TW202129100A

TW202129100A - 纖維、由該纖維製成的複合材料、及製造該複合材料之方法

Info

Publication number: TW202129100A
Application number: TW109142694A
Authority: TW
Inventors: 索倫史塔爾; 索倫克林特; 普拉香特德塞
Original assignee: 美商菲伯爾菲遜斯有限合夥公司
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2021-08-01
Also published as: US20220411969A1; CN114846073A; EP4069777A1; JP2023519775A; WO2021113327A1

Abstract

本發明提供一種代表性的纖維，包括：形成基質的低熔點聚烯烴材料；以及作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中的聚合物或共聚物，與低熔點聚烯烴材料相比，該聚合物或共聚物的顆粒具有增加的硬度及剛度；其中，聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶。

Description

纖維、由該纖維製成的複合材料、及製造該複合材料之方法

本發明關於合成纖維及由合成纖維製成的複合材料。

就持續性的觀點而言，理想為具有天然材料的熱塑性基質複合材料。可藉由多種技術如梳棉、梭織、針織、交纏絡絲、濕法成網、氣流成網、氣流棉網等使用熱塑性纖維來製造複合材料。藉由對熱塑性纖維進行加熱可固結該熱塑性材料。為了形成熱塑性材料和天然材料的均勻且密接的混合物，應根據複合製程的需要而對熱塑性材料進行加工，例如各參考文獻中所述(例如，熱塑性材料與熱塑性複合材料 (ISBN13：9780080489803)、木塑複合材料 (ISBN13：9780470165928)、以及複合非織材料：結構、性能及應用 (ISBN13：9780857097750)。通常，期望能夠將熱塑性材料分散於混合物中並減少熱塑性材料之間的摩擦。

開纖性對於最佳黏結及最小化所需合成長絲和纖維的數量係至關重要的。因此，通常期望合成纖維的表面在長絲與長絲之間的相互作用中盡可能地無摩擦並且在剛度方面盡可能地堅硬，以避免合成長絲彼此纏繞或相互作用，否則會阻礙分離。此可藉由使用具有較高熔點和結晶度的常規熱塑性黏結劑來實現。例如，就高密度聚乙烯(HDPE)之熔點溫度約為130°C，作為雙成分纖維中的鞘材料或單成分纖維中的唯一組分，能夠賦予纖維剛度及硬度以提供有足夠的開纖性。然而，天然基材在處理常規熱塑性複合材料所使用的高溫下會降解並生成揮發性有機化合物(VOCs)。

減少VOCs的一種解決方案係使用熔點較低的熱塑性黏結劑。例如，可使用具有較低熔點溫度的聚乙烯等級如中密度聚乙烯(MDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或超低密度聚乙烯(ULDPE)。然而，這些熱塑性黏結劑較軟並且傾向於表現出更大的材料摩擦，存在於纖維表面時會阻礙開纖性。

為了減少單根長絲和纖維之間的接觸和摩擦，可將無機顆粒摻入低熔點聚烯烴中，如US-A-5,994,244及EP-1,350,869-A1中所述。根據US-A-5,994,244，就無機顆粒而言，可例如二氧化鈦、二氧化矽、碳酸鈣、滑石粉等使長絲的表面暴露並產生不均勻性，從而減少細絲之間的接觸。然而，該無機顆粒的存在降低了低熔點聚烯烴與纖維的黏結潛能。再者，在聚合物表面中存在具有不規則和尖銳表面的硬無機顆粒可能會導致製造過程中表面磨損和磨損增加，從而導致維護量增加及零件更換更加頻繁。此外，由於會賦予顏色及/或增加的纖維密度，無機顆粒可能並不理想。

本發明提供了一種纖維、由該纖維製成的複合材料、及製造該複合材料之方法。就此而言，纖維的一實施態樣，包括：形成基質的低熔點聚烯烴材料；以及作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中的聚合物或共聚物，與低熔點聚烯烴材料相比，該聚合物或共聚物的顆粒具有增加的硬度及剛度；其中，聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶。

