專利名稱：：包含粒子的纖維網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及包含粒子的纖維網(wǎng)以及過濾裝置。
背景技術(shù)：
：在存在溶劑和其它危險性的氣源物質(zhì)的情況下使用的呼吸裝置有時采用包含吸附劑粒子的過濾元件。所述過濾元件可以是濾筒，其包含吸附劑粒子床、或浸漬或涂覆吸附劑粒子的過濾材料層或插件。過濾元件的設(shè)計會涉及到平衡有時是相互抵觸的因素，所述因素諸如為壓力降、沖擊電阻、整體使用壽命、重量、厚度、總體尺寸、對潛在的損害力(如振動或磨損)的抵抗力以及樣品之間的差異性。吸附劑粒子填充床通常以最小的總體積提供最長的使用壽命。填充床通常通過下述步驟形成在剛性殼體內(nèi)的稀松布薄層間放置吸附劑粒子，并壓縮所得的組件以使得吸附劑粒子形成有良好填充的床。壓縮步驟有助于防止目標氣體組分或蒸氣組分繞開("避開")填充床，但是，剛性殼體增加了所述過濾元件的重量，而且一些吸附劑(如炭粒)的易碎性可以引起細小粒子的形成，而形成的細小粒子在制造、儲存或使用過程中會意外地從床中脫落。剛性殼體、稀松布層和壓縮步驟也可以增加通過床的壓力降，從而增加呼吸阻力。填塞吸附劑粒子的纖維網(wǎng)的壓力降通常比填充床的壓力降要低，但前者的使用壽命也可能較短，堆積體積較大或樣品之間的差異性較大。與包含粒子的纖維網(wǎng)相關(guān)的參考文獻包括美國專利No.2,988，469(Watson)、3，971，373(Braun)、4，429，001(Kolpin等人)、4,681,801(Eian等人)、4，741，949(Morman等人)、4，797，318(Brooker等人'318)、4,948,639(Brooker等人、639)、5，035，240(Braun等人、240)、5,328,758(Markell等人)、5,720,832(Minto等人)、5，972，427(Miihlfeld等人)、5,885,696(Groeger)、5,952,092(Groeger等人、092)、5，972，808(Groeger等人、808)、6，024，782(Freund等人)、6，024，813(Groeger等人、813)、6，077，588(Koslow等人'588)、6，102，039(Springett等人)和已公布的PCT專利申請No.W000/39379和W000/39380。與其他包含粒子的過濾器結(jié)構(gòu)相關(guān)的參考文獻包括美國專利No.3，217，715(Berger等人)、3,474,600(Tobias)、3，538，020(Heskett等人)、3,919,369(Holden)、4,665,050(Degen等人)、4，790，306(Braun等人'306)、5,033,465(Braun等人、465)、5，078，132(Braun等人'132)、5,147,722(Koslow)、5，332，426(Tang等人)、5,665,148(Miihlfeld等人)、6，391，429(Senkus等人)和6，840，986Bl(Koslow)。其他與纖維網(wǎng)相關(guān)的參考文獻包括美國專利No.4，657，802(Morman)。
發(fā)明內(nèi)容盡管包含活性炭粒子的熔噴非織造纖維網(wǎng)可用于從空氣中移除氣體和蒸氣，但在用于氣體和蒸氣呼吸器的可置換式過濾筒中使用這樣的纖維網(wǎng)可能是困難的。例如，當纖維網(wǎng)由熔噴聚丙烯和活性炭粒子形成時，易于達到的炭填塞含量通常約為100至200g/m2。如果這樣的纖維網(wǎng)被切割成適當?shù)男螤畈⒈徊迦肟芍脫Q式濾筒的外殼中，則濾筒包含的活性炭可能不足以滿足由應(yīng)用標準制訂幼、會(applicablestandards-makingbodies)所規(guī)定的容量要求。盡管可以嘗試達到較高的炭填塞含量，但是炭粒會從纖維網(wǎng)中掉出，因此使得難以在生產(chǎn)環(huán)境中處理纖維網(wǎng)，且難以可靠地獲得擬定的最終容量。也可以采用后成形操作(如真空成形)來使纖維網(wǎng)變密，但這需要附加的生產(chǎn)設(shè)備和額外的纖維網(wǎng)處理操作。我們以上提到的專利申請No.10/983,770介紹一種包含高填充量的粒子的非織造纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由具有足夠的彈性或足夠的收縮趨勢的聚合物纖維和在纖維網(wǎng)內(nèi)充分均勻地分布的吸附劑粒子加工而成，結(jié)果使得該纖維網(wǎng)具有至少1.6x107mm水柱(即至少1.6xl04(mm水柱)—。的吸附系數(shù)A。該發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)可加工成多孔薄片制品(如用于氣體和蒸氣呼吸器的可置換式過濾器元件)，這些制品具有使用壽命長、壓力降較低以及炭脫落傾向相對較低的非常理想的性能組合。該發(fā)明所公開的過濾器元件尤其可用于采用自動化設(shè)備大規(guī)模制備的可置換式過濾筒。吸附系數(shù)A受以下詳細介紹的幾種因素的影響。一般來講，對于給定的蒸氣吸收性過濾材料，較大的吸附系數(shù)A對應(yīng)于有利的環(huán)己烷蒸氣吸附動力學(xué)、在透過到令人不適的蒸氣含量之前使用壽命長以及過濾器壓力降較低的理想性能組合。我們特別觀察到由熱塑性聚氨酯和約86重量％或更高的炭粒制成的纖維網(wǎng)具有較大的吸附系數(shù)A值。一些這種纖維網(wǎng)的吸附系數(shù)A意外地呈現(xiàn)出大于優(yōu)質(zhì)炭填充床的吸附系數(shù)A(即大于約3.16x107mm水柱)的吸附系數(shù)A。通過利用環(huán)己烷來完成我們的吸附系數(shù)A的測量。我們還制備了由熱塑性聚氨酯纖維和約86至91重量％的炭粒制成的吸附劑過濾纖維網(wǎng)，將其暴露于多種其他有機材料中并獲得了一般說來有利的結(jié)果。該過濾纖維網(wǎng)還有效地吸附了一種稱為甲基膦酸二甲酯("D薩P")的有機材料。然而，不僅炭粒會吸附DMMP，聚氨酯纖維網(wǎng)的纖維似乎也吸附D薩P。這樣的纖維吸附可能會引起纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)的弱化或其他降解。以前一直認為聚丙烯是制備填塞炭的纖維網(wǎng)的特別好的材料。DMMP不能被聚丙烯纖維網(wǎng)的纖維大量吸附，以前即使在炭填塞含量高的條件下，DMMP在這種纖維網(wǎng)中也不是個問題。在一個方面，本發(fā)明提供多孔薄片制品，這種制品包含自支承型的非織造纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由小于20重量％的聚合物纖維和嵌入到纖維網(wǎng)中的至少80重量％的吸附劑粒子形成，所述聚合物纖維的甲基膦酸二甲酯吸收率不超過約1重量％，所述吸附劑粒子足夠均勻地分布于纖維網(wǎng)中，且所述纖維聚合物使得纖維網(wǎng)的吸附系數(shù)A至少為1.6xl07mm水柱。