TW202016372A

TW202016372A - 可調納米纖維非織造布產品

Info

Publication number: TW202016372A
Application number: TW108119979A
Authority: TW
Inventors: 偉成翁; 克里斯史屈葳爾; 艾伯特歐特嘎; 史考特Ｅ歐斯伯恩
Original assignee: 美商阿散德性能材料營運公司
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2020-05-01
Also published as: US11111614B2; CA3102787A1; CN112236551B; US11965275B2; BR112020024944A2; JP2021527173A; KR20210029191A; MX2020013310A; CN112236551A; US20190376215A1; US20210355617A1; WO2019237018A1; EP3802924A1; JP7395512B2

Abstract

一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的特徵的方法，其包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度的目標。特定平均納米纖維直徑在100 nm至1000 nm的範圍內和/或特定相對粘度在5至75，例如15至50的範圍內。所述方法進一步包括步驟：用加壓氣體經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑和/或相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布和基於特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度控制濕含量、加壓氣體的壓力和/或通道溫度。

Description

可調納米纖維非織造布產品

本發明涉及用於製造聚醯胺納米纖維非織造布產品的可調方法，其可用於空氣和液體過濾、用於服裝、聲學、複合材料和包裝的透氣織物，以及其它用途。

聚合物膜，包括納米纖維和微纖維非織造布是本領域中已知的並用於各種用途，包括與過濾介質和服裝相關。用於形成細孔聚合物結構的已知技術包括乾凝膠和氣凝膠膜形成、靜電紡絲、熔噴，以及用旋轉噴絲頭的離心紡絲和使用推進劑氣體經過細通道的兩相聚合物擠出。這些技術昂貴或沒有形成具有可接受的纖維直徑分佈的納米纖維，例如聚醯胺納米纖維。例如，靜電紡絲是相對昂貴的工藝並且現行熔噴技術儘管較便宜，但沒有達到靜電紡絲可達到的納米纖維尺寸。

美國公開No. 2014/0097558大體上涉及製造過濾介質，如個人防護設備口罩或呼吸面罩的方法，其包含靜電紡絲法以將納米纖維成型到可以例如為人臉形狀的凸模上。也參見美國公開No. 2015/0145175 A1。

WO 2014/074818公開了用於從液體中選擇性過濾目標化合物或元素的納米纖維網和乾凝膠。也描述了形成納米纖維網和乾凝膠的方法、使用納米纖維網和乾凝膠處理液體的方法和使用納米纖維網和乾凝膠分析目標化合物或元素的方法。該納米纖維由聚矽氧烷構成。

WO 2015/003170涉及由超細纖維，即具有納米級或微米級直徑的纖維的網構成的非織造物，其用於具有例如預定防水度及透氣性，或防風度及透氣性的製品。該纖維可包含聚氨酯基材料或聚四氟乙烯。

WO 2015/153477涉及適合用作隔熱材料或墊料的填充材料的纖維構造，其包含：包含預定纖維長度的初級纖維結構；二級纖維結構，所述二級纖維結構包含沿初級纖維的長度間隔的許多較短的線圈。所列舉的用於形成纖維結構的技術包括靜電紡絲、熔噴、熔紡和離心紡絲。該產品據報導類比鵝絨，具有550至900的蓬鬆度。

儘管提出了各種技術和材料，但尚未充分考慮調節、控制或以其它方式設定最終產品的性質和特徵的理想能力。此外，傳統產品和方法在製造成本、可加工性和產品性質方面還很不理想。

在一個實施方案中，本公開涉及一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的特徵的方法，其包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度的目標，其中特定平均納米纖維直徑在100 nm至1000 nm，例如200 nm至700 nm的範圍內，和/或特定相對粘度在5至75，例如15至50或20至40的範圍內，用加壓氣體經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑和/或相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度控制濕含量、加壓氣體的壓力和/或通道溫度。在一個實施方案中，將聚醯胺組合物，即起始樹脂的濕含量控制在0.005重量%至1重量%，例如0.005重量%至0.5重量%、0.02至0.3重量%，以有針對性地達到（target）特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度。可以通過將聚醯胺組合物乾燥以具有小於0.02重量%的濕含量和將乾燥的聚醯胺組合物複水來控制聚醯胺組合物的濕含量。在一個實施方案中，將加壓氣體的壓力控制為160 kPa至220 kPa以有針對性地達到特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度。在一個實施方案中，將通道溫度（模頭溫度）控制為270℃至330℃，例如270℃至315℃，以有針對性地達到特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度。纖維成型通道可以是模頭和/或毛細管。在一個實施方案中，所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。在一些實施方案中，所述聚醯胺組合物可包含催化劑。

在另一實施方案中，本公開涉及一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的相對粘度的方法，其包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定相對粘度的目標，其中特定相對粘度在5至75，例如15至50或20至40的範圍內，擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於目標相對粘度控制濕含量。在一個實施方案中，將聚醯胺組合物，即起始樹脂的濕含量控制在0.005重量%至1重量%，例如0.005重量%至0.5重量%、0.02至0.3重量%，以有針對性地達到特定相對粘度，例如在5至75，例如15至50或20至40的範圍內的特定相對粘度。可以通過將聚醯胺組合物乾燥以具有小於0.02重量%的濕含量和將乾燥的聚醯胺組合物複水來控制聚醯胺組合物的濕含量。在一個實施方案中，可以經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出聚醯胺組合物並將通道溫度控制為270℃至330℃。在一個實施方案中，所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。在一些實施方案中，所述聚醯胺組合物可包含催化劑。

在另一實施方案中，本公開提供一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的納米纖維直徑的方法，其包括步驟：確定特定平均納米纖維直徑的目標，其中特定平均納米纖維直徑在100 nm至1000 nm，例如200至700 nm的範圍內，用加壓氣體擠出聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於目標平均納米纖維直徑控制加壓氣體的壓力。在一個實施方案中，可將加壓氣體控制為160 kPa至220 kPa。在一個實施方案中，可以經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出聚醯胺組合物並將通道溫度控制為270℃至330℃。在一個實施方案中，所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。在一些實施方案中，所述聚醯胺組合物可包含催化劑。在一個實施方案中，將聚醯胺組合物，即起始樹脂的濕含量控制在0.005重量%至1重量%，例如0.005重量%至0.5重量%、0.02至0.3重量%，以有針對性地達到特定平均納米纖維直徑。

對相關申請的交叉引用

本申請要求2018年6月8日提交的名稱為“Tunable Nanofiber Nonwoven Products”的美國臨時申請No. 62/682,465的優先權，其公開內容全文經此引用併入本文。綜述

如上所述，用於生產非織造布的一些常規方法是已知的。這些常規技術是昂貴的和/或不能獲得高生產率，例如靜電紡絲，或沒有一致地形成具有可接受的纖維直徑分佈的納米纖維，例如聚醯胺納米纖維的能力。重要地，常規方法沒有提供調整，例如調節、控制或以其它方式設定最終產品聚醯胺納米纖維非織造布的性質和特徵的能力。

本發明人現在已經發現，可以利用特定的工藝參數和條件，例如聚醯胺的濕含量、通道溫度、加壓氣體的壓力和/或催化劑的存在有效和一致地獲得最終產品非織造布的特定所需性質和特徵。有益地，所公開的方法的可調性質能夠實現具有所需的調整特徵的聚醯胺納米纖維非織造布的多樣性。此外，所公開的方法的可調性質提供額外的工藝靈活性和基於特定工藝參數的關係獲得調整特徵的能力。常規方法沒有考慮這些關係，因此不能提供上文提到的可調性。

本公開部分涉及一種製造納米纖維非織造布產品的可調方法和所得產品。通過將聚醯胺組合物紡成許多納米纖維而形成該產品。可通過調節紡絲過程中的各種條件和/或通過調節（前體）聚醯胺組合物以實現一種或多種理想性質，如平均纖維直徑和相對粘度（RV）來“調整”最終產品。

在一些方面中，可通過控制各種條件而將平均納米纖維直徑調整到特定平均納米纖維直徑。在一些方面中，可將產品的特定平均納米纖維直徑控制為100至1000納米（nm），例如110至950 nm、150至950 nm、115至925 nm、120至900 nm、150至900 nm、125至800 nm、150至800 nm、200至800 nm、125至700 nm、200至700 nm、130至600 nm、250至650 nm、300至550 nm或150至500 nm（在本文中提供了另外的平均納米纖維直徑範圍和界限）。

在一些方面中，可通過控制各種條件而將產品的RV控制為特定RV。在一些方面中，可將產品的特定RV控制為2至330，例如2至300、2至275、2至250、2至225、2至200、2至100、2至60、2至50、2至40、5至75、10至40、15至50、15至40、20至40或20至38（在本文中提供了另外的RV範圍和界限）。

可在紡絲操作的過程中調節的條件包括例如通道溫度、氣壓、濕含量和/或催化劑的存在。通過調節這些條件的至少一種，可將產品的RV控制，例如調整為特定平均納米纖維直徑和/或特定RV。例如，可以控制產品的RV，例如該RV可相對於聚醯胺組合物的RV提高、保持不變或降低。

本公開也部分涉及一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的特徵的方法。該方法包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定平均纖維直徑和/或特定相對粘度的目標。特定平均納米纖維直徑可在本文中公開的範圍內和/或特定相對粘度可在本文中公開的範圍內。該方法進一步包括步驟：用加壓氣體經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑和/或相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布；和基於特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度控制濕含量、加壓氣體的壓力和/或通道溫度。

本公開也部分涉及一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的相對粘度的方法。該方法包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定相對粘度的目標。特定相對粘度可在本文中公開的範圍內。該方法進一步包括步驟：擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於目標相對粘度控制濕含量。

本公開也部分涉及一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的納米纖維直徑的方法。該方法包括步驟：確定特定平均納米纖維直徑的目標。特定平均納米纖維直徑可在本文中公開的範圍內。該方法進一步包括步驟：用加壓氣體擠出聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於目標平均納米纖維直徑控制加壓氣體的壓力。

本公開也部分涉及聚醯胺納米纖維非織造布產品和製備該產品的方法，其中產品中的1至20%的納米纖維直徑大於700納米。形成這種產品的方法包括提供具有2至330的RV的聚醯胺組合物、在215℃至315℃的溫度下將該組合物紡絲以形成許多納米纖維和將納米纖維成型為產品，其中該產品具有100至1000 nm，例如200至700 nm的平均納米纖維直徑和2至330，例如5至75、15至50或20至40的RV。

本公開也部分涉及通過不同的紡絲法形成的聚醯胺納米纖維非織造布產品，其中用於紡絲法的設備的選擇能夠實現產品一種或多種所需性質。這樣的所需性質包括平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、TDI、ODI、相對粘度、過濾效率和平均孔隙流徑。另外，可視需要調節該聚醯胺組合物的RV，例如通過改變聚醯胺組合物中的胺端基與羧酸端基的比率，以實現所需產物性質。

本公開也部分涉及聚醯胺納米纖維非織造布產品和製備該產品的方法，其中為紡絲提供具有初始RV的聚醯胺組合物，選擇產品的一種或多種所需性質，基於至少一種性質調節初始RV，在一定溫度下將調節過的聚醯胺組合物紡成許多納米纖維，並將納米纖維成型為產品，其中該產品具有本文中公開的平均納米纖維直徑和本文中公開的RV。所述一種或多種所需性質可以是平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、TDI、ODI、相對粘度、平均孔隙流徑和過濾效率。

可將聚醯胺組合物，在本文中也稱為聚醯胺，紡成或熔噴成纖維，例如納米纖維。聚醯胺納米纖維可具有小於1000納米（1微米）的平均直徑並可成型為非織造布產品。傳統熔紡技術不能形成具有低平均直徑的纖維，例如納米纖維。典型的熔紡纖維平均直徑為至少1微米並且不能實現納米纖維可實現的表面積/體積比。這種提高的表面積/體積比在許多用途中有益。

在一些實施方案中，該納米纖維非織造布產品通常如下製造：(a) 提供（可紡）聚醯胺組合物，其中該聚醯胺組合物具有本文中論述的RV；(b) 通過涉及兩相推進劑氣體紡絲的方法將聚醯胺組合物紡成具有小於1微米的平均纖維直徑的許多納米纖維，包括用加壓氣體經過纖維成型通道擠出液體形式的聚醯胺組合物，和(c) 將納米纖維成型為納米纖維非織造布產品。一般方法顯示在圖1和2中。

本發明人已經發現，可以利用特定參數調節前體聚醯胺的特徵以可實現理想的最終產品。在現有參考文獻中尚未充分探查和/或公開聚醯胺組合物、運行條件和最終產品之間的這些具體關係。

