同未决的美国专利申请(代理人案巻No.62284US002)(与本申请同日提交并且名称为"PLEATEDFILTERWITHBIM0DALMONOLAYERM0N0C0MP0NENTMEDIA"含有双峰单层单组分介质的褶皱型过滤器))和(代理人案巻No.62288US002)(与本申请同日提交的名称为"MOLDEDM0N0C0MP0NENTMONOLAYERRESPIRATORWITHBIM0DALMONOLAYERM0N0C0MP0NENTMEDIA"带有双峰单层单组分介质的模制单组分单层呼吸器))，这些文献的全部公开内容以引用的方式并入本文。本发明所公开的非织造网可具有不规则的纤维布置方式，并且通常具有大致各向同性的面内物理特性(如抗拉强度)。通常这种各向同性的非织造网优选地用于形成杯状模制呼吸器。或者，这些网可以具有对准的纤维构造(如上述的美国专利No.6，858，297(Shah等人)中所述的纤维纵向排列的构造)以及各向异性的面内物理特性。如果这种各向异性的非织造网用于形成褶皱型过滤器，多排褶绉可以按照需要根据所关注的一种或多种各向异性特性进行对准，从而在高沿面流速下减少褶绉变形。本发明所公开的方法可以使用多种聚合物成纤材料。所述聚合物可以为基本上任何能够形成非织造网的热塑性成纤材料。对于将被充电的网，聚合物可以为基本上任何能保持满意的驻极体特性或电荷分离的热塑性成纤材料。可充电的网的优选聚合物成纤材料为在室温下(22°C)具有10"欧姆厘米或更大体积电阻率的非导电树脂。优选地，体积电阻率为约1016欧姆厘米或更大。聚合物成纤材料的电阻率可根据标准测试ASTMD257-93来测量。用于可充电的网的聚合物成纤材料还优选地基本不含诸如抗静电剂之类的组分，这类组分能显著增加电导率或以其它方式干扰纤维的接受和保留静电电荷的能力。可以用于可充电的网的聚合物的一些例子包括这样的热塑性聚合物该聚合物包含诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚(4-甲基-l-戊烯)和环烯烃共聚物等聚烯烃、以及这些聚合物的组合。可以使用但是可能难以充电或可能迅速失去电荷的其他聚合物包括聚碳酸酯、嵌段共聚物(诸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺、聚氨酯、以及其他将为本领域内的技术人员所熟悉的聚合物。纤维优选地由聚(4-甲基-l-戊烯)或聚丙烯制备。最优选地，纤维由聚丙烯均聚物制备，这是因为聚丙烯均聚物具有保持电荷的能力，特别是在潮湿环境下。可以用多种方法为本发明所公开的非织造网赋予电荷。这可以(例如)通过如下方法实施采用授予Angadjivand等人的美国专利No.5，496，507所公开的使网与水接触的方法、授予Klasse等人的美国专利No.4，588，537所公开的电晕处理方法、(例如)授予Rousseau等人的美国专利No.5，908，598所公开的水充电方法、授予Jones等人的美国专利No.6,562,112B2和授予David等人的美国专利申请公开No.US2003/0134515Al中所公开的等离子处理、或它们的组合。14可以将添加剂添加到聚合物中以提高网的过滤性能、驻极体充电容量、机械性能、老化特性、着色性、表面特性或所关注的其他特性。代表性的添加剂包括填充剂、成核剂(例如，可从MillikenChemical商购获得的MILLADTM3988二亚苄基山梨醇)、驻极体充电增强添加剂(例如，三硬脂酸三聚氰胺(tristearylmelamine)、以及诸如得自CibaSpecialtyChemicals的CHIMASSORB119和CH皿SS0RB944等多种光稳定剂)、固化引发剂、硬化剂(如聚(4-甲基-l-戊烯))、表面活性剂和表面处理剂(如在授予Jones等人的美国专利No.6,398,847Bl、6,397,458Bl和6，409，806Bl中所述的用来在油雾环境下提高过滤性能的氟原子处理剂)。这些添加剂的类型和用量是本领域内的技术人员所熟知的。例如，驻极体充电增强添加剂的含量一般小于约5重量％，更典型地小于约2重量％。图4示出了示例性杯状一次性个人呼吸器400的局部剖视图。呼吸器400包括内覆盖网402、单组分过滤层404和外覆盖层406。熔接边408将这些层保持在一起，并且形成面部密封区以减少通过呼吸器400边缘的泄漏。通过(例如)金属(如铝)或塑料(如聚丙烯)制成的极软的柔韧鼻带410，可以进一步减少泄漏。呼吸器400还包括用插片414扣紧的可调式头颈带412以及呼气阀416。除了单组分过滤层404外，有关呼吸器400构造的更多细节将为本领域内的技术人员所熟悉。图5示出了由本发明所公开的单组分过滤层502制成的示例性褶皱型过滤器500的透视图，该单组分过滤层形成为间隔开的多排褶绉504。