熔喷方法、低收缩率熔喷聚合物纤维和纤维结构体、以及可熔喷聚合物组合物

摘要

本发明涉及一种熔喷方法，所述熔喷方法包括：(a)提供热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料包含至少一种或多种聚酯聚合物和至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合；以及(b)将所述热塑性聚合物材料熔喷成至少一种纤维或多种纤维，每种纤维具有小于约10微米的直径或厚度。所述金属次膦酸盐的量使得(a)减小所述聚酯聚合物的粘度和(b)用作结晶剂，所述结晶剂在将所述热塑性聚合物材料熔喷成所述至少一种纤维时至少促进所述聚酯聚合物的结晶。利用根据本方法制备的纤维可制备非织造和织造纤维结构体。

说明书

技术领域

本发明涉及熔喷聚合物纤维的方法，特别地涉及熔喷包含聚酯聚合物 的纤维的方法，并且更特别地涉及熔喷具有小于约10微米的直径或厚度的 此类纤维的方法。本发明还涉及此类熔喷聚合物纤维和由其制备的表现出 低收缩率的纤维结构体，以及可熔喷成此类纤维的聚合物组合物。

背景技术

熔喷是一种直接由聚合物生产细旦纤维幅材的挤出技术。在熔喷中， 将热塑性聚合物流挤出通过包括贴近布置的小孔口的模具并通过两个高速 热空气的收敛流而变细成细旦纤维。这些细旦纤维可用于形成熔喷幅材， 通常称为喷制微纤维幅材。喷制微纤维幅材使用于多种应用中，包括隔音 和隔热、过滤、屏蔽幅材和揩布，等等。使用于喷制微纤维过程的主要树 脂为聚丙烯(PP)。

本发明是对熔喷聚合物纤维以及熔喷纤维和纤维幅材的现有技术的改 善。

发明内容

在本发明之前，难于熔喷包含聚酯聚合物的热塑性聚合物纤维，尤其 是具有小于约10微米的直径或厚度的此类纤维。为熔喷此类纤维，相应热 塑性聚酯聚合物必须加热至远高于其熔点的温度。热塑性聚酯聚合物的此 类高温加热可导致一种问题或多种问题的任何组合，所述问题可包括例如 聚合物的过度劣化、脆弱和易碎纤维幅材，和熔喷过程中的砂形成。即使 在熔喷聚酯聚合物纤维利用常规方法来生产时，由此类纤维制成的纤维幅 材和其它纤维结构体在等于或高于用于制备纤维的聚酯聚合物的玻璃化转 变温度的温度下通常表现出过度收缩或其它不良的尺寸稳定性。

本发明人已发现了一种利用包含至少一种聚酯聚合物或多种聚酯聚合 物的热塑性聚合物来熔喷纤维的方式，其中所述纤维可适于在等于或高于 用于制备所述纤维的聚酯聚合物的玻璃化转变温度的温度下使用，即使在 所述纤维的直径小于约10微米时。此类纤维可表现出一种或多种所需性 质，包括例如以下性质的一种或任何组合：较低的成本(例如，制造和/或 原材料成本)、耐久性、减小热暴露的收缩、增加高温下的尺寸稳定性和 阻燃性质。本发明也可用于提供环境友好的非卤代阻燃聚酯基非织造或织 造纤维材料。

本发明包括用纤维制备尺寸稳定的熔喷微纤维结构体(例如，垫、幅 材、片材、稀松布、织物，等等)的方法，该纤维包含、基本上由或由一 种聚酯聚合物或多种聚酯聚合物的组合组成。因为它们用在高温下尺寸稳 定的含聚酯的聚合物材料制成，所以由此类纤维制成的非织造和织造纤维 结构体(例如，垫、幅材、片材、稀松布、织物，等等)和由此类纤维结 构体制成的制品(例如，隔热、隔音和绝缘制品、液体和气体滤网、服装 和个人防护设备)可使用于较高的温度环境中，同时表现出仅轻微(如果 有)的收缩。在暴露于热时不会显著收缩的尺寸稳定的聚酯喷制微纤维幅 材的开发将拓宽这些幅材的应用性。通过制备成表现出除了收缩抗性之外 的充分阻燃性质和/或耐久性，此类熔喷微纤维幅材可变得特别可用于隔热 和隔音。

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，该方法包括：(a)提供热塑 性聚合物材料，该热塑性聚合物材料包含至少一种或多种聚酯聚合物和至 少一种可熔金属次膦酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合；(b)将该热塑性 聚合物材料熔喷成至少一种纤维或多种纤维；以及(c)将至少一种纤维加热 至等于或高于聚酯聚合物的玻璃化转变温度(T_g)的温度。在热塑性聚合物材 料被熔喷成至少一种纤维时，金属次膦酸盐的量使得加速、诱导或至少促 进聚酯聚合物的结晶。至少一种纤维的聚酯聚合物为至少部分地结晶的。

根据本发明的一个额外方面，提供了一种方法，该方法包括：(a)提供 热塑性聚合物材料，该热塑性聚合物材料包含至少一种或多种聚酯聚合物 和至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合；以及(b)将 该热塑性聚合物材料熔喷成至少一种纤维或多种纤维，每种纤维具有小于 约10微米的直径或厚度。在将热塑性聚合物材料熔喷成至少一种纤维时， 金属次膦酸盐的量使得(a)减小聚酯聚合物的粘度和(b)用作结晶剂，该结晶 剂加速、诱导或至少促进聚酯聚合物的结晶。至少一种纤维的聚酯聚合物 为至少部分地结晶的。

在本发明的另一个方面，提供了一种制备非织造或织造纤维结构体 (例如，垫、片材、稀松布、幅材、织物，等等)的方法，其中该方法包 括利用根据本发明的熔喷方法制备纤维，以及将这些纤维形成非织造或织 造纤维结构体。

在本发明的一个额外方面，提供了至少一种或多种熔喷纤维，其中每 种纤维具有小于约10微米的直径并包含一种热塑性聚合物材料，该热塑性 聚合物材料包含至少一种或多种聚酯聚合物和至少一种可熔金属次膦酸盐 或不同可熔金属次膦酸盐的组合。虽然100％的结晶聚酯聚合物在理论上是 可能的，但作为实际问题，聚合物结构体的某些部分将保持无定形的。因 此，这些纤维中所用的聚酯聚合物为半结晶的。即，至少所需最小百分比 的聚酯聚合物为结晶的。最小百分比的所需结晶度将取决于具体纤维应 用。

