專利名稱：包含涂覆碳酸鈣的紡絲成網(wǎng)纖維、其生產(chǎn)方法及非織造產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開了含少于約40 wtQ/。涂覆碳酸4丐的紡絲成網(wǎng)纖維，相對于纖維總重量而言。本文還公開了一種生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，它
包括將涂覆碳酸鈣加入到至少一種聚合物樹脂中，以及擠出所形成的混合物從而制成纖維。本文還公開了包含此種紡絲成網(wǎng)纖維的非織造織物和產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
許多非織造市售產(chǎn)品由聚合物樹脂的紡絲成網(wǎng)纖維制成。例如，紡絲成網(wǎng)纖維可用于制造尿布、女性衛(wèi)生制品、成人失禁用品、包裝材料、抹布、毛巾、灰塵拖布、工業(yè)服裝、醫(yī)用帷幕、醫(yī)用罩衫、襪套、消毒包布、臺布、漆刷、餐巾、垃圾袋、各種個人護理制品、地面覆蓋物以及過濾介質(zhì)。紡絲成網(wǎng)纖維通常由連續(xù)方法制造，其中纖維:f皮紡出并分散到非織造纖網(wǎng)中。紡絲成網(wǎng)方法的兩個例子是紡粘或熔噴。具體地說，紡粘纖維可這樣生產(chǎn)將聚合物樹脂紡絲成纖維的形狀，例如，通過將樹脂加熱至少至其軟化溫度，將樹脂擠過紡絲板以形成纖維，并將纖維轉(zhuǎn)移到纖維牽伸單元，以便將它收集成紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)的形式。熔噴纖維可這樣生產(chǎn)擠出樹脂，并利用熱空氣將樹脂流拉細形成具有細小直徑的纖維，并將纖維收集以形成紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)。每年，紡織工業(yè)消耗大量熱塑性聚合物樹脂以生產(chǎn)非織造產(chǎn)品。雖然，在非織造產(chǎn)品和塑料產(chǎn)品如膜和模塑零件的生產(chǎn)期間摻入各種各樣無機填料如碳酸鈣和高嶺土是已知的，但是在聚合物非織造纖維中包括大量此類填料卻并非普遍的做法。以前，純樹脂的成本低于由樹脂和無機填料組成的濃縮物的成本，因此，不存在向非織造產(chǎn)品中摻入相當(dāng)大數(shù)量此種填料的公認(rèn)必要性。然而，由于近來樹脂價格的提高，現(xiàn)在在非織造產(chǎn)品中增加無機填料的數(shù)量并減少樹脂的數(shù)量將伴隨成本上的好處。通過摻入最適宜數(shù)量的至少一種無機填料如涂覆碳酸鈣，有可能在仍能生產(chǎn)出具有就纖維強度、質(zhì)地和/或外觀而論可比質(zhì)量的非織造產(chǎn)品的同時，減少純樹脂材料的需要量?，F(xiàn)有技術(shù)似乎公開過包含各種不同數(shù)量無機化合物和/或無機填料的非織造產(chǎn)品。例如，美國專利號6,797,377似乎公開了包含0.1 ~10 wt。/。至少一種無機填料如碳酸鈣的非織造纖網(wǎng)，然而卻附帶該填料需與二氧化鈦在至少兩種樹脂聚合物的混合物中并用的限制。美國專利號6,759,357同樣似乎公開了包含0.0015 ~ 0.09 \^%至少 一種無才幾化合物的非織造織物。S. Nago和Y. Mizutani, "Microporous Polypropylene FibersContaining CaC03 Filler", 62 J. Appl. Polymer Sci. 81-86 (1996)，似乎也討論了基于聚丙烯的含25 wt。/。碳酸鈣的非織造纖維。WO 97/30199可能公開了主要由0.01-20 wto/o莫斯(Mohs)硬度基本上全部小于約5的無機顆粒，和至少90 wt。/。粒度小于10 jum的無機顆粒組成的纖維。然而，這些參考文獻似乎并未公開，通過改變涂覆碳酸釣就其平均粒度和/或其最高粒度級(top cut)而論的粒度來降低填料對非織造纖維性能的影響。因此，提供摻入較高含量涂覆碳酸鈣的紡絲成網(wǎng)纖維，從而提供成本效益更高、具有就強度、質(zhì)地和/或外觀而論可比質(zhì)量的非織造產(chǎn)品，將是有用的。
附圖簡迷圖l是用20%具有約20的最高粒度級的涂覆碳酸鈣制造的纖維的SEM照片，揭示出纖維斷裂。圖2是含有由加工問題造成的"纖維蔟"或"纖維束，，的纖維纖網(wǎng)的照片。圖3是顯示本文所公開的碳酸4丐產(chǎn)品(FiberLinkTM 101S，美國Imerys Inc.制造)的典型粒度分布的圖示。圖4是用5%未涂覆碳酸釣制造的纖維的SEM照片，顯示出位于纖維外面的未涂覆碳酸釣顆粒。圖5是作為例子比較按本發(fā)明采用不同填料加入量生產(chǎn)的纖維直徑的圖表。
圖6是不用任何填料制造的纖維的SEM照片。圖7是按照本發(fā)明用25%涂覆碳酸鈣制造的纖維的SEM照片。圖8是壓有菱形花紋的纖維纖網(wǎng)的SEM照片。圖9是在按照本公開實施例1 ~6生產(chǎn)的非織造織物上進行的落鏢試驗的結(jié)果的圖示。圖IO是提供在按照本公開實施例1-6生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大載荷(縱向)結(jié)果的圖示。

圖11是提供在按照本公開實施例1~6生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大載荷(橫向)結(jié)果的圖示。圖12是提供在按照本公開實施例1~6生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大應(yīng)變百分率(縱向)結(jié)果的圖示。圖13是提供在按照本公開實施例1~6生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大應(yīng)變百分率(橫向)結(jié)果的圖示。圖14是比較采用不同填料加入量按照實施例7~11所述生產(chǎn)的纖維的直徑的圖表。圖15是比較按照實施例7~ 11生產(chǎn)的織物的基重的圖表。圖16是在按照本公開實施例7-ll生產(chǎn)的非織造織物上進行的落鏢試驗的結(jié)果的圖示。圖17是提供在按照本公開實施例7-ll生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大載荷(縱向)結(jié)果的圖示。圖18是提供在按照本公開實施例7~ 11生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大載荷(橫向)結(jié)果的圖示。圖19是提供在按照本公開實施例7~ 11生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大應(yīng)變百分率(縱向)結(jié)果的圖示。圖20是提供在按照本公開實施例7~ 11生產(chǎn)的非織造織物上進行的抗張強度試驗的最大應(yīng)變百分率(橫向)結(jié)果的圖示。圖21是顯示不含涂覆碳酸鈣的纖網(wǎng)及含5%和20%涂覆碳酸鈣的纖網(wǎng)，在帶靜電后電位差異的圖示。
