本公開內容涉及紡粘法聚碳酸酯樹脂過濾介質和其制造。
背景技術:
聚碳酸酯(PC)在用于寬范圍的應用的物品和部件——從汽車零件至電子設備——的制造中是有用的。然而,由于PC的流動性質不適合生產在過濾器的生產中優(yōu)選的細纖維,紡粘法和熔噴法過濾介質中的PC用途受到限制。
因此,本領域中仍對避免現有技術狀態(tài)的限制的聚碳酸酯基過濾構造存在需要。
技術實現要素:
本領域的上述和其它缺陷由包括多個雙組分纖絲的紡粘法非織造織物彌補,雙組分纖絲具有包括聚碳酸酯組分和聚丙烯組分的扇形嵌段橫截面構型,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約5:95和大約95:5之間。
另一個實施方式涉及包括本文描述的紡粘法非織造織物的過濾介質。
在又另一個實施方式中,使用如下方法制成紡粘型非織造織物,其包括:(i)單獨地熔化聚碳酸酯組分和聚丙烯組分;(ii)引導聚碳酸酯組分和聚丙烯組分通過配置來形成多個雙組分纖絲的噴絲孔;和(iii)使至少一部分的雙組分纖絲分散并且相互纏結。
通過下列附圖、具體實施方式、實施例和權利要求示例說明上述和其它特征。
附圖說明
下列是附圖描述,其中相同的要素被相同地編號并且其是本文描述的多種實施方式的示例。
圖1顯示了使用MR 2001聚丙烯(PP)以增加的PP:PC比率制成的雙組分纖維的橫截面的SEM圖像。兩種聚合物是清晰地顯而易見的。PC表現得比PP更淡。
圖2顯示了非織造織物在水力纏結之前(頂部)和之后(中部和底部)的SEM圖像。纖維內的PP:PC比率從左至右增加:(a)30:70和(b)50:50。
圖3顯示了非織造織物在水力纏結之后(中部和底部)的SEM圖像。纖維內的PP:PC比率從左至右增加:(a)30:70、(b)50:50和(c)70:30。
圖4顯示了縱向測量的雙組分非織造織物(樣品211)在水力纏結之前和之后的力-應變分析。
圖5顯示了非織造織物在水力纏結之后(中部和底部)的SEM圖像。纖維內的PP:PC比率從左至右增加:(a)50:50和(b)70:30。
圖6顯示了用于進行對照樹脂和經受水力纏結的樹脂制劑的靜電充電(static charging)分析的靜電衰減測定器(Static Honest Meter)的圖。
圖7顯示了樹脂樣品的靜電荷電勢隨著時間的示例性衰減曲線。
圖8顯示了使用聚合物的多種組合制成的雙組分纖維的橫截面的SEM圖像。
具體實施方式
使用紡粘和熔噴轉化法二者以半結晶聚烯烴材料制造典型的過濾介質。由于其高纖維強度、高流速和低成本使用這些材料。我們發(fā)現由于其靜電性質,聚碳酸酯(PC)可以用于促進標準的過濾介質的滯塵能力。當經受電場時,由介電材料比如PC制成的纖維可以產生準永久性的電荷。利用適當等級的PC可以幫助產生電荷。此電荷可以幫助捕捉灰塵和其它顆粒。技術中遇到的問題是PC材料不如聚烯烴一樣流動并且因此產生比聚烯烴更大的直徑的纖維。在標準的非織造織物加工中難以做到減小PC纖維的直徑。
采用傳統(tǒng)的PC樹脂和技術的空氣過濾介質將需要以3層結構制成,所述三層結構具有夾在聚烯烴材料的兩個紡粘層之間的具有較大直徑的PC纖維的熔噴層。在這樣的構造中,PP紡粘層提供機械完整性同時PC熔噴層提供駐極體效應。在一方面,聚丙烯可以是優(yōu)選的聚烯烴。
當前發(fā)明在紡粘法中使用PC樹脂,其中PC樹脂與聚烯烴材料共擠出。纖維構型可以是扇形嵌段幾何結構,或一些其它類似的適當方法產生的與標準的加工相比顯著更細的纖維。這些當前方法使高效率過濾介質成為可能,同時使用更少的材料和能量產生類似性能介質。此方法中的PC纖維將在幾微米內,大約微米或亞微米范圍,因此獲得顯著更高的表面積。在一些實施方式中,利用優(yōu)化等級的LEXANTM聚碳酸酯樹脂。這些樹脂關于荷電保持能力(charge retention)是高性能的。這些考量連同全部介質中減少的材料提供了對現有技術的引人注目的改進。
本發(fā)明的過濾介質可以用于各種過濾器應用,包括用于集塵的脈沖清潔的和非脈沖清潔的過濾器。用途包括但不限于燃氣或柴油發(fā)動機空氣進氣或吸氣系統(tǒng)過濾器、輕型汽車發(fā)動機進氣或吸氣系統(tǒng)過濾器;Z過濾器;汽車駕駛室空氣過濾器;越野汽車駕駛室空氣過濾器、HVAC過濾器室內空氣過濾器、和真空吸塵器過濾器。
在一些實施方式中,過濾器作為駕駛室空氣過濾器是特別有用的(例如,以過濾至機動車的駕駛室的空氣進氣流)。在美國專利號7,316,723中討論了駕駛室空氣過濾器,其通過引用以其全部并入本文。
樹脂
當前公開內容的方法和物品利用樹脂的組合。通常,聚碳酸酯(PC)與聚烯烴一起使用。兩種樹脂的任何比率在本發(fā)明內被考慮。在一些實施方式中,PC與聚烯烴的體積比是大約5:95至大約95:5。在其它實施方式中,PC與聚烯烴的比率是大約25:75至大約75:25或大約30:70至大約70:30。在一些優(yōu)選的實施方式中,聚烯烴是聚丙烯(PP)。
可以利用多種等級的樹脂。在一些實施方式中,例如,利用LEXANTM PC均聚物或LEXANTM EXL PC-硅氧烷共聚物。在絕對的PC分子量規(guī)模上,LEXAN是可以在18,000至40,000克/摩爾(g/mol)的重均分子量的范圍內的雙酚A聚碳酸酯。LEXAN是SABIC IP B.V.的熱塑性聚碳酸酯的注冊商標。在一些實施方式中,可以利用齊格勒-納塔或茂金屬催化的聚丙烯(PP)均聚物或共聚物等級。在一些實施方式中,利用Moplen HP561R(來自LyondellBasell的聚丙烯均聚物)、SABIC PP 510A(寬分子量分布均聚物)、SABIC PP 511A(具有窄分子量分布的控制流變均聚物)、和LumiceneTM MR 2001(來自Total Petrochemicals的茂金屬聚丙烯均聚物)??梢员挥米鞅竟_內容的一部分的PC和PP的實例性質顯示在表1-5中。
表1:LumiceneTM MR 2001的典型性質。
表2:Moplen HP561R的典型性質。
表3:SABIC PP 510A和511A的典型性質。
表4:LEXANTM OQ1028的典型性質。
表5:LEXANTM LUX2010T的典型性質。