在本发明的另一个方面，提供了一种纤维结构体，该纤维结构体包含 多根根据本发明的熔喷纤维。纤维结构体可为非织造的、织造的，或其组 合。

在本发明的一个额外方面，提供了一种纤维结构体，该纤维结构体包 含多根熔喷纤维。每根熔喷纤维包含热塑性聚合物材料，该热塑性聚合物 材料包含至少一种聚酯聚合物或多种聚酯聚合物和至少一种可熔金属次膦 酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合。至少一种聚酯聚合物为至少部分地 结晶的，并且纤维结构体被操作性地调整(例如，结构体尺寸、形状，或 其它方面被配置或设计)以用于其中该纤维结构体暴露于等于或高于至少 一种聚酯聚合物的玻璃化转变温度的温度的环境(例如，相邻于内燃机， 等等)中。

在本发明的又一个方面，提供了一种低收缩率热塑性聚合组合物，该 低收缩率热塑性聚合组合物包含至少一种或多种聚酯聚合物和小于或等于 约2重量％的至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合。

在本发明的附图和详细描述中，还展示和描述了本发明的上述和其它 方面及优点，其中相似的附图标记用于代表类似部件。然而，应当理解， 附图和描述仅用于举例说明的目的，而不应被理解为是对本发明范围的不 当限制。

本发明的上述发明内容并不意在描述本发明的每个公开的实施例或每 种实施方式。以下描述更具体地例示了示例性实施例。在本申请中的若干 处通过列举实例提供指导，可以使用这些实例的不同组合。在每一种情形 下，所列举的列表仅仅作为代表性群组，而不应被理解为排他性列表。

附图说明

在附图中：

图1a为根据本发明的纤维结构体实施例的1800X显微照片，其中所述 纤维的热塑性聚合物材料包含约2.5重量％的可熔金属次膦酸盐；

图1b为根据本发明的纤维结构体实施例的1800X显微照片，其中所述 纤维的热塑性聚合物材料包含约5重量％的可熔金属次膦酸盐；

图1c为根据本发明的纤维结构体实施例的1800X显微照片，其中所述 纤维的热塑性聚合物材料包含约10重量％的可熔金属次膦酸盐；

图2a为根据本发明的卷绕成卷的纤维幅材的前视图；

图2b为从图2a的纤维幅材切割的片材或垫的顶视图；

图2c为图2a的纤维幅材的横截面的450X纤维照片；

图2d为图2a的纤维幅材的表面的450X纤维照片。

具体实施方式

在描述本发明的优选实施例时，为清楚起见，将使用特定的术语。然 而，本发明并非意图受限于如此选择的特定术语，并且每一个如此选择的 术语都包括相似地工作的所有技术等同物。

除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数 量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来 修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中 列出的数值参数均是近似值，根据本领域的技术人员利用本文所公开的教 导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可以变化。

以端点表述的数值范围包括归入该范围内的所有数值(例如，1到5包 括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。

术语“聚合物”应理解为包括聚合物、共聚物(例如，使用两种或多 种不同单体形成的聚合物)、低聚物和它们的组合，以及可形成为可混容 共混物的聚合物、低聚物或共聚物。

出现在说明书和权利要求书中的术语“包括”、“含有”、“包含” 及其变型不具有限制的意思。

词语“优选的”和“优选地”指在某些情况下可以提供某些有益效果 的本发明实施例。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施例也可以 是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的表述并不暗示其它实施例不 是可用的，并且并非意图从本发明的范围中排除其它实施例。

如本文所用，“一个”、“一种”、“该”、“至少一种”和“一种 或多种”可互换地使用并且涵盖具有多个指代物的实施例，除非内容另有 明确规定。因此，例如，包含“一种”聚酯聚合物的熔喷纤维可解释为意 味着该纤维包含“一种或多种”聚酯聚合物。

术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部或所列要素中的任何两个 或更多个的组合(如防止和/或处理灾难意指防止、处理或既处理又防止更 多的灾难)。

如本文所用，术语“或”通常是以其包括“和/或”的含义使用，除非 所述内容另外明确指出。

另外，本文通过端点表述的数值范围包括所述范围内包含的所有数值 (例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。

在根据本发明的熔喷方法中，提供了一种热塑性聚合物材料，该热塑 性聚合物材料包含至少一种或多种聚酯聚合物(诸如，例如PET、PBT、 PLA和可能的PHB和PTT)和至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可熔金属 次膦酸盐的组合。该热塑性聚合物材料被熔喷成多根纤维，每根纤维具有 小于约10微米的直径或厚度。

商业所需纤维的直径小于或等于约9、8、7、6或甚至5微米或更小。 甚至商业所需纤维的直径为4、3、2或1微米或更小。金属次膦酸盐的存 在量使得减小所使用的一种或多种聚酯聚合物和可能的其它聚合物的粘 度，使得热塑性聚合物材料可在小于或等于约370℃的温度下且优选地在小 于或等于约360℃的温度下被熔喷成此类尺寸的纤维。金属次膦酸盐含量理 想的是，允许热塑性聚合物材料在小于或等于约350℃、340℃、330℃、 320℃、310℃或甚至小于或等于300℃的温度下被熔喷成此类尺寸的纤维的 量。在将热塑性聚合物材料熔喷成至少一种纤维时，也存在用作结晶剂的 足量金属次膦酸盐，该结晶剂加速、诱导或至少促进聚酯聚合物的结晶。 存在有熔喷温度，聚合材料在该熔喷温度下将开始降解(即，它们的降解 温度)。例如，PET降解的起始温度为约380℃。在加热至低于该降解温度 时，熔喷聚合纤维仍可表现出多个问题。例如，在聚合物在高于约350℃的 温度下熔喷时，PET可表现出诸如“脱砂”的问题。

熔喷应在热足以使热塑性聚合物材料能够进行熔喷但该热不会造成该 热塑性聚合物材料的不可接受的变质的温度范围内进行。例如，熔喷可在 促使热塑性聚合物材料达到从至少约290℃至小于或等于约360℃、 350℃、340℃、330℃、320℃、310℃或300℃的范围内的温度的温度下进 行。

在熔喷方法中，热塑性聚合物材料被融化以形成熔融聚合物材料。熔 喷方法可包括使熔融聚合物材料形成(例如，挤出成)至少一种或多种纤 维预成型件和使该至少一种纤维预成型件固化(例如，冷却)成至少一种 纤维。在第一次制备预成型件时，热塑性聚合物材料仍可进行熔融。金属 次膦酸盐理想的是在处于或低于至少聚酯聚合物的熔点处熔融并用作结晶 促进剂或结晶剂，该结晶促进剂或结晶剂促使熔融聚合物材料的至少聚酯 聚合物相在熔融聚合物材料固化之前或至少大约同时结晶(即，作为固化 成纤维的纤维预成型件)。