在另一方面，本發(fā)明提供制備多孔薄片制品的方法，所述制品包含由聚合物纖維和吸附劑粒子形成的自支承型的非織造纖維網(wǎng)，所述方法包括a)使熔融的聚合物流過多個孔以形成原絲；b)將所述原絲細化成纖維；C)將吸附劑粒子流引入所述原絲或纖維中；以及d)收集纖維和吸附劑粒子成為非織造纖維網(wǎng)，這種非織造纖維網(wǎng)包含小于20重量％的聚合物纖維以及嵌入到纖維網(wǎng)中的至少80重量%的吸附劑粒子，所述聚合物纖維具有不超過約1重量％的甲基膦酸二甲酯吸收率；其中，吸附劑粒子充分均勻地分布于纖維網(wǎng)中，且聚合物使得纖維網(wǎng)的吸附系數(shù)A至少為1.6xl07腿水柱。在另一方面，本發(fā)明提供呼吸裝置。該呼吸裝置具有通常至少罩住佩戴者的口鼻的內(nèi)部部分；用于向內(nèi)部部分提供環(huán)境空氣的進氣通道；以及橫過進氣通道設(shè)置的、以過濾供入的氣體的多孔薄片制品，所述多孔薄片制品包含自支承型的聚合物纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由小于20重量％的聚合物纖維(其具有不超過約1重量％的甲基膦酸二甲酯吸收率)以及嵌入到該纖維網(wǎng)中的至少80重量％的吸附劑粒子形成。吸附劑粒子充分均勻地分布于纖維網(wǎng)中，且纖維聚合物使得所述制品的吸附系數(shù)A至少為1.6xl07mm水柱。在又一方面，本發(fā)明提供用于呼吸裝置的可置換式過濾器元件，所述過濾器元件包括支承結(jié)構(gòu)，用來將過濾器元件安裝到所述裝置上；外殼和多孔薄片制品，其被設(shè)置在外殼中，以使得所述過濾器元件可以過濾通過所述裝置的空氣；所述制品包含自支承型的非織造纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由小于20重量°/。的聚合物纖維(其具有不超過約1重量％的甲基膦酸二甲酯吸收率)以及嵌入到纖維網(wǎng)中的至少80重量％的吸附劑粒子形成；所述吸附劑粒子充分均勻地分布于纖維網(wǎng)中，且纖維聚合物使得所述過濾器元件的吸附系數(shù)A至少為1.6xl07mm水柱。在以下具體實施方式中，本發(fā)明的這些方面和其它方面將是顯而易見的。然而，在任何情況下，以上概述部分內(nèi)容都不應(yīng)理解為是對本發(fā)明要求保護的主題的限制，該主題僅受所附權(quán)利要求書的限定，在專利申請過程中可以對其進行修改。圖1是本發(fā)明所公幵的多孔薄片制品的示意性剖視圖2是本發(fā)明所公開的多層多孔薄片制品的示意性剖視圖3是本發(fā)明所公開的可置換式過濾器元件的示意性局部剖視圖4是本發(fā)明所公開的利用圖3所示元件的呼吸裝置的透視圖5是本發(fā)明所公開的利用圖1所示多孔薄片制品的一次性呼吸裝置在部分切除之后的透視圖6是制備多孔薄片制品的熔噴裝置的示意性剖視圖。圖7是制備多孔薄片制品的紡粘加工裝置的示意性剖視圖。圖8是制備多孔薄片制品的另一種熔噴裝置的示意性剖視圖。圖9和圖IO是示出使用壽命比較關(guān)系的圖。在附圖的多張圖中，相似的參考符號表明類似的元件。圖中所述元件未按比例繪制。具體實施例方式如本說明書所用，相對于薄片制品的單詞"多孔"是指該制品可充分地使氣體透過，以便可以用于個人呼吸裝置的過濾器元件中。短語"非織造纖維網(wǎng)"是指具有纖維纏結(jié)或纖維以點粘合特征的纖維網(wǎng)。術(shù)語"自支承"是指纖維網(wǎng)具有足夠的抱合力和強度，以便可以在基本上不會被撕裂或破裂的情況下被懸掛和進行處理。短語"將原絲細化為纖維"是指將原絲片段轉(zhuǎn)化為長度較長和直徑較小的片段。單詞"熔噴"是指一種通過下列方式形成非織造纖維網(wǎng)的方法將纖維形成材料擠壓穿過多個孔，以形成原絲，同時使原絲和空氣或其他細化用流體接觸，以便將原絲細化成纖維，隨后收集成為細化的纖維層。短語"熔噴纖維"是指利用熔噴法制成的纖維。雖然據(jù)報道烙噴纖維是不連續(xù)的，但是熔噴纖維的長徑比(長度與直徑之比)基本上是極大的(如一般來講至少約為io，ooo或更大)。所述纖維較長且充分纏結(jié)，因此通常不能從一團這樣的纖維中移除一根完整的熔噴纖維或不能從開始到結(jié)尾地理清一根熔噴纖維。短語"紡粘方法"是指一種通過下列方式形成非織造纖維網(wǎng)的方法將低粘度的熔體穿過多個孔擠出，以形成原絲，用空氣或其他流體將原絲驟冷，從而至少使原絲的表面固化，將至少部分固化的原絲與用空氣或其他流體接觸，以將原絲細化成纖維，并收集成為細化纖維層，以及對其可選地進行軋光。短語"紡粘纖維"是指利用紡粘方法制成的纖維。這樣的纖維一般是連續(xù)的且充分纏結(jié)或以點粘合，因此，通常不能從一團這樣的纖維中移除一根完整的紡粘纖維。短語"非織造用模具"是指在熔噴或紡粘方法中使用的模具。單詞"嵌入"在相對于非織造纖維網(wǎng)中的粒子而使用時是指該粒子充分粘合在網(wǎng)中或陷入網(wǎng)中，從而使得當所述纖維網(wǎng)經(jīng)受溫和的處理(如將纖維網(wǎng)懸垂在水平桿上)時，所述粒子仍保持在纖維網(wǎng)之內(nèi)或纖維網(wǎng)之上。短語"具有不超過約1重量％的DMMP吸收率"在相對于聚合物纖維而使用時是指將未裝填的纖維網(wǎng)放置在室溫下的用DMMP蒸氣飽和的空氣中六天以后，這種纖維的未裝填纖維網(wǎng)(即由其他類似的聚合物纖維制成的無吸附劑的纖維網(wǎng))的重量變化。這可以通過將未裝填的纖維網(wǎng)放入到包含液態(tài)D固P的密封干燥器中來進行。不允許將所述纖維網(wǎng)與液態(tài)D薩P接觸。短語"彈性極限"在相對于聚合物而使用時是指由這種聚合物形成的物體可以經(jīng)受的、并當從應(yīng)力狀態(tài)釋放時可恢復(fù)其原狀時的最大變形。單詞"彈性的"或"彈性"在相對于聚合物而使用時是指利用ASTMD638-03(塑料拉伸特性的標準測試方法)進行測量，材料在處于其彈性極限的情況時的伸長率大于約10%。短語"結(jié)晶收縮性"是指當所述不受約束的纖維從有序性較低、結(jié)晶較少的狀態(tài)轉(zhuǎn)變到有序性較高、結(jié)晶較多的狀態(tài)(如由于聚合物鏈折疊或聚合物鏈重排所致)時，該不受約束的纖維可以發(fā)生的不可逆轉(zhuǎn)的改變。參見圖1，該圖示意性地示出本發(fā)明所公開的多孔薄片制品10的橫截面。制品10具有厚度T以及任何所需維度的長度及寬度。制品10是這樣一種非織造纖維網(wǎng)，其包含纏結(jié)的聚合物纖維12和嵌入到纖維網(wǎng)中的吸附劑炭粒14。制品10中的連通的小孔(圖1中未標示)使得環(huán)境空氣或其他流體通過(如流動)制品10的厚度維度。炭粒14吸附這種流體中存在的溶劑和其他潛在的危害性物質(zhì)。有利的是，纖維12不吸收、吸附、溶劑化該物質(zhì)或以其他方式不呈現(xiàn)出對該物質(zhì)的吸收。圖2示出本發(fā)明所公開的具有兩個非織造層22和24的多層制品20的剖視圖。