一些實施型態中，該低熔點聚烯烴材料沿纖維外表面的至少一部分暴露。

一些實施型態中，該聚合物或共聚物沿纖維外表面的至少一部分暴露。

一些實施型態中，該纖維係擠製纖維。

一些實施型態中，該聚合物或共聚物係選自於聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、聚醯胺、聚苯乙烯、聚乙烯醇、及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯構成之群組中之一種或多種。

一些實施型態中，該聚合物或共聚物係選自於聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、及聚醯胺構成之群組中之一種或多種。

一些實施型態中，該聚合物或共聚物係聚乳酸。

一些實施型態中，懸浮在基質中的聚合物或共聚物為低熔點聚烯烴的1重量%至25重量%。

一些實施型態中，該纖維係雙成分纖維。

一些實施型態中，該雙成分纖維具有芯和鞘。

一些實施型態中，該鞘係由低熔點聚烯烴材料形成，且聚合物或共聚物懸浮在基質中。

一些實施型態中，該芯係由選自於聚丙烯、高密度聚乙烯、共聚聚丙烯、及聚對苯二甲酸乙二酯構成的群組中之一種或多種所形成。

一些實施型態中，該芯係由聚丙烯形成。

一些實施型態中，懸浮在基質中的聚合物或共聚物為低熔點聚烯烴材料的1重量%至25重量%。

一種複合材料的一實施型態，包括：基底；以及黏結在基材上的多根纖維，其中每一多根纖維包含：形成基質的低熔點聚烯烴材料；以及作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中的聚合物或共聚物，與低熔點聚烯烴材料相比，該聚合物或共聚物的顆粒具有增加的硬度及剛度，聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶。

一些實施型態中，每一多根纖維係擠製纖維。

一些實施型態中，該聚合物或共聚物沿多根纖維中之每根纖維外表面的至少一部分暴露。

一些實施型態中，該多根纖維係藉由熔融鍵而黏結至基材。

一些實施型態中，使低熔點聚烯烴材料和懸浮在基質中的聚合物或共聚物皆熔化以形成該熔融鍵。

一種形成複合材料的方法的一實施型態，包括：提供多根纖維，其中每一多根纖維包括：形成基質的低熔點聚烯烴材料；以及作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中的該聚合物或共聚物，與低熔點的聚烯烴材料相比，該聚合物或共聚物的顆粒具有增加的硬度及剛度；該聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶；提供基材；熔化多根纖維的低熔點聚烯烴材料以將多根纖維黏結至基材上；及冷卻低熔點聚烯烴材料和基材以固化該複合材料。