金属次膦酸盐促进固化熔融聚酯聚合物的更快速结晶。因此，熔喷纤 维和纤维的非织造幅材将表现出热诱导收缩率的减少。该收缩率减少参照 由纤维制备的纤维幅材的长度和宽度尺寸是尤其明显的。如果金属次膦酸 盐使用的量等于或小于约10％，那么金属次膦酸盐的使用可实际上改善熔 喷纤维的机械性能。

如本文所用，金属次膦酸盐包含次膦酸金属盐(一种或多种)。金属 次膦酸盐可包括例如锌、铝和钙次膦酸盐，并且优选地锌次膦酸盐，诸如 美国专利No.6,365,071和No.6,255,371；美国专利公布No. US2004/1076506中所公开的那些，这些专利的全文以引用方式并入本文 中。此外，根据所用的具体聚酯聚合物(例如，PET)，10、9、8、7、6 或5微米的纤维厚度分别相当于约1.0、0.8、0.6、0.5、0.4或0.3旦尼尔。

根据在本发明中如何使用和迄今所测试的至少聚合组合物，拒信，在 使用约20％或更少的金属次膦酸盐时，金属次膦酸盐将仅充分地减少聚酯 聚合物组合物的粘度(即，允许将该组合物熔喷成此类小直径纤维)。已 经发现的是，在不存在金属次膦酸盐的情况下，熔喷聚酯聚合物将结晶至 一定程度，但不够快速。在无金属次膦酸盐的情况下，聚酯聚合物结晶不 足以防止熔喷聚酯聚合物的显著热诱导收缩率。虽然不希望受理论束缚， 但拒信，金属次膦酸盐通过在熔喷之后促使聚酯聚合物的更快速成核可加 速、诱导或至少促进聚酯聚合物的结晶。

提供热塑性聚合物材料的步骤可包括金属次膦酸盐与聚酯聚合物的熔 融共混。聚酯在与金属次膦酸盐熔融共混时为聚合物形式。此外，熔喷的 步骤可包括将热塑性聚合物材料直接地挤出通过至少一个或多个经设计 (例如，尺寸和形状)的相应模具开口以形成至少一种纤维。熔喷纤维通 过利用常规技术可形成为非织造纤维幅材。例如，非织造纤维幅材可通过 允许熔喷纤维由于出自挤出过程仍为温的而彼此自粘或粘结而形成。通过 利用压光辊(例如，虽然纤维仍为温的和/或在纤维已冷却之后)、受热空 气、粘合剂涂层(一个或多个)、机械粘合技术或其任何组合，熔喷纤维 也可粘合在一起以形成非织造纤维幅材。

热塑性聚合物材料可包含聚酯聚合物和至少一种其它聚合物的共混物 以形成两种或两种以上的聚合物相的聚合物共混物。聚酯聚合物可理想的 为脂族聚酯、芳族聚酯，或脂族聚酯和芳族聚酯的组合。热塑性聚合物材 料可包含至少约0.1、0.2、0.3、0.4或0.5重量％的金属次膦酸盐。热塑性 聚合物材料可理想的是包含小于约20重量％的金属次膦酸盐。在高于约 20％的浓度处，金属次膦酸盐作为结晶促进剂变得有效性较低。另外，在 此高金属次膦酸盐浓度处，熔融共混的聚酯聚合物和金属次膦酸盐的粘度 将增加，从而干扰热塑性聚合物材料被熔喷成纤维的能力。该粘度增加可 使得不可能或至少难以熔喷具有10微米或更小的直径的小直径纤维。

聚酯聚合物可形成唯一的、大多数的或至少基本的的热塑性聚合物材 料的聚合物部分或相。在热塑性聚合物材料可进行熔喷并且所得纤维表现 出可接受的机械性能和热特性时，聚酯聚合物形成热塑性聚合物材料的基 本的部分。例如，至少约70体积％的聚酯聚合物含量可形成热塑性聚合物 材料的基本的聚合物部分或相。可接受的机械性能或特性可包括(例如) 抗拉强度、初始模量、厚度，等等。该纤维可视为表现出可接受的热特 性，例如在由纤维制备的非织造幅材在加热至约150℃的温度下约4小时后 表现出小于约30、25、20或15％并且优选地小于或等于约10或5％的线性 收缩率时。

在熔喷之后，热塑性聚合物材料的聚酯聚合物相为完全地、大多数 地、部分地或至少基本上结晶的并且聚酯聚合物的其余部分为无定形的。 如本文所用，在足量的聚酯聚合物结晶使得由熔喷纤维制成的非织造幅材 在加热至约150℃的温度下约4小时后表现出小于约30、25、20或15％的 线性收缩率并且优选地小于或等于约10或5％的线性收缩率时，聚酯聚合 物相可看作基本上结晶的。线性收缩率为纵向和横向幅材收缩率的平均 值。

不旨在进行如此限制，已经发现的是，通过提供(a)包含最小约70重 量％并且优选地约80重量％的聚酯的热塑性聚合物材料和(b)最小约30质 量％并且优选地约35质量％(如差示扫描量热法所测量)的使纤维形成为 结晶的的热塑性聚合物材料，可获得商业可接受的性能(例如，低幅材收 缩率)。商业上显著的是，由根据本发明的纤维制备的幅材表现出小于 10％的热诱导收缩率。拒信，根据本发明的商业显著的纤维可利用热塑性 聚合物材料获得，该热塑性聚合物材料包含最小至少约90重量％、85重 量％、80重量％、75重量％或甚至70重量％的聚酯，其中结晶度的程度不 同。

在相比于用相同热塑性聚合物材料制备的熔纺或纺粘纤维时，根据本 发明进行熔喷的纤维的热塑性聚合物材料可表现出低分子取向和/或不同晶 体形态。根据本发明制备的熔喷纤维可表现出小于或等于约0.10、0.09、 0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02或0.01的双折射率。纤维的双折 射率与存在于纤维中的聚合物分子取向的水平相关。在某种程度上，双折 射率也可用于测量纤维中的结晶的程度(即，晶体结构体的体积)。

通过利用本文所公开的熔喷方法制备纤维和使这些纤维形成为非织造 或织造纤维结构体，可根据本发明来制备非织造和织造纤维结构体(例 如，稀松布、幅材、垫、片材、织物，等等)。下述为对参考文件的描述 和引用，这些参考文件描述了可用于使本发明的熔喷微纤维形成为非织造 幅材或其它纤维结构体的不同技术，以及可用于使熔喷微纤维形成为织造 幅材或其它纤维结构体的那些。例如，熔喷纤维的概念首先由V.A.Wente 在“Manufacture of Superfine Organic Fibers(《超细有机纤维的织造》)” (美国商务部技术服务局，报告No.PBI 11437，海军研究实验室，报告 4364、1954(U.S.Department of Commerce，Office of Technical Services Report  No.PBI 11437，Naval Research Laboratory，Report 4364，1954))和在 “Superfine Thermoplastic Fibers(《超细热塑性纤维》)”(Industrial and  Engineering Chemistry(《工业和工程化学》)，48：第1342-1346页， 1956年)中提出。合并颗粒或纤维，诸如短纤维、膨化纤维或粘合纤维， 的方法可与例如美国专利No.4,118,531、No.4,429,001或No.4,755,178中 所公开的形成熔喷微纤维幅材的方法一起使用，其中颗粒或纤维被输送入 单流的熔喷纤维。此外，美国专利No.3,971,373教导了如何将颗粒(纤 维)合并入双流的熔喷纤维。