層22以及24每個都包含纖維和吸附劑粒子(圖2中未標示)。層22和24可以彼此相同或彼此不同，并可以與圖1中的制品10相同或不同。例如，當層22和24中的吸附劑粒子由不同的物質(zhì)制成時，則不同的潛在危害性物質(zhì)可以從通過制品20的流體中被移除。當層22和24中的吸附劑粒子由相同的物質(zhì)制成時，則與具有相同總體組成和厚度的單層制品相比，其可以更有效地或以更長的使用期從通過制品20的厚度維度的流體中移除潛在的危害性物質(zhì)。如果需要，多層制品(諸如制品20)可以包含兩層以上的非織造層，如三層或更多層、四層或更多層、五層或更多層或甚至10層或更多層。圖3示出本發(fā)明所公開的過濾器元件30的剖視圖?？捎枚嗫妆∑破?1(如圖1或圖2所示的制品)填充過濾器元件30的內(nèi)部。外殼32和打孔的覆蓋件33圍繞薄片制品31。環(huán)境空氣通過開口36進入過濾器元件30中，通過薄片制品31(這種環(huán)境空氣中潛在的危害性物質(zhì)在此被薄片制品31中的粒子所吸附)并通過安裝在支撐件37上的進氣閥35離開元件30。龍頭38和卡口凸緣39使得過濾器元件30可以以可替代方式附接到呼吸裝置(如圖4中本發(fā)明所公開的裝置40)上。裝置40是如美國專利No.5，062，421(Burns等人)示出的所謂半面罩狀裝置。裝置40包括柔軟、適形的面罩42，該面罩可以在較薄、剛性結(jié)構(gòu)部件或插件44周圍進行嵌件成型。插件44包括呼氣閥45和用于將過濾器元件30可拆卸地附接在裝置40的面頰區(qū)中的凹形卡口-螺紋開口(圖4中未示出)。通過可調(diào)式頭帶46和頸帶48可將裝置40牢固戴在佩戴者的口鼻上。有關(guān)這種裝置構(gòu)造的進一步詳情是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。圖5示出本發(fā)明所公開的呼吸裝置50的部分橫截面。裝置50如美國專利No.6,234,171Bl(Springett等人)中示出的一次性面罩。裝置50一般具有杯狀外殼或呼吸器本體51，該外殼或呼吸器本體由外覆纖維網(wǎng)52、包含吸附劑粒子(如圖1或圖2中示出的那些)的非織造纖維網(wǎng)53以及內(nèi)覆纖維網(wǎng)54制成。焊接邊緣55將這些層保持在一起并形成面部密封區(qū)，以減少通過裝置50的邊緣處的滲漏。裝置50包括可調(diào)式頭帶和頸帶56(通過調(diào)整片57扣緊到裝置50上)、易彎的特柔的金屬鼻帶58(由如鋁之類的金屬構(gòu)成)和呼氣閥59。有關(guān)這種裝置構(gòu)造的進一步詳情是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的。圖6示出本發(fā)明所公開的設(shè)備60，該設(shè)備利用熔噴方法來制備裝填粒子的非織造纖維網(wǎng)。熔噴的纖維形成聚合物材料通過入口63進入非織造工藝用模具62，流過模具腔體66中的狹槽64(均以虛線顯示)、并離開模腔66通過孔(如孔67)而成為一系列原絲68。通過進氣歧管70引入的細化用流體(通常是空氣)將原絲68細化成纖維98。同時，吸附劑粒子74通過料斗76經(jīng)過進料輥78和刮刀80。電動的刷輥82帶動進料輥78旋轉(zhuǎn)?？梢砸苿訋菁y的調(diào)節(jié)器84以改進橫維均勻性和粒子通過進料輥78漏下的速度?？赏ㄟ^改變進料輥78的旋轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)總的粒子流速?？梢愿倪M料輥78的表面以優(yōu)化不同粒子的進料性能。吸附劑粒子74形成的料流86從進料輥78落下并通過斜槽88?？諝饣蚱渌黧w流過歧管90和腔體92，并引導(dǎo)下落的粒子74通過管道94形成流體96，將其導(dǎo)入原絲68和纖維98中。粒子74和纖維98混合物落入多孔收集器100上并形成裝填有粒子的自支承型非織造熔噴纖維網(wǎng)102。有關(guān)利用該設(shè)備進行熔噴操作的詳細信息是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟悉的。圖7示出本發(fā)明所公開的設(shè)備106，該設(shè)備用于利用紡粘方法來制備裝填粒子的非織造纖維網(wǎng)。熔融的纖維形成聚合物材料通過入口111進入一般垂直的非織造工藝用模具110，向下流過模腔114中的歧管112和模槽113(均以虛線示出)并離開模腔114通過孔(如位于噴絲頭117中的孔118)而成為一系列向下延伸的原絲140。通過管道130和132導(dǎo)入的淬火用流體(一般是空氣)至少固化原絲140的表面。將至少部分固化的原絲140拉向收集器142，同時通過大致相對設(shè)置的細化用流體(一般是空氣)流將其細化成纖維141，其中細化用流體通過導(dǎo)管134和136供入。同時，采用如圖6中通過元件76至94示出的設(shè)備，吸附劑粒子74通過料斗76流經(jīng)進料輥78和刮刀80。由粒子74形成的料流96通過噴嘴94被引導(dǎo)到纖維141中。粒子74和纖維141的混合物落入在輥143和144承載的多孔收集器142上，并形成裝填粒子的自支承型非織造紡粘纖維網(wǎng)146。與輥144相對設(shè)置的軋光輥148壓縮纖維網(wǎng)146中的纖維，并使其以點粘合，從而制備裝填粒子的軋光的紡粘非織造纖維網(wǎng)150。有關(guān)利用該設(shè)備實施紡粘操作的詳細信息是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟悉的。圖8示出本發(fā)明所公開的設(shè)備160，該設(shè)備用于利用熔噴法來制備裝填粒子的非織造纖維網(wǎng)。所述設(shè)備采用兩個一般為縱向的、傾斜設(shè)置的非織造工藝用模具66，這兩個非織造工藝用模具66向收集器100射出大致相對的原絲流162和164。同時，吸附劑粒子74通過料斗166并進入導(dǎo)管168。氣動渦輪170推動空氣流過第二導(dǎo)管172，從而將粒子從導(dǎo)管168抽入第二導(dǎo)管172中。所述粒子通過噴嘴174噴出而成為粒子流176，由此使粒子流與原絲流162和164混合，或與所得的細化纖維178混合。粒子74和纖維178的混合物落在多孔收集器100上，并形成裝填粒子的自支承型非織造纖維網(wǎng)180。有關(guān)利用圖8設(shè)備進行熔噴操作的詳細信息是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員熟悉的。可采用多種纖維形成聚合物材料，這些材料包括熱塑性塑料，特別是可延展的熱塑性塑料，如線性低密度聚乙烯(如可以商品名DOWLEXTM得自陶氏化學(xué)公司(DowChemicalCompany)的那些)；聚烯烴彈性體(如可以商品名engagetm得自陶氏化學(xué)公司的那些和以商品名vistamaxxtm得自?？松梨诨す?ExxonMobilChemicalCompany)的那些)；乙烯-a-烯烴共聚物(如可以商品名exacttm得自?？