發(fā)明概述本文公開了紡絲成網(wǎng)纖維，其包含至少一種聚合物樹脂和具有小于或等于約5 ^im的平均粒度的涂覆碳酸鈣，其中碳酸鉀以小于約40wt。/o的量存在，相對于纖維總重量而言。另外，本文公開了紡絲成網(wǎng)纖維，其包含至少一種聚合物樹脂和具有約15)um或更小的最高粒度級的涂覆碳酸鈣，其中碳酸鈣以小于約40wt。/。的量存在，相對于纖維總重量而言。本文還公開了生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，它包括將涂覆碳酸4丐加入到至少 一種聚合物樹脂中以及擠出所形成的混合物，其中涂覆碳酸鈣具有小于或等于約5 )Lim的平均粒度，且其中涂覆碳酸鈣以小于約40 wt。/。的量存在于最終產(chǎn)品中。本文還公開生產(chǎn)包含至少一種聚合物樹脂和具有約15 nm或更小的最高粒度級的涂覆碳酸鈣的紡絲成網(wǎng)纖維的方法，其中涂覆碳酸鈣以小于約40wt。/o的量存在，相對于纖維總重量而5 。本文還公開包含此種紡絲成網(wǎng)纖維的非織造織物和產(chǎn)品，以及生產(chǎn)這些織物和產(chǎn)品的方法。發(fā)明詳述非織造纖維至少一種聚合物樹脂本文公開了包含高含量涂覆碳酸鈣填料的紡絲成網(wǎng)纖維和產(chǎn)品。本文公開的紡絲成網(wǎng)纖維包含至少一種聚合物樹脂。在一個實施方案中，至少 一種聚合物纖維選自提供任何特定非織造產(chǎn)品或用途所要求性能的傳統(tǒng)聚合物樹脂。在另一個實施方案中，至少一種聚合物樹脂選自熱塑性聚合物，包括但不限于聚烯烴，例如聚丙烯和聚乙烯均聚物和共聚物，包括與l-丁烯、4-曱基-l-戊烯和l-己烯的共聚物聚酰胺，例如尼龍；聚酯；上述聚合物中任何一種的共聚物；及其共混物。適合作為至少 一種聚合物樹脂的市售產(chǎn)品的例子包括但不限于Exxon 3155, —種聚丙烯均聚物，具有約30 g/10 min的熔流速率，由Exxon Mobil Corporation供應(yīng)；PF 305, —種聚丙烯均聚物，具有約38 g/10 min的熔流速率，由Montell USA供應(yīng)；ESD47, —種聚丙烯均聚物，具有約38 g/10 min的熔流速率，由Union Carbide供應(yīng)；以及6D43,一種聚丙烯-聚乙烯共聚物，具有約35 g/10 min的熔流速率，由UnionCarbide供應(yīng)。至少一種聚合物樹脂可按照大于或等于約60 wt。/。的量加入到本公開的纖維中，相對于纖維總重量而言。在一個實施方案中，至少一種聚合物樹脂以約60~約90 wt。/。的量存在于纖維中。在另一個實施 方案中，至少一種聚合物以約75~約90 wt。/o的量存在于纖維中。在又 一個實施方案中，至少一種聚合物以約80~約90 wtM的量存在于纖維 中。在另一個實施方案中，至少一種聚合物以大于或等于約75 wt。/。的量 存在于纖維中。 涂覆碳酸釣按照本公開的非織造纖維還包含至少一種填料。在一個實施 方案中，至少一種填料是涂覆碳酸鈣，即一種通常用于形成各種聚合物 產(chǎn)品的填料。在另一個實施方案中，至少一種填料選自涂覆碳酸鈣填料、 滑石和粘土。適合用于本公開纖維中的涂覆碳酸鈣產(chǎn)品包括但不限于市售 供應(yīng)的那些。在優(yōu)選的實施方案中，涂覆碳酸鈣選自以下列商品名銷售 的那些產(chǎn)品FiberLink 101S和103S, Imerys Inc.出品。在另一個實施 方案中，涂覆碳酸釣是以商品名MAGNUM GLOSS⑧由Mississippi Lime Company銷售的產(chǎn)品。在另外的實施方案中，涂覆碳酸鈣是以商品名 ALBAGLOS⑧由Specialty Minerals, Inc.銷售的產(chǎn)品。在另 一個實施方案 中，涂覆碳酸鈣是以商品名OMYACARB⑧由OMYA Inc.銷售的產(chǎn)品。 在又一個實施方案中，涂覆碳酸鈣是以商品名HUBERCARB⑧由Huber Inc.銷售的產(chǎn)品。在稍次優(yōu)選的實施方案中，涂覆碳酸鈣是以商品名 Supercoat 由Imerys Inc.銷售的產(chǎn)品。市售供應(yīng)的涂覆碳酸鈣產(chǎn)品可以 具有規(guī)定粒度范圍的干粉形式供應(yīng)；然而，不是所有市售涂覆碳酸鈣都 顯示適合本公開使用的粒度和分布。該至少 一種填料的粒度可能影響能有效地?fù)饺氲奖疚墓_的 非織造纖維中去的填料的最高量，以及所得產(chǎn)品的美學(xué)性能和強度。在 一個實施方案中，至少一種填料具有小于或等于約5 pm的平均粒度。 在另一個實施方案中，至少一種填料具有約1 約5^im的平均粒度。在 另外的實施方案中，至少一種填料具有約1.5pm的平均粒度。在又一個 實施方案中，至少一種填料具有小于或等于約4 pm的平均粒度。在另 一個實施方案中，至少一種填料具有小于或等于約3 pm的平均粒度。 在另一個實施方案中，至少一種填料具有小于或等于約2 ium的平均粒 度。在又一個實施方案中，至少一種填料具有小于或等于約1.5 jam的平 均粒度。在另一個實施方案中，至少一種填料具有小于或等于約1 )um
16的平均粒度。在另外的實施方案中，至少一種填料具有約1 vim 約4pm 的平均粒度。在又一個實施方案中，至少一種填料具有約1 pm-約3iLim 的平均粒度。在又一個實施方案中，至少一種填料具有約1 ium 約2nm 的平均粒度。在又一個實施方案中，至少一種填料具有約0.5 )Lim ~約1.5 ]Lim的平均粒度。平均粒度在這里被定義為在Microtrac 100粒度分析儀 上測定的d5G。具有落在所列舉范圍之外的平均粒度的產(chǎn)品也可摻入到 某些實施方案中。另外，該至少一種填料還可用"最高粒度級"值來表征。這 里所使用的術(shù)語"最高粒度級"指的是這樣的顆粒直徑，在填料樣品中 有98%的顆粒具有比之小的直徑，用Microtrac 100粒度分析儀確定。在 一個實施方案中，至少一種填料具有約15 pm或更小的最高粒度級。在 另一個實施方案中，最高粒度級為約10nm或更小。在又一個實施方案 中，最高粒度級為約8 pm或更小。在另外的實施方案中，最高粒度級 為約6 pm或更小。在另一個實施方案中，最高粒度級為約4 pm或更小。 在另一個實施方案中，最高粒度級為約4 約15 pm。在另外的實施 方案中，最高粒度級為約4pm-約12jum。在另一個實施方案中，最高 粒度級為約4 |um~約10 iLim。在另一個實施方案中，最高粒度級為約4 )Lim 約8iLim。在另外的實施方案中，最高粒度級為約4 |um~約6 ium。 在又一個實施方案中，至少一種填料具有不大于紡絲成網(wǎng)纖維平均直徑 的約90%的最高粒度級。在另一個實施方案中，至少一種填料具有不大 于紡絲成網(wǎng)纖維平均直徑的約95%的最高粒度級。在另外的實施方案 中，至少一種填料具有不大于紡絲成網(wǎng)纖維平均直徑的約100%的最高 粒度級。按照本公開的至少 一種填料的粒度分布可小到足以使單根纖 維不受到明顯削弱和/或使纖維表面不受到磨損，但又大到足以產(chǎn)生一種 從審美角度令人愉快的表面質(zhì)地。例如，被稱作為"纖維簇，，的加工問 題可能在纖維在生產(chǎn)線的牽伸段斷裂時產(chǎn)生，例如在纖維從離開擠出設(shè) 備紡絲孔時的600 mm尺寸被拉細到平均16 |iim最終纖維直徑的區(qū)域。 加入過大碳酸釣顆粒導(dǎo)致纖維斷裂的例子示于圖1中。當(dāng)纖維斷裂時， 它可能與其它纖維相碰，從而造成"纖維束"或"纖維簇"。纖維簇的 一個例子示于圖2中。圖3示出了一種示例性粒度分布(FiberLinkTM 101S,由Imerys
17Inc.在美國制造)，其中全部顆粒中小于5%大于5 vim或小于0.5 pm。超 過5 jam的顆粒可能趨于削弱結(jié)構(gòu)，而小于0.5 pm的顆粒則趨于形成導(dǎo) 致形成大于5 iLim的結(jié)構(gòu)的聚集體。但是，現(xiàn)已證明，諸如最高粒度級 小于纖維直徑的涂覆碳酸4丐之類的填料可以有效地?fù)饺氲嚼w維中。該至少一種填料可用至少一種有機材料涂覆。在一個實施方 案中，至少一種有機材料選自脂肪酸，包括但不限于硬脂酸及其鹽和酯， 例如硬脂酸酯。在另一個實施方案中，至少一種有機材料是硬脂酸銨。 在另外的實施方案中，至少一種有機材料是硬脂酸鈣。在又一個實施方 案中，至少一種有機材料是硬脂酸。在另一個實施方案中，至少一種有 機材料是脂肪酸鹽和酯。由Imerys Inc.銷售的產(chǎn)品FiberLink 101S是 涂有硬脂酸的碳酸鉀的非限制性例子。采用至少一種有機材料表面涂覆至少一種填料可用于改善填 料顆粒貫穿纖維的分散并促進整個纖維的生產(chǎn)過程。例如，未涂覆的碳 酸釣在至少一種聚合物樹脂中的加入(如圖4所示)，與涂覆碳酸鈣相比 (如圖7所示)，導(dǎo)致纖維外面具有未涂覆碳酸釣顆粒，由于位于纖維外