一些實施型態中，提供多根纖維，包括：將低熔點聚烯烴材料與聚合物或共聚物混合以形成混合物；熔化低熔點聚烯烴材料和混合物的聚合物或共聚物；擠製混合物以形成纖維。

一些實施型態中，擠製混合物包括將混合物擠製成芯。

一些實施型態中，熔化還包括熔化多根纖維的聚合物或共聚物以將多根纖維黏結到基底上。

一些實施型態中，在熔化之前或在低於聚合物或共聚物的玻璃轉移溫度的溫度下，該方法還包括對於多根纖維進行開纖；及將多根纖維設置在基材上。

一些實施型態中，該方法還包括對於多根纖維進行開纖；及將多種纖維鋪在基材上以形成層壓板。

一些實施型態中，提供基材，包括提供基材成分。

一些實施型態中，該方法還包括對於基材成分及多根纖維進行開纖；及混合基材成分和多種纖維以形成網。

一些實施型態中，該基材成分係基材纖維。

一些實施型態中，該方法還包括壓縮基材成分及多根纖維。

各種纖維、由該纖維製成的複合材料、及製造該複合材料之方法包括使用形成基質的低熔點聚烯烴材料及懸浮在該基質中的聚合物或共聚物。如本發明中所使用的，低熔點聚烯烴係熔點溫度小於150ºC的聚烯烴。應當注意地，本發明中使用的“聚合物或共聚物”中的“或”係包括性的含義，取決於應用而可使用聚合物、共聚物或同時使用聚合物與共聚物兩者。由於聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶，故該聚合物或共聚物作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中。與低熔點聚烯烴材料相比，這些顆粒具有更高的硬度和剛度。因此，與由低熔點聚烯烴(即，沒有聚合物或共聚物)形成的類似尺寸的纖維的表面柔韌性相比，纖維可能表現出降低的表面柔韌性。再者，聚合物或共聚物可沿纖維外表面的至少一部分暴露，因此有潛力地進一步增強纖維的開纖性。值得注意的係，開纖性是纖維彼此分離的難易程度的一種量度。為了避免混淆，纖維可係短纖維、長絲或藉由紡絲法成形者。

圖1及圖2詳述纖維100之一例。如圖1及圖2所示，纖維100係結合有芯102及鞘104之雙成分纖維。鞘104由形成基質的低熔點聚烯烴材料及懸浮在基質中的聚合物或共聚物形成。具體而言，鞘104包括：聚合物或共聚物的顆粒(例如，顆粒106、108)。例如，顆粒106被嵌入在低熔點聚烯烴材料內並被其包圍，在該此例中，顆粒108暴露在鞘104的外表面110處。如此構造而言，低熔點聚烯烴材料係沿至少一部分暴露。應當注意地，在一些實施型態中，任何聚合物或共聚物的顆粒都不能暴露在纖維100的外表面上。還應注意地，在纖維100中，低熔點聚烯烴至少佔纖維總質量的20%。

即使圖1及圖2描繪了雙成分纖維，仍可使用各種其他的構造(如單成分纖維)。再者，即使通常係將纖維100表示為50/50芯及鞘之雙成分纖維，仍可使用各種其他構造的雙成分纖維。舉例而言，可使用其他芯及鞘之構造，如20/80、偏心、及三葉形。可替代地，使用各種並排、尖端、及微旦的構造等。

在一些纖維中，芯可由聚丙烯、高密度聚乙烯、共聚丙烯或聚酯對苯二甲酸酯中的一種或多種所形成，在某些應用中，聚丙烯較理想(請參照例如，纖維化學手冊 (ISBN13：9781420015270))。此外，在一些纖維中，聚合物或共聚物能夠以聚酯、聚乳酸或聚醯胺為來源。舉例而言，在一些纖維中，聚合物或共聚物可由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、聚醯胺、聚苯乙烯、聚乙烯醇、或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯中之一種或多種形成。在一些應用中，聚合物或共聚物較佳為由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、及聚醯胺中之一種或多種形成，而在其他應用中，聚合物或共聚物最佳為由聚乳酸形成。

在一些纖維中，懸浮在基質中的聚合物或共聚物為低熔點聚烯烴材料的1-25重量%。在一些纖維中，懸浮在基質中的聚合物或共聚物較佳為低熔點聚烯烴材料的至少2重量%。再者，或可替代地，懸浮在基質中的聚合物或共聚物優選為至多低熔點聚烯烴材料的15重量%。在一些纖維中，懸浮在基質中的聚合物或共聚物最優選為低熔點聚烯烴材料的7重量%至13重量%。

為了提供具有期望特性的纖維(如圖1及圖2之纖維100)，需進行如圖3中所描繪的方法。如圖3所示，方法300包括：將低熔點聚烯烴材料與聚合物或共聚物混合以形成混合物(區塊302)。將混合物熔化(區塊304)，隨後進行擠製以形成纖維(區塊306)。在一些應用中，擠製過程可包括將混合物擠製為芯以形成雙成分纖維。值得注意的係，形成纖維的方法可包括切割步驟，以連續的長絲形成纖維。在一些應用中，連續熱塑性長絲的纖度範圍為0.5至50dTex/絲，單絲直徑為0.05至1.0mm，或提供短切纖維的纖度範圍為0.5至50dTex/絲，纖維長度為0.5mm至150mm。