根据本发明的熔喷纤维可具有小于约10微米，或小于或等于约9、 8、7或6微米的直径或厚度。熔喷纤维还可包含热塑性聚合物材料，该热 塑性聚合物材料包含至少一种或多种聚酯聚合物(诸如，例如PET、 PBT、PLA和可能的PHB和PTT)和至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可 熔金属次膦酸盐的组合。聚酯聚合物为至少基本上结晶的。即，至少基本 量的聚酯聚合物的结构体为结晶形式。可能理想的是，聚酯聚合物为至少 约30质量％结晶的，并且优选地在从约30质量％至约70质量％结晶的范 围或在从约35质量％至约65质量％结晶的范围内。

用于制备本发明熔喷纤维的热塑性聚合物材料可包含聚酯聚合物和至 少一种其它聚合物的共混物，以形成聚合物共混物。聚酯聚合物可为脂族 聚酯、芳族聚酯，或脂族聚酯和芳族聚酯的组合。聚酯聚合物形成(a)仅聚 合物相或所有的热塑性聚合物材料，(b)大多数的聚合物相或主要部分的热 塑性聚合物材料，或(c)至少基本部分的聚合物相或热塑性聚合物材料。虽 然所有、大多数或至少基本部分的热塑性聚合物材料的聚酯聚合物相为结 晶的，但是聚酯聚合物的其余部分为无定形的。足量的聚酯聚合物结晶使 得包含多根熔喷纤维的非织造幅材在加热至约150℃的温度下约4小时后表 现出小于约30％、25％、20％或15％并且优选地小于或等于约10％或5％的 线性回缩。

热塑性聚合物材料科包含约20重量％或更少的金属次膦酸盐。如果使 用20％以上的金属次膦酸盐，则纤维形成受干扰，从而使其难于纺织纤 维。可能理想的是，热塑性聚合物材料包含至少约0.1重量％、0.2重 量％、0.3重量％、0.4重量％或0.5重量％的金属次膦酸盐。金属次膦酸盐 可为次膦酸锌。

在相比于由相同聚合物材料所制备的熔纺或纺粘纤维时，熔喷纤维可 表现出低分子取向。此外，熔喷纤维可表现出小于或等于约0.01的双折射 率。纤维的双折射率涉及存在于该纤维中的聚合物分子取向的水平。

虽然可熔金属次膦酸盐用于将阻燃特性赋予聚合物材料，但是根据本 发明的低收缩率热塑性聚合组合物可包含结合至少一种可熔金属次膦酸盐 或不同可熔金属次膦酸盐的组合的至少一种或多种聚酯聚合物，其中金属 次膦酸盐(一种或多种)的量将不足以使该组合物充分地阻燃，但出于商 业目的，在将该热塑性聚合物材料熔喷成纤维时，该量足以加速、诱导或 至少促进聚酯聚合物(一种或多种)的结晶。例如，一些此类组合物可不 表现出商业可接受的阻燃特性，其量小于或等于约2重量％的至少一种可熔 金属次膦酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合。同时，该低收缩率热塑性 聚合组合物可包含最小量的至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可熔金属次 膦酸盐的组合，该最小量是允许将该组合物熔喷成具有小于约10微米的直 径的纤维，并且将仍为充分结晶的以在高温下表现出低收缩率所需要的。 已经发现的是，如果此类组合物包含至少约0.5重量％的至少一种可熔金属 次膦酸盐，那么此类组合物可被熔喷成此类纤维。在一个示例性实施例 中，具有小于约10微米的直径的纤维利用具有100重量％的聚酯和至少约 0.5重量％的至少一种可熔金属次膦酸盐的聚合物组分的组合物已成功地熔 喷。拒信，甚至在该组合物的聚合物组分含量在小于100重量％的聚酯至所 需最小量的聚酯的范围内时(即，约90重量％、85重量％、80重量％、75 重量％或70重量％)，该量的可熔金属次膦酸盐(即，约0.5重量％)也可 为熔喷10微米直径纤维所需的最小量的金属次膦酸盐。

参考图1a-1c，根据本发明的熔喷纤维10可为纤维结构体12的形式 (例如，幅材、稀松布、垫、片材、织物，等等)，该纤维结构体可为非 织造的、织造的或其组合。图1a实施例的纤维10的热塑性聚合物材料包 含约2.5重量％的二乙基次膦酸锌(以名称Exolit^TM OP 950出售并由克莱恩 国际有限公司(Clariant International Ltd.)制造，该公司位于瑞士穆顿兹的 Rothausstrasse 61，邮编4132(Rothausstrasse 61，4132 Muttenz， Switzerland))，其中该纤维组合物的其余部分为聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)型8416。图1b实施例的纤维10的热塑性聚合物材料包含约5重量％ 的Exolit^TM OP 950，其中其余部分为PET型8416。图1c实施例的纤维10 的热塑性聚合物材料包含约10重量％的Exolit^TM OP 950，其中其余部分为 PET型8416。在10％负荷和以上处，Exolit^TM OP 950往往聚集起来并变得 难于分布和分散在纤维横截面内，如附图标记14所指出。还已示出的是， 更高负荷的Exolit^TM OP 950(10重量％和以上)可需要树脂与次膦酸锌在制 备纤维之前的预配混。

根据本发明的纤维结构体还可包含至少一种或多种其它类型的纤维 (未示出)，诸如，例如短纤维或其它不连续纤维、熔纺连续纤维或其组 合。参考图2a-2d，本发明的纤维结构体12可形成为(例如)非织造幅材 20，非织造幅材20可关于管或其它芯22卷绕以形成辊24(参见图2a)， 并且可保存用于后续加工或直接地转移至另一加工步骤。在幅材20被制造 或此后某个时间之后，幅材20还可被直接地切割成单独的片材或垫24。幅 材20可用于制备任何合适的制品20，诸如，例如车辆(例如，火车、飞 机、汽车和船)的隔热和/或隔音构件。其它制品，诸如，例如被褥、遮 挡、帐篷、隔离制品、绝缘制品、液体和气体滤网、揩布、服装和服装构 件、个人防护设备、呼吸面罩等，也可利用根据本发明的纤维结构体来制 备。图2c示出了幅材20的横截面，并且图2d示出了幅材20的暴露表面。

