CN105658859A - 驻极体纳米纤维网 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及驻极体纳米纤维网，所述驻极体纳米纤维网包括单一来源的无规缠结的具有一定纤维直径范围的纤维网络，其获得改善的机械强度。

Description

驻极体纳米纤维网
本申请要求2013年10月21日提交的美国临时申请61/893,321的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及驻极体纳米纤维网，所述驻极体纳米纤维网包括单一来源的无规缠结的具有一定纤维直径范围的纤维网络，其获得改善的机械强度。
背景技术
由纳米纤维提供的增加的表面与体积比对广泛的应用范围具有显著的影响。具体地，在过滤器性能方面，其是基于产生最高流量同时捕获并保持最细颗粒但不阻塞过滤器，纳米纤维具有改善的拦截和惯性冲击效率，并导致在纤维表面处滑流，从而在给定的压降下提供更好的性能。因此，作为在基底上的涂层或与基底层压的纳米纤维在当前结合到空气、液体和机动车应用中的过滤器中。
聚合物纳米纤维可由基于溶液的静电纺丝或电吹法制备；然而，它们具有非常高的加工成本、有限的生产量和低生产能力。无规地沉积纤维的熔喷纳米纤维方法在对于大多数最终用途应用充分高的生产量下不提供足够的均匀度。所得的纳米纤维常常铺设在粗纤维非织造物或微纤维非织造物的基底层上以构造多个层。暴露在纤维网顶部上的熔喷纳米纤维或小微纤维的问题是它们非常脆弱并且容易通过正常处理或与一些物体接触而粉碎。另外，此类纤维网的多层性质增加其厚度和重量，并且还在制造中引入一些复杂性。
另一方面，带电非织造纤维网通常用作呼吸器中的过滤器以防止穿着者吸入空气污染物。电荷增强了非织造纤维网捕获悬浮于流体中的颗粒的能力。非织造纤维网在流体穿过纤维网时捕获颗粒。带电的介电制品常常被称为“驻极体”，并且经过数年已经开发出多种技术用于制备这些产品。纤维驻极体纤维网通过以下方法制备：使纤维或纤维网带电，或用电晕放电设备(美国专利4,588,537，美国专利6,365,088，美国专利6,969,484)对它们有意地进行后充电；或者摩擦充电，所述摩擦充电在气体或液体的高速不带电射流经过介电膜的表面时进行(美国专利5,280,406)，或向纤维网中加入某些添加剂以改善驻极体的性能。
美国专利8,277,711公开了无喷嘴离心溶体纺丝方法。使用WO2013/096672的方法将所得的纳米纤维铺设在带状收集器上以形成纤维网介质。
所需的是单层纳米纤维网，其具有永久性静电荷并且足够强用于在制备最终使用的制品或设备时处理。
发明内容
本发明涉及一种驻极体纳米纤维网，其包括单一来源的无规缠结的纤维网络，其中所述驻极体纳米纤维网具有至少-8.0kV的静电电荷，以及至少2.0gf/cm/gsm的纤维网强度。
本发明还涉及一种驻极体纳米纤维网，其包含：(a)按数量计所述驻极体纳米纤维网中的至少约65％的纤维是数均直径小于约1000nm的纳米纤维；以及(b)按数量计所述驻极体纳米纤维网中的最多约30％的纤维是数均直径为约1.0μm至约3.0μm的微纤维；以及(c)按数量计所述驻极体纳米纤维网中的最多约5％的纤维是数均直径大于约3.0μm的粗纤维。
本发明还涉及驻极体纳米纤维网，其由离心熔体纺丝方法制得。
附图说明
图1是本发明的纤维网结构的示意图。
图2是根据WO2013096672和本发明使用适用于铺设纤维网的纺丝盘的离心式纤维纺丝设备的视图。
图3是根据本发明使用适用于铺设纤维网的纺丝碗的离心式纤维纺丝设备的视图。
图4是根据本发明来自离心膜原纤化的纤维纺丝图案的示意图。
图5A是根据本发明由薄膜的不稳定性形成纤维的示意图。图5B是根据本发明由薄膜的不稳定性形成纤维的示意图。
图6是根据美国专利8,277,711的纤维纺丝图案的示意图。
图7是根据本发明来自膜吹塑原纤化的纤维纺丝图案的示意图。
图8A示出使用旋转纺丝盘的聚丙烯纺丝的拉伸区温度。图8A示出使用旋转纺丝碗的聚丙烯纺丝的拉伸区温度。图8C示出聚丙烯细旦纤维的热激电流作为温度的函数。
图9A、9B、9C和9D是在5,000X、2,500X、1,000X和250X放大倍数下的本发明实施例1的SEM图像。
图10A、10B、10C和10D分别为比较例1-4的SEM图像。
图11为纤维强度相对于纤维伸长率的图表，其将本发明中的实施例1和根据美国专利8,277,711的纯纳米纤维网的比较例1进行比较。本发明中的实施例1的纳米纤维网具有更好的强度和伸长特性。
图12示出实施例的孔径分布。
图13示出孔径分布，其将本发明中的实施例1和根据美国专利8,277,711的纯纳米纤维网的比较例进行比较。
图14示出孔径分布，其将熔喷纳米纤维网的比较例4和熔喷微纤维网的比较例5进行比较。
具体实施方式
定义
如本文所用，术语“纤维网”是指通常制成非织造物的纤维网络的层。
如本文所用，术语“非织造物”是指包括多个基本上无规取向的纤维的纤维网，其中通过肉眼不能分辨纤维排列中的总体重复结构。所述纤维可以彼此键合，或者可以是非键合的，并且缠结以向所述纤维网赋予强度和完整性。纤维可以是短纤维或连续纤维，并且可包含单一材料或多种材料，也可以是不同纤维的组合或者是各自包含不同材料的类似纤维的组合。
如本文所用，术语“纳米纤维网”是指主要由纳米纤维构造的纤维网。“主要地”是指纤维网中大于50％的纤维是纳米纤维。
如本文所用，术语“纳米纤维”是指数均直径小于约1000nm的纤维。就非圆形横截面的纳米纤维而言，如本文所用的术语“直径”是指最大的横截面尺寸。
如本文所用，术语“微纤维”是指数均直径为约1.0μm至约3.0μm的纤维。
如本文所用，术语“粗纤维”是指数均直径大于约3.0μm的纤维。
如本文所用，术语“粗级纳米纤维网”是指具有大于约5.0μm的中流量孔径的纳米纤维网。
如本文所用，术语“驻极体”是指带电的介电制品。
如本文所用，术语“独立的”是指单层，自持的，且不具有任何基板的纳米纤维网。
如本文所用，术语“单一来源的”是指得自单个纺丝过程的纤维网的任何结构特性和带电特性。
如本文所用，术语“离心式纺丝方法”是指其中纤维通过从旋转构件喷射而形成的任何方法。