特別優選的聚醯胺包括尼龍66，以及尼龍66與尼龍6的共聚物、共混物和合金。

其它實施方案包括尼龍衍生物、含有尼龍66或尼龍6或由尼龍66或尼龍6製成的共聚物、三元共聚物、共混物和合金、具有上述重複單元的共聚物或三元共聚物，包括但不限於：N6T/66、N612、N6/66、N6I/66、N11和N12，其中“N”是指尼龍，“T”是指“對苯二甲酸”，且“I”是指間苯二甲酸。另一優選實施方案包括高溫尼龍（“HTN”）以及含有它們的共混物、衍生物、共聚物或三元共聚物。另一優選實施方案還包括用長鏈二酸製成的長鏈脂族聚醯胺以及含有它們的共混物、衍生物或共聚物。

圖1圖解一種示例性技術，其中兩相推進劑氣體紡絲法可用于製造納米纖維。圖2圖解普通熔噴技術。

特別地，在本文中公開了製造納米纖維非織造布產品的方法的一個實施方案，其中通過經噴絲頭熔噴到高速氣體料流中而熔紡非織造布。更特別地，在一個實施方案中，通過兩相推進劑氣體紡絲法熔紡非織造布，包括用加壓氣體經過纖維成型通道擠出液體形式的聚醯胺組合物。進一步的實施方案公開了另外的方法和可用於這些方法以形成所需產品的設備。

在一個實施方案中，可以控制纖維成型通道的通道溫度以調整納米纖維非織造布產品的特徵。纖維成型通道可以是模頭和/或毛細管，且通道溫度可被稱為模頭溫度。在一個實施方案中，通道溫度可為270℃至330℃，例如275℃至320℃或280℃至310℃。定義和試驗方法

本文所用的術語被給予與下文給出的定義相符的其普通含義；GSM是指以克/平方米（g/m² ）計的基重，RV是指相對粘度等等。

除非另行指明，百分比、百萬分率（ppm）等是指基於組合物重量計的重量百分比或重量份數。

在美國公開Nos. 2015/0107457和2015/0111019中進一步列舉了典型定義和試驗方法。術語“納米纖維非織造布產品”例如是指許多基本無規取向的納米纖維的網，其中在納米纖維的排列中無法肉眼察覺整體重複結構。納米纖維可互相粘合，或可纏結而非粘合以賦予該網強度和完整性。納米纖維可以是納米纖維或連續納米纖維，並可包含單一材料或許多材料，作為不同納米纖維的組合或作為各自由不同材料構成的類似納米纖維的組合。納米纖維非織造布產品主要由納米纖維構成。“主要”是指該網中多於50%的纖維是納米纖維。術語“納米纖維”是指具有小於1000納米或1微米的數均直徑的纖維。在非圓形橫截面納米纖維的情況下，本文所用的術語“直徑”是指最大橫截面維度。

基重可通過ASTM D-3776測定並以g/m² 報導。

“基本由…構成”和類似術語是指列舉的組分並且排除會實質改變該組合物或製品的基本和新穎特徵的其它成分。除非另行指明或顯而易見，當組合物或製品包括90重量%或更多的所述或所列組分時，該組合物或製品基本由所述或所列組分構成。也就是說，該術語不包括多於10%的未列舉組分。

如果沒有另行指明，用於測定平均纖維直徑的試驗方法如Hassan等人, J of Membrane Sci., 427, 336-344, 2013中所示，除非另行規定。

透氣度使用可獲自Precision Instrument Company, Hagerstown, MD的透氣度測試儀測量。透氣度被定義為在指定壓差（pressure head）下在23 ± 1℃下穿過材料片的空氣流量。其通常以在0.50 in.（12.7 mm）水壓下的立方英尺/分鐘/平方英尺、以立方釐米/秒/平方釐米或以給定體積在每單位面積片材上的消耗時間為單位表示。上文提到的儀器能夠測量0至約5000立方英尺/分鐘/平方英尺試驗面積的透氣度。為了比較透氣度，方便的是表達歸一化為5 GSM基重的值。這通過測量樣品的透氣度值和基重（通常@ 0.5" H₂ O）、然後將實際透氣度值乘以實際基重（以GSM計）與5的比率進行。例如，如果15 GSM基重的樣品具有10 CFM/ft² 的值，其歸一化的5 GSM透氣度值為30 CFM/ft² 。聚醯胺

如本文所用，聚醯胺組合物和類似術語是指含有聚醯胺，包括聚醯胺的共聚物、三元共聚物、聚合物共混物、合金和衍生物的組合物。此外，本文所用的“聚醯胺”是指具有存在一個分子的氨基與另一分子的羧酸基團的連接的聚合物作為組分的聚合物。在一些方面中，聚醯胺是以最大量存在的組分。例如，含有40重量%尼龍6、30重量%聚乙烯和30重量%聚丙烯的聚醯胺在本文中被稱為聚醯胺，因為尼龍6組分以最大量存在。另外，含有20重量%尼龍6、20重量%尼龍66、30重量%聚乙烯和30重量%聚丙烯的聚醯胺在本文中也被稱為聚醯胺，因為尼龍6和尼龍66組分總計為以最大量存在的組分。

示例性的聚醯胺和聚醯胺組合物描述在Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 18, 第328371頁(Wiley 1982)中，其公開內容經此引用併入本文。

簡言之，聚醯胺通常已知為含有重複醯胺基團作為主聚合物鏈的組成部分的化合物。線型聚醯胺特別有意義並可由雙官能單體縮合形成。聚醯胺常被稱為尼龍。儘管它們通常被視為縮合聚合物，但聚醯胺也通過加成聚合形成。這種製備方法對其中單體是環內醯胺的一些聚合物，例如尼龍6尤其重要。特定聚合物和共聚物和它們的製備可見於下列專利：美國專利Nos. 4,760,129；5,504,185；5,543,495；5,698,658；6,011,134；6,136,947；6,169,162；7,138,482；7,381,788；和8,759,475。

在商業用途中使用聚醯胺（尤其也稱為尼龍）有許多優點。尼龍通常耐化學和耐溫，帶來比其它粒子優異的性能。它們也已知具有與其它聚合物相比改進的強度、伸長和耐磨性。尼龍也非常通用，以使它們可用於各種用途。

對一些用途而言特別優選的一類聚醯胺包括如2016年6月10日線上提供的Glasscock等人, High Performance Polyamides Fulfill Demanding Requirements for Automotive Thermal Management Components, (DuPont), http://www2.dupont.com/Automotive/en_US/ assets/downloads/knowledg e%20center/HTN-whitepaper-R8.pdf中所述的高溫尼龍（HTN’s）。此類聚醯胺通常包括一種或多種下列結構：

聚醯胺中包括的聚合物的非限制性實例包括聚醯胺、聚丙烯和共聚物、聚乙烯和共聚物、聚酯、聚苯乙烯、聚氨酯及其組合。熱塑性聚合物和可生物降解聚合物也適合熔噴或熔紡成本發明的納米纖維。如本文中論述，可以熔紡或熔噴該聚合物，優選通過兩相推進劑氣體紡絲法熔紡或熔噴，包括用加壓氣體經過纖維成型通道擠出液體形式的聚醯胺組合物。

本文所述的尼龍納米纖維產品，包括共聚物和三元共聚物的熔點可在223℃至390℃，例如223℃至380℃，或225℃至350℃之間。另外，熔點可能大於常規尼龍66熔點，取決於加入的任何附加聚合物材料。

可用于本發明的聚醯胺納米纖維非織造布的其它聚合物材料包括加成聚合物和縮合聚合物材料，如聚烯烴、聚縮醛、聚醯胺（如之前論述）、聚酯、纖維素醚和酯、聚亞烴化硫、聚芳撐氧化物（polyarylene oxide）、聚碸、改性聚碸聚合物及其混合物。在這些大類中的優選材料包括聚醯胺、聚乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚丙烯、聚(氯乙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯（和其它丙烯酸系樹脂）、聚苯乙烯及其共聚物（包括ABA型嵌段共聚物）、聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、交聯和非交聯形式的各種水解度（87%至99.5%）的聚乙烯醇。加成聚合物傾向於為玻璃態（Tg大於室溫）。這是聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯聚合物組合物或合金的情況或在聚偏二氟乙烯和聚乙烯醇材料的情況下為低結晶度。本文中具體化的尼龍共聚物可通過將各種二胺化合物、各種二酸化合物和各種環內醯胺結構合併在反應混合物中、然後形成具有隨機定位在聚醯胺結構中的單體材料的尼龍來製造。例如，尼龍66-6,10材料是由己二胺和C6和C10二酸共混物製成的尼龍。尼龍6-66-6,10是通過ε氨基己酸、己二胺和C6和C10二酸材料共混物的共聚製成的尼龍。

在一些實施方案，如美國專利No. 5,913,993中描述的實施方案中，可將少量聚乙烯聚合物與用於形成具有理想特徵的納米纖維非織造布的尼龍化合物共混。將聚乙烯添加到尼龍中增強特定性質，如柔軟度。聚乙烯的使用也降低生產成本，並易於進一步下游加工，如粘合到其它織物或其本身上。可通過將少量聚乙烯添加到用於製造納米纖維熔噴織物的尼龍進料中來製造改進的織物。更具體地，可通過形成聚乙烯和尼龍66的共混物、以許多連續長絲的形式擠出共混物、將長絲導過模頭以熔噴長絲、將長絲沉積到收集表面上以形成網來製造織物。

可用于本發明的這一實施方案的方法的聚乙烯優選具有約5克/10分鐘至約200克/10分鐘，更優選約17克/10分鐘至約150克/10分鐘的熔體指數。聚乙烯優選應具有約0.85克/毫升至約1.1克/毫升，最優選約0.93克/毫升至約0.95克/毫升的密度。最優選地，聚乙烯的熔體指數為約150且密度為約0.93。

用於本發明的這一實施方案的方法的聚乙烯可以約0.05%至約20%的濃度加入。在一個優選實施方案中，聚乙烯的濃度為約0.1%至約1.2%。最優選地，聚乙烯以約0.5%存在。根據所述方法製成的織物中的聚乙烯濃度大致等於在製造過程中加入的聚乙烯的百分比。因此，本發明的這一實施方案的織物中的聚乙烯百分比通常為約0.05%至約20%，優選約0.5%。因此，該織物通常包含約80至約99.95重量%的尼龍。長絲擠出步驟可在約250℃至約325℃下進行。優選地，溫度範圍為約280℃至約315℃，但如果使用尼龍6，可能更低。

聚乙烯和尼龍的共混物或共聚物可以任何合適的方式形成。通常，該尼龍化合物是尼龍66；但是，可以使用尼龍家族的其它聚醯胺。也可使用尼龍的混合物。在一個具體實例中，將聚乙烯與尼龍6和尼龍66的混合物共混。聚乙烯和尼龍聚合物通常以丸粒、碎屑、薄片等形式供應。可在合適的混合裝置，如轉鼓滾筒等中將所需量的聚乙烯丸粒或碎屑與尼龍丸粒或碎屑共混，並可將所得共混物引入常規擠出機或熔噴線路的進料斗。也可通過將適當的混合物引入連續聚合紡絲系統來製造共混物或共聚物。

此外，可以共混聚合物大類的不同物類。例如，可將高分子量苯乙烯材料與低分子量高抗沖聚苯乙烯共混。可將尼龍-6材料與尼龍共聚物，如Nylon-6；66；6,10共聚物共混。此外，可將具有低水解度的聚乙烯醇，如87%水解聚乙烯醇與具有98至99.9%和更高的水解度的完全或超水解（superhydrolyzed）聚乙烯醇共混。混合的所有這些材料可使用適當的交連線制交聯。尼龍可使用可與醯胺鍵中的氮原子反應的交聯劑交聯。聚乙烯醇材料可使用羥基反應性材料，如一元醛，如甲醛、脲、三聚氰胺-甲醛樹脂及其類似物、硼酸和其它無機化合物、二醛、二酸、氨基甲酸酯、環氧樹脂和其它已知交聯劑交聯。交聯技術是眾所周知和充分理解的現象，其中交聯劑反應並在聚合物鏈之間形成共價鍵以顯著改進分子量、耐化學性、整體強度和耐機械降解性。

本發明的一種優選模式是在升高的溫度下調節或處理的包含第一聚合物和第二種但不同的聚合物（聚合物類型、分子量或物理性質不同）的聚醯胺。該聚合物共混物可反應和形成為單一化學物類或可通過退火過程物理組合成共混組合物。退火意味著物理變化，如結晶度、應力鬆弛或取向。使優選材料化學反應成單一聚合物類以使差示掃描量熱計（DSC）分析揭示單一聚合材料在與高溫、高濕和困難操作條件接觸時產生改進的穩定性。用於共混聚合物體系的優選材料包括尼龍6；尼龍66；尼龍6,10；尼龍(6-66-6,10)共聚物和其它線型的通常脂族尼龍組合物。

