TWI772777B

TWI772777B - 具有奈米纖維層的非織造多層結構

Info

Publication number: TWI772777B
Application number: TW109112401A
Authority: TW
Inventors: 偉成翁; 艾伯特Ｅ歐特嘎; 喬瑟夫曼諾; 維克朗葛伯
Original assignee: 美商阿散德性能材料營運公司
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2020-04-13
Publication date: 2022-08-01
Also published as: TW202043022A; WO2020210695A1; CA3136256C; EP3953169A1; MX2021012490A; BR112021020113A2; CN113677514A; KR20210154983A; JP2022527393A; EP3953169B1; US20200324510A1; US11618238B2; CA3136256A1

Abstract

本文描述了具有至少兩個奈米纖維層的非織造多層結構。該非織造多層結構可以具有兩個奈米纖維層，所述兩個奈米纖維層具有彼此不同的性質，例如纖維直徑。一個奈米纖維層可以通過靜電紡絲法來生產，而另一奈米纖維層可以通過熔噴法來生產。

Description

具有奈米纖維層的非織造多層結構

本公開總體上涉及包括至少兩個奈米纖維層的非織造多層結構，其可用於多種製品和目的。

非織造多層結構是本領域已知的，並且用於多種製品和目的。特別地，對由包含奈米纖維的非織造布生產的製品的需求持續增加。通常將奈米纖維的纖維直徑理解為平均小於1000奈米。靜電紡絲是生產具有非常小纖維直徑的奈米纖維的常用方法。但是，靜電紡絲的生產率非常慢，並且奈米纖維通常僅少量生產。

先前製造多層結構的嘗試涉及將奈米纖維放置在微纖維(例如平均直徑大於1微米)上，或放置在較大直徑的稀鬆布層上。儘管這些結構在某些應用中可能有用，但是已經發現很難將奈米纖維層收集在微纖維或稀鬆布層上。而且生產率仍然低。

儘管提出了各種技術和材料，但是就生產率，製造成本，可加工性和產品性能而言，常規多層結構仍然是非常需要的。

在一些實施方案中，本公開涉及一種非織造多層結構，其包括第一奈米纖維層和第二奈米纖維層，其中第一層的奈米纖維通過熔體或溶劑靜電紡絲法制成並且第二層的奈米纖維由熔噴法制成。第一和第二奈米纖維層都是非織造的。在一個實施方案中，熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維具有小於或等於300奈米，較佳小於或等於150奈米的平均纖維直徑。在一個實施方案中，小於20%的靜電紡絲的奈米纖維具有大於100奈米的直徑。在一個實施方案中，熔噴奈米纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑。在一個實施方案中，不超過20%的熔噴奈米纖維具有大於700奈米的直徑。第一非織造層的基重可小於第二非織造層。在一個實施方案中，第一非織造層的基重小於或等於25gsm。在一個實施方案中，第二非織造層的基重為0.9至50gsm。第一非織造層可以包含第一聚合物，第二非織造層可以包含第二聚合物。在一些實施方案中，第一聚合物可以不同於第二聚合物。為了本公開的目的，第一聚合物可以基於其生產方法(靜電紡絲v.熔噴)，其性能之一(例如，平均纖維直徑)和/或聚合物的類型而不同於第二聚合物。第一和/或第二聚合物可以獨立地包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，或它們的組合。在一個實施方案中，第二聚合物包括聚醯胺，更佳係聚醯胺66。在一個實施方案中，第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。在一個實施方案中，第二聚合物具有2,000至85,000的重均分子量。在一個實施方案中，第一非織造層的厚度小於或等於30微米，和/或第二非織造層的厚度為5-500微米。在一個實施方案中，第一非織造層具有0.01至10微米的中值孔徑，和/或第二非織造層具有大於1微米的中值孔徑。第一非織造層與第二非織造層的中值孔徑之比可以為1：1至1：100。在一個實施方案中，第二非織造層包括第二表面，並且其中稀鬆布層與第二層相鄰。在一個實施方案中，第二非織造層具有小於200的氧化降解指數(ODI)。在一個實施方案中，第二非織造層具有小於4000的熱降解指數(TDI)。

在一些實施方案中，本公開涉及一種非織造多層結構，其包括：(a)具有第一奈米纖維的第一非織造層，其具有以下第一性質中的至少一種：(a1)1至300nm，較佳1至150nm的平均纖維直徑；(a2)0.0001至25gsm的基重；(a3)0.01至10微米的中值孔徑；或(a4)小於或等於30微米的平均厚度；和(b)具有第二奈米纖維的第二非織造層，其具有以下第二性質中的至少一種：(b1)250至950nm的平均纖維直徑；(b2)0.9至50gsm的基重；(b3)大於1微米的中值孔徑；(b4)5至500微米的平均厚度；(b5)小於1重量%的溶劑；(b6)小於4000的熱降解指數；或(b7)小於200的氧化降解指數；其中第一性質不同於第二性質。在另一實施方案中，第一非織造層具有(a1)至(a4)中兩種以上的性質，並且第二非織造層具有(b1)至(b7)中兩種以上的性質。在又一個實施方案中，具有第一奈米纖維的第一非織造層具有(a1)至(a4)中的至少三種性質，並且具有第二奈米纖維的第二非織造層具有(b1)至(b7)中的至少三種性質。在一個實施方案中，第一非織造層包含第一聚合物，並且第二非織造層包含第二聚合物。在一些實施方案中，第一聚合物可以不同於第二聚合物。第一和/或第二聚合物可以獨立地包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，或它們的組合。在一個實施方案中，第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。在一個實施方案中，第二聚合物具有2,000至85,000的重均分子量。

在一些實施方案中，本公開涉及一種非織造多層結構，其包括：(a)具有第一奈米纖維的第一非織造層，其較佳地通過靜電紡絲法製備，具有(a1)1至300nm，較佳1至150nm的平均纖維直徑；(a2)0.0001至25gsm的基重；(a3)0.01至10微米的中值孔徑；和(a4)小於或等於30微米的平均厚度；和(b)具有第二奈米纖維的第二非織造層，其較佳地通過熔噴法製備，具有(b1)250至950nm的平均纖維直徑；(b2)0.9至50gsm的基重；(b3)大於1微米的中值孔徑；和(b4)5至500微米的平均厚度。在進一步的實施方案中，第二非織造層包含聚合物組合物，其具有(b5)小於1重量%的溶劑和(b6)小於4000的熱降解指數；和(b7)小於200的氧化降解指數。

在一些實施方案中，本公開涉及一種非織造多層結構，其包括具有奈米纖維的第一非織造層；和第二非織造層，其包含第二聚合物的熔噴奈米纖維並具有第一表面，其中第二聚合物是聚醯胺，例如但不限於聚醯胺66，並且其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。在一些實施方案中，第一非織造層也可以是聚醯胺。

在一些實施方案中，本公開涉及一種非織造多層結構，其包括第一非織造層，該第一非織造層包含具有0.01至10微米的中值孔徑的第一纖維；和第二非織造層，該第二非織造層包含第二纖維並具有第一表面，其中所述纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑，其中所述第一層至少與第一表面相鄰。第一和/或第二聚合物可以獨立地包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，或它們的組合。在一個實施方案中，第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。在一個實施方案中，第二聚合物具有2,000至85,000的重均分子量。

在一些實施方案中，本公開涉及一種非織造多層結構，其包括第一非織造層，其包含第一纖維並具有小於或等於25gsm的基重；和第二非織造層，其包含第二纖維並具有第一表面，其中所述纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑，其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。第一和/或第二聚合物可以獨立地包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，或它們的組合。在一個實施方案中，第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。在一個實施方案中，第二聚合物具有2,000至85,000的重均分子量。

在一些實施方案中，本公開涉及一種非織造多層結構，其包括第一非織造層，其包含第一聚合物的纖維，其中所述纖維具有小於或等於300奈米的平均纖維直徑，例如小於或等於150奈米；和第二非織造層，其包含第二聚合物的纖維並具有第一表面，其中所述纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑，其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。第一和/或第二聚合物可以獨立地包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，或它們的組合。在一個實施方案中，第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。在一個實施方案中，第二聚合物具有2,000至85,000的重均分子量。

在一些實施方案中，本公開涉及一種用於生產非織造多層結構的方法，包括將相對粘度(RV)為2至330的聚合物熔噴以形成包含奈米纖維的非織造層；和將聚合物溶液或聚合物熔體靜電紡絲到所述非織造層上。