表6:LEXANTMEXL1112T的典型性質。
表7:LEXANTMEXL1434T的典型性質。
聚碳酸酯聚合物
如本文使用的,術語“聚碳酸酯”包括共聚碳酸酯、均聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。
術語聚碳酸酯可以進一步限定為具有式(1)的重復結構單元的組合物:
其中R1基團的總數的至少百分之60是芳香族有機基,并且其余是脂肪族、脂環(huán)族或芳香族基。在進一步的方面,每個R1是芳香族有機基,并且更優(yōu)選地,式(2)的基團:
─A1─Y1─A2─(2),
其中A1和A2中的每個是單環(huán)二價芳基并且Y1是具有使A1與A2分離的一個或兩個原子的橋聯基。在多個方面,一個原子使A1與A2分離。例如,此類型的基團包括但不限于基團比如─O─、─S─、─S(O)─、─S(O2)─、─C(O)─、亞甲基、環(huán)己基-亞甲基、2-[2.2.1]-二亞環(huán)庚基、亞乙基、亞異丙基、亞新戊基、亞環(huán)己基、亞環(huán)十五烷基、亞環(huán)十二烷基和亞金剛烷基。橋聯基Y1優(yōu)選地是烴基或飽和烴基比如亞甲基、亞環(huán)己基或亞異丙基。聚碳酸酯材料包括在美國專利號7,786,246中公開和描述的材料,其出于公開多種聚碳酸酯組合物和其制造方法的具體目的由此通過引用以其全部并入。
聚丙烯
如本文使用的,術語“聚丙烯”指的是包括至少95重量百分數——基于聚丙烯的重量——的源自丙烯的重復單元(即,--CH2--CH(CH3)--單元)的聚合物。在一些實施方式中,聚丙烯包括至少98重量百分數——基于聚丙烯的重量——的來自丙烯的重復單元。當聚丙烯是丙烯和另一種可共聚的單體的共聚物時,另一種可共聚的單體可以是例如乙烯、C4-C12烯烴、C1-C6-丙烯酸烷基酯、C1-C6-甲基丙烯酸烷基酯、或前述單體中的兩種或更多種的混合物。在一些實施方式中,聚丙烯是丙烯的均聚物。聚丙烯可以是間同立構的、全同立構的、或無規(guī)立構的。在一些實施方式中,聚丙烯是無規(guī)立構的。
在一些實施方式中,聚丙烯具有至少15,000g/mol的重均分子量。在一些實施方式中,重均分子量是15,000至大約1,000,000g/mol,具體地大約20,000至大約500,000g/mol,更具體地大約30,000至大約300,000g/mol。在一些實施方式中,聚丙烯是與低分子量“聚丙烯蠟”不同的高分子量種類,其已經被公開為熱塑性塑料的潤滑劑但是表征為“在塑料的加工中缺乏明確限定的應用概況”。H.Zweifel編輯,"Plastics Additives Handbook,5thEdition",Cincinnati:Hanser Gardner Publications,Inc.,第540頁(2001)。
在一些實施方式中,優(yōu)選地,在本發(fā)明中使用的聚丙烯是丙烯均聚物。
在一些實施方式中,如使用差示掃描量熱法(DSC)測定的聚丙烯的熔融溫度Tm是大約140至180℃,例如大約150至大約165℃,例如大約155至大約160℃,或者如使用DSC測定的聚丙烯的結晶溫度(Tc)是大約100℃至大約120℃,例如大約105至大約1 15℃,例如大約110至大約115℃??梢愿鶕嗀STM D 3418-08使用差示掃描量熱法測量熔融溫度Tm或結晶溫度Tc,在10mg的樣品上使用10℃/min的掃描速率并且使用第二加熱循環(huán)。
在又另一個實施方式中,聚丙烯的熔融溫度是至少大約160℃和例如至多大約200℃,例如至多大約180℃。
可以由本領域技術人員已知的方法制成聚丙烯樹脂。此外,添加劑——比如上面針對PC樹脂討論的那些——可以與聚丙烯樹脂一起使用。
另外的組分
熱塑性組合物可以進一步包括沖擊改性劑。沖擊改性劑的實例包括天然橡膠、含氟彈性體、乙烯-丙烯橡膠(EPR)、乙烯-丁烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠(EPDM)、丙烯酸酯橡膠、氫化丁腈橡膠(HNBR)、有機硅彈性體、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯(SEBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯(SEPS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、高橡膠接枝(high rubber graft)(HRG)等。
添加劑組成可以包括沖擊改性劑、流動改性劑、填料(例如,粒狀聚四氟乙烯(PTFE)、碳、礦物或金屬)、增強劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、紫外(UV)光穩(wěn)定劑、UV吸收添加劑、增塑劑、潤滑劑、隔離劑(比如脫模劑)、抗靜電劑、防霧劑、抗菌劑、著色劑(例如,染料或顏料)、表面效應添加劑、輻射穩(wěn)定劑、阻燃劑、防滴劑(例如,PTFE-封裝的苯乙烯-丙烯腈共聚物(TSAN))、或包括前述的一種或多種的組合。例如,可以使用熱穩(wěn)定劑、脫模劑和紫外光穩(wěn)定劑的組合。一般而言,以通常已知為有效的量使用添加劑。例如,添加劑組合物(除了任何沖擊改性劑、填料或增強劑以外)的總量可以是0.001至10.0重量百分數(wt%),或0.01至5wt%,每個基于組合物中聚合物的總重量。
除了聚碳酸酯、聚丙烯(和任何沖擊改性劑)以外,熱塑性組合物可以包括一般摻入此類型的聚合物組成的多種添加劑,條件是選擇添加劑(一種或多種)以便不顯著地不利影響熱塑性組合物的期望的性質。這樣的添加劑可以在形成組合物的組分的混合期間的合適時間處混合。添加劑包括填料,增強劑,抗氧化劑,熱穩(wěn)定劑,光穩(wěn)定劑,紫外(UV)光穩(wěn)定劑,增塑劑,潤滑劑,脫模劑,抗靜電劑,著色劑比如二氧化鈦、炭黑、和有機染料,表面效應添加劑,輻射穩(wěn)定劑,阻燃劑,和防滴劑。可以使用添加劑的組合,例如,熱穩(wěn)定劑、脫模劑和紫外光穩(wěn)定劑。一般而言,以通常已知為有效的量使用添加劑。例如,添加劑(除了任何沖擊改性劑、填料或增強劑以外)的總量可以是0.01至5wt.%,其基于聚碳酸酯組合物的總重量。