合適的聚醯胺可包括例如20%尼龍6、60%尼龍66和20重量%的聚酯。該聚醯胺可包括混溶聚合物的組合或不混溶聚合物的組合物。

在一些方面中，該聚醯胺可包括尼龍6。就下限而言，該聚醯胺可包括至少0.1重量%，例如至少1重量%、至少5重量%、至少10重量%、至少15重量%或至少20重量%的量的尼龍6。就上限而言，該聚醯胺可包括99.9重量%或更少、99重量%或更少、95重量%或更少、90重量%或更少、85重量%或更少、或80重量%或更少的量的尼龍6。就範圍而言，該聚醯胺可包含0.1至99.9重量%，例如1至99重量%、5至95重量%、10至90重量%、15至85重量%、或20至80重量%的量的尼龍6。

在一些方面中，該聚醯胺可包括尼龍66。就下限而言，該聚醯胺可包括至少0.1重量%，例如至少1重量%、至少5重量%、至少10重量%、至少15重量%或至少20重量%的量的尼龍66。就上限而言，該聚醯胺可包括99.9重量%或更少、99重量%或更少、95重量%或更少、90重量%或更少、85重量%或更少、或80重量%或更少的量的尼龍66。就範圍而言，該聚醯胺可包含0.1至99.9重量%，例如1至99重量%、5至95重量%、10至90重量%、15至85重量%、或20至80重量%的量的尼龍66。

在一些方面中，該聚醯胺可包括尼龍6I。就下限而言，該聚醯胺可包括至少0.1重量%，例如至少0.5重量%、至少1重量%、至少5重量%、至少7.5重量%或至少10重量%的量的尼龍6I。就上限而言，該聚醯胺可包括50重量%或更少、40重量%或更少、35重量%或更少、30重量%或更少、25重量%或更少、或20重量%或更少的量的尼龍6I。就範圍而言，該聚醯胺可包含0.1至50重量%，例如0.5至40重量%、1至35重量%、5至30重量%、7.5至25重量%、或10至20重量%的量的尼龍6I。

在一些方面中，該聚醯胺可包括尼龍6T。就下限而言，該聚醯胺可包括至少0.1重量%，例如至少1重量%、至少5重量%、至少10重量%、至少15重量%或至少20重量%的量的尼龍6T。就上限而言，該聚醯胺可包括50重量%或更少、47.5重量%或更少、45重量%或更少、42.5重量%或更少、40重量%或更少、或37.5重量%或更少的量的尼龍6T。就範圍而言，該聚醯胺可包含0.1至50重量%，例如1至47.5重量%、5至45重量%、10至42.5重量%、15至40重量%、或20至37.5重量%的量的尼龍6T。

嵌段共聚物也可用于本發明的方法。對於這樣的共聚物，溶劑溶脹劑的選擇是重要的。所選溶劑使得兩種嵌段都可溶於該溶劑。一個實例是在二氯甲烷溶劑中的ABA（苯乙烯-EP-苯乙烯）或AB（苯乙烯-EP）聚合物。如果一種組分不溶於溶劑，其會形成凝膠。這樣的嵌段共聚物的實例是Kraton®型苯乙烯-b-丁二烯和苯乙烯-b-氫化丁二烯（乙烯丙烯）、Pebax®型e-己內醯胺-b-環氧乙烷、Sympatex®聚酯-b-環氧乙烷以及環氧乙烷和異氰酸酯的聚氨酯。

加成聚合物，如聚偏二氟乙烯、間同立構聚苯乙烯、偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、非晶加成聚合物，如聚(丙烯腈)及其與丙烯酸和甲基丙烯酸酯的共聚物、聚苯乙烯、聚(氯乙烯)及其各種共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)及其各種共聚物已知相對容易溶液紡絲，因為它們在低壓力和溫度下可溶。預計這些可根據本發明作為製造納米纖維的一種方法熔紡。

形成在聚合物混合物（polymer admixture）、合金格式中或在交聯化學鍵合結構中包含兩種或更多種聚合材料的聚合物組合物具有實質優點。我們相信這樣的聚合物組合物通過改變聚合物屬性，如改進聚合物鏈柔性或鏈活動性、提高總分子量和通過形成聚合材料網路以提供增強來改進物理性質。

在這一概念的一個實施方案中，為了有益的性質，可以共混兩種相關的聚合物材料。例如，可將高分子量聚氯乙烯與低分子量聚氯乙烯共混。類似地，可將高分子量尼龍材料與低分子量尼龍材料共混。RV 和纖維直徑目標

如上文解釋，可以調節或控制通道溫度、加壓氣體的壓力、濕含量和/或催化劑的存在以將產品的納米纖維直徑和/或RV調節到目標（特定）納米纖維直徑和/或RV。RV

在一些實施方案中，可將該非織造布的RV調整到目標（特定）RV。聚醯胺的RV是指在毛細管粘度計中在25℃下測得的溶液或溶劑粘度的比率（ASTM D 789）。對於該用途，溶劑是含有10重量%水和90重量%甲酸的甲酸。該溶液是溶解在溶劑中的8.4重量%聚合物。

在一些實施方案中，納米纖維非織造布產品的目標特定RV具有至少2，例如至少3、至少4、至少5、至少10、至少15、至少20或至少25的下限。就上限而言，該非織造布產品可具有330或更低、300或更低、275或更低、250或更低、225或更低、200或更低、150或更低、100或更低、75或更低、60或更低、50或更低、40或更低、或38或更低的RV。就範圍而言，該非織造布產品可具有2至330，例如2至300、2至275、2至250、2至225、2至200、2至100、2至60、2至50、2至40、5至75、10至40、15至50、15至40、20至40或20至38的RV和在它們之間的任何值。

聚醯胺組合物的RV和納米纖維非織造布產品的RV之間的關係可變。在一些方面中，納米纖維非織造布產品的RV可低於聚醯胺組合物的RV。在將尼龍66紡絲時，降低RV傳統上不是理想的做法。但是，本發明人已經發現，在納米纖維的生產中，這是一個優點。已經發現，已令人驚訝地發現在熔紡法中使用較低RV的聚醯胺尼龍，例如較低RV的尼龍66產生具有出乎意料地小的長絲直徑的納米纖維長絲。

在一些實施方案中，聚醯胺，例如起始樹脂的RV具有至少2，例如至少3、至少4或至少5的下限。就上限而言，聚醯胺具有330或更低、300或更低、275或更低、250或更低、225或更低、200或更低、150或更低、100或更低、或60或更低的RV。就範圍而言，聚醯胺可具有2至330，例如2至300、2至275、2至250、2至225、2至200、2至100、2至60、2至50、2至40、10至40、或15至40的RV和在它們之間的任何值。

在一些方面中，納米纖維非織造布產品的RV比紡絲前的聚醯胺的RV低至少20%，例如低至少25%、低至少30%、低至少35%、低至少40%、低至少45%或低至少90%。

在另一些方面中，納米纖維非織造布產品的RV比紡絲前的聚醯胺的RV高至少5%，例如高至少10%、高至少15%、高至少20%、高至少25%、高至少30%或高至少35%。

在進一步的方面中，聚醯胺的RV和納米纖維非織造布產品的RV可以基本相同，例如在彼此的5%內。

RV(ηr)是聚合物溶液與甲酸的絕對粘度比率： ·η_r = (η_p /η_f ) = (f_r x d_p x t_p )/ η_f ，其中: d_p = 甲酸-聚合物溶液在25℃下的密度， ·t_p = 甲酸-聚合物溶液的平均流出時間， ·η_f = 甲酸的絕對粘度，kPa x s(E+6cP) 和 ·f_r = 粘度計管係數，mm² /s (cSt)/s = η_r /t₃ 。

用於50 RV試樣的典型計算是： ·ηr = (fr x dp x tp)/ ηf，其中： ·fr =粘度計管係數，通常0.485675 cSt/s ·dp = 聚合物-甲酸溶液的密度，通常1.1900 g/ml ·tp = 聚合物-甲酸溶液的平均流出時間，通常135.00 s ·ηf = 甲酸的絕對粘度，通常1.56 cP 得出ηr = (0.485675 cSt/s x 1.1900 g/ml x 135.00 s)/ 1.56 cP = 50.0的RV。術語t₃ 是如ASTM D789 (2015)中要求用於測定甲酸的絕對粘度的S-3校準油的流出時間。纖維直徑、分佈、設備

在一些實施方案中，可將非織造布的平均纖維直徑調整到目標（特定）平均纖維直徑。本文中公開的（非織造布）的纖維可以是納米纖維，例如具有小於或等於1000 nm的平均纖維直徑的纖維。儘管本公開大體上涉及納米纖維，但本公開的可調方面適用於具有更大纖維直徑，例如1000 nm或更大的纖維直徑的纖維。

在一個實施方案中，目標特定平均納米纖維直徑小於或等於1000 nm，例如小於或等於950 nm、小於或等於925 nm、小於或等於900 nm、小於或等於800 nm、小於或等於700 nm、小於或等於600 nm、或小於或等於500 nm。就下限而言，特定平均納米纖維直徑可為至少100 nm、至少110 nm、至少115 nm、至少120 nm、至少125 nm、至少130 nm、至少150 nm、至少200 nm、至少250 nm或至少300 nm。就範圍而言，特定平均納米纖維直徑為100至1000 nm，例如110至950 nm、150至950 nm、115至925 nm、120至900 nm、150至900 nm、125至800 nm、300至850 nm、150至800 nm、200至800 nm、125至700 nm、200至700 nm、350至700 nm、400至700 nm、130至600 nm、250至650 nm、300至550 nm或150至500 nm。這樣的平均納米纖維直徑使通過本文中公開的紡絲法形成的納米纖維有別於通過靜電紡絲法形成的納米纖維。靜電紡絲法通常產生具有小於熔噴法的平均纖維直徑的非織造布。通過靜電紡絲製成的納米纖維的尺寸可變，並包括小於100 nm，例如50至小於100 nm的纖維直徑。不受制於理論，但相信這樣小的納米纖維直徑可能導致纖維的強度降低和納米纖維的操作難度提高。

所公開的方法和前體的使用導致纖維直徑的特定和有益的分佈。例如，少於20%的納米纖維可具有大於700 nm的纖維直徑，例如少於17.5%、少於15%、少於12.5%或少於10%。就下限而言，至少1%的納米纖維具有大於700納米的纖維直徑，例如至少2%、至少3%、至少4%或至少5%。就範圍而言，1至20%的納米纖維具有大於700納米的纖維直徑，例如2至17.5%、3至15%、4至12.5%、或5至10%。這樣的分佈使本文所述的納米纖維非織造布產品有別於通過靜電紡絲形成的那些（具有較小平均直徑和窄得多的分佈）和有別於通過非納米纖維熔紡形成的那些（其具有大得多的分佈）。例如，在WO 2017/214085中公開的非納米纖維離心紡成的非織造布並報導了2.08至4.4微米的纖維直徑，但具有WO 2017/214085的圖10A中報導的極寬分佈。

具有本文所述的納米纖維分佈的產品可通過提供具有2至330的RV的聚醯胺組合物、在本文中公開的範圍的通道溫度下將聚醯胺組合物紡絲以形成許多納米纖維和將納米纖維成型為納米纖維非織造布產品來形成，其中該產品具有本文中公開的特定平均納米纖維直徑和/或本文中公開的特定RV，且1至20%的納米纖維具有大於700納米的直徑，包括本文中公開的進一步的範圍和界限。在納米纖維的生產過程中，已經令人驚訝地和出乎意料地發現，當改變聚醯胺組合物經過紡絲法的輸送量時，納米纖維直徑分佈和平均納米纖維直徑基本不變。例如，改變經過模頭或毛細管的吞吐率基本不改變納米纖維分佈或平均直徑，例如看出小於10%、小於5%、小於1%或小於0.5%的改變。因此對輸送量的改變缺乏回應是有利的，因為其允許調節其它產品特徵，如基重，而不必慮及平均直徑或納米纖維直徑分佈的改變。

不受制於理論，但相信，對該方法的其它改變允許調節平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。在一些方面中，調節模頭或毛細管中的每英寸的孔數。在一些方面中，調節模頭或毛細管中的孔尺寸。在另一些方面中，可以調節紡絲法中的保持時間。在一些方面中，可以調節經過模頭或毛細管的聚醯胺組合物的流動特徵。在一些方面中，可將尼龍6或其它聚醯胺添加到聚醯胺組合物中。另外，所用設備的進一步修改可能影響平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。可以使用如美國專利Nos. 7,300,272；8,668,854；和8,658,067中描述的設備，它們全文經此引用併入本文。簡言之，美國專利No. 7,300,272公開了包含包括堆疊佈置的許多分流分配板（split distribution plates）以形成分配網路的纖維擠出元件（fiber extrusion pack）的設備。美國專利No. 8,668,854公開了兩相流噴嘴和會聚通道，其中會聚通道使聚醯胺組合物從兩相流噴嘴加速到通道出口以沿會聚通道的表面形成聚合物膜，其中該聚合物膜在通道出口原纖化以形成納米纖維；和收集納米纖維以形成產品。美國專利No. 8,658,067公開了包含配置成接收聚醯胺組合物的主體、能夠旋轉該主體的驅動器、用於將在該主體中形成的納米纖維導向基底的沉積系統和用於將基底材料移動經過沉積系統以將納米纖維導向基底的基底傳送系統的纖維生產裝置。在另一方面中，在熔噴法中，可以改變相對於聚合物從模頭中的毛細管離開方向的空氣取向。

