CN1379830A - 闪蒸纺制的薄片材料 - Google Patents

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Abstract

这个发明涉及用于防护服和过滤介质的改进的丛丝片材料,该材料包括基本连续的聚乙烯丛丝纤维纱且具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少2cfm/ft2

Description

闪蒸纺制的薄片材料
                    技术领域
这个发明涉及适合用作防护服,空气的过滤,和其他最终应用的闪蒸纺制的丛丝薄片或织物,在这些应用中片或织物必须显示具有良好的阻挡层特性和高度的透气性两者。
                    背景技术
防护服包括衣裤相连的工作服,长袍,罩衫和其他外套,它们的目的或者是保护穿着者避免暴露于在穿着者所在环境中的某些东西,或者是保护环境免受穿着者的污染。防护服的例子有在制造微电子线路的洁净室内穿着的套装,医疗套装和长袍,收集污物工作的连裤工作服,和防护液体或颗粒时穿着的套装。保护外套适合的特殊应用取决于用作外套的织物或薄片材料的组份和将各块织物或薄片材料缝合成外套的方法。例如,一种类型的织物或薄片材料用作防护有害的化学物质的外套可能是优良的,但用作医疗外套却太贵或不舒服。另一种材料可能是重量轻且具有足够的透气性用作洁净室套装,但对收集污物工作的应用却不够耐用。
织物或薄片材料的物理特性决定了适于该材料的防护服的应用。已经发现对范围广泛的保护外套的应用要求用于制作保护外套的材料对液体如人体的体液、涂料或喷射液能提供良好的阻挡层保护。还要求用于制作防护服的材料能阻寒很细的污物、灰尘和纤维颗粒的通道。对用作防护服的织物或薄片材料另一组所需的特性是,该材料具有足够的强度和抗撕裂的阻力,从而使由该薄片材料制成的工作服在预定的工作条件下不会丧失它的整体性。还有很重要的一点是,用作保护外套的织物和薄片材料能传送和耗散潮气和热量,以便允许穿着者执行实际的工作而同时穿着外套不会感到太热和冒汗。最后,大多数的保护外套材料必须具备制造成本足够低,以便能在低成本的保护外套中实际使用该材料。
已经设计了许多标准化的试验来鉴定用作保护外套的材料的特征,以便允许人们比较各个特性并作出决定哪种材料最适合外套所需要服务的各种预定的条件或环境。已经用拉伸强度,撕裂强度和伸长来定量表示用作防护服的薄片材料的强度和耐用性。用于鉴定液体阻挡特性的主要试验是一种在各种压力下对水的流通阻力的测试,称为静水压头阻力试验。由细菌阻挡层试验和颗粒穿透试验测量颗粒阻挡层特性。
织物或薄片材料的热舒适性根据传统假定与所测试的该材料的水蒸汽传送率(MVTR)相同。但是MVTR是在静态实验室条件下确定的,它测量的只是通过分子扩散所传送的水蒸汽。MVTR试验结果还不能证明是一种完全可靠的在实际动态工作场所条件下预估工作服材料舒适性的方法。由杜邦公司在独立的测试实验室中进行的各种工作服薄片材料的研究中,知道了材料的透气性是穿着的保护外套中各种织物和薄片材料可提供的相对舒适性最可靠的预测值。透气性对于外套热舒适性的主要贡献是由于所触发的抽吸空气和湿气通过织物或材料的运动。因为水蒸汽的分子扩散(由MVTR测量的)是相对慢的过程,看起来即使通过织物或片材料含有水蒸汽的空气小的流量也可以给通过材料输送水蒸汽带来显著的影响。因此,很重要的是用作防护服的薄片材料具有高度的透气性而不会过度地牺牲其他重要的特性如强度或阻挡层。
多孔的薄片材料也用在气体的过滤,其中用过滤材料除去气流中的污物,灰尘和颗粒。例如,设计空气过滤器和真空吸尘器袋来捕获污物,灰尘和细的颗粒而同时允许空气通过该过滤器。多孔的薄片材料也用在这些应用中:即必需滤去微生物,如孢子和细菌。例如,在清毒的如外科手术器具医疗器件的包装中使用多孔的薄片材料。在消毒的包装中,多孔包装材料必须对能在要消毒的器具上杀死细菌的气体如环氧乙烷是可渗透的,但包装材料对可能污染已消毒器具的细菌必须是不能透过的。有良好阻挡层特性的多孔薄片材料的另一个应用是用于制作存放吸收湿气的干燥剂物质的袋子。吸收不需要的湿气的包装材料中常用这样的干燥剂袋子。
织物或薄片材料的物理特性决定该材料所适合的过滤应用。已经发现对使用在各种过滤应用中的薄片材料不仅要求能提供对细微颗粒的通过有良好的阻挡功能,而且有良好的透气性。对使用在某些过滤应用中的织物或薄片材料所要求的另一组特性是,该材料应具有足够的强度和抗撕裂阻力,从而使用该薄片材料制成的过滤器在预定的工作条件下会丧失它们的整体性。最后,大多数过滤材料必须有足够低的制造成本,从而使该材料可以实际应用在低成本的过滤器中。
已经设计了许多标准化的试验来鉴定用作过滤和消毒包装的材料的特征,以便允许人们比较各个特性并作出决定哪种材料最适合该材料将要服务的各种预定的条件或环境。已经用拉伸强度,撕裂强度和伸长来定量表示薄片材料的强度和耐用性。用于鉴定过滤效力的主要试验是,测量过滤器的效率(由过滤器保留的颗粒%);空气过滤器的透气性;对液体过滤器在给定的流速下通过过滤器的水流阻力(也称为清洗渗透率);在给定负荷和操作条件下过滤器材料的寿命(也称为能力)。通过细菌或颗粒阻挡层试验可以测量阻挡层特性。
Tyvek牌号的纺粘烯烃是闪蒸纺制的纺织丛丝薄片材料,它已经多年用作防护服的材料。E.I.du Pont de Nemours and Company(杜邦公司)制造和销售Tyvek纺粘烯烃无纺织物。Tyvek是杜邦公司拥有的注册商标。Tyvek无纺织物是防护服的很好选择,因为它的优秀的强度特性,它的良好的阻挡层特性,它的重量轻,它的合理水平的热舒适性,和它的单层结构使它与大多数竞争的材料相比有低的制造成本。杜邦公司已经着手进一步改进Tyvek织物用作外套的舒适性。例如,杜邦公司销售的Tyvek16型织物型,它有孔来改善透气性。杜邦公司还生产水注软化的Tyvek织物(如Simpson的美国专利5,023,130号),它更软且更加张开以便提高舒适性和透气性。但是当这些材料的这两种特性确定令人更加舒适时,这些材料的阻挡层特性会由于它们透气性增加而明显降低。
在90年代早期,杜邦公司由聚乙烯纤维浆制成设计用作过滤介质的薄片。这种薄片是以HysurfTM商标出售,并由美国专利5,047,121和5,242,546号公开的多步方法制造。按照该方法,闪蒸纺制的聚乙烯碎薄片材料首先被切碎和提炼形成浆状物。该浆料与水和表面活化剂混合以便产生一种浆料该浆料然后通过湿铺造纸法制成薄片。这种薄片材料用作真空吸尘器的袋。
国际专利出版号WO 98/07905和WO 98/07908(两个都转让给杜邦公司)公开了闪蒸纺制的丛丝薄片材料,它显示有良好的阻挡层特性和改进的透气性。在国际专利出版号WO 98/07908中公开的许多点粘接并软化的丛丝薄片材料显示出薄片中的格利希尔(Gurley Hill)孔隙率约为9秒,该薄片还显示静水压头约为120cm。而在国际专利出版号WO 98/07905中公开的整个表面粘接的丛丝薄片具有格利希尔孔隙率约为3.6秒和静水压头约为55cm。但是,对工作服织物要求有更大程度的透气性,而用作空气过滤介质的薄片则要求更大程度的空气渗透率。
格利希尔孔隙度是用秒数来测量,该秒数是指通过薄片维持在某个压力下的固定量的空气所需的时间。格利希尔孔隙率(以秒计量)越低,那么该材料的空气渗透性越好。一般用格利希尔孔隙率刻度来定量表示有相对低的空气渗透性的材料的孔隙率。更多孔隙的材料的空气渗透性通常是用弗雷泽(Frazier)渗透率来测量,它测量在给定压力下通过给定面积薄片材料的空气体积。对小于3oz/yd2(盎司/码2)的丛丝薄片材料,弗雷泽渗透率2ft3/min/ft2相当于格利希尔孔隙率约3.1秒。
为了提供由丛丝薄片材料制成的更舒适的工作服织物和更透气的过滤器,需要一种丛丝薄片材料它具有低于2秒的格利希尔孔隙率同时又能维持良好的液体阻挡层特性。需要一种薄片材料适合用作防护服,在给定的织物单位重量下,它具有的强度和阻挡层特性至少等价于当前用作保护外套的Tyvek纺粘烯烃无纺织物,但它具有显著改进了的透气性从而提高由该材料制成的防护服的热舒适性。
                    附图说明
通过详细解释包括附图的发明将更容易理解本发明。因此附上特别适合解释本发明的附图。但是应该理解这些附图仅作为说明而没必要按比例画。
图1是纺丝单元的示意剖面图,说明制作闪蒸纺制的丛丝薄片的方法;
图2是用于制作闪蒸纺制的丛丝薄片的系统的示意剖面说明图;
图3是表示在图2的系统中的降压室的剖面图;
图4是用于通过空气式粘接丛丝薄片材料的设备的示意剖面图;
图5是在各种纺丝条件下纺制的丛丝纤维纱的纤维挤压值对纤维表面积的曲线图;
图6是由常规的闪蒸纺制的丛丝薄片材料的一部分丛丝纤维纱的4000倍显微照相;
图7是由本发明的丛丝薄片材料的一部分丛丝纤维纱的5000倍显微照相;
图8是用于闪蒸纺制丛丝薄片材料的双头闪蒸纺丝设备的剖面示意表示图;以及
图9是可以用于粘接本发明薄片材料的一个压花辊的一部分表面的平面图。
                    定义
术语“聚合物”如这里所用的那样,通常包括但不局限于,均聚物,共聚物(例如:嵌段、接枝、无规和交替共聚物),三元共聚物等,以及它们的混合物和改性物。还有,除非另外特别指出,术语“聚合物”应该包括材料所有可能的几何构形。这些构形包括,但不局限于全同立构,间同立构和随机匀称。
这里所用的术语“聚乙烯”,用于包括不仅乙烯的均聚物,而且也包括其中至少85%的重复链节是乙烯单元的共聚物。
这里所用的术语“无纺织物,薄片或纤维网”,意思是指单个纤维或纱的一种结构,它们是认随机的方式定位以便形成平的材料而没有象针织织物那样有可识别的图案。
如这里所用的那样,“机器方向”是在薄片的平面内“纵向”,即生产薄片的方向。“横向”是在薄片的平面内与机器方向垂直的方向。
术语“单一的纤维薄片”如这里所用的那样,指的是整个结构由相同类型的纤维或纤维混合物制成的纺织或无纺的织物或薄片,其中纤维形成基本均质的一层,它没有可区别的迭片结构或其他支持结构。
术语“丛丝”如这里所用的那样,指的是大量随机长度的薄的、带状的、薄膜—原纤维单元的三维整体网状物,并具有小于约4微米平均薄膜=厚度和中间原纤维宽度小于约25微米。在丛丝结构中,薄膜—厚纤维单元一般都是总体上共同地与该结构的纵轴对齐,并且它们在结构的整个长度,宽度和厚度的各个地方以不规则的间隔间断地结合和分离,从而形成连续的三维网状物。
                    试验方法