熱穩(wěn)定劑添加劑包括有機亞磷酸酯(例如亞磷酸三苯酯、三-(2,6-二甲基苯基)亞磷酸酯、三-(混合的一和二-壬基苯基)亞磷酸酯等)、膦酸酯(例如,二甲苯膦酸酯等)、磷酸酯(例如,磷酸三甲酯等)、或包括前述熱穩(wěn)定劑的至少一種的組合。熱穩(wěn)定劑可以是可作為IRGAPHOSTM 168獲得的三(2,4-二-叔丁基苯基)磷酸酯。熱穩(wěn)定劑通常以0.01至5wt%的量使用,其基于組合物中聚合物的總重量。
在增塑劑、潤滑劑和脫模劑之中存在相當多的重復,其包括,例如,三硬脂酸甘油酯(GTS),鄰苯二甲酸酯(例如,4,5-環(huán)氧-六氫化鄰苯二甲酸辛酯),三-(辛氧基羰基乙基)異氰尿酸酯,三硬脂精,雙官能或多官能芳香族磷酸酯(例如,間苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、對苯二酚的雙(二苯基)磷酸酯和雙酚A的雙(二苯基)磷酸酯);聚-α-烯烴;環(huán)氧化大豆油;有機硅,包括硅油(例如,聚(二甲基二苯基硅氧烷);酯,例如,脂肪酸酯(例如,烷基十八酯,比如,硬脂酸甲基、硬脂酸十八酯等),蠟(例如,蜂蠟、褐煤蠟、石蠟等),或包括前述增塑劑、潤滑劑和脫模劑中的至少一種的組合。這些通常以0.01至5wt%的量使用,其基于組合物中聚合物的總重量。
光穩(wěn)定劑,特別是紫外光(UV)吸收添加劑,還稱為UV穩(wěn)定劑,包括羥基二苯甲酮(例如,2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮)、羥基苯并三嗪、氰基丙烯酸酯、草酰苯胺、苯并嗪酮(例如,2,2'-(1,4-亞苯基)雙(4H-3,1-苯并嗪-4-酮),其可以以商品名CYASORB UV-3638商購自Cytec)、芳基水楊酸酯、羥基苯并三唑(例如,2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、和2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚,其可以以商品名CYASORB5411商購自Cytec)或前述光穩(wěn)定劑中的至少一種的組合。UV穩(wěn)定劑可以以0.01至1wt%,具體地0.1至0.5wt%,并且更具體地0.15至0.4wt%的量存在,其基于組合物中聚合物的總重量。
可能的填料或增強劑包括,例如,云母,黏土,長石,石英,硅巖,珍珠巖,硅藻石,硅藻土,硅酸鋁(莫來石),合成硅酸鈣,熔融石英,蒸氣沉積二氧化硅,砂,氮化硼粉末,硅酸硼粉末,硫酸鈣,碳酸鈣(比如白堊、石灰石、大理石、和合成沉淀碳酸鈣),滑石(包括纖維狀、模塊化(modular)、針形和層狀滑石),硅灰石,硅酸鹽球體(silicate sphere),空心微珠,硅鋁酸鹽或(armosphere),高嶺土,碳化硅、氧化鋁、碳化硼、鐵、鎳或銅的晶須,連續(xù)和短切碳纖維,硫化鉬,硫化鋅,鈦酸鋇,亞鐵酸鋇,硫酸鋇,重晶石,TiO2,三氧化二鋁,氧化鎂,粒狀或纖維狀鋁、青銅、鋅、銅或鎳,片狀碳化硅,片狀二硼化鋁,片狀鋁粉,片狀鋼粉,天然填料比如木粉、纖維狀纖維素、棉花、劍麻、黃麻、淀粉、木質素、花生殼或稻谷殼,增強有機纖維填料比如聚(醚酮)、聚酰亞胺、聚苯并唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚四氟乙烯和聚(乙烯醇),以及包括前述填料或增強劑中的至少一種的組合。填料和增強劑可以涂覆有金屬材料層以促進導電性,或使用硅烷表面處理以改進與聚合物基質的粘附和分散。填料以按重量計1至200份(pbw)的量使用,其基于按重量計100份的總組合物。
抗氧化劑添加劑包括有機亞磷酸酯比如三(壬基苯基)亞磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙十八烷基季戊四醇二亞磷酸酯;烷基化單酚或多酚;多酚與二烯的烷基化反應產物,比如四[亞甲基(3,5-二-叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯)]甲烷;對甲酚或二環(huán)戊二烯的丁基化反應產物;烷基化對苯二酚;羥基化硫代二苯醚;次烷基(alkylidene)-雙酚;芐基化合物;β-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸與單羥基醇或多羥基醇的酯;β-(5-叔丁基-4-羥基-3-甲基苯基)-丙酸與單羥基醇或多羥基醇的酯;硫代烷基或硫代芳基化合物的酯比如硫代丙酸雙十八酯、硫代丙酸雙十二酯、硫代二丙酸雙十三酯、3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯、季戊四醇-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯;β-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸的酰胺,或包括前述抗氧化劑中的至少一種的組合??寡趸瘎┮园粗亓坑?.01至0.1份的量使用,其基于按重量計100份的總組合物,不包括任何填料。
有用的阻燃劑包括有機化合物,其包括磷、溴、和/或氯。非溴化和非氯化含磷阻燃劑出于監(jiān)管原因在某些應用中可以是優(yōu)選的,例如有機磷酸酯和包含磷-氮鍵的有機化合物。