100:多層結構

102:第一層

104:第二層

106:表面

108:表面

110:稀鬆布層

下面參考附圖詳細描述本公開，其中相似的數位元表示相似的部分，並且其中：圖1是根據各種實施方案的包括第一奈米纖維層和第二奈米纖維層的非織造多層結構。

圖2是根據各種實施方案的包括第一奈米纖維層和第二奈米纖維層的非織造多層結構，其中第二奈米纖維層與稀鬆布層相鄰。

圖3是根據各種實施方案的包括第一奈米纖維層和第二奈米纖維層的非織造多層結構，其中第一奈米纖維層與稀鬆布層相鄰。

在附圖中，相似的元件和/或特徵可以具有相同的附圖標記。相同類型的各種元件可以通過在附圖標記後加上一個區分相似的元件和/或特徵的字母來區分。如果在說明書中僅使用第一附圖標記，則該描述適用於具有相同第一附圖標記的類似元件和/或特徵中的任何一個，而與字母尾碼無關。

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年4月12日提交的美國臨時申請第62/833,326號的優先權，其全部內容和公開內容通過引用由此併入。

本公開部分涉及具有至少一個奈米纖維層，例如至少兩個奈米纖維層的非織造多層結構，其中所述層是通過不同的生產方法製成的和/或具有不同的性質或性能。這可以允許每一層由相同類型的聚合物製成，儘管每一層也可以由不同類型的聚合物製成。在一些實施方案中，奈米纖維層彼此相鄰。在一些實施方案中，奈米纖維可用於為相對低基重的結構提供具有良好透氣性的阻擋層。

如本文所用，當一層被稱為與另一層“相鄰”時，應理解在兩個相鄰層之間不存在中間層，例如粘合劑，間隔物或犧牲層。相鄰層之間的奈米纖維可以沿著表面彼此混合或纏結。同樣，當一層被稱為與另一層“相鄰”時，應理解只有一部分層可以相鄰-整個層不必相鄰。

1.非織造多層結構

圖1示出了具有與第二層104相鄰的第一層102的橫截面非織造多層結構100。如圖1所示，第一層102在第二層104的表面106上。如本文所述，第一層102和第二層104是單獨的且至少一個性質不同。如圖1所示，第一層102是靜電紡絲的奈米纖維，第二層104是具有至少一個不同於第一層的性質的熔噴奈米纖維層。

如圖1所示，不需要單獨的粘合劑層將第一層102連接到第二層104。因此，在一些實施方案中，該結構不包括粘合劑層。消除粘合劑層有利地提供了生產和成本效率。

圖2示出了示例性過濾介質，其包括在稀鬆布層110上的非織造多層結構100。如圖2所示，第二層104的與第一層102相對的表面108設置在稀鬆布層110上。在一些實施方案中，第二層104可以與稀鬆布層110相鄰。在一個實施方案中，第二層104可以熔噴到稀鬆布層110上，使得不需要粘合劑。在其他實施方案中，第二層104可以通過粘合劑層、層壓、壓延或其他合適的方式連接至稀鬆布層110。

圖3示出了另一示例性過濾介質，其包括在稀鬆布層110上的非織造多層結構100，其中第一層102與稀鬆布層110相鄰。在一個實施方案中，第一層102可以與稀鬆布層110相鄰，使得不需要粘合劑。在其他實施方案中，第一層102可以通過粘合劑層、層壓、壓延或其他合適的方式連接至稀鬆布層110。

在另外的實施方案中，在第一層102和第二層104上都可以有稀鬆布層。

圖2和圖3中的稀鬆布層110是可用於過濾的基底層。通常，稀鬆布層用於為非織造層提供結構支撐。取決於用途，稀鬆布可以位於要處理的空氣/液體的上游或下游。取決於各種應用，本文所述的非織造多層結構可以應用於其他基底層。在一些實施方案中，多層結構也可以與織物層相鄰，例如編織，機織或非織造織物。

可以使用各種稀鬆布層。在一些實施方案中，稀鬆布層可以具有小於或等於400克/平方米(gsm)的基重，例如，小於或等於375gsm，小於或等於350gsm，小於或等於到325gsm，小於或等於300gsm，小於或等於275gsm，小於或等於250gsm，小於或等於 225gsm，小於或等於200gsm，小於或等於100gsm，或小於或等於50gsm。在一些實施方案中，稀鬆布層可以具有大於或等於7gsm的基重，例如，大於或等於10gsm，大於或等於25gsm，大於或等於50gsm，大於或等於75gsm，大於或等於100gsm，大於或等於150gsm或大於或等於200gsm。因此，稀鬆布層的合適範圍可以包括10至400gsm，例如10至200gsm，或20至100gsm，以及其中的其他子範圍。在一個實施方案中，使用基重小於或等於20gsm的稀鬆布。

應該理解的是，附圖中的非織造多層結構和過濾介質的配置僅是示例性的，並且其他配置在本公開的範圍內。應當理解，如本文所使用，術語“第一”和“第二”層是指非織造多層結構內的不同層，並不意味著對生產的位置或順序進行限制。例如，雖然在圖1中以特定順序示出了第一層和第二層，其他配置也是可能的。例如，可以首先通過熔噴法來製造第二層，隨後可以通過靜電紡絲法在第二層上形成第一層。

2.第一層

第一層是非織造奈米纖維層。可以平衡第一奈米纖維層的物理特性，以產生賦予非織造多層結構有益性能的奈米纖維層。這些物理特性包括用於奈米纖維的聚合物類型以及生產方法。另外，其他物理特性可以包括例如平均纖維直徑，中值孔徑，基重，密度，表面積和厚度。

在一些實施方案中，用於第一奈米纖維層的聚合物包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。合適的聚烯烴包括聚乙烯和聚丙烯。合適的聚碸包括聚醚碸，聚芳基醚碸，改性的聚碸聚合物，改性的聚醚碸聚合物。合適的聚醯胺包括脂族和芳族聚醯胺，並且進一步包括聚醯胺，例如N46，N26，N4，N36，N44，N6，N66，N6T/66，N612，N6/66，N6I/66，N66/6I/6T，N11，和/或N12，其中“N”是指尼龍或聚醯胺，“T”是指對苯二甲酸，“I”是指間苯二甲酸。合適的含氟聚合物包括聚偏二氟乙烯，聚四氟乙烯(PTFE)和膨脹型PTFE。合適的聚酯包括聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸丁二酯。在一些實施方案中，用於第一奈米纖維層的聚合物可以是用於第二奈米纖維層的相同類型的聚合物，例如兩者都是聚醯胺，即使生產每一層的方法不同。

在一些實施方案中，可以通過導致奈米纖維的期望性質的合適方法來生產第一層。示例包括靜電紡絲(包括熔體靜電紡絲或溶劑靜電紡絲)或電噴法。靜電紡絲的奈米纖維的形態可以通過各種參數來控制，例如溶液，施加的電壓，泵速，溫度，濕度等。

在一些實施方案中，第一層可包含通過靜電紡絲生產的高百分比的奈米纖維，例如，大於或等於90%，大於或等於93%，大於或等於95%，大於或等於97%，大於或等於98%，大於或等於99%或大於或等於99.5%。就範圍而言，通過靜電紡絲生產的奈米纖維的百分比為90%至100%，例如93%至100%或95%至100%，包括其中的任何子範圍。

如本文所述，在一些實施方案中，第一層可以直接在第二層上生產。這可以通過由聚合物溶液通過集電極和紡絲電極之間的電壓差產生的電場進行靜電紡絲來生產奈米纖維來實現。聚合物溶液可包含10至90%的聚合物和10至90重量%的溶劑(甲酸和/或乙酸)。在此過程中，溶劑從奈米纖維中蒸發掉，從而在奈米纖維飛行過程中拉低了纖維的直徑。通常，靜電紡絲法使用收集介質，例如紙背襯或鋁箔。必須將靜電紡絲的奈米纖維從收集介質移除，然後將其附著在稀鬆布或其他合適的支撐層上。當從收集介質移除時，奈米纖維層的一部分可能會損壞，從而導致應用限制。難以將靜電紡絲的奈米纖維收集在稀鬆布或微纖維層上，因為稀鬆布的滲透性太強而無法充分收集奈米纖維。具有靜電紡絲層的最終介質的品質受到其上沉積有靜電紡絲的奈米纖維的稀鬆布或微纖維層的品質或均勻性的限制。更均勻的稀鬆布或微纖維層將是有利的。同樣，具有較小孔，即較低的平均流動孔徑的稀鬆布或微纖維將是一種改進。有利地，本公開的各種實施方案可以通過消除對可移除收集介質的需要來提高加工效率。相反，所公開的結構使用第二層作為收集介質，而不是單獨的收集介質。