本發明的另一實施方案涉及包含具有本文中公開的特定平均纖維直徑和/或特定RV的聚醯胺納米纖維的過濾介質層的生產。在這一替代實施方案中，一些RV範圍包括：2至330，例如2至300、2至275、2至250、2至225、2至200、2至100、2至60、2至50、2至40、10至40、或15至40。隨後將納米纖維轉換成非織造網。隨著RV提高到超過約20至30，運行溫度變成更大的考慮參數。在約20至30的範圍以上的RV下，必須小心地控制溫度以使聚合物熔融以供加工用途。熔融技術的方法或實例，以及可用於該裝置以獨立地控制纖維生產裝置的溫度的加熱和冷卻源描述在美國專利No. 8,777,599中。非限制性實例包括電阻加熱器、輻射加熱器、冷氣體或加熱氣體（空氣或氮氣）或傳導、對流或輻射傳熱機制。濕含量、溫度、壓力、端基、催化劑和可調性

如上所述，可以通過調節或控制所公開的參數，例如通道溫度、加壓氣體的壓力、濕含量和/或催化劑的存在來調整目標（特定）納米纖維直徑和/或RV。濕含量

本發明人已經發現，有益地，可以通過在加濕下使聚合物解聚來調整，例如降低聚醯胺，例如尼龍66的RV。在聚醯胺開始水解之前可包括最多3%水分，例如0.0005至3重量%、0.005至1重量%、0.005至0.5重量%。這一技術與將其它聚合物，例如聚丙烯添加到聚醯胺中的常規方法相比提供出乎意料的優點。如下文進一步論述，也可調節濕含量（視需要與調節端基比率結合）以使反應平衡常數保持相同。

在一些方面中，可以例如通過降低聚醯胺組合物，例如起始樹脂的溫度和/或通過降低濕含量來調整非織造布產品的RV。在一些情況下，與聚醯胺組合物的濕含量相比，溫度對調節RV的影響相對輕微。

可以如本文所述在0.0005至3重量%，例如0.005至1重量%、0.005至0.5重量%、或0.02至0.3重量%的範圍內和在其內的所有範圍內調節濕度。在一些方面中，可在這一範圍內提高濕含量以相對於聚醯胺組合物的RV降低產品的RV。在一些方面中，可在這一範圍內降低濕含量以相對於聚醯胺組合物的RV提高產品的RV。

在一些實施方案中，可以調整聚醯胺組合物的濕含量以實現所需最終產品非織造布特徵。例如，可以控制濕含量以具有大於或等於0.0001重量%，例如大於或等於0.0005重量%、大於或等於0.001重量%、大於或等於0.005重量%、大於或等於0.01重量%、大於或等於0.02重量%、大於或等於0.05重量%、大於或等於0.1重量%、或大於或等於0.25重量%的下限值。在一些方面中，在聚醯胺開始水解之前可包括最多5重量%水分，例如最多4重量%、最多3重量%、最多2重量%、最多1重量%、最多0.75重量%、最多0.5重量%、最多0.4重量%或最多0.3重量%。就範圍而言，濕含量可為0.0005至5重量%，例如0.001至4重量%、0.01至3重量%、0.25至2重量%、0.25至1重量%、0.25至0.6重量%、0.005至1重量%、0.005至0.5重量%、0.02至0.3重量%或0.1至0.3重量%。如本文中進一步論述，濕含量的降低也有利於降低TDI和ODI值。

可以通過選擇具有所需濕含量的聚醯胺組合物來調節濕含量。市售聚醯胺組合物可具有0.25至0.6重量%的濕含量。

在一個實施方案中，可以通過將聚醯胺組合物乾燥到基本乾或具有小於0.02重量%，例如小於0.001重量%、小於0.0005重量%或小於0.0001重量%的濕含量來調節濕含量。

為了控制濕含量，可將聚醯胺組合物複水到所需濕含量。這可在將聚醯胺供入擠出機之前進行。在一個實施方案中，可在擠出過程中進行濕度調節。通道溫度

本發明人已經發現，可以調整工藝溫度，如通道溫度（視需要與其它參數結合）以實現目標（特定）納米纖維直徑和/或RV。

在一個實施方案中，可以提高工藝溫度，如通道溫度以降低RV。但是，在一些實施方案中，工藝溫度的提高僅輕微降低RV，因為溫度影響反應動力學，但不影響反應平衡常數。

在一些實施方案中，可以調整聚醯胺組合物的濕含量以實現所需最終產品非織造布特徵。例如，可以控制濕含量以具有大於0.02重量%的下限值。

在一個實施方案中，可以調整通道溫度（或模頭溫度）以實現所需最終產品非織造布特徵。例如，可以將通道溫度控制在215℃至330℃，例如250℃至330℃、270℃至325℃、250℃至315℃、270℃至315℃、215℃至315℃、225℃至300℃、235℃至290℃、或250℃至280℃的範圍內。在一些方面中，通道溫度具有215℃，例如225℃、235℃、250℃或270℃的下限。在一些方面中，通道溫度具有330℃，例如325℃、320℃、315℃、300℃、290℃或280℃的上限。在一些方面中，可在這些範圍和界限內提高溫度以相對於聚醯胺組合物的RV降低產品的RV。在一些方面中，可在這些範圍和界限內降低溫度以相對於聚醯胺組合物的RV提高產品的RV。壓力

還已經發現，可以調整工藝壓力，如用於將聚醯胺擠出（紡絲）成非織造布的加壓氣體的壓力（視需要與其它參數結合）以實現目標（特定）納米纖維直徑和/或RV。

在一個實施方案中，可以調整壓力以實現所需最終產品非織造布特徵。例如，可將壓力控制為150 kPa至250 kPa，例如150 kPa至240 kPa、160 kPa至220 kPa、170 kPa至230 kPa、180 kPa至220 kPa、180 kPa至215 kPa、190 kPa至210 kPa、或182 kPa至218 kPa。就下限而言，壓力可大於150 kPa，例如大於160 kPa、大於170 kPa、大於180 kPa、大於182 kPa或大於190 kPa。就上限而言，壓力可小於250 kPa，例如小於240 kPa、小於230 kPa、小於220 kPa、小於218 kPa、小於215 kPa或小於210 kPa。端基

在一些方面中，本發明的可調方面能夠改性聚醯胺組合物以影響所得納米纖維和/或非織造布產品的性質和/或特徵。例如，可在聚合過程中或之後改性聚醯胺組合物以改變胺端基與羧酸端基的比率。這樣的改性可能產生不平衡的端基。可在100:1至1:100，例如95:1至1:95、75:1至1:75、50:50和它們之間的所有值的範圍內調節二胺端基與羧酸端基的比率。不受制於理論，但相信，通過具有不平衡的端基，例如改變端基比率，可改進由相對較低RV的聚醯胺組合物形成可接受的產品的能力。這種相對較低RV的聚醯胺組合物可具有RV 2至30，例如2至25、2至20、2至15、或2至10。

在本發明的一個實施方案中，設想了為所需性質而共混兩種具有不同RV值的相關聚合物（都小於330並具有形成平均纖維直徑小於1微米的納米纖維的能力）的優點。例如，可以提高聚醯胺的熔點，調節RV，或調節其它性質。催化劑

在一些情況下，可以加入催化劑以提高反應速率。催化劑的包含可能影響反應動力學，但不影響實際K值（反應平衡常數值）。示例性的催化劑包括苯次膦酸（phosphinic acid）、苯膦酸、次磷酸鈉（sodium hypophosite）、次磷酸（hypophosphorus acid）、磷酸一鈉、磷酸或其組合。不受制於理論，但推測可加入催化劑以提高反應速率，實現所需RV和降低在紡絲系統中的停留時間。這些結果由於允許使用較低成本設備實現大於初始聚醯胺組合物的所需RV而是有利的。其它組分

在一些實施方案中，所得納米纖維含有少量（如果有的話）溶劑。相應地，在一些方面中，所得納米纖維不含溶劑。熔紡法的使用有利地減少或消除對溶劑的需求。這種減少/消除帶來有益的效果，如環境友好和降低的成本。通過與本文所述的熔紡法完全不同的溶液紡絲法形成的纖維需要這樣的溶劑。在一個實施方案中，該聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。在一些實施方案中，該納米纖維包含少於1重量%溶劑、少於5000 ppm、少於2500 ppm、少於2000 ppm、少於1500 ppm、少於1000 ppm、少於500 ppm、少於400 ppm、少於300 ppm、少於200 ppm、少於100 ppm、或少於可檢出量的溶劑，包括0。溶劑可隨聚醯胺的組分而變，但可包括甲酸、硫酸、甲苯、苯、氯苯、二甲苯/氯己酮、十氫化萘、石蠟油、鄰二氯苯和其它已知溶劑。就範圍而言，當包括少量溶劑時，所得納米纖維可具有至少1 ppm、至少5 ppm、至少10 ppm、至少15 ppm或至少20 ppm溶劑。在一些方面中，非揮發溶劑，如甲酸可能留在產品中並可能需要附加的萃取步驟。這樣的附加萃取步驟可增加生產成本。在一些方面中，可以調節包括的溶劑量（如果有的話）以影響聚醯胺組合物的RV和/或產品的RV。

在另一些實施方案中，納米纖維可能與基布（scrim）纏結而不使用膠粘劑。相應地，該納米纖維不含膠粘劑。

在一些情況下，該納米纖維可由視需要包括添加劑的聚醯胺材料製成。合適的添加劑的實例包括油（如整理油，例如矽酮油）、蠟、溶劑（包括如本文所述的甲酸）、潤滑劑（例如石蠟油、醯胺蠟和硬脂酸酯）、穩定劑（例如光穩定劑、UV穩定劑等）、消光劑、抗氧化劑、著色劑、顏料和染料。添加劑可以納米纖維非織造布產品的最多49重量%，例如最多40重量%、最多30重量%、最多20重量%、最多10重量%、最多5重量%、最多3重量%或最多1重量%的總量存在。就下限而言，添加劑可以至少0.01重量%，例如至少0.05重量%、至少0.1重量%、至少0.25重量%或至少0.5重量%的量存在于納米纖維產品中。就範圍而言，添加劑可以0.01至49重量%，例如0.05至40重量%、0.1至30重量%、0.25至20重量%、0.5至10重量%、0.5至5重量%、或0.5至1重量%的量存在于納米纖維產品中。在一些方面中，可作為添加劑包括單體和/或聚合物。例如，可作為添加劑加入尼龍6I和/或尼龍6T。在一些方面中，可以調節包括的添加劑的存在和/或量以改變聚醯胺組合物和/或產品的RV。

適合與本文所述的納米纖維非織造布產品結合使用的抗氧化劑在一些實施方案中可包括但不限於花色素苷、抗壞血酸、谷胱甘肽、硫辛酸、尿酸、白藜蘆醇、類黃酮、胡蘿蔔素（例如β-胡蘿蔔素）、類胡蘿蔔素、生育酚（例如α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚）、生育三烯酚、泛醇、沒食子酸、褪黑素、仲芳胺、苯並呋喃酮、受阻酚、多酚、受阻胺、有機磷化合物、硫酯、苯甲酸酯、內酯、羥胺等，和它們的任何組合。在一些實施方案中，抗氧化劑可選自3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸硬脂酸酯、雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、雙酚A丙氧基化物二縮水甘油醚、9,10-二羥基-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物及其混合物。

適合與本文所述的納米纖維非織造布產品結合使用的著色劑、顏料和染料在一些實施方案中可包括但不限於植物染料、蔬菜染料、二氧化鈦（其也可充當消光劑）、炭黑、木炭、二氧化矽、酒石黃、E102、酞菁藍、酞菁綠、喹吖啶酮、苝四甲酸二醯亞胺、二噁嗪、紫環酮雙偶氮顏料、蒽醌顏料、金屬粉末、氧化鐵、群青、鈦酸鎳、苯並咪唑酮橙gl、溶劑橙60、橙色染料、碳酸鈣、高嶺土、氫氧化鋁、硫酸鋇、氧化鋅、氧化鋁、液體和/或顆粒形式的CARTASOL®染料（陽離子染料，可獲自Clariant Services）（例如CARTASOL Brilliant Yellow K-6G液體、CARTASOL Yellow K-4GL液體、CARTASOL Yellow K-GL液體、CARTASOL Orange K-3GL液體、CARTASOL Scarlet K-2GL液體、CARTASOL Red K-3BN液體、CARTASOL Blue K-5R液體、CARTASOL Blue K-RL液體、CARTASOL Turquoise K-RL液體/顆粒、CARTASOL Brown K-BL液體）、FASTUSOL®染料（助色團，可獲自BASF）（例如Yellow 3GL、Fastusol C Blue 74L）等，它們的任何衍生物和它們的任何組合。在一些實施方案中，可以使用溶劑染料。形成納米纖維的方法