面的未涂覆顆?？赡軐?dǎo)致纖維附著在紡絲板?？椎慕饘倭慵喜⒍氯?出口，從而阻止纖維順利擠出，若非根本無法擠出的話，故有問題。 —旦超過某一數(shù)值，至少一種填料的加入量可能對纖維的強 度和/或表面質(zhì)地產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，通常不應(yīng)在纖維中摻入過多量的 至少一種填料。在一個實施方案中，至少一種填料以少于約40 wt。/。的量 存在，相對于纖維總重量而言。在另一個實施方案中，至少一種填料以 少于約25wt。/o的量存在。在進一步的 實施方案中，至少一種填料以少于 約15 wt。/o的量存在。在又一個實施方案中，至少一種填料以少于約10 wto/。的量存在。在另一個實施方案中，至少一種填料以介于約5 wt%~ 約40 wto/o的量存在。在另一個實施方案中，至少一種填料以介于約10 wt%~約25 wt。/。的量存在。在另一個實施方案中，至少一種填料以介于 約10 wt%~約15 wt。/。的量存在。在另一個實施方案中，至少一種填料 以介于約5 wt%~約40 wt。/。的量存在，當(dāng)至少一種填料具有小于約3 )tim 的平均粒度和/或約8 pm或更小的最高粒度級時。在另外的實施方案中， 至少一種填料以介于約5 wt%~約40 wt。/。的量存在，當(dāng)至少一種填料4皮 涂覆并且具有小于紡絲成網(wǎng)纖維平均直徑約100%的平均粒度時。在另 一個實施方案中，至少一種填料以少于約35 wt。/。的量存在。
18^f壬選添加劑除了至少一種聚合物樹脂和至少一種填料之外，紡絲成網(wǎng)纖
維還可包含至少一種添加劑。該至少一種添加劑可選自目前4支術(shù)上^^口 的或今后發(fā)現(xiàn)的那些。在一個實施方案中，至少一種添加劑選自附加無 機填料，包括但不限于滑石、石膏、硅藻土、高嶺土、硅鎂土、膨潤土、 蒙脫石以及其它天然或合成粘土。在另一個實施方案中，至少一種添加 劑選自無機化合物，包括但不限于二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、
氧化釣和辟u酸鋇。在另外的實施方案中，至少一種添加劑選自下列之一 熒光增白劑；熱穩(wěn)定劑；抗氧化劑；抗靜電劑；抗粘連劑；染料；顏料， 包括但不限于二氧化鈦；光澤改進劑；表面活性劑；天然油；以及合成 油。
纖維性質(zhì)本文實施例1~12中公開的示例性纖維是采用同樣工藝參數(shù) 生產(chǎn)的，因此，具有如圖5所示相類似的纖維直徑。圖5所示結(jié)果描述 的那些纖維具有商業(yè)紡粘操作采取的典型尺寸，且該尺寸不隨涂覆碳酸 4丐含量而顯著變化。圖6和7是顯示不含涂覆碳酸鈣的和加入涂覆碳酸 4丐以后的纖維的SEM照片。測定紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)中單根纖維的性質(zhì)可能 是困難的，因為在正常生產(chǎn)中纖維是糾纏在一起的。分開單根纖維用于 測試的方法可能傷及纖維，致使物理性質(zhì)可能根本改變。
生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法紡絲成網(wǎng)纖維，正如這里所討-論的，可^t姿照目前本領(lǐng)域沖支術(shù) 人員公知的或者今后發(fā)現(xiàn)的任何一種或多種合適的方法生產(chǎn)，導(dǎo)致制成 包含至少 一種聚合物樹脂的纖維的非織造纖網(wǎng)。兩種示例性紡絲成網(wǎng)方 法是紡粘和熔噴。紡絲成網(wǎng)方法可以從將至少一種聚合物樹脂加熱至少 至其軟化點，或者至任何適合該聚合物樹脂擠出的溫度開始。在一個實 施方案中，至少一種聚合物樹脂被加熱至約180。C 約240。C之間的溫 度。在另一個實施方案中，至少一種聚合物樹脂被加熱至約200°C ~約 220 。C。紡粘纖維可通過目前技術(shù)上公知或今后發(fā)現(xiàn)的各種不同技術(shù) 中任何一種生產(chǎn)，包括但不限于普通紡粘、閃紡、針刺以及水刺等方法。 示例性紡粘方法描述在下列文獻中Spunbond Technology Today 2畫 Ostream in the 90's (Miller Freeman (1992); Dorschner等人的美國專利3,692,618; Matuski等人的美國專利3,802,817;以及Appel等人的美國 專利4,340,563，在此將它們每一篇全文收作參考。熔噴纖維可通過目前技術(shù)上公知的或今后發(fā)現(xiàn)的各種不同技 術(shù)中任何一種生產(chǎn)。例如，熔噴纖維可這樣生產(chǎn)將至少一種聚合物樹 脂擠出并借助熱空氣將樹脂流變細從而形成具有細小直徑的纖維，并收 集這些纖維以形成紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)。熔噴方法的一個例子一般性地描述在 Buntin的美國專利3,849,241中，在此將其全文收作參考。至少一種填料可利用目前技術(shù)上一向公知或今后發(fā)現(xiàn)的任何 方法摻入到至少一種聚合物樹脂中。例如，至少一種填料可在擠出前的 任何步驟期間，例如加熱步驟期間或之前，加入到至少一種聚合物樹脂 中。在另一個實施方案中，可預(yù)先混合至少一種聚合物樹脂與至少一種 填料的"母料，，，任選地形成為顆?；蛄Ａ希倥c至少一種附加的純凈 聚合物樹脂進行混合，然后擠出纖維。該至少一種附加的純凈聚合物樹 脂可與制造母料使用的至少一種聚合物樹脂相同或不同。在某些實施方 案中，母料包含比最終產(chǎn)品中所要求濃度高的至少一種填料，例如濃度 介于約20 約75 wt°/o,并可與至少一種附加的聚合物樹脂進行混合， 后者的量適合用來在最終紡絲成網(wǎng)纖維產(chǎn)品中獲得要求濃度的至少一 種填料。例如，含約50 wt。/。涂覆碳酸鉤的母料可與等量至少一種純凈聚 合物樹脂混合，以生產(chǎn)出含約25wtQ/。涂覆碳酸鈣的最終產(chǎn)品。母粒可采 用目前技術(shù)上公知或今后發(fā)現(xiàn)的任何設(shè)備進行混合和造粒，例如，可采 用ZSK 30 Twin Extruder混合并擠出涂覆碳酸鉤和至少一種聚合物樹脂 的母料，并可采用Cumberland造粒機來任選地將母料形成為粒料。 —旦至少一種填料或母粒與至少一種聚合物樹脂混合后，該 混合物可連續(xù)地擠過至少一個紡絲板從而生產(chǎn)出長絲。擠出速率可根據(jù) 要求的用途改變。在一個實施方案中，擠出速率介于約0.4 g/min~約2.5 g/min的范圍。在另一個實施方案中，擠出速率介于約0.8~約1.2g/min 之間。擠出溫度也可隨要求的用途變化。在一個實施方案中，擠出 溫度介于約180 235。C的范圍。在另一個實施方案中，擠出溫度介于約 200 ~約215 。C。擠出設(shè)備可選自本領(lǐng)域慣用的那些，例如，由 Reifenhauser生產(chǎn)的Reicofil 2設(shè)備。例如，Reicofil 2的紡絲板包含4036 個孔，孔直徑約0.6mm、沿模板排成約19個交替行的圖案。