阻燃劑芳香族磷酸酯包括三苯基磷酸酯、磷酸三甲酚酯、異丙基化三苯基磷酸酯、苯基雙(十二烷基)磷酸酯、苯基雙(新戊基)磷酸酯、苯基雙(3,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(對甲苯基)磷酸酯、雙(2-乙基己基)對甲苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、雙(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、雙(十二烷基)對甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、對甲苯基雙(2,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、和2-乙基己基二苯基磷酸酯。雙官能或多官能芳香族含磷化合物也是有用的,例如分別地,間苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、對苯二酚的雙(二苯基)磷酸酯和雙酚A的雙(二苯基)磷酸酯,和它們的低聚和聚合對應物。包含磷-氮鍵的阻燃劑化合物包括氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、和三(吖丙啶基)氧化膦。當使用時,含磷阻燃劑以按重量計0.1至30份,更具體地按重量計1至20份的量存在,其基于按重量計100份的總組合物,不包括任何填料。
鹵化材料也可以被用作阻燃劑,例如雙酚,其下列是代表性的:2,2-雙-(3,5-二氯苯基)-丙烷;雙-(2-氯苯基)-甲烷;雙(2,6-二溴苯基)-甲烷;1,1-雙-(4-碘苯基)-乙烷;1,2-雙-(2,6-二氯苯基)-乙烷;1,1-雙-(2-氯-4-碘苯基)乙烷;1,1-雙-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷;1,1-雙-(3,5-二氯苯基)-乙烷;2,2-雙-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷;2,6-雙-(4,6-二氯萘基)-丙烷;和2,2-雙-(3,5-二氯-4-羥基苯基)-丙烷;2,2雙-(3-溴-4-羥基苯基)-丙烷。其它鹵化材料包括1,3-二氯苯,1,4-二溴苯,1,3-二氯-4-羥基苯,和聯苯比如2,2'-二氯聯苯、多溴化1,4-二苯氧基苯、2,4'-二溴聯苯、和2,4'-二氯聯苯以及十溴聯苯氧化物,以及低聚和聚合鹵化芳香族化合物,比如雙酚A和四溴雙酚A和碳酸酯前體的共聚碳酸酯,例如,光氣。金屬增效劑,例如,氧化銻,也可以與阻燃劑一起使用。當存在時,含鹵素的阻燃劑以按重量計1至25份,更具體地按重量計2至20份的量存在,其基于按重量計100份的總組合物,不包括任何填料。
可選地,熱塑性組合物可以基本上不含氯和溴?!盎旧喜缓群弯濉倍x為具有小于或等于按重量計百萬分之100份(ppm)、小于或等于75ppm、或小于或等于50ppm的溴和/或氯含量,其基于按重量計總份的組合物,不包括任何填料。
還可以使用無機阻燃劑,例如C1-16烷基磺酸鹽比如全氟丁烷磺酸鉀(Rimar鹽)、全氟辛烷磺酸鉀、全氟己烷四乙基磺酸銨、和二苯基砜磺酸鉀;鹽比如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3,或氟-陰離子復合物比如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6。當存在時,無機阻燃劑鹽以按重量計0.01至10份,更具體地按重量計0.02至1份的量存在,其基于按重量計100份的總組合物,不包括任何填料。
防滴劑也可以在組合物中使用,例如原纖維形成或非原纖維形成含氟聚合物比如聚四氟乙烯(PTFE)。防滴劑可以由剛性共聚物封裝,例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。封裝在SAN中的PTFE被稱為TSAN。TSAN包括50wt%PTFE和50wt%SAN,其基于封裝的含氟聚合物的總重量。SAN可以包括,例如,75wt%苯乙烯和25wt%丙烯腈,其基于共聚物的總重量。防滴劑可以以按重量計0.1至10份的量使用,其基于按重量計100份的總組合物,不包括任何填料。
聚碳酸酯組合物可以通過本領域已知的多種方法制造。例如,粉末狀聚碳酸酯,和其它可選的組分,任選地與任何填料,在高速混合器或通過手動混合首先被摻和。摻和物然后經由料斗被進料入雙螺桿擠出機的進料口(throat)。可選地,通過在進料口處和/或在下游處通過邊進料口(sidestuffer)將其直接進料入擠出機,或通過被混合入與期望的聚合物的母料并且被進料入擠出機,組分中的至少一種可以被摻入組合物。擠出機通常在比引起組合物流動必需的溫度更高的溫度下操作。擠出物可以在水浴中驟冷和造粒。如此制備的粒料根據需要可以是四分之一英寸長或更小。這樣的粒料可以用于后續(xù)的模塑、成型或成形。
纖維和過濾介質
本發(fā)明允許經由雙組分PP:PC非織造紡粘法技術生產具有顯著高的空氣流動的單層高效過濾介質。雖然本發(fā)明允許單層過濾介質,但是通過本發(fā)明方法生產的織物和纖維片也可以用于多層過濾器構造。
微米和亞微米纖維可以通過本領域已知的方法產生。這樣的方法包括紡粘法和熔噴法。例如,PC和聚烯烴的混合物可以被熔紡通過噴絲孔以產生雙組分纖絲。在一些實施方式中,纖絲具有扇形嵌段橫截面構型。這樣的構型的實例顯示在圖1和圖8中。
術語“紡粘法非織造織物”指的是包括小直徑纖維和/或纖絲的網的織物。小是小于或等于50微米的直徑。由于纖絲來自噴絲板中的多個細的(通常圓形的)毛細管,這些纖絲可以通過擠出熔融的熱塑性材料,或共擠出多于一種的熔融熱塑性材料來形成。鑒于期望的纖維橫截面尺寸(例如,直徑),選擇毛細管的直徑。隨著纖絲離開毛細管,擠出的纖絲的直徑通??焖俚販p小,例如,通過非引出性(non-eductive)或引出性(eductive)流體拉伸或其它熟知的紡粘法機構。生產紡粘型非織造網的說明性實例可以在美國專利號4,340,563;3,692,618;3,338,992;3,341,394;3,276,944;3,502,538;3,502,763;和3,542,615中發(fā)現。
術語“熔噴法非織造織物”指的是包括通過如下形成的纖維的織物:隨著熔融的線或纖絲進入高速氣(例如空氣)流——其使熔融的熱塑性材料的纖絲變細以減小它們的直徑,其可以至微纖維直徑,擠出熔融的熱塑性材料通過多個細的(通常圓形的)沖模毛細管(die capillary)。其后,熔噴法纖維由高速氣流攜帶并且沉積在收集表面上以形成隨機分配的熔噴法纖維的網。熔噴法是熟知的并且在包括美國專利號3,849,241的多個專利中描述。