如本文所述，通過紡絲或熔噴以形成紡制產品來形成納米纖維非織造布產品。本文所用的紡絲是指熔融聚醯胺組合物並將聚醯胺組合物成型為纖維的步驟。紡絲的實例包括離心紡絲、熔噴、經噴絲頭（例如不帶電的噴絲頭）或模頭紡絲，和“海島型”幾何。“海島型”是指通過從一個紡絲模頭擠出至少兩種聚合物組分而形成纖維，也稱為複合或雙組分紡絲。本文所用的紡絲尤其排除溶液紡絲和靜電紡絲。

在一些方面中，該聚醯胺納米纖維是熔噴的。熔噴有利地比靜電紡絲便宜。熔噴是為形成納米纖維和非織造網而開發的工藝類型；通過經多個小孔擠出熔融熱塑性聚合材料或聚醯胺而形成納米纖維。所得熔融線或長絲進入會聚的高速氣體料流，其使熔融聚醯胺的長絲變細或拉伸以降低它們的直徑。此後，高速氣體料流攜帶熔噴納米纖維並沉積在收集表面或成型線上，以形成無規分佈的熔噴納米纖維的非織造網。通過熔噴形成納米纖維和非織造網是本領域眾所周知的。參見例如美國專利Nos. 3,016,599；3,704,198；3,755,527；3,849,241；3,978,185；4,100,324；4,118,531；和4,663,220。

製造本發明的納米纖維非織造布的一個實施方案是大致如美國專利No. 8,668,854中所述用推進劑氣體經由紡絲通道兩相紡絲或熔噴。這種方法包括聚合物或聚合物溶液和加壓推進劑氣體（通常空氣）兩相流動到細的優選會聚通道。該通道通常和優選為環形配置。相信該聚合物在細的優選會聚通道內被氣流剪切，以在通道兩側上都產生聚合物膜層。這些聚合物膜層被推進劑氣流進一步剪切成納米纖維。在此仍可使用移動收集帶並通過調節帶的速度控制納米纖維非織造布的基重。也可使用收集器的距離控制納米纖維非織造布的細度。參照圖1更好地理解該方法。

另外的方法和相關設備公開在本文所述的美國專利Nos. 7,300,272；8,668,854；和8,658,067中。根據產品的所需性質，可以相應地選擇設備。例如，這些性質包括RV、平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、TDI和ODI。在本文中進一步論述了各性質和各性質的理想範圍。除調節用於紡絲法的設備外，也可視需要調節聚醯胺組合物的RV。可以調節聚醯胺組合物的RV以實現上述性質之一。可以選擇設備和RV以實現相同性質或它們可獨立地選擇以實現不同性質。例如，可以調節設備的停留時間和傳熱以降低納米纖維織物的ODI和TDI。不同的熔紡設備也可具有不同的最佳RV範圍，這影響實現納米纖維織物的所需目標性質的能力。有益地，上文提到的聚醯胺組合物在熔紡法中的使用提供生產率的顯著益處，例如高至少5%、高至少10%、高至少20%、高至少30%、高至少40%。

圖1示意性圖解用於紡制納米纖維非織造布的系統的運行，其包括聚醯胺進料組裝件110、空氣進料1210、紡絲筒130、收集帶140和卷取軸150。在運行過程中，將聚醯胺熔體或溶液供入紡絲筒130，在此用高壓空氣使其流經該筒中的細通道，以將聚醯胺剪切成納米纖維。在上文提到的美國專利No. 8,668,854中提供了細節。通過帶的速度控制吞吐率和基重。視需要地，如果需要，可隨空氣進料加入功能添加劑，如木炭、銅等。

在圖1的系統中所用的噴絲頭的另一構造中，可如美國專利No. 8,808,594中所示用單獨入口加入微粒材料。

可用的另一方法是熔噴本發明的聚醯胺納米纖維網（圖2）。熔噴涉及將聚醯胺擠出到相對高速的通常熱氣體料流中。為了製造合適的納米纖維，如Hassan等人, J Membrane Sci., 427, 336-344, 2013和 Ellison等人, Polymer, 48 (11), 3306-3316, 2007和International Nonwoven Journal, Summer 2003, 第21-28頁中所示需要仔細選擇孔和毛細管幾何以及溫度。

美國專利7,300,272公開了用於擠出熔融材料以形成一系列納米纖維的纖維擠出元件（fiber extrusion pack），其包括堆疊佈置的許多分流分配板（split distribution plates）以使各分流分配板形成該纖維擠出組件內的一層，並且分流分配板上的特徵形成將熔融材料傳送到纖維擠出元件中的孔的分配網路。各分流分配板包括一組板段（plate segments），在相鄰板段之間設置間隙。將板段的相鄰邊緣成型以沿間隙形成儲庫（reservoirs），並在儲庫中安置密封塞以防止熔融材料從間隙洩漏。密封塞可由洩漏到該間隙中並收集和固化在該儲庫中的熔融材料形成或通過在元件組裝（pack assembly）時在儲庫中安置封堵材料形成。這一元件可與之前提到的專利中描述的熔噴系統一起用於製造納米纖維。

本文所述的紡絲法可形成具有相對較低氧化降解指數（“ODI”）值的聚醯胺納米纖維非織造布產品。較低ODI意味著在製造過程中的氧化降解較不嚴重。在一些方面中，ODI可為10至150 ppm。可以使用凝膠滲透色譜法（GPC）用螢光檢測器測量ODI。該儀器用奎寧外標校準。將0.1克尼龍溶解在10毫升90%甲酸中。然後用螢光檢測器通過GPC分析該溶液。用於ODI的檢測器波長為340 nm用於激發和415 nm用於發射。就上限而言，聚醯胺納米纖維非織造布的ODI可為200 ppm或更低，例如180 ppm或更低、150 ppm或更低、125 ppm或更低、100 ppm或更低、75 ppm或更低、60 ppm或更低或50 ppm或更低。就下限而言，聚醯胺納米纖維非織造布的ODI可為1 ppm或更高、5 ppm或更高、10 ppm或更高、15 ppm或更高、20 ppm或更高，或25 ppm或更高。就範圍而言，聚醯胺納米纖維非織造布的ODI可為1至200 ppm、1至180 ppm、1至150 ppm、5至125 ppm、10至100 ppm、1至75 ppm、5至60 ppm、或5至50 ppm。

另外，如本文所述的紡絲法可產生相對較低的熱降解指數（“TDI”）。較低TDI意味著在製造過程中聚醯胺的熱史較不嚴重。TDI與ODI同樣地測量，只是用於TDI的檢測器波長為300 nm用於激發和338 nm用於發射。就上限而言，聚醯胺納米纖維非織造布的TDI可為4000 ppm或更低，例如3500 ppm或更低、3100 ppm或更低、2500 ppm或更低、2000 ppm或更低、1000 ppm或更低、750 ppm或更低、或700 ppm或更低。就下限而言，聚醯胺納米纖維非織造布的TDI可為20 ppm或更高、100 ppm或更高、125 ppm或更高、150 ppm或更高、175 ppm或更高、200 ppm或更高、或210 ppm或更高。就範圍而言，聚醯胺納米纖維非織造布的TDI可為20至4000 ppm、100至4000 ppm、125至3500 ppm、150至3100 ppm、175至2500 ppm、200至2000 ppm、210至1000 ppm、200至750 ppm、或200至700 ppm。

TDI和ODI試驗方法也公開在美國專利No. 5,411,710中。較低TDI和/或ODI值是有益的，因為它們意味著該納米纖維非織造布產品比具有較高TDI和/或ODI的產品更耐久。如上文解釋，TDI和ODI是降解的量度並且具有較高降解的產品表現得不好。例如，這樣的產品可具有降低的染料吸收、較低的熱穩定性、在纖維暴露於熱、壓力、氧氣或這些的任何組合的過濾用途中的較低壽命和在工業纖維用途中的較低韌性。儘管低TDI和/或ODI可能優選，但TDI和/或ODI值可能與本文中公開的其它理想性質，包括平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、相對粘度、平均孔隙流徑和過濾效率平衡。

可用于形成具有較低TDI和/或ODI的納米纖維非織造布產品的一種可能的方法包括如本文所述的添加劑，尤其是抗氧化劑。儘管不是常規方法中必要的，但此類抗氧化劑可用于抑制降解。可用的抗氧化劑的一個實例包括鹵化銅和可獲自Clariant的Nylostab® S-EED®。

如本文所述的紡絲或熔噴法還可產生具有小於600 CFM/ft² ，例如小於590 CFM/ft² 、小於580 CFM/ft² 、小於570 CFM/ft² 、小於560 CFM/ft² 或小於550 CFM/ft² 的透氣度值的納米纖維非織造布產品。就下限而言，該納米纖維非織造布產品可具有至少50 CFM/ft² 、至少75 CFM/ft² 、至少100 CFM/ft² 、至少125 CFM/ft² 、至少150 CFM/ft² 或至少200 CFM/ft² 的透氣度值。就範圍而言，該納米纖維非織造布產品可具有50至600 CFM/ft² 、75至590 CFM/ft² 、100至580 CFM/ft² 、125至570 CFM/ft² 、150至560 CFM/ft² 、或200至550 CFM/ft² 的透氣度值。

如本文所述的紡絲法還可產生具有1至99.999%，例如1至95%、1至90%、1.5至85%、或2至80%的如通過TSI 3160或TSI 8130自動化過濾測試儀測得的過濾效率的納米纖維非織造布產品。使用TSI 3160自動化過濾測試儀測試篩檢程式材料的效率。粒子穿透和壓降是使用這一儀器測得的兩個重要參數。效率是100% - 穿透。使用具有已知細微性的挑戰溶液。使用TSI 3160測量Hepa篩檢程式並使用DOP溶液。其將靜電分級器與雙冷凝粒子計數器（CPCs）組合以使用單分散粒子測量最易穿透細微性（MPPS）15至800 nm。測試效率高達99.999999%。用途

由於它們的耐高溫性、阻隔、透氣性質和可加工性，本發明的納米纖維非織造布可用于各種用途。該產品可用於多層結構，在許多情況下包括層壓件。

因此，該產品用於下列行業中的空氣或液體過濾：運輸；工業；商業和住宅。

該產品同樣適用於在透氣織物、手術用非織造布、嬰兒護理、成人護理、服裝、複合材料、建築和聲學中的阻隔用途。該複合材料可用於汽車、電子和航空用途中的隔音，其可能需要不同纖維尺寸的複合材料以發揮最佳性能。在較高基重下，該產品與飲料、食品包裝、運輸、化學加工和醫療用途，如創傷敷料或醫療植入物關聯使用。