在描述,实施例和权利要求书中,应用下面的试验方法确定各种被报告的特征和特性。ASTM指的是美国材料试验学会,AATCC指的是美国纺织业化学与染料工作者协会,和IES指的是环境保护科学学会。
丛丝纱的旦尼尔(denier)是由180cm样品长度的纤维网在预定250g负荷下的重量决定。
丛丝薄膜—原纤维网产品的表面积是闪蒸纺丝产品纤维化作用程度和细度的另一个测量值。表面积通过S.Brunauer,P.H.Emmett和E.Teller的BET氮气吸收法测量,该法记载在1938年的美国化学协会杂志第60卷309-319页(J.Am.Chem.Soc.,V.60 P.309-319(1938)),以m2/g(米2/克)单位记录。
闪蒸纺丝纤维网的强度和伸长用莫斯特朗(Instron)电子强力测试仪确定。调节该纱束在70°F(21℃)和65%相对湿度下并被试验。然后将纱每英寸加捻10转并安装到莫斯特朗试验机的爪上。采用2英寸的标准长度同时具有每分钟4英寸的初始伸长率。以每旦尼尔克(gpd)记录断裂强度。断裂时的伸长以占样品2英寸标准长度的百分比记录。模量相当于应力/应变曲线的斜率和用gpd单位表示。
用下述的程序确定挤压值:从没有粘接的丛丝纤维网手动拉出三根不同尺寸的丛丝纤维纱。三根样品重量约为1,2和3克。记录的挤压值是三根样品测量值的平均值。用最小的压力使每根样品丛丝纱形成球形以避免压碎,然后将样品称重用克表示。采用包括丙烯酸制品的样品保持器和挤压器的挤压试验机来测量每根样品的挤压值。样品保持器包括有内径2.22英寸(5.64cm)和外径2.72英寸(6.91cm)的圆筒形部分。圆筒的中心位于6英寸乘6英寸(15.24cm×15.24cm)方形基座的几何中心。挤压器包括圆柱形的柱塞杆(直径0.75英寸(1.91cm)),它有位于柱塞杆一端的第一圆盘形面(盘的厚度0.25英寸(0.64cm),直径2.20英寸(5.59cm))和在柱塞杆上从第一圆盘向后间隔1.5英寸(3.81cm)的第二圆盘。第二圆盘也有厚度0.25英寸(0.64cm)和直径2.2英寸(5.59cm)。圆盘的尺寸略小于圆筒形样品保持器的内径,以便在挤压时允许空气从样品中逸出。一次一根将丛丝样品放到样品保持器中并在挤压前将一薄片直径约2.2英寸(5.59cm)的纸放到丛丝样品的顶部。然后将柱塞杆这样插入到圆筒形样品保持器中,使第一圆盘形面与纸片接触。第二圆盘用于保持柱塞杆的轴线与圆筒形样品保持器的轴线对齐。在柱塞杆上加上2磅(0.91kg)的重量对每根丛丝纱样品进行挤压。通过测量从圆筒形样品保持器的底部到挤压器的底部的样品高度获得挤压高度(mm)。约2分钟之后从样品移去柱塞和重量,留下纸片在其位置上以便有利于测量样品的回复高度。允许每根样品恢复近似2分钟并通过测量从样品保持器四侧的每侧中心到纸片的高度和平均测量值获得样品的回复高度(mm)。从平均回复高度减去平均挤压高度再除以样品重量的平均值计算出挤压值(mm/g)。挤压值是样品在挤压后恢复它的初始尺寸到多少的测量值,较高的值指示初始样品高度较大地恢复。
基本重量在这里作为参考的ASTMD-3776确定,并用g/m2记录。在下面实例中记录的织物单位重量都是根据至少对样品12次的测量值的平均值求得。
弗雷泽(Frazier)渗透率是多孔材料空气渗透率的测量值并以立方英尺/分钟/平方英尺(ft3/min每ft2)为单位记录。它是在0.5英寸水柱压差下测量空气流过材料的体积。在真空系统中安装一孔板以便限制流过样品的空气流量到一个可测量的数值。孔板的尺寸取决于材料的孔隙率。弗雷泽渗透率也称为弗雷泽孔隙率是用Sherman W.Frazier Co.公司的双压力计并使用标准的孔板测量单位进行测量,即以ft3/ft2/min为单位。
格利希尔(Gurley Hill)孔隙率是气体材料用的薄片材料的渗透率的测量值。特别是,它是在一定的压力梯度下一定量的气体通过材料某个面积需要多长时间的测量值。格利希尔孔隙率是采用Lorentzen& Wettre公司型号121D的密度计按照TAPPIT-4600M-88进行测量。这个试验测量在压力近似为1.21千帕(4.9英寸水柱)下100cm3的空气被推压通过28.7mm直径样品(有一平方英寸的面积)所需的时间。其结果用秒表示,常称为格利秒。
水蒸汽传送速率(MVTR)由ASTM E398-83(已经抽出作为独立方法)确定,该方法这里作为参考。MVTR是以克/平方米/24小时(g/m2/24hr)为单位记录,这里与“MVTR-LYSSY”数据等同。Lyssy公司总部在瑞士的苏黎世。
ASTM E398-83(“LYSSY”法)是根据85%相对湿度(湿空间)对15%相对湿度(干空间)的压力梯度。LYSSY法是在恒定的湿度增量下只测量几分钟的湿气扩散速率,然后用这个测量值外推到24小时。
静水压头是在静态负荷下该薄片对液态水穿透阻力的测量值。将7英寸乘7英寸(17.78cm×17.78cm)的样品安装在SDL 18 Shirley静水压头试验机上(由英格兰的Sfockport市的ShirleyDevelopments Limited公司制造)。对样品102.6cm2截面的一侧以60±3cm/min的速率泵送水,直到水穿透样品的三个面积。以英寸测量静水压力,转换到国际标准单位并给出厘米水柱。该试验一般按照ASTM D583(取自1976年11月的出版物)。
马伦式织物顶破强力(Mullenburst)由TAPPI T403-85确定并以psi单位记录。
空气过滤收集效率是用ASTM F1215-89的方法测量。在8英寸乘8英寸(20.3cm×20.3cm)的薄片样品上进行测量。在两种不同的速度(15和30cm/sec)下用0.3μm或0.966μm聚苯乙烯乳胶球测试所有的样品。在实例中记录的过滤效率是在被试验材料的三个样品上连续进行三次测量的平均值。
细孔的尺寸是按照ASTM E1294的程序采用Porous Materials,Inc.公司制造的毛细管流量孔隙计以平均流量细孔尺寸和起泡点测量。润湿流体是表面张力为16达因/厘米的碳氟油。通过随机粘接(平滑)的侧面向上进行点粘接薄片的测量。平均流量细孔尺寸和最大细孔尺寸(起泡点)以微米单位(μm)记录。
把手-O-计硬度是测量将样品用一杆塞入到10mm宽的缝中时样品的阻力,该杆是2mm厚并与要塞入到缝中的样品一样长。把手-O-硬度是样品软度的指标。把手-O-硬度用型号211-5的把手-O-计测量。该测量计由美国宾夕法尼亚州费城的Thwing Albert InstrumentCompany公司制造。从薄片材料中切下203mm×203mm的方形样品。以这样的方式使样品在槽上定中心,即使在槽相反两侧上样品的矩形部分基本相等。将要测量的样品的方向(如机器方向或横向)与槽的长度方向对齐。将杆的边缘压住样品以便将样品压入到缝中约9mm。记录以克表示的峰值压力。如人们预料的那样,随着织物单位重量的增加样品的硬度也趋向于增加。所以,通过将峰值压力乘以一因子可以使硬度标准化,该因子等于1克/平方米(1g/m2)基本重量除以实际织物基本重量。硬度测量值也是以克记录。
粘接类型百分比是在由多个粘接层构成的片上进行的测量,它表征在每层中薄片的哪部分被粘合。例如,在一薄片中,在一侧它是点粘接而在另一侧是整个表面粘接,可以由两种方法说明粘接的薄片的相对量。在该薄片已经在两侧粘接后测量该薄片的基本重量。通过用尖的工具沿着样品的一个边缘分离样品的各层使该薄片分层,然后将样品的各层互相拉开。测量每层的基本重量,接着除以样品总的基本重量再乘100,从而得到每种方法粘接的样品的重量百分比。
                  优选实施例的详细描述
制造闪蒸纺丝的丛丝片的方法,特别是Tyvek纺粘烯烃片材料,是在25年以前首先由杜邦公司开发并投入商业应用的。Blades等人的美国专利3,081,519号(转让给杜邦)描述了一种方法,其中在液态纺丝剂中的形成纤维的聚合物溶液在高于液体正常沸点的温度下和在自生的压力或更高的压力下被纺丝到低温和基本低压区中,从而形成丛丝的薄膜—原纤维的纱,该纺丝剂在低于液体的正常沸点时不是聚合物的溶剂。如在Anderson等人的美国专利3,227,794号(转让给杜邦)中公开的那样,当聚合物和纺丝剂溶液的压力刚好在闪蒸纺丝之前在降压室内稍微降低时,用Blades等人公开的方法能最好地获得丛丝的薄膜—原纤维纱。
采用Blades等人和Anderson等人的方法,聚合物的闪蒸纺丝要求纺丝剂是:(1)在低于纺丝剂正常沸点时不是聚合物的溶剂;(2)在高压下与聚合物形成溶液;(3)当溶液压力在降压室中稍微降低时与聚合物形成所需的两相分散;(4)当从降压室放到基本低压区内时闪蒸汽化。取决于所应用的特定的聚合物,已经发现下述的化合物作为闪蒸纺丝方法中的纺丝剂是有用的:芳香烃如苯和甲苯,脂族烃如丁烷,戊烷,己烷,庚烷,辛烷,以及它们的同分异构体和同系物;脂环烃如环己烷;不饱和烃;卤代烃如三氯氟甲烷,二氯甲烷,四氯化碳,二氯乙烯,氯仿;氯乙烷,氯甲烷;乙醇;酯;醚;酮;腈;酰胺;碳氟化合物;二氧化硫;二氧化碳;二硫化碳;硝基甲烷;水;和上述液体的混合物。在Shin的美国专利5,032,326号;Shin等人的美国专利5,147,586号;和Shin的美国专利5,250,237号(所有专利都转让给杜邦公司)中公开了用于闪蒸纺丝的各种溶剂混合物。
选择用于说明本发明的通用闪蒸纺丝设备与Brethauer等人的美国专利3,860,369号中公开的设备类似,该专利这里作为参考。用于闪蒸纺一种形成纤维的聚合物的系统和方法被完全描述在美国专利3,860,369号中,并表示在图1中。闪蒸纺丝过程通常在室10内进行,该室有时称为纺丝套筒,它有纺丝剂清除口11和开口12,通过该开口取出在该过程中产生的无纺薄片材料。通过加压的供料导管13将包括聚合物和纺丝剂的混合物的纺丝流体供应到纺丝孔板14。该纺丝流体从供料导管13通过室开口15流到室16。在某些纺丝应用中,室16可以用作压力下降室,在其中压力的下降引起该纺丝流体的相分离,如在Anderson等人的美国专利3,227,794号中公开的那样。可以装设压力传感器22监测该室16中的压力。
在室16中的纺丝流体接着通过纺丝孔板14。加压的聚合物和纺丝剂从室16进入到纺丝孔板的通道产生了在孔板附近的延伸流动,这有助于使聚合物定向。当聚合物和纺丝剂从孔板排出时纺丝剂迅速膨胀成为气体,同时留下形成原纤维的丛丝薄膜—原纤维。气体通过口11排出该室10。最好将气态的纺丝剂冷凝再回收到纺丝流体中。