在擠製過程中，由於材料的不相容性而發生相分離，聚合物或共聚物會分成懸浮在低熔點聚烯烴材料基質中的膠體狀顆粒(例如，請參照特定相互作用和聚合物共混物的混溶性(ISBN13：9780877628231)及聚合物物理學：理解其結構和特性(ISBN13：9783540632030)。擠製成細絲且熔融相冷卻時，懸浮顆粒會被鎖定在基質中。在較軟且密度較小的基質中，顆粒會產生增加硬度和密度更高的區域。顆粒降低了纖維的表面柔韌性並增加了外表面的表觀硬度，從而降低了纖維在濕或乾的開纖過程中纏結和相互作用的風險。在一些應用中，旨在用於黏結的低熔點聚烯烴材料的熱塑性熔體相還可包含旨在改善親和力和與基材的黏結的增黏劑或偶聯劑(例如，請參照木塑複合材料 (ISBN13：9780470165928))。在一些應用中，可使用各種增黏劑，如馬來酸酐、馬來酸、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、環氧化物及/或乙酸乙烯酯。

如前述，纖維可用於形成複合材料。就此而言，在圖4中描述了用於形成複合材料的示例性方法。如圖4所示，方法400包括：提供多根纖維(區塊402)。具體而言，每一多根纖維皆摻入形成基質的低熔點聚烯烴材料及懸浮在基質中的聚合物或共聚物的顆粒。在區塊404中提供基材。依據應用，纖維及基材可由不同方式設置，如以層狀來形成層壓結構或以混合構造來形成網，諸如此類。如區塊406所描述，將多根纖維的低熔點聚烯烴材料熔化以將多根纖維黏結至基材上。應當注意地，在一些應用中，低熔點聚烯烴材料及懸浮在基質中的聚合物或共聚物皆被熔化與基材形成熔融鍵。此後，如在408中所描繪，纖維及基材的材料被冷卻而固化複合材料。

前述纖維可為連續長絲的形式。需注意地，複合製造過程中，增強纖維及熱塑性黏合劑最初係連續的長絲。將長絲紗線合併以形成帶狀物或混合紗線，可藉由通過編織、編織等將其轉換為三維複合形式。在這種方法中的要求係長絲紗線須表現出低的表面摩擦。在如US10265885B2、WO2018229136A1及WO2019162324A1中所述的方法中，長絲紗線被鋪展以形成增強紗線和接結紗線之間的緊密接觸。其需要求黏合長絲易於分離。增強纖維可為熔點高於接結紗熔點的任何纖維。例如，通常係使用玻璃纖維和碳纖維。黏膠纖維或萊賽爾長絲紗線可用作可再生資源增強纖維。

在圖5亦表示了製造複合材料的基本製程步驟，其可代表許多處理技術，如氣流成網、氣流棉網及濕法成網。例如，如圖5所示，方法500從開纖502開始，其包括例如使用空氣或水進行纖維的開纖，以減少纖維纏結並提供期望的纖維分佈。在504中，將現在開纖的纖維與基材成分混合，之後在506中形成纖維和基材成分的混合物。應該注意地，502-506係在低於纖維的聚合物或共聚物的玻璃轉化溫度的溫度(例如環境溫度)下進行，以避免對黏合的負面影響。在這樣的溫度下對纖維進行加工可保持纖維的硬度和剛度並減少纖維的相互作用。例如，可使用玻璃轉化溫度高於50℃，理想為高於60℃的聚合物或共聚物。