本领域内的普通技术人员将会理解到，过滤器500可自身使用、或可使用合适的支承件(如膨胀金属筛网)来加强、并且可选地安装在合适的框架(如金属或纸板框)中以形成用于(例如)HVAC系统的可更换过滤器。据信褶皱型过滤器500刚度的增加(由于本发明所公开的单组分过滤层中存在的较大尺寸纤维所带来的)有助于提高褶铍型过滤器500在高的过滤器沿面流速下的抗褶绉变形的能力。除了单组分过滤层502夕卜，有关过滤器500构造的更多细节将为本领域内的技术人员所熟悉。可以采用本领域内的普通技术人员所熟知的方法和附加元件，将本发明所公开的非织造网形成为这些或其他成品。在形成三维形状时，可能希望在成形前监测平面网的特性，诸如基重、网厚度、坚固性、EFD、Gurley刚度、Taber刚度、压降、初始NaCl渗透率、D0P渗透百分率或品质因数QF，而在成形后监测成形(如模制或成褶)基体的特性，诸如King刚度、变形抵抗力DR、压降或平均初始亚微米效率。例如，模制特性可以通过在半径为55mm且容积为310cm3的半球状模具的相配合的阳模部和阴模部半块之间形成测试杯状基体来评价。EFD可以通过下列方式确定(除非另外指明)在32L/min的空气流量(对应于5.3cm/sec的沿面流速)下，使用在Davies，C.N.，"TheS印arationofAirborneDustandParticles"(空气中灰尘和颗粒的分离)，InstitutionofMechanicalEngineers,London,Proceedings1B，1952中所描述的方法进行。Gurley刚度可以采用得自GurleyPrecisionInstruments的4171E型GURLEYTM抗弯检测器来确定。从网上冲切下3.8cmx5.lcm的矩形，使样品的长边与网的横向(横维)的方向对准。将样品装载在抗弯检测器中，使样品的长边位于网的固定夹中。将样品沿两个方向折曲，即测试臂挤压第一主样品表面按压，然后挤压第二主样品表面，记录这两次测量的平均值作为以毫克为单位的刚度。该测试是破坏性测试，并且如果需要进一步测试，则需要采用新的样品。Taber刚度可以采用150-B型TABER刚度检测器(可从TaberIndustries商购获得)来确定。使用锋利的剃刀刀片小心地从网上切割下3.8cmx3.8cm的正方形部分，以避免纤维融合，然后使用3至4个样品以15。的样品挠曲度进行评价以确定在纵向和横向上的刚度。渗透百分率、压降和过滤品质因数QF可以采用包含NaCl或D0P颗粒、以85升/分钟流量传送(除非另外指明)的指示剂气溶胶来确定，并使用TSI8130型高速自动过滤器检测器(可从TSIInc.商购获得)来评价。对于NaCl测试，可由2%NaCl溶液生成颗粒，以形成气溶胶，该气溶胶含有空气中浓度为约16mg/m3-23mg/m3的直径为约0.075pm的颗粒，且上述自动过滤器检测器可在加热器和颗粒中和器都开启的情况下操作。对于D0P测试，气溶胶可以包含直径为约0.185pm且浓度为约100mg/W的颗粒，自动过滤器检测器可在加热器和颗粒中和器都关闭的情况下操作。在停止测试前，样品可以暴露于13.8cm/sec的沿面流速(对于平面网样品)或85升/分的流量(对于模制基体或成形基体)下的最大NaCl或D0P颗粒渗透率。可在过滤器的入口和出口处采用校准过的光度计来测量颗粒浓度以及通过过滤器的％颗粒渗透率。可以采用MKS压力传感器(可从服SInstruments商购获得)来测量通过该过滤器的压降(AP，mmH20)。如下公式可用于计算QF:-In萨'%颗粒渗透率'100对于所选指示剂气溶胶可测量或计算的参数包括初始颗粒渗透率、初始压降、初始品质因数QF、最大颗粒渗透率、最大渗透率下的压降以及最大渗透率下的颗粒填充毫克数(达到最大渗透率时填充过滤器的指示剂总重量)。初始品质因数QF值通常提供总体性能的可靠指示，较高初始QF值表示较好的过滤性能，较低初始QF值表示降低的过滤性能。变形抵抗力DR可以采用配备有直径为25.4mm的聚碳酸酯测试探针的TA-XT2i/5型质构分析仪(得自TextureTechnologiesCorp.)来确定。将模制测试基体(按上述King刚度定义中的描述来制备)以表面侧朝下的方式布置在该质构分析仪的工作台上。通过使聚碳酸酯探针以10毫米/秒的速度向下朝模制测试基体的中心推进25mm来测量变形抵抗力DR。使用五个模制测试基体样品，记录最大的(峰值)力并取平均值，以确定DR值。平均初始亚微米效率可以通过将带框架的过滤器安装于测试试管中并且使经干燥且经电荷中和的氯化钾颗粒通过过滤器来测定。可以采用300英尺/分钟(1.52米/秒)的测试沿面流速。光学颗粒计数器可以用于测量在一系列十二个粒度范围或通道内该测试过滤器的上游和下游的颗粒浓度。