从纺丝孔板14排出的聚合物纱20常规地被引向旋转的偏转导流板26。转动的导流板26将纱20散开成更平的纤维网结构24,该纤维网结构24被导流板26交替地引向左边和右边。因为散开的网从导流板向下移动,使该网带有静电以便将该网保持在散开的构形中直到网24到达移动的带32。网24沉降在带32上形成纤维条34。该带接地以便有助于确保带电的纤维网24适当地销锁在带上。可以使纤维条34在压辊31下通过,压缩该纤维条使其成为取向在重叠的多个方向的构形的丛丝薄膜—原纤维网状物形成的略为压实的薄片35。在被收集到薄片收集辊29之前,从纺丝室10的出口12排出薄片35。
接着薄片35通过成品生产线,在那里以适合它最终用途的方式对材料进行处理和粘接。例如,可以在平滑的加热辊上粘接薄片产品,如David的美国专利3,532,589(转让给杜邦公司)公开的那样,以便生产硬表面的粘接薄片产品。按照这个粘接方法,薄片的两侧经受大致平均的整个表面接触的热粘接。“硬表面”产品有光滑纸的感觉,通常用作信封,结构膜材料如TyxekdHomewrapTM,和消毒的包装材料。由于它的纸一样的感觉和缺少褶皱整个被粘接的“硬结构”材料表面不太可能用于工作服的应用。
对工作服应用来说,薄片35一般是点粘接和如美国专利3,427,376;3,478,141和4,091,137号(每个都转让给杜邦)公开的那样被软化,以便生产有更象织物感觉的“软结构”产品。点粘接的意图是以美学优选的图案提供紧密间隔的粘接点而在各点之间带有不粘接的纤维。杜邦公司优选一种点粘接图案,按照该图案用有波形表面的热粘接辊接触该片,这样产生有很轻微热粘接的织物部分而其他部分则是更直接地进行粘接。在织物薄片粘接后,可以对它进行机械软化以便去除在粘接中造成的硬化。这样提高织物的手感和触觉质量。
历史上,用来制作Tyxek闪蒸纺丝聚乙烯的优选纺线剂是含氯氟烃(CFC)的纺丝剂,三氯氟甲烷(FREON-11)。FREON是杜邦公司的注册商标。当用FREON-11作为纺丝剂时,纺丝溶液包括约12%重量的聚合物,而其余部分是纺丝剂。历史上刚好在闪蒸之前纺丝溶液的温度保持在约180℃。
现在已经发现有可能闪蒸纺表面积更小的丛丝纤维,当该纤维铺开和粘接时制成的织物或薄片比用常规的聚合物浓度和纺丝温度所生产的闪蒸纺丝丛丝织物或薄片有明显增加的透气性,并有至少相等的强度和阻挡层特性。已经发现这种透气性更好的材料在防护服和过滤产品方面有更大的用途,因为透气性增加显著地提高了产生的性能。
申请人已经发现,当用烃类纺丝剂在比常规使用的闪蒸纺丝过程中更高的纺丝温度下闪蒸纺聚乙烯时,可以提高薄片的透气性。申请人已经发现,当用正戊烷和环戊烷的混合物作为纺丝剂在这样较高的纺丝温度下闪蒸纺聚忆烯时,可以制成比已知的聚乙烯丛丝纤维纱有更小的表面积和更低的粘聚性。重要的是,当这些纤维纱铺开和粘接成薄片时,该薄片比至今可能获得的聚乙烯丛丝薄片有显著更高的透气性而没有相伴随的阻挡层特性的明显降低。在纺丝溶液是在烃类纺丝剂中的12%到24%聚乙烯聚合物并处在205℃到220℃范围内的纺丝温度下,可以纺制出该聚乙烯丛丝纤维纱,该纱被闪蒸纺制并被粘接以便生产出本发明的薄片材料。
由于用作工作服的织物要求薄片材料必需具有良好的透气性,良好的液体阻挡层特性和优良的强度的组合,丛丝纤维优选地是在纺丝温度205℃到214℃下由在戊烷纺丝剂中含有12%到17%重量的聚乙烯组成的纺丝流体进行闪蒸纺丝。更优选的是,用作工作服织物的丛丝纤维纱是在纺丝温度208℃到212℃的范围内由在戊烷纺丝剂中含有14%到16%重量的聚乙烯构成的纺丝流体进行纺丝。因为用作空气过滤器和真空吸尘器袋的薄片材料要求薄片材料必须具有高的透气性,良好的颗粒阻挡层特性和中等的强度的组合,丛丝纤维优选地是在纺丝温度205℃到220℃下由在戊烷纺丝剂中含有15%到24%重量的聚乙烷组成的纺丝流体进行闪蒸纺丝。更优选的是,用作空气过滤的薄片产品的丛丝纤维纱是在纺丝温度208℃到218℃范围内由在戊烷纺丝剂中含有16%到20%重量的聚乙烯组成的纺丝流体进行纺制。
本发明的薄片在弗雷泽范围内的透气性是足够用于空气过滤的最终用途,如真空吸尘器袋,机舱空气过滤,打褶的滤灰筒,面罩呼吸器。此外,本发明没有粘接的薄片的透气性是足够高的,以便允许使用通过空气粘接法来粘接。已经用通过空气粘接法来粘接无纺织物如双组份的纤维网,但以前还没有用来粘接闪蒸纺的丛丝薄片。常规的闪蒸纺薄片已有的透气性对通过空气粘接法来说是太低了。为了采用通过空气粘接法,该薄片优选地应有至少2立方英尺/分钟/平方英尺(2ft3/min/ft2)的弗雷泽渗透率,更优选地应大于5立方英尺/分钟/平方英尺(5ft3/min/ft2),和最优选地应有8立方英尺/分钟/平方英尺(8ft3/min/ft2)。通过空气粘接法包括抽吸热空气通过纤维网来粘接无纺纤维网,以便使网内的各个纤维加热并暴露在相同的温度下,这样确保织物粘接的均匀性。粘接发生在纤维的各立体交叉点。
历史上已经用在工作服上的一种类型的Tyxek薄片材料是在一侧用似亚麻布的图案整个表在粘接而在相反一侧用肋状图案点粘接。在这种类型的薄片中,在用似亚麻布图案整个表面粘接的薄片的重量百分比历史上约为60%,而点粘接的薄片的重量百分比约为40%。现在已经发现,通过改变粘接温度和粘接时间,可以制成丛丝薄片其点粘接部分有更大的薄片重量百分比。已经发现,当用肋状图案点粘接部分的薄片的百分比大于50%时,该薄片明显地变得更软,如用把手-O-硬度试验所测量到的那样。现在已经制成的丛丝薄片,它包括小于40%的整个表面粘接的薄片部分和大于60%的点粘接薄片部分。甚至已经制成更软的薄片,其中约30%的薄片是用似亚麻布图案在整个表面粘接的而该薄片的约70%是用肋状图案点粘接的。
当高渗透率的闪蒸纺薄片进行通过空气式粘接时,获得有明显不同于表面粘接或点粘接的闪蒸纺薄片的特性的粘结薄片。通过空气式粘接的薄片比表面粘接或点粘接的薄片显著地有较高的膨松度。例如,与典型的硬粘接Tyvek薄片有相同单位重量的通过空气式粘接的薄片有大于两倍的厚度。与常规粘接的薄片相比,由于通过薄片的厚度更加均匀的加热,使得通过空气式粘接的薄片造成在其整个薄片厚度上更加均匀的粘接和通过空气式粘接的薄片不会以如表面粘接或点粘接从丝薄片材料所发生的分层那样平面方式分层。
不要希望按照理论进行粘接,现在相信当纺丝温度增加时,生产的闪蒸纺的丛丝纤维的表面积将减小并且纤维变得粘聚性减小。图5是在各种纺丝条件下闪蒸纺丝的聚乙烯丛丝纤维纱的挤压值对表面积的曲线图。画在Y轴上的挤压值是按照上述的挤压试验法计算的并代表样品在挤压后尺寸恢复的程度。较高的挤压值指的是纤维纱更加容易恢复它的原先形状。粘聚性小的丛丝纤维纱在挤压后更多地恢复到它们原先的尺寸和形状。图5表示当聚乙烯丛丝纤维的表面积减小时纤维变得粘聚性更小。本发明的闪蒸纺薄片的纤维通常有表面积小于约10m2/g,更优选取的有表面积小于8m2/g,最优选的有表面积小于5m2/g。图7是本发明片材料的丛丝纱的横断面的显微照相而图6是常规的丛丝片的丛丝纱的横断面的显微照相。肉眼可见本发明的丛丝纱比常规丛丝片材料的丛丝纱明显地有较小的表面积。有兴趣地注意到本发明的许多丛丝纱看来比常规闪蒸纺丝的丛丝纱更细。通常,人们会认为当纤维变得更细时,它们的表面积将增加。而本发明的丛丝纤维,细的纤维令人惊奇地有小的表面积。相信这是由于纤维中内部空穴的尺寸和数目减小的结果。
这些表面积减小,粘聚性较少的纤维,在铺开和粘接成薄片结构时,相信得到的各薄片层中其较厚部分较少并且平均细孔尺寸较大,因此更大百分比的薄片是由空穴的空间组成。该薄片看来其整个结构是有较少的粘聚性同在该薄片的平面中各层之间有更大的空穴空间。最终结果是片允许更多的气体和水蒸汽通过使得该材料有更大的透气性而不会造成阻挡层特性类似的降低。很明显,申请人已经发现本发明粘接的丛丝薄片有比常规丛丝薄片结构更大的平均流量细孔尺寸。同时在本发明的薄片中最大的细孔是成比例地小于(与平均流量细孔尺寸比较)常规闪蒸纺的丛丝薄片的最大细孔。相信这种平均流量细孔尺寸增加,而最大细孔尺寸没有成比例地增加的结果是使丛丝薄片结构具有更大的透气性而阻挡层特性损失极少。
下面的表总结了本发明的以几种不同方法粘接的薄片材料,和几种现有技术的薄片材料的细孔测量值以及最大细孔直径与最小细孔直径的比值。常规的具有基本重量1.2oz/yd2用于闪蒸纺丛丝纤维(Tyvek型1424A)的点粘结薄片;南卡罗来纳州查尔斯顿市的PGI公司(PGI of Charleston,South Carolina)出售的单位重量为1.1oz/yd2的D207熔喷聚稀烃聚合物的薄片;其基本重量为2.0oz/yd2的HysurfTM聚乙烯浆的薄片提供细孔尺寸的测量值。
薄片类型   最大细孔直径(泡点)(μm)   平均细孔直径(μm)   最大/平均直径比
本发明的点粘接片(例7)     46.9     16.7     2.8
本发明通过空气粘接片(例20)     19.5     13.3     1.5
本发明通过空气粘接片(例24)     11.8     9.4     1.3
常规点粘接丛丝片     11.6     2.8     4.2
PGI的D207熔喷     19     12     1.6
HysurfTM     23.9     8.4     2.8
在常规的丛丝薄片中最大细孔直径与平均细孔直径之比通常大于4。从上面表中可见,当本发明的丛丝薄片是点粘接时,最大/平均细孔尺寸之比达到2.8。这可与用HysurfTM浆基过滤薄片产品所得到的数据相比较。用本发明的通过空气或粘接的丛丝薄片,达到最大/平均细孔尺寸比为1.3到1.5。这可与更加弱的熔喷材料所期望的数据相比较。
本发明的丛丝纤维纱具有表面积小于10m2/g和至少1mm/g的挤压值。优选的丛丝纤维纱具有表面积小于8m2/g,更优选的小于5m2/g。更加优选的是本发明的纤维纱有至少1.5mm/g的挤压值。
本发明的无纺薄片包括大致连续的聚乙烯丛丝纤维纱,并且它具有至少2cfm/ft2的弗雷泽渗透率,该值被与1.0oz/yd2的基本重量进行标准化。优选的是,无纺薄片有静水压头至少30cm,更优选的至少45cm,更优选的至少75cm,和更优选的至少85cm,甚至更优选的至少100cm,和最优选的至少130cm。更加优选的是有至少30cm静水压头的本发明的薄片,还有被与1.0oz/yd2基本重量标准化的弗雷泽渗透率,至少为4cfm/ft2,更优选的至少为8cfm/ft2,和更优选的至少10cfm/ft2,和更优选的至少15cfm/ft2,甚至更优选的至少20cfm/ft2,和最优选的至少25cfm/ft2。按照本发明另一个优选实施例,本发明的薄片材料有至少45英寸(114cm)的静水压头和少于6秒的格利希尔孔隙率。按照本发明还要更加优选的实施例,本发明的薄片材料有至少50英寸(127cm)的静水压头同时保持少于6秒的格利希尔孔隙率。本旭有的无纺薄片优选的是整体的纤维薄片。本发明的闪蒸纺聚乙烯丛丝无纺薄片可以是整个表面粘接,点粘接或通过空气式粘接。