在508中，所形成的纖維與基材成分的混合物可藉由對於混合物進行加熱至升高的溫度以熔融纖維並任意地壓縮混合物來固結(或黏合)(請參照，例如，非織物：製程、結構、性能及應用 (ISBN13：9781315341347)、非織物手冊 (ISBN13：9781845691998)、及複合非織物：結構、性能及應用 (ISBN13：9780857097750))。在共聚物變軟且部分或完全熔化的玻璃轉化溫度之上，與無機顆粒相比，聚合物或共聚物顆粒在黏合過程中的干擾程度較小。再者，可避免由硬無機顆粒引起的磨損，從而減少對製造設備的維護需求。在510中，完成製程，其包括冷卻固結/黏合的網以形成複合物。

在氣流成網製程中，上述一般製程可能涉及以下內容。特別地，天然纖維及合成纖維可開纖並與空氣混合，之後轉移至成型步驟，其中，混合物藉由靜態或動態篩網，在移動的帶或線上形成網。之後可藉由各種方法如熱黏合及水力纏絡來固結網。在氣流成網製程中使用的傳統基材(或基材成分)包括源自棉花或木材的細化、純化或精製纖維素纖維。無機基材，例如玻璃纖維，也可用於氣流成網製程形成網的製程中。藉由氣流成網製程形成的網傾向於相對平坦的片材、二維產品如用於女性護理或尿布的核心、毛巾、餐巾紙及用於食品包裝的肉類墊片。

在類似於氣流成網製程的氣流棉網製程中，纖維在氣流中開纖並混合。然而，在最初藉由空氣開纖後，纖維還需另外經受來自尖刺成形器、尖刺輥或類似物的剪切作用來進一步混合及共混材料。然後，將網轉移到傳送帶或線上，並最傳統地藉由熱黏合進行固結。氣流棉網製程的主要優勢在於能夠處理更長的纖維，以及處理更粗糙及更堅硬的基材，而傳統的氣流成網製程則無法通過篩網。典型的氣流棉網製程的設計使其能夠堅固地處理含纖維素成分的較不精細加工的基材，例如，粗木纖維、木刨花、大麻、亞麻等；或回收或再利用的材料，例如，廢紡織品、再生碳纖維等。

與氣流成網製程相比，在氣流棉網製程中形成的網通常更厚並且呈現出更三維的形式。這些產品包括由木纖維製成的隔熱板或與合成熱塑性纖維黏合在一起的再生紙等產品。合成纖維和天然纖維的板被壓縮並經受加熱和冷卻循環，以使合成相熔化並填充基材之間的孔和空隙。冷卻後，合成相將恢復為固態，並在去除壓力後固定板的壓縮形狀。此可用於生產二維或三維形狀的高密度複合材料。非天然基材的一例可為回收的碳纖維廢料，其與配置用於熱黏合的纖維混合。該材料形成巨大的網，然後在升高的溫度下壓縮以形成具有三維形狀的緻密面板。針扎可提供一種替代方法，用於在氣流棉網中進行熱黏合的固結。

在濕法成網製程中，取代空氣使用水作為分散介質。如氣流成網製程相同，基材通常係細化及精製的纖維素纖維，從而可與合成纖維混合。然而，玻璃纖維亦已知在濕法成網製程中用作基材。之後，可將基材材料和合成纖維的水漿噴塗至可移動以使水通過的移動成形帶或線上。之後，將網乾燥並熱黏合以形成平坦的片狀材料。使用濕法成網製程形成的產品通常包括茶紙、咖啡濾網、電池隔板、空氣濾網、各種紙張等。

梳理製程係純機械過程，其中，天然纖維和合成纖維被解開、摻混及藉由多組針輥混合形成連續的網，其纖維與機器的移動方向對齊。基材材料傳統係包括可與合成纖維混合的棉、羊毛或黏膠纖維；然而，現代梳理成型無紡布通常僅使用不存在天然材料的合成纖維。在藉由梳理形成網之後，可藉由多種方法將其固結，包括例如藉由空氣通過烘箱的熱黏合或壓延、水力纏結、或針刺。梳理製程生產的非織材料通常用於濕巾等產品，且構成尿布及衛生用品的各種組件。 [實施例]

