[发明专利]无纺材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种无纺材料。

背景技术

无纺材料或织物是一种纤维状材料，通常由天然纤维或人造材料通过将纤维机械粘合或热粘合而制成。

无纺材料的一个实施例是包括若干层的多层材料，每一层均可利用纺粘或熔喷过程制成。在纺粘过程中，将原材料挤压成细纤维(大约几微米)，并将挤压后的纤维无序地布置在输送带上。在熔喷过程中，挤压纤维，然后将其喷到另一层上或直接喷到输送带上。然后将这些层机械粘合或热粘合，即通过热粘合或水刺。此外，可向材料本身或者以局部处理形式提供添加剂，例如表面活性剂、抗静电剂、浸渗剂、氟碳化合物、防燃剂等。已公知在各制造步骤中所用的参数影响最终材料的性质。

此外，公知由电纺(静电纺纱)制成的纳米纤维形成无纺材料。例如，US 2006/0290031公开了这样一种方法，即：在由带电电极和反电极之间的电势差产生的电场中利用静电纺纱从聚合物溶液制造纳米纤维。利用旋转的带电电极的表面将用于纺纱的聚合物溶液供应到电场中，同时在带电电极的周面的靠近反电极的一部分上形成纺纱表面，借此实现高纺纱性能。此外，该发明涉及一种用于实施该方法的装置，其中带电电极枢转，并通过其周面的一部分(底部)浸没在聚合物溶液中，同时使反电极对着带电电极的外周的自由部分定位。

WO 2008/011840公开了一种用于通过聚合物溶液的静电纺纱制造纳米纤维的装置的集电极，该集电极包含导电的薄壁电极主体，在该电极主体中形成至少一个开口，在该开口的周面上布置边界，在电极主体的内部空间中安装有至少一个电极保持件，该电极保持件与紧固在纺纱腔中的至少一个支架连接，而电极保持件布置在开口边界的后方。

WO 2008/028428公开了一种在用于通过聚合物溶液的静电纺纱制造纳米纤维的装置中的、细长形状的旋转式纺纱电极，该纺纱电极包括一对端面，在这对端面之间定位有由线形成的纺纱部件，这些纺纱部件沿旋转式纺纱电极的周面与该旋转式纺纱电极的旋转轴线平行地等距分布，所述端面由非导电材料制成，并且所有纺纱部件均以导电方式互连。

WO 2007/137530公开了一种用于通过聚合物溶液的静电纺纱制造纳米纤维的装置，该装置包括纺纱腔，聚合物溶液的容器位于该纺纱腔内，细长形状的旋转式纺纱电极的周面的一部分伸到所述容器中，该旋转式纺纱电极与直流高压电源的一个电极相连，与纺纱电极相对布置在纺纱腔内的集电极与该直流高压电源的反电极连接，同时纺纱电极的周面的一部分伸到容器内的聚合物溶液内，聚合物溶液的容器被分成入口部和设有出口的出口部，至少一个入口通向该入口部，并且纺纱电极的周面的一部分伸到该入口部中。

WO 2006/108364公开了这样一种织物，其包含至少一层直径为600纳米的聚合纳米纤维，该聚合纳米纤维通过聚合物溶液的静电纺纱而制成。聚合纳米纤维包含溶解或分散在进行静电纺纱的聚合物溶液中的低分子物质颗粒，可以是通过溶解或分散在进行静电纺纱的溶液中的原始低分子物质的后继化学反应产生的低分子物质颗粒。本发明还涉及纳米纤维层的制造方法，该方法通过在由带电电极和反电极之间的电势差产生的电场中进行静电纺纱而由聚合物溶液制造纳米纤维层，其中通过旋转的带电电极的表面使聚合物溶液进入电场中进行纺纱，同时在该电场中形成的纳米纤维被带至反电极，并沉积在其专用表面上。纺纱用的聚合物溶液包含低分子物质颗粒，这些低分子物质颗粒在纺纱时与聚合物一起被捕获到产生的纳米纤维中。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种无纺材料，该无纺材料包括：

·纺粘层，该纺粘层包括平均直径在12至25微米之间的纤维；

·熔喷层，该熔喷层与所述纺粘层相邻并包括平均直径在2至5微米之间的纤维；以及

·电纺层，该电纺层与所述熔喷层相邻并包括平均直径在100至400纳米之间的纳米纤维；

其中，所述电纺层的基重为至少0.2g/m²，所述熔喷层的总基重为所述电纺层的总基重的至少两倍，并且所述材料中的所有熔喷层的总基重构成该材料的基重的至少3％。这些特征尤其提供一种具有必要操作参数的材料，这些参数例如与过滤性、透气性、基重等相关。

所述纺粘层可包括平均直径在12至20微米之间的纤维。

此外，所述无纺材料可设置成：

·所述纺粘层的平均孔径在70至120微米之间；

·所述熔喷层的平均孔径在15至25微米之间；并且

·所述电纺层的平均孔径在500纳米至2微米之间

所述纺粘层的平均孔径可为相邻的所述熔喷层的平均孔径的2.8至8倍。