在图2中表示已经用于生产本发明丝丝纤维纱的设备。按照制作本发明丛丝纤维纱和薄片的方法,将聚乙烯聚合物通过进口41送料到高压釜40。送料之后,通过阀43从高压釜中除去空气抽真空。为了从高压釜排出所有的氧气,将氮气加入到高压釜中然后再抽真空除去,这样连续进行2次或3次。接着通过阀43将纺丝剂加料到高压釜40中并维持釜的温度在约52℃。将高压釜密封并在约4小时的时间内逐渐加热到约210°到220℃的温度,同时用双螺旋叶搅拌器42以约100rpm(转/分)小速度转动使聚合物和纺丝剂混合。在4小时的加热和混合之后,纺丝流体的压力达到约13,790千帕(2000psi)。
刚好在纺丝之前,通过阀43将一层氮气45引入到高压釜中。通过打开单向阀46开始纺丝流体的纺丝,即通过一层加压氮气45迫使纺丝流体流出高压釜。纺丝流体流过加热的直径0.75英寸(1.9cm)的管道48到压力控制阀50,该阀调节纺丝容器56中的纺丝流体压力。纺丝流体在进入纺丝容器56之前通过10英寸(25.4cm)烧结金属过滤器52。通过紧挨纺丝容器上游的温度探测器54监测纺丝流体的实际纺丝温度。
纺丝容器56包括与图1中表示的降压室16和纺丝孔板14类似的降压室和纺丝孔板。在图3中表示已经用来获得本发明的丛丝纤维纱和薄片的降压室。纺丝流体通过具有长度0.064cm和直径0.095cm的开口72进入到降压室70。降压室的进入角α是在10°和70°之间。降压室具有直径1.56cm和长度75约11.6cm。在下面描述的例子中,降压室的进入角分别给定在115°,23.6°和60°。降压室朝向纺丝孔板74以约80°角逐渐变细。按照本发明制作丛丝纱和薄片的一个方法,细孔筛可以插入到降压室70中。例如,当纺制本发明的丛丝纱时在具有进入角23.6°的降压室中已经成功地应用7个50号的筛,每个互相之间的间隔距离约0.32cm。
在降压室出口端的纺丝孔板最好具有长度0.064cm和直径0.087cm(L/D=0.74)。纺丝甬道最好位于紧挨纺丝孔板的下游。一个优选的纺丝甬道具有长度0.84cm,进口直径0.46cm,出口直径0.61cm。如图3中表示的那样纺丝甬道的侧边可以用硬边缘或圆的边缘与纺丝甬道的后部相连。在下面的例子中,把具有硬边缘的纺丝甬道称为“无半径”(no-rad)并把具有曲率半径约1.3mm的圆边缘的纺丝甬道称为有半径(rad)。
如图2中可以看到的那样,纺丝容器包括与图1中表示的导流板26类似的转动导流板57。导流板57用于散开从纺丝孔板74排出的丝丝纱并使沉积到移动的稀松窗帘布63上的纱前后振动。优选的是,导流板振动丛丝纱的频率的90Hz以便在移动的稀松窗帘布63上形成具有宽度约50cm的薄片。使纱通过插入到气流扩散器58中的充电的离子枪和金属目标板之间对纱充上静电。离子枪可以由彼此同心的布置成两排的21根充电针组成(第一排有11根针位于7.6cm半径上互相间隔10°,而第二排有10根针位于8.9cm半径上互相间距10°)。该充电极是负极。最好充电针尖位于距目标板表面约1.9cm处。目标板与大地连接并具有直径约23cm。将纱通过离子枪和目标板之间使纱带电后,纱和气态纺丝剂通过具有出口间隙约6cm和半径约20cm的扩散器。扩散器用于减小扰动和进一步散开下降的丛丝纱。
从扩散器58底部中心到移动带收集稀松窗帘布的距离最好是约25cm。移动的收集稀松窗帘布最好是一种平幅的稀松窗帘布材料。如Reemay号No.2250纺粘聚酯织物,它具有基本重量17g/m2(0.5oz/yd2)和弗雷泽孔隙率329m3/min/m2(1080ft3/min/ft2)。从供应辊62的收集窗帘布63,然后将其拉过电气接地的支持金属板上。移动收集窗帘布63的速度是变化的以便收集振动的丛丝纱和形成所需基本重量的丛丝纤维条。当将纤维条卷到收集辊66上时第二片平幅窗帘布材料64,如Reemay型号No.2250纺粘聚酯织物,在金属的压实辊65下辊压在闪蒸纺的丛丝材料纤维条的顶部。夹在两片平幅的窗帘布材料之间略为压实的丛丝材料的纤维条在下面的实例中被称为没有粘接的薄片。没有粘接薄片的特性是将平幅窗帘布放在略为压实的丛丝材料的两侧进行测量。窗帘布材料是这样的稀松所以已经发现对没有粘接薄片的空气和湿气渗透率或静水压头的特性没有任何影响。
按照传统地已经用于热粘接聚乙烯丛丝薄片的粘接方法可以粘接本发明的没有粘接的丛丝薄片。例如,本发明的丛丝片可以按照非常类似于David的美国专利3,522,589号公开的粘接方法在很大、平滑、加热的辊粘接器上进行整个表面粘接,以便生产一种“硬结构”薄片产品。按照David专利的这个粘接方法,该薄片的两侧进行大致均匀的、整个表面接触的热粘接。“硬结构”产品具有光滑纸的感觉。
对工作服应用来说,薄片35一般是点粘接和可选择地进行如美国专利3,427,376和3,478,141号中公开的那样软化,以便生产“软结构”产品,它具有更像织物的感觉。点粘接的意图是以美学优选的图案提供紧密布置的粘接点而在各点之间具有不粘接的纤维。当具有波形表面的热粘接辊接触该薄片时产生优选的点粘接图案,该辊产生具有轻微热粘接的织物部分而其他部分则是更直接地进行粘接。在织物薄片粘接后,可选择地对其进行机械软化以便去除在粘接过程中可能造成的硬化。这样提高了织物的手感和触觉质量。重要的是,当本发明的薄片是点粘接但没有进行软化处理时,已经发现它具有一定程度的软度和皱褶,而对常规的丛薄片材料来说只有点粘接和经过软化后的薄片才能获得这种程度的软度和皱褶。
此外本发明的没有粘接的丛丝薄片材料还可以用通过空气式粘接法进行粘接,而常规的低空气孔隙率的丛丝薄片是不可能的。在现有技术中已知各种通过空气式粘接法和它们可以在穿孔的鼓形装置和水平的传送机类型装置中实行。例如,采用在图4中示意说明的设备80可以进行通过空气式粘接。夹在平幅窗帘布材料层之间的没有粘接的丛丝薄片82被送料到真空辊86和85之间。真空辊86的直径约1.4米并由开孔的金属筛材料制成。当丛丝薄片与真空辊86一起转动时,通过压力通风系统84供给温度约130°到140℃下的加热空气88,穿过薄片的压力降约为200到350mm水柱。穿过薄片的空气速度在0.5和2.0m/sec之间并且停留时间可以长到6秒。空气被加热到足够高的温度以便使整个薄片厚度内的纤维形成粘接。一旦加热空气通过该薄片,它便通过真空辊86的开放的筛孔并进入到真空鼓90中。在该薄片通过围绕真空辊86的大部分路程后,出口辊87从真空辊86上移除丛丝薄片。
重要的是,已经发现可以生产出本发明的更加透气的织物或薄片材料,而同时保持常规的闪蒸纺丝聚乙烯薄片的强度和耐用性。此外,与层压产品比较本发明的单一闪蒸纺丝织物或薄片材料还具有低成本和可重复利用性,在市场上本发明的材料经常必须与层压产品竞争。现在这个发明将通过下面非限定性的实例进行说明,这些实例仅用来说明本发明,而不是以任何方式限制本发明。
                        实例
在上面参考图2描述的12加仑高压釜中以批处理方式制备纺丝流体在实例1-27中使用。按照上述与图2有关的方法制备纺丝流体并被闪蒸纺丝。在各实例中记录的聚合物浓度是根据总的纺丝流体重量为基准计算聚合物的重量百分比,其中总的纺丝流体重量包括聚合物和纺丝剂的重量。
除非另外指出纺丝单元的尺雨如下:在降压室进口端的孔板具有长度0.064cm和直径0.095cm;在降压室出口端的纺丝孔板有具长度0.064cm和直径0.087cm(L/D=0.74);位于紧挨着纺丝孔板下游的纺丝甬道具有长度0.8cm,进口直径0.64cm,和出口直径0.61cm。在下面各实施例的表中,以“Std”代表的纺丝孔板是上述的具有L/D为0.74的纺丝孔板。在某些实例中,一组筛放置在溶液流入降压室的入口附近。在这些实例中,采用7个50号的筛并且放置在11.6cm长的降压室内互相间隔距离约为0.32cm,降压室具有1.56cm直径和23.6°进口角。除非另外指出在降压室中没有筛的实例中,降压室具有直径1.56cm,长度11.6cm和进口角60°。在所有的实例中使用的纺丝容器包括相关图2描述的特殊振动的导流板,充电的离子轮,金属目标板,和气流扩散器。在每个实例中使用的平幅稀松窗帘布材料是上述的Recmay型号2250纺粘聚酯织物,它具有单位重量17g/m2(0.5oz/yd2)和弗雷泽孔隙率329m3/min/m2(1080ft3/min/ft2)。
除非另外指出,在实例1-28中制备的丛丝网和薄片都是用60%重量正戊烷和40%重量环戊烷的纺丝剂进行闪蒸纺丝,环戊烷的纯度是81%重量,主要杂质是15%2-2二甲基丁烷。在所有实例中使用的聚合物是高密度聚乙烯,它具有熔融指数0.7g/10min(按照ASTM D1238在190℃和2.16kg负荷下测量),熔点约133℃和密度0.96g/cm3(由得克萨斯州休斯顿市的Equistar Chemicals LP公司获得,牌号为Alathon),聚乙烯包括1200ppm的热稳定剂。
                 实例1-5和比较的实例A
                  (整个表面粘接薄片)
在实例1-5和实例A中,高密度聚乙烯的薄片是在表1中所列的纺丝条件范围内和聚合物的浓度下闪蒸纺制的。在每个实例中,没有粘接的薄片是按照非常类似于颁发给David的美国专利3,532,589号中公开的粘接方法即在蒸汽加热的直径约为4ft的粘接辊上进行整个表面粘接。在整个表面粘接时,平幅的窗帘丰材料留在丛丝材料的相反的两侧上,使得窗帘布材料层总是在丛丝薄片样品和加热的粘接表面之间。在粘接时,对着背离粘接辊的窗帘布材料压上受约束的一层,以便在粘接时在该样品上提供足够的垂直力防止收缩。该薄片的每一侧在粘接辊上以300ft/min的速度通过一次。然后从粘接的薄片上除去窗帘布材料。在粗糙的窗帘布表面上进行粘接有助于提高薄片材料的透气率。
在表1中给出了纺丝条件,纤维网和薄片的特性。在表1中记录了每个实例中,降压室的进口角是23.6°。该结果表示了本发明及有粘接薄片的标准化弗雷译渗透率高于在低温下纺丝的比较实例约为4至9倍。本发明的面积粘接薄片与比较的实例相比也具有较高的透气率,而在本发明的粘接薄片中空气流量保持在弗雷译的范围内。