製作一系列1.7dTex雙成分纖維，其鞘芯比為65w%至35w%，切割長度為6mm。為了評估添加劑對纖維分散及黏結能力的影響，低熔點鞘材料可單獨由LLDPE或由LLDPE與具有所定百分比的coPLA(即聚乳酸的共聚物)或PLA構成。雙成分纖維的芯係聚丙烯(PP)或coPP，施加到長絲表面的紡絲表面處理的類型和水平是相同的。在氣流成網試驗的分散性評估中，將具有相同纖度、鞘芯比、切長及PP作為芯材料，但HDPE作為鞘材料的纖維作為參考纖維。該測試係對纖維之間的表面摩擦及開纖性敏感。

測試氣流成網分散性及開纖性的設備包括帶有垂直雙葉片攪拌器的鼓，該鼓以49Hz的轉速旋轉，切割長度為6mm。鼓的底部是一個帶有粗篩的篩子，該篩子可使分離出的纖維在攪拌下掉落到網眼中。穿過粗篩的鬆散纖維被捕捉在帶有細網篩的閘門中，細篩可開纖以檢查及評估纖維。細篩網作為成形網，而粗篩網則模擬氣流成網機的成形鼓。

稱出5公克的纖維，並在有機玻璃圓筒中用7條的壓縮空氣預先開纖，並在頂端用細篩網(美國標準網目8)密封。細篩允許空氣通過，但不允許纖維通過。將纖維用壓縮空氣(約7bar)預先開纖，然後將預先開纖的纖維從有機玻璃圓筒轉移到攪拌器中。攪拌器以49Hz旋轉20秒，然後可檢查通過粗篩的纖維，並收集保留的纖維以確定其質量。圖6表示了在氣流成網分佈測試中使用的樣品的構造，且圖7表示了氣流成網分佈測試的結果。

試樣#1的測試結果顯示纖維出具有很好的分散性，而熔融纖維很少，容易分離。相反地，試樣#2的測試結果顯示出極差的纖維分散性及有顯著大量的熔融纖維。熔融纖維會稍難以用手分離。然而，試樣#3、#4及#5的測試結果顯示出與試樣#1相似的結果，纖維具有良好的分散性，熔融纖維極少，易於分離。

從閘門收集的纖維的量如圖7所示，其顯示在攪拌下，與試樣#2相比，試樣#1、#3、#4及#5在各別纖維的分離明顯更多。因此，試樣#1、#3、#4及#5顯示出更好的分散性和開纖性。

該測試證明了藉由對於雙成分纖維的LLDPE鞘材料添加coPLA或PLA，可大大提高在氣流成網製程中開纖和分散的能力，其程度與採用HDPE的標準雙成分纖維作為鞘材料類似。在LLDPE聚合物基質中不存在分散劑的情況下，以LLDPE為鞘材料的雙成分纖維會表現出極差的分散性和分離能力。

圖8係描述另一開纖性測試的結果圖，該測試係以重量百分比相對於纖維質量進行測量。

應當注意地，上述所有已公開之專利、專利出版物及參考文件(例如，書籍及出版物)皆藉由引用將其整體併入本說明書中。

儘管在圖式中表示了各種實施例並且在以上詳細描述中進行了說明，惟應當理解地，本發明不受限於所公開的實施例，而係能夠在不脫離本發明的前提下重新設置、修改及替換零件和元件。作用機制僅是為了使理解可能的作用方式，而不應有任何限制性。

本申請案主張於2019年12月3日提申之美國臨時專利申請案第62/942,819號之優先權，將該案之全部內容以引用的方式併入本文中。

100:纖維 102:芯 104:鞘 106:顆粒 108:顆粒 110:外表面 300、400、500:方法

參考圖式並配合下述詳細說明，可對本發明有更完整的理解，其中，相同的圖式符號標記在多種視圖中表示相應的部分。 [圖1]為一示例之纖維的示意圖。 [圖2]為圖1之纖維的示意性截面圖。 [圖3]為用於形成纖維的示例性方法的流程圖。 [圖4]為用於形成纖複合材料的示例性方法的流程圖。 [圖5]為用於形成代表溫度曲線的複合材料的示例性方法的示意圖。 [圖6]為描述使用不同添加劑製備的纖維樣品的表格。 [圖7]為描述以纖維質量測量的開纖性測試的結果圖。 [圖8]為描述另一開纖性測試之相對於纖維質量的重量百分比的結果圖。

