褶皱型纺粘纤维空气过滤网和空气过滤器制造技术

本发明专利技术题为“褶皱型纺粘纤维空气过滤网和空气过滤器”。提供了一种包含自生粘合熔纺纤维的褶皱型纺粘纤维空气过滤网。该网表现出5mm至50mm的褶皱间距、5mm至50mm的褶皱高度、4％至20％的密实度、20克/平方米至200克/平方米的基重以及0.5mm至5.0mm的厚度。网熔纺纤维为双组分皮‑芯纤维，该双组分皮‑芯纤维表现出5微米至50微米的平均纤维直径、5:95至85:15的皮‑芯体积比以及至少40度的接触角。

【技术实现步骤摘要】
褶皱型纺粘纤维空气过滤网和空气过滤器
本专利技术涉及褶皱型纺粘纤维空气过滤网和空气过滤器。
技术介绍
已发现，纺粘网用于各种应用中，包括尿布和/或个人护理制品的背衬、过滤制品、地毯背衬、土工织物等。
技术实现思路
本文公开了一种包含自生粘合熔纺纤维的褶皱型纺粘纤维空气过滤网。网状褶皱型纺粘纤维过滤网表现出3mm至50mm的褶皱间距、5mm至50mm的褶皱高度、4％至20％的密实度、20克/平方米至200克/平方米的基重以及0.5mm至5.0mm的厚度。熔纺纤维为双组分皮-芯纤维，该双组分皮-芯纤维表现出5微米至50微米的平均纤维直径、5:95至85:15的皮-芯体积比以及至少40度的接触角。附图说明图1为褶皱型纤维空气过滤网的侧剖视图。图2为纤维空气过滤网的双组分皮-芯纤维的一部分的剖面透视图。本文件中的所有图示和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本专利技术的不同实施方案的目的。术语表和定义术语“纺粘”是指包含一组熔纺纤维的非织造网，该熔纺纤维被收集为纤维网并经受一个或多个粘合操作(例如，如本文稍后所述的自生粘合)以将纤维保持在一起，术语“熔纺”是指通过以下形成的纤维：将熔融长丝从一组孔中挤出并使熔融长丝穿过空气空间(该空气空间可包含流动的空气流)以冷却长丝，并且然后使长丝穿过衰减(即，拉伸)单元以拉伸长丝。熔纺与熔喷的区别在于，熔喷涉及将长丝挤出到通过吹气孔而引入的会聚高速空气流中，这些吹气孔紧邻挤出孔定位。因此，熔纺纤维表现出与熔喷纤维不同的特性，并且可与熔喷纤维区别开。术语“自生粘合”是指在高温下(例如，如通过使用烘箱或加热的空气流来实现)进行的纤维的熔融粘合，而无需对网施加固体接触压力。此类粘合可通过将加热的空气导向到网来进行。在不存在由于固体接触压力粘合(例如，超声粘合或压延)而导致的压缩/展平区域的情况下，自生粘合纤维将易于识别为直接粘合在一起的纤维(不存在例如乳胶或粒状粘结剂)。术语“基重”表征纤维网每单位面积的重量(面积密度)，并且以克/平方米报告为纤维网的重量。术语“密实度”是纤维网的孔隙率的量度，并且是指无量纲分数(通常以百分比报告)，其表示纤维网被固体(例如，聚合物纤维)材料占据的总体积的比例。蓬松度是100％减去密实度，并表示网未被固体材料占据的总体积的比例。术语“驻极体”纤维是指包括长寿命、至少准永久性表面电荷的纤维。术语“接触角”表示如本文所述和所讨论的几何测量。具体实施方式本文公开了如上定义的纺粘纤维空气过滤网1。网1被打褶，如图1的侧视图中以示例性方式所示。参照图1的侧视图来讨论褶皱几何形状的细节(其中沿褶皱方向观察褶皱型空气过滤介质)。在此类构型中，褶皱高度(褶皱幅度)是沿垂直于网1的总体主平面的方向从一个褶皱顶端2到最近邻的褶谷3的距离(图1中的Ph)。根据定义，褶皱高度将为至少5mm。在各种实施方案中，褶皱高度可为至少6mm、8mm、10mm、20mm、30mm或40mm。在另外的实施方案中，褶皱高度可为至多45mm、35mm、25mm、15mm、12mm、9mm或7mm。褶皱间距(图1中的Ps)是沿网1的主平面方向的最近邻的同侧褶皱顶端2之间(或最近邻的同侧褶谷3之间)的距离。根据定义，褶皱间距将为至少3.0mm。在各种实施方案中，褶皱间距可为至多50mm、45mm、35mm、25mm、15mm、12mm、9mm、7mm或5mm。在另外的实施方案中，褶皱间距可为至少4mm、6mm、8mm、10mm、20mm、30mm或40mm。网1的孔隙率用密实度来表征(如上文所定义并且通过本文稍后报告的方法所测量)。如本文所公开的，网1可表现出4.0％至20.0％的密实度(即，96.0％至80％的蓬松度)。在各种实施方案中，如本文所公开的网将表现出至少5.0％、6.0％、7.0％、8.0％或9.0％的密实度。在另外的实施方案中，如本文所公开的网将表现出至多17.0％、15.0％、13.0％、12.0％、11.0％或10.0％的密实度。如本文所公开的，网1可表现出在20克/平方米至200克/平方米范围内的基重。在各种实施方案中，基重可为至少30克/平方米、40克/平方米、50克/平方米、60克/平方米、70克/平方米或80克/平方米。在另外的实施方案中，基重可为至多160克/平方米、140克/平方米、130克/平方米、120克/平方米、110克/平方米、100克/平方米或90克/平方米。如本文所公开的，网1可表现出在0.5mm至5.0mm范围内的厚度。该厚度为实际网材料的局部厚度(不会与褶皱型网的褶皱高度混淆)，如由图1的厚度“t”所指示。在各种实施方案中，厚度可为至少0.7mm、1.0mm、1.5mm或2.0mm。在另外的实施方案中，厚度可为至多4.0mm、3.0mm或2.5mm。褶皱型纺粘空气过滤器1包括如图1所指示的纤维10。纤维10为双组分皮-芯纤维。如本领域的技术人员将熟悉的并且如图2中的一般表示所指示，皮-芯纤维包括延伸纤维的长轴长度的芯部分30(第一组分)。芯部分30被也延伸纤维的长轴长度的皮部分20(第二组分)周向围绕。皮20的内表面22面对芯30的外表面32并粘合到芯30的外表面32，使得芯30的外表面32的任何部分均不暴露。皮20的外表面21提供纤维1的外表面。根据定义，如本文所公开的双组分皮-芯纤维10将表现出5:95至85:15的皮-芯比率。该比率是可以例如通过剖视图中的纤维的显微镜获得的体积比(例如，40:60的皮-芯比表示皮材料与芯材料的体积比为40:60)。如果需要，可以通过使用相应的皮和芯材料的密度的直接计算将任何此类体积比转换为质量比；如果皮材料和芯材料的密度不同，则质量比可与体积比略有不同。(例如，基于材料的密度，聚甲基戊烯皮和聚丙烯芯的体积皮-芯比预计为20:80，对应于大约18:82的质量皮-芯比。)在各种实施方案中，双组分皮-芯纤维可表现出至少10:90、15:85、20:80或25:75的皮-芯体积比。在另外的实施方案中，皮-芯纤维可表现出至多60:40、40:60或30:70的皮-芯体积比。根据定义，如本文所公开的双组分皮-芯纤维10将表现出5微米至50微米的平均纤维直径。使用美国专利8162153中所概述的“ActualFiberDiameter(实际纤维直径)”测量方法，通过显微镜获得平均纤维直径。在各种实施方案中，如本文所公开的皮-芯纤维可表现出至少10微米、15微米或20微米的平均纤维直径。在另外的实施方案中，如本文所公开的皮-芯纤维可表现出至多40微米或30微米的平均纤维直径。根据定义，如本文所公开的双组分皮-芯纤维将表现出至少40度的接触角。所谓接触角意味着使用十六烷作为标准润湿液的前进接触角。因此，接触角是可通过若干可能方法中的任一种进行评估或估计的几何测量。例如，可以使用标题为SurfaceEnergyAnalysis:PredictingAdhesi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种褶皱型纺粘纤维空气过滤网，所述褶皱型纺粘纤维空气过滤网包含自生粘合熔纺驻极体纤维，所述褶皱型纺粘纤维空气过滤网的特征在于：/n所述褶皱型纺粘纤维空气过滤网表现出3mm至50mm的褶皱间距、5mm至50mm的褶皱高度、4％至20％的密实度、20克/平方米至200克/平方米的基重以及0.5mm至5.0mm的厚度；/n并且其中所述熔纺驻极体纤维为双组分皮-芯纤维，所述双组分皮-芯纤维表现出5微米至50微米的平均纤维直径、5:95至85:15的皮-芯体积比以及至少40度的接触角。/n