每个通道中的粒度范围采用ASHRAE标准52.2("MethodofTestingGeneralVentilationAir-CleaningDevicesforRemovalEfficiencybyParticleSize")(粒度测试通用通风空气净化设备的移除效率的方法)。该公式可用于确定每个通道的捕获效率捕获效率(％)上游颗粒计数-下游颗粒计数上游颗粒计数可以对四个亚微米通道(即粒径为0.3(am至0.4pm、0.4pm至0.55pm、0.55)im至0.7nm以及0.7pm至1.0nm)中每一个的捕获效率值进行平均，以获得一个"平均初始亚微米效率"值。测试速率、效率和压降结果通常都要进行记录。本发明所公开的非织造网可用于多种模制呼吸器形状和多种过滤器构造，包括HVAC(如，炉)过滤器、车辆室内过滤器、洁净室过滤器、加湿过滤器、除湿过滤器、室内空气净化过滤器、硬盘驱动器过滤器以及其他平坦型或褶皱型被支承或自支承过滤制品。根据需要，本发明所公开的非织造网可包括除了本发明所公开的单组分网之外的一个或多个附加层。例如，模制呼吸器可以采用内覆盖层或外覆盖层来达到舒适或美观的目的，而不是为了过滤或加硬。另外，可以采用包含吸附剂颗粒的一个或多个多孔层来捕获所关注的蒸汽，例如在2006年5月8日提交的标题为"PARTICLE-CONTAININGFIBROUSWEB"(含颗粒的纤维网)的美国专利申请No.11/431,152中所描述的多孔层，该专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。可以根据需要加入其他层(包括加硬层或加硬元件)，尽管这不是形成用于预期应用的具有足够硬度或变形抵抗力的成形单层基体所必需。本发明所公开的非织造网还可以用于除空气过滤之外的应用，例如用于液体(如医药)过滤器、隔热、隔音、包装材料、包括鞋面、鞋底部件和鞋垫在内的鞋部件、以及用于包括外套、运动装和危险材料衣服在内的衣服。在以下示例性实例中对本发明进行进一步说明，除非另外说明，否则其中所有份数和百分比均按重量计。使用类似于图2和图3所示的装置以及类似于在Wente，VanA."superfineThermoplasticFiber"(超细热塑性纤维)，IndustrialandEngineeringChemistry,vol.48.No.8，1956，pp1342-1346禾口美国海军研究实验室报告111437(1954年4月15日)中所述的那些工序，实例118用可得自TotalPetrochemicals的TOTAL3960350熔体流动速率聚丙烯制成四个单组分单层熔喷网，该聚丙烯中添加了1%的三硬脂酸三聚氰胺作为驻极体充电添加剂。将该聚合物送入得自DavisStandardDivisionofCrompton&KnowlesCorp.的20型DAVISSTANDARD2英寸(50.8mm)单螺杆挤出机。该挤出机具有20/1的长度/直径比和3/1的压縮比。10cc/rev的Zenith熔融泵将聚合物流定量供应到10英寸(25.4cm)宽的钻孔熔喷模具，该模具最初的0.012英寸(0.3mm)孔以将每第21个孔钻大到0.025英寸(0.6mm)的方式被修改，从而形成较小尺寸孔的数量与较大尺寸孔的数量比为20:1并且较大孔尺寸与较小孔尺寸比为2:1。这些孔形成的行具有25个孔/英寸(10个孔/厘米)的孔距。热空气在模具顶端减细纤维。气刀采用0.010英寸(0.25mm)的正回移(positivesetback)和0.030英寸(0.76mm)的气隙。在形成网时，通过中等网孔收集器筛网进行从零至中等程度的抽真空。聚合物从挤出机输出的速率从1.0磅/英寸/小时变至4.0磅/英寸/小时(0.18千克/厘米/小时至0.71千克/厘米/小时)，DCD(模具到收集器的距离)从12.0英尺变至25.0英寸(30.5cm至63.5cm)，并根据需要调节空气压力，以形成具有如下表1A中所示的基重和EFD的网。根据在美国专利No.5,496,507(Angadjivand等人'507)中提出的技术用蒸馏水对该网进行水充电，并使网干燥。在下表1A中列出了在13.8厘米/秒的沿面流速下每个网的序列号、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表1A<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>接着，对表1A的网进行模制以形成用作个人呼吸器的杯状模制基体。将顶部模具加热到约235°F(113°C)，底部模具加热到约240°F(116°C)，采用0.050英寸(1.27mm)的模具间隙，并将网布置于模具中约9秒。在从模具中移除后，基体保持其模制形状。