[发明专利]非织造纤维网

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2010年3月22日提交的美国临时专利申请61/316,061的优先权，该文献全文以引用方式并入本文中。

发明领域

本发明涉及非织造纤维网领域、具体地讲涉及由聚芳硫醚形成的纤维网领域。

发明背景

已知纤维网的物理特性能够通过压延来改善，其为使片材料穿过辊或板之间的辊隙以赋予片材料光滑平整的外观或换句话讲改善所选择的物理特性的过程。

通过压延纸材或其它纤维材料，尝试进一步改善所形成的纸材的质量或提供稳定的质量水平，以使制造纸材的运行速度更高或体积增加。众所周知，纸材或纤维的塑性或模塑趋势可通过提高温度和/或纸材或纤维的增塑剂含量来增加。当纸材中包含的聚合物的温度升至或超出所谓的玻璃化转变温度(T.sub.g)时，包括塑性在内的机械特性发生较大变化，此时所述材料可能随后比它低于该温度时更易于模塑或形成或完成。

许多非织造织物被结合以赋予织物完整性。虽然存在多种结合技术可供利用，但在非织造工业中，在投入研究和开发新产品的数量和时间上流行使用热结合方法。这些方法已得到广泛的认可，这是由于它们使用简单以及相比传统化学结合方法具有多个优点。有吸引力的特性包括低能耗和低原材料成本、提高的产率、以及产品的灵活性。由于不使用粘合剂，因此简化了所用的化学制品，减少了环境相关的问题。美国专利4,035,219和美国专利5,424,115提供了点粘结非织造纤维网以强化物理特性的实例。

授予Reed的美国专利2,277,049介绍了使用可熔纤维来制造非织造织物的设想，其通过共混相似旦尼尔和切割长度的可熔的和不可熔的纤维并用溶剂或通过加热处理纤维网进行。可熔纤维变成发粘的并且作为粘合剂使用。在挤压并冷却所述发粘纤维网后得到非织造织物。

在纳米纤维网中使用接近纤维的熔点Tm的温度对纤维网的质量是有害的。较小的纤维与在压延机中固有的不均匀加热一起趋于产生不均匀的熔融和粘结并致使所述纤维网在过滤和电池分隔体以及其它能量贮藏应用中的效用降低。在EP 1 042 549中例示了在现有技术的低基重并包含小旦尼尔纤维的强化纤维网领域中的缺陷，其中模式中的热结合用于产生较难以变形的纤维网。

本发明通过一种方法克服了以前制备压延纤维网的方法中的缺陷，该方法迄今在严苛程度较低的条件下提供高强度产品。

发明概述

本发明涉及包含双组分纤维的非织造纤维网，所述纤维包含第一聚芳硫醚(PAS)组分和聚合物组分中每一种的连续相，其中所述第一聚芳硫醚组分包含锡添加剂或锌添加剂或二者，并且任何给定纤维的第一聚芳硫醚组分至少部分地暴露于该纤维的外表面。“部分地暴露”是指所述组分的至少一部分出现在所述纤维的外表面上。所述纤维的整个外表面可为第一PAS组分，也可至少部分地包围所述聚合物组分。

本发明也涉及用于制造非织造纤维网的改善方法，所述方法包括以下步骤：(i)将双组分纤维纺丝到非织造纤维网中，所述纤维包含第一聚芳硫醚组分和聚合物组分中每一种的连续相，其中所述第一聚芳硫醚组分包含锡添加剂或锌添加剂或二者，并且任何给定纤维的第一聚芳硫醚组分至少部分地暴露于该纤维的外表面，以及(ii)压延所述非织造纤维网以粘结单纤维的至少一个子集。在一个特定实施方案中，压延非织造纤维网一定的时间并且压延温度足以粘结单纤维的至少一个子集。

发明详述

在不定冠词“一个”或“一种”用于陈述或描述本发明方法中存在的步骤时，应当了解，除非明确提供了相反的陈述或描述，此类不定冠词的使用不将所述方法中存在的步骤数限制为一。

当本文描述数值范围时，除非另外指明，所述范围旨在包括其端点，以及所述范围内的所有整数和分数。不旨在将本发明的范围限制为限定范围时所列举的具体值。

定义

如本文所用，术语“纺粘纤维”是指直径较小的纤维，其通过以下方法：将熔融热塑性材料以长丝的形式从多个具有通常圆形的喷丝头的细小毛细管挤出，其中挤出长丝的直径快速减小，如描述于例如授予Appel等人的美国专利4,340,563和授予Dorschner等人的美国专利3,692,618、授予Matsuki等人的美国专利3,802,817、授予Kinney的美国专利3,338,992和3,341,394、授予Dobo等人的美国专利3,542,615中的所述那样，所述专利每个均全文以引用方式并入本文。