松梨诨す竞鸵陨唐访鹐ngaget"得自陶氏化學(xué)公司的乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物或乙烯-辛烯共聚物)；乙烯-醋酸乙烯聚合物(如可以商品名ELVAX^得自杜邦公司(E.I.DupontdeNemours&Co.)的那些)；聚丁烯彈性體(如可以商品名CRASTINTm得自杜邦公司的那些和以商品名POLYBUTENE-:r得自巴賽爾聚烯烴公司(BasellPolyolefins)的那些)；彈性體苯乙烯嵌段共聚物(如可以商品名KRAT0Ntm得自科騰聚合物公司(KratonPolymers)的那些和以商品名S0LPRENETm得自DynasolElastomers公司的那些)以及聚醚嵌段共聚酰胺彈性材料(如可以商品名PEBAXTM得自阿托菲納化學(xué)品公司(AtofinaChemicals,Inc.)的那些)。尤其優(yōu)選的是聚烯烴彈性體。如果需要，所述聚合物，才料可以由共聚單體制成或用能改變聚合物材料主鏈的活性物質(zhì)改性而成。然而，有利的是，所述聚合物材料不用這樣的活性物質(zhì)改性，因為該活性物質(zhì)使本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)呈現(xiàn)出不可接受的函MP吸收率或呈現(xiàn)出低的吸附系數(shù)A值。例如，基于EVA聚合物ELVAX3174的未裝填纖維網(wǎng)具有小于1重量％的D醒P吸收率。然而，通過使酸酐改性的EVA聚合物BYNEL3022的實心盤暴露到用DMMP蒸氣飽和的空氣中進行的測試表明，由BYNEL3022EVA制成的未裝填纖維網(wǎng)可能吸收相當大量的DMMP。所述本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)可以由聚合物材料共混物(如聚烯烴彈性體和彈性苯乙烯嵌段共聚物的共混物)制成。如果需要，部分本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)可以代表這樣的聚合物或其他纖維或纖維形成材料，這些材料自身不能呈現(xiàn)出對DMMP吸收具有足夠的耐抗性或自身不能提供具有理想吸附系數(shù)A的纖維網(wǎng)。例如，以下示出的由直鏈低密度聚乙烯D0WLEX2517制成的適當裝填的纖維網(wǎng)具有約2.lxl07mm水柱的吸附系數(shù)A，而以下示出的由直鏈低密度聚乙烯D0WLEX2503制成的類似裝填的纖維網(wǎng)具有約1.0xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。此外，以下示出的由聚烯烴彈性體ENGAGE,和苯乙烯嵌段共聚物KRATONG1657的90:10和50:50共混物制成的未裝填纖維網(wǎng)具有極低的DMMP吸收率；以下示出的裝填有91重量％炭的纖維網(wǎng)(其中所述聚合物材料只有ENGAGE8402)具有約2.6xl07畫水柱的吸附系數(shù)A，而以下示出的裝填有88重量%炭的纖維網(wǎng)(其中所述聚合物材料只有KRATONG1657)具有約1.4xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)還可以由或另外由多組分纖維(例如皮芯型纖維、開裂型或并列型雙組分纖維或所謂的"海島型"纖維)制成，其中一種或多種(但并非必須所有的)聚合物組分為諸如上述那些材料。另外，本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)可以用其他聚合物材料作為一種或多種組分而制成，或通過增加其他纖維或纖維形成材料等而制成，所述纖維包括人造短纖維(如天然或合成材料)等。然而，優(yōu)選的是，本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)中采用相對少量的這種其他纖維或纖維形成材料，以便不會不當?shù)亟档拖Ｍ奈絼┝Ｗ犹钊亢统善防w維網(wǎng)的特性。如上所述，該纖維的未裝填纖維網(wǎng)在室溫下暴露到用D麗P蒸氣飽和的空氣中六天后，所述聚合物纖維具有不超過約1重量％的D固P吸收率。所述聚合物纖維可以在此條件下具有不超過約0.5重量％的D醒P吸收率、不超過約0.3重量％的DMMP吸收率、或不超過約0.2重量％的DMMP吸收率。更精確的D薩P吸收測量值可以采用較大的樣品來獲得，因此，希望采用的未裝填纖維網(wǎng)的樣品的重量為至少0.4g，更優(yōu)選為至少0.5g，甚至更優(yōu)選為至少lg或甚至10g。所述聚合物可以是比類似厚度的聚丙烯纖維具有(但非必須具有)更大的彈性的纖維形式。所述聚合物還可以是、但并非必須是彈性的，即這種材料可以被拉伸到至少其初始松弛長度的125%，且在偏置力釋放時，其可以基本上恢復(fù)到初始松弛長度。所述聚合物也可以是比類似厚度的聚丙烯纖維具有(但非必須具有)更大的結(jié)晶收縮性的纖維形式。不受理論的限制，我們認為，具有這樣彈性或結(jié)晶收縮特性的纖維可以促進本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)的自固結(jié)或致密化作用，縮小纖維網(wǎng)的孔體積或縮小氣體可在不遇到可用的吸附劑粒子的情況下通過其中的這種通道。在某些情況下，可通過使用(例如)噴水或噴其他冷卻流體來強制冷卻纖維網(wǎng)、或者通過對收集的纖維網(wǎng)以受限制或不受限制的方式進行退火，來促進致密化。優(yōu)選的退火時間和溫度將取決于多種因素，這些因素包括采用的聚合物纖維和吸附劑粒子裝填量?？刹捎枚喾N吸附劑粒子。有利的是，吸附劑粒子能夠吸收或吸附預(yù)計在擬定使用條件下出現(xiàn)的氣體、氣霧膠或液體。吸附劑粒子可呈任何可使用的形式，包括小珠、薄片、粒子或聚集物。優(yōu)選的吸附劑粒子包括活性炭；氧化鋁和其他金屬氧化物；碳酸氫鈉；可通過吸附、化學(xué)反應(yīng)或汞齊化從流體中移除組分的金屬粒子(如銀粒子)；粒狀催化劑，如霍加拉16特(可催化一氧化碳的氧化反應(yīng))；用酸性溶液(如乙酸)或堿性溶液(如氫氧化鈉水溶液)處理過的粘土和其他礦物質(zhì)；離子交換樹脂；分子篩和其他沸石；二氧化硅；殺菌劑；殺真菌劑和殺病毒劑。活性炭和氧化鋁是尤其優(yōu)選的吸附劑粒子。盡管可以采用吸附劑粒子的混合物(例如)以吸收氣體混合物，但在實踐中，對于處理氣體混合物來說，制備一種在各層中分別采用不同的吸附劑粒子的多層薄片制品可以更好。希望的吸附劑粒度可能變化很大，且通常部分地根據(jù)擬定使用條件來選擇吸附劑粒度。作為一般指導(dǎo)，所述吸附劑粒子的尺寸可以在約5至3000微米的平均直徑范圍內(nèi)變化。優(yōu)選的是所述吸附劑粒子的平均直徑小于約1500微米，更優(yōu)選地平均直徑在約30和約800微米之間，而最優(yōu)選地平均直徑在約100和約300微米之間。