擠出后，可將長絲拉細。例如，紡粘纖維可通過高速牽伸來 變細，其中長絲利用高速氣流，例如空氣，被拉出并冷卻。氣流可對纖 維產(chǎn)生牽伸力，該力將它們向下拉入到垂直下落區(qū)并到達要求的標(biāo)高。 熔噴纖維例如可通過匯聚的熱空氣流拉細從而形成具有細小直徑的纖維。拉細后，纖維被引導(dǎo)到多孔表面上去，例如移動篩網(wǎng)或金屬 絲上。隨后，纖維可無規(guī)地沉積在表面上，其中某些纖維沿橫向鋪置， 從而形成稀疏粘合的纖網(wǎng)或片材。在某些實施方案中，纖網(wǎng)借助真空吸 力保持在多孔表面上。在此點，纖網(wǎng)可用其基重表征，它是特定面積纖 網(wǎng)的重量，用每平方米的克(gsm)數(shù)表示。在一個實施方案中，纖網(wǎng)的基 重介于約10~約55 gsm范圍。在另一個實施方案中，纖網(wǎng)的基重介于 約15 ~約30 gsm之間。 —旦纖網(wǎng)形成后，可按照本領(lǐng)域慣用或今后發(fā)現(xiàn)的任何方法 粘合，例如熔融和/或纏結(jié)方法，例如熱點粘合、超聲波粘合、水力纏結(jié) 以及穿透空氣粘合。熱點粘合是普遍采用的方法， 一般涉及將纖維纖網(wǎng) 送過至少一個加熱的壓延機輥以形成片材。在某些實施方案中，熱點粘 合可涉及兩個壓延機輥，其中一個輥是壓花的，而另一個是光滑的。制 成的纖網(wǎng)可具有與在輥上的壓花點相對應(yīng)的熱壓花點。例如，圖8所示 纖網(wǎng)具有以每平方英寸12x12個圖案壓花的每邊約0.5 mm的菱形形狀。粘合后，獲得的片材可任選地進行各種后處理加工，例如定 向取向、起縐、水力纏結(jié)和/或壓花加工。任選后處理過的片材于是可用 于制造各種各樣的非織造產(chǎn)品。制造非織造產(chǎn)品的方法一般地描述在例 ^口 The Nonwovens Handbook, The Association of the Nonwoven Industry (1988)以及the Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering,巻10, John Wiley and Sons(1987)中。紡絲成網(wǎng)纖維可以具有約0.5 )^m~約35 |iim或更大的平均直 徑。在一個實施方案中，紡粘纖維具有約5 jam-約35 pm的直徑。在 另一個實施方案中，紡粘纖維具有約15pm的直徑。在又一個實施方案 中，紡粘纖維具有約16jum的直徑。在一個實施方案中，熔噴纖維具有 約0.5pm-約30^im的直徑。在另一個實施方案中，熔噴纖維具有約2 ^im 約7]Lim的直徑。在另外的實施方案中，熔噴纖維具有小于相同或 相近組成的紡粘纖維的直徑。在一個實施方案中，紡粘或熔噴纖維的纖
21度介于約0.1旦~約120旦。在另一個實施方案中，纖維纖度介于約1 旦~約100旦。在另外的實施方案中，纖維纖度介于約1 ~約5旦。在 又一個實施方案中，纖維纖度為約100旦。相比不用至少一種涂覆填料制造的紡絲成網(wǎng)纖維，本發(fā)明的 紡絲成網(wǎng)纖維可以具有增加的密度。密度的增加可隨本發(fā)明紡絲成網(wǎng)纖 維中使用的至少一種涂覆填料的量而變化。在一個實施方案中，該增加 量介于約5%~約40%。在另一個實施方案中，增加量介于約10%~約 30%。在另外的實施方案中，增加量為約30%。例如，由純聚丙烯制成 的紡絲成網(wǎng)纖維可以具有約0.9 g/cc的密度并且可漂浮在水中，而具有 約20%至少 一種選自涂覆碳酸鈣的涂覆填料的紡絲成網(wǎng)纖維則可以具 有約1.25g/cc的密度并且在水中不浮起。紡絲成網(wǎng)纖維密度的增加在若 干應(yīng)用中可能是有用的，包括在諸如不希望容易浮起的地面覆蓋物之類 的產(chǎn)品中。本發(fā)明某些熱成型紡絲成網(wǎng)纖維(例如擠出紡絲或熔紡熱塑 性纖維)可具有不同于不用至少一種涂覆填料制造的熱成型紡絲成網(wǎng)纖 維的電荷密度(靜電效應(yīng))。電荷密度的差異可以隨本發(fā)明紡絲成網(wǎng)纖維 中使用的至少一種涂覆填料的量而變化。靜電效應(yīng)的差異可通過例如將 纖網(wǎng)放在人頭發(fā)上摩擦或通過簡單地拾起纖網(wǎng)來觀察。電荷密度的差異 可反映在正電壓的增加、負(fù)電壓的減少、從正帶電電壓到負(fù)帶電電壓的 下降、或從負(fù)帶電電壓到正帶電電壓的升高上。在一個實施方案中，該 差值介于約10~約100 V。在另一個實施方案中，該差值為約90V。在 另外的實施方案中，該差值為約45V。在又一個實施方案中，該差異為 從不按本發(fā)明制造的紡絲成網(wǎng)纖維的正電荷密度，到按照本發(fā)明制造的 紡絲成網(wǎng)纖維的負(fù)電荷密度。在一個實施方案中，本發(fā)明紡絲成網(wǎng)纖維 的電荷密度介于約-10~約-100 V。在另一個實施方案中，電荷密度介于 約-20-約-70V。在另外的實施方案中，電荷密度為約-25V。在又一個 實施方案中，電荷密度為約-60 V。熱成型紡絲成網(wǎng)纖維的帶電密度差異， 或本發(fā)明紡絲成網(wǎng)纖維的整體帶電密度在若干應(yīng)用中可能是有用的，包 括在諸如過濾介質(zhì)或除塵拖布之類的產(chǎn)品中。
試驗本文公開的纖維可用各種不同方法中任意多種方法測試，和 測試各種不同性能中任何多種性能。在一個實施方案中，可采用ASTM
22D3822中描述的試驗。 落鏢試驗落鏢試驗是通過讓鏢從標(biāo)準(zhǔn)高度跌落到非織造片材上實施 的。重復(fù)這樣的跌落，同時規(guī)則地增加附加到它們上面的重量。試驗的 終點被定義為有半數(shù)鏢在鏢沖擊織物的地方形成孔洞時的重量。該程序 更全面地描述在例如ASTM 1709中。
抗張強度試驗紡絲成網(wǎng)纖維被從擠出設(shè)備無規(guī)地分布到移動纖網(wǎng)上從而生 產(chǎn)出非織造織物。然而，在纖網(wǎng)移動的方向或在縱向(MD)排列的纖維，
維多。這可能導(dǎo)致非織造織物在縱向比在垂直縱向或橫向強度高?？箯垙姸仍囼炇沁@樣實施的裁切1英寸寬非織造織物條， 并分別沿其縱向和沿其橫向拉伸織物直至它斷裂?？椢锟刹捎脴?biāo)準(zhǔn)設(shè) 備，例如Instron銷售的那種進行拉伸。為將織物拉破所需要的力的大小 被稱作最大載荷。Instron數(shù)據(jù)也給出非織造織物斷裂時的伸長率。這被 稱作斷裂伸長率或最大應(yīng)變百分率。這些試驗習(xí)慣上既沿縱向也沿橫向 進行。抗張強度比(MD:CD)為約1的織物，亦稱作"方形"織物，可以 是本領(lǐng)域優(yōu)選的。 密度兩塊紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)的估計相對密度可通過測量兩塊紡絲成網(wǎng) 纖網(wǎng)每一塊在壓花點處的厚度并取二者的比值來計算。 電荷密度紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)的電荷密度可通過以電暈充電系統(tǒng)(例如 TANTRET Tech-l)給纖網(wǎng)充電，隨后采用適當(dāng)電壓計和探頭(例如 Monroe Model 244 Isoprobe Electrostatic Voltmeter,帶1017E探頭)測試 其表面電荷來測定。該測量系統(tǒng)可與適當(dāng)數(shù)據(jù)采集電腦(例如IBM AT電 腦，利用DT 2801 I/O系統(tǒng)(Data Translation Inc., Marlborough, Mass.))連 接。 一種測量帶電密度的技術(shù)描述在Tsai等人的"Different Electrostatic Methods for Making Electret Filters", 54, J. Electrostatics 333-341 (2002) 中，在此將其全文收作參考。除非在實施例或在其它地方明確指出，所有在說明書和權(quán)利 要求中采用的表示成分含量、反應(yīng)條件等的數(shù)字在所有情況中都應(yīng)理解為由術(shù)語"約"加以修飾。因此，除非另行指出，說明書和所附權(quán)利要 求中給出的數(shù)字參數(shù)都是近似值，可隨打算由本公開獲得的所要求的目 標(biāo)性能而變化。至少，但不擬構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的所有等價物要旨之 應(yīng)用范圍的限制，每個數(shù)字參數(shù)都應(yīng)考慮到有效數(shù)字的位數(shù)和普通的四 舍五入纟見則。盡管規(guī)定本發(fā)明廣義范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似的，但除 非另行指出，具體實施例中提供的數(shù)值都盡可能精確地給出。然而，任 何數(shù)值都不可避免地包含來自其各自試驗測定中存在的標(biāo)準(zhǔn)偏差的某 些誤差。本說明書中采用的小標(biāo)題系為方便讀者閱讀而給出，不擬構(gòu) 成對本文描述的本發(fā)明的限制。作為非限制性舉例說明，下面給出本公 開某些實施方案的實施例。
