[发明专利]具有驻极体性质的非织造网和纤维、其制造工艺及其用途

说明书

技术领域

本申请涉及具有驻极体性质的非织造网、制造所述非织造网的工艺、包含至少一张所述非织造驻极体网的多层薄板、包含所述非织造网或所述多层薄板的物品、具有驻极体性质的纤维、制造所述纤维的工艺和所述非织造网或所述多层薄板作为过滤材料或作为除尘织物用于清洁目的的用途。

发明背景

具有驻极体性质的非织造网在本领域中已知。

WO 1996/026,783 A1中公开了制造非织造纤维驻极体网的典型方法和设备。在这种方法中，由形成纤维的非导电聚合材料形成一种或多种游离纤维并暴露于AC和/或DC电晕放电装置。使电荷置于纤维和添加剂上，例如有机酰胺化合物，以减缓随时间或在高环境温度下的腐烂过程。

进一步地，WO-A-01/27,371中描述了产生驻极体的方法。在这种方法中，由形成纤维的非导电聚合材料形成一种或多种游离纤维。将有效量的水喷洒至所述游离纤维上，并且收集纤维以形成非织造纤维网。干燥这样获得的非织造网以形成非织造纤维驻极体网。

然而，观察到长期以来已知可依靠瀑布产生电荷。1892年，Philipp Lenard已经发表了首篇关于瀑布电力的综合性论文(例如见Atmos.Chem.Phys.，7，2271-2275，2007)。Lenard已经教导了可通过喷洒去离子水产生电荷，从而形成大大小小的带电液滴。因此，技术人员在初期已经理解，应用于游离纤维或形成的非织造网的水淬火步骤将在经水淬火的游离纤维或非织造网的表面形成电荷。

发明概述

本发明的目的是提供具有良好过滤性能的非织造驻极体网，其易于制造并且携带大量结合了缓慢腐烂特征的电荷。

由以下描述，本发明的更多目的将变得显而易见。

定义

在该描述中，以下术语理解为具有如下文所阐述的定义。纺织品和织物应用作同义词。

纤维为细长的单缕材料。对于熔纺纤维而言，例如所述材料包含热塑性聚合物。用于生产纤维的另一种材料为再生纤维素。另外，在溶剂纺丝工艺中可纺织各种其它可溶性聚合物。

微纤维是纤维直径通常在0.1-20μm范围内的纤维；纳米纤维是纤维直径在50nm-1μm的亚微米范围内的纤维。例如，可使用熔喷工艺制造微纤维和纳米纤维。由熔喷工艺获得的纤维称为熔喷纤维。

前体网是尚未粘合的纤维网，即，前体网为无界网。

非织造物为一张纤维或已经通过任何方式形成网并通过除编或织以外的任何方式粘合在一起的任何性质或来源的短切纱。通过湿磨法获得的毡制品不是非织造物。

倘若湿法成网含有最少50％长度与直径比例为至少300的人造纤维或非植物来源的其它纤维，或最少30％长度与直径比例为至少600的人造纤维，并且最大表观密度为0.40g/cm³，湿法成网为非织造网。

倘若其质量由至少50％如上文定义的非织造物组成，或如果非织造物组分起主要作用，将复合结构视为非织造物。

纺粘网通常应指包含通过从喷丝头的多个细小毛细管中挤出熔融的热塑性材料形成的纤维的网。挤出后，例如通过用气流或其它机械牵引，迅速缩小挤出纤维的直径。网形成后，粘合多条纤维。

术语聚合物通常包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物和交替共聚物，及其混合物和变体。此外，术语聚合物应包括材料的所有可能的分子排列。这些排列包括但不限于形成聚合物的重复单元的全规、间规和无规排列。

术语多层薄板应指至少两层相同或不同种类的板材的多层复合物或薄片。这可为(例如)任何种类的非织造物与聚合薄膜、聚合纤维、热轧粘合板或超声粘合板的组合。

发明详述

出乎意料地，已经发现可通过在网形成之前或期间用极性液体处理包含所选添加剂的特殊组合的纤维制造极具吸引力的非织造驻极体网。这样获得的驻极体网具有甚至在网的后加工步骤(例如热处理步骤或油雾处理步骤)中稳定的大量电荷。

因此，本发明涉及一种包含由热塑性聚合物材料制成的纤维的非织造驻极体网，所述热塑性聚合物材料包含第一添加剂(a)和第二添加剂(b)，其中所述第一添加剂(a)包含受阻胺而所述第二添加剂(b)包含衍生自羧酸和胺的羧酸金属盐和/或有机酰胺。

本发明的非织造驻极体网特征在于存在至少第一和第二添加剂。