可以使至少一部分的雙組分纖絲分散并且相互纏結。雖然可以利用任何合適的方法,但是水注射是使纖維分開并且通過纏結提供機械完整性的一種方法。圖3展現了通過使纖維分開并且使用水力纏結產生纏結。已經觀察到水力纏結增加織物的機械強度大約10倍。
本公開內容允許生產低密度(例如,小于或等于150g/m2的密度)過濾介質,其包括幾微米或亞微米纖維的纖維。這樣的過濾介質可以包括單層并且提供高效率和通過過濾介質的在過濾器效率測試(ISO 11057:2011(E))開始和結束處測量的壓力之間的低壓差(ΔP)。當用于單層過濾器時,該技術允許消耗更少的原料。
除了樹脂的比率和樹脂的等級的變化以外,過濾介質中纖維的密度可以變化。在一些實施方式中,密度可以是60-150克/平方米(g/m2),例如80-120g/m2。在一些實施方式中,密度可以是80、100或120g/m2。應理解在某些實施方式中密度的范圍可以包括上面描述的值的組合。
可以看出PP:PC比率、織物重量和水力噴射壓力對機械制品具有顯著影響。隨著織物重量增加,過濾器效率增加,拉伸強度增加并且ΔP增加。隨著PP:PC比率增加,ΔP增加并且拉伸強度降低。水力纏結給織物提供機械完整性但是增加ΔP并且降低拉伸強度。隨著水注射的壓力/力增加,拉伸強度降低。這些特征通過在表10中呈現的結果展現。
定義
除非另外限定,本文使用的技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬領域的技術人員一般理解的相同的含義。
所有引用的專利、專利申請和其它參考文獻通過引用以其全部并入本文。然而,如果本申請中的術語與并入的參考文獻中的術語矛盾或沖突,相對于來自并入的參考文獻的沖突術語,以來本申請的術語為準。
單數形式“一個”、“一種”和“該”包括復數指代物,除非上下文另外明確地規(guī)定。
“或”意思是“和/或”。
與數量相關使用的修飾語“大約”包含陳述的值并且具有由上下文規(guī)定的含義(例如,包括與特定數量的測量相關聯的誤差程度)。
所有范圍的端點指示包含相同的組分或性質并且其是可獨立地組合的(例如,“小于或等于25wt%,或5wt%至20wt%”的范圍包含端點和“5wt%至25wt%”的范圍的所有中間值等)。除了較寬的范圍以外的較窄的范圍或更具體的組的公開內容不放棄較寬的范圍或較大的組。
后綴“(一種或多種)”意欲包括其修飾的術語的單數和復數二者,從而包括至少一個該術語(例如,著色劑(一種或多種)包括至少一種著色劑)。
“任選的”或“任選地”意思是其后描述的事項或情況可能或可能不發(fā)生,并且該描述包括其中事項發(fā)生的情況和其中其不發(fā)生的情況。
“組合”包含摻和物、混合物、合金、反應產物等。
由術語(一種或多種)比如“基本上”修飾的值意欲包括基于在提交本申請時可獲得的設備與特定數量的測量相關聯的誤差程度。作為實例,基本上類似的非織造紡粘法織物可以包括不同的聚合物但是可以具有相同的樣品大小(在容差內),并且可以使用相同的測試程序在相當的條件下測試以評價參數比如荷電保持能力。
如本文使用的,術語“烴基”和“烴”寬泛地指的是包括碳和氫的取代基,任選地具有1至3個雜原子,例如,氧、氮、鹵素、硅、硫、或其組合;“烷基”指的是直鏈或支鏈、飽和單價烴基團;“亞烷基”指的是直鏈或支鏈、飽和、二價烴基團;“次烷基”指的是直鏈或支鏈、飽和二價烴基團,其中兩個化合價在一個共同的碳原子上;“烯基”指的是直鏈或支鏈單價烴基團,其具有通過碳-碳雙鍵連接的至少兩個碳;“環(huán)烷基”指的是非芳香族單價單環(huán)或多環(huán)烴基團,其具有至少三個碳原子,“環(huán)烯基”指的是非芳香族環(huán)狀二價烴基團,其具有至少三個碳原子,具有至少一個不飽和度;“芳基”指的是芳香族單價基團,其在芳香族環(huán)(一種或多種)中僅包含碳原子;“亞芳基”指的是芳香族二價基團,其在芳香族環(huán)(一種或多種)中僅包含碳原子;“烷基芳基”指的是已經取代有如上面限定的烷基的芳基,其中4-甲基苯基是示例性烷基芳基;“芳基烷基”指的是已經取代有如上面限定的芳基的烷基,其中芐基是示例性芳基烷基;“?;敝傅氖蔷哂型ㄟ^羰基碳橋(-C(=O)-)附連的指示數目的碳原子的如上面限定的烷基;“烷氧基”指的是具有通過氧橋(-O-)附連的指示數目的碳原子的如上面限定的烷基;并且“芳氧基”指的是具有通過氧橋(-O-)附連的指示數目的碳原子的如上面限定的芳基。
除非另外規(guī)定,前述基團中的每個可以是非取代的或取代的,條件是取代不顯著地不利影響化合物的合成、穩(wěn)定性、或用途。如本文使用的,術語“取代的”意思是至少指定的原子或基團上的一個氫被替換為另一個基團,條件是不超過指定的原子的正?;蟽r。當取代基是氧(即,=O)時,則原子上的兩個氫被替換。取代基和/或變量的組合是允許的,條件是取代不顯著地不利影響化合物的合成或用途。可以在“取代的”位置上存在的示例性基團包括但不限于氰基;羥基;硝基;疊氮基(azido);烷酰基(比如C2-6烷?;热珲;?;甲酰胺基(carboxamido);C1-6或C1-3烷基、環(huán)烷基、烯基和炔基(包括具有至少一個不飽和鍵和2至8,或2至6個碳原子的基團);C1-6或C1-3烷氧基;C6-10芳氧基比如苯氧基;C1-6烷硫基;C1-6或C1-3烷基亞硫酰基;C1-6或C1-3烷基磺酰基;氨基二(C1-6或C1-3)烷基;具有至少一個芳香族環(huán)的C6-12芳基(例如,苯基、聯苯、萘基等,每個環(huán)是取代的或未取代的芳香族環(huán));具有1至3個獨立的環(huán)或稠環(huán)和6至18個環(huán)碳原子的C7-19芳基烷基;或具有1至3個獨立的環(huán)或稠環(huán)和6至18個環(huán)碳原子的芳基烷氧基,其中芐氧基是示例性芳基烷氧基。
除非另外規(guī)定,本文公開的所有測試標準(例如,ISO標準)是截至2014年7月30日可獲得的最新標準。
雖然已經出于說明的目的陳述了典型的實施方式,但是前述描述不應當被視為是對本文的范圍的限制。因此,本領域技術人員可以想到多種修改、改造和替代方案,而不背離本文的精神和范圍。
實施例
下列實施例意欲是說明性的而不是限制性的。
