[发明专利]用于空气过滤的熔喷介质的三元共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于包含三元共聚物的熔喷纤维的新型熔喷网、以及由该熔喷网制成的制品，特别是过滤介质。

背景技术

具有由熔喷纤维组成的非织造结构的熔喷网通常由一步法制造，其中高速气体将熔融热塑性树脂从挤出机模具口（die tip）吹到输送机或接取屏（take-up screen），从而形成细纤维自结合网（fine fibered self-bonding web）。尽管对于熔喷纤维和织物可以采用许多类型的聚合物，但是聚丙烯是最常使用的聚合物之一。通常，对于熔喷纤维和网的制造，使用粘度非常低的聚丙烯均聚物。然而，这种聚合物受限于有限的机械强度。为了克服这个问题，产生了纺粘织物。与熔喷纤维相比，纺粘织物的聚丙烯纤维更厚，并因此纺粘织物的总重量比熔喷纤维更重。熔喷网的另一特性和特点是其出色的（纺粘织物不能获得的）防水性以及过滤性能。

然而，即使常用的熔喷网是用于过滤介质的选择材料，其过滤效率仍需改进。在使用期间，空气过滤器的主要成本是能源成本，这与压降（pressure drop）有关。对最小压降，最佳过滤介质具有高收集效率。因此，引入了品质因数（QF）。品质因数（QF）考虑了压降以及对某一粒径的收集效率。通常已知为了提高过滤效率，在过滤介质中需要较细的纤维。在熔喷网的生产期间，可通过气流使细丝变细，只要它们不结晶即可。因此，为了促进形成较细的纤维，需要具有最佳流变性和结晶性能的聚合物树脂。熔喷介质的压降通过纤维平均直径、和直径分布以及网结构（松散度、孔隙率）进行测定。除了聚合物性能之外，在具有低压降的熔喷介质的生产中，熔喷工艺参数是关键。焦点在研发新颖的聚合物树脂上，所述聚合物树脂可用于熔喷工艺，从而生产具有高颗粒收集效率以及低压降的过滤介质，这导致较高的品质因数（QF）值。在熔喷网生产期间，用于使纤维变细的热风产生了显著的成本。因此，考虑到熔喷工艺，具有能用于在较低风量下获得相同或更好最终熔喷网性能的聚合物树脂是经济的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种本领域技术人员能够用来生产过滤效率得以改进的熔喷网的聚合物树脂。本发明的另一目标是实现所述熔喷网的经济（economical）生产，亦即，以相当低的风量获得具有提高的过滤效率的熔喷网。

本发明的发现在于，提供一种以具有相当低含量的<2,1>位置缺陷（regiodefects）的三元共聚物为基础的熔喷纤维和/或熔喷网。优选的是，三元共聚物的特征在于三元共聚物中所存在的乙烯与一个C4-C20α-烯烃的特定重量比，亦即，三元共聚物中乙烯与一个C4-C20α-烯烃的重量比为至少1/100～1/1。

因此，本发明涉及一种熔喷纤维，其包含丙烯（C3）、乙烯（C2）以及C4-C10α-烯烃（αO）的三元共聚物，其中进一步，

（a）所述熔喷纤维和/或所述三元共聚物根据ISO1133测定的MFR₂（230℃）为至少300g/10min，

（b）在所述三元共聚物中丙烯（C3）的量是至少90.0wt%，

（c）在所述三元共聚物中乙烯（C2）和C₄-C₁₀α-烯烃（αO）的重量比[C2/αO]为1/100～低于1/1，以及

（d）三元共聚物中通过¹³C-光谱测定的<2,1>位置缺陷低于0.4mol%。

令人意外的是，发现由本发明熔喷纤维制成的熔喷网具有比用已知熔喷纤维生产的熔喷网好得多的品质因数（QF）。此外，在不损失熔喷网的所需性能的情况下，在加工期间所需风量也显著减少（参见实施例部分）。

具体实施方式

在下文中，将对根据本发明的熔喷纤维进行更详细地说明。