在下表1B中列出了模制基体的序列号、King刚度、初始压降和初始NaCl渗透率值(对于序列号为I-IM和序列号为1-掘的模制基体来说，还包括最大填充渗透率)。表1B序列号King刚度，N压降，mmH20初始渗透率，％最大填充渗透率，％1-1M1.877.370.2692.351-2M2.894.970.541-卜3M2.003.930.817—1-4M1.605.770.3483.95图6为示出序列号为1-1M和序列号为1-4M的模制基体的NaCl渗透率和压降的曲线图。曲线A和B分别为序列号为1-1M和序列号为l-4M的模制基体的NaCl渗透率结果，而曲线C和D分别为序列号为1-1M和序列号为1-4M的模制基体的压降结果。图6表明序列号为1-1M和序列号为1-4M的模制基体会形成单组分单层模制基体，该基体通过了标准42C.F.R.Part84的N95NaCl填充测试。实例2采用实例1的一般方法，由100%的TOTAL3960聚丙烯来制成网，然后1)进行电晕充电、或2)进行电晕处理并用蒸馏水进行水充电。在下表2A中列出了每个网的序列号、充电方法、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表2A序列号充电方法基重，gsmEFD，|iim厚度，mm压降，誦H20初始渗透率，%品质因数，1/mmH202-1F电晕23714.23.236.7032.40.172-2F电晕/水充电23714.23.236.7713.20.302-3F电晕19713.32.825.7328.70.222-4F电晕/水充电19713.32.825.936.30.4720接着，采用实例1的方法对表2A的网进行模制以形成用作个人呼吸器的杯状模制基体。在下表2B中列出了这些模制基体的序列号、King刚度、初始压降和初始NaCl渗透率。表2B<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表2B中的数据表明这些模制基体的渗透率比实例1的模制基体的渗透率大，但是也具有可观的King刚度。实例3使用实例l的方法，用已经加入0.8%CH顶ASSORB944受阻胺光稳定剂(得自CibaSpecialtyChemicals)作为驻极体充电添加剂的TOTAL3960聚丙烯来制成网，然后用蒸馏水对网进行水充电。在下表3A中列出了每个网的序列号、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表3A<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>接着，采用实例1的方法对表3A的网进行模制以形成用作个人呼吸器的杯状模制基体。在下表3B中列出了这些模制基体的序列号、King刚度、初始压降和初始NaCl渗透率。表3B<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表3B中的数据表明这些模制基体的渗透率比实例1的模制基体的渗透率大，但是也具有可观的King刚度。实例4采用实例2的方法，用TOTAL386837熔体流动速率聚丙烯(可得自TotalPetrochemicals)来制成网，然后1)进行电晕充电、或2)进行电晕处理并用蒸馏水进行水充电。在下表4A中列出了每个网的序列号、充电方法、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表4A<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表4中的数据表明这些模制基体的渗透率比实例1的模制基体的渗透率大，但是也具有可观的刚度。实例5采用实例3的方法，用己经加入0.8%CHIMASSORB944受阻胺光稳定剂(得自CibaSpecialtyChemicals)作为驻极体充电添加剂的TOTAL3868聚丙烯来制成网，然后用蒸馏水对该网进行水充电。在下表5A中列出了每个网的序列号、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表5A<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>接着，采用实例1的方法对表5A的网进行模制以形成用作个人呼吸器的杯状模制基体。在下表5B中列出了这些模制基体的序列号、King刚度、初始压降和初始NaCl渗透率。表5B<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表5B中的数据表明这些模制基体的渗透率比实例1的模制基体的渗透率大，但是也具有可观的King刚度。