在實施例中使用下列組分。除非另外特別地指示,每個組分的量在下列實施例中是重量百分數,其基于組合物的總重量。
在此研究中使用四種聚丙烯樹脂等級:來自LyondellBasell的Moplen HP561R均聚物,來自SABIC的PP 510A和PP 511A,和來自TOTAL Petrochemicals的茂金屬均聚物聚丙烯LumiceneTM MR 2001。結合聚丙烯使用以產生雙組分纖維的聚碳酸酯樹脂是LEXANTMOQ1028、LUX2010T、EXL1112T和EXL1434T。聚碳酸酯樹脂在加工之前在120℃下干燥最少4h。
紡粘法
此實施例中描述的所有非織造織物在ReicofilTM 4雙組分紡粘法生產線上生產。噴絲板構型是扇形嵌段(s/p)。引入擠出機C1的纖維組分是聚丙烯樹脂并且擠出機C2中的組分是聚碳酸酯樹脂。如表8所見,生產線的總生產量是280千克/小時(kg·h-1)。生產線速度從33至50米/分鐘(m·min-1)變化,以便獲得3種不同的織物重量——120、100和80克/平方米g·m-2(gsm)。纖維內的三種PP:PC比率通過C1和C2的紡絲泵考慮:70:30、50:50和30:70。C1的擠出溫度設定為260℃并且對于C2設定為300℃。兩個模頭溫度(die temperature)設置為310℃。
表8:生產量處理參數。
水力纏結
織物網經由水力纏結固結,不在紡粘法的生產線中而是在線下。十八個樣品中的九個考慮此操作。樣品在表9中可見。選擇兩種聚丙烯類型的最高的和最低的PP:PC比率和織物重量。對應于茂金屬聚丙烯的額外的點被添加至該設計(樣品208)。
表9:選擇用于水力纏結的樣品。
輸送帶的速度是10或15m·min-1。圓筒1和2的篩分別是89和100目。三個緊壓棍以不同的壓力施加在織物上,這取決于非織造織物的機械強度和方法的固有上限。緊壓棍在下面列在表10中。分別通過棍1、2和3由壓力產生的條紋(stripe)的類型是0.15、0.10和0.10mm。
表10:水力纏結處理參數。
織物表征
使用具有4μm(微米)的光斑大小和15kV(千伏)的加速電壓的LaB6源以反向散射模式在來自FEI的XL30環(huán)境SEM上獲取掃描電子顯微術(SEM)圖像。根據ISO-9073-3,“Textiles–Test methods for nonwovens,Part 3:Determination of tensile strength and elongation”進行拉伸測試。應用的測試速度是100毫米/分鐘(mm·min-1)、計量長度100mm和1kN(千牛頓)的夾緊力。根據標準ISO 11057:2011(E),“Air quality–Test method for filtration,characterization of cleanable filter media”的第1階段(條件)測試過濾器效率。僅進行1次控制壓差的載荷循環(huán)。
結果和討論
使用Moplen HP561R聚丙烯開始雙組分紡粘法試驗,其具有扇形嵌段橫截面纖維內70:30的PP:PC比率并且具有設置為120gsm的織物重量,其然后設置為100和80gsm。在其后,PP:PC比率改變?yōu)?0:50并且在120、100和80gsm處和同樣地在30:70的PP:PC比率處再次生產織物。然后,使用茂金屬聚丙烯LumiceneTM MR 2001再次進行該設計。
由于水力纏結在生產線上不可用,熱粘合最初用于給織物提供機械完整性。如圖2的頂部中可見的,在SEM下清楚地觀察到粘合。如先前提及的,選擇十八個初始樣品中的九個用于水力纏結:兩種聚丙烯類型的最高和最低的PP:PC比率和織物重量,其中對應于聚丙烯的額外的點被添加至該設計(參見表3)。如圖2中可見,纏結在織物上可清楚地見到。
在更高的放大倍數下,圖3的SEM圖像揭示了在此步驟后雙組分纖維的分開。在此施加最高水緊壓棍。如可以預期的,針對最低的PP:PC比率沒有觀察到分開,這是由于纖維的皮-芯/花橫截面可以阻止纖維層離。然而,即使具有增加的PP:PC比率,當纖維不展示皮-芯形態(tài)時,針對50:50比率注意到少量分開并且針對70:30比率有極少量。在由Moplen HP561R聚丙烯制成的樣品上和對于不同的織物重量觀察到類似的分開性狀。
作為說明性實施例,雙組分紡粘法中的材料遭遇不同的熱歷史。兩種雙組分材料在其正常加工溫度下擠出(例如,PP:260°-300℃且PC樹脂:280°-310℃,這取決于它們的粘度)。在噴絲板中,在285°-300℃下,聚合物流在噴絲板的出口處以扇形嵌段構型分開。不同的流的粘度取決于噴絲板的溫度。如顯示的,噴絲板溫度是大約300℃并且PP傾向于封裝PC以形成具有實心(solid center)和寬花瓣的“花”或扇形嵌段構型,如圖8(例如,圖8d)中圖解的。511A和EXL112T的PP和PC之間的粘度差異是最大的,因此寬花瓣與實心一起形成。在LUX2010T的情況下,粘度差異小得多并且因此“花”具有小的實心并且花瓣具有液滴形狀(例如,圖8b)。PP 510A具有與PC樹脂的甚至更小的粘度差異,并且其產生不具有PP的實心的“花”或扇形嵌段形狀?;ò暝谥行牟幌嗷ミB接(例如,圖8a)。在聚合物流匯合后,嵌段纖絲被冷卻并且在空氣下伸展。隨著溫度降低,PC首先固化,凍結“花”形態(tài)。
機械性質
水力纏結的織物的機械性質在下面列在表11中。它們在縱向(MD)和橫向(CD)中測量。第三欄顯示了雙組分PP:PC纖維內的PP分數,第五欄中的壓力是施加至織物的三個棍壓力的和除以輸送帶速度。
表11:在織物上測量縱向和橫向中的拉伸性質。
所有樣品在水力纏結后展示出更高的機械強度。圖4在下面展現了此性狀。此實施例中的織物(樣品211)在水力纏結后強大約十倍。在此機械強度的急劇增加后,緊壓棍的強化不導致更好的機械制品。然后,水壓力對拉伸強度和縱向延長幾乎無影響,而在橫向中,更高的壓力導致更差的機械制品。棍通過產生如在圖1和8中觀察到的鋸齒狀圖案在橫向中弱化織物。更密實的織物重量提供兩個方向中更好的強度并且減少伸長。進入雙組分纖維的聚丙烯含量越高,機械性質越低,拉伸強度和伸長二者在縱向和橫向都下降。
過濾器效率