如本文所用，术语“旋转构件”是指喷射或分配材料的纺丝装置，由此通过离心力形成纤丝或纤维，无论是否使用另一种装置诸如气体辅助此类喷射。
如本文所用，术语“凹面”是指旋转构件的内表面，其横截面可以是弯曲的，诸如半球状，具有椭圆形、双曲线体、抛物线的横截面或可以为截头圆锥形等。
如本文所用，术语“纺丝盘”是指旋转构件，其具有带凹面、截头圆锥形或平坦开口的内表面的盘形。
如本文所用，术语“纺丝碗”是指旋转构件，其具有带凹面、截头圆锥形或平坦开口的内表面的碗形。
如本文所用，术语“纤丝”是指可以按在纤丝变细时形成的细旦纤维的前体形式形成的细长结构。在旋转构件的排出点处形成纤丝。排出点可以为边缘、锯齿或者可为孔，流体通过该孔挤出以形成纤维。
如本文所用，术语“不含喷嘴”是指不来自喷嘴型纺丝孔的纤丝或纤维，或在旋转构件上不存在任何喷嘴。
如本文所用，术语“气流场”是指描述本发明方法中的任何点或物理位置处的空气速度和方向的向量场。
如本文所用，术语“充电的”是指在方法中的一个对象相对于未充电的对象或那些不具有净电荷的对象具有正极性或负极性的净电荷。
如本文所用，术语“纺丝流体”是指熔融或溶液形式的热塑性聚合物，其能够流动并形成纤维。
如本文所用，术语“排出点”是指从其中喷射纤丝或纤维的纺丝构件上的位置。排出点例如可为边缘或孔，通过该孔挤出纤丝。
如本文所用，术语“基本上”是指如果一个参数保持“基本上”处于某个值，那么描述该参数的数值从该值进行的不影响本发明的功能的改变被认为在该参数的描述的范围内。
本发明涉及作为选择性阻隔介质的驻极体纳米纤维非织造纤维网，其具有高流量和阻隔特性的改善的平衡，所述驻极体纳米纤维非织造纤维网包括单层聚合物非织造纤维网，其中所述非织造纤维网包括单一来源的无规缠结的纤维网络。所述网络包括：按数量计所述纳米纤维网中至少约65％的纤维是平均纤维直径小于约1000nm的纳米纤维；按数量计所述驻极体纳米纤维网中最多约30％的纤维是平均纤维直径为约1.0μn至约3.0μm的微纤维；以及按数量计所述驻极体纳米纤维网中最多约5％的纤维是平均纤维直径大于约3.0μm的粗纤维，并且其中所述纳米纤维网的平均纤维直径小于约1.0μm。纤维网结构中，如图1所示，大部分纤维为纳米纤维，如以101示出，与小比例的微纤维，以102示出，以及甚至更小比例的粗纤维，以103示出。
原则上讲，纳米纤维网可使用离心式熔体纺丝方法制成，如美国专利8,277,711中所公开的。均一的薄膜原纤化产生纳米纤维形成物。扩散在纺丝盘的内表面上的熔体流形成薄膜。薄膜原纤化在纺丝盘的边缘处进行并形成细线。这些细线通过离心力进一步拉伸成纤维。对于给定的聚合物而言，纳米纤维由美国专利8,277,711中均匀稳定的薄膜原纤化形成。纤维纺丝的操作参数为温度、熔体给料速率和盘旋转速度。在本发明中，改变温度、熔体给料速率和盘旋转速度的操作方案产生成膜不稳定性以及从中心到边缘的径向结合的向外移动的相对较厚的膜，并且所述膜呈现厚度上的波动。纳米纤维由薄膜的较薄区域形成，粗纤维由薄膜的较厚区域形成，并且微纤维由两者间的膜区域形成。该方法利用产生纤维直径在一定范围内的纺丝盘或纺丝碗。
本发明涉及对温度、熔体给料速率和盘旋转速度的操作的改变以产生成膜不稳定性和相对较厚的波状膜。
与美国专利8,277,711相比，对于给定的聚合物，本发明具有较低的纺丝盘或纺丝碗的内表面温度、熔融挤塑和熔体传送线温度、以及拉伸区温度，如实施例中所述。例如，比较例1中的纯纳米纤维网根据美国专利8,277,711制备，其中纺丝盘或纺丝碗的内表面温度为260℃，熔融挤塑和熔体传送线温度为200℃，以及拉伸区温度为150℃。实施例1中包含纳米纤维、微纤维和粗纤维的纳米纤维网根据本发明制成，其中纺丝盘或纺丝碗的内表面温度为200℃，熔融挤塑和熔体传送线温度为200℃，以及拉伸区温度为100℃。
与美国专利8,277,711相比，就给定聚合物而言，本发明是关于降低纺丝盘或纺丝碗的旋转速度，如实施例中所述。例如，比较例1中的纯纳米纤维网根据美国专利8,277,711制备，其中旋转速度为14,000rpm，实施例1中包含纳米纤维、微纤维和粗纤维的纳米纤维网根据本发明制成，其中旋转速度为10,000rpm。
与美国专利8,277,711相比，就给定聚合物而言，本发明是关于增加对纺丝盘或纺丝碗的熔体给料速率，如实施例中所述。例如，比较例1中的纯纳米纤维网根据美国专利8,277,711制备，其中熔体给料速率为8g/min，实施例1中包含纳米纤维、微纤维和粗纤维构成的纳米纤维网根据本发明制成，其中熔体给料速率为18.14g/min。
本发明涉及处理美国专利8,277,711的较高聚合物熔体粘度(熔体粘度1,000cP至约100,000cP等于1Pa·S至约100Pa.S)。在实施例6中，50％的MarlexHGX3∶50和50％的MetoceneMF650Y的聚丙烯共混物，在200℃下的零剪切粘度为131.86Pa·S。在实施例8中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(EastmanPETF61)，在270℃下的零剪切粘度为163.38Pa.S。
本发明还关于施加受控的脉冲给料。本发明还关于施加受控的脉冲旋转速度。
使用WO2013/096672的方法将纤维铺设在带状收集器上以形成PP纤维网介质，其以引用方式并入本文。通过经设计的气流场和充电设备的组合来控制纤维的纤维网沉积。气流场的操作参数为空气温度和拉伸区空气的气流速率，成型空气和通过中空转轴和防涡旋轮毂施加的中心空气。在收集器带和围绕纺丝盘的电晕环上存在双高充电电压。纳米纤维网的成品保持静电荷。所得的纳米纤维网与纯纳米纤维网相比具有增强的机械特性。
本发明中的初生纳米纤维网具有至少约80％的孔隙率，最多约15μm的中流量孔径，以及在125Pa下约10cm3/cm2/min至约1000cm3/cm2/min的弗雷泽透气率。纳米纤维网具有介于约5至约120g/m2之间并且优选地介于约20g/m2至约60g/m2之间的基重。
纺丝方法
首先考虑图2的纺丝盘和图3的纺丝碗，所示纤维210或310表现出纺丝盘的边缘处的排出点209或纺丝碗的边缘处的排出点309。纤维沉积于收集器211或311上。通常，纤维不以受控方式朝收集器流动并且不均匀沉积在收集器上，如图2或图3中示意性地示出。用于本发明中的WO2013/096672的方法通过施加气体和静电荷于纤丝和纤维改变了这种情况，纤丝和纤维从旋转构件喷出，目的是制备特别均匀的纤维网。