實施例
實施例1~6采用ZSK 30雙螺桿擠出機制備包含50 wt。/。涂覆碳酸鈣 (FiberLink 101S, Imerys Inc.制造)和50 wt。/。聚丙烯均聚物(Exxon 3155) 的母料并在Cumberland造粒機中進行造粒。FiberLink 101S具有1.5 pm的平均粒度和約8pm的最高粒度級。隨后，獲得的產(chǎn)物與純Exxon 3155聚合物在Reicofil 2擠出機中混合以生產(chǎn)纖維。纖維被收集成為紡 粘纖網(wǎng)，隨后被點粘合而生產(chǎn)出含有0 ~ 25 wt。/。涂覆碳酸鈣的非織造織 物。包含0~5 wto/o碳酸釣的織物被當(dāng)作對比例。獲得的織物都表現(xiàn)出 25 gsm的基重，但包含25 wt。/。涂覆碳酸鈣的織物除外，后者的基重為 29 gsm。在含有25% FiberLink 101S的非織造織物中觀察到纖維簇。 然而，在高濃度涂覆碳酸鈣情況下觀察到的像這樣的加工問題是可以糾 正的，例如，通過減小碳酸4丐填料的平均粒度和/或最高粒度級。
每種織物經(jīng)受落鏢和抗張強度試驗，結(jié)果示于圖9~13。
如圖9所示，落鏢試驗結(jié)果表明，非織造織物的沖擊性能實 際上因涂覆碳酸鈣的加入而改善，最明顯在10 ~ 25 wt。/。涂覆碳酸鈣的范 圍。如圖10和11所示，抗張性能(最大載荷)沿縱向和橫向兩個方 向都看來似乎未因涂覆碳酸鈣的加入而受到顯著負(fù)面影響。
采用與上面在實施例1 ~6中描述的相同設(shè)備和程序，生產(chǎn)包 含Owt0/。、 5 wt。/?；?0 wt。/。涂覆有兩種碳酸釣(FiberLinkTM 101S, Imerys Inc.在美國制造,和FiberLinkTM 103S, Imerys Inc.出品)之一的非織造織 物。FiberLink 103S具有約3 |um的平均粒度，且具有約15 |iim的最高 粒度級。移動皮帶以逐步加快的速度運轉(zhuǎn)，以補償加入密度3倍于聚丙 烯樹脂的碳酸鈣的影響。當(dāng)加工這些纖維時，未遇到加工問題。
如圖14所示，獲得的纖維直徑為約15lum到約16 |iim,表明 碳酸釣未改變纖維的纖度。更具體地說，圖14的結(jié)果表明那些纖維具 有商業(yè)紡粘操作典型的纖度，并且纖度不隨涂覆碳酸鈣含量而顯著變 化。另外，在實施例7~10當(dāng)中，基重未發(fā)生改變，所有織物都表現(xiàn)出 約26 gsm的平均基重，如圖15所示。
每種織物接受落鏢和抗張強度試驗，結(jié)果示于圖16-20。
如圖16所示，落鏢試驗結(jié)果表明，非織造織物的沖擊性能因 涂覆碳酸鈣的加入而改善，例如在5%~20%的量范圍內(nèi)。
如圖17和18所示，沿縱向和橫向的抗張性能(最大載荷)在某 些實施例中看來似乎隨著涂覆碳酸鈣的加入得到改善，而在其它實施例 中則看來似乎未因碳酸鈣的加入而受到顯著負(fù)面影響。
最后，圖19和20顯示，沿縱向和橫向的伸長性能(最大應(yīng)變 百分率)都隨著涂覆碳酸釣的加入而改善，同樣，例如在5%和20%的量時。實施例11 ~ 12
在與實施例1~6中所述相同程序條件下，對于實施例11, 將聚丙烯樹脂與0%、 5%或200/oKOTOMITE⑧(一種涂覆碳酸鈣，Imeryg, Inc.制造)進行混合。標(biāo)準(zhǔn)KOTOMITE⑧具有約3 |iim的平均粒度和約20 ium的最高粒度級，高于FiberLink 103S的。KOTOMITE⑧與FiberLink 103S之間的微小尺寸差異是重要 的，因為纖維產(chǎn)生平均約16 jum的直 徑。在較高濃度，20lam的顆粒導(dǎo)致纖維在拉伸加工期間斷裂。
5% KOTOMITE戀實驗進行得沒有明顯缺陷。當(dāng)加入20%25KOTOMITE⑧時，纖維從模板垂直跌落至紡絲板底下24英寸的一點，在 此處某些纖維如圖1所示斷裂。由于空氣流是無序的， 一旦纖維斷裂， 它將立刻與其它纖維相碰，形成"束，，。纖維束的一個例子顯示在圖2 中。該瑕瘋在紡織工業(yè)中被視為瘋點，因此，KOTOMITE②在較高濃度 下不大可能成為添加劑。
另外，ATOMITE , —種未涂覆碳酸4丐，由Imerys Inc,制造， 其具有約15 pm最高粒度級，對于實施例12,以0 wt%、 5 wt。/o或20 wt% 的濃度與聚丙烯樹脂進行混合。然而，用5 wt。/o或20 wt% ATOMITE 制成很少的纖維，因為混合物立刻就把紡絲孔堵塞。如圖4所示，從生 產(chǎn)出的少量纖維觀察到，未涂覆碳酸鈣顆粒待在纖維的外面。在這些濃 度下八丁01^1丁￡@不大可能成為添加劑，主要因為碳酸鈣是未涂覆的。相 比之下，實施例7 10顯示，含有涂覆碳酸4丐的纖維的生產(chǎn)，也具有約 15 |um的最高粒度級，卻未造成堵塞。由于ATOMITE⑧和FiberLink 103S都具有類似的最高粒度級(約15 |Lim),故可以看出，碳酸鈣是否是 涂覆的可能也對纖維的成功生產(chǎn)起作用。實施例13
包含0 wt%、 5 wt。/o和20 wto/。涂覆碳酸4丐(FiberLinkTM 101S, Imerys Inc.在美國制造)的纖網(wǎng)首先以電暈充電系統(tǒng)(TANTRET Tech-l) 充電，隨后采用帶1017E探頭的Monroe Model 244 Isoprobe Electrostatic Voltmeter測試表面電荷。該測量系統(tǒng)與利用DT 2801 I/O系統(tǒng)的IBM AT 電腦(Data Translation Inc., Marlborough, Mass.))連接。該才支術(shù)遵照Tsai 等人在"Different Electrostatic Methods for Making Electret Filters", 54, J. Electrostatics 333-341(2002)中的描述實施。
圖21顯示，在帶靜電后，不含涂覆碳酸鈣的纖網(wǎng)(即不符合 本發(fā)明的)與本發(fā)明的含有5%和20%涂覆碳酸鈣的纖網(wǎng)之間的電位差 異。
權(quán)利要求
1.紡絲成網(wǎng)纖維，其包含至少一種聚合物樹脂和至少一種具有小于或等于約3μm的平均粒度的涂覆填料，其中所述至少一種涂覆填料是涂覆碳酸鈣并以小于約40wt％的量存在于纖維中，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
2. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣以小于約25 wt。/。的量 存在，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
3. 權(quán)利要求2的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣以小于約15 wt。/。的量 存在，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
4. 權(quán)利要求3的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣以小于約10 wto/o的量 存在，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
5. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣的涂層是至少一種選自 脂肪酸及其鹽和酯的有機材料。
6. 權(quán)利要求5的紡絲成網(wǎng)纖維，其中至少一種有機材料選自硬脂 酸、硬脂酸酯、硬脂酸銨和硬脂酸媽。
7. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中至少一種聚合物樹脂選自熱塑 性聚合物。