                      表1-整个表面粘接的薄片实例                       A       1       2       3       4       5纺丝条件:纺丝温度(℃)               180     209     209     211     214     216聚合物浓度(wt%)           19.4    18      22      22      16      16.1降压室压力(psi)            -       1390    1270    1280    1575    1510筛                         7×50   7×50   7×50   7×50   7×50   7×50纺丝孔板L/D                Std     4/1     4/1     4/1     4/1     Std甬道                       no rad  rad     rad     rad     no rad  no rad聚合物流速(lb/hr)          50.2    56.8    61.6    61.8    55.9    54.7纤维网特性:旦尼尔                     327     316     402     394     333     269表面积(m2/g)              -       3.3     2.81    2.09    1.0     4.65模量(g/旦尼尔)             22      12.1    8.1     7.1     5.5     23.4强度(g/旦尔尼)             5.4     3.68    2.68    2.86    2.05    5.37伸长(%)                   46      60      56      57      60      60薄片特性(没有粘接):单位重量(oz/yd2)          1.96    2.53    1.55    1.86    1.97    1.75Gurley Hill(sec)           131     0.0     0.0     0.0     0.0     0.4实际Frazier(cfm/ft2)      -       16.9    43.5    32.7    13.2    17.3Frazier(标准化到1.0oz/yd2 -       42.8    67.4    60.8    26.0    30.3BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)               40      62.8    48.3    46.7    45.9    72.0MVTR-LYSSY(g/m2/天)       1105    2196    2237    2201    2260    2696薄片特性(面积粘接):蒸汽压力(psi)                50       56       56       60       60       56单位重量(oz/yd2)            2.14     2.81     1.76     2.6      2.10     1.78Gurley Hill(sec)             90       0.9      0.5      -        -        0.9实际Frazier(cfm/ft2)        -        4.3      8.5      10.8     13.2     5.0Frazier(标准化到1.0oz/yd2   -        12.1     15.0     28.1     27.7     8.9BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)                 55       77.8     60.8     58.4     58.4     94.0实例                         A        1        2        3        4        5MVTR-LYSSY(g/m2/天)         875      2072     2061     2005     -        -马伦式织物顶破强力(psi)      -        105      41       -        -        -平均细孔尺寸(μm)            -        -        -        -        15.8     -最大细孔尺寸(μm)            -        -        -        -        32.2     -最大/平均细孔尺寸比          -        -        -        -        2.0      -
                实例6-8和比较的实例B
                   (点粘接的薄片)
在实例6-8和比较实例B中,高密度聚乙烯薄片是在表2所列的纺丝条件范围内和聚合物浓度下闪蒸纺制的。没有粘接的薄片是由上述的方法生产,除了比较实例B,它是在如在图1中表示的工业闪蒸纺丝生产线上纺制的。
在每个实例6-8中,平幅窗帘布材料首先从样品的一侧除去而没有基本改变闪蒸纺丝薄片的结构。使已经除去窗帘布的该薄片的那一侧与具有随机图案、34英寸直径、蒸汽加热的压花辊接触,并在随机图案压花辊和30英寸直径软橡胶支持辊之间形成的间隙中粘接,支接辊具有硬度计70。这个压花辊是不锈钢表面的辊,带有凸起区域的随机图案,凸起区域从该辊其余部分的表面伸出约0.008到0.020英寸(0.203到0.508mm)。压花辊表面上的随机图案很象在图9中表示的那样。该薄片以150ft/min的速度在随机图案压花辊上通过而该辊被加热到140℃和144℃之间。对压花辊来说辊隙压力足够使它在软的橡胶辊产生20mm长的辊隙轨迹。由于在压花辊上的随机图案,压花辊仅接触要粘接薄片的25%至30%。
在丛丝薄片的一侧用平滑的随机图案粘接之后,从该薄片的另一侧除去窗帘布,然后该侧对着有肋状图案的压花辊进行点粘接。使该薄片已经除去窗帘布的第二侧与带“肋状”图案、34英寸直径、蒸汽加热的压花辊接触,并在肋状图案压花辊和30英寸直径的软橡胶支持辊之间形成的辊隙中粘接,该支持辊具有硬度计70。这个压花辊是不锈钢表面的辊,辊上带有一系列细长平行的肋,每个肋约0.025英寸(0.635mm)宽,从辊的其余部分表面凸出约0.015英寸(0.381mm),和互相间隔0.063英寸(1.6mm)。该薄片以150ft/min的速度在肋状压花辊上通过而该辊被加热到140℃和144℃之间。对肋状压花辊来说辊隙压力足够使它在软的橡胶辊上产生20mm长的辊轨迹。
比较实例B的薄片如上述相关实例6-8进行粘接,除了整个表面粘接辊有似亚麻布状的表面。在比较实例B中,首先从样品的一侧除去平幅的窗帘布材料而基本没有改变闪蒸纺丝薄片的结构。使已经除支窗帘布材料的该薄片那侧与具有似亚麻布状图案、34英寸直径、蒸汽加热的压花辊接触,并在似亚麻布状图案压花辊和30英寸直径具有硬度计70的软橡胶支持辊形成的辊隙之间粘接。这个压花辊是不锈钢表面的辊,带有似亚麻布状图案,该图案是互相垂直伸展的成两组紧挨着的、细的、不连续的、大致平行的凸起线组成。细线宽约0.005到0.015英寸(0.127到0.381mm)并从该辊其余部分表面凸起约0.008英寸(0.203mm)。在压花辊表面上平滑的似亚麻布状图案给要粘接的薄片材料很轻的纹理,该纹理具有纺织的亚麻布材料的外观。该薄片以150ft/min的速度在似亚麻布状图案的压花辊上通过而该辊被加热到144℃和158℃之间。对压花在辊来说辊隙压力足够使它在软的橡胶辊上产生19mm长的辊隙轨迹。
点粘接薄片按照Dempsey等人的美国专利3,478,141号公开的方法进行针软化,并接着用氟化学整理剂进行处理,整理剂包括S%FC 808氟化学防护剂(由明尼苏达州圣保罗市的3M公司制造),1% Zonyl活化剂100(由特拉化州威尔明顿市的E.I.duPont Nemours andCompany公司制造),0.75%Zelac 9012抗静电整理剂(由伊利诺伊州Northfield市的Stepan公司制造),和0.55%的己醇。
在表2中给出了纺丝条件,纤维网特性,及点粘接和没有粘接薄片的特性。在随机压花面向上时进行粘接薄片的细孔测量。
                          表2-点粘接的薄片实例                        6        7         8         B纺丝条件:纺丝温度(℃)                209      220       208       190聚合物浓度(wt%)            22       16.3      12        17降压室压力(psi)             1270     1480      1670      960筛                          7×50    7×50     7×50     无纺丝孔板L/D                 4/1      std       Std       std纺丝甬道                    Rad      no rad    no rad    rad进口角(度)                  23.6     23.6      23.6      15聚合物流速(lb/hr)           61.1     47.5      46.9      47.0纤维网特性:旦尼尔                      402      255       201       246表面积(m2/g)               2.81     4.19      7.66      15.5模量(g/旦尼尔)              8.1      9.7       17.7      26强度(g/旦尔尼)              2.68     2.76      