[发明专利]具有纳米纤维层的非织造多层结构

说明书

本文描述了具有至少两个纳米纤维层的非织造多层结构。该非织造多层结构可以具有两个纳米纤维层，所述两个纳米纤维层具有彼此不同的性质，例如纤维直径。一个纳米纤维层可以通过静电纺丝法来生产，而另一纳米纤维层可以通过熔喷法来生产。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年4月12日提交的美国临时申请第62/833,326号的优先权，其全部内容和公开内容通过引用由此并入。

技术领域

本公开总体上涉及包括至少两个纳米纤维层的非织造多层结构，其可用于多种制品和目的。

背景技术

非织造多层结构是本领域已知的，并且用于多种制品和目的。特别地，对由包含纳米纤维的非织造布生产的制品的需求持续增加。通常将纳米纤维的纤维直径理解为平均小于1000纳米。静电纺丝是生产具有非常小纤维直径的纳米纤维的常用方法。但是，静电纺丝的生产率非常慢，并且纳米纤维通常仅少量生产。

先前制造多层结构的尝试涉及将纳米纤维放置在微纤维(例如平均直径大于1微米)上，或放置在较大直径的稀松布层上。尽管这些结构在某些应用中可能有用，但是已经发现很难将纳米纤维层收集在微纤维或稀松布层上。而且生产率仍然低。

尽管提出了各种技术和材料，但是就生产率，制造成本，可加工性和产品性能而言，常规多层结构仍然是非常需要的。

概述

在一些实施方案中，本公开涉及一种非织造多层结构，其包括第一纳米纤维层和第二纳米纤维层，其中第一层的纳米纤维通过熔体或溶剂静电纺丝法制成并且第二层的纳米纤维由熔喷法制成。第一和第二纳米纤维层都是非织造的。在一个实施方案中，熔体或溶剂静电纺丝的纳米纤维具有小于或等于300纳米，优选小于或等于150纳米的平均纤维直径。在一个实施方案中，小于20％的静电纺丝的纳米纤维具有大于100纳米的直径。在一个实施方案中，熔喷纳米纤维具有250nm至950nm的平均纤维直径。在一个实施方案中，不超过20％的熔喷纳米纤维具有大于700纳米的直径。第一非织造层的基重可小于第二非织造层。在一个实施方案中，第一非织造层的基重小于或等于25gsm。在一个实施方案中，第二非织造层的基重为0.9至50gsm。第一非织造层可以包含第一聚合物，第二非织造层可以包含第二聚合物。在一些实施方案中，第一聚合物可以不同于第二聚合物。为了本公开的目的，第一聚合物可以基于其生产方法(静电纺丝v.熔喷)，其性能之一(例如，平均纤维直径)和/或聚合物的类型而不同于第二聚合物。第一和/或第二聚合物可以独立地包括聚酰亚胺，聚烯烃，聚酰胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己内酯，聚砜，含氟聚合物，聚丙烯腈，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚对苯二甲酸丁二酯，纤维素，及其共聚物或衍生物，或它们的组合。在一个实施方案中，第二聚合物包括聚酰胺，更优选聚酰胺66。在一个实施方案中，第二聚合物具有2至330的相对粘度(RV)。在一个实施方案中，第二聚合物具有2,000至85,000的重均分子量。在一个实施方案中，第一非织造层的厚度小于或等于30微米，和/或第二非织造层的厚度为5-500微米。在一个实施方案中，第一非织造层具有0.01至10微米的中值孔径，和/或第二非织造层具有大于1微米的中值孔径。第一非织造层与第二非织造层的中值孔径之比可以为1:1至1:100。在一个实施方案中，第二非织造层包括第二表面，并且其中稀松布层与第二层相邻。在一个实施方案中，第二非织造层具有小于200的氧化降解指数(ODI)。在一个实施方案中，第二非织造层具有小于4000的热降解指数(TDI)。