功能纤维和纤维材料制造技术

公开了包含功能纤维和粘合纤维的纤维和纤维材料。功能纤维能够是连续纤维或短纤维，而粘合纤维是双组分短纤维。还公开了纤维和纤维材料的应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
1.专利
本专利技术涉及纤维和纤维材料以及其制造和应用方法。2.专利技术背景纤维和从纤维制造的材料(本文称作“纤维材料”)具有各种用途。许多纤维材料是复合物。例如，美国专利No 4,270,962公开了一种制造熔凝纤维束的方法。在该方法中，低熔点纤维和高熔点纤维的纤维束在压力和使低熔点纤维熔融的温度下受热，然后冷却，从而提供条状材料，参见，例如，第一栏第26～61行。美国专利No 4,795,668公开了双组分纤维的制造。这些纤维不同于熔凝纤维束，因为前者每根纤维均由一般沿纤维连续延伸的两种组分组成，参见第三栏第38～41行。双组分纤维的例子含有芯和皮，皮包围着芯，其中，所述芯由可结晶材料如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)构成，而皮由热软化材料如结晶聚丙烯或无定形聚苯乙烯构成，参见，例如，第三栏第30～36行，第四栏第55～60行。据说双组分纤维能够与其它纤维结合成纤维网，参见，例如，第三栏第52行～第四栏第7行。美国专利No 4,830,094公开一种由许多纤维构成的多孔非织造织物，据说，这些纤维在一起加热时形成了均匀的纤维网，参见，第一栏第42～48行。据报道，所述织物制造方法包括梳理双组分纤维形成纤维网，然后加热纤维网使纤维彼此粘合。参见，第2栏第17～24行。所述双组分纤维由晶体熔点相差至少30℃的组分构成，据说这些组分能够以各种配置排列。参见，第2栏第65～67行，第3栏第29～33行。美国专利No 5,284,704也公开了将市售皮芯型双组分纤维熔凝提供非织造织物。据说，这种织物能够用作传动带和密封材料、用于标记笔的笔尖毡，用于板式和框式过滤器的滤布，过滤芯、印台墨水储器以及蓄电池隔板，参见，第二栏第20～24行。美国专利No 5,509,430、5,607,766、5,620,641和5,633,032公开采用双组分纤维提供据说用作烟草香烟过滤嘴的材料。在上述每份专利中，均采用本领域已知的方法，熔喷出皮芯型双组分纤维并成形为多孔滤芯。参见，美国专利No 5,509,430第9栏，第38～58行。美国专利No 5,948,529提供了复合纤维材料的最后一个例子，该专利公开具有由PET和官能化乙烯共聚物构成的芯及由聚乙烯构成的皮的双组分纤维，参见，第一栏第64行至第二栏第1行。据说官能化共聚物有助于使皮粘合到芯上，参见第2栏第1～3行。至今，纤维和纤维材料的物理性能和化学性能均不能准确地与特定应用相匹配。其原因有一部分是，制造商希望生产具有恒定性能(如密度)的材料，还因为所述材料是自原材料挤出的，连续纤维保持着所希望的一致性。但是，采用已知方法制造由一种以上的连续纤维组成的纤维是很困难的并且是昂贵的。因此，在许多用途中所用的纤维和纤维材料对成本、市售供应能力和这些用途的要求进行了综合平衡。所以，需要为应用于各种用途而专门制造的纤维和纤维材料。专利技术概述本专利技术旨在能够应用于各种用途的纤维和由其制造的材料，这些用途例如，但不限于，在医药和其它用途方面用来收集、保持、传递或输送液体的芯吸及其它构件(例如记录笔笔尖、用于化学样品收集、贮存或分析的芯)，侧向流动设备，自封设备(例如，自封过滤器和自封移液吸管过滤器)，选择吸收设备(例如，生物液体过滤、空气和液体分离/过滤过滤器、离子交换过滤器)、热和湿气交换器以及其它种种纤维状基体，如绝缘、包装材料和蓄电池(阳极/阴极)隔板。本专利技术部分地基于下述发现，即，能应用短纤维来提供具有特定的和精确调整的化学和物理性质的纤维和纤维材料。本专利技术的第一实施方案包括包含粘合到功能纤维上的粘合纤维的纤维材料，其中粘合纤维是双组分短纤维，它在基本上与功能纤维相同的方向上取向。所述功能纤维能够是短纤维或连续纤维。