在一些實施方案中，第一奈米纖維層可以具有小於或等於300nm的平均纖維直徑，例如小於或等於250nm，小於或等於225nm，小於或等於200nm，小於或等於175nm，小於或等於150nm，小於或等於125nm，小於或等於100nm，小於或等於90nm，小於或等於80nm，小於或等於75nm。最小平均纖維直徑可以大於或等於1nm，例如，大於或等於5nm，大於或等於10nm，大於或等於15nm，大於或等於20nm，或大於或等於25nm。應當理解，這些平均纖維直徑的各種範圍都在本公開的範圍內。這包括但不限於1至300nm，例如1至250nm，5至250nm，5至200nm或5至100nm的範圍。

在一些實施方案中，第一層中的奈米纖維的分佈相對較窄，在50nm內，例如在40nm內或在35nm內。在第一層中，小於20%的奈米纖維可具有大於100nm的纖維直徑，例如小於15%，小於12%，小於10%，小於5%或小於3%。就下限而言，第一層中至少0.5%的奈米纖維具有大於100nm的纖維直徑，例如至少1%，至少1.25%，至少1.5%或至少1.75%。就範圍而言，第一層中0.5至20%的奈米纖維具有大於100奈米的纖維直徑，例如0.5至15%，0.5至12%，0.5至10%或0.5至5%。在一些情況下，第一奈米纖維層的平均纖維直徑通常小於第二奈米纖維層的平均纖維直徑，例如，小至少5%，小至少10%，小至少20%，小至少25%，小至少50%，或小至少75%。

在其他實施方案中，第一奈米纖維層，較佳對於聚氨酯聚合物，可具有不小於300nm的平均纖維直徑。這包括但不限於300至1000nm，例如300至950nm，400至900nm，450至800nm或500至750nm的範圍。

除非另有說明，否則用於確定平均纖維直徑的測試方法如Hassan等人，J of Membrane Sci.，427，336-344，2013中所示，除非另有說明。直徑被認為是指纖維的最大橫截面尺寸。

在一些實施方案中，與第二層相比，第一奈米纖維層可具有相對低的基重。使用靜電紡絲法，增加基重變得更慢並且更昂貴。第一奈米纖維層可以具有小於或等於25gsm的基重，例如小於或等於20gsm，小於或等於15gsm，小於或等於10gsm，小於或等於5gsm，小於或等於1gsm，小於或等於0.5gsm，或小於或等於0.1gsm。就下限而言，第一奈米纖維層的基重大於或等於0.0001gsm，例如，大於或等於0.001gsm，大於或等於0.1gsm，大於或等於0.5gsm，大於或等於1gsm，或大於或等於1.5gsm。應當理解，這些值的各種範圍都在本公開的範圍內。例如，第一奈米纖維層的基重可以為0.0001至25gsm，或在該範圍內的任何子範圍，例如0.0001至10gsm。基重可以通過ASTMD-3776確定。

靜電紡絲的第一奈米纖維層的孔徑可以根據聚合物的類型而變化。孔徑通常隨著纖維直徑的增加而增加。第一奈米纖維層的孔徑為複合材料提供了其性能，因此取決於應用(過濾或阻水)，孔徑可以變化。第一奈米纖維層的孔徑可取決於應用。在一個示例性實施方案中，第一奈米纖維層的中值孔徑可以小於或等於10微米，例如，小於或等於5微米，小於或等於3微米，小於或等於2微米，或小於或等於1微米。就下限而言，第一奈米纖維層的中值孔徑大於或等於0.01微米，例如，大於或等於0.05微米，大於或等於0.1微米，大於或等於0.5微米，大於或等於1微米，大於或等於2微米或大於或等於3微米。因此，中值孔徑可具有0.01微米至10微米的範圍，或在這些值內的任何子範圍，例如0.1至3微米。在一些實施方案中，第一奈米纖維層的中值孔徑可小於第二奈米纖維層。

在靜電紡絲過程中增加或減慢收集介質的前進速度可沉積更多或更少的纖維，從而允許控制第一奈米纖維層的厚度。在一些實施方案中，第一奈米纖維層比第二奈米纖維層相對更薄並且可以用作塗層。第一奈米纖維層的厚度在長度和寬度上相對均勻，並且通常厚度變化小於5%，例如，小於4%，小於3%，小於2%，小於1%或小於0.5%。在一個實施方案中，第一奈米纖維層的厚度小於或等於30微米，例如，小於或等於25微米，小於或等於20微米，小於或等於15微米，小於或等於10微米，小於或等於5微米，或小於或等於1微米。就下限而言，第一層的厚度足以成為與第二層分開的層，並且可以大於或等於0.01微米，例如，大於或等於0.05微米，大於或等於0.1微米，大於或等於0.5微米，或大於或等於1微米。因此，厚度可以具有0.01微米至30微米的範圍，或者在這些值內的任何子範圍。

在一些實施方案中，第一奈米纖維層的表面積可以小於或等於350m²/g，例如小於或等於300m²/g，小於或等於250m²/g，小於或等於250m²/g，小於或等於200m²/g，小於或等於150m²/g，或小於或等於100m²/g。第一奈米纖維層的表面積的下限可以大於或等於1m²/g，例如，大於或等於5m²/g，大於或等於10m²/g，大於或等於25m²/g，大於或等於50m²/g，或大於或等於100m²/g。第一奈米纖維層的表面積範圍可以是1m²/g至350m²/g。如本文所確定的，通過使用標準BET表面積測量技術來測量表面積。

3.第二層

現在轉向第二層，第二層也是非織造奈米纖維層。在一些實施方案中，第二層的至少一個性質不同於第一層，並且更佳地，至少兩個性質不同。如本文中所討論的，第二奈米纖維層被構造成將第一奈米纖維層的有益性質賦予非織造多層結構，同時對第一奈米纖維層的物理性質具有相對最小或沒有不利影響。

特別地，第二層是熔噴非織造奈米纖維層。所述第二奈米纖維層可通過以下步驟生產：(a)提供(可紡的)聚醯胺組合物，其中所述聚合物組合物例如聚醯胺組合物具有本文所述的RV；(b)例如通過涉及兩相推進劑-氣體紡絲的方法，將聚合物組合物紡絲成平均纖維直徑小於950nm的多個奈米纖維，包括用加壓氣體將液體形式的聚合物組合物擠出通過纖維形成通道，和(c)將奈米纖維形成為第二奈米纖維層。熔噴有利地比靜電紡絲便宜，並且有利地允許提高生產率。在一個實施方案中，熔噴法的使用在生產率上提供了顯著的益處，例如，與靜電紡絲相比，高至少5%，高至少10%，高至少20%，高至少30%，高至少40%。

在一些實施方案中，第二層中的奈米纖維的平均纖維直徑可以小於或等於950nm，例如小於或等於925nm，小於或等於900nm，小於或等於800nm，小於或等於700nm，小於或等於600nm，或小於或等於500nm。就下限而言，第二層中的奈米纖維可具有至少250nm，例如至少275nm，至少300nm，至少325nm，至少350nm，至少375nm或至少400nm的平均纖維直徑。就範圍而言，第二層中的奈米纖維的平均纖維直徑可以是250至950nm，例如250至925nm，250至900nm，250至800nm，250至700nm，250至600nm，或250至500nm。

如上所述，第一層由靜電紡絲的奈米纖維形成，並且通常具有範圍為1至300nm，例如1至150nm的平均纖維直徑。不受理論的束縛，據信用於第一層的如此小的奈米纖維直徑可能導致纖維的強度降低並且增加處理奈米纖維的難度。為了改進處理，第一層與第二層相鄰，並且可以直接在其上形成。第一層和第二層之間的平均纖維直徑之差大於100nm，例如大於110nm，大於125nm，大於150nm或大於175nm。第一層和第二層之間的平均纖維直徑之差小於950nm，例如小於900nm，小於800nm，小於700nm，小於600nm，小於500nm，小於400nm，小於300nm或小於200nm。

對於第二層，小於20%的奈米纖維可以具有大於700奈米的纖維直徑，例如，小於17.5%，小於15%，小於12.5%或小於10%。就下限而言，至少1%的奈米纖維具有大於700奈米的纖維直徑，例如至少2%，至少3%，至少4%或至少5%。就範圍而言，第二層中1至20%的奈米纖維具有大於700奈米的纖維直徑，例如2至17.5%，3至15%，4至12.5%或5至10%。這種相對較寬的分佈將第二層中的奈米纖維與通過靜電紡絲形成的第一層中的奈米纖維(它們具有較小的平均直徑和窄得多的分佈)區分開。

因此，在一個實施方案中，提供了一種非織造多層結構，其包括包含第一奈米纖維的第一非織造層和包含奈米纖維的第二非織造層，其中奈米纖維在第一非織造層中的分佈比奈米纖維在第二非織造層中的分佈窄。