在一个实施方案中，旋转构件是纺丝盘或纺丝碗，但不限于此类和具有纤维可从其中排出的边缘或孔(“排出点”)的任何构件。该方法随后可包括以下步骤：供给至少一种热塑性聚合物的纺丝熔体或溶液至加热旋转分配盘、杯或具有正向表面纤维排出点的其它装置的内部纺丝表面。纺丝熔体或溶液(“纺丝流体”)沿着内部纺丝表面分布以将纺丝熔体分布成薄膜并朝向排出点。所述方法还可包括排出步骤，其基本上由以下步骤组成：从前表面排出点排出连续分开的熔融聚合物纤维流，并且然后此类纤维流或纤丝通过离心力变细以制备聚合物纤维。
在另一个实施方案中，排出的纤维流可通过用径向远离排出点的组件导向的气流变细。
本领域的技术人员应该理解可使用从旋转构件产生纤维的其它构件。例如，旋转构件可具有洞或孔，通过其排出聚合物熔体或溶液。旋转构件可为杯、或者平坦的或成角度的盘的形式。由旋转构件形成的纤丝或纤维可通过气体、离心力、电荷、或它们的组合变细。
图2和图3示意性地示出可用于实施本发明实施方案的设备。纺丝组合件包括旋转中空轴201或301，其用于驱动纺丝盘205或纺丝碗305。带有穿孔气体排出板204或304的纤维拉伸区域气体加热环203或303围绕纺丝盘或纺丝碗进行装配。将成型气体环202或302安装在拉伸区域气体环上并使气体沿图2或图3方向竖直向下通过，从而将纤维导向收集器211或311。将具有针状组件204或304的充电的环置于拉伸区域气体加热环203或303内，从而给纤维流210或310充电。将气体轮毂208或308安装在纺丝盘205或305下方，转轴201或301上方。期望携带电荷的伞形纤维流210或310通过气流场形成，该气流场来自纺丝盘及其加热器的间隙的气体、伸展区域气体、成型气体和来自旋转气体轮毂的气流的组合。
使用WO2013/096672的方法将纤维铺设在带状收集器上以形成纳米纤维网，其以引用方式并入本文。可将真空箱纤维网沉降收集器211或311上置于整个纺丝组合件下方。纺丝组合件至收集器的距离206可在10cm至15cm的范围内。收集器可具有打孔表面。将真空施加到收集器，其中最高真空强度在收集器的角落和边缘处，并且真空强度从远离收集器的角落和边缘到收集器的中心移动而逐渐降低，在收集器的中心处真空强度为零。所得的独立的纤维网为图2中的2200和图3中的3300。纤维收集在环形带2202或3202上，所述环形带由2203或3303驱动，2204或3304为张力调节辊，2205或3305为独立的纳米纤维网的支撑辊，所述独立的纤维网通过一对辊隙和收卷辊2207或3307，并被获取。
图4示出可用于实施本发明的方法的纤维图案，并且这由实施图2或图3来获得。由于成膜不稳定性，薄膜从中心到边缘的径向结合而向外移动，并且所述膜呈现出如图5中的501所示的厚度的波动。如图4中402或图5A和5B中502所示的纳米纤维由薄膜的较薄区域形成，如图4中404或图5A和5B中504所示的粗纤维由膜的厚区域形成，并且如图4中403或图5A和5B中503所示的微纤维由两者间的膜区域形成。图6示出纤维图案，其可用于实施美国专利8,277,711的方法以制备纯纳米纤维网。纳米纤维流602在纺丝盘601的边缘处形成。
图7示出制备类似纤维网结构的另选的膜吹塑法，其中可将聚合物熔体供给到成膜刀700，一对吹气刀片701围绕成膜刀700放置。由于成膜不稳定性，薄膜从成膜刀片700的顶部到边缘的向下结合而向外移动，并且所述膜呈现出厚度的波动。如图7中702所示的纳米纤维由薄膜的较薄区域形成，如图7中704所示的粗纤维由膜的厚区域形成，并且如图7中703所示的微纤维由两者间的膜区域形成。
纤维可由任何热塑性树脂纺成，它们能够用于离心式纤维或纳米纤维纺丝。这些包括极性聚合物，诸如聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸三甲基酯(PTT)、以及聚酰胺如尼龙，合适的非极性聚合物包括聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚乙烯(PE)、聚-4-甲基戊烯(PMP)、以及它们的共聚物(包括EVA共聚物)、聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚三氟氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、有机硅、以及这些的共混物。
充电方法
任何高电压直流(d.c.)、或交流电(ac)源可用于提供本发明的静电场。电场用于向纺丝流体提供电荷。纺丝流体可当在旋转构件上时充电，或者当它以纤丝或纤维形式排出时充电，或者甚至在纤维已经因为气体或静电场的作用变细形成后充电。纺丝流体可直接充电，例如通过来自由接近旋转构件的充电实体产生的电晕放电的离子电流充电。此种充电实体的一个示例将为环，其与旋转构件同心并在它们在排出时位于熔融聚合物或聚合物溶液、或者纤丝或纤维附近。
纺丝流体、纤丝或纳米纤维也可甚至通过位于收集器上或其附近的充电器诱导充电。
期望在充电过程中所消耗的电流较小(优选地小于10mA)。该源极应具有可变电压设置(例如0kV至80kV)，优选地电晕环为-5kV至-15kV，并且收集板为+50至+70kV，并且优选地(-)极和(+)极设置允许调节以形成静电场。
纳米纤维因此相对于收集器以本发明的方法充电，使得在纤维和收集器之间存在电场。收集器可接地或直接充电，或者经由在其附近的充电板或其它实体间接充电，例如在它下方相对于旋转构件充电。
纳米纤维可通过对聚合物熔体、熔融的或溶液形式的纤丝、纳米纤维、或这三个位置的任何组合充电获得它们的电荷。
纳米纤维可直接充电，例如通过电晕放电和由靠近纤维的充电实体引发的离子电流充电。此种充电实体的一个示例将为环，其与旋转构件同心并在它们在排出时位于熔融聚合物或聚合物溶液、或者纤丝或纤维附近。