本發明的非織造布的獨特特徵提供在傳統產品中沒見過的功能和益處，例如本發明的非織造布可用作熏肉的包裝。實施方案

實施方案1: 一種控制聚醯胺納米纖維非織造布產品的RV的方法，其包括：(a) 提供具有RV 2至330的聚醯胺組合物用於紡絲；(b) 確定聚醯胺納米纖維非織造布產品的所需RV；(c) 選擇選自溫度、濕含量和催化劑的存在的至少一個紡絲條件；(d) 在所述至少一個條件下將所述聚醯胺組合物紡絲或熔噴成許多納米纖維；和(e) 將所述納米纖維成型為納米纖維非織造布產品，其中所述產品具有100至1000納米的平均納米纖維直徑和2至330的RV。實施方案2: 根據實施方案1的方法，其中溫度為215℃至315℃。實施方案3: 根據實施方案1的方法，其中濕含量為5 ppm至5重量%。實施方案4: 根據實施方案1的方法，其中聚醯胺納米纖維非織造布產品的所需RV大於聚醯胺組合物的RV。實施方案5: 根據實施方案4的方法，其中將紡絲步驟的溫度調節到在215℃至315℃的範圍內。實施方案6: 根據實施方案4的方法，其中將濕含量調節到在5 ppm至5重量%的範圍內。實施方案7: 根據實施方案4的方法，其中所述產品的所需RV比聚醯胺組合物的RV的高至少10%。實施方案8: 根據實施方案1的方法，其中產品的所需RV小於聚醯胺組合物的RV。實施方案9: 根據實施方案1的方法，其中將紡絲步驟的溫度提高到在215℃至315℃的範圍內。實施方案10: 根據實施方案9的方法，其中將濕含量提高到在5 ppm至5重量%的範圍內。實施方案11: 根據實施方案9的方法，其中所述產品的所需RV比聚醯胺組合物的RV低至少10%。實施方案12: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述催化劑包含苯次膦酸（phosphinic acid）、苯膦酸、次磷酸鈉（sodium hypophosite）、次磷酸（hypophosphorus acid）、磷酸一鈉、磷酸或其組合。實施方案13: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述聚醯胺組合物包含尼龍66和/或尼龍6/66。實施方案14: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述產品的熔點為225℃或更高。實施方案15: 根據前述實施方案任一項的方法，其中不多於20%的納米纖維具有大於700納米的直徑。實施方案16: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述聚醯胺是高溫尼龍。實施方案17: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述聚醯胺包含N6、N66、N6T/66、N612、N6/66、N6I/66、N66/6I/6T、N11和/或N12，其中“N”是指尼龍。實施方案18: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述產品具有小於600 CFM/ft² 的透氣度值。實施方案19: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述產品具有150 GSM或更小的基重。實施方案20: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述產品具有至少20 ppm的TDI。實施方案21: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述產品具有至少1 ppm的ODI。實施方案22: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述產品不含溶劑。實施方案23: 根據前述實施方案任一項的方法，其中所述產品包含少於5000 ppm溶劑。實施方案24: 根據前述實施方案任一項的方法，其中通過經模頭熔噴到高速氣體料流中而熔紡所述聚醯胺組合物。實施方案25: 根據實施方案1-23任一項的方法，其中通過兩相推進劑氣體紡絲法熔紡所述聚醯胺組合物，包括用加壓氣體經過纖維成型通道擠出液體形式的聚醯胺組合物。實施方案26: 根據前述實施方案任一項的方法，其中通過將納米纖維收集在移動帶上而形成所述納米纖維非織造布產品。實施方案27: 一種製備聚醯胺納米纖維非織造布產品的方法，其中1至20%的納米纖維直徑大於700納米，其包括：(a) 提供具有RV 2至330的聚醯胺組合物用於紡絲；(b) 在215℃至315℃的溫度下將所述聚醯胺組合物紡絲或熔噴成許多納米纖維；和(c) 將所述納米纖維成型為納米纖維非織造布產品，其中所述產品具有RV 2至330。實施方案28: 根據實施方案27的方法，其中經過模頭或毛細管將所述聚醯胺組合物紡絲。實施方案29: 根據實施方案28的方法，其中調節聚醯胺組合物經過模頭或毛細管的吞吐率而基本不改變平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案30: 根據實施方案28的方法，其中調節模頭或毛細管的每英寸的孔數以調節平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案31: 根據實施方案28的方法，其中調節模頭或毛細管的孔尺寸以調節平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案32: 根據實施方案27-31任一項的方法，其中聚醯胺納米纖維產品的所需RV比聚醯胺組合物的RV低至少10%。實施方案33: 根據實施方案27-32任一項的方法，其中所述方法在215℃至315℃的溫度下運行。實施方案34: 根據實施方案27-33任一項的方法，其中所述方法在5 ppm至5重量%的濕含量下運行。實施方案35: 根據實施方案27-34任一項的方法，其中所述方法在包含苯次膦酸（phosphinic acid）、苯膦酸、次磷酸鈉（sodium hypophosite）、次磷酸（hypophosphorus acid）、磷酸一鈉、磷酸或其組合的催化劑存在下運行。實施方案36: 根據實施方案27-35任一項的方法，其中所述聚醯胺組合物包含尼龍66和/或尼龍6/66。實施方案37: 根據實施方案27-36任一項的方法，其中所述產品的熔點為225℃或更高。實施方案38: 根據實施方案27-37任一項的方法，其中不多於20%的納米纖維具有大於700納米的直徑。實施方案39: 根據實施方案27-38任一項的方法，其中所述聚醯胺是高溫尼龍。實施方案40: 根據實施方案27-39任一項的方法，其中所述聚醯胺包含N6、N66、N6T/66、N612、N6/66、N6I/66、N66/6I/6T、N11和/或N12，其中“N”是指尼龍。實施方案41: 根據實施方案27-40任一項的方法，其中所述產品具有小於600 CFM/ft² 的透氣度值。實施方案42: 根據實施方案27-41任一項的方法，其中所述產品具有150 GSM或更小的基重。實施方案43: 根據實施方案27-42任一項的方法，其中所述產品具有至少20 ppm的TDI。實施方案44: 根據實施方案27-43任一項的方法，其中所述產品具有至少1 ppm的ODI。實施方案45: 根據實施方案27-44任一項的方法，其中所述產品不含溶劑。實施方案46: 根據實施方案27-45任一項的方法，其中所述產品包含少於5000 ppm溶劑。實施方案47: 根據實施方案27-46任一項的方法，其中通過經模頭熔噴到高速氣體料流中而熔紡所述聚醯胺組合物。實施方案48: 根據實施方案27-46任一項的方法，其中通過兩相推進劑氣體紡絲法熔紡所述聚醯胺組合物，包括用加壓氣體經過纖維成型通道擠出液體形式的聚醯胺組合物。實施方案49: 根據實施方案27-48任一項的方法，其中通過將納米纖維收集在移動帶上而形成所述納米纖維非織造布產品。實施方案50: 一種製造聚醯胺納米纖維非織造布產品的方法，其包括：(a) 提供具有RV 2至330的聚醯胺組合物用於紡絲；(b) 確定聚醯胺納米纖維非織造布產品的一種或多種所需性質，所述性質包含平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、TDI、ODI、相對粘度、平均孔隙流徑和過濾效率；(c) 選擇設備以將所述聚醯胺組合物紡絲以生產聚醯胺納米纖維非織造布產品；(d) 視需要基於聚醯胺納米纖維非織造布產品的至少一種所需性質和所選設備調節聚醯胺組合物的RV；(e) 在一定溫度下將所述聚醯胺組合物紡絲或熔噴成許多納米纖維；和(f) 將所述納米纖維成型為納米纖維非織造布產品，其中所述產品具有100至1000納米的平均納米纖維直徑和2至330的RV。實施方案51: 根據實施方案50的方法，其中所述設備包含包括堆疊佈置的許多分流分配板（split distribution plates）以形成分配網路的纖維擠出元件（fiber extrusion pack）。實施方案52: 根據實施方案50的方法，其中所述設備包含兩相流噴嘴和會聚通道；其中會聚通道使聚醯胺組合物從兩相流噴嘴加速到通道出口以沿會聚通道的表面形成聚合物膜，其中所述聚合物膜在通道出口原纖化以形成納米纖維；和收集所述納米纖維以形成產品。實施方案53: 根據實施方案50的方法，其中所述設備包含纖維生產裝置，其包含配置成接收聚醯胺組合物的主體、能夠旋轉所述主體的驅動器、用於將在所述主體中形成的納米纖維導向基底的沉積系統和用於將基底材料移動經過沉積系統以將納米纖維導向基底的基底傳送系統。實施方案54: 根據實施方案50的方法，其中經過模頭或毛細管將所述聚醯胺組合物紡絲。實施方案55: 根據實施方案54的方法，其中調節聚醯胺組合物經過模頭或毛細管的吞吐率而基本不改變平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案56: 根據實施方案54的方法，其中調節模頭或毛細管的每英寸的孔數以調節平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案57: 根據實施方案54的方法，其中調節模頭或毛細管的孔尺寸以調節平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案58: 根據實施方案50-57任一項的方法，其中聚醯胺納米纖維產品的所需RV比聚醯胺組合物的RV低至少10%。實施方案59: 根據實施方案50-58任一項的方法，其中通過在215℃至315℃的溫度下運行而調節聚醯胺組合物RV。實施方案60: 根據實施方案50-59任一項的方法，其中通過在5 ppm至5重量%的濕含量下運行而調節聚醯胺組合物RV。實施方案61: 根據實施方案50-60任一項的方法，其中通過在包含苯次膦酸（phosphinic acid）、苯膦酸、次磷酸鈉（sodium hypophosite）、次磷酸（hypophosphorus acid）、磷酸一鈉、磷酸或其組合的催化劑存在下運行而調節聚醯胺組合物RV。實施方案62: 根據實施方案50-61任一項的方法，其中所述聚醯胺組合物包含尼龍66和/或尼龍6/66。實施方案63: 根據實施方案50-62任一項的方法，其中所述產品的熔點為225℃或更高。實施方案64: 根據實施方案50-63任一項的方法，其中不多於20%的納米纖維具有大於700納米的直徑。實施方案65: 根據實施方案50-64任一項的方法，其中所述聚醯胺是高溫尼龍。實施方案66: 根據實施方案50-65任一項的方法，其中所述聚醯胺包含N6、N66、N6T/66、N612、N6/66、N6I/66、N66/6I/6T、N11和/或N12，其中“N”是指尼龍。實施方案67: 根據實施方案50-66任一項的方法，其中所述產品具有小於600 CFM/ft² 的透氣度值。實施方案68: 根據實施方案50-67任一項的方法，其中所述產品具有150 GSM或更小的基重。實施方案69: 根據實施方案50-68任一項的方法，其中所述產品具有至少20 ppm的TDI。實施方案70: 根據實施方案50-69任一項的方法，其中所述產品具有至少1 ppm的ODI。實施方案71: 根據實施方案50-70任一項的方法，其中所述產品不含溶劑。實施方案72: 根據實施方案50-71任一項的方法，其中所述產品包含少於5000 ppm溶劑。實施方案73: 根據實施方案50的方法，其中通過經模頭熔噴到高速氣體料流中而熔紡所述聚醯胺組合物。實施方案74: 根據實施方案50的方法，其中通過兩相推進劑氣體紡絲法熔紡所述聚醯胺組合物，包括用加壓氣體經過纖維成型通道擠出液體形式的聚醯胺組合物。實施方案75: 根據實施方案50的方法，其中通過將納米纖維收集在移動帶上而形成所述納米纖維非織造布產品。實施方案76: 根據實施方案50的方法，其中通過調節聚醯胺組合物中的胺/羧酸基團比率而調節聚醯胺組合物的RV。實施方案77: 根據實施方案76的方法，其中所述聚醯胺組合物中的胺/羧酸端基比率為1:100至100:1。實施方案78: 一種製造聚醯胺納米纖維非織造布產品的方法，其包括：(a) 確定聚醯胺納米纖維非織造布產品的一種或多種所需性質，所述性質包含平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、TDI、ODI、相對粘度、平均孔隙流徑和過濾效率；(b) 選擇設備以將所述聚醯胺組合物紡絲以生產聚醯胺納米纖維非織造布產品；(c) 基於聚醯胺納米纖維非織造布產品的至少一種所需性質和所選設備確定聚醯胺組合物的優選RV；(d) 提供具有優選RV的聚醯胺組合物，其中在聚醯胺組合物的聚合過程中或之後調節聚醯胺組合物的RV；(e) 在一定溫度下將所述聚醯胺組合物紡絲或熔噴成許多納米纖維；和(f) 將所述納米纖維成型為納米纖維非織造布產品，其中所述產品具有所需性質。實施方案79: 根據實施方案78的方法，其中聚醯胺組合物的優選RV是2至330。實施方案80: 根據實施方案78的方法，其中納米纖維非織造布產品具有2至330的RV。實施方案81: 根據實施方案78的方法，其中通過調節聚醯胺組合物中的胺/羧酸基團比率而調節聚醯胺組合物的RV。實施方案82: 根據實施方案81的方法，其中所述聚醯胺組合物中的胺/羧酸端基比率為100:1至1:100。實施方案83: 根據實施方案78的方法，其中經過模頭或毛細管將所述聚醯胺組合物紡絲。實施方案84: 根據實施方案83的方法，其中調節聚醯胺組合物經過模頭或毛細管的吞吐率而基本不改變平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案85: 根據實施方案83的方法，其中調節模頭或毛細管的每英寸的孔數以調節平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案86: 根據實施方案83的方法，其中調節模頭或毛細管的孔尺寸以調節平均納米纖維直徑和/或納米纖維直徑分佈。實施方案87: 根據實施方案81-86任一項的方法，其中聚醯胺納米纖維產品的RV比聚醯胺組合物的RV低至少10%。實施方案88: 根據實施方案81-87任一項的方法，其中通過在215℃至315℃的溫度下運行而調節聚醯胺組合物RV。實施方案89: 根據實施方案81-88任一項的方法，其中通過在5 ppm至5重量%的濕含量下運行而調節聚醯胺組合物RV。實施方案90: 根據實施方案81-89任一項的方法，其中通過在包含苯次膦酸（phosphinic acid）、苯膦酸、次磷酸鈉（sodium hypophosite）、次磷酸（hypophosphorus acid）、磷酸一鈉、磷酸或其組合的催化劑存在下運行而調節聚醯胺組合物RV。實施方案91: 根據實施方案81-90任一項的方法，其中所述聚醯胺組合物包含尼龍66和/或尼龍6/66。實施方案92: 根據實施方案81-91任一項的方法，其中所述產品的熔點為225℃或更高。實施方案93: 根據實施方案81-92任一項的方法，其中不多於20%的納米纖維具有大於700納米的直徑。實施方案94: 根據實施方案81-93任一項的方法，其中所述聚醯胺組合物是高溫尼龍。實施方案95: 根據實施方案81-94任一項的方法，其中所述聚醯胺組合物包含N6、N66、N6T/66、N612、N6/66、N6I/66、N66/6I/6T、N11和/或N12，其中“N”是指尼龍。實施方案96: 根據實施方案81-95任一項的方法，其中所述產品具有小於600 CFM/ft² 的透氣度值。實施方案97: 根據實施方案81-96任一項的方法，其中所述產品具有150 GSM或更小的基重。實施方案98: 根據實施方案81-97任一項的方法，其中所述產品具有至少20 ppm的TDI。實施方案99: 根據實施方案81-98任一項的方法，其中所述產品具有至少1 ppm的ODI。實施方案100: 根據實施方案81-99任一項的方法，其中所述產品不含溶劑。實施方案101: 根據實施方案81-100任一項的方法，其中所述產品包含少於5000 ppm溶劑。實施方案102: 根據實施方案81-101任一項的方法，其中通過經模頭熔噴到高速氣體料流中而熔紡所述聚醯胺組合物。實施方案103: 根據實施方案81-102任一項的方法，其中通過兩相推進劑氣體紡絲法熔紡所述聚醯胺組合物，包括用加壓氣體經過纖維成型通道擠出液體形式的聚醯胺組合物。實施方案104: 根據實施方案81-103任一項的方法，其中通過將納米纖維收集在移動帶上而形成所述納米纖維非織造布產品。實施方案105: 根據實施方案78的方法，其中所述設備包含包括堆疊佈置的許多分流分配板（split distribution plates）以形成分配網路的纖維擠出元件（fiber extrusion pack）。實施方案106: 根據實施方案78的方法，其中所述設備包含兩相流噴嘴和會聚通道，其中會聚通道使聚醯胺組合物從兩相流噴嘴加速到通道出口以沿會聚通道的表面形成聚合物膜，其中所述聚合物膜在通道出口原纖化以形成納米纖維；和收集所述納米纖維以形成產品。實施方案107: 根據實施方案78的方法，其中所述設備包含纖維生產裝置，其包含配置成接收聚醯胺組合物的主體、能夠旋轉所述主體的驅動器、用於將在所述主體中形成的納米纖維導向基底的沉積系統和用於將基底材料移動經過沉積系統以將納米纖維導向基底的基底傳送系統。實施方案108: 一種製造聚醯胺納米纖維非織造布產品的方法，其包括：(a) 提供具有初始RV的聚醯胺組合物以用於紡絲；(b) 確定聚醯胺納米纖維非織造布產品的一種或多種所需性質，所述性質包含平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、TDI、ODI、相對粘度、平均孔隙流徑和過濾效率；(c) 基於至少一種所需性質調節聚醯胺組合物的初始RV以提供調節過的聚醯胺組合物；(d) 在一定溫度下將調節過的聚醯胺組合物紡絲或熔噴成許多納米纖維；和(f) 將所述納米纖維成型為納米纖維非織造布產品，其中所述產品具有100至1000納米的平均納米纖維直徑和2至330的RV。實施方案109: 實施方案108的方法，其中所述調節基於至少一個紡絲條件，所述條件包含溫度、濕含量和催化劑的存在。實施方案110: 一種製造聚醯胺納米纖維非織造布產品的方法，其包括：(a) 確定聚醯胺納米纖維非織造布產品的至少一種所需性質，所述至少一種所需性質包含平均納米纖維直徑、納米纖維直徑分佈、透氣度值、TDI、ODI、相對粘度、平均孔隙流徑和過濾效率；(c) 確定形成具有所需的至少一種性質的產品的至少一個條件；(d) 在一定溫度下將所述聚醯胺組合物紡絲或熔噴成許多納米纖維；和(e) 將所述納米纖維成型為納米纖維非織造布產品，其中所述產品具有所述至少一種所需性質。實施方案111: 根據實施方案110的方法，其中所述至少一個條件是設備類型。實施方案112: 根據實施方案110的方法，其中所述至少一個條件是聚醯胺組合物的RV。實施方案113: 一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的特徵的方法，其包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度的目標，其中特定平均納米纖維直徑在100 nm至1000 nm的範圍內和/或特定相對粘度在5至75、15至50或20至40的範圍內，用加壓氣體經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑和/或相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度控制濕含量、加壓氣體的壓力和/或通道溫度。實施方案114: 根據實施方案113的方法，其中特定平均納米纖維直徑在200 nm至700 nm的範圍內。實施方案115: 根據實施方案113的方法，其中特定相對粘度在15至50或20至40的範圍內。實施方案116: 根據實施方案113的方法，其中將濕含量控制在0.005重量%至1重量%，例如0.005重量%至0.5重量%。實施方案117: 根據實施方案113的方法，其中通過將聚醯胺組合物乾燥以具有小於0.02重量%的濕含量和將乾燥的聚醯胺組合物複水來控制濕含量。實施方案118: 根據實施方案113的方法，其中將加壓氣體的壓力控制為160 kPa至220 kPa。實施方案119: 根據實施方案113的方法，其中將通道溫度控制為270℃至330℃。實施方案120: 根據實施方案113的方法，其中所述纖維成型通道包含模頭和/或毛細管。實施方案121: 根據實施方案113的方法，其中所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。實施方案122: 根據實施方案113的方法，其中所述聚醯胺組合物包含催化劑。實施方案123: 一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的相對粘度的方法，其包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定相對粘度的目標，其中特定相對粘度在5至75的範圍內，擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於目標相對粘度控制濕含量。實施方案124: 根據實施方案123的方法，其中使相對粘度有針對性地達到在15至50或20至40的範圍內的目標相對粘度。實施方案125: 根據實施方案123的方法，其中將濕含量控制為0.005重量%至1重量%，例如0.005重量%至0.5重量%。實施方案126: 根據實施方案123的方法，其中將濕含量控制為0.02重量%至0.3重量%。實施方案127: 根據實施方案123的方法，其中所述控制包含將聚醯胺組合物乾燥以具有小於0.02重量%的濕含量，和將乾燥的聚醯胺組合物複水。實施方案128: 根據實施方案123的方法，其中經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出所述聚醯胺組合物並將通道溫度控制為270℃至330℃。實施方案129: 根據實施方案123的方法，其中所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。實施方案130: 根據實施方案123的方法，其中所述聚醯胺組合物包含催化劑。實施方案131: 一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的納米纖維直徑的方法，其包括步驟：確定特定平均納米纖維直徑的目標，其中特定平均納米纖維直徑在100 nm至1000 nm的範圍內，用加壓氣體擠出聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑的聚醯胺納米纖維非織造布，和基於目標平均納米纖維直徑控制加壓氣體的壓力。實施方案132: 根據實施方案131的方法，其中使纖維直徑有針對性地達到在200 nm至700 nm的範圍內的目標平均納米纖維直徑。實施方案133: 根據實施方案131的方法，其中將所述加壓氣體控制為160 kPa至220 kPa。實施方案134: 根據實施方案131的方法，其中經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出所述聚醯胺組合物並將通道溫度控制為270℃至330℃。實施方案135: 根據實施方案131的方法，其中所述聚醯胺組合物具有一定濕含量並將濕含量控制為0.005重量%至1重量%，例如0.005重量%至0.5重量%。實施方案136: 根據實施方案131的方法，其中所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。