也可以采用由具有不同尺寸范圍的吸附劑粒子形成的混合物(如雙峰式混合物)，但在實際中，制備在上游層采用較大的吸附劑粒子而在下游層采用較小的吸附劑粒子的多層薄片制品可以更好。將至少80重量％的吸附劑粒子、更優(yōu)選為至少84重量％以及最優(yōu)選為至少90重量％的吸附劑粒子嵌入到纖維網(wǎng)中。用纖維網(wǎng)基重的形式來表示，例如，吸附劑粒子裝填量可以至少是約500g/m2(gsm)(對于相對細小(即小直徑)的吸附劑粒子而言)，以及至少是約2,000g/m2(對于相對粗糙的吸附劑粒子而言)。在一些實施例中，使用壽命可能受本發(fā)明所公開的纖維網(wǎng)的收集器側(cè)相對于希望的流體流動方向是定位于上游還是下游的影響。有時根據(jù)采用的具體吸附劑粒子，利用兩種定位方式都會觀察到使用壽命得到改善。如上面所提到的，使用壽命也可以受采用包含不同尺寸的吸附劑粒子的纖維網(wǎng)的層的影響。本發(fā)明所公開的非織造纖維網(wǎng)或過濾器元件具有至少1.6xl07mm水柱的吸附系數(shù)A?？衫妙愃朴赪ood(伍德)的《美國工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會雜志》，55(1):11-15(1994)中所介紹的參數(shù)或測量結(jié)果來計算吸附系數(shù)A，其中L=根據(jù)下式的吸附劑捕獲C6H12蒸氣的有效吸附速度系數(shù)(min1)，所述式子為C6H12蒸氣一吸附劑上吸附的CSH12。We=吸附劑填充床或吸附劑裝填纖維網(wǎng)的有效吸附容量(gCsH12/g吸附M)，其中該吸附劑填充床或吸附劑裝填纖維網(wǎng)暴露于在標準溫度和標準壓力下以30L/min的流速(面速度4.9cm/s)流動的1000ppmC6H12蒸氣中，該有效吸附容量是對0至50卯m(5%)的C孔2透過量而繪制的吸附曲線進行迭代曲線擬合而確定的。SL=吸附劑填充床或吸附劑裝填纖維網(wǎng)的使用壽命(min)，其中該吸附劑填充床或吸附劑裝填纖維網(wǎng)暴露于在標準溫度和標準壓力下以30L/min的流速(面速度4.9cm/s)流動的1000ppmC6H12蒸氣中，該使用壽命基于C孔2透過量達到10ppm(1%)需要的時間?！鱌=吸附劑填充床或吸附劑裝填纖維網(wǎng)在暴露于在標準溫度和壓力下以85L/min(面速度13.8cm/s)流動的空氣中時的壓力降(mm水柱)。參數(shù)kv通常不是直接測量的。相反，是通過利用多變量曲線擬合和下式來求解kv而確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>其中Q二測試用流速(L/min);Cx=C孔2出口濃度(g/L);Co二C孔2入口濃度(g/L);W=吸附劑重量(g);t=暴露時間；'=吸附劑填充床的密度或吸附劑裝填纖維網(wǎng)的有效密度，此處gMffl是吸附劑材料的重量(纖維網(wǎng)重量除外，如果存在的話)，cm3吸薩是吸附劑的總體積，cm、維網(wǎng)是吸附劑裝填纖維網(wǎng)的總體積，而pe具有的單位為g麵劑/cm3吸附劑(對于填充床而言)或g吸附劑/cm3纖維網(wǎng)(對于吸附劑裝填纖維網(wǎng)而言)?？梢岳靡韵鹿絹泶_定所述吸附系數(shù)A:A=(kvXSL)/AP.例如，所述吸附系數(shù)可以至少是2xl07mm水柱、至少3xl07咖水柱、至少4xlOVmm水柱或至少5xl07mm水柱。令人驚訝的是，本發(fā)明的一些實施例中的吸附系數(shù)大于已知的優(yōu)質(zhì)炭填充床的吸附系數(shù)(如下面的比較實施例1示出的約為3.16xl07腿水柱)。也可以計算另一個系數(shù)AVQl，該系數(shù)將吸附系數(shù)A與總產(chǎn)品體積關(guān)聯(lián)起來。A^的單位為g吸附劑/01113纖維網(wǎng)—mm水柱，可利用以下公式來計算Av0-AXpp優(yōu)選的A^至少約為3xl03gB歸劑/cm3纖關(guān)-咖水柱，更優(yōu)選地至少約為6xl03g糊劑/cm、千維網(wǎng)-mm水柱，而最優(yōu)選地至少約為9xl03g麵劑/cm、維網(wǎng)-咖水柱。本發(fā)明所公開的多孔薄片材料可以用于捕獲或吸附各種化學(xué)材料，所述化學(xué)材料包括有機溶劑、無機蒸氣以及本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟悉的其他材料。正如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知，也可以采用一個或多個附加的層，如覆蓋纖維網(wǎng)、加強層、粒狀過濾層(如帶電的非織造纖維網(wǎng)或其他功能層或裝飾層)。本發(fā)明所公開的多孔薄片材料特別適用于制造旨在用于含溶劑的氣氛中的個人呼吸器的可置換式過濾筒。然而，本發(fā)明所公開的多孔薄片材料具有多種另外的用途。例如，這些材料可以用于個人或公共防護裝置，如化學(xué)防護套裝、罩子、獨立的封閉結(jié)構(gòu)(如隔絕室)、掩蔽結(jié)構(gòu)(如帳篷或其他便攜式或永久式結(jié)構(gòu))以及其他的空氣被所述多孔薄片制品過濾后進入其中的個人或公共防護設(shè)備。本發(fā)明所公開的多孔薄片材料也可以受適當?shù)耐鈿にС校孕纬蛇^濾器，該過濾器用于調(diào)節(jié)進入或在封閉區(qū)(如建筑物或車輛)內(nèi)循環(huán)的氣體。本發(fā)明所公開的多孔薄片材料也可與另外的(如現(xiàn)有的)過濾器結(jié)構(gòu)組合起來，用于形成預(yù)過濾器或后過濾器。其他用途是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的?，F(xiàn)在結(jié)合以下非限制性實例描述本發(fā)明，除非另外指明，否則其中所有份數(shù)和百分比均按重量計。利用具有單股的水平原絲流的熔噴設(shè)備(如圖6所示)、在230-300x:的聚合物熔融溫度(根據(jù)所述聚合物和希望的纖維規(guī)格)、鉆有孔的模具和模具到收集器之間距離為32cm的條件下，使用在約300g/小時/cm的模具寬度(對于試驗編號2中采用的熱塑性聚氨酯而言，參見表1,如下所示)和約230g/小時/cm的模具寬度(對于剩余的聚合材料而言，如表1所示)下擠出的各種纖維形成聚合物材料，來制備一系列裝填炭的熔噴非織造纖維網(wǎng)。調(diào)整所述擠出機的溫度和空氣速度(并且按照需要，調(diào)整其他加工參數(shù))，以獲得具有約16至29微米的有效纖維直徑("EFD")的纖維網(wǎng)，大多數(shù)纖維網(wǎng)具有約20至29微米的EFD。根據(jù)位于倫敦的英國機械工程師學(xué)會的Davies，C.N.于1952年在第1B號公報的"空氣傳播塵埃和粒子的分離"一文中闡述的方法，通過檢查在允許吸附劑粒子從進料輥78(參見圖6)落入纖維網(wǎng)之前制備的未裝填纖維網(wǎng)的樣品，利用32L/min的空氣流速(對應(yīng)于5.3cm/秒的面速度)來確定EFD值。