在一些實施方案中，第二奈米纖維層可以具有小於或等於50克/平方米(gsm)的基重，例如小於或等於45gsm，小於或等於40gsm，小於或等於35gsm，小於或等於30gsm，小於或等於25gsm，小於或等於20gsm或小於或等於15gsm。就下限而言，第二奈米纖維層的基重大於或等於0.9gsm，例如，大於或等於1gsm，大於或等於1.5gsm，大於或等於2gsm，大於或等於2.5gsm，或大於或等於3gsm。應當理解，這些值的各種範圍都在本公開的範圍內。例如，第二奈米纖維層的基重可以為0.9至50gsm，或在該範圍內的任何子範圍。基重可以通過ASTMD-3776確定。低交叉纖網基重變異性將為靜電紡絲的奈米纖維沉積提供均勻的基材。在特定的實施方案中，較佳的是具有跨網均勻性的第二奈米纖維層，其中基重的變化係數%(%CV)為50%或更小。跨網均勻性是通過在網上切出兩個平方英寸樣品並將它們稱重來測量的。樣品應從距織物各邊緣約一到三英寸處選擇。稱重兩個平方英寸，然後確定重量的平均和標準差。然後，從這兩個統計資料計算出%CV。在一些實施方案中，第二奈米纖維層的基重%CV可以小於或等於50%，例如小於或等於40%，小於或等於30%，小於或等於20%，小於或等於10%，小於或等於5%。應當理解，這些值的各種範圍都在本公開的範圍內。

如上所述，第二奈米纖維層的中值孔徑可以大於第一奈米纖維層，以便不賦予第一奈米纖維層的物理特性。在一個示例性實施方案中，第二奈米纖維層的中值孔徑可以小於或等於200微米，例如，小於或等於175微米，小於或等於150微米，小於或等於125微米，或小於或等於100微米。就下限而言，第二奈米纖維層的中值孔徑大於或等於1微米，例如，大於或等於1.2微米，大於或等於1.5微米，大於或等於2微米，大於或等於2.5微米，大於或等於3微米或大於或等於5微米。因此，第二奈米纖維層的中值孔徑可具有1微米至200微米的範圍，或在這些值內的任何子範圍。

第一層與第二層的孔徑比可以為1：1至1：100，例如，1：5至1：100、1：10至1：100或1：15至1：100。

在一些實施方案中，第二奈米纖維層的厚度小於或等於500微米，例如，小於或等於400微米，小於或等於300微米，小於或等於250微米，小於或等於200微米，小於或等於150微米或小於或等於100微米。就下限而言，第一層的厚度足以成為與第二層分開的層，並且可以大於或等於5微米，例如，大於或等於20微米，大於或等於25微米，大於或等於30微米，大於或等於35微米或大於或等於50微米。因此，厚度可以具有5微米至500微米的範圍，或在這些值內的任何子範圍，例如但不限於35微米至500微米。

第二層的厚度是未壓延的厚度，並且可以通過壓延使第二層更薄。在一些實施方案中，獨立於第一層壓延第二層，並且在其他實施方案中，在第一層與第二層相鄰之後，可將兩層壓延在一起。

與第一層的靜電紡絲不同，第二層的熔噴法可以在不存在溶劑例如甲酸，硫酸，甲苯，苯，氯苯，二甲苯/氯己酮，萘烷，石蠟油，鄰二氯苯和其他已知溶劑的情況下進行。不使用溶劑可減少製備過程對處置和處理的環境關注。所述溶劑用於溶液紡絲中，因此溶液紡絲法需要額外的資本投資來處置溶劑。由於需要單獨的溶劑室和洗滌器區域，可能會產生額外的費用。某些溶劑也有健康風險。因此，奈米纖維非織造產品可以不含殘留溶劑，例如溶液紡絲產品中必然存在的殘留溶劑。例如，如L.M.Guerrini,M.C.Branciforti，T Canova和R.E.S.Bretas，Materials Research，Vol.12，No.2，第181-190頁(2009)所公開，在溶液紡絲法中可以發現2.2-5重量%的殘留溶劑。而且，某些極難溶解或不適合靜電紡絲的聚合物可以使用熔噴法輕鬆加工成奈米纖維。

在一些實施方案中，第二層的奈米纖維包含小於1重量%的溶劑，小於5000ppm，小於2500ppm，小於2000ppm，小於1500ppm，小於1000ppm，小於500ppm，小於400ppm，小於300ppm，小於200ppm，小於100ppm或小於可檢測量的溶劑。在一些方面，非揮發性溶劑，例如甲酸，可能在熔噴之後保留在第二奈米纖維層中，並且如果需要的話，可能需要額外的萃取步驟以去除。

因此，在一個實施方案中，提供了一種非織造多層結構，其包括：包含第一奈米纖維的第一非織造層和包含奈米纖維的第二非織造層，其中第二非織造層具有比第一非織造層低的溶劑濃度。有利地，降低結構的總溶劑濃度導致更環境友好的方法和產品。

因此，在一些實施方案中，第二層中溶劑的品質比例低於第一層。例如，第二層與第一層中的溶劑的品質比可以小於或等於1：20，例如，小於或等於1：25，小於或等於1：30，小於或等於1：40，或小於或等於1：50。特別地，第二層與第一層中的甲酸的品質比可以小於或等於1：20，例如，小於或等於1：25，小於或等於1：30，小於或等於1：40，或小於或等於1：50。

在一個實施方案中，為了實現小於950nm的平均纖維直徑，熔噴法可以使用相對粘度(RV)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40，10至40或15至40的聚合物。

在另一個實施方案中，熔噴法可使用重均分子量為2,000至85,000，例如3,000至80,000或4,000至75,000的聚合物。

在一些實施方案中，第二聚合物可具有2至330的相對粘度(RV)和2,000至85,000的重均分子量。

與用於第一層的聚合物相似，用於第二奈米纖維層的聚合物可以包括聚醯胺，聚烯烴，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚醯亞胺，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。合適的聚烯烴包括聚乙烯和聚丙烯。合適的聚碸包括聚醚碸，聚芳基醚碸，改性的聚碸聚合物，改性的聚醚碸聚合物。合適的含氟聚合物包括聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯。合適的聚酯包括聚對苯二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸丁二酯。

合適的聚醯胺包括脂族和芳族聚醯胺，並且進一步包括聚醯胺，例如N46，N26，N4，N36，N44，N6，N66，N6T/66，N612，N6/66，N6I/66，N66/6I/6T，N11和/或N12，其中“N”是指尼龍或聚醯胺，“T”是指對苯二甲酸，“I”是指間苯二甲酸。在本文公開的各種實施方案中，通過熔噴法製備的聚醯胺特別優選用於第二奈米纖維層。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。用於第二奈米纖維層的聚合物的熔點較佳可為225℃或更高，例如，225℃至350℃。如本文所述，用於第二奈米纖維層的聚合物可以是用於第一奈米纖維層的相同類型的聚合物，例如，兩者都是聚醯胺，即使生產每一層的方法不同。

在一些實施方案中，例如美國專利號5,913,993中所述，可以將少量的聚乙烯聚合物與用於形成具有所需性能的第二奈米纖維層的尼龍化合物共混。向尼龍中添加聚乙烯可增強特定性能，例如柔軟度。聚乙烯的使用還降低了生產成本，並簡化了進一步的下游加工，例如與其他織物或自身的粘合。可以通過將少量聚乙烯添加到用於生產奈米纖維熔噴織物的尼龍進料中來製造改進的織物。更具體地說，可以通過形成聚乙烯和尼龍66的共混物，將共混物以多根連續長絲的形式擠出，將長絲引導通過模頭以熔噴長絲，將長絲沉積到收集表面上來生產織物，從而形成網。

在本主題公開的該實施方案的方法中有用的聚乙烯較佳可具有約5克/10分鐘至約200克/10分鐘，例如約17克/10分鐘至約150克/10分鐘的熔體指數。聚乙烯應較佳具有約0.85克/立方釐米至約1.1克/立方釐米，例如約0.93克/立方釐米至約0.95克/立方釐米的密度。最佳地，聚乙烯的熔體指數為約150克/10分鐘，且密度為約0.93克/立方釐米。