【技术特征摘要】
1.一种褶皱型纺粘纤维空气过滤网，所述褶皱型纺粘纤维空气过滤网包含自生粘合熔纺驻极体纤维，所述褶皱型纺粘纤维空气过滤网的特征在于：
所述褶皱型纺粘纤维空气过滤网表现出3mm至50mm的褶皱间距、5mm至50mm的褶皱高度、4％至20％的密实度、20克/平方米至200克/平方米的基重以及0.5mm至5.0mm的厚度；
并且其中所述熔纺驻极体纤维为双组分皮-芯纤维，所述双组分皮-芯纤维表现出5微米至50微米的平均纤维直径、5:95至85:15的皮-芯体积比以及至少40度的接触角。


2.根据权利要求1所述的褶皱型纺粘纤维空气过滤网，其中所述双组分皮-芯纤维表现出10:90至30:70的皮-芯体积比。


3.根据权利要求1所述的褶皱型纺粘纤维空气过滤网，其中所述双组分皮-芯纤维表现出10:90至20:80的皮-芯体积比。


4.根据权利要求1所述的褶皱型纺粘纤维空气过滤网，其中所述双组分皮-芯纤维表现出至少60度的接触角。


5.根据权利要求1所述的褶皱型纺粘纤维空气过滤网，其中所述褶皱型纺粘纤维空气过滤网表现出6mm至35mm的褶皱间距、10mm至35mm的褶皱高度、8％至18％的密实度、60克/平方米至140克/平方米的基重以及0.5mm至3.0mm的厚度；
并且其中所述熔纺驻极体纤维表现出5微米至20微米的平均纤维直径、5:95至30:70的皮-芯体积比以及至...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·贾苏加，A·R·福克斯，B·L·格哈特，N·E·舒尔茨，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：新型
国别省市：美国;US