实例6采用实例2的方法，用EXXONPP3746G1475熔体流动速率聚丙烯(可得自ExxonMobilCorporation)来制成网，然后对该网1)进行电晕充电、或2)进行电晕处理并用蒸馏水进行水充电。下表6A中列出了每个网的序列号、充电方法、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表6A<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>接着，采用实例1的方法对表6A的网进行模制以形成用作个人呼吸器的杯状模制基体。在下表6B中列出了这些模制基体的序列号、King刚度、初始压降和初始NaCl渗透率。表6B<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>序列号为6-8F的平面网和序列号为6-8M的模制基体是使用扫描电子显微镜法(SEM)进行分析的使用LEOVP1450电子显微镜(得自CarlZeissElectronMicroscopyGroup)进行50倍至1，000倍的放大，在15kV、15咖WD、(T倾斜条件下操作，并采用在高真空下涂覆金/钯的样品。图7和图8为序列号为6-8F的平面网和序列号为6-8M的模制基体的显微照片。根据取自平面网或基体每侧的、放大率为350倍至l，OOO倍的SEM图像得到纤维支数(频率)对纤维尺寸(以pm计)的柱状图。采用UTHSCSAIMAGETOOL图像分析程序(得自SanAntonio的UniversityofTexasHealthScienceCenter)对每侧SEM图像的约150根-200根纤维进行计数和测量，然后将两侧的观察结果结合。图9和图10为实例6中的序列号为6-8F的平面网和序列号为6-8M的模制基体的纤维支数(频率)对纤维尺寸的柱状图。在下表6C中示出了与这些网的纤维尺寸分析相关的更多细节表6C(值(|im)):6-8F平面网6-8M模制基体平均值5.935.67标准偏差5.364.30最小值1.391.35最大值42.6236.83中值4.244.44模4.063.94纤维支数324352实例7采用实例1的方法，用已经加入1%三硬脂酸三聚氰胺作为驻极体充电添加剂的EXXONPP3746G聚丙烯来制成网，然后用蒸馏水对该网进行水充电。在下表7A中列出了每个网的序列号、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表7A序列号基重，gsmEFD，|jm厚度，mm压降，mmH20初始渗透率，%品质因数，1/mmH207-1F24714.23,636.200.5370.847-2F20414.33.055.770.5960.89接着，采用实例1的方法对表7A的网进行模制以形成用作个人呼吸器的杯状模制基体。在下表7B中列出了这些模制基体的序列号、King刚度、初始压降和初始NaCl渗透率。25表7B<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>图11为是序列号为7-1M的模制基体的NaCl渗透率和压降的曲线图。曲线A和B分别为NaCl渗透率和压降结果。图11和表7B中的数据表明序列号为7-1M的模制基体会形成单组分单层模制基体，该基体通过标准42C.F.R.Part84的N95NaCl填充测试。实例8采用实例3的方法，用己经加入0.8%CHIMASSORB944受阻胺光稳定剂(得自CibaSpecialtyChemicals)作为驻极体充电添加剂的EXXONPP3746G聚丙烯来制成网，然后用蒸馏水对该网进行水充电。在下表8A中列出了每个网的序列号、基重、EFD、网厚度、初始压降、初始NaCl渗透率和品质因数QF。表8A<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>接着，采用实例1的方法对表8A的网进行模制以形成用作个人呼吸器的杯状模制基体。在下表8B中列出了这些模制基体的序列号、King刚度、初始压降和初始NaCl渗透率值(对于序列号8-3M，还包括最大填充渗透率)。表8B<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>表8B中的数据表明至少序列号为8-3M的模制基体会形成通过标准42C.F.R.Part84的N95NaCl填充测试的单组分单层模制基体。未对序列号为8-lM、序列号为8-2M和序列号为8-4M的模制基体进行测试来确定其最大填充渗透率。实例9采用实例2的方法，用己经加入1%三硬脂酸三聚氰胺作为驻极体充电添加剂的EXXONPP3746G聚丙烯来制成网，然后用蒸馏水对该网进行水充电。