在本主題公開的該實施方案的方法中使用的聚乙烯可以以約0.05%至約20%的濃度添加。在一個較佳的實施方案中，聚乙烯的濃度將在約0.1%至約1.2%之間。最佳地，聚乙烯將以約0.5%存在。根據所述方法生產的第二奈米纖維層中聚乙烯的濃度將約等於在製造過程中添加的聚乙烯的百分比。因此，本主題公開的該實施方案的第二奈米纖維層中聚乙烯的百分比通常將在約0.05%至約20%的範圍內，並且較佳為約0.5%。因此，該織物通常將包含約80至約99.95重量%的尼龍。長絲擠出步驟可以在約250℃至約325℃之間進行。較佳地，溫度範圍為約280℃至約315℃，但是如果使用尼龍6，則可以更低。

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，尼龍化合物將是尼龍66。但是，也可以使用尼龍系列的其他聚醯胺。同樣，可以使用尼龍的混合物。在一個特定的例子中，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粒料，碎片，薄片等形式提供。可以將所需量的聚乙烯粒料或碎片與尼龍粒料或碎片在合適的混合裝置如轉鼓等中共混，並將所得的共混物引入常規擠出機或熔噴線的進料斗中。共混物或共聚物也可以通過將適當的混合物引入連續聚合紡絲體系中來生產。

此外，可以將不同種類的一般聚合物屬共混用於第二奈米纖維層。例如，可以將高分子量苯乙烯材料與低分子量高抗沖聚苯乙烯共混。可以將尼龍-6材料與尼龍共聚物(例如尼龍-6；66；6，10共聚物)共混。此外，可以將水解度低的聚乙烯醇(例如87%水解的聚乙烯醇)與水解度為98%至99.9%或更高的完全或超水解聚乙烯醇共混。所有這些混合物中的材料都可以使用適當的交連線制進行交聯。尼龍可以使用與醯胺鍵中的氮原子具有反應性的交聯劑進行交聯。聚乙烯醇材料可以使用羥基反應性材料進行交聯，例如單醛，例如甲醛，脲，三聚氰胺-甲醛樹脂及其類似物，硼醛和其他無機化合物，二醛，二酸，胺基甲酸酯，環氧樹脂和其他已知的交聯劑。交聯技術是眾所周知的現象，其中交聯劑反應並在聚合物鏈之間形成共價鍵，從而顯著提高分子量，耐化學性，總體強度和抗機械降解性。

用於第二奈米纖維層的一種較佳的聚合物共混物是包含第一聚合物和第二但不同的聚合物(在聚合物類型，分子量或物理性質上不同)的聚醯胺，所述聚醯胺在高溫下被調節或處理。聚合物共混物可以反應並形成單一的化學物種，或者可以通過退火工藝物理結合成共混的組合物。退火意味著物理變化，例如結晶度，應力鬆弛或取向。較佳的材料發生化學反應，形成單一的聚合物，使得差示掃描量熱儀(DSC)分析顯示單一的聚合物材料，在與高溫、高濕和困難的操作條件接觸時產生改進的穩定性。用於共混聚合物體系中的較佳材料包括尼龍6；尼龍66；尼龍6,10；尼龍(6-66-6,10)共聚物和其他線性通常為脂族的尼龍組合物。

合適的聚醯胺可以包括例如20重量%的尼龍6、60重量%的尼龍66和20重量%的聚酯。聚醯胺可包括可混溶的聚合物的組合或不可混溶的聚合物的組合。

在一些方面，聚醯胺可以包括尼龍6。就下限而言，聚醯胺可以以至少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%的量包括尼龍6。就上限而言，聚醯胺可以以99.9重量%或更低，99重量%或更低，95重量%或更低，90重量%或更低，85重量%或更低或80重量%或更低的量包括尼龍6。就範圍而言，聚醯胺可以以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%的量包括尼龍6。

在一些方面，聚醯胺可以包括尼龍66。就下限而言，聚醯胺可以以至少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%的量包括尼龍66。就上限而言，聚醯胺可以以99.9重量%或更低，99重量%或更低，95重量%或更低，90重量%或更低，85重量%或更低或80重量%或更低的量包括尼龍66。就範圍而言，聚醯胺可以以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%的量包括尼龍66。

在一些方面，聚醯胺可以包括尼龍6I(例如六亞甲基二胺和間苯二甲酸的共聚物)。就下限而言，聚醯胺可以以至少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%的量包括尼龍6I。就上限而言，聚醯胺可以以50重量%或更低，40重量%或更低，35重量%或更低，30重量%或更低，25重量%或更低或20重量%或更低的量包括尼龍6I。就範圍而言，聚醯胺可以以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%的量包括尼龍6I。

在一些方面，聚醯胺可以包括尼龍6T(例如六亞甲基二胺和對苯二甲酸的共聚物)。就下限而言，聚醯胺可以以至少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%的量包括尼龍6T。就上限而言，聚醯胺可以以50重量%或更低，47.5重量%或更低，45重量%或更低，42.5重量%或更低，40重量%或更低或37.5重量%或更低的量包括尼龍6T，就範圍而言，聚醯胺可以以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%的量包括尼龍6T。

嵌段共聚物也可用於本公開的方法。對於這種共聚物，溶劑溶脹劑的選擇是重要的。選擇的溶劑應使兩個嵌段均溶於該溶劑中。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。如果一種成分不溶於溶劑，它將形成凝膠。這種嵌段共聚物的實例是苯乙烯-b-丁二烯和苯乙烯-b-氫化丁二烯(乙烯-丙烯)的Kraton®型，ε-己內醯胺-b-環氧乙烷的Pebax®型，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，例如聚偏二氟乙烯，間規聚苯乙烯，偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，聚乙烯醇，聚乙酸乙烯酯，無定形加成聚合物，例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，已知相對容易地溶液紡絲，因為它們在低壓和低溫下可溶。可以設想，根據本公開，可以將它們熔體紡絲，作為製造用於第二層的奈米纖維的一種方法。

第二層的物理特性，即平均纖維直徑，中值孔徑，基重，密度，表面積和厚度，可以與第一層不同。

在一個實施方案中，熔噴法可以生產用於具有相對較低的氧化降解指數(“ODI”)值的第二層的聚醯胺的奈米纖維。較低的ODI表示製造過程中不太嚴重的氧化降解。在一些方面，ODI可以在10至150的範圍內。可以使用具有螢光檢測器的凝膠滲透色譜法(GPC)來測量ODI。儀器已用奎寧外標校準。將0.1克尼龍溶於10mL的90%甲酸中。然後通過具有螢光檢測器的GPC分析溶液。用於ODI的檢測器波長對於激發是340nm，對於發射是415nm。就上限而言，聚醯胺奈米纖維非織造布的ODI可以為200或更低，例如180或更低，150或更低，125或更低，100或更低，75或更低，60或更低，或50或更低。就下限而言，用於第二層的聚醯胺奈米纖維的ODI可以為1或更高，5或更高，10或更高，15或更高， 20或更高，或25或更高。就範圍而言，聚醯胺奈米纖維非織造布的ODI可以為1至200，例如1至180、1至150、5至125、10至100、1至75、5至60，或5到50。

另外，用於第二層的熔噴奈米纖維可以具有相對低的熱降解指數(“TDI”)。較低的TDI表示在製造過程中聚醯胺不太嚴重的熱歷史。TDI的測量與ODI相同，除了TDI的檢測器波長對於激發是300nm，對於發射是338nm。就上限而言，聚醯胺奈米纖維非織造布的TDI可以為4000或更低，例如3500或更低，3100或更低，2500或更低，2000或更低，1000或更低，750或更低，或700或更低。就下限而言，聚醯胺奈米纖維非織造布的TDI可以為20或更高，100或更高，125或更高，150或更高，175或更高，200或更高，或210或更高。就範圍而言，聚醯胺奈米纖維非織造布的TDI可以為20至400、100至4000、125至3500、150至3100、175至2500、200至2000、210至1000、200至750，或200至700。

TDI和ODI測試方法也在美國專利號5,411,710中公開。較低的TDI和/或ODI值是有益的，因為它們表明由於較大的TDI和/或ODI，第二奈米纖維層更耐用。如上所述，TDI和ODI是降解的量度，而降解程度較大的產品表現也不佳。例如，這樣的產品可具有減少的染料吸收，較低的熱穩定性，在纖維暴露於熱，壓力，氧氣或它們的任何組合的過濾應用中的較低壽命，以及在工業纖維應用中的較低韌性。

4.添加劑

在一些實施方案中，第一和/或第二層中的奈米纖維可包含添加劑。可以將不同的添加劑添加到每一層中。合適的添加劑的例子包括油(例如，精油，例如矽油)，蠟，溶劑(包括本文所述的甲酸)，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，紫外線穩定劑等)，去光劑，抗氧化劑，著色劑，殺菌劑(例如，抗微生物劑或抗病毒劑)，顏料和染料。添加劑可以以第一層和/或第二層的至多49重量%的總量存在，例如至多40重量%，至多30重量%，至多20重量%，至多10重量%，至多5重量%，至多3重量%或至多1重量%。就下限而言，添加劑可以以至少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%的量存在于奈米纖維產品中。就範圍而言，添加劑可以以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%的量存在于奈米纖維產品中。在一些方面，可以包括單體和/或聚合物作為添加劑。例如，可以添加尼龍6I和/或尼龍6T作為添加劑。