4.16      5.9伸长(%)                    56       34        39        45薄片特性(没有粘接):单位重量(oz/yd2)           1.55     1.3       1.03      1.2Gurley Hill(sec)            0.0      0.4       1.7       15实际Frazier(cfm/ft2)       43.5     28.3      2.1       -Frazier(标准化到1.0oz/yd2  67.4     36.8      2.2       -BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)                48.3     58.2      89.7      76MVTR-LYSSY(g/m2/天)        2237     2339      2183      -薄片特性(点粘接):单位重量(oz/yd2)            1.26       1.39       1.18       1.2Gurley Hill(sec)             -          -          -          8实际Frazier(cfm/ft2)        23.0       18.3       2.1        -Frazier(标准化到1.0oz/yd2   29.0       25.4       2.5        -BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)                 50.0       61.1       124.8      107MVTR-LYSSY(g/m2/天)         2253       2206       2164       1700平均细孔尺寸(μm)            -          16.7       -          2.8最大细孔尺寸(μm)            -          46.9       -          11.6最大/平均细孔尺寸比          -          2.8        -          4.2
               实例9-15和比较实例B-E
               (纤维特性-挤压/粘结性)
在这些实例中,高密度聚乙烯从纤维网用与实例1相同的聚合物进行闪蒸纺丝并测量挤压值的表面积。纺丝条件和试验结果记录在表3中。注意在表3中的实例B涉及与表2中实例B相同的样品。还要注意在表3中实例1涉及与表1中实例1相同的样品。
结果表示了,虽然本发明的闪蒸纺丝纤维网与比较的实例相比更容易被挤压(较低的标准化挤压高度),但它们令人惊奇地并没有发展成那样多的固定的数值。这种“回复”的特征,一种标识增加的非粘结性,反映在本发明样品较高的挤压值中。本发明的纤维网与比较样品进一步区别在有明显低的纤维网表面积。
                         表3-挤压试验实例                   C        B        D        E        9        10纺丝条件:聚合物浓度(wt%)       18       17       17.5     15.8     20       16纺丝温度(℃)           185      190      198      200      211      207降压室压力(psi)        700      960      1100     -        1310     -筛                     7×50    无       无       无       7×50    无纺丝孔板L/D            4/1      Std      Std      Std      4/1      Std进口角(度)             23.6     60       60       60       23.6     60甬道                   Rad      No rad   No rad   No rad   Rad      No rad挤压特性实际挤压高度           13.7     11.3     20.7     9.0      15.0     9.3标准化挤压高度         7.3      6.3      7.8      5.9      5.8      5.8(mm)(标准化到1g)回复高度(mm)           14.9     12.4     22.4     10.3     23.6     11.4挤压值(mm/g)           0.66     0.61     0.64     0.86     3.35     1.32表面积(g/m2)          19.73    14.78    17.12    11.16    2.89     636
                             表3(续)实例                   11       12       1        13       14       15纺丝条件:聚合物浓度(wt%)       18       14       18       16       16       20纺丝温度(℃)           208      209      209      210      210      218降压室压力             -        1520     1390     1370     1350     1415筛                     无       7×50    7×50    无       7×50    7×50纺丝孔板L/D            Std      4/1      4/1      std      Std      4/1进口角(度)             60       23.6     23.6     15°     23.6     23.6甬道                   No rad   No rad   Rad      No rad   Rad      Rad挤压特性实际挤压高度(mm)       16.7     12.0     13.3     13.3     15.3     13.7标准化挤压高度         6.9      5.5      5.8      6.3      7.1      5.3(mm)(标准化到1g)回复高度(mm)           19.4     15.9     20.5     19.1     17.5     28.3挤压值(mm/g)           1.13     1.78     3.13     2.75     1.02     5.71表面积(g/m2)          8.07     3.57     3.30     4.6      7.5      1.7
                     实例16-19
            (过滤特性—整个表面粘接薄片)
在实例16到19中,在本发明的整个表面粘接薄片上测量过滤特性。在实例3(纺丝温度=211℃,聚合物浓度=22%重量,以总的纺丝流体为基准)所描述的粘接薄片整个表面上在实例16中测量过滤特性。在实例17中,在测量过滤特性之前,用Tsai等人的美国专利5,401,446(该专利转让给田纳西(Tennessee)大学)号描述的方法使实例3的整个表面粘接的片带上静电荷。在实例4(纺丝温度=214℃聚合物浓度=16%重量,以总的纺丝流体为基准)描述粘接薄片的整个表面上在实施例18中来测量过滤特性。在实例19中,在测量过滤特性之前采用在Tsai等人的美国专利5,401,446号中描述的方法使实例4的整个表面粘接薄片带电。在下面的表4中给出各种过滤特性。
                表4-空气过滤收集效率实例        速度     压力降        过滤      过滤
                               效率      效率
      (cm/sec) (inches H2O) (0.3μm)  (0.966μm)16(不带电)  15       1.95          95.81     98.04
        30       3.90          96.97     98.6917(带电)    15       1.61          98.96     98.36
        30       3.10          99.00     98.2518(不带电)  15       1.20          94.18     93.95
        30       2.25          93.21     96.2519(带电)    15       1.65          99.43     99.30
        30       3.25          99.71     99.67HYSURFTM      15       2.09       81.80       98.00
           30       4.20       90.20       98.50FiltreteTM    15       0.56       99.28       99.83
           30       1.06       98.97       99.00Micro-Lined  15       1.25       84.0        91.90
           30       2.78       85.3        92.6
从数据中可见,即使没有带电,本发明的整个表面粘接的薄片具有大于HysurfTM和Micro-Lined这些产品的过滤效率,并有较低的压力降。这些薄片还具有单一薄片的优点,它是用比生产浆基的HysurfTM薄片材料所需的多步法更加简单的方法生产的。例19的带电薄片具有等价于3M公司的FilteceTM产品的过滤效率但有稍微较高的压力降。