选择以下实例仅仅为了进一步说明本发明的特征、优点以及其它细 节。然而，应当理解，虽然这些实例可起到示例之用，但是不应以不当地 限制本发明范围的方式理解其所用的具体成分、量以及其它条件和细节。

测试方法

熔喷纤维非织造幅材的机械性能

熔喷幅材的断裂力和弹性模量利用配备有气动夹钳的英斯特朗 (Instron)张力机根据ASTM D5035-06来确定。从每个幅材样品在纵向 (MD)和横向(CD)两个方向上切割五个试件。每个试件的厚度利用卡尺规 (caliper gauge)来测量。试件的尺寸为2.54cm宽×15.24cm长(1英寸×6 英寸)。使用7.62cm(3英寸)的隔距和30.48cm/min(12英寸/min)的夹 头测试速度。获得纵向和横向两个方向的断裂力和模量的值并对五次重复 (试件)进行平均，并且记录在下表1中。

表1

实例 断裂力(N)MD 断裂力(N)CD 弹性模量(Pa)MD 弹性模量(Pa)CD 1 16.6 18.3 4.2×10⁵6.8×10⁴2 13.0 18.7 3.0×10⁵1.8×10⁵3 23.3 19.4 3.4×10⁵2.7×10⁵C1 9.3 12.4 2.4×10⁵1.5×10⁴

熔喷纤维非织造幅材的阻燃性质

熔喷幅材的阻燃特性利用ASTM D6413-08来确定。从每个幅材样品在 纵向(MD)和横向(CD)两个方向上切割十个试件(76mm×300mm)。确定烧 焦长度和后焰时问的值并记录在下表2中。对十个MD和十个CD试件一 起进行平均。还记录任何幅材燃烧熔滴的发生率。后焰时间定义为材料在 点火源已移除之后持续燃烧的时间的长度。烧焦长度定义为在已施加100g 撕裂力之后从直接暴露于火焰的材料边缘至可视材料损坏的最远点的距 离。

表2

实例 烧焦长度(mm) 后焰时间(秒) 燃烧熔滴(是/否) 1 65.2 0 否 2 72.2 0 否 3 94.6 0 否 C1 102.4 44.5 是

场发射扫描电子显微镜法(FESEM)

使熔喷幅材利用ExB构成模式中的低压以250x和1000x的放大倍数在 日立S4700场发射扫描电子显微镜法(FESEM)上成像并拍摄。每个幅材的 横截面试件通过在液氮条件下用新手术刀片压裂每个幅材样品来制备。然 后将试件用碳导电性条带附接至FESEM短插芯，并且然后拍摄构成图像。 ExB图像利用背散射电子来创建，这些背散射电子通常更易受组合物影 响，从而更高平均原子数的区域在ExB图像中显得更明亮。每个试件在若 干区域中成像以获得样品的代表性图像。代表性图像示出于图1a、1b、 1c、2c和2d中。

调制差示扫描量热法(MDSC)

整齐型8396PET树脂以及型8396与2.5重量％的二乙基次膦酸锌(ZDP) 的共混物的热特性利用TA仪器Q2000调制差示扫描量热法(MDSC)来测 量。测试样品通过在布拉本德混合机中熔融8396PET树脂来制备。将熔融 树脂移除并在室温下风冷。型8396与ZDP的共混物以相同方式制备，不同 的是将ZDP在PET完全熔融之后添加至布拉本德混合机，然后混合。将试 件称重并装入TA仪器T_zero(TA Instruments T_zero)铝盘中。以0.636℃/60 秒的扰动振幅施加4℃/min的线性加热速率。使这些试件经受短保持以干燥 试件，然后为在0至290℃的温度范围内的加热(H1)-骤冷冷却(Q)-加热 (H2)-缓慢冷却(C2)-加热(H3)分布。玻璃化转变温度利用热流(HF)或非可逆 (NR)热流曲线的阶跃变化来评估。指出转化的起始温度、中点(半高)温 度和终点温度以及在玻璃转化处所观察的热容量的变化。利用热流(HF)、 可逆(R)热流或非可逆(NR)热流信号来评估峰整体性。指出峰起始温度、峰 最小或最大温度，以及峰面积结果。将样品重量的峰整合结果规一化并记 录为J/g。试件的结晶度程度根据下述公式计算：

$\chi =\frac{{\mathrm{\Delta H}}_{\mathrm{fs}}}{{\mathrm{\Delta H}}_{\mathrm{fcr}}}·100\%$

其中χ为材料的结晶度的程度；ΔH_fs为聚合物材料的熔解的热值；ΔH_fcr为 100％的结晶材料的熔解的理论热值。利用140J/g的值来评估试件。热值记 录在下表3中。T_cc为冷结晶峰温度。ΔH_cc为冷结晶峰之下的面积。T_m为熔 点温度。ΔH_m为熔融峰之下的面积。T_c为结晶峰温度(冷却循环)。ΔH_c为 结晶峰之下的面积。

表3

收缩率测量

每个幅材样品的熔喷幅材的收缩性质利用三个10cm×10cm试件在纵向 (MD)和横向(CD)两个方向上被计算出。每个试件的尺寸在将它们放置于飞 世尔科技恒温炉(Fisher Scientific Isotemp Oven)中80℃下60分钟、150℃下 60和150℃下7天之前和之后被测量。每个试件的收缩率在MD和CN上通 过下述公式进行计算：

其中L₀为初始试件长度并且L为最终试件长度。计算收缩率的平均值并记 录在下表4中。

表4

实例

所用材料

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)型8416：可商购自特拉华州威尔明顿的 英威达公司(Invista of Wilmington，Delaware)，熔点260℃和本征粘度 0.51dL/g。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)型8396：可商购自特拉华州威尔明顿的 英威达公司(Invista of Wilmington，Delaware)，熔点260℃和本征粘度 0.55dL/g。

二乙基次膦酸锌：可以商品名称EXOLIT^TM OP950商购自瑞士穆顿兹 的克莱恩国际公司(Clariant International of Muttenz，Switzerland)，熔点 220℃、劣化温度(定义为2重量％的损失)380℃和磷含量大约20％。