在一些實施方案中，適合與本文所述的第一和/或第二層結合使用的抗氧化劑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，泛醌醇，沒食子酸，褪黑激素，仲芳香胺，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，羥胺等及其任意組合。在一些實施方案中，抗氧化劑可以選自硬脂酸基3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酯，雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，雙酚A丙氧基化二縮水甘油醚，9,10-二羥基-9-氧雜-10-膦菲-10-氧化物及其混合物。

在一些實施方案中，適合與本文所述的第一和/或第二層結合使用的著色劑，顏料和染料可以包括但不限於植物染料，蔬菜染料，二氧化鈦(其也可以用作去光劑)，炭黑，木炭，二氧化矽，酒石黃，E102，酞菁藍，酞菁綠，喹吖啶酮，苝四甲酸二亞胺，二惡嗪，芘酮(perinone)二偶氮顏料，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/或顆粒狀形式的CARTASOL®染料(陽離子染料，可從Clariant Services獲得)(例如，CARTASOL亮黃色K-6G液體，CARTASOL黃色K-4GL液體，CARTASOL黃色K-GL液體，CARTASOL橙色K-3GL液體，CARTASOL猩紅色K-2GL液體，CARTASOL紅色K-3BN液體，CARTASOL藍色K-5R液體，CARTASOL藍色K-RL液體，CARTASOL綠松石K-RL液體/顆粒，CARTASOL棕色K-BL液體)，FASTUSOL®染料(一種助色團，可從BASF獲得)(例如，黃色3GL，Fastusol C藍色74L)等，其任何衍生物，及其任何組合。在一些實施方案中，可以使用溶劑染料。

5.用途

在結合第一奈米纖維層和第二奈米纖維層的物理性質時，非織造多層結構由於其耐高溫性，阻隔性，滲透性和可加工性而可用於多種應用。本公開的非織造多層結構的改進性能提供了廣泛的功能性和改進的益處。

本文所述的多層結構可用於但不限於空氣和液體過濾，紡織品，包括用於服裝，聲學，複合材料和包裝的透氣織物，消費品，醫療應用，部分傢俱，電子櫃，以及其他模塑應用。舉例來說，非織造多層結構可用於製備篩檢程式，例如空氣篩檢程式，HEPA篩檢程式，汽車駕駛室空氣篩檢程式或飛機空氣篩檢程式。非織造多層結構可用於汽車，電子和飛機應用中的隔音，這些應用可能需要使用不同纖維尺寸的複合材料才能獲得最佳性能。在較高基重下，非織造多層結構用於飲料，食品包裝，運輸，化學加工和醫療應用，例如傷口敷料或醫療植入物。多層結構可用作吸收材料的阻擋層，例如尿布，訓練褲，成人失禁墊，月經製品，例如女性護理墊和短褲護墊，衛生棉條，個人清潔用品，個人護理用品以及個人護理濕巾，包括嬰兒濕巾，面部濕巾，身體濕巾和女性濕巾。對於醫療應用，本文所述的多層結構可以是面罩(外科口罩，手術口罩，醫用口罩和/或防塵口罩)，抹布，毛巾，防護服或防護網，視需要地與抗病毒添加劑例如鋅化合物組合。另外，多層結構可用於醫療用途的紡織品，例如醫療服，醫療口罩，醫療布，患者轉運滑托板(patient transfer slip sheet)，窗簾和床上用品，以及例如監控設備之類的設備(例如血壓計或超聲探頭)，放射學設備(例如MRI機器或CT機器的一部分)，呼吸機或患者轉運板(patient transfer sheet)。

在下文中，鑒於以下非限制性實施例，將更好地理解本發明。

實施例

比較例A-在紡粘稀鬆布上的熔噴奈米纖維

將聚醯胺66的奈米纖維層熔體紡絲並沉積到可商購自Cerex Advanced Fabrics，Inc.的商標為PBN-II^TM的10gsm熱粘合的尼龍紡粘稀鬆布上。在熔體紡絲或沉積過程中不使用溶劑或粘合劑，並且聚醯胺和所得產物均不包含溶劑。熔噴奈米纖維層的基重為10.4gsm，平均纖維直徑為309nm，相對粘度為25.1。使用掃描電子顯微鏡(SEM)來測量熔紡奈米纖維層的纖維直徑。稀鬆布的纖維直徑中值為約2.4微米。在將熔紡奈米纖維層添加至稀鬆布之後，厚度為230微米。該非織造多層結構的性能包括在下表中。

實施例1-4

如表1所示，將纖維直徑為200至300奈米的聚醯胺66纖維靜電紡絲到實施例A的非織造多層結構上。使用美國專利第8,231,822號和第9,279,195號中描述的靜電紡絲設備和工藝製備靜電紡絲的奈米纖維。

測試實施例和比較例的基重，透氣性，平均流動孔徑，泡點和過濾效率。透氣性，平均流動孔徑，泡點和過濾效率的改進示於表1。最值得注意的是，該資料表明，通過在熔噴奈米纖維層上直接包括靜電紡絲的奈米纖維，可以改進過濾效率。除非另有說明，否則本文將提供這些每種性能的測試。

SEM觀察用於測量靜電紡絲的奈米纖維層的纖維直徑。

為了測量過濾效率和阻力，使用了標準的3.5微米細微性的TSI篩檢程式測試儀。使用自動篩檢程式測試(TSI型號8130)在具有直徑為11.3釐米(面積=100平方釐米)的圓形開口的平板介質上進行過濾效率和阻力測量。使用2重量%的氯化鈉水溶液產生品質平均直徑為0.26微米的細小氣溶膠。空氣流速為40升/分鐘，其對應於6.67釐米/秒的表面速度。在測試開始時測量並記錄過濾效率和初始壓降。基重通過ASTMD-3776確定並以gsm報告。

使用Textest 3300測量透氣性，測試面積為20cm²。在以IPA蒸氣排放(最少4小時)後，使用ATI/DOP透氣性測試滲透性和阻力，該透氣性使用32L/min激發液(challenge fluid)進行測試。使用PMI的多孔計，型號CFP1200AEL和Galwixk溶液在最小壓力為0kPa的條件下測試平均流動孔徑和泡點。

表1表明，隨著靜電紡絲層的基重增加，添加靜電紡絲層顯著且出乎意料地改進了過濾效率。特別地，平均纖維直徑為200至300nm的靜電紡絲層在過濾方面取得了顯著改進(93.834%和更高vs.60.8%)。還證明瞭透氣性和泡點的顯著改進。

實施例5-8

如表2所示，將纖維直徑為100至200奈米的聚醯胺66纖維靜電紡絲到實施例A的非織造多層結構上。使用實施例1-4中所述的靜電紡絲設備製備纖維。測試實施例的基重，透氣性，平均流動孔徑，泡點和過濾效率。透氣性，平均流動孔徑，泡點和過濾效率的改進示於表2。最值得注意的是，該資料表明，通過將靜電紡絲的奈米纖維直接包括在熔噴奈米纖維層上可以改進過濾效率。特別地，在實施例5中顯示了由靜電紡絲的奈米纖維提供的對低基重層的改進。

表2表明，隨著靜電紡絲層基重的增加，添加靜電紡絲層改進了過濾效率。特別地，平均纖維直徑為100至200nm的靜電紡絲層在過濾方面取得了顯著改進(99.509%和更高vs.60.8%)。還證明瞭透氣性和泡點的顯著改進。

實施例9-12

如表3所示，將纖維直徑小於100奈米的聚醯胺66纖維靜電紡絲到實施例A的非織造多層結構上。使用實施例1-4中所述的靜電紡絲設備製備纖維。測試實施例的基重，透氣性，平均流動孔徑，泡點和過濾效率。透氣性，平均流動孔徑，泡點和過濾效率的改進示於表3。資料再次表明，通過將靜電紡絲的奈米纖維直接包括在熔噴奈米纖維層上可以改進過濾效率。

表3表明，隨著靜電紡絲層基重的增加，添加靜電紡絲層改進了過濾效率。特別地，平均纖維直徑小於100nm的靜電紡絲層在過濾方面取得了顯著改進。還證明瞭透氣性和泡點的顯著改進。