8. 權(quán)利要求7的紡絲成網(wǎng)纖維，其中熱塑性聚合物選自聚烯烴、聚 酰胺、聚酯、其共聚物及其共混物當(dāng)中的至少之一。
9. 權(quán)利要求8的紡絲成網(wǎng)纖維，其中聚烯烴選自聚丙烯和聚乙烯均 聚物和共聚物。
10.權(quán)利要求8的紡絲成網(wǎng)纖維，其中聚酰胺是尼龍。
11. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中至少一種聚合物樹脂具有介 于約20 ~約40 g/10 min的熔流速率。
12. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，還包含至少一種選自下列的添加 劑無機填料、無機化合物、蠟、熒光增白劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、 抗靜電劑、抗粘連劑、染料、顏料、光澤改進劑、表面活性劑、天然油 及合成油。
13. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有小于或等于約2 (im的平均粒度。
14. 權(quán)利要求13的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鉀具有小于或等于約 1.5 的平均粒度。
15. 權(quán)利要求14的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有小于或等于約1 ium的平均粒度。
16. 權(quán)利要求15的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有小于或等于約 0.5 jum的平均粒度。
17. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有小于或等于紡絲 成網(wǎng)纖維平均直徑的約100%的平均粒度。
18. 權(quán)利要求l的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸4丐具有介于約1 pm 約 3 |Lim的平均粒度。
19. 權(quán)利要求18的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約l pm 約2.5 pm的平均粒度。
20. 權(quán)利要求19的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約1 約2pm的平均粒度。
21. 權(quán)利要求20的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約l |iim~ 約1.5 jam的平均粒度。
22. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約0.5 jLim-約1.5ium的平均粒度。
23. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸釣具有約1.5pm的平均 粒度。
24. 包含至少一根權(quán)利要求l的紡絲成網(wǎng)纖維的非織造織物。
25. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸釣具有約15 iLim或更小 的最高粒度級。
26. 權(quán)利要求25的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有約lOinm的最高 粒度級。
27. 權(quán)利要求26的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有約6pm的最高 粒度級。
28. 權(quán)利要求25的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約4 |Lim~ 約15pm的最高粒度級。
29. 權(quán)利要求28的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約4 |Lim~ 約10(^m的最高粒度級。
30. 權(quán)利要求29的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約4 |um~ 約6 pm的最高粒度級。
31. 權(quán)利要求25的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有不大于紡絲成網(wǎng)纖維平均直徑的約100%的最高粒度級。
32. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中紡絲成網(wǎng)纖維是熔噴的。
33. 權(quán)利要求1的紡絲成網(wǎng)纖維，其中紡絲成網(wǎng)纖維是紡粘的。
34. 紡絲成網(wǎng)纖維，其包含至少一種聚合物樹脂和具有約15 pm或 更小的最高粒度級的涂覆碳酸鈣，其中涂覆碳酸鈣以小于約40 wt。/。的量 存在于纖維中，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
35. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣以小于約25 wto/o的 量存在，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
36. 權(quán)利要求35的紡絲成網(wǎng)纖維，其中涂覆碳酸鈣以小于約15 wt% 的量存在，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
37. 權(quán)利要求36的紡絲成網(wǎng)纖維，其中涂覆>5友酸鈣以小于約10 wt% 的量存在，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
38. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中涂覆碳酸釣的涂層是至少一 種選自脂肪酸及其鹽和酯的有機材料。
39. 權(quán)利要求38的紡絲成網(wǎng)纖維，其中至少一種有機材料選自硬脂 酸、硬脂酸酯、硬脂酸銨和硬脂酸4丐。
40. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中至少一種聚合物樹脂選自熱 塑性聚合物。
41. 權(quán)利要求40的紡絲成網(wǎng)纖維，其中熱塑性聚合物選自聚烯烴、 聚酰胺、聚酯、其共聚物及其共混物當(dāng)中的至少之一。
42. 權(quán)利要求41的紡絲成網(wǎng)纖維，其中聚烯烴選自聚丙烯和聚乙烯 均聚物和共聚物。
43. 權(quán)利要求41的紡絲成網(wǎng)纖維，其中聚酰胺是尼龍。
44. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中至少一種聚合物樹脂具有介 于約20 ~約40 g/10 min的熔流速率。
45. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，還包含至少一種選自下列的添加 劑附加無機填料、無機化合物、蠟、熒光增白劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化 劑、抗靜電劑、抗粘連劑、染料、顏料、光澤改進劑、表面活性劑、天 然油及合成油。
46. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有約12jxm的最高 粒度級。
47. 權(quán)利要求46的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有約10nm的最高粒度級。