在聚合物溶液作为过程介质的情况下，向溶液或纳米纤维充电不是主要问题，这是由于溶剂的高电导率。然而，在聚合物熔体或熔纺线的情况下，充电不容易且不简单，这是因为大多数呈固体或熔融状态的聚合物的低电导率。在本发明中，拉伸区限定为如图8A中所示的旋转纺丝盘或如图8B中所示的旋转纺丝碗的边缘周围的线成形区。拉伸区的温度为将线保持为熔融态，以便通过离心力将纤丝线拉伸成纳米纤维的要素。更重要地，存在聚合物熔体和纤丝线获得更有效充电的温度范围。图8C示出熔融PP纤丝线上的静电电流作为通过热激电流(TSC)的方法测量的温度的函数。就PP而言，聚合物熔体和纤丝线获得更有效充电的温度范围为约165℃至195℃，拉伸区的最佳温度为180℃。由于非极性聚合物中的充电剂，所述方法将更好地进行。
施加气体的方法
气流场具有两个区域，其中表征气流的方向和速率。第一区为从旋转构件排出纤丝或纤维的点，该第一区中气流的方向基本上垂直于旋转构件的纺丝轴线。气流可沿旋转构件的径向，或其可与旋转构件成角度。气体可由位于旋转构件附近的多个喷嘴供应，或者它可由狭槽供应，或者以围绕旋转构件边缘的连续方式供应。气体可从纺丝轴线径向朝外导出，或者在其中气体离开任何给定喷嘴的点处可与半径成一角度导出。
在一个实施方案中，因此气体可由喷嘴供应，该喷嘴具有位于旋转构件半径上的开口，并且可将气流以与半径成介于0和60度之间的角度，并且在与旋转构件的旋转方向相反的方向上导出。
第二区域位于收集器附近的空间内，并且距旋转构件周边一定距离。在这个区域中，气流基本上垂直于收集器表面。因此气体将纤维导向收集器表面，其中它们通过在纤维上的静电荷和在收集器和旋转构件之间的电场固定。
在这个区域中的气体可由位于旋转构件下侧、在面向收集器的表面上的喷嘴供应。喷嘴可朝向收集器。
气流场还可包括来自在旋转构件主体和收集器表面之间的区域的进入收集器的气流，其基本上垂直于收集器。
本发明涉及一种驻极体纳米纤维网，其包括单一来源的无规缠结的纤维网络，其中所述纳米纤维网具有至少-8.0kV的静电电荷，以及至少2.0gf/cm/gsm的纤维网强度。
所述驻极体纳米纤维网包括：(a)按数量计所述驻极体纳米纤维网中至少约65％的纤维是数均直径小于约1000nm的纳米纤维；以及(b)按数量计所述驻极体纳米纤维网中最多约30％的纤维是数均直径为约1.0μm至约3.0μm的微纤维；以及(c)按数量计所述驻极体纳米纤维网中最多约5％的纤维是数均直径大于约3.0μm的粗纤维。驻极体纳米纤维网中的纤维具有小于约1000nm的数均纤维直径。所述纳米纤维具有小于约500nm的平均直径和中值直径。
所述驻极体纳米纤维网具有至少约65％的孔隙率，最多约15μm的中流量孔径，以及在125Pa下约10至约1000cm3/cm2/min的弗雷泽透气率。所述驻极体纳米纤维网具有小于约1.2的孔径均匀度指数，并且中流量孔径和最小孔径之间的差小于约1.5μm。所述驻极体纳米纤维网具有大于约0.5的非织造通量阻隔特性。
所述驻极体纳米纤维网具有介于约5至约100g/m2之间或甚至介于约20g/m2至约60g/m2之间的基重。
所述驻极体纳米纤维网具有约1.0的在MD(纵向)和TD(反纵向)方向上的平均强度比。
所述驻极体纳米纤维网包含可熔融加工的热塑性聚合物。可熔融加工的热塑性聚合物可选自聚烯烃和聚酯。聚烯烃可选自聚丙烯、聚乙烯以及它们的共混物。聚酯可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述驻极体纳米纤维网由离心式熔体纺丝方法制成。
测试方法
在以下非限制性示例中，采用以下测试方法来测定各种报道的特性及性能。ASTM是指美国材料试验学会。
基重通过ASTMD-3776测定，结果以g/m2为单位报告。
纤维网孔隙率定义为过滤器中流体空间的体积除以过滤器整体体积的比率，并且可由测量的孔内容积和材料的堆密度来计算。样品的孔隙率由每个样品的基重和厚度测量值来计算。在实施过程中，片材的基重(BW)通过给定样品尺寸(W)除以样品面积(A)来计算。样品片材的基重通过在片材的整个横向上冲压出固定面积的三个样品并使用标准天平将其称重来测量。该样品尺寸的体积因此是A*δ，其中δ是样品的厚度。厚度使用ChecklineMTG-D-测厚仪在10kPa的压力下测量并且将在样品在整个横向的不同点处的三个测量值平均。样品的重量为样品体积中纤维的重量。如果片材的固相分数为并且聚合物堆密度为ρ，则
因为BW＝W/A，因此并且聚合物密度ρ
孔隙率＝1-固相分数
＝1-BW/ρδ
纤维直径使用扫描电镜(SEM)来测量。为了以不同的详细程度展示纤维形态，在X25、X100、X250、X500、X1,000、X2,500、X5,000和X10,000的标称放大倍数下获得SEM图像。就纤维直径计数而言，在5000x或2500x的放大倍数下从至少5个(至多10个)图像对纤维进行计数。
从放大倍数500x的图像对纤维进行计数。将至少400个纤维单独标记并计数。500x图像的面积为36467μm2然而5000x下的5个图像的面积为1339μm2。为了确保在两个放大倍数下计数的相同面积，在5000x下进行的计数乘以36467/1339＝27倍。就单独的测量而言，新的组合的测量数据集通过将来自5000x放大倍数的测量值乘以20倍，并将其与来自500x放大倍数的测量值连接。如果不这样做，则将在数据中引入偏差，因为在5000x下计数对较小纤维更敏感，而在500x下计数对较大纤维更敏感。相似地，2500x图像的面积为1475μm2，所以为了确保在两个放大倍率下计数的相同面积，在2500x下获取的计数乘以4.8倍。就单独的测量而言，新的组合的测量数据集通过将来自2500x放大倍数的测量值乘以5倍，并将其与来自500x放大倍数的测量值连接。
静电荷(E.S.)使用SIMCOFMX-003静电场测试仪测量。FMX-003测量在2.5cm距离处的静电电压在+/-22kV(22,000V)内。
中流量孔径根据ASTME1294-89，“StandardTestMethodforPoreSizeCharacteristicsofMembraneFiltersUsingAutomatedLiquidPorosimeter”进行测量。将不同尺寸(8、20或30mm直径)的各个样品用如上所述的低表面张力流体润湿并放置于夹持器中，施加空气压差并将流体从样品中除去。润湿流量等于干燥流量(无润湿溶剂下的流量)的二分之一处的压差用于计算中流量孔径，所述计算采用提供的软件进行。中流量孔径以μm为单位报告。