将所得的平面网制成模制呼吸器，该模制呼吸器的其他层类似于美国专利No.6,041,782(Angadjivand等人'782)和6，923，182B2(Angadjivand等人'183)中所述的那些层。该呼吸器包括吹塑微纤维外覆盖层网、PE85-12热塑性非织造粘合剂网(得自BostikFindley)、实例9的平面网、另一个PE85-12热塑性非织造粘合剂网和另一个吹塑微纤维内覆盖层网。使用类似于上述的但是具有带肋前表面的模具将所述层形成杯状呼吸器。根据ASTMF-1862-05"StandardTestMethodforResistanceofMedicalFaceMaskstoPenetrationbySyntheticBlood(HorizontalProjectionofFixedVolumeataKnownVelocity)(医用面罩对合成血液穿透阻力的标准测试方法(以已知速度和恒定体积进行水平喷洒))"，在120mmHg禾Q160醒Hg的测试压强下对所得的模制呼吸器进行评价。120ramHg的测试采用0.640秒的阀门时间(valuetime)禾卩0.043MPa的储罐压强(tankpressure)。160,Hg的测试采用0.554秒的阀门时间和0.052MPa的储罐压强。该呼吸器在这两种测试压强下均通过测试。在下表9A中列出了该模制单组分网的序列号、基重、EFD、厚度、初始压降和初始NaCl渗透率。<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>采用美国专利No.6,319,865Bl(Mikami)中的比较例3的方法，用10英寸(25.4cm)宽的钻孔模具来制备网，该模具的顶部已经修改为提供一排较大尺寸孔和较小尺寸孔。较大孔具有0.6mm的直径(Da)，较小孔具有0.4mm的直径(Db)，孔的直径比R(Da/Db)为1.5，每对较大孔之间有5个较小孔并且孔以30个孔/英寸(11.8个孔/厘米)间隔开。使用带有50腿直径的螺杆和10cc熔融泵的单螺杆挤出机来为该模具供应100%的TOTAL3868聚丙烯。该模具还具有0.20腿的空气狭缝宽度、60°的喷丝头切口角度(edgeangle)，以及0.58mm的空气唇开口(airlipopening)。以1米/分钟至50米/分钟的速度移动细孔筛来收集纤维。在下表10A中示出了其他操作参数表10A参数值聚合物的熔体流动速率37MFR挤出机圆筒温度320°C螺杆转速8rpm聚合物流量4.55kg/hr模具温度300°CDCD200腿模具空气温度275°C模具空气速率5NmVmin较大孔直径Da0.6mm较小孔直径Db0.4咖孔的直径比R(Da/Db)1.5每个较大孔对应的较小孔的数量5平均纤维直径，Mm2.44标准偏差纤维直径，)Lim1.59最小纤维直径，0.65最大纤维直径，10.1628EFD，jam9.4未纤维化材料(Shot)许多采用上述操作参数，没有得到不含未纤维化材料的网。如果已经形成不含未纤维化材料的网，则所观察到的有效纤维直径值可能会小于上文所报告的9.4Mm值。但是，通过改变收集器速度，可以制备具有四种不同基重(即60gsm、100gsm、150gsm和200gsm)的含有未纤维化材料的网。图12是200gsm网的质量分数对纤维尺寸(以pm计)的柱状图。该网在2pm和7)im处呈现出模。局部峰也出现在4pm和l(Vm处。4pm处峰的高度并不大于比该处纤维尺寸小2pm和大2pm处的高度，因此该峰不表示模；而且10pm处峰的高度并不大于比该处纤维尺寸小2pm处的高度，因此该峰不表示模。如图12所示，该网不具有大于10nm的较大尺寸纤维模。采用实例2的一般方法对所述200gsm网进行模制以形成杯状模制基体。将受热模具关闭至0.5mm的间隙，并且采用大约6秒的保压时间(dwelltime)。使该模制基体冷却，结果该基体具有0.64N的King刚度值。确定的是，通过采用熔流指数更高的聚合物并且提高DCD值可减少未纤维化材料。使用100%TOTAL3860X100熔体流动速率聚丙烯(可得自TotalPetrochemicals)和下表10B所示的操作参数，通过改变收集器速度而形成了未纤维化材料显著减少的60、100、150和200gsm的网。所得的网与采用表10A中的操作参数制备的网相比具有显著更多的直径大于10pm的纤维。表10B参数值聚合物的熔体流动速率100MFR挤出机圆筒温度320。C螺杆转速8rpm聚合物流量4.55kg/hr模具温度29(TCDCD305mm29模具空气温度270°C模具空气速率4.德7min较大孔直径Da0.6mm较小孔直径Db0.4咖孔的直径比R(Da/Db)1.5每个较大孔对应的较小孔的数量5平均纤维直径，pm3.82标准偏差纤维直径，pm2.57最小纤维直径，pm1.33最大纤维直径，|im20.32EFD，(im13.0未纤维化材料不多图13是该200gsm网的质量分数对纤维尺寸(以pm计)的柱状图。