100:纖維

102:芯

104:鞘

Claims

一種纖維，包含：形成基質的低熔點聚烯烴材料；以及作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中的聚合物或共聚物，與低熔點聚烯烴材料相比，該聚合物或共聚物的顆粒具有增加的硬度及剛度；其中，該聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶。
如請求項1之纖維，其中，該纖維係擠製纖維。
如請求項1之纖維，其中，該聚合物或共聚物係選自於聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、聚醯胺、聚苯乙烯、聚乙烯醇、及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯構成之群組中之一種或多種。
如請求項1之纖維，其中，懸浮在基質中的聚合物或共聚物為低熔點聚烯烴的1重量%至25重量%。
如請求項1之纖維，其中，該纖維係雙成分纖維。
如請求項5之纖維，其中，該雙成分纖維具有芯和鞘；以及該鞘係由低熔點聚烯烴材料形成，且聚合物或共聚物懸浮在基質中。
如請求項5之纖維，其中，懸浮在基質中的聚合物或共聚物為低熔點聚烯烴材料的1重量%至25重量%。
如請求項1之纖維，還包含增黏劑。
一種複合材料，包含：基材；以及黏結在基材上的多根纖維，其中每一多根纖維包括：低熔點聚烯烴材料形成的基質；以及作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中的聚合物或共聚物，與低熔點聚烯烴材料相比，該聚合物或共聚物的顆粒具有增加的硬度及剛度；聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶。
如請求項9之複合材料，其中，每一多根纖維係擠製纖維。
如請求項9之複合材料，其中，該多根纖維係藉由熔融鍵而黏結至基材。
如請求項11之複合材料，其中，使低熔點聚烯烴材料和懸浮在基質中的聚合物或共聚物皆熔化以形成該熔融鍵。
一種形成複合材料之方法，包括：提供多根纖維，其中每一多根纖維包括：形成基質的低熔點聚烯烴材料；以及作為聚合物或共聚物的顆粒懸浮在基質中的該聚合物或共聚物，與低熔點聚烯烴材料相比，該聚合物或共聚物的顆粒具有增加的硬度及剛度；該聚合物或共聚物與低熔點聚烯烴不混溶；提供基材；熔化該多根纖維的低熔點聚烯烴材料以將多根纖維黏結至基材上；及冷卻該低熔點聚烯烴材料和基材以固化該複合材料。
如請求項13之方法，其中，提供多根纖維包括：將低熔點聚烯烴材料與聚合物或共聚物混合以形成混合物；熔化低熔點聚烯烴材料和混合物的聚合物或共聚物；以及擠製混合物以形成纖維。
如請求項14之方法，其中，擠製混合物包括將混合物擠製成芯。
如請求項13之方法，其中，熔化還包括熔化多根纖維的聚合物或共聚物以將多根纖維黏結至基材上。
如請求項16之方法，還包括：在熔化之前或在低於聚合物或共聚物的玻璃轉移溫度的溫度下：對於多根纖維進行開纖；及將多根纖維設置在基材上。
如請求項13之方法，還包括：對於多根纖維進行開纖；及將多種纖維鋪在基材上以形成層壓板。
如請求項13之方法，其中，提供基材，包括提供基材成分；且該方法還包括：對於基材成分及多根纖維進行開纖；及混合基材成分和多種纖維以形成網。
如請求項19之方法，其中，該基材成分係基材纖維。
如請求項20之方法，還包括壓縮基材成分及多根纖維。