實施例13-15

如表4所示，將纖維直徑大於300奈米的聚氨酯纖維靜電紡絲到實施例A的非織造多層結構上。測試實施例的基重，透氣性和水柱。表4顯示了透氣性和水柱的改進。

使用Textest 3300測量透氣性。使用Hydostatic Head Tester FX3000測量水柱，基於ISO811，壓力增加150cm WC/min在非織造多層的頂部上用保護性網測量。

表4表明在透氣性和水柱方面實現了顯著的改進。

實施方案

構思以下實施方案。構思特徵和實施方案的所有組合。

實施方案1：一種非織造多層結構，其包括：第一非織造層，其具有熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維；和第二非織造層，其具有第一表面並包括熔噴奈米纖維，其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。

實施方案2：根據實施方案1的實施方案，其中所述熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維具有小於或等於300奈米，較佳小於或等於150奈米的平均纖維直徑。

實施方案3：根據實施方案1或2的實施方案，其中所述熔噴奈米纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑。

實施方案4：根據實施方案1至3中任一項的實施方案，其中第一非織造層的基重小於第二非織造層。

實施方案5：根據實施方案1-4中任一項的實施方案，其中第一非織造層的基重小於或等於25gsm。

實施方案6：根據實施方案1至5中任一項的實施方案，其中第二非織造層的基重為0.9至50gsm。

實施方案7：根據實施方案1至6中任一項的實施方案，其中小於20%的靜電紡絲的奈米纖維具有大於100奈米的直徑。

實施方案8：根據實施方案1至7中任一項的實施方案，其中不超過20%的熔噴奈米纖維具有大於700奈米的直徑。

實施方案9：根據實施方案1至8中任一項的實施方案，其中第一非織造層包含第一聚合物，並且第二非織造層包含第二聚合物，較佳地，其中第一聚合物不同於第二聚合物。

實施方案10：根據實施方案9的實施方案，其中第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。

實施方案11：根據實施方案1至9中任一項的實施方案，其中第一聚合物包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，或它們的組合。

實施方案12：根據實施方案1至10中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺，聚烯烴，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚醯亞胺，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，或它們的組合。

實施方案13：根據實施方案1至12中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺。

實施方案14：根據實施方案1至13中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺66。

實施方案15：實施方案1至14中任一項的實施方案，其中所述第一非織造層的厚度小於或等於30微米。

實施方案16：實施方案1至15中任一項的實施方案，其中第二非織造層的厚度為5至500微米。

實施方案17：根據實施方案1至16中任一項的實施方案，其中第一非織造層具有0.01至10微米的中值孔徑。

實施方案18：根據實施方案1至17中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有大於1微米的中值孔徑。

實施方案19：根據實施方案1至18中任一項的實施方案，其中第一非織造層與第二非織造層的中值孔徑之比為1：1至1：100。

實施方案20：根據實施方案1至19中任一項的實施方案，其中第二非織造層包括第二表面，並且其中稀鬆布層與第二層相鄰。

實施方案21：根據實施方案1至20中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於200的氧化降解指數(ODI)。

實施方案22：根據實施方案1至21中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於4000的熱降解指數(TDI)。

實施方案23：一種非織造多層結構，其包括：(a)具有第一奈米纖維的第一非織造層，其具有以下第一性質(a1)-(a4)中的至少一種，較佳兩種或更多種：(a1)1至300nm，較佳1至150nm的平均纖維直徑；(a2)0.0001至25gsm的基重；(a3)0.01至10微米的中值孔徑；或(a4)小於或等於30微米的平均厚度；和(b)具有第二奈米纖維的第二非織造層，其具有以下第二性質(b1)- (b7)中的至少一種，較佳兩種或更多種：(b1)250至950nm的平均纖維直徑；(b2)0.9至50gsm的基重；(b3)大於1微米的中值孔徑；(b4)5至500微米的平均厚度；(b5)小於1重量%的溶劑；(b6)小於4000的熱降解指數；或(b7)小於200的氧化降解指數；其中第一性質不同於第二性質。

實施方案24：根據實施方案23的實施方案，其中第一非織造層包含第一聚合物，並且第二非織造層包含第二聚合物，較佳地，其中第一聚合物不同於第二聚合物。

實施方案25：根據實施方案23或24的實施方案，其中第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。

實施方案26：根據實施方案23至25中任一項的實施方案，其中第一聚合物包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案27：根據實施方案23至26中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺，聚烯烴，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚醯亞胺，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案28：根據實施方案23至27中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺。

實施方案29：根據實施方案23至28中任一項的實施方案，其中第二聚合物包含聚醯胺66。

實施方案30：一種非織造多層結構，其包括：具有奈米纖維的第一非織造層；和第二非織造層，其包含第二聚合物的熔噴奈米纖維並具有第一表面，其中第二聚合物為聚醯胺，並且其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。

實施方案31：根據實施方案29的實施方案，其中第二聚合物包含聚醯胺66，並且較佳地，第一非織造層包括包含聚醯胺的第一聚合物。

實施方案32：一種非織造多層結構，其包括：第一非織造層，其包含中值孔徑為0.01至10微米的第一纖維；和第二非織造層，其包含第二纖維並具有第一表面，其中所述纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑，其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。

實施方案33：根據實施方案32的實施方案，其中第一纖維具有小於或等於300奈米，較佳小於或等於150奈米的平均纖維直徑。

實施方案34：根據實施方案32或33的實施方案，其中第二纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑。

實施方案35：根據實施方案32至34中任一項的實施方案，其中第一非織造層的基重小於第二非織造層。

實施方案36：根據實施方案32至35中任一項的實施方案，其中所述第一非織造層的基重小於或等於25gsm。

實施方案37：根據實施方案32至36中任一項的實施方案，其中第二非織造層的基重為0.9至50gsm。

實施方案38：根據實施方案32至37中任一項的實施方案，其中小於20%的第一纖維具有大於100奈米的直徑。

實施方案39：根據實施方案32至38中任一項的實施方案，其中不超過20%的第二纖維具有大於700奈米的直徑。

實施方案40：根據實施方案32至39中任一項的實施方案，其中第一非織造層包含第一聚合物，並且第二非織造層包含第二聚合物，較佳地，其中第一聚合物不同於第二聚合物。

實施方案41：根據實施方案40的實施方案，其中第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。

實施方案42：根據實施方案40或41的實施方案，其中第一聚合物包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案43：根據實施方案40至42中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺，聚烯烴，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚醯亞胺，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案44：根據實施方案40至43中任一項的實施方案，其中第二聚合物包含聚醯胺。

實施方案45：根據實施方案40至44中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺66。

實施方案46：根據實施方案32至45中任一項的實施方案，其中第一非織造層的厚度小於或等於30微米。

實施方案47：根據實施方案32至46中任一項的實施方案，其中第二非織造層的厚度為5至500微米。

實施方案48：根據實施方案32至47中任一項的實施方案，其中第一非織造層具有0.1至3微米的中值孔徑。

實施方案49：根據實施方案32至48中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有大於1微米的中值孔徑。

實施方案50：根據實施方案32至49中任一項的實施方案，其中第一非織造層與第二非織造層的中值孔徑之比為1：1至1：100。

實施方案51：根據實施方案32至50中任一項的實施方案，其中第二非織造層包括第二表面，並且其中稀鬆布層與第二非織造層相鄰。

實施方案52：根據實施方案32至51中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於200的氧化降解指數(ODI)。

實施方案53：根據實施方案32至52中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於4000的熱降解指數(TDI)。

實施方案54：一種非織造多層結構，其包括：第一非織造層，其包含第一纖維並具有小於或等於25gsm的基重；和第二非織造層，其包含第二纖維並具有第一表面，其中所述纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑，其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。

實施方案55：根據實施方案54的實施方案，其中第一纖維具有小於或等於300奈米，較佳小於或等於150奈米的平均纖維直徑。

實施方案56：根據實施方案54或55的實施方案，其中第二纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑。

實施方案57：根據實施方案54至56中任一項的實施方案，其中第一非織造層的基重小於第二非織造層。

實施方案58：根據實施方案54至57中任一項的實施方案，其中第一非織造層的基重小於或等於5gsm。

實施方案59：根據實施方案54至58中任一項的實施方案，其中第二非織造層的基重為0.9至50gsm。

實施方案60：根據實施方案54至59中任一項的實施方案，其中小於20%的第一纖維具有大於100奈米的直徑。

實施方案61：根據實施方案54至60中任一項的實施方案，其中不超過20%的第二纖維具有大於700奈米的直徑。

實施方案62：根據實施方案54至61中任一項的實施方案，其中第一非織造層包含第一聚合物，並且第二非織造層包含第二聚合物，較佳地，其中第一聚合物不同於第二聚合物。

實施方案63：根據實施方案54至62中任一項的實施方案，其中第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。