实例1

本发明的PET熔喷微纤维幅材利用型8416PET树脂和EXOLIT^TM  OP950添加剂以下述工序来制备。8416PET(97.5重量％)和EXOLIT^TM  OP950添加剂(2.5重量％)的母料利用Ultra Glide 25mm双螺杆挤出机 (德国慕尼黑的Krass Maffei Kumstofftechnik-Berstorff公司(Krass Maffei  Kumstofftechnik-Berstorff，Munich Germany))(共旋转，具有十个区域)以 280℃的熔融温度来制备。该母料利用常规线材模具/水槽/制粒机设备被粒 化。然后将母料颗粒通过下述方法挤成微纤维幅材，该方法类似于Wente， Van A.在“Superfine Thermoplastic Fibers(《超细热塑性纤维》)” (Industrial and Engineering Chemistry(《工业和工程化学》)，第48卷， 第1342页及以下，1956年)中或在海军研究实验室的报告No.4364(1954 年5月25日公布，Wente，Van A、Boone，C.D.和Fluharty，E.L.的标题为 “Manufacture of Superfine Organic Fibers(《超细有机纤维的织造》)”) 中所描述的方法，不同的是31mm(0.75英寸)的布拉本德锥形双螺杆挤出 机用于将熔融母料组合物进料至熔体泵(65rpm)并然后进料至25cm(10英 寸)宽的熔喷模具，该熔喷模具具有孔口(10孔口/cm)和381微米 (0.015英寸)的孔径。熔融温度为290℃，螺杆速度为120rpm，将模具保 持在290℃，主要气体温度和压力分别为350℃和60kPa(8.7psi)，聚合物吞 吐率为5.44Kg/hr(12lbs/hr.)，并且收集器/模具距离为15.2cm(6英寸)。 所得非织造幅材具有8.9微米的平均纤维直径和149g/m²的基重。测试非织 造幅材的如上文所述的收缩率、机械性能和阻燃性能并记录在上文的表1 至表3中。幅材的横截面的FESEM图像示出于图1a中。

实例2

PET熔喷微纤维幅材如上文的实例1被制备，不同的是将5重量％的 二乙基次膦酸锌(ZDP)复合入型8416PET树脂中，并且熔体泵速度为 70rpm。主要气体温度和压力分别为350℃和48kPa(7psi)。所得非织造幅材 具有9.0微米的平均纤维直径和166g/m²的基重。测试非织造幅材的如上文 所述的收缩性能、机械性能和阻燃性能并记录在上文的表1至表3中。幅 材的横截面的FESEM图像示出于图1b中。

实例3

PET熔喷微纤维幅材如上文的实例1被制备，不同的是将10重量％的 ZDP复合入型8416PET树脂中，并且熔体泵速度为50rpm。主要气体温度 和压力分别为350℃和62kPa(9psi)。所得非织造幅材具有10.4微米的平均 纤维直径和163g/m²的基重。测试非织造幅材的如上文所述的收缩性能、机 械性能和阻燃性能并记录在下文的表1至表3中。幅材的横截面的FESEM 图像示出于图1c中。

实例4

PET熔喷微纤维幅材如上文的实例3被制备，不同的是使用型 8396PET树脂，并且使用290℃的熔融温度来制备母料颗粒。将这些颗粒挤 成微纤维幅材，如上文的实例1所描述，不同的是主要气体温度和压力分 别为350℃和69kPa(10psi)。所得非织造幅材具有10微米的平均纤维直径和 大约153g/m²的基重。测试非织造幅材的如上文所述的收缩性能并记录在上 文的表4中。

实例5

用于MDSC测试的PET复合物通过利用布拉本德混合机和在270℃和 70rpm螺杆速度下熔融8396PET树脂2分钭来制备。在PET完全熔融之 后，将2.5重量％的ZDP添加至布拉本德混合机中，并然后在70rpm和 270℃下混合额外两分钟。移除熔融共混物并在室温下风冷。测试该复合物 的热特性并将结果记录在表3中。

比较例C1

作为比较例，PET熔喷微纤维幅材如上文的实例1被制备，不同的是 不使用ZDP。主要气体温度和压力分别为350℃和63kPa(9.1psi)。所得非织 造幅材具有12.9微米的平均纤维直径和147g/m²的基重。测试非织造幅材 的如上文所述的收缩性能、机械性能和阻燃性能并记录在上文的表1至表3 中。

比较例C2

作为比较例，PET熔喷微纤维幅材如上文的实例4被制备，不同的是 不使用ZDP。主要气体温度和压力分别为350℃和63kPa(9.1psi)。所得非织 造幅材具有12.9微米的平均纤维直径和约148g/m²的基重。测试非织造幅 材的如上文所述的收缩性能并记录在上文的表4中。

比较例C3

作为比较例，用于MDSC测试的PET复合物通过利用布拉本德混合机 和在270℃和70rpm螺杆速度下熔融8396PET树脂2分钟来制备。然后移 除熔融聚合物并在室温下风冷。测试聚合物的热特性并将结果记录在表3 中。

表4示出，相比于100％的PET喷制微纤维幅材的比较例C1和C2， 实例1至4的填充有二乙基次膦酸锌的纤维幅材示出基本上无收缩。另 外，幅材的PET纤维中存在的金属次膦酸盐的比率一般不会影响幅材收 缩。比较例C2中所描述的且由较高本征粘度树脂(型8396)所制备的 100％PET幅材具有整体小于比较例C1中所示的100％PET幅材的收缩值。 据理论推测，添加的金属次膦酸盐充当为PET的晶体成核剂，从而增加结 晶速率并也许改善其整体结晶度。为验证该假设，收集100％PET型8396 初始树脂和PET树脂与2.5％的二乙基次膦酸锌(分别为实例C3和5)的 热扫描，并将结果示出于表3中。

示例性实施例

熔喷方法实施例

1.一种方法，所述方法包括：

(a)提供热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料包含至少一 种或多种聚酯聚合物和至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可 熔金属次膦酸盐的组合；

(b)将所述热塑性聚合物材料熔喷成至少一种纤维或多种纤维； 以及

(c)将所述至少一种纤维加热至等于或高于所述聚酯聚合物的玻 璃化转变温度(T_g)的温度(例如，至少高于所述T_g约5℃、 10℃、15℃、20℃、25℃或甚至30℃的温度)，

其中在将所述热塑性聚合物材料熔喷成所述至少一种纤维并且所 述至少一种纤维的所述聚酯聚合物为至少部分地结晶时，所述金 属次膦酸盐的量使得加速、诱导或至少促进所述聚酯聚合物的结 晶。典型聚酯聚合物，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的所述 T_g在约80℃至约90℃的范围内。