                       实例20-26
                  (通过空气式粘接薄片)
在实例20到26中,本发明在不同的闪蒸纺丝温度和聚合物浓度的范围内生产的没有粘接的闪蒸纺丝聚乙烯薄片,如上所述,是按照上述有关图4的方法通过空气式粘接的。在通过空气式粘接的过程中,平幅的窗帘布材料薄片是留在丛丝薄片样品的两侧上。通过空气式粘接是在如图4中所示的穿孔的鼓形装置上进行,它具有1.4米的鼓直径和穿孔段宽度(真空段宽度)为0.5米。没有粘接薄片围绕穿孔的鼓以线速度15m/min转过约300°。将粘接空气加热到如表5中所示的温度。在该薄片围绕粘接的鼓移动的这段时间内加热的空气以约0.5到2m/sec的速度穿过该薄片。在下面的表5中记录各薄片的纺丝和粘接条件,和薄片的特性。
             表5-通过空气粘接的薄片的特性实例                       20      21      22      23      24纺丝条件:降压室压力(psi)            1280    1480    1270    1575    1500纺丝温度(℃)               208     220     209     221     210聚合物浓度(wt%)           16      16.3    22      16      22筛                         7×50   7×50   7×50   -       -纺丝孔板L/D                4/1     Std     4/1     4/1     Std降压室进口角               23.6    23.6    23.6    60      15deg甬道                       no rad  No rad  no rad  no rad  Rad聚合物流速(lb/hr)          49.05   47.5    61.1    55.9    -纤维网特性:旦尼尔                     238     255     402     370     244表面积(m2/g)              6.6     4.19    2.81    1.09    6.3模量(g/旦尼尔)             16.7    9.7     8.1     3.0     30.7强度(g/旦尔尼)             4.1     2.76    2.68    1.48    6.04伸长(%)                   68.2    34      56      73      33.0薄片特性(没有粘接):单位重量(oz/yd2)          1.48    1.3     1.26    2.5     1.64Gurley Hill(sec)           0.0     0.4     0.0     0.0     0.65实际Frazier(cfm/ft2)      9.6     28.3    43.5    58.5    10.0Frazier(标准化到1.0oz/yd2 14.2    36.8    54.8    146.3   16.4BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)               83.0    58.2    48.3    34.1    86.4MVTR-LYSSY(g/m2/天)       2078    2339    2237    2273    2520TAB条件空气温度(℃)               130     130     130     130     135-140实例                    20      21      22      23      24薄片特性(TAB):单位重量(oz/yd2)       1.51    1.64    1.28    2.27    1.93Gurley Hill(sec)        0.5     0.0     0.0     0.4     ?实际Frazier(cfm/ft2)   17.6    40.5    43.4    26.9    8.1Frazier(标准化到1.0     26.6    66.4    55.6    61.1    15.6oz/yd2**BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)            77.0    45.7    45.9    48.0    122.9MVTR-LYSSY(g/m2/天)    2767    2499    2901    2547    -马伦式织物顶破强力(psi) 81      52      -       -       -平均细孔尺寸(μm)       13.3    -       -       -       9.4最大细孔尺寸(μm)       19.5    -       -       -       11.8最大/平均细孔尺寸       1.5     -       -       -       1.3
对本发明的丛丝薄片可以应用通过空气粘接,因为本发明的丛丝薄片具有大大提高的透气率。过去对闪蒸纺制的纵丝薄片不可能采用通过空气式粘接因为没有粘接的丛丝薄片的透气率太低不能应用通过空气式粘接。本发明的通过空气式粘接的薄片表示出极高的弗雷译空气渗透率而同时保持很高程度的液体阻挡特性(静水压头)。此外,通过空气式粘接薄片的马伦式织物顶破强度约高于相同的丛丝片材料整个表面粘接薄片的两倍。
                       实例25-27
            (过滤特性—通过空气粘接的薄片)
在实例25,26和27中,在实例20、21和24的通过空气式粘接薄片上分别测量过滤特性。在实例25-27中试验的本发明的薄片都不带静电。估计通过使该薄片带上静电可以提高本发明通过空气式粘接的薄片的过滤性能。有许多大家熟知的方法可以用来使本发明的薄片带电从而提高过滤性能。例如,这些已知的方法包括热的、液体接解、电子束和电晕放电法。Tsai等人的美国专利5,401,446号(转让给田纳西大学)公开了给本发明的薄片充上静电的优选方法。这个方法包括使材料经受一对有相反极性的电场。
为了比较,在三种工业过滤产品上进行相同的过滤试验,这三种产品是闪蒸纺丝聚乙烯丛丝浆形成的HysurfTM薄片;3M公司的FiltreteTM,充静电的纺粘-熔喷-纺粘层压薄片;和Home CareIndustries公司出售的Micro-Lined真空袋材料,该材料是纸的外壳与已经充电静电的聚丙烯熔喷内衬结合。
在下面的表6中给出过滤特性。
        表6-通过空气粘接的样品的空气过滤效率实例            速度     压力降       过滤       过滤
                                  效率       效率
         (cm/sec) (inches water)  (0.3μm)   (0.966μm)25              15       1.61         98.96      98.36
            30       3.10         99.00      98.2526              15       1.05         94.90      97.43
            30       2.05         95.78      98.4727              15       2.05         90.30      97.20
            30       3.05         96.00      99.20HYSURFTM       15       2.09         81.80      98.00
            30       4.20         90.20      98.50FiltreteTM     15       0.56         99.28      99.83
            30       1.06         98.97      99.00Micro-Lined   15       1.25         84.0       91.90
            30       2.78         85.3       92.6
                        实例28
                  (更软的点粘接的薄片)
在这个例子中,以新的方法生产和粘接本发明的薄片以便获得更软的薄片。与常规的点粘接闪蒸纺丝薄片相比该薄片的软度提高而同时保持高的阻挡特性和良好的透气性。
在这个实例中所用的设备是具有倒转的“V形”导流板的闪蒸纺丝设备。在连续的混合装置中通过混合纺丝剂和具有熔融指数0.70g/10min(按照ASTM D1238在190℃和2.16kg负荷下测量),密度0.958g/cm3,和约132℃熔点(从得克萨斯州休斯顿市的EquistarChemicals LP公司获得的,Alathon)的高密度聚乙烯制备纺丝流体。聚乙烯含有1000ppm(重量)的热稳定剂FiberstabTM FS210。FiberstabTM是Ciba-Geigh Corporation公司的商标。将蓝颜料母粒加到聚乙烯中。蓝颜料是Ampacet 560665 Blue Masterbatch,它由酞菁蓝颜料,酞菁缘颜料,和碳黑的混合物制成。母粒在高密度聚乙烯中含有约35%的颜料。使母粒和聚合物混合制成基于混合物的总重量的具有2.5%重量的母粒和97.5%重量的聚乙烯,得到以聚乙烯聚合物与颜料混合物的总重量是为基准的总的颜料浓度约为0.85%重量。