一些纖維網(wǎng)按如下所示的方式進行退火。評價已完成的纖維網(wǎng)來確定炭裝填量和參數(shù)EFD、kv、SL、AP、pe、A和AVQl。對于一些纖維網(wǎng)來說，利用2-4個纖維網(wǎng)的層疊件來獲得數(shù)據(jù)。對于這些纖維網(wǎng)，所述比值SL/AP可提供比單個的SL和AP值多少更可用的量度。對于其他纖維網(wǎng)，可利用單層纖維網(wǎng)和記錄SL、AP和SL/AP來獲得數(shù)據(jù)。對于由Kuraray型GG12X20活性炭制成的104cm3的炭填充床和由聚丙烯制成的纖維網(wǎng)，收集它們的比較數(shù)據(jù)。以下表1列出的是試驗編號、聚合物材料、炭篩目、炭裝填量、有效纖維直徑(EFD)以及參數(shù)EFD、SL(注明處)、kv、SL/AP、pe、A和AV。1Q表l中的條目按吸附系數(shù)A值降序排列。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表1中的數(shù)據(jù)示出可獲得很高的吸附系數(shù)A值。令人驚訝地是，試驗編號1的纖維網(wǎng)具有比試驗編號2的炭填充床的吸附系數(shù)A更大的吸附系數(shù)A。試驗編號2的纖維網(wǎng)也具有比試驗編號2的炭填充床的吸附系數(shù)A更大的吸附系數(shù)A，但如下所示，由相同熱塑性聚氨酯制成的未裝填纖維網(wǎng)不具有耐D腿P性。由聚丙烯(試驗編號17、19、20、23、24、26和27)制成的纖維網(wǎng)具有耐D畫P性，但如上所示，其吸附系數(shù)A值不大于1.5xl07腿水柱。利用如圖6所示的設(shè)備制備由試驗編號1、2、4、5、8、10和14的聚合物材料制成的無吸附劑粒子(即未裝填吸附劑)型纖維網(wǎng)，其中，不允許吸附劑粒子74從進料輥78落入纖維網(wǎng)中。利用試驗編號2的聚合物材料從96g/m2的未裝填雙層纖維網(wǎng)形成192g/m2的未裝填纖維網(wǎng)。利用其他聚合物材料(即試驗編號1、2、4、5、8、10和14中的那些)形成具有約200g/m2基重的單層纖維網(wǎng)。從所得的未裝填纖維網(wǎng)切下樣品，稱重，將其暴露于用D麗P蒸氣飽和的空氣中持續(xù)6天(大多數(shù)情況下持續(xù)23天)，再稱重以確定樣品的質(zhì)量和DMMP吸收率百分數(shù)(用最初樣品的質(zhì)量百分數(shù)表示)。在暴露6天后，由試驗編號2的熱塑性聚氨酯制成的所述未裝填纖維網(wǎng)(參見下面的試驗編號33)充分降解，從而防止進一步的重量增加測量。以下表2中列出的是每個樣品的試驗編號、聚合物材料、未裝填纖維網(wǎng)的基重、最初樣品的質(zhì)量以及各樣品在暴露6天或23天后的質(zhì)量和D醒P吸收率百分數(shù)(用最初樣品的質(zhì)量百分數(shù)表示)。表2中的條目是采用最長量度周期后按照D麗P吸收率百分數(shù)升序排列。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表2中的數(shù)據(jù)示出，由表1中具有很高吸附系數(shù)A值的幾種聚合物制成的未裝填纖維網(wǎng)，在暴露到D應(yīng)P蒸氣中時還具有耐抗性。由熱塑性聚氨酯(試驗編號33)制成的未裝填纖維網(wǎng)未能經(jīng)受住暴露到D腦P蒸氣中的測試，其暴露測試在6天后中斷。利用表2中采用的方法和聚合物材料共混物，制備兩種另外的未裝填纖維網(wǎng)。所述纖維網(wǎng)是利用以下方法制得的將聚烯烴彈性體ENGAGE8402(參見表1中的試驗編號5)和苯乙烯嵌段共聚物KRAT0NG1657(參見表1中的試驗編號21)以90:10或50:50的比例在擠出機中混合，然后對擠出的混合物進行熔噴，從而形成未裝填的單層纖維網(wǎng)。將未裝填纖維網(wǎng)樣品的小樣片稱重，暴露到D腦P蒸氣中持續(xù)11天，然后再稱重。以下表3中列出的是試驗編號、聚合物材料共混物、未裝填纖維網(wǎng)的基重、最初的樣品質(zhì)量和11天后的樣品質(zhì)量和DMMP吸收率百分數(shù)(用最初樣品質(zhì)量的百分數(shù)來表示)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表3中的數(shù)據(jù)示出由共混聚合物制成的未裝填纖維網(wǎng)具有相當好的耐D薩P性。暴露纖維網(wǎng)11天的測試比暴露6天的測試更嚴格，而樣品尺寸比表2中使用的樣品尺寸更小，因此，會出現(xiàn)更大的稱重誤差。將試驗編號35的共混物只暴露6天(或略微調(diào)整共混物比例或聚合物的組分)，其可以具有不超過約l重量y。的DMMP吸收率。在暴露超過ll天期間，采用較大的采樣樣品也是這種做法。實例2通過在加熱的實驗室用液壓機(可得自卡弗公司)內(nèi)按壓從聚合物制造廠獲得的擠出等級粒子，將多種熱塑性聚合物壓成圓盤。所述壓機配備有不銹鋼鋼板，鋼板上覆蓋聚四氟乙烯襯片。采用由0.5mm測隙規(guī)規(guī)格的原料(feelergaugestock)制成的緩沖限止器(bumpstop)來調(diào)整圓盤的厚度。所述壓機的溫度視被按壓的具體聚合物而定，但該溫度一般被設(shè)置為約200-250°C。采用約207kPa的壓力和約15秒的按壓時間。將所得的樹脂試樣塊折疊起來并重新按壓，直至移除空氣間隙和其他瑕疵為止，從而形成具有約50mm直徑和0.5mm厚度的目標尺寸的圓盤。將所述圓盤置于干燥器中并布置為均勻地暴露到干燥器的內(nèi)部空氣中。用來提供飽和的內(nèi)部氣氛的足夠量的DMMP也被置于干燥器中。在最初和隔一定時間間隔進行圓盤稱重，以確定圓盤質(zhì)量和D固P吸收率百分數(shù)(用初始圓盤的質(zhì)量百分數(shù)表示)。也要注意每個圓盤的物理狀態(tài)和出現(xiàn)的可見降解。下列表4中列出的是試驗編號、聚合物材料、初始的圓盤質(zhì)量和經(jīng)過13個小時和4天之后的D麗P吸收率百分數(shù)。表4中的條目按13個小時后的D固P吸收率百分數(shù)降序排列。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>(1)PS455-20A是得自亨斯邁公司的熱塑性聚氨酯彈性體，商品名為IROGRAN。(2)PS440-200是得自亨斯邁公司的熱塑性聚氨酯彈性體，商品名為IROGRAN。(3)PS164-400是得自亨斯邁公司的熱塑性聚氨酯彈性體，商品名為IROGRAN。(4)聚烯烴合金得自諾譽公司(NoveonInc.)，產(chǎn)品編號是FM060105-4。(5)HYTREL4556是得自杜邦公司的熱塑性聚酯，商品名為HYTREL。(6)CA100-200是得自亨斯邁公司的熱塑性聚氨酯彈性體，商品名為IROGRAN。(7)BYNEL3022是得自杜邦公司的酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯聚酯，商品名為HYTREL。(8)PE90-208是得自亨斯邁公司的熱塑性聚氨酯彈性體，商品名為IROGRAN。