泡点根据ASTMF316，“StandardTestMethodsforPoreSizeCharacteristicsofMembraneFiltersbyBubblePointandMeanFlowPoreTest”进行测量。将各个样品(8、20或30mm直径)用如上所述的低表面张力流体润湿。将样品放置于夹持器中后，施加压差(空气)并将流体从样品除去。泡点是向样品片材施加压缩空气压力后的第一开口孔，并且使用供应商提供的软件进行计算。
孔径均匀度指数(UI)定义为泡点直径和最小孔径的差与泡点和中流量孔的差的比率。
这个比率较接近2的值，并且孔分布就为高斯分布(Gaussiandistribution)。如果均匀度指数比2大得多，那么纳米纤维结构由直径比中流量孔大得多的孔决定。如果均匀度指数(UI)比2低得多，那么更多结构由孔直径比中流量孔直径低得多的孔决定。在分布的尾端仍将存在大量的大孔。
弗雷泽透气率是一定量气体通过试样所需时间量的量度。气体压力通过使用液体密封捕集室内气体体积的重力负载圆筒来产生。将该加压的气体体积引导至保持试样的夹紧垫圈环。穿过试样的空气通过夹持板下游中的通孔逃逸到大气中。弗雷泽透气率测量值使用FAP-5390F3或FX3300仪进行，两者均由FrazierPrecisionInstrumentCoInc.(Hagerstown，Maryland)制造。
在使用FAP-5390F3仪时，将试样安装在样品架处。通过使用用于压力调节用途的电阻器调节泵使得倾斜式空气压力表在水柱处示出0.5″的压力。然后，从立式空气压力表观察到的刻度指示和所用孔板的类型，获得通过试样的空气量。喷嘴的尺寸根据材料的孔隙率而变化。
在使用FX3300仪器时，大功率、消音真空泵使空气通过具有环形开口的可互换测试头。为了测量，将适合于选定测试标准的测试头安装到仪器上。通过将夹具臂向下压将试样夹持在测试头开口上，所述夹具臂自动启动真空泵。自动维持预选测试压力，并且在几秒之后，试样的空气渗透率以数字显示在预先选择的测量单元中。通过将夹具臂向下压第二次，释放试样并且关闭真空泵。因为真空泵自动开启，所以在试样被夹持在测试头开口上方的适当位置中时，测试压力仅在试样被夹持之后积聚。根据测试标准数字化地预选择测试压力。其通过仪器自动控制并维持。由于真实的差动测量，所以即使在高空气流速下，也精确地测量测试压力。利用可变孔测量通过试样的气流。试样的空气渗透率由穿过该孔的压降测定，并且以数字显示在选定的测量单元中用于直接阅读。高稳定性、精确的压力传感器提供优异的测量精确度和测试结果的再现性。
在该测量法中，向适当夹住的介质样本施加124.5N/m2的压力差，并且所产生的空气流动速率作为弗雷泽透气率测量并以cm3/min/cm2为单位报告。通过将弗雷泽透气率乘以基重并除以34而将弗雷泽透气率归一化为34g/m2基重并以cm3/min/cm2为单位报告。高弗雷泽透气率对应于高气流渗透性而低弗雷泽透气率对应于低气流渗透性。
通量阻隔性是在不损耗气流或液流的情况下对小颗粒的过滤效率的量度。该特性被定义为弗雷泽透气率(m3/m2min)除以中流量孔径(以微米计)。
纤维网强度使用INSTRON张力检验器型号1122，根据ASTMD5035-11，“StandardTestMethodforBreakingForceandElongationofTextileFabrics(StripMethod)”在改变的样品尺寸和应变速率下由纳米纤维网样品的拉伸强度和伸长率进行测量。每个样品的标距为5.08cm，宽度为2.54cm。夹头速度为2.54cm/min(50％min-1的恒定应变速率)。在“纵向”(MD)以及“横向”(TD)上测试样品。最少测试3个样本以获得拉伸强度或伸长率的平均值。
实施例
原则上讲，由连续纤维组成的纳米纤维网介质使用美国专利8,277,711的离心熔体纺丝方法制备。本发明中的示例通过结合对温度、熔体给料速率和盘旋转速度的操作变化以便产生成膜不稳定性来制备，相对较厚的膜从中心到边缘径向结合而向外移动，并且所述膜在厚度上呈现波动。纳米纤维由薄膜的较薄区域形成，粗纤维由薄膜的厚区域形成，并且微纤维由两者间的膜区域形成。纤维铺设成纤维网介质的方法使用WO2013/096672中公开的方法。除非另外指明，来自商业材料的比较例按原样使用。
实施例1
使用如图3所示的设备由纺丝碗制备连续纤维，所述纤维由低分子量(Mw)聚丙烯(PP)均聚物(购自LyondellBasell的MetoceneMF650Y)制成。其具有Mw＝75,381g/mol，熔体流动速率＝1800g/10min(230℃/2.16kg)，以及在200℃下为9.07Pa·S的零剪切粘度。具有齿轮泵的PRISM挤出机用于将聚合物熔体通过供给管递送至旋转的纺丝碗。将来自熔体供给管的纺丝熔体的温度设为200℃，熔体给料速率为18.14g/min。纺丝碗边缘的温度被估计为约200℃。拉伸区加热空气设为250℃。成型空气设为150℃。纺丝盘的旋转速度设为恒定的10,000rpm。纺丝附件温度为47℃并且湿度为11％。双高充电电压在收集器带上设为+51kV和0.25mA，并且在电晕环上设为-7.5kV和0.40mA。将拉伸区气流设为7.0SCFM。成型气流设为15.0SCFM。通过中空转轴和防涡旋轮毂的中心气流设为3.0SCFM。纳米纤维网铺设在带状收集器上，其中铺设距离为12.7cm并且所述带以43.18cm/min移动。
纤维尺寸使用扫描电镜(SEM)从图像测量。图9A、9B、9C和9D是在5,000X、2,500X、1,000X和250X放大倍数下的SEM图像。纤维经测定具有对测量的总纤维而言分别为820nm和540nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝480nm且中值＝420nm的73.09％纳米纤维，平均值＝1.74μm且中值＝1.58μm的26.74％微纤维，平均值＝4.92μm且中值＝5.53μm的0.17％粗纤维。保持在纳米纤维网上的静电电荷为-12.6kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例2