将纺丝流体通过加热的传送管线输送到一组三个双头纺丝头装置,每个具有两个纺丝孔板。图8是单个双头纺丝头装置130的示意表示,它包括在两个降压室每个出口端有一对纺丝孔板138的纺丝头容器136。纺丝通道位于紧挨每个纺丝孔板的下游并有截头锥体的形状,甬道的直径随着离开纺丝孔板而增加。在纺丝甬道的进口截面使用小的半径。纺丝甬道将气体和纤维材料引向内部安装的转动的叶形的导流板140上,导流板由电马达142驱动。转动的导流板引导气体和纤维材料如一对沉降喷嘴158那样向下到沿方向M移动的收集带132上。导流板使纤维网以约135Hz的频率振动并具有约50cm宽度的薄片被收集到接地的移动的青铜带132上。沉降喷嘴158被气动扩罩(扩散器)144包围,以便在它们从流出点146离开之前保护该喷嘴。
每个纺丝头包括相应的充电的离子枪148和金属目标板150。离子枪包括位于互相同心的两行中的23根充电针(其中在第一行12根针在7.6cm的半径上间隔10℃和在第二行11根针在8.9cm的半径上间隔10°)。每根针连接到可变容量100kV的共同的直流电源上,一般设定在5和20kV之间。充电电极是负的。充电针的尖离开目标板表面约1.91cm。目标板连接到大地具有22.9cm的直径。在丛丝结构通过离子枪和目标板之间使其充电之后,丛丝结构和传送的气态纺丝剂通过扩散器144,它具有出口间隙约0.635cm和约19.69cm的半径。从扩散器144底部的中心到移动带132的表面的距离“H”约为33cm。
所使用的气体处理系统是如MarshalL的美国专利5,123,983号中所描述的那样,这里将它作为参考。如在图8中所示气体处理系统包括容器导流板152和定位的导流板154。容器导流板152定位在双头纺丝头装置的每个扩散器144之间的收集板之上,并且其定位在上游和下游扩散器之间更接近上游扩散器,还包括倒转的“V形”导板其下游的腿短于上述的腿。该定位的导流板154位于邻近的双头纺丝头装置之间的一半距离处而且也包括在其每一端开口的倒转的“V形”导板。纺丝条件在下面的表7中给出。
在没有支持的窗帘布情况下将纤维网收集到移动的带上,且使纤维层在从纺丝装置出去及被收集到卷取辊之前,从带与金属压实辊之间通过因而被压实。该压实辊是按照上述相关比较实例B的方法在一侧用似亚麻布图案进行表面粘接和在相反侧用肋状图案进行点粘接,只是该薄片不是收集在窗帘布材料上,并使用下面的加工条件。在粘接时薄片的速度          450fpm(137m/min)似亚麻布图案表面粘接辊温度                      390°F(199℃)辊隙压力                    30psig(20.7N/cm2)辊重叠                      60度(辊接触的度)肋状图案点粘接辊温度                      330°F(166℃)辊隙压力                    25psig(17.2N/cm2)辊重叠                      35度(辊接触的度)
应用这些粘接条件以便用肋状粘接图案生产似亚麻布图案,比已经在常规的点粘接闪蒸纺丝的薄片材料使用的有较低百分比的似亚麻布表面粘接图案和较高百分比的肋状点粘接图案。然后点粘接薄片按照在美国专利5,966,785号中描述的方法软化。在表7中给出了纤维网特性,没有粘接和点粘接的薄片特性,和软化的薄片的特性。
                          表7纺丝条件纺丝温度(℃)                          205聚合物浓度(wt%)                      15.99降压室压力(psi)                       1470筛                                    无纺丝孔板L/D                   杯状的纺丝甬道                      Rad进口角(度)                    15聚合物流速(lb/hr)             50.3纤维网特性旦尼尔                        236表面积(m2/g)                 7.07模量(g/旦尼尔)                28.2强度(g/旦尼尔)                5.66伸长(%)                      41.41挤压值(mm/g)                  1.69薄片特性(没有粘接)单位重量(oz/yd2)             1.17Gurley Hill(sec)              2.8实际Frazier(cfm/ft2)         2.24Frazier(标准化到1.0oz/yd2    2.62BW)(cfm/ft2)静水压头                      83.08MVTR-LYSSY(g/m2/day)         18.03薄片特性(点粘接-似亚麻布图案x肋状)(没有软化的):单位重量(oz/yd2)             1.34似亚麻布图案粘接百分比        39.2肋状粘接百分比                60.8Gurley Hill(sec)              4.77实际Frazier(cfm/ft2)         0.322Frazier(标准化到1.0oz/yd2    0.431BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)                    159.2MVTR-LYSSY(g/m2/day)           1750马伦式织物顶破强力(psi)         57薄片特性(点粘接-似亚麻布图案x肋状)(软化和后处理)单位重量(oz/yd2)               1.26似亚麻布图案%                  33.4肋状%                          66.6Gurley HIll(sec)                4.5实际Frazier(cfm/ft2)           0.716Frazier(标准化到1.0oz/yd2      0.902BW)(cfm/ft2)静水压头(cm)                    152.4MVTR(g/m2/day)                 1818马伦式织物顶破强力(psi)         48软化(gm)                        实际       标准化(软化和后处理)                             (to 1 oz/yd2)MD(亚麻布状侧)                  10.5       13.2MD(肋状侧)                      6.8        8.6CD(亚麻布状侧)                  19.0       23.9CD(肋状侧)                      13.7       17.3
上面的描述,附图,和实例用来解释的说明本发明以便对公众的知识基础作出贡献。应由下面的权利要求书来量度和确定这个申请所获得的任何专利权利的范围。

Claims (27)

1.一种聚乙烯丛丝纤维纱,其具有表面积小于10m2/g和挤压值至少1mm/g。
2.如权利要求1所述的丛丝纤维纱,其特征在于:纱的表面积小于8m2/g。
3.如权利要求1所述的丛丝纤维纱,其特征在于:纱的表面积小于5m2/g。
4.如权利要求1所述的丛丝纤维纱,其特征在于:纱的挤压值至少是1.5mm/g。
5.一种无纺薄片,其包括基本连续的聚乙烯丛丝纤维纱并且具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少是2cfm/ft2
6.一种无纺薄片,其包括基本连续的聚乙烯丛丝纤维纱且具有静水压头至少110cm并且格利希尔孔隙率小于6秒。
7.如权利要求5所述的无纺薄片,其具有静水压头至少30cm。
8.如权利要求5所述的无纺薄片,其具有静水压头至少45cm。
9.如权利要求5所述的无纺薄片,其具有静水压头至少75cm。
10.如权利要求5所述的无纺薄片,其具有静水压头至少85cm。
11.如权利要求5所述的无纺薄片,其具有静水压头至少100cm。
12.如权利要求5所述的无纺薄片,其具有静水压头至少130cm。
13.如权利要求7所述的无纺薄片,其具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少4cfm/ft2
14.如权利要求7所述的无纺薄片,其具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少8cfm/ft2
15.如权利要求7所述的无纺薄片,其具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少10cfm/ft2
16.如权利要求7所述的无纺薄片,其具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少15cfm/ft2
17.如权利要求7所述的无纺薄片,其具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少20cfm/ft2
18.如权利要求7所述的无纺薄片,其具有与1.0oz/yd2基本重量进行标准化的弗雷泽渗透率至少25cfm/ft2
19.如权利要求7所述的无纺薄片,其特征在于:该薄片是单一的纤维薄片。
20.一种通过空气式为粘接的聚乙烯丛丝无纺薄片。
21.如权利要求5所述的无纺薄片,其特征在于:所述薄片在该薄片第一侧有整个表面粘接部分和在该薄片第二侧上有点粘接部分,所述该薄片点粘接部分包括至少50%无纺薄片的重量。
22.如权利要求21所述的无纺薄片,其特征在于:该薄片点粘接部分包括至少60%无纺薄片的重量。
23.如权利要求22所述的无纺薄片,其特征在于:该薄片点粘接部分是用肋状粘接图案粘接而该薄片整个表面粘接部分是用似亚麻布图案粘接。
24.一种服装,其包括如权利要求7所述的无纺薄片。
25.一种过滤介质,其包括如权利要求7或权利要求20所述的无纺薄片。
26.一种真空袋,其包括如权利要求5或权利要求20所述的无纺薄片。
27.一种枕头套,其包括如权利要求5所述的无纺薄片。
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