该网在4|im、10nm、17pm和22!im处呈现出模。局部非模态峰也出现在8pm和13^im处。如图13所示，该网具有大于l(Vm的较大尺寸纤维模。图14是同一200gsm网的纤维支数(频率)对纤维尺寸(以计)的柱状图。采用实例2的一般方法对该200gsm网进行模制以形成杯状模制基体。将该受热模具关闭至0.5mm的间隙，并且釆用大约6秒的保压时间。使该模制基体冷却，结果其具有0.98N的King刚度值，该值不大于1N。还确定的是，通过采用如下的模具可以减少未纤维化材料该模具与Mikami等人的模具相比每个较大孔对应的较小孔的数量更大。使用TOTAL3868和TOTAL3860X聚合物和不同的10英寸(25.4cm)宽的钻孔模具还制备出具有最少未纤维化材料的60gsm、100gsm、150gsm和200gsm的网。后一个模具的模具顶端被修改为形成一排较大尺寸孔和较小尺寸孔，其中在较大孔之间具有数量比Mikami等人所公开的数量更多的较小孔。较大孔具有0.63ram的直径(Da)，较小孔具有0.3mm的直径(Db)，孔的直径比R(Da/Db)为2.1，每对较大孔之间有9个较小孔，并且孔以25个孔/英寸(9.8个孔/厘米)间隔开。使用带有50皿直径的螺杆和10cc熔融泵的单螺杆挤出机来为该模具供应聚合物。该模具还具有0.76mm的空气狭缝宽度、60。的喷丝头切口角度、以及0.86腿的空气唇开口。采用以l米/分钟至50米/分钟的速度移动的细孔筛和下表10C所示的操作参数来收集60gsm、100gsm、150gsm和200gsm的网30表10C<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>图15是200gsm、100MFR网的质量分数对纤维尺寸(以^mi计)的柱状图。该网在15pm、3(Vm和40nm处呈现出模。如图15所示，该网具有大于l(Vm的较大尺寸纤维模。图16是同一200gsm网的纤维支数(频率)对纤维尺寸(以pm计)的柱状图。采用实例1的一般方法对表IOA、表10B和表10C的网进行模制以形成杯状模制基体。将受热模具关闭至零间隙以用于基重为60gsm和100gsm的网，并且将受热模具关闭至0.5mm间隙以用于基重为150gsm和200gsm的网。采用大约6秒的保压时间。对200gsm的模制基体进行评价以确定King刚度，结果该基体分别具有1.2N(37MFR聚合物)和1.6N(100MFR聚合物)的King刚度值。60gdm、100gsm和150gsm网低于测量的阈值，因而无法评价以确定King刚度。还对所有网的模制基体进行了评价，以确定它们的变形抵抗力DR。在下表IOD示出了结果<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>图17示出了变形抵抗力DR值对基重的图线。曲线A、B、C和D分别表示根据表10A(37gsm，Db/Da比为5:1)、表IOB、表10C(37gsm)以及表10C(100gsm)制备的网。如表10D和图17所示，根据Mikami等人的比较例5，使用与Mikami等人所采用的40熔体流动速率的聚合物类似的聚合物制备的网具有相对低的变形抵抗力DR值。采用熔体流动速率比Mikami等人采用的聚合物的熔体流动速率高的聚合物，或使用与Mikami等人的模具相比每个较大孔对应的较小孔的数量更多的模具来形成变形抵抗力DR值显著增大的网。已描述了本发明的多个实施例。然而，应当理解到，可以在不脱离本发明的情况下作出各种修改。因此，其他实施例包含在以下权利要求书的范围之内。权利要求1.一种多孔单组分非织造网，其包含由相互缠绕的具有相同聚合物组分的连续微纤维和较大尺寸纤维组成的熔喷双峰纤维支数/纤维尺寸混合物，其中所述微纤维的数量为所述较大尺寸纤维的至少五倍，并且纤维质量分数对纤维尺寸的柱状图呈现出大于10μm的较大尺寸纤维模。2.根据权利要求1所述的非织造网，其中所述微纤维的数量为所述较大尺寸纤维的至少6倍。3.根据权利要求1所述的非织造网，其中所述微纤维的数量为所述较大尺寸纤维的至少10倍。4.根据权利要求1所述的非织造网，其中质量分数对以^m计的纤维尺寸的柱状图呈现出约l(Vm至约50pm的较大尺寸纤维模。5.根据权利要求1所述的非织造网，其中质量分数对以pm计的纤维尺寸的柱状图呈现出约10pm至约4(Vm的较大尺寸纤维模。6.根据权利要求1所述的非织造网，其中质量分数对以^m计的纤维尺寸的柱状图呈现出约lpm至约5pm的微纤维模以及约12pm至约3CVm的较大尺寸纤维模。7.