通過下列非限制性實施例進一步理解本公開。實施例實施例 1 - 基於濕含量調整的產品 RV 和平均纖維直徑

選擇低TDI/ODI（和從聚醯胺到產品的類似或略高的RV）作為所需目標產品參數。聚醯胺組合物的起始RV為7.3。利用如US 8,668,854中所述的熔紡程式和裝置（大致顯示在圖1中），將尼龍66紡絲到移動鼓上以生產非織造網。對於這一實施例，目標特定RV為10並且為了實現該特定RV，使用0.28重量%的濕含量。選擇400至700 nm的目標特定纖維直徑範圍。

該方法使用具有以20 RPM運行的高壓縮螺杆的擠出機。調整螺杆溫度分佈以體現245℃、255℃、265℃和265℃的步驟。將（前體）聚醯胺溫度調整到252℃並使用氮氣作為氣體。生產兩個非織造網（樣品1和2），各自具有不同基重。通過相同方法製造具有較高基重的樣品2，但將納米纖維紡到基布上。在這種情況下，該基布僅用於增加本發明的納米纖維網的完整性。將聚醯胺的RV設定為或調節到7.3（在紡絲前）。為了降低該低RV聚醯胺的相對粘度對濕含量的敏感性，使用約5%過量己二酸製備聚醯胺。

根據上述Hassan等人的文章表徵非織造網的平均纖維直徑、基重、透氣度。也根據ASTM E96，程式B (2016)測量水蒸氣透過率（g/m² /24hr）。

結果顯示在表1中，非織造氈顯示在圖3和4的顯微照片中。非織造氈的納米纖維具有470 nm至680 nm的平均纖維直徑（平均575 nm）。

因此，表1中的結果證實，可以調整濕含量以實現目標特定產品RV和特定平均納米纖維直徑。例如，這些濕含量的使用提供熔紡納米纖維非織造布網，其納米纖維在7.3的初始RV下具有平均570的纖維直徑。此外，TDI和ODI值令人驚訝地低且產品RV略高於初始RV。透氣度為約182.8 CFM/ft² ，而水蒸氣透過率平均為約1100 g/m² /24 hrs。使用傳統聚醯胺前體和/或方法尚未實現這樣的纖維直徑和性能特徵。相信利用/調整樹脂的RV和/或溫度分佈和/或氮氣和/或濕含量是優異TDI和ODI結果和/或最終RV類似於或略高於初始RV的主要原因。實施例 2 – 基於濕含量和通道溫度調整的產品 RV 和纖維直徑

如下所示調整濕含量和通道溫度（模頭溫度）以提供所需基重、透氣度、纖維直徑、產品RV、過濾效率、平均孔徑壓力、平均孔徑和其它特徵。將具有36的RV的尼龍66聚醯胺熔紡並泵送到熔噴模頭（採用美國專利7,300,272中描述和在圖5中圖解的熔紡組件（melt spin pack））以生產非織造納米纖維網。在各種樣品中，尼龍66的濕含量為約0.2重量%至約0.3重量%。使用具有三個區的擠出機，且擠出機在233℃至310℃的溫度下運行。模頭溫度為286℃至318℃。使用加熱空氣作為氣體。將納米纖維沉積到可以商標PBN-II®購自Cerex Advanced Fabrics, Inc.的10 gsm熱粘結的尼龍紡粘基布上。當然，可以使用其它紡粘織物，例如聚酯紡粘織物、聚丙烯紡粘織物、尼龍熔噴織物或其它機織、針織、針刺或其它非織造布。在熔紡或沉積過程中不使用溶劑或膠粘劑。

用納米纖維網製造各種織物。幾種特定樣品的性質和性能特徵概括在表2中。

如表2中所示，所公開的方法令人驚訝地產生具有特徵，例如RV和纖維直徑的協同組合的納米纖維和非織造氈。使用上述方法成功地以各種基重製造具有寬範圍的性質的納米纖維非織造氈。可以調節工藝設置以提供具有如表2中所示的如用途所需的各種性質的納米纖維織物。實施例 3 - 基於濕含量和通道溫度調整的產品 RV 和纖維直徑

調整下列方法的濕含量和通道溫度以與起始聚醯胺組合物相比降低織物的RV。與美國專利7,300,272中所述的元件（pack）一起使用具有約34至37的RV的尼龍66聚醯胺組合物以製造具有約16.8的RV的納米纖維。這是約17.2至20.2 RV的從聚醯胺組合物到織物的RV降低。該聚醯胺組合物含有約1重量%水分並在具有溫度為233至310℃的三個區域的小型擠出機上運行。使用約308℃的模頭溫度。在熔紡或沉積法的過程中不使用溶劑或膠粘劑。實施例 4 - 基於濕含量和通道溫度調整的產品 RV 和纖維直徑

調整下列方法的濕含量和通道溫度以與起始聚醯胺組合物相比降低織物的RV。與美國專利7,300,272中所述的元件（pack）一起使用具有約34至37的RV的尼龍66聚醯胺組合物以製造具有約19.7的RV的納米纖維。這是約14.3至17.3 RV單位的從聚醯胺組合物到織物的RV降低。該聚醯胺組合物具有1重量%的濕含量並在具有溫度為233至310℃的三個區域的小型擠出機上運行。使用約277℃的模頭溫度。在熔紡或沉積法的過程中不使用溶劑或膠粘劑。如所示，通過與實施例3中所用相比降低溫度，在相同濕含量下，產品RV大於實施例3。實施例 5 - 基於濕含量和通道溫度調整的產品 RV 和纖維直徑