48. 權(quán)利要求47的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有約8pm的最高 粒度級。
49. 權(quán)利要求48的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有約6pm的最高 粒度級。
50. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約4 (am~ 15pm的最高粒度級。
51. 權(quán)利要求50的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約4 jam-12pm的最高粒度級。
52. 權(quán)利要求51的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約4 10nm的最高粒度級。
53. 權(quán)利要求52的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸4丐具有介于約4jum 8 ium的最高粒度級。
54. 權(quán)利要求53的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約4pm 6 jLim的最高粒度級。
55. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸釣具有不大于紡絲成網(wǎng) 纖維平均直徑的約100%的最高粒度級。
56. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有小于或等于約5 ILim的平均粒度。
57. 權(quán)利要求56的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有小于或等于約3 jum的平均粒度。
58. 權(quán)利要求57的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸釣具有小于或等于約1 pm的平均粒度。
59. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有介于約l jum~ 約5jum的平均粒度。
60. 權(quán)利要求59的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸釣具有介于約1 約3pm的平均粒度。
61. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸釣具有介于約0.5 nm~ 約1.5 pm的平均粒度。
62. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中碳酸鈣具有約1.5 nm的平 均粒度。
63. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中紡絲成網(wǎng)纖維是熔噴的。
64. 權(quán)利要求34的紡絲成網(wǎng)纖維，其中紡絲成網(wǎng)纖維是紡粘的。
65. 生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，包括(a) 混合至少一種聚合物樹脂與具有小于或等于約3 jum的平均粒度 的涂覆碳酸鈣；(b) 將混合物加熱至少至所述至少 一種聚合物樹脂的軟化點；以及(c) 擠出混合物以形成紡絲成網(wǎng)纖維；其中涂覆碳酸鈣以小于約40 wt%的量存在于紡絲成網(wǎng)纖維中，相對 于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
66. 權(quán)利要求65的方法，其中碳酸鈣具有約15pm或更小的最高粒度級。
67. 權(quán)利要求65的方法，其中碳酸鈣具有介于約4 iLim 約15 pm 的最高粒度級。
68. 權(quán)利要求65的方法，其中碳酸鈣具有不大于紡絲成網(wǎng)纖維平均 直徑的約100%的最高粒度級。
69. 生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，包括(a) 通過混合并隨后擠出至少一種第一聚合物樹脂與具有小于或等 于約3 pm的平均粒度的涂覆碳酸鈣來生產(chǎn)一種母料；(b) 混合該母料與至少一種第二聚合物樹脂以形成生成的混合物，以及(c) 擠出該生成的混合物以形成紡絲成網(wǎng)纖維；其中涂覆碳酸鈣以小于約40 wt。/o的量存在于紡絲成網(wǎng)纖維中，相對 于纖維總重量而言。
70. 權(quán)利要求69的方法，其中母料先經(jīng)造粒，然后它再與至少一種 第二聚合物樹脂混合。
71. 權(quán)利要求69的方法，其中碳酸鈣以約20-約75 wt。/。的量存在 于母料中，相對于母料總重量而言。
72. 權(quán)利要求69的方法，還包括通過高速拉伸將纖維變細。
73. 權(quán)利要求69的方法，其中碳酸鈣具有小于約15pm的最高粒度級。
74. 權(quán)利要求69的方法，其中石友酸鈣具有介于約4 lum 約15 |iim的最高粒度級。
75. 權(quán)利要求69的方法，其中碳酸鈣具有不大于紡絲成網(wǎng)纖維直徑的約100%的最高粒度級。
76. 生產(chǎn)非織造織物的方法，包括(a) 混合至少一種聚合物樹脂與具有小于或等于約3 )Lim的平均粒度 的涂覆碳酸鈣；(b) 將混合物加熱至少至所述至少 一種聚合物樹脂的軟化點；(c) 擠出混合物以形成纖維；(d) 將纖維收集在多孔表面上以形成紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)；以及(e) 粘合紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)以生產(chǎn)出非織造織物；其中碳酸鉤以小于約40 wt%的量存在于非織造織物中，相對于織物 總重量而言。
77. 權(quán)利要求76的方法，其中纖維先通過高速拉伸變細，然后被收 集在多孔表面上。
78. 權(quán)利要求76的方法，其中非織造織物具有介于約15 ~約30 gsm 的基重。
79. 權(quán)利要求76的方法，其中紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)是通過選自熱點粘合、 超聲波粘合、水力纏結(jié)和穿透空氣粘合方法當(dāng)中的至少之一的方法粘合的。
80. 權(quán)利要求76的方法，還包括選自定向取向、起縐、水力纏結(jié)和 壓花方法中的至少一種后處理方法。
81. 權(quán)利要求76的方法，其中碳酸鈣具有約15pm或更小的最高粒度級。
82. 權(quán)利要求76的方法，其中碳酸鈣具有介于約4 jim 約15 jam 的最高粒度級。
83. 權(quán)利要求76的方法，其中碳酸釣具有不大于紡絲成網(wǎng)纖維直徑 的約100%的最高粒度級。
84. 生產(chǎn)非織造織物的方法，包括(a) 通過混合并擠出至少 一種第 一聚合物樹脂與具有小于或等于約3 Hm的平均粒度的碳酸鈣來生產(chǎn)一種母料；(b) 混合該母料與至少一種第二聚合物樹脂以形成生成的混合物，以及(c )擠出該生成的混合物以形成紡絲成網(wǎng)纖維； (d)將纖維收集在多孔表面上以形成紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)；以及(e)粘合紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)以生產(chǎn)出非織造織物；其中碳酸釣以小于約40 wt。/。的量存在于非織造織物中，相對于纖維 總重量而言。
85. 權(quán)利要求84的方法，其中母料先經(jīng)造粒，然后它再與至少一種 第二聚合物樹脂混合。
