[发明专利]具有双峰纤维分布的非织造网

说明书

一种非织造网，包括聚合物纤维的层，其中，基于聚合物纤维的总数，在所述层中的聚合物纤维的至少10％是具有4μm或更大的纤维直径的粗纤维，并且在所述层中的聚合物纤维的至少10％是具有2μm或更小的纤维直径的细纤维。本文还描述了用于制备非织造网的方法，所述方法包括熔喷包含两种不可混溶的或部分混溶的聚合物的聚合物混合物。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月2日提交的美国临时专利申请第62/044,629号的权益，其内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及，但不限于，具有双峰纤维分布的非织造网。

背景技术

当前熔喷技术(melt blown technology)产生均匀的纤维，所述均匀的纤维可以是粗纤维或细纤维，但不能同时使得粗纤维和细纤维两者，而不具有多层。在许多应用中，每个范围的纤维直径都具有合意的性质。

发明内容

本文描述了具有独特的双峰纤维分布的熔喷介质，这在一个单熔喷层内产生低的压力降的粗结构纤维和高效率的细纤维。

本文描述的多个实施方案涉及一种非织造网(nonwoven web)，其包括聚合物纤维(polymeric fiber)的层，其中，基于聚合物纤维的总数，在所述层中的聚合物纤维的至少10％是具有4μm或更大的纤维直径的粗纤维，并且在所述层中的聚合物纤维的至少10％是具有2μm或更小的纤维直径的细纤维。在某些实施方案中，在非织造网中的聚合物纤维具有其纤维直径的双峰分布。

本文描述的另外的实施方案涉及用于制备非织造网的方法，所述方法包括熔喷包含至少两种不可混溶的或部分混溶的聚合物的聚合物混合物。在某些实施方案中，聚合物混合物包含液晶聚合物(LCP)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)。在某些实施方案中，聚合物混合物通过使至少两种聚合物复合和/或掺合来制备。

根据以下的详细描述，当结合附图理解时，这些特征和其他的特征，连同其操作的组织和方式将变得明显。

附图说明

图1示出来自(a)标准PBT(x1000)、(b)在PBT中的5％LCP(x1000)、和(c)在PBT中的2.5％LCP(x1000)、以及(d)在PBT中的2.5％LCP(x500)的熔喷纤维的示例性SEM图像。

图2示出2.5％LCP样品的示例性双峰纤维直径分布。

图3示出在PBT中的2.5％LCP的熔喷介质上的亚微米纤维的示例性SEM图像(x5000)。

图4示出在现有介质和本文描述的本发明的非织造网之间的示例性纤维尺寸分布比较。

图5示出在现有产品和本文描述的本发明的非织造网(在PBT中的2.5％LCP的熔喷介质)之间的示例性性能比较。

具体实施方式

纤维直径的双峰分布相对于其他单层和甚至熔喷的梯度纤维结构具有独特的优点。使具有明显地不同的流变性质的聚合物复合和掺合的方法产生具有受控制的双峰纤维分布的熔喷层。在该分布中的细纤维群包括甚至比正常熔喷允许的更细的亚微米纤维的明显的部分。粗纤维有助于较高的渗透性，而非常细的纤维导致比类似的渗透性的均匀介质或梯度介质甚至更高的效率。

不可混溶的或部分混溶的聚合物例如LCP和PBT的受控制的加工产生从粗纤维到细纤维的独特转变。本文描述的LCP指的是具有呈熔化状态和固体状态两者的高度有序的结构的芳族聚酯的任何液晶聚合物。以设计的混合比通过使用聚合物复合、物理掺合、或复合和掺合的组合以及受控制的熔喷工艺条件制备LCP/PBT材料，产生具有较宽的且独特的双峰纤维分布和改进的性能的LCP/PBT介质。