(9)THV220G是得自泰良公司(Dyneon，LLC)的含氟熱塑性三元共聚物，商品名(10)SOLTEXPVDF是得自蘇威蘇萊克斯公司(SolvaySolexis)的熱塑性聚偏二氟乙烯(PVDF)樹脂，商品名為S0LTEXW。(11)ELVAX3174是得自杜邦公司的乙烯-醋酸乙烯聚合物，商品名為ELVAXT""。(12)THV500G是得自泰良公司的含氟熱塑性三元共聚物，商品名為TWT。(13)ENGAGE8401是得自陶氏化學(xué)公司的聚烯烴彈性體，商品名為ENGAGE。(14)VISTAMAXXVM3000是得自?？松梨诨す镜木巯N彈性體，商品名為VISTAMAXX。(15)ENGAGE8411是得自陶氏化學(xué)公司的聚烯烴彈性體，商品名為ENGAGE:(16)樣品松軟，且被DMMP飽和。(17)樣品呈現(xiàn)嚴重的變形且翹曲。(18)樣品呈現(xiàn)適度變形。表4中的數(shù)據(jù)示出由多種聚合物材料制成的圓盤的相對的耐畫MP吸收性。與將由相同聚合物制成的未裝填纖維網(wǎng)暴露到DMMP蒸氣中6天的測試相比，將圓盤暴露到D醒P蒸氣中幾個小時、或甚至幾天可以表示比較不嚴格的測試。然而，制備聚合物圓盤樣品比制備纖維網(wǎng)更容易且成本更低，而且可以為由相同或類似聚合物材料制成的纖維網(wǎng)的耐DMMP吸收性提供有、比較例采用實例1的一般方法，利用IROGRANPS440-200熱塑性聚氨酯和40x140的炭粒子制瑪單層纖維網(wǎng)。制成的纖維網(wǎng)包含0.202g/cr^的炭(91重量％的炭)并具有15微米的有效纖維直徑。將包含16.4g總炭量的纖維網(wǎng)的81，2的樣品暴露到相對濕度<35%、流速為14L/min且包含250ppm的甲苯蒸氣的空氣流中。圖9示出該纖維網(wǎng)的下游甲苯濃度的圖(曲線B)和根據(jù)美國專利No.3,971,373(Braun)中實例19制備的纖維網(wǎng)的下游甲苯濃度的圖(曲線A)。Braun的實例19的纖維網(wǎng)包含聚丙烯纖維和17.4g的總炭量(89重量％的炭)。如圖9所示，雖然上述的基于聚氨酯的纖維網(wǎng)包含較少的炭，但是Braim的實例19制備的纖維網(wǎng)仍然呈現(xiàn)出明顯較小的吸附容量。據(jù)信所述基于聚氨酯的纖維網(wǎng)具有改善的性能是由于其具有更大的吸附系數(shù)A所致。根據(jù)實例1的一般方法，采用IR0GRANPS440-200熱塑性聚氨酯制備基于聚氨酯的兩層纖維網(wǎng)，其中第一層采用12x20的炭粒子，和第二層采用40x140的炭粒子。第一層包含0.154g/cm2的炭(91重量％的炭)且具有26微米的有效纖維直徑。第二層包含0.051g/cm2的炭(91重量％的炭)且具有15微米的有效纖維直徑。將包含16.6g總炭量的基于聚氨酯的該兩層纖維網(wǎng)的81cm2的樣品暴露到相對濕度<35%、流速為14L/min且包含350ppm甲苯蒸氣的空氣流中。圖10示出該基于聚氨酯的兩層纖維網(wǎng)的下游甲苯濃度的圖(曲線B)和根據(jù)Braun的實例20制備的纖維網(wǎng)的下游甲苯濃度的圖(曲線A)。Braun的實例20的纖維網(wǎng)包含聚丙烯纖維和18.9g的總炭量(85重量％的炭)。如圖10所示，雖然上述的基于聚氨酯的兩層纖維網(wǎng)包含較少的炭，但是Braun的實例20的纖維網(wǎng)仍然呈現(xiàn)出明顯較小的吸附容量。仍然據(jù)信，所述基于聚氨酯的兩層纖維網(wǎng)具有改善的性能是由于其具有更大的吸附系數(shù)A所致。對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以在不脫離本發(fā)明的情況下對本發(fā)明進行各種修改和更改。本發(fā)明不應(yīng)限于本文所列出的內(nèi)容，這些內(nèi)容僅用于示例性目的。權(quán)利要求1.一種多孔薄片制品，其包含自支承型的非織造纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由小于20重量％的聚合物纖維和至少80重量％的嵌入到所述纖維網(wǎng)中的吸附劑粒子形成，所述聚合物纖維具有不超過約1重量％的甲基膦酸二甲酯吸收率，所述吸附劑粒子充分均勻地分布到所述纖維網(wǎng)中，且所述纖維聚合物使得所述纖維網(wǎng)具有至少為1.6×104/mm水柱的吸附系數(shù)A。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品，其包含多個非織造纖維網(wǎng)層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中所述纖維包括熱塑性乙烯-己烯共聚物或熱塑性乙烯-辛烯共聚物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中所述纖維包括熱塑性聚烯烴彈性體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中所述吸附劑粒子包括活性炭或氧化鋁。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中至少84重量％的吸附劑粒子嵌入到所述纖維網(wǎng)中。7.根據(jù)權(quán)利要求.l所述的制品，其中至少90重量％的吸附劑粒子嵌入到所述纖維網(wǎng)中。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制品，其具有至少2xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其具有至少3xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其包括過濾器，所述過濾器包括支承所述多孔薄片制品的外殼。11.根據(jù)權(quán)利要求，l所述的制品，其包括預(yù)過濾器或后過濾器，所述預(yù)過濾器或后過濾器包括所述多孔薄片制品與另一個過濾器結(jié)構(gòu)的組12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其包括化學(xué)保護套裝、罩子、獨立的封閉結(jié)構(gòu)或其他的空氣被所述多孔薄片制品過濾后進入其中的個人防護用設(shè)備或裝置。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其包括掩蔽結(jié)構(gòu)或其他的空氣被所述多孔薄片制品過濾后進入其中的公共防護用設(shè)備或裝置。14.—種制備多孔薄片制品的方法，所述制品包含由聚合物纖維和吸附劑粒子形成的自支承型的非織造纖維網(wǎng)，所述方法包括a)使熔融聚合物流過多個孔以形成原絲；b)將所述原絲細化為纖維；C)將吸附劑粒子流引入到所述原絲或纖維中；以及d)收集所述纖維和所述吸附劑粒子成為非織造纖維網(wǎng)，所述非織造纖維網(wǎng)包含小于20重量％的聚合物纖維和至少80重量％的嵌入到所述纖維網(wǎng)中的吸附劑粒子，所述聚合物纖維具有不超過約1重量°/。