水力纏結步驟將非織造織物轉變?yōu)檫^濾介質。根據如先前描述的ISO11057:2011(E)標準測量它們的分離效率。僅選擇已經經歷最高水壓力的樣品用于測試。它們在下面列在表12中。該表格采集ΔP和重量分離效率。實現每個樣品測量三次。樣品209不能被測試并且不被包括。
表12:過濾器效率數據、重量分離效率和ΔP。
重量分離效率在83.0%至95.3%的范圍內。
ΔP(例如,δ壓力)從17Pa至34Pa變化。僅兩個樣品具有顯著更高的壓力——194和203。它們區(qū)別于PP類型并且都具有高的PP:PC比率和高的織物重量。更高的織物密度明顯地導致更高的ΔP。更出乎意料地,雙組分纖維中的PP:PC比率最高,則壓力下降越高。換句話說,PC似乎影響通過過濾介質的空氣流動。事實上,具有高PC含量的樣品200展示出22Pa的低壓與95.3%的平均分離效率。雙組分纖維內的聚碳酸酯增加過濾介質的機械性質并且使得能夠在給定的織物重量下達到更低的壓力,其導致類似的過濾器效率。
列舉LUX2010/EXL1112T和PP 510A的組合的另外的機械性質。它們也在MD和CD方向中測量。
表13:在樣品上測量的縱向和橫向中的拉伸性質。
還觀察到LUX2010T、EXL1112T和PP 510A組合的過濾器效率。還根據ISO 11057:2011(E)標準,測量分離效率。效率呈現在從表13繼續(xù)的表14中。
表14:過濾器效率、重量分離效率。
PP510A的較高的分子量和寬的分子量分布似乎在過濾器中提供較好的機械性質。還明顯的是,低溫(接近1的值)下PP和PC之間粘度差異的減小和PP含量的增加(50:50與70:30相比)導致更易于分開的雙組分纖維形態(tài)。結果表明雙組分纖維的嵌段不在具有實心的中心處連接。
重量分離效率和0.4微米重量分離效率在86.5%至92.8%的范圍內,其還將根據EN779在F7-F9分類下被分類為“細粉塵過濾器”。如顯示的,ΔP從18Pa至48Pa變化,考慮到使用的PC樹脂的類型(不論EXL1112T或LUX2010T),其還可以對應于不同的PC/PP粘度比。然而在此,更低的PC/PP粘度比提供更高的ΔP。在表13中,當與比較性商業(yè)化實施例聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)過濾器比較時,本發(fā)明的LUX2010/EXL1112T和PP 510A組合展示出更好的過濾效率(與75.4%相比,86.5%至92.8%)。
圖5分別提供了在水力纏結后30:70和50:50比率下的LUX201/510A的SEM圖像。如顯示的,在水力纏結步驟后,雙組分纖維的成功分開是明顯的。
靜電充電
還進行靜電充電分析以測定樹脂制劑和水力纏結對靜電的可擴散性的作用。通過由靜電衰減測定器啟動的電暈放電生成空氣離子,照射樹脂樣品。所有測量在23℃的控制溫度和50%的相對濕度的控制氣氛下進行。在照射停止后,儀表測量在樹脂樣品上的靜電荷的衰變曲線。使用圖6的靜電衰減測定器評估樹脂樣品并且基于如圖7中描繪的曲線進行評價。
水力噴射PP:PC樹脂樣品。應理解商業(yè)化PET可以進行水力噴射??椢镏亓渴?00gsm。如圖6中呈現的,每個樣品被放置在轉盤上并且旋轉轉盤。樹脂樣品電勢(potention)在A點開始增加,其中施加高壓(H.V)(+/-10kV)。圖7的B點對應于樣品的最大電勢。一旦樣品達到平衡,在其中達到V0的時間t1處在C點結束施加H.V。樹脂樣品的電勢從C點降低至E點。電勢在時間t2處(D點)達到等于電勢V0的一半的值的持續(xù)時間對應于半衰期T。LEXANTM OQ1028、LUX2010、EXL1112T和PP 510A/511A樣品的靜電充電結果呈現在表14中。
表15:表面電勢和半衰期測量。
如表15中提供的,PET顯示了比PP 510A樹脂樣品更高的充電能力。然而,通常PP:PC樣品展示出更高的充電能力(參見去除電荷后的mV-10kV)。對于荷電保持能力,PP:PC樣品再次展示出比PP 510A和PET樣品更高的表面電勢。在此,PP:PC表面電勢值顯著地大于PET表面電勢值(參見平衡后的mV)。進一步,基于觀察到的半衰期值,PP:PC雙組分纖維展示出最慢的電荷消散,其中0.3OQ1028纖維顯示出最長的平均半衰期(63.33)。PET和PP 510A分別展示出0.9和4下的顯著更短的平均半衰期時間??傊?,結果指示水力噴射改進了在保留表面電勢方面的性能。
方面
本公開內容包括至少下列方面。
方面1.紡粘法非織造織物,其包括多個雙組分纖絲,雙組分纖絲具有包括聚碳酸酯組分和聚丙烯組分的扇形嵌段橫截面構型,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約5:95和大約95:5之間。
方面2.方面1的紡粘法非織造織物,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約30:70和大約70:30之間。
方面3.方面1或2的紡粘法非織造織物,其中雙組分纖絲具有中空的扇形嵌段橫截面構型。
方面4.方面1-3中任一項的紡粘法非織造織物,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約30:70和大約70:30之間。
方面5.方面1-4中任一項的紡粘法非織造織物,其中聚碳酸酯均聚物或共聚物具有大約15,000至大約50,000克/摩爾的重均分子量,其使用BPA聚碳酸酯標準物通過凝膠滲透色譜測量。
方面6.方面1-5中任一項的紡粘法非織造織物,其中聚丙烯是均聚物或共聚物。
方面7.過濾介質,其包括包含方面1-6中任一項的紡粘法非織造織物的層。
方面8.方面7的過濾介質,其中過濾介質包括單層。
方面9.方面7或8的過濾介質,其中過濾介質實現根據EN779:2012大于F7的過濾介質分類。
方面10.方面7-9中任一項的過濾介質,其中過濾介質實現根據ISO11057:2011(E)大約83%和大約99.999%之間的重量分離效率。
方面11.方面7-10中任一項的過濾介質,其中過濾介質實現小于60帕斯卡(Pa)的ΔP。
方面12.方面7-11中任一項的過濾介質,其中過濾介質實現小于35Pa的ΔP。
方面13.方面7-12中任一項的過濾介質,其中過濾介質配置為保持靜電電荷。