实施例2在实施例1的类似条件下制备，其具有以下改变：纺丝碗边缘的温度被估计为约210℃；纺丝附件温度为45℃并且湿度为12％；双高充电电压在收集器带上为+52kV和0.28mA，在电晕环上为-7.5kV和0.45mA。
纤维尺寸使用扫描电子显微镜法(SEM)从图像中测量，并且纤维经测定具有对于测量的总纤维而言分别为510nm和340nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝370nm且中值＝310nm的87.91％纳米纤维，平均值＝1.48μm且中值＝1.30μm的11.94％微纤维，平均值＝7.09μm且中值＝7.64μm的0.15％粗纤维。保持在纳米纤维网上的静电电荷为-13.8kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例3
实施例3在实施例1的类似条件下制备，其具有以下改变：纺丝碗边缘的温度被估计为约215℃；纺丝附件温度为41℃并且湿度为14％；双高充电电压在收集器带上为+51kV和0.23mA，在电晕环上为-7.5kV和0.44mA。
纤维尺寸使用扫描电子显微镜法(SEM)从图像中测量，并且纤维经测定具有对于测量的总纤维而言分别为500nm和320nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝350nm且中值＝290nm的91.06％纳米纤维，平均值＝2.22μm且中值＝1.62μm的8.72％微纤维，平均值＝6.56μm且中值＝1.92μm的0.22％粗纤维。保持在纤维网上的静电电荷为-12.2kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例4
实施例4在实施例2的类似条件下制备，其具有以下改变：纺丝碗边缘的温度被估计为约210℃；纺丝附件温度为44℃并且湿度为13％；双高充电电压在收集器带上为+51kV和0.25mA，在电晕环上为-7.5kV和0.42mA。纳米纤维网铺设在带状收集器上，其中铺设距离为12.7cm并且所述带以122cm/min移动。
纤维尺寸使用扫描电子显微镜法(SEM)从图像中测量，并且纤维经测定具有对于测量的总纤维而言分别为510nm和340nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝350nm且中值＝310nm的89.31％纳米纤维，平均值＝1.71μm且中值＝1.65μm的10.33％微纤维，平均值＝5.17μm且中值＝5.09μm的0.37％粗纤维。保持在纤维网上的静电电荷为-11.4kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例5
使用如图2所示的设备由纺丝盘制备连续纤维，该纤维由低分子量(Mw)聚丙烯(PP)均聚物(购自LyondellBasell的MetoceneMF650W)制成。其具有Mw＝106.269g/mol，熔体流动速率＝500g/10min(230℃/2.16kg)，以及在200℃下为38Pa·S的零剪切粘度。具有齿轮泵的PRISM挤出机用于将聚合物熔体通过供给管递送至旋转的纺丝盘。将来自熔体供给管的纺丝熔体的温度设为200℃，熔体给料速率为8g/min。纺丝盘边缘的温度被估计为约240℃。拉伸区加热空气设为180℃。成型空气设为150℃。纺丝盘的旋转速度设为恒定的10,000rpm。不施加充电。
纤维尺寸使用扫描电子显微镜法(SEM)从图像中测量，并且纤维经测定具有对于测量的总纤维而言分别为820nm和380nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝390nm且中值＝330nm的82.29％纳米纤维，平均值＝2.17μm且中值＝1.88μm的15.71％微纤维，平均值＝7.65μm且中值＝6.39μm的2.0％粗纤维。纤维网的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例6
使用如图2所示的设备由纺丝盘制备连续纤维，该纤维由高分子量PP和低分子量PP的聚丙烯(PP)50％/50％共混物制成。高分子量PP为购自PhillipsSumika的MarlexHGX-350。其具有Mw＝292,079g/mol，并且熔体流动速率＝35g/10min(230℃/2.16kg)。低分子量PP为实施例1中使用的MetoceneMF650Y，其购自LyondellBasell。其具有Mw＝75,381g/mol，并且熔体流动速率＝1800g/10min(230℃/2.16kg)。共混物在200℃下的零剪切粘度为131.86Pa·S。使用具有齿轮泵的PRISM挤出机通过供给管将聚合物熔体输送到旋转纺丝盘中。挤出温度设为240℃。将来自熔体供给管的纺丝熔体的温度设为290℃，熔体给料速率为10g/min。纺丝盘边缘的温度被估计为约260℃。拉伸区加热空气设为150℃。成型空气设为80℃。纺丝盘的旋转速度设定在恒定的10,000rpm，同时双高充电电压在收集器带上设为+50kV和0.07mA，并且在电晕环上设为-12.5kV和0.40mA。将拉伸区气流设为8.0SCFM。成型气流设为12.0SCFM。通过中空转轴和防涡旋轮毂的中心气流设为1.2SCFM。纳米纤维网铺设在带状收集器上，其中铺设距离为12.7cm并且所述带以35.56cm/min移动。
纤维尺寸使用扫描电子显微镜法(SEM)从图像中测量，并且纤维经测定具有对于测量的总纤维而言分别为940nm和660nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝500nm且中值＝480nm的67.91％纳米纤维，平均值＝1.60μm且中值＝1.45μm的28.77％微纤维，平均值＝4.05μm且中值＝3.93μm的3.32％粗纤维。保持在纳米纤维网上的静电电荷为-12.9kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例7