與實施例3和4相比調整聚醯胺組合物的組分、通道溫度和濕含量以調節產品的RV。具有約34至37的RV的尼龍66聚醯胺組合物與共混入的2%尼龍6一起使用。使用美國專利7,300,272中所述的元件（pack）製造具有約17.1的RV的納米纖維。這是約16.9至19.9 RV單位的從聚醯胺組合物到織物的RV降低。該聚醯胺組合物具有1重量%的濕含量並在具有溫度為233至310℃的三個區域的小型擠出機上運行。使用約308℃的模頭溫度。在熔紡或沉積法的過程中不使用溶劑或膠粘劑。實施例 6 基於濕含量調整的產品 RV 和纖維直徑

如下表3中所示提供七種具有不同RV’s的聚醯胺組合物。調整聚醯胺的組分、聚醯胺組合物RV和濕含量以形成具有下示目標RV、纖維直徑、ODI和TDI值的產品。使用美國專利7,300,272中所述的元件（pack）製造具有如下文報導的RV值的納米纖維。在具有高停留時間的小型單螺杆擠出機上製造樣品。最初，通過將綽綽有餘的碎屑供入擠出機的進料斗來製造樣品10和11，所謂的“溢流進料（flood feeding）”方案。為了減少物品之間的過渡時間，擠出機和模頭（或組件）在樣品11之後欠缺（starved of）聚醯胺組合物。這一實施例表明可使用多種多樣的尼龍共聚物製造具有0.53至0.68微米範圍的纖維直徑的尼龍納米纖維。可以通過改變工藝參數、聚合物配方或聚合物類型（共聚物）來改變纖維直徑。基於樣品製造方式，難以得出關於除樣品10和11外的織物的降解指數的結論。樣品10和11表明尼龍6的加入降低最終納米纖維織物的熱降解。比較這些樣品與樣品16也表明加入尼龍6降低纖維直徑。樣品13顯示RV從303.1降至33.3。這是269.8個單位的降低或89%的RV降低。

實施例 7 - 基於濕含量和通道溫度調整

調整通道溫度和設備停留時間以研究對ODI和TDI的影響。也調整濕含量和基重。在這些樣品各自中使用實施例3中所用的具有約34至37的RV的相同尼龍66聚醯胺組合物。與表3中相比，這些樣品在略大的擠出機和大得多的模頭（組件）上以小得多的停留時間製造，使用用於製造樣品16的相同聚醯胺組合物。改變模頭溫度、基重和濕含量。下表4顯示條件和結果。結果也顯示在圖7和8中的圖表中。如下表4中所示，改變工藝變數不會顯著改變ODI，表明就氧化降解而言穩健的工藝。如圖8中所示，當計量泵速度降低時，ODI和TDI通常提高，TDI提高的百分比高於ODI。與表3中的樣品16相比，這些樣品表明當用於運行納米纖維非織造布的設備為較低停留時間設計時，ODI和TDI降低。

實施例 8 基於濕含量調整

調整濕含量和基重以研究它們對壓降的影響。將具有36的RV的尼龍66聚醯胺熔紡並泵送到熔噴模頭（採用美國專利7,300,272中描述和在圖5中圖解的熔紡組件（melt spin pack））以生產非織造納米纖維網。尼龍66的濕含量為約0.22重量%。使用具有三個區的擠出機，且擠出機在233℃至310℃的溫度下運行。通道溫度為295℃。使用加熱空氣作為氣體。將納米纖維沉積到可以商標PBN-II®購自Cerex Advanced Fabrics, Inc.的10 gsm熱粘結的尼龍紡粘基布上。當然，可以使用其它紡粘織物，例如聚酯紡粘織物、聚丙烯紡粘織物、尼龍熔噴織物或其它機織、針織、針刺或其它非織造布。在熔紡或沉積過程中不使用溶劑或膠粘劑，並且該聚醯胺或所得產品都不含溶劑或膠粘劑。設定收集帶速度以製造具有82 gsm基重的尼龍6,6納米纖維層的織物。這一織物具有如使用之前論述的TSI 3160測得的97.9%的效率、166.9 Pascals的壓降和2.1%的穿透。這一織物具有5.8微米的平均流動孔徑，具有3.2至8微米的範圍。這一織物的透氣度為8.17 cfm/平方英尺。納米纖維層的厚度為625微米。該織物具有本文中公開的目標RV和纖維直徑範圍。實施例 9 – 基於濕含量調整的產品 RV

使用尼龍6,6聚醯胺組合物作為起始樹脂生產非織造布。尼龍6,6聚醯胺組合物的濕含量為0.25至0.6重量%。該聚醯胺組合物的起始RV為約34.4至37.7。在這一實施例中，調整濕含量以研究其對目標為20至40的非織造布的相對粘度的影響。纖維直徑的目標為350至700 nm。結果列在表5中並顯示在圖9中的圖表中。

結果表明通過調整尼龍6,6聚醯胺的濕含量，可以實現所需目標纖維直徑和RV。實施例 10 – 基於濕含量 & 通道溫度調整的產品 RV

使用尼龍6,6聚醯胺組合物作為起始樹脂生產非織造布。尼龍6,6聚醯胺組合物的濕含量為0.25至0.6重量%。聚醯胺組合物的起始RV為約34.4至37.7。調整聚醯胺組合物濕度和通道溫度（模頭溫度）以達到特定相對粘度（20至40）和/或特定納米纖維直徑（350至700 nm）。該納米纖維通過熔噴法制成並且不含溶劑。平均結果列在表6中並通過圖10顯示基於濕含量和通道溫度的調整。可以通過調節聚醯胺組合物濕度和通道溫度來調整非織造布產品的RV。這表明調節濕含量與調節通道溫度相比對非織造布產品的RV具有更大的影響，儘管兩者的影響都顯著。

例如，在0.02重量%的聚醯胺組合物濕度和306℃的模頭溫度下，非織造布產品的RV為38.7。提高樹脂濕度到0.3重量%和略微降低模頭溫度到304℃使得RV降至25.2。類似地，在0.3重量%的聚醯胺組合物濕度和301℃的模頭溫度下，測得25.9的RV。將聚醯胺組合物濕度降到0.1重量%使得RV提高到26.1。

表6中的結果顯示通過控制濕含量和通道溫度來調整特徵的優點。這使得該方法能夠獲得由熔噴法制成的不同非織造布產品。實施例 11 – 基於空氣壓力 & 通道溫度調整的纖維直徑

調整空氣壓力和通道溫度，特別是模頭溫度並測量纖維直徑。結果列在表7中並顯示在圖11中。纖維直徑的目標是300至850 nm，特別想要較低直徑（~400 nm）。可以通過調節空氣壓力和模頭溫度來調整織物的纖維直徑。例如，在184.1 kPa（12 psig）的空氣壓力和296℃的模頭溫度下，織物的纖維直徑為475 nm。提高空氣壓力到190.9 kPa（13 psig）和提高模頭溫度到297℃使得纖維直徑降低到402 nm。可以選擇空氣壓力和模頭溫度的組合以產生在實驗和/或取樣變異性的典型量內的特定纖維直徑。

實施例 12 - 基於催化劑和濕含量調整的產品 RV

通過加入催化劑和將濕度設定為特定水準，調整非織造布的RV。

例如，使用說明書中描述的熔噴裝置使用具有150 ppm P的聚醯胺6,6樹脂製造納米纖維非織造布。

含有這一磷水準的聚醯胺6,6樹脂可以產品類型42 AK2購自Ascend Performance Materials。該樹脂的初始RV為42。在將樹脂乾燥到約0.3%時，估計最終織物RV為約30。如果將樹脂乾燥到約0.05%，估計最終織物RV為約44。

儘管已經詳細描述了本公開，但本領域技術人員容易看出在本公開的精神和範圍內的修改。這樣的修改也被視為本公開的一部分。基於上文的論述、本領域中的相關知識和上文聯繫背景論述的參考文獻（它們的公開內容全部經此引用併入本文），進一步的描述被認為是不必要的。此外，由上文的論述應該理解的是，本公開的方面和各種實施方案的一部分可以完全或部分組合或互換。此外，本領域普通技術人員會認識到，上文的描述僅是舉例說明並且無意限制本公開。最後，本文中提到的所有專利、公開和申請全文經此引用併入本文。

110:裝件 1210:空氣進料 130:紡絲筒 140:收集帶 150:卷取軸

下面參考附圖詳細描述本發明，其中類似數字是指類似部件並且其中：圖1和圖2是可用于本發明的兩相推進劑氣體紡絲系統的獨立示意圖；圖3是熔紡成具有7.3的RV的非織造布的納米纖維尼龍66在50X放大率下的顯微照片；和圖4是熔紡成具有7.3的RV的非織造布的尼龍66的來自圖3的等級的納米纖維在8000X放大率下的顯微照片；且圖5是與本發明的實施方案相關的熔噴法的示意圖。圖6是具有36的RV的尼龍66的納米纖維在100X放大率下的顯微照片。圖7是比較納米纖維樣品的熱降解指數和氧化降解指數值 vs 模頭溫度的曲線圖。圖8是比較納米纖維樣品的熱降解指數和氧化降解指數值 vs 計量泵速度的曲線圖。圖9是示範基於聚醯胺組合物的濕含量調整產物RV的曲線圖。圖10是示範基於濕含量和通道溫度調整產物RV的曲線圖。圖11是示範基於氣壓和通道溫度調整非織造布產品的平均納米纖維直徑的曲線圖。

110:裝件

1210:空氣進料

130:紡絲筒

140:收集帶

150:卷取軸

Claims

一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的特徵的方法，其包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度的目標，其中特定平均納米纖維直徑在100 nm至1000 nm的範圍內和/或特定相對粘度在5至75的範圍內；用加壓氣體經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑和/或相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布；和基於特定平均納米纖維直徑和/或特定相對粘度控制濕含量、加壓氣體的壓力和/或通道溫度。
根據請求項1的方法，其中特定平均納米纖維直徑在200 nm至700 nm的範圍內。
根據請求項1的方法，其中特定相對粘度在15至50的範圍內。
根據請求項1的方法，其中將濕含量控制在0.005重量%至1重量%。
根據請求項1的方法，其中如下控制濕含量：將聚醯胺組合物乾燥以具有小於0.02重量%的濕含量；和將乾燥的聚醯胺組合物複水。
根據請求項1的方法，其中將加壓氣體的壓力控制為160 kPa至220 kPa。
根據請求項1的方法，其中將通道溫度控制為270℃至330℃。
根據請求項1的方法，其中所述纖維成型通道包含模頭和/或毛細管。
根據請求項1的方法，其中所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。
根據請求項1的方法，其中所述聚醯胺組合物包含催化劑。
一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的相對粘度的方法，其包括步驟：確定聚醯胺納米纖維非織造布的特定相對粘度的目標，其中特定相對粘度在5至75的範圍內；擠出具有一定濕含量的聚醯胺組合物以形成具有目標相對粘度的聚醯胺納米纖維非織造布；和基於目標相對粘度控制濕含量。
根據請求項11的方法，其中使相對粘度有針對性地達到在15至50的範圍內的目標相對粘度。
根據請求項11的方法，其中將濕含量控制為0.005重量%至1重量%。
根據請求項11的方法，其中將濕含量控制為0.02重量%至0.3重量%。
根據請求項11的方法，其中所述控制包括：將聚醯胺組合物乾燥以具有小於0.02重量%的濕含量；和將乾燥的聚醯胺組合物複水。
根據請求項11的方法，其中經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出所述聚醯胺組合物並將通道溫度控制為270℃至330℃。
根據請求項11的方法，其中所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。
根據請求項11的方法，其中所述聚醯胺組合物包含催化劑。
一種調整聚醯胺納米纖維非織造布的納米纖維直徑的方法，其包括步驟：確定特定平均納米纖維直徑的目標，其中特定平均納米纖維直徑在100 nm至1000 nm的範圍內；用加壓氣體擠出聚醯胺組合物以形成具有目標平均納米纖維直徑的聚醯胺納米纖維非織造布；和基於目標平均納米纖維直徑控制加壓氣體的壓力。
根據請求項19的方法，其中使纖維直徑有針對性地達到在200 nm至700 nm的範圍內的目標平均納米纖維直徑。
根據請求項19的方法，其中將所述加壓氣體控制為160 kPa至220 kPa。
根據請求項19的方法，其中經過具有一定通道溫度的纖維成型通道擠出所述聚醯胺組合物並將通道溫度控制為270℃至330℃。
根據請求項19的方法，其中所述聚醯胺組合物具有一定濕含量並將濕含量控制為0.005重量%至1重量%。
根據請求項19的方法，其中所述聚醯胺納米纖維非織造布是熔噴的和/或不含溶劑。