實施方案64：根據實施方案54至63中任一項的實施方案，其中第一聚合物包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案65：根據實施方案54至64中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺，聚烯烴，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚醯亞胺，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案66：根據實施方案65的實施方案，其中第二聚合物包含聚醯胺。

實施方案67：根據實施方案65的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺66。

實施方案68：根據實施方案54至67中任一項的實施方案，其中第一非織造層的厚度小於或等於30微米。

實施方案69：根據實施方案54至68中任一項的實施方案，其中第二非織造層的厚度為5至500微米。

實施方案70：根據實施方案54至69中任一項的實施方案，其中第一非織造層具有0.01至10微米的中值孔徑。

實施方案71：根據實施方案54至70中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有大於1微米的中值孔徑。

實施方案72：根據實施方案54至71中任一項的實施方案，其中第一非織造層與第二非織造層的中值孔徑之比為1：1至1：100。

實施方案73：根據實施方案54至72中任一項的實施方案，其中第二非織造層包括第二表面，並且其中稀鬆布層與第二非織造層相鄰。

實施方案74：根據實施方案54至73中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於200的氧化降解指數(ODI)。

實施方案75：根據實施方案54至74中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於4000的熱降解指數(TDI)。

實施方案76：一種非織造多層結構，其包括：包含第一聚合物的纖維的第一非織造層，其中所述纖維具有小於或等於300奈米，較佳小於或等於150奈米的平均纖維直徑；和第二非織造層，其包含第二聚合物的纖維並具有第一表面，其中所述纖維具有250nm至950nm的平均纖維直徑，其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。

實施方案77：根據實施方案76的實施方案，其中第一非織造層的基重小於第二非織造層。

實施方案78：根據實施方案76或77的實施方案，其中第一非織造層的基重小於或等於25gsm。

實施方案79：根據實施方案76至78中任一項的實施方案，其中第二非織造層的基重為0.9至50gsm。

實施方案80：根據實施方案76至79中任一項的實施方案，其中小於20%的第一聚合物的纖維具有大於100奈米的直徑。

實施方案81：根據實施方案76至80中任一項的實施方案，其中不超過20%的第二聚合物的纖維具有大於700奈米的直徑。

實施方案82：根據實施方案76至81中任一項的實施方案，較佳其中第一聚合物不同於第二聚合物。

實施方案83：根據實施方案76至82中任一項的實施方案，其中第一聚合物與第二聚合物相同。

實施方案84：根據實施方案76至83中任一項的實施方案，其中第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。

實施方案85：根據實施方案76至84中任一項的實施方案，其中所述第一聚合物包括聚醯亞胺，聚烯烴，聚醯胺，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案86：根據實施方案76至85中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺，聚烯烴，聚酯，聚苯乙烯，聚丙烯腈，聚氨酯，聚醯亞胺，聚乳酸，聚己內酯，聚碸，含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯醇，聚乙烯基丁烯，聚偏二氟乙烯，聚對苯二甲酸丁二酯，纖維素，及其共聚物或衍生物，及它們的組合。

實施方案87：根據實施方案76至86中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺。

實施方案88：根據實施方案76至87中任一項的實施方案，其中第二聚合物包括聚醯胺66。

實施方案89：根據實施方案76至88中任一項的實施方案，其中第一非織造層的厚度小於或等於30微米。

實施方案90：根據實施方案76至89中任一項的實施方案，其中第二非織造層的厚度為5至500微米。

實施方案91：根據實施方案76至90中任一項的實施方案，其中第一非織造層具有0.01至100微米的平均孔徑。

實施方案92：根據實施方案76至91中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有大於或等於1微米的平均孔徑。

實施方案93：根據實施方案76至92中任一項的實施方案，其中第一非織造層與第二非織造層的中值孔徑之比為1：1至1：100。

實施方案94：根據實施方案76至93中任一項的實施方案，其中第二非織造層包括第二表面，並且其中稀鬆布層與第二非織造層相鄰。

實施方案95：根據實施方案76至94中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於200的氧化降解指數(ODI)。

實施方案96：根據實施方案76至95中任一項的實施方案，其中第二非織造層具有小於4000的熱降解指數(TDI)。

實施方案97：一種用於生產非織造多層結構的方法，其包括：將具有2至330的相對粘度(RV)的聚合物熔噴以形成包含奈米纖維的非織造層；和將聚合物溶液或聚合物熔體靜電紡絲到所述非織造層上。

實施方案98：一種非織造多層結構，其包括：具有熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維的第一非織造層，其中所述熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維具有不小於300奈米的平均纖維直徑；和包括熔噴奈米纖維的第二非織造層，其中所述第一層至少與第一表面相鄰。

實施方案99：根據實施方案98的實施方案，其中所述熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維具有300至1000奈米的平均纖維直徑。

實施方案100：根據實施方案98或99的實施方案，其中所述熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維為聚氨酯。

實施方案101：根據實施方案1至100中任一項的實施方案，其中所述多層結構具有6%或更多的來自第二熔噴層的透氣率降低。

實施方案102：根據實施方案1至100中任一項的實施方案，其中所述多層結構具有50%或更多的來自第二熔噴層的平均流動孔徑降低。

實施方案103：根據實施方案1至100中任一項的實施方案，其中所述多層結構具有50%或更多的來自第二熔噴層的泡點降低。

實施方案104：根據實施方案1至100中任一項的實施方案，其中所述多層結構具有50%或更多的來自第二熔噴層的過濾效率增加。

儘管已經詳細描述了本公開，但是對於本領域技術人員而言，在本公開的精神和範圍內的修改將是顯而易見的。這樣的修改也應被認為是本公開的一部分。考慮到前述討論，本領域的相關知識和以上結合背景討論的參考文獻，其全部公開內容通過引用併入本文，認為進一步的描述是不必要的。另外，從前面的討論中應該理解，本公開的各方面和各個實施方案的部分可以整體或部分地組合或互換。此外，本領域普通技術人員將理解，前述描述僅是示例性的，並不旨在限制本公開。最後，本文引用的所有專利，出版物和申請均通過引用全文併入本文。

100:多層結構

102:第一層

104:第二層

106:表面

Claims

一種非織造多層結構，其包括：第一非織造層，其具有熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維，其中所述熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維具有小於或等於300奈米的平均纖維直徑；和第二非織造層，其具有第一表面並包括熔噴奈米纖維，其中所述熔噴奈米纖維具有250至950奈米的平均纖維直徑，其中所述第一層至少與所述第一表面相鄰。
如請求項1之非織造多層結構，其中所述熔體或溶劑靜電紡絲的奈米纖維具有1至250奈米的平均纖維直徑。
如請求項1之非織造多層結構，其中所述熔噴奈米纖維具有250至700奈米的平均纖維直徑。
如請求項1之非織造多層結構，其中所述第一非織造層的基重小於所述第二非織造層，其中所述第一非織造層的基重小於或等於25gsm，並且其中所述第二非織造層的基重為0.9至50gsm。
如請求項1之非織造多層結構，其中小於20%的所述靜電紡絲的奈米纖維具有大於100奈米的直徑。
如請求項1之非織造多層結構，其中不超過20%的所述熔噴奈米纖維具有大於700奈米的直徑。
如請求項1之非織造多層結構，其中所述第一非織造層包含第一聚合物，並且所述第二非織造層包含第二聚合物，且其中所述第一聚合物不同於所述第二聚合物。
如請求項7之非織造多層結構，其中所述第二聚合物具有2至330的相對粘度(RV)。
如請求項7之非織造多層結構，其中所述第一聚合物包括聚醯亞胺、聚烯烴、聚醯胺、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚乳酸、聚己內酯、聚碸、含氟聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯基丁烯、聚偏二氟乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯、纖維素、其共聚物、其衍生物，或它們的組合。
如請求項7之非織造多層結構，其中所述第二聚合物包括聚醯胺、聚烯烴、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚醯亞胺、聚乳酸、聚己內酯、聚碸、含氟聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯基丁烯、聚偏二氟乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯、纖維素、其共聚物、其衍生物，或它們的組合。
如請求項10之非織造多層結構，其中所述第二聚合物包括聚醯胺。
如請求項10之非織造多層結構，其中所述第二聚合物包括聚醯胺66。
如請求項1之非織造多層結構，其中所述第二非織造層包括第二表面，並且其中稀鬆布層與所述第二層相鄰。
如請求項1之非織造多層結構，其中所述第二非織造層具有小於200的氧化降解指數(ODI)。
如請求項1之非織造多層結構，其中所述第二非織造層具有小於4000的熱降解指數(TDI)。