的甲基膦酸二甲酯吸收率；其中所述吸附劑粒子充分均勻地分布于所述纖維網(wǎng)中，且所述聚合物使得所述纖維網(wǎng)具有至少1.6xlOVmm水柱的吸附系數(shù)A。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其包括熔噴所述原絲。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述熔融聚合物包括熱塑性乙烯-己烯共聚物或熱塑性乙烯-辛烯共聚物。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述熔融聚合物包括熱塑性聚烯烴彈性體。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述吸附劑粒子包括活性炭或氧化鋁。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中至少84重量％的吸附劑粒子嵌入到所述的纖維網(wǎng)中。20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中至少90重量％的吸附劑粒子嵌入到所述的纖維網(wǎng)中。21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述纖維網(wǎng)具有至少2xl04/mm水柱的吸附系數(shù)A。22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述纖維網(wǎng)具有至少3xl07皿水柱的吸附系數(shù)A。一種呼吸裝置，其具有一般至少罩住佩戴者口鼻的內(nèi)部部分、用于供應(yīng)環(huán)境空氣到所述內(nèi)部部分的進氣通道和被設(shè)置成橫過所述進氣通道以過濾所供應(yīng)的空氣的多孔薄片制品；所述多孔薄片制品包含自支承型的非織造纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由少于20重量％的聚合物纖維和至少80重量％的嵌入在所述纖維網(wǎng)中的吸附劑粒子形成，所述聚合物纖維具有不超過約1重量％的甲基膦酸二甲酯吸收率；所述吸附劑粒子充分均勻地分布于所述纖維網(wǎng)中，且所述纖維聚合物使得所述制品具有至少1.6x107mm水柱的吸附系數(shù)A。根據(jù)權(quán)利要求23所述的呼吸裝置，其中所述聚合物纖維包括熱塑性乙烯-己烯共聚物或熱塑性乙烯-辛烯共聚物。根據(jù)權(quán)利要求23所述的呼吸裝置，其中所述聚合物纖維包括熱塑性聚烯烴彈性體。根據(jù)權(quán)利要求23所述的呼吸裝置，其中所述吸附劑粒子包括活性炭或氧化鋁。根據(jù)權(quán)利要求23所述的呼吸裝置，其中至少84重量％的吸附劑粒子嵌入到所述纖維網(wǎng)中。根據(jù)權(quán)利要求23所述的呼吸裝置，其中至少90重量％的吸附劑粒子嵌入到所述纖維網(wǎng)中。根據(jù)權(quán)利要求23所述的呼吸裝置，其中所述纖維網(wǎng)具有至少2xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。根據(jù)權(quán)利要求23所述的呼吸裝置，其中所述纖維網(wǎng)具有至少3xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。一種用于呼吸裝置的可置換式過濾器元件，所述元件包括用于將所述元件安裝到所述裝置上的支承結(jié)構(gòu)、外殼和設(shè)置在所述外殼中以使得所述元件可以過濾進入所述裝置的空氣的多孔薄片制品；所述制品包含自支承型的非織造纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由小于20重量％的聚合物纖維和至少80重量％的嵌入在所述纖維網(wǎng)中的吸附劑粒子形成，所述聚合物纖維具有不超過約1重量％的甲基膦酸二甲酯吸收率；所述吸附劑粒子充分均勻地分布在所述纖維網(wǎng)中，且所述纖維聚合物使得所述元件具有至少1.6xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其中所述聚合物纖維包括熱塑性乙烯-己烯共聚物或熱塑性乙烯-辛烯共聚物。33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其中所述聚合物纖維包括熱塑性聚烯烴彈性體。34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其中所述吸附劑粒子包括活性炭或氧化鋁。35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其中至少84重量％的吸附劑粒子嵌入到所述纖維網(wǎng)中。36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其中至少90重量％的吸附劑粒子嵌入到所述纖維網(wǎng)中。37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其中所述纖維網(wǎng)具有至少2xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其中所述纖維網(wǎng)具有至少3xl07mm水柱的吸附系數(shù)A。39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的過濾器元件，其具有比設(shè)置在所述外殼中的碳填充床呈現(xiàn)出的吸附系數(shù)A更高的吸附系數(shù)A。全文摘要本發(fā)明涉及一種多孔薄片制品，其包含自支承型的非織造纖維網(wǎng)，該非織造纖維網(wǎng)由少于20重量％的聚合物纖維和至少80重量％的嵌入到所述纖維網(wǎng)中的吸附劑粒子形成，所述聚合物纖維具有不超過約1重量％的甲基膦酸二甲酯吸收率；所述吸附劑粒子充分均勻地分布到所述纖維網(wǎng)中且所述纖維聚合物使得所述纖維網(wǎng)具有至少1.6×10⁴/mm水柱的吸附系數(shù)A。所述制品具有低的壓力降，并可提供這樣一種過濾器元件和其他的個人或公共防護裝置，所述過濾器元件和防護裝置使用壽命長，并且其吸附系數(shù)接近于炭填充床的吸附系數(shù)，并在某些情況下超過炭填充床的吸附系數(shù)。文檔編號B32B23/00GK101437679SQ200780016521公開日2009年5月20日申請日期2007年4月24日優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日發(fā)明者布里頓·G·比林斯利,托馬斯·I·英斯利,拉里·A·布雷,拉里·A·舒曼,杜安·D·范斯勒,約翰·E·特倫德,菲利普·G·馬丁,馬爾文·E·瓊斯申請人:3M創(chuàng)新有限公司