2.根据实施例1所述的方法，其中将所述至少一种纤维加热至至少 高于所述聚酯聚合物的所述T_g约5℃、10℃、15℃、20℃、25℃ 或甚至30℃的温度。

3.根据实施例1或2所述的方法，所述方法还包括：

将所述至少一种纤维设置成相邻于内燃机(例如，罩子下方 或相邻于汽车的火墙，等)，

其中所述加热通过所述内燃机产生。

4.根据实施例1或2所述的方法，所述方法还包括：

制备包含所述至少一种纤维的纺织物产品，

其中所述加热包括洗涤和/或干燥所述纺织物产品。

5.根据实施例4所述的方法，其中所述纺织物产品为衣物(例如， 夹克、大衣、手套、鞋类，等等)或被褥(例如，棉被、毛毯、 睡袋，等等)。

6.一种方法，所述方法包括：

(a)提供热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料包含至少一 种或多种聚酯聚合物和至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可 熔金属次膦酸盐的组合；以及

(b)将所述热塑性聚合物材料熔喷成至少一种纤维或多种纤维， 其中每种纤维具有小于约10微米的直径或厚度，

其中在将所述热塑性聚合物材料熔喷成所述至少一种纤维并且所 述至少一种纤维的所述聚酯聚合物为至少部分地结晶时，所述金 属次膦酸盐的量减小所述聚酯聚合物的粘度，并且加速、诱导或 至少促进所述聚酯聚合物的结晶。

7.根据实施例6所述的方法，其中提供热塑性聚合物材料的步骤包 括：

使所述金属次膦酸盐与所述聚酯聚合物熔融共混。

8.根据实施例7所述的方法，其中熔喷的步骤包括：

将所述热塑性聚合物材料挤出通过设计的(例如，尺寸和形 状)对应模具开口中的至少一个或多个以形成所述至少一种纤 维。

9.根据实施例1至8中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物 材料包含所述聚酯聚合物和至少一种其它聚合物的共混物，以形 成聚合物共混物。

10.根据实施例1至9中任一项所述的方法，其中所述聚酯聚合物为 脂族聚酯、芳族聚酯或脂族聚酯和芳族聚酯的组合。

11.根据实施例1至10中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物 材料包含至少约0.1重量％的所述金属次膦酸盐。

12.根据实施例1至11中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物 材料包含小于约20重量％的所述金属次膦酸盐。

13.根据实施例1至12中任一项所述的方法，其中所述金属次膦酸盐 为次膦酸锌。

14.根据实施例1至13中任一项所述的方法，其中所述方法还包括使 所述热塑性聚合物材料熔融以形成熔融聚合物材料，并且所述熔 喷包括：

使所述熔融聚合物材料形成(例如，挤出)为至少一种或多 种纤维预成型件；以及

使所述至少一种纤维预成型件固化(例如，冷却)成所述至 少一种纤维；

其中所述聚酯聚合物具有熔点，并且所述金属次膦酸盐在或 低于至少所述聚酯聚合物的所述熔点下熔融并作用为结晶促进剂 或结晶剂，所述结晶促进剂或结晶剂促使所述熔融聚合物材料的 至少所述聚酯聚合物在所述熔融聚合物材料固化之前或至少大致 同时结晶。

15.根据实施例1至14中任一项所述的方法，其中所述熔喷在促使所 述热塑性聚合物材料达到小于或等于约360℃的温度的温度下进 行。

16.根据实施例1至14中任一项所述的方法，其中所述熔喷在促使所 述热塑性聚合物材料达到至少约290℃至小于或等于约360℃的范 围内的温度的温度下进行。

17.根据实施例1至16中任一项所述的方法，其中所述聚酯聚合物形 成唯一的、大多数的或至少基本的聚合物部分，即，90质量％、 85质量％、80质量％、75质量％或甚至70质量％的所述热塑性聚 合物材料。

18.根据实施例1至17中任一项所述的方法，其中在所述熔喷之后， 所述热塑性聚合物材料的所述聚酯聚合物为完全地、大部分地、 部分地或至少基本上结晶的。

19.根据实施例1至18中任一项所述的方法，其中足量的所述聚酯聚 合物结晶，使得由所述至少一种纤维制成的非织造幅材在加热至 约150℃的温度下约4小时后表现出小于约30％的线性收缩率。

20.根据实施例1至18中任一项所述的方法，其中足量的所述聚酯聚 合物结晶，使得由所述至少一种纤维制成的非织造幅材在加热至 约150℃的温度下约4小时后表现出小于约10％的线性收缩率。

21.根据实施例1至20中任一项所述的方法，其中所述聚合物材料被 熔喷成下述纤维，所述纤维在相比于由相同聚合物材料制成的相 同尺寸的熔纺或纺粘纤维时表现出低分子取向。

22.根据实施例1至21中任一项所述的方法，其中所述至少一种纤维 表现出小于或等于约0.01的双折射率。

制备纤维结构体的方法的实施例

23.一种制备纤维结构体的方法，所述方法包括：

利用根据实施例1至22中任一项所述的方法制备纤维；以及

使所述纤维形成纤维结构体(例如，非织造幅材、稀松布、 垫、片材，或其它结构体)。

24.根据实施例23所述的方法，其中所述纤维结构体被操作性地调整 (例如，结构体尺寸、形状，或其它方面被配置或设计)以用于 其中所述纤维结构体暴露于等于或高于所述聚酯聚合物的T_g的温 度(例如，高于所述T_g至少约5℃、10℃、15℃、20℃、25℃或 甚至30℃的温度)的环境(例如，相邻于内燃机，等等)中。例 如，此类纤维结构体可被切割或以其它方式成形以固定至汽车的 罩子的下侧。

25.根据实施例23或24所述的方法，其中每种熔喷纤维中足量的所 述聚酯聚合物结晶，使得所述纤维结构体在加热至约150℃的温 度下约4小时后表现出小于约30％的线性收缩率。

26.根据实施例23或24所述的方法，其中每种熔喷纤维中足量的所 述聚酯聚合物结晶，使得所述纤维结构体在加热至约150℃的温 度下约4小时后表现出小于约10％的线性收缩率。

熔喷纤维实施例

27.至少一种熔喷纤维，所述熔喷纤维具有小于约10微米的直径或厚 度并包含热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料包含至少一 种或多种聚酯聚合物和至少一种可熔金属次膦酸盐或不同可熔金 属次膦酸盐的组合，其中所述聚酯聚合物为至少部分地结晶的。

28.根据实施例27所述的熔喷纤维，其中所述热塑性聚合物材料包含 所述聚酯聚合物和至少一种其它聚合物的共混物，以形成聚合物 共混物。

29.根据实施例27或28所述的熔喷纤维，其中所述聚酯聚合物为脂 族聚酯、芳族聚酯或脂族聚酯和芳族聚酯的组合。

30.根据实施例27至29中任一项所述的熔喷纤维，其中所述聚酯聚 合物形成所述热塑性聚合物材料的唯一的、大部分的，或至少基 本的聚合物部分。

31.根据实施例27至30中任一项所述的熔喷纤维，其中所述热塑性 聚合物材料的所述聚酯聚合物的大部分或至少基本部分为结晶 的。

32.根据实施例27至31中任一项所述的熔喷纤维，其中足量的所述 聚酯聚合物结晶，使得所述至少一种熔喷纤维的非织造幅材在加 热至约150℃的温度下约4小时后表现出小于约30％的线性收缩 率。