方面14.方面7-13中任一項的過濾介質,其中過濾介質是空氣過濾器。
方面15.制造紡粘法非織造織物的方法,其包括:單獨地熔化聚碳酸酯組分和聚丙烯組分;引導聚碳酸酯組分和聚丙烯組分通過配置來形成多個雙組分纖絲的噴絲孔;和使至少一部分的雙組分纖絲分散并且相互纏結。
方面16.方面15的方法,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約5:95和大約95:5之間。
方面17.方面15或16中任一項的方法,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約30:70和大約70:30之間。
方面18.方面15-17中任一項的方法,進一步包括形成包括該部分纏結的雙組分纖絲的過濾介質。
方面19.方面18的方法,其中過濾介質實現根據EN779:2012大于F7的過濾介質分類。
方面20.方面18或19的方法,其中過濾介質實現根據ISO 11057:2011(E)大約83%和大約99.999%之間的重量分離效率。
方面21.方面18-20中任一項的方法,其中過濾介質配置為保持靜電電荷。
方面22.方面15-21中任一項的方法,其中使至少一部分的雙組分纖絲分散經由原纖維化、針刺法和流體噴射中的一種或多種實現。
方面23.方面15-22中任一項的方法,其中雙組分纖絲具有大約0.5μm至大約50μm的纖維大小。
方面24.物品,其包括:外殼;和鄰近外殼布置的至少一個過濾介質,過濾介質包括包含多個雙組分纖絲的紡粘法非織造織物,雙組分纖絲具有包括聚碳酸酯組分和聚丙烯組分的扇形嵌段或中空的扇形嵌段(segmented hollow pie)橫截面構型,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約5:95和大約95:5之間。
方面25.方面24的物品,其中過濾介質包括單層。
方面26.方面24或25的物品,其中過濾介質實現根據EN779:2012大于F7的過濾介質分類。
方面27.方面24-26中任一項的物品,其中過濾介質實現根據ISO11057:2011(E)大約83%和大約99.999%之間的重量分離效率。
方面28.方面24-27中任一項的物品,其中過濾介質實現小于60Pa的ΔP。
方面29.方面24-27中任一項的物品,其中過濾介質實現小于35Pa的ΔP。
方面30.方面24-29中任一項的物品,其中過濾介質配置為保持靜電電荷。
方面31.方面24-30中任一項的物品,其中外殼配置為在流體通道中接收并且可作為空氣過濾器操作。
方面32.紡粘法非織造織物,其包括多個雙組分纖絲,雙組分纖絲具有包括第一介電組分和第二介電組分的扇形嵌段橫截面構型,其中第一介電組分和第二介電組分是不可混合的,并且其中第二介電組分與第一介電組分的比率是大約5:95和大約95:5之間。
方面33.紡粘法非織造織物,其包括多個雙組分纖絲,雙組分纖絲具有包括聚碳酸酯組分和聚丙烯組分的扇形嵌段橫截面構型,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約5:95和大約95:5之間。
方面34.方面33的紡粘法非織造織物,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約30:70和大約70:30之間。
方面35.方面32-34中任一項的紡粘法非織造織物,其中雙組分纖絲具有中空的扇形嵌段橫截面構型,并且其中雙組分纖絲具有大約0.5μm至大約50μm的平均直徑。
方面36.方面32-35中任一項的紡粘法非織造織物,其中雙組分纖絲不包括聚對苯二甲酸乙二醇酯。
方面37.方面32-36中任一項的紡粘法非織造織物,其中聚碳酸酯組分是均聚物或共聚物并且具有大約15,000至大約50,000克/摩爾的重均分子量,其使用BPA聚碳酸酯標準物通過凝膠滲透色譜測量。
方面38.方面33-37中任一項的紡粘法非織造織物,其中聚丙烯是均聚物或共聚物。
方面39.方面32-38中任一項的紡粘法非織造織物,其中紡粘法非織造織物展示出的荷電保持能力比由僅聚丙烯組分、僅聚對苯二甲酸乙二醇酯、或由聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯組分形成的多個雙組分纖絲構成的基本上類似的紡粘法非織造織物的荷電保持能力大。
方面40.過濾介質,其包括包含方面32-39中任一項的紡粘法非織造織物的層。
方面41.方面40的過濾介質,其中過濾介質由單層構成。
方面42.方面40或41的過濾介質,其中過濾介質實現根據EN779:2012大于F7的過濾介質分類。
方面43.方面40-42中任一項的過濾介質,其中過濾介質實現根據ISO11057:2011(E)大約83%和大約99.999%之間的重量分離效率。
方面44.方面40-43中任一項的過濾介質,其中過濾介質配置為保持靜電電荷。
方面45.制造紡粘型非織造織物的方法,其包括:單獨地熔化聚碳酸酯組分和聚丙烯組分;引導聚碳酸酯組分和聚丙烯組分通過配置來形成多個雙組分纖絲的噴絲孔;和使至少一部分的雙組分纖絲分散并且相互纏結。
方面46.方面45的方法,進一步包括形成包括該部分纏結的雙組分纖絲的過濾介質,其中過濾介質實現根據EN779:2012大于F7的過濾介質分類。
方面47.方面46的方法,其中過濾介質實現根據ISO 11057:2011(E)大約83%和大約99.999%之間的重量分離效率。
方面48.方面45-47中任一項的方法,其中使至少一部分的雙組分纖絲分散經由原纖維化、針刺法和流體噴射中的一種或多種實現。
方面49.物品,其包括:外殼;鄰近外殼布置的至少一個過濾介質,過濾介質包括包含多個雙組分纖絲的紡粘法非織造織物,雙組分纖絲具有包括聚碳酸酯組分和聚丙烯組分的扇形嵌段橫截面構型,其中聚丙烯組分與聚碳酸酯組分的比率是大約5:95和大約95:5之間。
方面50.方面49的物品,其中過濾介質實現根據EN779:2012大于F7的過濾介質分類。
方面51.方面49-50中任一項的物品,其中過濾介質實現根據ISO11057:2011(E)大約83%和大約99.999%之間的重量分離效率。