适宜的粘合纤维的例子包括，但不限于，由下述成对聚合物构成的双组分纤维聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯/PET、聚丙烯/尼龙-6、尼龙-6/PET、共聚酯/PET、共聚酯/尼龙-6、共聚酯/尼龙-6，6、聚-4-甲基-1-戊烯/PET、聚-4-甲基-1-戊烯/尼龙-6、聚-4-甲基-1-戊烯/尼龙-6，6、PET/聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、尼龙-6，6/聚-1，4-环己烷二甲基(PCT)、聚丙烯/聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、尼龙-6/共聚酰胺、聚乳酸/聚苯乙烯、聚氨酯/缩醛和可溶性共聚酯/聚乙烯。功能纤维的例子包括，但不限于，尼龙、纤维素基材料、聚乙烯醇(例如，磷酰化聚乙烯醇)、高吸收性纤维、碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维和丙烯酸类纤维。优选纤维材料的密度为约0.15g/cm3～约0.8g/cm3，更优选约0.2g/cm3～约0.65g/cm3，最优选约0.25g/cm3～约0.5g/cm3。本专利技术的第二实施方案是功能芯吸材料，其包含粘合到亲水性功能纤维的粘合纤维，其中，粘合纤维是在与亲水性纤维基本相同的方向上取向的双组分或单组分短纤维。适宜的双组分粘合纤维的例子包括，但不限于，表1所列的成对粘合材料。单组分粘合纤维的例子包括，但不限于，PE、PP、PS、尼龙-6、尼龙-6，6、尼龙-12、共聚酰胺、PET、PBT和CoPET。优选的双组分粘合纤维是由聚乙烯/PET、聚丙烯/PET或或CoPET/PET构成者。优选的单组分粘合纤维是PE、PP或PET。适宜的亲水性功能纤维的例子包括，但不限于，高吸收性人造纤维素纤维、Lyocel或Tencel、亲水性尼龙、亲水性丙烯酸系纤维和以纤维素为基础的高吸收性纤维。优选的芯吸收材料芯吸水速度为，在1英寸芯吸长度下，约0.05～约1.0英寸/秒，优选为约0.1～约0.6英寸/秒，最优选约0.2～约0.4英寸/秒。其它优选功能芯吸材料包含约1～约98wt％、更优选约5～约95wt％、最优选约5～约50wt％粘合纤维。还有另一种优选的芯吸材料包含约5～约70wt％、更优选约5～约55wt％、最优选约10～约40wt％功能纤维。本专利技术的第三实施方案是功能自封材料，其包含粘合到高吸收性纤维上的粘合纤维，其中，粘合纤维是在与高吸收性纤维基本相同方向上取向的双组分或单组分短纤维。适宜的双组分粘合纤维的例子包括，但不限于，表1中所列的对子。单组分粘合纤维的例子包括，但不限于，PE、PP、PS、尼龙-6、尼龙-6，6、尼龙-12、共聚酰胺、PET、PBT和CoPET或其混合物。优选的双组分粘合纤维是PE/PP、PE/PET、PP/PET和CoPET/PET。优选的单组分粘合纤维是PE、PP和PET。适宜的超吸收性纤维的例子包括，但不限于，以纤维素为基础的纤维、水解淀粉丙烯腈接枝共聚物、中性淀粉-丙烯酸接枝共聚物、皂化的丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物、水解的丙烯腈共聚物、丙烯酰胺共聚物、改性的交联聚乙烯醇、中和的自交联聚丙烯酸、交联的聚丙烯酸盐、中和的交联异丁烯-马来酸酐共聚物，或者其盐或其混合物。优选的功能自封材料包含约30～约95wt％、更优选约45～约95wt％、最优选约60～约90wt％粘合纤维。另外的优选功能自封材料包含约5～约70wt％、更优选约5～约55wt％、最优选约10约～40wt％高吸收性纤维。本专利技术的第四实施方案是功能生物吸收材料，包含粘合到生物吸收纤维上的粘合纤维，其中，粘合纤维是在与生物吸收纤维基本相同方向上取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含粘附到功能纤维的粘合纤维的纤维材料，其中，粘合纤维是以与功能纤维基本相同的方向取向的双组分短纤维。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：L姚，G毛，X李，II哈尔多普洛斯，
申请(专利权)人：珀雷克斯技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]