86. 權(quán)利要求84的方法，其中紡絲成網(wǎng)纖維先通過高速拉伸變細， 然后被收集在多孔表面上。
87. 權(quán)利要求84的方法，其中碳酸鈣具有約15pm或更小的最高粒度級。
88. 權(quán)利要求84的方法，其中碳酸鈣具有介于約4 jum 約15 pm 的最高粒度級。
89. 權(quán)利要求84的方法，其中碳酸鈣具有不大于紡絲成網(wǎng)纖維直徑 的約100%的最高粒度級。
90. 生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，包括(a) 混合至少一種聚合物樹脂與具有約15 iam或更小的最高粒度級 的涂覆碳酸鈣；(b) 將混合物加熱至少至所述至少 一種聚合物樹脂的軟化點；以及(c) 擠出混合物以形成紡絲成網(wǎng)纖維；其中涂覆碳酸鈣以小于約40 wto/。的量存在于紡絲成網(wǎng)纖維中，相對 于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
91. 權(quán)利要求90的方法，其中碳酸鈣具有小于或等于約5nm的平均粒度。
92. 權(quán)利要求90的方法，其中碳酸鈣具有介于約1 )um 5iam的平均粒度。
93. 權(quán)利要求90的方法，其中碳酸鈣具有介于約0.5 ium~1.5 |um 的平均粒度。
94. 生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，包括(a) 通過混合并擠出至少一種第一聚合物樹脂與具有約15 pm或更 小的最高粒度級的涂覆碳酸鈣來生產(chǎn) 一種母料；(b) 混合該母料與至少 一種第二聚合物樹脂以形成生成的混合物，以及(c) 擠出該生成的混合物以形成紡絲成網(wǎng)纖維；其中碳酸釣以小于約4 0 wt%的量存在于紡絲成網(wǎng)纖維中，相對于纖維總重量而言。
95. 權(quán)利要求94的方法，其中母料先經(jīng)造粒，然后它再與至少一種 第二聚合物樹脂混合。
96. 權(quán)利要求94的方法，其中涂覆碳酸鈣以約20~約75 wt。/。的量 存在于母料中，相對于母料總重量而言。
97. 權(quán)利要求94的方法，還包括通過高速拉伸將纖維變細。
98. 權(quán)利要求94的方法，其中碳酸鈣具有小于或等于約5pm的平 均粒度。
99. 權(quán)利要求94的方法，其中碳酸釣具有介于約1 |iim~約5 )um的平均粒度。
100. 權(quán)利要求94的方法，其中碳酸釣具有介于約0.5 pm 約1.5 inm的平均粒度。
101. 生產(chǎn)非織造織物的方法，包括(a) 混合至少一種聚合物樹脂與具有約15 pm或更小的最高粒度級 的涂覆碳酸鈣；(b) 將混合物加熱至少至所述至少 一 種聚合物樹脂的軟化點；(c) 擠出混合物以形成纖維；(d) 將纖維收集在多孔表面上以形成紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)；以及(e) 粘合紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)以生產(chǎn)出非織造織物；其中碳酸媽以小于約40 wt。/o的量存在于非織造織物中，相對于織物 總重量而言。
102. 權(quán)利要求101的方法，其中纖維先通過高速拉伸變細，然后被 收集在多孔表面上。
103. 權(quán)利要求101的方法，其中非織造織物具有介于約15 ~約30 gsm的基重。
104. 權(quán)利要求101的方法，其中紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)是通過選自熱點粘 合、超聲波粘合、水力纏結(jié)和穿透空氣粘合方法當(dāng)中的至少之一的方法 粘合的。
105. 權(quán)利要求101的方法，還包括選自定向取向、起縐、水力纏結(jié) 和壓花方法中的至少一種后處理方法。
106. 權(quán)利要求101的方法，其中碳酸鈣具有小于或等于約5 pm的平均粒度。
107. 權(quán)利要求101的方法，其中碳酸釣具有介于約1 |iim~約5 pm 的平均粒度。
108. 權(quán)利要求101的方法，其中碳酸鈣具有介于約0.5 vim-約1.5 |um的平均粒度。
109. 生產(chǎn)非織造織物的方法，包括(a) 通過混合并擠出至少一種第一聚合物樹脂與具有約15 )iim或更 小的最高粒度級的涂覆碳酸鈣來生產(chǎn) 一種母料；(b) 混合該母料與至少 一種第二聚合物樹脂以形成生成的混合物，以及(c) 擠出該生成的混合物以形成紡絲成網(wǎng)纖維；(d) 將纖維收集在多孔表面上形成紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)；以及(e) 粘合紡絲成網(wǎng)纖網(wǎng)以生產(chǎn)出非織造織物；其中碳酸鉀以小于約4 0 wt %的量存在于非織造織物中，相對于纖維總重量而言。
110. 權(quán)利要求109的方法，其中母料先經(jīng)造粒，然后它再與至少一 種第二聚合物樹脂混合。
111. 權(quán)利要求109的方法，其中紡絲成網(wǎng)纖維先通過高速拉伸變 細，然后被收集在多孔表面上。
112. 權(quán)利要求109的方法，其中碳酸釣具有小于或等于約5Kim的 平均粒度。
113. 權(quán)利要求109的方法，其中碳酸釣具有介于約1 |um~約5 |Lim的平均粒度。
114. 權(quán)利要求109的方法，其中碳酸鈣具有介于約0.5 fxm 約1.5 )iim的平均粒度。
115. 熱成型紡絲成網(wǎng)纖維，其包含至少一種聚合物樹脂及至少一種 具有小于或等于約3 itim的平均粒度和具有約15 iiim或更小的最高粒度 級的涂覆填料，其中至少 一種涂覆填料以小于約40 wt%的量存在于纖維 中，相對于熱成型紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
116. 生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，包括(a)混合至少一種聚合物樹脂與至少一種具有小于或等于約3 jLim的 平均粒度和具有約15 pm或更小的最高粒度級的涂覆填料；(b) 將混合物加熱至少至所述至少 一種聚合物樹脂的軟化點；以及(c) 擠出混合物以形成紡絲成網(wǎng)纖維；其中至少一種涂覆填料以小于約40 wto/。的量存在于紡絲成網(wǎng)纖維 中，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。
117. 紡絲成網(wǎng)纖維，其包含至少一種聚合物樹脂和至少一種具有小 于或等于約3 pm的平均粒度的涂覆填料，其中至少一種涂覆填料是涂 覆碳酸鈣，并以小于約40 wto/。的量存在于纖維中，相對于紡絲成網(wǎng)纖維 總重量而言，并且其中紡絲成網(wǎng)纖維具有約-10~約-100 V的電荷密度。
118. 權(quán)利要求117的紡絲成網(wǎng)纖維，其中電荷密度介于約-20~-70V。
全文摘要
在一個實施方案中，本文公開了紡絲成網(wǎng)纖維，其包含至少一種聚合物樹脂和至少一種具有小于或等于約5μm的平均粒度和/或具有小于約15μm的最高粒度級的填料，其中至少一種填料以小于約40wt％的量存在，相對于紡絲成網(wǎng)纖維總重量而言。本文還公開了生產(chǎn)紡絲成網(wǎng)纖維的方法，它包括將碳酸鈣加入到至少一種聚合物樹脂中，以及擠出所形成的混合物。本文還公開了包含此種紡絲成網(wǎng)纖維的非織造織物，及其生產(chǎn)方法。
文檔編號B28B3/20GK101652231SQ200880002809
公開日2010年2月17日 申請日期2008年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月3日
發(fā)明者D·A·斯克爾霍恩, L·H·麥卡米什 申請人:英默里斯顏料公司