具有纳米纤维层的非织造多层结构制造技术

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。过熔喷法来生产。过熔喷法来生产。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有纳米纤维层的非织造多层结构
相关申请的交叉引用
[0001]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。


[0002]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。

技术介绍

[0003]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。
[0004]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。
[0005]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
[0006]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)。
[0007]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：(a)具有第一纳米纤维的第一非织造层，其具有以下第一性质中的至少一种：(a1)1至300nm，优选1至150nm的平均纤维直径；(a2)0.0001至25gsm的基重；(a3)0.01至10微米的中值孔径；或(a4)小于或等于30微米的平均厚度；和(b)具有第二纳米纤维的第二非织造层，其具有以下第二性质中的至少一种：(b1)250至950nm的平均纤维直径；(b2)0.9至50gsm的基重；(b3)大于1微米的中值孔径；(b4)5至500微米的平均厚度；(b5)小于1重量％的溶剂；(b6)小于4000的热降解指数；或(b7)小于200的氧化降解指数；其中第一性质不同于第二性质。在另一实施方案中，第一非织造层具有(a1)至(a4)中两种以上的性质，并且第二非织造层具有(b1)至(b7)中两种以上的性质。在又一个实施方案中，具有第一纳米纤维的第一非织造层具有(a1)至(a4)中的至少三种性质，并且具有第二纳米纤维的第二非织造层具有(b1)至(b7)中的至少三种性质。在一个实施方案中，第一非织造层包含第一聚合物，并且第二非织造层包含第二聚合物。在一些实施方案中，第一聚合物可以不同于第二聚合物。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。
[0008]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：(a)具有第一纳米纤维的第一非织造层，其优选地通过静电纺丝法制备，具有(a1)1至300nm，优选1至150nm的平均纤维直径；(a2)0.0001至25gsm的基重；(a3)0.01至10微米的中值孔径；和(a4)小于或等于30微米的平均厚度；和(b)具有第二纳米纤维的第二非织造层，其优选地通过熔喷法制备，具有(b1)250至950nm的平均纤维直径；(b2)0.9至50gsm的基重；(b3)大于1微米的中值孔径；和(b4)5至500微米的平均厚度。在进一步的实施方案中，第二非织造层包含聚合物组合物，其具有(b5)小于1重量％的溶剂和(b6)小于4000的第二非织造层热降解指数；和(b7)小于200的氧化降解指数。
[0009]在一些实施方案中，本公开涉及一种非织造多层结构，其包括具有纳米纤维的第一非织造层；和第二非织造层，其包含第二聚合物的熔喷纳米纤维并具有第一表面，其中第二聚合物是聚酰胺，例如但不限于聚酰胺66，并且其中所述第一层至少与所述第一表面相邻。在一些实施方案中，第一非织造层也可以是聚酰胺。
[0010]在一些实施方案中，本公开涉及一种非织造多层结构，其包括第一非织造层，该第一非织造层包含具有0.01至10微米的中值孔径的第一纤维；和第二非织造层，该第二非织造层包含第二纤维并具有第一表面，其中所述纤维具有250nm至950nm的平均纤维直径，其中所述第一层至少与第一表面相邻。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，及其共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非织造多层结构，其包括：第一非织造层，其具有熔体或溶剂静电纺丝的纳米纤维；和第二非织造层，其具有第一表面并包括熔喷纳米纤维，其中所述第一层至少与所述第一表面相邻。2.根据权利要求1所述的非织造多层结构，其中所述熔体或溶剂静电纺丝的纳米纤维具有小于或等于300纳米的平均纤维直径。3.根据权利要求1至2中任一项所述的非织造多层结构，其中所述熔喷纳米纤维具有250至950纳米的平均纤维直径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的非织造多层结构，其中所述第一非织造层的基重小于第二非织造层，其中所述第一非织造层的基重小于或等于25gsm，并且其中第二非织造层的基重为0.9至50gsm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的非织造多层结构，其中小于20％的所述静电纺丝的纳米纤维具有大于100纳米的直径。6.根据权利要求1至5中任一项所述的非织造多层结构，其中不超过20％的所述熔喷纳米纤维具有大于700纳米的直径。7.根据权利要求1至6中任一项所述的非织造多层结构，其中第一非织造层包含第一聚合物，并且第二非织造层包含第二聚合物，优选地，其中第一聚合物不同于第二聚合物。8.根据权利要求7所述的非织造多层结构，其中所述第二聚合物具有2至330的相对粘度(RV)。9.根据权利要求1至7中任一项所述的非织造多层结构，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁伟成，A，
申请(专利权)人：奥升德功能材料运营有限公司，
类型：发明
国别省市：