33.根据实施例27至32中任一项所述的熔喷纤维，其中足量的所述 聚酯聚合物结晶，使得所述至少一种熔喷纤维的非织造幅材在加 热至约150℃的温度下约4小时后表现出小于约10％的收缩率。

34.根据实施例27至33中任一项所述的熔喷纤维，其中所述热塑性 聚合物材料包含至少约0.1重量％的所述金属次膦酸盐。

35.根据实施例27至34中任一项所述的熔喷纤维，其中所述热塑性 聚合物材料包含约20重量％或更少的所述金属次膦酸盐。

36.根据实施例27至35中任一项所述的熔喷纤维，其中所述金属次 膦酸盐为二乙基次膦酸锌。

37.根据实施例27至36中任一项所述的熔喷纤维，其中所述熔喷纤 维在相比于由相同聚合物材料制成的相同尺寸的熔纺或纺粘纤维 时表现出低分子取向。

38.根据实施例27至37中任一项所述的熔喷纤维，其中所述至少一 种熔喷纤维表现出小于或等于约0.01的双折射率。

纤维结构体实施例

39.一种纤维结构体(例如，其为非织造的或织造的)，所述纤维结 构体包括多根根据实施例27至38中任一项所述的熔喷纤维。

40.一种纤维结构体，所述纤维结构体包括多根熔喷纤维，每根熔喷 纤维结构体包含热塑性聚合物材料，所述热塑性聚合物材料包含 至少一种聚酯聚合物或多种聚酯聚合物和至少一种可熔金属次膦 酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合，其中所述至少一种聚酯聚 合物为至少部分地结晶的，并且所述纤维结构体被操作性地调整 (例如，结构体尺寸、形状，或其它方面被配置或设计)以用于 其中所述纤维结构体暴露于等于或高于所述至少一种聚酯聚合物 的T_g的温度(例如，高于所述T_g至少约5℃、10℃、15℃、 20℃、25℃或甚至30℃的温度)的环境(例如，相邻于内燃机， 等等)中。可对此类纤维结构体进行配置，(例如)以固定至汽 车的罩子的下侧。

41.根据实施例39或40所述的纤维结构体，其中每根熔喷纤维中足 量的所述至少一种聚酯聚合物结晶，使得所述纤维结构体在加热 至约150℃的温度下约4小时后表现出小于约30％的线性收缩 率。

42.根据实施例39或40所述的纤维结构体，其中每根熔喷纤维中足 量的所述至少一种聚酯聚合物结晶，使得所述纤维结构体在加热 至约150℃的温度下约4小时后表现出小于约10％的线性收缩 率。

43.根据实施例39至42中任一项所述的纤维结构体，其中所述纤维 结构体为非织造纤维幅材。

44.根据实施例39或43中任一项所述的纤维结构体，所述纤维结构 体还包括一种或多种短纤维或其它不连续的纤维、熔纺连续纤维 或其组合。

制品实施例

45.一种制品，所述制品包括根据实施例39至44中任一项所述的纤 维结构体。

聚合组合物实施例

46.一种热塑性聚合组合物，所述热塑性聚合组合物包含至少一种或 多种聚酯聚合物和小于或等于约2重量％的至少一种可熔金属次 膦酸盐或不同可熔金属次膦酸盐的组合。

47.根据实施例46所述的热塑性聚合组合物，所述热塑性聚合组合物 包含至少约0.5重量％的所述至少一种可熔金属次膦酸盐。在组 合物包含最小量的聚酯时，这为用于熔喷10微米直径纤维所需的 最小量的金属次膦酸盐。

本文所描述的本发明可用于制备无卤素阻燃聚酯熔喷纤维结构体(例 如，纤维幅材)，并且所用的方法可连续地制备此类结构体。阻燃添加剂 在喷制纤维范围内的分布和分散防止阻燃化学品从纤维和幅材表面洗掉或 摩掉。阻燃喷制微纤维幅材可经修改以满足不同的纤维尺寸、重量、密 度、厚度、蓬松度和功能要求(例如，硬度、弹性、透气性，等等)。除 了阻燃性质之外，喷制微纤维幅材可经修改以具有高热抗性、水分抗性和/ 或灰尘抗性；抗微生物性质；改善的过滤性质，等等。除阻燃剂之外的添 加剂可以诸如纤维或粒子的形式在挤出方法的过程中、释放或涂覆于幅材 上或装入幅材中。阻燃喷制微纤维结构体可以气流成网方法或粗梳方法和 交叉措叠方法被再加工(例如，切丝)或使用以制备高蓬松和中等蓬松非 织造物。

本发明的纤维结构体可使用于各种应用，包括但不限于隔离和过滤应 用。例如，本发明的阻燃或非阻燃喷制微纤维结构体可用作职业服装、临 时遮蔽物和被褥的隔热。其它应用也可包括车辆(例如，汽车、公共汽 车、货车、火车、飞机、船、轮船，等等)、建筑物、器具的隔热和/或隔 音，或以其它方式满足适用建筑法规或制造商规范的那些，过滤介质，等 等。本发明的喷制微纤维结构体可成为合适的替代玻璃纤维结构体(例 如，内燃机舱的隔离)。相比于以本发明的纤维结构体制备的相同产品， 现有玻璃纤维产品可能难以处理。本发明的阻燃纤维结构体还可为常规阻 燃型纤维结构体的可行替代品，所述常规阻燃型纤维结构体通常为昂贵的 并且表现出不良的压缩抗性和适形能力。此类特性对用于阻燃被褥、衣物 和临时遮蔽物的纤维结构体可为重要的。

在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可对本发明进行各种修改和 更改。仅例如，本发明可经修改以形成表现出低/高蓬松、低/高密度和低/ 高基重中的一个或任何组合的纤维结构体。在熔喷纤维的挤出或熔喷纤维 和/或幅材的后加工过程中，也可添加添加剂以制备产物，该产物为抗微生 物的、耐水的，等等。此外，本发明的熔喷纤维结构体通过使用气流成网 方法可被进一步再加工成非织造介质。因此，本发明并不限于上述具体实 施方式，而是受以下权利要求书及其任何等同物提出的限制的控制。

本发明可以在不存在本文中未具体描述的任一元件的情况下适当地实 施。

将上面引用的所有专利和专利申请(包括背景部分中的那些)全部以 引用的方式并入本文中。