使用如图2所示的设备通过纺丝盘制备连续纤维，其由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)均聚物PETF53制成，该均聚物购自EastmanChemical。该聚合物的熔点为265℃并且树脂具有0.53的IV。共混物在270℃下的零剪切粘度为61.3Pa·S。使用具有齿轮泵的PRISM挤出机通过供给管将聚合物熔体输送到旋转纺丝盘中。挤出温度设为280℃。将来自熔体供给管的纺丝熔体的温度设为290℃并且熔体给料速率为10g/min。纺丝盘边缘的温度被估计为约300℃。拉伸区加热空气设为80℃。成型空气设为30℃。纺丝盘的旋转速度设为恒定的10,000rpm。双高充电电压在收集器带上设定在+50kV和0.02mA，并且在电晕环上设定在0.0kV和0.00mA。拉伸区气流设定在8.0SCFM。成型气流设定在12.0SCFM。通过中空转轴和防涡旋轮毂的中心气流设置在1.25SCFM。纳米纤维网铺设在带状收集器上，其中铺设距离为12.7cm并且所述带以22.5cm/min移动。
纤维尺寸使用扫描电子显微镜法(SEM)从图像中测量，并且纤维经测定具有对于测量的总纤维而言分别为680nm和560nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝460nm且中值＝400nm的78.26％纳米纤维，平均值＝1.56μm且中值＝1.21μm的21.6％微纤维，平均值＝5.34μm且中值＝4.75μm的0.14％粗纤维。保持在纳米纤维网上的静电电荷为-8.8kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例8
使用如图2所示的设备通过纺丝盘制备连续纤维，其由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)均聚物PETF61制成，该均聚物购自EastmanChemical。该聚合物的熔点为265℃并且树脂具有0.61的IV。共混物在270℃下的零剪切粘度为163.38Pa·S。使用具有齿轮泵的PRISM挤出机通过供给管将聚合物熔体输送到旋转纺丝盘中。挤出温度设为285℃。将来自熔体供给管的纺丝熔体的温度设为308℃并且熔体给料速率为10g/min。纺丝盘边缘的温度被估计为约300℃。拉伸区加热空气设为60℃。成型空气设为25℃。纺丝盘的旋转速度设为恒定的10,000rpm。双高充电电压在收集器带上设定在+50kV和0.00mA，并且在电晕环上设定在0.0kV和0.00mA。将拉伸区气流设定在8.0SCFM。成型气流设定在12.0SCFM。通过中空转轴和防涡旋轮毂的中心气流设置在2.0SCFM。纳米纤维网铺设在带状收集器上，其中铺设距离为12.7cm并且所述带以18cm/min移动。
纤维尺寸使用扫描电子显微镜法(SEM)从图像中测量，并且纤维经测定具有对于总纤维而言分别为760nm和530nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝480nm且中值＝420nm的76.14％纳米纤维，平均值＝1.67μm且中值＝1.44μm的23.8％微纤维，平均值＝6.14μm且中值＝6.14μm的0.05％粗纤维。保持在纳米纤维网上的静电电荷为-12.8kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
实施例9
实施例9在实施例1的相同条件下纺丝，然后在8个月后进行后处理。初生纤维网卷通过具有零间隙的棉/钢管在室温和800psi下压延。纤维直径保持与实施例1相同。辊对辊后处理之后保留在纤维网上的静电电荷为-3.2kV。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
比较例1
使用如图2所示的设备由纺丝盘制备连续纤维，该纤维由低分子量(Mw)聚丙烯(PP)均聚物(购自LyondellBasell的MetoceneMF650Y)制成。其具有Mw＝75,381g/mol，熔体流速＝1800g/10min(230℃/2.16kg)，以及在200℃下为9.07Pa·S的零剪切粘度。具有齿轮泵的PRISM挤出机用于将聚合物熔体通过供给管递送至旋转的纺丝盘。将来自熔体供给管的纺丝熔体的温度设为210℃并且熔体给料速率为10g/min。纺丝盘边缘的温度被估计为约260℃。拉伸区加热空气设为150℃。成型空气设为150℃。纺丝盘的旋转速度设为恒定的14,000rpm。不施加充电。
纤维尺寸使用扫描电镜(SEM)从图像测量。SEM图像示于图10A中，并且纤维经测定具有对测量的总纤维而言分别为430nm和380nm的纤维直径平均值和中值。具有几乎100％纳米纤维。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
比较例2
使用如图7所示的设备通过薄膜吹塑制备连续纤维，所述纤维由低分子量(Mw)聚丙烯(PP)均聚物(购自LyondellBasell的MetoceneGPH1400M)制成。其具有熔体流速＝2300g/10min(230℃/2.16kg)，以及在200℃下为5.3Pa·S的零剪切粘度。具有齿轮泵的PRISM挤出机用于将聚合物熔体通过衣架型模头和一对吹气刀递送至成膜刀片。将来自熔体供给管的纺丝熔体的温度设为210℃并且熔体给料速率为10g/min。成膜刀刃的温度估计为约260℃。吹气设为250℃。不施加充电。模具到收集器的距离为22cm。收集器速度为3.8m/min。
纤维尺寸使用扫描电镜(SEM)从图像测量。SEM图像示于图10B中，并且纤维经测定具有对测量的总纤维而言分别为1.04μm和0.84μm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝540nm且中值＝500nm的56.19％纳米纤维，平均值＝1.60μm且中值＝1.39μm的42.67％微纤维，平均值＝5.07μm且中值＝5.96μm的1.13％粗纤维。纤维网的其它具体数据如表1和表2所示。
比较例3