根据权利要求1所述的非织造网，其中纤维支数(频率)对以^m计的纤维尺寸的柱状图呈现出至少两个模，所述至少两个模的对应纤维尺寸相差为所述较小纤维尺寸的至少50%。8.根据权利要求1所述的非织造网，其中纤维支数(频率)对以Mm计的纤维尺寸的柱状图呈现出至少两个模，所述至少两个模的对应纤维尺寸相差为所述较小纤维尺寸的至少100%。9.根据权利要求1所述的非织造网，其中所述微纤维的尺寸为约0.lpm至约l(Vm，并且所述较大尺寸纤维的尺寸为约10pm至约70fxm。10.根据权利要求1所述的非织造网，其中所述微纤维形成所述网的纤维表面积的至少20%。11.根据权利要求1所述的非织造网，其中所述微纤维形成所述网的纤维表面积的至少40%。12.根据权利要求l所述的非织造网，其基重为约80gsm至约250gsm。13.根据权利要求1所述的非织造网，当其暴露于以13.8厘米/秒的沿面流速流动的0.075pm氯化钠气溶胶时，呈现出小于5%的最大渗透率。14.根据权利要求l所述的非织造网，其中所述聚合物是聚丙烯。15.—种用于形成单组分非织造网的方法，所述方法包括使成纤材料流经具有较大尺寸孔和较小尺寸孔的模腔以形成细丝，所述较小尺寸孔的数量是所述较大尺寸孔的数量的至少五倍；使用空气或其他流体将所述细丝减细成纤维；以及收集减细的纤维作为非织造网，所述非制造网包含由相互缠绕的具有相同聚合物组分的连续微纤维和较大尺寸纤维组成的熔喷双峰质量分数/纤维尺寸混合物，其中所述微纤维的数量为所述较大尺寸纤维的数量的至少五倍，并且纤维质量分数对纤维尺寸的柱状图呈现出大于10pm的较大尺寸纤维模。16.根据权利要求15所述的方法，包括使成纤材料流经较小尺寸孔的数量为较大尺寸孔的数量至少六倍的模腔。17.根据权利要求15所述的方法，包括使成纤材料流经较小尺寸孔的数量为较大尺寸孔的数量至少十倍的模腔。18.根据权利要求15所述的方法，包括使成纤材料流经较小尺寸孔的数量为较大尺寸孔的数量至少二十倍的模腔。19.根据权利要求15所述的方法，其中较大孔尺寸与较小孔尺寸的比值为2:1或更大。20.根据权利要求15所述的方法，其中较大孔尺寸与较小孔尺寸的比值为3:1或更大。21.根据权利要求15所述的方法，其中质量分数对以^m计的纤维尺寸的柱状图呈现出约10^irn至约50nm的较大尺寸纤维模。22.根据权利要求15所述的方法，其中质量分数对以)im计的纤维尺寸的柱状图呈现出约10pm至约4(Him的较大尺寸纤维模。23.根据权利要求15所述的方法，其中质量分数对以^m计的纤维尺寸的柱状图呈现出约lpm至约5pm的微纤维模以及约12)im至约3(^m的较大尺寸纤维模。24.根据权利要求15所述的方法，其中纤维支数(频率)对以pm计的纤维尺寸的柱状图呈现出至少两个模，所述至少两个模的对应纤维尺寸相差为所述较小纤维尺寸的至少50%。25.根据权利要求15所述的方法，包括收集网，所述网包含尺寸为约0.lpm至约10pm的微纤维以及尺寸为约l(Vm至约70)am的较大尺寸纤维。26.根据权利要求15所述的方法，包括收集网，所述网包含尺寸为约0.lpm至约5pm的微纤维以及尺寸为约15pm至约50|im的较大尺寸纤维。27.根据权利要求15所述的方法，其中所述微纤维形成所述网的纤维表面积的至少2()Q^。28.根据权利要求15所述的方法，其中所述微纤维形成所述网的纤维表面积的至少40%。29.根据权利要求15所述的方法，包括收集网，所述网的基重为约80gsm至约250gsm。30.根据权利要求15所述的方法，其中所述成纤材料是聚丙烯。31.根据权利要求15所述的方法，还包括对所述网充电。32.根据权利要求31所述的方法，包括对所述网水充电。33.根据权利要求31所述的方法，包括对所述网进行电晕充电和水充电。34.根据权利要求31所述的方法，还包括对所述网进行等离子体处理和水充电。全文摘要本发明公开一种多孔单组分非织造网，所述多孔单组分非织造网包含由相互缠绕的具有相同聚合物组分的连续微纤维和较大尺寸纤维组成的双峰质量分数/纤维尺寸混合物。所述微纤维的数量为所述较大尺寸纤维的至少五倍，并且纤维质量分数对纤维尺寸的柱状图显示出大于10μm的较大尺寸纤维模。所述网可以通过如下方法制备使成纤材料流经具有较大尺寸孔和较小尺寸孔的模腔以形成细丝，所述较小尺寸孔的数量为所述较大尺寸孔的数量的至少五倍；将所述细丝减细成纤维；以及收集所述减细的纤维以形成非织造网。所述网尤其适合制造自支承三维制品，例如模制杯状呼吸器和褶皱型空气过滤器。文档编号B01D39/00GK101495208SQ200780027897公开日2009年7月29日申请日期2007年7月18日优先权日2006年7月31日发明者威廉·J·科佩基,约翰·M·布兰德纳,蒂莫西·J·林德奎斯特,詹姆斯·E·斯普林格特,赛义德·A·安格德吉万德申请人:3M创新有限公司