比较例3由低分子量(Mw)聚丙烯(PP)均聚物(购自LyondellBasel的MetoceneMF650Y)制成。其具有Mw＝75,381g/mol，熔体流动速率＝1800g/10min(230℃/2.16kg)，和在200℃下为9.07Pa·S的零剪切粘度。用于制备比较样品的纺丝技术为由NonwovensTechnologyIncorporated开发的那些，并由ArthurG.RussellCompany制造。样品由田纳西大学的非织造物研究实验室提供。方法条件不可用。
纤维尺寸使用扫描电镜(SEM)从图像测量。SEM图像示于图10C中，并且纤维经测定具有对测量的总纤维而言分别为560nm和450nm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝470nm且中值＝438nm的92.6％纳米纤维，平均值＝1.58μm且中值＝1.38μm的7.4％微纤维。不存在粗纤维。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2中所示。
比较例4
比较例4为得自Cuno商业纤维的聚丙烯熔喷介质。方法条件不可用。纤维尺寸使用扫描电镜(SEM)从图像测量。SEM图像示于图10D中，并且纤维经测定具有对总纤维而言分别为1.44μm和1.32μm的纤维直径平均值和中值。存在平均值＝770nm且中值＝830nm的23.91％纳米纤维，平均值＝1.65μm且中值＝1.45μm的76.09％微纤维。不存在粗纤维。纤维网特性的其它具体数据如表1和表2所示。
单层粗级纳米纤维网可通过美国专利8,277,711的无喷嘴离心熔体纺丝方法来制备，其具有如上所述的改进的操作条件，并且所得的纳米纤维可使用WO2013/096672的方法铺设在带状收集器上以形成纤维网介质。包含大部分纳米纤维、小比例的微纤维和一些粗纤维的混合纤维网络的单层粗级纳米纤维网可通过单一方法以单一来源形式来制备。所得的纳米纤维网具有约且小于1000nm的总纤维的数均纤维直径。至少65％的纳米纤维具有小于500nm的平均直径和中值直径。最多35％微纤维，并且剩余为粗纤维。用于帮助纤维铺设在非织造纤维网上的最佳静电充电使得所得的纤维网成为驻极体。纤维网中的静电为约至少-8.0kV，并且即使在纺丝后8个月内的辊对辊后处理诸如整理、回绕和压延之后其也保留至少-3.0kV，如实施例9所示。纤维网强度对于辊对辊后处理而言是良好的。微纤维和粗纤维有助于纤维网强度。本发明中的纳米纤维网的机械强度大于比较例1的纯纳米纤维网，如图11所示。在MD和TD方向上的平均强度的比率为约1.0。相似的纤维网结构可通过如图7所示的膜吹塑法制备。所得的纤维网示为比较例2。膜吹塑法可仅处理非常低粘度的聚合物，并且所得纤维网的机械强度通常比本发明中的纳米纤维网低得多。
本发明的纳米纤维网的独特孔结构示于图12中，其中中流量孔径和最小孔径之间的差小于1.5。本发明中的纳米纤维网的孔结构的均匀度优于所有比较例，如图13所示，与比较例1的纯纳米纤维网相比，以及如图14所示，与比较例3的熔喷纳米纤维网相比，并且与比较例4的熔喷微纤维网相比。本发明中纳米纤维网的孔结构的孔径均匀度指数小于1.2，与所有比较例均大于1.2相比。

Claims (15)

1.一种驻极体纳米纤维网，其包括单一来源的无规缠结的纤维网络，其中所述驻极体纳米纤维网具有至少-8.0kV的静电电荷，以及至少2.0gf/cm/gsm的网强度。
2.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网包含：
(a)按数量计所述驻极体纳米纤维网中至少约65％的纤维是数均直径小于约1000nm的纳米纤维；以及
(b)按数量计所述驻极体纳米纤维网中最多约30％的纤维是数均直径为约1.0μm至约3.0μm的微纤维；以及
(c)按数量计所述驻极体纳米纤维网中最多约5％的纤维是数均直径大于约3.0μm的粗纤维。
3.根据权利要求2所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网中的纤维具有小于约1000nm的数均纤维直径。
4.根据权利要求2所述的驻极体纳米纤维网，其中所述纳米纤维具有小于约500nm的平均直径和中值直径。
5.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网具有至少约65％的孔隙率、最多约15μm的中流量孔径和在125Pa下约10至约1000cm3/cm2/min的弗雷泽透气率。
6.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网具有小于约1.2的孔径均匀度指数，并且所述中流量孔径和所述最小孔径之间的差小于约1.5μm。
7.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网具有大于约0.5的非织造通量阻隔特性。
8.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网具有约5至约100g/m2的基重。
9.根据权利要求8所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网具有约20g/m2至约60g/m2的基重。
10.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，所述驻极体纳米纤维网具有约1.0的在MD和TD方向上的平均强度的比率。
11.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网包含可熔融加工的热塑性聚合物。
12.根据权利要求11所述的驻极体纳米纤维网，其中所述可熔融加工的热塑性聚合物选自聚烯烃和聚酯。
13.根据权利要求12所述的驻极体纳米纤维网，其中所述聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯以及它们的共混物。
14.根据权利要求12所述的驻极体纳米纤维网，其中所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
15.根据权利要求1所述的驻极体纳米纤维网，其中所述驻极体纳米纤维网由离心熔体纺丝方法制备。
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